TW200403105A - Steam reforming fuel processor, burner assembly, and methods of operating the same - Google Patents

Description

200403105 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上係針對燃料處理器以及燃料電池系統， 並且更特別地是針對使用於此等系統中的燃燒器組件以及 針對含有這些燃燒器組件的燃料處理以及燃料電池系統。 【先前技術】 純化的氫係被使用於製造許多包括金 食用油、以及半導體與微電子的產品。純化的氫也是用於 許多能源轉換裝置的一種重要燃料來源。舉例來說，許多 燃料電池使用純化的氫以及一種氧化劑來產生一種電能。 系列互相連接的燃料電池係被稱為一疊燃料電池，並且 S攻璺燃料電池與氧化劑以及氫氣來源結合時係可以被稱 為一個燃料電池系統。各種製程以及裝置可以被用來產生 被燃料電池消耗的氫氣。 當使用於本文中時，一個燃料處理器係為一種從一個 包=有-種或多㈣料之進料流產生氫氣的裝ρ燃料處 理盗的例子包括有蒸汽與自熱重組器（其中，豸進料流含 Γ水以及t碳原料）以及部份氧化與熱解反應3(其中， j進料抓疋一種含碳原料）。燃料處理器一般是在提高的 :度下運作的。因為再生與其他燃料處理反應器總的來說 疋吸熱的’加熱該等燃料處理器所需要的熱量被須由一個 :是-個燃燒器、電子加熱器、以及類似物的加熱組件來 :供。當燃燒器被用來加熱燃料處理器時，燃燒器一般會 使用一種可燃的進料流，像是—種可燃燒的氣體或是一種

ZUU^UJLUJ 可燃燒的液體。 一個此種氫氣產生燃料處理器是一個蒸汽重組器，宜 氣是從一種包括有_種含碳原料以及水的進料流所· 產生^ 4汽的重組在在高溫以及高塵下進行的，並且因‘ 此=重組器通常會包括有一個提供用於該蒸汽重組反應* U的加熱組件’以便於將重組的催化劑基底保持在一 個j定的重組溫度以及用以將該進料流蒸發。該加熱組件 2個類型疋-個燃燒器，其中，一種可燃燒的燃料流係 ?空，一起燃燒。在傳統上蒸汽重組器是使用一種進料流· 以及-種具有不同成份的燃料流’該進料流係被蒸發且被 重組來產生-種含有氫氣以及其他氣體之混合氣體的蒸汽 燃料流具有不同於該進料流的成份並且係被傳送到燃 枓器或是其他加熱組件，並且被該燃料 件消耗掉，用以加熱該蒸氣重組器。 … 【發明内容】 “本‘月疋針對一種像是可以被使用於燃料處理與燃料 電池系統的燃燒器組件’並且係針對含有根據本發明之燃· 燒器_的燃料處理與燃料電池系統。該燃燒器組件接收 :少一種燃料蒸汽，將該燃料蒸汽與空氣混合並且點燃被 混合的蒸汽以提供用於燃料處理器的熱量。在某些實施例 之中’該燃燒1§組件係適用於接收並且蒸氣化一種液體的 可燃燃料蒸〉飞’在其他的實施例之中，該燃燒器組件係適 用於接收一種氣體的可燃燃料蒸汽；並且在其他另外的實 ^例之中，該燃S器組件係適用於接收液體以及氣體的可 10 200403105 燃燃料蒸汽。在某些實施例之中，該燃燒器組件接收至少 種可燃的燃料蒸汽，該燃料蒸汽是由使用燃燒器的燃料 處理以及/或燃料電池系統所產生的。在某些實施例之中 ，該燃燒器組件接收一種燃料流，該燃料流的成分與用於 非燃燒目的而被傳送到使用該燃燒器組件之燃料處理以及 /或燃料電池系統另外一個部位處的一種燃料流之成分相 同。在某些實施例之中，該燃燒器組件適用於接收並且蒸 二化-種燃料流’該燃料流包括有與進料流相同的含碳進 料以及/或相同的整體成份，其中，f亥蒸汽重組器或是其 他的燃料處理器係從該進料流製造出氫氣。在某些實施例 之中’該進料流與燃料流具有相同的成份，並且選擇性地 該進料流與燃料流從相同的供應源被傳送出去。在某些實 鉍例中，该燃燒器組件是一個擴散燃燒器組件。在某些實 軛例之中’該燃燒器組件是一個原子化燃燒器組件。本文 亦揭不用於私作一個蒸汽重組器以及燃燒器組件的方法。 【實施方式】 個燃料處理系統係被顯示於圖 之中，並且係整體 1| ， 仆 η >1» 地以元件參考符號1()標 ’、 从抖處理系統10包括有一個 燃料處理器12_ ^ ^ “、、，—处态係適用於從一種或是多種進 料/瓜1 6製造出一個合右島 有氫规（且較佳地是至少膏皙上為 :::氣)二成氫氣“。燃料處理器二= ^ 以荨虞置係適用於從一種或多 種進料流16製造出氫氣。 ^ 虱虱據此，燃料處理器12係包括有 一個虱氣製造區域彳Q，甘士 ^ 19其中，—個含有氫氣的產物流20 係藉著使用任何一種或多種適當的氮氣製造機制而被製造 出來藉此係代表著氫氣至少是產物流20的一種主要成 用於從一種或多種進料流16製造出氫氣之適當機制的 ' 例子包括蒸〉飞重組以及自熱性重組，其中，重組的催化劑 係被用來從一個含有一種含碳原料以及水的進料流製造出 氫氣。其他用於製造氫氣之適當的機制係包括有一種含碳 原料的熱解以及催化劑部份氧化，在該情況中，進料蒸汽 並不含有水份。又另—種適當之用於製造氫氣的機制是f _ 解作用I這種情況中’該原料是水份。適當之含碳原料 的例子包括有至少一種碳氫化合物或是酒精。適當之碳氫 化口物的例子包括甲烧、丙烧、天然氣、柴油、煤油 '汽 油、以及類似物。適當之酒精的例子包括有甲醇、乙醇、 以及像是乙二醇乙烯與乙二醇丙烯的乙二醇化合物。 進料流16可以經由任何是當的機械裝置被輸送到燃料 處理器12。雖然圖i中顯示了一個單獨的進料流16，在 ^發明的乾嘴之内可以使用多於-個的進料流1 6，並且這_ 些進料流16可以含有相同或是不同的原料。這種情形係 概要地藉著以目i中之虛線所表示的一個第二進料流16 而被顯示出來。當繼16含有二種或更多種成份時（ 像是「種含碳原料以及水），該等成份可以在相同或是不 同的進料流之中被輸送。舉例來說，當燃料處理器適用於 從一種含碳原料以及水產生氫氣時，當這些成份不是可以 互相混溶的時候，這些成份通常是在不同的進料流中被輸 12 200403105 送的。這種情形係概要地以虛線說明於 ，元件參考符號I7代表水，而_姓在玉好 在”中 而凡件參考付號1 8則代表一 種不可”水互相混溶之像是碳氫化合物的含碳原料。當含 奴原料可以與水互相混溶時， N „ τ 邊原科通常是（但不必須是 ，、進料流16的水份-起被運送，如隨後於圖2之中所 描述者。舉例來說，當該燃料處理器接收一種含有水與一 種可溶於水之酒精（像是甲醇）的進料流時，這些成份可 以被預先混合並且以一個單獨的進料流運送。

> 之中所示的進料流16係被一個原料運送系統 22運达龍料處翻，該原料料线22係概要性地代 表了任何適當的機械裝置、裝置、或是其組合，用於選擇 性地將進料流運送到燃料處理器。舉例來說，該運送系統 可以包括有一個或是更多個將進料流16之成份從一個或 是更多個供應源處運送出來的栗。除

地，原料運送系統22可以包括有一個間組件 於調節來自於-個加壓供應源處的成份流。該等供應源可 以被座落在燃料處理系統的外部，或是可以被容納在該系 統内或是鄰近該系統之處。當進料流16以多於一種進料 流被運送到燃料處理器之時，該等進料流16可以被相同 的或是不同的進料流運送系統運送。 其中進料流16包含有水以及一種含碳原料之氫氣製造 機械裝置的例子為蒸汽重組。在一個蒸汽重組製程之中， 氫氣製造區域19含有一種在圖丨及圖2中以虛線表示的 重組催化劑23。在此種實施例之中，燃料處理器可以被稱 13 200403105 為一個蒸汽重組器，氫氣製造區域19可以被稱作為一個 重組區域’並且產物或是混合氣體流2〇可以被稱作為一 個重組流。適當之蒸汽重組催化劑的例子包括有鋼_鋅配方 的低溫轉移催化劑以及由Stid-Chemie公司以商標名稱 KMA販售的鉻配方（雖然也可以使用其他的配方）。其他 通常會出現在重組流之中的氣體包括有一氧化碳、二氧化 奴、曱烧、蒸汽、以及/或未反應的含碳原料。 蒸汽重組器通常是在200°C與700°C之間的溫度範圍、 以及在50psi與300psi之間的壓力範圍運作，但是在這個 範圍之外的溫度與壓力係落入本發明的範疇之内。當含碳 原料疋一種酒精時’蒸汽重組的反應通常會在接近2〇〇。〇 至50(TC之間的溫度範圍内運作，並且當含碳原料是一種 碳氫化合物時，接近400°C至800°C之間的溫度範圍將會 被用於蒸汽重組的反應。因此，進料流1 6 —般會在一個 選定的壓力（像是在上文所描述之說明性範圍内的壓力） 下被運送到燃料處理器。 在許多應用之中，會希望燃料處理器製造出至少大致 上純的氫氣。據此，燃料處理器可以使用本來就能夠製造 出夠純之氫氣的一種製程。對於一種特殊應用，當產物流 含有夠純的氫氣以及/或夠低濃度之一種或是更多種非氫 氣的成份時，生成氫氣流14可以直接從產物流20形成。 然而，在許多製造氫氣的製程之中，產物流20會是含有 氫氣與其他氣體的混合氣體流。同樣地，在許多應用中， 生成氫氣流可以大致上是純的，但是對於要使用生成氫氣 200403105 流之應用來說仍然會含有有害的、不然就是不希望有之一 種或多種非氫氣成份的濃度。 據此，燃料處理系統10可以（但是不必須）更包括有 個刀離區域24，在其中，該產物流或是混合氣體流會被 分離成-個富含氫氣流26以及至少一個副產物流Μ。該 富含氫氣A 26含有至少—種較產物流更純的氫氣以及濃 度減少之存在於產4勿&中的一種 < 更多種其他氣體或是不 純物。分離區域24係概要地繪示於圖丨之中，其中，所 示的產物流20係被運送到一個選擇性的分離區域24。如 圖1所示，生成氫氣流14係從富含氫氣流26形成的。副 產物流28可以被耗盡、被送到一個燃燒器組件或是其他 燃燒源、被當作一個加熱流體流、被儲存起來以用於稍後 使用、或是以其他的方式被使用、儲存、或是拋棄。在本 發明内容之範疇中的是，副產物流28可以反應產物流 運送到分離區域、或是閒歇地（像是在一批製程之中或是 當該產物流被移除的部份至少暫時性地被限制在該分離區 域之中時）如同一個連續流從該分離區域散發出去。 分離區域24包括有適用於降低產物流2〇之至少一種 成分濃度的任何適當裝置、或是適當裝置的組合。在大多 數的應用之中，富含氫氣流26將會具有較產物流2〇更加 純的氫氣。然而，也在本發明揭示之範疇内的是，該富含 氫氣流會具有曾經存在於產物流中之濃度減少的一種或多 種非氫氣成份’更會具有與產物流相同、或甚至是整體濃 度降低的氫氣。舉例來說，在某些可以使用生成氫氣流14 200403105 的應用中，某些雜質或是非氫氣成份是較其他的成分更為 有害的。在傳統式燃料電池糸統的特殊例子之中，即使是 至v、存在有擺萬分之幾的一氧化碳，該一氧化碳都可能會 傷害到一個燃料電池疊層，然而即使存在有較大得很多濃 度之像是水的其他可能非氫氣成份，該成份也不會損害該 豐層。因此，在此種應用中，一個適當的分離區域可以不 會增加整體的氫氣純度，但是該分離區域會減少對於用來 產生清氣流之所欲應用來說是有害、或可能有害之非氫氣 成份的濃度。 、用於T離區域24之適當裝置的示例性例子係包括一種 或更夕種氫氣選擇薄膜3G、化學式—氧化碳去除薄膜32 ^ ^ >1 Λ ^ ^ ^ ^ ^ 3 8 ° ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 省刀離區域24可以包括多於一種類型的分離裝置，並 且迫些裝置可以具有相同或是不同的結構以及，或以相同 或是不同的機械裝置操作。 氫氣選擇薄膜30對於氫氣來說是可以滲透的，作是對 產^流20的其他成份來說大部份是不可渗透的。氯氣選 可以由任何之可滲透氫氣的材料製成，該材料 ^於在f離區域24運作之操作環境與參數中使用。適 田甘：於溥膜3〇之材料的例子包括有鈀及鈀合金，以及 與_ 45%重量百分比二;:片。飽合金（尤其是飽 ,人女时 百刀比的銅）已經被證明為特別有效率 明Α特別古μ玄 里百刀比的銅之鈀—銅合金已經被證 為特別有效率者，“，其他的相對濃度以及成分也可 200403105 以在本發明的範疇之中使用。

^氫氣述擇薄膜一般是以一種大約是0.001英吋厚的薄 落片形成的。然而，在本發明料之中的A，該等薄膜可 以由其他氫氣可以滲透或是氫氣選擇材料形成的，包括金 屬與非金屬合金，而枝上文所討論以及非金屬材料與成 份:並且該等薄膜的厚度可以較大或是較小於上文所討論 =厚度。舉例來說，該薄膜可以被製作成較薄的、具有; 里增加的氫氣流通量·用於降低該薄膜厚度之適當機制的 例子包括有滾札、濺鑛以及㈣。—種適當之㈣製程係 被揭示於美國第6 152 995骑皇4丨丨+ rb ’、 一 、四弟^2,995唬專利之中，該專利的所有揭 不内容係被加人本文以作為所有目的之參考。各種薄膜、 薄膜構造、以及用於備製㈣膜與薄膜構造的例被 Γ 於美國第 6,221，117 號、第 6,319,3G6 號與第 3,537,35t 喊專利之中，肖等專利的所有揭示内容係被加人本文以作 為所有目的之參考。

化學物品一氧化碳去除組件32為以化學的方式鱼一肩 化碳（如果存在於產物流2〇之中者）反應的裝置，用上 :成其他不會如同一氧化碳般可能會造成傷害的成份。^ 二之化學物品一氧化碳去除組件的例子包括有水—氣則 換反應器與其他將-氧化碳轉換成二氧化碳的裝置、以； 將-氧化碳與氫氣轉換成甲烧與水的甲烧催化劑基床q 本發明之範4之中的是，該燃料處理㈣統10可以包# :多於-種類型以及〜於一個數目的化學物品去除· 件Μ2提供了—個燃料處理器系統的圖表式描述，t 17 200403105 燃料處理器糸統包括有一個帶有一個化學物品去除組件 的分離區域24。在所示的例子之中，組件32包括有 曱烷化區域34，其包括有一種甲烷催化劑35。甲烷催2 劑35係將一氧化碳與二氧化碳轉換成甲烷與水，Z甲烷 以及水皆不會傷害到一疊PEM燃料電池。據此，甲燒化2 域34可以說是具有至少一個甲烷催化劑基床。分離區域 32也可以包括有一個重組區域36,其係含有用以將任何 未反應原料轉換成氫氣的重組催化劑2 3。在此種實施例之 中’較佳地是，該重組催化劑是位於甲烷催化劑的上游處 ，以便於不會再次導入在甲烷下游的二氧化碳或是一氧化 碳。當被用來處理來自於一個或更多個氫氣選擇薄膜之富 含氫氣的氫氣流時，重組區域36可以被描述成是一個輔 助或是精鍊重組區域，並且該重組區域也可以被描述成位 於該主要重組區域以及/或氫氣選擇薄膜的下游。 壓力搖擺吸收（PSA )是一種化學製程，其中，氣體 的雜質係根據在適當溫度與壓力的條件下，某些氣體會被 吸附到一種較其他氣體更加強的吸收材料上的原理而被從 產物流20去除。一般來說，雜質會被吸附並且因而從產 物流20去除。由於在吸收材料上的普通雜質氣體（像是 CO、C02、包括CH4以及N2的碳氫化合物）具有相對較強 的吸收作用，可以成功地將PSA使用在氫氣的淨化。氫氣 只會非常微弱地吸收，並且因此當雜質被抑制在該吸收材 料上時，氫氣會通過吸收劑基床。像是NH3、H2S、以及 H20會非常強烈地吸收在該吸收材料上並且因而會從產物 18 200403105 流20與其他的雜質一#被去&。如果吸收材料會被再生 並且這些雜質係存在於產物流2〇之中，因為要吸收這些 雜質會更加困難，分離區域24嬌較佳地會包括有一個適 · 當的裝置，該裝置係適用於在將產物流2〇運送到該吸收 ' 材料之前去除這些雜質。 雜質氣體的吸收係在升高的壓力下發生的。當壓力被 降低時，該等雜質會從該吸收材料被吸收，因此而使該吸 收材料再生 叙來δ兒，ΜA是一種週期性的製程並且需 要至少二個基床以用於連續運作（與批次的運作相反）。_ 可以使用於吸收基床之適當吸收材料的例子為活化的碳與 弗石尤其疋5 A ( 5埃）的沸石。該吸收材料一般是小丸 子的形式並且其係被放置在一個使用傳統式封裝基床構造 的圓柱形壓力器孤中。然而，應該要了解的是，可以使用 其他適當的吸收材料成份、形式、以及構造。 pSA系統38亦提供了使用於分離區域24中之一個裝 置的例子，在其中，副產物（或是被去除的成份）並不會 與產物流的分離同時地而直接從該分離區域當作一個氣體馨 流被排放出去。反而，當吸收材料再生或是以其他的方式 從該分離區域被去除時，這些成份才會被去除。 在圖1之中’所顯示的分離區域24是位於燃料處理器 12之内。在本發明揭示内容之中的是，該分離區域24( 果存在的話）可以替代地是個別地座落在該燃料處理器 的下游處，如同以虛線概要地描繪於圖1之中者。也在本 發明揭示内容之中的是，該分離區域24可以包括有位在 19 200403105 燃料處理器12之内或是在外部的部位。 在適用於產生一個將會被當作用於一疊燃料電池之進 料々丨L或疋燃料流之生成氫氣流的燃料處理器背景令，該燃 料處理H較佳地是適用於製造出大致上純的氫氣。針對本 揭不内谷的目的，大致上純的氫氣是大於9〇%的純度，較 佳地疋大於95%的純度，更佳地是大於99%的純度，並且 甚至更為較佳的是大於99·5%的純度。用於製造出至少大 致上純氫氣流的適當燃料處理器係揭示於美國第6,319,3〇6 號、第 6,221，117 號、第 5,997,594 號、第 5,861，137 號專 利2001年3月8曰提出申請且名稱為“Fuel Processor and Systems and Devices c〇ntaining 心 8繼，，的待審美國 第〇9/8〇2,361號專利申請案、以及2〇〇3年4月4日提出 申請、名稱為 “Stream Reforming Fud pr〇cess〇r”、並且 主張美國第6G/372,258號臨時專射請案之優㈣的美國 專利申## Jl述專利以及專利巾請案的全部揭示内容係 加入本文作為所有目的之參考。 ” 生成氫氣流14可以被使用於各種應用之中，包括其中 使用高純度氫氣的應用…個此種應用的例子係如同用於 -疊燃料電池之進料流或是燃料流。燃料電池為從一個像 是氫氣的質子源以及一個像是氧氣的氧化劑產生電位的裝 置。據此，—疊燃料電池可以適用於接收至彡一部份生成 氫氣抓14以及一個氧氣流（其係通常被當作空氣流傳送 )並且用以;^其中產生電流。這種情形係概要地被描繪 於圖3之中’其中’-燃料電池疊係以元件符號40表示 200403105 並且會製造出電流’該電流係示意地以元件符號41表示 。在此種構造之中’其中該燃料處理器或是燃料處理系統 係被耦合到-燃料電池疊，由於所產生的系統係包括有一 燃料電池疊及-個用於該燃料電池叠的燃料源，該系統可 以被稱作為-個燃料電池系、統42β在本發明揭示内容之範 中的是’根據本發明之揭示内容的燃料處理器以及燃燒 器組件可以被使用於不包括有—㈣電池㈣應用^ 當生成氫氣流14是要使用於一燃料電池疊時，如果有 需要的話，可能會傷害到該燃料電池疊的成份（像是一氧 化碳以及二氧化碳）可以從富含氫氣流藉著像是分離區域 24而被去除。對於像是質子交換薄膜（刪）以及數個驗 性燃料電池疊的數個燃料電池疊來說’一氧化碳的濃度較 佳地是小於U) ppm (百萬分之—）。較佳的情況是一氧 化碳的濃度是小於5 ppm，且甚至是更為較佳的是小於1 ppm。二氧化碳的濃度可以大於一氧化碳的濃度。舉例來 說’濃度小於25%的二氧化碳為可接受者。較佳的是，二 氧化韻濃度是小於小》·，且甚至是更為較佳的是小 於1%。尤其較佳的濃度是小於5〇 ppm。應該要了解的是 ’本文所說明之可接受的最小濃度是說明性的例子，並且 可以使用除了本文所說明的濃度而仍落入本發明的範缚之 中。舉例來說’特定的使用者或是製造商可能需要不同於 本文所確認的最小或最大濃度標準或是範圍。 也4^:料電池疊40含有至少一疊、且通常是數個的燃料電 '44，其係適用於從被運送到該燃料電池處的部份生成氫 21 200403105 氣流14製造出電流。一燃料電池疊通常包括有多個在共 同端部板件48之間連結在一起的燃料電池，該等端部板 件係含有流體運送/移除導管。適當之燃料電池的例子包 括有質子交換薄膜（PEM )以及鹼性燃料電池。其他的例 子包括有固態氧燃料電池、磷酸燃料電池、以及熔化的碳 酸鹽燃料電池。 燃料電池疊40所產生的電流可以被用來滿足能源的需 求、或是至少一個相關之能源消耗裝置46所施加的負載 。能源消耗裝置46的示範性例子包括有、但不應該被限 定於機動車、休旅車、營造用車或是工業用車、輪船或其 他海洋用船、工具、光源或是照明組件、電器（像是家用 或其他電器）、家用或是其他住宅、辦公室或其他商業團 體、電腦、發出信號或通訊設備等等。應該要了解的是， 能源消耗裝置46係概要地被顯示於圖3之中，並且是要 用來代表一個或是更多個適用於從燃料電池系統處取得電 流之裝置、或裝置的集合。 燃料電池疊40可以接收全部的生成氫氣流M。-此 :::的生成氫“ 14可以另外地、或是替代地經由- 個適當的導管而被傳送， 祕m 、用於在另外的氫氣消耗製程、被 火二k以用於燃料或取 士门伽…/ 传熱⑨、或是被儲存起來稍後使用。 如同一個不乾性的例子，一 中你以冷綠I — 1UlL巩儲存裝置50在圖3之 糸虛線表不。氫氣儲存裝置50係適用於絲卢石+ 部份的生成氫氣流14。舉例來說，a衫、子〉一 ti齑沾命4、1 田燃料電池疊40對於 虱乳的而求小於燃料處理器12 輸出量時，過量的

