NO314159B1

NO314159B1 - Apparat for varmeregulering

Info

Publication number: NO314159B1
Application number: NO19954048A
Authority: NO
Inventors: Michael S Hsu; Ethan D Hoag
Original assignee: Ztek Corp
Priority date: 1993-04-12
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 2003-02-03
Also published as: KR100326497B1; AU6497494A; EP0694216B1; CA2160358A1; CN1127570A; CA2160358C; DE69415516D1; ES2126751T3; WO1994024716A1; CN1091955C; US5338622A; KR960702191A; ATE175055T1; EP0694216A1; NO954048D0; NO954048L; AU689471B2; DK0694216T3; JPH08510352A; DE69415516T2

Description

Denne oppfinnelsen angår varmeregulering av prosesser, og spesielt elektrokjemiske omformere for høye temperaturer og tilhørende varmevekslerenheter.

Den "tradisjonelle" fremgangsmåte for regulering av brenselceller er å tvinge et kjølemedium, en strøm av enten væskeformig eller gassformig kjølemid-del, gjennom brenselscelle-enheten. Kjølevann blir ofte benyttet for anordninger ved omgivelses-temperaturen, og luft kan benyttes for brenselsceller med høyere temperatur. I noen tilfeller kan samme luft som tjener som brenselscellens oksidant også brukes som kjølemedium. Kjølemiddelet vil typisk entre brenselscelle-enheten med en temperatur enten ved eller nær brenselscellens driftstemperatur. Kjølemediet passerer gjennom brenselscellen og bærer med seg termisk energi ved sin frie varmekapasitet. Volumstrømmen av kjølemiddel som er nødvendig for denne fremgangsmåte står i omvendt forhold med den beregnede temperaturstig-ning for kjølemiddelet, som bestemmes enten av det begrensede området for elektrolyttens elektrokjemiske virksomhet, eller i tilfelle med en brenselscelle med keramiske komponenter, av begrensninger forbundet med termisk spenning.

De ovennevnte begrensninger av temperaturstigningen i kjølemediet resul-terer i en kjølemiddelstrøm som er meget høyere enn den som kreves av bare den elektrokjemiske reaksjon. Siden disse strømningsmengder må oppvarmes og sir-kuleres, er det nødvendig med et dedisert subsystem for termisk styring av reaktant. Et slikt subsystem vil normalt omfatte utstyr for regenererende oppvarming, pumping og behandling av overskuddsstrøm av kjølemiddel. Disse tilleggskompo-nenter betyr en betydelig økning i systemets totale kostnad.

For illustrasjons formål, kan man tenke seg en regenererende varmeveksler av en type som egner seg for forvarming av brenselscellens reaktanter og som virker med en temperatufrorskjell på 100°C, og en typisk varmeoverføringsmeng-de på 0,13 watt pr kvadratcentimeter. Man kan videre anta en 50 % virkningsgrad for cellen, uten noen overflødig strøm av kjølemiddel, og at man opererer med omgivelsens trykk, og at overflatearealet for prosessering eller varmeoverføring for regeneratoren ville være av samme størrelsesorden som overflatearealet for brenselscellens elektrolytt. Hvis man tenker seg et behov for overskuddsstrøm av kjø-lemiddel på ti ganger det nivået som er nødvendig for brenselscellens reaktant-strøm, hvilket er en representativ verdi for konvensjonelle tilnærminger, ville varmevekslerens overflateareal bli ti ganger større enn brenselscellens aktive overflateareal. Den store størrelsen av denne varmeveksleren gjør det vanskelig å inte-grere varmeveksleren med elektrokjemiske omformere for å danne et kompakt og effektivt varmereguleringssystem.

Det finnes således et behov for en bedre tilnærming til varmeregulering, spesielt for bruk i elektrokjemiske energisystemer. Spesielt ville et forbedret var-mevekslersystem, med en evne til bedre regulering og holding av driftstemperatu-ren for et elektrokjemisk energisystem, representere en betydelig forbedring i industrien.

Foreliggende oppfinnelse er tilveiebrakt for å dekke det nevnte behovet, og gir en slik forbedring som er ønskelig. Oppfinnelsen utgjøres således i sitt bred-este aspekt av et system for varmeregulering slik som definert i det vedføyde pat-entkrav 1. Foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de etterfølg-ende patentkravene 2-35.

