KR101125877B1 - 버너 - Google Patents

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안드레아스 카우페르트
귄터 에버슈파흐
안드레아스 콜머
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요트. 에버스페허 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 산소를 함유하는 가스 산화물을 가진 수소함유 기체 연료를 연소하는 버너에 관한 것으로, 버너(2)의 작동시 연소반응이 발생하는 내연실(3)을 가지고, 입구 측면에서 내연실(3)을 밀봉하고, 버너(2)의 작동시 내연실(3)로 연료가 도입됨에 따라 다중 연료 개구부(14)를 가지고 버너(2)의 작동시 내연실(3)로 산화제가 도입됨에 따라 다중 산화제 개구부(5)를 가지는 벽구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
버너

Description

버너{BURNER}
도 1은 본 발명에 따른 연료 전지-히터 조합의 부분절개 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 연료 전지-히터 조합의 세로 단면도이다.
도 3은 도 1에 따른 연료 전지-히터 조합의 가로 단면도이다.
도 4는 도 2의 세부사항 IV의 확대도이다.
도 5는 본 발명에 따른 버너의 벽구조의 확대사시도이다.
도 6은 다른 실시예로 나타난 도 5와 유사한 도면이다.
도 7은 또 다른 실시예로 나타난 벽구조의 부분절개 사시도이다.
* 부호설명
2: 버너 3: 연소실
4: 벽구조 5: 열교환자
6: 외부벽
본 발명은 산소를 포함하는 가스 형태의 산화제를 사용하는 수소를 포함하는 가스 형태의 연료를 연소하기 위한 버너에 관한 것이다.
현대의 자동차는 차량에 필요한 전력을 공급하기 위해 엔진과는 독립적으로 연료 전지로 작동되는 전기 파워-발생 장치가 장착될 수 있다. 이를 위해 수소-포함 연료 가스는 가솔린 또는 디젤과 같은 공급되어지는 특정연료로부터 리포머의 도움으로 리포메이트로 제조될 수 있다.
상기 리포메이트 또는 연료 가스는 그 후 산소, 보통 공기를 포함하는 가스 형태의 산화제와 함께 연료 전지에서 전류를 발생하기 위해 이용될 수 있다. 따라서, 연료 전지는 양극 측면을 지나 흐르는 연료 가스와 음극측면을 지나서 흐르는 산화제 가스와 더불어 적어도 한 장의 전해질 플레이트를 포함한다. 화학 반응은 연료 가스와 산화제 가스에서 발생하고, 각각의 반응 제품을 형성한다.
보통 연료 가스의 모든 수소가 반응을 일으키지는 않는다. 그래서 수소-제품 가스 혼합은 양극 측면에서 연료 전지로부터 이루어진다.
대체로 모든 산소 모두가 거기에서 반응을 일으킬 수는 없기 때문에 상황은 산화제 혼합과 유사하다. 따라서, 산소-제품 가스 혼합은 음극 측면에서 연료 전지로부터 이루어진다.
오염물질 방출에 대한 엄밀한 제한의 관점에서, 수소의 방출은 환경에 바람직하지 않다.
본 발명은 연료 전지를 위해 오염을 줄이는 방법을 제공하는 문제점을 다루고 있다.
상기 문제는 독립항의 주제를 통하여 본 발명에 따라 해결된다. 바람직한 실시예는 종속항의 대상이다.
본 발명은 내연실에 인접하는 벽 구조내에 설계된 분리된 연료 개구부 또는 산화재 개구부를 통하여 버너의 내연실에 산화제와 연료를 공급하는 일반적인 개념을 기초로 한다.
산화제와 연료의 분리된 공급으로 인해, 산화제와 연료의 혼합이 내연실에서 또는 내연실 입구에서만 발생한다.
그 결과, 매우 반응적인 연료-산화제 혼합이 내연실에서 또는 입구에서만 형성된다. 이러한 방식으로, 연소 반응은 내연실에서 신뢰성있게 발생할 수 있다.
연료 전지의 오염물질 방출 관점으로부터, 본 발명에 따른 버너는 음극측면 상의 연료와 산소-제품 가스 혼합이 내연실에 산화제로서 나머지 수소를 그곳에 연소함에 따라 특히 단순한 방법으로 양극 측면에 수소-제품 가스 혼합물을 공급하기 위해 사용될 수 있다. 이것은 수소를 대기로 방출하는 것을 효과적으로 막는다.
