JPS62154578A - 燃料電池装置 - Google Patents
燃料電池装置Info
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- JPS62154578A JPS62154578A JP61286082A JP28608286A JPS62154578A JP S62154578 A JPS62154578 A JP S62154578A JP 61286082 A JP61286082 A JP 61286082A JP 28608286 A JP28608286 A JP 28608286A JP S62154578 A JPS62154578 A JP S62154578A
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- cell
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0637—Direct internal reforming at the anode of the fuel cell
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
- H01M2300/0051—Carbonates
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は燃料電池のための燃料処理ガスが燃料電池内の
燃料供給物の改質により誘導される燃料電池を含む装置
に関する。
燃料供給物の改質により誘導される燃料電池を含む装置
に関する。
電池用燃料処理ガスが内部的に発生される種々の燃料電
池配置が提案され念。米国特許第３．４８８，２２６号
において内部改質は燃料電池のアノード室中に直接に改
良用触媒を配置させることにより行なわれ、る。他方、
米国特許第４４８２．７９５号は電池電解質から隔離さ
れている改質用触媒のための燃料電池室を利用する。
池配置が提案され念。米国特許第３．４８８，２２６号
において内部改質は燃料電池のアノード室中に直接に改
良用触媒を配置させることにより行なわれ、る。他方、
米国特許第４４８２．７９５号は電池電解質から隔離さ
れている改質用触媒のための燃料電池室を利用する。
内部改質？利用する上記燃料電池配置はそれらが外部燃
料処理器の必要性を排除するのでそしてそれらが増大し
た装置効率を提供するので魅力的である。１念、燃料電
池電気化学反応が発熱的であり、一方ではその場での燃
料改質反応が発熱的であるので熱の流れ間の良好なつり
合いがある。
料処理器の必要性を排除するのでそしてそれらが増大し
た装置効率を提供するので魅力的である。１念、燃料電
池電気化学反応が発熱的であり、一方ではその場での燃
料改質反応が発熱的であるので熱の流れ間の良好なつり
合いがある。
しかしながら燃料電池中の改質用触媒の存在は改質用反
応が燃料供給物の導入点に隣接する電池の領域中におい
て大きな程度に電池を冷却するので燃料ガス流の方向に
電池の温度分布またはブロフィルを不均一にする傾向が
ある。本、願と同−出願人に係る米国特許第６４２．３
７５号は改質用室上の改質用触媒を不均一的に分布させ
ることによりこの効果に反作用させるための一つの技術
を開示している。しかしながら研究者達は改質用触媒の
不均一冷却効果を打ち消すための複雑でなく且つより簡
単な配列をいぜんとして探し求めている。
応が燃料供給物の導入点に隣接する電池の領域中におい
て大きな程度に電池を冷却するので燃料ガス流の方向に
電池の温度分布またはブロフィルを不均一にする傾向が
ある。本、願と同−出願人に係る米国特許第６４２．３
７５号は改質用室上の改質用触媒を不均一的に分布させ
ることによりこの効果に反作用させるための一つの技術
を開示している。しかしながら研究者達は改質用触媒の
不均一冷却効果を打ち消すための複雑でなく且つより簡