Den foreliggende oppfinnelse frembringer varmeregulerings-systemer og anordninger for utveksling av varme mellom en varmekilde og en kjøleanordning. Det er vist varmeutvekslings-konstruksjoner som har en isotermisk overflatetemperatur. Oppfinnelsen benytter i hovedsak gassdiffunderende strukturer til å fordele et arbeidsfluidum.

I en utførelse omfatter varmeregulerings-systemet ifølge den foreliggende oppfinnelse en gass-gjennomtrengelig struktur eller medium for utveksling av varme mellom en varmekilde og en kjøleanordning. Strukturen kan omfatte minst ett veggelement som har en ekstern overflate eksponert til et eksternt miljø, og en intern overflate eksponert til et internt miljø, slik at varme kan utveksles mellom dem.

Oppfinnelsen kan for eksempel praktiseres med en rørformet struktur bestående av ett eller flere konsentriske sylindere som strekker seg langs en lengde-akse. Sylinderen har fortrinnsvis et flertall gjennomgående passasjer. Alternativt kan sylinderen være en porøs struktur med et flertall porer som fordeler arbeidsfluidet jevnt.

I en annen utførelse kan strukturen utformes som en flerplatet struktur med et flertall passasjeveier eller rom plassert mellom platene. Arbeidsfluidet blir over-ført mellom platene via passasjeveiene.

I enda en utførelse av oppfinnelsen, er det beskrevet en struktur med to hulrom, som har en gjennomtrengelig indre rørstruktur med et flertall porer utformet gjennom den, som fordeler arbeidsfluidet jevnt til et ytre hulrom, hvor varmen kan utveksles mellom arbeidsfluidet og det eksterne miljø.

Det isotermiske apparat kan virke enten som en varmekilde eller som en kjøleanordning. Når det opereres som en varmekilde, er arbeidsfluidet ved en temperatur som er høyere enn det eksterne miljø. I motsatt fall, når arbeidsfluidet er kjøligere enn det eksterne miljø, virker apparatet som en kjøleanordning.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives i forbindelse med visse foretrukne utførelser. Det må imidlertid være klart at forskjellige endringer og modifi-kasjoner kan utføres av fagfolk i teknikken, uten å avvike fra oppfinnelsens ånd eller omfang.

For eksempel kan forskjellige utforminger av den ovenfor beskrevne konstruksjon benyttes til å oppnå en isotermisk varmeutvekslings-overflate. Dess-uten, skjønt strukturen er vist som en sylindrisk rørformet struktur, kan strukturen ha en kvadratisk, rektangelformet eller annen geometrisk form. (Uttrykkene "rør" og "rørformet" som brukt her er ment å beskrive forskjellige geometriske konstruksjoner av langstrakt form med en langsgående akse og minst ett internt hulrom som tjener som en leder for et arbeidsmedium). Forskjellige ombyttinger av kon-struksjonselementer, spesielt i konstruksjonen av varmevekslere og brenselsceller, vil være åpenbare for fagfolk i teknikken (for eksempel utforming av elektroder og elektrolytter, fordeling av gasser, dimensjonering av elementer og valg av mat-erialer), og må forstås å være ekvivalente til de som er beskrevet her.

Den følgende beskrivelse av oppfinnelsen henviser til tegningene, hvor: Fig. 1 er et blokkdiagram av et varmereguleringssystem ifølge den foreliggende

oppfinnelse;-

Fig. 2 er et sideriss i snitt av et apparat for temperaturregulering som benytter en

porøs struktur;

Fig. 3 er et sideriss i snitt av et annet apparat for temperaturregulering som benyt ter et flertall plater; Fig. 4 er et sideriss i snitt av en brenselscelle med isotermisk reaktant-fordeling ifølge oppfinnelsen; Fig. 5 er et enderiss i snitt av et annet apparat ifølge oppfinnelsen; Fig. 5A er et sideriss i snitt av apparatet på figur 4; Fig. 6 er et forenklet isometrisk riss av et varmereguleringssystem som benytter en sondelignende isotermisk varmeveksler og et flertall brenselscelleen-heter; og Fig. 7 er et annet isometrisk riss av et varmereguleringssystem som benytter en ringformet isotermisk varmeveksler og en brenselscelleenhet. Figur 1 viser et blokkdiagram av et varmereguleringssystem 10, omfattende en varmekilde (brenselscelleenhet) 12 som har luft og brenselreaktant inngang, en kjøleanordning (varmeveksler) 20 som benytter et arbeidsfluidum. Brenselcelleenheten 12 utstråler varme til varmeveksleren 20 (vist med bølgete piler).

