【手続補正書】
【提出日】平成21年11月6日(2009.11.6)
【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】
燃料電池デバイスであって、
最大寸法である長さを有する細長い基板であって、前記長さと同一の広がりを持つただ一つの主軸を有する熱膨張率、前記長さの第１の部分に沿った、作動反応温度まで加熱されるように構成された反応ゾーン、および前記長さの第２の部分に沿った、前記反応ゾーンが加熱された場合に前記作動反応温度未満の低温を維持するように構成された少なくとも１つのコールドゾーンを有する細長い基板と、
前記反応ゾーン内のアノードとカソードの間に配置された電解質と、前記作動反応温度未満の低温での電気接続のための、前記少なくとも１つのコールドゾーンの外部表面まで延在している電気経路をそれぞれ有する前記アノードおよびカソードと
を備えた燃料電池デバイス。
【請求項２】
燃料電池システムであって、
ホットゾーンチャンバと、
請求項１に記載の複数の前記燃料電池デバイスであって、個々の燃料電池デバイスの前記第１の部分が前記ホットゾーンチャンバ内に配置され、前記少なくとも１つのコールドゾーンが前記ホットゾーンチャンバの外側に延在している複数の燃料電池デバイスと、
前記ホットゾーンチャンバに結合されて、前記反応ゾーンを前記ホットゾーンチャンバ内の前記作動反応温度まで加熱するように適応された熱源と、
前記複数のアノードの前記複数の電気経路のうちの少なくとも１つと電気接触している前記少なくとも１つのコールドゾーン内の複数の外部表面のうちの少なくとも１つに対する第１の電圧接続と、
前記複数のカソードの前記複数の電気経路のうちの少なくとも１つと電気接触している前記少なくとも１つのコールドゾーン内の複数の外部表面のうちの少なくとも１つに対する第２の電圧接続と
を備えた燃料電池システム。
【請求項３】
前記少なくとも１つのコールドゾーン内の前記外部表面に加えられた、前記アノードの前記電気経路と電気接触している第１の金属導体パッド、および前記第１の金属導体パッドと負の電圧ノードとの間の第１の電圧接続と、
前記少なくとも１つのコールドゾーン内の前記外部表面に加えられた、前記カソードの前記電気経路と電気接触している第２の金属導体パッド、および前記第２の金属導体パッドと正の電圧ノードとの間の第２の電圧接続と
をさらに備えた、請求項１に記載の燃料電池デバイス。
【請求項４】
前記第１および第２の電圧接続が、それぞれ対応する前記第１および第２の金属導体パッドにはんだ付けされた配線である、請求項２または３に記載の燃料電池デバイス。
【請求項５】
前記第１および第２の電圧接続が、それぞれ対応する前記第１および第２の金属導体パッドに機械接続された配線である、請求項２または３に記載の燃料電池デバイス。
【請求項６】
前記アノードに関連し、前記少なくとも１つのコールドゾーンから前記反応ゾーンを通って延在している燃料通路と、
前記カソードに関連し、前記少なくとも１つのコールドゾーンから前記反応ゾーンを通って延在している酸化剤通路と
をさらに備えた、請求項１または２に記載の燃料電池デバイス。
【請求項７】
前記燃料通路と流体連通している前記少なくとも１つのコールドゾーンに結合された、前記燃料通路に燃料の流れを供給するための燃料サプライと、
前記酸化剤通路と流体連通している前記少なくとも１つのコールドゾーンに結合された、前記酸化剤通路に空気の流れを供給するための空気サプライと、をさらに備えた請求項６に記載の燃料電池デバイス。
【請求項８】
前記燃料サプライ及び前記空気サプライが、それぞれ前記デバイスの末端に固着された可撓性ゴム管またはプラスチック管によって結合された、請求項７に記載の燃料電池デバイス。
【請求項９】
前記第１の部分が、前記少なくとも１つのコールドゾーンと前記反応ゾーンの間に予熱ゾーンをさらに備え、前記アノードおよび前記カソードが、前記細長い基板の前記反応ゾーンの中でそれぞれ対応する前記燃料通路および酸化剤通路に互いに対向する関係で関連し、かつ、それらの間に前記電解質を備え、また、前記予熱ゾーンには互いに対向する関係のアノードおよびカソードが存在していない、請求項６に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１０】
前記アノードの前記電気経路が、前記関連する燃料通路から、前記反応ゾーンの第１の外部表面まで、及び、前記反応ゾーンの第１の外部表面に前記少なくとも１つのコールドゾーンの前記対応する外部表面まで形成された第１の外部金属被覆まで延在し、また、前記カソードの前記電気経路が、前記関連する酸化剤通路から前記反応ゾーンの第２の外部表面まで、及び、前記反応ゾーンの第２の外部表面に前記少なくとも１つのコールドゾーンの前記対応する外部表面まで形成された第２の外部金属被覆まで延在している、請求項９に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１１】
