[go: up one dir, main page]

JPH11176461A - 燃料セル装置 - Google Patents

燃料セル装置

Info

Publication number
JPH11176461A
JPH11176461A JP10208143A JP20814398A JPH11176461A JP H11176461 A JPH11176461 A JP H11176461A JP 10208143 A JP10208143 A JP 10208143A JP 20814398 A JP20814398 A JP 20814398A JP H11176461 A JPH11176461 A JP H11176461A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustor
fuel
input end
heat exchanger
effluent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10208143A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3349441B2 (ja
Inventor
William Henry Pettit
ウィリアム・ヘンリー・ペティト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motors Liquidation Co
Original Assignee
General Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Motors Corp filed Critical General Motors Corp
Publication of JPH11176461A publication Critical patent/JPH11176461A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3349441B2 publication Critical patent/JP3349441B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/48—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents followed by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2415—Tubular reactors
    • B01J19/243—Tubular reactors spirally, concentrically or zigzag wound
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0403—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal
    • B01J8/0423—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal through two or more otherwise shaped beds
    • B01J8/0438—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal through two or more otherwise shaped beds the beds being placed next to each other
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/323—Catalytic reaction of gaseous or liquid organic compounds other than hydrocarbons with gasifying agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • C01B3/58—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction
    • C01B3/583—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction the reaction being the selective oxidation of carbon monoxide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
    • H01M8/04225—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells during start-up
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2457—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with both reactants being gaseous or vaporised
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/0015—Controlling the temperature by thermal insulation means
    • B01J2219/00155—Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0283—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0435—Catalytic purification
    • C01B2203/044—Selective oxidation of carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/047—Composition of the impurity the impurity being carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C01B2203/0822—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel the fuel containing hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C01B2203/0827—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel at least part of the fuel being a recycle stream
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/085—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by electric heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1005—Arrangement or shape of catalyst
    • C01B2203/1011—Packed bed of catalytic structures, e.g. particles, packing elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1217—Alcohols
    • C01B2203/1223—Methanol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1217—Alcohols
    • C01B2203/1229—Ethanol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C01B2203/1247—Higher hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1288—Evaporation of one or more of the different feed components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/1604—Starting up the process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0082—Organic polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H01M8/04022—Heating by combustion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 改善した燃焼器を備えた燃料セル装置を提供
する。 【解決手段】 燃料セル装置は陽極流出物（２０）及び
（又は）燃料セルのための燃料を提供する液体燃料供給
源からの燃料により点火される触媒燃焼器（２８、５
６）によって加熱される燃料改質器（２）を有する。燃
焼器は、燃焼器へ送られる前に燃料を蒸発させるため燃
焼排気ガスにより加熱される蒸発器区域を有する。陰極
流出物（２２）は燃焼器のための基礎オキシダントとし
て使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料改質器(reforme
r)を加熱するための燃焼器を有する燃料セル装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】Ｈ2−Ｏ2（空気）燃料セルは当業界で周
知であり、多くの応用に対する動力源として提案されて
きた。酸型式、アルカリ型式、溶融カーボネート型式、
固形酸化物型式等のいくつかの異なる型式のＨ2−Ｏ2燃
料セルが存在する。所謂ＰＥＭ（陽子交換膜）式の燃料
セル［ａ．ｋ．ａ．ＳＰＥ（固形ポリマー電解質）式の
燃料セル］は酸型式のものであり、大きなパワーと軽い
重量とを有し、従って、自動車（例えば、電気車両）の
応用にとって望ましい。ＰＥＭ式の燃料セルは当業界で
周知であり、一方の面に陽極を備え反対側の面に陰極を
備えた薄い陽子伝達性の固形ポリマー膜電解質を有する
「膜電極組立体」（ａ．ｋ．ａ．ＭＥＡ）を具備する。
ＭＥＡ（膜電極組立体）は一対の導電性の素子間に挟ま
れるが、これらの素子は、（１）陽極及び陰極のための
電極コレクタとして作用し、（２）それぞれの陽極及び
陰極触媒の表面にわたって燃料セルのガス状の反応物を
分配するための適当なチャンネル及び（又は）開口を有
する。複数個の個々のセルが一緒に束ねられてＰＥＭ式
の燃料セルスタックを形成する。
【０００３】ＰＥＭ式の燃料セルにおいては、水素が陽
極（即ち、燃料）側の反応物となり、酸素が陰極（即
ち、オキシダント）側の反応物となる。酸素は純粋酸素
（即ち、Ｏ2） 又は空気（即ち、Ｎ2の混じったＯ2）と
することができる。固形ポリマー電解質は典型的には過
フッ化スルホン酸の如き交換樹脂から作られる。陽極／
陰極は典型的には陽子伝導性樹脂と混ぜ合わせた微細に
分割された触媒粒子（しばしばカーボン粒子に支持され
る）で作る。
【０００４】車両の応用に対しては、低分子量アルコー
ル（例えば、メタノール又はエタノール）や炭化水素
（例えば、ガソリン）の如き液体燃料を車両の燃料とし