Brenselcelleenheten 12 kan omfatte en stabel av elektrokjemiske celleen-heter som beskrevet for eksempel i US-patent nr 4,629,537, utstedt 16. desember 1986, og tatt med her som referanse. Celleenheten i stabelen av elektrokjemiske celler kan omfatte en elektrolytt/elektrode sandwich og en forbindelsesplate. For-bindelsesplaten tjener som en elektrisk forbindelse mellom tilstøtende elektrolytt-plater og som en delevegg mellom brensel 16 og oksidantgass 14, såvel som å danne en varmeledende bane langs elektrodeoverflatene og de ytre kanter av platene. For optimal drift, bør brenselscelleenheten også være konstruert for isotermisk drift for å tilpasses den isotermiske natur av varmeveksleren. Uttrykket "elektrokjemisk celleenhet" er ment å dekke en elektrokjemisk omformer som er i stand til å virke i en elektrolysecelle-modus (d.v.s en kjøleanordning), en brensels-cellemodus (dvs. en varmekilde), og som en brenner.

Varmeveksleren 20 tjener til å lette fjerning av energi fra eller tilføring av energi til brenselscelleenheten 12. Varmeutvekslingen mellom varmeveksleren 20 og brenselscellen 12 skjer ved termisk strålning. Strålekoplingen egner seg for høy varmefluks. Den gir mekanisk avkopling, og letter derfor begrensningene i konstruksjon og materialvalg for varmevekslerelementene. Fagfolk vil også forstå at varmeveksleren kan plasseres i kontakt med, eller være fysisk integrert med brenselscellen, slik at overføringen av varme finner sted ved varmeledning istedenfor ved varmestråling.

Varmeveksleren 2 og brenselscellen 12 kan anordnes på mange forskjellige måter. For eksempel kan varmeveksleren 12 anordnes vekselsvis med var-mecelleenheten 12, som vist og beskrevet i US-patent nr 4,853,100 til 7, utstedt 1. august 1989, og tatt med her som referanse. Varmeveksleren kan virke som en lukket syklus med resirkulerende (eller regenerert) arbeidsfluidum, eller den kan virke i en åpen plenummodus hvor brenselscellens brukte reaktanter tjener som fluidum for varmeveksleren.

Figur 2 viser en utførelse av en isotermisk struktur (varmeveksler) ifølge den foreliggende oppfinnelse. Varmeveksleren 27 har en porøs struktur 28, som mottar varmestråling fra miljøet, for eksempel fra en nærliggende brenselscelle. Arbeidsfluidet 26 strømmer fra den indre passasje eller reservoar 34, og trenger radielt utover til det når mediets ytre overflate 28B. En annen kanal kan anordnes for å samle det oppvarmede arbeidsfluidum 26 og å lede de til andre deler av energisystemet. For å sikre aksiell og asimutal enhet for strømningsmengden av arbeidsfluidet 26, blir det radielle trykkfall når arbeidsfluidet trenger gjennom strukturen 28 holdt betydelig større enn trykket i arbeidsfluidet 28 når det strømmer gjennom reservoaret 34. Et indre strømfordelingsrør kan benyttes i tillegg for å forbedre strømningens jevnhet.

Et varmevekslerapparat ifølge den foreliggende oppfinnelse kan også benytte et flertall plater, som vist på figur 3. Varmeveksleren 29 omfatter en rekke plater 42 som er stablet på hverandre som vist. En sentral passasjevei forfluidum eller et reservoar 34 forbinder platene 22, mens det er anordnet rom mellom platene for å tillate en gjennomstrømning av et arbeidsfluidum 26. Arbeidsfluidet 26 strømmer gjennom reservoaret 34 som forbinder varmevekslerplatene 42. Platene 42 kan ha en i hovedsak sylindrisk form som vist, eller de kan ha en annen geometrisk rørform.