単な配列をいぜんとして探し求めている。
したがって、本発明の目的は内部改質を利用するがしか
し通常の改質反応を伴なう湛度プロフィルにおいて不均
一性を避ける傾向がある燃料電池装置を提供することで
ある。
し通常の改質反応を伴なう湛度プロフィルにおいて不均
一性を避ける傾向がある燃料電池装置を提供することで
ある。
発明の概要
本発明の原理によれば、各々第１及び第２末端面を有す
る一つまたはそれ以上の燃料電池が積み重ね形成で配列
されており、それらの各々の第１末端面が一直線に合わ
されておりそしてそれらの各々の第２末端面が一直線に
合わされている燃料電池装置において上記及び他の目的
が実現される。
る一つまたはそれ以上の燃料電池が積み重ね形成で配列
されており、それらの各々の第１末端面が一直線に合わ
されておりそしてそれらの各々の第２末端面が一直線に
合わされている燃料電池装置において上記及び他の目的
が実現される。
各々の燃料電池はそれぞれその第１面及び第２面に＠接
するガス入口及びガス出口？有し且つそれら間に延びて
いるアノード室を含む。触媒室は電池の積み重ねに対し
て熱を伝導する関係で設けられている。触媒室は電池の
アノード室の方向で延びておりそしてそれぞれ電池の第
２及び第１末端面に隣接するガス入口及びガス出口を有
する。燃料供給物の吸熱改質を促進する触媒が触媒室に
おいて及び電池のアノード室において配置されそして電
池のアノード室のガス入口を触媒室のガス出口に連結す
るための手段が設けられている。
するガス入口及びガス出口？有し且つそれら間に延びて
いるアノード室を含む。触媒室は電池の積み重ねに対し
て熱を伝導する関係で設けられている。触媒室は電池の
アノード室の方向で延びておりそしてそれぞれ電池の第
２及び第１末端面に隣接するガス入口及びガス出口を有
する。燃料供給物の吸熱改質を促進する触媒が触媒室に
おいて及び電池のアノード室において配置されそして電
池のアノード室のガス入口を触媒室のガス出口に連結す
るための手段が設けられている。
本発明の燃料電池装置のためのこの構造に関して、触媒
室の入口で提供された燃料供給物はそのような末端Ｖｃ
８も近いそしてしたがって電池の第２末端面に最も近い
その室の領域において改質される傾向があり、一方では
触媒室において改質されない巨つその出口から電池のア
ノード室の入口につながれた燃料供給物はそのような入
口末端にそしてしたがって燃料電池の第１末端面に最も
近いアノード室の領域において改質される傾向があるだ
ろう。したがって触媒室中において起こる改質は電池の
＠２末端面により近い領域において燃料電池を冷却する
傾向がありそしてアノード質において起こる改質は電池
の第１末端面により近い領域において燃料電池を冷却す
る傾向があるだろう。したがって、その全体的効果は、
もし改質が触媒室またはアノード室においてもっばら行
なわれるならば起こるであろう他の揚台より一層均−に
電池を冷却することであろう。
室の入口で提供された燃料供給物はそのような末端Ｖｃ
８も近いそしてしたがって電池の第２末端面に最も近い
その室の領域において改質される傾向があり、一方では
触媒室において改質されない巨つその出口から電池のア
ノード室の入口につながれた燃料供給物はそのような入
口末端にそしてしたがって燃料電池の第１末端面に最も
近いアノード室の領域において改質される傾向があるだ
ろう。したがって触媒室中において起こる改質は電池の
＠２末端面により近い領域において燃料電池を冷却する
傾向がありそしてアノード質において起こる改質は電池
の第１末端面により近い領域において燃料電池を冷却す
る傾向があるだろう。したがって、その全体的効果は、
もし改質が触媒室またはアノード室においてもっばら行
なわれるならば起こるであろう他の揚台より一層均−に
電池を冷却することであろう。
このあとから開示される本発明の態様において、する共
通の多岐管を用いて積み重ねて配置される０本発明の別
