特開2023-174467空気入口バッフルを備える燃料電池システム及びその動作方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023174467
(43)【公開日】2023-12-07
(54)【発明の名称】空気入口バッフルを備える燃料電池システム及びその動作方法
(51)【国際特許分類】
H01M 8/04014 20160101AFI20231130BHJP
H01M 8/04701 20160101ALI20231130BHJP
H01M 8/04746 20160101ALI20231130BHJP
H01M 8/04 20160101ALI20231130BHJP
H01M 8/12 20160101ALN20231130BHJP
【ＦＩ】
H01M8/04014
H01M8/04701
H01M8/04746
H01M8/04 Z
H01M8/12 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022181495
(22)【出願日】2022-11-14
(31)【優先権主張番号】202241030531
(32)【優先日】2022-05-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IN
(71)【出願人】
【識別番号】514116578
【氏名又は名称】ブルーム エネルギー コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110002354
【氏名又は名称】弁理士法人平和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】バース，ニランジャナ
(72)【発明者】
【氏名】ジョーシー，ナンダン
(72)【発明者】
【氏名】ゲダム，ヘマント
(72)【発明者】
【氏名】ケケリス，カイル
(72)【発明者】
【氏名】エドモンストン，デイビッド
【テーマコード（参考）】
5H126
5H127
【Ｆターム（参考）】
5H126BB06
5H127AA07
5H127BA05
5H127BA12
5H127BA36
5H127BA37
5H127BA44
5H127BB02
5H127BB12
5H127BB24
5H127BB27
5H127BB37
5H127DA05
5H127DC02
5H127DC06
5H127DC12
5H127DC22
5H127DC26
5H127DC32
5H127DC53
5H127DC74
5H127EE02
5H127EE03
5H127EE15
5H127EE18
5H127EE25
5H127EE30
(57)【要約】 （修正有）
【課題】スタックから排出されたカソード排気を使用して空気を加熱することを目的とした空気入り口バッフルに関するもの。
【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池のスタック１０２と、スタック１０２から排出されたカソード排気を使用して空気を加熱するように構成されるカソード復熱器５００と、カソード復熱器５００とスタック１０２との間に配置され、鉛直方向に沿って分離された少なくとも２列の開口を備え、スタックの複数の領域に、カソード復熱器から排出された加熱された空気を供給するように構成される空気入口バッフル５５０とを備える。
【選択図】図２Ａ２Ｂ
【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池のスタック１０２と、スタック１０２から排出されたカソード排気を使用して空気を加熱するように構成されるカソード復熱器５００と、カソード復熱器５００とスタック１０２との間に配置され、鉛直方向に沿って分離された少なくとも２列の開口を備え、スタックの複数の領域に、カソード復熱器から排出された加熱された空気を供給するように構成される空気入口バッフル５５０とを備える。
【選択図】図２Ａ２Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃料電池のスタックと、
前記スタックから排出されたカソード排気を使用して空気を加熱するように構成されるカソード復熱器と、
前記カソード復熱器と前記スタックとの間に配置され、鉛直方向に沿って分離された少なくとも２列の開口を備え、前記スタックの複数の領域に、前記カソード復熱器から排出された加熱された前記空気を供給するように構成される空気入口バッフルと、
を備える、燃料電池システム。
前記スタックから排出されたカソード排気を使用して空気を加熱するように構成されるカソード復熱器と、
前記カソード復熱器と前記スタックとの間に配置され、鉛直方向に沿って分離された少なくとも２列の開口を備え、前記スタックの複数の領域に、前記カソード復熱器から排出された加熱された前記空気を供給するように構成される空気入口バッフルと、
を備える、燃料電池システム。
【請求項2】
前記システムの定常状態動作中、前記空気入口バッフルは、燃料電池間の温度変動が４０℃以下になるように、前記スタックの鉛直温度プロファイルを制御するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記システムの定常状態動作中、前記空気入口バッフルは、前記スタックにおける任意の前記燃料電池の最大燃料利用率が前記燃料電池スタックの平均燃料利用率を上回るのが約１％以下になるように前記スタックの鉛直温度プロファイルを制御するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記システムの定常状態動作中、前記燃料電池は、８６％～９１％の範囲の燃料利用率を有し、前記燃料電池は、固体酸化物型燃料電池を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項5】
前記開口は、５ｍｍ～１５ｍｍの範囲の直径を有する、前記空気入口バッフルの連続プレート部分を通る貫通孔であり、
各列において隣り合う開口は、５ｍｍ～１５ｍｍの範囲の中心間距離によって分離される、請求項１に記載のシステム。
各列において隣り合う開口は、５ｍｍ～１５ｍｍの範囲の中心間距離によって分離される、請求項１に記載のシステム。
【請求項6】
前記空気入口バッフルは、円筒形であり、
前記カソード復熱器は、前記加熱された空気を前記スタックに向かって水平方向に排出するように構成される環状空気出口を備え、
