【誤訳訂正書】
【提出日】平成20年4月21日(2008.4.21)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池スタックであって、
少なくとも２つの燃料電池セグメント３４、３６に分離された複数の燃料電池４０、５０を備えており、２つの燃料電池セグメントの各々は、その中に位置する前記複数の燃料電池４０、５０の部分を有しており、
前記少なくとも２つの燃料電池セグメント３４、３６は、連続する上流側及び下流側の対のセグメントとして配置されており、
各セグメント３４、３６の燃料電池４０、５０の前記部分の各々は、共通の入口反応物ガス通路３８、４８と共通の出口反応物ガス通路４２、５２とを具備する複数の反応物ガス通路を有しており、
前記上流側のセグメント３４と前記下流側のセグメント３６との間に位置するセパレータセグメント４４を有しており、前記セパレータセグメントは、当該上流側のセグメント３４の前記共通の出口反応物ガス通路及び当該下流側のセグメント３６の前記共通の入口反応物ガス通路に流体連通しており、
前記少なくとも２つの燃料電池セグメントの前記複数の反応物ガス通路の各々は、反応物ガスが、重力で補助される一定方向の流れとなるように、配置されている、ことを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記少なくとも２つの燃料電池セグメントが、前記セパレータセグメントにより分離された隣接するセグメントとして配列されており、前記セパレータセグメントは、当該少なくとも２つの燃料電池セグメント間の連続的な構造上の接続部を形成しており、
セパレータチャンネルが、前記上流側のセグメントの前記共通の出口反応物ガス通路と前記下流側のセグメントの前記共通の入口反応物ガス通路との間に流体連通を提供するほぼ上方に方向決めされた流れ通路を有する、
ことを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記複数の反応物ガス通路は、アノード通路のグループと、カソード通路のグループとを備えていることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料電池スタックにおいて、さらに、
アノード通路の前記グループは、前記共通の入口反応物ガス通路３８、４８を介して、スタックアノード入口ポートに流体連通しており、
アノード通路の前記グループは、前記共通の出口反応物ガス通路４２、５２を介して、スタックアノード出口ポートに流体連通する、
ことを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料電池スタックにおいて、さらに、
カソード通路の前記グループは、前記共通の入口反応物ガス通路を介して、スタックカソード入口ポートに流体連通し、
カソード通路の前記グループは、前記共通の出口反応物ガス通路を介して、スタックカソード出口ポートに流体連通する、
ことを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項６】
請求項５に記載の燃料電池スタックにおいて、
カソード通路の前記グループの各通路が、アノード通路の前記グループの相手方通路に対して、横断流の関係で位置することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項７】
請求項５に記載の燃料電池スタックにおいて、
カソード通路の前記グループの各通路が、アノード通路の前記グループの相手方通路に対して、平行流関係で位置することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項８】
請求項３に記載の燃料電池スタックにおいて、
さらに、各セグメント３４、３６の燃料電池４０、５０の前記部分に設けられた冷却剤通路のグループを備えており、
冷却剤通路のグループは、共通の入口冷却剤通路を介してスタック冷却剤入口ポートに流体連通しており、
冷却剤通路の前記グループは、スタック冷却剤出口ポートに流体連通することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料電池スタックにおいて、
冷却材通路の前記グループの各通路が、アノード通路の前記グループ及びカソード通路の前記グループのうちの少なくとも１つの通路の相手方通路に隣接し、また、該相手方通路に対して平行流れ関係で位置することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項１０】
請求項１に記載の燃料電池スタックにおいて、
各セグメント内の燃料電池の量が、前記少なくとも２つの燃料電池セグメントの各々間で、変化することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項１１】
請求項１に記載の燃料電池スタックにおいて、
各セグメント内の燃料電池の量が、前記スタックの入口部分から当該スタックの出口部分に向かって、各セグメント間で減少することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項１２】
