Método para inferir la temperatura en un volumen confinado.

Un método para inferir la temperatura en un volumen confinado (10),

conteniendo el volumen confinado (10) unamezcla de combustible/oxidante o suministrándose un combustible y un oxidante para formar una mezcla decombustible/o xidante en el volumen confinado (10), donde dicho método comprende:

(i) la colocación de al menos un cable (12) en el volumen confinado (10), teniendo el al menos un cable (12) unapropiedad identificable, donde la propiedad identificable del al menos un cable cambia desde un primer estadoidentificable a una temperatura por debajo de la temperatura de auto-ignición de la mezcla decombustible/oxidante a un segundo estado identificable a una temperatura por encima de la temperatura deauto-ignición de la mezcla de combustible/oxidante; y

(ii) la determinación de si la propiedad identificable del al menos un cable (12) ha cambiado desde el primerestado identificable al segundo estado identificable y, por tanto, si la temperatura en el volumen confinado (10)está por encima de la temperatura de auto-ignición de la mezcla de combustible/oxidante, caracterizado porque la propiedad identificable del al menos un cable (12) es un estado electroquímico y donde el primer estadoidentificable es un estado oxidado y el segundo estado identificable es un estado reducido.

Método para inferir la temperatura en un volumen confinado La presente invención se refiere a un método para inferir la temperatura de un volumen confinado y, en particular, a un método para inferir la temperatura en un volumen confinado dispuesto dentro de una pila de combustible.

Es sabido que una estructura de pila de combustible comprende uno o más módulos de pila de combustible, cada módulo de pila de combustible comprende una pluralidad de pilas de combustible dispuestas dentro de una carcasa y la carcasa de cada módulo de pila de combustible está dispuesta dentro de un recipiente a presión. De forma convencional, el recipiente a presión tiene un aislamiento interno y/o un fluido refrigerante que utiliza pasajes dentro del recipiente a presión para mantener la temperatura del recipiente a presión a una temperatura suficientemente baja para garantizar la integridad del recipiente a presión. En el caso de pilas de combustible de óxido sólido que funcionan a temperaturas superiores, por ejemplo, de 700 °C a 1000 °C, la gestión térmica del flujo de calor hacia el recipiente a presión resulta difícil. Normalmente se emplean dispositivos de termopar para controlar temperaturas tan elevadas. No obstante, se sabe que los dispositivos de termopar tienen una salida de señal baja y su respuesta es, significativamente, no lineal. La señal también es sensible al ruido eléctrico en aplicaciones prácticas, lo que da lugar a problemas de falta de fiabilidad debido a la degradación de la unión. Además, los dispositivos de termopar para temperaturas elevadas son caros.

El documento WO98/18002 divulga un aparato para determinar el valor térmico de un gas combustible y comprende un dispositivo de combustión que recibe aire y combustible. El dispositivo de combustión tiene un elemento calentador en la sección central de un material poroso inerte y un sensor de temperatura que proporciona una señal proporcional a la temperatura en la superficie de reacción del material poroso inerte. Una fuente de energía utiliza el sensor de temperatura para mantener una temperatura constante en el sensor de temperatura.

El documento WO03/048692A1 divulga un contador de gas para calcular el consumo de energía y comprende una cámara de reacción con suministro de aire y gas combustible. La cámara de reacción incluye un tubo y en la entrada del tubo hay colocado un dispositivo de combustión y el dispositivo de combustión comprende un aparato de ignición y una superficie de combustión catalítica para producir una combustión sin llama. En el tubo está situado un termopar para medir la temperatura de la reacción gaseosa y existe una correlación entre la temperatura de los productos de combustión y el valor calorífico del gas.

El documento US3593563 divulga un aparato para comprobar la inflamabilidad que utiliza un termopar.

El documento US1583600 divulga un dispositivo para determinar los puntos de inflamación y combustión de aceites y utiliza un termómetro de resistencia o un termopar.

