NO155077B - Brenselcellegenerator. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en brenselcellegenerator for fast elektrolyttisk brennstoff.

Brennstoffceller for fast elektrolyttisk brennstoff

og høy temperatur omdanner kjemisk energi til likestrøm ved temperaturer over 700°C. Dette temperaturområde er nødvendig for å gjøre det faste elektrolyttiske brennstoff tilstrekkelig ledende ved lavt energitap på grunn av ohmsk oppvarming. Ved slike celler er det ikke nødvendig med kostbare elek-trodekatalysatorer og raffinert brennstoff. F.eks. kan blanding av karbonmonooksyd- og hydrogenbrennstoff anvendes direkte uten omdannelse. Stabilisert zirkon er et godt elektrolyttisk stoff og anvendes i tynne sjikt på kjeramiske rørformede bæreorganer. Bæreorganene for tynne sjikt av fast oksydelektrolyt for høy temperatur er vanligvis også frem-stillet av stabilisert zirkon og tjener som kanaler for den ene av reagensene, brennstoff eller oksydasjonsmiddel. Dette krever at bæreorganene er porøse.

Mange slike brennstoffceller må forbindes elektrisk

i serie med høy spenning fordi hver celle har en klemme-spenning på ca. 1 volt. Et problem oppstår ved konstruksjon av store generatorer fordi brennstoff og oksyderingsmiddel f.eks. luft, må forvarmes til temperaturer som krever varmevekslere for høy temperatur f.eks. slike som innbefatter keramikk, hvis teknologi for slike formål er økonomisk uantakbar.

Store keramiske enheter for drift ved høy

temperatur som f.eks. ovner, består vanligvis av små blokker som muliggjør fri varmeutvidelse og således unngår sprekk-dannelse som ellers ville ødelegge enhetene på en ukontroller-bar måte. Det har derfor vært antatt at brennstoffceller for fast elektrolyttisk oksydbrennstoff og htfy temperatur må ha konstruktive trekk i likhet med store keramiske enheter som anvendes for høy temperatur.

Tetting av slike brenselceller har vært et problem fordi reagensene må være atskilt. Dette har resultert ikke bare i nødvendigheten av å skille brennstoff og oksyderingsmiddel for å unngå annen reaksjon enn elektrokjemisk forbrenning,,men også å unngå ødeleggelse av elektrodene som oare kan arbeide enten i brennstoff eller oksydasjonsmiddel.

Ved slike systemer er brennstofforbruket ikke fullstendig og 5-15% vil forbli i avløpet fra anoden. På samme måte vil oksyderingsmiddelet som f.eks. luft som også virker som kjølemiddel, uttømmes i brenselcellene selv om oksydenuttømmingen av luft er liten. Det uttømte brennstoff er ikke utnyttet fullt ut. Til dags dato er ikke noe økonomisk og teknisk brukbart system foreslått for konstruksjon av brenselcellegeneratorer for fast, elektrolyttisk oksydbrennstoff og høy temperatur. De fleste for-slag går ut på skjold- eller rørformede varmevekslere som tett lukker brennstoffcellerørene enten med keramikk eller metall- keramikktetninger. Slike tetninger er kompliserte og har reist tvil om pålitelighet.

Det er ønskelig å tilveiebringe genereringssystemer for fast elektrolyttisk oksyd og høy temperatur,hvor disse og andre ulemper unngås og som gir pålitelig og effektiv energiproduksjon.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer elektriske generatorer med integrerte brenselceller og varmevekslere som unngår ulempene ved tidligere generatorkonstruksjoner. Oppfinnelsen muliggjør generatorer med en høy grad av frihet når det gjelder varmeutvidelse av komponentene og som eliminerer nødvendigheten av kompliserte lukkeanordninger og varmevekslere for høy temperatur.

Generatorer ifølge oppfinnelsen eliminerer kompliserte lukkeinnretninger og muliggjør at brennstoff og oksyderingsmiddel føres i atskilte men ikke lukkede kammere for å kommunisere på kontrollert måte. Videre er kommuniseringen primært mellom uttømt brennstoff og uttømt oksyderingsmiddel og anvender en ikke elektrokjemisk forbrenningsreaksjon mellom uttømt brennstoff og uttømt

oksyderingsmiddel, og følbar varme i reaksjonsproduktene anvendes for foroppvarming som er nødvendig for den elektrokjemiske forbrenning. Generatoren innbefatter således en forvarmer med høy temperatur som eliminerer nødvendigheten

av en særskilt varmeveksler for høy temperatur og eliminerer nødvendigheten av komplisert lukking.