燃料電池スタックであって、
第１の面上のアノード触媒と第２の面上のカソード触媒とを各々有する複数の燃料電池組立体と、
複数のアノードガス通路とを備え、前記複数のアノードガス通路は、各々、前記複数の燃料電池組立体の前記第１の面の対応する１つに隣接して配置されており、
前記燃料電池スタックは、また、
複数のカソードガス通路を備えており、前記複数のカソードガス通路は、各々、前記複数の燃料電池組立体の対応する１つの前記第２の面の対応する１つに隣接して配置されており、
前記複数の燃料電池組立体は、少なくとも一対の隣接するセグメントとして配置され、
当該複数の燃料電池組立体の前記複数のアノードガス通路及び前記複数のカソードガス通路は、前記スタックの前記隣接するセグメント内で、反応ガスが、重力で補助される一定方向の流れとなるように設けられ、
前記少なくとも２つの隣接するセグメントが、それらの間に位置する少なくとも１つのセパレータセグメントを有し、
前記セパレータセグメントは、当該隣接するセグメントの前記複数のアノードガス通路及び前記複数のカソードガス通路を接続するためのほぼ上に向いた流れ通路を形成する、ことを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項１３】
請求項１２に記載の燃料電池スタックにおいて、さらに、
前記隣接するセグメント内の前記アノードガス通路に流体連通して当該隣接するセグメント間に位置するアノードガスセパレータチャンネルと、
前記隣接するセグメント内の前記カソードガス通路に流体連通して当該隣接するセグメント間に位置するカソードガスセパレータチャンネルと、を備えることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項１４】
請求項１３に記載の燃料電池スタックにおいて、
冷却剤通路が、前記複数の燃料電池組立体の任意の２つの連続する燃料電池の前記第１の面及び第２の面の各々の間に位置することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項１５】
請求項１４に記載の燃料電池スタックにおいて、
冷却剤セパレータチャンネルが、前記隣接するセグメント内で前記燃料電池組立体の前記冷却剤通路に流体連通して当該隣接するセグメント間に位置することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項１６】
請求項１２に記載の燃料電池スタックにおいて、
電池の前記各セグメント内で形成された水が、少なくとも１つのスタックドレンへ排出されることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項１７】
燃料電池スタックであって、
第１の面上のアノード触媒と第２の面上のカソード触媒とを各々有する複数の燃料電池組立体と、
複数のアノードガス通路とを備え、前記複数のアノードガス通路は、各々、前記複数の燃料電池組立体の対応する１つの前記第１の面に接して配置されており、
前記燃料電池スタックは、また、複数のカソードガス通路を備えており、前記複数のカソードガス通路は、各々、前記複数の燃料電池組立体の対応する１つの前記第２の面に隣接して配置されており、
前記複数の燃料電池組立体は、少なくとも２つの隣接するセグメントとして配置されており、
前記アノードガス通路及び前記カソードガス通路の各々の少なくとも１つは、前記セグメント間で直列に設けられており、当該アノードガス通路及び当該カソードガス通路の前記少なくとも１つは、前記スタックの各セグメント内で反応ガスが重力で補助される一定方向の流れとなるように、配置されており、
少なくとも１つの予め選択されたセグメント内の前記アノードガス通路及び前記カソードガス通路の各々が、当該アノードガス通路及びカソードガス通路の圧力降下を制御するように変化する形状を有する、ことを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項１８】
請求項１７に記載の燃料電池スタックにおいて、
各セグメント内の燃料電池組立体の数が、前記スタックの入口部分から当該スタックの出口部分に向かって前記セグメント間で減少することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項１９】
請求項１８に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記各セグメントが、上流側のセグメント及び下流側のセグメントの１つであり、
前記各セグメントが、圧力降下を有し、
前記下流側のセグメントの前記圧力降下が、前記スタックの前記入口部分から当該スタックの前記出口部分まで、前記上流側のセグメントの前記圧力降下に等しいか及びこれよりも小さいかのうちの一方である、ことを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項２０】
請求項１９に記載の燃料電池スタックにおいて、