22 =以被:?存在氣氣儲存裂置5…。適當之氯氣儲

^ 、丁範陡例子包括有氫化物基底以及加壓槽。雖然 不疋必須的，勺J ^ y 、 匕枯有儲存氫氣之供應源之系統10或是42 的一個益處是 斜 ^ 乂個彳，、應源可以被用來滿足燃料電池疊40 中，；飞氣的而求，或是在其他使用生成氫氣流14的應用 於燃料處理器12 &法滿足這些對於氫氣之需求的情 滿足燃料電池4 4〇對於氮氣的需求。這些情況的例 中=:有· 5亥燃料處理器從-個冷的、或是不活動的狀態 >、。欠動日寸彳欠一個閒置狀態猛然運轉時、脫機以用於 維^或“里、以及當燃料電池疊或是應用所要求的氫氣流 二車:燃料處理器之可獲得的最大產量還要更大時。另外地 或=替代地，所儲存的氫氣也可以被用來當作一個可然的 燃料流，用以加熱燃料處理系統或燃料電池系統。非與一 、料電池噎直接相關的燃料處理系統仍然可以包括有至少 個氣氣儲存裝置’藉以使得來自於這些燃料處理系統的 生成氫氣流也能夠被儲存起來以於稍後使用。 燃料電池系統42也可以包括有一個電池52或是其他 的適當電力儲存裝置，其係適用於將燃料電池疊4〇所產 生的電力儲存起來。相似於上文中關於過量氫氣的討論， 燃料電池疊40可以產生滿足由能源消耗裝置46施加或應 用之負載（包括燃料電池系統42所需要的負載）所需要 的過量電力。更加相似於上述過量氫氣的討論，這種過量 的供應量可以從該系統被運送以用於其他的應用，以及/ 或儲存起來以供系統稍後使用。舉例來說，該電池或是其 23

1UD 他儲存裝置可以提供在起動期間或其他系統不會製造出電 力以及/或氮氣的應用中燃料電池系統42所使用的動力 。在圖3中，流動調節結構係整體地以元件符號54標示 ’並且係概要地代表用於選擇性地將氫氣及電力分別運送 j氫氣儲存跋置5〇或是電池52並且將所儲存之氫氣及電 力從其中引出的任何適當歧管、冑、控制器以及類似物。 在圖1中，所示的燃料處理器10包括有一個外殼68 ’至少該氫氣製造區域以及選擇性地該分離區域係被容納 在該外殼中。外轉& s，匕 、 〃 （也可以被稱為殼體）係使得該蒸汽 重組器或是其他燃料處理器的部件可以如同一個單元移動 β外设也會猎由提供_個保護封人件來保護燃料處理器 、Ρ件不s又到^害，並且因為該燃料處理器的部件可以 如同一個單元被加埶 …、而可以降低該燃料處理器對於加熱的 舄求。外殼68可以、伯 ”、、 但不必須要、包括有像是一稀固能 隔熱材料、毯狀隔熱材料' 心 的隔峨70。缺而丄:及/或一種充滿空氣之凹部 器可以被形成為不且士 邊燃科處理 …、不/、有一個殼體或是外殼。當 器10包括有隔熱材料7Λ 士 茨燃科處理 + 70日t，該隔熱材料可以 内部、在該外殼外部、或θ 疋在该外嘁 次疋在该外喊的内部及外邱 Α兮 隔熱材料是為於一個合古L r W。當该 有上文所述之重組、分Μ _ 或精鍊區域的外殼外部時，該蒸汽重組器更可 個在該隔熱材料之外部的外部覆蓋或是保護罩，：：二 顯於圖1之中者。 叉早如不意地 更在本毛明之乾疇中的是，該燃料 裔1 〇的一個或 24 200403105 疋多個部件可以是延伸於該外殼之外或是座落在至少該外 殼68的外部。舉例來說，並且如所討論的，分離區域24 可以被座落在外殼68外部，像是該分離區域市被直接接 合到該外殼（如示意地顯示於圖4之中）、或是與該外殼 分隔開但是藉著適當的流體傳送導管而與該外殼以流體相 連通（如以虛線標示於圖1之中者）。如同另一個例子， 氫氣製造區域19的一個部位（像是一個或多個重組催化

背J基床的邛位）可以延伸於該外殼之外，像是以虛線示意 地標不於圖1之中者。 燃料電池及燃料處理系統已經非常概要被顯示於圖 到圖4之中，並且應該要了解的是，這些系統通常包括有 另外的4件’像疋空氣^/氧化供應源及傳送系統、熱交賴 器組件以及/或來源、控制器、感測器、閥、以及其他流 動控制器、動力管理模組等等。同樣地，雖然在圖i到圖 4中係顯示出-個單獨的燃料處理器12以及/或一 的燃料電池疊40，A太旅> μ 士 本毛月之摩巳驁内的是，可以使用多於

一個的燃料處理器以及/或燃料電池疊。 、 也在圖1到圖4中顧+ ^ σ r " 的疋，根據本發明的燃料 處理益（以及燃料電池）李 係包括有一個加熱組件60， ❹熱組件係適用於加熱至少該 域心在根據本發明的系統之中 ㈣心 個燃燒器組件62。揪蜱ί # 0 “、、組件60包括有一 繼66…燒"組件62係適用於接收至少-個 燃枓⑽66，其可以被用來加埶 造區域19。如更加从/，、、 乂该燃料處理器的氫氣製 也在本文中討論的，空氣可以經由 25 200403105 各種機械裝置而被傳送到該燃燒器組件。在圖4之中 個空氣流74係、以實線表示，且一個虛線係被用來以圖表 指示，在本發明之範脅中的是，該空氣流是另外地或替代 地與用於該燃燒器組件的至少其中一個燃料流一起被傳送 到該燃燒器組件。在本發明之範疇令的是，燃燒流66可 以另外地或是替代地被用來加熱使用燃燒器組^ ^2之= 料處理以及/燃料電池系統的其他部位。在圖i到圖* ^ 中所示的燃燒态組件62係處於一種與燃料處理器丨2重 豐的關係中’❿以圖表代表，在本發明的範疇中，該燃燒 器、、且件可以伤i也或完全地被座落在該燃料處理器内，像 是至少部份地在外殼68内、以及/或至少部份的或全部 的燃燒器組件可以被座落在該燃料處理器外部。在後面= 實施例中’來自於燃燒器組件的熱燃燒氣體將會經由適當 的傳熱導管被傳送龍料處刻或是系統要被加熱的^ 部份處。 /、 如圖4中以虛線所示，根據本發明的燃料處理器12可 以I括有個瘵發區域69，該蒸發區域係適用於接收一個 液體進料《16 (或是進料流16的-種液體成份、像是一 個f流17或是液體的含碳進料流76)並且用以在傳送到 ^料處理器的氫氣製造區域之前蒸發該進料流（或是該進 料机的份）。如概要地說明於圖4中，來自於加熱組 件之加熱的排出燃燒流66可以被用來在蒸發區域69中蒸 毛進料〃“X及^/或加熱該進料流。在本發明之料中 料處理哭 1 9 、、 “、' 可以被建構成不具有一個蒸發區域以及/戍 26 已經被蒸發的進料 該燃料處理器係適用於接收氣體的或 流0 在圖5之中，另—個範例之具有一個燃燒器組件6 - 加熱組件60係被顯示出來。如圖所示，燃燒器組件62勺‘ 括有-個點燃區域86，在該區域中，燃料及空氣流（二， 及74)係被點燃以開始進行其燃燒。點燃區域μ包括 一個點火源、88’該點火源是用於點燃燃料及空氣流的 適當結構或是裝置。適當之點火源88的例子包括有—個 火星塞4固發光栓基、一個信號燈、-個燃燒催化劑、· 個發光栓基與燃燒催化劑的組合、以電力加熱的陶究點 火器、以及類似物中的至少其中之…該等燃料及空氣^ 係被點燃並且其燃燒係產生了 一個加熱排出的燃燒流 :九’、埏机通；ji疋仗该點燃區域處被排放到一個燃燒容室Μ 或是=蒸汽重組器或燃料處理器的其他熱轉移區域。在本 t :範吁中的疋在點燃區域86開始的燃燒可以在該燃 = ’、’件以及/或被该燃燒組件加熱之燃料處理器的各種 位置處完成。舉例來說，燃燒可以完全在該點燃區域中$ _ 成。P伤地點燃區域中完成且部份地在燃燒區域中完成、 4伤地在點燃區域、該燃燒區域以及在燃燒區域外部的一 部份燃料處理器中完成等等。 /燃料流64是一種氣體的蒸汽時，其係可以與空氣流 他口並且被點燃以製造出排出的燃燒流Μ。然而，某 二64在燃料流被傳送到燃燒器組件62的操作參數 (亦即’在周圍溫度（大約A 25。〇到大約HKTC之範圍 27 200403105 内的溫度以及在50到20 psi f日# #

Psi)之範圍内的壓力）時传為凉广、型是在100到150 θ 係為液相的燃料流。應該要了解 的疋，以上所討論的操作參數並不 益=了= 而，該等操作參數是要用來規明μ…、一的例子。反 用采說明典型的參數，在這此範圍 之外的參數仍然是落入本發明 二耗圍 卑巳可之中。舉例炎辦，球 燃料流可以在被傳送到燃燒器組兑 " 、、仵之刖經由熱交換成立 他方式被加熱，但是在許多實施…〆/、 j r 延種加熱並不是必 須的’也不必定是有用的。

在液相、或是液體燃料流的背景中（像是一種如甲趣 或乙醇的酒精、或是一種像是甲烷、乙烷、汽油、煤油、 柴油等等的碳氫化合物），燃燒器組件較佳地是包括有一 個原子化組件94。此係以圖示的方式顯示在圖6之中，另 中，液體的燃料流係以元件符號82表示，並且含有一値 液體的含碳料76,並且其中，適用於接收並且原子化該 液體燃料流的燃燒器組件係以元件符號8〇表示，並且可

以被稱作為一個原子化燃燒器組件。當使用於本文中時， 液體的（liquid) ”是要用來表示燃料流在其被傳送到該 燃燒器組件之操作參數時至少95%為液相的，並且較佳的 是至少99%為液體的。應該要了解的是，即使是一種“完 全”為液相的燃料流可能會包括有小量的氣體（通常少於 1 % )’像是藉由當該燃料流被加熱時去除氣體所產生者。 原子化組件94包括有適用於將液體的燃料流82轉換成一 種氣溶膠燃料流82,之任何適當裝置或是裝置組合，其中 ’該氣溶膠燃料流可以與空氣流74相混合，並且係被燃 28 200403105 燒（或點燃）以產生加熱的排出燃燒& 66。此係相反於蒸 汽化的燃燒組件將一種液體的燃料流加熱，直到該燃漭 改變液相到蒸汽相為止。適當之原子化組件的示範性例子 將會在本文中更加詳細地討論。

如所討論的，許多傳統式燃料處理器（像是蒸汽盘自 熱重組器以及熱解與部份氧化反應器）需要被使用於氫桌 =造反應作用之中的一種含碳原料，並且因而需要被用聋 备作-個用於該燃燒器組件之燃料供應源的獨立燃料流。 因此’這些燃料處理器需要—個單獨的供應源、泵、或是 其他傳送組件、運輸導管、以及流動調節裝置等等。根擔 本發^的―個概念，—種液相的含碳原料76係被使用於 :料机16的含碳原料部份以及用於燃燒器組

是概要地說明於圖7之中者。如圖所示，液相: 76係被傳送到燃燒器組件8G以及氫氣製造區域 ::料處理器12可以具有非常多的各種構造，像 數目夕區域的構造、使用多於-種類型或是多個 顯干:離機械裝置的構造等等，圖7係以不完全的視圖 全的㈣Τ'"的是’圖7(以及後續的視圖）…不完 、.、、、枓處理器係概要地代表這些構造的任何1中之一、 顯示、以及/或加入本文中的任何蒸汽重組器 興其他燃料處理器。 送到體的含碳原料76是當做一個單 少該㈣“6’且其中該含碳原料選擇性地被傳送到至 …、，且件與氫氣製造區域中的其中之—之外，圖8 29 200403105 係相似於圖7。闕組件96可以包括有任 性地分開介於該燃燒器組件與氨氣製造區=用於選擇 料的結構。可能構造的範圍包括有接 曰之合碳原 燒器組件、接收所有含碳原料的氫氣製造區料的燃 含碳原料的燃燒器組件以及氫氣製造區域二者/是接收 討論的，不管副產物流28是不是也被使 1本^所 於燃燒器組件8〇的燃料，以及該燃料：:：種用 定模式（像是空轉模式、起動模式、 =知作的特 為何，含碳原料的分佈是至少 ;（A ’ ^模式） 碳原料。 仏地根據所使用之特定含 介於燃燒器組件與氯氣製造區域之間的原料 以手動地被控制。然而’在許多實施例之中，可 原料的分佈至少為部份地自 ^ 選擇性地調節介於該氫氣製造疋4者包括有-個 轧轧I粒£域與該燃燒器組件之 原料76傳送的控制器％的李轉】Λ 系、、先1 〇。一個用於蒗汽 燃料處理器的適當控制器 …、、且之 1J子係被揭示於美國第 6,383,670號專利之中，該專 四第 以作為參考。 、整揭不内容係加入本文 進/地減少供應源、傳送系統、流動調節器、傳送 導管以及類似物可以根據本發明的另一個概念、藉著皆含 有相同之液體含碳原料76以及水17的進料流Μ與燃料 流Μ而被達成，其中，水係形成至少大約25%的流動並 且該含碳原料較佳地是混溶於水中。此係概要地被顯示於 圖9及圖1〇之中，在該等圖示之中，這個混成的流動係 30

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以兀件符唬78表不。進料流i 6與燃料流82可以具有幾 乎或疋；^全相同的組成，並且可以整個地以該混成流78 形成然而，在本發明揭示内容之範疇中的是，至少進料 流16㈣料流82的其中之一可以具有至少—種額外的成 伤或疋額外里的水或是含碳原料可以在該流動被燃燒器 且：人氫氣製造區域消耗掉之前被添加於其中。如前文所 討論的’在-個蒸汽重組H或是其他從水與含碳原料製造 出虱氣之燃料處理器的背景t，進料A 16至少實質上、 般在基本上疋疋全地包含有一種水與一種較佳地為可 溶於水之液相含碳原料76的混合物。因此，-個含有水 17以及含碳原料76的單獨㈣可以t作氫氣製造進料流 16以及燃燒器燃料流82而被消耗掉。 相似於前文所討論之圖7及圖8的選擇（其中只有進 枓流16的含碳原料成份係被傳送到該燃燒器組件⑻， 進料流78可以從相同的式χ η μ ，或不冋的一個供應源而以分開的