の態様において、各々の触媒室中の触媒は燃料電池の第
１末端面に達しない或る点まで延びておりそして燃料電
池のアノード室中の触媒は電池の第２末端面に達しない
・夕る点まで延びている。それぞれの室のこの部分的充
てんは冷却効果における均一性をさらに促進する傾向が
ちる。
通の多岐管を用いて積み重ねて配置される０本発明の別
の態様において、各々の触媒室中の触媒は燃料電池の第
１末端面に達しない或る点まで延びておりそして燃料電
池のアノード室中の触媒は電池の第２末端面に達しない
・夕る点まで延びている。それぞれの室のこの部分的充
てんは冷却効果における均一性をさらに促進する傾向が
ちる。
図面の簡単な記載
本発明の上２及び他の特徴及び面は添付図面と一緒に以
下の詳細な記載を胱セことにより一層明らかになるであ
ろう。
下の詳細な記載を胱セことにより一層明らかになるであ
ろう。
第１図は本発明の原理に従って積み重ねて配置され光複
数の燃料電池装置を図解的に示す。
数の燃料電池装置を図解的に示す。
第２図は第１図の燃料電池装置を構成する各々の燃料電
池を非常に詳細に例示する。
池を非常に詳細に例示する。
第３図は第１図の燃料電池配置の別の態様を示す。
詳細な記載
第１図は本発明の原理に従う複数の燃料電池装置１を示
す。燃料ＩＫ、池装置１はそれ自体−緒に積み重ねられ
て複合燃料電池積み重ね１０を形成するＯ 図示されるように、各々の燃料電池装置１は各々が第１
末端面２ａ及び第２末端面２ｂを有する一つまたはそれ
以上の燃料電池２ｆ含む。燃料電池は電池の末端面２ａ
及び電池の末端面２ｂが隣接して一直線に合わされた関
係にあるように一方を他方の上に積み重ねられる０ 第２図において非常に詳細に例示されているように、各
々の電池２はカソードガス室２ｃ、カソ−ド電原２ ｄ
、電解’）１２ ｅ 、アノード’Ｆ［％２ｆ及びア
ノードガス室２ｇのサンドイッチ構、告からなる。各々
の電池２のアノードガス室２ｇは電池の末端面２ａと２
ｂとの間に延びておりそして末端面２ａに隣接するガス
入口２ｇ２及び末端面２ｂに隣接するガス出口２ｇ１ｅ
有している。典型的には電池のアノードガス室２ｇ及び
カソードガス室２ｃはガス通路用にその中に溝切り込み
金有す名燃料電池板により形成される。
す。燃料ＩＫ、池装置１はそれ自体−緒に積み重ねられ
て複合燃料電池積み重ね１０を形成するＯ 図示されるように、各々の燃料電池装置１は各々が第１
末端面２ａ及び第２末端面２ｂを有する一つまたはそれ
以上の燃料電池２ｆ含む。燃料電池は電池の末端面２ａ
及び電池の末端面２ｂが隣接して一直線に合わされた関
係にあるように一方を他方の上に積み重ねられる０ 第２図において非常に詳細に例示されているように、各
々の電池２はカソードガス室２ｃ、カソ−ド電原２ ｄ
、電解’）１２ ｅ 、アノード’Ｆ［％２ｆ及びア
ノードガス室２ｇのサンドイッチ構、告からなる。各々
の電池２のアノードガス室２ｇは電池の末端面２ａと２
ｂとの間に延びておりそして末端面２ａに隣接するガス
入口２ｇ２及び末端面２ｂに隣接するガス出口２ｇ１ｅ
有している。典型的には電池のアノードガス室２ｇ及び
カソードガス室２ｃはガス通路用にその中に溝切り込み
金有す名燃料電池板により形成される。
各々の燃料電池装置１ばさらに、装置の電池２と熱伝導
関係に配置された触媒室３を含む。各々の触媒室３は装
置ｉｖ１゛の電池２のアノード室の方向で延びておりそ
して電池２の末端面２ｂ及び２ａの近くそしてしたがっ
てアノード室２ｇのガス出口２ｇｌ及びガス入口２ｇ２
の近くにガス入口３ａ及びガス出口３ｂを有する。この
例示の場合において、各触媒室は隣接している、即ち次
の装置１の対面している電池によって形成される。
関係に配置された触媒室３を含む。各々の触媒室３は装
置ｉｖ１゛の電池２のアノード室の方向で延びておりそ
して電池２の末端面２ｂ及び２ａの近くそしてしたがっ
てアノード室２ｇのガス出口２ｇｌ及びガス入口２ｇ２
