Claims (23)
1. ระบบเซลล์เชื้อเพลิง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูประบบขับดันสำหรับรถยนต์ ซึ่ง มีหน่วยรีฟอร์ม (18) สำหรับผลิตไฮโดรเจน จากแหล่งพลังงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัตถุ ดิบที่เป็นของเหลว (28) ที่มีการป้อนอากาศสำหรับทำให้หน่วยเซลล์เชื้อเพลิง ปลายทาง (10) ปฏิบัติการ โดยที่อุปกรณ์สำหรับทำปฏิกิริยา ออกซิเดชั่น (34) สำหรับแปลงรูป คาร์บอนมอนน็อกไซด์ให้เป็น คาร์บอนไดออกไซด์ จะถูกจัดเรียงระหว่างหน่วยรีฟอร์ม (18) และหน่วยเซลล์เชื้อเพลิง (10) ที่ถูกทำให้มีลักษณะพิเศษที่ว่า หน่วยรีฟอร์ม (18) และหน่วยเซลล์เชื้อเพลิง (10) จะมีคอมเพ รสเซอร์สำหับอากาศชนิดทำงานสองขั้น (49)1. Fuel cell systems, particularly those used in automotive propulsion systems, have a reforming unit (18) for producing hydrogen from a primary energy source, specifically a liquid raw material (28), which is then fed air to power the terminal fuel cell unit (10). An oxidation device (34) for converting carbon monoxide into carbon dioxide is arranged between the reforming unit (18) and the fuel cell unit (10). A unique feature is that both the reforming unit (18) and the fuel cell unit (10) have a two-stage air compressor (49).
2. ระบบเซลล์เชื้อเพลิงตามข้อถือสิทธิ 1 ซึ่งถูกทำให้มี ลักษณะพิเศษที่ว่า คอมเพรสเซอร์ (49) มีขั้นที่หนึ่ง (54) สำหรับป้อนอากาศไปยังขั้วลบ (14) ของหน่วย เซลล์เชื้อเพลิง (10) ที่มีความดันต่ำล่างขั้นที่สอง (56) ของคอมเพรสเซอร์ (49) ซึ่งจะถูก ใช้สำหรับป้อนอากาศไปยังหน่วยรีฟอร์ม (18)2. The fuel cell system under claim 1 is characterized in which the compressor (49) has a first stage (54) for supplying air to the negative terminal (14) of the fuel cell unit (10) at a lower pressure than the second stage (56) of the compressor (49), which is used to supply air to the reformer unit (18).
3. ระบบเซลล์เชื้อเพลิงตามข้อถือสิทธิ 1 หรือ 2 ซึ่งถูกทำให้มี ลักษณะพิเศษที่ว่า คอมเพรสเซอร์ (49) เป็นคอมเพรสเซอร์ลูก สูบ,เครื่องคอมเพรสเซอร์แบบใช้ท่อนเกลียว (50) หรือคอมเพรส เซอร์หมุนแบบโรตารี่3. Fuel cell systems under claim 1 or 2, which are characterized as having a compressor (49) that is a piston compressor, a screw compressor (50) or a rotary compressor.
4. ระบบเซลล์เชื้อเพลิงตามข้อถือสิทธิ 2 หรือ 3 ซึ่งถูกทำ ให้มีลักษณะพิเศษที่ว่า ความดันในขั้นที่หนึ่ง (54) มีขนาด ประมาณ 2.5 บาร์ ถึง 3.5 บาร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ประมาณ 3 บาร์4. Fuel cell systems under claim 2 or 3, which are made to have the following characteristics: the first stage pressure (54) is approximately 2.5 bar to 3.5 bar, especially approximately 3 bar.
5. ระบบเซลล์เชื้อเพลิงตามหนึ่งในบรรดาข้อถือสิทธิ 2 ถึง 4 ซึ่งถูกทำให้มี ลักษณะพิเศษที่ว่า ความดันในขั้นที่สอง (56) มีขนาดประมาณ 3.2 บาร์ ถึง 4.2 บาร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ประมาณ 3.7 บาร์5. Fuel cell systems according to one of the claims 2 through 4 are characterized in that the second-stage pressure (56) is approximately 3.2 bar to 4.2 bar, specifically around 3.7 bar.
6. ระบบเซลล์เชื้อเพลิงตามข้อถือสิทธิ 2 ซึ่งถูกทำให้มี ลักษณะพิเศษที่ว่า ความ ดันในขั้นที่สอง (56) มีขนาดประมาณ 0.5 บาร์ ถึง 0.9 บาร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสูงกว่า ในขั้นที่ สอง (54) ประมาณ 0.7 บาร์6. The fuel cell system under claim 2 is characterized in which the second stage pressure (56) is approximately 0.5 bar to 0.9 bar, and is particularly higher than the second stage pressure (54) by approximately 0.7 bar.