특히 바람직한 실시예에 따라, 하나이상의 열교환자 또는 열 전도 매체가 제공된다, 상기 매체는 버너의 가동시 연소 열에 의해 가열되고, 내연기관 또는 챠량의 객식 도는 챠량의 짐칸 도는 리포머의 하나이상의 덕프 및 연료전지공정을 가열하는 데 도움되는 가열 회로로 사용된다. 이것은 현명한 방법으로 엔진과는 관계없이 부가적인 가열을 수행할 수 있고 동시에 연료 전지에 의해 오염물질 방출을 줄일 수 있다.
연료 전지-버너 조합 또는 연료 전지-히터 조합과 같은 특히 콤팩트한 설계는 버너의 벽 구조가 단부 플레이트 사이에 다중 전해질 플레이트를 가지는 연료 전지의 두 단부 플레이트중 하나를 이들 사이 또는 내부에 형성된 산화제 통로와 연료통로와 함게 형성한다는 사실로 달성될 수 있다. 벽 구조는 따라서 연료 전지와 버너의 공유되는 구성요소를 형성하며, 콤팩트한 공간절약 설계를 차단한다.
상기 발명의 다른 중요한 특징과 이점은 도면을 참조한 도면의 각각의 설명에 따른 종속항에 설명된다.
상술하고 하기에 설명되는 특징은 특히 주어지는 조합뿐만 아니라 다른 어느 조합 또는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다는 것을 자명하다.
본 발명의 바람직한 실시예는 도면에서 묘사되고, 하기에서 더욱 상세해 설명된다. 여기서 동일한 참조번호는 동일하거나 기능적으로 유사하거나 유사한 구성요소를 나타내는데 사용된다.
도 1 내지 5는 본 발명에 따른 버너(2)가 장착된 연료전지 히터 조합의 한 가능한 실시예를 도시한다.
상기 버너(2)는 연소 반응이 버너(2)의 가동시 발생할 수 있는 내연실(3)을 포함한다.
여기서 버너(2)는 벽 구조(4)에 의해 입력단부에서, 열교환자(5)에 의해 출력 단부에서 외부벽(6)에 의해 측면에서 경계를 이룬다. 내연실(3)에는 수소를 포함하는 가스 형태의 연료 및 벽 구조(4)를 통하여 산소를 포함하는 가스 형태의 산화제가 공급된다.
뜨거운 연소 배기가스는 출력 단부에 배치된 열 교환자(5)를 통하여 내연실 (3)로 유도될 수 있다. 열 교환자(5)는 이 과정에서 가열된다.
열 교환자(5)와 버너(2)의 조합은 예를 들어 차량에서 내연기관을 예열 또는 차량의 객실의 가열 또는 차량의 유용한 공간의 가열을 위해 사용될 수 있는 히터(7)를 형성한다.
리포머와 연료 전지 공정의 이덕트를 예열하기 위해 히터(7)를 사용하는 것은 특히 유리하다. 상기 이덕트는 보통 공기 및 연료, 예를들어 디젤, 가솔린 합성 연료, 수소, 천연 가스를 포함한다. 그 후 열 교환자(5)는 내연기관 또는 객실 또는 유용한 실내 가열의 상응하는 가열 회로(또는 냉각 회로)와 적당한 방법으로 통합된다.
이덕트를 예열하기 위해, 이들은 또한 적합한 가열 회로를 통해 열 교환자(5)에 묶이거나 열교환 또는 열교환자(5)를 통한 통과를 위한 적절한 방법으로 연결될 수 있다.
조합(1)은 예를 들어 고온 연료 전지(SOFC = 고체의 산화물 연료 전지)로서 설계될 수 있는 연료 전지(8)를 포함한다. 연료 전지는 다른 것 위에 적층되고, 단부 플레이트(9, 10) 사이에 배치되는 몇몇 전해질 플레이트(11)와 마찬가지로 두 단부 플레이트(9, 10)를 포함한다. 전해질 플레이트(11)는 이들이 양극측면상의 연료통로(12) 및 연료전지(8)의 내부의 음극측면상의 산화재 통로(13)를 형성하는 방법으로 설계되고 적층된다.