動選擇性地被傳送到燃燒器組件8〇以及氯氣製造區域 19。替代性地，並且概要性地顯示於圖ι〇之中的，一個 早獨的進料流78可以被傳送到該燃料處理器，並且更加 :=是被傳送到一個闊㈣96，其中，該流動係選擇性 器組件與氯氣製造區域之間被分開。-個控制 2 (其可以是一個電腦化或是其他電子控制器、或是預 先被料程式的控制器）亦以虛線被顯示於圖1G之中。 控=又V?皮:落在該燃料處理器12的外部或是内部 及/或可以包括有内部與外部元件。 31 200403105 在進料流16與燃料流82中之水17與含碳原料76的 相對數量可以改變，並且在某種程度上將會根據所使用的 特定含碳原料。這些成份的相對濃度可以用水對於碳的比 _ 值來表示。當含碳原料76是甲醇時，ι:1的比值被證明為 有效率的。當含碳原料76是乙醇時，2〜3:丨的比值被證明 · 為有效率的。當含碳原料76是一種碳氫化合物時，通常 曰使用大約3 :1的比值。然而，上文所顯示的比值並不是 代表在本發明之範疇内的全部比值。 在圖11之中，圖1〇之構造的一個變型係被顯示出來 _ 、，用以成明在本發明的範疇内，該閥組件可以被座落在燃 料！理器10的内部或是外部。_ u亦顯示出當該燃料處 理器包括有或是聯結了一個製造一種氣體之副產物流28 的刀離區域24時，該氣體的副產物流28可以被傳送到該 、、少疋為組件而被當成一種用於該燃燒器組件的氣體燃料來 使用種氣體燃料可以增補上文所討論的液體燃料（像 是含碳補76或是進料流16)，或是其本身可以含有用 於某些蒸汽重組器或是其他燃料處理器以及/或某些燃料籲 處理器之操作構造的足夠加熱數值。 旦如上文所討論的，在根據本發明之燃燒器組件8〇的背 厅、之中，在该氫氣製造區域以及該燃燒器組件二者中所消 耗的含碳原料係為一種在其被傳送到燃燒器組件之操作參 數：的液體。亦如同上文所討論的，燃燒器組# 80包括 原、子化、、且件94 ’该原子化組件係適用於將液體的燃 ；()原子化，用以製造出一種在點燃區域％中與 32 200403105 空氣流74 —起被點燃之氣體的、或是氣溶膠的燃料流（’ 82’）。當該液體的燃料流具有與用於一個蒸汽重組器或是 其他從水以及-種含碳原料製造出A氣之燃料處理器的2 - 料流相同的成份時，該液體的進料流會因而含有一種實質 上為水的成份（一般至少25%)，該燃料流為一種液體的 · 流動，並且原子化組件94會從該燃料流製造出一種氣溶 膠、或是氣體的流動78’，如概要性地說明於圖丨2中者。 為了清楚簡明的目的，以下原子化組件的討論將會討論一 種由水17及含碳原料76構成之液體流動78的燃料流，鲁 且该燃料流78的成份係相同於用於一個蒸汽重組器或是 其他適用於從水以及一種含碳原料製造出一個產物流2〇 之燃料處理器的進料流16，其中，該產物流的主要成份是 氫氣。然而，在本發明的範疇中，本文所顯示的燃料處理 器80以及/或原子化組件94也可以使用一種不具有水的 液體含碳原料，像是當該原料是一種不可以與水相混溶的 妷氫化合物時。同樣地，且如同上文所討論的，在本發明 的範疇中，燃料流78也可以被用來形成用於該燃燒處理 _ 器與燃燒器組件二者的進料/燃料流，但是這些進料/燃 料流中的至少其中一種可以具有至少一種另外的成份或是 另外的水量或是被添加於其中的含碳原料。 一個用於原子化組件94之適當結構的示範性例子係被 顯不於圖12之中並且包括有一個孔口 1〇〇，處於壓力（像 是一個在50到200 psi隻範圍中的壓力，且更為一般的是 大約100到150 psi之間）下的進料流78係被傳送到該孔 33 口中0該孔口 100的p斗丄，〆 小小滴之> A 、小係可以減少成為一種具有夠 /之軋洛膠、或是氣體流動78 動將會容易於與空氣流74混合以及=體進科流，該 器组件t凝結或是冷卻。要在：二=，而不是在燃燒 孔口 要在個特殊應用中使用之特殊 、今進料：將很容易與進料流（或是含碳原料流）的成份 的流率、以及該進料流的傳㈣力—起改變。

範性㈣子中，對於—種含有上文中所討論之混 σ。之甲_與水的進料流、且該進料流係以—個15到 h的進給速率流動且壓力在上文所呈現之較佳範 來說，一個具有直徑在0.001到0015英吋（且更為 較佳地是在g.GG6到㈣7英⑴之範圍㈣口的孔口⑽ 已經被證實為有效率者。

在圖1 3之中，孔口 1 00係概要地被顯示成為點燃區域 之邊界的形成部份，燃料流78必須在到達點火源Μ之 月J通過β亥形成部份。另外一個用於孔口 t 〇〇之適當結構的 例子是一個選擇性地延伸進入點燃區域86並且包括有孔 口 100的喷嘴102，如圖14所示者。不管孔口 1〇〇的結構 或疋配置方式是如何，較佳地是孔口係如圖n及圖14概 要地顯示之位於一個過濾器106之前。過濾器106的尺寸 大小係被設計成可以將足夠大到堵塞孔口丨〇()的微粒物質 從燃料流78移除。過濾器106可以被座落在距離孔口 1〇〇 之上游的任何適當位置處。 圖13及圖14亦顯示出原子化的進料流78，以及空氣 流74較佳地是以大致上貫穿的定向被導入點燃區域86之 34 中，用以在該等氣流被點火源88點燃之時或是之前幫助 此合或等氣流。由進料流78提供的熱量在被完全燃燒之 進料流百分比增加時將會增加。用於增加此數值的一個機 制疋'丁疋邊等流動的方向不然就是在該燃燒器組件之内包、 括有能夠幫助紊流及因而能夠幫助氣體流之混合的結構。 ’ 在圖14之中，點火源88係被座落在接近原子化進料 机78與空氣流74的交叉點處。雖然對於點燃該等流動來 说疋有效的，對於至少某些點火原來說，可能會需要將該 點火源定位在燃燒器組件80之内，使得點火源不會位於 _ 直接、或是至少為主要的燃燒（火焰）區域之中。此種結 構：一個例子係被顯示在圖15之中，其中，點火源88是 座落在遠離該等流動交會的區域處。此種位置的另一個例 子是以虛線被顯示在圖15之中。因為這些說明性質的構 造是將點火源座落在遠離當該等流動被燃燒時點火源會直 於火中的一個位置處，該點火員將不會被暴露到猶 如該點火源被座落在_個直接火焰之區域中的高溫。圖b 亦以圖表的方式說明了該點燃區域86可以具有一個用於 _ 加熱排出燃燒流66的出口 1G8，該出π 1()8的截面積係小 於該點燃區域。以其他的用語來表示’藉著限制在燃燒作 用已經被引動了之後氣體可以藉其離開該點燃區域之:口 的尺寸大小，該點燃區域可能是有助於較均勻的混合、以 及燃燒該原子化的進料流與空氣流。 如同以稍微概要性的方式顯示於至少圖13到圖15之 中者，燃料流以及空氣流係經由輸出接口或是輸出導管（ 35 200403105 分別以元件符號10丨及103表示）而被導入該點燃區域之 中。該等輸送導管的說明性例子係以圖表的方式展示了該 等輸送導管包括有至少一個開口或是開孔，經由該開口或 是開孔被容納於其中的流體係可以被釋放到該點燃區域 之中，且該等輸送導管係終止在該點燃區域的邊界處，或 是選擇性地延伸進入該點燃區域之中。在本發明之範疇中 的疋，可以使用任何適當的輸送導管，並且根據本發明之 内容的燃燒器組件80可以包括有多於一個的導管1〇1及 1 〇3，且該燃燒器組件因而係適用於接收以及燃燒多於一 種的燃料流以及/或空氣流。 另外一個適當之原子化組件94的例子為一個撞擊構件 U〇,如概要地被說明於圖16之中者。在此種實施例之中 ，混成流78係在壓力的影響之下被運送到該點燃區域之 中，使得被加壓的液體流可以撞擊該撞擊構件11〇，其中 ，亥撞擊構# 11〇處，當該加壓的液體流從表面飛彈出 去時該液體流係被原子化並且會產生一個氣溶膠流Μ，。 在圖16之中，撞擊構件丨1〇具有一個接觸表面1 a，該接 觸表面U2大致上會在橫向於混成流78流動的方^延 伸▲。然而，應該可以了解的是，在本發明的範轉之中的是 W里擊構件110可以具有其他的相關於該進料流的構造 j圖16 φ概要性地說明了該點燃區域可以包括有一個或 疋夕個擋板或是其他適當的擾流促進結構1 14。 一其他的例子係被顯示在圖17之中並且包括有一個帶有 —個接觸表面m的撞擊構件nG，其中，該接觸表面 Λ Γ 36 200403105 7係以-個相對於該進料流78流人與該表面之接觸 的方向成15至”5度之範圍中的一個角 件符號118處，一個用於 *去。在το 用於幻里擊構件㈣之非平面的接觸 的分：圖:ΓΓ。接觸表®118係傾向於產生-個較大 撞擊;鼻：疋一個或多個分散圖樣而不是-個平面的 =件二且因此係容易於在該流動之中產生較大的擾 : …付5虎120處，圖17描繪了該點燃區域的一個

该壁部本身可以形成—個撞擊構件。在圖u之中 ’-個帶有-個非靜態接觸表面122的撞_ "〇係被 來：在此處，其所代表的是表φ 122係被建構成用 疋 樞轉、不然就是在其被加壓的進料流撞擊到時移 動。舉例來說’接觸表自122可以包括有安^翼或是其他 以了以:疋轉的方式被裝設在一個主軸126上的接觸表面 12\當在區域％之中流動之進料流π以及/或氣流作 在/等接觸表面124上時，該等接觸表^ 124係繞著該 主轴12 6旋轉。

根據本發明之燃燒器組件8〇的另外一個例子係被顯示 ::19及圖20之中。如圖19以及/或圖20所示，該燃 &态組件包括有一個帶有一個點火源88的點燃區域86， 该點火源88係被定位在遠離原子化進料流與空氣流74於 其中相混合的主要區域處。以其他的用語來描述，該點火 源（在圖19及圖2〇之中採取一個火星塞的形式）係被定 位在抵靠著該點燃區域的一個壁部處，同時該進料流78 係被傳送到相對於該點火源而接近該區域之中心中的區域 37 ZUU4UJ1U^ 圖1 9與圖20之中的燃燒器組件也展現出一個原子化組 Λ原子化組件包括有一個帶有一個直徑減小之開孔 1 〇〇的喷嘴1 02，以及一個帶有一個接觸表面112的撞擊 構件^1G其中，該接觸表面112係被定位成當進料流在 受到壓力的影響下被運送到該點源區域之中時會被進料流 78技擊到。亦如圖所示的是，空氣流係以一個與該區 域成個角度的方式被運送。如圖所示，該空氣流係被定

向成可以在該點燃區域之内促進渦流，並且因此會促進混 合者。

根據本發明之另外一個燃燒器組件80係被顯示於圖 21及圖22之中，並且係展示出一個適用於接收一種液體 燃料流（在某些實施例之中為進料流78並且在其他的實 施例之中為含碳原料76)之燃燒器組件的一個例子、以及 個像疋（但是不會被限定於）副產物流28的氣體燃料 流。如同可能是最清楚地顯示於目21之中者，所顯示出 來的燃燒器組件亦展示了一個閥組件96，該閥組件％系 選擇性地分配進料流78,用以形成一個用於相關燃料處理 以及/或用以形成一個用 器之氫氣生成區域的進料流16 於該燃燒器組件的燃料流82。也顯示出來的另一個閥組件 96’係選擇性地調節到達該燃燒器組件之副產物流28的流 動。雖然在本發明之範疇中的是，該閥組件可以用手動的 方式被引動以及/或被控制住’較佳的是，該燃燒器組件 以及相關的燃料處理裔係包括有一個電腦化的、不然就是 該控制器98 自動化的控制器98 (像是如圖2 1所示者） 38 係經由連通連結件丨28盥 &杜/、5亥荨閥組件相連通，該連通連 二二可以是任何適當形式之用於控制訊號的 或疋任何適當的機械連結件。 在本發明之範疇中 s辞厶夕丨 疋，九、：、器組件8〇係座落在一個 這：产處理為的外部並且與該燃料處理器分隔開，在 體運二=:::出的燃燒流66係經由適當的氣 _ Μ燃料處理器，該等氣體運輸導管 車父佳地係為隔献者，用 ..σ . … 乂減〉、在運輸排出的燃燒流期間的 二貝。一般來說，該燃燒器組件將會被直接接合到該辦 料❸里器並且係選擇性地至少被部份地容置在燃料處判 的外殼或是其他殼體之内。在圖21及圖22之中，一個安 裝板件係以元件參考符號130表示。安裝板件130係被建 構成要被I、固於δ亥燃料處理器，用以將該燃燒器組件定位 並且與省文叙板件保持在一個操作位置之中。安裝板件 130可以被丈谷接到該燃料處理器，不然就是被其他機械裝 置緊口到孩燃料處理态，用於固定地將該燃燒器組件緊固 到該燃料處理器。“固定地緊固”以η定地被緊固” 的思心疋’雖然移除該安裝板件為可能者，該緊固用的機 械裝置並不是要用來要被重複地移除以及更換，並且該機 械裝置通常會在移除期間被損傷。替代地，可以使用：個 像是螺检、具有螺紋之配件等等<可以選擇性地被移除的 緊固用機械裝置。“可以選擇性地被移除”以及“以可以 移除的方式被容置”的意思是，該緊固用機械裝置係被設 計成可以被重複地移除以及在被連接起來。 39 2U0403105 根據本發明的另一個燃燒器組件8〇係被顯示於圖23 之中。與圖21及圖22之中所示之燃燒器組件相似的是， 圖23所示的燃燒裔組件也適用於接收副產物流28或是另 外一種氣體可燃燒的燃料，像是要被用來當成一個輔助燃 料源來使用以增補者，或是在某些應用之中，取代包含有 含碳進料76的燃料流，且更為典型的是取代進料流78。 在圖23之中，點火源88係再次地被顯示為一個火星塞， 且該火星塞係被接合到一個點火器底座132。如同定位成 如圖23所示者，該火星塞係被定位在原子化進料流被導 入該點燃區域處的高度下方。據此，該火星塞係受到保護 而不會受到很大程度的熱的傷害，不然的話，如果該火星 塞被安裝在該燃燒器組件的一個大體上會連續地位於當進 料流以及/或副產物流被燃燒時所產生之火焰内的區域之 内的話，熱係會被傳送到該火星塞處。 圖23亦展示出一個分佈板件14〇，該分佈板件係適用 於幫助副產物流28以及空氣流74的擾流式混合。如圖所 不，泫空氣流係被導入一個容室142之中，該容室係位在 與原子化組件94之開孔1〇〇相對的板件之側邊上，如圖 所示，該開孔1〇〇包括有一個喷嘴1〇2。在圖23之中，原 子化組件94已經被顯示成一個可以移除的噴嘴丨〇2，該喷 嘴係以螺紋銜接的方式被容置在一個承口 143之中；然而 ，應該要了解的是，可以使用如同本文所描述以及/或顯 示之任何其他適當的原子化構件。或許最清楚地如同圖24 及圖25所示者，空氣流74係被複數個被有角度地定向的 200403105 通道144傳送到該點燃區域之中。該等通道具有出口以6 以及入口 148,該等出口 146係被定向成用以將空氣流引 導入交叉的路徑之中，並騎於在前文中描述且顯示:容 室142之中的空氣係通過該等入口 148而進入該等通道之 中。雖然在圖24巾顯示了四組交叉的通道，應該要了解 的是，通道的數目為可以從—個單獨的通道到多於四組的 通道而改變者。亦顯示於圖24及圖25之中的是用於將副 產物流28運送到出口 146之位於板件之内的分佈導管 ’該等分佈I管係被定向成將位於一個帶有—對空氣流之 又又路仏之中的田lj產物氣流排放出去，如或許最清楚地由 圖25顯示者，在圖25之中，交又點係示意地以元 符號154表示。

應該要了解的是，圖21到圖26之中所示的燃燒器組 件並不需要利用副產㈣28。如圖所示，該等燃燒器組件 8〇係被建構成用來接收並且使用液體及氣體的燃料流。因 此’如果副產物流28 #皮運送到該等燃燒器組件的話，那 麼，副產物流就會被導入該點燃區域之中。然而，如果沒 有副產物& 28被運送到該等燃燒器組件的話，那麼仍= 可以使用液體的進料流78 (或是進料流％ 。 、 如同在W文之中相關於圖15所討論者，根據本發明 燃燒器組件可以包括有—個從點燃區域處面積減少的出 108 ’用以幫助在該點燃區域之内之額外的混合以及/ 九’丄1¾樣地’因為燃燒的氣體流將會從點燃區域％ 經由面積減少的開口被排放出去，在加熱容室Μ之内 41 200403105 生的燃燒也將傾向於更完全。在^ 26之中，所示之圖23 中的燃燒器組件係包括有一個延長套管16〇，該延長套管 實質上係延伸該點燃區域’用以提供額外的空間以用於： 氣體流被排放到該加熱容室或是燃燒區域92之前所發生 的燃燒以及/或混合。在圖26之中，所示之套管16〇為 -個來自於用於燃燒器組件的其餘殼體處之個別形成的元 件。延長套管160可以替代地與燃燒器組件之殼體的其他 部位一體地形成，如同在下文中所討論之@ 28所顯示者 。或許如同最清楚地藉由比較圖26及圖27而看出者，套 管160包括有一個帶有出σ⑽的頸部162，該頸部的截 面積小於點燃區域86通達到該出口之區域的面積。 雖，然在本發明的料中，燃燒器組件⑼的大小可以改 變，燃燒器組件80為相當地輕巧而仍然可以提供充分的 耐用性（像是對於點、火盾2 β % 豕疋了万、2人源88而言）、混合以及燃燒係為 有可能者。舉例來說，者岡〇 , 田圖26所不的燃燒器組件的尺寸 被制定成用以容置15刭90古1 \ ^

3到20笔升/分鐘的進料流78時， 該點燃區域可以具有接近219英忖的内徑、—個内徑接近 1.125夬吋的出口 1〇8、一個長度接近！.⑵英 管160、以及一個整，具庚〆φ粬 I體長度（大體上在進料流78的流動方 向中篁測）接近3英吋的燃燒器組件。 容置在一個位於分佈板件14〇 要表示這種結構只是在本發明 在圖23及圖26之中， 一個可以移除的噴嘴1 〇2， 所不之原子化組件94係包括有 5亥噴嘴係以螺紋銜接的方式被 之内的承口 143之中。為了 之範疇中許多適當之構造的 42 200403105 其中之一，此種結構的一個變形係說明於圖及圖29之 中。如圖所示，該原子化組件仍然包括有一個可以移除的 、具有螺紋的噴嘴102。然而，在圖28及圖29的燃燒器 組件之中，該噴嘴係適用於以可以移除的方式被容置在一 個喷嘴塞170之中，該噴嘴I 17〇本身係以可以移除的方 式被容置在-個位於容室142内的喷嘴套管Μ之内。 所_的，根據本發明的燃燒器組件係被建構威 2接收—個含有—種含碳進料的液體燃料流，並且像是

田^燒器組件與聯合之燃料處理器的氫氣製造區域使用 相冋的（或是幾乎相同） 门）進科^時，該燃料流也可以包括 =:Γ=的—個益處是，一個蒸汽重組器或是其他 ί有ΓΓ 料產生氫氣的燃料處理器並不需要包 穿進二固！早獨供應源（如果該水與可以溶於水的含 二Γ預的話）。如果不是這樣子的話，那個

