(57)【要約】燃料電池発電装置９において、リサイクル装置２５の上流側のリサイクルループ２３，２４へ空気を導入することによって、複数の燃料セルから成るスタック１１におけるアノード流領域１３へ空気が取り込まれる。空気供給源は、カソード流領域１４へ酸化剤反応ガスを与えるカソード空気供給装置３１、低圧かつ低流量の個別の空気ポンプ４８またはカソード空気供給装置３１から流れ制限部４１，４２を介してアノード流領域１３の排出部におけるリサイクルループ２３，２４の圧力側へ接続された低圧かつ低流量の個別のポンプ４５であってもよい。
2009522724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃料セルから成るスタック（１１）であって、燃料入口（１８）および燃料出口（２３）を備えた燃料反応ガスが通流するアノード流領域（１３）と、空気入口（３０）を備えた酸化剤反応ガスが通流するカソード流領域（１４）と、を燃料セルの各々が有したスタック（１１）と、
前記燃料セルから成るスタックの前記燃料出口と前記燃料入口との間を接続する燃料リサイクルループ（２４，２５）と、
前記燃料入口に接続された燃料供給源（２０）と、
前記空気入口に接続された空気供給装置（３１）と、
を備え、
前記燃料出口および空気供給源（３１，４５，４８）が、流体連通部を備えることを特徴とする燃料電池発電装置（９）。
【請求項２】
前記流体連通部が、前記空気供給源（３１，４５，４８）と前記燃料出口（２３）との間にバルブ（４１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項３】
前記流体連通部が、前記空気供給源（３１，４５，４８）と前記燃料出口（２３）との間に配置された流れ制御装置（４１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項４】
前記流れ制御装置が、前記バルブ（４１）であることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池発電装置。
【請求項５】
前記空気供給源が、前記空気供給装置（３１）であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項６】
前記空気供給源が、低圧かつ低流量のポンプ（４８）であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項７】
前記流体連通部が、前記空気供給源（３１，４５，４８）と前記燃料出口（２３）との間に配置された前記流れ制御装置（４１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項８】
前記空気供給源が、前記カソード空気供給装置（３１）と前記燃料出口（２３）との間の前記流体連通内に配置された低流量かつ低圧の空気ポンプ（４８）であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項９】
複数の燃料セルから成るスタック（１１）であって、燃料入口（１８）および燃料出口（２３）を備えた燃料反応ガスが通流するアノード流領域（１３）と、空気入口（３０）を備えた酸化剤反応ガスが通流するカソード流領域（１４）と、を燃料セルの各々が有したスタック（１１）と、
前記燃料セルから成るスタックの前記燃料出口と前記燃料入口との間を接続する燃料リサイクルループ（２４，２５）と、
前記燃料入口に接続された燃料供給源（２０）と、
前記空気入口に接続された空気供給装置（３１）と、
を備えた燃料電池発電装置（９）において、
空気供給源（３１，４５，４８）に前記燃料出口を接続することを特徴とする方法。
【請求項１０】
流れ制御部（４１）を介して前記燃料出口（２３）に前記空気供給源（３１，４５，４８）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記流れ制御部が、バルブ（４１）であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記空気供給装置（３１）に前記燃料出口（２３）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
低圧かつ低流量のポンプ（４８）に前記燃料出口（２３）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
流れ制御手段（４１）を介して前記燃料出口（２３）に前記空気供給源（３１，４５，４８）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
低流量かつ低圧の空気ポンプ（４８）を介して前記燃料出口（２３）に前記カソード空気供給装置（３１）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記燃料制御手段（４１）を介して前記燃料出口（２３）に前記低圧かつ低流量のポンプ（４８）を接続することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
燃料電池発電装置の燃料リサイクルループ（２３，２４）へ空気（３１，４５，４８）を送り込むことを特徴とする前記燃料電池発電装置（９）内の燃料流部（１３，１８）へ空気を取り込む方法。
【請求項１８】
