【手続補正書】
【提出日】平成24年3月6日(2012.3.6)
【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】
第一の端部から第二の端部までのｘ方向の長さと、第一の側部から第二の側部までのｙ方向の幅と、頂面から底面までのｚ方向の厚さとを有するセラミック支持構造体（２９）と、
対向する第一及び第二の電極（２４、２６）と該第一及び第二の電極の間の電解質（２８）との多層電池構造、及び、前記第一及び第二の電極（２４、２６）に反応ガスを提供するための第一及び第二のアクティブガス通路（８１５、８２１）を有することを特徴とする前記セラミック支持構造体内の一つ以上のアクティブ部分であって、前記第一のアクティブガス通路（８１５）及び前記第二のアクティブガス通路（８２１）の各々がｚ方向の厚さを有する、一つ以上のアクティブ部分と、
対向する第一及び第二の電極（２４、２６）が存在せず、前記第一及び第二のアクティブガス通路（８１５、８２１）に反応ガスを供給するための一つ以上の非アクティブガス通路（８１４、８２０）を中に有することを特徴とする一つ以上の非アクティブ部分と、
前記一つ以上のアクティブ部分を含み、前記長さの第一の部分に沿って配置されていて、動作反応温度に加熱されるように構成されている反応ゾーン（３２）と、
前記一つ以上の非アクティブ部分を含み、前記第一の端部から前記長さの第二の部分に沿って配置されていて、前記反応ゾーンが加熱される際に前記動作反応温度未満の温度に保たれるように構成されている少なくとも一つの低温ゾーン（３０）と、を備え、
前記一つ以上の非アクティブガス通路（８１４、８２０）が第一の幹線フロー通路（８１４）を含み、前記第一の幹線フロー通路（８１４）が、前記ｘ方向において前記第一の端部から前記少なくとも一つの低温ゾーン（３０）を通って前記反応ゾーン（３２）内に延伸していて、前記ｚ方向に厚さを有していて、前記第一のアクティブガス通路（８１５）に流体的に結合されていて、前記第一の幹線フロー通路（８１４）の厚さが、前記第一のアクティブガス通路（８１５）の厚さよりも大きく、前記第一のアクティブガス通路（８１５）が、前記ｙ方向において前記第一の幹線フロー通路（８１４）から、前記第一の側部又は前記第二の側部の少なくとも一方に向けて延伸していることを特徴とする燃料電池デバイス。
【請求項２】
前記セラミック支持構造体が、前記長さが最大の寸法である細長の基板であることによって、該細長の基板が、前記長さに対して同一の広がりの単一の主軸を有する熱膨張率を有する、請求項１に記載の燃料電池デバイス。
【請求項３】
前記第一の電極及び前記第二の電極のそれぞれが、前記動作反応温度未満の低温での電気接続のために、前記少なくとも一つの低温ゾーンまで延伸している電気経路を有する、請求項１に記載の燃料電池デバイス。
【請求項４】
前記第一の幹線フロー通路が、前記第一の側部に隣接して前記長さに沿って延伸していて、前記第一のアクティブガス通路が、前記ｙ方向において前記第一の幹線フロー通路から、前記第二の側部に向けて、該第二の側部の第一のガス出口まで延伸している、請求項１に記載の燃料電池デバイス。
【請求項５】
前記一つ以上の非アクティブガス通路が第二の幹線フローを更に含み、前記第二の幹線フロー通路が、前記ｘ方向において前記第一の端部から、前記第二の側部に隣接して前記長さに沿って、前記少なくとも一つの低温ゾーンを通って、前記反応ゾーン内に延伸していて、前記ｚ方向に厚さを有していて、前記第二のアクティブガス通路に流体的に結合されていて、
前記第二のアクティブガス通路が、前記ｙ方向において前記第二の幹線フロー通路から、前記第一の側部に向けて、該第一の側部の第二のガス出口まで延伸していて、前記第二の幹線フロー通路の厚さが、前記第二のアクティブガス通路の厚さよりも大きい、請求項４に記載の燃料電池デバイス。
【請求項６】
前記第一のアクティブガス通路が、前記ｘ方向において間隔が空けられていて、前記ｙ方向において前記第二の側部の第一のガス出口までそれぞれ延伸している複数の第一のサブ通路を備え、前記第二のアクティブガス通路が、前記ｘ方向において間隔が空けられていて、前記ｙ方向において前記第一の端部の第二のガス出口までそれぞれ延伸している複数の第二のサブ通路を備える、請求項５に記載の燃料電池デバイス。