料的供應源。相反地==源以及一個含碳進 器的蒸汽重組器係f要_心/、然燒☆組件來加熱重組 組件的相關輸送及監測系 用於㈣燒益 m % ^ ^, w且並且廷個燃料供應源係 蜀立於用方m重組器的燃料供應源。 當作一個說明性的例 處理器、12之起動係在下文中；：蒸汽重組器形式的燃料 是其他帶有燁燒哭时确。在一個蒸汽重組器或 少-部份(如：二^ 燃燒器組件並且與空氣流74令進科流78會被運送到 起被燃燒，用以產生一個

43 200403105 用來加熱該蒸汽重組器之被加熱的排出流。當該蒸汽重組 器已經被加熱到一個選定的、或是預定的溫度時，那麼該 進料流可以被瞬間地轉換為重組區域，而不是該燃燒器組 件。替代地，可以使用逐漸的轉變，其中，該蒸汽重組器 會開始接收一些進料流，並且然後會接收越來越 —▼ 料流，同時，該燃燒器組件會接收越來越少量的進料流 當氫氣在蒸汽重組器的重組區域中產生、並且接著在一個 或多個分離區域24中被純淨化時，一種氣體的副產物流 28可以被製造出來並且可以被運送到該燃燒器組件處而被 當作一種燃料流來使用。典型地，進料流78開始被運送 到該重組區域處的預定溫度係小於該被選定、或是預定之 像是25°C到125。(：的重組溫度，且更加典型地是小於該重 組溫度的50。(：到10(TC。這種情形的一個原因是，重組的 反應通常會產生一種較被運送到該處之蒸汽化進料流78, 還要熱的產物或是混合的氣體蒸汽2〇。因此，對於重組區 域來說的一個傾向是，當進料流被重組時溫度係會增加。 因此，將重組區域加熱到所需要之重組溫度以上不僅合產 生燃料的浪費，也可能會造成重組器被過度加熱。 在某些像是含碳原料為甲醇之大多數蒸汽重組器的羼 用之中，副產物流應該具有足夠之燃燒器組件8〇將不會 需要任何進料流78來將重組器保持在其選定之操作溫^ 之内的加熱數值。然而，當使用其他的含碳進料、且尤其 是使用二氧化碳時，可能會需要繼續以某些進料流78 : 應該燃燒器組件以及/或將某些副產物流當成燃:二 來使用，心提供足夠_料來維持該重㈣的溫度。 在圖30到圖39之中，係顯示出帶有根據本發明之燃 燒H組件之燃料處理器12<各種示範性的例子。可以使 用根據本發明之燃燒器組件之適當蒸汽重組器的又其他的 例子係被揭示於上述被加入本文的專利案及專 中、以及2002年4月12 R妲山士 牛 月12日^出申請且名稱為“Steam

Reforming Fuel Process〇r”之美國臨時專利申請案第 6〇/372,258號之中。這些參考資料全部揭示内容係被加入 本文之中以作為所有目的之參照。為了簡潔的目的，以上 所討論的每個元件、其變形、以及用於根據本發明之姆燒 器件與燃料處理H的選擇性額外元件將不會被標示出來並 且在以下的示範性例子之十被討論。為了交互參照之目的 ，上文所介紹之示範性的元件參考符號已經被包括於圖3〇 到圖39之中；然而，並且如所討論者，這些元件參考符 號將不會在下文中再次討論。在本發明之範嘴中的是，被 4田述、顯不以及/或力人士 、 / ^力入於本文之中的其他燃燒器組件可 以被用來取代圖3G到圖39所騎之原子化燃燒器組件的 ^範性例子。舉例來說，任何前文中所描述的原子化燃燒 裔組件以及/或任何在下文中所描述的擴散燃燒器組件可 以被用來取代描述於圖30到圖39中所描述示範性例子。 如已經討論的’在本發明之範嘴之中的是，說明於圖3〇 到圖39之中的燃燒器組件可以在其他的應用之中使用， 包括在燃料處理器之其他類型以及，或構造中者。 在圖30之中，一個不範性的燃料處理器1 2係被顯示 45 出來’該燃料處理器係適用於藉著蒸汽重組-種含有水17 與-種含碳進料76的進料流16來製造出—種含有氫氣以 及其他氣體的混合ϋ髀荔、、知 + 孔體療h。可以被稱作為蒸汽重組器的 i π重、，且L、料處理$ 2GG係包括有—個含有蒸汽重組催化 W 23的氫轧衣造區_ J 9。如圖所示，該氫氣製造區域以 及原子化燃燒益組件8〇係分別適用於接收含有水及—種 3厌進料的進料/燃料流82及i 6。燃料處理器細亦提 供卜個蒸發區域69示範性例子，在該蒸發區域之中， 進料流16係在運送到燃料處理器的氣氣製造區域之前被 蒸發。燃料流82係與空氣流74_起被燃燒，並且藉此所 產生的熱係被用來蒸發該進料流以及被用來將在該氣氣製 造區域之中的重組催化劑加熱到一個選定的重組溫度或是 溫度的範圍。在所示的實施例之中，來自於燃燒器組件之 被加熱的排出流係會流經延伸穿過該氫氣製造區域的通道 示，重組催化齊"3係環繞著含有被加熱之排出 =的=。在本發明之範嘴之中的是，可以使用其他的構 "&其中重組催化劑被包覆在導管、或是基底之中的 構造4被加熱之排出流係繞著該等導管或是基底通過。 亦如圖30所示’原子化的燃燒器組件8〇亦適用於接 收：自，分離區域24的氣體副產物& 28，像是可以藉著 不忍地頭示於圖3 〇之中的一個或多個 •止屮去 Τ 7⑽夕個^選擇薄膜30製 :中戶"：所討論的，燃燒器組# 8〇 (或是其中-個在下 文中所时論的擴散燃燒器組件262 )可以適用於使用液體 以及/或氣體的可燃燒燃料流。在本發 天乃之鞔疇之中的是 46 200403105 ’_燒11組件在_料處理器

::燃:處:器的起動期間)可以使用-又 ::’㈣：’亚且在該燃料處理器的其他操作狀態期間 門）氣製造狀態以及"閒置或是待命的操狀態二 間）使用其他類型U及/或成份的燃料流。 ，

圖31及圖32係繪示出燃料處理器12的另一個例 ㈣料處理器係適用於經由—種氫氣重組反應㈣造出氣 氣#如圖所不’，亥瘵重組燃料處理器係整體地以元件表 考符號2Η)表示，並且係被建構成具有一個與是於圖二 之中之示範性水平構造相反㈣直定向。雖然為不需要者 丄其中燃燒器組件會導入大體上在一個由至少該蒸汽重組 為織氫氣製造區域所界定出的容室或是環形物之内之被加 熱的排出流之一個垂直定向的益處是，重組催化劑的基底 (或疋使用於本發明之範疇内之其他燃料處理器之中的其 他氫氣製造區域）係被提供有一個相對於該被加熱之排出 流的熱對稱性。如圖所示，該燃燒器組件係整體地延伸於 燃料處理器的氫氣製造區域下方，並且會製造出一種流入 個燃燒區域92之中之被加熱的排出流，其中，該燃燒 區域係至少部份地被燃料處理器的氫氣製造區域以及蒸發 區域所環繞。圖示的燃燒器組件80具有在前文中相關於 圖21及圖22所描述之燃燒器組件的構造。然而，如前文 所討論的，任何被描述、顯示以及/或加入於本文之中的 任何原子化及擴散燃燒器組件可以被用來取代說明的燃燒 器組件。 47 200403105

包、提供了 —個燃料處理器㈣表式例子，其 …〉一個隔熱的外殼68。如同以實線表示者，該重 ^可以被描述成包括有—個包圍住該重組器之至少一個 實質部位的隔熱外68。在所說明的例子之中，外和⑼ ==隔間’該燃料處理器的的氯氣製造區域;;發 出=區域係被包覆在該外殼之中，並且該外殼係界定

…1卜一個用於該燃料處理器之到達該開口的 土 疋底座係被接合到該外殼。如圖所示，外殼36係 =有任何類型的隔熱材料7〇，像是一種填充空氣的空穴 芝疋=道212以及-層固體的隔熱材肖214。雖然在本發 二：乾可内的彳’可以使用其他構造的外殼以及/或隔熱 洛；包括不包括有一個外部外殼的燃料處理器），所描 繪出之例子的隔熱材料係被外殼68的内層隔開。如圖Η 及圖32所示，外殼68可以替代地被描述成被一個隔熱護 套Μ包圍住，像是將外殼從護套72處隔開的空氣填充空 穴 212 〇 '

圖31及圖32係描繪出可以與根據本發明之燃料處理 器一起使用之數種不同類型過濾器的例子。舉例來說，在 圖3 1的元件麥考符唬2丨5處，所示的一個過濾器係被定 位成用以將微粒或是其他類型的雜質在被運送到分離組件 24之前從重組（混合氣體）流2〇移除。亦顯示於圖3ι及 圖32之中的是一個排出過濾器216，該過濾器係適用於在 排出流離開外68 (像是經由排出開孔218)之前移除由 燃燒處理益產生之來自於被加熱之排出流的選定雜質或是

48 200403105 其他材料。如以虛線描繪出的’雖然也可以使用其他的裝 置，一個適當類型的排出過濾器係為一個催化劑轉換器 220。亦如圖3 1及圖32所示的是一個開孔221，該排出流 係經由該開孔22 1通過該外殼的一個内部容室。 相似於圖30所示之示範性原子化燃燒器組件80，圖 31及圖32所示的燃燒器組件係適用於以空氣（像是空氣 流7 4 )以及至少一種氣體與一種液體燃料流中的其中之一 燃燒。如同或許能夠最清楚地從圖31之中看出的是，一 個共同的進料流7 8可以被用來將一種液體的燃料流8 2供 應到該燃燒器組件以及將一種重組進料流16供應到燃料 處理器的氫氣製造（蒸汽重組）區域19。在此種實施例之 中，進料流78含有水以及一種液體的含料原料。亦如圖 所示的是，來自於一個分離區域24的氣體副產物流28也 可以當成用於該燃燒器組件的燃料被消耗掉。 在所不的實施例之中，該燃料處理器使用了一個含有 至^個氳氣選擇薄膜30的分離區域，該氫氣選擇薄膜 係用以將在氫氣製造區域中所產生的重組（混合氣體）流 分離士-個富含氫氣流26以及一個副產物流Μ。如圖所 丁日、個刀離區域係採用一個界定出一個隔間227之模組 或疋:又版225的形式，其中，重組流20係、在壓力的影響 、、迖到忒隔間之中並且被分離成流動20與28。在圖 31與圖 32之Φ 、丄 ’廷種薄膜模組使用了大致上為平面的薄 桓 30，該舊胺| / 、致上係橫向於該等重組催化劑基底以及燃 乂7〇裔、，且件的主細 孕由而延伸。用於重組器的進料流係在蒸發區 49 200403105 域69之中被蒸發，該蒸發區域係採用一個環繞著至少一 部份燃燒區域92之中央線圈的形式。被蒸發的進料流係 被一個分佈歧管224分佈至複數個重組催化劑基底222。 在基底222之中產生出來的重組流係被集中在一個集中歧 管2 2 6之中並且在此之後會被運送到該薄膜模組的一個内 部隔間227。在元件參考符號228處，亦顯示出一個選擇 性的流體傳送導管。大致上延伸於重組器之氫氣製造區域 之上方部位與下方部位之間的導管228也可以被用來控制 疋否各種流體流大致上會在被加熱之排出流的方向（遠離 燃燒為組件）中流動或是大致上朝向燃燒器組件流動。舉 例來說，所選擇的流動方向可以被使用來控制在該流動之 内之流體的溫度，或是被運送到重組器之各種區域的溫度 。亦如圖所示的是，一個隔熱構件或是熱護罩230可以被 用來保護薄膜模組不會被燃燒器組件過度加熱。舉例來說 ，在氫氣選擇鈀-銅箔薄膜的背景之中，通常較佳的是（雖 然為不必須要者），將薄膜保持在一個小於大約450。(：的 溫度。 重組器200亦提供了一個燃料處理器的例子，該燃料 處理夯包括有多於一種類型的分離區域24。如圖所示 件^燋料處理器亦包括有一個包括有一個一氧化碳移除組 ^ (像是含有甲烷化催化劑34的甲烷化區域）的分離 =或—且這個第二分離區域係被定位在距離一個含有氫氣 ^擇薄膜30之分離區域24的下游處。據此，甲烧化區域 係破疋位成用卩更進一步地純淨化藉著氯氣選擇薄膜製 ZUU4UJ1U3 造出的富含氫氣流。 在圖33到圖39之中’ _個使用_個根據本發明之燃 燒器组件的蒸汽重組燃料處理器之示範性例子係被顯示出 來亚且整體地以元件參考符號240表示。重組器24〇具有 -個相似於重組器210的構造。所示的重組器24〇係具有 。。構&上相似於圖28及圖29所示之燃燒器組件的燃燒 …且件80以提供—個以圖表表示的例子，該例子所顯示 的重組器可以與任何本文所描述、顯示以及/或結合的燃 燒器組件-起使用。為了連續說明的目的，許多上文所討 論的結構以及元件參考符號係被描述於圖33到圖39之中 然而’這個結構以及/或元件參考符號將不會在下文中 被再次討論。 重組器240所提供的圖表性說明為該蒸汽重組器以及 八有根據本發明之燃燒器組件的其他燃料處理器可以包括 布構π亥刀佈結構係適用於藉由來自於在燃燒區域 錢器組件的加熱排出流所產生的溫度分部予以正常 化或是平均化。在g ^ p "、… 、個£域之中’即使是當蒸發區域以及 /或A氣產生區域星古為μ μ + /、有"、、對％時，可能會發生的情況是“ 熱點（hot spot)，，洸 s ρ /疋局°卩化區域的上升溫度可能會偶而 在該燃燒區域以及v /或4發區域之中發生。如圖34以及 圖37到圖39所示，击4 口口 、、且裔、240係包括有一對熱擴散結構 250 及 252。m 德私 a?、 、 「^、⑽50係適用於在熱從燃燒區域92被 傳达到蒸發區域6q — n士… ^ Λ ^ 之日守減少或是消散掉這些熱點。埶擴 散器250係適用於脓，m .、、、【' 、將較如果不存在有熱擴散構

51 2ϋ〇4〇3ΐ〇5 L均勻的溫度分佈提供於蒸發 會傳導以及鲈鉍刼^ 口馮熱擴政結構將 區域中的熱會被 …點的〆皿度’且在車父熱之 區域。適备之用於献 散器以及環繞著結構的

„戈”々二 熱擴散器250之材料的例子為FeCrA1Y 次疋上文討論之其他抗氧化合金中的其中之一。 在包括有一個熱擴散器之 處邳哭、一 、、且^ 240 (或疋其他燃料 , 4”、、擴政裔的一個適當位置大體 上疋；丨於蒸發區域與加埶 圖W击、# 、加熱組件之間，如在圖34及圖37到 少大致上二、t散11 250表示者。該熱擴散器-般將會至 加=而=不是完全地的話)繞著蒸發區域以及/或 刀口熱組件而延伸。另一 發明之範_之㈣所表示者。在本 重Α ,ν „ 使用一個或是多個像是以一種 重邊、分隔開以及/或同心構 擴$ 5¾ ^ , 之I括有一個重組器的熱 擴政為，该重組器包括有如 及圖3 7到圖3 9所示之 不乾性熱擴散器位置。 之 在如圖34及圖37到圖39所示的示範性 數個重組催化劑基底222可以 甲複 與外部周圍，且該轨沪散考#5 集中地界定之内部 催, 少大致上繞著複數個重組