の近くにガス入口３ａ及びガス出口３ｂを有する。この
例示の場合において、各触媒室は隣接している、即ち次
の装置１の対面している電池によって形成される。
次に、各々の触媒室３の出口３ｂは組み合わされた装＃
１の電池２のアノード冷２ｇの入口：ｄ ｇ ’ｌに連
結されている。この場１１において、とれは装置１のす
べての触媒室３及びすべて・Ｄアノード室２ｇに共通で
ある４岐管４により達成される。
１の電池２のアノード冷２ｇの入口：ｄ ｇ ’ｌに連
結されている。この場１１において、とれは装置１のす
べての触媒室３及びすべて・Ｄアノード室２ｇに共通で
ある４岐管４により達成される。
各々の装、攪１はその装置の電池２のアノード室２ｇの
出口２ｇｌに共通である紗岐管５をさらに設けている。
出口２ｇｌに共通である紗岐管５をさらに設けている。
次に、連Ｈｕでいる多岐管５は、次に触媒室、うの入口
３ａを区切る。
３ａを区切る。
さらに本発明によれば、燃料供給物の夫化水素含有分の
吸熱改質を促進する触媒６が装置１の各々の触媒室３中
にそして電池２の１つ甘たはそれ以上のアノード室２ｇ
中に配置される。第１図において示された場合において
、触媒は各々のアノード室２ｇならびに各々の触媒室３
の長さにわたってくまなく包含される。
吸熱改質を促進する触媒６が装置１の各々の触媒室３中
にそして電池２の１つ甘たはそれ以上のアノード室２ｇ
中に配置される。第１図において示された場合において
、触媒は各々のアノード室２ｇならびに各々の触媒室３
の長さにわたってくまなく包含される。
第１図の装置に関して、例えばメタン及び水のような燃
料供給物は触媒室３の入口端３ａ中に導入されそして周
知の反応： ＣＨ４＋ ２Ｔ−Ｎ！Ｏ→Ｃｏｔ ＋ ４．Ｈ２（１）
に従って改質される。
料供給物は触媒室３の入口端３ａ中に導入されそして周
知の反応： ＣＨ４＋ ２Ｔ−Ｎ！Ｏ→Ｃｏｔ ＋ ４．Ｈ２（１）
に従って改質される。
この反応は吸熱的であるので、各々の室３から熱が吸収
され、それによりその室及び隣接する電池を冷却するだ
ろう。しかしながらこの冷却は掌３の入口末端３ａでそ
してし念がって面２ｂＶｃ最も近くの電池２の領域でよ
り大きくそして出口端３ｂへのそしてしたがって末端面
２ａに隣接する電池２の領域へのガス流れの方向に動く
につれて減少するだろう。燃料供給物の濃度が入口末端
３ａで最も大きくそして触媒室３の出口末端へ動くにつ
れて減少するのでこの方法で冷却が起る。
され、それによりその室及び隣接する電池を冷却するだ
ろう。しかしながらこの冷却は掌３の入口末端３ａでそ
してし念がって面２ｂＶｃ最も近くの電池２の領域でよ
り大きくそして出口端３ｂへのそしてしたがって末端面
２ａに隣接する電池２の領域へのガス流れの方向に動く
につれて減少するだろう。燃料供給物の濃度が入口末端
３ａで最も大きくそして触媒室３の出口末端へ動くにつ
れて減少するのでこの方法で冷却が起る。
触媒室３から出た後の部分的に改質された燃料供給物は
次に装ｆｉ＋ｌ［の隣接電池２のアノード室２ｇへ多岐
管４によりつながれる。室２ｇにおいて反応Ｉに従う追
加の改質ならびに下の反応ＩＩに従う電気化学的転換が
起こる： ＣＯ！＝＋ Ｈｚ →Ｈ２０＋ Ｃｏｗ ＋ ２ｅ
（Ｉｆ ）反応■により生成した水、及び水素の回収
は、完了するまでアノード室２ｇにおける反応Ｉｔ推進
させる。との場合において、改・π反応及びしたがって
冷却はガス入口末端２ ｇ ２ ′ｃそしてしたがつて
末端２ ａ Ｋ １４．？する電池２の領域においてよ
り大きくそしてガス出口末４２ｇ１へのガス流れの方向
にそしてしたがって末端２ｂｌＣ隣接する電池２の領域
において減少するだろう。
次に装ｆｉ＋ｌ［の隣接電池２のアノード室２ｇへ多岐
管４によりつながれる。室２ｇにおいて反応Ｉに従う追
加の改質ならびに下の反応ＩＩに従う電気化学的転換が
起こる： ＣＯ！＝＋ Ｈｚ →Ｈ２０＋ Ｃｏｗ ＋ ２ｅ