【請求項７】
前記第一の幹線フロー通路が、前記第一の側部に隣接して前記長さに沿って延伸していて、前記第一のアクティブガス通路が、前記ｙ方向において前記第一の幹線フロー通路から前記第二の側部に向けて延伸している、請求項１に記載の燃料電池デバイス。
【請求項８】
前記少なくとも一つの低温ゾーンが、前記第一の端部から前記長さの前記第二の部分に沿って配置された第一の低温ゾーンと、前記第二の端部から前記長さの第三の部分に沿って配置された第二の低温ゾーンとを含み、前記反応ゾーンが、前記長さの前記第一の部分に沿って、前記第一の低温ゾーンと前記第二の低温ゾーンとの間に配置されていて、
前記一つ以上の非アクティブガス通路が第二の幹線フロー通路を更に含み、前記第二の幹線フロー通路が、前記ｘ方向において前記第二の端部から前記第二の側部に隣接して前記長さに沿って前記第二の低温ゾーンを通って前記反応ゾーン内に延伸していて、前記ｚ方向に厚さを有していて、前記第二のアクティブガス通路に流体的に結合されていて、
前記第二のアクティブガス通路が、前記ｙ方向において前記第二の幹線フロー通路から前記第一の側部に向けて延伸していて、前記第二の幹線フロー通路の厚さが、前記第二のアクティブガス通路の厚さよりも大きい、請求項７に記載の燃料電池デバイス。
【請求項９】
前記一つ以上のアクティブ部分が複数の多層電池構造を備え、前記第一の幹線フロー通路が、前記第一のアクティブガス通路のそれぞれに結合されていて、前記第二の幹線フロー通路が、前記第二のアクティブガス通路のそれぞれに結合されている、請求項８に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１０】
前記ｚ方向において前記第一のアクティブガス通路のそれぞれから、前記第二の側部の前記第二の幹線フロー通路に隣接するが交差せずに、前記頂面又は前記底面の一方まで延伸している第一の垂直フローチャネルと、前記ｚ方向において前記第二のアクティブガス通路のそれぞれから、前記第一の側部の前記第一の幹線フロー通路に隣接するが交差せずに、前記頂面又は前記底面の一方まで延伸している第二の垂直フローチャネルとを更に備えた請求項９に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１１】
前記頂面又は前記底面の一方の上の第一の表面フローチャネルであって、前記第一の垂直フローチャネルのそれぞれに流体的に結合されていて、前記ｘ方向において前記第一の端部に向けて前記頂面又は前記底面に沿って所望の出口ポイントまで延伸している第一の表面フローチャネルと、前記頂面又は前記底面の一方の上の第二の表面フローチャネルであって、前記第二の垂直フローチャネルのそれぞれに流体的に結合されていて、前記ｘ方向において前記第二の端部に向けて前記頂面又は前記底面に沿って所望の出口ポイントまで延伸している第二の表面フローチャネルとを更に備えた請求項１０に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１２】
前記一つ以上のアクティブ部分が複数の多層電池構造を備え、
同じ数の複数の第一の幹線フロー通路及び第二の幹線フロー通路を更に備え、
前記複数の第一の幹線フロー通路のそれぞれが、前記第一のアクティブガス通路のそれぞれに結合されていて、前記複数の第二の幹線フロー通路のそれぞれが、前記第二のアクティブガス通路のそれぞれに結合されている、請求項８に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１３】
前記第一のアクティブガス通路のそれぞれが、前記ｙ方向において前記第一の幹線フロー通路のそれぞれから、前記第二の側部に向けて、前記第二の側部の第一のガス出口まで延伸していて、前記第二のアクティブガス通路のそれぞれが、前記ｙ方向において前記第二の幹線フロー通路のそれぞれから、前記第一の側部に向けて、前記第一の側部の第二のガス出口まで延伸している、請求項１２に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１４】