て使用するのが望ましい。液体燃料の貯蔵が容易であ
り、液体燃料を供給するための全国的なインフラ（支援
施設）が存在するからである。しかし、このような燃料
は燃料セルに燃料補給するためにその水素成分を解放す
るように解離しなければならない。解離反応は改質器と
して知られる化学的な燃料プロセッサ内で異質に達成さ
れ、触媒全体にわたって熱エネルギを提供し、主に水素
と二酸化炭素とを含む改質ガスを発生させる。例えば、
蒸気メタノール改質プロセスにおいては、メタノールと
水（蒸気）とを理想的に反応させて、次の反応により、
水素と二酸化炭素とを発生させる。
【０００５】 ＣＨ3ＯＨ ＋ Ｈ2Ｏ → ＣＯ2 ＋ ３Ｈ2 改質反応は反応を生じさせるために外熱を必要とする吸
熱反応である。十分な水素を発生させるのに必要な熱は
任意の時間における燃料セル装置に対する要求に従って
変化する。従って、改質器のための加熱手段は広範囲の
熱出力にわたって作動できるものでなければならない。
炎燃焼器又は触媒燃焼器から発生する外熱により改質器
を加熱することが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、改善された
触媒燃焼器、及び、燃料セル装置に対する電気的な要求
に応じて、作動サイクルにおける異なる時間に、未改質
液体燃料又は水素含有陽極排気ガス又はその両方により
燃焼器を燃料補給するために触媒燃焼器と燃料セル装置
とを組み合わせたものを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、（１）陽極か
ら未使用のＨ2 （陽極流出物）を排気させ、陰極から未
使用のＯ2 （陰極流出物）を排気させるＨ2ーＯ2 燃料
セルのスタックと、（２）水素含有液体燃料（例えば、
アルコール又は炭化水素）を、燃料セルに燃料補給する
ためのＨ2 に変換する燃料改質器と、（３）改質器を加
熱する多重燃料点火燃焼器とを有する燃料セル装置を提
供する。燃焼器は、液体燃料及び陽極流出物内の未使用
Ｈ2 のいずれか一方又は両方により燃料補給され、
（１）燃料及び陽極流出物を受け取る入力端部を備えた
ハウジングと、（２）改質器と連携する熱交換器へ高温
燃焼排気ガスを流出させる排気端部と、（３）燃焼器の
入力端部と排気端部との間に位置し、燃料及び陽極流出
物を燃焼させて高温燃焼排気ガスを発生させる触媒ベッ
ドとを有する。燃焼器は（１）高温排気ガスに晒される
ように排気端部内に位置し、液体燃料を蒸発させる熱交
換器と、（２）始動に続く装置の通常の作動中に、蒸発
した燃料を燃焼器の入力端部へ運ぶ導管とを有する。別
の導管は燃料セルからの陽極流出物を燃焼器の入力端部
へ運ぶために燃料セルのスタックを燃焼器の入力端部に
連通させる。本発明の好ましい実施の形態によれば、ス
タックからの未使用Ｏ2 を燃焼器の入力端部へ運ぶため
に燃料セルスタックからのＯ2 含有陰極流出物を燃焼器
の入力端部に連通させる更に別の導管が設けられる。好
ましくは、燃料蒸発熱交換器は燃焼器の排気端部でハウ
ジング内に位置するコイル状のチューブを有する。最も
好ましくは、燃焼器はまた、触媒ベッドの上流側に位置
し、始動中、蒸発された燃料が燃焼器の排気端部におい
て熱交換器により発生される前に、燃焼器へ供給される
液体燃料を蒸発させる電気ヒータを有する。ヒータは触
媒で被覆されてもよく、被覆されなくてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、改質されたメタノール（Ｍ
ｅＯＨ）を燃料補給される燃料セルにつき本発明を説明
する。しかし、本明細書で具体化された原理は例えばエ
タノールやガソリンなどのような他の吸熱式に改質可能
な燃料を燃料補給される燃料セルに等しく応用できるこ
とを諒解されたい。
【０００９】図１は、メタノール流（ストリーム）６か
らのメタノールと水ストリーム８からの水とを触媒的に
反応させて、水素の豊富な改質ガスストリーム１０を形
成するための改質器２を備えた燃料セル装置の概略図で
ある。改質出力ガスストリーム１０は主にＨ2、ＣＯ2を
含むが、Ｎ2、 ＣＯ及び水をも含む。改質ストリーム１
０は、当業界で周知のように、シフト反応器１２及び優
先オキシダント反応器（ＰＲＯＸ）１４を通り、ストリ
ーム内のＣＯレベルを許容可能なレベル（即ち、２０ｐ
ｐｍ以下）に減少させる。次いで、ＣＯの減少した改質
体１０′は燃料セル１６の陽極室へ送られる。同時に、
オキシダントストリーム１８からの酸素（例えば、空
気）が燃料セル１６の陰極室へ送られる。改質ストリー
ム１０からの水素及びオキシダントストリーム１８から
の酸素は燃料セル１６内で反応し、電気を発生させる。
燃料セルの陽極室からの排気物即ち流出物２０はある程
度の未反応水素を含む。燃料セルの陰極室からの排気物
即ち流出物２２はある程度の未反応酸素を含む。オキシ
ダントストリーム１８のための空気はコンプレッサ２４
により提供され、通常の作動状態の下では、弁２６によ
り燃料セルへ導かれる。しかし、始動中は、弁２６が回
転し、改質器２を加熱するために使用される燃焼器２８
の入力端部へ空気を供給する。これについては後に詳説
する。
【００１０】改質器２は熱交換器３０と連携し、熱交換
器３０からの熱が改質器２内の触媒ベッドを加熱するよ
うになっている。これに関し、改質器に供給されるＨ2
Ｏ−ＭｅＯＨ混合物は蒸発され、好ましくは、改質器２
内の触媒ベッド及び熱交換器３０を通して数回（例え
ば、２０Ｘ）再循環／再流動せしめられて、混合物が交
換器３０から改質器２内の触媒ベッド内へ熱を運搬する
ための熱伝達媒体として機能するようにさせる。熱交換
器３０自体は触媒燃焼器２８を出た排気ガス３２により
加熱される。熱交換器３０を出たガス３４はまだ暖か
く、大気４０へ放出される前に、駆動シャフト３８を介
してコンプレッサ２４を駆動するために使用されるエキ
スパンダ３６を通る。改質器２をそれほど加熱する必要
がない場合は、分路弁４２が熱交換器３０をバイパスさ
せ、燃焼ガス３２をエキスパンダ３６へ放出させる。
【００１１】通常の作動中（即ち、装置が始動した後に
運転しているとき）、燃焼器２８には、メタノール蒸気
４４又は陽極流出物２０又はその両方が燃料供給され、
これらは燃焼器２８の入力端部４６へ送られる。ＭｅＯ
Ｈ蒸気４４は燃焼器２８の排気端部４８に設けた蒸発器
から出る。蒸発器は車両の燃料タンクから熱交換器へ供
給された液体ＭｅＯＨ５０を蒸発させるために燃焼器の
排気ガスから熱を引き出す熱交換器である。蒸発器から
出たＭｅＯＨ蒸気４４及び陽極流出物２０は燃焼器２８
の入力端部４６と排気端部４８との間に位置する燃焼器
２８の触媒区分５２内で反応せしめられる。装置の作動
状態に応じて、酸素は陰極流出物ストリーム２２又は
（弁２６を介しての）コンプレッサ２４のいずれかから
燃焼器へ提供される。陰極流出物２２が燃焼器２８にお
いて必要でない場合は、弁５４が、エキスパンダ３６を
介しての大気４０への陰極流出物２２の放出を許容す
る。
【００１２】図２は本発明に係る好ましい燃焼器５６の
側断面図である。燃焼器５６は絶縁材料の２つの層６
０、６２でライニングされた円筒状の金属ハウジング５
８を有する。好ましい絶縁材料層６０は３Ｍ社によりＩ
ＮＴＥＲＡＭマット材料（商品名）として提供されてい
るセラミック材料の０．１８０インチ（約４．５７ｍ
ｍ）厚の層で構成される。燃焼器５６は燃焼器の燃料及
びオキシダントを受け取る入力端部６４と、排気端部６
６とを有し、燃焼器の高温排気ガスはこの排気端部６６
を通って燃焼器５６から図１の改質器２と連携する熱交
換器３０へ排出される。排気端部６６は図１の熱交換器
３０の入力部に装着されるようになったフランジ６８を
具備する。主要な触媒ベッド７０は、燃料／オキシダン
ト反応物を燃焼させるため入力端部６４と排気端部６６
との間に位置し、好ましくは、この触媒ベッドは、入口
面７２において１インチ（約２５．４ｍｍ）当り約４０
０個のセルを備えた、触媒で被覆された押出しセラミッ
ク単一体型式のベッドを含む。このようなベッドは自動
車の触媒コンバータに普通に使用される。ベッド７０
は、必要ならば、各々異なる孔プロフィールを備えた互
いに分離された２又はそれ以上の区分／ステージに分割
することができる。好ましい触媒はプラチナを含むが、
燃焼器の性能要求に応じて、他の貴金属又はその組み合
わせを使用することもできる。１インチ（約２５．４ｍ
ｍ）当り約１０個の孔を持つ孔プロフィールを有し約
０．７９インチ（約２０ｍｍ）の厚さを有する触媒で被
覆されたセラミックのライトオフ(light-off) フォーム
７４が単一性の触媒ベッド７０の前面即ち入口面７２に
設けられる。ライトオフフォーム７４は炭化ケイ素のフ
ォーム基体上のプラチナで構成することができ、触媒ベ
ッド７０へ入る前に反応物をライトオフ（着火）する機
能を有し、また、反応物を混合し乱流酸化反応を促進さ
せる蛇行経路を提供する。
【００１３】タービュレータ区分Ｔはライトオフフォー
ム７４の前方に位置し、ライトオフ触媒７４の上流側の
混合媒体の少なくとも１つの多孔性ベッドを有し、当該
多孔性ベッドは、乱流、及び、ライトオフ触媒７４に接
触する前の燃焼器燃料と空気との緊密な混合を促進させ
る蛇行経路を提供する。好ましくは、タービュレータ区
分Ｔは少なくとも２つの混合媒体ベッド７６、８０で構
成され、混合媒体ベッド間の開いた室８２は第１の混合
媒体ベッド８０を出て第２の混合媒体ベッド７６へ入る
前の混合物を均質化する均質化領域として作用する。混
合媒体ベッド７６、８０は反応物がベッドへ流入すると
ころの前面７７、８１と、反応物がベッド７６、８０か
ら流出するところの後面７９、８３とをそれぞれ有す
る。好ましい混合媒体は１直線インチ当り約２５個の孔
ないし１直線インチ当り約８０個の孔を備えた孔プロフ
ィールを有するセラミックフォームで形成されるが、他
の材料及び孔プロフィールを使用することもできる。ベ
ッド７６のための好ましい混合媒体は１直線インチ当り
約２５個の孔を備えた孔プロフィールを有し、約１イン
チ（約２５．４ｍｍ）の厚さを有する炭化ケイ素のフォ
ームで形成される。代わりの混合媒体ベッドは耐火金属
フォーム、流通コンテナ内に保持されたセラミックペレ
ット、或いは、微細な（例えば、約０．００１ないし約
０．０１０インチ（約０．０２５ｍｍないし約０．２５
ｍｍ）の開口を有するような）金属又はセラミックスク
リーンのスタックで形成され、スタックの場合は、１つ
のスクリーンの開口は隣接するスクリーンの開口からず
れていて所望の蛇行経路を提供する。混合媒体ベッド７
６はまた、ライトオフ触媒７４において発生する炎が燃
焼器５６の入力端部６４へ逆伝播するのを阻止する炎抑
制器として、及び、触媒ベッド７０の前面７２を横切っ
て均一に反応混合物を分配する手段として機能すること
ができる。
【００１４】混合媒体７６の上流側に設けた電気加熱素
子７８は、燃焼器５６の初期始動中、燃焼器５６に入る
液体燃料を蒸発させ、触媒ベッド７０へ入るガスを加熱
する役目を果たす。加熱素子７８は触媒で被覆されてい
てもされていなくてもよく、電気リード線１０４、１０
４′を介して電気を供給される電気接点７９、７９′
（図４）により付勢される。始動後、電気加熱素子（電
気ヒータ）７８はもはや必要でない。その理由は、燃料
が燃焼器５６の排気端部６６から出る排気ガスにより蒸
発されるからである。これについては後に詳説する。好
ましい電気ヒータ７８は例えばＩＣエンジン排気ガスを
処理するために使用される触媒コンバータの触媒をライ
トオフするのに使用されるもののように商業的に入手で
きる触媒で被覆されていない押出し成形の金属単一体抵
抗素子を有する。
【００１５】タービュレータ区分Ｔの別の混合媒体ベッ
ド８０は電気ヒータ７８の上流側に位置する。混合媒体
８０は貫通蛇行経路を提供し、電気ヒータ７８に接触す
