(57)【要約】  高温燃料電池（１１）を備えるシステム（１）が電池スタック（５）用締付け装置および後燃焼用の軸方向に整列した室（７）を含む。この締付け装置の締付けロッド（６０）がこれらの後燃焼室の間に配置してある。排ガスダクトがこれらの後燃焼室をシートシンクとして役立つ熱交換器（２０ａ）に結合する。この締付け装置の締付け要素（６２）がこの熱交換器に熱伝導するように結合してある。圧力ばね（６３）がこの締付けロッドの一端とこの締付け要素の板（６２２）の間でこれらの締付けロッド上に配置してある。それらは、これらの締付けロッド上に締付け力を働かせる。これらの圧力ばねは、この締付け要素によって電池スタックから遮蔽され、それでこれらの圧力ばねは、このヒートシンクのために、この締付け力が維持される、適度な温度にしか曝されない。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温燃料電池（１１）、電池スタック（５）用クランプ装置およびあと燃えプロセス用の軸方向に整列した室（５）を有し、クランプ装置のクランプバー（６０）がこれらのあと燃え室の間に配置してあり且つこれらのあと燃え室の排気ガス通路がヒートシンクとして作用する熱交換器（２０ａ）に接続してある機械装置（１）であって、前記クランプ装置のクランプ要素（６２）がこの熱交換器と伝熱結合していること、圧縮ばね（６３）がそれぞれの場合これらのクランプバーに、クランプバーの一端とこのクランプ要素のラグ（６２）との間で取付けてあり、それによってこれらのクランプバーにクランプ力を働かせること、およびこれらの圧縮ばねは、クランプ要素によってこの電池スタックに対して遮蔽され、それで、ヒートシンクのおかげで、これらの圧縮ばねは、クランプ力が維持される、適度の温度にしか曝されないことを特徴とする機械装置。
【請求項２】
請求項１に記載の機械装置であって、前記熱交換器（２０ａ）が暖房装置（２０ｂ）の一部であること、暖房目的の燃焼ガス（３０ｂ）を発生するために燃料をこの暖房装置で燃焼できること、前記熱交換器が燃焼ガス用と前記あと燃えプロセスからの排気ガス（３８）用の二つの別々の通路（それぞれ、２１および２２）を含むこと、並びに、特に、室内暖房および／または温水暖房の目的で、熱をこれらの通路から、機器へ熱を運べる熱搬送媒体へ移せることを特徴とする機械装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２による機械装置であって、前記クランプ装置は、クランプ板（６１）、前記クランプバー（６０）、前記クランプ要素（６２）および前記圧縮ばね（６３）からも組立ててあること、並びに前記スタックの前記電池は、このクランプ板と前記クランプ要素の間で互いに圧迫されることを特徴とする機械装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の機械装置であって、前記クランプ装置は、前記あと燃え室（７）および中に前記室を閉込めるコルセット状ケージ（４０）と共に内側ユニット（４）を形成すること、並びに該内側ユニットが内側ユニットの周りに箱状態様に配置した更なる部品と共に前記電池スタック（５）の多要素スリーブ（４、１２、１３）を形成し、その中で機械装置の運転中に供給される空気を加熱できることを特徴とする機械装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか一項に記載の機械装置であって、前記電池の空気入口点（５２）を備える四つの軸方向に向いた空気供給領域（４７ａ）が上記電池スタック（５）の周辺で四つのあと燃え室（７）の間に配置してあること；上記クランプバー（６０）のそれぞれの一つが互いに直接向い合って位置する二つの空気案内領域の中を伸びること、並びに導電バー（５１ａ）および／または“ダミーバー”が好ましくはこれら二つの他の空気供給領域に配置してあることを特徴とする機械装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか一項に記載の機械装置であって、断熱部品を備える受け台構造が上記電池スタック（５）と前記熱交換器（２０ａ）の間に配置してあること、および上記クランプ要素（６２）が前記電池スタックの一端と上記熱交換器の間でこの受け台構造を橋絡する接続を創成することを特徴とする機械装置。
