【手続補正書】
【提出日】平成16年11月2日(2004.11.2)
【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】
燃料電池システムにおいて、
第一の反応ガス流と第二の反応ガス流を反応させることにより作動中に電気エネルギーを生成し、燃料電池排ガス流も生成する燃料電池スタックと、
前記燃料電池排ガス流を受け取るように配置され、作動中に前記燃料電池排ガス流の少なくとも一部を酸化させて、酸化済み排ガス流を生成する酸化ユニットと、
作動中に前記酸化済み排ガス流を受け取るように配置され、酸化済み排ガス流からの少なくとも一部の熱を入力流に伝達して、加熱入力流を生成する熱回収システムと、
前記入力流に伝達される酸化済み排ガス流からの第一熱量を制御することにより、加熱入力流を目標温度に維持する制御システムと、
を備えた燃料電池システム。
【請求項２】
加熱入力流の温度を感知するように配置された温度センサを更に備え、前記制御システムが加熱入力流の温度に基づいて加熱入力流を目標温度に維持する請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
燃料電池システムは、冷却システムを更に備え、作動中に、    前記熱回収システムは、酸化済み排ガス流からの第二熱量を前記冷却システムに伝達し、それにより入力流に伝達される酸化済み排ガス流からの第一熱量を減少させ、
前記制御システムは、加熱入力流の温度に基づいて、冷却システムに伝達される酸化済み排ガス流からの第二熱量を制御して、加熱入力流の温度を目標温度に維持する、
請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記冷却システムは、
作動中に、前記熱回収システムを貫流して、熱回収システムから熱を抜き出す冷却液と、
作動中に、前記冷却液が貫流し、前記冷却液から熱を抜き出す冷却装置と、  作動中に、前記冷却液を前記熱回収システム及び前記冷却装置を通して推進させ、それにより、冷却液に酸化済み排ガス流からの第二熱量を、加熱入力流の温度に基づいて抜き出させるポンプと、
を更に備えた請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記制御システムは、加熱入力流の温度に基づいて制御信号を生成するようにプログラムされた前記制御装置を更に備え、前記ポンプが制御信号に基づいて冷却液を推進させて、加熱入力流を目標温度に維持する、
請求項４に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記熱回収システムは、
酸化済み排ガス流からの熱を入力流に伝達し、目標温度を超える温度の熱い入力流を生成する第一熱回収装置と、
前記熱い入力流からの熱を冷却液に伝達し、目標温度の加熱入力流を生成する第二熱回収装置と、
を更に備える請求項４に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記熱回収システムは、
酸化済み排ガス流を受け取るように配置された空洞と、
前記空洞内に配置され、酸化済み排ガス流からの熱を抜き出す熱交換チューブと、
前記熱交換チューブ内に配置され、第一流体を受け取る伝導性内部チューブと、
前記熱交換チューブ内に前記伝導性内部チューブを同心的に配置するように、前記伝導性内側チューブを前記熱交換チューブに繋げる少なくとも１つのベーンであって、前記ベーンは交換チューブからの熱を伝導性内側チューブ及び第一流体に伝導するベーンとを備え、
前記伝導性内側チューブ及び前記交換チューブは、第二流体を受け取る管状通路を形成し、前記交換チューブは酸化済み排ガス流からの熱を第二流体に伝導し、
第一流体及び第二流体の内、少なくとも１つは入力流である、
請求項４に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
第一流体及び第二流体の内、少なくとも１つは冷却液である請求項７に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記燃料電池システムは、
前記酸化ユニットからの酸化済み排ガス流を受け取り、熱回収システムに接続された分岐を有する導管を更に備え、
前記制御システムは、
前記導管内に配置されて、加熱入力流の温度に対応して分岐を通って熱回収装置に案内される酸化済み排ガス流の量を制御し、それにより入力流に伝達される熱量を制御するバルブを備えた、
請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記温度センサは、加熱入力流の温度に対応したセンサ信号を生成する熱電対であり、前記制御システムは、
前記センサ信号に基づいて制御信号を生成するようにプログラムされたマイクロプロセッサと、
前記制御信号に対応して前記バルブを偏向させ、それにより前記バルブに熱回収装置に案内される加熱された排ガスの量を制御させるモータと、
を更に備えた請求項９に記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記温度センサのサイズ又は形状は加熱入力流の温度に応じて変化し、前記制御システムは、
前記温度センサのサイズ又は形状が変化する際に、バルブを偏向させるように温度センサをバルブに接続し、それによりバルブが熱回収装置に案内される加熱した排ガスの量を制御するリンケージを更に備えた請求項９に記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記リンケージ及び前記温度センサは、加熱入力流を目標温度に維持するように、熱回収装置に案内される加熱された排ガスの量を制御するように設計されている請求項１１に記載の燃料電池システム。
【請求項１３】
前記温度センサは、加熱入力流の温度が変化する際に、サイズ又は形状が変化する要素を備える請求項１１に記載の燃料電池システム。
【請求項１４】
前記要素はバイメタル・ストリップ及びワックス・プラグのうちの少なくとも一つのを備える請求項１３に記載の燃料電池システム。
【請求項１５】
燃料電池排ガス流を生成するために、第一反応ガス流と第二反応ガス流を燃料電池内で反応させることで電気エネルギーを生成する工程と、
酸化済み排ガス流を生成するために、燃料電池排ガス流の少なくとも一部を酸化させる工程と、
加熱入力流を生成するために、酸化済み排ガス流からの少なくとも一部の熱を入力流に伝達する工程と、
加熱入力流の温度を感知する工程と、