催化劑基底之内部以及/外邱H 5^ /外^周圍的至少其中之-而延伸 。至少熱擴散器250應該以一 料來b pm 通過燃燒排放物的材 成。適备材料的例子包括有交織或其他金屬網狀物 或疋巫屬織物的結構、擴張的 蜀 以及穿孔的金屬材料 。所使用的材料應該是多句厚或是 屬材枓 /、有足夠的耐用性，使得 52 200403105 田μ 4材料被暴鉻在重組器24〇之内的操作參數時不會被 氧化、不然就是發生不利的反應。如同一個示範性例子， 在20到60個網眼之範圍中的金屬網狀物已經被證明為有 效的，在40個網眼之範圍中的網狀物則為較佳的。如果 網眼太過細密，形成該材料的線股會很容易氧化以及/或 將不會具有用以有效地將所產生的熱擴散開來的熱傳導數 汝同本文所时淪的，具有根據本發明之燃燒器組件的 蒸况重組器以及其他燃料處理器將通常會處於與一個控制 器的連通關係之中，該控制器會反應一個或是多個量測到 之操作狀態來Μ至少-部份之燃燒器組件以及/或整個 燃料處理器、燃燒處㈣統、或是燃料電池系統的運作。 -個用於蒸汽重組燃料處理器之市蕩控制器的一個例子係 6,383,670 不内容係被加入本文以作為所有目的之參考。據此，該等 重組器可以包括有各種感測器、254，像是溫度感測器、壓 力感測器、流量計以及類似物，該感測器的數種示範性例 子係被顯示於圖34到圖39之中。 亦如圖34到圖35以及圖37到圖38所示的是一個選 擇性的蒸發器256,該蒸發器係適用於將任何在排出流α 之中之殘餘的液體水㈣物蒸發掉。在許多實施例之中， 蒸發器256將不會是必須的。然而，在某些實施例之中， 額外的液體流會與在氯氣製_ 1”卜部的排出流混合 ’用以降低所產生之蒸汽的溫度。以—個例子來說，從一 53 層=料電池排放出來的陰極空氣可以與排出流66相混合 、個空氣排放流具有超過蒸汽飽和點之水的蒸汽壓力。 :此绝個空軋排放流會含有一種液體的水與水蒸氣的混 ，物。為了要防止水份凝結，不然就是沉積於該重組器或 /、他像疋在刀離區域24上的燃料處理器之内，可以使 用蒸發器256。 根據本發明的另外—種燃燒器組件Μ係示意地被顯示 於圖40之中並且整體地以元件參考符號π】表示。如圖 五。H為組件262係包括有一個擴散區域27〇，在該 擴散區^域之中’一個可燃的燃料力64係會與一個空氣流 、°用以形成與氧化合之可燃燒燃料流74。因此 杜並且與—個接收燃料與氧化劑之預先混合流的燃燒器組 相反的疋，根據本發明之至少這個概念的燃燒器組件會 接收至少—種可燃燒的燃料流以及至少-種空氣/氧氣流 ’並且然後將這些流動在擴散區_ 27〇之中混合。雖狄在 =所描述的是空氣流74 ’在本發明之料之中的是，空 ’ 彳以具有杈空氣更多#氧含量’ $然就是該空氣 j 74可以耗盡存在於空氣之中的元素、增加—種或多種 ㈣元素 ' 以及/或含有—種或多種通常不會存在空氣之 中的疋素。在所說明的實施例之中，該燃料流是-種氣體 之可燃燒的燃料流276。 、- 姓如概要地說明於圖40之中’擴散區域27〇包括有擴散 、:構278 ’該擴散結構係適用於幫助形成一種、且" 複數種與氧化合之可燃燒的燃料⑨274。也可以被稱：： 54 200403105 氧化合燃料流之與氧化合的可燃燒燃料流係 -個燃燒區…，在該處該燃料流係被點：被用運= 生一個加熱的排出》66，該排出流也可以被稱為姆師 “。燃燒區域92包括有至少—個點火源88,該點火：： 適用於點燃與氧化合的燃料流。點火源88可以選擇性地 被描述成位在一個點燃區域86之内，該點燃區域係位^ 该燃燒區域之内。一個適當擴散結構278的例子係為一種 有助於將氣體的流動混合於一個相當均勻之空氣/氧氣與 氣體燃料之混合物之中的結構。所產生的燃料流將很 容易於燃燒清潔劑並且比不存在有擴散結構的情況下更有 效率。 如圖41所示，根據本發明的燃燒器組件可以另外 地或是替代地包括有-個分佈區$ 284，在該分佈區域之 中’至少空氣以及/或燃料流的其中之一會被分開成複數 個較小的流動。據此，分佈區域284會包括有分佈結構86 ，該分佈結構係適用於接收至少其中一種燃料與空氣流並 且將接收到的流動分開成複數個較小的流動。雖然不是必 要的，接收一個主要空氣流以及一個主要燃料流的燃燒器 =件262較佳地是包括有適用於接收這些流動並且將每個 流動分成較小之流動的分佈區域284。這種情形係被說明 於圖41之中，其中，空氣流74係被分成複數個較小的空 氣流74’並且燃料流276係被分成複數個較小的燃料流 如圖所示，空氧流72’及燃料流276，係在擴散區域 〇之中5，用以產生複數個與氧化合的燃料流2 7 4， 55 200403105 該等燃料流係在燃燒區域92之中被點燃。當使用於本文 中流體流之流動時，“較小，，所指的是與主要流動之對應 的質量/分子流率相比較該流動的質量/分子流率。 一個適當分佈結構286的例子係為將空氣及可燃燒燃 料流再細分成複數個較小流動的結構，該等較小的流動係 成對地或是以至少其中一種被細分之流動的其他群組被運 送到一個點火源處。這種構造會因為燃料流被分成與一個 或多個對應空氣流相混合之較小的燃料流，而可以提供了 更乾淨、更有效率之原有燃料流的燃燒。這種構造使得流 動可以被擴散或是混合得較好，並且使得燃燒可以用較小 的；焰完成，該較小的火焰係小於一個其中該燃料流以及 與氧化合流在燃燒之前並沒有被分開之比較的燃燒器組件 如同在圖41之中以虛線表示的，分佈區域284較佳地 是被建構成用來分開該燃料流與空氣流而不會進行將等流 動的混合，或是使得該等流動可以擴散。因此，雖然在圖 41之中以概要的方式顯示成一個單獨的盒子，該分佈區域 可以被實施成用於用於該空氣流與該燃料流的分離區域以 22可：包括有適用於將燃料流與空氣流維持為彼此分 〜到車又小的流動被運送到擴散區域270處的分佈 、培構。 =據本發明的燃燒器組件犯可以額外地或是替代地 ?成用以接收—個可燃燒的燃料流64，該可姆於辦料 流的形式是一種液辨t J叫燃' 枓 之則體之可燃燒的燃料流82。該液體可燃燒 之的示範性、非獨有性的例子包括有含有一種 56 200403105 或多種液體酒精或是二氧化碳之至少一種主要元素的流動 此種L: k时、、且件的一個例子係示意地被顯示於圖42之 中。如圖所不，燃料流82係被傳送到一個蒸發區域92處 ’在其中’該燃料流會被蒸發以形成一個被蒸發的燃料流 294。被蒸發的燃料流係被傳送到分佈區域2料，在該分佈 區域處，该被蒸發的燃料流會被分開成複數個較小的燃料 294如圖所示，分佈區域284也會接收空氣流74並 且將該空氣流分成複數個較小的空氣流74，。空氣流74，以 及i、: U94會被傳送到擴散區4 27()，在該擴散區域處 動會選擇性成對或是以相似的群組被混合，用以 產生複數個與氧化合的燃料流274,。 圖42亦以圖表的方式用虛線顯示出根據本發明的燃燒 器組件262可以額外地或是替代地被建構成用以接收並且 燃燒液體與氣體之可燃燒的燃料流82及276。在其中燃燒 器組件亦會接收一個可燃燒之氣體燃料流276的實施；： 中，流動294、294,及274，將會含有被蒸發以及氣體的可 燃燒燃料二者。 如圖42所示，該燃燒器組件包括有一個蒸發用的加埶 組件296’該加熱組件適用於加熱該蒸發區域，用以基發 該液體之可燃燒燃料流。亦如圖42戶斤示的是一個用於； 蒸發用加熱組件的嶋298。燃料流298將傾向於根據 療發用加熱組# 296的特殊結構來改變成份以及/或形式 。舉例來說’當蒸發用加熱組件296適用於燃燒—種· 燒之燃料流時，燃料流298將會含有此種流動。同樣地:’、 57 200403105 當蒸發用加熱組件296是一 # ^ μ 疋種以電力供給動力的加熱組件 犄，燃料流298將合包括古 ，

有一個通達到一個電源的電力連 接衣置（包括、但是不需I 要、或疋被限定於燃料電池4〇 以及/或電池52 )。 為了說明之目的，圖η 到圖42所示之燃燒器組件的 Τ件已經被顯示成彼此分隔者，且對應的流動會在這些元 件之間被傳送。雖缺^ …、不疋必要的，實際上的燃燒器組件一 般將會具有至少一種、以另/ + 及/或全體地界定出一個共用的 L殼或是殼體（如果這些元件不是全部一起被包覆在一個 -用的^或是殼體的話）。舉例來說，整個燃燒器組件 …被合置在-個外殼或是殼體之内。如同另外—個例子 ，二個或是更多個燃燒器組件的功能性區域可以被整合成 為體+然就疋被容納在—個共同的殼體或是外殼内。 ^同這個替代方案之示範性例子，該擴散區域以及該燃燒 &域可以被整合在—起’使得該线流與該燃料流可以被 個別地導入燃燒區域之中，但是是以一種當該等流動被導 入並且被點燃時能夠幫助該等流動之擴散的方式被導入。 ^圖43提供了根據本發明之擴散燃燒器組件262的一個 ^乂不具有概要性的例子。如圖所示且整體地以元件參考符 號300表示者，該燃燒器組件係被建構成用來經由個別的 氣體及液體輸入接σ 302纟3〇4來接收氣體的以及/或液 體之可燃燒的燃料流64。雖然圖43只顯示出其中一個單 ，的輸入接口 ’在本發明之範田壽中的是，可以使用二個或 是更多個輸入接口。當燃燒器組件300是適用於接收液體 58 200403105 及氣體燃料流時，該燃燒器組件典型上將會被安裝成經由 適當的導管將每個接σ連接到個別的供應源，纟中，燃料 机係從該等供應源獲得者。當該燃燒器組件係適用於只能 接收一種氣體的或是只能接收一種液體的燃料流時，可以 刪除、堵塞住其中-個輸人接口、不然就是其中—個輸入 接口在功能上是不存在於該燃燒器組件之中的。 士圖43所示，液體的燃料流82係被傳送到蒸發區域 292，在該蒸發區域處，該燃料流係像是藉由蒸發用加熱 組件29“斤提供的熱而被蒸發並且形成了被蒸發的燃料流 294 °被4發的氣體燃料流不是當成—個單獨的蒸發氣體 流被傳送到燃燒區$ 92(具有或不具有預先混合的空氣） ’而是必須通過分佈區$ 284，在該分佈區域處，分佈結 構286係將被蒸發的燃料流294分成複數個燃料流綱，。 再者，燃料流294,係接著_由辨# &你^ t w侵嘗、、工由擴散而與對應的複數個空氣 流74’相混合，並且戶斤基吐夕命#i儿/v ,,, 上且所座生之與虱化合的燃料流274，係被 燃燒’用以集中地產生熱的辦'择声& < rp ,ι 丄…、/凡々丨L 66。因此，根據本發明 的燃燒器組件262係被建槿忐用冰拉^ π t 思偁成用來接收可燃的燃料流與空 氣流，並且將這些流動分成複數個流動，每個被分開的流 動都僅含有原來流動的少數’且通常是1〇%或是更少。該 點燃、以及重新結合來形成 等較小的流動接著會被混合 燃燒流66。 如圖43所示，分佈結構286包括有一個燃料分佈歧管 3W’該歧管包括有複數個燃料開孔312，蒸發的燃料流可 以在該等開孔之中流入複數個對應的燃料管件&。在所 59 200403105 說明的實施例之中，開& 312界定了到達管件314的入口 。如圖所不，該等管件係彼此分隔並且從歧管3丨〇延伸到 燃燒區域92，該等管件係在該燃燒區域終止於出口 3 6處 ，其中，燃料流係從該等出口處被運送到該燃燒區域之中 。因此，該燃燒區域不會接收一個單獨的蒸發燃料流，且 該燃料流的流率係至少幾乎等於原來被傳送到蒸發區域％ 之液體燃料流的流率，而是該燃燒區域會接收複數個蒸發 的燃料流，且每個燃料流只含有原來燃料流的少數比例： 舉例來說，每個燃料流可以含有原來燃料流的25%或更少 在本發明之範，之中的是，每個燃料流可以含有少於 20%、少於15%、少於10%、少於5%、介於少於以到 1〇%、或是介於2%到5%之原來的燃料流。應該要了解的 是，通過各個管件之原來燃料流的百分比主要是根據存在 且可用來接收蒸發燃料流之此種管件的數目來決定。據此 ，應該要了解的是，圖43中所顯示之管件的數目只是為 了代表之目的而被選擇的，並且實際的數目為可以改變者 ，像是根據一個或是多個所需要之通過每個管件的流率以 及通過每個管件所需要之總流率所需要的百分比來決定。 管件314的數目以及尺寸較佳地、但並非必須要被選 擇來將通過該等管件之可燃燒燃料的流動速度保持在特定 燃料之火焰前鋒的速度以下。這所代表的是，可燃燒的燃 料流並不會以火燄從管件之出口 316處發射出去之此種速 度或是流體的流率流動。為了說明的目的，一個火焰係以 元件參考符號318說明於圖43之中。如圖所示，因為燃 200403105 燒是在出口處起始的，該火焰可以被描述成被接附到該出 口 316,其係與一個在該出口上方被隔開之一個區域相反 。後者的情況係較不希望發生的情況，其係以示意的方式 被描述於圖44中元件參考符號318，處。火焰318，係傾向 於較火焰318更不穩定，並且通常將會導致較不有效率的 燃燒以及較不均勻的火焰。因此，該火焰很較可能會突然 熄滅，並且也有可能會侵犯到相鄰的結構，而該結構係不 會受到火焰3 1 8的侵犯。這種侵犯可能會產生不希望有的 燃燒副產物、降低可燃燒之燃料流的加熱數值、以及/或 傷害或弱化被侵犯到的結構。雖然管件314係被說明於圖 43及圖44中且具有直立之圓柱形構造，在本發明之範疇 中的是，也可以使用其他的剖面以及長度方面的構造。同 樣地，不銹鋼的管件在實驗上已經被證明為有效率者，但 疋在本發明之範疇之中的是可以使用任何其他的適當材料 。較佳的是，該等管件不會被建構成使得被蒸發的燃料流 被冷卻到凝固點，因為凝固的液體可能會阻塞管件並且防 止蒸發的燃料流更進一步地通過管件。 較佳的是，每個管件314會形成歧管31〇的一個部位 ，或者不然就是與該歧管以流體相連通，使得任何通過其 中一個開孔312的氣體可以通過而進入該管件並且無法流 入在下文中描述的空氣分佈容室322。至少在某些實施例 中，燃料分佈歧管310可以被稱為一個分佈充滿空間，在 其中，其係將蒸發區域292隻内的壓力保持在至少稍微大 於在複數個燃料管件之中的壓力。這種壓力的差異係有助 61 200403105 於將被蒸發的燃料流分佈在該等管件之間，並且在其中氣 體以及液體燃料流皆存在於蒸發區域292中的實施例中， έ促進在蒸發區域292之内之流動的混合。 當燃燒器組件300除了液體之可燃燒燃料流82之外還 接收了一種氣體之可燃燒燃料流276時，該氣體的燃料流 也會被傳送到該蒸發區域，在該蒸發區域處，該氣體的燃 料流會與被蒸發的燃料流相混合，並且生成的流動會被分 佈在該㈣料管件之間。這種情形係以虛線被示意地說明 於圖43《中’在其中，該等管間隙被顯示成包括有流動 94 4机動294”係含有氣體的以及蒸發的可燃燒燃料。 在本％：明之乾嘴之中的是，料氣體的以及蒸發的可燃燒 =料在進入燃料官件之前只能夠被部份地混合，並且該等 机動之更進一步的混合或是擴散可能會在個別的燃料管件 f内發生。與上文中流冑294，，之流率的討論相似的是，應 二嫉1解的疋’母個流冑294”將會包括有液體及氣體可燃 t身机之原有流動的少數部份，且上文所描述的示範性 百分比係可以再次應用。 如同所討論的，該燃燒器組件係另外地或是替代地可 ===是建構成使得該燃燒器組件只會接收 燃料…在此種應用或是實施方式之中，該 秦Ίχ &域可以姑^. 婵料…，一個ρ“弟區域，其中，氣體的可燃燒 燃料流會破傳送到續 或 ^ 令並且接著被燃料分佈歧管（ 卜空Μ 310分成複數個較小的燃料流276，。 燃燒器組件300也包括有至少一個空氣輸入接口 32〇

62 200403105 ’空氣流7 4係經由該空氣輸入接口被傳送到分佈區域2 8 4 之中。如圖43所示，該空氣流係被傳送到一個空氣分佈 容室322之中，在該空氣分佈容室之中，空氣可以在複數 個燃料管件的周圍流動。亦如圖43所示，該分佈結構包 括有一個燃燒分佈歧管324。燃燒分佈歧管324係適用於 將被傳送到容室322之中的空氣流74分成複數個空氣流 74 ’且每個空氣流74 ’只含有原來空氣流的一小部份。舉 例來說，每個空氣流74’可以含有原來空氣流的25%或是 更少。在本發明之範疇中的是，每個空氣流74,可以含有 少於2 0 %、少於1 5 %、少於10 %、少於5 %、介於1 %到 10%之間、介於2%到5%之間之原來的空氣流。至少在某 些燃燒器組件的實施例之中，燃燒分佈歧管324可以被稱 為一個燃燒充滿空間，在其中，在容室322之内的壓力係 被維持在至少稍微大於在燃燒區域92之内的壓力。這個 壓力差異係有助於空氣均勻地流入該燃燒區域中並且限制 燃料流進入空氣分佈容室之中的流動。 如圖43所示，歧管（或是充滿空間）324係包括有複 數個開孔326，空氣流74,係經由該等開孔流入該燃燒區域 之中。亦如圖所示的，該等開孔的尺寸大小係使得管件 3 14可以延伸進入（在所示的實施例之中外穿過）該等開 孔之中。如圖所示，該等管件係同心地被座落在開孔326 之内’使得每個燃料流（像是276,、294,、或是294，，）在 其離開對應管件3 14時可以被一個對應的空氣流74,包圍 。當每個燃料流離開其對應的管件314時，其係會經由擴 63 ^UU4UJl〇5 政而與環繞的空氣流74’相混合，用以產生一個與氧化合 的燃料流274’，該燃料流係藉著像是點火源86被點燃。 因此，其中空軋與燃料流被依起擴散的區域可以被稱為燃 燒斋組件的擴散區域，且出口 3丨6及開孔326的構造係提 供了擴散結構，其係使得成對的空氣流與燃料流可以一起 擴散。由複數個燃料流274,產生的熱燃燒氣體係集中地形 成一個熱的燃燒流66。 可燃燒之燃料與空氣流擴散成複數個較小、且選擇性 地為同心的流動係使得該燃燒器組件可以用較小的火焰完 _ 全燃燒該等燃料流，在火焰係小於在另外的情況下如果原 來的流動沒有被分開的話會獲得者。當管件與開孔組件的 數目為了固定饋入燃料/空氣而增加時，流精美個管件的 流動會成比例地增加。因此，完全擴散及燃燒由該組件傳 送之燃料所需要的距離將傾向於被減小。舉例來說，將在 下文中描述及說明之圖45到圖5〇所示的燃燒器組件係適 用於在6英时内（且更加普遍的是在接近出口 316的6英 对之内）將以60笔升/分鐘之流率傳送的可燃燒燃料冑_ 全燃燒。 相似於上文相關於複數個燃料流被傳送到該等擴散及 燃燒區域之速度的描述，亦較佳的是空氣& 74，被二到 擴散及燃燒區域的速度不會造成或是促進火焰突然媳滅或 是從出口 316處分開。應該要了解的是，開孔326的尺寸 可以被選擇成可以提供所想要的氧氣質量/分子流動，而 不會造成不想要之空氣流的速度。 64 200403105 較佳的是，被傳送的空氣流74,係使得用於完全燃燒 所需要之化學計量的氧氣會被傳送到每個可燃燒的燃料流 。舉例來說，含有一種大約70%甲醇（以體積來說）以及 平衡水之液體可燃燒的燃料流需要大約4()公升/分鐘的 空氣。較佳地、且要提供過量、或是起緩衝作用的氧氣， 被傳送的氧氣係多於化學計量所需要的量。舉例來說，在 空氣流74’之中的氧氣可以多於大約用於一種特定成分之 可燃燒燃料所需要之化學計量之氧氣的丨倍、2倍、3倍 或是更多倍。一種含有一種氧氣成分的空氣流74，、且存 _ 在之該氧氣成分為化學計量所需要之氧氣量的丨丨倍到13 倍已經被證明為有效率者，但是也可以使用大於及小於上 述含量之其他氧氣流率並且亦落入本發明的範疇之中。 根據本發明所建構的燃燒器組件262可以被有效率地 使用且具有數倍化學計量所需要之氧氣量。舉例來說，當 運达200%到500%的過量氧氣到該燃燒器組件時，該燃燒 為組件仍然可以有效綠地燃燒燃料流並且產生一種熱的燃 燒流。過量空氣的衝擊是，火焰將會比較冷，或是換句話 _ 說，熱的燃燒流66將不會如同以較少量空氣所產生之一 種比較流動那麼地熱。過量的空氣所提供的一種機制是， 燃燒器組件所產生的熱可以籍著該機制以控制被傳送到燃 燒裔組件之空氣的流率而被控制。如上文所討論的，當該 燃燒器組件被構想成將會以此種過量空氣的結構被使用時 ，開孔126的尺寸可以被訂定成使得所產生之過量的空氣 流74,不會以足夠的速度前進而導致火焰突然熄滅，並且 65 200403105 較佳的是，開孔126的尺寸係被訂定成使得火焰不會與出 口 316分離。 在圖43所不的實施例之中，每個燃料管件3 14係會延 伸通過在燃燒歧管324中的其中一個開孔326。在這種用 於擴散結構278的構造之中，慶流通過每個開孔326的部 份會產生一種環繞著燃料流之各個出口的氣流。此種構造 的一個益處是，可燃燒的燃料流會在燃燒歧管324上方被 運送，藉以減少可燃燒之燃料流流入在該等管件外部之擴 散區域之中的機會。然而，在本發明之範疇中的是，在該 等燃燒管件之間的任何地方或甚至是在燃燒管件到達歧管 之前終止，其中的一個或是多個燃料管件可以具有與燃燒 歧管324之燃燒表面或是分佈表面（分別是33〇及332) 之共同終止的開口 3 16。因為該空氣流是被傳送到位於該 等官件外部的分佈區域之中並且無法流入蒸發區域292， 該空氣流將會產生一種從分佈區域284處流到該擴散區域 270以及燃燒區域92處的正向氣流。數個上文所描述之變 型的例子係以圖示的方式被顯示在圖44之中。如圖所示 ，在圖44之左方側邊上的燃燒管件3丨4並不會延伸於歧 官324的燃燒表面33〇之外，並且在圖44之右方側邊上 的該等燃燒管件314大體上會終止於歧管324的燃燒表面 330與分佈表面332之間。 如所討論的’根據本發明的燃燒器組件262可以被建 構成只用來接收氣體或是液體之可燃燒燃料流中的其中一 種在其中只有接收一種氣體之可燃燒燃料流的實施例或 200403105 是應用之中，應該要了解的是，加熱組件96為不需要者 。事貫上，當该燃燒器是被建構成只接收氣體之可燃燒燃 料流時，該燃燒器組件可以被形成為不具有蒸發用的加熱 、、且件如示於圖44的左側上者。當該燃燒器組件選擇性 地人上述的種或疋一種燃料流一起使用時，該燃燒器組 件將會傾向於存在者，但是當只有_種氣體之可燃燒燃料 流被接收於該蒸發區域之中時一般將不會使用該燃燒器组 件。 在圖44的右側上’係顯示出用於蒸發區域的數種 選擇性構造’並且燃燒器組件之對應的蒸發用加熱組件 2%係被建構成用來接收一種液體的可燃燒燃料流（不管 疋早獨地或是除了 -種氣體的可燃燒燃料流Μ之外 如圖所示，蒸發區域292包括有_個基座34〇以及一個整 體地從該基座處朝向燃料分佈歧管31()的分隔部份 P岡間部份342係產生一個壁部或抑 m Ά ^ lf 丨次疋儲存态344，液體的可 九、、k燃料流82係在被導該f 傳送到該壁部或是儲存器之中之中時於一開始被 ^ ° 啫存器係使得一個體 積之液體可燃燒燃料流82 並且在該儲存器之中形成一蒸發區域之中 流動的位準將4上升，直龍卜積起來。形成-灘之 止，在抑^ 到隔間部份342的高度為 任°亥間部份342的古洚忐 ^ 送將合致… 額外量之流動82的運 胃大使某些流動傾注超過該 部 生時，則5小“、/ 田^種情況發 、少傾庄（或是灑出）超過嗲p鬥都八。 份將會接鰥I亥^間口P份342的部 接觸基座340沒有延伸於儲存器344下方的區域 67 200403105 352’在該區域處’該部份會被由加熱㈣㈣所提 熱蒸發。 這種構造的一個優點是，該燃燒器組件具有“儲藏量一 ’’或是“緩衝量，，346的液體可燃燒燃料。舉例來說，= 机動82到達燃燒器組件3〇〇的流率被中斷，不然就是 不是均一時，該儲藏量的燃料可以在其被加熱時被蒸發， 用以保持被蒸發燃料到該燃燒區域的流動。雖然當沒有新 的可燃燒燃料被傳送到該儲存器時，來自於該儲存器之蒸 發燃料的流動可能會少於如果燃料流82被均勻地傳送到 馨 該燃燒器組件時將會產生的對應流動，其仍然會提供一種 在燃燒區域92中產生之火焰比較不可能被熄滅的機制。 因此β亥儲存益可以被描述成一種用於使得到達燃燒區域 92之可燃燒燃料的流動相對於在該可燃燒燃料流被傳送到 蒸發區域292之流率會變得平均、或是變得均等的機構。 這種構造的一個益處是，可燃燒之燃料被不穩定地傳送到 該燃燒區域係會導致火焰突然熄滅，像是當沒有可燃燒燃 料流動時或是當可燃燒燃料以低率流動一段時間之後立刻 _ 接著以高得很多的流率流動一段時間時。即使是當這些波 動不會導致火焰被完全熄滅時，該等波動仍然會很容易使 得火焰產生不穩定性，像是火焰突然變得很旺盛以及不完 全燃燒一段時間。因此，相較於不具有圖44之結構的傳 統式液體燃料燃燒器，具有如圖44所示之結構的燃燒器 組件會比較不可能遭遇到突然熄滅的情況、或是不穩定地 燃燒的情況。 68 200403105