【請求項７】
請求項６に記載の機械装置であって、前記熱交換器（２０ａ）が熱伝導のよい材料、特にアルミニウムから成る端板（１０１）を有すること、および前記クランプ要素（６２）がこの端板上にねじ留めしてあることを特徴とする機械装置。
【請求項８】
請求項７に記載の機械装置であって、電気発熱ロッド用接続線および導電バー（５１ａ）が前記端板（１０１）上に取付けてあり、それでそれらは、配置のおかげで機械装置の作動中適度な温度にしか曝されないことを特徴とする機械装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の機械装置であって、それが前記電池での電気化学反応および電子パワーシステム（１４３）を備える電子装置（１４）に必要な空気のための吸引管（８）を含むこと、空気源がこの誘導管の下流に配置してあり、それによってこの空気を少なくともこの電子パワーシステムの冷却のために利用できること、並びにその様に使った空気を更に機械装置の熱放散部に案内できることを特徴とする機械装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文による、高温燃料電池および電池スタック用クランプ装置を備える機械装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の機械装置は、ＥＰ−Ａ−１０３７２９６（＝Ｐ．６９６４）から知られているような燃料電池を含む。この燃料電池は、円筒形の電池スタックを形成し、あと燃えをこの電池スタックの周辺で軸方向に向いた室で行い、約１０００°Ｃの排気ガスが生じる。入口点がこれらのあと燃え室の間にあり、それらを通して予熱したプロセス空気（簡単に言えば、空気）を電力送出する電気化学反応のためにこれらの電池へ供給する。燃料ガスをこのスタックの中心にある軸方向通路を介してこれらの電池へ分配する。
【０００３】
各燃料電池は、二つの部分、即ち、所謂ＰＥＮ素子（簡単に言えば、ＰＥＮ）と円板状相互接続子を含む。少なくとも三層、即ちＰ（カソード＝正極）、Ｅ（電解質）およびＮ（アノード）から成るこのＰＥＮ素子は、電気化学的能動素子で、それで（７００〜９００°Ｃで）この電気化学的反応を実行でき、それは、層状固体電解質並びにそれぞれコーティングによって付けた二つの電極ＰおよびＮから成る薄い円板の形をしている。この相互接続子は、燃料ガス用スペースから空気用スペースを分離する。それは、レリーフ状の輪郭を備える構成を有し、一方で、それによって中央入口点からＰＥＮに沿って周辺部までの燃料ガスの流れが可能になる。他方、空気の流れは、この構成によって特別な方法で導かれ；この空気は、入口点から中央領域へ向けられ、およびそこからＰＥＮに沿って周辺部へ戻される。この電池スタックの周辺部に、ガス（それぞれ、空気および燃料ガス）の出入りのための開口が別々に配置してある。
【０００４】
あと燃え室は、断熱材料の層または殻によって囲まれ、それは、これらの室と共に、この電池スタックの多要素スリーブを形成する。改質装置がこのスリーブ内に且つこの電池スタックの直ぐ下に配置してあり、その中で燃料ガスが少なくとも部分的にＣＯおよびＨ２に接触変換される。これに関して、部分酸化が生じるように、酸素（空気）を燃料ガスと混合する。ＣＯおよびＨ２の発生は、第１にこの部分酸化で可能であり、その上、熱を吸熱反応のために放出する。