前記燃料電池発電装置（９）の前記燃料リサイクルループ（２３，２４）へカソード空気供給装置（３１）からの空気を送り込むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記燃料電池発電装置（９）の前記燃料リサイクルループ（２３，２４）へ低流量かつ低圧の空気ポンプ（４５）からの空気を送り込むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
低流量かつ低圧の空気ポンプ（４８）を介して前記燃料電池発電装置（９）の前記燃料リサイクルループ（２３，２４）へカソード空気供給装置（３１）からの空気を送り込むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を燃料リサイクルガスと混合することによって、陽子交換膜（ＰＥＭ）のアノード流領域へ空気を送り込むことに関し、これにより、一酸化炭素を二酸化炭素に変化させるとともに、アノード電極触媒の汚染および低下、さらに、これに付随する性能低下を減少させる。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子形燃料電池のアノード反応ガス流へ少量の空気（取り込み空気）を送り込むことが一般的になされている。空気によってアノード電極触媒を被毒させる一酸化炭素を無害の二酸化炭素へ変化させる。また、空気の取り込みは、燃料流内に存在する他の汚染物質を酸化することを補助する。空気取り込みシステムは、固体高分子形燃料電池スタックを改質燃料で動作する場合に一般的に使用されてきた。ここで、改質燃料は、優先的な酸化のような転化方法が燃料セルの上流で使用された後でさえも、比較的高い濃度（約１０〜１００ｐｐｍ）の一酸化炭素を含んでいる。適切な空気取り込みシステムは、一酸化炭素を有益に減少させる十分な空気量でかつ燃料供給源の水素との可燃性限界を超過しないようにアノード内の空気量を調整しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、空気取り込みシステムは、複雑であるとともに、望ましくないシステムの複雑さおよび危険な状態を生じさせる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、低純度の水素を容易に許容する燃料電池システムと、安全な燃料電池空気取り込みシステムと、簡潔な燃料電池アノード空気取り込みシステムと、燃料電池アノード触媒の被毒を減少させる簡潔な方法と、改良された燃料電池性能と、燃料電池性能を長期間にわたって延長することと、改良された燃料電池および燃料電池の動作と、を備える。
【０００５】
「実験室等級」水素のような高純度の水素は、燃料電池発電装置を毎日作動させるのに非常に高価である。本発明では、「産業等級」水素のような、いわゆる「純」水素は、一般的に、５ｐｐｍを超える一酸化炭素と、二酸化硫黄および（一酸化炭素に変化する）二酸化炭素のような他の不純物と、を含むことが認識されている。したがって、空気の取り込みは、純粋でない水素（即ち、９９．９９９％より低い水素）を使用する際に有利である。本発明は、水素リッチ燃料（即ち、９０％より高い水素）が、水素の利用率を最大化するように有利にリサイクルされることに基づいている。
【０００６】
本発明は、燃料電池燃料リサイクルループにおける圧力および流れのパラメータが、非常に簡単に抽出空気を導入するのに有利であるという認識に部分的に基づいている。これにより、少量の空気の取り込み、特に（燃料入口における圧力より非常に低い）燃料リサイクルループの低い燃料圧力によって、カソード空気ブロワからの横方向の流れ、または比較的低圧かつ低流量が要求された専用の空気ブロワを使用するか、またはこのようなブロワを組み合わせて使用することが可能となる。
【０００７】
本発明では、少量の空気が、アノードの燃料リサイクルループガスシステムへ取り込まれる。さらに、本発明では、カソード空気供給源からの少量の空気が、燃料リサイクルループガスシステムへ案内される。さらに、本発明では、小さな低圧ポンプからの空気が、燃料リサイクルループガスシステムへ案内されてもよい。さらに、本発明では、カソード空気供給ポンプからの空気圧は、非常に小さなポンプを用いて僅かに押し上げられており、ポンプの出口は、燃料リサイクルループガスシステムに接続される。
【０００８】
本発明は、燃料リサイクルループでの圧力および流れの関係における利点があり、これにより、経済的に、安全に、かつ容易に少量の空気を導入するのに有利である。
【０００９】
アノード入口における従来の空気取り込みに対する本発明の構成の利点は、より低圧のポンプとなること、および／または専用空気取り込みポンプあるいはエゼクタを排除できること、アノード流領域に流入する前に燃料および空気がより混合すること、および取り込み空気の圧力を制御することが可能なことである。
【００１０】
本発明の他の面、特徴および利点は、以下の本発明の例示の実施例における詳細な説明を参照することにより、より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１によると、燃料電池発電装置９は、複数の燃料セルから成るスタックを備えており、該燃料セルの各々は、燃料反応ガスが通流するアノード流領域１３と、酸化剤反応ガスが通流するカソード流領域１４と、冷媒が通流する冷媒通路１５と、を有する。アノード流領域の入口１８は、圧力制御バルブ１９を介して水素供給源２０に接続される。ここで、水素は、本実施例では純水素ではない。アノード流領域の出口２３は、導管２４によってリサイクル装置２５に接続される。ここで、リサイクル装置は、従来のリサイクルポンプ、あるいは燃料供給部２０によって駆動されるリサイクルエゼクタであってもよい。リサイクル装置の特性は、本発明の様々な実施例に適合するように選択可能である。
