【手続補正書】
【提出日】平成17年8月19日(2005.8.19)
【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】
燃料と酸素含有ガスとから電気を発生させるための燃料電池アッセンブリーと、
前記燃料電池アッセンブリーへの第一次燃料ラインと、
前記第一次燃料ライン上にあり、さらに第一次燃料フローにより駆動するように適合されたジェットポンプであって、ノズル、前記ノズルの下流にある取込みチャンバー及び前記取込みチャンバーの下流にある混合チューブとを有するジェットポンプと、
燃料電池アッセンブリーからの燃料排気循環ラインであって、燃料排気を取込みチャンバーに供給するため、取込みチャンバーに通じている燃料排気循環ラインと、
ジェットポンプに対する第一次燃料流量を制御するためのマスフロー制御装置であって、前記ジェットポンプの上流にある第一次燃料ライン上にあるマスフロー制御装置とを備え、
前記ジェットポンプのノズルが、第一次燃料のフロー領域を変化させるために、調節可能な断面積を有し、それにより前記取込みチャンバー内において第一次燃料に取込まれた燃料排気の比率を変化させることができることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記ジェットポンプノズルが、前記ノズルの断面積を変化させるために、一定の断面積のノズル孔と、前記ノズル孔に対して同軸方向に調整可能なテイパー状バルブボディとを備えることを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記バルブボディとノズル孔が、円形、楕円形及びひれ状から選択される断面を有することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
前記ノズル孔と前記取込みチャンバーから混合チューブへの入口とが、実質的に同じ断面形状を有することを特徴とする請求項２又は３記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記バルブボディが前記ノズル孔から完全に取り外された場合、前記ノズル孔が、前記取込みチャンバーから前記混合チューブへの入口の断面積より大きい断面積を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記燃料排気循環ラインが、前記燃料電池アッセンブリーから伸びる燃料排気ラインから枝分かれしており、取込まれる燃料排気の体積の分だけを前記ジェットポンプに送ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記燃料排気循環ラインが、燃料排気の全てをジェットポンプに送り、前記ジェットポンプが、過剰の燃料排気を放出するための、前記取込みチャンバーからの排気出口を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項８】
第一次燃料圧力が４０ｋＰａ以下で作動することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項９】
燃料供給源が、第一の圧力で燃料を前記システムに供給し、さらに前記ジェットポンプの上流にある第一次燃料ライン上に備えられた前記マスフロー制御装置が圧力調整器を備え、前記圧力調整器が、高々前記第一圧力の圧力範囲で、前記ジェットポンプへ第一次燃料を供給するように調節可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記マスフロー制御装置が、前記ジェットポンプの上流にある第一次燃料ライン上に、フローセンサーにより制御可能なポンプを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記燃料電池アッセンブリーが、
第一次燃料フローにより駆動するよう適合された前記ジェットポンプと共にそれぞれ第一次燃料ラインを有し、
前記燃料電池システムが、各燃料電池アッセンブリーからの各燃料排気循環ラインであって、燃料排気を供給するため、統合されたジェットポンプの取込みチャンバーに通じている燃料排気循環ラインをさらに含み、
各ジェットポンプノズルの断面積が、第一次燃料フロー領域を変更することができるように個別的に調整可能であり、そのことにより各ジェットポンプ内の第一次燃料により取込まれる燃料排気の比率を結果的に変化させることができる複数の燃料電池アッセンブリーの一つであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記ジェットポンプへの第一次燃料フロー流量を制御するための第一次燃料ラインであって、統合されたジェットポンプの上流の各第一次燃料ラインに各マスフロー制御装置を備えることを特徴とする請求項１１記載の燃料電池システム。
【請求項１３】
前記各第一次燃料ラインが、共通の第一次燃料ラインから枝分かれしており、前記マスフロー制御装置が、前記共通の第一次燃料ライン上に配置されていることを特徴とする請求項１１記載の燃料電池システム。
【請求項１４】
前記燃料電池アッセンブリー若しくはそれぞれの燃料電池アッセンブリーが複数の燃料電池スタックを備えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１５】
燃料電池アッセンブリーからの燃料排気を循環させる燃料電池システムを作動させるための方法であって、
前記第一次燃料ストリームが通過するノズルを介して、燃料排気が、ジェットポンプにより第一次燃料ストリーム内に取り込まれ、第一次燃料ストリームと混合され、
