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J-GLOBAL ID:200903004218321942

一体化された動力モジュール

Inventor:
Applicant, Patent owner:
Agent (1): 佐藤 一雄 (外3名)
Gazette classification:公表公報
Application number (International application number):2000533917
Publication number (International publication number):2002505510
Application date: Feb. 25, 1999
Publication date: Feb. 19, 2002
Summary:
【要約】熱および電気的な動力を作り出すための一体化された動力モジュールは、燃料(156)および空気(112)の吸入口、改質チャンバ(116)、燃料電池スタック(118)および燃焼室(120)を含むハウジング(110)内に設けられる。空気のような酸素を含んだガスは、流路(114)に沿ってモジュール内に一方向へ導入され、反応チャンバ内で生じて隣接する流路内を好ましくは反対方向に移動する反応生成物との熱交換を行って予熱される。燃料および酸素を含んでいるガスのための噴射器を有したノズル(169)がこれらのガスを改質器室の内部に供給すると、適切な装置によって点火される。改質器室からの反応生成物は、水素ガスのような反応生成物のいくらかを消費する燃料電池に、酸化ガスとして作用する反応室からの酸素と共に供給される。カソードおよびアノードの間の交換は、通常は蒸気として吸収されて燃料電池から取り出される水の生成と共に、電気を発生させる。燃料電池によって作り出された電流は外側に取り出されてユーザに供給されるが、水素は下流の燃焼室内で燃焼させられて加熱のための追加の熱エネルギ源を提供する。動力モジュールの別の実施例においては、燃料電池がシフト反応装置および水素浄化装置として用いられる。このモジュールの主要な生成物は、熱および精製された水素ガスである。
Claim (excerpt):
可燃性燃料を熱および電気エネルギに変換するための一体化された動力モジュールであって、 外側のハウジングと、 前記ハウジングを通って延びるとともに前記動力モジュール内において処理する可燃性の吸入燃料がその内部を通って供給される燃料吸入路と、 前記ハウジングを通って延びるとともに前記動力モジュール内において処理する酸素を含んだガスがその内部を通って供給される燃料吸入路と、 燃焼に先だって前記吸入ガスの第1の部分を加熱するための手段と、 約0.8未満の化学量論的ガス/燃料比で前記吸入燃料および前記加熱された第1のガス部分を燃焼させるための、前記ハウジング内に設けられた部分酸化改質器であって、前記吸入燃料および加熱された前記第1のガス部分を受け入れるためのポートと、それを通して酸素を含む生成ガスを排出流路内に排出するためのポートとを有し、前記受け入れのためのポートおよび前記排出のためのポートが同一若しくは異なる部分酸化改質器と、 前記部分酸化改質器へ前記吸入燃料および前記加熱された第1のガス部分を噴射するための、前記部分酸化改質器のポートの近傍に端部を有するノズルであって、噴射された燃料と噴射されたガスとを改質炉の壁面上に衝突させてそれによって両者を互いに混合させるように構成された燃料噴射器およびガス噴射器を有し、前記燃料噴射器および前記ガス噴射器が同一若しくは異なるノズルと、 前記部分酸化改質器の排出流路からの酸素を含む生成物ガスの少なくとも一部分および前記吸入ガスの第2の部分を受け入れるとともに電気化学的に処理して熱および電気エネルギを生じさせる、前記ハウジング内に設けられた燃料電池であって、少なくとも一つのアノードと、少なくとも一つのカソードと、その内部にアノード排気ガスが排出されるアノード出口流路およびその内部にカソード排気ガスが排出されるカソード出口流路を有し、前記アノードおよび前記カソードが電解質層によって分離されている燃料電池と、 前記燃料電池によって作り出された電流を外部負荷に供給するために有用なカソードターミナルおよびアノードターミナルと、 燃料電池排気ガスの少なくとも一部分を受け入れるとともに、少なくとも約1.1の化学量論的ガス/燃料比で前記吸入ガスの第3の部分と共に燃焼させて熱エネルギを作り出す、前記ハウジング内に設けられた燃焼室と、を備えることを特徴とする一体化された動力モジュール。
IPC (6):
H01M 8/06 ,  F02P 13/00 303 ,  F23Q 3/00 102 ,  H01M 8/04 ,  H01M 8/12 ,  H01M 8/24
FI (6):
H01M 8/06 G ,  F02P 13/00 303 Z ,  F23Q 3/00 102 A ,  H01M 8/04 N ,  H01M 8/12 ,  H01M 8/24 R
F-Term (10):
3G019AB02 ,  3G019KA15 ,  5H026AA05 ,  5H026AA06 ,  5H026CX10 ,  5H027AA05 ,  5H027AA06 ,  5H027BA01 ,  5H027MM01 ,  5H027MM12

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