Et hus kan omgi tett tre kammer som kommuniserer

seg imellom ved kontrollert lekkasje. Et brennstoffinnløp eller generatorkammer er adskilt fra forbrenningsprodukt-

eller forvarmingskammere ved en porøs skillevegg. Forbrenningsproduktkammeret er adskilt fra et oksyderingsmiddel eller luftinnløpskammer ved hjelp av en andre skille-

vegg .

Rør i ormede l:> i c-n.si- i •- c i i er :.-;! , r- : c > oksydbrennstoff strekker seg fra forbrenningsproduktkammeret til generatorkammeret. De rørformede celler har en lukket ende inne i generatorkammeret og en åpen ende inne i forbrenningsproduktkammeret. Cellene strekker seg gjennom og kan være delvis båret av den porøse skillevegg.

Kanaler som fører oksyderingsmiddel er løst båret

i den ene ende av den andre skillevegg og strekker seg gjennom forbrenningsproduktkammeret og inn i den åpne ende av brennstoffcellene. Hver kanal er tilordnet en brenn-

stoffcelle og strekker seg gjennom cellen til et punkt nær dens lukkede ende. Kanalen har en åpen ende eller utløps-

huller nær den lukkede ende av brennstoffcellen, slik at luft bringes inn i brennstoffcellen.

Under drift vil forvarmet luft til ca. 600-700°C

tre inn i luftinnløpskammeret og strømme inn i kanalene.

Luften strømmer gjennom kanalene og oppvarmes ytterligere i

kanalen og strømmer inn i forbrenningsproduktkammeret og blir ytterligere oppvarmet til ca. 800°C i den del av kanalene som befinner seg inne i brennstoffeellene. Luft-

utløpet fra kanalene til innersiden av brennstoffcellene får reversert retning og strømmer tilbake mot forbrenningsproduktkammeret. Mens luften passerer innsiden av brennstof f cellene , finner'den elektrokjemiske reaksjon sted og frembringer likestrøm, varme og produkter slik som vanndamp.

Luften uttømmes gjennom den åpne ende av brennstoffcellene

inn i forbrenningsproduktkammeret.

Brennstoffet føres inn i generatorkammeret nær den lukkede ende av brennstoffcellene og fordeles over omkretsen av cellene. Brennstoffet reagerer elektrokjemisk med oksygen i luften og når den porøse skillevegg i uttømt form. Det varme uttømte brennstoff diffunderer gjennom den porøse skillevegg inn i forbrenningsproduktkammeret hvor det reagerer direkte med den uttømte luftoksygen. Den føl-bare varme i den uttømte brennstoff og luft såvel som varmen fra reaksjonen utnyttes til forvarming av luften som tas inn. Produktene av den direkte brennstoff- luftreaksjon føres så ut av forbrenningsproduktkammeret og energien i form av varme i produktene kan utnyttes fordelaktig, f.eks. til forvarming av innstrømmende reaksjonsmiddel i vanlige varmevekslere av metall.

Skilleveggen som bærer de luftførende kanaler skiller luftinntakskammeret fra forbrenningsproduktkammeret behøver ikke være en lukket skillevegg fordi lekkasje av luft inn i forbrenningsproduktkammeret bare understøtter forbrenningen av uttømt brennstoff og luft.

De langstrakte brenselceller er fortrinnsvis anordnet i et rektangulært mønster av rekker og kolonner. Cellene er elektrisk forbundet med hverandre serie og parallelt langs sin aksiale retning. Cellene i en rekke er forbundet parallelt for å arbeide på en' felles spenning og

cellene i hver kolonne er forbundet i serie for å øke ut-! gangsspenningen. En strømsamieplate er fortrinnsvis anordnet i hver ende av stabelen av brenselceller.

