本發(fā)明總體上涉及通過(guò)燃料電池產(chǎn)生電能的領(lǐng)域。更具體地，其涉及一種燃料電池系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括燃料電池堆、用于將要被送過(guò)催化重整裝置以便形成游離氫部分的甲醇和水的混合物蒸發(fā)的蒸發(fā)器，所述燃料電池堆是由許多質(zhì)子交換膜燃料電池構(gòu)成的，每個(gè)質(zhì)子交換膜燃料電池具有呈陽(yáng)極和陰極形式的用于傳送電流的電極，游離氫和陽(yáng)極接觸形成離子形式的反應(yīng)與電極之間的電流流量成比例。

背景技術(shù)：

在電化學(xué)中，燃料電池將原始燃料轉(zhuǎn)化成電能和熱量，并且只要持續(xù)提供原始燃料將持續(xù)產(chǎn)生。

燃料電池的基本轉(zhuǎn)化技術(shù)被熟知已經(jīng)至少一個(gè)世紀(jì)，但是最新的改進(jìn)和對(duì)燃料節(jié)省和環(huán)保技術(shù)的需求已經(jīng)使其重獲新生。此外，燃料電池技術(shù)對(duì)于在移動(dòng)的或偏遠(yuǎn)的平臺(tái)上供電和對(duì)于備份方案是有利的。

簡(jiǎn)要的解釋來(lái)說(shuō)，使用質(zhì)子交換膜技術(shù)，燃料電池需要提供氫氣以使其沿著形成陽(yáng)極的第一電極通過(guò)，并且提供氧氣(一般直接用外界空氣)以使其沿著形成陰極的第二電極通過(guò)。離子導(dǎo)電層(一般是包括鉑和磷酸的聚合物薄膜)設(shè)置在這些電極之間。提供氫氣和氧氣，在電極之間產(chǎn)生電壓，并且電流將能夠在這些電極之間流動(dòng)并對(duì)相連的耗電體供電。與電流的牽拉(draw)對(duì)應(yīng)地，許多氫氣和氧氣分子將反應(yīng)，隨后當(dāng)在排氣裝置中結(jié)合時(shí)，氫離子和氧將形成作為最終產(chǎn)品的水。此外，該系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生熱量。

因?yàn)楸匾难鯕夤?yīng)是通過(guò)獲取包含氧氣的足夠量的外界空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以利用燃料電池的總需求是要形成穩(wěn)定且足夠的氫氣供應(yīng)。供應(yīng)氫氣可以由小的或大的壓力缸實(shí)現(xiàn)，但是氫氣的分配和存放是關(guān)鍵的，因?yàn)闅錃馐歉叨纫妆瑲怏w。增壓氫氣是相當(dāng)耗能的，甚至增壓形式的氫氣也占據(jù)相對(duì)多的空間。一個(gè)更好的解決方案是通過(guò)將更穩(wěn)定形式的燃料轉(zhuǎn)化成包含大量氫氣的合成氣體(下文中稱(chēng)作合成氣)來(lái)就地直接產(chǎn)生氫氣。

注意到使用甲醇來(lái)產(chǎn)生包含氫氣的合成氣的工藝在其開(kāi)始分配時(shí)是顯然有利的。該技術(shù)描述了高低溫燃料電池堆，其中120攝氏度的溫度是通常理解的技術(shù)之間的分界溫度。更具體地，低溫系統(tǒng)通常工作在大約70攝氏度的溫度區(qū)域內(nèi)，高溫系統(tǒng)通常工作在大約160攝氏度的溫度區(qū)域內(nèi)。然而，對(duì)于這兩種技術(shù)，應(yīng)用這種工藝需要用于處理燃料和供應(yīng)包含游離氫的合成氣的重整裝置。被處理的燃料是甲醇水溶液，下文中稱(chēng)作液體燃料。在第一階段中，加熱器使液體燃料蒸發(fā)并將氣體運(yùn)送到所述重整裝置。所述重整裝置包括含有銅的催化劑，其除了加熱之外，還將液體燃料轉(zhuǎn)化成主要由氫氣組成的合成氣，該合成氣具有相對(duì)大的二氧化碳含量和少量的水霧和一氧化碳。該合成氣可以直接用作用于向燃料電池供應(yīng)燃料的燃料源。