【００１２】
また、アノード流領域１３の出口２３は、排出バルブ２８に接続されており、この排出バルブ２８を通して、従来のように少量のアノード排気が連続的に排出されるか、または汚染物を除去するためにアノード排気が一気に排出される。バルブ２８を通る流れは、本発明の実施例に適合するように、換気され、あるいは、バーナ（および対応する装置）に送られ、またはカソード流領域に返されてもよい。
【００１３】
カソード流領域の入口３０は、空気ポンプ３１に接続されており、カソード流領域の出口３４は、圧力制御バルブ３５を介して（大気のような）排出部に接続される。バルブ１９，２８，３５は、制御部３８に応答する。本発明の特定の実施例において所望である場合、特に、カソードがほぼ大気圧で動作される場合、バルブ３５は省略されてもよい。どちらの場合でも、流れ制御は、制御部３８によって空気ブロワ３１の速度を制御することを含む。
【００１４】
本発明の第１の実施例では、リサイクル導管２４は、流れ制御バルブ４１のような流れ制限部を介してカソード空気ポンプ３１の出口に接続される。バルブ４１は、アノードへ（体積にして）約０．２５〜１．０％だけ空気を供給するように制御部３８によって調節される。この実施例では、付加的なポンプは必要ではない。導管２４内の燃料リサイクルガスの圧力がアノード入口１８の圧力より非常に低いので、空気の供給は、カソード空気ポンプ３１を備えた低圧かつ低流量の装置を用いて達成される。
【００１５】
空気ポンプ３１の圧力が、リサイクルループへ適切な取り込み空気流を与えるのに不十分な場合は、付加的な圧力が、図２に示されるような非常に小さなポンプ４５によって与えられてもよい。この実施例の利点は、入口の圧力がカソード空気ポンプ３１によって与えられるので、ポンプ４５の圧力要求が減少されることである。さらに、これにより、空気入口圧力より高い燃料出口圧力が許容され、これは多くの場合に望ましいことがある。
【００１６】
図３に示される本発明の他の実施例では、カソード空気ポンプ３１からの出口流は使用せず、リサイクルループへ空気を与える低圧かつ低流量の専用ポンプ４８を使用する。体積％の小さい空気のみが必要とされる（つまり、この問題に許容される）ので、低流量の空気で十分である。リサイクル装置２５の入口において、リサイクルループは低圧（約数ｋＰａ即ち１ｐｓｉの数分の１）なので、ポンプは、容易に非常に低コスト、低圧、かつ低流量のブロワとして形成できる。
【００１７】
本発明の実施例において所望であれば、図１〜３の実施例において、流れ制限部は、バルブ４１に直列に配置された固定のオリフィスを備えてもよい。図１および図２の実施例において、制御バルブ４１を、固定された簡潔なオリフィスまたは制御を全く必要としない空気流制限部に置き換えてもよい。これは、燃料電池発電装置の出力が増加するにつれて、要求される取り込み空気およびカソード空気流の両方が直線的に増加するためである。燃料電池発電装置のエネルギ出力に適合するようにカソード空気ポンプ３１の速度が変化するのでこのポンプ３１からの流れが増加／減少することに応じて、空気の取り込みが要求されるように受動的に増加／減少する。
【００１８】
本発明における他の特徴は、（ポンプ、エゼクタまたは他の圧力増加装置のような）リサイクル装置の上流側に空気を導入することによって、取り込み空気が燃料とより完全に混合することである。一般的な配置では、リサイクルループへの空気入口とアノード流領域との間の流路の長さは、アノード流領域の入口に直接設けられる従来技術の空気取り込み部の場合より長くなり、これにより、空気と燃料がより混合することを保証する。
【００１９】
さらに、リサイクルループ内の水素は、水で飽和され、かつ（例えば、スタック内のカソードから渡ってくる窒素で）希釈される。したがって、リサイクルループへ取り込み空気を導入することは、供給源からの乾燥し、かつ希釈されていない水素へ取り込み空気を導入することよりも安全である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】カソード空気ポンプから燃料リサイクルループへ空気を取り込む燃料電池発電装置の部分の簡素化され、かつ様式化された構成図である。
【図２】カソード空気ポンプによって供給された個別の空気ポンプから燃料リサイクルループへ空気を取り込む燃料電池発電装置の部分の簡素化され、かつ様式化された構成図である。
【図３】外気によって供給された個別の空気ポンプから燃料リサイクルループへ空気を取り込む燃料電池発電装置の部分の簡素化され、かつ様式化された構成図である。
【図１】
2009522724.tif 000003
【図２】
2009522724.tif 000004
【図３】
2009522724.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃料セルから成るスタック（１１）であって、燃料入口（１８）および燃料出口（２３）を備えた燃料反応ガスが通流するアノード流領域（１３）と、空気入口（３０）を備えた酸化剤反応ガスが通流するカソード流領域（１４）と、を燃料セルの各々が有したスタック（１１）と、
