JP2007505472A - 燃料電池−イオンポンプ結合体、その使用方法及びそれを用いる基礎施設 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 なし
Description
Claims (30)
- 燃料を受け入れるためのアノード側入口と、燃料を排出するためのアノード側出口と、酸化剤を受け入れるためのカソード側入口と、酸化剤と、精製酸素と精製水素との少なくとも1つとを排出するためのカソード側出口と、第1のコネクタと、第2のコネクタとを備える電気化学セル及び、
前記第1及び第2のコネクタに電荷を与え、前記電気化学セルが発電する燃料電池として作用し、前記第1及び第2のコネクタに電位を与え、前記電気化学セルが、水素を精製する水素ポンプと酸素を精製する酸素ポンプとの少なくとも1つとして作用するための制御装置、
を備えることを特徴とする燃料電池−イオンポンプ結合体。 - さらに、前記電気化学セルに対する空気を制御するために前記カソード側入口に装着される第1のバルブ及び、前記電気化学セルからの酸化剤と精製水素との排出のために前記カソード側出口に装着される第2のバルブ、
を備えることを特徴とする請求項1記載の燃料電池−イオンポンプ結合体。 - 前記第2のバルブは、第1の方向において前記電気化学セルから酸化剤を排出し、前記第1の方向と異なる第2の方向において、前記電気化学セルから精製水素を排出するために操作可能であることを特徴とする請求項2記載の燃料電池−イオンポンプ結合体。
- 前記電気化学セルと前記制御装置とは、発電と水素精製とのために操作されることを特徴とする請求項2記載の燃料電池−イオンポンプ結合体。
- 前記電気化学セルは、複数の電気化学セルからなることを特徴とする請求項1記載の燃料電池−イオンポンプ結合体。
- 前記電気化学セルは、PEM電気化学セルからなることを特徴とする請求項1記載の燃料電池−イオンポンプ結合体。
- さらに、前記電気化学セルに対する燃料を制御するために前記アノード側入口に装着された第1のバルブと、前記電気化学セルから酸化剤と精製酸素との少なくとも1つを排出するために前記カソード側出口に装着された第2のバルブとを備えることを特徴とする請求項1記載の燃料電池−イオンポンプ結合体。
- 前記第2のバルブは、第1の方向において前記電気化学セルから酸化剤を排出し、前記第1の方向と異なる第2の方向において、前記電気化学セルから精製酸素を排出するために操作可能であることを特徴とする請求項7記載の燃料電池−イオンポンプ結合体。
- 前記電気化学セルは、固体酸化物電気化学セルからなることを特徴とする請求項1記載の燃料電池−イオンポンプ結合体。
- 燃料を受け入れるためのアノード側入口と、燃料を排出するためのアノード側出口と、酸化剤を受け入れるためのカソード側入口と、酸化剤を排出するためのカソード側出口と、精製水素を排出する精製水素出口と、第1のコネクタと、第2のコネクタとを備える第1の電気化学セル、
燃料を受け入れるためのアノード側入口と、燃料を排出するためのアノード側出口と、酸化剤を受け入れるためのカソード側入口と、酸化剤と精製水素との少なくとも1つを排出するためのカソード側出口と、第1のコネクタと、第2のコネクタとを備え留第2の電気化学セル及び、
前記第1の電気化学セルと前記第2の電気化学セルとの間に配置され、前記第1の電気化学セルから前記第2の電気化学セルに燃料を輸送する第1の通路と、前記第2の電気化学セルから前記第1の電気化学セルに排出燃料を輸送する第2の通路と、前記第1の電気化学セルから前記第2の電気化学セルへの酸化剤の輸送を制御する第3の通路と、前記第2の電気化学セルから前記第1の電気化学セルへの排出酸化剤の輸送を制御する第4の通路と、前記第2の電気化学セルから前記精製水素出口への精製水素の輸送を制御する第5の通路、