る前の反応物を混合するための乱流を生じさせる。ヒー
タ７８は混合媒体ベッド７６、８０間に位置する均質化
空間８２内に位置し、第２ステージの混合媒体７６へ入
る前に第１ステージの混合媒体８０から出た反応物の混
合を促進する役目を果たす。好ましくは、第１ステージ
の混合媒体は第２ステージの混合媒体７６より小さな孔
寸法を有する。タービュレータの適当な第１ステージ混
合媒体８０は１直線インチ当り約８０個の孔を備えた孔
プロフィールを有し、約０．３７５インチ（約９．５３
ｍｍ）の厚さを有するイトリア・ジリコニア・アルミナ
でできたセラミックフォームで形成される。混合媒体８
０は更に、電気加熱素子７８又は下流側の触媒ベッドに
より点火された燃料に起因する炎が混合媒体８０を通過
する前に反応物を混合させる混合室８４内へ逆伝播する
のを抑制する炎捕獲器として作用する。
【００１６】燃料セル１６の陽極側から出たＨ2 含有陽
極流出物２０（図１）は混合媒体８０を収容したシェル
（殻体）９４を取り巻く環状プレナム８６を介して燃焼
器５６の入力端部６４へ入り、多孔性の金属ディスク８
８を通って混合室９２内に至る。ディスクは（例えば、
水で）冷却されていてもいなくてもよく、炎がプレナム
８６へ入るのを阻止する炎捕獲器としての機能を果たし
ながら、そこを通るＨ2 を拡散させる役目を果たす。好
ましくは、炎捕獲器８８は約４０ミクロンの孔寸法を有
し約０．０７８インチ（約１．９８ｍｍ）の厚さを有す
る焼結金属ディスクで構成される。燃料セル１６の陰極
側を出たＯ2 含有陰極流出物２２（図１）は導管９０を
介して燃焼器５６の入力端部６４へ入り、シェル９４に
より中央に形成された環状室９２内に渦を形成する。室
９２内では、渦となった陰極流出物が摘出され、炎捕獲
器８８を通る陽極流出物とある程度混合される。絶縁材
料６０、６２と同様の適当な絶縁材料９６は混合媒体８
０を収容したシェル９４を内側からライニングする。シ
ェル９４の前縁９５とハウジング５８の端壁１００との
間の狭い（即ち、約３．０ｍｍの）環状ギャップ９８
は、混合媒体８０への玄関である入力室９７内へ移動す
る前に陰極流出物と陽極流出物とのある程度の混合が室
９２内で生じるのを保証する。
【００１７】燃焼器５６の排気端部６６は、図示の実施
の形態では金属チューブのコイル１１０（図６）ででき
た熱交換器１０８を収容する室１０６を有する。熱交換
器１０８は燃焼器５６へ燃料補給される液体燃料を蒸発
させるために使用される。詳細には、通常の後始動状態
の下で、空気又は陰極流出物２２（図１）をコイル１１
０の入口端部１１４へ導入することができ、普通の自動
車の燃料インジェクタ１１６を介して入力端部１１４内
へ散布された液体燃料と混合される。空気伝達性の微粒
化燃料は加熱されたコイルのチューブ１１０の数個の巻
き部分を通り、そこで蒸発し、陰極流出物供給導管９０
内に位置した出口１１８で熱交換器１０８から出る。こ
の蒸発した燃料は燃料セル装置の遷移及び定常状態での
要求を満たす必要があるような燃焼器５６のための燃料
として陽極流出物２０（図１）を増補する。蒸発器のコ
イル１１０は燃焼器の最小排気流量にて最大流量の燃料
を蒸発させるような寸法を有し、その全作動範囲にわた
ってＭｅＯＨ／空気混合物の自動点火温度を越える温度
で作動するように構成される。しかし、コイル１１０を
通って流れる混合物の速度が入口ストリームの組成によ
り変化する混合物の最悪時の炎速度を大幅に越えること
を保証することにより、蒸発器内での自動点火が回避さ
れる。大気圧での化学量論的混合物に対しては、この速
度は毎秒０．４８メートルとなる。触媒ベッド７０から
出た高温燃焼ガスは熱交換器のコイル１１０と接触し、
内部即ちコイル状のチューブ１１０を通って流れる流体
を加熱する。室１０６に連結されたパイプ１１２は改質
器を加熱する必要のない室１０６からの過剰な高温燃焼
排気ガスをわきへ逸らせることができる。便宜的には、
このようにわきへ逸らされた過剰なガスは弁４２（図
１）を介してエキスパンダ３６へ分路することができ
る。
【００１８】本発明の燃料セル装置は次のように作動す
る。装置が冷たい状態から始動されるときの作動の開始
時に、（１）コンプレッサ２４（図１）が外部の源（例
えば、バッテリー）により付勢された電気モータによっ
て駆動され、必要な装置の空気を提供し；（２）空気が
管状熱交換器１１０の入力端部１１４並びに導管チュー
ブ９０内へ導入され；（３）液体燃料（例えば、ＭｅＯ
Ｈ）が燃料インジェクタ１１６を介して管状熱交換器１
１０の入力端部１１４内へ注入され、そこを流れる空気
と混合されて微細な液滴を形成し；（４）空気／ＭｅＯ
Ｈ液滴混合物が出口１１８において（この時点で冷えて
いる）コイル１１０から出て、導管９０内へ導入された
コンプレッサからの空気と混合され、次いで、燃焼器５
６の入力端部６４内の環状室９２内へ導入され；（５）
混合物がタービュレータ区分の第１の混合媒体ベッド８
０を通過し；（６）混合媒体ベッド８０を出た混合物が
均質化室８２内のヒータ７８により加熱されて液滴を蒸
発させると共に混合物を加熱し；（７）次いで、予熱さ
れた蒸気状の混合物が混合媒体ベッド７６へ入って、ラ
イトオフ触媒ベッド７４に接触する前に更なる緊密な混
合が行われ；（８）混合媒体ベッド７６を出たときに、
混合物は、主要な触媒ベッド７０又は燃料の実質的に完
全な燃焼を行う燃焼器５６の反応区域に入る直前にライ
トオフ触媒ベッド７４上で酸化し始め；（９）触媒ベッ
ド７０から出た高温排気ガスが改質器２（図１）と連携
する熱交換器３０へ運ばれる。改質器の温度が改質プロ
セスを行いこれを維持するのに十分な値まで上昇する
と、（１）弁２６が回転して燃料セル１６（図１）の陰
極側へ空気を導き；（２）ＭｅＯＨ及び水が改質器２へ
送られて、改質反応を開始させ；（３）改質器２を出た
改質物が燃料セル１６の陽極側へ送られ；（４）燃料セ
ル１６からの陽極流出物２０が燃焼器５６のプレナム８
６内へ導かれ；（５）燃料セル１６からの陰極流出物２
２が燃焼器５６の環状室９２内へ導かれ；（６）空気が
管状の熱交換器１１０の入口１１４内へ導入され；
（７）液体メタノールがインジェクタ１１６により入口
１１４内へ散布され；（８）メタノール／空気混合物が
加熱された管状熱交換器１１０を通って循環して、Ｍｅ
ＯＨを蒸発させ；（９）空気／ＭｅＯＨ(v) 混合物が出
口１１８において熱交換器から出て、陰極流出物２２と
一緒に室９２内へ送られ、そこで、陰極流出物はプレナ
ム８６から炎捕獲器８８を通ってきた陽極流出物と混合
され；（１０）混合体が燃焼器のタービュレータ区分内
を通り、始動モードに関連して上記説明したように触媒
ベッド７０上で燃焼が行われる。通常の（即ち、後始動
の）作動状態中は、加熱素子７８は使用されず、熱交換
器のコイル１１０のみがＭｅＯＨを蒸発させ、ＭｅＯＨ
／空気混合物を予備加熱する。一定条件の下では、燃焼
器５６は、熱交換器１１０からの付加的なＭｅＯＨ燃料
を必要とせずに、陽極流出物及び陰極流出物のみで単独
に作動できる。このような状態の下では、インジェクタ
１１６を通るＭｅＯＨの注入は続行しない。他の条件
（例えば、増大するパワーの要求がある状態）の下で
は、インジェクタ１１６を介して燃焼器へ補助の燃料を
供給する。スタック燃料効率が増大し、陽極流出物２０
のＨ2量及び陰極流出物２２のＯ2 量が減少するような
場合は、将来的に、一層多量の補助燃料が必要になるか
もしれない。
【００１９】以上、主として特定の実施の形態につき本
発明を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限
定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料セル装置の概略図である。
【図２】本発明に係る燃焼器の断面側面図である。
【図３】図２の３−３線における断面図である。
【図４】図２の４−４線における断面図である。
【図５】図２の５−５線における断面図である。
【図６】図２の熱交換器の斜視図である。
【符号の説明】
２ 改質器 １６ 燃料セル ２０ 陽極流出物 ２２ 陰極流出物 ２８、５６ 燃焼器 ３０ 熱交換器 ５８ ハウジング ６４ 入力端部 ６６ 排気端部 ７０ 触媒ベッド ７８ 電気ヒータ ９０ 導管 １０８ 熱交換器 １１０ コイル １１４ 入力端部 １１８ 出口

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （イ）Ｈ2 含有陽極流出物及びＯ2 含有
    陰極流出物を排出するＨ2／Ｏ2燃料セルのスタックと、
    （ロ）アルコール及び炭化水素からなるグループから選
    択された水素含有燃料を、上記セルへ燃料補給するため
    のＨ2 に変換する改質器と、（ハ）上記改質器を加熱す
    る燃焼器とを主として有する燃料セル装置において、 上記燃焼器が上記燃料及び上記陽極流出物により燃料補
    給され、当該燃料及び当該陽極流出物を受け取るように
    なった入力端部を備えたハウジングと、上記改質器へ高
    温燃焼排気ガスを流出させる排気端部と、上記入力端部
    と上記排気端部との間に位置し、当該燃料及び当該陽極
    流出物を燃焼させて上記燃焼排気ガスを発生させる触媒
    ベッドとを有し； 上記高温排気ガスに晒されるように上記排気端部内に位
    置し、上記燃焼器が後始動状態で作動しているときに上
    記燃料を蒸発させる熱交換器であって、当該燃料を液体
    として受け取る入口と、該燃料を蒸気として排出する出
    口とを有する熱交換器； 上記出口を上記燃焼器の上記入力端部に連通させる第１
    の導管；及び上記陽極流出物を上記燃焼器へ運ぶために
    上記スタックを当該燃焼器の上記入力端部に連通させる
    第２の導管；を更に備えたことを特徴とする燃料セル装
    置。
  2. 【請求項２】 上記陰極流出物を上記燃焼器へ運ぶため
    に上記スタックを当該燃焼器の上記入力端部に連通させ
    る第３の導管を更に備えたことを特徴とする請求項１に
    記載の装置。
  3. 【請求項３】 上記熱交換器が管状コイルを有すること
    を特徴とする請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 （イ）Ｈ2 含有陽極流出物及びＯ2 含有
    陰極流出物を排出するＨ2／Ｏ2燃料セルのスタックと、
    （ロ）アルコール及び炭化水素からなるグループから選
    択された水素含有燃料を、上記セルへ燃料補給するため
    のＨ2 に変換する改質器と、（ハ）上記改質器を加熱す
    る燃焼器とを主として有する燃料セル装置において、 上記燃焼器が上記燃料及び上記陽極流出物により燃料補
    給され、当該燃料及び当該陽極流出物を受け取るように
    なった入力端部を備えたハウジングと、排気端部と、上
    記入力端部と上記排気端部との間に位置し、当該燃料及
    び当該陽極流出物を燃焼させて、当該排気端部から流出
    する高温燃焼排気ガスを発生させる触媒ベッドとを有
    し； 上記高温排気ガスに晒されるように上記排気端部内に位
    置し、上記燃焼器が後始動状態で作動しているときに上
    記燃料を蒸発させる熱交換器であって、当該燃料を液体
    として受け取る入口と、該燃料を蒸気として排出する出
    口とを有する熱交換器； 上記出口を上記燃焼器の上記入力端部に連通させる第１
    の導管； 上記陽極流出物を上記燃焼器へ運ぶために上記スタック
    を当該燃焼器の上記入力端部に連通させる第２の導管；
    及び上記触媒ベッドの上流側で上記入力端部内に位置
    し、上記燃焼器の始動中に上記燃焼器へ供給される燃料
    を蒸発させる電気ヒータ；を更に備えたことを特徴とす