7. ระบบเซลล์เชื้อเพลิงตามข้อถือสิทธิ 1 ซึ่งถูกทำให้มี ลักษณะพิเศษที่ว่า หน่วยรีฟอร์ม (18) มีตัวผสม (20) สำหรับ วัตถุดิบ (28) และอากาศ7. The fuel cell system under claim 1 is characterized in which the reforming unit (18) contains a mixture (20) for raw materials (28) and air.
8. ระบบเซลล์เชื้อเพลิงตามหนึ่งในบรรดาข้อถือสิทธิก่อนหน้า นี้ ซึ่งถูกทำให้มี ลักษณะพิเศษที่ว่า อุปกรณ์แยกน้ำ (40,62,68) โดยเฉพาะอย่างยิ่งคอนเดนเซอร์ซึ่ง แยกน้ำที่ถูก บรรจุในก๊าซที่สอดคล้องกัน (38,60,66) และส่งป้อนอุปกรณ์ สำหรับเก็บน้ำ (30) ที่อยู่ต้นทางของหน่วยรีฟอร์ม (18) จะ ถูกจัดให้มีขึ้นในกระแสการไหลของก๊าซไอ เสีย (66) จากขั้วลบ (14) ของหน่วยเซลล์เชื้อเพลิง (10) และ/หรือในกระแสการไหล ของ ก๊าซไอเสีย (60) จากขั้วบวก (12) ของหน่วยเซลล์เชื้อ เพลิง (10) และ/หรือในกระแสการ ไหลก๊าซใหม่ (38) จากหน่วยทำ ปฏิกิริยาออกซิเดชั่น (34)8. A fuel cell system based on one of the preceding claims, which is characterized in such that the water separators (40,62,68), in particular the condensers which separate the water contained in the corresponding gases (38,60,66) and feed it to the water storage device (30) upstream of the reforming unit (18), are provided in the exhaust gas flow stream (66) from the negative (14) of the fuel cell unit (10) and/or in the exhaust gas flow stream (60) from the positive (12) of the fuel cell unit (10) and/or in the new gas flow stream (38) from the oxidation unit (34).
9. ระบบเซลล์เชื้อเพลิงตามข้อถือสิทธิ 8 ซึ่งถูกทำให้มี ลักษณะพิเศษที่ว่า วงจร ของน้ำหนักที่แยกต่างหาก (72) จะถูก จัดให้มีขึ้น ซึ่งจะระบายความร้อนให้กับอุปกรณ์แยก น้ำ (40,62,68) หน่วยเซลล์เชื้อเพลิง (10,16) อากาศที่ป้อน (48) ไปยังขั้วลบ (14) ของ หน่วยเซลล์เชื้อเพลิง (10) และ/หรืออากาศที่ป้อนไปยังหน่วยรีฟอร์ม (18,20) อย่างน้อย หนึ่งอัน9. The fuel cell system according to claim 8 is characterized in which a separate weight circuit (72) shall be provided, which shall cool the water separators (40,62,68), the fuel cell units (10,16), the air supply (48) to the negative terminal (14) of the fuel cell unit (10), and/or the air supply to at least one reformer unit (18,20).
10. ระบบเซลล์เชื้อเพลิงตามข้อถือสิทธิหนึ่งข้อหรือมากกว่า ซึ่งถูกทำให้มี ลักษณะพิเศษที่ว่า อุปกรณ์ฉีดน้ำนำหน้า (46) จะถูกจัดให้มีขึ้นที่หน่วยทำปฏิกิริยา ออกซิเดชั่น (34) ซึ่ง อุปกรณ์จะฉีดน้ำเข้าไปยังหน่วยทำปฏิกิริยาออกซิเดชั่น10. A fuel cell system under one or more claims, which is characterized in such that a pre-injection device (46) is provided at the oxidation unit (34), in which the device injects water into the oxidation unit.
11. ระบบเซลล์เชื้อเพลิงตามหนึ่งในบรรดาข้อถือสิทธิ ก่อนหน้านี้ ซึ่งถูกทำให้มี ลักษณะพิเศษที่ว่า เครื่องเผาไหม้ที่เป็นตัว เร่ง (82) จะถูกจัดให้มีขึ้น ซึ่งจะเผาไหม้ก๊าซ ไอเสีย (60) จากขั้วบวก (12) ของหน่วยเซลล์เชื้อเพลิง (10) และจะส่ง ป้อนความร้อนของ เสียที่สอดคล้องกันไปยังหน่วยรีฟอร์ม (18) โดยผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (22)11. A fuel cell system based on one of the earlier claims is characterized in which an accelerating combustion chamber (82) is provided, which burns the exhaust gases (60) from the anode (12) of the fuel cell unit (10) and delivers the corresponding waste heat feed to the reformer unit (18) through a heat exchanger (22).