（Ｉｆ ）反応■により生成した水、及び水素の回収
は、完了するまでアノード室２ｇにおける反応Ｉｔ推進
させる。との場合において、改・π反応及びしたがって
冷却はガス入口末端２ ｇ ２ ′ｃそしてしたがつて
末端２ ａ Ｋ １４．？する電池２の領域においてよ
り大きくそしてガス出口末４２ｇ１へのガス流れの方向
にそしてしたがって末端２ｂｌＣ隣接する電池２の領域
において減少するだろう。
し九がって、認識されることが出来るように、触媒室３
中のガス流のための改質反応は末端面２ｂに隣接する１
！池２の領域におけるよりも大きな程度に末端面２ａに
隣接する領域において電池２ｆ、冷却する傾向がある。
中のガス流のための改質反応は末端面２ｂに隣接する１
！池２の領域におけるよりも大きな程度に末端面２ａに
隣接する領域において電池２ｆ、冷却する傾向がある。
他方、流れが触媒室中の流れに対して向流であるアノー
ド室２ｇ中のヴス流の改質反応は反対のやり方で電池２
全冷却する。即ち末・端面２ｂに隣接する１４池の・領
域は末端面２ａに隣接する領域より大きな程度に冷却さ
れる。したがって全体的効果は、改゛貞、反応のために
触媒室３またはアノード室２ｇのいずれかをもっばら使
用することにより達成されることができる他の場合より
もずっと均一に１池２を冷却することである。したがっ
てガスの通路につっての電池２のｉｔ分佑及びプロフィ
ルは一晴均一に維持される。
ド室２ｇ中のヴス流の改質反応は反対のやり方で電池２
全冷却する。即ち末・端面２ｂに隣接する１４池の・領
域は末端面２ａに隣接する領域より大きな程度に冷却さ
れる。したがって全体的効果は、改゛貞、反応のために
触媒室３またはアノード室２ｇのいずれかをもっばら使
用することにより達成されることができる他の場合より
もずっと均一に１池２を冷却することである。したがっ
てガスの通路につっての電池２のｉｔ分佑及びプロフィ
ルは一晴均一に維持される。
さらに認識されることが出来るように、温度分布上の一
層厳密なコントロールは室２ｇ及び３中の触媒の配置全
制限することにより実現されることが出来る。
層厳密なコントロールは室２ｇ及び３中の触媒の配置全
制限することにより実現されることが出来る。
第３図は触媒が室３の出口末端３ｂに到達しない或る点
まで入口末端３ａから延びている一つのそのような態様
を例示する。したがって室３は電池２の燃料電池末端２
ａに隣接する領域３ｃにわたって触媒が欠けている。同
様に、アノード室２ｇＩＣおいて触媒は出口端２ｇ１Ｋ
到達せず非触媒領域２ｇ３を規定する。
まで入口末端３ａから延びている一つのそのような態様
を例示する。したがって室３は電池２の燃料電池末端２
ａに隣接する領域３ｃにわたって触媒が欠けている。同
様に、アノード室２ｇＩＣおいて触媒は出口端２ｇ１Ｋ
到達せず非触媒領域２ｇ３を規定する。
第１図及び第３図において示されたような積み重ねを計
画するにあたって、５〜１０個の燃料電池２毎に１つの
触媒室３があることが本発明のもとに意図される。触媒
室の容積はそれが供給するアノード室２ｇの累積容積よ
り小さいのが好ましい。最適な均一性のための電池の数
、相対的容積及び室の相対的触媒光てん青の実際的値は
任意の特定の場合について実験的に決定されることがで
きる。
画するにあたって、５〜１０個の燃料電池２毎に１つの
触媒室３があることが本発明のもとに意図される。触媒
室の容積はそれが供給するアノード室２ｇの累積容積よ
り小さいのが好ましい。最適な均一性のための電池の数
、相対的容積及び室の相対的触媒光てん青の実際的値は
任意の特定の場合について実験的に決定されることがで
きる。
第１図の配置の場合において、即ち室２ｇ及び３の全体
の長さにわたってくまなく触媒を用いて、室３における
ほとんどの反応Ｉが入口３ａから測定された室の始めの
半分で起こるだろうことが予想されることが注目される
べきである。同様に、アノード室２ｇにおける反応は入
