【手続補正書】
【提出日】平成14年10月18日(2002.10.18)
【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】
水素ガス及び他のガスを含む混合ガス流を受け入れ、該混合ガス流を、前記他のガスの少なくとも実質的な部分を含む副産物流と少なくとも実質的に水素ガスを含む製品流とに分離する膜モジュールと、該膜モジュール内の少なくとも１つの膜エンベロープとを備え、前記膜モジュールは、前記製品流がそれを通じて該膜モジュールから除去される製品出力と、前記副産物流がそれを通じて該膜モジュールから除去される副産物出力とを具備する水素浄化器であって、
前記膜エンベロープは、
各膜領域が供給側の面及び透過側の面を有する一対の水素透過型膜領域と、支持材とを具備し、
前記一対の水素透過型膜領域は、それらの透過側の面で互いの方向に向いて相互に離隔してそれらの間に延びる収集導管を規定し、前記製品流は、前記収集導管へ前記膜領域を通り抜ける前記混合ガス流の一部から形成され、前記副産物流は、前記膜領域の供給側に残る前記混合ガス流の一部から形成され、前記収集導管は、この収集導管へ前記膜領域を通り抜けるガスが前記製品出力を通じて前記膜モジュールから引き出されることを可能にすべく、前記製品出力と連通し、前記供給側は、前記混合ガス流と連通しており、
前記支持材は、前記収集導管内にあり、前記膜領域の透過側を支持すべくなされている一方、前記一対の膜領域の透過側をそれぞれ支持すべくなされた一対の略対向する接触面を有し、該接触面は、接触面及び膜領域の間の金属間拡散を防止すべくなされたコーティングを有する接触面と、エキスパンデッドメタル材料から形成される接触面とからなるグループから選択される
ことを特徴とする浄化器。
【請求項２】
前記コーティングは、水素がある状態での分解に対して熱力学的に安定すべくなしてある請求項１記載の浄化器。
【請求項３】
前記コーティングは、約７００°Ｃ未満の温度で、及び随意的に約４００°Ｃ未満の温度で、水素がある状態での分解に対して熱力学的に安定すべくなしてある請求項２記載の浄化器。
【請求項４】
前記コーティングは、約１０００ｐｓｉ未満の圧力で、及び随意的に約５００ｐｓｉ未満の圧力で、水素がある状態での分解に対して熱力学的に安定すべくなしてある請求項２又は３記載の浄化器。
【請求項５】
前記コーティングは、酸化物、窒化物、炭化物、及び金属間化合物からなるグループの少なくとも１つから形成される請求項１乃至４の何れかに記載の浄化器。
【請求項６】
前記コーティングは、酸化アルミニウム、炭化タングステン、タングステン窒化物、チタン炭化物、チタン窒化物、及びこれらの混合物からなるグループから選択される請求項５記載の浄化器。
【請求項７】
前記コーティングは、化学蒸着、スパッタリング、熱蒸発、溶射、及び酸化が後続する蒸着の少なくとも１つによって、前記面に適用される請求項１乃至６の何れかに記載の浄化器。
【請求項８】
前記支持材は、前記膜領域の透過側と平行であり、且つ該透過側を横断するガス流を許容すべくなしてある請求項１乃至７の何れかに記載の浄化器。
【請求項９】
前記支持材は、前記収集導管を通るガス流路を規定し、該流路は、前記膜領域の透過側と平行に、且つ該透過側を横断して延びている請求項１乃至８の何れかに記載の浄化器。
【請求項１０】
前記支持材は、多孔性材料から形成されている請求項１乃至９の何れかに記載の浄化器。
【請求項１１】
前記接触面は、エキスパンデッドメタル材料から形成されている請求項１乃至１０の何れかに記載の浄化器。
【請求項１２】
前記膜領域は、前記膜エンベロープの組立て中に、前記接触面に接着される請求項１乃至１１の何れかに記載の浄化器。
【請求項１３】
前記支持材は、複数のスクリーン部材を有する請求項１乃至１２の何れかに記載の浄化器。
【請求項１４】
前記複数のスクリーン部材は、前記膜エンベロープの組立て中に、共に接着される請求項１３記載の浄化器。
【請求項１５】
前記複数のスクリーン部材は、内側スクリーン部材と、前記膜エンベロープの組立て中に、前記水素透過型膜領域が接着される略対向接触面を形成する一対の外側スクリーン部材とを有する請求項１３又は１４記載の浄化器。
【請求項１６】
前記内側スクリーン部材は、前記外側スクリーン部材よりも粗い請求項１５記載の浄化器。
【請求項１７】
前記スクリーン部材の少なくとも１つは、エキスパンデッドメタルから形成されている請求項１３乃至１６の何れかに記載の浄化器。
【請求項１８】
各水素透過型膜領域は、パラジウムと、パラジウム合金と、随意的にパラジウム及び銅を含む合金との少なくとも１つから形成される請求項１乃至１７の何れかに記載の浄化器。
【請求項１９】
前記膜モジュールは、複数の膜エンベロープを有する請求項１乃至１８の何れかに記載の浄化器。