연료 통로(12)와 산화제 통로(13)는 여기서 각 흐름 방향으로 향하는 화살표로 표시된다. 연료 전지(8)내의 연료는 리포머(도시되지 않음)에 의해 생성된 리포 메이트이다. 자동차에 조합(1)을 적용함에 있어, 리포머는 디젤 또는 가솔린과 같이 여기서 이용할 수 있는 연료와 함께 작동한다.
따라서, 리포메이트는 대부분 수소로 구성된다. 연료 전지(8)의 산화제는 보통 대기이고, 따라서 대부분 산소를 포함한다.
연료 통로(12)와 산화제 통로(13)를 통한 흐름에서, 대부분의 수소와 산소는 전기로 즉, 화학 반응이 반응 제품이 생산되고 전류가 발생함에 따라 발생하는 전기로 변환된다. 따라서 발생된 전류는 태핑될 수 있어 연료 전지(8)가 전력 발생 시스템으로 이용될 수 있다.
연소하지 않는 수소를 포함하는 수소-제품 가스 혼합은 연료 통로(12)내의 연료 전지 공정에 의해 발생되고, 연료로서 버너(2)로 보내진다.
마찬가지로, 산화제로서 버너(2)에 보내지는 연소하지 않는 산소를 포함하는 산화제-제품 혼합 가스는 연료 전지 공정 동안 산화제 통로(13)내에 형성된다. 상기 연료는 버너(2)내의 산화제와 함께 연소될 수 있다. 그러므로, 수소의 대기 방출을 막을 수 있다. 동시에, 결과적인 폐열은 열 교환자(5)의 도움으로 장비의 여러 가지 항목 및 특히 리포머와 연료 전지 공정의 이덕트를 가열하는데 이용된다.
버너(2)와 면하는 연료 전지(8)의 단부 플레이트(10)가 버너(2)의 벽구조(4)로 형성되는 여기서 도시된 실시예는 특히 유리하다. 이것은 단부 플레이트(10)의 기능이 벽구조(4)와 통합되는 것을 의미한다. 이러한 방식으로 본 발명의 연료 전지-히터 조합(1)은 특히 콤팩트하게 설계될 수 있다.
만일 버너(2)가 히터(7)의 부분이 아니면 조합(1)은 따라서 연료 전지-버너 조합만을 포함한다.
선택적인 설계에서, 예를 들면 버너(2)는 또한 수소로 작동되는 차량 엔진과는 관계없이 가열 시스템에서 연료 전지(8) 없이 실행될 수 있다.
그렇지 않다면 변하지 않은 동안 벽 구조(4)는 내연실(3)에서 이격되어 면하는 측면상의 적절한 밀봉 플레이트(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 특히, 버너(2)는 분리된 버너(2) 또는 연료 전지(8)와 조합하여 선택적으로 사용될 수 있도록 설계될 수 있다.
수소-산화제 혼합은 매우 반응적이기 때문에, 특히 고온으로 조합되어 자발적으로 연소될 위험이 있다. 본 발명의 버너(2)와 더불어 상기 위험을 줄이기 위해, 연료 혼합은 단지 내연실(3)에서 또는 연료의 인입구와 내연실(3)에의 산화제로만 형성된다. 이 때문에, 벽 구조(4)는 연료가 버너(2)의 가동시 내연실(3)로 도입될 수 있는 다양한 연료 개구부(14)를 가진다.
또한, 벽 구조(4)는 연료 개구부(14)로부터 분리되고 산화제가 버너(2)의 가동 동안 내연실(3)에 도입될 수 있는 다양한 산화제 개구부(15)를 가지게 한다.
여기에서 설명된 바람직한 실시예에서, 연료 개구부(14)와 산화제 개구부(15)는 한 평면내에 있게 된다. 상기 평면은 내연실(3)로 연료와 산화제가 도입되는 방향의 수직으로 연장된다.
대체로 이것은 산화제 개구부(15)와 연료 개구부(14)의 상응하는 균일하고 특히 대칭적인 배치와 조합하여 내부로 흐르는 가스를 균일하게 배포되도록 한다.
이러한 방식으로, 또한 비교적 높은 안정성과 함께 연소하는 특히 큰 프레임 정면은 내연실(3) 내에서 달성될 수 있다.
