JP2002083624A - 熱的に統合された等温のｃｏ洗浄サブシステムを有する燃料電池システム - Google Patents
熱的に統合された等温のｃｏ洗浄サブシステムを有する燃料電池システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 炭素と結合された水素を含む燃料から引き出
された水素によって燃料供給されるＰＥＭ燃料電池の熱
的管理及び始動を簡単且つ効率的にする。 【解決手段】 燃料電池システム（２）が、水ガスシフ
ト反応器（４８、５６）、優先酸化反応器（５８）、少
なくとも１つのシステム熱交換器（３４、４４、６０、
７２、８０、８２、８４）、及び、当該システムに専用
の閉ループ熱移送回路（７６）を含む、熱的に統合され
た等温ＣＯ浄化サブシステムを有する。この熱移送回路
は、高い比熱を有し、且つ、当該回路と連通するガス流
れ構成要素を熱的に支配するように十分高い率で当該回
路内を通って循環される熱移送媒体を利用する。
された水素によって燃料供給されるＰＥＭ燃料電池の熱
的管理及び始動を簡単且つ効率的にする。 【解決手段】 燃料電池システム（２）が、水ガスシフ
ト反応器（４８、５６）、優先酸化反応器（５８）、少
なくとも１つのシステム熱交換器（３４、４４、６０、
７２、８０、８２、８４）、及び、当該システムに専用
の閉ループ熱移送回路（７６）を含む、熱的に統合され
た等温ＣＯ浄化サブシステムを有する。この熱移送回路
は、高い比熱を有し、且つ、当該回路と連通するガス流
れ構成要素を熱的に支配するように十分高い率で当該回
路内を通って循環される熱移送媒体を利用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、効率及び反応の制
御を最適化するため実質的に等温の熱的に統合されたＣ
Ｏ洗浄サブシステムを有するＰＥＭ燃料電池システムに
関する。
御を最適化するため実質的に等温の熱的に統合されたＣ
Ｏ洗浄サブシステムを有するＰＥＭ燃料電池システムに
関する。
【０００２】
【従来技術】ＰＥＭ燃料電池は、内燃エンジンに取って
代わる電力プラントを含む多数の用途に対して提案され
てきた。ＰＥＭ燃料電池は当該技術分野で周知されてお
り、薄い陽子透過性の固体ポリマー膜電極を含む「膜電
極アセンブリ（別称ＭＥＡ）」を備える。この固体ポリ
マー膜電極は、その一方の表面にアノード、反対側の表
面にカソードを有する。固体ポリマー電解質は、典型的
には、ペルフルオレスルホン酸（perfluoronated sulfo
nic acid）などのイオン交換樹脂から作られる。アノー
ド／カソードは、典型的には、陽子伝達性樹脂と混ぜら
れた、細かく分割された触媒粒子（しばしば炭素粒子上
に担持される）を含む。ＭＥＡは、一対の導電性エレメ
ントの間に挟持されている。一対の導電性エレメント
は、（１）アノード及びカソードのための電流コレクタ
ーとして役立ち、（２）各々のアノード及びカソードの
表面に亘って燃料電池のガス状反応物を分配するための
チャンネルを含む。ＰＥＭ電池では、水素がアノード反
応物（即ち燃料）である、酸素がカソード反応物（即ち
酸化剤）である。
代わる電力プラントを含む多数の用途に対して提案され
てきた。ＰＥＭ燃料電池は当該技術分野で周知されてお
り、薄い陽子透過性の固体ポリマー膜電極を含む「膜電
極アセンブリ（別称ＭＥＡ）」を備える。この固体ポリ
マー膜電極は、その一方の表面にアノード、反対側の表
面にカソードを有する。固体ポリマー電解質は、典型的
には、ペルフルオレスルホン酸（perfluoronated sulfo
nic acid）などのイオン交換樹脂から作られる。アノー
ド／カソードは、典型的には、陽子伝達性樹脂と混ぜら
れた、細かく分割された触媒粒子（しばしば炭素粒子上
に担持される）を含む。ＭＥＡは、一対の導電性エレメ
ントの間に挟持されている。一対の導電性エレメント
は、（１）アノード及びカソードのための電流コレクタ
ーとして役立ち、（２）各々のアノード及びカソードの
表面に亘って燃料電池のガス状反応物を分配するための
チャンネルを含む。ＰＥＭ電池では、水素がアノード反
応物（即ち燃料）である、酸素がカソード反応物（即ち
酸化剤）である。
【０００３】車両の用途に対しては、炭素と結合された
水素含有燃料（例えば、メタン、ガソリン、メタノール
など）を使用することが望ましい。そのような液体燃料
は、車上搭載の容易さ及び該液体を利便性良く供給する
ことができるサービスステーションの全国的な設備の存
在の故に、燃料電池により使用される水素源として特に
望ましい。これらの燃料は、燃料電池を燃料供給するた
め、それらの水素含有成分を解放するように分解されな
ければならない。この分解反応は、所謂「主要反応器」
内で達成される。ガソリンのためのそのような主要反応
器の一つの知られた例は、例えば、「自家熱改質器（au
to thermal reformer）」としばしば称される２段階化
学反応器である。自家熱改質器では、ガソリン及び水蒸
気（即ち、スチーム）が空気と混合され、２反応区分、
即ち、第１の「部分酸化」（ＰＯＸ）区分及び第２の
「水蒸気改質」（ＳＲ）区分を順次通過する。ＰＯＸ区
分では、触媒の有無に係らず、ガソリンは、準化学量論
通りの量の空気と発熱反応して一酸化炭素、水素及び例
えばメタンなどのより低次の炭化水素を生成する。高温
ＰＯＸ反応の生産物は、ガソリンと一緒に導入された水
蒸気と共に、ＳＲ区分内に至り、そこで、より低次の炭
化水素及び一酸化炭素の一部分が当該水蒸気と反応して
主要には水素、二酸化炭素、窒素及び一酸化炭素を含む
改質ガスを生成する。ＳＲ反応は、吸熱性であるが、発
熱性のＰＯＸ区分で生成され、ＰＯＸ区分の流出物によ
ってＳＲ区分へと前方に運ばれた熱、及び、燃料電池シ
ステムの他の部分（例えば燃焼器からの）からのいずれ
かから、その必要とする熱を得る。そのような自家熱改
質器の一つが、１９９８年３月５日に公開された国際特
許公開番号ＷＯ９８／０８７７１号で説明されている。
水素含有燃料（例えば、メタン、ガソリン、メタノール
など）を使用することが望ましい。そのような液体燃料
は、車上搭載の容易さ及び該液体を利便性良く供給する
ことができるサービスステーションの全国的な設備の存
在の故に、燃料電池により使用される水素源として特に
望ましい。これらの燃料は、燃料電池を燃料供給するた
め、それらの水素含有成分を解放するように分解されな
ければならない。この分解反応は、所謂「主要反応器」
内で達成される。ガソリンのためのそのような主要反応
器の一つの知られた例は、例えば、「自家熱改質器（au
to thermal reformer）」としばしば称される２段階化
学反応器である。自家熱改質器では、ガソリン及び水蒸
気（即ち、スチーム）が空気と混合され、２反応区分、
即ち、第１の「部分酸化」（ＰＯＸ）区分及び第２の
「水蒸気改質」（ＳＲ）区分を順次通過する。ＰＯＸ区
分では、触媒の有無に係らず、ガソリンは、準化学量論
通りの量の空気と発熱反応して一酸化炭素、水素及び例
えばメタンなどのより低次の炭化水素を生成する。高温
ＰＯＸ反応の生産物は、ガソリンと一緒に導入された水
蒸気と共に、ＳＲ区分内に至り、そこで、より低次の炭
化水素及び一酸化炭素の一部分が当該水蒸気と反応して
主要には水素、二酸化炭素、窒素及び一酸化炭素を含む
改質ガスを生成する。ＳＲ反応は、吸熱性であるが、発
熱性のＰＯＸ区分で生成され、ＰＯＸ区分の流出物によ
ってＳＲ区分へと前方に運ばれた熱、及び、燃料電池シ
ステムの他の部分（例えば燃焼器からの）からのいずれ
かから、その必要とする熱を得る。そのような自家熱改
質器の一つが、１９９８年３月５日に公開された国際特
許公開番号ＷＯ９８／０８７７１号で説明されている。
【０００４】ＳＲ流出物内に含まれる一酸化炭素は、除
去されなければならず、或いは、少なくとも燃料電池の
アノード触媒に無毒であるような非常に低い濃度（即
ち、約２０ｐｐｍ以下）にまで減少されなければならな
い。ＳＲ反応器の下流側に配置された水ガスシフト反応
器で発生する所謂「水ガスシフト（water-gas-shif
t）」反応に一酸化炭素を被らせることによって、ＳＲ
流出物からＣＯを浄化することが知られている。水ガス
シフト反応では、水（即ち、水蒸気）は、次の理想的な
シフト反応に従って、ＳＲ流出物内の一酸化炭素と発熱
反応する。
去されなければならず、或いは、少なくとも燃料電池の
アノード触媒に無毒であるような非常に低い濃度（即
ち、約２０ｐｐｍ以下）にまで減少されなければならな
い。ＳＲ反応器の下流側に配置された水ガスシフト反応
器で発生する所謂「水ガスシフト（water-gas-shif
t）」反応に一酸化炭素を被らせることによって、ＳＲ