【０００５】
この多要素スリーブは、断熱システムとして作ってある。その断熱機能は、外部熱回収装置の役割を果す。最初に別の外部熱回収装置で予熱しなければならない、電気化学的プロセスのために電池に要求される空気の代りに、この電池スタックから流れ去る熱をこのスリーブの中の空気によって部分的に吸収し且つ再び反応位置へ戻すので、最初冷たいかまたは僅かに予熱しただけの空気をヒートシンクとして使う。
【０００６】
このスリーブは、多層構造であり、同時に空気流用の通路システムを有する。このスリーブの第１層または殻とこのスリーブの内側部品の間に、第１中空スペースがあり、その中で空気の分配と加熱、即ち、このスリーブの冷却が行われる。この第１中空スペースに続く通路システムで、空気の更なる加熱が生じる。この通路の代りにまたはそれに加えて、多孔質のガス透過性部品もこのスリーブに組込め、それは所謂動的断熱材を形成し、この断熱材の細孔を半径方向に貫流する空気が、この電池スタックから主として熱放射によって伝達され且つこの断熱材料によって吸収される熱を拾い上げる。この拾い上げた熱をこの空気によって電池スタックへ運び戻す。
【０００７】
あと燃え室は、排気ガスを通す、軸方向に向いた収集室として作ってある。特に吸続けられる、この排気ガスは、これらの室から半径方向に外に流出し、続いて軸方向に流れる。このスリーブから電池スタックの中へ通過する前に、この空気をあと燃え室の外壁で更に加熱し、これにつれてあと燃え中に発生する熱に対応してこれらの室内を軸方向に流れる排気ガスおよび電気化学的反応中に発散した熱の一部が熱を引渡す。
【０００８】
この燃料電池は、ビルの基盤施設の一部である機械装置において使い、これらの燃料電池によって変換したエネルギーを熱エネルギー（例えば、暖房目的用の）および電気エネルギーの形で利用する。
【０００９】
接触は、また電気的接触が存在しなければならない全てのＰＥＮ素子と相互連絡器との間に実際に存在するために、電池スタックが軸線方向に一緒に押圧される必要がある。この目的のために、締め付け装置が設けられている。この種の締め付け装置は、締め付けバネが高温にさらされることのない締め付けばね（または、圧続ばね）を含む。電池は、作動において７００℃以上の温度を採用しているので、締め付け装置は、締め付けばねが配置された地域において許容温度を越さないように設計されなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、高温燃料電池および電池スタック用クランプ装置を備える機械装置で、そのクランプ手段が高動作温度で何の損傷も受けないものを提供することである。この目的は、請求項１に定義する機械装置によって満足される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
従属請求項２ないし９は、この発明による機械装置の有利な実施例に関する。
【００１２】
以下に図面を参照して本発明を説明する。
【実施例】
【００１３】
本発明による機械装置の装置１の上部 −図１参照− は、電池スタック５（図４参照）と多要素スリーブから成る燃料電池１１である。電池スタック５を環境に対して仕切るこのスリーブは、この装置１の下部の上端を形成し且つ操作要素１００を担持するテーブル１０に固定してある。この多要素スリーブは、部分的にロシヤの入れ子人形（＝“マトリョーシカ”）に類似して構成してある。この装置１の正常運転では約６０°Ｃ以下の温度にしか曝されない、一点鎖線で示す、断熱材の外スリーブ部１２は、この外スリーブ部１２の内側と共に中空スペース（図示せず）を形成する、内断熱スリーブ部１３を囲む。予熱空気（プロセス空気）がテーブル１０開口１０２からこの中空スペースに入り、そこを流れる。
【００１４】