도 1 내지 3은 내연실(3)이 여기서 외부에 제공된 외부벽(6)에 더하여 내부에 제공된 내부벽(16)에 의해 측면에서 둘러싸기 때문에 버너의 특히 바람직한 변형을 도시한다.
내부벽(16)은 외부벽(6)에 평행하고 외부벽(6)으로부터 이격되어 연장되어, 냉각공간(17)이 내부 벽(16)과 외부 벽(6) 사이에 형성되도록 한다.
상기 냉각 공간(17)은 특히 원주 방향에서 내연실(3)을 완전히 둘러싼다. 내부 벽(16)과 특히 외부 벽(6)이 효과적으로 냉각되기 위해, 상기 냉각 공간(17)은 버너(2)의 가동 동안 냉각 가스로 채워진다.
여기에서 사용되는 냉각 가스는 산화제인 것이 바람직하며, 다양한 산화제 개구부(15)를 통해 입구 단부에서 냉각 공간(17)으로 도입된다.
따라서, 냉각 공간(17)은 다양한 산화제 개구부(15)의 입구 단부에서 연결된다.
외부 단부에서, 냉각 공간(17)은 참조번호 18에서 내연실(3)의 내부와 교통한다.
그렇게 하기 위해, 냉각을 위해 사용되는 산화제가 내부 벽(16)의 자유 단부에서 내연실(3)로 냉각공간(17)으로부터 흐를 수 있도록 내부 벽(16)은 열 교환자(5)까지 전체적으로 유도되지 않는다. 예를 들면, 상기 냉각 가스는 두 번째의 연소를 위해 사용될 수 있다.
도 1 내지 3의 실시예와 더불어, 추가적인 제27 라인은 또한 예를 들면 부가 적인 산화제가 필요한 경우 찬 공기가 중공공간(22)에 공급될 수 있고 따라서 내연실(3)에 공급될 수 있음에 따라 중공공간(22)에 연결된다.
연료 개구부 (14)와 산화제 개구부 (15)를 통하여 내연실(3)에 산화제와 연료를 서로와 분리하여 도입할 수 있기 위해, 벽 구조(4)는 베이스 플레이트(19)와 커버 플레이트(20)을 갖추는 것이 바람직하다.
커버 플레이트(20)는 내연실(3)에 면하는 베이스 플레이트(19)의 측면에 배치된다. 커버 플레이트(20)는 도 1 내지 5에 따른 실시예에서 산화제 개구부(15)와 일치하거나 형성하는 복수의 제 1 관통 개구부(21)를 가진다.
도 1 내지 6에 따른 실시예에서, 중공 공간(22)은 커버 플레이트(20)와 베이스 플레이트(19) 사이에 형성된다. 커버 플레이트(20)내의 제 1 관통 개구부(21)는 상기 중공 공간(22)과 교통한다.
도 1 내지 4에 따른 실시예에서, 중공공간(22)은 산화제 통로(13)에 연결되어 음극측면상의 연료 전지(8)를 떠나는 산화제 제품가스가 중공공간(22)으로 들어가고 제 1 관통개구부(21)를 통해 환언하면, 산화제 개구부(15)를 통해 내연실(3)로 가도록 한다.
도 1 내지 6에 따른 실시예에서, 베이스 플레이트(19)에는 또한 몇 개의 관통 개구부(23)가 형성된다. 베이스 플레이트(19)는 중공 공간(22)을 베이스 플레이트(19)내의 관통개구부(23)가 교통하는 공급챔버(24)로부터 분리한다.
상기 관통개구부(23)는 또한 연료 개구부(14)에 연결되나 이것은 하기에 더욱 상세히 설명된다. 도시된 도 1 내지 4의 실시예에서, 공급 챔버(24)는 연료 전 지(8)의 연료 통로(12)에 연결된다.
따라서, 음극측면상의 연료전지(8)에서 나오는 수소-제품 가스 혼합물은 공급 챔버(24)로 들어가고 베이스 플레이트(19)내의 관통개구부(23)에서 나와 연료 개구부(14)를 통해 내연실(3)로 들어간다.
따라서, 베이스 플레이트(19)의 도움으로, 중공 공간(22)를 통하여 공급된 산화제는 내연실(3)로 입구까지 공급 챔버(24)를 통하여 공급된 연료로부터 신뢰성있게 분리될 수 있다.
