【手続補正書】
【提出日】平成29年12月5日(2017.12.5)
【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】
水素を含む燃料ガスを用いて発電を行う第１燃料電池と、
前記第１燃料電池から排出され前記第１燃料電池において未反応の前記燃料ガスを含むオフガスから、水蒸気を除去した再生燃料ガスを用いて発電を行う第２燃料電池と、
前記再生燃料ガス、原料ガス、空気、前記水蒸気、及び該水蒸気を凝縮した水の少なくとも１つと前記オフガスとの間で熱交換を行い、前記オフガスを冷却すると共に前記再生燃料ガス、前記原料ガス、前記空気、前記水蒸気、及び該水蒸気を凝縮した前記水の少なくとも１つを加熱する熱交換器と、
を有する多段式燃料電池システム。
【請求項２】
前記オフガスが流れるオフガス経路において、前記熱交換器の上流側及び下流側の少なくとも一方に設けられ、前記オフガスから二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去部を有し、
前記再生燃料ガスは、前記オフガスから前記水蒸気及び前記二酸化炭素を除去したものである請求項１に記載の多段式燃料電池システム。
【請求項３】
水素を含む燃料ガスを用いて発電を行う第１燃料電池と、
前記第１燃料電池から排出され前記第１燃料電池において未反応の前記燃料ガスを含むオフガスから、水蒸気を気体の状態で除去する水蒸気分離膜と、
前記オフガスから前記水蒸気を除去した再生燃料ガスを用いて発電を行う第２燃料電池と、を有し、
前記水蒸気分離膜は、前記オフガスから前記水蒸気及び二酸化炭素を除去するものであり、
前記再生燃料ガスは、前記オフガスから前記水蒸気及び前記二酸化炭素を除去したものである多段式燃料電池システム。
【請求項４】
前記水蒸気分離膜で分離された水蒸気を凝縮させた水を貯留する水タンク、
を有する、請求項３に記載の多段式燃料電池システム。
【請求項５】
前記水タンクから気化器へ水を供給するポンプを備えた、請求項４に記載の多段式燃料電池システム。
【請求項６】
前記第１燃料電池のカソードへ酸化ガスを供給すると共に、前記第１燃料電池のカソードから排出されたカソードオフガスを前記第２燃料電池のカソードへ供給する空気供給経路と、
を有する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の多段式燃料電池システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
一例として、多段式燃料電池システムは、原料ガスを水蒸気改質して水素を含む燃料ガスを生成する燃料処理装置と、前記燃料処理装置から供給される前記燃料ガスを用いて発電を行う第１燃料電池と、前記第１燃料電池から排出され前記第１燃料電池において未反応の前記燃料ガスを含むオフガスから、水蒸気を気体の状態で除去する水蒸気分離膜と、前記オフガスから前記水蒸気を除去した再生燃料ガスを用いて発電を行う第２燃料電池とを有し、前記燃料処理装置は、前記水蒸気分離膜で除去された前記水蒸気を用いて前記原料ガスを改質し、前記燃料ガスを生成する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
なお、前述の多段式燃料電池システムにおいて、前記水蒸気分離膜で除去された前記水蒸気が、気体のまま前記燃料処理装置での改質反応に用いられることもできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
なお、前述の多段式燃料電池システムにおいて、前記水蒸気分離膜で除去された前記水蒸気は、ブロワを用いて、前記燃料処理装置に供給又は前記原料ガスに混入されることもできる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
なお、前述の多段式燃料電池システムにおいて、前記水蒸気分離膜の透過側に前記原料ガスを流し、前記水蒸気分離膜で除去された前記水蒸気を前記原料ガスに混入して、前記燃料処理装置に供給することもできる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
なお、前述の多段式燃料電池システムにおいて、前記再生燃料ガス、前記原料ガス、空気、前記水蒸気、及び該水蒸気を凝縮した水の少なくとも１つと前記オフガスとの間で熱交換を行い、前記オフガスを冷却すると共に前記再生燃料ガス、前記原料ガス、前記空気、前記水蒸気、及び該水蒸気を凝縮した前記水の少なくとも１つを加熱する熱交換器を有することもできる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
なお、前述の多段式燃料電池システムにおいて、前記オフガスが流れるオフガス経路において、前記熱交換器の上流側及び下流側の少なくとも一方に設けられ、前記オフガスから二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去部を有し、前記再生燃料ガスは、前記オフガスから前記水蒸気及び前記二酸化炭素を除去したものであってもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
なお、前述の多段式燃料電池システムにおいて、前記水蒸気分離膜は、前記オフガスから前記水蒸気及び二酸化炭素を除去するものであり、前記再生燃料ガスは、前記オフガスから前記水蒸気及び前記二酸化炭素を除去したものであってもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
この多段式燃料電池システムでは、水蒸気分離膜により、オフガス中の水蒸気及び二酸化炭素が除去される。従って、二酸化炭素除去部を別途設ける必要がない。
請求項１に係る多段式燃料電池システムは、水素を含む燃料ガスを用いて発電を行う第１燃料電池と、前記第１燃料電池から排出され前記第１燃料電池において未反応の前記燃料ガスを含むオフガスから、水蒸気を除去した再生燃料ガスを用いて発電を行う第２燃料電池と、前記再生燃料ガス、原料ガス、空気、前記水蒸気、及び該水蒸気を凝縮した水の少なくとも１つと前記オフガスとの間で熱交換を行い、前記オフガスを冷却すると共に前記再生燃料ガス、前記原料ガス、前記空気、前記水蒸気、及び該水蒸気を凝縮した前記水の少なくとも１つを加熱する熱交換器と、を有する。
請求項２に係る多段式燃料電池システムは、前記オフガスが流れるオフガス経路において、前記熱交換器の上流側及び下流側の少なくとも一方に設けられ、前記オフガスから二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去部を有し、前記再生燃料ガスは、前記オフガスから前記水蒸気及び前記二酸化炭素を除去したものである。
請求項３に係る多段式燃料電池システムは、水素を含む燃料ガスを用いて発電を行う第１燃料電池と、前記第１燃料電池から排出され前記第１燃料電池において未反応の前記燃料ガスを含むオフガスから、水蒸気を気体の状態で除去する水蒸気分離膜と、前記オフガスから前記水蒸気を除去した再生燃料ガスを用いて発電を行う第２燃料電池と、を有し、前記水蒸気分離膜は、前記オフガスから前記水蒸気及び二酸化炭素を除去するものであり、前記再生燃料ガスは、前記オフガスから前記水蒸気及び前記二酸化炭素を除去したものである。
請求項４に係る多段式燃料電池システムは、前記水蒸気分離膜で分離された水蒸気を凝縮させた水を貯留する水タンク、を有する。
請求項５に係る多段式燃料電池システムは、前記水タンクから気化器へ水を供給するポンプを備えている。
請求項６に係る多段式燃料電池システムは、前記第１燃料電池のカソードへ酸化ガスを供給すると共に、前記第１燃料電池のカソードから排出されたカソードオフガスを前記第２燃料電池のカソードへ供給する空気供給経路と、を有する。