前記空気入口バッフルは、前記環状空気出口から排出された前記加熱された空気を鉛直に転向するように構成される、請求項１に記載のシステム。
前記カソード復熱器は、前記加熱された空気を前記スタックに向かって水平方向に排出するように構成される環状空気出口を備え、
前記空気入口バッフルは、前記環状空気出口から排出された前記加熱された空気を鉛直に転向するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項7】
前記開口は、前記空気入口バッフルの円周の周りに延在するアレイとして配置され、
各アレイは、少なくとも２列の前記開口を含む、請求項６に記載のシステム。
各アレイは、少なくとも２列の前記開口を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項8】
前記開口は、第１のアレイ、第２のアレイ、第３のアレイ、及び第４のアレイに配置され、
前記第１のアレイ及び前記第２のアレイは、前記環状空気出口の下方に配置され、
前記第３のアレイ及び前記第４のアレイは、前記環状空気出口の上方に配置される、請求項７に記載のシステム。
前記第１のアレイ及び前記第２のアレイは、前記環状空気出口の下方に配置され、
前記第３のアレイ及び前記第４のアレイは、前記環状空気出口の上方に配置される、請求項７に記載のシステム。
【請求項9】
前記第３のアレイ及び前記第４のアレイは、前記第１のアレイ及び前記第２のアレイよりも多数の前記開口を含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項10】
前記空気入口バッフルの連続プレート部分は、前記環状空気出口の鉛直レベルに位置し、
前記空気入口バッフルは、前記環状空気出口の前記鉛直レベルにおいて前記開口を有せず、
前記空気入口バッフルの前記連続プレート部分は、前記環状空気出口から排出された前記加熱された空気を鉛直に転向するように構成される、請求項６に記載のシステム。
前記空気入口バッフルは、前記環状空気出口の前記鉛直レベルにおいて前記開口を有せず、
前記空気入口バッフルの前記連続プレート部分は、前記環状空気出口から排出された前記加熱された空気を鉛直に転向するように構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項11】
加熱された空気及び燃料を燃料電池のスタックに供給することと、
燃料排気及び空気排気を排出するように、前記スタックを定常状態モードで動作させることと、
前記燃料排気及び前記空気排気を、前記燃料排気を酸化させるアノードテールガス酸化器に供給することと、
前記アノードテールガス酸化器からの排気をカソード復熱器に供給することと、
空気を前記カソード復熱器に供給することと、
前記アノードテールガス酸化器からの前記排気を使用して前記空気を加熱して、前記カソード復熱器から、前記カソード復熱器と前記スタックとの間に配置され、鉛直方向に沿って分離された少なくとも２列の開口を備える空気入口バッフル上に、前記加熱された空気を排出することと、
前記少なくとも２列の開口を通して前記スタックの複数の領域に前記加熱された空気を供給することと、
を含む、燃料電池システムを動作させる方法。
燃料排気及び空気排気を排出するように、前記スタックを定常状態モードで動作させることと、
前記燃料排気及び前記空気排気を、前記燃料排気を酸化させるアノードテールガス酸化器に供給することと、
前記アノードテールガス酸化器からの排気をカソード復熱器に供給することと、
空気を前記カソード復熱器に供給することと、
前記アノードテールガス酸化器からの前記排気を使用して前記空気を加熱して、前記カソード復熱器から、前記カソード復熱器と前記スタックとの間に配置され、鉛直方向に沿って分離された少なくとも２列の開口を備える空気入口バッフル上に、前記加熱された空気を排出することと、
前記少なくとも２列の開口を通して前記スタックの複数の領域に前記加熱された空気を供給することと、
を含む、燃料電池システムを動作させる方法。
【請求項12】
前記定常状態モード中、前記空気入口バッフルは、燃料電池間の温度変動が４０℃以下になるように、前記スタックの鉛直温度プロファイルを制御する、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記定常状態モードでの動作中、前記空気入口バッフルは、前記スタック内の任意の前記燃料電池の最大燃料利用率が前記燃料電池スタックの平均燃料利用率を上回るのが約１％以下になるように、前記スタックの鉛直温度プロファイルを制御する、請求項１１に記載の方法。
【請求項14】
前記定常状態モードでの動作中、前記燃料電池は、８６％～９１％の範囲の燃料利用率を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記開口は、５ｍｍ～１５ｍｍの範囲の直径を有する、前記空気入口バッフルの連続プレート部分を通る貫通孔であり、
各列において隣り合う開口は、５ｍｍ～１５ｍｍの範囲の中心間距離によって分離される、請求項１１に記載の方法。
各列において隣り合う開口は、５ｍｍ～１５ｍｍの範囲の中心間距離によって分離される、請求項１１に記載の方法。
【請求項16】
前記空気入口バッフルは、円筒形であり、
前記カソード復熱器は、前記加熱された空気を前記スタックに向かって水平方向に排出する環状空気出口を備え、
前記空気入口バッフルは、前記環状空気出口から排出された前記加熱された空気を鉛直に転向する、請求項１１に記載の方法。
前記カソード復熱器は、前記加熱された空気を前記スタックに向かって水平方向に排出する環状空気出口を備え、
前記空気入口バッフルは、前記環状空気出口から排出された前記加熱された空気を鉛直に転向する、請求項１１に記載の方法。
【請求項17】
前記開口は、前記空気入口バッフルの円周の周りに延在するアレイとして配置され、
各アレイは、少なくとも２列の前記開口を含む、請求項１６に記載の方法。
各アレイは、少なくとも２列の前記開口を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記開口は、第１のアレイ、第２のアレイ、第３のアレイ、及び第４のアレイに配置され、
前記第１のアレイ及び前記第２のアレイは、前記環状空気出口の下方に配置され、
前記第３のアレイ及び前記第４のアレイは、前記環状空気出口の上方に配置され、