前記ｚ方向において前記第一のアクティブガス通路のそれぞれから、前記第二の側部の前記第二の幹線フロー通路に隣接するが交差せずに、前記頂面又は前記底面の一方まで延伸している第一の垂直フローチャネルと、前記ｚ方向において前記第二のアクティブガス通路のそれぞれから、前記第一の側部の前記第一の幹線フロー通路に隣接するが交差せずに、前記頂面又は前記底面の一方まで延伸している第二の垂直フローチャネルとを更に備えた請求項１２に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１５】
前記頂面又は前記底面の一方の上の第一の表面フローチャネルであって、前記第一の垂直フローチャネルのそれぞれに流体的に結合されていて、前記ｘ方向において前記第一の端部に向けて前記頂面又は前記底面に沿って所望の出口ポイントまで延伸している第一の表面フローチャネルと、前記頂面又は前記底面の一方の上の第二の表面フローチャネルであって、前記第二の垂直フローチャネルのそれぞれに流体的に結合されていて、前記ｘ方向において前記第二の端部に向けて前記頂面又は前記底面に沿って所望の出口ポイントまで延伸している第二の表面フローチャネルとを更に備えた請求項１４に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１６】
前記ｚ方向において前記第一のアクティブガス通路から、前記第二の側部に隣接する前記頂面又は前記底面の一方まで延伸している第一の垂直フローチャネルを更に備えた請求項７に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１７】
前記頂面又は前記底面の一方の上の第一の表面フローチャネルであって、前記第一の垂直フローチャネルに流体的に結合されていて、前記頂面又は前記底面に沿って所望の出口ポイントまで延伸している第一の表面フローチャネルを更に備えた請求項１６に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１８】
前記第一のアクティブガス通路に流体的に結合されていて、前記ｘ方向において前記第一のアクティブガス通路から前記第一の端部に向けて延伸している出口通路を更に備えた請求項７に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１９】
前記第一のアクティブガス通路が、前記ｚ方向において該第一のアクティブガス通路から前記頂面又は前記底面の一方まで延伸している第一の垂直フローチャネルに流体的に結合されている、請求項１に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２０】
前記頂面又は前記底面の一方の上の第一の表面フローチャネルであって、前記第一の垂直フローチャネルに流体的に結合されていて、前記頂面又は前記底面に沿って所望の出口ポイントまで延伸している第一の表面フローチャネルを更に備えた請求項１９に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２１】
前記第一のアクティブガス通路が、前記ｙ方向に延伸して前記ｘ方向において間隔の空けられている複数の第一のサブ通路を備える、請求項１に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２２】
前記一つ以上のアクティブガス通路が第二の幹線フロー通路を更に含み、前記第二の幹線フロー通路が、前記ｘ方向において前記第一の端部又は前記第二の端部の一方から、前記長さに沿って、前記少なくとも一つの低温ゾーンを通って、前記反応ゾーン内に延伸していて、前記ｚ方向に厚さを有していて、前記第二のアクティブガス通路に流体的に結合されていて、
前記第二の幹線フロー通路の厚さが前記第二のアクティブガス通路の厚さよりも大きく、前記第一の幹線フロー通路及び前記第二の幹線フロー通路がそれぞれ、前記第一の側部、前記第二の側部に隣接して配置されていて、前記第一のアクティブガス通路及び前記第二のアクティブガス通路がそれぞれ、前記ｙ方向において前記第一の幹線フロー通路、前記第二の幹線フロー通路から、前記第二の側部、前記第一の側部に向けて延伸している、請求項１に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２３】
