[发明专利]整体固体氧化物燃料电池及其改进型

权利要求书

1.一种发电设备，包括：

反应室中多个管状固体氧化物燃料电池，每个上述电池都有一个向内的反应表面和一个向外的反应表面，电极与每个上述表面连接，上述电池的一端固定在汇流座中；

给上述反应室供应第一气体的第一气体进入通道，上述第一气体沿上述燃料电池的外部流动；

给上述燃料电池固定端供应第二气体的第二气体进入通道，上述第二气体沿上述燃料电池的内部流动；

从上述反应室排出废气的排出通道，上述排出通道靠近上述燃料电池的端部远离上述汇流座，用于把废气输送到废气排出口，在那里未反应的气体可互相燃烧；

与上述燃料电池的内侧和外侧上的上述导体相连的电能汇集装置；

上述第一和第二气体中之一是可重整燃料气体，另一种是氧化性气体，根据上述燃料电池的反应表面的排列，上述每个气体通道用于输送可重整气体和氧化性气体中的一种；

上述可重整气体的输送通道含有重整催化剂，上述催化剂布置在与上述废气通道和上述反应室相关联的热交换器中，这样，当稳态工作时，气体在上述催化剂处升高到一定温度发生重整；

上述氧化性气体输送通道位于与上述废气通道和上述反应室相关联的热交换器中，这样，当稳态工作时，气体在上述燃料电池处升高到反应温度使燃料电池工作。

2.如权利要求1所述的发电设备，其特征在于，一多孔壁把上述反应室与上述废气排出通道隔开，上述管状电池穿过上述多孔壁中的孔延伸到上述废气排出通道，并且上述多孔壁的孔能使部分反应后的气体从上述反应室流入到上述废气排出通道，以便与从上述管状燃料电池中流出的部分反应后气体燃烧。

3.如权利要求1所述的发电设备，其特征在于，每个上述管状燃料电池仅有一端安装在上述汇流座上。

4.如权利要求2所述的发电设备，其特征在于，每个上述管状燃料电池仅有一端安装在上述汇流座上，每个上述电池穿过上述多孔壁的一个上述孔，并且上述电池和上述孔的边缘之间有明显的间隙，从上述反应室流到上述废气排出通道的上述部分反应后的气体，经过上述孔的边缘与上述每个燃料电池之间的间隙流过上述孔。

5.如权利要求1到4中任一项所述的发电设备，其特征在于，上述第一气体进入通道包括在上述汇流座下面的充气室，并且上述燃料电池的固定端穿过上述汇流座，上述充气室把上述气体分送到上述燃料电池的固定端。

6.如权利要求5所述的发电设备，其特征在于，上述第一气体是上述氧化性气体，并且上述电能汇接装置与上述燃料电池的上述内侧和外侧的上述电极在其设置在上述充气室内的端部连接。

7.如权利要求5所述的发电设备，其特征在于，第一气体进入通道包括导热的气体导管，上述导管穿过上述汇流座延伸进入上述充气室，上述导管的一段第一长度穿过上述反应室，并在稳态工作的条件下从上述反应室的气体中吸收热量。

8.如权利要求7所述的发电设备，其特征在于，上述导热的气体导管有一段第二长度至少穿过上述废气排出通道的一部分。

9.如权利要求1到8中任一项所述的发电设备，其特征在于，上述第二气体进入通道包括环绕上述反应室的环形腔室、气体进入到上述环形腔室的进入装置和气体从上述环形腔室进入上述反应室的流出装置，上述流出装置位于上述环形腔室上远离上述进入装置的一端，并靠近上述汇流座，上述反应室和上述环形腔室之间的隔层是导热的。

10.如权利要求9所述的发电设备，其特征在于，在上述反应室和上述环形腔室之间的隔层上包括一个或多个混合口，上述混合口在上述反应室和上述环形腔室之间连通，在离开上述气体流出装置的上述反应室的远端，上述混合口有产生吸力的装置，当有气体从上述环形腔室紧靠上述混合装置的区域流过时在那里产生低压区，从而把气体从上述反应室中经过上述混合装置抽吸到上述环形腔室中。

11.如权利要求1到10中任一项所述的发电设备，其特征在于，每个上述燃料电池都在其固定端的固定部位装一个管状陶瓷绝缘子，上述绝缘子的热膨胀系数与上述燃料电池的相近，并粘结在上述汇流座的孔内，上述汇流座是由热膨胀系数与上述管状陶瓷绝缘子相近的材料制成。