Dantherm Energy的WO2010/022732描述了一種燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，一蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器用于將燃料蒸發(fā)成要被運(yùn)送到重整裝置的氣體。該蒸發(fā)器的特征在于一Z字形蒸發(fā)器通道，該通道由燃料電池系統(tǒng)的廢氣加熱。如此，該特征解決了蒸發(fā)液體燃料的技術(shù)問(wèn)題，但是卻留下了如下所述的一些未解決的缺點(diǎn)。

調(diào)節(jié)燃料電池電能生產(chǎn)的其中一個(gè)挑戰(zhàn)是要實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入該系統(tǒng)中的燃料的快速響應(yīng)。如果該系統(tǒng)太慢而不能對(duì)額外的電場(chǎng)效應(yīng)的突然需求進(jìn)行響應(yīng)，那它就不是令人滿(mǎn)意的。

研究發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度高度取決于該系統(tǒng)如何快速且有效地加熱和蒸發(fā)供應(yīng)到該系統(tǒng)的流體燃料。如果該系統(tǒng)不能快速產(chǎn)生合成氣，調(diào)節(jié)就會(huì)減慢，大量流體燃料會(huì)形成于蒸發(fā)器中。蒸發(fā)器中存在流體燃料將會(huì)導(dǎo)致燃料電池系統(tǒng)的慢的調(diào)節(jié)，并且在希望下調(diào)電場(chǎng)效應(yīng)的情況下導(dǎo)致燃料浪費(fèi)。

JP 62-46902(A)解決了該主題，并且建議設(shè)計(jì)為螺旋管的蒸發(fā)通道沿著管的行進(jìn)具有增大的橫截面。這樣，其使受熱的液體燃料能夠膨脹成氣體，因此在傳送到燃料電池堆之前防止壓力太高以使氣體凝結(jié)回液體。然而，這種構(gòu)造(buildup)沒(méi)有完全解決實(shí)現(xiàn)所存在的快速調(diào)節(jié)的問(wèn)題。

優(yōu)化蒸發(fā)器的一種方式可以是通過(guò)使用噴霧器單元或噴射泵用于將液體燃料注射到用于蒸發(fā)的蒸發(fā)器中，正如在DE 2157722C2中建議的。然而，噴霧器單元依靠恒定壓力，這樣將需要存在壓縮機(jī)。這樣甚至?xí)乖撓到y(tǒng)更復(fù)雜和昂貴，壓縮機(jī)將會(huì)需要恒定的能量供應(yīng)，這將影響該系統(tǒng)的總效率。

因此，考慮到提供將液體燃料完全蒸發(fā)成氣體的蒸發(fā)器的挑戰(zhàn)，在開(kāi)始設(shè)計(jì)該蒸發(fā)器時(shí)，需要一種改進(jìn)使其具有對(duì)液體燃料的供應(yīng)進(jìn)行快速響應(yīng)的調(diào)節(jié)能力，而沒(méi)有現(xiàn)有技術(shù)中的所解釋的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的總體目的是提供一種燃料電池系統(tǒng)，其具有避免燃料集聚在該系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)能力并且具有快速加載轉(zhuǎn)換的特征。

根據(jù)本發(fā)明，這是通過(guò)添加正如權(quán)利要求1中解釋的燃料電池系統(tǒng)中的蒸發(fā)器的技術(shù)特征實(shí)現(xiàn)的。