前記第３のアレイ及び前記第４のアレイは、前記スタックの下部よりも前記スタックの上部により多くの加熱された空気が供給されるように、前記第１のアレイ及び前記第２のアレイよりも多数の前記開口を含む、請求項１７に記載の方法。
前記第１のアレイ及び前記第２のアレイは、前記環状空気出口の下方に配置され、
前記第３のアレイ及び前記第４のアレイは、前記環状空気出口の上方に配置され、
前記第３のアレイ及び前記第４のアレイは、前記スタックの下部よりも前記スタックの上部により多くの加熱された空気が供給されるように、前記第１のアレイ及び前記第２のアレイよりも多数の前記開口を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記空気入口バッフルの連続プレート部分は、前記環状空気出口の鉛直レベルに位置し、
前記空気入口バッフルは、前記環状空気出口の前記鉛直レベルに前記開口を有せず、
前記空気入口バッフルの前記連続プレート部分は、前記環状空気出口から前記開口に向かって排出された前記加熱された空気を鉛直に転向する、請求項１６に記載の方法。
前記空気入口バッフルは、前記環状空気出口の前記鉛直レベルに前記開口を有せず、
前記空気入口バッフルの前記連続プレート部分は、前記環状空気出口から前記開口に向かって排出された前記加熱された空気を鉛直に転向する、請求項１６に記載の方法。
【請求項20】
前記環状空気出口の下方に位置する前記スタックの下部よりも前記環状空気出口の上方に位置する前記スタックの上部に、より大量の前記加熱された空気が供給され、
前記スタックの前記上部は、前記スタックの前記下部と、前記環状空気出口の前記レベルに位置する前記スタックの中間部との双方よりも低い温度に維持される、請求項１９に記載の方法。
前記スタックの前記上部は、前記スタックの前記下部と、前記環状空気出口の前記レベルに位置する前記スタックの中間部との双方よりも低い温度に維持される、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の態様は、電気化学セルシステムに関し、より詳細には、開口を有する空気入口バッフルを備える燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【0002】
固体酸化物型燃料電池等の燃料電池は、燃料内に貯蔵されたエネルギーを電気エネルギーへと高効率で変換することができる電気化学的装置である。高温型燃料電池は、固体酸化物型燃料電池及び溶融炭酸塩型燃料電池を含む。これらの燃料電池は、水素及び／又は炭化水素燃料を使用して動作することができる。固体酸化物型再生燃料電池等の燃料電池のクラスが存在し、これらの燃料電池は、電気エネルギーを入力として使用することで、酸化した燃料を酸化されていない燃料へと再還元することができるように、逆の動作も可能にする。
【発明の概要】
【0003】
種々の実施形態によれば、燃料電池システムは、燃料電池のスタックと、スタックから排出されたカソード排気を使用して空気を加熱するように構成されるカソード復熱器と、カソード復熱器とスタックとの間に配置され、鉛直方向に沿って分離された少なくとも２列の開口を備え、スタックの複数の領域に、カソード復熱器から排出された加熱された空気を供給するように構成される空気入口バッフルとを備える。
【0004】
種々の実施形態によれば、燃料電池システムを動作させる方法は、加熱された空気及び燃料を燃料電池のスタックに供給することと、燃料排気及び空気排気を排出するように、スタックを定常状態モードで動作させることと、燃料排気及び空気排気を、燃料排気を酸化させるアノードテールガス酸化器に供給することと、アノードテールガス酸化器からの排気をカソード復熱器に供給することと、空気をカソード復熱器に供給することと、アノードテールガス酸化器からの排気を使用して空気を加熱して、カソード復熱器から、カソード復熱器とスタックとの間に配置され、鉛直方向に沿って分離された少なくとも２列の開口を備える空気入口バッフル上に、加熱された空気を排出することと、少なくとも２列の開口を通してスタックの複数の領域に加熱された空気を供給することとを含む。
【0005】
本明細書に援用されるとともに、本明細書の一部をなす添付図面により、本発明の例示的な実施形態を示す。添付図面は、上述の全般的な説明及び後述の詳細な説明と併せて、本発明の特徴を説明する役目を果たす。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【発明を実施するための形態】
【0007】
本明細書に記載されるように、本開示の様々な態様が、例示的な実施形態及び／又は本発明の例示的な実施形態が示されている添付図面を参照して説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化することができ、図面に示されている又は本明細書に記載される例示的な実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。開示されている様々な実施形態は、その特定の実施形態に関連して記載される特定の特徴、要素、又はステップを伴うことができることが理解されよう。また、特定の特徴、要素、又はステップは、１つの特定の実施形態に関連して記載されているが、代替の実施形態と交換しても、代替の実施形態と様々な例示されていない組合せ又は順列で組み合わせてもよいことが理解されよう。
【0008】
添付図面を参照して、種々の実施形態を詳細に説明する。可能な限り、同じ参照符号は、図面全体を通して同じ又は同様の部分を指すのに使用する。特定の例及び実施態様に対する参照は、例示目的でなされ、本発明又は特許請求の範囲の範囲を制限することは意図していない。
【0009】
本明細書において、「約」１つの特定の値から及び／又は「約」別の特定の値までのように範囲が表現され得る。そのような範囲が表現される場合の例として、１つの特定の値から及び／又は他の特定の値までというのが挙げられる。同様に、頭に「約」又は「実質的に」を使用することによって値が近似として表現される場合、特定の値は別の様相を形成することが理解されよう。いくつかの実施形態において、「約Ｘ」という値は、＋／－１％Ｘという値を含み得る。範囲のそれぞれの端点は、他方の端点に関連しても、他方の端点とは無関係でも重要であることが更に理解されよう。
【0010】