流出物からＣＯを浄化することが知られている。水ガス
シフト反応では、水（即ち、水蒸気）は、次の理想的な
シフト反応に従って、ＳＲ流出物内の一酸化炭素と発熱
反応する。
【０００５】ＣＯ＋Ｈ2Ｏ −＞ ＣＯ2＋Ｈ2 それにも係らず、ＣＯの中には、水−ガス−シフト反応
を生き残るものもあり、このようなＣＯは、改質物を燃
料電池に送ることができる前に、更に減少されなければ
ならない（即ち、約２０ｐｐｍ以下）。Ｈ2の豊富な改
質物のＣＯ含有成分を、触媒ＰｒＯｘ反応器で実行され
る所謂ＰｒＯｘ（即ち優先酸化）反応で酸素（即ち空気
として）と選択的に反応させることによって、水ガスシ
フト反応器から出た該ＣＯ含有成分を更に減少させるこ
とが知られている。ＰｒＯｘ反応は発熱性であり、以下
のように進行する。
を生き残るものもあり、このようなＣＯは、改質物を燃
料電池に送ることができる前に、更に減少されなければ
ならない（即ち、約２０ｐｐｍ以下）。Ｈ2の豊富な改
質物のＣＯ含有成分を、触媒ＰｒＯｘ反応器で実行され
る所謂ＰｒＯｘ（即ち優先酸化）反応で酸素（即ち空気
として）と選択的に反応させることによって、水ガスシ
フト反応器から出た該ＣＯ含有成分を更に減少させるこ
とが知られている。ＰｒＯｘ反応は発熱性であり、以下
のように進行する。
【０００６】ＣＯ＋1/2Ｏ2 −＞ ＣＯ2 次に、ＰｒＯｘ反応器の流出物（即ち、ＣＯが浄化され
たＨ2の豊富な改質物）は燃料電池に供給される。Ｐｒ
Ｏｘ反応は、選択性酸化（SelOx）としても知られてい
る。
たＨ2の豊富な改質物）は燃料電池に供給される。Ｐｒ
Ｏｘ反応は、選択性酸化（SelOx）としても知られてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】典型的な燃料電池シス
テムは、複数の構成要素及び各々異なる温度で機能する
作業流体（即ち、例えば燃料、空気、改質物等などの反
応流れ）を有し、熱的に複雑である。従って、そのよう
なシステムは、それらが冷却されて停止した後、制御が
複雑であり、ゆっくりと始動するしかない場合がしばし
ばある。本発明は、炭素と結合された水素を含む燃料か
ら引き出された水素によって燃料供給されるＰＥＭ燃料
電池の熱的管理及び始動を簡単にすることを目的とす
る。
テムは、複数の構成要素及び各々異なる温度で機能する
作業流体（即ち、例えば燃料、空気、改質物等などの反
応流れ）を有し、熱的に複雑である。従って、そのよう
なシステムは、それらが冷却されて停止した後、制御が
複雑であり、ゆっくりと始動するしかない場合がしばし
ばある。本発明は、炭素と結合された水素を含む燃料か
ら引き出された水素によって燃料供給されるＰＥＭ燃料
電池の熱的管理及び始動を簡単にすることを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料電池シス
テムの選択された構成要素と連通し、これらの構成要素
を熱的に支配する、独立した実質的に等温の熱移送サブ
システムを有するＰＥＭ燃料電池システムを意図してい
る。本発明による等温熱移送サブシステムは、（１）実
質的に同じ温度で作動するように設計されたＰｒＯｘ反
応器及び水ガスシフト反応器、並びに、これと同じ温度
付近で作動する他のシステム構成要素（例えば熱交換
器）を熱的に統合し、（２）反応器の触媒を過熱又は損
傷させる懸念無しに、ＰｒＯｘ反応器及びシフト反応器
の始動を容易にし、（３）反応によって生成された熱に
よってはあまり影響を受けない反応温度を印加すること
によって反応器の制御を簡単にする。「熱支配（therma
lly dominate）」によって、構成要素は、熱移送回路内
で使用される熱移送媒体の流れ率及び比熱の結合が、熱
移送回路において当該構成要素の作動温度を達成する支
配即ち制御因子であるようになっている状態をもたら
す。
テムの選択された構成要素と連通し、これらの構成要素
を熱的に支配する、独立した実質的に等温の熱移送サブ
システムを有するＰＥＭ燃料電池システムを意図してい
る。本発明による等温熱移送サブシステムは、（１）実
質的に同じ温度で作動するように設計されたＰｒＯｘ反
応器及び水ガスシフト反応器、並びに、これと同じ温度
付近で作動する他のシステム構成要素（例えば熱交換
器）を熱的に統合し、（２）反応器の触媒を過熱又は損
傷させる懸念無しに、ＰｒＯｘ反応器及びシフト反応器
の始動を容易にし、（３）反応によって生成された熱に
よってはあまり影響を受けない反応温度を印加すること
によって反応器の制御を簡単にする。「熱支配（therma
lly dominate）」によって、構成要素は、熱移送回路内
で使用される熱移送媒体の流れ率及び比熱の結合が、熱
移送回路において当該構成要素の作動温度を達成する支
配即ち制御因子であるようになっている状態をもたら
す。
【０００９】好ましい実施形態によれば、本発明は、炭
素が結合された水素含有燃料（例えばガソリン）を、燃
料電池に燃料供給するためのＨ2の豊富な改質ガスへと
転化させる主要反応器を備えるＰＥＭ燃料電池システム
を包含する。プロセッサは、（１）ガソリンが準化学量
論通りの量の酸素と反応してより低次の炭化水素（例え
ばメタン）及び各々第１濃度のＣＯ及びＨ2を含むガス
流れを形成するところの第１のＰＯＸ区分と、（２）該
ＰＯＸ区分から出たガスの流れが水蒸気と触媒的に反応
して、第１のＣＯ濃度より薄い第２のＣＯ濃度と、第１
のＨ2濃度より濃い第２のＨ2濃度を有する改質ガスを形
成するところの、第１のＰＯＸ区分の下流側にある第２
のＳＲ区分と、を有する。本システムは、主要反応器か
ら出た改質ガス中のＣＯの一部分を水蒸気と反応させ
て、燃料ガス中のＣＯ濃度を、ＳＲ反応器の流出物内の
第２のＣＯ濃度より薄い第３のＣＯ濃度へと減少させ、
更にそのＨ2濃度をＳＲ反応器の流出物内の第２のＨ2濃
度以上に増加させる、主要反応器の下流側にある少なく
とも１つの水ガスシフト反応器を更に備える。異なる温
度で作動する多数の水ガスシフト反応器を、単一の水ガ
スシフト反応器の代わりに使用してもよい。更には、本
システムは、水ガスシフト反応器から出た改質ガス中の
ＣＯの一部分を酸素（即ち、空気からの）と選択的に反
応させて改質ガス中のＣＯ濃度を第３のＣＯ濃度以下に
減少させ、ＣＯ濃度が燃料電池に無害となるようなＣＯ
リーンガスを与えるＰｒＯｘ反応器を備える。
素が結合された水素含有燃料（例えばガソリン）を、燃
料電池に燃料供給するためのＨ2の豊富な改質ガスへと
転化させる主要反応器を備えるＰＥＭ燃料電池システム
を包含する。プロセッサは、（１）ガソリンが準化学量
論通りの量の酸素と反応してより低次の炭化水素（例え
ばメタン）及び各々第１濃度のＣＯ及びＨ2を含むガス
流れを形成するところの第１のＰＯＸ区分と、（２）該
ＰＯＸ区分から出たガスの流れが水蒸気と触媒的に反応
して、第１のＣＯ濃度より薄い第２のＣＯ濃度と、第１
のＨ2濃度より濃い第２のＨ2濃度を有する改質ガスを形
成するところの、第１のＰＯＸ区分の下流側にある第２
のＳＲ区分と、を有する。本システムは、主要反応器か
ら出た改質ガス中のＣＯの一部分を水蒸気と反応させ
て、燃料ガス中のＣＯ濃度を、ＳＲ反応器の流出物内の
第２のＣＯ濃度より薄い第３のＣＯ濃度へと減少させ、
更にそのＨ2濃度をＳＲ反応器の流出物内の第２のＨ2濃
度以上に増加させる、主要反応器の下流側にある少なく
とも１つの水ガスシフト反応器を更に備える。異なる温
度で作動する多数の水ガスシフト反応器を、単一の水ガ
スシフト反応器の代わりに使用してもよい。更には、本
システムは、水ガスシフト反応器から出た改質ガス中の
ＣＯの一部分を酸素（即ち、空気からの）と選択的に反
応させて改質ガス中のＣＯ濃度を第３のＣＯ濃度以下に
減少させ、ＣＯ濃度が燃料電池に無害となるようなＣＯ
リーンガスを与えるＰｒＯｘ反応器を備える。
【００１０】本発明は、（１）優先酸化（ＰｒＯｘ）反
応器が、特定の温度でＣＯの選択的な酸化が有効となる
ように選択された第１の触媒を持つ等温反応器であり、
（２）水ガスシフト反応器は、ＰｒＯｘ反応が生じるの
と実質的に同じ温度で水ガスシフト反応が有効となるよ
うに選択された触媒を持つ等温反応器でもあり、（３）
システムの作動流体の少なくとも１つへ熱を移送し、又
は、該作動流体の少なくとも１つから熱を移送するため
の少なくとも１つの熱交換器が設けられ、（４）水ガス
シフト反応器、ＰｒＯｘ反応器及び熱交換器と連通する
閉ループの熱移送回路が設けられ、（５）水ガスシフト
反応器、ＰｒＯｘ反応器及び熱交換器を通って回路内に
循環する、比較的高比熱を有する熱移送液体が設けら
れ、（６）水ガスシフト反応器、ＰｒＯｘ反応器及び熱
交換器の全てを実質的にＰｒＯｘ反応器のために選択さ