更具體地，該燃料電池系統(tǒng)包括：

燃料電池堆、催化重整裝置、用于將待被供應(yīng)通過(guò)所述催化重整裝置以產(chǎn)生游離氫部分的甲醇和水的混合物進(jìn)行蒸發(fā)的蒸發(fā)器，該燃料電池堆由許多質(zhì)子交換膜燃料電池構(gòu)成，每個(gè)質(zhì)子交換膜燃料電池具有呈用于傳送電流的陽(yáng)極和陰極形式的電極，游離氫和陽(yáng)極接觸形成離子形式的反應(yīng)與電極之間的電流流量成比例，其中所述蒸發(fā)器包括用作預(yù)蒸發(fā)器的第一部分，該預(yù)蒸發(fā)器特別適于接收液體燃料并且便于部分地蒸發(fā)液體燃料和將液體燃料分離成液滴、微滴和薄霧。

更具體地，這是通過(guò)將所述預(yù)蒸發(fā)器形成為井狀腔體來(lái)實(shí)現(xiàn)的，流體燃料由于重力可以濺落到所述腔體中并且被分成碎狀部分。

因此該方法和設(shè)計(jì)與建議形成蝸形或Z字形路徑通道且其中的路徑主要布置在水平方向上的現(xiàn)有蒸發(fā)器設(shè)計(jì)非常不同。因此，現(xiàn)有設(shè)計(jì)蒸發(fā)成氣體主要是通過(guò)加熱一致量的流體燃料實(shí)現(xiàn)的，不是通過(guò)正如由所述預(yù)蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)的將流體燃料機(jī)械分離成更小的碎狀部分(比如微滴、薄霧和氣體)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

更明確地，所述腔體布置有形狀基本豎向的壁或者各種形狀的壁以便于提供更大表面積的壁。這些壁可以成形有用于在所述液體燃料沿著這些壁飄落或者濺落通過(guò)所述腔體時(shí)將液體燃料分離成液滴、微滴和薄霧的邊緣或下垂突出部。

調(diào)查顯示蒸發(fā)器的第一階段，即入口部段的效率對(duì)蒸發(fā)器的總體性能和調(diào)節(jié)燃料電池系統(tǒng)的能力具有大的影響。因此，提供形成蒸發(fā)器的改進(jìn)的入口部段的預(yù)蒸發(fā)器替代用于使流體燃料霧化的噴射泵將有助于解決所概述的技術(shù)問(wèn)題。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述預(yù)蒸發(fā)器形成為一腔體，該腔體具有成形為使得豎向延伸的壁為遠(yuǎn)離直的豎向線傾斜的壁。因此，它們形成了一通道，由于重力而進(jìn)入該通道的液體燃料的液滴從壁到壁跳飛，將液體燃料的液體霧化并蒸發(fā)成小滴、微滴和薄霧。換言之，所述預(yù)蒸發(fā)器中路徑的取向在正常的操作中成形為基本豎向的，但是具有從頂部到底部稍微傾斜的壁。

應(yīng)該理解的是，上面提到的取向是在燃料電池系統(tǒng)在正常的旨在操作的方位上取向的情況下相對(duì)于水平取向描述的。

因?yàn)檎舭l(fā)過(guò)程需要熱量，所以這些壁進(jìn)一步地適于用作加熱元件以便于增強(qiáng)該蒸發(fā)過(guò)程。選擇導(dǎo)熱材料便于加熱。此外，這些壁的加熱是依靠經(jīng)受來(lái)自于附連的熱交換相鄰模塊的熱傳遞的表面的延伸部分實(shí)現(xiàn)的。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，伸入到所述通道中的形成加熱元件的桿布置在所述預(yù)蒸發(fā)器的腔體中。該形成加熱元件的桿可以在與所述預(yù)蒸發(fā)器的腔體交叉的所有方向上突伸。

