[发明专利]具有多股流热交换器及单一空气控制的热箱设计

权利要求书

1.一种燃料电池堆叠模块，其包含：

多个燃料电池堆叠；

阳极尾气氧化器，其与所述多个燃料电池堆叠成热量传递关系定位；

基底，其支撑所述多个燃料电池堆叠及所述阳极尾气氧化器；及

至少一个热交换器，其位于所述基底中。

2.根据权利要求1所述的模块，其中：

所述多个燃料电池堆叠包含环绕中心轴的所述多个燃料电池堆叠的环形阵列，其 中所述多个燃料电池堆叠中的每一者具有平行于所述中心轴延伸的堆叠方向；且

所述阳极尾气氧化器位于所述多个燃料电池堆叠的所述环形阵列中部。

3.根据权利要求2所述的模块，其中所述阳极尾气氧化器暴露至所述多个燃料 电池堆叠的径向向内面以从所述径向向内面接收阴极排出流。

4.根据权利要求2所述的模块，其中所述环形阵列包含三个或三个以上以角度 间隔开的燃料电池堆叠且每一堆叠具有矩形截面。

5.根据权利要求1所述的模块，其中所述燃料电池堆叠包含固态氧化物燃料电 池堆叠。

6.根据权利要求1所述的模块，其进一步包含可拆卸地定位于所述基底上的壳 体。

7.根据权利要求6所述的模块，其中所述燃料电池堆叠可拆卸地定位于所述壳 体下方的所述基底上。

8.根据权利要求6所述的模块，其中：

所述基底包含具有内部体积及上表面的室；

所述阳极尾气氧化器及所述多个燃料电池堆叠定位于所述基底的所述上表面上； 且

所述至少一个热交换器位于所述基底的所述内部体积中。

9.根据权利要求8所述的模块，其中：

所述热交换器包含多股流热交换器；

燃料进入线路连接到所述热交换器的第一进口；

空气进入线路连接到所述热交换器的第二进口；

阳极排出线路连接到所述热交换器的第三进口；且

阳极尾气氧化器排出线路连接到所述热交换器的第四进口。

10.根据权利要求9所述的模块，其中燃料转化器及蒸汽产生器中的至少一者与 所述热交换器集成于所述基底的所述内部体积内。

11.根据权利要求1所述的模块，其包含：

将燃料进入流及空气进入流提供到多个燃料电池堆叠；

将来自所述多个燃料电池堆叠的阳极尾气氧化器燃料进入流及阴极排出流提供 到阳极尾气氧化器中，所述阳极尾气氧化器与所述多个燃料电池堆叠成热量传递关系 定位。

12.根据权利要求11所述的模块，其进一步包含将所述阳极尾气氧化器排出流、 来自所述多个燃料电池堆叠的阳极排出流、所述燃料进入流及所述空气进入流提供到 多股流热交换器中，以使用所述阳极尾气氧化器排出流及所述阳极排出流加热所述燃 料进入流及所述空气进入流。

13.根据权利要求12所述的模块，其中：

所述多个燃料电池堆叠包含环绕中心轴的所述多个燃料电池堆叠的环形阵列，其 中所述多个燃料电池堆叠中的每一者具有平行于所述中心轴延伸的堆叠方向；

所述阳极尾气氧化器位于所述多个燃料电池堆叠的所述环形阵列中部；且

所述热交换器位于支撑所述阳极尾气氧化器及所述多个燃料电池堆叠的所述环 形阵列的基底的内部体积中。

14.根据权利要求13所述的模块，其进一步包含在所述热交换器中转化所述燃 料进入流。

15.根据权利要求13所述的模块，其进一步包含将水流提供到所述热交换器中， 使用阳极尾气氧化器排出流将所述水流气化为蒸汽且将所述蒸汽提供到所述燃料进入 流中。

16.根据权利要求13所述的模块，其进一步包含通过控制所述空气进入流来控 制所述多个所述燃料电池堆叠的温度及所述阳极尾气氧化器的温度。