Utførelsen på figur 3 er spesielt nyttig i konstruksjon av isotermiske brenselsceller. For eksempel, ved å bruke avstandselementer mellom celleenhetene, kan man oppnå en jevn strøm av reaktanter.

Figur 4 er en illustrasjon av hvordan en isotermisk varmekilde kan utformes ifølge oppfinnelsen. Som vist er brenselscellen 70 utformet fra en rekke stablede enheter, som hver omfatter forbindelsesplater 72 og elektrolytt/elektrode-sandwic-her 74. Sandwich-konstruksjonen omfatter en første elektrode 76, en gassgjen-nomtrengelig elektrolytt 78 og en annen elektrode 80. Mellom hver enhet er en passasje 82a, 82b for gasser. Tetninger 83 sikrer at strømmene av brensel og oksidantgasser rettet mot mottatte sider av sandwich-konstruksjonen 74. {På grunn av den ringformede konstruksjon av stabelelementer, vil gassene sirkulere perifert for å fylle hele hulrommet). I en alternativ utførelse, kan brensel leveres

via en indre kanal og luft eller annen oksidant leveres det eksterne miljø. Forleng-elsen 84 på endene av forbindelsesplatene kan tjene til å trekke ut varene, og dermed hjelpe med varmereguleringen. Skjønt systemet er vist i en driftsmodus hvor gasser blir fordelt i en utadgående radiell retning, må det være klart at systemet

likeledes kan fungere like godt i den motsatte modus (d.v.s. radielt innover).

Figur 5 viser et enderiss i snitt av en annen utførelse av varmeveksleren 20 for bruk i et system vist på figur 1. Varmeveksleren 20 omfatter tre konsentriske rørformede konstruksjoner som fortrinnsvis er aksielt adskilt som vist. Det indre hulrom 30 har et flertall passasjer 36 som strekker seg mellom en indre overflate 30A og en ytre overflate 30B. En hylsekonstruksjon 28 omgir det indre rør 30 og har en indre overflate 28A og en ytre overflate 28B. Den indre overflate 28A på hylsen 28 er i nær kontakt med den ytre overflate av det indre rør 30, slik at de transversale passasjer 36 er i fluidumforbindelse med den porøse hylse 28. De transversale passasjer 36 er jevnt adskilt fra hverandre.

Et ytre rør 32 eller veggelement er plassert rundt hylsen 28 og det indre rør 30, slik at det dannes en i det vesentlige koaksial geometri. Det ytre rør 32 har en innvendig overflate 32A og en utvendig overflate 32B. Det indre hulrom i det indre rør 30 danner en langstrakt sentral passasjevei 34 som tjener som et reservoar for arbeidsfluidet 26 som vist på figur 5A. Det innvendige rom mellom den indre overflate i det ytre rør 32A og hylsens ytre overflate 28B danner en langstrakt andre

passasje 38 som er i det vesentlige parallell med den sentrale passasje.

Det indre rør 30 av det ytre rør 32 er fortrinnsvis laget av samme materiale, så som metall eller keramikk. Den porøse hylsestrukturen 28 kan være keramikk. Hylsen 28 tjener til å diffundere strømmen av arbeidsfluidum fra det indre hulrom til det ytre hulrom.

Det henvises nå til figur 5A, hvor arbeidsfluidet 26 strømmer gjennom den langstrakte sentrale passasjevei 34 som tjener som et reservoar, og som strekker seg langs lengdeaksen 40. Når arbeidsfluidet 26 strømmer gjennom reservoaret 34, blir arbeidsfluidet tvunget gjennom de transversale passasjer 36. Hylsen 28 ligger over de transversale passasjer 36 for å motta den del av arbeidsfluidet 26 som strømmer gjennom passasjene 36. Arbeidsfluidet 26 trenger radielt utover gjennom den porøse hylse 28 og inn i det ytre hulrom 38 hvor fluidet blir oppvarmet av en ekstern varmekilde, for eksempel en brenselscelleenhet eller annet system som trenger kjøling. Arbeidsfluidet 26 som holdes inn i det ytre hulrom 38 strømmer langs den indre overflate av det ytre rør 32, og absorberer varme som blir overført ved ledning fra den eksterne overflate 32D. Det ytre rørs utvendige overflate 32B kan oppvarmes ved å plasseres i direkte kontakt med brenselscelle-enheten 12, eller ved å koples ved stråling til brenselscellen 12. Fordelingen av arbeidsfluidet 26 langs den innvendige overflate 32A av det ytre rør 32 gir en effektiv overføring av varme mellom arbeidsfluidet 26 og det ytre miljø. Ved selek-tiv adskillelse av de transversale passasjer 36 langs det indre rør 30, vil arbeidsfluidet 26 som samles inne i den andre passasjen 38 holde en konstant temperatur. Den jevne fordeling av det isotermiske arbeidsfluidum 26 langs den indre overflate 32A skaper en isotermisk tilstand langs den utvendige overflate av det ytre rør 32B. Passasjens størrelse og adskillelse er avhengig av diametrene til det ytre rør 32 og det indre rør 30.

Den ovenstående beskrivelse beskriver varmeveksleren 25 slik den virker

som en kjøleanordning. Fagfolk i denne teknikken vil forstå at varmeveksleren 25 også kan virke som en varmekilde. For eksempel kan arbeidsfluidet 26 omfatte et oppvarmet fluidum istedenfor et kjølemiddel. Når det oppvarmede fluidum strøm-mer gjennom reservoaret 34, blir varme overført fra den eksterne overflate av det ytre rør 32B til et eksternt miljø.

Man må også forstå at prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse også kan anvendes til å konstruere isotermiske brenselsceller (og andre elektrokjemiske omformere) ved å benytte lignende strukturer som fordeler reaktantene jevnt langs lengden av en brenselscellestabel. Temperaturen i stablene som helhet kan reguleres, og om ønsket, gjøres isotermisk. Figur 6 viser et varmereguleringssystem 50 som benytter et flertall bren-selscellestabler 12 som en isotermisk varmekilde og en søyleformet varmeveksler 52 som en isotermisk kjøleanordning. Den søyleformede varmeveksler 52 omfatter et ytre hus 54, en hylsestruktur 28 og et flertall motstrøms passasjer 34, 546. Kombinasjonen av varmeveksleren 52 og brenselscellestablene 12 representerer et mellomfingersystem i likhet med det som tidligere er nevnt og beskrevet i US-patent nr 4,853,100, som er tatt med her som referanse. Det varmeledende medium 28 har en sentral gjennomgående passasje 34. Rundt den ytre periferi av mediet 28 er det et flertall langstrakte motstrøms passasjer 56, i det vesentlige parallelle med reservoaret 34. Arbeidsfluidet 26 strømmer gjennom reservoaret 34 i den retning som er vist ved sorte piler. Arbeidsfluidet trenger i hovedsak radielt utover når det blir oppvarmet av den termiske energi som genereres av brenselscellestablene 12. Arbeidsfluidet 26 samles i motstrøms passasjene 56 ved den begrensende kraft som utøves av det ytre skall 54 på arbeidsfluidet 26. Det oppvarmede arbeidsfluid 26 blir jevnt fordelt rundt periferien til mediet 28, og danner dermed en tilnærmet jevnt isotermisk overflate på det ytre skall 54. Figur 7 viser en annen utførelse av et varmereguleringssystem 60 som benytter en isotermisk varmeveksler 62. Varmeveksleren 62 har i det vesentlige en ringform, og ligger rundt en brenselscellestabel 12 som vist. Varmeveksleren 62 har et ytre skall 68 og et indre varmeledende medium 28. Mediet 28 har et flertall passasjer 64, 66 nær de indre og ytre vegger av varmeveksleren 62. Et arbeidsfluidum 26 strømmer gjennom innløpspassasjene 64 og samles i utløps-passasjene 66.

Varmevekslerens indre overflate 62A blir oppvarmet enten ved varmestråling fra brenselscellestabelen 12, som vist ved bølgede linjer, eller ved direkte kontakt ved dens tilstøtende brenselscellestabel 12 eller annen varmekilde. Følgelig blir mediet 28 oppvarmet, hvilket i sin tur gir varme til arbeidsfluidet 26.

