[发明专利]利用尾气的氢改性器

说明书

本发明涉及一种利用尾气的氢改性器，上述利用尾气的氢改性器包括：催化剂反应部，若供给引擎产生的尾气和燃料，则产生含氢的改性气体；以及热交换腔室，安装于上述催化剂反应部的外部面，通过使尾气和催化剂反应部发生热交换，来供给上述催化剂反应部的吸热反应所需的热量，从而，通过将尾气的热量用到催化剂的吸热反应，来实现不必设置用于吸热反应的单独的热源。

技术领域

本发明涉及利用尾气产生氢并将所产生的氢供给到引擎的一种利用尾气的氢改性器。

背景技术

当前，由于燃料电池等氢燃料技术的局限性，通过对混合氢和化石燃料的应用技术的开发及利用，创造出了氢相关产业，并行着对含氢改性气体的发生器等核心部件技术的开发成为趋势。

作为改性气体主要成分的氢具有燃烧反应及扩散速度比现有化石燃料快、实现不产生废气的清洁燃烧等非常理想的引擎燃料特性，因此，可通过混合现有化石燃料和合成气体的方式进行使用，来提高引擎的热效率并明显减少尾气。

如同在韩国授权专利公报10-1190233(2012年10月12日)中公开的内容，现有的设置有改性反应部的引擎系统包括：改性器，设置有第一改性反应部和第二改性反应部，上述第一改性反应部使燃料及空气流入并通过燃烧燃料来产生热源，上述第二改性反应部与第一改性反应部相连接，上述第二改性反应部包括改性催化剂反应器，在上述改性催化剂反应器的表面涂敷改性催化剂，用于使在第一改性反应部生成并从第一改性反应部流入的水蒸气、未产生反应的燃料及空气产生改性反应；以及热交换器，设置于改性器与引擎之间，用于使得从改性器排出的改性气体和向改性器流入的空气进行热交换。

在如上所述的引擎系统中，通过使得从改性器排出的改性气体和向改性器流入的空气进行热交换，来用作催化剂作用所需的热源。

但是，由于需要设置用于对向热交换器供给的空气进行加热的单独的热源，因而结构变得复杂，对于普通热交换器而言，存在热交换性能下降的问题。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于，提供如下的利用尾气的氢改性器，即，将尾气的热量用作催化剂的吸热反应所需的热源来无需设置用于吸热反应的单独的热源。

本发明的另一目的在于，提供可通过提高催化剂与尾气之间的热交换性能来提高改性器效率的利用尾气的氢改性器。

技术方案

根据本发明的一特征，本发明的氢改性器通过向催化剂反应部供给引擎产生的尾气和燃料，来产生含氢的改性气体，若向安装于催化剂反应部的外部面的热交换腔室供给尾气，则尾气和催化剂反应部发生热交换，来供给上述催化剂反应部的吸热反应所需的热量。

上述催化剂反应部可包括：外罩，形成有吸入口和排出口，上述吸入口用于供给尾气和燃料，上述排出口用于排出与催化剂发生反应后所产生的含氢的改性气体；以及金属催化剂载体，安装于上述外罩的内部，通过与尾气及燃料发生反应来产生改性气体。

上述吸入口可通过第一管路来与排出引擎产生的尾气的排气管相连接，上述吸入口可通过第二管路来与向引擎供给燃料的燃料供给管路相连接，上述排出口通过第三管路来与向引擎供给燃料的燃料供给管路相连接。

在上述金属催化剂载体中，交替排列平板和波纹板，来形成使得混合尾气和燃料而成的混合气体经过的通道，可在平板和波纹板的表面涂敷催化剂物质，上述催化剂物质通过与混合气体发生反应来产生含氢的改性气体。

上述热交换腔室可安装在上述外罩的外部面，来形成使得尾气经过的空间，在上述热交换腔室的一侧，可形成用于使尾气流入的气体流入口，在上述热交换腔室的另一侧，可形成用于排出结束热交换的尾气的气体排出口。

可在上述热交换腔室的内部设置热交换单元，上述热交换单元通过增加尾气与催化剂反应部之间的热交换面积、延长尾气的停留时间，来提高热交换性能。