前記燃料通路および前記酸化剤通路が、それぞれ、少なくとも一部が前記予熱ゾーンの中へ延在している予熱チャンバを前記少なくとも１つのコールドゾーンの中にさらに備え、予熱チャンバの各々が前記反応ゾーン内の前記対応する燃料通路および酸化剤通路の体積より大きい体積を有する、請求項９に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１２】
前記燃料通路が、前記少なくとも１つのコールドゾーン内の燃料入口から前記第１の部分の中へ延在し、前記少なくとも１つのコールドゾーン内の燃料出口へ曲がって後方へ延在し、また、前記酸化剤通路が、前記少なくとも１つのコールドゾーン内の空気入口から前記第１の部分の中へ延在し、前記少なくとも１つのコールドゾーン内の空気出口へ曲がって後方へ延在し、前記アノードおよび前記カソードは、前記細長い基板の前記反応ゾーン内の前記屈曲と前記対応する燃料出口および空気出口との間の、それぞれ対応する前記燃料通路および酸化剤通路に互いに対向する関係で関連し、かつ、それらの間に前記電解質を備え、また、前記燃料通路および酸化剤通路には、対応する前記燃料入口および空気入口と前記屈曲との間に、それぞれ対応する関連したアノードおよびカソードが存在していない、請求項６に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのコールドゾーンが、前記細長い基板の対応する第１および第２のエンドに配置された第１および第２のコールドゾーンを備え、前記第１のコールドゾーンと第２のコールドゾーンの間に前記反応ゾーンが配置された、請求項１または２に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１４】
前記アノードに関連し、前記第１のコールドゾーン内の前記第１のエンドに隣接している燃料入口から前記第２のコールドゾーン内の前記第２のエンドに隣接している燃料出口まで延在している燃料通路と、
前記カソードに関連し、前記第２のコールドゾーン内の前記第２のエンドに隣接している空気入口から前記第１のコールドゾーン内の前記第１のエンドに隣接している空気出口まで延在している酸化剤通路と
をさらに備えた、請求項１３に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１５】
前記燃料入口に結合された、前記燃料通路に燃料の流れを供給するための燃料サプライと、
前記空気入口に結合された、前記酸化剤通路に空気の流れを供給するための空気サプライと
をさらに備えた、請求項１４に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１６】
前記アノードに関連し、前記第１のコールドゾーン内の前記第１のエンドに隣接している燃料入口から前記第２のコールドゾーン内の前記第２のエンドに隣接している燃料出口まで延在している燃料通路と、
前記カソードに関連し、前記反応ゾーン内の空気入口から前記第２のコールドゾーン内の前記第２のエンドに隣接している空気出口まで延在している酸化剤通路と
をさらに備えた、請求項１３に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１７】
前記燃料入口に結合された、前記燃料通路に燃料の流れを供給するための燃料サプライと、
前記反応ゾーン内の、前記酸化剤通路に加熱された空気の流れを供給するための加熱空気源と
をさらに備えた、請求項１６に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１８】
前記酸化剤通路が、前記第１の部分の大部分に沿って前記細長い基板の一方の側に開き、それにより前記空気入口は前記大部分に沿った前記酸化剤通路と同じ大きさになる、請求項１６に記載の燃料電池デバイス。
【請求項１９】
前記酸化剤通路の中に複数の支柱をさらに備えた、請求項１８に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのコールドゾーンが、前記細長い基板の第１のエンドに配置された単一のコールドゾーンを備え、前記反応ゾーンが前記細長い基板の反対側の第２のエンドに配置された、請求項１または２に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２１】
前記アノードに関連して、前記単一のコールドゾーン内の前記第１のエンドに隣接している燃料入口から前記反応ゾーン内の前記第２のエンドに隣接している燃料出口まで延在している燃料通路と、
前記カソードに関連して、前記反応ゾーン内の空気入口から前記反応ゾーン内の空気出口まで延在している酸化剤通路と
をさらに備えた、請求項２０に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２２】
前記燃料入口に結合された、前記燃料通路に燃料の流れを供給するための燃料サプライと、
前記反応ゾーン内の、前記酸化剤通路に加熱された空気の流れを供給するための空気源と