を備えるバルブとを備えることを特徴とする燃料電池−水素ポンプ結合体。 - さらに、発電のために前記第1及び第2の電気化学セルの前記電気的接点に電荷を加えるための制御装置を備えることを特徴とする請求項10記載の燃料電池−水素ポンプ結合体。
- さらに、発電のために前記第1の電気化学セルの前記電気的接点に電荷を加え、水素精製のために前記第2の電気化学セルの電位を加えることを特徴とする請求項10記載の燃料電池−水素ポンプ結合体。
- 前記バルブは、前記第3の通路と、前記第4の通路と、前記第5の通路とを備える可動部分を備え、前記可動部分は第1の位置と第2の位置との間で移動自在であることを特徴とする請求項10記載の燃料電池−水素ポンプ結合体。
- 前記第1及び第2の電気化学セルは、複数の電気化学セルからなることを特徴とする請求項10記載の燃料電池−水素ポンプ結合体。
- 前記第1及び第2の電気化学セルは、PEM電気化学セルからなることを特徴とする請求項10記載の燃料電池−水素ポンプ結合体。
- 請求項1記載の燃料電池−イオンポンプ結合体、
前記燃料電池−イオンポンプ結合体からの精製水素を貯蔵する貯蔵タンク及び、
前記燃料電池−イオンポンプ結合体に燃料を供給する改質器、
を備える水素燃料の基礎施設。 - さらに、前記燃料電池−イオンポンプ結合体からの電気エネルギーを貯蔵するバッテリーを備えることを特徴とする請求項16記載の水素燃料の基礎施設。
- 請求項1記載の燃料電池−イオンポンプ結合体、
前記燃料電池−イオンポンプ結合体からの精製酸素を貯蔵する貯蔵タンク及び、
前記燃料電池−イオンポンプ結合体に燃料を供給する改質器、
を備える酸素の基礎施設。 - さらに、前記燃料電池−イオンポンプ結合体からの電気エネルギーを貯蔵するバッテリーを備えることを特徴とする請求項18記載の酸素の基礎施設。
- 請求項10記載の燃料電池−イオンポンプ結合体、
前記燃料電池−イオンポンプ結合体からの精製水素を貯蔵する貯蔵タンク及び、
前記燃料電池−イオンポンプ結合体に燃料を供給する改質器、
を備える水素燃料の基礎施設。 - さらに、前記燃料電池−イオンポンプ結合体からの電気エネルギーを貯蔵するバッテリーを備えることを特徴とする請求項20記載の水素燃料の基礎施設。
- 燃料を受け入れるためのアノード側入口と、燃料を排出するためのアノード側出口と、酸化剤を受け入れるためのカソード側入口と、酸化剤と、精製水素と精製酸素との少なくとも1つとを排出するためのカソード側出口とを備える電気化学セルを用意する工程と、
電気と、精製水素と精製酸素との少なくとも1つとを生成するために電気化学セルを操作する工程とを備えることを特徴とする発電と、水素と酸素との少なくとも1つの精製とのための方法。 - 前記操作は、電気化学セルに電荷を加えて発電することを含むことを特徴とする請求項22記載の方法。
- 前記操作は、電気化学セルに電位を加えて、水素と酸素との少なくとも1つを精製することを含むことを特徴とする請求項22記載の方法。
- 前記操作は、前記カソード側入口への酸化物を阻止し、電気化学セルに電位を加えて水素を精製することを含むことを特徴とする請求項22記載の方法。
- 前記操作は、前記アノード側入口への燃料を阻止し、電気化学セルに電位を加えて酸素を精製することを含むことを特徴とする請求項22記載の方法。
- 精製水素を加湿することを含むことを特徴とする請求項22記載の方法。
- 電気化学セルは、複数の電気化学セルからなることを特徴とする請求項22記載の方法。
- 電気化学セルは、PEM電気化学セルからなることを特徴とする請求項22記載の方法。
- 電気化学セルは、固体酸化物電気化学セルからなることを特徴とする請求項22記載の方法。
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