固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ）システムにおいて、電気を発生させるために、１つ以上の燃料電池スタックに空気及び燃料を供給することができる。動作中、スタックは、セルの発熱に起因する鉛直温度勾配、流入空気に起因する対流冷却、及び／又は、スタック及び／又は他のシステム構成要素間の放射結合を発生し得る。例えば、燃料電池は、スタックの頂部及び／又は底部において、スタックの中央のセルよりも温度が低くなる場合があり、及び／又は、スタックの中央のセルは、過剰に冷却又は加熱される場合がある。過剰な鉛直温度勾配は、電圧性能の低下、熱応力、セルの劣化、及び不均一な燃料送達をもたらす可能性があり、これにより、全体的なシステム性能及び／又は効率が低下するおそれがある。これは、燃料の枯渇、及びスタック内のいくつかの燃料電池の関連する故障を更にもたらし得る。したがって、本開示の実施形態は、スタック温度変動を改善し、スタック内の個々のセルに対する均一な燃料流のための鉛直スタック温度プロファイルの最適化に役立つ、穴の開いた空気入口バッフルを含むＳＯＦＣシステムを提供する。
【0011】
図１は、本開示の種々の実施形態に係るＳＯＦＣシステム１０の概略図である。図１を参照すると、システム１０は、ホットボックス１００と、その内部に又は隣接して配置される様々な構成要素とを備える。ホットボックス１００は、固体酸化物型燃料電池等の燃料電池とインターコネクトとを交互に含むスタック１０２を含むことができる。スタック１０２の１つの固体酸化物型燃料電池は、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、スカンジア安定化ジルコニア（ＳＳＺ）、スカンジア及びセリア安定化ジルコニア、又はスカンジア、イットリア、及びセリア安定化ジルコニア等のセラミック電解質と、ニッケル－ＹＳＺ、ニッケル－ＳＳＺ、又はニッケルドープセリアサーメット等のアノード電極と、ランタンストロンチウムマンガナイト（ＬＳＭ）等のカソード電極とを含む。インターコネクトは、クロム－鉄合金インターコネクト等の金属合金インターコネクトとすることができる。スタック１０２は、燃料のために内部又は外部でマニホールド化することができる。
【0012】
ホットボックス１００は、アノード復熱交換器１１０と、カソード復熱交換器５００と、アノードテールガス酸化器（ＡＴＯ）１５０と、アノード排気冷却熱交換器１４０と、スプリッター１５８と、ボルテックスジェネレーター１５９と、水インジェクター１６０とを含むこともできる。システム１０は、接触部分酸化（ＣＰＯｘ）反応器２００と、混合器２１０と、ＣＰＯｘブロワー２０４（例えば、空気ブロワー）と、主空気ブロワー２０８（例えば、システムブロワー）と、アノード再循環ブロワー２１２とを備えることもでき、これらは、ホットボックス１００の外部に配置することができる。しかしながら、本開示は、構成要素のそれぞれをホットボックス１００に関する特定の場所に限定しない。
【0013】
ＣＰＯｘ反応器２００は、燃料入口３００からの燃料入口流を、燃料導管３００Ａを通して受け取る。燃料入口３００は、ＣＰＯｘ反応器２００に供給される燃料の量を制御する弁を備える燃料タンク又はユーティリティ天然ガスラインとすることができる。ＣＰＯｘブロワー２０４は、システム始動時にＣＰＯｘ反応器２００に空気を供給することができる。燃料及び／又は空気は、燃料導管３００Ｂによって混合器２１０に供給することができる。燃料（例えば、燃料入口流）は、混合器２１０から燃料導管３００Ｃを通ってアノード復熱器１１０に流れる。燃料は、アノード復熱器１１０内で燃料排気の一部によって加熱され、その後、燃料は、アノード復熱器１１０から燃料導管３００Ｄを通ってスタック１０２に流れる。
【0014】
主空気ブロワー２０８は、空気導管３０２Ａを通して空気流（例えば、空気入口流）をアノード排気冷却器１４０に供給するように構成することができる。空気は、アノード排気冷却器１４０から空気導管３０２Ｂを通ってカソード復熱器５００に流れる。空気は、カソード復熱器５００内でＡＴＯ排気によって加熱される。空気は、カソード復熱器５００から空気導管３０２Ｃを通ってスタック１０２に流れる。
【0015】
スタック１０２内で発生するアノード排気流（例えば、燃料排気流）は、アノード排気導管３０８Ａを通してアノード復熱器１１０に供給される。アノード排気は、未反応の燃料を含むことができ、本明細書において燃料排気と称する場合もある。アノード排気は、アノード排気導管３０８Ｂによってアノード復熱器１１０からスプリッター１５８に供給することができる。アノード排気の第１の部分は、スプリッター１５８から水インジェクター１６０及びアノード排気導管３０８Ｃを通してアノード排気冷却器１４０に供給することができる。アノード排気の第２の部分は、スプリッター１５８からアノード排気導管３０８Ｄを通してＡＴＯ１５０に供給される。アノード排気の第１の部分は、アノード排気冷却器１４０内の空気入口流を加熱し、その後、アノード排気冷却器１４０からアノード排気導管３０８Ｅを通して混合器２１０に供給することができる。アノード再循環ブロワー２１２は、後述するように、アノード排気導管３０８Ｅを通してアノード排気を移動させるように構成することができる。
【0016】
スタック１０２内で発生するカソード排気は、排気導管３０４Ａを通ってＡＴＯ１５０に流れる。ボルテックスジェネレーター１５９は、排気導管３０４Ａ内に配置することができ、カソード排気を旋回させるように構成することができる。アノード排気導管３０８Ｄは、ボルテックスジェネレーター１５９、又はボルテックスジェネレーター１５９の下流にあるカソード排気導管３０４Ａ若しくはＡＴＯ１５０に流体接続することができる。旋回したカソード排気は、ＡＴＯ１５０に供給される前にスプリッター１５８によって供給されるアノード排気の第２の部分と混合することができる。この混合物は、ＡＴＯ１５０内で酸化し、ＡＴＯ排気を発生させることができる。ＡＴＯ排気は、ＡＴＯ１５０から排気導管３０４Ｂを通ってカソード復熱器５００に流れる。排気は、カソード復熱器から排気導管３０４Ｃを通ってホットボックス１００から流れ出る。
【0017】