도 1 내지 5에 따른 실시예는 베이스 플레이트(19)내의 관통개구부(23)가 커버 플레이트(20)내의 제 1 관통개구부(21)와 함께 동축으로 배치된 특별한 실시예이다.
이것은 도 2 및 도 4에 분명히 나타난다. 특히. 버너(2)의 가동시, 동축의 정렬은 연료가스가 중공 공간(22)을 통하여 공급되는 산화제 가스로 둘러싸이는 방법으로 커버 플레이트(20)내의 제 1 관통개구부(21)를 통해 직간접적으로 내연실(3)로 들어가는 중공공간(220을 통해 공급되도록 한다. 따라서, 커버 플레이트(20)내의 각 제 1 관통개구부(21)와 더불어, 가스는 따라서 다른 한편에 동축 방향으로 도입된다. 이것은 산화제가 연료가 강하고 완전하게 섞일 수 있도록 한다.
특히 단순한 방법으로 커버 플레이트(20)에서 각각의 제 1 관통개구부(21)에서 산화제 흐름에 의해 연료흐름을 둘러싸는 것을 달성할 수 있기 위해, 커버 플레이트(20)내의 제 1 관통개구부(21)는 베이스 플레이트(19)내의 각 관통개구부(23)보다 큰 단면이 용이하게 구비된다.
본질적으로, 산화제 가스와 함께 연료 가스를 둘러싸는 것은 이미 연료 가스가 커버 플레이트(20)내의 각각의 제 1 관통개구부(21)에 도달하기 위해 중공 공간(22) 및 베이스 플레이트(19)의 관통개구부를 통하여 먼저 흘러야 하는 때, 중공 공간(22)내에서 발생될 수 있다.
그러나, 일부 또는 전체의 베이스 플레이트(19)내의 관통개구부(23)가 슬리브(25)로 둘러싸이는 것이 바람직한 실시예에서 도시된다.
상기 슬리브(25)는 베이스 플레이트(19)로 둘러싸여지고, 중공 공간(22)에서 돌출한다. 또한, 연료를 안내하기 위해 제공된 슬리브(25)는 베이스 플레이트(19)로부터 이격된 단부에서 열리고 상기 열린 단부는 각각의 연료 개구부(14)를 형성한다.
여기에서 도시된 실시예에서, 슬리브(25)는 이들이 커버플레이트(20)와 같은 높이가 될 때까지 커버 플레이트(20)내의 관통개구부로 및 이를 통하여 연장되는 크기이다.
본질적으로, 그러나, 더 긴 슬리브(25) 또는 더 짧은 슬리브(25) 또한 생각할 수 있다. 상기 설계로 원형 갭(26)은 각 슬리브(25)의 경우 커버 플레이트(20)내의 각 제 1 노즐 개구부(21)의 열린 변부 사이에서 방사상으로 형성되게 된다.
버너(2)의 가동 동안, 즉 버너(2)를 경유하여 중공 공간(22)을 통하여 공급된 가스가 상기 원형 갭(26)을 통하여 내연실(3)을 들어올 수 있다., 즉, 여기서 산화제는 내연실(3)로 들어올 수 있다. 본질적으로 원형 갭(26)은 따라서 산화제 개구부 (15)를 한정한다.
편리상, 슬리브(25)는 베이스 플레이트(19)와 일체로 예를들어 베이스 플레이트(19)를 딥드로일함으로서 설계된다. 이에따라 개구부(23, 14)가 동시에 형성될 수 있다. 그러나, 본질적으로 분리된 슬리브 또한 생각할 수 있으며, 그 후 적당한 방법으로 베이스 플레이트(19)에 연결된다.
상술하고 하기되는 실시예에서, 산화제는 중공 공간(22)에 공급되고 연료는 공급 챔버(24)에 공급되나 본질적으로 흐름 안내의 반전 또한 가능함에 따라 그 후 연료가 중공 공간(22)에 공급되는 동안 산화제는 공급 챔버(24)에 공급된다.
도 5는 내연실(3)에 면하는 측면상의 벽 구조에 대한 상세한 사시도이다. 산화제 개구부 (15)를 한정하는 링 채널(26)은 연료 개구부(14)가 여기에 동축으로 배치됨에 따라 분명히 식별할 수 있다.
커버 플레이트(20)의 제 1 관통개구부(21)로 돌출하고 이에따라 원형 갭(26)을 형성하는 슬리브(25)는 또한 식별가능하다. 닫힌 슬리브(25')는 연료 개구부 (14)를 포함하는 열린 슬리브(25) 주위에 배치된다.
