[发明专利]设有用于测量对反应器操作特定的气体参数的装置的诸如燃料电池或电解器等电化学反应器

权利要求书

1.一种诸如燃料电池组或电解器等的电化学反应器，包括：

一组(22)电化学电池(25)，所述一组(22)电化学电池(25)中的每个电化学电池(25)都包括具有与电解质电接触的一个材面的至少一个电极板(108-1)；

至少一个歧管(24)，所述至少一个歧管(24)连接到交换管路中的每个电池的所述材面，以用于使气体与电池组的外部进行交换；

传感器(11)，所述传感器(11)对所述管路中的所述气体的成分敏感；以及

用于特别在所述传感器的控制下监控反应器的情况的至少一个装置，该反应器的特征在于所述电池组和所述导管形成一体式反应器主体(15)，并且在于所述气体成分传感器(11)安装在所述一体式主体中并且包括直接暴露于在室(20)中的所述气体的成分的现场浓度的敏感单元(30)，其中所述一体式反应器主体(15)包括集成到与所述歧管连通的该主体中的至少一个所述室(20)。

2.根据权利要求1所述的电化学反应器，其特征在于所述室形成在具有第一材面(29)和第二材面(19)的系统板(17)中，所述第一材面(29)与所述电池组的端部电池并置，所述歧管(24)在离开其所穿过的所述电池组时通向所述第一材面(29)，所述第二材面(19)与所述第一材面(29)相对，所述第二材面(19)形成支座，以便将所述气体管路的一个或多个元件固定到所述主体(15)的外部。

3.根据权利要求2所述的电化学反应器，其特征在于所述气体成分传感器(11)安装在所述支座板(17)的壁(27)中，并且在于其在所述壁(27)的内侧上包括围绕腔(36)的中空端件(31)，所述腔(36)与所述室(20)的气氛连通，并且在所述腔(36)中容纳对室(20)中的气体的成分的现场浓度敏感的所述单元(30、32)。

4.根据权利要求3所述的电化学反应器，其特征在于气密和液密隔离物(75)将所述中空端件(31)中容纳所述敏感单元(30、32)的所述腔(36)与传感器的部分(48)中形成的另一室隔开，所述部分(48)安装在所述壁(27)的相对于所述室(20)的外侧上，在所述室(20)中安装用于处理来自所述敏感单元的信号的处理单元(12)。

5.根据权利要求4所述的电化学反应器，其特征在于来自所述敏感单元(30、32)的导体(46)密封地穿过所述隔离物(75)，并且所述隔离物(75)能够承受所述腔(36)与所述传感器(11)的所述另一室之间的压差。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电化学反应器，其特征在于透气但不透水的过滤器(37)将所述敏感单元(30、32)与所述室(20)的气氛隔开。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的电化学反应器，其特征在于所述气体成分传感器(11)对其敏感单元(30、32)所浸入的气体的热导率的变化敏感，以便传送取决于所述室中的所述气体混合物的氢气含量的测量值。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的电化学反应器，其特征在于所述一体式主体(15)包括第二歧管(24’)和第二气体成分传感器(11’)，所述第二歧管(24’)将所述电池组中的电池连接到集成到第二气体管路中的所述主体中的第二室，所述第二气体成分传感器(11’)安装在所述一体式主体(15)中并且设置有敏感单元，所述敏感单元直接暴露到所述第二室中的所述气体成分的所述现场浓度。

9.根据权利要求1和2中之一所述的电化学反应器，其特征在于所述处理单元(12)紧密接近所述敏感单元(30)设置，所述敏感单元(30)适于固定到所述主体。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的电化学反应器，其特征在于所述气体成分传感器适于检测所述敏感单元(30、32)的环境中的二氧化碳浓度。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的电化学反应器，其特征在于所述传感器对其所浸入的气体的热导率的变化敏感，这取决于相应的气体管路中的所述氢气浓度并且取决于所述管路中的水蒸汽浓度，并且特征在于所述传感器包括控制装置，该控制装置适于控制不同的加热温度下的所述敏感单元的环境中的所述传导率的若干测量值，以便确定在该环境中的水蒸汽浓度。