【請求項２０】
前記膜モジュールは、前記複数の膜エンベロープがそれらの間に支持される端部プレートを有している請求項１９記載の浄化器。
【請求項２１】
前記膜モジュールは、前記膜領域の供給側に前記混合ガス流を選択的に供給し、前記収集導管から前記製品流を除去し、前記膜モジュールから前記副産物流を除去すべくなされた複数のガス輸送導管を有する請求項２０記載の浄化器。
【請求項２２】
各膜エンベロープは、前記混合ガス流の少なくとも一部が前記膜領域の供給側に供給される入力と、前記水素透過型膜領域を通り抜けない前記混合ガス流の一部が、前記膜エンベロープから除去される副産物出力と、前記水素透過型膜領域に浸透する前記混合ガス流の一部が前記収集導管から除去される製品出力を含んでいる請求項１９乃至２１の何れかに記載の浄化器。
【請求項２３】
前記複数の膜エンベロープの対応する入力、製品出力、及び副産物出力は、それぞれ、入口導管、製品導管、及び副産物導管を形成すべく、互いに連通している請求項２２記載の浄化器。
【請求項２４】
前記混合ガス流を製造すべくなされた水素製造装置と組み合わせてなる請求項１乃至２３の何れかに記載の浄化器。
【請求項２５】
前記水素製造装置に少なくとも部分的に内装され、随意的に、前記水素製造装置に完全に内装される請求項２４記載の浄化器。
【請求項２６】
前記水素製造装置は、材料流を受け入れ、該材料流から前記混合ガス流を製造すべくなされた水素製造領域を有する請求項２４乃至２５の何れかに記載の浄化器。
【請求項２７】
前記水素製造領域は、少なくとも１つの改質触媒ベッドを有する水蒸気改質領域であり、前記材料流は、水及び炭素を含有する供給材料を含む請求項２６記載の浄化器。
【請求項２８】
メタン生成触媒を含み、前記製品流を受け入れるべくなされた仕上げ触媒ベッドと組み合わせてなることを特徴とする請求項１乃至２７の何れかに記載の浄化器。
【請求項２９】
前記製品流の少なくとも一部を受け入れるべくなされた水素消費装置と組み合わせてなる請求項１乃至２８の何れかに記載の浄化器。
【請求項３０】
前記水素消費装置は、燃料電池スタックを有する請求項２９記載の浄化器。
【請求項３１】
前記水素消費装置は、バーナを有する請求項２９又は３０記載の浄化器。
【請求項３２】
水素透過型膜モジュールを形成する方法であって、
供給側及び浸透側を有する一対の水素透過型金属膜を設けるステップと、
水素ガスがそれを通じて流れ得る外面を有した支持材を設けるステップと、
前記支持材の外面のうちの１つに前記水素透過型金属膜のうちの１つの透過側を接着し、前記水素透過型金属膜の透過側間に延びる収集導管を有した膜エンベロープを形成すべく、前記支持材の外面の別のものに前記水素透過型金属膜の別のものの透過側を接着するステップと、
一対の端部プレートを有する膜モジュール内に前記膜エンベロープを配置するステップと、
接着剤の少なくとも実質的な部分を除去する酸化条件に前記膜モジュールを晒すステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項３３】
前記晒すステップは、前記膜エンベロープ上に及び該膜エンベロープを通じて空気を通す間に、前記膜モジュールを熱する請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
前記晒すステップは、前記透過側よりも大きい圧力で前記膜の供給側を維持する請求項３２又は３３記載の方法。
【請求項３５】
前記晒すステップは、第１の時間間隔で第１の温度に前記膜モジュールを熱し、次に、第２の時間間隔で第２の温度に前記膜モジュールを熱し、前記第２の温度は、前記第１の温度よりも高い請求項３２乃至３４の何れかに記載の方法。
【請求項３６】
前記晒すステップに先立って、前記設けるステップと、前記接着するステップとを複数の回数繰り返す請求項３２乃至３５の何れかに記載の方法。
【請求項３７】
前記支持材は、複数のスクリーン部材を有する請求項３２乃至３６の何れかに記載の方法。
【請求項３８】
前記支持材を形成すべく、少なくとも第１及び第２のスクリーン部材を共に接着するステップを更に有する請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
前記スクリーン部材の少なくとも１つは、エキスパンデッドメタル材料から形成される請求項３７又は３８記載の方法。
【請求項４０】
前記接着するステップに先立って、前記支持材の外面に、該外面と前記膜との間の金属間拡散を防止すべくなされたコーティングを適用するステップを更に有する請求項３２乃至３９の何れかに記載の方法。
【請求項４１】
前記コーティングは、水素がある状態で熱力学的に安定すべくなしてある請求項４０記載の方法。
【請求項４２】
請求項３２乃至４０の何れかに記載の方法に従って製造される膜モジュール。