水は、水タンク又は送水管等の水源２０６から水導管３０６を通って水インジェクター１６０に流れる。水インジェクター１６０は、アノード排気導管３０８Ｃ内に供給されるアノード排気の第１の部分に水を直接注入する。アノード排気導管３０８Ｃ内に供給されるアノード排気（再循環アノード排気流とも称する）の第１の部分からの熱により、水が蒸発して水蒸気が発生する。水蒸気は、アノード排気と混合し、その結果の混合物がアノード排気冷却器１４０に供給される。次いで、この混合物は、アノード排気冷却器１４０からアノード排気導管３０８Ｅを通して混合器２１０に供給される。混合器２１０は、水蒸気及びアノード排気の第１の部分を新たな燃料（すなわち、燃料入口流）と混合するように構成される。次いで、この加湿燃料混合物は、スタック１０２に供給される前に、アノード排気によってアノード復熱器１１０内で加熱することができる。システム１０は、アノード復熱器１１０の内部及び／又は下流に位置する１つ以上の燃料改質触媒１１２、１１４、及び１１６を備えることもできる。改質触媒（複数の場合もある）は、加湿燃料混合物を、スタック１０２に供給される前に改質する。
【0018】
システム１０は、システム１０の様々な要素を制御するように構成されるシステムコントローラー２２５を更に備えることができる。コントローラー２２５は、記憶された命令を実行するように構成される中央処理装置を備えることができる。例えば、コントローラー２２５は、燃料組成データに従って、システム１０を通る燃料及び／又は空気流を制御するように構成することができる。
【0019】
図２Ａは、図１のシステム１０のホットボックス１００の構成要素を示す断面図であり、図２Ｂは、図２Ａの拡大部分を示している。図２Ｃは、本開示の種々の実施形態に係るシステム１０の中央カラム４００の三次元切欠き図であり、図２Ｄは、カラム４００を配置することができるホットボックスベース１０１内に配置されるアノードハブ構造体６００の斜視図である。
【0020】
図２Ａ～図２Ｄを参照すると、燃料電池スタック１０２は、ホットボックス１００内で中央カラム４００の周りに配置することができる。例えば、スタック１０２は、中央カラム４００の周りにリング構成で配置することができるとともに、ホットボックスベース１０１上に位置決めすることができる。カラム４００は、アノード復熱器１１０と、ＡＴＯ１５０と、アノード排気冷却器１４０とを備えることができる。特に、アノード復熱器１１０は、ＡＴＯ１５０の径方向内側に配置され、アノード排気冷却器１４０は、アノード復熱器１１０及びＡＴＯ１５０の上方に取り付けられる。１つの実施形態において、アノード復熱器１１０内に酸化触媒１１２及び／又は水素化触媒１１４が位置することができる。アノード復熱器１１０の底部には、水蒸気メタン改質（ＳＭＲ）インサートとして改質触媒１１６が位置することもできる。
【0021】
ＡＴＯ１５０は、アノード復熱器１１０の外壁の周りに位置決めされる外側円筒１５２を備える。任意選択として、ＡＴＯ内側円筒１５４によってＡＴＯ断熱材１５６を包囲することができる。したがって、断熱材１５６は、アノード復熱器１１０とＡＴＯ１５０との間に位置することができる。ＡＴＯ酸化触媒が、外側円筒１５２とＡＴＯ断熱材１５６との間の空間内に位置することができる。燃料入口経路ベローズ８５４が、アノード排気冷却器１４０とＡＴＯ内側円筒１５４との間に位置することができる。ＡＴＯ熱電対フィードスルー１６０１が、アノード排気冷却器１４０を通ってＡＴＯ１５０の頂部まで延在する。それにより、このフィードスルー１６０１を通して１つ以上の熱電対（図示せず）を挿入することによって、ＡＴＯ１５０の温度を監視することができる。
【0022】
アノードハブ構造体６００は、アノード復熱器１１０及びＡＴＯ１５０の下かつホットボックスベース１０１の上方に位置決めすることができる。アノードハブ構造体６００は、ＡＴＯスカート１６０３によって覆われる。ボルテックスジェネレーター１５９及び燃料排気スプリッター１５８は、アノード復熱器１１０及びＡＴＯ１５０の上かつアノード排気冷却器１４０の下に位置する。始動時のＡＴＯにおけるスタック燃料排気の酸化を開始するＡＴＯグロープラグ１６０２が、ＡＴＯ１５０の底部付近に位置することができる。
【0023】
アノードハブ構造体６００は、中央カラムから、中央カラム４００の周りに配置される燃料電池スタック１０２へと燃料を均一に分配するために使用される。アノード流ハブ構造体６００は、溝付きキャストベース６０２と、燃料入口導管３００Ｄ及びアノード排気導管３０８Ａによる「スパイダー」ハブとを備える。各対の導管３００Ｄ、３０８Ａは、燃料電池スタック１０２に接続する。また、アノード側円筒（例えば、アノード復熱器１１０内側及び外側円筒、並びにＡＴＯ外側円筒１５２）は、ベース６０２の溝内に溶接又はろう接され、後述する流れ分布のための均一な体積断面をもたらす。
【0024】
図２Ａ及び図２Ｂの矢印によって示されているように、ホットボックス１００の頂部から空気が入り、次いで、カソード復熱器５００内に流れ、そこで、空気がＡＴＯ１５０から排出されたＡＴＯ排気によって加熱される。その後、加熱された空気は、カソード復熱器５００を通って流れ、そして、空気出口５３０を通ってカソード復熱器５００から出る。スタック１０２とカソード復熱器５００との間には、空気入口バッフル５５０を配置することができる。詳細に後述するように、空気入口バッフル５５０は、スタック１０２への空気流を制御するように構成することができる。
【0025】
固体酸化物型燃料電池の場合、空気は、次いで、スタック１０２を通って流れ、酸素イオンが、カソード電極から燃料電池電解質を通ってアノード電極へと拡散し、燃料電池のアノード電極におけるアノードハブ構造体６００から供給された燃料（すなわち、燃料入口流）と反応するようになっている。空気排気は、スタック１０２から流れ、次いで、ボルテックスジェネレーター１５９の羽根を通過して渦を巻いた後、ＡＴＯ１５０に入る。
【0026】
スプリッター１５８は、アノード復熱器１００の頂部から出る燃料排気の第２の部分を、スプリッター内の開口（例えば、スリット）を通して、旋回した空気排気（例えば、ボルテックスジェネレーター１５９、又はボルテックスジェネレーター１５９の下流の排気導管３０４Ａ内、又はＡＴＯ１５０内）へと向けることができる。したがって、燃料及び空気排気は、ＡＴＯ１５０に入る前に混合することができる。
【0027】
図３Ａ及び図３Ｂは、中央カラム４００を通る流れ分布を示す側断面図であり、図３Ｃは、アノード復熱器１１０を通る上断面図である。図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、及び図３Ｃを参照すると、アノード復熱器１１０は、内側円筒１１０Ａと、波形プレート１１０Ｂと、ＡＴＯ断熱材１５６によって被覆することができる外側円筒１１０Ｃとを備える。燃料導管３００Ｃからの燃料は、中央カラム４００の頂部から入る。次いで、燃料は、アノード排気冷却器１４０の中空コアを通って流れることによってアノード排気冷却器１４０を迂回し、その後、アノード復熱器１１０の外側円筒１１０Ｃと波形プレート１１０Ｂとの間を通って流れる。その後、燃料は、図３Ｂに示されているアノードハブ構造体６００のハブベース６０２及び導管３００Ｄを通って、スタック１０２に流れる。