前記下流側のセグメントの前記圧力降下が、当該下流側のセグメントの各燃料電池組立体のための増大する燃料電池組立体幅及び該下流側のセグメントの各燃料電池組立体のための減少する組立体長さのうちの少なくとも１つを提供することにより、減少することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項２１】
燃料電池スタックの組立方法であって、
前記燃料電池スタックは、複数の燃料電池を有しており、該複数の燃料電池は、各々、その間を延びる複数の反応物ガス通路を有しており、
前記燃料電池スタックは、また、異なる数の燃料電池を有する個々のセグメントを提供するカスケード形のスタックデザインを有しており、
前記方法は、
隣接する対のセグメントを形成するように前記セグメントを配列する工程を備えており、前記隣接する対のセグメントは、各々、各セグメントの化学量論を変えるために各セグメント内で使い果たされる燃料電池量を変化させた状態にある複数の燃料電池を有しており、
前記方法は、また、
前記複数の燃料電池のすべての前記反応物ガス通路を、前記スタックの前記各セグメント内で、反応ガスが重力で補助される一定方向の流れとなるように、方向決めする工程と、
前記各セグメント対間に少なくとも１つのセパレータチャンネルを配置する工程と、
前記少なくとも１つのセパレータチャンネルにより、前記各セグメント対間で該複数の反応物ガス通路を接続する工程とを備えており、前記各セグメント内の前記反応物ガス通路は、並列に接続されており、当該各セグメントの当該反応物ガス通路は、隣接するセグメントに直列に接続されていることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法において、さらに、
前記複数の燃料電池及び各セパレータチャンネルの双方から所定容積の水をセパレータドレン領域Ｎで収集する工程と、
前記所定容積の水を少なくとも１つのスタックドレンへ排出する工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００７】
〔０００７〕
普通にグループ分けされたスタックデザインの欠点は、改質油としての反応物ガスが、スタックを通って流れる不活性成分を有する場合に生じる。各グループのスタックにわたって保持される改質油燃料の不活性ガス部分は、各セグメント内の燃料電池の量が減少するにつれて濃縮し、スタックを通しての全体の圧力降下を制御する最終のスタックセグメントになることがある。通常、燃料電池スタックへ入る水素改質油ストリームは、約４０％の容積の水素を含む。残りの容積は窒素及び他のガスである。水素のみが燃料電池スタックにより（水を形成するために）消費され、それ故、不活性ガスとしてのアノードガスの容積のうち６０％は、各グループのスタックを通って流れる。この容積の不活性ガスは、最小のグループのスタックを横切る圧力降下を決定する。カソードガスとして空気を使用する場合、酸素の濃度は、通常、流れの容積の２０％ないし４０％である。カソード流れの約６０％ないし８０％の残りの容積は、他の不活性ガスを伴った窒素である。
【誤訳訂正３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００９】
〔０００９〕
燃料電池スタックについての上述の欠点は、本発明のスタックデザインにより克服される。本発明のスタックデザインは、各セグメント内で等価の又は異なる量の燃料電池素子となって配列された燃料電池素子の個々のセグメントを組み込んでいる。各セグメントは、重力で補助される方向において各燃料電池内に流れを提供するように配列される。この配列によって、各燃料電池内での流れが重力で補助され、これにより水の渋滞がなくなり、燃料電池スタックの作動の安定性を増大させる。
【誤訳訂正４】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１０
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１０】
〔００１０〕
好ましい実施の形態においては、より大量のスタック燃料電池を通常有する第１のセグメントは、そのセグメントへ入る反応物をより多量に使い果たす。第１のセグメントは、各電池を通る下向きの即ち重力で補助される流れを提供するように配置される。第１のセグメントを出る反応物は、第２のセグメントへ導かれる。第２のセグメントは、その中に配置されたより小量の燃料電池を有し、また、重力で補助される流れを提供するように配置されている。この第２のセグメントは、反応物流れからの残りの燃料の大半と反応する。必要なら、セル（電池）の第３又はその他のセグメントを使用して、反応物流れからの水素及び酸素の利用度を最大化することができる。各セグメントは、並列に燃料電池を提供し、反応物流れが、重力で補助されて、セグメントの各電池を通ることができるように配置される。
【誤訳訂正５】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１３】
〔００１３〕
