JP2007073190A - 燃料濃度検知センサおよびそれを用いた燃料電池用燃料容器 - Google Patents

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Abstract

【課題】電気的ノイズや溶液の温度、メタノールの対流の影響を受けにくい新規のメタノール濃度検知センサを提供する。
【解決手段】第一の仕切板７には、第一の電極１７ａおよび第二の電極１７ｂからなる電極対と、この電極対の間に設けられ電極対を絶縁する絶縁部１７ｃとが設けられている。センサ２の外壁には、配線１６ａおよび配線１６ｂが、それぞれ第一の電極１７ａおよび第二の電極１７ｂと接続して設けられている。フロート３は、センサ内部の第一の仕切板７および第二の仕切板８によって仕切られた空間に格納されている。メタノール濃度が適正である場合、フロート３は、第一の電極１７ａおよび第二の電極１７ｂと接した状態となり、配線１６ａおよび配線１６ｂ間が導通状態となる。これにより、濃度範囲が適正であることが検知される。濃度が低下すると、フロート３が浮上し、電極対間の導通が切断され、濃度異常が検知される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、燃料濃度検知センサおよびそれを用いた燃料電池用燃料容器に関する。
燃料電池は、燃料極および酸化剤極と、これらの間に設けられた電解質から構成され、燃料極には燃料が、酸化剤極には酸化剤が供給されて電気化学反応により発電する。燃料としては、一般的には水素が用いられるが、近年、安価で取り扱いの容易なメタノール等のアルコールを燃料として直接利用する直接型の燃料電池の開発も盛んに行われている。
燃料として水素を用いた場合、燃料極での反応は以下の式（１）のようになる。
３Ｈ２ → ６Ｈ＋ ＋ ６ｅ− （１）
燃料としてメタノールを用いた場合、燃料極での反応は以下の式（２）のようになる。
ＣＨ３ＯＨ ＋ Ｈ２Ｏ → ６Ｈ＋ ＋ ＣＯ２ ＋ ６ｅ− （２）
また、いずれの場合も、酸化剤極での反応は以下の式（３）のようになる。
３／２Ｏ２ ＋ ６Ｈ＋ ＋ ６ｅ− → ３Ｈ２Ｏ （３）
特に、直接型の燃料電池では、アルコール水溶液から水素イオンを得ることができるので、改質器等が不要になり、小型化および軽量化を図ることができる。また、液体のアルコール水溶液を燃料とするため、エネルギー密度が非常に高いという特徴がある。
しかし、直接型の燃料電池では、発電状況により、燃料中のアルコール濃度が変化してしまう。燃料電池の電力を安定的に保つためには、燃料中のアルコール濃度を適正な範囲に保つ必要がある。そのため、燃料電池システムには、燃料中のアルコール濃度を検出する装置が要求される。
すなわち、液体燃料電池は使用する燃料であるメタノール濃度をモニタリングするためのセンサを備える必要があり、そのセンサは一定範囲の濃度を正確にモニタできる能力が求められる。こうしたセンサの一つに、電極間にイオン交換樹脂を備えた構造のメタノールセンサがある。このセンサは、メタノール濃度に依存した電気抵抗の変化からメタノール濃度の変化をモニタするものである。
たとえば、特許文献１には、液体中のアルコール濃度を測定するセンサが開示されている。このセンサは、電極の間にポリチオフェン系の導電性ポリマー被覆が設けられ、アルコール濃度に応じて抵抗が変化するように構成されている。
特開平６−２６５５０３号公報
しかしながら、上記特許文献１に示された構成のセンサは、たとえばヘキサンやガソリン等の良溶媒中に置かれた場合とメタノールや水などの貧溶媒中に置かれた場合とで側鎖のコンフォメーションが異なることを利用して液体中のアルコール濃度を検出している。
そのため、貧溶媒であるアルコール水溶液中のアルコール濃度を精度よく検出するのは困難である。
また、上記公報記載のセンサをはじめとする従来のセンサは、測定精度および操作性の点でなお改善の余地を有していた。その理由として、燃料電池の性質上、センサの電気抵抗値は、燃料電池から発生する様々な電気的ノイズの影響を受け、その他にも、溶液の温度、センサ面に接触するメタノールの対流、ならびに溶液中に発生する気泡の影響も受けるためである。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電気的ノイズや溶液の温度、メタノールの対流の影響を受けにくい新規のメタノール濃度検知センサを提供することにある。
