具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器的製作方法
2023-05-28 05:22:26
專利名稱：具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，特別是涉及一種應用於燃料電池系統重組器的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器。
背景技術：
氣化器廣泛使用於各種工業工藝及交通工具中。一般而言，氣化器可將液體轉化為氣體或氣液二相混合物，或者將氣液二相混合物轉化為單一氣相。在一些應用中，氣化器也可先將固體轉化為液體，再將液體轉化為氣體或氣液二相混合物。而為了追求高能源效率及低汙染排放，不論是內燃機或是燃料電池系統，都會使用氣化器將液態燃料轉化為氣態燃料，再注入燃燒室或重組器中。圖1是現有習知液態燃料氣化器的構造圖。如圖1所示，氣化器是使用多孔材料 10作為氣化液態燃料的手段，其是藉由高壓推力將液態燃料擠壓推過多層多孔材料10，而且因為多孔材料10又被電熱板20包覆並加熱，因此可以達到氣化液態燃料的目的。上述現有習知的液態燃料氣化器雖可達到氣化液態燃料的目的，但有下列缺點(一)、因為並非所有適合作為氣化器的材料都能輕易地被製造成多孔材料，如不鏽鋼、合金例如INC0NEL等，因此在材料選擇上有所限制，所以較難為了因應液態燃料的不同，尤其是高沸點、高分子複雜燃料(如柴油和航空燃油)，而作材料上的變化。( 二)、雖然使用多孔材料使液態燃料通過多孔材料時被切割成小液滴，並藉由加熱的手段使小液滴氣化，但是將液態燃料擠壓通過多孔材料上孔洞的推力很大，所以容易造成變相的能源損失，而且燃料如柴油、燈油和航空燃油容易堵塞多孔材料上的孔洞。再者，通常多孔材料的機械性能較非多孔材料弱，因此也無法承受過大的推力，進而導致需要在操作條件下做出許多的妥協。(三)、此外由於多孔材料有加工成形上的限制，所以無法做到極薄的厚度，但是材料愈厚其熱容(Thermal mass or heat capacity)就愈大，而達到一定溫度所需的熱量就愈高，以致於需要消耗更多的熱能。由此可見，上述現有的液態燃料氣化器在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新型結構的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。
發明內容
本發明的目的在於，克服現有的液態燃料氣化器存在的缺陷，而提供一種新型結構的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，所要解決的技術問題是使其改用具有穿孔的加熱板取代多孔材料，以提供多種適合使用的材料種類，非常適於實用。本發明的另一目的在於，提供一種新型結構的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，所要解決的技術問題是使其利用加熱板的結構性強、耐壓高的優點，而改善使用多孔材料壓降過大的情形，從而更加適於實用。本發明的再一目的在於，提供一種新型結構的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，所要解決的技術問題是由於加熱板易於加工製造，並可輕易控制加熱板的厚度，而可以降低加熱時熱能的消耗量，從而更加適於實用。本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其包括一管體，其具有一流道；多片加熱板， 間隔排列於流道內，每一加熱板又具有多個穿孔；以及一加熱器，導熱結合於此些加熱板。本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。前述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其中所述的管體為一金屬管體。前述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其中至少一該加熱板為一金屬加熱板。前述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其中至少一該加熱板為一不鏽鋼加熱板。前述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其中至少一該加熱板為一銅加熱板。前述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其中該些加熱板的穿孔相互錯位設置。前述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其中該些加熱板彼此相互平行。前述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其中所述的加熱器設置於該流道內。前述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其中所述的加熱器設置於該流道外。本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案，本發明具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器至少具有下列優點及有益效果一、本發明具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器的加熱板的材料選擇容易，可依液態燃料種類不同，選擇合適的材料製作加熱板。二、本發明具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器由於加熱板容易加工，可調整板材、 穿孔直徑大小、穿孔數量、加熱板厚度等參數，以符合不同的需求。三、本發明具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器視應用需要，可串聯多個加熱板，具有很高的氣化效率，適合應用於燃料電池系統重組器上，特別適用於當燃料電池系統應用在交通工具時，可隨燃料電池負載變化立即反應。綜上所述，本發明是有關於一種具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其包括管體、多片加熱板及加熱器。加熱板是間隔排列於管體的流道內，而加熱器則導熱結合於加熱板，以加熱這些加熱板。本發明的液態燃料氣化器使用具有孔洞的加熱板以降低氣化液態燃料的能源損失，並提供更良好的反應性能。本發明在技術上有顯著的進步，並具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段， 而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