    る燃料セル装置。
  5. 【請求項５】 上記ヒータが触媒で被覆されていること
    を特徴とする請求項４に記載の装置。
JP20814398A 1997-11-26 1998-07-23 燃料セル装置 Expired - Fee Related JP3349441B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/980,087 US6077620A (en) 1997-11-26 1997-11-26 Fuel cell system with combustor-heated reformer
US980087 1997-11-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11176461A true JPH11176461A (ja) 1999-07-02
JP3349441B2 JP3349441B2 (ja) 2002-11-25

Family

ID=25527356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20814398A Expired - Fee Related JP3349441B2 (ja) 1997-11-26 1998-07-23 燃料セル装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6077620A (ja)
EP (1) EP0920064A1 (ja)
JP (1) JP3349441B2 (ja)
CA (1) CA2240298C (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002080203A (ja) * 2000-07-07 2002-03-19 Nippon Soken Inc 改質器
US6716400B2 (en) * 2001-03-09 2004-04-06 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Ignition system for a fuel cell hydrogen generator
JP2007326777A (ja) * 2000-12-05 2007-12-20 Texaco Development Corp コンパクト燃料プロセッサーの起動のために触媒を加熱する装置及び方法
WO2020105190A1 (ja) * 2018-11-22 2020-05-28 日産自動車株式会社 燃焼システムおよび燃焼システムの制御方法
JPWO2021044766A1 (ja) * 2019-09-04 2021-03-11
WO2021090041A1 (ja) 2019-11-07 2021-05-14 日産自動車株式会社 燃料電池システム

Families Citing this family (158)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19523109C2 (de) * 1995-06-26 2001-10-11 Daimler Chrysler Ag Kraftfahrzeug mit Brennkraftmaschine und einem Stromerzeugungssystem
US6376113B1 (en) * 1998-11-12 2002-04-23 Idatech, Llc Integrated fuel cell system
US7195663B2 (en) 1996-10-30 2007-03-27 Idatech, Llc Hydrogen purification membranes, components and fuel processing systems containing the same
US6783741B2 (en) * 1996-10-30 2004-08-31 Idatech, Llc Fuel processing system
US6494937B1 (en) 2001-09-27 2002-12-17 Idatech, Llc Hydrogen purification devices, components and fuel processing systems containing the same
US6537352B2 (en) 1996-10-30 2003-03-25 Idatech, Llc Hydrogen purification membranes, components and fuel processing systems containing the same
DE19822691A1 (de) * 1998-05-20 1999-11-25 Volkswagen Ag Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie mittels eines Brennstoffzellensystems
GR1003235B (el) * 1998-05-22 1999-10-13 Διεργασια παραγωγης υδρογονου και ηλεκτρικης ενεργειας απο αναμορφωση βιο-αιθανολης, με χρηση κυψελιδων καυσιμου και με μηδενικη εκπομπη ρυπων
US6238815B1 (en) * 1998-07-29 2001-05-29 General Motors Corporation Thermally integrated staged methanol reformer and method
US6921597B2 (en) * 1998-09-14 2005-07-26 Questair Technologies Inc. Electrical current generation system
JP3473436B2 (ja) * 1998-09-16 2003-12-02 株式会社豊田自動織機 燃料電池装置
US6641625B1 (en) * 1999-05-03 2003-11-04 Nuvera Fuel Cells, Inc. Integrated hydrocarbon reforming system and controls
DE19928102B4 (de) * 1999-06-19 2005-06-02 Daimlerchrysler Ag Fahrzeug mit einem Antriebs-Verbrennungsmotor und mit einem Brennstoffzellensystem zur Stromversorgung elektrischer Verbraucher des Fahrzeugs und Verfahren zum Betrieb eines derartigen Fahrzeugs
US6306531B1 (en) * 1999-07-06 2001-10-23 General Motors Corporation Combustor air flow control method for fuel cell apparatus
DE19937152B4 (de) * 1999-08-06 2006-09-21 Nucellsys Gmbh Kombiniertes Bauteil zur Nachverbrennung von Anodenabgasen eines Brennstoffzellensystems und zum Verdampfen von dem Brennstoffzellensystem zuzuführenden Edukten
US6375906B1 (en) * 1999-08-12 2002-04-23 Idatech, Llc Steam reforming method and apparatus incorporating a hydrocarbon feedstock
US7135048B1 (en) 1999-08-12 2006-11-14 Idatech, Llc Volatile feedstock delivery system and fuel processing system incorporating the same
EP1210399A1 (en) * 1999-08-19 2002-06-05 Manufacturing And Technology Conversion International, Inc. Gas turbine with indirectly heated steam reforming system
WO2001012755A1 (en) 1999-08-19 2001-02-22 Manufacturing And Technology Conversion International, Inc. System integration of a steam reformer and fuel cell
DE19944540B4 (de) 1999-09-17 2005-01-13 Daimlerchrysler Ag Reaktorsystem mit elektrischen Heizmitteln
US6653004B1 (en) * 1999-10-12 2003-11-25 Jeffrey Lewis Barber Process control for multiple air supplies
CA2317992A1 (en) * 1999-11-08 2001-05-08 General Motors Corporation Down-sized water-gas-shift reactor
CN1205685C (zh) 1999-11-17 2005-06-08 尼电源系统公司 具有硅基片的燃料电池
DE19958179A1 (de) 1999-12-02 2001-06-28 Xcellsis Gmbh Verdampfer für ein Brennstoffzellensystem
US6465118B1 (en) * 2000-01-03 2002-10-15 Idatech, Llc System and method for recovering thermal energy from a fuel processing system
US6451464B1 (en) * 2000-01-03 2002-09-17 Idatech, Llc System and method for early detection of contaminants in a fuel processing system
EP1120845A1 (de) * 2000-01-25 2001-08-01 Sulzer Hexis AG Brennstoffzellenbatterie und Reformer für flüssige Brennstoffe
DE10003274A1 (de) 2000-01-26 2001-08-09 Xcellsis Gmbh System zur Versorgung von wenigstens zwei Komponenten eines Gaserzeugungssystems
DE10003275B4 (de) * 2000-01-26 2007-05-03 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zum Verdampfen und/oder Überhitzen eines Brennstoffs
US6376112B1 (en) * 2000-02-11 2002-04-23 General Motors Corporation Controlled shutdown of a fuel cell