をさらに備えた、請求項２１に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２３】
前記酸化剤通路が、前記第１の部分の大部分に沿って前記細長い基板の一方の側に開き、それにより前記空気入口は前記大部分に沿った前記酸化剤通路と同じ大きさになる、請求項２１に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２４】
前記アノードに関連し、前記単一のコールドゾーン内の前記第１のエンドに隣接している燃料入口から前記反応ゾーン内の燃料出口まで延在している燃料通路と、
前記カソードに関連し、前記単一のコールドゾーン内の前記第１のエンドに隣接している空気入口から前記反応ゾーン内の空気出口まで延在している酸化剤通路と
をさらに備えた、請求項２０に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２５】
前記反応ゾーン内の前記対向する第２のエンドに隣接する位置から前記長さの前記第２の部分の排気出口まで延在している排気通路と、
前記単一のコールドゾーン内の前記第１のエンドに隣接している燃料入口から前記反応ゾーンを通って前記排気通路まで延在している燃料通路であって、前記アノードが前記反応ゾーン内で前記燃料通路に関連された燃料通路と、
前記単一のコールドゾーン内の前記第１のエンドに隣接している空気入口から前記反応ゾーンを通って前記排気通路まで延在している酸化剤通路であって、前記カソードが前記反応ゾーン内で前記アノードに対して互いに対向する関係で前記酸化剤通路に関連された酸化剤通路と
をさらに備えた、請求項２０に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２６】
前記第１の部分に隣接して配置されて、前記反応ゾーンを前記作動反応温度まで加熱するための熱源と、
前記熱源と前記少なくとも１つのコールドゾーンの間の、前記少なくとも１つのコールドゾーンを前記作動反応温度未満の低温に維持するように適合された絶縁領域と
をさらに備えた、請求項１に記載の燃料電池デバイス。
【請求項２７】
請求項１に記載の前記デバイスを使用する方法であって、
前記第１の部分をホットゾーンチャンバ内に備え、かつ、前記第２の部分を前記ホットゾーンチャンバの外側に備えた前記細長い基板を配置する段階と、
前記少なくとも１つのコールドゾーンを３００℃未満の低温に維持しつつ前記反応ゾーンを４００℃を超える作動温度まで加熱するために前記ホットゾーンチャンバ内に熱を印加する段階と、
加熱された前記反応ゾーンに燃料および空気を供給する段階であって、前記燃料と空気が反応し、それにより前記アノードおよびカソードの前記電気経路に沿って前記少なくとも１つのコールドゾーン内の前記対応する電気接続まで移動する電子が生成される段階と
を含む方法。
【請求項２８】
請求項２に記載の前記システムを使用する方法であって、
前記少なくとも１つのコールドゾーンを３００℃未満の低温に維持しつつ前記反応ゾーンを４００℃を超える作動温度まで加熱するために前記ホットゾーンチャンバ内に熱を印加する段階と、
加熱された前記反応ゾーンに燃料および空気を供給する段階であって、前記燃料と空気が反応し、それにより前記アノードおよびカソードの前記電気経路に沿って前記少なくとも１つのコールドゾーン内の前記対応する第１および第２の電圧接続まで移動する電子が生成される段階と
を含む方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
図３０Ａは、統合予熱ゾーン３３ａを備えた１つのコールドゾーン３０および対向する１つのホットゾーン３２を有するＳＯＦＣ  Ｓｔｉｃｋ（商標）デバイス１０の第１の実施形態の略側面断面図を示したものである。図３０Ｂは、アノード２４を介して燃料通路１４に向かって見上げた図を断面図で示したものであり、また、図３０Ｃは、カソード２６を介して空気通路２０に向かって見下ろした図を断面図で示したものである。図３０Ａおよび３０Ｂに示すように、燃料サプライ３４からの燃料は、燃料入口１２を通って流入し、燃料通路１４を通ってデバイス１０の長さに沿って延在し、デバイス１０の反対側のエンドから燃料出口１６を通って流出する。コールドゾーン３０はＳＯＦＣ  Ｓｔｉｃｋ（商標）デバイス１０の第１のエンド１１ａに配置されており、また、ホットゾーン３２は反対側の第２のエンド１１ｂに配置されている。ホットゾーンとコールドゾーンの間は移行ゾーン３１である。ホットゾーン３２は、燃料が最初に移動して通過する初期予熱ゾーン３３ａ、および燃料通路１４に隣接するアノード２４を備えた能動ゾーン３３ｂを備えている。図３０Ｂに示すように、アノード２４の断面積は、能動ゾーン３３ｂ内で広くなっている。アノード２４は、ＳＯＦＣ  Ｓｔｉｃｋ（商標）デバイス１０の一方の縁まで延在しており、また、外部コンタクトパッド４４は、負の電圧ノード３８に接続するために、デバイス１０の外側に沿ってコールドゾーン３０まで延在している。