12. ระบบเซลล์เชื้อเพลิงตามข้อถือสิทธิ 11 ซึ่งถูกทำให้มี ลักษณะพิเศษที่ว่า เครื่องเผาไหม้ที่เป็นตัวเร่ง (82) จะถูก ต่อกับภาชนะสำหรับจัดเก็บ (28) สำหรับวัตถุดิบ12. The fuel cell system under claim 11 is characterized in which the catalytic combustion chamber (82) is connected to a storage container (28) for raw materials.
13. ระบบเซลล์เชื้อเพลิงตามหนึ่งในบรรดาข้อถือสิทธิก่อน หน้านี้ ซึ่งถูกทำให้มี ลักษณะพิเศษที่ว่า ตัวขยาย (94) จะ ถูกจัดให้มีขึ้นในกระแสการไหลของก๊าซไอเสีย (66) จากขั้วลบ (14) ของหน่วยเซลล์เชื้อเพลิง (10) และคอมเพรสเซอร์ (96) โดยเฉพาะอย่าง ยิ่ง คอมเพรสเซอร์ชนิดทำงานสองขั้น (50) จะ ถูกจัดให้มีขึ้นในกระแสการไหลของเครื่อง ป้อน (98) ไปยัง หน่วยเซลล์เชื้อเพลิง (10) โดยที่ตัวขยาย (94) และคอมเพรส เซอร์ (96) จะถูกจัดเรียงบนเพลาร่วม (100)13. A fuel cell system based on one of the preceding claims is characterized in which the expander (94) is provided in the exhaust gas flow stream (66) from the negative (14) of the fuel cell unit (10), and the compressor (96) is specifically provided in the feeder flow stream (98) to the fuel cell unit (10), with the expander (94) and compressor (96) arranged on a common shaft (100).
14. ระบบเซลล์เชื้อเพลิงตามหนึ่งในบรรดาข้อถือสิทธิก่อน หน้านี้ ซึ่งถูกทำให้มี ลักษณะพิเศษที่ว่า วัตถุดิบ (28) จะ เป็นสารที่บรรจุไฮโดรเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมธานอลหรือน้ำ มันเบนซิน14. A fuel cell system based on one of the preceding claims, which is characterized by the feedstock (28) being a hydrogen-containing substance, in particular methanol or gasoline.
15. วิธีการให้กำเนิดพลังงานไฟฟ้าโดยอาศัยระบบเซลล์เชื้อ เพลิง โดยเฉพาะ อย่างยิ่ง สำหรับระบบขับดันของรถยนต์ โดยที่ ไฮโดรเจนจะถูกผลิตในกระบวนการ รีฟอร์มจากวัตถุดิบที่มีการ ป้อนอากาศ เพื่อที่จะทำให้หน่วยเซลล์เชื้อเพลิงปฏิบัติการ ซึ่งคาร์บอนมอนน็อกไซด์จะรวมตัวกับออกซิเจน เพื่อสร้าง คาร์บอนไดออกไซด์ปลาย ทางของกระบวนการรีฟอร์ม และที่อยู่ต้น ทางของหน่วยเซลล์เชื้อเพลิง ซึ่งถูกทำให้มี ลักษณะพิเศษที่ ว่า อากาศจะถูกป้อนไปยังหน่วยเซลล์เชื้อเพลิง โดยผ่านขั้น ที่หนึ่งของ คอมเพรสเซอร์ชนิดทำงานสองขั้น และอากาศจะถูก ป้อนไปยังหน่วยรีฟอร์ม โดยผ่าน ขั้นที่สอง15. A method for generating electrical energy using a fuel cell system, particularly for automotive propulsion systems. Hydrogen is produced through a reforming process from a feedstock that uses air to operate the fuel cell unit. Carbon monoxide combines with oxygen to create carbon dioxide at the end of the reforming process and at the beginning of the fuel cell unit. The system is unique in that air is fed to the fuel cell unit via the first stage of a two-stage compressor, and then to the reforming unit via the second stage.