【0028】
図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図３Ａ、及び図３Ｂを参照すると、燃料排気は、スタック１０２からアノード排気導管３０８Ａを通ってハブベース６０２に流れ、ハブベース６０２からアノード復熱器１１０を通って内側円筒１１０Ａと波形プレート１１０Ｂとの間に流れ、アノード排気導管３０８Ｂを通ってスプリッター１５８内に流れる。図１に示されているように、燃料排気の第１の部分は、スプリッター１５８からアノード排気導管３０８Ｃを通ってアノード排気冷却器１４０に流れ、一方、第２の部分は、スプリッター１５８からアノード排気導管３０８Ｄを通ってＡＴＯ１５０に流れる。燃料導管３００Ｃとベローズ８５２／支持円筒８５２Ａとの間にアノード排気冷却器内側コア断熱材１４０Ａが位置することができ、ベローズ８５２／支持円筒８５２Ａは、図３Ａに示されているように、アノード排気冷却器１４０とボルテックスジェネレーター１５９との間に位置する。この断熱材は、アノード排気冷却器１４０に向かう途中のアノード排気導管３０８Ｃ内のアノード排気流の第１の部分からの熱移動及び熱損失を最小限に抑える。断熱材１４０Ａは、燃料導管３００Ｃ内の燃料入口流とアノード排気冷却器１４０内の流れとの間の熱移動を回避するために、導管３００Ｃとアノード排気冷却器１４０との間に位置することもできる。他の実施形態において、断熱材１４０Ａは、円筒形アノード排気冷却器１４０内から省くことができる。
【0029】
図３Ｂはまた、空気が空気導管３０２Ａからアノード排気冷却器１４０（ここでは空気がアノード排気の第１の部分によって加熱される）に流れ、次いで、アノード排気冷却器１４０から導管３０２Ｂを通ってカソード復熱器５００に流れることを示している。アノード排気の第１の部分は、アノード排気冷却器１４０において、アノード排気冷却器１４０を通って流れる空気によって冷却される。その後、アノード排気の冷却された第１の部分は、アノード排気冷却器１４０から、図１に示されているアノード再循環ブロワー２１２に供給される。
【0030】
下記により詳細に記載するとともに、図２Ａ及び図３Ｂに示されているように、アノード排気は、アノード復熱器１１０から出て、アノード排気導管３０８Ｂを通してスプリッター１５８内に供給される。スプリッター１５８は、アノード排気をアノード排気の第１の部分及び第２の部分（すなわち、流れ）に分割する。第１の流れは、アノード排気導管３０８Ｃを通してアノード排気冷却器１４０内に供給される。第２の流れは、アノード排気導管３０８Ｄを通してＡＴＯ１５０に供給される。
【0031】
ＡＴＯ１５０及びアノード排気冷却器１４０に供給されるアノード排気の相対量は、アノード再循環ブロワー２１２によって制御される。ブロワー２１２の速度が速いほど、より大部分のアノード排気がアノード排気導管３０８Ｃ内に供給されるとともに、より小部分のアノード排気がアノード排気導管３０８Ｄを介してＡＴＯ１５０に供給され、その逆同様である。ＡＴＯ１５０に供給されるアノード排気は、スタックのカソード（すなわち、空気）排気によって酸化し、導管３０４Ｂを通してカソード復熱器５００に供給することができる。
【0032】
図４Ａは、カソード復熱器５００の内部に配置された空気入口バッフル５５０を示す断面図であり、図４Ｂは、カソード復熱器５００、スタック１０２、及び中央カラム４００を通る空気及び排気の流れを示す簡略化された部分断面図であり、図４Ｃは、空気入口バッフル５５０の側面図である。
【0033】
図４Ａ～図４Ｃを参照すると、カソード復熱器５００は、スタック１０２のうちの１つ以上及び図２Ａにより詳細に示されている中央カラム４００を囲むことができる。カソード復熱器５００は、空気入口５１０Ａ及び空気排気出口５１０Ｂを備えるカバー５１０と、上側蓋５１４と、任意選択のフィンアセンブリ５１８と、下側シリンダー５２４と、外殻５２８とを備えることができる。フィンアセンブリ５１８は、円筒形波形プレート５２０と、波形プレート５２０の内側に配置された内壁５２２とを備えることができる。波形プレート５２０は、流入空気と流出するカソード排気との間で熱を伝達するように構成することができる。内壁５２２の内面は、遮熱断熱材によって覆うことができる。
【0034】
環状空気出口５３０は、内壁５２２と下側シリンダー５２４との間に形成することができる。特に、空気出口５３０は、下側シリンダー５２４と内壁５２２とが重なり合う場所に形成することができる。環状ＡＴＯ排気入口５３２は、外殻５２８と下側シリンダー５２４との間に形成することができる。
【0035】
図４Ａ及び図４Ｂに示されているように、空気は、空気入口５１０Ａを通ってカソード復熱器５００に入り、上側蓋５１４の下を波形プレート５２０の内面に沿って流れ、空気出口５３０から出ることができる。その後、空気は、空気入口バッフル５５０を通過し、カソード復熱器５００によって囲まれた燃料電池スタック１０２に供給することができる。スタック１０２から排出されたカソード排気は、中央カラム４００内に流れ、ボルテックスジェネレーター１５９においてアノード排気（図示せず）と混合され、そして、ＡＴＯ１５０に供給することができる。ＡＴＯ１５０から排出されたＡＴＯ排気（すなわち、酸化燃料排気）は、カソード復熱器５００のＡＴＯ排気入口５３２に供給され、波形プレート５２０の外面に沿って流れ、上側蓋５１４の上面を越え、その後、排気出口５１０Ｂを通って出ることができる。したがって、空気は、ＡＴＯ排気から取り出される熱によって加熱される。
【0036】