Følgelig er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret brenselcellegenerator for fast elektrolyt og høy temperatur, hvor ulempene ved tidligere '-ier;'.>r er overvunnet .

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved et hus som definerer flere kammer innbefattende et generatorkammer og et forbrenningsproduktkammer adskilt med en porøs skillevegg, og flere langstrakte rørformede brenselceller med en lukket ende og en åpen ende med sistnevnte anbrakt i forbrenningsproduktkammeret og som hver strekker seg fra dens Åpne ende gjennom den porøse skilleveggen og inn i generatorkammeret i hvilken er anbrakt en elektrokjemisk aktiv lengde av cellen, og idet hver celle har en rørledning som strekker seg inn i den delen av cellen som er anbrakt i generatorkammeret og hver av rørledningene har en innretning for å tømme en første gassholdig reaktant inn i dets respektive

■brennstoffcelle og en innretning for å føre en andre gassholdig reaktant inn i generatorkammeret og omkring brennstoffcellene før uttømning av den resulterende gassen fra huset.

Ytterligere trekk ved c^pi ...i.'.ibti: vi x iu

kravene 2-9.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under

henvisning til tegningene.

Fig. 1 viser i perspektiv og delvis i snitt en

brenselcellegenerator ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser i snitt en kanal båret av en andre

skillevegg.

Fig. 3 viser i snitt en kanal anordnet inne i en

brenselcelle.

Fig. 4 viser i snitt generatoren på fig. 1.

Fig. 5 viser i snitt en annen utførelsesform av en

generator ifølge oppfinnelsen.

Fig. 6 viser i snitt en tredje utførelsesform av en generator ifølge oppfinnelsen.

t Fig. 7 visertet forenklet funksjonsskjema for strømningsbaner for reagensene og reaksjonsproduktene.

Brenselcellegeneratoren 10 på fig. 1-4 omfatter et gasstett hus 12 som omgir et antall kammere, nemlig generatorkammer 14 og et forbrenningsprodukt- eller forvarming skamme r 16. Et oksyderingsmiddels innløpskammer 18 kan også være anordnet inne i huset 12. Alternativt kan andre konstruksjoner for fordeling av oksyderingsmiddelet i kanalene 20 anvendes. Huset 12 består fortrinnsvis av stål og er foret med et varmeisolerende sjikt 22 som f.eks. en isolasjon av aluminiumoksyd med liten tetthet. I huset 12 og isolasjonen 22 er det anordnet en brennstoffinnløpsåpning 24, en luftinnløpsåpning 26 og en forbrenningsproduktut-løpsåpning 28 såvel som åpninger for elektriske ledninger.

Generatorkammeret 14 strekker seg mellom en endevegg 30 av huset 12 og en porøs skillevegg 32. Forvarmingskammeret 16 strekker seg mellom den porøse skillevegg 32 og en andre skillevegg 32 som bærer kanaler 20. Oksyderings-middelinnløpskammeret 18 strekker seg mellom den andre skillevegg 34 og den andre endevegg 36 av huset 12. Skilleveggene, den porøse skillevegg 32 og den andre skillevegg 34 behøver ikke å være tett lukkende. Særlig den porøse skillevegg 32 er beregnet på å tillate en strømning mellom generatorkammeret 14 som har et arbeidstrinn litt høyere enn atmosfæretrykket, og forvarmingskammeret 16 som arbeider på et litt lavere trykk som antydet med pilen 38. Selv om generatoren 10 er vist horisontal kan den også arbeide i vertikal eller annen stilling.

Brennstoffcellene 40 strekker seg mellom forvarmingskammeret 16 og generatorkammeret 14. Cellene har en åpen ende 42 i forvarmingskammeret 16 og er lukket ende 44 i generatorkammeret 14. Brenselcellene er rør-

formede med et fast elektrolyttisk oksydsjikt mellom to elektroder båret av et rørformet porøst bærelegeme som an-gitt i U.S.-patentsøknad nr. 219.204 innlevert 22.desember 1980. Hver celle har en elektrokjemisk.aktiv lengde 46 og en ikke aktiv lengde 48. Den aktive lengde befinner seg i generatorrommet 14. Den lukkede ende 44 av brenselcellen er ikke elektrokjemisk aktiv og kan tjene for sluttelig forvarming av reagensbrennstoffet.