れた作動温度付近に維持するように回路に亘って十分な
率で熱移送液体を循環させるように構成されたポンプが
設けられる。この用途の目的のために、本文中で使用さ
れる用語「ＰｒＯｘ反応器のために選択された作動温度
付近」は、ＰｒＯｘ反応器の作動温度±約２０℃の範囲
に収まる温度を意味する。熱移送回路内の構成要素の全
ての体積及び質量を最適化して他の作動温度を選択して
もよい。本発明の一実施形態では、熱交換器は、（１）
炭素と結合された水素を含む液体燃料（例えばガソリ
ン）を、燃料プロセッサに導入される前に蒸発させ、又
は、（２）水を、主要反応器又は水ガスシフト反応器の
いずれかに導入される前に蒸発させるために役立つ蒸発
器である。別の実施形態では、熱交換器は、酸素を、燃
料プロセッサに導入される前に予備加熱する加熱器であ
る。更なる実施形態では、熱交換器は、改質ガスを、水
ガスシフト反応器に導入される前に冷却するための冷却
器である。更に別の実施形態では、熱交換器は、熱移送
液体の温度がＰｒＯｘ反応器の作動温度より実質的に高
くなる場合に、該熱移送液体を冷却するためのバイパス
可能な冷却器（例えばラジエータ）である。熱移送液体
の温度が許容範囲内にある場合（即ち、冷却工程を必要
としない場合）、この冷却器は、適切な配管を使用して
バイパスされ得る。更に別の実施形態では、熱交換器
は、その温度がＰｒＯｘ反応器の作動温度より実質的に
低い場合に熱移送媒体を（例えば燃焼器からの熱を用い
て）加熱する加熱器である。
応器が、特定の温度でＣＯの選択的な酸化が有効となる
ように選択された第１の触媒を持つ等温反応器であり、
（２）水ガスシフト反応器は、ＰｒＯｘ反応が生じるの
と実質的に同じ温度で水ガスシフト反応が有効となるよ
うに選択された触媒を持つ等温反応器でもあり、（３）
システムの作動流体の少なくとも１つへ熱を移送し、又
は、該作動流体の少なくとも１つから熱を移送するため
の少なくとも１つの熱交換器が設けられ、（４）水ガス
シフト反応器、ＰｒＯｘ反応器及び熱交換器と連通する
閉ループの熱移送回路が設けられ、（５）水ガスシフト
反応器、ＰｒＯｘ反応器及び熱交換器を通って回路内に
循環する、比較的高比熱を有する熱移送液体が設けら
れ、（６）水ガスシフト反応器、ＰｒＯｘ反応器及び熱
交換器の全てを実質的にＰｒＯｘ反応器のために選択さ
れた作動温度付近に維持するように回路に亘って十分な
率で熱移送液体を循環させるように構成されたポンプが
設けられる。この用途の目的のために、本文中で使用さ
れる用語「ＰｒＯｘ反応器のために選択された作動温度
付近」は、ＰｒＯｘ反応器の作動温度±約２０℃の範囲
に収まる温度を意味する。熱移送回路内の構成要素の全
ての体積及び質量を最適化して他の作動温度を選択して
もよい。本発明の一実施形態では、熱交換器は、（１）
炭素と結合された水素を含む液体燃料（例えばガソリ
ン）を、燃料プロセッサに導入される前に蒸発させ、又
は、（２）水を、主要反応器又は水ガスシフト反応器の
いずれかに導入される前に蒸発させるために役立つ蒸発
器である。別の実施形態では、熱交換器は、酸素を、燃
料プロセッサに導入される前に予備加熱する加熱器であ
る。更なる実施形態では、熱交換器は、改質ガスを、水
ガスシフト反応器に導入される前に冷却するための冷却
器である。更に別の実施形態では、熱交換器は、熱移送
液体の温度がＰｒＯｘ反応器の作動温度より実質的に高
くなる場合に、該熱移送液体を冷却するためのバイパス
可能な冷却器（例えばラジエータ）である。熱移送液体
の温度が許容範囲内にある場合（即ち、冷却工程を必要
としない場合）、この冷却器は、適切な配管を使用して
バイパスされ得る。更に別の実施形態では、熱交換器
は、その温度がＰｒＯｘ反応器の作動温度より実質的に
低い場合に熱移送媒体を（例えば燃焼器からの熱を用い
て）加熱する加熱器である。
【００１１】本発明の好ましい実施形態によれば、熱移
送回路は、複数の熱交換器を含み、各々の熱交換器は、
上述した加熱／冷却機能のうち１つ又はそれ以上を実行
する。最も好ましくは、熱移送回路は、上述した熱交換
器の全てを含む。
送回路は、複数の熱交換器を含み、各々の熱交換器は、
上述した加熱／冷却機能のうち１つ又はそれ以上を実行
する。最も好ましくは、熱移送回路は、上述した熱交換
器の全てを含む。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は、幾つかの図面と連係し
て以下に与えられる本発明の幾つかの実施形態の次の詳
細な説明に鑑みて考慮されるとき、より良く理解されよ
う。
て以下に与えられる本発明の幾つかの実施形態の次の詳
細な説明に鑑みて考慮されるとき、より良く理解されよ
う。
【００１３】図１は、アノード入口ライン４内の水素及
びカソード入口ライン６内の空気によって燃料供給され
るＰＥＭ燃料電池２を示している。アノード排気ガス８
及びカソード排気ガス１０が燃料電池２から出て、燃焼
器１２に供給される。燃焼器１２では、それらの排気ガ
スが燃焼されて加熱排気ガス１４を形成する。ライン４
内の水素は、自家熱改質器１６内のガソリンの分解によ
って引き出される。この点に関し、ガソリン１８及び水
２０は、蒸発器２２内で蒸発され、よって予備加熱され
た空気２４及び２８と混合され、ライン２６を介して自
家熱改質器１６に供給される。
びカソード入口ライン６内の空気によって燃料供給され
るＰＥＭ燃料電池２を示している。アノード排気ガス８
及びカソード排気ガス１０が燃料電池２から出て、燃焼
器１２に供給される。燃焼器１２では、それらの排気ガ
スが燃焼されて加熱排気ガス１４を形成する。ライン４
内の水素は、自家熱改質器１６内のガソリンの分解によ
って引き出される。この点に関し、ガソリン１８及び水
２０は、蒸発器２２内で蒸発され、よって予備加熱され
た空気２４及び２８と混合され、ライン２６を介して自
家熱改質器１６に供給される。
【００１４】自家熱改質器１６は、上述したように、第
１の「部分酸化」（即ちＰＯＸ）区分と、ＰＯＸ区分の
下流にある第２の「水蒸気改質」（即ちＳＲ）区分と、
を備える２つの区分を含む。ＰＯＸ区分では、ガソリン
は、準化学量論通りの量の空気と発熱反応して、一酸化
炭素、水素及びメタン等のより低次の炭化水素を生成す
る。高温ＰＯＸ反応の生成物は、自家熱改質器のＳＲ区
分へと移動し、該区分でより低次の炭化水素と水蒸気と
が反応して、主要には水素、二酸化炭素、窒素及び一酸
化炭素を含む改質ガス３２を生成する。ＰＯＸ反応は、
発熱性であり、ＰＯＸ反応の下流で生じる吸熱性のＳＲ
区分に対して要求される熱を提供する。改質物３２は、
燃料電池２より遥かに高い非常な高温度（即ち、６００
℃〜８００℃）で自家熱反応器１６から出るが、燃料電
池及び自家熱改質器の中間に設けられた反応器はこれに
耐えることができる。従って、ライン３２中の改質物
は、周囲空気３６によって第１の熱交換器３４内で冷却
され、該周囲空気は、熱交換器３４から出ると、ライン
２４を介して自家熱改質器に入口から供給される。よっ
て、自家熱改質器１６に供給された空気の少なくとも１
部分は、自家熱改質器１６のより効率的な作動のため予
備加熱される。冷却された改質物３８は、約６４５℃の
温度で熱交換器３４から出て、ライン４０からの水蒸気
と混合される。ライン４０内の水蒸気は、熱交換器４４
内のライン４２からの水を加熱することによって形成さ
れ、高温水ガスシフト反応器４８に導入されるのに先立
って、ライン４６内で約６００℃の温度にまで改質物３
８を更に冷却するため役立つ。改質物は、水ガスシフト
反応器４８に入る前に、（例えば、熱交換器５０の他方
の側に流れるライン１０からのカソードガスによって）
熱交換器５０内で更に冷却される。熱交換器５０から出
た後、及び、高温水ガスシフト反応器４８に入る前に、
ライン５２内の改質物は、約３３０℃の温度を持つ。水
ガスシフト反応は、水ガスシフト反応器４８内で発生
し、該反応器では、一酸化炭素含有量を減少させ、水素
及び二酸化炭素の含有量を増加させるように、水蒸気が
改質物中の一酸化炭素と僅かに発熱反応する。従って、
高温水ガスシフト反応器４８から出たライン５４内の改
質物は、４２０℃付近の温度をなお持っており、水ガス
シフト反応器４８に入るライン５２内の改質物よりも、
更に低い二酸化炭素含有量及び更に高い水素含有量を持
つ。この段階における改質物５４の一酸化炭素含有量
は、一般に約２％乃至４％であり、燃料電池２内で使用
するにはまだ高すぎる。従って、改質物がＰｒＯｘ反応
器５８に入る前にその一酸化炭素含有量を更に減少させ
るため、高温水ガスシフト反応器４８の下流に低温水ガ
スシフト反応器５６が配置される。低温水ガスシフト反
応器５６内で使用される触媒は、過度の温度に耐えられ