本発明の更なる態様は、また、各燃料電池セグメント内での燃料電池素子のための修正された流れストリーム幾何学形状の選択された使用を提供する。流れ経路の幾何学形状を修正することにより（即ち、少なくとも１つの選択されたセグメント内の燃料電池の流れ通路の寸法又は長さを増大させることにより）、不活性ガス（単数又は複数）の異なる容積割合を有する反応物の異なる改質ストリームを使用することができる。改質燃料ストリームは、通常、反応物ガス即ち水素の容積に比べて、一層大きな不活性ガス容積を備えている。例として、望ましい改質燃料ストリームは、最初、約４０％の容積の水素と、約６０％の容積の不活性ガスとを備えている。前記ストリームがスタックを横断し、水素が水を形成するように反応すると、水は、ストリーム内に増大する容積の不活性ガスを残して排水される。それ故、減少する水素容積に基づいて、連続するセグメント内の燃料電池の数を減少させるのが望ましい。燃料電池の寸法を維持しながら燃料電池の量を減少させると、下流側のセグメント内の圧力降下が増大し、従って、スタックを通る燃料ストリーム流れを制御又は制限する。選択された下流側のセグメント（単数又は複数）における燃料電池の流れ通路の横断面を増大させることにより、圧力降下は、セル（電池）の数が減少するにつれて、増大しない。その結果は、減少したコストで効率が増大する。その理由は、正味の流量が保持される間、一層少数の燃料電池が使用されるからである。それ故、燃料電池スタックにより反応しない不活性ガスは、スタックを横切る全体の圧力降下を制御しない。
【誤訳訂正６】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１４
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１４】
〔００１４〕
本発明の別の態様においては、個々のセグメントを冷却剤が連続して流れる（直列の流れ）。冷却剤は、反応物ガスがスタックに入る付近でスタックの端部へ入り、燃料ストリーム流れに続く。直列の流れまたは連続した流れの利点は、最も乾いた反応物ガスがスタックへ入る地点において、最も低い温度での冷却剤がスタックに入り、これによって、最大の反応物ガス温度降下を提供し、それ故、入口ガスのための最も高い相対湿度を提供することである。入来する反応物ガスのために最も低い温度を提供すると、その露点が減少し、スタックを通る燃料ストリーム流れのための所望の１００％の相対湿度を達成するためにほんの少量の水蒸気生産で済む。通常、スタックの各セグメントにおいて約１００％の相対湿度（ＲＨ）を提供するのが望ましい。その理由は、水が連続的に発生し、過剰の液体水が、流れ及び水素の燃料電池への接触を妨げるからである。
【誤訳訂正７】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２７】
〔００３２〕
カスケード形（縦つなぎ）の燃料電池スタック３０は、以下に示す利点を提供する。すなわち、すべての燃料電池が、重力で補助されるほぼ下向きの流れ方向（第１のセグメント流れ方向Ｇ及び第２のセグメント流れ方向Ｌとして示されている方向）としてここでは定義される「一定方向の」流れとして流れを提供するように、配列される。重力で補助される方向においてのみ、一定方向の流れが、活動中の燃料電池を通るようにすることにより、反応工程で発生する水は、それぞれ燃料電池を通るガスの流速と、個々のセグメント出口ヘッダ４２、５２内への重力との双方により、強制的に送り出される。図示のように第１のセグメント３４と第２のセグメント３６との間にセパレータセグメント４４を配置することにより、セパレータセグメント４４は、隣接するスタックセグメントからの伝導性熱伝達と、スタック反応物及び冷却剤流れからの対流的な熱伝達とにより、燃料電池スタック３０の平均作動温度に達する。
【誤訳訂正８】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３２
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３２】
〔００３７〕
ここで図４、５を参照すると、図３に示した２つのセグメント燃料電池スタックを更に詳細にする。改質燃料（reformate fuel：リフォーメートフューエル）のための好ましい実施の形態の流れ経路が、示されている。改質燃料の使用について、好ましい実施の形態では、カソード流れ入口及びアノード流れ入口の双方が、燃料電池スタックの各セグメントの上方部分内に設けられている。これによって、スタックの頂部からスタックの底部に向けて、アノード反応物及びカソード反応物が流れる。即ち、各スタックセグメント内で下向きの一定方向流れが生じる。
【誤訳訂正９】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３８
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３８】
〔００４３〕