包括所述預(yù)蒸發(fā)器和所述蒸發(fā)器的蒸發(fā)器模塊在可以意識(shí)到的實(shí)施方式中布置為夾心模塊，使得可以從兩側(cè)提供熱能。更具體地，該夾心模塊布置成在至少一側(cè)上施加加熱元件，被加熱的該加熱元件經(jīng)受來(lái)自于已經(jīng)通過(guò)燃料電池堆的冷卻裝置的制冷劑流的熱量和/或經(jīng)受從排氣系統(tǒng)傳遞的熱量。

在一個(gè)實(shí)施方式中，用于在燃料電池堆的冷卻系統(tǒng)與蒸發(fā)器模塊之間進(jìn)行熱交換的熱交換器使用基于乙二醇的冷凍機(jī)。

用于在廢氣與蒸發(fā)器模塊之間進(jìn)行熱交換的熱交換器布置有吸熱翼片，當(dāng)廢氣沿著所述翼片通過(guò)時(shí)該翼片吸收來(lái)自于廢氣的熱量。

蒸發(fā)器模塊和熱交換器布置為夾心結(jié)構(gòu)的效果是從系統(tǒng)開(kāi)始以及進(jìn)入到正常發(fā)電操作中的快速轉(zhuǎn)換。

在一個(gè)實(shí)施方式中，這些熱交換器一起布置在蒸發(fā)器模塊的一側(cè)上。在另一個(gè)實(shí)施方式中，這些熱交換器布置在蒸發(fā)器模塊的每側(cè)上。

可以意識(shí)到的是如果形成加熱元件的所述桿的形狀可以具有許多邊，從三角形到多邊形，直到達(dá)到基本圓形。

此外，形成加熱元件的所述桿的邊的形狀可以從平的到彎曲的或凹入的形式變化。彎曲的或凹入的形式將會(huì)延長(zhǎng)飄落到所述表面的液體燃料的行程。結(jié)果是更多的液體燃料將會(huì)被蒸發(fā)。

尤其可以意識(shí)到的一個(gè)實(shí)施方式是由形成加熱元件的所述桿的形狀或者所述壁的形狀形成的邊緣形成了突出部，該突出部適于讓余下的液體燃料滴落以及因此由于重力與所述預(yù)蒸發(fā)器腔體中的突伸部分(這是桿狀加熱元件或壁)碰撞。所述突出部可以施加在桿狀加熱元件和/或所述壁上。

當(dāng)液體燃料的液滴落下通過(guò)所述預(yù)蒸發(fā)器時(shí)，它們分成更小的液滴并且在所述通道的壁與形成加熱元件的所述桿之間跳飛。與這些壁和形成加熱元件的所述桿的接觸使燃料蒸發(fā)和霧化成薄霧。

在一個(gè)特殊實(shí)施方式中，這些桿狀加熱元件以矩陣布置在所述預(yù)蒸發(fā)器腔體內(nèi)。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，形成加熱元件的所述桿布置為格柵，該格柵包括至少一個(gè)形成加熱元件的所述桿。

在一個(gè)實(shí)施方式中所述格柵包括并排布置的多個(gè)形成加熱元件的所述桿。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述格柵形成為網(wǎng)狀，其具有并排布置的多個(gè)形成加熱元件的所述桿，并且至少一個(gè)、但是可能是多個(gè)形成加熱元件的所述桿并排布置以與第一組形成加熱元件的所述桿形成交叉構(gòu)件。在一個(gè)實(shí)施方式中，形成加熱元件的所述桿組在它們彼此交叉的位置形成接合點(diǎn)。

所述預(yù)蒸發(fā)器可以分成許多腔室，每個(gè)腔室包括用于使液體燃料液滴通過(guò)的間隙，腔室的壁的負(fù)向傾斜的基本豎向部分后面接著壁的正向傾斜的基本豎向部分，上述壁的正向傾斜的基本豎向部分后面接著通向下一腔室的間隙。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述腔室具有兩組鏡像壁，其中桿狀加熱元件的格柵或矩陣布置在這些壁之間。