本発明によれば、燃料電池用燃料溶液の燃料成分濃度が適正範囲にあるか否かを検知するセンサであって、燃料溶液流入口を備え、内部に燃料溶液が満たされる筐体と、該筐体の内部に収容され、燃料溶液の燃料濃度に応じて沈降または浮上するように比重が調整されたフロートと、を有する本体部と；前記フロートの位置を判別し、該位置に基づいて前記燃料溶液の燃料濃度範囲を認識する濃度認識部と；を備えることを特徴とする燃料濃度検知センサが提供される。
本発明に係るセンサは、燃料溶液の燃料濃度に応じて沈降または浮上するフロートを備えている。このフロートの位置を検知することで燃料の比重を検知し、燃料濃度がどの範囲にあるかを把握することができる。このため、簡便な構造で正確に燃料濃度を知ることができる。
本発明の燃料濃度検知センサにおいて、前記本体部は、前記フロートの下方向への移動を規制する第一の仕切板と、前記フロートの上方向への移動を規制する第二の仕切板とを備え、第二の仕切板の上部に液面検出フロートが収容され、前記液面検出フロートの位置を判別し、該位置に基づいて前記燃料溶液の残量を検知する残量検知部を備える構成としてもよい。
本発明に係るセンサは、燃料溶液の燃料濃度に応じて沈降または浮上するフロートを備えている。このフロートの位置を検知することで燃料の比重を検知し、燃料濃度がどの範囲にあるかを把握することができる。このため、簡便な構造で正確に燃料濃度を知ることができる。
また、本発明によれば、燃料電池用燃料溶液の燃料成分濃度が適正範囲にあるか否かを検知するセンサであって、燃料溶液流入口を備え、内部に燃料溶液が満たされる筐体と、該筐体内部に設けられた電極対と、該筐体の内部に収容され、燃料溶液の燃料濃度に応じて沈降または浮上するように比重が調整された、導電性表面を有するフロートと、を有する本体部と；前記電極対の間が導通したとき前記燃料溶液の燃料濃度範囲を認識する濃度認識部と；を備え、前記フロートが沈降または浮上したとき、前記フロートが前記電極対の各電極と同時に接触して電極間を導通させるように構成された燃料濃度検知センサが提供される。
本発明に係るセンサは、燃料溶液の燃料濃度に応じて沈降または浮上するフロートを備えている。このフロートの位置を電極対が検知することで燃料の比重を検知し、燃料濃度がどの範囲にあるかを把握することができる。このため、簡便な構造で正確に燃料濃度を知ることができる。
この燃料濃度検知センサにおいて、前記本体部は前記フロートの移動を規制する仕切板を備え、該仕切板に前記電極対が設けられた構成とすることもできる。たとえば、前記仕切板が前記フロートの下方向への移動を規制し、前記フロートが沈降したとき前記フロートが前記電極対の各電極と同時に接触して電極間を導通させるように構成してもよい。また、前記仕切板が前記フロートの上方向への移動を規制し、前記フロートが浮上したとき前記フロートが前記電極対の各電極と同時に接触して電極間を導通させるように構成してもよい。
仕切板が前記フロートの上方向への移動を規制する構成において、さらに、前記仕切板の上部に液面検出用電極対を備え、前記筐体の内部において、前記液面検出用電極対の上部に液面検出フロートが収容され、前記液面検出フロートが沈降したとき、前記液面検出フロートが前記液面検出用電極対の各電極と同時に接触して電極間を導通させるように構成されており、前記液面検出用電極対の間が導通したとき前記燃料溶液の残量を検知する残量検知部を備えるようにしてもよい。
上記構成のように仕切板を設けることにより、フロートが沈降または浮上することによって仕切板とフロートとが接触し、電極対が導通される。こうすることにより、電極対によるフロート位置を確実に検知することができる。仕切板に開口部を設け、この開口部にフロートが嵌ることによって電極対が導通するように構成してもよい。こうすることにより、電極対の導通をより確実にとることができる。