図５に最も良く示されているように、代表的な第１のセグメント７０に関して、アノード入口７８及び第１のセグメント入口ヘッダ１０４は、好ましくは、入口面７９のうち、カソード入口７４及びそのカソード入口ヘッダ１２２（明瞭のために一点鎖線で示す）からは反対の側に位置する。第１のセグメントセル１０８を通るアノードガス流れは、図示のように、斜めの方向又は対角線方向で下方に向く。カソードガス流れ（図示せず）は、また、カソード及びアノード流れが互いに関して「横断流（cross  flow：クロスフロー）」形状となるように、カソード入口ヘッダ１２２からカソード出口ヘッダ１２４へ斜め方向又は対角線方向で下方に向く。別の好ましい実施の形態（図示せず）においては、アノード入口７８及びカソード入口７４の双方は、入口面７９の同じ側に位置決めされている。この実施の形態においては、アノード流れ及びカソード流れの双方は、互いに関して「平行流（parallel flow：パラレルフロー）」、例えば入口面７９から見て左上から右下への流れ形状となる。アノード／カソード流れ、即ち「横断流」及び「平行流」の双方の両方の実施の形態においては、アノード流れ及びカソード流れの双方は、第１のセグメント７０及び第２のセグメント７２に関して各燃料電池内で常に一定方向即ちほぼ下向きの流れ方向である。
【誤訳訂正１０】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３９】
〔００４４〕
冷却剤通路は、好ましくは、カソード流れ通路に対して平行流れ関係で配置される。それ故、各スタックセグメント内のアノード通路に関して、冷却剤通路は、また、上述した平行流又は横断流形状のいずれかで配置することができる。冷却材通路は、また、スタックの各セグメントに関して、一定方向の流れ方向、即ちほぼ下向きの流れ方向をたどることが好ましい。しかしながら、冷却剤通路は、図２のセパレータドレン領域Ｎのような低地点ドレン領域を必要としない。それゆえ、冷却剤通路は、複数の形状として配置することができる。
【誤訳訂正１１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４０
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４０】
〔００４５〕
各セグメント内の燃料電池の量は、調整でき、反応物の形式により予め決定される。各反応物流れは、一定方向即ち重力で補助される方向に各セグメントのセル（電池）を通過し、反応物は、各セグメントを通して徐々に使い果たされる。任意の一定の合計入口及び出口流れに関して、複数又は多数セグメントスタックの各セグメントの化学量論は、すべてのセル（電池）が１ユニットのセル（電池）として供給されるような単一の貫通式のスタックのものよりも大きい。本発明のカスケード形の燃料電池スタックの全体の化学量論は、カスケード形でないスタックのものと同様である。しかしながら、本発明のカスケード形のスタックの各セグメント内の化学量論は、一層大きい。燃料電池デザインは、普通、水素燃料の約１０％ないし１１％が消費されないものと仮定している。従って、１１０単位の水素がスタックへ入った場合、約１００単位が電流を発生させるために反応し、約１０単位は未消費水素としてスタックを出る。それ故、化学量論は１１０／１００＝１．１である。
【誤訳訂正１２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４３】
〔００４８〕
改質燃料のための好ましい実施の形態においては、アノード流れ及びカソード流れは、第１のスタックセグメントの上方部分においてスタックへ入る。各セグメントを通る流れは、各流体に対して、一定方向即ち重力で補助されるほぼ下向き方向である。任意のアノード素子又はカソード素子内で発生する水は、収集され、上述のように各セパレータチャンネルの底部で排出される。セパレータチャンネルが、スタックセグメント間に位置するので、チャンネルの温度は、冷却剤の温度により自動的に制御される。それ故、セパレータチャンネル内の水蒸気が、チャンネル／冷却剤の露点に達し、任意の過剰な液体水がセパレータドレンへ落ちるまで、任意のセパレータチャンネル内のガスの温度は、冷却剤の温度に調整される。この「自動」温度制御の利点は、各セグメントへ入る反応物ガスが約１００％ＲＨになることである。
【誤訳訂正１３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４７】
【図１】〔００１６〕  図１は、スタックを通る蛇行流れを有する代表的な３つのグループの燃料電池スタックを通る単一の燃料ストリームの図である。
【図２】〔００１７〕  図２は、本発明の原理に従った代表的な２つのセグメント燃料電池スタックを通る単一の流れストリームの断面立面図である。
【図３】〔００１８〕  図３は、明瞭にするためにセパレータセグメントを取り除いた状態での、燃料電池の一層大きな第１のセグメント及び燃料電池の一層小さな第２のセグメントを有する本発明の好ましい実施の形態を提供するブロック斜視図である。
【図４】〔００１９〕  図４は、本発明の改質油燃料電池スタックのための流れ経路を更に示す図３に基づく斜視図である。
【図５】〔００２０〕  図５は、本発明の原理に従った代表的な２つのセグメント燃料電池スタックを通る単一の流れストリームの部分断面斜視図である。