内スリーブ部１３は、二部分受け台１３１、１３２（それは一体構成でもよい）、ジャケット１３３および蓋１３５（それらは互いに接着剤で接着してある）を含む。この下受け台部１３１は、テーブル１０の上にある。燃料ガス（部分酸化のために空気と混合して）を管路３からこの多要素スリーブの中に上受け台部１３２の高さにある改質装置へ送込む。この中空スペースの空気は、ジャケット１３３にある半径方向通路１３４を通って、図３ないし図７を参照して説明する、更なるユニット４へ流れる。通路１３４を通過すると、この空気は、内スリーブ部から更なる熱を吸収する。通路１３４の領域で、この内スリーブ部１３は、従って局部的に能動的断熱材として構成してある。このプロセス空気は、燃料電池に入る前にこのユニット４の中で更に加熱される。ユニット４の中でのあと燃え中に、この空気は、排気ガスの成分になる。この排気ガスは、軸方向収集チャンネルに入り、これらの中をユニット４の受け台へ流れ、そこで半径方向通路を通り、軸方向に中央に位置する出口通路へ流れ込む。排気ガス３０ａは、この出口通路から装置１の下部へ排出される、図２参照。この軸方向収集チャンネルは、装置１の下部へ直接、即ち、共通出口通路へ一緒に案内されずに、通じることもできる。
【００１５】
図２ａに、装置１の下部にテーブル１０の直ぐ下に配置した暖房装置２の熱交換器２０ａを示す。都合よくはアルミニウムの金属板１０１がテーブル１０の部品である。燃料電池１１がこの板１０１に固定してある。それは、熱い多要素スリーブからの熱をヒートシンクとして作用する熱交換器へ向けるように電池スタック５用のクランプ装置によって固定してあり、それによりばねのために十分低い温度がこのクランプ装置のベースに存在する。ガス暖房システム２０ｂが熱所要量のピークに対応するために（寒冬日のｎ事項）またはこれらの燃料電池も作動していない夏に所要量に対応するために追加の加熱システムとして設けてある。
【００１６】
このクランプ装置は、−図４ないし図６参照−あと燃え室の間に配置したクランプバー６０を含む。このクランプ装置のクランプ要素６２は、熱交換器と伝熱結合している。圧縮ばね６３がクランプバー６０に、それぞれの場合クランプバー６０の一端とクランプ要素６２のラグとの間に取付けてある。この点で、それらはクランプバー６０にクランプ力を働かせる。圧縮ばね６３は、クランプ要素６２によってこの電池スタックに対して遮蔽され、それで、このヒートシンクのおかげで、圧縮ばね６３は、適度の温度にしか曝されず、それがこのクランプ力を維持する。このクランプ装置は、クランプ板６１、クランプバー６０、クランプ要素６２および圧縮ばね６３から成る。このスタックの電池は、クランプ板とクランプ要素の間で互いに圧迫される。
【００１７】
熱交換器２０ａは、二重壁ジャケット２３内に二つの別々の通路２１および２２を含み、それは、チャンネル２１、２２の間の仕切り壁と共に、一体の部品を形成し、それを通って熱搬送媒体が流れる。この部品は、室内暖房システム（やはり温水暖房）用の暖房装置、この室内暖房システムの戻り管路２５ａ用のスタブ２４ａおよび往き管路２５ｂ用のスタブ２４ｂに接続してある。第１通路２１で、高温排気ガス３０ａが熱を熱搬送媒体へ伝える。その上、第２通路２２で、第２ガス、このガス暖房システム２０ｂの燃焼ガス３０ｂが熱を熱搬送媒体に引渡す。この燃焼ガス３０ｂは、環境圧力より高い圧力で熱交換器２０ａを貫流するが、排気ガス３０ａの圧力は、それを吸引ファン（図８の１５）で吸出すので、低い。冷却したガス（矢印３０ｃ）は、煙突（図８の煙突１６）から環境へ放出する。
【００１８】