さらに本発明によれば、燃料電池用燃料溶液の燃料成分濃度が適正範囲にあるか否かを検知するセンサであって、燃料溶液流入口を備え、内部に燃料溶液が満たされる筐体と、該筐体内部に設けられた下部電極対と、該筐体内部において前記下部電極対の上方に設けられた一対の上部電極と、該筐体の内部に収容され、燃料溶液の燃料濃度に応じ、前記下部電極対と前記上部電極対との間の領域において沈降または浮上するように比重が調整された、導電性表面を有するフロートと、を有する本体部と；前記下部電極対の間が導通したとき前記燃料溶液の燃料濃度範囲を検知する第一の濃度検知部と；前記上部電極対の間が導通したとき前記燃料溶液の燃料濃度範囲を検知する第二の濃度検知部と；備え、前記フロートが沈降したとき、前記フロートが前記第一の電極対の各電極と同時に接触して電極間を導通させ、前記フロートが浮上したとき、前記フロートが前記第二の電極対の各電極と同時に接触して電極間を導通させるように構成されたことを特徴とする燃料濃度検知センサが提供される。
本発明に係るセンサは、燃料溶液の燃料濃度に応じて沈降または浮上するフロートを備えている。このフロートの位置を検知することで燃料の比重を検知し、燃料濃度がどの範囲にあるかを把握することができる。このため、簡便な構造で正確に燃料濃度を知ることができる。
この燃料濃度検知センサにおいて、前記本体部は、前記フロートの下方向への移動を規制する第一の仕切板と、前記フロートの上方向への移動を規制する第二の仕切板とを備え、前記第一の仕切板に前記第一の電極対が設けられ、前記第二の仕切板に前記第二の電極対が設けられた構成とすることもできる。
この燃料濃度検知センサにおいて、前記第二の仕切板の上部に液面検出用電極対を備え、前記筐体の内部において、前記液面検出用電極対の上部に液面検出フロートが収容され、前記液面検出フロートが沈降したとき、前記液面検出フロートが前記液面検出用電極対の各電極と同時に接触して電極間を導通させるように構成されており、前記液面検出用電極対の間が導通したとき前記燃料溶液の残量を検知する残量検知部を備える構成とすることができる。
本発明に係るセンサは、簡便な構造で燃料残量を的確に把握することができる。
また本発明によれば、燃料電池用燃料溶液の燃料成分濃度が適正範囲にあるか否かを検知するセンサであって、燃料溶液流入口を備え、内部に燃料溶液が満たされる筐体と、 該筐体の内部に収容され、燃料溶液の燃料濃度に応じて沈降または浮上するように比重が調整されたフロートと、前記筐体の内部に設けられ、前記フロートの移動を規制する仕切板と、を備える本体部と；前記筐体の一方の側面に光を照射する光照射部と；前記筐体を経由した前記光を受光する受光部と；前記受光部における受光の有無により前記フロートの位置を判別し、前記燃料成分濃度を検知する濃度検知部と；を備えることを特徴とする燃料濃度検知センサが提供される。
本発明に係るセンサは、燃料溶液の燃料濃度に応じて沈降または浮上するフロートを備えている。このフロートの位置を検知することで燃料の比重を検知し、燃料濃度がどの範囲にあるかを把握することができる。このため、簡便な構造で正確に燃料濃度を知ることができる。発光部からの光をフロートが遮る位置関係にあるとき、受光部では受光されず、これにより、発光部と受光部との間にフロートが位置することが検知される。発光部からの光をフロートが遮らない位置関係にあるとき、受光部は光を検出し、これにより、発光部と受光部との間にフロートが位置しないことが検知される。
この燃料濃度検知センサにおいて、前記筐体の内部において、前記仕切板の上部に液面検出フロートが収容され、前記筐体の一方の側面に光を照射する液面検出用光照射部と、前記筐体を経由した前記光を受光する液面検出用受光部と、前記液面検出用受光部における受光の有無により前記フロートの位置を判別し、前記燃料溶液の残量を検知する残量検知部と、を備える構成とすることもできる。かかる構成によれば、簡便な構造で燃料残量を的確に把握することができる。液面検出用発光部からの光をフロートが遮る位置関係にあるとき、液面検出用受光部では受光されず、これにより、液面検出用発光部と液面検出用受光部との間にフロートが位置することが検知される。液面検出用発光部からの光をフロートが遮らない位置関係にあるとき、液面検出用受光部は光を検出し、これにより、液面検出用発光部と液面検出用受光部との間にフロートが位置しないことが検知される。