US6394207B1 (en) * 2000-02-16 2002-05-28 General Motors Corporation Thermal management of fuel cell powered vehicles
DE10010069A1 (de) * 2000-03-02 2001-09-20 Xcellsis Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Gaserzeugungsvorrichtung bzw. eines Brennstoffzellensystems, Gaserzeugungsvorrichtung und Brennstoffzellensystem
US6342197B1 (en) * 2000-03-29 2002-01-29 Uop Llc Multi-stage combustion for fuel processing for use with fuel cell
US6376708B1 (en) 2000-04-11 2002-04-23 Monsanto Technology Llc Process and catalyst for dehydrogenating primary alcohols to make carboxylic acid salts
US6627339B2 (en) 2000-04-19 2003-09-30 Delphi Technologies, Inc. Fuel cell stack integrated with a waste energy recovery system
US6562496B2 (en) * 2000-05-01 2003-05-13 Delphi Technologies, Inc. Integrated solid oxide fuel cell mechanization and method of using for transportation industry applications
US7691271B1 (en) 2007-05-30 2010-04-06 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Filamentous carbon particles for cleaning oil spills and method of production
US6653005B1 (en) * 2000-05-10 2003-11-25 University Of Central Florida Portable hydrogen generator-fuel cell apparatus
US6916564B2 (en) * 2000-05-31 2005-07-12 Nuvera Fuel Cells, Inc. High-efficiency fuel cell power system with power generating expander
US6921595B2 (en) * 2000-05-31 2005-07-26 Nuvera Fuel Cells, Inc. Joint-cycle high-efficiency fuel cell system with power generating turbine
AU7228101A (en) 2000-07-10 2002-01-21 Global Thermoelectric Inc Integrated module for solid oxide fuel cell systems
US6541142B1 (en) * 2000-10-04 2003-04-01 General Motors Corporation Fuel cell system having a methanol decomposition reactor
AU2002214858A1 (en) * 2000-10-27 2002-05-06 Questair Technologies, Inc. Systems and processes for providing hydrogen to fuel cells
US7097925B2 (en) * 2000-10-30 2006-08-29 Questair Technologies Inc. High temperature fuel cell power plant
CA2325072A1 (en) * 2000-10-30 2002-04-30 Questair Technologies Inc. Gas separation for molten carbonate fuel cell
US6370878B1 (en) 2000-11-30 2002-04-16 Plug Power Inc. Recovering heat from fuel cell exhaust
US6572993B2 (en) * 2000-12-20 2003-06-03 Visteon Global Technologies, Inc. Fuel cell systems with controlled anode exhaust
US20020114985A1 (en) * 2001-01-17 2002-08-22 Nikolay Shkolnik Stationary energy center
DE10104607A1 (de) * 2001-02-02 2002-08-14 Xcellsis Gmbh Gaserzeugungssystem für ein Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betrieb eines Gaserzeugungssystems
US6929785B2 (en) * 2001-02-13 2005-08-16 Delphi Technologies, Inc. Method and apparatus for preheating of a fuel cell micro-reformer
US20060037476A1 (en) * 2001-03-08 2006-02-23 Edlund David J Hydrogen purification devices, components and fuel processing systems containing the same
US6569227B2 (en) * 2001-09-27 2003-05-27 Idatech, Llc Hydrogen purification devices, components and fuel processing systems containing the same
EP1390292A2 (en) * 2001-04-18 2004-02-25 Texaco Development Corporation Integrated fuel processor, fuel cell stack and tail gas oxidizer with carbon dioxide removal
US6703151B2 (en) * 2001-04-18 2004-03-09 Utc Fuel Cells, Llc Compact precooler
AU2002258864A1 (en) * 2001-04-19 2002-11-05 Delphi Technologies, Inc. Integrated solid oxide fuel cell system
DE10119721A1 (de) * 2001-04-21 2002-10-31 Bayer Cropscience Gmbh Herbizide Mittel enthaltend Benzoylcyclohexandione und Safener
US6835219B2 (en) * 2001-05-14 2004-12-28 General Motors Corporation Rapid startup of fuel processor using water adsorption
US6890672B2 (en) 2001-06-26 2005-05-10 Idatech, Llc Fuel processor feedstock delivery system
US6630260B2 (en) 2001-07-20 2003-10-07 General Motors Corporation Water vapor transfer device for a fuel cell power plant
US6875246B2 (en) * 2001-07-20 2005-04-05 General Motors Corporation Water vapor transfer device for fuel cell reformer
CN1466793A (zh) * 2001-07-26 2004-01-07 ���µ�����ҵ��ʽ���� 燃料电池系统
DE10136970C2 (de) * 2001-07-28 2003-11-27 Ballard Power Systems Vorrichtung zur Erzeugung von wasserstoffhaltigem Gas für eine Brennstoffzellenanlage
US6817347B2 (en) 2001-09-18 2004-11-16 Paul Noble Fuel converter
US7126024B2 (en) 2001-10-18 2006-10-24 Monsanto Technology Llc Process and catalyst for dehydrogenating primary alcohols to make carboxylic acid salts
AU2002359575A1 (en) * 2001-12-05 2003-06-23 Lawrence G. Clawson High efficiency otto cycle engine with power generating expander
FR2854501B1 (fr) * 2002-01-04 2008-11-28 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de post traitement des gaz effluents d'une pile a combustible, pile a combustible comportant un tel dispositif et vehicule comportant une telle pile
US6805721B2 (en) 2002-01-10 2004-10-19 Steven D. Burch Fuel processor thermal management system
US6669463B2 (en) 2002-01-11 2003-12-30 General Motors Corporation Quick start large dynamic range combustor configuration
US6838200B2 (en) * 2002-01-22 2005-01-04 General Motors Corporation Fuel processing system having gas recirculation for transient operations
US7481948B2 (en) * 2002-02-19 2009-01-27 Honeywell International Inc. Heat transfer compositions with high electrical resistance for fuel cell assemblies