図３は、この多要素スリーブの最内部を形成するユニット４を示す。電池スタック５を直接囲む、このユニット４は、コルセット状ケージの機能を備える外壁４０を有する。ユニット４は、あと燃え用に軸方向に向いた室７を含む（図４および図７参照）。このスリーブの外領域（部品１２、１３）に於けるスタック５の周辺部の間に、室７を固定する構造がある。この構造は、コルセット状ケージ４０を含み、このスタック軸に垂直なその断面は、本質的に正多角形の形状（ここでは四隅を備える）を有する。あと燃え室７は、この多角形の各隅に関連する。半径方向ばね力がそれぞれ隅から関連する室７に作用する。詳細は、以下に図７を参照して更に説明する。スリーブ部品１３の通路１３４を通って流れ込む空気は、第２中空スペース（図示せず）の中でケージ４０の隅の方へそらされ、そこで孔４００を通ってユニット４の内部へ流れ込む。
【００１９】
このユニット４は、上端が蓋４５によって閉じてある。下方に曲った金属ストリップの形をした板ばね６４がケージ４０の隅に配置してある。これらの板ばね６４は、それらが蓋４５用の弾性ファスナ手段として作用するように、それぞれケージ４０の壁にある二つのスロット６４０から挿入してある。底に、このユニット４は、スリーブ部品１３の受け台１３１、１３２に対応する、三部品受け台４１ａ、４１ｂ、４２を有する。このケージ４０は、クランプ６５によって中央受け台部４１ｂに解放可能且つ弾力的に固着してある。ガス管路３が通じる改質装置は、上受け台部４２に配置してある。この改質装置用のスリーブが、水平ガスダクト部３’と共に −都合のよい実施例では− たばこのパイプの形をしたセラミック材料の一体構造品を形成する。都合よくは触媒作用の表面被覆を備える円筒形のハニカム本体である、改質装置がこの“たばこのパイプ”の頭に（このハニカム本体の外壁とスリーブの内壁の間をシールして）挿入してある。ベースのガス温度が高くならないように、放射線防護手段もこの“たばこのパイプ”に組込むことができる。圧縮ばね６３を備えるクランプ要素６２が下受け台部４１ａに配置してある。このクランプ要素６２は、ラグ６２３でテーブル１０（板１０１、図２参照）にねじ留めしてある。
【００２０】
蓋４５は、一方で断熱材として役立つ。他方で、それは、あと燃え室７を固定する目的でそれらを下方に押付ける。この接触圧力のために、室７に個々に作用する、追加のクランプ手段を蓋４５の下に設けることができる。セラミックピンもこれらのあと燃え室７への圧力のために設けることができ、これらのピンは、蓋４５およびそれらに作用する板ばね６４によって案内される。固定の更なる可能性は、室７を受け台領域でそれにねじ留めすることである。
【００２１】
図４は、安定な板、クランプ板６１で作った、電池スタック５用のクランプ装置の上端を示す。二つのクランプバー６０は、クランプ板６１の孔に固定したヘッド６０’を有する。これらのコネクタバーは、この板６１を、図５に更に詳しく示すクランプ要素６２に結合する。熱的におよび電気的に絶縁する板５０がクランプ板６１と電池スタック５の間に配置してあり且つその上端で電流コレクタ５１を終らせる。導電バー５１ａが電流コレクタ５１に集めた電流の導通に役立つ。図４は、三つのあと燃え室７の上端も示し、これらの室７の四番目のものは省略してある。
【００２２】
クランプ板６１は、図４に示すのと違う形状をとることもできる。それで、例として、それはビーム状の形状でもよい。このクランプ板６１を製造すべき材料は、この高温電池スタック５付近で起る高温で安定なままでなければならない。金属合金またはセラミック材料、例えば窒化シリコンをこの材料として考慮するようになる。
【００２３】
図５および図６は、このクランプ装置の下部要素を形成するクランプ要素６２を示す。クランプ力をもたらす圧縮ばねがヨーク６２１のヘッド側を形成するラグ６２２に取付けてある。このヨーク６２１は、テーブル１０の板１０１に少なくとも二つのラグ６２３で固着してあるリング６２０（半分だけを示す）に始る。この圧縮ばね６３は、二つのナットにより下方に動かないようにしてある下リング円板６３１とスリーブ６３０の間に配置してある。ヨーク６２１を通ってリング６２９へかつそこから板１０１へそしてまた熱交換器２０ａへもの熱放散のおかげで、この圧縮ばね６３は、熱交換器２０ａの熱交換媒体が冷却作用をする限り、決して許容できなく熱くなることはない（このばねの最大許容温度：３００°Ｃ）。従って、圧縮ばね６３がクランプロッド６０に及すクランプ作用は、弱くならない。
