[发明专利]氢发生器和燃料电池发电器

权利要求书

1.一种氢发生器，其包括：

原料供给部，构建所述原料供给部以供给原料气；

水供给部，构建所述水供给部以供给水；

水蒸发部，所述水蒸发部连接至所述原料供给部和所述水供给部，和构建所述水蒸发部以将供给的水变为蒸汽并将所述蒸汽与所述原料气混合；

燃烧器，所述燃烧器连接至构建以供给燃气的燃料供给部和构建以供给燃烧空气的空气供给部；

燃烧尾气流路，所述燃烧尾气流路设置在所述水蒸发部的内侧，来自所述燃烧器的燃烧尾气流过所述燃烧尾气流路；

重整催化剂层，构建所述重整催化剂层以接收供给自所述水蒸发部的气体混合物并通过所述气体混合物与重整催化剂的蒸汽重整反应生成含氢的重整气体；和

一氧化碳减少部，所述一氧化碳减少部配置在所述水蒸发部的外侧，构建所述一氧化碳减少部以接收所述重整气体并减少在所述重整气体中包含的一氧化碳量，

其中所述水蒸发部包括流路构件，所述流路构件设置在燃烧尾气流路的外侧并限定所述原料气和水流过的流路，和

其中根据所述燃烧尾气流路与所述水蒸发部之间的热交换量和所述水蒸发部与所述一氧化碳减少部之间的热交换量中的至少之一改变所述水蒸发部中的流路构件的间距。

2.根据权利要求1所述的氢发生器，

其中所述水蒸发部中的流路构件的间距在其中期望所述燃烧尾气流路与所述水蒸发部之间的热交换量和所述水蒸发部与所述一氧化碳减少部之间的热交换量中的至少之一增加的部位处设定为相对小。

3.根据权利要求1或2所述的氢发生器，

其中，构建所述水蒸发部下游部，以使在所述燃烧尾气流路与所述水蒸发部之间的热交换量中，所述燃烧尾气流路与所述水蒸发部下游部之间的热交换量变得大于所述燃烧尾气流路与所述水蒸发部除了其下游部之外的部位之间的热交换量。

4.根据权利要求1-3任一项所述的氢发生器，

所述水蒸发部的流路构件包括两个圆筒和夹置于所述两个圆筒之间的螺旋状隔离部，和

在所述水蒸发部下游部的隔离部间距小于在所述水蒸发部除了其下游部之外的部位中的隔离部的间距。

5.根据权利要求1或2所述的氢发生器，

其中所述一氧化碳减少部包括转化催化剂层，构建所述转化催化剂层以接收所述重整气体和通过使用转化催化剂的转移反应减少所述重整气体中的一氧化碳，

其中将所述转化催化剂层邻接于所述水蒸发部外侧配置，和

其中构建所述转化催化剂层，以使在所述水蒸发部与所述转化催化剂层的重整气体流上游部之间的热交换量变得大于所述水蒸发部与所述转化催化剂层的除了所述重整气体流上游部之外的部位之间的热交换量。

6.根据权利要求5所述的氢发生器，

其中所述水蒸发部的流路构件包括两个圆筒和夹置于所述两个圆筒之间的螺旋状隔离部，和

其中所述水蒸发部中的接近于所述转化催化剂层上游部的隔离部间距小于所述水蒸发部中的位于邻接于所述转化催化剂层除了所述上游部之外的部位的隔离部间距。

7.根据权利要求1或2所述的氢发生器，

其中所述一氧化碳减少部包括：转化催化剂层，构建所述转化催化剂层以接收所述重整气体和通过使用转化催化剂的转移反应减少所述重整气体中的一氧化碳；和选择氧化催化剂层，向所述选择氧化催化剂层中引入来自所述转化催化剂层的转化气体，其中选择性氧化催化剂通过供给氧化剂减少转化气体中的一氧化碳，

其中将所述选择氧化催化剂层邻接于所述水蒸发部外侧配置，和

其中在所述水蒸发部与所述选择氧化催化剂层的重整气体流上游部之间的热交换量变得大于水蒸发部与所述选择氧化催化剂层的除了所述重整气体流上游部之外的部位之间的热交换量。

8.根据权利要求7所述的氢发生器，

其中所述水蒸发部的流路构件包括两个圆筒和夹置于所述两个圆筒之间的螺旋状隔离部，和

其中所述水蒸发部中的接近于所述选择氧化催化剂层上游部的隔离部间距小于所述水蒸发部中的邻接于所述选择氧化催化剂层除了所述上游部之外的部位的隔离部间距。

9.根据权利要求4、6和8任一项所述的氢发生器，其中所述螺旋状隔离部包括金属圆管。

10.一种燃料电池发电器，其包括根据权利要求1-9任一项所述的氢发生器。