【手続補正書】
【提出日】平成16年6月30日(2004.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質層、該電解質層を挟んで設けられた燃料電極および酸化剤電極を有し、外部から供給され燃料ガスを前記燃料電極に浸透させ、同じく外部から供給された酸化剤供給ガスを前記酸化剤電極に浸透させて、前記燃料ガスと前記酸化剤供給ガスとを前記電界質層を介して反応させて発電し、反応後の前記酸化剤供給ガスを酸化剤排出ガスとして排出する燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに接続され、該燃料電池スタックに供給する前記酸化剤供給ガスと前記燃料電池スタックから排出される前記酸化剤排出ガスとの間で熱交換・湿度交換を行う温度湿度調整装置と
を有する燃料電池であって、
前記温度湿度調整装置は温度湿度調整領域を有し、前記温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、イオウ化合物を吸着する物質、窒素化合物を吸着する物質、アンモニアを吸着する物質、ホルムアルデヒドを吸着する物質、ＣＯを吸着する物質およびちりやほこりを付着する物質の少なくともいずれか１つの物質が含まれていることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
電解質層、該電解質層を挟んで設けられた燃料電極および酸化剤電極を有し、外部から供給され燃料ガスを前記燃料電極に浸透させ、同じく外部から供給された酸化剤供給ガスを前記酸化剤電極に浸透させて、前記燃料ガスと前記酸化剤供給ガスとを前記電界質層を介して反応させて発電し、反応後の前記酸化剤供給ガスを酸化剤排出ガスとして排出する燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに接続され、該燃料電池スタックに供給する前記酸化剤供給ガスと前記燃料電池スタックから排出される前記酸化剤排出ガスとの間で熱交換・湿度交換を行う温度湿度調整装置と
を有する燃料電池であって、
前記温度湿度調整装置は温度湿度調整領域を有し、前記温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、カーボン粉末、貴金属を担持したカーボン粉末、活性炭、アセチレンブラック、水酸化カリウムおよび粘着性の物質の少なくともいずれか１つの物質が含まれていることを特徴とする燃料電池。
【請求項３】
電解質層、該電解質層を挟んで設けられた燃料電極および酸化剤電極を有し、外部から供給され燃料ガスを前記燃料電極に浸透させ、同じく外部から供給された酸化剤供給ガスを前記酸化剤電極に浸透させて、前記燃料ガスと前記酸化剤供給ガスとを前記電界質層を介して反応させて発電し、反応後の前記酸化剤供給ガスを酸化剤排出ガスとして排出する燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに接続され、該燃料電池スタックに供給する前記酸化剤供給ガスと前記燃料電池スタックから排出される前記酸化剤排出ガスとの間で熱交換・湿度交換を行う温度湿度調整装置と
を有する燃料電池であって、
前記温度湿度調整装置は、少なくとも３つに分割された第１、第２、第３の温度湿度調整領域を有し、各々の温度湿度調整領域においては、前記酸化剤供給ガスと前記酸化剤排出ガスとが温度湿度調整膜を介して対峙し、
外部から供給された前記酸化剤供給ガスは、前記第１の温度湿度調整領域、前記第２の温度湿度調整領域、前記第３の温度湿度調整領域の順に流れ、
一方、前記燃料電池スタックから排出された前記酸化剤排出ガスは、前記第３の温度湿度調整領域、前記第２の温度湿度調整領域、前記第１の温度湿度調整領域の順に流れ、
前記第１の温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、イオウ化合物を吸着する物質、窒素化合物を吸着する物質、アンモニアを吸着する物質、ホルムアルデヒドを吸着する物質、ＣＯを吸着する物質およびちりやほこりを付着する物質の少なくともいずれか１つの物質が含まれていることを特徴とする燃料電池。
【請求項４】
電解質層、該電解質層を挟んで設けられた燃料電極および酸化剤電極を有し、外部から供給され燃料ガスを前記燃料電極に浸透させ、同じく外部から供給された酸化剤供給ガスを前記酸化剤電極に浸透させて、前記燃料ガスと前記酸化剤供給ガスとを前記電界質層を介して反応させて発電し、反応後の前記酸化剤供給ガスを酸化剤排出ガスとして排出する燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに接続され、該燃料電池スタックに供給する前記酸化剤供給ガスと前記燃料電池スタックから排出される前記酸化剤排出ガスとの間で熱交換・湿度交換を行う温度湿度調整装置と
を有する燃料電池であって、
前記温度湿度調整装置は、少なくとも３つに分割された第１、第２、第３の温度湿度調整領域を有し、各々の温度湿度調整領域においては、前記酸化剤供給ガスと前記酸化剤排出ガスとが温度湿度調整膜を介して対峙し、
外部から供給された前記酸化剤供給ガスは、前記第１の温度湿度調整領域、前記第２の温度湿度調整領域、前記第３の温度湿度調整領域の順に流れ、
一方、前記燃料電池スタックから排出された前記酸化剤排出ガスは、前記第３の温度湿度調整領域、前記第２の温度湿度調整領域、前記第１の温度湿度調整領域の順に流れ、