Hver enkelt celle frembringer tilnærmet 1 volt og et antall celler er elektrisk innbyrdes forbundet fortrinnsvis serie-parallelt i et rektangulært mønster av rekker 50 og kolonner 52. Hver celle i rekken 50 er elektrisk forbundet langs den aktive lengde 46 til den tilgrensende celle fortrinnsvis ved direkte kontakt på omkretsen. Ved utførelsen på fig. 1 strømmer brennstoffet rundt hver celle og et oksyderingsmiddel f.eks. luft strømmer inne i hver celle. Anoden er den ytre omkrets av hver celle og katoden er innersiden. Cellene i en rekke er paralleiforbundet.

Hver celle i kolonne 52 er elektrisk forbundet i serie med den tilgrensende celle. I en foretrukket ut-førelse er forbindelsen gjort fra den indre katode i en celle til den ytre anode i den tilgrensende celle ved ,en . forbindelse 54. Forbindelsene 54 er beskrevet nærmere i den nevnte patentsøknad.

Med den foretrukne utførelsesform som er beskrevet og vist på fig. 1 arbeider den første rekke 50' f.eks. på ca. 1 volt, den andre rekke 50" på tilnærmet 2 volt og den tredje rekke 50''<1> på ca. 3 volt osv. Hundrevis av celler kan forbindes for å oppnå den ønskede spenning og strøm. Likestrømmen som frembringes samles på en enkelt strøm-samler fortrinnsvis en ledende metallplate 56 eller filt-pute anordnet i elektrisk kontakt med hver celle 40 i den første rekke 50' og en lignende andre samler som ikke er vist på tegningen anbragt i kontakt med den siste rekke. Elektriske ledere 58 er anordnet på strømsamlerne.

Kanalene 20 er fortrinnsvis løst båret i den ene ende i den andre skillevegg 34 som vist på fig. 2. Den andre skillevegg 34 er fortrinnsvis av rustfritt stål med boringer 60 som passer løst om kanalene 20 for å tillate fri varmeutvidelse. Kanalene 20 består fortrinnsvis av aluminiumoksyd og den andre skillevegg er dekket med isolasjon 62 f.eks. av aluminiumoksyd med liten tetthet. Lekkasje av oksyderingsmiddelet er antydet med pilen 63.

Kanalene 20 strekker seg fra den andre skillevegg 34 inn i den åpne ende 42 av brenselcellene 40. Hver kanal strekker seg til den aktive iengde 46 i brenselcellen og fortrinnsvis nær den lukkede ende 44 av cellen. Denne foretrukne utførelsesform er vist på fig. 3 hvor kanalen 20 er svært nær den lukkede ende 44 av brenselcellen. Et radialt bæreorgan 64 kan anvendes for å understøtte hver kanal 20 i brenselcellen. Bæreorganer kan anordnes basert på orienteringen .av generatoren. Hver kanal er forsynt med hjelpemidler for å lede ut reagens i brenselcellen 20 f.eks. i form av åpninger 66. Kanalene kan også være åpne og ha en avstand fra enden 44 av cellen eller kan strekke seg i direkte kontakt med endeveggen 44 av cellen

så lenge termisk utvidelse er muliggjort.

Den porøse skillevegg 32 som muliggjør gjennomgang av uttømt brennstoff består fortrinnsvis av porøs keramikk inneholdende fibre av aluminiumoksydfilt eller keramiske platedeler med porøs innleiring f.eks. av keramiske ull-plugger som omgir hver brennstoffcelle 40.

Under drift føres et oksyderingsmiddel som f.eks. luft innløpskammeret 18 gjennom åpningen 26. Kammeret 18 virker som en innløpsmanifold for de enkelte kanaler 20. Luften som entrer kanalene har en temperatur på ca. 500-700°C og har et trykk over atmosfæretrykket for en begynnende oppvarming før innføringen i huset ved vanlige hjelpemidler som f.eks. en varmeveksler 68 (fig. 7) som er forbundet med en vifte 70. Luften strømmer inn i kanalene gjennom forvarmingskammeret 16 hvor luften oppvarmes ytterligere til en temperatur på ca. 900°C. Luften strømmer så i hele kanalens lengde og oppvarmes ytterligere til ca. 1000°C og trer ut gjennom åpningene 66 inn i brenselcellen 40. Luften inne i brenselcellen reagerer elektrokjemisk med katoden på den aktive lengde 46 og tømmes for oksygeninnhold når den når den åpne ende 42 av cellen. Den uttømte luft avgis til forbrenningsprodukt- éller forvarmingskammeret 16.