ず、特に、高温水ガスシフト反応器４８から出た４２０
℃の改質物５４に耐えられない。従って、改質物５４
は、低温水ガスシフト反応器５６内の触媒に適した温度
（即ち、約２２０℃）まで冷却される。このため、高温
水ガスシフト反応器４８から出た改質物は、熱交換器６
０を通過してライン６２内でその温度を約２２０℃まで
低下させる。この温度は、低温水ガスシフト反応器５６
内の触媒の作動温度と適合性がある。低温水ガスシフト
反応器５６内で使用される触媒の成分は、ＰｒＯｘ反応
器５８内の温度と実質的に同じである作動温度範囲を持
つように選択される。よって、例えば、ＰｒＯｘ反応器
が約２２０℃の温度で働くイリジウム触媒を持つ場合、
低温水ガスシフト反応器５６は、当該技術分野で周知さ
れているように、実質的にこの温度で働く銅−亜鉛（co
pper-zinc）触媒を持つことになる。ライン６２内の改
質物は、低温水ガスシフト反応器５６に入り、約１％よ
り少ない一酸化炭素含有量を持ちながらライン６４内で
該反応器から出る。ライン６４内の改質物は、ライン６
６内の空気と混合され、ライン６８を介してＰｒＯｘ反
応器５８に供給される。ＰｒＯｘ反応器５８では、ライ
ン６８からの改質物中の一酸化炭素は、空気からの酸素
と優先的に発熱酸化されてＣＯ2を形成し、一酸化炭素
のレベルを燃料電池２に無害なレベル（即ち、約２０ｐ
ｐｍ以下）にまで減少させる。ライン７０を介してＰｒ
Ｏｘ反応器５８から出た改質物は、燃料電池２内で使用
するには高温過ぎ、従って、ライン４内の改質物の温度
を約８０℃まで減少させるよう構成された適切な冷却流
体７４を使用して熱交換器７２内で冷却される。
１の「部分酸化」（即ちＰＯＸ）区分と、ＰＯＸ区分の
下流にある第２の「水蒸気改質」（即ちＳＲ）区分と、
を備える２つの区分を含む。ＰＯＸ区分では、ガソリン
は、準化学量論通りの量の空気と発熱反応して、一酸化
炭素、水素及びメタン等のより低次の炭化水素を生成す
る。高温ＰＯＸ反応の生成物は、自家熱改質器のＳＲ区
分へと移動し、該区分でより低次の炭化水素と水蒸気と
が反応して、主要には水素、二酸化炭素、窒素及び一酸
化炭素を含む改質ガス３２を生成する。ＰＯＸ反応は、
発熱性であり、ＰＯＸ反応の下流で生じる吸熱性のＳＲ
区分に対して要求される熱を提供する。改質物３２は、
燃料電池２より遥かに高い非常な高温度（即ち、６００
℃〜８００℃）で自家熱反応器１６から出るが、燃料電
池及び自家熱改質器の中間に設けられた反応器はこれに
耐えることができる。従って、ライン３２中の改質物
は、周囲空気３６によって第１の熱交換器３４内で冷却
され、該周囲空気は、熱交換器３４から出ると、ライン
２４を介して自家熱改質器に入口から供給される。よっ
て、自家熱改質器１６に供給された空気の少なくとも１
部分は、自家熱改質器１６のより効率的な作動のため予
備加熱される。冷却された改質物３８は、約６４５℃の
温度で熱交換器３４から出て、ライン４０からの水蒸気
と混合される。ライン４０内の水蒸気は、熱交換器４４
内のライン４２からの水を加熱することによって形成さ
れ、高温水ガスシフト反応器４８に導入されるのに先立
って、ライン４６内で約６００℃の温度にまで改質物３
８を更に冷却するため役立つ。改質物は、水ガスシフト
反応器４８に入る前に、（例えば、熱交換器５０の他方
の側に流れるライン１０からのカソードガスによって）
熱交換器５０内で更に冷却される。熱交換器５０から出
た後、及び、高温水ガスシフト反応器４８に入る前に、
ライン５２内の改質物は、約３３０℃の温度を持つ。水
ガスシフト反応は、水ガスシフト反応器４８内で発生
し、該反応器では、一酸化炭素含有量を減少させ、水素
及び二酸化炭素の含有量を増加させるように、水蒸気が
改質物中の一酸化炭素と僅かに発熱反応する。従って、
高温水ガスシフト反応器４８から出たライン５４内の改
質物は、４２０℃付近の温度をなお持っており、水ガス
シフト反応器４８に入るライン５２内の改質物よりも、
更に低い二酸化炭素含有量及び更に高い水素含有量を持
つ。この段階における改質物５４の一酸化炭素含有量
は、一般に約２％乃至４％であり、燃料電池２内で使用
するにはまだ高すぎる。従って、改質物がＰｒＯｘ反応
器５８に入る前にその一酸化炭素含有量を更に減少させ
るため、高温水ガスシフト反応器４８の下流に低温水ガ
スシフト反応器５６が配置される。低温水ガスシフト反
応器５６内で使用される触媒は、過度の温度に耐えられ
ず、特に、高温水ガスシフト反応器４８から出た４２０
℃の改質物５４に耐えられない。従って、改質物５４
は、低温水ガスシフト反応器５６内の触媒に適した温度
（即ち、約２２０℃）まで冷却される。このため、高温
水ガスシフト反応器４８から出た改質物は、熱交換器６
０を通過してライン６２内でその温度を約２２０℃まで
低下させる。この温度は、低温水ガスシフト反応器５６
内の触媒の作動温度と適合性がある。低温水ガスシフト
反応器５６内で使用される触媒の成分は、ＰｒＯｘ反応
器５８内の温度と実質的に同じである作動温度範囲を持
つように選択される。よって、例えば、ＰｒＯｘ反応器
が約２２０℃の温度で働くイリジウム触媒を持つ場合、
低温水ガスシフト反応器５６は、当該技術分野で周知さ
れているように、実質的にこの温度で働く銅−亜鉛（co
pper-zinc）触媒を持つことになる。ライン６２内の改
質物は、低温水ガスシフト反応器５６に入り、約１％よ
り少ない一酸化炭素含有量を持ちながらライン６４内で
該反応器から出る。ライン６４内の改質物は、ライン６
６内の空気と混合され、ライン６８を介してＰｒＯｘ反
応器５８に供給される。ＰｒＯｘ反応器５８では、ライ
ン６８からの改質物中の一酸化炭素は、空気からの酸素
と優先的に発熱酸化されてＣＯ2を形成し、一酸化炭素
のレベルを燃料電池２に無害なレベル（即ち、約２０ｐ
ｐｍ以下）にまで減少させる。ライン７０を介してＰｒ
Ｏｘ反応器５８から出た改質物は、燃料電池２内で使用
するには高温過ぎ、従って、ライン４内の改質物の温度
を約８０℃まで減少させるよう構成された適切な冷却流
体７４を使用して熱交換器７２内で冷却される。
【００１５】本発明によれば、低温水ガスシフト反応器
５６と、ＰｒＯｘ反応器５８と、熱交換器２２、４４、
６０及び後述される他の熱交換器のうち一つ又はそれ以
上と、を連通させる独立の熱移送回路が設けられてい
る。この熱移送回路は、破線７６で示され、幾つかの反
応器及び熱交換器を通って適切な熱移送媒体を移動させ
るための適切な配管を含む。好ましくは、熱移送媒体
は、熱が該媒体に加えられたり或いは取り除かれたりす
るとき、その温度が容易には変化しないように、高い比
熱（即ち、少なくとも約２ＫＪ／Ｋｇ・Ｋ）を持つのが
よい。この用途のための好ましい熱移送媒体は、例え
ば、パラセルム（Paratherm）社からパラセルム（商
標）の名で市販されているパラフィン系炭化水素オイル
である。本発明によれば、熱移送媒体は、幾つかの反応
器及び熱交換器を熱的に支配、制御するような率でポン
プ７８により回路７６を通して循環され、この実施形態
ではＰｒＯｘ反応器５８の温度（例えば約２２０℃）と
ほぼ同じ温度を各々に印加する。
５６と、ＰｒＯｘ反応器５８と、熱交換器２２、４４、
６０及び後述される他の熱交換器のうち一つ又はそれ以
上と、を連通させる独立の熱移送回路が設けられてい
る。この熱移送回路は、破線７６で示され、幾つかの反
応器及び熱交換器を通って適切な熱移送媒体を移動させ
るための適切な配管を含む。好ましくは、熱移送媒体
は、熱が該媒体に加えられたり或いは取り除かれたりす
るとき、その温度が容易には変化しないように、高い比
熱（即ち、少なくとも約２ＫＪ／Ｋｇ・Ｋ）を持つのが
よい。この用途のための好ましい熱移送媒体は、例え
ば、パラセルム（Paratherm）社からパラセルム（商
標）の名で市販されているパラフィン系炭化水素オイル
である。本発明によれば、熱移送媒体は、幾つかの反応
器及び熱交換器を熱的に支配、制御するような率でポン
プ７８により回路７６を通して循環され、この実施形態
ではＰｒＯｘ反応器５８の温度（例えば約２２０℃）と
ほぼ同じ温度を各々に印加する。
【００１６】図１に示されるように、ポンプ７８は、回
路７６を通して熱移送媒体を循環させ、循環しているう
ちに、最初に熱交換器８０と遭遇する。この熱交換器８
０は、必要とあらば、燃焼器１２からライン１４内の排
気ガスを使用して熱交換媒体を加熱するため使用され
る。熱移送媒体の温度が適切なレベルであって、加熱を
必要としない場合、ライン１４内の燃焼器の排気物は、
状況に応じて、システム内の他の箇所又は周囲環境に逸
らされる。次に、熱移送媒体は、加熱器８０から熱交換
器６０へと流れる。熱交換器６０は、高温水ガスシフト
反応器４８から出て低温水ガスシフト反応器５６に入る