前記第１の温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、カーボン粉末、貴金属を担持したカーボン粉末、活性炭、アセチレンブラック、水酸化カリウムおよび粘着性の物質の少なくともいずれか１つの物質が含まれていることを特徴とする燃料電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る燃料電池は、電解質層、該電解質層を挟んで設けられた燃料電極および酸化剤電極を有し、外部から供給され燃料ガスを前記燃料電極に浸透させ、同じく外部から供給された酸化剤供給ガスを前記酸化剤電極に浸透させて、前記燃料ガスと前記酸化剤供給ガスとを前記電界質層を介して反応させて発電し、反応後の前記酸化剤供給ガスを酸化剤排出ガスとして排出する燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに接続され、該燃料電池スタックに供給する前記酸化剤供給ガスと前記燃料電池スタックから排出される前記酸化剤排出ガスとの間で熱交換・湿度交換を行う温度湿度調整装置とを有する燃料電池であって、温度湿度調整装置は温度湿度調整領域を有し、前記温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、イオウ化合物を吸着する物質、窒素化合物を吸着する物質、アンモニアを吸着する物質、ホルムアルデヒドを吸着する物質、ＣＯを吸着する物質およびちりやほこりを付着する物質の少なくともいずれか１つの物質が含まれている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
この発明に係る燃料電池は、電解質層、該電解質層を挟んで設けられた燃料電極および酸化剤電極を有し、外部から供給され燃料ガスを前記燃料電極に浸透させ、同じく外部から供給された酸化剤供給ガスを前記酸化剤電極に浸透させて、前記燃料ガスと前記酸化剤供給ガスとを前記電界質層を介して反応させて発電し、反応後の前記酸化剤供給ガスを酸化剤排出ガスとして排出する燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに接続され、該燃料電池スタックに供給する前記酸化剤供給ガスと前記燃料電池スタックから排出される前記酸化剤排出ガスとの間で熱交換・湿度交換を行う温度湿度調整装置とを有する燃料電池であって、前記温度湿度調整装置は温度湿度調整領域を有し、前記温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、カーボン粉末、貴金属を担持したカーボン粉末、活性炭、アセチレンブラック、水酸化カリウムおよび粘着性の物質の少なくともいずれか１つの物質が含まれている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
この発明に係る燃料電池は、電解質層、該電解質層を挟んで設けられた燃料電極および酸化剤電極を有し、外部から供給され燃料ガスを前記燃料電極に浸透させ、同じく外部から供給された酸化剤供給ガスを前記酸化剤電極に浸透させて、前記燃料ガスと前記酸化剤供給ガスとを前記電界質層を介して反応させて発電し、反応後の前記酸化剤供給ガスを酸化剤排出ガスとして排出する燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに接続され、該燃料電池スタックに供給する前記酸化剤供給ガスと前記燃料電池スタックから排出される前記酸化剤排出ガスとの間で熱交換・湿度交換を行う温度湿度調整装置とを有する燃料電池であって、前記温度湿度調整装置は、少なくとも３つに分割された第１、第２、第３の温度湿度調整領域を有し、各々の温度湿度調整領域においては、前記酸化剤供給ガスと前記酸化剤排出ガスとが温度湿度調整膜を介して対峙し、外部から供給された前記酸化剤供給ガスは、前記第１の温度湿度調整領域、前記第２の温度湿度調整領域、前記第３の温度湿度調整領域の順に流れ、一方、前記燃料電池スタックから排出された前記酸化剤排出ガスは、前記第３の温度湿度調整領域、前記第２の温度湿度調整領域、前記第１の温度湿度調整領域の順に流れ、前記第１の温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、イオウ化合物を吸着する物質、窒素化合物を吸着する物質、アンモニアを吸着する物質、ホルムアルデヒドを吸着する物質、ＣＯを吸着する物質およびちりやほこりを付着する物質の少なくともいずれか１つの物質が含まれている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
この発明に係る燃料電池は、電解質層、該電解質層を挟んで設けられた燃料電極および酸化剤電極を有し、外部から供給され燃料ガスを前記燃料電極に浸透させ、同じく外部から供給された酸化剤供給ガスを前記酸化剤電極に浸透させて、前記燃料ガスと前記酸化剤供給ガスとを前記電界質層を介して反応させて発電し、反応後の前記酸化剤供給ガスを酸化剤排出ガスとして排出する燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに接続され、該燃料電池スタックに供給する前記酸化剤供給ガスと前記燃料電池スタックから排出される前記酸化剤排出ガスとの間で熱交換・湿度交換を行う温度湿度調整装置とを有する燃料電池であって、前記温度湿度調整装置は、少なくとも３つに分割された第１、第２、第３の温度湿度調整領域を有し、各々の温度湿度調整領域においては、前記酸化剤供給ガスと前記酸化剤排出ガスとが温度湿度調整膜を介して対峙し、外部から供給された前記酸化剤供給ガスは、前記第１の温度湿度調整領域、前記第２の温度湿度調整領域、前記第３の温度湿度調整領域の順に流れ、一方、前記燃料電池スタックから排出された前記酸化剤排出ガスは、前記第３の温度湿度調整領域、前記第２の温度湿度調整領域、前記第１の温度湿度調整領域の順に流れ、前記第１の温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、カーボン粉末、貴金属を担持したカーボン粉末、活性炭、アセチレンブラック、水酸化カリウムおよび粘着性の物質の少なくともいずれか１つの物質が含まれている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