以上述べたセンサにおいて、前記フロートは、前記燃料溶液の燃料濃度が適正範囲にあるとき前記筐体内で沈降し、前記燃料溶液の燃料濃度が所定値以下となったとき前記筐体内で浮上するように構成することができる。
かかる構成を採用した場合において、前記本体部を複数備え、少なくとも一つの本体部において前記フロートが沈降していれば燃料濃度が適正範囲にあるものと検知するように構成することもできる。こうすることにより、液面の揺動や対流等の影響を排除し、より確実な濃度検知を行うことができる。
本発明において、フロートは、前記フロートの比重をρ１、前記燃料溶液の比重をρ２としたとき、前記燃料溶液の燃料濃度が適正範囲にあるとき、ρ２＜ρ１を満たし、前記燃料溶液の燃料濃度が所定値以下となったとき、ρ２＞ρ１を満たすように構成してもよい。
上述した燃料濃度検知センサにおいて、前記本体部を複数備え、少なくとも一つの前記第一の電極対が導通したとき前記第一の濃度検知部が動作し、少なくとも一つの前記第二の電極対が導通したとき前記第二の濃度検知部が動作するように構成してもよい。
さらに本発明によれば、一または二以上の前記燃料濃度検知センサを設けた燃料電池用燃料容器が提供される。
さらに本発明によれば、燃料電池用燃料溶液の燃料残量を検知するセンサであって、燃料溶液流入口を備え、内部に燃料溶液が満たされる筐体と、前記筐体の内部に設けられた仕切板と、前記筐体の内部において、前記仕切板の上部に収容された、前記燃料溶液よりも小さい比重を有する液面検出フロートと、前記液面検出フロートの位置を判別し、該位置に基づいて前記燃料溶液の残量を検知する残量検知部と、を備えることを特徴とする燃料残量検知センサが提供される。本発明によれば、簡便な構造で燃料残量を的確に把握することができる。
本発明において、フロートおよび液面検出フロートは、所定の空間内に収容されるが、各フロートの一部が当該所定の空間の外部に存在する形態であってもよい。たとえば、光によりフロートの位置を検知する構成において、後述する図２４の構成に示すようにフロートの一部が仕切板７の下方に突出する形態としてもよく、その突出した部分（図中、棒状部材３ｂ）が光を遮ることによりフロートの位置を検知する構成とすることができる。
本発明によれば、燃料溶液の燃料濃度に応じて沈降または浮上するフロートの位置を検知することで燃料の比重を検知し、燃料濃度がどの範囲にあるかを把握することができる。このため、電気的ノイズや溶液の温度、メタノールの対流の影響を排除し、簡便な構造で正確に燃料濃度を知ることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
本発明に係るセンサは種々の燃料電池に適用することができるが、特にダイレクトメタノール型燃料電池に適用すると効果的である。以下の実施形態においては、ダイレクトメタノール型燃料電池用の燃料容器およびこの容器に装着されるセンサについて説明する。
以下の実施形態において、フロート３は、いずれも以下の条件を満たす。すなわち、フロートの比重をρ１、燃料溶液の比重をρ２としたとき、
(i)燃料溶液の燃料濃度が適正範囲にあるとき、ρ２＜ρ１
(ii)燃料溶液の燃料濃度が所定値以下となったとき、ρ２＞ρ１
を満たすように構成されている。
［第１の実施形態］
本実施形態に係る燃料濃度検知センサの原理について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る燃料濃度検知センサを備える燃料電池用容器を示す図である。この容器は、メタノールタンク１、センサ２、フロート３、メタノール供給パイプ４、純水供給パイプ５、メタノール排出口６および使用済みメタノール回収パイプ１０を備える。
メタノールタンク１は、燃料電池（図示せず）に供給する一定濃度のメタノールを貯めておく機能を有する。
メタノール供給パイプ４は、メタノールを保存してあるタンク（図示せず）からメタノールタンク１にメタノールを供給するパイプである。この供給の際、保存してあるメタノールの濃度は、メタノールタンク１よりも高濃度である。純水供給パイプ５は純水を保存してあるタンク（図示せず）からメタノールタンク１に純水を供給するパイプである。メタノールタンク１内のメタノール濃度およびメタノールの量は、メタノール供給パイプ４と純水供給パイプ５を通るメタノールの量と純水の量とによって調整される。メタノール排出口６はメタノールタンク１のメタノール水溶液を燃料電池に送るパイプである。燃料電池に供給されたメタノール水溶液は、メタノール回収パイプ１０からメタノールタンク１に戻るようになっている。