이러한 방식으로 원형 갭(26)과 따라서 링 모양의 산화제 개구부(15)는 여기에 동축 방향으로 제공된 연료 개구부 (14) 없이 한정될 수 있다. 외부에 배치된 닫힌 슬리브(25')는 예를들어 냉각챔버(17)내에 위치설정을 위해 제공된다. 본질적으로, 그러나, 상기와 같은 닫힌 슬리브(25')를 더 작은 단면을 가진 상기 영역내에 제 1 관통개구부(21)를 제공하는 것 대신 상기 영역내에서 생략하는 것 또한 가능하다.
또한, 도 5에 예시로 도시된, 또 다른 슬리브(25")는 각 제 1 관통개구부 (21)에 끼워진다. 특히 상기 슬리브(25")는 커버플레이트(20)로 가압될 수 있고 이러한 방식으로, 커버 플레이트(20)는 특히 강하고 단순한 방법으로 베이스 플레이트(19)에 연결될 수 있다.
도 6은 오버 플레이트(20)가 부가적으로 다양한 제 2 관통 개구부(28)를 부가적으로 가지는 다른 실시예를 도시한다. 상기 커버 플레이트(20)내의 제 2 관통 개구부(28)는 베이스 플레이트(19)내의 관통개구부(23)에 동축 방향으로 정렬된다.
결과적으로, 버너(2)의 가동 동안, 연료는 먼저 베이스 플레이트(19)내의 관통개구부(23)를 통과하고 그후 내연실(3)로 들어오기 위해 커버플레이트(20)내의 제 2 관통 개구부(28)를 통과한다. 이와 대조적으로, 산화제는 내연실(3)로 직접 들어오는 커버 플레이트(20)내의 제 1 관통개구부(21)를 통과한다.
베이스 플레이트(19)내의 관통개구부(23)로부터 연료가 커버 플레이트(20)내의 제 2 관통개구부(28)로 그 통로상에서 산화제와 혼합되지 않기 위해, 각각의 커버플레이트(20)내의 제 2 관통 개구부(28)로 베이스 플레이트(19)내의 관통개구부(23)를 연결하기 위해 슬리브(25)를 다시 제공하는 것이 또한 여기서 편리할 수 있다.
상기 슬리브(25)는 이들이 각각의 관통개구부(23)와 중공공간(22)에 대한 각각의 제 2 관통개구부(28)사이의 각각의 연결을 밀봉하는 방법으로 배치되고 장착된다.
이것은 이들이 타이트하게끼워지는 방법으로 슬리브(25)가 제 2 관통개구부(28)에 돌출하는 것을 가짐으로써 도 6에 묘사된 것과 같이 달성될 수 있다. 마찬 가지로 슬리브(25)가 커버 플레이트(20)에서 돌출하고, 베이스 플레이트(19)내의 적절한 크기의 관통개구부(23)로 타이트하게 연장되도록 역학적으로 반대되는 구조로 기본적으로 이루어질 수 있다. 또한, 슬리브(25)는 베이스 플레이트(19) 또는 커버 플레이트(20)로 삽입될 수 있거나, 커버 플레이트(20)와 베이스 플레이트(19)에 의해 단부에서 방사상으로 중첩될 수 있다.
도 6은 베이스 플레이트(19)상의 커버 플레이트(20)를 고정하기 위해 제 2 관통개구부(28)와 함께 가압되는 예시적인 관통개구부(25")로 도시된다.
도 7에 따르면 또 다른 실시예에서 산화제 채널 시스템(29)은 베이스 플레이트(19)에 통합될 수 있고, 적당한 방법으로 산화제 공급수단(30)에 연결될 수 있다. 상기 실시예의 상응하는 방법으로, 연료 공급수단(32)에 연결된 연료 채널 시스템(31)은 또한 베이스 플레이트(19)에 통합된다.
반면, 산화제 채널 시스템(29)은 산화제 개구부 (15)와 교통하므로, 연료 채널 시스템(31)은 연료 개구부(14)에 연결된다. 채널시스템(29, 31)내의 개별 채널은 예를들어 커팅 또는 스탬핑에 의해 내연실(3)에 면하는 측면상의 베이스 플레이트(19)로 통합된다. 상기 채널은 따라서 내연실(3)을 향해 열린다.