Et brennstoff som f.eks. hydrogen eller en blanding av karbonmonooksyd og hydrogen, strømmer fra pumpe 72 og forvarmer 69 til generatorkammeret 14 gjennom innløps-åpningen 24. ■ Brennstoffet strømmer over og rundt omkretsen av brennstoffeellene og reagerer elektrokjemisk med anoden. Innløpsåpningen 24 er fortrinnsvis anordnet nær den lukkede ende 44 av cellen og uttømmes når den når den porøse skillevegg 32. Det uttømte brennstoff som i-nneholder ca. 5-15% av sitt opprinnelige brenselinnhold diffunderer • gjennom skilleveggen 32 og inn i forvarmingskammeret 16.

Fqrbrenningsproduktene som inneholder oksygenut-tømt luft og brennstoff sammen med luft som lekker inn i-forvarmingskammeret 16 gjennom den andre skillevegg '3-4 reagerer direkte eksotermisk. Varmen fra denne reaksjon som fullstendig forbrenner brennstoffet, sammen med følbar varme i den uttømte brennstoff og luft, anvendes for forvarming av innstrømmende luft. Forbrenningsproduktene føres ut gjennom utløpsåpningen 28 med en temperatur på ca. 900°C. Den gjenværende energi i forbrenningsproduktene kan anvendes til forvarming av luft eller brennstoff som skal innføres f.eks. via en varmeveksler 68,69 eller for å frembringe damp 71 i et vanlig apparat 74 (fig. 7) .

Da forvarmingskammeret 16 virker som forbrennings-kammer for brennstoff med lavt BTU, kan det være utstyrt med skillevegger for å regulere temperaturen og lette forbrenningen .

Det kan også være ønskelig å forvarme brennstoffet før kontakten med den aktive lengde 46 i cellen. Som vist på fig. 4 kan brenselcellen 40 ha en øket ikke aktiv seksjon 76 i brennstoffinnføringsenden av huset 12 for dette formål. Trykket i forvarmingskammeret 16 er lavere enn i generatorkammeret 14 og oksyder ingsmiddelets innløps-kammer 18 for å sikre kontrollert lekkasjeretning.

Fig. 5 og 6 viser alternative utførelsesformer av

en brenselcellegenerator 10 hvor anoden er på innsiden av den rørformede brenselcelle og katoden på utsiden. Begge utførelsesformer anvender styrt lekkasje eller tetnings-fri anordning som beskrevet ovenfor. På fig. 5 er vist fire primære kammere i det isolerte tette hus 112 som har et innløpskammer 118 for oksyderingsmiddel, et generatorkammer 114, et forbrenningsproduktkammer 116 og et innløps-kammer 117 som ekstra brennstoffmanifold.

Forvarmingskanaler 120 for oksyderingsmiddelet er montert i en skillevegg 134 og brennstofforvarmingskanaler 121 er montert i en skillevegg 135. Monteringen inkludert isolasjon kan være som beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 2 med muligheter for termisk utvidelse og lekkasje. Brennstoffkanalen 121 strekker seg inn i de rørformede brenselceller 140 og luftkanalene 120 er anordnet blant cellene. Luftkanalene 120 kan anordnes i rekker blant valgte grupperinger av celler. F.eks. kan tre kolonner celler være innbyrdes forbundet i serie-parallelt som ovenfor beskrevet og elektrisk atskilt fra andre grupper av tre kolonner ved en kolonne luftkanaler. I dette tilfellet vil elektriske samleplater på omkretsen samvirke med hver gruppering på tre kolonner. Alternativt kan cellene være innbyrdes forbundet med hverandre med luftkanaler anordnet på omkretsen av hele settet med hverandre forbundne celler. Hvis cellene har stor diameter i forhold til diameteren av luftkanalene, kan i tillegg luftkanaler anbringes i mellomrommene mellom en gruppering f.eks. av fire celler i et firkantet mønster.