センサ２は、メタノールタンク１の内部に設けられ、タンク内のメタノール水溶液の濃度を検知する役割を果たす。本実施形態では、タンク内部の壁面にセンサ２が設置されている。センサ２は、上下が開口した筒状の構造を有し、内部に球状のフロート３が格納されている。
図２は、センサ２の構造を模式的に表した図である。センサ２は、内部に第一の仕切板７および第二の仕切板８を備えている。第一の仕切板７および第二の仕切板８およびセンサ２の壁面により形成された空間には、フロート３が配置されている。
第一の仕切板７および第二の仕切板８の中央部には、それぞれ、円形の開口部が設けられている。開口部の直径はフロート３の直径よりも小さく設計されているため、フロート３は上記空間の内部に閉じ込められるとともに、メタノール水溶液がセンサ２内を流通するようになっている。
フロート３は、導電性表面を有する構造を有する。フロート３は、水よりも小さくメタノールよりも大きい比重を有し、メタノール水溶液の濃度に応じて上記空間内での位置を変える。すなわち、メタノール水溶液の濃度が正常なときは第一の仕切板に載置され、溶液の濃度が低下したとき第一の仕切板から浮上するようになっている。
ここで、メタノール水溶液の比重は以下の式により計算される。
Ｙ＝０．７９３＋（１００−Ｘ）／１００×０．２０７
（２０℃、Ｘはメタノール濃度、Ｙはそのときの比重）
計算結果を表１に示す。例えば、２０％のときの比重は０．９５８６である。
Figure 2007073190
たとえば１０％メタノール水溶液を燃料とする場合、フロート３は、１０％メタノール水溶液の比重０．９７９３よりも大きく水の比重１よりも小さい比重に設定される。
フロート３は、たとえばポリエチレンなどのプラスチックスや発泡アルミニウムを用い、表面に金属材料、たとえば白金や金をコーティングすることにより作製できる。これらに適宜、おもりを加え比重を調整してもよい。
図３は、メタノール水溶液の濃度変化に応じてフロート３の位置が変わる様子を示す模式図である。メタノール濃度が規定濃度である場合、図３（ａ）に示すように、フロート３は第一の仕切板７に載置された状態となる。このとき、フロート３は開口部に収まる形態となり、開口部周縁部とフロート３が密着した状態となる。第一の仕切板７は、後述するように離間して設けられた第一の電極対を備えており、フロート３が開口部に収まったとき、電極対がフロート３を介して導通するように構成されている。したがって、図３（ａ）の状態では第一の電極対を含む回路が導通状態となる。
メタノールタンク１内のメタノール濃度が低下すると、図３（ｂ）に示されるようにフロート３が浮上し始める。そして、さらにメタノール濃度が低下すると、図３（ｃ）に示されるようにフロート３は第二の仕切板８に接触する。このとき、フロート３が第二の仕切板８の開口部に嵌り、開口部周縁部とフロート３が密着した状態となる。第二の仕切板８は、後述するように離間して設けられた第二の電極対を備えており、フロート３が開口部に収まったとき、第二の電極対がフロート３を介して導通するように構成されている。したがって、図３（ｃ）の状態では、第二の電極対を含む回路が導通状態となる。
図４、図５および図６は、センサ２の構造をより詳細に説明するための図であり、それぞれ図３（ａ）〜（ｃ）の状態に対応している。各図における分図（ａ）は上面図、分図（ｂ）は、分図（ａ）におけるＡ矢視図またはＢ矢視図である。
図４は図３（ａ）に対応する図であり、メタノール水溶液の濃度が正常なときのセンサ２の状態を示している。
図４（ｂ）に示すように、第一の仕切板７には、第一の電極１７ａおよび第二の電極１７ｂからなる電極対と、この電極対の間に設けられ電極対を絶縁する絶縁部１７ｃとが設けられている。
センサ２の外壁には、配線１６ａおよび配線１６ｂが、それぞれ第一の電極１７ａおよび第二の電極１７ｂと接続して設けられている。これらの配線はカバー２２によって被覆されている。