口２ｇ２から測定された室の始めの１起こることが予想
されるだろう。
の長さにわたってくまなく触媒を用いて、室３における
ほとんどの反応Ｉが入口３ａから測定された室の始めの
半分で起こるだろうことが予想されることが注目される
べきである。同様に、アノード室２ｇにおける反応は入
口２ｇ２から測定された室の始めの１起こることが予想
されるだろう。
上記からさらに認識されるようにして図示されているよ
うに、各々のアノードガス室２ｇ及び各々のこれらの室
中の触媒はそれらの各長さにわたって隣接のアノード電
極２ｂとガス連通している。
うに、各々のアノードガス室２ｇ及び各々のこれらの室
中の触媒はそれらの各長さにわたって隣接のアノード電
極２ｂとガス連通している。
次に、図示されるように、室３及びその中の触媒は、そ
れらの出口末端３ｂをアノード室２ｇの入口末端２ｇ２
と連結させることによってのみ電池２とガス連通してい
る。
れらの出口末端３ｂをアノード室２ｇの入口末端２ｇ２
と連結させることによってのみ電池２とガス連通してい
る。
あらゆる場合において、上記配列は本発明の応用を表わ
す多くの可能な特定の態様の単なる例示にすぎないこと
が理解される。多くのそして種々の他の配列は本発明の
精神及び範囲から離れることなしに容易に想像されるこ
とが出来る。
す多くの可能な特定の態様の単なる例示にすぎないこと
が理解される。多くのそして種々の他の配列は本発明の
精神及び範囲から離れることなしに容易に想像されるこ
とが出来る。
第１図は本発明の原理に従って積み重ねて配置された複
数の燃料電池装置を図解的に示す。 第２図は第１図の燃料電池装＃全構成する各々の燃料電
池を非常に詳細に例示する。 第３図は第１図の燃料電池配置の別の態様を示す０ １０・・・複合燃料電池積み重ね、１・・・燃料電池装
置、２・・・燃料電池、２ａ・・・第１末端面、２ｂ・
・・第２末端面、２ｃ・・・カソードガス室、２ｄ・・
・カソード電極、２ｅ・・・電解質、２ｆ・・・アノー
ド電極、２ｇ・・・アノードガス室、２ｇ１〜ガス出口
、２ｇ２・・・ガス入口、３・・・触媒室、３ａ・・・
ガス入口、３ｂ・・・ガス出口、３ｃ・・・触媒を欠く
部分、４・・・多岐管、５・・・多岐管、６・・・触媒
。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 信１名 ＦＩＧ、 ／ ＦＩＧ、 ２
数の燃料電池装置を図解的に示す。 第２図は第１図の燃料電池装＃全構成する各々の燃料電
池を非常に詳細に例示する。 第３図は第１図の燃料電池配置の別の態様を示す０ １０・・・複合燃料電池積み重ね、１・・・燃料電池装
置、２・・・燃料電池、２ａ・・・第１末端面、２ｂ・
・・第２末端面、２ｃ・・・カソードガス室、２ｄ・・
・カソード電極、２ｅ・・・電解質、２ｆ・・・アノー
ド電極、２ｇ・・・アノードガス室、２ｇ１〜ガス出口
、２ｇ２・・・ガス入口、３・・・触媒室、３ａ・・・
ガス入口、３ｂ・・・ガス出口、３ｃ・・・触媒を欠く
部分、４・・・多岐管、５・・・多岐管、６・・・触媒
。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 信１名 ＦＩＧ、 ／ ＦＩＧ、 ２
Claims (11)
- （１）（イ）（ｉ）第１燃料電池が、それぞれ１直線に
合わされている第１末端面及びそれぞれ１直線に合わさ
れている第２末端面を有し、（ｉｉ）各々の第１の電池
がアノード室、アノード電極、電解質、カソード電極及
びカソード室のサンドイッチ構造を含み、（ｉｉｉ）各
々のアノード室がそのそれぞれの第１電池の第１及び第
２末端面の間に延びておりそして第１末端面に隣接する
ガス入口及び第２末端面に隣接するガス出口を有する、
第１の積み重ねで配列された多くの一つまたはそれ以上
の第１燃料電池、 （ロ）（ｉ）第１の積み重ねと熱伝導関係にあり、（ｉ
ｉ）前記第１電池のアノード室の方向で延びておりそし