制御部（３８）と、
前記燃料セルから成るスタックの前記燃料出口と前記燃料入口との間を接続する燃料リサイクル装置（２５）を備えた燃料リサイクルループ（２４，２５）と、
前記燃料入口に接続された燃料供給源（２０）と、
を備え、
前記燃料電池発電装置の通常の動作中に前記制御部によって動作可能となるとともに、前記燃料リサイクルドライブの上流側で前記燃料リサイクルループに前記空気供給源（３１，４５，４８）を接続する流体連通部を備え、これにより、燃料電池発電装置の通常の動作中に一酸化炭素を減少させるように前記アノード流領域へ空気を取り込むことを特徴とする燃料電池発電装置（９）。
【請求項２】
前記流体連通部が、前記空気供給源（３１，４５，４８）と前記燃料出口（２３）との間にバルブ（４１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項３】
前記流体連通部が、前記空気供給源（３１，４５，４８）と前記燃料出口（２３）との間に配置された流れ制御装置（４１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項４】
前記流れ制御装置が、前記バルブ（４１）であることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池発電装置。
【請求項５】
前記空気供給源が、前記空気供給装置（３１）であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項６】
前記空気供給源が、低圧かつ低流量のポンプ（４８）であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項７】
前記流体連通部が、前記空気供給源（３１，４５，４８）と前記燃料出口（２３）との間に配置された前記流れ制御装置（４１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項８】
前記空気供給源が、前記カソード空気供給装置（３１）と前記燃料出口（２３）との間の流体連通内に配置された低流量かつ低圧の空気ポンプ（４８）であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項９】
複数の燃料セルから成るスタック（１１）であって、燃料入口（１８）および燃料出口（２３）を備えた燃料反応ガスが通流するアノード流領域（１３）と、空気入口（３０）を備えた酸化剤反応ガスが通流するカソード流領域（１４）と、を燃料セルの各々が有したスタック（１１）と、
制御部（３８）と、
前記燃料セルから成るスタックの前記燃料出口と前記燃料入口との間を接続する燃料リサイクル装置（２５）を備えた燃料リサイクルループ（２４，２５）と、
前記燃料入口に接続された燃料供給源（２０）と、
前記空気入口に接続された空気供給装置（３１）と、
を備えた燃料電池発電装置（９）において、
前記燃料電池発電装置の通常の動作中に前記制御部によって動作可能である接続部を介して前記燃料リサイクルドライブの上流側で前記燃料リサイクルループに空気供給源（３１，４５，４８）を接続するステップを有し、これにより、燃料電池発電装置の通常の動作中に一酸化炭素を減少させるように前記アノード流領域へ空気を取り込むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
流れ制御部（４１）を介して前記燃料出口（２３）に前記燃料供給源（３１，４５，４８）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記流れ制御部が、バルブ（４１）であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記空気供給装置（３１）に前記燃料出口（２３）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月8日(2008.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃料セルから成るスタック（１１）であって、燃料入口（１８）および燃料出口（２３）を備えた燃料反応ガスが通流するアノード流領域（１３）と、空気入口（３０）を備えた酸化剤反応ガスが通流するカソード流領域（１４）と、を燃料セルの各々が有したスタック（１１）と、
制御部（３８）と、
前記燃料セルから成るスタックの前記燃料出口と前記燃料入口との間を接続する燃料リサイクル装置（２５）を備えた燃料リサイクルループ（２４，２５）と、
前記燃料入口に接続された燃料供給源（２０）と、
を備え、
前記燃料電池発電装置の通常の動作中に前記制御部によって動作可能となるとともに、前記燃料リサイクルドライブの上流側で前記燃料リサイクルループに前記空気供給源（３１，４５，４８）を接続する流体連通部を備え、これにより、燃料電池発電装置の通常の動作中に一酸化炭素を減少させるように前記アノード流領域へ空気を取り込むことを特徴とする燃料電池発電装置（９）。
【請求項２】
前記流体連通部が、前記空気供給源（３１，４５，４８）と前記燃料出口（２３）との間にバルブ（４１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項３】