ライン５４内の改質物を冷却するため役立つ。その後、
熱移送媒体は、水ガスシフト反応器の温度を、回路７６
内の熱移送媒体の温度付近に該反応器の至る所で維持す
るのに十分な率で水ガスシフト反応器を通って流れる。
この温度は、熱移送媒体が通過して流れるところのＰｒ
Ｏｘ反応器５８内の作動温度とおおよそ同じである。よ
って、流れている熱移送媒体は、ＰｒＯｘ反応器５８及
び水ガスシフト反応器の作動温度を確立し、これを維持
し、これによって、そうでなければ各々の温度を制御す
るのに必要となり得る複雑な制御を無くすことができ
る。次に、熱移送媒体は、ライン１８及び２０を介して
各々供給されるガソリン及び水を蒸発させるための蒸発
器としての機能を持つ熱交換器２２を通って流れる。蒸
発器２２は、それが自家熱改質器１６に流入する前の準
備段階にあるガソリン及び水を蒸発させる。蒸発器２２
から出た後、熱移送媒体は、熱交換器８２に入り、該熱
交換器は自家熱反応器１６へのその入口に準備されたラ
イン２８内の空気を予備加熱するのに役立つ。次に、熱
移送媒体は、熱交換器８２から出て、熱交換器２２と同
様に、ライン４２内の水を蒸発させ、それを高温水ガス
シフト反応器４８に入力されるライン４０内の水蒸気と
して供給するための機能上の蒸発器である熱交換器４４
に入る。熱移送液体は、次にオプションで熱交換器８４
を通って流れる。この熱交換器８４は、回路７６内の熱
移送液体を、それが非常に高温となった場合に冷却する
ためのラジエータ等である。冷却工程が必要でない場
合、バルブ８６が付勢され、熱移送媒体がバイパスライ
ン８８を介してラジエータ８４をバイパスすることを可
能にする。最終的には、熱移送液体は、それが出発した
ところから熱移送液体貯蔵タンク９０に戻る。熱移送液
体貯蔵タンク９０は、好ましくは、燃料電池が停止した
後、長い期間の時間に亘って、熱移送液体の温度を維持
するように熱絶縁される。この点において、貯蔵タンク
９０は、燃料電池の始動時に、暖温／高温の熱移送媒体
が直ぐにシステムを通って循環し、迅速にそれを作動温
度にまで加熱するために利用可能であるように、熱移送
液体の比較的大きい体積を保持するのに十分な容量を持
っている。この代替として、即ち増補の手段によって、
始動中に熱移送媒体を熱交換器８０内で加熱してもよ
い。これは、燃焼器を発火させるためカソード及びアノ
ード排気物に頼るというよりも、最初にガソリン燃料タ
ンクから直接供給されるガソリンで燃焼器１２を発火さ
せることが必要となり得る。システム用の水が水貯蔵タ
ンク９２内に貯蔵されており、このタンクは熱移送貯蔵
タンク９と同様に、燃料電池システムの停止中にその中
に熱を保持するため熱絶縁されていてもよい。
路７６を通して熱移送媒体を循環させ、循環しているう
ちに、最初に熱交換器８０と遭遇する。この熱交換器８
０は、必要とあらば、燃焼器１２からライン１４内の排
気ガスを使用して熱交換媒体を加熱するため使用され
る。熱移送媒体の温度が適切なレベルであって、加熱を
必要としない場合、ライン１４内の燃焼器の排気物は、
状況に応じて、システム内の他の箇所又は周囲環境に逸
らされる。次に、熱移送媒体は、加熱器８０から熱交換
器６０へと流れる。熱交換器６０は、高温水ガスシフト
反応器４８から出て低温水ガスシフト反応器５６に入る
ライン５４内の改質物を冷却するため役立つ。その後、
熱移送媒体は、水ガスシフト反応器の温度を、回路７６
内の熱移送媒体の温度付近に該反応器の至る所で維持す
るのに十分な率で水ガスシフト反応器を通って流れる。
この温度は、熱移送媒体が通過して流れるところのＰｒ
Ｏｘ反応器５８内の作動温度とおおよそ同じである。よ
って、流れている熱移送媒体は、ＰｒＯｘ反応器５８及
び水ガスシフト反応器の作動温度を確立し、これを維持
し、これによって、そうでなければ各々の温度を制御す
るのに必要となり得る複雑な制御を無くすことができ
る。次に、熱移送媒体は、ライン１８及び２０を介して
各々供給されるガソリン及び水を蒸発させるための蒸発
器としての機能を持つ熱交換器２２を通って流れる。蒸
発器２２は、それが自家熱改質器１６に流入する前の準
備段階にあるガソリン及び水を蒸発させる。蒸発器２２
から出た後、熱移送媒体は、熱交換器８２に入り、該熱
交換器は自家熱反応器１６へのその入口に準備されたラ
イン２８内の空気を予備加熱するのに役立つ。次に、熱
移送媒体は、熱交換器８２から出て、熱交換器２２と同
様に、ライン４２内の水を蒸発させ、それを高温水ガス
シフト反応器４８に入力されるライン４０内の水蒸気と
して供給するための機能上の蒸発器である熱交換器４４
に入る。熱移送液体は、次にオプションで熱交換器８４
を通って流れる。この熱交換器８４は、回路７６内の熱
移送液体を、それが非常に高温となった場合に冷却する
ためのラジエータ等である。冷却工程が必要でない場
合、バルブ８６が付勢され、熱移送媒体がバイパスライ
ン８８を介してラジエータ８４をバイパスすることを可
能にする。最終的には、熱移送液体は、それが出発した
ところから熱移送液体貯蔵タンク９０に戻る。熱移送液
体貯蔵タンク９０は、好ましくは、燃料電池が停止した
後、長い期間の時間に亘って、熱移送液体の温度を維持
するように熱絶縁される。この点において、貯蔵タンク
９０は、燃料電池の始動時に、暖温／高温の熱移送媒体
が直ぐにシステムを通って循環し、迅速にそれを作動温
度にまで加熱するために利用可能であるように、熱移送
液体の比較的大きい体積を保持するのに十分な容量を持
っている。この代替として、即ち増補の手段によって、
始動中に熱移送媒体を熱交換器８０内で加熱してもよ
い。これは、燃焼器を発火させるためカソード及びアノ
ード排気物に頼るというよりも、最初にガソリン燃料タ
ンクから直接供給されるガソリンで燃焼器１２を発火さ
せることが必要となり得る。システム用の水が水貯蔵タ
ンク９２内に貯蔵されており、このタンクは熱移送貯蔵
タンク９と同様に、燃料電池システムの停止中にその中
に熱を保持するため熱絶縁されていてもよい。
【００１７】図２には、アノード入口ライン１０４内の
水素及びカソード入口ライン１０６内の空気によって燃
料供給されるＰＥＭ燃料電池１０２が示されている。ア
ノード排気ガス１０８及びカソード排気ガス１１０は燃
料電池１０２から出て、燃焼器１１２に供給され、加熱
排気ガス１１４を形成するように燃焼される。ライン１
０４内の水素は、自家熱改質器１１６内のガソリンの分
解から引き出される。この点に関し、ガソリン１１８は
蒸発器１２０内で蒸発され、燃焼排気ガス１１４により
加熱される空気予備加熱器１２４を介して予備加熱され
た空気１２２及び液体予備加熱器１２８内で予備加熱さ
れるか或いは予備加熱されていない水１２６と混合さ
れ、次に蒸発器１３０内で蒸発され、最終的に自家熱改
質器１１６からの排気ガス１３４によって加熱された熱
交換器１３２で過熱される。この混合物は、ライン１１
７を介して自家熱改質器１１６に供給される。
水素及びカソード入口ライン１０６内の空気によって燃
料供給されるＰＥＭ燃料電池１０２が示されている。ア
ノード排気ガス１０８及びカソード排気ガス１１０は燃
料電池１０２から出て、燃焼器１１２に供給され、加熱
排気ガス１１４を形成するように燃焼される。ライン１
０４内の水素は、自家熱改質器１１６内のガソリンの分
解から引き出される。この点に関し、ガソリン１１８は
蒸発器１２０内で蒸発され、燃焼排気ガス１１４により
加熱される空気予備加熱器１２４を介して予備加熱され
た空気１２２及び液体予備加熱器１２８内で予備加熱さ
れるか或いは予備加熱されていない水１２６と混合さ
れ、次に蒸発器１３０内で蒸発され、最終的に自家熱改
質器１１６からの排気ガス１３４によって加熱された熱
交換器１３２で過熱される。この混合物は、ライン１１
７を介して自家熱改質器１１６に供給される。
【００１８】自家熱改質器１１６は、第１の「部分酸
化」（即ち、ＰＯＸ）区分と、該ＰＯＸ区分の下流側の
第２の「水蒸気改質器」（即ち、ＳＲ）区分と、を含む
２つの区分を備える。ＰＯＸ区分では、ガソリンは、準
化学量論通りの量の空気と発熱反応し、一酸化炭素、水
素及びメタン等のより低次の炭化水素を生成する。高温
ＰＯＸ反応の生産物は、自家熱改質器１１６のＳＲ区分
に移動し、そこで、水蒸気と反応して主要には水素、二
酸化炭素、窒素及び一酸化炭素を含む改質ガス１３４を
生成する。ＰＯＸ反応は発熱性であり、ＰＯＸ反応の下
流で生じた吸熱性のＳＲ反応により必要とされる熱を提
供する。
化」（即ち、ＰＯＸ）区分と、該ＰＯＸ区分の下流側の
第２の「水蒸気改質器」（即ち、ＳＲ）区分と、を含む
２つの区分を備える。ＰＯＸ区分では、ガソリンは、準
化学量論通りの量の空気と発熱反応し、一酸化炭素、水