Det anvendes også en tilbakeføringskanal 190 for oksyderingsmiddelet. Mens kanalen 190 er vist utvendig på huset 112 kan det også anvendes en kanal gjennom den porøse skillevegg 132 inne i huset 112. Kanalen representerer en foretrukket strømningsbane fordi trykket i kammeret 114 er større enn i kammeret 117 og motstanden gjennom kanalen er 1iten.

Under drift blir forvarmet oksyderingsmiddel som f.eks. luft ført inn i innløpskammeret 118 og fordeles til kanalene 120. Luften gjennomstrømmer kanalene 120 og forvarmes ytterligere og ledes så inn i generatorkammeret 114 hvor det strømmer rundt brenselcellene 140 og elektrokjemisk reaksjon finner sted. Cellene har en aktiv lengde. Uttømt luft strømmer så gjennom tilbakeløpskanalen 190 og inn i forbrenningsproduktkammeret 116 for direkte forbrenning med uttømt brennstoff.

Forvarmet brennstoff trer inn i innløpskammeret 117 • og strømmer gjennom kanalene 121 og forvarmes ytterligere. Brennstoffet blir så ført ut i brennselcellene 140 og strømmer i motsatt retning og reagerer elektrokjemisk. Det uttømte brennstoff føres så inn i forbrenningsproduktkammeret 116. I forbrenningsproduktkammeret 116 reagerer det uttømte brennstoff, det uttømte oksyderingsmiddel og brennstoff som kan passere skilleveggen 135, og oksyderingsmiddelet som kan strømme gjennom skilleveggen 132, direkte for forbrenning av restbrennstoffet og frembringe varme. Varmen fra denne reaksjon sammen med følbar varme i det uttømte brennstoff og oksyderingsmiddel, forvarmer brennstoffet som trer inn gjennom kanalene 121. Overskuddenergi føres ut sammen med forbrenningsproduktene gjennom utløpet 128 og kan med fordel anvendes i en etterfølgende generator.

I de beskrevne generatorer blir uttømt brennstoff og andre reagenser som f.eks. luft blandet som nødvendig for forbrenningsreaksjon og avkjøling ved hjelp av over-skuddsluft, idet en gassblanding forblir etter direkte forbrenning med et innhold på ca. 10% oksygen. Dette oksygeninnhold er tilstrekkelig for anvendelse som katodegass. Ut-førelsen på fig. 6 gjør bruk av dette oksygeninnhold.

Som vist på fig. 6 trer brennstoffet inn i innløps-kammeret 117 og strømmer gjennom kanalene 121. og føres inn i de rørformede celler 140 med innvendig anode, og derfra til forbrenningsproduktkammeret 110. Friskt oksyderingsmiddel som f.eks. luft trer inn i f.-, rb ren nings produkt-kammeret 216 gjennom innløp 226 h\\. : dot direkte reagerer med uttømt brennstoff og brennstoff som passerer skilleveggen 235. Blandingen som er et rc hu l tat av denne direkte forbrenning inneholder brukbare mengder av oksygen og lede;-, fra kammeret 216 til generatorkammeret 214 gjennom en kanal 292. Oksyderingsmiddelet i blandingen reagerer elektrokjemisk langs den aktive .len;;..v av brenselcellen 240. En skillevegg 294 fortrinnsvis av 1 uminiumoksyd leder den. gjenværende blanding inn i et subkaminer 296 og ut av huset 212 gjennom en utløpsåpning 298. Diffusjon av gasser gjennom den porøse skillevegg 232 fra forbrenningsproduktkammeret 216 til subkammeret 296 er trolig og har ingen uheldig virkning på hele driften.

Generatorer av den tetningsfrie konstruksjon som er beskrevet er selvstartende fordi brennstoffet forbrenner vesentlig og leverer varm oksyderingsmiddelrik gass til katoden. I tillegg kan forvarmet brennstoff gi gass til anoden. Svakt brennstoff er også direkte forbrent med oksyderingsmiddelet i forbrenningsproduktkammeret for ytterligere forvarming av oksyderingsmiddelet inntil en be-lastning koples til cellene ved f.eks. en aktiv celle-temperatur på 700°C; Ohmsk varme (I<2>R) i tillegg til varmen fra den elektrokjemiske reaksjon innbefattet polarisering og entropivarme, vil bringe generatoren opp til en midlere arbeidstemperatur på. ca. 1000°C i det aktive området.

Elektriske kontakter for serie-parallellforbindelse av cellene foretas fortrinnsvis på brennstoffsiden ved hjelp av metallplater, metallstenger eller metallfiltputer. Kontaktene kan kjøles i gjennomføringspunkter i det ytre hus til under det nivå hvor hvis metalloksydering er skadelig. Strømsamling og oksyderingsmiddelsiden, katoden, kan skje ved spesiell legering av strømsamlerne som har ledende og oksydbeskyttende sjikt som f.eks. krom inneholdende dispersert sjeldne jordoksyder av andre fase.

Claims (9)

1. Brenselcellegenerator, karakterisert ved et hus som definerer flere kammer innbefattende et generatorkammer og et forbrenningsproduktkammer adskilt med en porøs skillevegg, og flere langstrakte rørformede brenselceller med en lukket ende og en åpen ende med sistnevnte anbrakt i forbrenningsproduktkammeret og som hver strekker seg fra dens åpne ende gjennom den porøse skilleveggen og inn i generatorkammeret i hvilken er anbrakt en elektrokjemisk aktiv lengde av cellen, og idet hver cellé har en rørledning som strekker seg inn i den delen av cellen som er anbrakt i generatorkammeret og hver av rørledningene har en innretning for å tømme en første gassholdig reaktant inn i dets respektive brennstoffcelle og en innretning for å føre en andre gassholdig reaktant inn i generatorkammeret og omkring brennstoffcellene før uttømning av den resulterende gassen fra huset.

2. Generator ifølge krav 1, karakterisert ved at innret-ningen for å føre den andre gassholdige reaktanten er konstruert for å slippe den resulterende gassen gjennom den porøse skilleveggen inn i forbrenningsproduktkammeret før den tømmes ut av huset.

3. Generator ifølge krav 1, karakterisert ved at innretnin-gen for å før den andre gassholdige reaktanten er konstruert for å slippe gjennom ' reaktanten til generatorkammeret via forbrenningsproduktkammeret og etter passasje over den elektrokjemiske aktive lengden av brennstoffcellene og tømme ut den resulterende gassen fra generatorkammeret gjennom huset.

4. Generator ifølge krav 1, karakterisert ved at innretnin-gen for å føre den andre gassholdige reaktanten innbefatter kanaler montert eksternt i forhold til huset og som forbinder generatorkammeret og forbrenningsproduktkammeret hvorved den resulterende gassen blir transportert til sistnevnte kammer før uttømning av huset.

5. Generator ifølge krav 4, karakterisert ved at innretnin-gen for å føre den andre gassholdige reaktanten er konstruert slik at den slipper gjennom den resulterende gassen inn i forbrenningsproduktkammeret via den porøse skilleveggen.

6. Generator ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5, karakterisert ved at kamrene innbefatter et første reaktantkammer tilliggende og adskilt fra forbrenningskammeret ved hjelp av en rørformet plate og at det første reaktantkammeret har et innløp for tilførsel av første gassholdige reaktanten som strømmer via kammeret gjennom rørledningene.

7. Generator ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 6, karakterisert ved at ene enden av hver av rørledning-ene er anbrakt tett tilliggende den lukkede enden av den tilsvarende celle og at hver rørledning har en åpning gjennom dens vegg for uttømning av den første gassholdige reaktanten.

8. Generator ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at hver brennstof f celle har en inaktiv seksjon som strekker seg fra dens åpne ende gjennom den porøse skilleveggen og inn i generatorkammeret, en elektromekanisk aktiv seksjon som strekker seg fra den inaktive seksjonen til et valgt sted innenfor generatorkammeret, og en annen inaktiv seksjon som strekker seg fra den valgte posisjonen til enden av cellen.

9. Generator ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den porøse skilleveggen består av et keramiske filt.