在一個上文所述之構造的變型中，隔間部份342可以 包括有一個或是多個通過其間的接口、通道、或是相似的 導管348’其係使得某些液體的可燃燒燃料流可以流過該 隔間部份。較佳的是，該導管或是該等導管的尺寸大小會 使得每個單位時間流過導管之可燃燒燃料流的流率不會大 於机入蒸發區域之中之燃料流8 2的流率。換句話說，當 隔間部份342包括有一個或是多個導管348時，燃料流82 較佳地會被以超過液體燃料流過該一個或多個導管348的 $率傳送到該蒸發區域之中。在這種構造之中，一個儲藏 量的液體燃料將會被建立起來並且縮減一段使得該儲藏量 的液體燃料能夠藉著像是流過該隔間部份以及/或被基發 =耗盡的足夠時間。然而，只要該儲存器含有可以；過 ^ ] 口 ΙΜτ7並且被蒸發之液體燃料的供應，即使燃料流U 7流率傾向於在經過一段時間會改變，被蒸發之燃料到達 刀佈區域284的淨流動將會相當地穩定或是正常化。 舉例來說種用於將燃料流82傳送到蒸發區域加 ^適當機構為使用-個泵。像是往復活塞泵的某些栗會以 間隔的方式（像是在每次活窠偏 活塞循％的-半期間）傳送液體 ^且因此不會提供固定流動的燃料& 82。據此，—種往 ::回的活塞泵將傾向於以間隔的方式傳送燃料流μ的 並且使用隔間部份342 (不管有沒有該或該 ;:可以將從該處產生之蒸發燃料的流動穩定化或是正 如同在圖44之令所說明的，可以看出的是，蒸發的加 69 200403105 熱組件可以被建構成用來加熱蒸發區域的整個基座340， 包括該基座位於儲存器344下方的部位。這種構造的一個 盈處是，全部的液體燃料流將會在最後被蒸發用加熱組件 H 種替代性的構造係以虛線被示意地顯示出來。在 這個替代性構造之中’該蒸發用加熱組件係適用於不會直 接加熱該基座位於儲存器下方的部位35〇，也不會將該部 位加熱到心夜！|可燃燒燃_流將會在其上被$發掉之基座 部位352同樣高的溫度。舉例來說，該蒸發用加熱組件可 以被座落在大致上只位於部纟352下方。以不同的用詞來 · 說’該儲存器可以被偏移，不然就是被座落在遠離該加熱 組件處。如同-個另外的或是替代的實施方式，部位350 可以被隔離開來，或是形成該部们50的材料不會如同形 成该基座其他部位的材料般地導電。 根據本發明建構的另一種燃燒器組件262係被顯示於 圖35以及圖36之中’並且係以元件參考符號彻表示。 如同本文所使用的’在本文所揭示以及/或說明之燃燒器 組件、燃料處理以及燃料電池系統的各種說明性實施例之馨 間相似的7C件以及次元件將會保有相同的元件參考㈣ :在本發明之範嘴中的是’後來參照的這些結構可以（但 是不^要）具有與前文所呈現之結構相同的元件、次元件 以及艾型。如同-個說明的例子，燃燒器組件係包括 有一個帶有一個隔間部份342的蒸發區域292。然而、且 與先前所討論之實施例相同的是，在本發明之範嘴中的是 ’燃燒器組件彻可以被形成為不具有—個儲存器以及/ 70 或具有一個包括有一個多個 3-儲存器。在另外的一個例子 疋…件可以具有描述於以及，或說明於本文中 可其他的相對位置、幾何形狀以及類似者。為了簡化 该等圖示，每個吹$杜 曰 據w 擇性的結構將不會在根 據本么月揭示内容之燃燒器組件的每個說 複地討論以及/或標示。 《之中被重 有一:二：以及/或圖46所示，燃燒器組件400係包括 有個λ又體402,該燃燒器組件的燃燒、擴散、以及分佈 區域係被包覆在該殼體之内。在說明的實施例之中，殼體 4〇2具有-個大體上為圓柱形的構造並且包括有一個底座 404 ’该底座的尺寸大小係被制定為用來將該燃燒器组件 與一個燃料處理器接合在—起。如圖所示n _係採 用-個直徑縮減之頸部傷的形式，然而，在本發明的範 霄中的是，該底座可以其他的構造，像是突伸的凸緣、支 柱螺紋以及類似者，並且該殼體也可以被形成為不具有 一個底座。也在本發明之範疇中的是，該殼體402可以具 有任何其他適當的形狀，並且該殼體可以從較冑Μ以及 -或圖46所不者還要多得报多的元件形成。雖然圖中顯 Γ、勺疋個用於可燃燒*之燃剩'流 64 (像是氣體的可燃燒燃 料流276)的燃料供應導管4〇8以及一個用於空氣流μ的 空氣供應導管410。如同在說明之實施例中以實線所表示 勺°亥九’：粍益組件係適用於只有接收氣體的可燃燒燃料流 71 200403105 。然而’ 一個蒸發用加熱組件296、用於一種液體之可燃 燒燃料流82的供應導管411、以及選擇性的隔間部份342 . 係以虛線被顯示出來並且將會整體地存在於一個版本的燃 燒器組件400之中，該燃燒器組件係被建構成用來接收並 且蒸發一種液體的可燃燒燃料流。 燃燒器組件400亦展現出另一種適當之用於管件314 以及氣體分佈歧管（或是充滿空間）3丨〇的構造。與前文 說明之實施例不同的是，像是圖43及圖44所顯示出來者 ，其中官件3 14係從位於歧管3丨〇中之開孔3丨2處延伸出 籲 來，燃燒器組件400係展現出該等管件可以突伸穿過在歧 官3 10中之開孔。因此，管件3 14包括有被座落在蒸發區 域292之内的入口 412。 或許能夠最清楚地從圖45之中看出的是，該燃燒器組 件係包括有複數個管件314,該等管件同心地被定位在複 數個位於燃燒分佈歧管324中的對應開孔326之中。雖然 不是必須的，燃燒器組件4〇〇係顯示出歧管324可以包括 有一個接近空氣輸入接口 320的部位42〇，其中，該空氣 _ 輸入接口不含有開孔以及對應管件，或是成比例地較少之 開孔以及管件。如圖所示，部位420係對應一個其中開孔 326 (以及因而管件314)之分佈將會呈現出對稱分佈的區 域然而，部位420係對應一個其中不存在有非對稱地分 佈（且如圖45所示）之開孔的區域。這種構造的一個優 點是，在接近輸入接口 320處之歧管324中不具有開孔 326 (或是選擇性地減少開孔的數目）係有助於空氣流分 72 200403105 佈在整個空氣分佈容室322。 圖4 5及圖4 6亦顯示出根據本發明的燃燒器組件2 6 2 可以包括有一個容室或是通道422,點火源88可以經由該 容室或是通道被安裝在以及/或被插入該燃燒器組件之中 並且從該燃燒器組件移除。當點火源88是位於通道422 之内時，該點火源將會很容易地被保護而不會直接與當燃 料流被點燃時所產生的火燄接觸。雖然為非必要的，可以 從圖45以及圖46之中看出的是，環繞著通道422的空氣 流74’將會提供一種空氣流動，該空氣流動將傾向於保護 該點火源不會受到當燃料流被點燃時所產生之火燄的損害 〇 或許能夠最清楚地從圖46之中看出的是，通道422係 延伸穿過該燃燒器組件而到達基座34〇，因而使得該點火 源可以從一個被安裝到（像是經由一個底座4〇4 ) 一個燃 燒處理器的燃燒器組件處被移除。這種構造的一個優點是 ，需要定期維護或是更換的點火源可以與根據本發明的燃 燒器組件一起使用，而不需要只是為了要檢視、維修或是 移除/更換該點火源而將整個燃燒器組件從燃料處理器處 移除。相反地，並且如同或許能夠最清楚地從圖45之中 看出的是，該點火源可以被插入該通道之内，並且為了像 是要檢視、維修或是更換而選擇性地經由基座34〇從該通 道處被移除。 燃燒益組件400的一個變型係被顯示於圖47以及圖 48之中。如圖所示，該燃燒器組件包括有一個從蒸發區域 73 :2處延伸穿過燃燒區域％的套管43〇,並且一個或是多 哭〉、 冢疋…電偶或疋其他適當的溫度感測

器:二被插入該套管。包括有溫度感測器係使得該燃燒 …#作狀態可以藉著—個處理器或是與該或該等溫 :二測，432相連通之其他適當的監視器而被決定。舉例 二6兄’該或該等感測ϋ可以被用來偵測燃燒是否在辦燒區 域之中_。如同另外—個實施例’如果該燃燒器組件不 再產生（或是維持）熱的話（像是如果可燃燒燃料流的供 應已經被甲斷、火焰已經突然熄滅等等的話），這種情況 可以使用溫度感測器來偵測。此外，從燃燒器組件的一個 f多個區域處所量測到的溫度可以被用來控制或調整燃燒 器組件的操作狀態。舉例來說，當該燃燒器組件剛開始被 蒸發用的加熱組件296預先加熱時（將會於下文中討論） 個/BZL度感測器4 3 2可以被用來決定何時已經達到所選 擇之預先加熱溫度。溫度感測器432的另一種可能（但是 非必要）應用是’溫度感測器可以被使用於安全的理由，

換δ之’用來感測是否燃燒器組件的一個區域已經超過預 定的容限溫度。套管430也可以被稱為用於一個或多個熱 電偶或是其他溫度感測器的感測器接口或是底座。 在所示的實施例之中，套管430界定了 一個可以經由 燃燒裔組件之基座340取用的通道434。與上文關於通道 422的討論相似的是，這種構造係使得溫度感測器或是其 他的量測設備可以被插入該燃燒器組件並且從該燃燒器組 件移除，同時該燃燒器組件係被安裝在一個燃燒處理器上 74 200403105 。在所示的實施例中，套管430係延伸通過上文所討論之 燃燒器組件的每個區域’糟以使得每個區域的溫度可以經 由將適當的溫度感測器432插置於套管之内的適當位置處 而被選擇性地量測到。亦說明於圖48之中的是一個將套 管430以及/或溫度感測器432保持在該燃燒器組件之内 的底座436。

在圖49到圖51之中，圖45到圖48所示之燃燒器矣 件的另一種版本係被顯示出來並且整體地以元件參考符曼 400’表示。如圖所示，該燃燒器組件係適用於經由液體傷 料仏應導管412來接收以及蒸發一個液體的可燃燒燃料分 82。燃燒器組件400’可以被建構成用來只接收液體的可僧 燒燃料流，在這種情況中可以將供應導管4〇8及其對應备 輸入接口予以省略。同樣地，雖然前文所討論的通道以石 套管430係被顯示於圖49到圖51之中，燃燒器組件4〇〇 可以被形成為不具有這些元件以及/或具有本文所描述心 /或"兒明之任何其他的元件、次元件以及/或變型。 在圖49之中，所示的燃燒器組件係包括有一個蒸發用 办…、且件296，該蒸發用加熱組件包括有複數個適用求 ,納用電發動之加熱器462 (像是電阻加熱器）的接口或 =座460。如圖所示，加熱組件挪包括有四個接口 、广但是在本發明之料中的是，該等接口的數目及賴 :::::變。舉例來說，即使是在用電力發動之電阻加朝 ^月厅、之中，此等加熱器可以具有圓盤或是平坦的構逢 如與圖50戶斤示之圓柱形子彈加熱器相反者。同樣地，