圖1是現有習知液態燃料氣化器的構造圖。圖2A是本發明的一種具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器的實施例的結構圖。圖2B是本發明的另一種具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器的實施例的結構圖。圖3是本發明的一種加熱板的實施例的剖視圖。10:多孔材料20:電熱板100:液態燃料氣化器 110:管體111 流道120 加熱板121 穿孔 130 加熱器
具體實施例方式為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器其具體實施方式
、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。有關本發明的前述及其他技術內容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚呈現。通過具體實施方式
的說明，當可對本發明為達成預定目的所採取的技術手段及功效獲得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，並非用來對本發明加以限制。圖2A是本發明的一種具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器的實施例的結構圖。圖 2B是本發明的另一種具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器的實施例的結構圖。圖3是本發明的一種加熱板的實施例的剖視圖。請參閱圖2A及圖2B所示，本發明較佳實施例的一種具有穿孔加熱板120的液態燃料氣化器100，其包括一管體110、多片加熱板120及一加熱器130。如圖2A及圖2B所示，管體110，具有一流道111，用以提供液態燃料流入，並在管體110內氣化成氣化燃料，其中管體110可為金屬管體。加熱板120間隔排列於流道111內，每一片加熱板120又皆具有多個穿孔121 (如圖3所示)。其中，至少一加熱板120可為金屬加熱板、不鏽鋼加熱板、銅加熱板...等。另外，可依液態燃料種類不同，選擇合適的材料製作加熱板120。例如，醇類液態燃料可選擇銅加熱板，而氫液態燃料則可以選擇不鏽鋼加熱板。如圖2A及圖2B所示，加熱板120可彼此相互平行地間隔排列於流道111內，並且每一加熱板120的穿孔121可彼此相互錯位設置，以使得液態燃料在穿過加熱板120時，可以增加液態燃料停留在加熱板120之間的時間，進而提高液態燃料氣化的程度。加熱器130，可以為一電熱加熱器或輻射加熱器。如圖2A所示，加熱器130可設置於流道111外，並利用一導線(圖未示)連接於管體Iio內的加熱板120，以導熱結合於加熱板120，並加熱使加熱板120的溫度上升，進而使液態燃料依序通過加熱板120時可受熱而氣化。此外，如圖2B所示，加熱器130也可設置於流道111內，並直接與加熱板120導熱結合，以直接加熱加熱板120。如圖3所示，加熱板120可具有5個穿孔121，但不局限於此。由於加熱板120為一板材並具有易於加工的特性，因此可以在板材的選用上具有多樣性，而且可輕易製造不同穿孔121直徑大小、穿孔121數量、厚度等的加熱板120，以符合不同的需求。另外，因加熱板120是一種板體，所以其具有較佳的結構性，而可以具有耐壓高、壓降低...等優點。更佳的是，可視應用需要串聯多個加熱板120以提高氣化效率，並適合應用於燃料電池重組器上。此外，由於可串聯多個加熱板120，以提高液態燃料的氣化程度，所以可在一個相對小的空間裡，輕易地使液體燃料氣化成氣化燃料。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其特徵在於其包括一管體，其具有一流道；多片加熱板，間隔排列於該流道內，每一該加熱板又具有多個穿孔；以及一加熱器，導熱結合於該些加熱板。
2.根據權利要求1所述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其特徵在於其中所述的管體為一金屬管體。
3.根據權利要求1所述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其特徵在於其中至少一該加熱板為一金屬加熱板。
4.根據權利要求1所述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其特徵在於其中至少一該加熱板為一不鏽鋼加熱板。
5.根據權利要求1所述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其特徵在於其中至少一該加熱板為一銅加熱板。
6.根據權利要求1所述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其特徵在於其中該些加熱板的穿孔相互錯位設置。
7.根據權利要求1所述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其特徵在於其中該些加熱板彼此相互平行。
8.根據權利要求1所述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其特徵在於其中所述的加熱器設置於該流道內。
9.根據權利要求1所述的具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其特徵在於其中所述的加熱器設置於該流道外。
全文摘要
本發明是有關於一種具有穿孔加熱板的液態燃料氣化器，其包括管體、多片加熱板及加熱器。加熱板間隔排列於管體的流道內，而加熱器則導熱結合於加熱板，以加熱這些加熱板。本發明的液態燃料氣化器使用具有孔洞的加熱板以降低氣化液態燃料的能源損失，並提供更良好的反應性能。
文檔編號H01M8/06GK102201587SQ201010138878
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月22日 優先權日2010年3月22日
發明者吳伊凡, 吳啟斌, 林淑萍, 林紳運 申請人:中興電工機械股份有限公司