素及びメタン等のより低次の炭化水素を生成する。高温
ＰＯＸ反応の生産物は、自家熱改質器１１６のＳＲ区分
に移動し、そこで、水蒸気と反応して主要には水素、二
酸化炭素、窒素及び一酸化炭素を含む改質ガス１３４を
生成する。ＰＯＸ反応は発熱性であり、ＰＯＸ反応の下
流で生じた吸熱性のＳＲ反応により必要とされる熱を提
供する。
【００１９】改質物１３４は、燃料電池１０２より遥か
に高い非常な高温度（即ち、約７５０℃）で自家熱反応
器１１６から出るが、燃料電池及び自家熱改質器の中間
に設けられた反応器はこれに耐えることができる。従っ
て、ライン１３４中の改質物は、水蒸気１３６によって
第１の熱交換器３４内で冷却され、該水蒸気は、熱交換
器１３２から出ると、ライン１３８を介して自家熱改質
器１１６に入口から供給される。自家熱改質器１１６用
の空気１２２は、燃焼器１１２からの排気ガス１１４を
使用して予備加熱器１２４内で予備加熱される。よっ
て、自家熱改質器１１６に供給された空気の流れは、自
家熱改質器１１６の更に効率的な作動のため予備加熱さ
れる。冷却された改質物１４０は、約５００℃の温度で
熱交換器１３２から出て、所望ならば、水蒸気又はライ
ン１４２から噴霧された水と混合される。水蒸気又はラ
イン１４２内の液体水は、所望ならば、改質物１４０を
更に冷却するため役立つ。改質物が低温水ガスシフト反
応器１４４に入る前に、それは熱交換器１４６の他の側
を流れるライン１４８からの熱移送媒体によって熱交換
器１４６内で更に冷却される。熱交換器１４６に続い
て、及び、低温水ガスシフト反応器１４４に入る前に、
改質物は、約２２０℃の温度を持つ。水ガスシフト反応
は、水ガスシフト反応器１４４内で発生し、該反応器内
では、水蒸気は、一酸化炭素含有量を減少させ、水素及
び二酸化炭素含有量を増加させるように、改質物中の一
酸化炭素と僅かに発熱反応する。よって、低温水ガスシ
フト反応器１４４から出たライン１５０内の改質物は、
なおまだ２２０℃付近の温度を持つが、水ガスシフト反
応器１４４に入るライン１４０内の改質物よりも、更に
低い一酸化炭素含有量及び更に高い水素含有量を持つこ
とになる。
に高い非常な高温度（即ち、約７５０℃）で自家熱反応
器１１６から出るが、燃料電池及び自家熱改質器の中間
に設けられた反応器はこれに耐えることができる。従っ
て、ライン１３４中の改質物は、水蒸気１３６によって
第１の熱交換器３４内で冷却され、該水蒸気は、熱交換
器１３２から出ると、ライン１３８を介して自家熱改質
器１１６に入口から供給される。自家熱改質器１１６用
の空気１２２は、燃焼器１１２からの排気ガス１１４を
使用して予備加熱器１２４内で予備加熱される。よっ
て、自家熱改質器１１６に供給された空気の流れは、自
家熱改質器１１６の更に効率的な作動のため予備加熱さ
れる。冷却された改質物１４０は、約５００℃の温度で
熱交換器１３２から出て、所望ならば、水蒸気又はライ
ン１４２から噴霧された水と混合される。水蒸気又はラ
イン１４２内の液体水は、所望ならば、改質物１４０を
更に冷却するため役立つ。改質物が低温水ガスシフト反
応器１４４に入る前に、それは熱交換器１４６の他の側
を流れるライン１４８からの熱移送媒体によって熱交換
器１４６内で更に冷却される。熱交換器１４６に続い
て、及び、低温水ガスシフト反応器１４４に入る前に、
改質物は、約２２０℃の温度を持つ。水ガスシフト反応
は、水ガスシフト反応器１４４内で発生し、該反応器内
では、水蒸気は、一酸化炭素含有量を減少させ、水素及
び二酸化炭素含有量を増加させるように、改質物中の一
酸化炭素と僅かに発熱反応する。よって、低温水ガスシ
フト反応器１４４から出たライン１５０内の改質物は、
なおまだ２２０℃付近の温度を持つが、水ガスシフト反
応器１４４に入るライン１４０内の改質物よりも、更に
低い一酸化炭素含有量及び更に高い水素含有量を持つこ
とになる。
【００２０】低温水ガスシフト反応器１４４内で使用さ
れる触媒の組成は、ＰｒＯｘ反応器１５２内の温度とほ
ぼ同じ作動温度範囲を持つように選択される。よって、
ＰｒＯｘ反応器がイリジウムを含む触媒を持ち、約２２
０℃の温度で作動するとき、低温水ガスシフト反応器１
４４内の触媒は、銅−亜鉛を含む。ライン１４０内の改
質物は、低温水ガスシフト反応器１４４に入り、（体積
にして）約１％より少ない一酸化炭素含有量を持った状
態でライン１５０へと出る。ライン１５０内の改質物
は、ライン１５４で空気と混合され、ＰｒＯｘ反応器１
５２に供給される。ＰｒＯｘ反応器１５２では、ライン
１５０からの改質物中の一酸化炭素は、空気からの酸素
と優先的に発熱酸化され、ＣＯ2を形成し、燃料電池２
に無害なレベル（即ち、約２０ｐｐｍ以下）まで一酸化
炭素レベルを減少させる。ライン１５８を介してＰｒＯ
ｘ反応器１５２から出た改質物は、燃料電池１０２で使
用するには高温過ぎ、従って、ライン１０４内の改質物
の温度を約８０℃まで減少させるように適合された適切
な冷却流体１２６を使用して熱交換器１２８で冷却され
る。
れる触媒の組成は、ＰｒＯｘ反応器１５２内の温度とほ
ぼ同じ作動温度範囲を持つように選択される。よって、
ＰｒＯｘ反応器がイリジウムを含む触媒を持ち、約２２
０℃の温度で作動するとき、低温水ガスシフト反応器１
４４内の触媒は、銅−亜鉛を含む。ライン１４０内の改
質物は、低温水ガスシフト反応器１４４に入り、（体積
にして）約１％より少ない一酸化炭素含有量を持った状
態でライン１５０へと出る。ライン１５０内の改質物
は、ライン１５４で空気と混合され、ＰｒＯｘ反応器１
５２に供給される。ＰｒＯｘ反応器１５２では、ライン
１５０からの改質物中の一酸化炭素は、空気からの酸素
と優先的に発熱酸化され、ＣＯ2を形成し、燃料電池２
に無害なレベル（即ち、約２０ｐｐｍ以下）まで一酸化
炭素レベルを減少させる。ライン１５８を介してＰｒＯ
ｘ反応器１５２から出た改質物は、燃料電池１０２で使
用するには高温過ぎ、従って、ライン１０４内の改質物
の温度を約８０℃まで減少させるように適合された適切
な冷却流体１２６を使用して熱交換器１２８で冷却され
る。
【００２１】本発明によれば、低温水ガスシフト反応器
１４４と、ＰｒＯｘ反応器１５２と、熱交換器１４６、
１６０、１６２、１２０、１３０及び１５４その他のう
ち一つ又はそれ以上と、を連通させる独立の熱移送回路
が設けられている。この熱移送回路は、破線１５６で示
され、幾つかの反応器及び熱交換器を通って適切な熱移
送媒体を移動させるための適切な配管を含む。好ましく
は、熱移送媒体は、熱が該媒体に加えられたり或いは取
り除かれたりするとき、その温度が容易には変化しない
ように、高い比熱（即ち、少なくとも約２ＫＪ／Ｋｇ・
Ｋ）を持つのがよい。この用途のための好ましい熱移送
媒体は、例えば、パラセルム社からパラセルム（商標）
の名で市販されているパラフィン系炭化水素オイルであ
る。本発明によれば、熱移送媒体は、幾つかの反応器及
び熱交換器を熱的に支配、制御するような率でポンプ１
５９により回路１５６を通して循環され、この実施形態
ではＰｒＯｘ反応器１５２の温度（例えば約２２０℃）
とほぼ同じ温度を各々に印加する。
１４４と、ＰｒＯｘ反応器１５２と、熱交換器１４６、
１６０、１６２、１２０、１３０及び１５４その他のう
ち一つ又はそれ以上と、を連通させる独立の熱移送回路
が設けられている。この熱移送回路は、破線１５６で示
され、幾つかの反応器及び熱交換器を通って適切な熱移
送媒体を移動させるための適切な配管を含む。好ましく
は、熱移送媒体は、熱が該媒体に加えられたり或いは取
り除かれたりするとき、その温度が容易には変化しない
ように、高い比熱（即ち、少なくとも約２ＫＪ／Ｋｇ・
Ｋ）を持つのがよい。この用途のための好ましい熱移送
媒体は、例えば、パラセルム社からパラセルム（商標）
の名で市販されているパラフィン系炭化水素オイルであ
る。本発明によれば、熱移送媒体は、幾つかの反応器及
び熱交換器を熱的に支配、制御するような率でポンプ１
５９により回路１５６を通して循環され、この実施形態
ではＰｒＯｘ反応器１５２の温度（例えば約２２０℃）
とほぼ同じ温度を各々に印加する。
【００２２】図２に示されるように、ポンプ１５９は、
回路１５６を通して熱移送媒体を循環させる。熱交換器
１６２は、必要とあらば、空気予備加熱器１２４からラ
イン１１４内の出力ガスを使用して熱交換媒体を加熱す
るため使用される。熱移送媒体の温度が適切なレベルで
あって、更なる加熱を必要としない場合、熱移送媒体
は、熱交換器１６２の回りに、バルブ１６４を介して逸
らされる。次に、熱移送媒体は、加熱器１６２から熱交
換器１２０へと流れる。熱交換器１２０は、ライン１１
８を介してそこに供給されたガソリンを蒸発させるため
の機能上の蒸発器である。次に、熱移送媒体は、ライン
