发明名称 具有内部和无泄漏碳氢化合物燃料再形成器之电化燃料格发电机
摘要 一种电化燃料格发电机结构(10)具有一发电机部分(16),此发电机部分包含多个轴向延展的燃料格(26),每一燃料格包含一燃料电极(28)、一空气电极(30)和一在上述两电极间的固态氧化物电解质(32),其中有数个轴向延展之分隔器(58)将上述多个燃料格的部分彼此分离,且其中至少有一分隔器(60)在发电反应前会形成一可再形成的燃料气体混合物,至少有一再形成器分隔器(62)有中空部分(64),此再形成器分隔器(62)具有闭口端(70)和一开口端(68)之入口可使一可再形成燃料混合物通过分隔器的闭口端,然后延着中空墙壁回流,最后已经再形成的燃料会通过分隔器开口端的出口而接触燃料格,及其中再形成器分隔器是一组合结构,并有一金属箔制成的气体扩散屏障(76),除了入口外,此一气体扩散屏障包围了再形成器分隔器的外墙,以避免可再形成气体混合物经由分隔器扩散,并且除了入口外,上述气体扩散屏障被放置于一外层绝缘护套(78)内以防止由气体扩散屏障所造成的燃料格短路。
申请公布号 TW324117 申请公布日期 1998.01.01
申请号 TW085113008 申请日期 1996.10.23
申请人 西屋电器公司 发明人 查理士.哈肯
分类号 H01M8/06 主分类号 H01M8/06
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种电化燃料格发电机组态(10),包括:多个电连接的轴向延伸之电化燃料格(26),每一燃料格有一外部电极(28)、一内部电极(30)和一位于该二电极间的固态氧化物电解质(32),其中轴向延伸分隔器(58)放置于各燃料格之间,且其中至少有一轴向延伸分隔器(60)沿其长度有一中空部分(64)在固体延伸墙(62)内有一开口端(68)和一闭口端(70),此中空部分含有催化再形成物质(80)、一可再形成燃料混合物入口通道(72),一进入燃料格的再形成燃料出口通道(88),且该中空分隔器更包含一有效防止可再形成燃料混合物气体从分隔器泄漏到燃料格之装置。2.根据申请专利范围第1项之组态,其中可防止气体泄漏装置包括中空分隔器的固体延伸墙(62),除了在可再形成燃料混合物入口处之外被一金属箔层(76)所包围而形成一中空分隔器金属箔次组合。3.根据申请专利范围第2项之组态,其中之中空分隔器金属箔次组合隔着一距离(92)被一轴向延伸外壳(78)所包围,其中之外壳沿其长度有一中空部分(90)并在固体延伸墙中有一开口端和一闭口端,该中空部分包含中空分隔器金属箔次组合,而形成一中空分隔器金属箔中空外壳组合。4.根据申请专利范围第3项之组态,其中之燃料格(26)是管状并有一闭口端(54)和一开口端(52),中空分隔器(60)在靠近燃料格的开口端有一闭口端(70)及在靠近燃料格的闭口端有一开口端(68),可再形成燃料混合物入口(72)进入靠近燃料格闭口端的中空分隔器之开口端,可再形成燃料混合物入口连接在发电机中可再形成燃料混合物通道(48)到至少在中空分隔器中之一个可再形成燃料混合物通道(72)及一具有可进入燃料格的再形成燃料出口的返回通道(88)。5.根据申请专利范围第3项之组态,其中之中空分隔器(60)和中空外壳(78)是由多孔氧化铝板制成。6.根据申请专利范围第3项之组态,其中之金属箔(76)至少包括镍箔或英高镍箔。7.根据申请专利范围第3项之组态,其中之催化再形成物质(80)至少包括铂或镍。8.根据申请专利范围第7项之组态,其中之催化再形成物质(80)是在该中空分隔器墙(62)的内部。9.根据申请专利范围第3项之组态,其中之可再形成燃料混合物入口通道是由位于中空分隔器内的一延伸部分(74)所形成。10.根据申请专利范围第3项之组态,其中可再形成燃料混合物入口通道由至少一个在中空分隔器内的中空管(72)所形成。11.根据申请专利范围第3项之组态,其中之中空分隔器(100)包括多个轴向断片(102),每一轴向断片沿其长度为中空并在固体延伸墙中有开口端,中空部分包含催化再形成物质(106),每一轴向断片为轴向相互叠起并终止于最顶端的轴向断片,沿其长度之一部分为中空并在固体延伸墙中有一开口端和一顶部闭口端,其中空部分含有催化再形成物质,最底部的轴向断片有沿轴向断片中空部分长度延伸的可再形成燃料混合物入口通道和一可进入燃料格的再形成燃料出口通道,每一轴向断片更包括轴向分隔的金属箔层(108)和中空外壳(110)。12.