正如可以從所呈現(xiàn)的實(shí)施方式中看出的，通過(guò)所述預(yù)蒸發(fā)器的行程距離以及液體接觸壁表面和加熱桿的范圍支持液體燃料形成液滴、微滴和霧化薄霧，當(dāng)燃料進(jìn)一步行進(jìn)通過(guò)所述通道時(shí)形成完全蒸發(fā)的氣體。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述腔室之間的間隙適于形成壓力噴嘴，用于兩相霧化的液體燃料進(jìn)入后面的較低壓力腔室中。允許霧化的液體燃料進(jìn)入具有較低壓力的腔室或腔體能夠有效地支持液體蒸發(fā)成氣體形式。

在一個(gè)特殊實(shí)施方式中，用于兩相霧化的壓力降低噴嘴形成了所述預(yù)蒸發(fā)器腔體的最后出口。適于形成用于將部分霧化和蒸發(fā)的液體燃料輸送到出口的豎向通道的通道在所述噴嘴之后，所述出口用作迷宮式路徑通道的入口。霧化燃料薄霧和蒸發(fā)的燃料氣體的混合物一起在所述豎向通道內(nèi)流動(dòng)，試圖溢流到布置在蒸發(fā)器通道行程更遠(yuǎn)處的低壓腔體。這具有將部分的霧化的燃料薄霧蒸發(fā)成氣體和/或?qū)⒈§F吹到迷宮式路徑通道中的效果。迷宮式路徑通道將蒸發(fā)的燃料進(jìn)一步加熱并且確保將霧化流體的殘余物完全蒸發(fā)成氣體。包括所述迷宮式路徑的所述通道的壁形成了用于加熱蒸發(fā)燃料的加熱元件。

更具體地解釋?zhuān)后w燃料的蒸發(fā)需要熱形式的能量。從一個(gè)階段(液態(tài))轉(zhuǎn)化成第二階段(氣態(tài))意味著氣態(tài)形式的水的體積膨脹大約1000倍。霧化所需的能量等于增量的壓力乘以氣體膨脹速度因子。此外，由于表面張力而導(dǎo)致的霧化所需的能量等于微滴的面積乘以液體燃料的表面張力(Sigma)。在一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)電加熱的加熱面板提供了該兩相霧化和蒸發(fā)所需的能量，但是，在一個(gè)可以意識(shí)到的實(shí)施方式中，來(lái)自于燃料電池塊和廢氣燃燒器的余熱用于加熱蒸發(fā)器的目的。

尤其可以意識(shí)到的是該系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式，其中這些元件形成了模塊，這些模塊以模塊化方式一起安裝成系統(tǒng)。蒸發(fā)器模塊可以有利地由一塊材料形成，優(yōu)選鋁，其一側(cè)上具有用于蒸發(fā)器的通道，另一側(cè)上裝備有吸熱/輸熱翼片用于獲取來(lái)自于另一側(cè)的熱能。要被吸收用于提供液體燃料蒸發(fā)的熱能可以由廢氣燃燒器的排出氣提供。尤其可以意識(shí)到的是，如果將來(lái)自于廢氣燃燒器的排出氣沿著蒸發(fā)器模塊的翼片完全或部分地運(yùn)送就能獲得該系統(tǒng)的更好的效能。應(yīng)該理解的是這些模塊在物理上使用各種生產(chǎn)方法制造，例如模鑄或者通過(guò)在機(jī)械加工過(guò)程中刻出這些模塊的通道。疊加(overlaying)的任務(wù)是要在蒸發(fā)器模塊的形成用于蒸發(fā)液體燃料的蒸發(fā)器通道的第一側(cè)上和在形成用于獲取用來(lái)蒸發(fā)液體燃料的熱能的吸熱翼片的第二側(cè)上形成其特有的路徑。