フロート３は、センサ内部の第一の仕切板７および第二の仕切板８によって仕切られた空間に格納されている。図４では、フロート３は第一の仕切板７に載置されている。フロート３は、第一の電極１７ａおよび第二の電極１７ｂと接した状態となっており、これにより、これらの電極間が導通し、配線１６ａおよび配線１６ｂ間が導通状態となる。これらの配線は、不図示の表示部に接続されている。表示部は、フロート３が第一の仕切板７に接触していることでメタノール水溶液が規定の濃度範囲にあることを認識し、メタノール水溶液が適正濃度範囲にあることを表示する。表示部は、たとえば所定の色で発光する発光ダイオードとすることができる。フロート３が第一の仕切板７の開口部に嵌り第一の電極１７ａおよび第二の電極１７ｂと接した状態となると、上記発光ダイオードが発光し、適正濃度であることが表示される。
図５は図３（ｂ）に対応する図であり、メタノール水溶液の濃度が低下しフロート３とほぼ同等の比重を有するときのセンサ２の状態を示している。フロート３は、メタノール水溶液中に浮上し、第一の仕切板７とも第二の仕切板８とも接触しない状態となる。
図６は図３（ｃ）に対応する図であり、メタノール水溶液の濃度がさらに低下したときのセンサ２の状態を示している。
第一の仕切板８には、第三の電極１８ａおよび第四の電極１８ｂからなる電極対と、この電極対の間に設けられ電極対を絶縁する絶縁部１８ｃとからなる電極対１８が設けられている。
センサ２の外壁には、配線１９ａおよび配線１９ｂが、それぞれ第三の電極１８ａおよび第四の電極１８ｂと接続して設けられている。これらの配線はカバー２２によって被覆されている。
フロート３は、センサ内部の第一の仕切板７および第二の仕切板８によって仕切られた空間に格納されている。図６では、フロート３は第一の仕切板８に載置されている。フロート３は、第三の電極１８ａおよび第四の電極１８ｂと接した状態となっており、これにより、これらの電極間が導通し、配線１９ａおよび配線１９ｂ間が導通状態となる。これらの配線は、不図示の表示部に接続されている。表示部は、フロート３が第二の仕切板８に接触していることでメタノール水溶液が所定濃度以下にあることを認識し、そのことを警告する表示をする。表示部は、たとえば所定の色で発光する発光ダイオードとすることができる。フロート３が第二の仕切板８の開口部に嵌り第三の電極１８ａおよび第四の電極１８ｂと接した状態となると、上記発光ダイオードが発光し、警告表示がなされるようにすることができる。
以上のように、メタノール濃度が適正である場合、フロート３は、第一の電極１７ａおよび第二の電極１７ｂと接した状態となり、配線１６ａおよび配線１６ｂ間が導通状態となる。これにより、濃度範囲が適正であることが検知される。一方、濃度が低下すると、フロート３が浮上し、電極対間の導通が切断され、濃度異常が検知される。
本実施形態のセンサは、電気的ノイズ、溶液の温度、メタノールの対流の影響等を受けにくく、メタノール水溶液の濃度が適正範囲にあるか否かを正確に検知することができる。また、センサ自体が簡便な機構であり、故障を起こしにくい。
［第２の実施形態］
本実施形態では、センサ２を複数設けた例について説明する。図７は、メタノールタンク１内にセンサ２を複数個以上備えた構造を示したものである。図８は、複数のセンサの配置状態を示す図である。図示したように各センサは並列して配置される。センサ２の構造は図４〜６に示したものと同様である。
図９は、本実施形態に係る複数のセンサ２の電気的接続状態を示す図である。各センサ２は並列接続されており、複数のセンサ２のうちいずれかが導通していれば、電源１０２、表示部１０４を含む回路が通電状態となり、メタノール水溶液が所定濃度範囲にあることを表示部１０４が表示するように構成されている。
本実施形態に示すようにセンサ２を複数設けることによって、メタノールタンク１が揺動したりメタノールタンク１内に対流が発生したりしても、メタノール水溶液の濃度が適正範囲にあるか否かを正確に検知することができる。すなわち、タンクの揺動や対流発生により一部のセンサ２においてフロート３が第一の仕切板７から離れても、他のセンサ２が正常に機能し、メタノール濃度を正確に検知することができる。
［第３の実施形態］