１６６を介して供給された水を蒸発させるための機能上
の蒸発器である熱交換器１３０へと流れる。次に、熱移
送媒体は、クーラー／熱交換器１５４を通って流れる。
これは、必要とあらば、燃料電池１０２を通って循環す
る冷却流体を使用して熱を除去する能力を持っている。
冷却工程が必要でない場合、バルブ１７０が付勢され、
熱移送媒体がバイパスライン１７２を介してラジエータ
１５４をバイパスすることを可能にする。熱移送媒体の
貯蔵タンク１６８は、燃料電池が停止した後、長期間に
渡って熱移送液体の音素を維持するように熱絶縁されて
いるのが好ましい。この点において、貯蔵タンク１６８
は、燃料電池の始動時に、暖温／高温の熱移送媒体が直
ぐにシステムを通って循環し、迅速にそれを作動温度に
まで加熱するために利用可能であるように、熱移送液体
の一部分を保持するのに十分な容量を持っている。タン
ク１６８は、一旦、車両が停止すると、流れが戻り又は
充填され、次に、体積の大部分が回路１５６の一部分で
はない状態でシステムの通常の作動中にポンプで汲み出
することを可能にするインターバルバルブ作動機能を有
する。この代替として、即ち増補の手段によって、始動
中に熱移送媒体を熱交換器１６２内で加熱してもよい。
これは、燃焼器を発火させるためカソード及びアノード
排気物に頼るというよりも、最初にガソリン燃料タンク
から直接供給されるガソリンで燃焼器１１２を発火させ
ることが必要となり得る。システム用の水が水貯蔵タン
ク（図示せず）内に貯蔵されており、このタンクは熱移
送貯蔵タンク１６８と同様に、燃料電池システムの停止
中にその中に熱を保持するため熱絶縁されていてもよ
い。次に熱移送媒体は、膨張リザーバー（即ち、貯蔵タ
ンク）を通過してポンプ１５９に流入する。次に、熱移
送媒体は、ポンプ１５９から、低温水ガスシフト反応器
１４４に入るライン１４０内の改質物を冷却するため役
立つ熱交換器１４６へと流れる。その後、熱移送媒体
は、回路１５６内の熱移送媒体の温度付近で水ガスシフ
ト反応器の温度を維持するのに十分な率で水ガスシフト
反応器を流れる。この温度は、熱移送媒体が熱交換器１
６０を通過した後に通って流れるところのＰｒＯｘ反応
器１５２内の作動温度とおおよそ同じである。よって、
流れている熱移送媒体は、ＰｒＯｘ反応器１５２及び水
ガスシフト反応器１４４の作動温度を確立し、これを維
持し、これによって、そうでなければ各々の温度を制御
するのに必要となり得る複雑な制御を無くすことができ
る。次に、熱移送媒体は、熱交換器１６２に戻ってルー
プを完了する。
回路１５６を通して熱移送媒体を循環させる。熱交換器
１６２は、必要とあらば、空気予備加熱器１２４からラ
イン１１４内の出力ガスを使用して熱交換媒体を加熱す
るため使用される。熱移送媒体の温度が適切なレベルで
あって、更なる加熱を必要としない場合、熱移送媒体
は、熱交換器１６２の回りに、バルブ１６４を介して逸
らされる。次に、熱移送媒体は、加熱器１６２から熱交
換器１２０へと流れる。熱交換器１２０は、ライン１１
８を介してそこに供給されたガソリンを蒸発させるため
の機能上の蒸発器である。次に、熱移送媒体は、ライン
１６６を介して供給された水を蒸発させるための機能上
の蒸発器である熱交換器１３０へと流れる。次に、熱移
送媒体は、クーラー／熱交換器１５４を通って流れる。
これは、必要とあらば、燃料電池１０２を通って循環す
る冷却流体を使用して熱を除去する能力を持っている。
冷却工程が必要でない場合、バルブ１７０が付勢され、
熱移送媒体がバイパスライン１７２を介してラジエータ
１５４をバイパスすることを可能にする。熱移送媒体の
貯蔵タンク１６８は、燃料電池が停止した後、長期間に
渡って熱移送液体の音素を維持するように熱絶縁されて
いるのが好ましい。この点において、貯蔵タンク１６８
は、燃料電池の始動時に、暖温／高温の熱移送媒体が直
ぐにシステムを通って循環し、迅速にそれを作動温度に
まで加熱するために利用可能であるように、熱移送液体
の一部分を保持するのに十分な容量を持っている。タン
ク１６８は、一旦、車両が停止すると、流れが戻り又は
充填され、次に、体積の大部分が回路１５６の一部分で
はない状態でシステムの通常の作動中にポンプで汲み出
することを可能にするインターバルバルブ作動機能を有
する。この代替として、即ち増補の手段によって、始動
中に熱移送媒体を熱交換器１６２内で加熱してもよい。
これは、燃焼器を発火させるためカソード及びアノード
排気物に頼るというよりも、最初にガソリン燃料タンク
から直接供給されるガソリンで燃焼器１１２を発火させ
ることが必要となり得る。システム用の水が水貯蔵タン
ク（図示せず）内に貯蔵されており、このタンクは熱移
送貯蔵タンク１６８と同様に、燃料電池システムの停止
中にその中に熱を保持するため熱絶縁されていてもよ
い。次に熱移送媒体は、膨張リザーバー（即ち、貯蔵タ
ンク）を通過してポンプ１５９に流入する。次に、熱移
送媒体は、ポンプ１５９から、低温水ガスシフト反応器
１４４に入るライン１４０内の改質物を冷却するため役
立つ熱交換器１４６へと流れる。その後、熱移送媒体
は、回路１５６内の熱移送媒体の温度付近で水ガスシフ
ト反応器の温度を維持するのに十分な率で水ガスシフト
反応器を流れる。この温度は、熱移送媒体が熱交換器１
６０を通過した後に通って流れるところのＰｒＯｘ反応
器１５２内の作動温度とおおよそ同じである。よって、
流れている熱移送媒体は、ＰｒＯｘ反応器１５２及び水
ガスシフト反応器１４４の作動温度を確立し、これを維
持し、これによって、そうでなければ各々の温度を制御
するのに必要となり得る複雑な制御を無くすことができ
る。次に、熱移送媒体は、熱交換器１６２に戻ってルー
プを完了する。
【００２３】本発明は、主要にはその特定の実施形態の
観点で開示されたが、本発明はそれに限定されるもので
はなく、請求の範囲に記載された範囲によってのみ画定
される。
観点で開示されたが、本発明はそれに限定されるもので
はなく、請求の範囲に記載された範囲によってのみ画定
される。
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池シ
ステムの概略図である。
ステムの概略図である。
【図２】図２は、本発明の別の実施形態に係る燃料電池
システムの概略図である。
システムの概略図である。
２ ＰＥＭ燃料電池 ４ アノード入口ライン ６ カソード入口ライン ８ アノード排気ガス １０ カソード排気ガス １２ 燃焼器 １４ 加熱排気ガス １６ 自家熱改質器 １８ ガソリン ２０ 水 ２２ 蒸発器 ２４ 空気 ２６ ライン ２８ 空気 ３２ ライン ３４ 第１の熱交換器 ３６ 周囲の空気 ３８ 改質物 ４０、４２、４６ ライン ４４ 熱交換器 ４８ 高温水ガスシフト反応器 ５０ 熱交換器 ５２、５４ ライン ５６ 低温水ガスシフト反応器 ５８ 優先酸化（ＰｒＯｘ）反応器 ６０ 熱交換器 ６２、６４、６６、６８、７０ ライン ７２ 熱交換器 ７４ 冷却流体 ７６ 熱移送回路 ７８ ポンプ ８０、８２ 熱交換器 ８４ ラジエータ（熱交換器） ８６ バルブ ８８ バイパスライン ９０ 熱移送液体貯蔵タンク ９２ 水貯蔵タンク １０２ ＰＥＭ燃料電池 １０４ アノード入口ライン １０６ カソード入口ライン １０８ アノード排気ガス １１０ カソード排気ガス １１２ 燃焼器 １１４ 加熱排気ガス １１６ 自家熱改質器 １１８ ガソリン １２０ 蒸発器 １２２ 空気 １２４ 空気予備加熱器 １２６ 水 １２８ 液体予備加熱器 １３０ 蒸発器 １３２ 熱交換器 １３４ 改質ガス １３６ 水蒸気 １３８ ライン １４０ 改質物 １４２ ライン １４４ 低温水ガスシフト反応器 １４６ 熱交換器 １４８、１５０、１５４、１５８ ライン １５２ ＰｒＯｘ反応器 １５４、１６０、１６２ 熱交換器 １５６ 熱移送回路 １５８、１６６ ライン １５９ ポンプ １６４ バルブ １６８ 熱移送貯蔵タンク １７０ バルブ １７２ バイパスライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロドニー・リン・ボラップ アメリカ合衆国ニューメキシコ州87544, ロス・アラモス，ラ・ビスタ・ドライブ 103 Ｆターム(参考） 4G040 EA03 EA06 EB12 EB31 EB32 EB35 4G140 EA03 EA06 EB12 EB31 EB32 EB39 5H026 AA02 AA06 BB01 BB10 HH05 HH08 5H027 AA02 AA06 BA01 BA16 KK42 KK48 MM16
Claims (13)
- 【請求項１】 ＰＥＭ燃料電池システムであって、
（ｉ）炭素と結合された水素を含む燃料を燃料電池用の