그러나, 이들은 다시 커버 플레이트(20)와 함께 커버 플레이트(20)에 의해 덮이고 여기에 폴 패턴(33)을 형성하는 제 1 관통개구부(21)가 다시 제공된다. 상기 홀 패턴(33)은 채널시스템(29)과 통합되어 커버 플레이트(20)내의 제 1 관통개구부(21)는 채널 시스템(29, 31)의 개별 채널상에 있도록 오게되고 이에따라 연료 개구부 (14)와 산화제 개구부 (15)를 형성한다.
설치된 상태에서, 산화제 공급수단(30)이 연료 전지(8)의 산화제 통로(13)에 연결되는 동안 연료 공급수단(32)는 연료 전지(8)의 연료 통로(12)에 연결된다.
버너(2)는 대개 특히 온도, 압력 또는 방출을 측정하기 위해 점화 장치(도시되지 않음)와 센서 시스템(도시되지 않음)을 편리하게 포함한다.

Claims (20)

  1. 산소를 함유하는 가스 산화물을 가진 수소함유 기체 연료를 연소하는 버너에 있어서,
    - 버너(2)의 작동시 연소반응이 발생하는 내연실(3)을 가지고,
    - 입구 측면에서 내연실(3)을 밀봉하고, 버너(2)의 작동시 내연실(3)로 연료가 도입됨에 따라 다중 연료 개구부(14)를 가지고 버너(2)의 작동시 내연실(3)로 산화제가 도입됨에 따라 다중 산화제 개구부(5)를 가지는 벽구조를 가지는 것을 특징으로 하는 버너.
  2. 제 1항에 있어서, 버너(2)의 작동시 연소열로 가열되는 하나이상의 열교환자가 제공되고,
    - 내연기관
    - 차량내의 내연기관
    - 차량의 객실
    - 차량의 짐칸영역
    - 리포머 및 연료전지 공정중 하나이상의 이덕트
    그룹중 하나이상의 수단을 가열하도록 기능하는 가열 회로에 결합되는 것을 특징으로 하는 버너.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    - 연료가 연료전지(8)의 음극측면상에 방출된 수소-제품 가스 혼합물로 형성되고,
    - 산화제가 연료전지(8)의 양극측면으로 나오는 산소-제품 가스 혼합물로 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 버너.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 벽 구조가 연료전지의 두 단부 플레이트(9, 10) 중 하나를 형성하고, 상기 연료셀(8)은 단부 플레이트(9, 10)사이에 전해질 플레이트사이 또는 내부에 형성되는 연료통로(12)와 산화지 통로(13)와 함께 다중 전해질 플레이트(11)를 가지는 것을 특징으로 하는 버너.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 연료 개구부(14)와 산화제 개구부(15)가 한 평면에 위치하는 것을 특징으로 하는 버너.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 연료 개구부(14)와 산화제 개구부(15)가 균일하고 대칭적인 분포로 배치되는 것을 특징으로 하는 버너.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    - 내연실(3)이 내부에 위치한 내부벽(16)과 외부에 위치한 외부벽(6)으로 측면에서 둘러싸이고,
    - 냉각공간(17)이 내부벽(16)과 외부 벽(6)사이에 형성되고 벽구조(4)내의 다중 산화제 개구부(15)로 입구에서 연결되고 출구단부에서 내연실(3)과 교통하는 것을 특징으로 하는 버너.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    - 벽구조(4)가 베이스 플레이트(19)와 내연실(30에 면하는 베이스 플레이트(19)의 측면에 배치된 커버 플레이트(20)를 가지고,
    - 상기 커버 플레이트(20)가 연료 개구부 (14) 또는 산화제 개구부(15)를 복수개 형성하는 다양한 제 1 관통 개구부(21)를 가지는 것을 특징으로 하는 버너.
  9. 제 8항에 있어서, 중공공간(22)이 커버플레이트(20)와 베이스 플레이트(19)사이에 형성되고 제 1 관통개구부(21)와 교통하는 것을 특징으로 하는 버너.