て（ｉｉｉ）前記第１電池の第２末端面に隣接するガス
入口及び前記第１電池の第１末端面に隣接するガス出口
を有する触媒室、 （ハ）１つまたはそれ以上の前記アノード室中にそして
前記触媒室中に配置された燃料の炭化水素含有分の吸熱
改質のための触媒、及び （ニ）前記触媒室のガス出口を前記第１電池のアノード
室のガス入口に連結するための第１手段、を含むことを
特徴とする装置。 - （２）炭化水素含有分を有する燃料を前記触媒室の前記
ガス入口に供給するための第２手段をさらに含む特許請
求の範囲第１項に記載の装置。 - （３）前記第１の積み重ねが５〜１０個の第１燃料電池
を含む特許請求の範囲第１項に記載の装置。 - （４）触媒が前記触媒室において前記触媒室のガス入口
から前記触媒室のガス出口に到達しない或る点まで配備
されておりそして 触媒がその各アノード室の各々においてその室のガス入
口からガス出口に到達しない或る点まで部分的に配置さ
れている、 特許請求の範囲第１項に記載の装置。 - （５）前記第１手段が前記触媒室のガス出口及び１つま
たはそれ以上の電池の前記アノード室のガス入口に共通
の第１多岐管を含む特許請求の範囲第１項に記載の装置
。 - （６）（イ）（ｉ）第２電池が（ａ）おたがいと及び第
１燃料電池の第１末端面と１直線に合わされているそれ
ぞれの第１末端面及び（ｂ）おたがいと及び第１燃料電
池のそれぞれの第２末端面と１直線に合わさられている
それぞれの第２末端面を有し、 （ｉｉ）各々の第２電池がアノード室、アノード電極、
電解質、カソード電極及びカソード室のサンドイッチ構
造を含み、 （ｉｉｉ）各々のアノード室がその各第２電池の第１及
び第２末端面間に延びておりそして第１末端面に隣接す
るガス入口及び第２末端面に隣接するガス出口を有して
いる、第２の積み重ねで配列された多くの一つまたはそ
れ以上の第２の燃料電池をさらに含み、 （ロ）前記第２の積み重ねが前記第１の積み重ねとスペ
ースを置かれて積み重ねられた関係で配置され、その結
果前記積み重ね間の前記スペースが両方の前記積み重ね
と熱伝導関係にある前記触媒室を形成し、 （ハ）前記触媒が１つまたはそれ以上の前記第２電池の
アノード室中に配置されており、そして（ニ）前記第１
手段がさらに前記触媒室のガス出口を前記第２電池のア
ノード室のガス入口に連結している、 特許請求の範囲第１項に記載の装置。 - （７）（イ）（ｉ）前記装置が、前記第２積み重ねと熱
伝導関係にありそして前記第２の積み重ねに続いている
別の触媒室をさらに含み、前記別の触媒室が前記第２電
池のアノード室の方向で延びておりそして前記第２電池
の第２末端面に隣接するガス入口及び前記第２電池の第
１末端面に隣接するガス出口を有し、 （ロ）前記触媒が前記別の触媒室に配置されており、そ
して （ハ）前記第１手段が前記別の触媒室のガス出口を前記
第２燃料電池のアノード室のガス入口にさらに連結する
、 特許請求の範囲第６項に記載の装置。 - （８）前記第１手段が前記触媒室のガス出口そして前記
１つまたはそれ以上の第１燃料電池及び前記１つまたは
それ以上の第２燃料電池のアノード室のガス入口に共通
である第１多岐管を含む特許請求の範囲第７項に記載の
装置。 - （９）前記第１電池のアノード室のガス出口に共通であ
る第２多岐管及び 前記第２電池のアノード室のガス出口に共通である第３
多岐管をさらに含む特許請求の範囲第８項に記載の装置
。 - （１０）各々の前記アノード室及び前記室の各々中の触
媒がそれらの各長さにわたつて隣接アノードとガス連通
している特許請求の範囲第１項に記載の装置。 - （１１）前記触媒室及びその中の触媒が前記触媒室のガ
ス出口と前記第１電池のアノード室のガス出口との前記
連結によつてのみ前記第１電池とガス連通している特許
請求の範囲第１０項に記載の装置。
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