前記流体連通部が、前記空気供給源（３１，４５，４８）と前記燃料出口（２３）との間に配置された流れ制御装置（４１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項４】
前記流れ制御装置が、前記バルブ（４１）であることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池発電装置。
【請求項５】
前記空気供給源が、前記空気供給装置（３１）であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項６】
前記空気供給源が、低圧かつ低流量のポンプ（４８）であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項７】
前記流体連通部が、前記空気供給源（３１，４５，４８）と前記燃料出口（２３）との間に配置された前記流れ制御装置（４１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項８】
前記空気供給源が、前記カソード空気供給装置（３１）と前記燃料出口（２３）との間の流体連通内に配置された低流量かつ低圧の空気ポンプ（４８）であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項９】
複数の燃料セルから成るスタック（１１）であって、燃料入口（１８）および燃料出口（２３）を備えた燃料反応ガスが通流するアノード流領域（１３）と、空気入口（３０）を備えた酸化剤反応ガスが通流するカソード流領域（１４）と、を燃料セルの各々が有したスタック（１１）と、
制御部（３８）と、
前記燃料セルから成るスタックの前記燃料出口と前記燃料入口との間を接続する燃料リサイクル装置（２５）を備えた燃料リサイクルループ（２４，２５）と、
前記燃料入口に接続された燃料供給源（２０）と、
前記空気入口に接続された空気供給装置（３１）と、
を備えた燃料電池発電装置（９）において、
前記燃料電池発電装置の通常の動作中に前記制御部によって動作可能である接続部を介して前記燃料リサイクルドライブの上流側で前記燃料リサイクルループに空気供給源（３１，４５，４８）を接続するステップを有し、これにより、燃料電池発電装置の通常の動作中に一酸化炭素を減少させるように前記アノード流領域へ空気を取り込むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
流れ制御部（４１）を介して前記燃料出口（２３）に前記燃料供給源（３１，４５，４８）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記流れ制御部が、バルブ（４１）であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記空気供給装置（３１）に前記燃料出口（２３）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
低圧かつ低流量のポンプ（４８）に前記燃料出口（２３）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
流れ制御手段（４１）を介して前記燃料出口（２３）に前記空気供給源（３１，４５，４８）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
低流量かつ低圧の空気ポンプ（４８）を介して前記燃料出口（２３）に前記カソード空気供給装置（３１）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記燃料制御手段（４１）を介して前記燃料出口（２３）に前記低圧かつ低流量のポンプ（４８）を接続することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
燃料電池発電装置の燃料リサイクルループ（２３，２４）へ空気（３１，４５，４８）を送り込むことを特徴とする前記燃料電池発電装置（９）内の燃料流部（１３，１８）へ空気を取り込む方法。
【請求項１８】
前記燃料電池発電装置（９）の前記燃料リサイクルループ（２３，２４）へカソード空気供給装置（３１）からの空気を送り込むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記燃料電池発電装置（９）の前記燃料リサイクルループ（２３，２４）へ低流量かつ低圧の空気ポンプ（４５）からの空気を送り込むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
低流量かつ低圧の空気ポンプ（４８）を介して前記燃料電池発電装置（９）の前記燃料リサイクルループ（２３，２４）へカソード空気供給装置（３１）からの空気を送り込むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月10日(2008.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃料セルから成るスタック（１１）であって、燃料入口（１８）および燃料出口（２３）を備えた燃料反応ガスが通流するアノード流領域（１３）と、空気入口（３０）を備えた酸化剤反応ガスが通流するカソード流領域（１４）と、を燃料セルの各々が有したスタック（１１）と、