  10. 제 9항에 있어서,
    - 베이스 플레이트(10)가 중공공간(220으로부터 베이스 플레이트(19)에의해 분리되는 공급챔버(24)와 교통하는 다중 관통 개구부(23)를 가지고,
    - 버너(2)의 작동시, 한 가스 즉, 산화제 또는 연료가 중공공간(220을 통하여 내연실(3)로 공급되고 다른 가스 즉, 연료 또는 산화제가 공급챔버(24)를 통하여 내연실(3)로 공급되는 것을 특징으로 하는 버너.
  11. 제 10항에 있어서, 베이스 플레이트(19)내의 관통개구부(23)가 커버 플레이트(20)내의 제 1 관통개구부(21)와 동축으로 배치되어, 버너(2)의 작동시, 공급챔버(24)를 통해 공급되는 가스와 중공 공간(22)을 통해 공급되는 가스가 중공공간(22)을 통해 공급되는 가스로 둘러싸여지는 공급챔버(24)를 경유하여 공급되는 가스와 함께 커버 플레이트(20)내의 제 1 관통개구부(21)를 통하여 내연실(3)로 들어가는 것을 특징으로 하는 버너.
  12. 제 11항에 있어서, 베이스 플레이트(19)내의 관통개구부(23)와 함께 정렬된 커버 플레이트(20)내의 제 1 관통개구부(21)가 각각 베이스 플레이트(19)내의 각 관통개구부(23)보다 더 큰 단면 섹션을 가지는 것을 특징으로 하는 버너.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    - 베이스 플레이트(19)내의 관통 개구부(23)의 전부 또는 일부가 베이스 플레이트(19)와 중공 공간(22)으로부터 이격되어 돌출하는 슬리브(250로 둘러싸이고 커버 플레이트(20)내의 각각의 제 1 관통 개구부(21)로 유도되고,
    - 슬리브(25)의 전부 또는 일부가 베이스 플레이트919)로부터 이격된 단부에서 열리고,
    - 전부 또는 일부의 슬리브와 함께 원형 갭(26)이 슬리브(25)와 커버플레이트(20)내의 각 제 1 관통개구부(21)의 열린 변부사이에 방사상으로 형성되어 버너(2)의 작동시 중공공간(22)을 통해 공급되는 가스가 내연실(3)로 들어가는 것을 특징으로 하는 버너.
  14. 제 10항에 있어서, 커버 플레이트(20)가 베이스 플레이트(19)내의 관통개구부(21)와 동축으로 배치된 다중 제 2 관통 개구부(28)를 가지게 되어 버너(2)의 작동시, 중공공간(22)를 통해 공급되는 가스가 커버 플레이트(20)내의 제 1 관통 개구부(21)를 통과하고, 공급챔버(24)을 통해 공급되는 가스가 내연실(3)로 들어가기 위해 커버 플레이트(20)내의 제 2 관통개구부(28)를 통과하는 것을 특징으로 하는 버너.
  15. 제 14항에 있어서, 슬리브가 베이스 플레이트(19)내의 관통개구부(23)의 전부 또는 일부를 위한 중공공간(22)내에 제공되고, 커버 플레이트(20)내의 각 제 2 관통 개구부(28)와 함께 베이스 플레이트(19)내의 각 관통 개구부(23)를 연결하는 것을 특징으로 하는 버너.
  16. 제 13항에 있어서,
    - 하나이상의 슬리브(25)가 베이스플레이트(19)에 커버플레이트(20)를 고정하기 위해 사용되고,
    - 하나이상의 슬리브(25)가 베이스플레이트(19)로부터 이격된 단부상에서 밀봉되는 것을 특징으로 하는 버너.
  17. 제 8항에 있어서,
    - 베이스 플레이트(19)가 산화제 공급수단(30)에 연결되고 커버 플레이트(20)내의 제 1 관통개구부(21)의 일부와 교통하는 산화제 채널 시스템(29)을 포함하고,
    - 베이스 플레이트(19)가 연료 공급수단(32)에 연결되고 커버 플레이트(20)내의 다른 제 1 관통 개구부(21)와 교통하는 연료 채널 시스템(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 버너.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 채널 시스템(29, 31)의 채널이 내연실(3)을 향하여 열리고 커버 플레이트(20)에 의해 덮이는 것을 특징으로 하는 버너.
  19. 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 따른 버너(2)를 가지는 차량을 위한 연료전지.
  20. 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 따른 버너(2)를 가지는 차량을 위한 연료 전지 히터 조합.
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