本実施形態に係るセンサは、メタノール水溶液の濃度だけでなく、タンク内メタノール水溶液残量をも検知する機能を有する。
図１０は、本実施形態に係るセンサの概略図である。センサ２は、第一の仕切板７、第二の仕切板８および第三の仕切板６０とを備える。第一の仕切板７、第二の仕切板８によって区画された空間内にフロート３が収容されている。第三の仕切板６０の上部には、液面検出用フロート９が収容されている。図１０には、各フロートの位置とメタノール濃度およびメタノール液量との関係が示されている。図中、○は適正であることを示し、×は適正でないことを示す。
液面検出用フロート９は、メタノール水溶液よりも低い比重を有し、液面に浮くように調整されている。
図１０（ａ）は、液面が第三の仕切板６０よりも高い位置にあり、燃料残量が充分にある状態を示す。液面検出用フロート９は燃料の液面に位置しており、フロート３は第一の仕切板７に載置された状態となっている。
図１０（ｂ）は、液面が第三の仕切板６０よりも低い位置にあり、燃料残量が充分にない状態を示す。液面検出用フロート９は第三の仕切板６０に、フロート３は第一の仕切板７に、それぞれ載置された状態となっており、燃料濃度は適正範囲にある。
本実施形態に係るセンサ２の構造を図１１に示す。図示しないが、第一の仕切板７には、図４〜図６に示したのと同様に電極対が設けられており、これらの電極対には、配線および表示部が接続されている。第三の仕切板６０には、図示したように、電極６８ａおよび電極６８ｂからなる電極対と、この電極対の間に設けられ電極対を絶縁する絶縁部６８ｃとが設けられている。
センサ２の外壁には、配線６６が上記電極対と接続して設けられている。これらの配線はカバー６２によって被覆されている。
本実施形態によれば、メタノールの濃度と液量が同時に測定されるため、燃料の管理を的確に行うことができる。
［第４の実施形態］
本実施形態では、上述したセンサ２を備える燃料電池システムの構成について説明する。
図１２は、本実施形態における燃料電池システムの構造を模式的に示した平面図である。燃料電池システム８５０は、複数の燃料電池単位セル１０１と、複数の燃料電池単位セル１０１に配して設けられた燃料容器８１１と、燃料容器８１１に燃料を供給するとともに、燃料容器８１１を循環した燃料を回収する燃料タンク８５１とを含む。燃料容器８１１と燃料タンク８５１とは、燃料通路８５４および燃料通路８５５を介して連結される。
図１３は、図１２のＡＡ’断面図である。固体電解質膜１１４の一方の面に燃料極１０２が設けられ、他方の面に酸化剤極１０８が設けられている。燃料容器８１１は燃料極１０２と接して配置されている。
燃料容器８１１には、燃料通路８５４を介して燃料が供給される。燃料は、燃料容器８１１内に設けられた複数の仕切り板８５３に沿って流れ、複数の燃料電池単位セル１０１に順次供給される。複数の燃料電池単位セル１０１を循環した燃料は、燃料通路８５５を介して燃料タンク８５１に回収される。燃料タンク８５１は、燃料容器８１１を含む燃料電池システム８５０本体と着脱可能に構成されたカートリッジとすることもできる。
図１２に示すように、燃料タンク８５１内に、センサ２が配設されている。こうすることにより、単位セル１０１に供給される燃料の濃度が適切に管理される。
図１４は、本実施形態における燃料電池システムの構成の一例を示す図である。図１４の燃料電池システム６６０は、燃料電池本体１００と、燃料極タンク６６２と、バッファタンク６６４と、センサ２と、表示部６８２とを含む。
燃料電池本体１００は、固体電解質膜１１４と、固体電解質膜１１４に配された燃料極１０２および酸化剤極１０８とを含む。酸化剤極１０８に供給される酸化剤としては、通常、空気を用いることができるが、酸素ガスを供給してもよい。燃料１２４としては、メタノール水溶液を用いる。
バッファタンク６６４には、燃料極タンク６６２に供給される燃料１２４が導入される。センサ２は、バッファタンク６６４内の燃料１２４のアルコール濃度を検出するのに用いられる。
センサ２は、上記実施形態で述べた構造のものを用いることができる。本例では、第１の実施形態で述べた構造のセンサを用いる。図４〜図６におけるセンサ２の配線１６ａおよび配線１６ｂは、図１４において第１の電極端子６６６および第２の電極端子６６７にそれぞれ接続される。センサ２の導通状態を検知し、メタノール濃度が適正範囲内にあるか否かが判断される。燃料１２４中のアルコール濃度が適正な範囲内でない場合、表示部６８０は警告表示を提示する。