前記多層電池構造が、第一の電極及び対向する第二の電極の対を複数備え、前記対が、前記ｘ方向において間隔が空けられていて極性が交互になっていることによって、前記電解質の第一の側部が、交互になっていて間隔の空けられた第一の電極及び第二の電極を備え、前記電解質の第二の側部が、交互になっていて間隔の空けられた第二の電極及び第一の電極を備え、前記第一の電極のそれぞれが、該第一の電極に隣接して前記第一の幹線フロー通路に流体的に結合されている第一のアクティブガス通路を有し、前記第二の電極のそれぞれが、該第二の電極に隣接して前記第二の幹線フロー通路に流体的に結合されている第二のアクティブガス通路を有し、
前記第一の電極及び対向する前記第二の電極の隣接する対を、前記電解質の第一の側部から前記電解質の第二の側部へと交互に電気的に結合する導電性相互接続部を更に備えた請求項２２に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２４】
前記ｚ方向において前記第一のアクティブガス通路のそれぞれから、前記第二の側部の前記第二の幹線フロー通路に隣接するが交差せずに、前記頂面又は前記底面の一方まで延伸している第一の垂直フローチャネルと、前記ｚ方向において前記第二のアクティブガス通路のそれぞれから、前記第一の側部の前記第一の幹線フロー通路に隣接するが交差せずに、前記頂面又は前記底面の一方まで延伸している第二の垂直フローチャネルとを更に備えた請求項２３に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２５】
前記アクティブ部分が複数の多層電池構造を備え、前記第一の幹線フロー通路が、前記複数の多層電池構造のそれぞれにおいて前記第一のアクティブガス通路のそれぞれに結合されていて、前記第二の幹線フロー通路が、前記複数の多層電池構造のそれぞれにおいて前記第二のアクティブガス通路のそれぞれに結合されている、請求項２４に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２６】
前記複数の多層電池構造の一つにおいて交互になっていて間隔の空けられた第一の電極及び第二の電極がそれぞれ、前記複数の多層電池構造の隣接する一つにおいて交互になっていて間隔の空けられた第一の電極及び第二の電極と対向することによって、隣接する多層電池構造の間に対向する第一の電極と、隣接する多層電池構造の間に対向する第二の電極とが提供されて、該対向する第一の電極の間で第一のアクティブガス通路と、該対向する第二の電極の間で共有された第二のアクティブガス通路とを備えるように、前記多層電池構造が整列されていて、
隣接する多層電池構造の対向する第一の電極と第二の電極との間に電気接続を提供するために、共有された第一のアクティブガス通路及び第二のアクティブガス通路のそれぞれに配置された複数の導電性ボールを更に備えた請求項２５に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２７】
前記導電性ボールが、固体導電性金属、固体アノード導体、固体カソード導体、導電性金属でコーティングされたセラミック、アノード導体でコーティングされたセラミック、カソード導体でコーティングされたセラミック、又はこれらの組み合わせを備える、請求項２６に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２８】
前記第一の垂直フローチャネルのそれぞれに流体的に結合されている、前記頂面又は前記底面の一方の上の第一の表面フローチャネルと、前記第二の垂直フローチャネルのそれぞれに流体的に結合されている、前記頂面又は前記底面の一方の上の第二の表面フローチャネルとを更に備え、