正如所解釋的蒸發(fā)器模塊優(yōu)選地可以由鋁制成，但是可以預(yù)知可以使用其他導(dǎo)熱材料，比如鐵合金、不銹鋼、鎂以及陶瓷材料。

附圖說(shuō)明

將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式，其中：

圖1示出了燃料電池系統(tǒng)的示意圖；

圖2示出了用于將液體燃料蒸發(fā)成氣體的蒸發(fā)器模塊的示意圖；

圖3示出了蒸發(fā)器模塊的細(xì)節(jié)部分；

圖4示出了蒸發(fā)器模塊中液體燃料入口的細(xì)節(jié)部分；以及

圖5示出了用于兩相轉(zhuǎn)化的液體燃料的出口噴嘴。

具體實(shí)施方式

圖1示出了一種燃料電池系統(tǒng)1，其包括燃料電池堆2、許多支撐模塊，這些支撐模塊用于向所述燃料電池堆2提供能夠使該燃料電池堆2產(chǎn)生穩(wěn)定電流流量的改良燃料。供應(yīng)到燃料電池堆2但沒(méi)有轉(zhuǎn)化成電流的過(guò)剩氣體被送到廢氣燃燒器3。廢氣在正常操作條件下在500攝氏度的溫度范圍內(nèi)，并且能量被回收用于制備合成氣，該合成氣用于給燃料電池堆2加燃料。更詳細(xì)地，廢氣被運(yùn)送通過(guò)熱交換器模塊4，所述熱交換器模塊4獲取來(lái)自于廢氣的熱量并且將該熱量傳遞到燃料電池堆中相鄰的模塊，這里是蒸發(fā)器模塊5。

液體燃料，即甲醇和水的混合物，被處理成由在燃料電池堆2中使用的游離氫構(gòu)成的合成氣。在蒸發(fā)器模塊5中，燃料被霧化和蒸發(fā)成液體燃料的兩相階段。此外，將蒸發(fā)的氣體運(yùn)送到催化重整裝置模塊6，該催化重整裝置模塊6將蒸發(fā)的氣體重整成主要由游離氫構(gòu)成的合成氣。該催化重整裝置模塊6包括含有銅的催化劑，其除了加熱之外將蒸發(fā)的液體燃料轉(zhuǎn)化成燃料電池堆2可直接使用的合成氣。燃料電池堆2和廢氣燃燒器3的廢熱被引導(dǎo)通過(guò)蒸發(fā)器模塊5和催化重整裝置模塊6中的通道。所述催化重整裝置6中需要的溫度最高，因此所述催化重整裝置6直接布置在廢氣燃燒器3之后。在廢氣通道的稍后階段，蒸發(fā)器模塊5獲取來(lái)自于廢氣的熱量以便于將液體燃料蒸發(fā)成氣體。