根据申请专利范围第1项之组态,其中用来防止气体泄漏的装置包括被轴向分隔成各小部分(202)再互相堆叠成一具有固态延伸墙的中空金属封套(212)之中空分隔器(200) 固体延伸墙,中空金属封套有一靠近燃料格开口端的闭口端和一靠近燃料格闭口端的开口端,可再形成燃料混合物入口通入靠近燃料格闭口端之中空分隔器的开口端,可再形成燃料混合物入口连接一在发电机中的可再形成燃料混合物通道而到至少一个在中空分隔器中的可再形成燃料混合物通道及一有通至燃料格可再形成燃料出口的返回通道,且中空金属封套是沿着本身的固体延伸墙用绝缘物质(218)加以绝缘。13.根据申请专利范围第12项之组态,其中之中空金属封套(212)被轴向分隔成至少两个轴向金属封套部分,一上层封套部分和一下层封套部分,下层封套具有两个开口端而上层封套具有一开口端和一顶部闭口端,且其中之下层封套的一个开口端藉金属轴向分隔器(214)和波纹管(216)连接到上层封套的开口端,同时其中之金属封套是用绝缘物质(218)加以绝缘。14.根据申请专利范围第12项之组态,其中之金属封套(212)是由英高镍所制成。15.根据申请专利范围第12项之组态,其中之绝缘物质(218)至少包括氧化铝纸和喷涂陶瓷。16.根据申请专利范围第12项之组态,其中之轴向分隔的中空分隔器(302)是用连系焊(310)使其紧靠在一起。17.一种高温固体氧化物燃料格发电机组态(10)包括:一外壳(12和14),该外壳包含一具有一个或多个燃料格束(22和24)的轴向延伸发电机室(16),每一燃料格束均为电连接并包含多个平行电连接的轴向延伸燃料格(26),每一燃料格有一外部燃料电极(28)、一内部空气电极(30)和位于二电极间的固态氧化物电解质(32),一可通到内部空气电极的新鲜气体供给氧化剂入口(38),一可通到燃料电极的新鲜气体碳氢化合物供给燃料入口(36),一连接自发电机室的燃烧室(18),而在该燃烧室中废气体燃料会和废气体氧化剂一起燃烧,至少有一连接燃烧室而到大气的已燃烧气体排放通道(44),至少有一连接自该发电机室而到一混合室(48)的废气体再循环通道(46),混合室将来自新鲜氧体碳氢化合物供给燃料入口的新鲜气体碳氢化合物供给燃料和废气体加以混合以形成一可再形成燃料混合物,其中一可再形成燃料混合物通道(48)从混合室连接并通过发电机室的长度到一可再形成燃料混合物入口通道(72)而进入至少一个位于燃料格间及用来分隔燃料格的轴向延伸分隔器(58)中,其中至少一个轴向延伸分隔器(60)沿其长度在部分(64)中为中空并在 固体延伸墙(62)中有一开口端(68)和一闭口端(70),该中空部分有催化再形成物质(80),一可达燃料格的可再形成燃料出口通道(88),该中空分隔器除了在可再形成燃料混合物入口通道处外被一金属箔层(76)所包围并且隔着一距离(92)被一轴向延伸外壳(78)所包围,其中该外壳沿其长度有中空部分(90)并在固体延伸墙中有一开口端和一闭口端,中空部分包含中空分隔器(62)和金属箔(76)。18.根据申请专利范围第17项之组态,其中之燃料格(26)包括一空气电极(30),该空气电极包含掺植有镧的水锰矿、一固态氧化物电解质(32),该固态氧化物电解质包含钇或掺钪之氧化钴及一燃料电极(28),而该燃料电极包含镍氧化钴陶金。19.根据申请专利范围第18项之组态,其中之金属箔层(76)至少包括镍箔或英高镍箔,中空分隔器(62)和中空外壳(78)包括多孔氧化铝板以及再形成催化剂(80)充满在中空分隔器之中空通道的墙上。图示简单说明:第一图是本发明一电化发电机设备一实例的截面侧图,显示两个燃料格束,每一格束包含多个燃料格并且更显示格束被一再形成器分隔器板所隔离,而此板具有可避免燃料泄漏的一气体障碍;第二图是本发明一电化发电机设备部分截面放大侧面图,显示两个燃料格束,每一格束包含多个燃料格并且更显示格束被一再形成器分隔器板所隔离,而此板具有可避免燃料泄漏的一气体障碍;第三图是本发明一内部再形成器分隔器板的侧面图,位于燃料格组内的燃料格之间或格束之间并且在显示某部分被剖开之一气体障碍以示出其多部分之构造;第四图是第三图中再形成器分隔器板沿着线4-4的底视图;第五图是第三图中的再形成器分隔器板沿着线5-5的顶视图;第六图是第三图中再形成器分隔器板沿着线6-6的截面侧图;第七图是本发明一内部再形成器分隔器板之另一实例的侧面图,位于燃料格组内的燃料格之间或格束之间并且显示其某部分被剖开一气体障碍以示出其多部分的构造;第八图是第七图中再形成器分隔器板沿着线8-8的底视图;第九图是本发明一内部再形成器分隔器之另一替换实例,位于燃料格组内的燃料格之间或格束之间具有一气体障碍;以及第十图是本发明一内部再形成器分隔器板之另一替换实例,位于燃料格组内的燃料格之间或格束之间并且具有一气体障碍。
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