この発明に係る燃料電池は、電解質層、該電解質層を挟んで設けられた燃料電極および酸化剤電極を有し、外部から供給され燃料ガスを前記燃料電極に浸透させ、同じく外部から供給された酸化剤供給ガスを前記酸化剤電極に浸透させて、前記燃料ガスと前記酸化剤供給ガスとを前記電界質層を介して反応させて発電し、反応後の前記酸化剤供給ガスを酸化剤排出ガスとして排出する燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに接続され、該燃料電池スタックに供給する前記酸化剤供給ガスと前記燃料電池スタックから排出される前記酸化剤排出ガスとの間で熱交換・湿度交換を行う温度湿度調整装置とを有する燃料電池であって、前記温度湿度調整装置は温度湿度調整領域を有し、前記温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、イオウ化合物を吸着する物質、窒素化合物を吸着する物質、アンモニアを吸着する物質、ホルムアルデヒドを吸着する物質、ＣＯを吸着する物質およびちりやほこりを付着する物質の少なくともいずれか１つの物質が含まれている。
温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、イオウ化合物を吸着する物質が含まれているので、適度な湿り気を有する中温中湿度領域において、燃料電池の性能を大幅に低下させるイオウ化合物を効果的に吸着除去することができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、窒素化合物を吸着する物質、および、アンモニアを吸着する物質が含まれているので、窒素化合物やアンモニア類などの燃料電池の酸化剤電極の機能を阻害する物質を吸着し除去することができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、ホルムアルデヒドを吸着する物質が含まれているので、ホルムアルデヒドの臭い成分を吸着して分解除去することができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、ＣＯを吸着する物質が含まれているので、ＣＯを効果的に吸着除去することができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、ちりやほこりを付着する物質が含まれているので、ちりやほこりを広い表面積に付着させて除去することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
また、この発明に係る燃料電池は、温度湿度調整装置は温度湿度調整領域を有し、前記温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、カーボン粉末、貴金属を担持したカーボン粉末、活性炭、アセチレンブラック、水酸化カリウムおよび粘着性の物質の少なくともいずれか１つの物質が含まれている。
温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、カーボン粉末が含まれているので、カーボン粉末が湿潤しすぎて水分で気孔が埋まってしまって表面積が低下することの少ない低温低湿度領域において、燃料電池の電極を被毒する可能性のある臭い成分を活性炭の広大な表面積に吸着させて除去することができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、貴金属を担持したカーボン粉末が含まれているので、カーボン粉末が湿潤しすぎて水分で気孔が埋まってしまって表面積が低下することの少ない低温低湿度領域において、燃料電池の電極を被毒する可能性のある臭い成分を活性炭の広大な表面積に吸着させて除去することができる。また、ＣＯを大量に吸着し、改質ガス中のＣＯ濃度が急激に増加した場合でも、ＣＯ濃度の変化を緩和し、燃料電池スタックの出力電圧への影響を緩和することができる。
さらに、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、イオウ酸化物を吸着する物質である活性炭が含まれているので、適度な湿り気を有する中温中湿度領域において、燃料電池の性能を大幅に低下させるイオウ酸化物を効果的に吸着除去することができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、高比面積を持つカーボン粉末であるアセチレンブラックが含まれているので、カーボン粉末が湿潤しすぎて水分で気孔が埋まってしまって表面積が低下することの少ない低温低湿度領域において、燃料電池の電極を被毒する可能性のある臭い成分を活性炭の広大な表面積に吸着させて除去することができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、水酸化カリウムが含まれているので、酸性化合物がアルカリ性の水酸化カリウムに中和されてトラップすることができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、粘着性の物質が含まれているので、粘着物質が高温多湿によって寿命劣化するような物質の場合でも、低温低湿度の領域で、酸化剤供給ガスに含まれるごみなどの粒子状や繊維状の物質を効率的に粘着物質によって吸着除去することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