US20030167690A1 (en) * 2002-03-05 2003-09-11 Edlund David J. Feedstock delivery system and fuel processing systems containing the same
US6846585B2 (en) * 2002-03-08 2005-01-25 General Motors Corporation Method for quick start-up of a fuel processing system using controlled staged oxidation
AU2003209893A1 (en) * 2002-03-14 2003-09-22 Questair Technologies Inc. Hydrogen recycle for solid oxide fuel cell
WO2003076048A1 (en) * 2002-03-14 2003-09-18 Questair Technologies Inc. Gas separation by combined pressure swing and displacement purge
DE10212081A1 (de) * 2002-03-19 2003-10-09 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung zur Zufuhr von Edukten in einen Reaktionsraum
US7434584B2 (en) * 2002-03-22 2008-10-14 Vaporgenie, Llc Vaporization pipe with flame filter
US20030223926A1 (en) * 2002-04-14 2003-12-04 Edlund David J. Steam reforming fuel processor, burner assembly, and methods of operating the same
US6887602B2 (en) * 2002-04-15 2005-05-03 General Motors Corporation Rapid response fuel cell system
US7172638B2 (en) * 2002-04-29 2007-02-06 General Motors Corporation Staged air autothermal reformer for improved startup and operation
WO2004004052A2 (en) * 2002-07-01 2004-01-08 The Regents Of The University Of California Mems-based fuel cells with integrated catalytic fuel processor and method thereof
US7285350B2 (en) 2002-09-27 2007-10-23 Questair Technologies Inc. Enhanced solid oxide fuel cell systems
DE10246231A1 (de) * 2002-10-04 2004-04-15 Robert Bosch Gmbh Nachbrenneinrichtung
CA2502078C (en) * 2002-10-18 2011-12-20 Monsanto Technology Llc Use of metal supported copper catalysts for reforming alcohols
US20040081871A1 (en) * 2002-10-28 2004-04-29 Kearl Daniel A. Fuel cell using a catalytic combustor to exchange heat
US20050053816A1 (en) * 2002-11-15 2005-03-10 Anuj Bhargava Burner for combusting the anode exhaust gas stream in a PEM fuel cell power plant
CA2415536A1 (en) * 2002-12-31 2004-06-30 Long Manufacturing Ltd. Reformer for converting fuel to hydrogen
US7862631B2 (en) * 2003-02-07 2011-01-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Fuel processor primary reactor and combustor startup via electrically-heated catalyst
WO2004076017A2 (en) * 2003-02-26 2004-09-10 Questair Technologies Inc. Hydrogen recycle for high temperature fuel cells
JP3891136B2 (ja) 2003-03-27 2007-03-14 日産自動車株式会社 車両用燃料電池システムの制御装置
US20040197622A1 (en) * 2003-04-04 2004-10-07 Texaco Inc. Method and apparatus for separating liquid from a gas stream
US7235217B2 (en) * 2003-04-04 2007-06-26 Texaco Inc. Method and apparatus for rapid heating of fuel reforming reactants
US7101175B2 (en) * 2003-04-04 2006-09-05 Texaco Inc. Anode tailgas oxidizer
US7829227B2 (en) * 2003-04-04 2010-11-09 Texaco Inc. Integrated fuel processor apparatus and enclosure and methods of using same
US7169376B2 (en) * 2004-06-10 2007-01-30 Chevron U.S.A. Inc. Method for making hydrogen using a gold containing water-gas shift catalyst
US8821832B2 (en) 2003-06-27 2014-09-02 UltraCell, L.L.C. Fuel processor for use with portable fuel cells
WO2005020346A2 (en) * 2003-06-27 2005-03-03 Ultracell Corporation Micro fuel cell architecture
JP2007524562A (ja) * 2003-06-27 2007-08-30 ウルトラセル コーポレイション 環状燃料処理装置及び方法
US7666539B2 (en) * 2003-06-27 2010-02-23 Ultracell Corporation Heat efficient portable fuel cell systems
US8318368B2 (en) * 2003-06-27 2012-11-27 UltraCell, L.L.C. Portable systems for engine block
US20060127711A1 (en) * 2004-06-25 2006-06-15 Ultracell Corporation, A California Corporation Systems and methods for fuel cartridge distribution
US20060156627A1 (en) * 2003-06-27 2006-07-20 Ultracell Corporation Fuel processor for use with portable fuel cells
WO2005004258A2 (en) * 2003-06-27 2005-01-13 Ultracell Corporation Portable fuel cartridge for fuel cells
WO2005001960A2 (en) * 2003-06-27 2005-01-06 Ultracell Corporation Fuel preheat in fuel cells and portable electronics
US7150143B2 (en) * 2003-07-21 2006-12-19 General Electric Company Hybrid fuel cell-pulse detonation power system
GB0317575D0 (en) 2003-07-26 2003-08-27 Rolls Royce Fuel Cell Systems A reformer module
US6923642B2 (en) * 2003-10-08 2005-08-02 General Motors Corporation Premixed prevaporized combustor
US7443803B2 (en) * 2004-03-23 2008-10-28 Fujitsu Limited Estimating and managing network traffic
US20050255368A1 (en) * 2004-05-12 2005-11-17 Ultracell Corporation, A California Corporation High surface area micro fuel cell architecture
EP1750835A2 (en) * 2004-05-17 2007-02-14 Nuvera Fuel Cells Startup burner
US7434547B2 (en) * 2004-06-11 2008-10-14 Nuvera Fuel Cells, Inc. Fuel fired hydrogen generator
JP2008503426A (ja) * 2004-06-18 2008-02-07 ヌヴェラ・フュエル・セルズ・インコーポレーテッド リフォーメートを冷却し給湿するための装置
US7968250B2 (en) * 2004-06-25 2011-06-28 Ultracell Corporation Fuel cartridge connectivity
US7648792B2 (en) * 2004-06-25 2010-01-19 Ultracell Corporation Disposable component on a fuel cartridge and for use with a portable fuel cell system
US7189280B2 (en) * 2004-06-29 2007-03-13 Questair Technologies Inc. Adsorptive separation of gas streams
US20060021280A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Hamilton Daniel B Reformer, and methods of making and using the same