75 200403105 該等加熱器的動力需求以及/赤袖认， /或熱輸出可能會影響要被使 用之加熱器的數目以及構造。在 在圖5 〇之中，所示的加埶 器462係被容納於該等接口 … 掩B午 钱之内並且包括有被連接到一個 像疋電池、燃料電池疊、雷* φ 、“…尾力出口、電力產生器等等之電 源的電引線464。 加熱組件296較佳地會將赫笈 胃 ' f、、、^的燃料流加熱到一個 使付該燃料流於燃燒區域92中 中被點燃之前不會凝結的足 度、。因此，加熱組件296可以被建構成用來使被蒸發 之燃料流過熱者。對於含有甲醇、 或疋璉擇性含有甲醇以 取夕50%體積之水的液體可燃燒燃料流，四個被設計成 在10.6伏特下輸出1〇〇瓦特的加熱器462已經被證明 為有效率者。然而，應該要了解的是，加熱器的數目以及 等加熱器被供應的熱量將可以很容易地根據液體可 …丄燃料流的組成、該燃料流的流率、以及，或蒸發區域 $構造來改變。該等加熱器可以被建構成用來提供一種固 2的輸出，或是替代地可以被選擇性地受到控制，用以在 =固預定輸出的範圍之内提供所選擇的熱量。舉例來說， 错者選擇性地在無與全部的加熱器之間提供能量，該加熱 :件㈣出可以被改變。在另一個例子之令，被提供到該、 寺^二、器的動力可以像是藉著調節被傳送到該等加熱器之 直流：壓的脈衝寬度來選擇性地縮放動力而被控制住。 田加熱器462係以可以移除的方式被容置在該蒸發用 加熱組件之内時，該加熱組件可以（但是不一定要）包括 有一個適當的限制器、楊。該限制器係適用於將該等加熱 76 裔限制於其中並且择 稽乂防止不小心將該等加熱器移除。一 個適當限制器466的 ]不轨性例子係被顯示於圖50以及圖 51之中’該限制器的形式為—個選擇性地通過弓丨導 釘，該等引導件係被定位成使得在該检釘被插穿引導 件t後ί妾口的開口是至少部分地被該栓釘擋住。在此種 構4中蒸發用的加熱組件296可以在該等接口的每個端 4處包括有至少—個這種栓釘468。在這種構造的一個變 型f中，底座可以被鎖上，使得該等加熱器只可以被插入 料接口的―個端部（或是從該端部處被移除）。舉例來 說，該等接口的一個端部可以被堵住、或甚至是被關閉， 使得該等加熱器無法完全通過該等接口。 圖50亦展現了一個模組式、或是具有子彈基底之點火 源88的例子’该點火源可以選擇性地經由通道422被插 入相對於燃燒區域92之操作位置之中或是從該位置被移 除。如圖所示’該點火源包括有一個殼體，而特殊的 占火元件482係被座落在該殼體内。舉例來說，殼體48〇 p含有-個燃燒催化劑、火星塞、用電加熱的陶竟元件 等等如圖所示，威體480包括有-個底i 484，該底座 係適用於以可以釋放的方式被接合到該燃燒器組件，像是 被接合到該基座340。 在圖52以及圖53之中，根據本發明之燃燒器組件 262的另外一個例子係被顯示出來並且整體地以元件參考 符號500表示。在所示的實施例之中，燃燒器組件5〇〇係 適用於經由燃料接口 302接收一種氣體的可燃燒燃料流並 77 200403105 且經由空氣接口 320接收一個空氣流。然而，在本發明之 乾弩之中的是，燃燒器組件500可以另外地或是替代地經 由接口 302或是一個在蒸發/階級區域292之内的另外接 口接收一個液體的可燃燒燃料流，且在此種實施例之中的 火、、:k器組件500也會被加熱，使得液體的燃料可以在區域 292之内被蒸發。或許能最清楚地從圖53之中看出的是， 燃燒器組件500係展顯出一個分叉或是分佈的空氣分佈容 室322。更加具體的、且或許最能夠從圖53看出的是，一 個空氣流係被傳送到一個主要的分佈區域5 1 〇之中，該分 佈區域在所示的實施例之中係採取一種環繞著管件314之 環形物的形式並且被一個壁部結構512與該等管件隔開。 如圖所示，壁部結構512包括有複數個接口 514,該空氣 流可以經由該等接口而被導入一個輔助分佈區域516之中 ’該輔助分佈區域中，該空氣流可以在該等管件周圍流動 並且被分佈在位於燃燒分佈歧管324中之開孔3 26之間。 較佳地是，接口 514係在壁部結構512周圍的間隔處被隔 開，使得進入主要分佈區域5 10的空氣可以在該區域中循 環並且從複數個徑向分隔的接口被導入辅助分佈區域5 i 6 之中。空氣分佈容室322的分佈設計係被設計成用來幫助 空氣流在整個輔助分佈區域5 16的分佈。 如所討論的，燃燒器組件500可以是適用於接收並且 蒸發一個液體的可燃燒燃料流。此種版本之燃燒器組件的 一個示範性例子係被顯示於圖5 4之中並且整體地以元件 簽考符號500 ’表示。如同以實線表示的，該燃燒器組件包 78 200403105 括有個蒸發用加熱組件296並且係適用於經由一個輸入 接口（像疋前文中在圖52之中被利用於一個氣體可燃燒 燃料μ的接口）接收一個液體的可燃燒燃料流。當該燃燒 為組件適用於選擇性地接收氣體及液體可燃燒燃料流的器 中之一或是二者時，蒸發區域292 —般將會包括有一對燃 料輸接口 ’且弟二個此種接口係以虛線被表示於圖5 4 之中雖然已經被說明於圖54之中的蒸發用加熱組件是 被衣λ在燃燒器組件5〇〇’的其他部位或是與其形成一體， 像疋位於個共同的外殼或是殼體402之内或是形成該外 _ 殼或是殼體的-個部位’在本發明之範缚中的是，蒸發用 加熱組件296可以是一個分開的結構，其係僅被定位成用 來將足夠的熱傳送到蒸發區域，用以蒸發液體的可燃燒燃 料流。舉例來說，代替像是用電或是經由燃燒來產生熱本 身的是’該加熱組件可以傳送一個蒸發液體可燃燒燃料流 之被加熱的流體流動。 在運作時，適用於接收一個液體可燃燒燃料流（單獨 地或是與-個氣體可燃燒燃料流結合在—起）之根據本發 · 明的燃燒器組# 262 -般會像是藉由蒸發用加熱組件頂 而被預先加熱。一個用於預先加熱該燃燒器組件的理由是 使得該液體彳燃燒燃料流不會在蒸發區域被加&的同時充 滿或是溢出蒸發區域。對於大多數之適當的液體燃料（像 是酒精以及較短鏈的二氧化碳）來說，將蒸發區域預先加 熱到至少150。(：且通常是5〇(rc已經被證明為有效率者。 對於曱醇以及曱醇/水之液體可燃燒燃料流來說，將蒸發 79 200403105 區域預先加熱到接近200到250°C已經被證明為由其有效 率者。雖然不是一定要的，可能會需要將蒸發區域預先加 熱到一個將會使得被傳送到該區域處之液體可燃燒燃料流 產生薄層沸騰的溫度。 如所討論的，根據本發明的燃燒器組件262可以用來 加熱各種燃料處理器的氫氣產生區域。為了說明的目的， 以下的討論將會描述一個根據本發明的液體/氣體燃燒器 組件，該燃燒器組件係與一個蒸汽重組器形式之燃料處理 器一起使用，其中，該蒸汽重組器係適用於接收一個含有 籲 一種含奴原料以及水的進料流16。然而，在本發明之範缚 中的是，燃料處理器12可以採用其他像是前文所討論Z 形式。一個適當之蒸汽重組器的例子係被示意地說明於圖 5 5之中並且整體地以元件參考符號5 3 〇表示。蒸汽重組器 530包括有一個氫氣產生區域19，該區域的形式為一個包 括有一個蒸汽重組催化劑的重組區域。在該重組區域之中 ’-個產物、流20 (其在本文中亦被稱為重組流）係從形成 進料流16的水以及含碳原料產生。 響 如前文所討論的，進料流16可以是一個含有水以及一 種可溶於水之含碳原料的單獨流動、或是該進料流可以是 共同地含有在重組區域中被消耗掉之水以及含碳原料的二 個或是多個流動。如在圖55中以虛線表示出的，在本發 明之範彆中的是’至少進料；^ 16之含碳原料的成分也可 以形成-個被傳送到燃燒器組件262的可燃燒燃料流Μ。 亦在本發明之範鳴中的是，全部的進料流（亦即，水與含 80 200403105 石反原料）可以被用來當作用於燃燒器組件262的可燃燒燃 料流。舉例來說，一個重組的進料流可以含有大約5〇2到 75%體積的甲醇以及大約25%到5()%體積的水。—個例子 之特別合適的進料流含有69%體積的甲醇以及31%體積的 -水。這種進料流可以有效率地被用來當作用於重組器幻〇 的進料流以及用於一種根據本發明之燃燒器組件的可燃燒 燃料流。這種共同進料/燃料的一個優點是，燃料處理Z 統的整體尺寸可以藉著不必要儲存以及傳送一個具有與進 料机16不同組成（或是其成分）的燃料流64而被減小。 _ 當一個燃燒器組件262被用來將蒸汽重組器53〇從一 個切斷、或是冷狀態加熱時，該燃燒器組件在剛開始時係 使用蒸發用加熱組# 296被預先加熱。在一個說明性的例 子中，接收一個含有甲醇之進料流16的重組器典型上將 會被預先加熱到至少30Gt、且更加的是3饥到35〇t：。 在達到這個溫度之後，一個液體的可燃燒燃料流82係被 傳送到該蒸發區域並且被蒸發，且一個空氣流74係被傳 1^到刀佈區域284。如所討論的，被蒸發的燃料流以及空馨 氣流係一起被分佈、擴散，並且點燃，且所產生的熱燃燒 流66係被使用來加熱至少蒸汽重組器53〇的重組區域。 當該重組區域已經被加熱到一個預定的重組溫度（如 所討論的’該溫度將會傾向於根據進㈣16 I组成來改 變）時’進料《16會被傳送到該重組區域，用以製造出 重組蒸汽& 20。雖然進料流16 (或是至少其含碳原料成 分）可以被繼續被用來當作用於燃燒器組件的可燃燒燃料 81 200403105 流’至少部分、或甚至是全部的燃料流可以藉著副產物流 28來形成。在此種實施例之中，該燃燒器組件在重組器被 發動期間於一開始時將會與一種液體的可燃燒燃料流一起 使用’並且接著在該重組區域被預先加熱並且產生一個重 組流之後將會被使用於一個氣體的燃燒器組件。 這種燃燒器組件262的示範性利用係被描繪於圖56之 中的流程圖560中。如圖所示，在元件參考符號560處， 該燃燒器組件係被預先加熱。在元件參考符號562處。該 燃燒器組件係使用一個液體的可燃燒燃料流預先加熱該重 _ 組區域。如所討論的，這種燃料流可以含有與用於重組器 之進料流相同的成份。在元件參考符號564處，被預先加 熱的重組區域會接收一個含有一種含碳原料以及水的進料 流。該進料流係被重組，用以產生一個含有氫氣以及其他 氣體的重組流。在元件參考符號566處，該重組流係被分 開成一個富含清氣流以及一個副產物流，並且在元件參考 付號5 6 8處，該副產物流係被傳送到該燃燒器組件以用於 當作一個氣體的可燃燒燃料流來使用。如果該副產物流含 鲁 有足夠的加熱數值，用以將該重組區域維持在一個適當的 重組溫度的話，那麼液體可燃燒燃料流的流動可以被停止 ° §副產物流2 8不含有足夠的加熱數值時，該副產物流 可以用像是另外的氣體可燃燒燃料流（包括有一部份的重 組洛汽20、富含氫氣流26或是生成氫氣流14)補充，以 及/或該液體的可燃燒燃料流可以繼續被傳送到該燃燒器 組件（通常是以與剛開始的流率相較之下為降低的流動） 82 200403105 。然而，應該要了解的是，上文所描述的實施方式只是根 據本發明之燃燒器組件的虛多使用方式中的一種。 工業應用性 根據本發明的燃燒器組件、蒸汽重組器、燃料處理系 統以及燃料電池系統可以被應用在燃料處理、燃料電池、 以及其他產生氫氣的工業之中，並且在燃料電池系統的情 形中，氫氣會被一疊燃料電池消耗掉來產生電流。 相信上文所提出的揭示内容包含了多種不同之具有羽

立利用性的發明。雖然上述的每個發明已經以其較佳的开 式被揭示，本文所揭示以及說明的具體實施例不是被視為 限制的意義，而許多變型細微可能者。本發明的標的包拉 揭示於本文中之各種元件、特徵、功能、以及/或性質之 所有新穎且非易於思及的組合與次組合。同樣地，當申讀 專利範圍引述“一個，，或是“一個第一，，的元件或：心 等物時，應該要了解的是，此等申請專利範圍包括一個或

多個此等元件的結合，而不需要也不必要排除二個或是更 多個此等元件。 相信以下的申請專利範圍特別指出針對其中 β 六丫 一 1固 ί &明的m組合及次組合’且係為新穎且非易於思及； 體限於其他組合及次組合的發明特徵、功能、元件以J 或性質可以經由修正目前的申請專利範圍或是在這個E 案或一個4目關_請案所呈現的新申請專利範圍來主張 正的^是新的申請專利範圍不管是不是針對一個不同自 明或是針對相同的發明、不管是不是不同、較寬廣、· 83 窄或是相同於原來申請專利範圍的範疇，&等修正的或是 新的申請專利範圍亦被視為被包括於本發明之標的之内。 【圖式簡單說明】 7 ° 圖式部份 圖1為根據本發明之具有一個燃燒器組件之燃料處理 糸統的示意圖； 圖2為根據本發明之具有—個化學—氧化碳去除組件 之燃料處理系統的示意圖； ，圖3為根據本發明之具有一個燃燒器組件之燃料電池 系統的示意圖； 圖4為根據本發明之具有一個燃燒器組件之另一個揪 料處理系統的示意圖； …、 圖6為根據本發明之另—個燃燒器組件的示意圖； 圖7為根據本發明之燃料處理器的示意B , j：中，氫 氣產生區域與燃燒器組件皆接收相同的液體含碳進料；’ 圖8為說明圖7之燃料處理器的一個變型之示意圖， 且個含石反進料係從相同的供應流被運送到 與燃燒器組件； ^ 圖9為根據本發明之燃料處理器的示意圖，豆中，氯 氣產生區域與燃燒器組件皆接收含有水的燃料流或是進料 流、以及一種液體的含碳進料； ° 為兑月圖9之燃料處理器的一個變型的示意圖， 其中’虱虱產生區域與燃燒器組件皆接收來自於相同供應 机之3有水的燃料流或是進料流、以及一種含碳進料； 84 200403105 之燃料處理器的一個變型 圖11為說明圖9以及圖！ 〇 的示意圖； 圖 圖12為說明根據本發明 . . 月之另一個燃燒器組件的示意 圖1 3為說明一個燃燒写細 .^ 凡裔組件之一個點火區域的示意圖 ，具中，該點火區域包括有_彻θ 士 y 子化组件； 有個具有-個原子化孔口的原 圖14為說明一個燃燒器 ^ . 、、且件之一個點火區域的示意圖 ，具中，該點火區域包括有一彳s ,,^ ^ ^ 具有一個喷嘴的原子化組 件，该噴嘴帶有一個原子化孔口； 圖15為說明一個燃燒器組 音阁甘^ 為、，且件之另外一個點火區域的示 思圖’其中，該點火區域 ,. 匕栝有個具有一個噴嘴的原子 化組件，該喷嘴帶有一個原子化孔口； :16為說明一個燃燒器組件之一個點火區域的 ’其中’該燃燒器組件包括有—個具有—個將進料流加以 原子化之撞擊構件的原子化組件； ;圖Π為-個燃燒器組件之另外—個點燃區域的示 ，5亥點燃區域包括有一個將g 4 · ; 4 1固將進枓流加以原子化的撞擊構件 圖^為一個根據本發明之燃燒器組件之另—個點 域的示意圖，該f占辦Ρ4红 *' 砧从區域包括有一個將進料流加 的撞擊構件； Λ原子化 圖19為包括有一個撞擊構件之另一個燃燒器組 燃區域的剖面圖； 85 200403105 圖2〇為圖1 9所示之區域沿著圖1 9之 所截取的剖面圖； 之直線20-20 圖2 1為一個根據本發明之燃燒器組件之 域的剖面圖，該點燃區域也會燃燒—個 —個點燃區 器的副產物流； 於該燃料處理 圖22為圖21所示之區域沿著圖21之. 所截取的剖面圖； 之直線22-22 圖23為一個根據本發明之燃燒器纟且 域的剖面圖； 之另一個點燃區 圖24為圖23所示之點燃區域沿著 心4所截取的俯視圖； 冑圖U之中之直線 圖25為圖23所示之點燃區域的— 圖24之中之亩结γ γ #知分佈板件沿著 Τ之直線25·25所截取的剖面圖； 圖％為圖2。及圖22所示之點燃區域 面圖’其係包括有一個帶有減小 的。】 貝心口的延長套管； 圖27為圖26所示之點燃區域， m ^ π 、長套官的俯視圖； 圖28為圖23及圖26所 的剖面圖； 之^^域之另外一個變型 圖29為圖28所示之點燃區域的分解剖面圖； 有:為個燃^處理器的剖面圖’該燃燒處理器包括 有個根據本發明的燃燒器組件； 圖3 1為另外一個燃燒處 白扛士 y 们口 J面圖，該燃燒處理器 匕括有-個根據本發明的_⑼件； 圖32為圖31所示之揪Μ老m 之燃枓處理器沿著圖31之中之直線 86 32 32所載取的剖面圖； 圖3 3為X . 另—個燃料處理哭认 有—個根據本發明 益的立體圖，該燃料處理器帶 的U ί堯器組侔· 圖34為圖33所示之 ， 圖35為圖33及圖34、、、枓處理器的分解立體圖； 該燃料處理器的護套Υ。、4所不之燃料處理器的側視圖，且 圖36為圖33所示組件係被移除； 圖37為圖33 ;:抖處理器的仰視圖； 37」7所截取的剖面圖，且〜料處理器沿著圖36之中之直線 圖38為圖P该支撐組件的支柱係被移除； 38-38所截取回 不之燃料處理器沿著圖36之中之直線 Μ所截取的剖面圖； τ i直琛 圖39為圖33 m 4 斤不之燃料處理器的剖面圖； 圖4〇為根據本發明之s μ t 圖4i AW士 燃燒器組件的示意圖，· 固為根據本發明之另一個燃燒器組件的干音H. 圖42為根據本發 件的不忍圖’ 今知/3之另一個燃燒器組 圖43為根據本發明 圖； 丨口心、桄為組件的側邊剖面視 圖44為說明圖43所千夕•嫉、隱μ 面視圖· 一之H為、，且件之變型的部分剖 圖45為根據本發明之另一個燁燒 、 1…、σσ組件的俯視圖； 圖46為圖45所示之燃燒器組件沿著圖45之中之直線 46、46所截取的側邊剖面圖； 圖47為圖45所示之辦燒器组 >(半之_ μ w • < λ、，、/凡命、、且個變型的立體圖 87 圖48為圖47 圖49為圖45 立體圖； 所示之燃燒器組件的分鯉 刀解立體圖； 及圖47所示之燃燒器έ 、、且件之一個變型的 回〇為圖49所示之燃燒器組件的立 組件係安$ & 體圖，該燃燒| 我有一個加熱組件； 圖51為圖50之燃燒器組件的分解立體圖，· =52為根據本發明之另—個燃燒器組件的立體圖； 為圖52之燃燒器組件的立體剖面圖； 面圖· °兒明圖之燃燒器組件之一個變型的立體剖

園 5 5 A 一 马—個蒸汽重組器的示意圖，該蒸汽重組器. 根據本發明的燃燒器組件；以及 圖5 6 1 馬一個流程圖，其係說 使用根 之燃燒器組件的示範性方法。 ’ 10 12 14 16 元件代表符號 燃料處理系統 燃料處理器 生成氫氣流 進料流

17 水 18 19 20 含碳原料 氫氣製造區域 產物流 原料運送系統 88 22 200403105 23 重組催化劑 24 分離區域 26 富含氫氣流 28 副產物流 30 氫氣選擇薄膜 32 一氧化碳去除薄膜 34 甲烷化區域 35 甲烷催化劑 36 重組區域 38 壓力搖擺吸收系統 40 燃料電池疊 41 電流 42 燃料電池系統 44 燃料電池 46 能源消耗裝置 48 共同端部板件 50 氫氣儲存裝置 52 電池 54 流動調節結構 60 加熱組件 62 燃燒器組件 64 燃料流 66 排出燃料流 68 外殼

89 200403105 69 蒸發區域 70 隔熱材料 72 隔熱護套 IV 空氣流 74 空氣流 74” 空氣流 76 含碳進料流 78 混成的流動 IV 氣溶膠或氣體的流動 80 燃燒器組件 82 液體的燃料流 82” 氣溶膠燃料流 86 點燃區域 88 點火源 92 燃燒容室/燃燒區域 94 原子化組件 96 閥組件 96, 閥組件 98 控制器 100 孔口 /開孔 101 輸出接口 102 喷嘴 103 輸出導管 106 過濾器

90 200403105 108 出σ 110 撞擊構件 112 接觸表面 114 擾流促進結構 116 接觸表面 118 非平面的接觸表面 120 壁部 122 非靜態接觸表面 124 接觸表面 126 主軸 128 連通連結件 130 安裝板件 132 點火器底座 140 分佈板件 142 容室 143 承口 144 通道 146 出σ 148 入口 152 分佈導管 154 交叉點 160 延長套管 162 頸部 170 喷嘴塞

91 200403105 172 喷嘴套管 200 蒸汽重組燃料處 210 蒸汽重組燃料處 262 擴散燃燒器組件 211 開口 212 空穴或是通道 214 固體的隔熱材料 215 過濾器 216 排出過濾器 218 排出開孔 220 催化劑轉換器 221 開孔 222 重組催化劑基底 224 分佈歧管 225 殼體 226 集中歧管 227 隔間 228 流體傳送導管 230 隔熱構件或熱護 240 蒸汽重組燃料處 250 熱擴散結構/熱 252 熱擴散結構/熱 254 感測器 256 蒸發器 理器/重組器 理器/重組器 罩 理器/重組器 擴散器 擴散器 92 200403105 262 燃燒器組件 270 擴散區域 274 氧化之可燃燒燃料流 2745 氧化之可燃燒燃料流 276 氣體可燃燒燃料流。 2765 燃料流 278 擴散結構 284 分佈區域 286 分佈結構 292 蒸發區域 294 被蒸發的燃料流 2945 較小的燃料流 294” 流動 296 蒸發用的加熱組件 298 燃料流 300 擴散燃燒器組件 302 氣體輸入接口 304 液體輸入接口 310 燃料分佈歧管 312 燃料開孔 314 燃料管件 316 出曰 318 火焰 3185 火焰