Por consiguiente, la presente invención busca proporcionar un nuevo método para inferir la temperatura en un volumen confinado, que reduce, y preferentemente supera, el problema mencionado anteriormente.

Por consiguiente, la presente invención proporciona un método para inferir la temperatura en un volumen confinado, conteniendo el volumen confinado una mezcla de combustible/oxidante o suministrándose un combustible y un oxidante para formar una mezcla de combustible/oxidante en el volumen confinado, comprendiendo el método la colocación de al menos un cable en el volumen confinado, teniendo el al menos un cable una propiedad identificable, donde la propiedad identificable del al menos un cable cambia desde un primer estado identificable a una temperatura por debajo de la temperatura de auto-ignición de la mezcla de combustible/oxidante a un segundo estado identificable a una temperatura por encima de la temperatura de auto-ignición de la mezcla de combustible/oxidante, y la determinación de si la propiedad identificable del al menos un cable ha variado desde el primer estado identificable al segundo estado identificable y, por tanto, si la temperatura del volumen confinado está por encima de la temperatura de auto-ignición de la mezcla de combustible/oxidante, siendo la propiedad identificable del al menos un cable un estado electroquímico y donde el primer estado identificable es un estado oxidado y el segundo estado identificable es un estado reducido.

Preferentemente, el método comprende adicionalmente la indicación de que la propiedad identificable del al menos un cable ha variado desde el primer estado identificable al segundo estado identificable y, por tanto, la temperatura dentro del volumen confinado está por encima de la temperatura de auto-ignición de la mezcla de combustible/oxidante.

El volumen confinado puede ser un volumen delimitado por el al menos un cable.

El volumen confinado puede ser un volumen comprendido entre un volumen externo y un volumen interno, con el volumen externo delimitando el volumen interno.

Preferentemente, la propiedad identificable del al menos un cable es la resistencia eléctrica.

Preferentemente, el primer estado identificable es la resistencia eléctrica y el segundo estado identificable es la conductancia eléctrica.

Preferentemente, el al menos un cable se selecciona del grupo que consiste en Pt, Pd, Rh, Ru y sus aleaciones.

Más preferentemente, el al menos un cable es sustancialmente Pd.

Preferentemente, hay dispuestos una pluralidad de radios sobre el al menos un cable.

Más preferentemente, la pluralidad de radios son conductores térmicamente.

Más preferentemente, la pluralidad de radios se selecciona del grupo que consiste en Cu, Ni, W, Ag, sus aleaciones y un recubrimiento de diamante.

El volumen confinado puede estar dispuesto dentro de una pila de combustible.

El volumen confinado puede estar dispuesto dentro de una pila de combustible de óxido sólido.

El volumen confinado puede estar dispuesto dentro de un reformador.

El volumen confinado puede estar dispuesto dentro de un reformador de hidrocarburos.

La presente invención se describirá con mayor detalle a, modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntas en los que:

La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de una primera realización de acuerdo con la presente invención.

La Figura 2 muestra una vista en perspectiva de una segunda realización de acuerdo con la presente invención.

La Figura 3 muestra una vista en perspectiva de una tercera realización de acuerdo con la presente invención.

La Figura 4 ilustra la utilización de la presente invención en una estructura de pila de combustible.