WO2006017375A2 (en) * 2004-08-06 2006-02-16 Ultracell Corporation Method and system for controlling fluid delivery in a fuel cell
KR100590038B1 (ko) * 2004-09-07 2006-06-14 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템 및 연료 공급장치
US7470293B2 (en) * 2004-10-29 2008-12-30 Idatech, Llc Feedstock delivery systems, fuel processing systems, and hydrogen generation assemblies including the same
EP1819419A2 (en) * 2004-11-05 2007-08-22 Questair Technologies, Inc. Separation of carbon dioxide from other gases
US7807313B2 (en) * 2004-12-21 2010-10-05 Ultracell Corporation Compact fuel cell package
FI119266B (fi) * 2005-01-03 2008-09-15 Waertsilae Finland Oy Esilämmitysjärjestely polttokennolaitteistossa
US20060194082A1 (en) * 2005-02-02 2006-08-31 Ultracell Corporation Systems and methods for protecting a fuel cell
US20080112859A1 (en) * 2005-02-16 2008-05-15 Shigenori Onuma Fuel Gas Processing Apparatus
US20060188763A1 (en) * 2005-02-22 2006-08-24 Dingrong Bai Fuel cell system comprising modular design features
US7632322B2 (en) * 2005-06-07 2009-12-15 Idatech, Llc Hydrogen-producing fuel processing assemblies, heating assemblies, and methods of operating the same
JP5373256B2 (ja) * 2005-08-01 2013-12-18 カシオ計算機株式会社 電源システム及び電源システムの制御方法並びに電源システムを備える電子機器
DE102005038733A1 (de) * 2005-08-16 2007-02-22 Webasto Ag Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betreiben eines Reformers
US7601302B2 (en) 2005-09-16 2009-10-13 Idatech, Llc Self-regulating feedstock delivery systems and hydrogen-generating fuel processing assemblies and fuel cell systems incorporating the same
WO2007035467A2 (en) 2005-09-16 2007-03-29 Idatech, Llc Self-regulating feedstock delivery systems and hydrogen-generating fuel processing assemblies and fuel cell systems incorporating the same
JP4195055B2 (ja) * 2006-01-13 2008-12-10 シャープ株式会社 燃料電池
EP2008330A4 (en) * 2006-04-07 2009-12-23 Utc Power Corp OPERATION OF A FUEL CELL DURING A DECAY TIME IN CRYOGENIC HYDROGEN DISPENSE
US20070248860A1 (en) * 2006-04-21 2007-10-25 Michael Penev Integrated exhaust combustor and thermal recovery for fuel cells
US7972420B2 (en) 2006-05-22 2011-07-05 Idatech, Llc Hydrogen-processing assemblies and hydrogen-producing systems and fuel cell systems including the same
US7629067B2 (en) * 2006-05-22 2009-12-08 Idatech, Llc Hydrogen-producing fuel processing systems and fuel cell systems with a liquid leak detection system
US7939051B2 (en) 2006-05-23 2011-05-10 Idatech, Llc Hydrogen-producing fuel processing assemblies, heating assemblies, and methods of operating the same
AR061454A1 (es) * 2006-06-13 2008-08-27 Monsanto Technology Llc Sistemas de potencia alimentados por alcohol reformado
FI119490B (fi) * 2006-06-22 2008-11-28 Waertsilae Finland Oy Esilämmitysjärjestely polttokennolaitteistossa
KR100805582B1 (ko) * 2006-08-16 2008-02-20 삼성에스디아이 주식회사 연료전지 시스템용 가열기
US8026020B2 (en) 2007-05-08 2011-09-27 Relion, Inc. Proton exchange membrane fuel cell stack and fuel cell stack module
US9293778B2 (en) 2007-06-11 2016-03-22 Emergent Power Inc. Proton exchange membrane fuel cell
US8003274B2 (en) 2007-10-25 2011-08-23 Relion, Inc. Direct liquid fuel cell
US8262752B2 (en) 2007-12-17 2012-09-11 Idatech, Llc Systems and methods for reliable feedstock delivery at variable delivery rates
US20090253092A1 (en) * 2008-04-07 2009-10-08 Hunter Manufacturing Co. Fuel cell heater
JP5408420B2 (ja) * 2009-07-30 2014-02-05 日産自動車株式会社 燃料電池システムとこの燃料電池システムに用いる燃料電池の昇温方法
JP5769695B2 (ja) * 2012-12-25 2015-08-26 三菱日立パワーシステムズ株式会社 発電システム及び発電システムの停止方法
JP6053560B2 (ja) * 2013-02-20 2016-12-27 三菱日立パワーシステムズ株式会社 発電システム及び発電システムの運転方法
EP2772976B1 (de) * 2013-02-27 2017-11-15 Airbus Defence and Space GmbH Regeneratives Brennstoffzellensystem mit Gasreinigung
BR102014003438B1 (pt) * 2014-02-13 2020-12-29 Universidade De São Paulo - Usp processo de produção de hidrogênio, processo de produção de energia em um veículo híbrido, sistema de produção de energia em um veículo híbrido e veículo híbrido
EP3121514B1 (en) * 2014-03-19 2018-10-17 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. Combustor and fuel cell system
JP6283269B2 (ja) * 2014-06-11 2018-02-21 本田技研工業株式会社 燃料電池モジュール
JP6406704B2 (ja) * 2015-01-26 2018-10-17 本田技研工業株式会社 燃料電池モジュール
US10476093B2 (en) 2016-04-15 2019-11-12 Chung-Hsin Electric & Machinery Mfg. Corp. Membrane modules for hydrogen separation and fuel processors and fuel cell systems including the same
US11233255B2 (en) * 2017-02-09 2022-01-25 Avl List Gmbh Starting burner for a fuel cell system
JP6777238B2 (ja) * 2017-07-31 2020-10-28 日産自動車株式会社 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法
US10991963B2 (en) * 2018-07-10 2021-04-27 Cummins Enterprise Llc Fuel cell system and control method thereof
US10787363B2 (en) * 2018-12-27 2020-09-29 Automotive Research & Testing Center Hydrogen producing apparatus with emulsifier
US11712655B2 (en) 2020-11-30 2023-08-01 H2 Powertech, Llc Membrane-based hydrogen purifiers
JPWO2022123279A1 (ja) * 2020-12-10 2022-06-16

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4659634A (en) * 1984-12-18 1987-04-21 Struthers Ralph C Methanol hydrogen fuel cell system