Arbeidsfluidet 26 entrer fra den ene eller begge ender av passasjene 64

som ligger rundt den ytre periferi av varmeveksleren 62. Mediet 26 samles inne i motstrøms passasjene 66 når varme som genereres av brenselscellen 12 forårsa-ker at arbeidsfluidet 26 trenger radielt innover. Kjølefluidet kan således bli ledet ut av varmeveksleren 62 for bruk i et samgenereringssystem eller forskjellige andre anvendelser.

Claims

1. System for varmeregulering omfattende et varmereguleringsapparat med en isotermisk overflatetemperatur, karakterisert ved at apparatet omfatter: et gass-gjennomtrengelig, varmeledende medium; en anordning for å etablere en temperaturgradient i mediet, hvor tempera-turgradienten står generelt normalt på en isotermisk grense som er definert ved en overflate på mediet; og en anordning for å generere en strøm av et arbeidsfluid gjennom det nevnte medium, hvor strømmen er generelt langs retningen av temperaturgradien-ten for å danne den isotermiske overflate.

2. Varmereguleringssystem ifølge krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter en elektrokjemisk omformer som er termisk forbundet med varmereguleringsapparatet og som er i stand til å virke som en varmekilde.

3. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det omfatter minst en av en tilhørende kjøleanord-ning, varmeveksler og varmevekslingsoverflate, hvor varmeenergi blir overført fra det ledende medium ved stråling eller ved kontakt med kjøleanordningen.

4. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det videre omfatter en innelukket kanal for å motta arbeidsfluidet etter passering gjennom mediet.

5. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at fluidet strømmer fra det ledende medium inn i et åpent rom.

6. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det gjennomtrengelige, varmeledende medium omfatter minst en av et flertall flate, kanalformede, korrugerte og bølgede plater, med passasjer utformet mellom platene for å tillate strømning av fluidet gjennom disse.

7. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den isotermiske grense utgjør minst en av en sylindrisk og ringformet overflate med konstant eller variabelt tverrsnitt.

8. Varmereguleringssystem ifølge krav 2, karakterisert ved at arbeidsfluidet omfatter separat forgrenede strøm-ninger av brensel og oksidant.

9. Varmereguleringssystem ifølge krav 2, karakterisert ved at den elektrokjemiske omformer virker som en brenner, og ved at fluidet omfatter en brenselgass og forbrenning oppstår når fluidet kommer ut av mediet.

10. Varmereguleringssystem ifølge krav 2, karakterisert ved at den elektrokjemiske omformer omfatter en omformer valgt fra en gruppe bestående av faste elektrolytiske brenselsceller, smeltet karbonat brenselsceller, fosforsyre brenselsceller, protonutveksling membran brenselsceller, og alkaliske brenselsceller.

11. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at fluidumstrømmen blir jevnt utlevert aksielt og asi-mutalt av et supplerende, ringformet strømningsfordelingsrør, som fortrinnsvis er en elektrisk isolator, og som innfører et radielt trykkfall inne i det ledende medium som er betydelig større enn det aksielle trykkfall som oppstår ved at fluidet entrer og/eller forlater apparatet.

12. Varmereguleringssystem ifølge krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter en elektrokjemisk omformer, termisk forbundet med varmereguleringsapparatet, som er i stand til å virke enten som en varmekilde eller en kjøleanordning.

13. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 12, karakterisert ved at det videre omfatter minst en av en tilhørende varmekilde, varmeveksler og varmevekslingsoverflate fra hvilken det ledende medium mottar varmeenergi ved stråling eller ved kontakt.

14. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 12, karakterisert ved at det videre omfatter en innelukket kanal for å motta arbeidsfluidet etter at det passerer gjennom det ledende medium.

15. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 12, karakterisert ved at fluidumstrømmen forlater det ledende medium inn i et åpent rom.

16. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 12, karakterisert ved at den isotermiske grensen utgjør minst en av en syl-inderformet og ringformet overflate med konstant eller variabelt tverrsnitt.

17. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 12, karakterisert ved at den nevnte isotermiske grense utgjør minst en av en kanalformet, korrugert og bølget overflate som er plassert i kontakt med en av-grensende strømningskanal eller varmevekslingsoverflate.

18. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 12, karakterisert ved at fluidet i det minste delvis strømmer radielt gjennom det nevnte medium og mellom to koaksielle overflater som grenser mot det varmeledende, gjennomtrengelige medium.

19. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 12, karakterisert ved at fluidumstrømmen er jevnt utlevert aksielt og asi-mutalt av et supplerende, ringformet strømfordelingsrør, som innfører et radielt trykkfall gjennom det nevnte medium som er betydelig større enn alle aksielle trykkfall som oppstår ved at fluidet entrer og/eller forlater apparatet.

20. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 12, karakterisert ved at det nevnte fluidum strømmer radielt utover fra det gjennomtrengelige, ledende medium.

21. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 12, karakterisert ved at det videre omfatter et varmeledende sylinderfor-met skall som omgir systemet, hvor skallet er plassert koaksialt i forhold til apparatet.

22. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 12, karakterisert ved at systemet er plassert i nærheten av en varmeut-strålingskilde for å trekke ut varmeenergi fra kilden.

23. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 12, karakterisert ved at det nevnte fluidum strømmer radielt innover i forhold til det ledende medium.

24. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 12, karakterisert ved at systemet er innesluttet av et ringformet sylindrisk hus med en varmeledende indre overflate.

25. Varmereguleringssystem ifølge krav 1 eller 12, karakterisert ved at systemet omgir en varmekilde for å trekke ut varmeenergi fra kilden.

26. Varmereguleirngssystem ifølge krav 1 eller 12, karakterisert ved at det gjennomtrengelige, varmeledende medium be-står av minst en av et flertall flate, kanalformede, korrugerte og bølgede plater som danner passasjer mellom platene for å tillate fluidet å strømme gjennom passasjene.

27. Varmereguleirngssystem ifølge krav 12, karakterisert ved at platene av ledende medium er fortsettelser av sammenkoplingsplatene i den elektrokjemiske omformer.

28. Varmereguleringssystem ifølge krav 12, karakterisert ved at apparatet brukes til å forvarme oksidant eller brensel som entrer den elektrokjemiske omformer.

29. Varmereguleringssystem ifølge krav 26, karakterisert ved ved at platene av ledende medium er belagt med en brensel-reformerende katalysator.

30. Varmereguleringssystem ifølge krav 27, karakterisert ved at platene av ledende medium er fortsettelser av den ytre periferi av sammenkoplingsplatene i den elektrokjemiske omformeren.

31. Varmereguleirngssystem ifølge krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter en elektrokjemisk omformer som er termisk integrert med varmereguleringsapparatet, som er i stand til å virke som en varmekilde for å motta varmeenergi fra minst en av en varmeveksler, en varmevekslingsoverflate og en annen varmekilde.

32. Varmereguleringssystem ifølge krav 31, karakterisert ved at varmeenergien blir gjort tilgjengelig fra en gruppe av varmeproduserende prosesser omfattende minst en av en forbrenningspro-sess, en solenergi-konsentreringsprosess, en kjerne-fisjonsprosess og en kjerne-fusjonsprosess.

33. Varmereguleringssystem ifølge krav 1,2,11 eller 31, karakterisert ved at den videre omfatter en rørformet konstruksjon som er plassert rundt det ledende medium og som er i nær flatekontakt med dette, og hvor den rørformede konstruksjon er innrettet til å samle arbeidsfluidet som passerer gjennom det ledende medium før det forlater den rørformede konstruksjon.

34. Varmereguleringssystem ifølge krav 1, 2, 11 eller 31, karakterisert ved at det videre omfatter en rørformet konstruksjon som er plassert rundt det ledende medium og er i nær flatekontakt med dette, hvor den rørformede konstruksjon er innrettet til å fordele en innkommende strøm av arbeidsfluidet gjennom det ledende medium.

35. Varmereguleringssystem ifølge krav 1,2, 11 eller 31, karakterisert ved at det videre omfatter en ringformet rørkonstruksjon som er plassert rundt og i nær flatekontakt med det ledende medium, hvor rørkon-struksjonen er innrettet til å fordele arbeidsfluidet etter at det entrer og/eller forlater det ledende varmereguleringsapparatet.