前記燃料セルから成るスタックの前記燃料出口と前記燃料入口との間を接続する燃料リサイクルループ（２４，２５）と、
前記燃料入口に接続された燃料供給源（２０）と、
前記空気入口に接続された空気供給装置（３１）と、
を備え、
前記燃料出口および空気供給源（３１，４５，４８）が、流体連通部を備えることを特徴とする燃料電池発電装置（９）。
【請求項２】
前記流体連通部が、前記空気供給源（３１，４５，４８）と前記燃料出口（２３）との間にバルブ（４１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項３】
前記流体連通部が、前記空気供給源（３１，４５，４８）と前記燃料出口（２３）との間に配置された流れ制御装置（４１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項４】
前記流れ制御装置が、前記バルブ（４１）であることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池発電装置。
【請求項５】
空気供給装置（３１）が、前記酸化剤反応ガスに空気を供給するように構成され、前記空気供給源が、前記空気供給装置（３１）であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項６】
前記空気供給源が、低圧かつ低流量のポンプ（４８）であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項７】
前記流体連通部が、前記空気供給源（３１，４５，４８）と前記燃料出口（２３）との間に配置された前記流れ制御装置（４１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項８】
前記空気供給源が、前記空気供給装置（３１）と前記燃料出口（２３）との間の前記流体連通内に配置された低流量かつ低圧の空気ポンプ（４８）であることを特徴とする請求項５に記載の燃料電池発電装置。
【請求項９】
複数の燃料セルから成るスタック（１１）であって、燃料入口（１８）および燃料出口（２３）を備えた燃料反応ガスが通流するアノード流領域（１３）と、空気入口（３０）を備えた酸化剤反応ガスが通流するカソード流領域（１４）と、を燃料セルの各々が有したスタック（１１）と、
前記燃料セルから成るスタックの前記燃料出口と前記燃料入口との間を接続する燃料リサイクルループ（２４，２５）と、
前記燃料入口に接続された燃料供給源（２０）と、
前記空気入口に接続された空気供給装置（３１）と、
を備えた燃料電池発電装置（９）において、
空気供給源（３１，４５，４８）に前記燃料出口を接続することを特徴とする方法。
【請求項１０】
流れ制御部（４１）を介して前記燃料出口（２３）に前記空気供給源（３１，４５，４８）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記流れ制御部が、バルブ（４１）であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記空気供給装置（３１）に前記燃料出口（２３）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
低圧かつ低流量のポンプ（４８）に前記燃料出口（２３）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
流れ制御手段（４１）を介して前記燃料出口（２３）に前記空気供給源（３１，４５，４８）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
低流量かつ低圧の空気ポンプ（４８）を介して前記燃料出口（２３）に前記カソード空気供給装置（３１）を接続することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記燃料制御手段（４１）を介して前記燃料出口（２３）に前記低圧かつ低流量のポンプ（４８）を接続することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
通常運転での負荷時に、燃料電池発電装置の燃料リサイクルループ（２３，２４）へ空気（３１，４５，４８）を送り込むことを特徴とする前記燃料電池発電装置（９）内の燃料流部（１３，１８）へ空気を取り込む方法。
【請求項１８】
前記燃料電池発電装置（９）の前記燃料リサイクルループ（２３，２４）へカソード空気供給装置（３１）からの空気を送り込むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記燃料電池発電装置（９）の前記燃料リサイクルループ（２３，２４）へ低流量かつ低圧の空気ポンプ（４５）からの空気を送り込むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
低流量かつ低圧の空気ポンプ（４８）を介して前記燃料電池発電装置（９）の前記燃料リサイクルループ（２３，２４）へカソード空気供給装置（３１）からの空気を送り込むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【国際調査報告】
2009522724.tif 000006