また、温度湿度調整装置は、少なくとも３つに分割された第１、第２、第３の温度湿度調整領域を有し、各々の温度湿度調整領域においては、酸化剤供給ガスと酸化剤排出ガスとが温度湿度調整膜を介して対峙し、外部から供給された酸化剤供給ガスは、第１の温度湿度調整領域、第２の温度湿度調整領域、第３の温度湿度調整領域の順に流れ、一方、燃料電池スタックから排出された酸化剤排出ガスは、第３の温度湿度調整領域、第２の温度湿度調整領域、第１の温度湿度調整領域の順に流れるので、低温低湿度、中温中湿度、高温高湿度の順に、反応供給ガスを効率的に加温加湿することができ、温度・湿度の交換を高効率で行うことができるので、装置の小型化を図ることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
また、第１の温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、イオウ化合物を吸着する物質、窒素化合物を吸着する物質、アンモニアを吸着する物質、ホルムアルデヒドを吸着する物質、ＣＯを吸着する物質およびちりやほこりを付着する物質の少なくともいずれか１つの物質が含まれている。
温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、イオウ化合物を吸着する物質が含まれているので、適度な湿り気を有する中温中湿度領域において、燃料電池の性能を大幅に低下させるイオウ化合物を効果的に吸着除去することができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、窒素化合物を吸着する物質、および、アンモニアを吸着する物質が含まれているので、窒素化合物やアンモニア類などの燃料電池の酸化剤電極の機能を阻害する物質を吸着し除去することができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、ホルムアルデヒドを吸着する物質が含まれているので、ホルムアルデヒドの臭い成分を吸着して分解除去することができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、ＣＯを吸着する物質が含まれているので、ＣＯを効果的に吸着除去することができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、ちりやほこりを付着する物質が含まれているので、ちりやほこりを広い表面積に付着させて除去することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
また、第１の温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、カーボン粉末、貴金属を担持したカーボン粉末、活性炭、アセチレンブラック、水酸化カリウムおよび粘着性の物質の少なくともいずれか１つの物質が含まれている。
温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、カーボン粉末が含まれているので、カーボン粉末が湿潤しすぎて水分で気孔が埋まってしまって表面積が低下することの少ない低温低湿度領域において、燃料電池の電極を被毒する可能性のある臭い成分を活性炭の広大な表面積に吸着させて除去することができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、貴金属を担持したカーボン粉末が含まれているので、カーボン粉末が湿潤しすぎて水分で気孔が埋まってしまって表面積が低下することの少ない低温低湿度領域において、燃料電池の電極を被毒する可能性のある臭い成分を活性炭の広大な表面積に吸着させて除去することができる。また、ＣＯを大量に吸着し、改質ガス中のＣＯ濃度が急激に増加した場合でも、ＣＯ濃度の変化を緩和し、燃料電池スタックの出力電圧への影響を緩和することができる。
さらに、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、イオウ酸化物を吸着する物質である活性炭が含まれているので、適度な湿り気を有する中温中湿度領域において、燃料電池の性能を大幅に低下させるイオウ酸化物を効果的に吸着除去することができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、高比面積を持つカーボン粉末であるアセチレンブラックが含まれているので、カーボン粉末が湿潤しすぎて水分で気孔が埋まってしまって表面積が低下することの少ない低温低湿度領域において、燃料電池の電極を被毒する可能性のある臭い成分を活性炭の広大な表面積に吸着させて除去することができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、水酸化カリウムが含まれているので、酸性化合物がアルカリ性の水酸化カリウムに中和されてトラップすることができる。
また、温度湿度調整領域に用いられる温度湿度調整膜に、粘着性の物質が含まれているので、粘着物質が高温多湿によって寿命劣化するような物質の場合でも、低温低湿度の領域で、酸化剤供給ガスに含まれるごみなどの粒子状や繊維状の物質を効率的に粘着物質によって吸着除去することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】削除
【補正の内容】