圖3中示出了圖2中示出的蒸發(fā)器模塊5的入口部段的細(xì)節(jié)視圖，圖4示出了其關(guān)閉視圖。經(jīng)由蒸發(fā)器模塊5的入口孔7供應(yīng)液體燃料。蒸發(fā)器模塊5的第一部分形成為預(yù)蒸發(fā)器8，液體燃料由于重力而通過(guò)所述預(yù)蒸發(fā)器。應(yīng)該注意到在燃料電池系統(tǒng)1操作期間蒸發(fā)器模塊5的取向必須處于豎立位置中。在該實(shí)施方式中所述預(yù)蒸發(fā)器8分成六個(gè)腔室9，根據(jù)特殊實(shí)施方式，腔室可以更多或更少。當(dāng)經(jīng)由入口孔7供應(yīng)液體燃料時(shí)，其落入第一腔室中，并經(jīng)由間隙10被進(jìn)一步運(yùn)送到下一腔室。液滴飛濺到下一腔室9中，在該下一腔室中其與突伸的桿碰撞。該突伸的桿部分地用作加熱元件11，并且部分地將液體燃料霧化并蒸發(fā)成微滴和薄霧。因?yàn)槲⒌斡捎谥亓ΧM(jìn)一步沿蒸發(fā)器8落下，與更多的突伸的桿碰撞，增大了蒸發(fā)效果。正如可以從圖4看出的，預(yù)蒸發(fā)器8的壁12豎方地傾斜以便于包圍突伸的桿11，使得將沿著壁12飄落的液體燃料的行程延長(zhǎng)并將盡可能最多的液體燃料霧化或蒸發(fā)。因?yàn)橐后w燃料(尤其是直接在入口孔7后面的)從預(yù)蒸發(fā)器8濺落，該液體燃料和微滴將從壁12到壁12跳飛并最終與突伸的桿11碰撞，這種布置將有助于將液體燃料完全霧化和蒸發(fā)并且因此是對(duì)噴霧注射器的良好替代。應(yīng)該注意的是所述壁12也被加熱并且形成了用于加熱和蒸發(fā)液體燃料的加熱元件。用作加熱元件的所述突伸的桿11與所述壁12尤其適于在液體燃料沿著預(yù)蒸發(fā)器8飄落時(shí)將液體燃料霧化并延長(zhǎng)液體燃料的行程。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯示所述突伸的桿11的方形形狀對(duì)液體燃料的霧化和蒸發(fā)具有良好效果。三角形形狀也具有良好效果。然而，更多的邊緣支持液滴的捕獲，從而支持液滴被加熱的時(shí)間。參見(jiàn)所述壁的形狀以及桿狀加熱元件的形狀，邊緣15、16(圖5)形成了能夠使流體燃料形成液滴的突出部，所述液滴由于重力進(jìn)一步沿著蒸發(fā)器滴落并且與突伸的部件碰撞，被分成更容易被霧化成細(xì)小薄霧的更小碎狀部分。

所述間隙10還用作噴嘴，由于增大的壓力其有助于液體燃料蒸發(fā)并在通過(guò)蒸發(fā)器模塊5的通道行程中保持氣態(tài)。

參見(jiàn)圖5，設(shè)有特殊的壓力噴嘴13，由于小的通道，該壓力噴嘴13提供了用于將剩余的霧化液體燃料進(jìn)一步吹入豎向通道中的壓力降，所述豎向通道是通到蒸發(fā)器迷宮通道15的路徑14，霧化和蒸發(fā)的燃料在所述蒸發(fā)器迷宮通道15中被進(jìn)一步加熱成均勻的氣體薄霧。因?yàn)橥ㄟ^(guò)所述壓力噴嘴13的壓力相當(dāng)高，效果是其用作所述蒸發(fā)器的噴霧注射單元，但是沒(méi)有之前提到的缺點(diǎn)，因?yàn)槠涫撬稣舭l(fā)器模塊5的完全集成特征。

為了理解該系統(tǒng)，該系統(tǒng)元件構(gòu)造為可以通過(guò)傳統(tǒng)的螺釘和螺栓固定在一起的模塊。例如廢氣的路徑從模塊推進(jìn)到模塊以便于獲取盡可能多的熱能并達(dá)到高效能的系統(tǒng)。因此，這些模塊可以使用它們之間的墊圈連接在蒸發(fā)器模塊5與重整裝置模塊6之間，正如可以在圖1中看出的。

這些模塊可以通過(guò)對(duì)材料條塊進(jìn)行機(jī)械加工來(lái)制造。在該實(shí)施方式中，使用鋁質(zhì)條塊并在鋁質(zhì)條塊的第一側(cè)上刻出蒸發(fā)器通道來(lái)提供蒸發(fā)器模塊。

本發(fā)明提供了一種使用預(yù)蒸發(fā)器用于蒸發(fā)液體燃料的增強(qiáng)的系統(tǒng)，所述預(yù)蒸發(fā)器部分地蒸發(fā)燃料，所述預(yù)蒸發(fā)器后面接有噴嘴，所述噴嘴在燃料通向最終的蒸發(fā)區(qū)域之前將燃料霧化成細(xì)小的薄霧。