93 320200403105 322 324 326 330 332 340 342 344 346 348 350 352 400 400, 402 404 406 408 410 411 412 420 422 空氣輸入接口 空氣分佈容室 燃燒分佈歧管 開孔 燃燒表面 分佈表面 基座 分隔部份 壁部或儲存器 儲藏或緩衝量液體可燃燒燃料 導管 儲存器下方的部位 區域 燃燒器組件 燃燒器組件 殼體 底座 直徑縮減之頸部 燃料供應導管 空氣供應導管 供應導管 入口 部位 容室或通道 94 200403105 430 432 434 436 462 460 462 464 466 468 480 482 484 500 500, 510 512 514 516 530 560 562 564 566 套管 溫度感測器 通道 底座 加熱器 接口或底座 加熱器 電引線 限制器 栓釘 殼體 點火元件 底座 燃燒器組件 燃燒器組件 主要分佈區域 壁部結構 接口 輔助分佈區域 蒸汽重組器 流程圖 步驟 步驟 步驟 95 200403105 568 步驟

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Claims (1)

1. 200403105 拾、申請專利範圍： 1 · 一種蒸汽重組燃料處理器，其係包含有： 一個含有一個重組催化劑的重組區域，盆由 /、T ’该重組 區域係適用於接收一個含有水與一個含碳原料的進料流以 及適用於從其中產生一個含有氫氣以及其他氣體的混合氣 體流； 一個燃燒器組件，其係適用於接收一個空氣流以及一

   個可燃燒的燃料流以及適用於產生一個用於加熱至少該燃 料處理器之重組區域的燃燒流； 其中，該進料流以及該燃料流二者皆包含有一個含碳 原料以及至少25%的水。 尺 之燃料處理器，其中， 之一更包含有至少一種 2.如申請專利範圍第1項所述 至少該進料流以及該燃料流的其中 額外的成份。 3·如申請專利範圍第1項所述之燃料處理器，豆中 該進料流以及該燃料流具有相同的組成。 ，、

   士申。月專利|巳圍帛！項所述之燃料處理器，豆中 理器更包括有-個閥組件1閥組件係適用於 於 有尺以及#液體含碳原料的流動，並且係適 袓件IS動分配成用於重組區域的進料流以及用於燃燒 、、且件的可燃燒燃料流。 5亥燃料處理器更包杯女r I 適用於接收至少_心八；;一個分離區域，該分離區域 77的混合氣體以及適用於從其中產 '’:在 97 200403105 I種田合氫氣流以及一種副產物流，該富含氫氣流含有至 少大致上為純淨的氫氣，該副產物流含有至少一大部份的 其他氣體。 6.如申請專利範圍第5項所述之燃料處理器，其中， 該燃燒器組件更適用於接收至少一部份的副產物流以當作 一種氣體的可燃燒燃料流。 7 ·如申明專利範圍第5項所述之燃料處理器，其中， 该至少一個分離區域係包括有至少一個氫氣選擇薄膜。 8.如申請專利範圍第5項所述之燃料處理器，其中， 該至少一個分離區域係包括有至少一個—氧化碳移除組件 ，該一氧化碳移除組件係適用於降低存在於該混合氣流之 中之任何一氧化碳的濃度。 9·如申請專利範圍第1項所述之燃料處理器，其中， 該燃燒器組件係適用於接收一種液體的可燃燒燃料流，並 且更進一步地，其中，該燃燒器組件包括有一個原子化組 件，該原子化組件係適用於接收並且原子化該液體的可燃 燒燃料流。 10·如申請專利範圍第丨項所述之燃料處理器，其中 ，該燃燒器組件係適用於接收一種液體的可燃燒燃料流， 並且更進一步地，其中，該燃燒器組件包括有一個蒸發區 域’該蒸發區域係適用於接收並且蒸發該液體的可燃燒燃 料流，用於從該可燃燒燃料流形成一種蒸發的燃料流。 1 1 ·如申請專利範圍第10項所述之燃料處理器，其中 ，該燃燒器組件更包括有一個擴散區域，其係適用於接收 98 200403105 用以形成一個氧化的 並且混合該蒸發的燃料流與空氣流 可燃燒燃料流。 -個氫氣製造區域’其係適用於接收—個進 適用於製造-個含有氫氣以及其他氣體的混合氣體流： -個燃燒II組件，其係適用於製造—種加教的 以用於加熱至少該燃燒處理器的氫氣製造區域 7 燃燒器組件係適用於接收一個可燃燒的燃料流以：—二 氣流，並且係適用於燃燒該燃料流及空氣流，帛: 該加熱的排出流；以及 友&出 /於控制由該燃燒器組件產生之熱量的機構，該機構 係错著控制空氣流被傳送到燃燒器組件的 的熱量。 干木徑制别述 之燃料處理器，其中 一個共用的含碳原料 i3·如申請專利範圍第12項所述 ，该燃料流以及該進料流係共同使用 成份。 > !4·如申請專利範圍第12項所述之燃料處理器，豆 ，邊燃料流以及該進料流具有相同的成份。 /、 15 ·如申睛專利範圍第12項所述之燃料處理器，其中 ’該進料流以及該燃料流含有至少25%的水。 /、 16·如申請專利範圍第12項所述之燃料處理器，其中 ’该I氣製造區域包括有至少一個含有—種蒸汽重組催 劑的重組催化劑基底，並且更進—步地，纟中該進料流勺 含有水以及一個含碳原料。 200403105 17 ·如申請專利範圍第12項所述之燃料處理器，其中 ’該燃料處理器更包括有至少一個分離區域，該分離區域 係適用於接收至少一部份的混合氣體、以及適用於產生一 種_含氫氣流以及至少一種副產物流，該富含氫氣流含有 至少大致上為純淨的氫氣，該副產物流含有至少一大部份 的其他氣體。 18.如申請專利範圍第17項所述之燃料處理器，其中 ’該至少一個分離區域係包括有至少一個氫氣選擇薄膜。 19·如申請專利範圍第17項所述之燃料處理器，其中 ’該至少一個分離區域包括有一個薄膜模組，該薄膜模組 含有一個隔間’該混合氣體流係在壓力的影響下被傳送進 入該隔間，並且更進一部地，其中，該隔間含有至少一個 5L氟遥擇薄膜’該富含氫氣流係從通過該至少一個氯氣選 擇薄膜的一部份混合氣體流形成的，並且該副產物流係從 沒有通過該至少一個氫氣選擇薄膜的一部份混合氣體流形 成的。 20·如申請專利範圍第19項所述之燃料處理器，其中 ，該至少一個分離區域係包括有至少一個一氧化碳移除組 件，該一氧化碳移除組件係適用於降低存在於該富含氫氣 流之中之任何一氧化碳的濃度。 21. 如申請專利範圍第丨2項所述之燃料處理器，其中 ，該燃燒器組件係適用於接收液體以及氣體的可燃燒燃料 流二者。 / 22. 如申請專利範圍第12項所述之燃料處理器，其中 200403105 ，該燃燒器組件係適用於接收一種液體的可燃燒燃料流， 並且更進一步地，其中，該燃燒器組件包括有一個原子化 組件’該原子化組件係適用於接收並且原子化該液體的可 燃燒燃料流。 23·如申請專利範圍第12項所述之燃料處理器，其中 ，該燃燒器組件係適用於接收一種液體的可燃燒燃料流， 並且更進一步地，其中，該燃燒器組件包括有一個蒸發區 域，該蒸發區域係適用於接收並且蒸發該液體的可燃燒燃 料流，用於從該可燃燒燃料流形成一種蒸發的燃料流。 24·如申請專利範圍第23項所述之燃料處理器，其中 ，該燃燒器組件更包括有一個擴散區域，其係適用於接收 並且混合該蒸發的燃料流與空氣流，用以形成一個氧化的 可燃燒燃料流。 25· —種燃料處理器，其係包含有·· 一個氫氣製造區域，其係適用於接收一個進料流並且 適用於製造一個含有氫氣以及其他氣體的混合氣體流； 至少一個分離區域，其係適用於接收至少一部份的混 合氣體、以及適用於產生一種富含氫氣流以及至少一種副 產物流’言亥富含氫氣流含有至少大致上為純淨的氫氣，該 副產物流含有至少一大部份的其他氣體；以及 / " -個擴散燃燒器組件，其係適用於製造一種加埶的排 出流以用於加熱至少該燃燒處理器的氫氣製造區域，其中 ’该擴散燃燒器組件係適用於接收一個可燃 及-個空氣流，其中，該擴散燃燒器組件係包含有一 101 200403105 散區域’其係適用於將該可燃燒的燃料流與該 工^…，用以形成—個氧化的可燃燒燃料流. 流二燃燒區域，其係適用於接收該氧化的可燃燒燃料 μ —個點㈣域，其係適用於起始燃燒該氧 燃燒燃料流。 J J /6·如巾請專利範㈣25項所述之燃料處理器， ’ 3亥擴散區域包括有^ 個：^ 》.. ^ $個擴散結構，該擴散結構係適用於 '助複數個氧化之可燃燒燃料流的形成。 、 27_如申請專利範圍第26項所述之燃料處理器 ，该擴散結構係用於將空氣流分成複數個空氣流，並且適 用於將可燃燒的燃料流分成複數個可燃燒的燃料流。 28.如中請專利範圍第27項所述之燃料處理器，盆中 ，複數個空氣流中的每個空氣流係含有不超過1〇%的：氣 流0 八 29.如申请專利範圍帛27項所述之燃料處理器，其中 ，複數個可燃燒燃料流中的每個可燃燒燃料流縣有㈣鲁 過10%的可燃燒燃料流。 ▲ 30.如申請專利範圍第27項所述之燃料處理器，其中 X m包括有—個燃料分佈歧管，該燃料分佈歧管 3有複數個燃料開孔’該可燃燒的燃料流係在該等燃料開 孔中被分成複數個可燃燒的燃料流，並且更進—步地，其 中’該等複數個燃料開孔係處於與複數個燃料管件相連通 之中，該等燃料管件具有適用於將複數個燃料流傳送到該 102 燃燒區域的燃料出口。 1 士申明專利範圍第3 0項所述之燃料處理器，其中 為擴政區域更包括有_個空氣分佈容室。 32·如申请專利範圍第3丨項所述之燃料處理器，豆中 丄=空氣分佈容室係適用於接收該空氣流，並且容許該空 氣w可以在該等複數個燃料管件周圍流動。 33·如申請專利範圍第32項所述之燃料處理器，其中 、忒擴散區域包括有一個將該空氣擴散容室與該燃燒區域 :開的燃燒歧管’纟巾，該燃燒歧管包括有複數個開孔， 空氣流係經由該等開孔而被分成複數個空氣流，並且更進 一步地，其中，複數個燃料管件的每個燃料出口係盥複數 個燃料開孔中的其中之一聯合。 〃 34·如申請專利範圍第33項所述之燃料處理器，其中 每個燃料出口係至少部份地延伸通過複數個燃料開孔中 的其中之一。 3 5 ·如申请專利範圍第3 3項所述之燃料處理器，其中 ’每個燃料出口係延伸通過複數個燃料開孔中的其中之一 〇 3 6 ·如申睛專利範圍第3 3項所述之燃料處理器，其中 ’該燃燒歧管係適用於將空氣分佈容室保持在一個大於在 燃燒區域之内之壓力的壓力。 37·如申請專利範圍第33項所述之燃料處理器，其中 ’曰亥擴政燃燒器組件係適用於接收一種液體可燃燒燃料流 形式的一種可燃燒燃料流，並且更進一步地，其中，該擴 103 200403105 散燃燒器組件包括有-個蒸發區域，該蒸發區域係適用於 蒸發該液體的可燃燒燃料流。 、 38.如申請專利範圍第37項所述之燃料處理器，其中 容 該蒸發區域包括有至少一個儲存器，該儲存器係適用於 納一個體積的液體可燃燒燃料流。 39_如申請專利範圍第37項所述之燃料處理器，其中 ，該燃燒分佈歧管係適用於將該蒸發區域保持在一個大於 在複數個燃燒管件之中之壓力的壓力。

   40.如申請專利範圍第33項所述之燃料處理器，其中 :該擴散燃燒器組件係適用於接收一種氣體可燃燒燃料流 形式的一種可燃燒燃料流。 1 ·如申印專利範圍第40項所述之燃料處理器，其中 ’該氣體的可燃燒燃料流包括有至少—部份的副產物流。

   42.如申請專利範圍第25項所述之燃料處理器，其中 =個含有-種含碳原料的流動係當作—個單獨的流動被 =到該燃料處理器，並且在此之後被分成_個形成至少 動錢進料流的流動以及—個形成至少—部份燃料流的流 3·如申請專利範圍第25項所述之燃料處理器，其中 ’該，料流以及該進料流二者皆含有水及-種含碳原料。 44.如申請專利範圍第43項所述之燃料處理器，其中 料流以及該進料流二者皆含有至少25%重量ς及 一種含噥原料。 45_如申請專利範圍第25項所述之燃料處理器，其中 104 2UU4U31U5 ，4燃料流以及該進料流具有相同的成份。 46·如申請專利範圍第25項所述之燃料處理器，其中 ’邊燃料流及該進料流的至少其中之一更包含有至少一 另外的成份。 47·如申μ專利範圍第25項所述之燃料處理器，其中 及燃料處理器係適用於經由經由—個蒸汽重組反應來製 造出混合的氣體流，其中，該氫氣製造區域包括有ί少一 個含有-種重組催化劑的重組區$，並且更進一步地，其 中，該進料流含有水以及一種含碳原料。 ” 48. 如申請專利範圍第47項所述之燃料處理器，其中 ’該進料流係當作一種至少大體上為液體的流動：被傳送 到該燃料處理器，並且係被分成用於燃料處理器之氫氣製 造區域的進料流以及用於燃燒器組件的燃料流。 49. 如申請專利範圍第48項所述之燃料處理器，苴中 兮該燃料處理器包括有—個蒸發區域，在該蒸發區域中、， ”進料“系至少部份地反應與來自於燃燒器組件之被加熱 排出流的熱接觸而被蒸發。 …、 睛寻利範圍第 丄為組件更適用於接收-個氣體的可燃㉟燃料流。 二51.如申請專利範圍第25項所述之燃料處理器，其， 的該燃燒器组件更適用於接收當作-種氣體可燃燒燃⑴ 的至少一部份副產物流。 52.—種燃料處理器，其係包含有： 個進料流並且 個氧氣製造區域，其係適用於接收一 105 200403105 適用於製造一個含有氫氣以及其他氣體的混合氣體流； 至少一個分離區域，其係適用於接收至少一部份的混 合氣體、以及適用於產生一種富含氫氣流以及至少一種副 產物流，該富含氫氣流含有至少大致上為純淨的氳氣，該 副產物流含有至少一大部份的其他氣體；以及 一個原子化燃燒器組件，其係適用於製造一種加熱的 排出流以用於加熱至少該燃燒處理器的氫氣製造區域，其 中，该原子化燃燒器組件係適用於接收一個空氣流以及在 壓力的影響之下接收一個液體的可燃燒燃料流，並且更進 一步地’其中，該原子化燃燒器組件係包含有： 一個原子化組件，其係適用於接收該液體的可燃燒燃 料流，並且從該燃料流製造出一個原子化的燃料流；以及 個點燃區域，其係帶有至少一個點火源，該點火源 係適用於起始燃燒該原子化的燃料流以及該空氣流。 53·如申請專利範圍第52項所述之燃料處理器，其中 ，該液體的可燃燒燃料流係在一個至少為5〇 psi的壓力之 下被傳送到該燃料的原子化組件。 54.如申請專利範圍第52項所述之燃料處理器，其中 ，該原子化組件包括有一個原子化孔口，該原子化孔口係 適用於當該液體的可燃燒燃料流通過該孔口時，從該液體 的可燃燒燃料流製造出原子化燃料流。 55·如申請專利範圍第52項所述之燃料處理器，其中 ，該原子化組件包括有至少一個撞擊表面，該撞擊表面係 適用於當該液體的可燃燒燃料流在壓力影響之下被強制與 106 該撞擊表面接觸時製造出原子化燃料流。 56.如申請專利範圍第52項所述之辦 ^ ，該原子化燃燒器組件係適用於在燃燒原子：:器：其中 促進原子化燃料流與該空氣流混合。 一斗流之前 ，”二1:專利辄圍第52項所述之燃料處理器，i中 肩點燃Q域包括有一個受限 /、中 係經由該受限U 0 Ψ 、 ，被加熱的排出流 :限：口離開該點燃區域，並且更進—步地 均勾地混合係適用於促進原子化燃料流與該空氣流較 58·如申請專利範圍帛52項所述之燃 ，垓原子化揪燒考 处里态其中 係適用於促進二: 分佈板件，該分佈板件 、足進该原子化燃料流與該空氣流以擾流混合。 ，該八如申請專利範圍第58項所述之燃料處理器，其中 流以及，：：包括有複數個成角度地定向的通道，該空氣 通道。〜原子化燃料流係在到達該點燃區域之前通過該等 ，含60.—如中請專利範圍第52項所述之燃料處理器，其中 送到⑼ΐ含碳原料的一個流動係以一個單獨的流動被傳 -部份堆、器，並且在此之後係被分成-個形成至少 動。#流的流動以及-個形成至少-部份燃料流的流 ，該ϋ’、,、如申請專利範圍第52項所述之燃料處理器，其中 ^料流以及該進料流二者皆含有水與—種含碳原料。 •如申請專利範圍第6 1項所述之燃料處理器，其中 107 ’该燃料流以及該進料流二者皆含有25%重 含碳原料。 〃種 63.如申請專利範圍第52項所述之燃料處理 ，該燃料流與該進料流具有相同的成份。 …中 64·如申請專利範圍第52項所述之燃料處理器，其中 ’至少該燃料流與該進料流的其中之一更包含有至少 另外的成份。 5 ·如申叫專利範圍第52項所述之燃料處理器，其中 =料處理器係適用於經由經由一個蒸汽重組反應來製 化出此合的氣體流，且該燃料處理器包括有至少一個含有 :種重組催化劑的重組區域，並且更進一步地，其中，診 進料流含有水以及一種含碳原料。 •如申μ專利範圍第65項所述之燃料處理器，其中 ，該進料流係當作-種至少大體上為液體的流動二被傳送 〔該燃料處理器，並且係被分成用於燃料處理器之氫氣製 造區域的進料流以及用於燃燒器組件的燃料流。 上67.如申請專利範圍第66項所述之燃料處理器，其中 #該燃料處理器包括有—個蒸發區域，在該蒸發區域中， 二進料流係至少部份地反應與來自於燃燒器組件之被加熱 排出流的熱接觸而被蒸發。 ▲ 68.如申請專利範圍第52項所述之燃料處理器，其中 ’該燃燒器組件更適用於接收一個氣體的可燃燒燃料流。 ▲ 69.如申請專利範圍第52項所述之燃料處理器，其中 ’該燃燒器組件更適用於接收當作一種氣體可燃燒燃料流 108 200403105 的至少一部份副產物流。 拾壹、圖式： 如次頁

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