さらに、第一次燃料と前記燃料電池アッセンブリーに配送される燃料排気との混合フローにおける燃料排気の比率を、前記ジェットポンプノズルの断面積を調整しそのことによりノズルを通過する第一次燃料ストリームの断面積を調整することにより変化させることを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記燃料電池システム内の燃料電池アッセンブリーに対して配送される燃料ストリームにおけるスチームの比率を調整するための方法であって、
第一次燃料ストリームが通過するノズルを介して、ジェットポンプにより第一次燃料ストリーム内に燃料排気を取込みさらに混合することにより、スチームを含む燃料排気を前記燃料電池アッセンブリーから循環させる工程を含み、
第一次燃料と前記燃料電池アッセンブリーに配送された燃料排気の混合フローにおける燃料排気の比率を、前記ジェットポンプノズルの断面積を調節しそのことによりノズルを通過する第一次燃料ストリームの断面積を調節することにより変化させることを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記ジェットポンプノズルを通過する第一次燃料ストリームに燃料排気が取込まれない状況下で、前記ジェットポンプが作動可能であることを特徴とする請求項１５又は１６記載の方法。
【請求項１８】
燃料排気を取込まないように前記ジェットポンプノズルを調節することにより、また第一次燃料ストリームをパージガスストリームで置き換えることにより、前記燃料電池アッセンブリーをパージすることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
パージガスを前記ジェットポンプから前記排気循環ラインを通って排気放出出口まで通過させることにより、前記燃料電池アッセンブリーと前記ジェットポンプと間の排気循環ライン内の燃料排気をパージすることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記第一次燃料ストリームに取込まれる燃料排気の体積の分だけを、前記ジェットポンプにより循環させることを特徴とする請求項１５〜１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記燃料排気の全てが、前記ジェットポンプを介して循環し、さらに過剰の燃料排気が前記ジェットポンプから排気放出出口を通って放出されることを特徴とする請求項１５〜１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記第一次燃料ストリームのマスフロー制御が、前記ジェットポンプの上流で行われることを特徴とする請求項１５〜２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
第一次燃料流量が減少するに従って、また前記ジェットポンプノズルを通過する第一次燃料ストリームの断面積が減少して混合フロー内の燃料排気の比率が増加するに従って、前記マスフロー制御が、前記ジェットポンプへの第一次燃料ストリームの供給圧力を増加させる工程を含むことを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記燃料電池アッセンブリーの燃料電池のアノードサイドに亘って、圧力勾配の範囲を選択された範囲に維持するために、前記ジェットポンプノズルの断面積を調節する工程を含むことを特徴とする請求項１５〜２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記燃料電池アッセンブリーの作動条件の範囲において、前記燃料電池のアノードサイドに亘る圧力勾配の偏差が、高々約１０％であることを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記ジェットポンプにより第一次燃料ストリームを遮断する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１５〜２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記ジェットポンプが、第一次燃料供給源と前記燃料電池アッセンブリーとの間で圧力が降下するように機能し、それにより、前記燃料電池アッセンブリーが、前記システムの排気圧力の変化を受けないことを特徴とする請求項１５〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記燃料電池システムが、各アッセンブリーに対して燃料排気を循環させるためのジェットポンプを有する複数の燃料電池アッセンブリーを含み、
各ジェットポンプノズルの断面積を個々に調整可能であり、そのため通過する第一次燃料ストリームの断面を変化させることができ、これにより第一次燃料と各燃料電池アッセンブリーに配送される燃料排気との混合フローにおける燃料排気の比率を独立して調整することができることを特徴とする請求項１５〜２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
各ジェットポンプノズルの勾配調整を使用して、前記ジェットポンプを通過するそれぞれの第一次燃料流量を制御することを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記燃料電池アッセンブリー及びそれぞれの燃料電池アッセンブリーが、複数の燃料電池スタックを備えることを特徴とする請求項１５〜２９のいずれかに記載の方法。