【００２４】
図７は、図３に示すユニット４の部分断面図を示す。半径方向力がコルセット状ケージ４０の四隅から四つのあと燃え室７上に作用する。これらの室７は、外壁７１を有し、封止縁７５として縁が閉じたトラフ状あと燃え室７０を含む。この封止縁７５は、半径方向ばね力によって室７とスタック５の間の封止ストリップ７５’上に押付けられる。このトラフ状スペース７０は、狭い通路７３を介して排気ガス３０用の軸方向収集通路７２に接続してある。この収集通路７２は、トラフ状スペース７０とコルセット状ケージ４０の隅との間に配置してある。
【００２５】
このコルセット状ケージ４０は、四隅のあるプリズムの形をしている。これらの隅は、鈍頭である、即ち、これらの隅の形は、尖った隅から三角形を切り落すことによってできる。これらの半径方向ばね力は、アフタバーナ室７と板ばね４９にのしかかるストリップ４８で発生できる。これらの板ばね４９は、鈍角隅にあるスロット４９０に吊してある。これらのストリップ４８は、熱の不良導体であるセラミック材から成るのが好ましい。それでこれらの板ばね４９があと燃え室７の高温から保護される。
【００２６】
軸方向収集通路７２は、室の外壁７１と共に、狭い通路７３または狭い通路７３の一部を形成する。この狭い通路７３は、主としてリング隙間の形をしている。収集通路７２は、細長い隙間７２ａを有し、それは排気ガス３０が狭い通路７３から収集通路７２へ流れ込むための通路として役立つ。あと燃え室７の断面は、 −収集通路７２を含み− 鏡面対称形である。この対称軸は、この隅でコルセット状ケージ４０が広がる角度の二等分線上にある。
【００２７】
充填物４６がコルセット状ケージ４０とあと燃え室７の間に配置してある。隙間状通路４７がこれらの充填物４６と室７の表面の間に空いている。これらは、これらの隅から室壁７１に沿ってこのスタック５の電池の空気入口点５２まで通じている。室７および充填物４６は、それぞれ、高温に耐え且つ熱をよく通す材料（金属または、例えば、炭化シリコン、ステアタイトのようなセラミック材）でおよび熱伝導の悪いセラミック材から製造する。
【００２８】
序文で既に説明したように、この燃料電池は、ＰＥＮおよび相互接続子を含む。空気用のスペースを燃焼ガス用のスペースから分離する、この相互接続子は、レリーフ状の輪郭を有し、それを通る空気の流れが特別の方法でそらされる。この空気は、空気入口点５２から半径方向通路５２ａを通って中央領域へ流れ、およびそこからこのＰＥＮに沿って周辺部へ戻る。このＰＥＮの反対側を改質した燃料ガス（ＣＯおよびＨ２を含む）が、電池スタック５の軸に沿って伸びる中央通路５３から周辺部まで流れる。これら二つの半径方向に外方に流れるガス流（プロセス空気および燃焼ガス）は、あと燃え室７０で混合し、そこで非反応燃料残留物が燃焼する。この様にして生じる排気ガス３０は、更に収集通路７２へ流れ続ける。狭い通路７３のおかげで、この流れは、主として水平に向けられる。垂直流出が最初にこの収集通路７２内で起る。実際上、もう如何なる熱も収集通路７２から、通路４７で加熱すべき空気には伝えられず、それで実際上如何なる軸方向温度勾配も生じない。
【００２９】
コルセット状ケージ４０を備える構成による弾力的固定のおかげで、このスタックとトラフ状あと燃えスペース７０の封止縁７５との間にシールが生じる。ケージ４０での蓋４５の弾力的固定に加えて、様々な部品の熱膨張挙動差の結果として避けられない、寸法誤差の補償を生じる構成が存在する。
【００３０】