16. วิธีการตามข้อถือสิทธิ 15 ซึ่งถูกทำให้มีลักษณะพิเศษ ที่ว่า คอมเพรสเซอร์จะ ส่งป้อนอากาศไปยังขั้วลบของหน่วย เซลล์เชื้อเพลิง โดยผ่านขั้นที่หนึ่งด้วยความดันที่ต่ำ กว่า ขั้นตอนที่สองของคอมเพรสเซอร์ ซึ่งจะถูกใช้เพื่อป้อนอากาศ ไปยังหน่วยรีฟอร์ม16. The method under claim 15 is characterized by the compressor delivering air to the negative terminal of the fuel cell unit through a first stage at a lower pressure than the second stage of the compressor, which is then used to supply air to the reformer unit.
17. วิธีการตามข้อถือสิทธิ 15 ซึ่งถูกทำให้มีลักษณะพิเศษ ที่ว่า น้ำจะถูกฉีดใน ระหว่างปฏิกิริยาออกซิเดชั่น (รวมตัว กับออกซิเจน) ของคาร์บอนมอนน็อกไซด์ เพื่อสร้าง คาร์บอนได ออกไซด์17. The method under claim 15 is characterized by the fact that water is injected during the oxidation (combination with oxygen) reaction of carbon monoxide to create carbon dioxide.
18. วิธีการตามข้อถือสิทธิ 17 ซึ่งถูกทำให้มีลักษณะพิเศษ ที่ว่า น้ำจะถูกฉีดในรูป แบบที่เป็นไอ หรือรูปแบบที่เป็น ละออง18. The method under claim 17 is made special in that water is sprayed in the form of a vapor or an aerosol.
19. วิธีการตามข้อถือสิทธิ 15 ซึ่งถูกทำให้มีลักษณะพิเศษ ที่ว่า อากาศที่ถูกอัดจะ ถูกป้อนไปยังก๊าซที่ผ่านกระบวนการ ระหว่างปฏิกิริยาออกซิเดชั่น (รวมตัวกับออกซิเจน) ของ คาร์บอนมอนน็อกไซด์ และหน่วยเซลล์เชื้อเพลิง และ/หรือขั้ว ลบของหน่วยเซลล์ เชื้อเพลิง19. The method under claim 15 is characterized by the fact that compressed air is fed to the process gas during the oxidation (combination with oxygen) reaction of carbon monoxide and the fuel cell unit and/or the negative electrode of the fuel cell unit.
20. วิธีการตามหนึ่งในบรรดาข้อถือสิทธิ 15 ถึง 19 ซึ่งถูก ทำให้มีลักษณะพิเศษที่ ว่า น้ำจะถูกแยกจากกระแสการไหลของ ก๊าซไอเสียจากขั้วลบของหน่วยเซลล์เชื้อเพลิง และ/หรือจาก กระแสการไหลของก๊าซไอเสียจากขั้วบวกของหน่วยเซลล์เชื้อ เพลิง และจะ ถูกป้อนไปยังกระบวนการรีฟอร์ม20. A method pursuant to one of the claims 15 through 19 is characterized in that water is separated from the exhaust gas flow from the negative electrode of the fuel cell unit and/or from the exhaust gas flow from the positive electrode of the fuel cell unit and is fed into the reforming process.
21. วิธีการตามหนึ่งในบรรดาข้อถือสิทธิ 15 ถึง 20 ซึ่งถูก ทำให้มีลักษณะพิเศษที่ ว่า ก๊าซไอเสียจากขั้วบวกของหน่วย เซลล์เชื้อเพลิงจะถูกเผาไหม้ และความร้อนที่เป็น ของเสียที่ เป็นผล จะถูกป้อนไปยังกระบวนการรีฟอร์ม21. A method based on one of the claims 15 through 20 is characterized in that the exhaust gases from the anode of the fuel cell unit are burned, and the resulting waste heat is fed into the reforming process.
22. วิธีการตามหนึ่งในบรรดาข้อถือสิทธิ 15 ถึง 21 ซึ่งถูก ทำให้มีลักษณะพิเศษที่ ว่า วัตถุดิบจะถูกเผาไหม้ และพลังงาน ความร้อนที่สอดคล้องกัน จะถูกป้อนไปยัง กระบวนการรีฟอร์ม22. A method based on one of the claims 15 through 21 is characterized in that the raw material is burned and the corresponding thermal energy is fed to the reforming process.
23. วิธีการตามหนึ่งในบรรดาข้อถือสิทธิ 15 ถึง 22 ซึ่งถูก ทำให้มีลักษณะพิเศษที่ ว่า วัตถุดิบจะเป็นสารที่บรรจุ ไฮโดรเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมธานอลหรือน้ำมันเบนซิน23. The method under one of the claims 15 through 22 is characterized by the raw material being a hydrogen-containing substance, specifically methanol or gasoline.