空気入口バッフル５５０は、カソード復熱器５００の内部に配置され、燃料電池スタック１０２を囲む円筒形部品とすることができる。空気入口バッフルは、カソード復熱器５００からの燃料電池スタック１０２間のバリアを形成することができる。空気入口バッフル５５０は、燃料電池スタック１０２の高さに沿った鉛直温度変動を制限し、セルにわたって均一な燃料利用率に好ましいものに最適化するために、燃料電池スタック１０２への加熱された空気の流れを制御するように構成することができる。例えば、システムの定常状態動作（システムの始動動作後に生じる）中、空気入口バッフル５５０は、燃料電池スタック１０２における約４０℃未満、例えば、約３０℃～約４０℃の鉛直セル間温度変動をもたらすように構成することができる。いくつかの実施形態において、システムの定常状態動作中、空気入口バッフル５５０は、スタック１０２内の燃料電池の最大燃料利用率が燃料電池スタック１０２全体の平均燃料利用率を上回るのが約１％以下になるように、例えば、０．１％～１％だけ平均燃料利用率を上回るように、燃料電池スタック１０２の温度を制御するように構成することができる。いくつかの実施形態において、空気入口バッフル５５０は、スタック１０２における燃料電池の燃料利用率が約８６％～約９１％の範囲になるように、スタック１０２の温度を制御するように構成することができる。したがって、同じスタック内の異なる２つの燃料電池間の最小燃料利用率と最大燃料利用率との差は、１０％以下、例えば５％以下、例えば４％～６％である。
【0037】
空気入口バッフル５５０は、スタック１０２の特定の部分に向かって加熱された空気を導くように構成される開口５５２のアレイを備えることができる。例えば、いくつかの実施形態において、開口５５２は、空気入口バッフルが、スタック１０２の底部よりもスタック１０２の頂部に、カソード復熱器５００から排出された空気のうちのより多くを導くように、空気入口バッフル５５０上に配置することができる。
【0038】
いくつかの実施形態において、開口５５２は、図４Ｃに示されているように、円形貫通孔とすることができる。しかしながら、他の実施形態において、開口５５２は、他の形状、例えば、水平又は鉛直スリット等を有することができる。開口５５２の場所、サイズ、及び／又は数は、空気入口バッフル５５０を通して供給される空気によって影響を受ける所望のスタック１０２及び／又はシステム特性に従って設定することができる。
【0039】
１つの実施形態において、空気入口バッフル５５０は、空気出口５３０の鉛直レベルにおいて開口５５２を有しなくてもよい。したがって、空気出口５３０を出る空気は、空気入口バッフル５５０の連続プレート部分５５３に衝突し、燃料電池スタック１０２に直接供給されない。したがって、空気出口５３０の鉛直レベルに位置する燃料電池スタック１０２の一部は、空気出口５３０から供給される空気流の直接の衝突によって過剰に冷却されない。したがって、空気入口バッフル５５０の連続プレート部分５５３は、空気出口５３０から出る空気を鉛直方向（すなわち、上下）に広げ（すなわち、転向し）、その後、空気は開口５５２を通って燃料電池スタック１０２に達する。したがって、空気は、スタック１０２に達する前に鉛直に流れることによって、より均一な温度を達成する。さらに、空気が、開口の鉛直レベルに位置するスタック１０２のいくつかの鉛直部分に衝突することから、スタック１０２の単一の領域が空気流によって過剰に冷却されることがない。これにより、スタック１０２の高さに沿ったより均一な鉛直温度分布がもたらされる。
【0040】
燃料電池に供給される燃料は、スタックの底部からスタック１０２の頂部に流れ、燃料電池からの燃料排気は、スタック１０２を通って反対方向に、燃料電池スタック１０２内のライザー管又は統合された燃料チャネルを通って流れる。燃料分布は、スタック１０２の幾何学形状、及びスタック１０２における局所温度変動に起因するスタック１０２に伴う燃料の特性の変動によって左右され得る。例えば、燃料温度がより高いと、燃料の流れ抵抗が増大し得るため、燃料流量が低減し得る。鉛直スタック温度変動は、燃料電池の発熱、流入空気によるスタックの対流冷却、及びスタックとＳＯＦＣシステムの他の発熱構成要素との間の放射結合における変動によって生じ得る。
【0041】
例えば、図５は、空気入口バッフルを備えない比較用の燃料電池システムにおける、カソード復熱器５００からスタック１０２への空気の分配を示す簡略化された断面図である。図５に示されているように、空気は、空気出口５３０を通ってカソード復熱器５００を出て、スタック１０２の中央部分ＣＰにおいて燃料電池に最初に導かれる。その結果、スタック１０２は、流入空気によって中央部分ＣＰにおける燃料電池が冷却されることにより、不均一な鉛直温度プロファイルを経ることになり得る。
【0042】
対照的に、図４Ａ～図４Ｃに関して上述したように、１つの実施形態において、空気出口５３０の鉛直レベルに位置する燃料電池スタック１０２の一部は、空気出口５３０から供給された空気流の直接の衝突によって過剰に冷却されない。したがって、空気入口バッフル５５０の連続プレート部分５５３は、空気出口５３０から出る空気を鉛直方向（すなわち、上下）に広げ（すなわち、転向し）、その後、空気が開口５５２を通って燃料電池スタック１０２に達する。したがって、空気は、スタック１０２に達する前に鉛直に流れることによって、より均一な温度に達する。さらに、空気出口５２３０の鉛直レベルに開口５５２がある場合でも、空気が、開口５５２の鉛直レベルに位置するスタック１０２のいくつかの鉛直部分に衝突することから、スタック１０２の単一の領域が空気流によって過剰に冷却されることがない。これにより、スタック１０２の高さに沿ったより均一な鉛直温度分布がもたらされる。
【0043】
本発明者らは、スタック内の鉛直温度変動を低減することで、様々な動作条件にわたって、より良好なセル温度制御、電圧性能、及び電圧の均一性をもたらすことができ、セルの劣化及び熱応力の低減を低減することができることを突き止めた。加えて、最適な鉛直スタック温度プロファイルにより、スタック内の燃料電池への燃料流の鉛直方向の均一性が向上する。燃料電池は、燃料電池の枯渇に起因する過剰に高い燃料利用率において劣化及び／又は故障する場合がある。スタック内のセルにおける最大の燃料利用率は、全体的な燃料利用率及びシステム効率を決定付ける要因であり得る。
【0044】
例えば、図４Ｃを再び参照すると、多数の小径の開口５５２により、カソード復熱器５００に空気を供給する空気ブロワーによる圧力降下及び寄生損失を最小限に抑えることができる。多数の小径の開口５５２は、高速空気ジェットがスタック１０２に直接衝突することを防止及び／又は低減することもでき、それにより、スタックへの損傷を減少させ、スタック１０２を囲む空気入口プレナムへの流入空気をより円滑に分配することができる。
【0045】