前記第一の表面フローチャネル及び前記第二の表面フローチャネルが、前記頂面又は前記底面に沿って所望の出口ポイントまで延伸している、請求項２４に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２９】
前記導電性相互接続部のそれぞれが、前記ｙ方向において間隔が空けられていて前記ｘ方向において前記第一の電極及び対向する前記第二の電極の隣接する対の間を延伸している複数のストライプを備える、請求項２３に記載の燃料電池デバイス。
【請求項３０】
前記第一の側部から第二の側部までのｙ方向の幅が、前記長さの前記第一の部分に沿って前記反応ゾーン内で第一の幅（Ｗ１）を有し、また、前記長さの前記第二の部分に沿って前記少なくとも一つの低温ゾーン内で、前記第一の幅（Ｗ１）よりも小さい第二の幅（Ｗ２）を有し、
前記第一の幅（Ｗ１）から前記第二の幅（Ｗ２）へと減少していく前記第一の部分と前記第二の部分との間の中間部分に沿った移行ゾーンを更に備え、また、前記移行ゾーンに配置された、又は、前記反応ゾーンと前記移行ゾーンとの交点に配置された前記第一のアクティブガス通路に結合されたガス出口とを更に備えた請求項１に記載の燃料電池デバイス。
【請求項３１】
長さが最大の寸法であることによって、該長さに対して同一の広がりの単一の主軸を有する熱膨張率を有する細長の基板であって、動作反応温度に加熱されるように構成されている前記長さの第一の部分に沿った反応ゾーンと、前記反応ゾーンが加熱される際に前記動作反応温度未満の低温に保たれるように構成されている前記長さの第二の部分に沿った少なくとも一つの低温ゾーンとを有する細長の基板と、
前記細長の基板内において、前記少なくとも一つの低温ゾーンから前記反応ゾーンまで延伸していて、前記反応ゾーン内の対応するアノードを有する少なくとも一つの燃料通路と、
前記細長の基板内において、前記少なくとも一つの低温ゾーンから前記反応ゾーンまで延伸していて、前記アノードに対向して配置された前記反応ゾーン内の対応するカソードを有する少なくとも一つの酸化剤通路と、
前記反応ゾーン内の対向する前記アノード及び前記カソードとの間に配置された電解質とを備えた燃料電池デバイスであって、
前記アノード及び前記カソードがそれぞれ、前記動作反応温度未満の低温における電気接続のために、前記少なくとも一つの低温ゾーンの外部表面まで延伸している電気経路を有し、
前記電解質が、ナノサイズ粉末から焼結されたセラミック材料を備える少なくとも一つのナノ部分を含む、燃料電池デバイス。
【請求項３２】
前記ナノ部分が、前記電解質の表面に沿った前記ナノサイズ粉末の分布の結果として不均一なトポグラフィを有する前記電解質の表面部分である、請求項３１に記載の燃料電池デバイス。
【請求項３３】
前記ナノサイズ粉末が、外側に向けてサイズの減少していく前記電解質の表面上のフラクタル配置を有する、請求項３１に記載の燃料電池デバイス。
【請求項３４】
高温ゾーンチャンバと、
複数の請求項３に記載の燃料電池デバイスであって、該複数の燃料電池デバイスのそれぞれが、前記高温ゾーンチャンバ内の前記第一の部分と、前記高温ゾーンチャンバの外側に延伸している前記少なくとも一つの低温ゾーンとに配置されている、複数の燃料電池デバイスと、
前記高温ゾーンチャンバに結合されていて、前記高温ゾーンチャンバ内部の前記反応ゾーンを前記動作反応温度に加熱するように構成されている熱源と、
前記少なくとも一つの低温ゾーンにおいて、前記第一の電極及び前記第二の電極のそれぞれの前記電気経路と電気的に接触している第一の電圧接続部及び第二の電圧接続部と、を備えた燃料電池システム。
【請求項３５】
前記高温ゾーンチャンバの外側において、燃料又は空気の一方を前記第一の幹線フロー通路に供給するために、前記少なくとも一つの低温ゾーンのそれぞれに対して、前記第一の幹線フロー通路に流体的に結合されている第一のガス供給源と、
前記高温ゾーンチャンバの外側において、燃料又は空気の他方を第二の幹線フロー通路に供給するために、前記少なくとも一つの低温ゾーンのそれぞれに対して、第二の幹線フロー通路に流体的に結合されている第二のガス供給源と、を更に備えた請求項３４に記載の燃料電池システム。
【請求項３６】
高温ゾーンチャンバと、