充填物４６は、その中央に窪みがあり、そこを通って空気入口点５２の前に常にエントランスホール４７ａが開いたままである。図７は、このエントランスホール４７ａ内から受け台部４２の表面を見ている。そこに二つの孔８００および孔６００が見える。孔６００は、このクランプ装置のまたは導電ロッド５１ａのクランプロッド６０用に存在する。この装置の起動に必要な発熱ロッドまたは管状発熱体（図示せず）が孔８００を通して案内されている。好ましくは全てのエントランスホール４８ａ内で同じ流れ状態を起すために、付加的に“ダミーロッド”を使う。導電ロッド５１ａ１本だけが必要で、二つの位置をそのために利用できる。この“ダミーロッド”は、この余分の位置に関連する。
【００３１】
図８は、この発明の機械装置１および、それと、排気３０ｃを環境へ送るために通す煙突１６との接続の概略図を示す。外気をスリーブ管１７を介して環境から吸込み、煙突１６の下部で予熱する。燃料電池１１が暖房装置２に取付けてある。電子パワーシステムを備える電子装置１４ −図９参照− が空気用誘導管１８に結合してあり、その管を通してスリーブ管１７への接続が確立する。空気がこの電子装置１４を通過してから、分配管１９を通って燃料電池１１に入り、および −追加の暖房が動作状態になっているとき、随意に− ガス暖房器２０ｂ（図２参照）に入る。吸引ファン１５が燃料電池１１の排気ガス３０ａを煙突１６の中へ運ぶ。ガス暖房２０ａの排気ガス３０ｂは、別のダクト１６’を通って煙突１６へ入る。追加の暖房用の第２ファンまたは換気扇は図示してない。図９は、変換器１４０を使って制御および電気的変換をするためにこの発明の機械装置１に組込んだ電子装置１４の概略図を示す。この変換器１４０の二つの入口極１４１が燃料電池１１に接続してあり、ＤＣ電流を変形した電流または、好ましくは交流電圧である、有用電圧Ｘに変換する。二つの出口極１４２を介してこの有用電圧Ｘを機器（例えば、電源装置）に供給する。管１８から吸込んだ空気は、変圧器１４５の周りおよび更なる部品１４６ａ、１４６ｂ（例えば、ダイオード、フィルタ、電流平滑コイル）の周りも流れ、最後に冷却体１４４のリブの間を分配管１９の方へ流れる。この冷却体１４４は、電子パワーシステムの素子１４３からの損失熱を消散させる。
【００３２】
この機械装置１の総合効率は、電気的変換によって発生する熱損失をプロセス空気へ放散するので、この特殊な空気案内によって改善する。冷却すべき領域は、この空気流の圧力損失ができるだけ小さく且つ指定した部品または素子についての冷却作用ができるだけ大きいように設計してある。この強制冷却のおかげで（自然対流に比べて）、この冷却体１４４を比較的小さくできる。燃料電池１１で最大の電力を発生するとき、流通空気、従ってこの強制冷却の性能も最大である。この冷却は、自己制御作用を有し：もし、燃料電池１１の出力が減ると、空気要求が減り、従ってまだ減った熱損失を放散するに十分である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の機械装置の電池スタックを外部の方へ遮蔽する多要素スリーブの外側部分の概観。
【図２】この発明による機械装置用に設けたような、暖房目的用熱交換器。
【図３】外壁がコルセット状ケージを形成する、多要素スリーブの一部。
【図４】この電池スタッククランプ装置の上端。
【図５】このクランプ装置の下端。
【図６】クランプ力をもたらす、このクランプ装置の圧縮ばね。
【図７】図３に示す部分の断面図。
【図８】この発明の機械装置およびその煙突への接続の略図。
【図９】電子装置の略図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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2008536260.tif 000013
2008536260.tif 000014
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