加熱入力流の温度に基づいて入力流に伝達された酸化済み排ガス流からの第一熱量を制御することにより、加熱入力流を目標温度に維持する工程と、
を含む方法。
【請求項１６】
酸化済み排ガス流からの第二熱量を冷却システムに伝達し、それにより入力流に伝達される酸化済み排ガス流からの第一熱量を減少させる工程と、
加熱入力流の温度に基づいて冷却システムに伝達される酸化済み排ガス流からの第二熱量を制御して、加熱入力流の温度を目標温度に維持する工程と、
を更に含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記酸化済み排ガス流からの第二熱量を伝達する工程は、
冷却液を使用して熱回収システムから熱を抜き出すことと、
前記冷却液を熱回収システム外に推進し、それにより、加熱入力流の温度に基づいて酸化済み排ガス流からの第二熱量を冷却液に抜き出させることと、
を更に含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
加熱入力流の温度に基づいて制御信号を生成する工程と、
生成された制御信号に基づいて、冷却液を熱回収システム外に推進させ、それにより、加熱入力流の温度に基づいて酸化済み排ガス流からの第二熱量を冷却液に抜き出させる工程と、
を更に含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
酸化済み排ガス流からの熱を入力流に伝達して、目標温度を超える温度の熱い入力流を生成する工程と、
前記熱い入力流からの熱を冷却液に伝達して、目標温度での加熱入力流を生成する工程と、
を更に含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
入力流を目標温度まで加熱するのに必要な酸化済み排ガス流の量を決定する工程と、
入力流を加熱するために前記決定量のみの酸化済み排ガスを使用し、それにより、入力流に伝達される熱量を制御して、出力流の温度を目標温度に維持する工程と、
を更に含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
加熱入力流の感知された温度に対応してセンサ信号を生成することと、
前記生成されたセンサ信号に基づいて制御信号を算出することと、
入力流を加熱するために、前記決定量のみの酸化済み排ガスを熱回収システムに案内する装置を制御する制御信号を使用し、それにより加熱入力流を目標温度に維持する工程と、
を更に含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記入力流は水である請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
前記加熱入力流は燃料処理による加湿された燃料吸込流である請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
燃料電池システムにおいて、
第一の反応ガス流と第二の反応ガス流を反応させることにより作動中に電気エネルギーを生成し、燃料電池排ガス流も生成する燃料電池スタックと、
前記燃料電池排ガス流を受け取るように配置され、作動中に前記燃料電池排ガス流の少なくとも一部を酸化させて、酸化済み排ガス流を生成する酸化ユニットと、
作動中に前記酸化済み排ガス流を受け取るように配置され、酸化済み排ガス流からの少なくとも一部の熱を水流に伝達する熱回収システムと、
炭化水素ガス流を水流と混合させて、燃料処理による加湿された燃料吸込流を形成するように適合された燃料加湿処理システムと、
前記燃料処理による加湿された燃料吸込流を受け取るように適合された燃料処理システムと、
を備えた燃料電池システム。
【請求項２５】
前記燃料加湿処理システムの温度を測定するように適合された温度センサと、
前記燃料加湿処理システムの温度に基づいて熱回収システムを制御するように適用した制御システムと、
を更に備えた請求項２４に記載の燃料電池システム。
【請求項２６】
前記酸化ユニットはハウジング内に包囲され、前記ハウジングは、熱伝導が酸化ユニットと加湿処理システムとの間で達成されるように、加湿システムの構造的な一部を形成する請求項２４に記載の燃料電池システム。
【請求項２７】
前記加湿システムは酸化ユニットの一部を包囲する請求項２６に記載の燃料電池システム。
【請求項２８】
前記加湿システムは、加熱水流が蒸発面と接触するように、前記加熱水流を受け取るように適合されている請求項２７に記載の燃料電池システム。
【請求項２９】
前記加湿システムは炭化水素ガスを蒸発面に渡って流すように適合され、燃料処理による加湿された燃料吸込流を形成する請求項２８に記載の燃料電池システム。
【請求項３０】
前記加湿システムは、冷却液を循環させるように適合された冷却液管を更に備え、冷却液と加湿システムの間の熱を伝達する請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
酸化ユニットに送られる空気量を調整して、酸化ユニット内の触媒の所望の温度を維持する工程と、
酸化ユニットの排ガスからの熱を水流に伝達して、加熱水流を形成する工程と、
加熱水流からの熱を冷却液流に伝達して、加熱水流の所望の温度を維持する工程と、
燃料処理によるガス状燃料流を加熱水流中に流す工程と、
加熱水流の温度を制御し、前記燃料処理装によるガス状燃料流内を通過する水蒸気の量を調整する工程と、
を含む方法。
【請求項３２】
加熱水流を蒸発面の方に向けて流し、燃料処理によるガス状燃料流を蒸発面上に流すことを更に含む請求項３１に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
請求項３１に記載の発明は、酸化ユニットに送られる空気量を調整して、酸化ユニット内の触媒の所望の温度を維持する工程と、酸化ユニットの排ガスからの熱を水流に伝達して、加熱水流を形成する工程と、加熱水流からの熱を冷却液流に伝達して、加熱水流の所望の温度を維持する工程と、燃料処理装置のガス状燃料流を加熱水流中に流す工程と、加熱水流の温度を制御し、前記燃料処理装置のガス状燃料流内を通過する水蒸気の量を調整する工程とを含む方法を要旨とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
発明の１又は複数の実施形態の詳細を、添付図面及び発明の実施の形態に述べ
る。発明の他の特徴、目的、効果は、発明の実施の形態及び図面から、及び特許
請求の範囲から明白となる。