Ｈ2の豊富な燃料ガスに転化させるための主要反応器で
あって、該燃料を、水蒸気と触媒反応させて第１のＣＯ
濃度及び第１のＨ2濃度を有する該燃料ガスを形成する
ための触媒を含む、前記主要反応器と、（ｉｉ）前記触
媒から出た前記燃料ガス内のＣＯの少なくとも一部分を
水蒸気と反応させて、該燃料ガス中のＣＯ濃度を前記第
１のＣＯ濃度より薄い第２のＣＯ濃度に減少させ、Ｈ2
濃度を該燃料ガス中の前記第１のＨ2濃度以上に増加さ
せるための少なくとも１つの水ガスシフト反応器と、
（ｉｉｉ）前記水ガスシフト反応器から出た前記燃料ガ
ス中のＣＯの少なくとも一部分を酸素と選択的に反応さ
せて前記燃料ガス中のＣＯ濃度を前記第２のＣＯ濃度以
下に減少させ、前記燃料電池に無害となる上で十分なＣ
Ｏリーンの燃料ガスを与えるための優先酸化反応器と、
を含み、（ａ）前記優先酸化反応器は、所望の温度で前
記ＣＯの選択的な酸化が有効となるように選択された第
１の触媒を持つ等温反応器であり、（ｂ）前記水ガスシ
フト反応器は、実質的に前記所望の温度で該反応器内の
水ガスシフト反応が有効となるように選択された第２の
触媒を持つ等温反応器であり、更に、（ｃ）前記システ
ムの作動流体の少なくとも１つへ熱を移送し、又は、該
作動流体の少なくとも１つから熱を移送するための少な
くとも１つの熱交換器と、（ｄ） 前記水ガスシフト反
応器、前記優先酸化反応器及び前記熱交換器と連通する
閉ループの熱移送回路と、（ｅ）前記水ガスシフト反応
器、前記優先酸化反応器及び前記熱交換器を通って前記
回路内を循環する熱移送液体と、（ｆ）前記水ガスシフ
ト反応器、前記優先酸化反応器及び前記熱交換器の全て
を実質的に前記所望温度に維持するように前記回路に亘
って十分な率で前記熱移送液体を循環させるように構成
されたポンプと、を備えることを特徴とする、ＰＥＭ燃
料電池システム。 - 【請求項２】 ＰＥＭ燃料電池システムであって、
（ｉ）ガソリンを燃料電池用のＨ2の豊富な燃料ガスに
転化させるための主要反応器であって、該ガソリンを、
準化学量論通りの量の酸素で部分的に酸化させて、各々
第１の濃度のＣＯ及びＨ2を有するより低次の炭化水素
を含むガス流れを形成するための第１の区分と、該ガス
の流れを水蒸気と触媒反応させて、該第１のＣＯ濃度よ
り薄い第２のＣＯ濃度及び前記第１のＨ2濃度より濃い
第２のＨ2濃度を有する該燃料ガスを形成するため前記
第１の区分の下流にある第２の区分を有する、前記主要
反応器と、（ｉｉ）前記第２の区分から出た前記燃料ガ
ス中のＣＯの少なくとも１部分を水蒸気と反応させて該
燃料ガス中のＣＯ濃度を前記第２のＣＯ濃度より薄い第
３のＣＯ濃度に減少させ、Ｈ2濃度を該燃料ガス中の前
記第２のＨ2濃度以上に増加させるための少なくとも１
つの水ガスシフト反応器と、（ｉｉｉ）前記水ガスシフ
ト反応器から出た前記燃料ガス中のＣＯの少なくとも一
部分を酸素と選択的に反応させて前記燃料ガス中のＣＯ
濃度を前記第３のＣＯ濃度以下に減少させ、前記燃料電
池に無害となる上で十分なＣＯリーンの燃料ガスを与え
るための優先酸化反応器と、を含み、（ａ）前記優先酸
化反応器は、所望の温度で前記ＣＯの選択的な酸化が有
効となるように選択された第１の触媒を持つ等温反応器
であり、（ｂ）前記水ガスシフト反応器は、実質的に前
記所望の温度で該反応器内の水ガスシフト反応が有効と
なるように選択された第２の触媒を持つ等温反応器であ
り、更に、（ｃ）前記システムの作動流体の少なくとも
１つへ熱を移送し、又は、該作動流体の少なくとも１つ
から熱を移送するための少なくとも１つの熱交換器と、
（ｄ） 前記水ガスシフト反応器、前記優先酸化反応器
及び前記熱交換器と連通する閉ループの熱移送回路と、
（ｅ）前記水ガスシフト反応器、前記優先酸化反応器及
び前記熱交換器を通って前記回路内に循環する熱移送液
体と、（ｆ）前記水ガスシフト反応器、前記優先酸化反
応器及び前記熱交換器の全てを実質的に前記所望温度に
維持するように前記回路に亘って十分な率で前記熱移送
液体を循環させるように構成されたポンプと、を備える
ことを特徴とする、ＰＥＭ燃料電池システム。 - 【請求項３】 前記熱交換器は、前記ガソリンを、前記
燃料プロセッサ内に導入する前に蒸発させるための蒸発
器である、請求項２に記載の燃料電池システム。 - 【請求項４】 前記熱交換器は、前記水を、前記燃料プ
ロセッサ内に導入する前に蒸発させて水蒸気を形成する
ための蒸発器である、請求項２に記載の燃料電池システ
ム。 - 【請求項５】 前記熱交換器は、前記水を、前記水ガス
シフト反応器内に導入する前に蒸発させて水蒸気を形成
するための蒸発器である、請求項２に記載の燃料電池シ
ステム。 - 【請求項６】 前記熱交換器は、前記酸素を、前記燃料
プロセッサ内に導入する前に加熱するための予備加熱器
である、請求項２に記載の燃料電池システム。 - 【請求項７】 前記熱交換器は、前記燃料ガスを、前記
水ガスシフト反応器内に導入する前に冷却するための冷
却器である、請求項２に記載の燃料電池システム。 - 【請求項８】 前記熱交換器は、前記熱移送液体を、そ
の温度が実質的に前記所望温度より高い場合に冷却する
ための冷却器である、請求項２に記載の燃料電池システ
ム。 - 【請求項９】 前記熱移送液体の温度が許容可能な限界
内にあり、冷却が必要でない場合、前記冷却器をバイパ
スするための手段を備える、請求項８に記載の燃料電池
システム。 - 【請求項１０】 前記熱交換器は、前記熱移送液体の温
度が実質的に前記所望温度より低く、加熱を必要とする
場合、前記熱移送液体を加熱するための加熱器である、
請求項２に記載の燃料電池システム。 - 【請求項１１】 前記熱移送液体は、少なくとも約２Ｋ
Ｊ／Ｋｇ・Ｋの比熱を有する炭化水素である、請求項２
に記載の燃料電池システム。 - 【請求項１２】 前記炭化水素は、パラフィン系オイル
である、請求項１１に記載の燃料電池システム。 - 【請求項１３】 前記ガソリンを、前記燃料プロセッサ
内に導入する前に蒸発させるための蒸発器と、 前記水を、前記燃料プロセッサ内に導入する前に蒸発さ
せて水蒸気を形成するための蒸発器と、 前記水を、前記水ガスシフト反応器内に導入する前に蒸
発させて水蒸気を形成するための蒸発器と、 前記酸素を、前記燃料プロセッサ内に導入する前に加熱
するための予備加熱器と、 前記燃料ガスを、前記水ガスシフト反応器内に導入する
前に冷却するための冷却器と、 前記熱移送液体を、その温度が実質的に前記所望温度よ
り高い場合に冷却するための冷却器と、 前記熱移送液体の温度が実質的に前記所望温度より低い
場合、前記熱移送液体を加熱するための加熱器と、を含
む複数の熱交換器を備える、請求項２に記載の燃料電池
システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/604,151 US6485853B1 (en) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | Fuel cell system having thermally integrated, isothermal co-cleansing subsystem |
| US09/604151 | 2000-06-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002083624A true JP2002083624A (ja) | 2002-03-22 |
Family
ID=24418377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001191474A Pending JP2002083624A (ja) | 2000-06-27 | 2001-06-25 | 熱的に統合された等温のｃｏ洗浄サブシステムを有する燃料電池システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6485853B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002083624A (ja) |
| CA (1) | CA2343262A1 (ja) |
| DE (1) | DE10120021A1 (ja) |
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| JP2006206382A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Air Water Inc | 水素発生装置および方法 |
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