少なくとも一つの請求項５に記載の燃料電池デバイスであって、前記高温ゾーンチャンバ内の前記第一の部分と、前記高温ゾーンチャンバの外側に延伸している前記少なくとも一つの低温ゾーンとに配置されていて、前記第一の電極及び前記第二の電極のそれぞれが、前記少なくとも一つの低温ゾーンに対して、第一のコンタクトエリア及び第二のコンタクトエリアまで延伸している電気経路を有する、少なくとも一つの燃料電池デバイスと、
前記高温ゾーンチャンバに結合されていて、前記高温ゾーンチャンバ内部の前記反応ゾーンを前記動作反応温度に加熱するように構成されている熱源と、
前記第一の端部に結合されている空気‐燃料‐電力（ＡＦＰ）プラグであって、燃料又は空気の一方を前記第一の幹線フロー通路に供給するために前記第一の幹線フロー通路に流体的に結合されている第一のガス通路と、燃料又は空気の他方を前記第二の幹線フロー通路に供給するために前記第二の幹線フロー通路に流体的に結合されている第二のガス通路と、電気出力を収集するために前記第一のコンタクトエリアに電気的に結合されている第一の導体素子と、電気出力を収集するために前記第二のコンタクトエリアに電気的に結合されている第二の導体素子とを有する空気‐燃料‐電力（ＡＦＰ）プラグと、を備えた燃料電池システム。
【請求項３７】
長さが最大の寸法であることによって、該長さに対して同一の広がりの単一の主軸を有する熱膨張率を有する細長の基板であって、第一の端部に隣接する第一の低温端部領域と、第二の端部に隣接する第二の低温端部領域と、前記第一の低温端部領域と前記第二の低温端部領域との間の反応ゾーンとを有する細長の基板であって、前記反応ゾーンが、動作反応温度に加熱されるように構成されていて、前記第一の低温端部領域及び前記第二の低温端部領域が、前記反応ゾーンが加熱された際に前記動作反応温度未満の低温に保たれるように構成されている、細長の基板と、
前記反応ゾーン内の少なくとも二つの離散電力部分であって、該少なくとも二つの離散電力部分のそれぞれが、アノードと、対向するカソードと、該アノードと該カソードとの間の電解質とを有している一つ又は複数のアクティブ層を備えていて、前記アノード及び前記カソードのそれぞれが、前記動作反応温度未満の低温での電気接続のために、前記第一の低温端部領域又は前記第二の低温端部領域まで延伸している電気経路を有している、少なくとも二つの離散電力部分と、
前記細長の基板内を、前記第一の低温端部領域から、前記反応ゾーン内の前記少なくとも二つの離散電力部分のそれぞれの前記アノードまで延伸している少なくとも二つの離散燃料通路と、
前記細長の基板内を、前記第二の低温端部領域から、前記反応ゾーン内の前記少なくとも二つの離散電力部分の前記カソードまで延伸している少なくとも一つの酸化剤通路と、を備えた燃料電池デバイスであって、
前記少なくとも二つの離散燃料通路の一つ又は複数に選択的に燃料を流すことによって、二つ以上の異なる電力レベルで動作可能である燃料電池デバイス。
【請求項３８】
前記少なくとも一つの酸化剤通路が、前記少なくとも二つの離散電力部分のそれぞれの前記カソードまで延伸している少なくとも二つの離散酸化剤通路を含む、請求項３７に記載の燃料電池デバイス。
【請求項３９】
第一の離散電力部分及び第二の離散電力部分と、第一の離散燃料通路及び第二の離散燃料通路と、第一の離散酸化剤通路及び第二の離散酸化剤通路とを有する請求項３８に記載の燃料電池デバイスであって、
前記第一の低温端部領域及び前記第二の低温端部領域のそれぞれが、第一の入口部分及び第二の入口部分を備え、前記第一の低温端部領域の前記第一の入口部分及び前記第二の入口部分が、前記第一の離散燃料通路及び前記第二の離散燃料通路のそれぞれに対して燃料入口を提供していて、前記第二の低温端部領域の前記第一の入口部分及び前記第二の入口部分が、前記第一の離散酸化剤通路及び前記第二の離散酸化剤通路に対して酸化剤入口を提供していることによって、燃料及び空気を前記第一の低温端部領域及び前記第二の低温端部領域の前記第一の入口部分内に受け入れて前記第一の離散電力部分の前記一つ又は複数のアクティブ層を作動させるように、及び／又は、燃料及び空気を前記第一の低温端部領域及び前記第二の低温端部領域の前記第二の入口部分内に受け入れて前記第二の離散電力部分の前記一つ又は複数のアクティブ層を作動させるように動作可能である燃料電池デバイス。