JPS61197402A (ja) * 1985-02-27 1986-09-01 Hitachi Ltd 燃料電池用燃料改質装置
US4670359A (en) * 1985-06-10 1987-06-02 Engelhard Corporation Fuel cell integrated with steam reformer
JPS6217002A (ja) * 1985-07-15 1987-01-26 Babcock Hitachi Kk 燃料電池用メタノ−ル改質装置
US4650727A (en) * 1986-01-28 1987-03-17 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Fuel processor for fuel cell power system
JPS6344931A (ja) * 1986-08-13 1988-02-25 Fuji Electric Co Ltd 燃料改質装置
US4678723A (en) * 1986-11-03 1987-07-07 International Fuel Cells Corporation High pressure low heat rate phosphoric acid fuel cell stack
JPS63144101A (ja) * 1986-12-03 1988-06-16 Hitachi Ltd 燃料改質システム
JPS63230501A (ja) * 1987-03-19 1988-09-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池用メタノ−ル改質装置
JPS63248075A (ja) * 1987-04-01 1988-10-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料改質装置
JPS6459778A (en) * 1987-08-29 1989-03-07 Fuji Electric Res Fuel cell facility
JPH02168569A (ja) * 1988-08-22 1990-06-28 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池発電システム
JPH02119061A (ja) * 1988-10-27 1990-05-07 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池のメタノール改質装置
US4994331A (en) * 1989-08-28 1991-02-19 International Fuel Cells Corporation Fuel cell evaporative cooling using fuel as a carrier gas
JPH03129674A (ja) * 1989-10-13 1991-06-03 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池用改質装置の起動方法
JPH03218902A (ja) * 1990-01-23 1991-09-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 水素原料改質装置の始動方法
JP3062219B2 (ja) * 1990-06-26 2000-07-10 富士電機株式会社 燃料電池用燃料改質器の熱媒体加熱装置
US5372617A (en) * 1993-05-28 1994-12-13 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Hydrogen generation by hydrolysis of hydrides for undersea vehicle fuel cell energy systems
US5429886A (en) * 1993-08-30 1995-07-04 Struthers; Ralph C. Hydrocarbon (hydrogen)/air aerogel catalyzed carbon electrode fuel cell system
US5484577A (en) * 1994-05-27 1996-01-16 Ballard Power System Inc. Catalytic hydrocarbon reformer with enhanced internal heat transfer mechanism
US5518828A (en) * 1994-07-21 1996-05-21 Bechtel Group, Inc. Thermal integration of an air-cooled fuel cell stack
JP3509948B2 (ja) * 1994-09-19 2004-03-22 石川島播磨重工業株式会社 燃料電池発電装置
US5554453A (en) * 1995-01-04 1996-09-10 Energy Research Corporation Carbonate fuel cell system with thermally integrated gasification
EP0729196A1 (en) * 1995-02-27 1996-08-28 FINMECCANICA S.p.A. AZIENDA ANSALDO Fuel cell integrated with catalytic reactor producing hydrogen
EP0741428A1 (en) * 1995-05-04 1996-11-06 FINMECCANICA S.p.A. AZIENDA ANSALDO A supply system for fuel cells of the S.P.E. (SOLID POLYMER ELECTROLYTE) type for hybrid vehicles).
US6232005B1 (en) * 1997-11-20 2001-05-15 General Motors Corporation Fuel cell system combustor

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002080203A (ja) * 2000-07-07 2002-03-19 Nippon Soken Inc 改質器
JP2007326777A (ja) * 2000-12-05 2007-12-20 Texaco Development Corp コンパクト燃料プロセッサーの起動のために触媒を加熱する装置及び方法
US6716400B2 (en) * 2001-03-09 2004-04-06 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Ignition system for a fuel cell hydrogen generator
WO2020105190A1 (ja) * 2018-11-22 2020-05-28 日産自動車株式会社 燃焼システムおよび燃焼システムの制御方法
JPWO2020105190A1 (ja) * 2018-11-22 2021-10-07 日産自動車株式会社 燃焼システムおよび燃焼システムの制御方法
JPWO2021044766A1 (ja) * 2019-09-04 2021-03-11
WO2021044766A1 (ja) * 2019-09-04 2021-03-11 日産自動車株式会社 燃焼器およびこれを備える燃料電池システム
WO2021090041A1 (ja) 2019-11-07 2021-05-14 日産自動車株式会社 燃料電池システム
US12015179B2 (en) 2019-11-07 2024-06-18 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell system

Also Published As

Publication number Publication date
US6077620A (en) 2000-06-20
CA2240298C (en) 2003-03-18
JP3349441B2 (ja) 2002-11-25
CA2240298A1 (en) 1999-05-26
EP0920064A1 (en) 1999-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3349441B2 (ja) 燃料セル装置
JP3088099B2 (ja) 燃料セル装置
US6521204B1 (en) Method for operating a combination partial oxidation and steam reforming fuel processor
CA2594394C (en) Method of starting-up solid oxide fuel cell system
JP5100950B2 (ja) 固体酸化物燃料電池システム用統合モジュール
US6231831B1 (en) Hydrogen separating membrane, methanol reformation system equipped therewith, and operating method therefor
US7862631B2 (en) Fuel processor primary reactor and combustor startup via electrically-heated catalyst
US6096286A (en) System for steam reformation of a hydrocarbon and operating method therefor
US20040197617A1 (en) Fuel cell system and burner arrangement for a fuel cell system
US20020102445A1 (en) Method and apparatus for monitoring a hydrogen containing gas stream
US20100261074A1 (en) Fuel processor for fuel cell systems
US7384702B2 (en) Apparatus for mixing fuel and an oxidant
US6669463B2 (en) Quick start large dynamic range combustor configuration
JP5274547B2 (ja) 液化石油ガスで作動する燃料電池システム及びその使用方法
WO2002069430A9 (en) Internal reforming improvements for fuel cells
US20070261686A1 (en) Process for the Catalytic Partial Oxidation of Liquid Hydrocarbonaceous Fuel
JP3429478B2 (ja) 燃料電池電圧を柔軟に監視するための方法
US7261749B2 (en) Multi-port autothermal reformer
KR100774574B1 (ko) 보조전원 유닛용 고체산화물 연료전지 발전시스템과 그기동방법
US7374591B2 (en) Method for starting a gas generating system
JP3765933B2 (ja) 燃料改質装置およびその制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees