[发明专利]改进的CPOX燃料重整器和SOFC系统

权利要求书

1.一种燃料重整器模块(2020)，包括：

燃料反应器主体，所述燃料反应器主体围有中空燃料室，其中，所述中空燃料室由以下界定：沿着室纵向轴线设置的周边壁，附接至所述周边壁并设置成封住所述燃料室的顶端的顶壁，以及附接至所述周边壁并设置成封住所述燃料室的底端的反应器防护基壁，

其中，所述反应器防护基壁包括面朝所述中空燃料室里的基壁顶表面以及面朝所述中空燃料室外的大致平行且相对的基壁底表面，以及多个基壁燃料通道，每个所述基壁燃料通道从所述基壁顶表面至所述基壁底表面延伸穿过所述反应器防护基壁；

其中，每个基壁燃料通道均具有沿其纵向长度大致恒定的截面面积，且轴向中心为通道纵向轴线，所述通道纵向轴线大致与所述室纵向轴线平行；

催化主体，所述催化主体包括固体无孔陶瓷基底，所述固体无孔陶瓷基底由催化主体顶表面和大致平行且相对的催化主体底表面界定；

其中，所述催化主体顶表面设置成在接合面范围内与所述基壁底表面基本相对；

其中，所述催化主体包括多个催化剂燃料通道，每个催化剂燃料通道从所述催化主体顶表面延伸至所述催化主体底表面，其中所述多个催化剂燃料通道中的每个均具有沿其纵向长度大致恒定的截面面积以及涂覆在其内侧表面上的催化剂层；

其中，所述多个基壁燃料通道中的每个均与所述多个催化剂燃料通道中的一个纵向对齐。

2.根据权利要求1所述的燃料重整器模块，其中，所述多个基壁燃料通道中每个的所述截面面积与所述多个催化剂燃料通道中每个的所述截面面积的比小于0.9。

3.根据权利要求1所述的燃料重整器模块，其中，所述多个基壁燃料通道中的每个均具有直径在0.65至2.6mm范围内的圆形截面，并且所述多个催化剂燃料通道中的每个均具有边尺寸在等于所述基壁燃料通道的直径至最高达所述基壁燃料通道的直径的1.26倍范围内的方形截面。

4.根据权利要求1所述的燃料重整器模块，其中，所述多个催化剂燃料通道中的每个均具有边尺寸在0.65至2.6mm范围内的方形截面，其中纵向长度在所述边尺寸的5倍至40倍之间。

5.根据权利要求1所述的燃料重整器模块，其中，所述多个基壁燃料通道布置成阵列模式，其中，所述阵列模式具有固体材料区域和孔模式区域，其中，所述固体材料区域与孔模式区域的比具有0.75至0.9的范围。

6.根据权利要求1所述的燃料重整器模块：

其中，所述燃料反应器主体的一部分暴露于环境空气；

其中，所述燃料反应器主体由导热系数大于100W/(m·K)的材料形成；并且

其中，所述燃料反应器主体形成为提供从所述反应器防护基壁的所述底表面延伸至所述燃料反应器主体暴露于环境空气的所述部分的大致连续的导热路径。

7.根据权利要求6所述的燃料重整器模块，其中，所述燃料反应器主体暴露于环境空气的所述部分包括从所述周边壁径向延伸出的散热凸缘。

8.根据权利要求7所述的燃料重整器模块，还包括与系统控制器通信的设置在所述散热凸缘的表面上的温度传感元件。

9.根据权利要求8所述的燃料重整器模块，还包括空气移动装置，所述空气移动装置可操作以通过使所述散热凸缘的表面上方的环境空气流动来冷却所述散热凸缘。