したがって、各アレイ５５４における開口５５２の数、直径、及び／又は間隔、及び／又はアレイ５５４の配置は、スタック温度プロファイル及び対応する燃料利用率等の所望のスタック特性を提供するように選択することができる。例えば、空気入口バッフル５５０の開口５５２は、開口を有しないそれぞれの連続プレート部分５５３によって互いに鉛直に分離された１つ以上の環状アレイ５５４に配置することができる。例えば、開口５５２は、第１のアレイ５５４Ａ、第２のアレイ５５４Ｂ、第３のアレイ５５４Ｃ、及び第４のアレイ５５４Ｄに配置することができる。しかしながら、本開示は、特定の数のアレイ５５４に限定されない。例えば、各アレイ５５４は、少なくとも１列の開口５５２、例えば、１列～１０列の開口５５２、２列～８列の開口５５２、又は２列～５列の開口５５２を含むことができる。
【0046】
いくつかの実施形態において、第１のアレイ５５４Ａ及び第２のアレイ５５４Ｂは、環状空気出口５３０の下方に配置され、第３のアレイ５５４Ｃ及び第４のアレイ５５４Ｄは、環状空気出口５３０の上方に配置される。いくつかの実施形態において、第３のアレイ５５４Ｃ及び第４のアレイ５５４Ｄは、第１のアレイ５５４Ａ及び第２のアレイ５５４Ｂよりも多数の列の開口５５２を含むことができ、第３のアレイ５５４Ｃは、第４のアレイ５５４Ｄよりも多数の列の開口５５２を含むことができる。したがって、空気入口バッフル５５０は、スタックの下端部よりも上端部により多くの空気流を供給することができる。
【0047】
開口５５２は、約２ｍｍ～約２０ｍｍ、例えば約５ｍｍ～約１５ｍｍの範囲の直径を有することができる。各列の開口５５２は、約２ｍｍ～約２０ｍｍ、例えば約５ｍｍ～約１５ｍｍの範囲の中心間水平間隔を有することができる。隣り合う列の開口５５２は、約２ｍｍ～約２０ｍｍ、例えば約５ｍｍ～約１４ｍｍの範囲の中心間鉛直間隔を有することができる。
【0048】
いくつかの実施形態において、第１のアレイ５５４Ａは、空気入口バッフルプレート５５０の底部から約１３０ｍｍ～約１５０ｍｍのところに配置することができる。第２のアレイ５５４Ｂは、空気入口バッフルプレート５５０の底部から約２４０ｍｍ～約２６５ｍｍのところに配置することができる。第３のアレイ５５４Ｃは、空気入口バッフルプレート５５０の底部から約４１０ｍｍ～約４３５ｍｍのところに配置することができる。第４のアレイ５５４Ｄは、空気入口バッフルプレート５５０の底部から約５００ｍｍ～約５２５ｍｍのところに配置することができる。
【0049】
初期カラム／スタック燃料分布（ＣＦＤ）モデリングは、スタック又はカラムの頂部よりも底部においてより高い温度を有する、約２０℃の差を有する線形温度プロファイルにより、燃料送達の均一性が向上することを予測している。燃料電池の高い燃料利用率、低いセル間燃料利用率変動、及び高い全体システム効率をもたらすために、スタック内の任意のセルにおける最大燃料利用率は、好ましくは、平均スタック燃料利用率の約１％以内に維持すべきである。空気入口バッフルは、鉛直方向に（例えば、スタックの底部から頂部に）僅かに負の傾きを有するスタック温度プロファイルを得るために設計し、それにより、スタックに沿った鉛直燃料分布を向上させることができる。
【0050】
例えば、空気入口バッフル５５０の下部よりも空気入口バッフルの上部により多数の開口５５２が位置することができ、それにより、環状空気出口５３０の下方に位置するスタック１０２の下部よりも環状空気出口５３０の上方に位置するスタック１０２の上部に、より大量の加熱された空気が供給され、スタック１０２の上部が、スタック１０２の下部及び環状空気出口５３０のレベルに位置するスタック１０２の中間部よりも低い温度に維持される。さらに、スタック１０２の下部は、環状空気出口５３０のレベルに位置するスタック１０２の中間部よりも低い温度に維持することができる。
【0051】
図６は、図４Ｃに示されている空気入口バッフルを備える燃料電池システムにおいて使用される場合の、５１アンペアで動作する寿命初期（ＢＯＬ）スタックの平均鉛直温度プロファイルと、最適なセル燃料分布（ＣＦＤ）に基づいて予測される鉛直温度プロファイルとを示すグラフである。
【0052】
図６を参照すると、試験された各スタックは、セル１がスタックの底部に配置され、セル２５６がスタックの頂部に配置されるという連続番号が付された２５６個の燃料電池を含むものであった。セル１～大体セル３２までの温度は、セル１が最低温度を有し、セル３２が最高温度を有するように徐々に上昇し得る。セル３３～２２４の温度は、セル３３が最高温度を有し、セル２２４が最低温度を有し、それにより、セル３３～２２４の鉛直温度勾配が実質的に線形の負の傾きを有するように、比較的一定の割合で徐々に低下し得る。空気入口バッフルプレートは、予測された温度プロファイルにおおよそ一致する鉛直スタック温度プロファイルをもたらすことが示された。したがって、空気入口バッフルプレートは、燃料分布の向上をもたらす。
【0053】
図７は、５１アンペアのＢＯＬ動作条件下で試験したスタックの平均鉛直燃料利用率プロファイルを示すグラフである。図７を参照すると、グラフは、スタック内のセルの最大燃料利用が９１％であり、平均スタック燃料利用率である９０％の１％以内であることを示している。したがって、空気入口バッフル設計は、鉛直方向の燃料利用率の広がりを厳密に維持するとともに、熱分布を厳密に維持することが示された。
【0054】
図８は、図４Ｃに示されている空気入口バッフルを備える燃料電池システムにおいて使用される場合の、５１アンペアで動作する寿命初期（ＢＯＬ）スタック、及び６６アンペアで動作する（例えば、セル条件が悪化した）寿命中期（ＭＯＬ）スタックの平均鉛直温度プロファイルを示すグラフである。図６に見ることができるように、空気入口バッフルは、より高い電流及び悪化したセル条件において鉛直方向の熱の広がりを厳密に維持する。加えて、熱プロファイルは、６６アンペアのＭＯＬ動作のためにより低い温度にシフトしたが、温度プロファイルの傾き及び性質は、５１アンペアのＢＯＬプロファイルのものとおおよそ一致し、したがって、燃料分布の向上が示される。
【0055】
開示の態様の上述の記載は、当業者が本発明を実施又は使用することを可能にするために提供される。これらの態様に対する種々の変更形態が、当業者には容易に明らかになるであろう。また、本明細書において定義される一般的な原則を、本発明の範囲から逸脱することなく、他の態様に適用することができる。したがって、本発明は、本明細書に示されている態様に限定されることを意図せず、本明細書に開示されている原則及び新規の特徴と一貫して最も広い範囲を与えられるものとする。
【図1】
【図2A2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【外国語明細書】