【請求項４０】
前記第一の低温端部領域及び前記第二の低温端部領域のそれぞれが、前記第一の入口部分を前記第二の入口部分から離隔する溝を備えている、請求項３９に記載の燃料電池デバイス。
【請求項４１】
前記第二の離散電力部分が、前記第一の離散電力部分よりも多くのアクティブ層を備えていることによって、低電力供給用に燃料及び空気を前記第一の低温端部領域及び前記第二の低温端部領域の前記第一の入口部分内に受け入れて前記第一の離散電極部分の前記アクティブ層を作動させるように、中電力供給用に燃料及び空気を前記第一の低温端部領域及び前記第二の低温端部領域の前記第二の入口部分内に受け入れて前記第二の離散電力部分のアクティブ層を作動させるように、又は、高電力供給用に燃料及び空気を前記第一の低温端部領域及び前記第二の低温端部領域の前記第一の入口部分及び前記第二の入り口部分内に受け入れて、前記第一の離散電力部分及び前記第二の離散電力部分の両方のアクティブ層を作動させるように動作可能である請求項３９に記載の燃料電池デバイス。
【請求項４２】
前記少なくとも一つの酸化剤通路が前記少なくとも二つの離散電力部分のそれぞれのカソードに流体的に結合されていることによって、空気を前記少なくとも二つの離散電力部分のそれぞれに流入させる一方で燃料を前記少なくとも二つの離散燃料通路の一つ又は複数に選択的に流入させて、二つ以上の異なる電力レベルで動作可能である請求項３７に記載の燃料電池デバイス。
【請求項４３】
高温ゾーンチャンバと、
少なくとも一つの請求項３７に記載の燃料電池デバイスであって、前記高温ゾーンチャンバ内の前記反応ゾーンと、前記高温ゾーンチャンバの外側に延伸している前記第一の低温端部領域及び前記第二の低温端部領域とに配置されている少なくとも一つの燃料電池デバイスと、
前記高温ゾーンチャンバに結合されていて、前記高温ゾーンチャンバ内の前記反応ゾーンを前記動作反応温度に加熱するように構成されている熱源と、
前記第一の低温端部領域に結合されていて、前記少なくとも二つの離散燃料通路のそれぞれに流体的に結合されている少なくとも二つの離散燃料入口通路と、電気出力を収集するために前記少なくとも二つの離散電力部分の前記アノード又は前記カソードの一方の電気経路に電気的に結合されている少なくとも二つの導体素子とを有する燃料‐電力プラグと、
前記第二の低温端部領域に結合されていて、前記少なくとも一つの酸化剤通路のそれぞれに流体的に結合されている少なくとも一つの空気入口通路と、電気出力を収集するために前記少なくとも二つの離散電力部分の前記アノード又は前記カソードの他方の電気経路に電気的に結合されている少なくとも二つの導体素子とを有する空気‐電力プラグと、を備えた燃料電池システム。
【請求項４４】
高温ゾーンチャンバと、
少なくとも一つの請求項３９に記載の燃料電池デバイスであって、前記高温ゾーンチャンバ内の前記反応ゾーンと、前記高温ゾーンチャンバの外側に延伸している前記第一の低温端部領域及び前記第二の低温端部領域とに配置されている少なくとも一つの燃料電池デバイスと、
前記高温ゾーンチャンバに結合されていて、前記高温ゾーンチャンバ内の前記反応ゾーンを前記動作反応温度に加熱するように構成されている熱源と、
前記第一の低温端部領域に結合されていて、前記第一の離散燃料通路及び前記第二の離散燃料通路のそれぞれに流体的に結合されている第一及び第二の離散燃料入口通路と、電力出力を収集するために前記第一の離散電力部分及び前記第二の離散電力部分のそれぞれの前記アノード又は前記カソードの一方の電気経路に電気的に結合されている第一及び第二の導体素子とを有する燃料‐電力プラグと、
前記第二の低温端部領域に結合されていて、前記第一の離散酸化剤通路及び前記第二の離散酸化剤通路のそれぞれに流体的に結合されている第一及び第二の離散空気入口通路と、電気出力を収集するために前記第一の離散電力部分及び前記第二の離散電力部分の前記アノード又は前記カソードの他方の電気経路に電気的に結合されている第一及び第二の離散導体素子とを有する空気‐電力プラグと、を備えた燃料電池システム。