En la Figura 1 se muestra un método para inferir la temperatura en un volumen confinado 10 de acuerdo con una primera realización de la presente invención. Al menos un cable 12 está situado en el volumen confinado 10 mediante la formación, con el al menos un cable, de una forma que delimita el volumen confinado 10 cuya temperatura se debe inferir. En particular, el al menos un cable 12 está dispuesto para extenderse en torno a la periferia del volumen confinado 10 mientras permanece en el volumen confinado 10. El al menos un cable 12, por ejemplo, se extiende formando una circunferencia y axialmente en una cubierta cilíndrica para formar un cable con forma sinusoidal. Así, el al menos un cable 12 está situado dentro de una región estrecha en el interior de la superficie de la cubierta que define el volumen confinado 10. El volumen confinado 10 contiene inicialmente una mezcla de combustible/oxidante que tiene una temperatura de auto-ignición. El al menos un cable 12 tiene una propiedad identificable, con lo que la propiedad identificable cambia desde un primer estado identificable a una temperatura por debajo de la temperatura de auto-ignición de la mezcla de combustible/oxidante a un segundo estado identificable a una temperatura por encima de la temperatura de auto-ignición de la mezcla de combustible/oxidante. La propiedad identificable del al menos un cable 12 se determina a continuación mediante un dispositivo de determinación 14 conectado con el al menos un cable 12 para ver si la propiedad identificable ha cambiado desde el primer estado identificable al segundo estado identificable y, por tanto, si la temperatura en el volumen confinado está por encima de la temperatura de auto-ignición de la mezcla de combustible/oxidante. Se proporciona un dispositivo de control 16 para indicar que la propiedad identificable del al menos un cable 12 ha cambiado desde el primer estado identificable al segundo estado identificable y, por tanto, la temperatura... [Seguir leyendo]

1. Un método para inferir la temperatura en un volumen confinado (10) , conteniendo el volumen confinado (10) una mezcla de combustible/oxidante o suministrándose un combustible y un oxidante para formar una mezcla de combustible/oxidante en el volumen confinado (10) , donde dicho método comprende:

(i) la colocación de al menos un cable (12) en el volumen confinado (10) , teniendo el al menos un cable (12) una propiedad identificable, donde la propiedad identificable del al menos un cable cambia desde un primer estado identificable a una temperatura por debajo de la temperatura de auto-ignición de la mezcla de combustible/oxidante a un segundo estado identificable a una temperatura por encima de la temperatura de auto-ignición de la mezcla de combustible/oxidante; y

(ii) la determinación de si la propiedad identificable del al menos un cable (12) ha cambiado desde el primer estado identificable al segundo estado identificable y, por tanto, si la temperatura en el volumen confinado (10) está por encima de la temperatura de auto-ignición de la mezcla de combustible/oxidante, caracterizado por que la propiedad identificable del al menos un cable (12) es un estado electroquímico y donde el primer estado identificable es un estado oxidado y el segundo estado identificable es un estado reducido.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde el método comprende adicionalmente la indicación de que la propiedad identificable del al menos un cable (12) ha cambiado desde el primer estado identificable al segundo estado identificable y, por tanto, la temperatura en el volumen confinado (10) está por encima de la temperatura de auto-ignición de la mezcla de combustible/oxidante.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, donde el volumen confinado (10) es un volumen delimitado por el al menos un cable (12) .

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, donde el volumen confinado (10) es un volumen comprendido entre un volumen externo (24) y un volumen interno (26) , delimitando el volumen externo (24) al volumen interno (26) .

5. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la propiedad identificable del al menos un cable (12) es la resistencia eléctrica.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, donde el primer estado identificable es la resistencia eléctrica y el segundo estado identificable es la conductancia eléctrica.

7. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el al menos un cable (12) se ha seleccionado del grupo que consiste en Pt, Pd, Rh, Ru y sus aleaciones.

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 7, donde el al menos un cable (12) es sustancialmente Pd.

9. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde hay dispuestos una pluralidad de radios (32) sobre el al menos un cable (12) .

10. Un método de acuerdo con la reivindicación 9, donde la pluralidad de radios (32) son conductores térmicamente.

11. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, donde la pluralidad de radios (32) se han seleccionado del grupo que consiste en Cu, Ni, W, Ag, sus aleaciones y un recubrimiento de diamante.

12. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, donde el volumen confinado (10) está dispuesto dentro de una pila de combustible (38) .

13. Un método de acuerdo con la reivindicación 12, donde el volumen confinado (10) está dispuesto dentro de una pila de combustible de óxido sólido (38) .

14. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, donde el volumen confinado (10) está dispuesto dentro de un reformador.

15. Un método de acuerdo con la reivindicación 14, donde el volumen confinado (10) está dispuesto dentro de un reformador de hidrocarburos.