[发明专利]蒸发器和燃料电池装置

说明书

本发明涉及一种蒸发器(V)，其包括被蒸发器壳体(5)包围的蒸发器主体(3)，所述蒸发器具有用于将液体供给至蒸发器壳体(5)中的入口(1)和用于排出产生的蒸汽的出口(6)，其中蒸发器主体(3)包括平直地布置成一个在另一个顶部上的多个板(7)，其中存在液体分配器(2)，用于将液体分配于多个板(7)之间，所述液体分配器布置在入口(1)和蒸发器主体(3)之间，其中板(7)中的每个板在第一表面上包括具有分配器管道(20、21、22)的液体分配器结构(10)、蒸发器区域(11)和气体收集结构(12)。本发明还涉及一种对应的燃料电池装置。

技术领域

本发明涉及一种蒸发器，并且涉及一种包括根据本发明的蒸发器的燃料电池装置。

背景技术

例如从WO 2006/108796 A1已知一种蒸发器。该已知的蒸发器具有至少一个蒸发器板，所述至少一个蒸发器板具有布置在梯形区中的蒸发器通道。所述蒸发器通道是横截面积小于100μm²的所谓的微型蒸发器通道。然而，传统的蒸发器不适于大的蒸发输出，因为这会导致非恒定的蒸汽产量。更特别地，液体的小质量流率导致形成“蒸汽气泡”并且阻止了有效的蒸发。

专利US 4,470,455公开了用于热交换器的液体管状管道，所述管道由一对板形成，所述板的边缘区被连接，以为了在板的中部区段之间创建冷却剂壳体以用于流体通过。每对板中的液体入口收集管道和液体出口收集管道通过在朝外方向上偏移的拉伸(drawn)布置而形成。在收集管道之间，分离的肋的排以类似的方式形成，其中每个肋在分配器之间相对于流动通路处于倾斜位置中，并且每个排横向于流动通路的法线而延伸。每个排中的肋在流动方向上被错开且重叠于其他肋，以为了防止穿过入口收集管道和出口收集管道之间的所有横向排的线性流动，以及为了在设置经过排的端部的旁通流动通路之外，还设置断续的线性流动通路或设置穿过横向排中部的旁通道，以便提高热传递效率而不会明显地增加压力的下降。

DE 10160834A1特别公开了用于使至少一种介质蒸发和过热的设备，所述设备至少具有两个反应级，其中至少一个第一反应级采取蒸发器(20)的形式，用于所述至少一种介质的至少部分的蒸发。蒸发器(20)具有至少一个用于使待蒸发的介质通过的流动单元，和用于为流动通过流动单元的介质的至少部分蒸发提供热能的加热单元，其中流动单元热联接至加热单元。此外，蒸发器(20)下游的至少一个第二反应级设计成过热器(50)的形式，用于使蒸发的介质过热。过热器(50)具有用于使从蒸发器(20)离开的介质通过的流动单元，和具有用于提供用来将流动通过流动单元的介质加热的热能的过热单元，其中流动单元热联接至过热单元。为了创建高性能而紧凑的设备，至少一个蒸发器(20)和至少一个过热器(50)采取由单独的层构成的层状复合结构的形式。

发明内容

本发明处理的问题为消除了根据现有技术的缺点。更特别地，蒸发器将被指定为用于千瓦范围内的功率范围。本发明处理的另外的问题为指定包括这种类型的蒸发器的燃料电池装置。

根据本发明，提出了一种蒸发器，该蒸发器包括由蒸发器壳体包围的蒸发器主体，所述蒸发器具有用于将液体供给到蒸发器壳体中的入口和用于将产生的蒸汽排出的出口。

蒸发器主体包括多个板，所述多个板平直地布置成一个在另一个的顶部上。存在液体分配器，用于在多个板之间分配液体，所述液体分配器布置在入口和蒸发器主体之间。所述板中的每一个均在第一表面上包括具有分配器管道、蒸发器区域和气体收集结构的液体分配器结构。液体分配器结构、蒸发器区域和气体收集结构各自被相应的相邻板所限定边界，使得由此形成的腔具有仅仅经由液体分配器和气体收集结构下游的至彼此的流体连接。