本実施形態に示したような構成とすると、バッファタンク６６４中の燃料１２４のアルコール濃度が所定濃度以下となった場合に表示部６８０が警告を発生し、適切な燃料管理をすることができる。
［第５の実施形態］
本実施形態では、燃料中のメタノール濃度が所定範囲を下回ったとき、警告表示をするとともに高濃度メタノールを供給する構成としている。
図１５は、本実施形態における燃料電池システムの構成の一例を示す図である。図１５の燃料電池システム６６０は、燃料電池本体１００と、燃料極タンク６６２と、バッファタンク６６４と、センサ２と、濃度検知部６７０と、燃料供給処理部６７４と、燃料収容部６７６と、表示部６８０とを含む。
燃料電池本体１００は、固体電解質膜１１４と、固体電解質膜１１４に配された燃料極１０２および酸化剤極１０８とを含む。酸化剤極１０８に供給される酸化剤としては、通常、空気を用いることができるが、酸素ガスを供給してもよい。燃料１２４としては、メタノール水溶液を用いる。
燃料収容部６７６は、燃料極１０２に供給される燃料１２４よりもアルコール濃度が高い燃料１２４を収容する。
バッファタンク６６４には、燃料極タンク６６２に供給される燃料１２４が導入される。センサ２は、バッファタンク６６４内の燃料１２４のアルコール濃度を検出するのに用いられる。
センサ２は、上記実施形態で述べた構造のものを用いることができる。本例では、第１の実施形態で述べた構造のセンサを用いる。図４〜図６におけるセンサ２の配線１６ａおよび配線１６ｂは、図１５において濃度検知部６７０に接続される。
濃度検知部６７０、センサ２の導通状態を検知し、メタノール濃度が適正範囲内にあるか否かを判断する。燃料１２４中のアルコール濃度が適正な範囲内でない場合、表示部６８０に警告を発生させるとともに、燃料供給処理部６７４に対し高濃度メタノールをバッファタンク６６４へ供給するよう指令を出し、燃料１２４のアルコール濃度が適正な範囲内となるようにする。
本実施形態に示したような構成とすると、バッファタンク６６４中の燃料１２４のアルコール濃度が所定濃度以下となった場合に表示部６８０に警告を発生させるとともに、燃料中への高濃度メタノールの補給が自動的になされ、燃料電池の運転を円滑に行うことが可能となる。
［第６の実施形態］
本実施形態では、燃料中のメタノール濃度にくわえ、液量を検知するシステムの例について説明する。図２３は、本実施形態に係るシステムの構成を示す図である。図２３の燃料電池システム６６０は、燃料電池本体１００と、燃料極タンク６６２と、バッファタンク６６４と、センサ２と、濃度検知部６７０と、液量検知部６７５と、燃料供給処理部６７４と、燃料収容部６７６と、表示部６８０とを含む。システムの概略は図１５に示したものと同様であるが、液量検知部６７５等を含む点が相違する。
センサ２は、上記実施形態で述べた構造のものを用いることができる。本例では、第１の実施形態で述べた構造のセンサを用いる。図４〜図６におけるセンサ２の配線１６ａおよび配線１６ｂは、図１５において濃度検知部６７０に接続される。
濃度検知部６７０は、センサ２の濃度検知用電極対の導通状態を検知し、メタノール濃度が適正範囲内にあるか否かを判断する。液量検知部６７５は、センサ２の液量検知用電極対の導通状態を検知し、メタノール液量が適正範囲内にあるか否かを判断する。燃料１２４中のアルコール濃度が適正な範囲内でない場合、表示部６８０に警告を発生させるとともに、燃料供給処理部６７４に対し高濃度メタノールをバッファタンク６６４へ供給するよう指令を出し、燃料１２４のアルコール濃度が適正な範囲内となるようにする。また、バッファタンク６６４中の燃料の量が不足する場合も、表示部６８０に警告を発生させる。このとき、燃料供給処理部６７４に対し高濃度メタノールをバッファタンク６６４へ供給するよう指令を出すようにしてもよい。
本実施形態は、第５の実施形態と概略同じであるが、センサ２として、図１０、図１１で示した構造のものを用い、センサ２の液面検出用フロート９の位置を検知する液面検知部６７５を備えている点が異なる。
本実施形態によれば、メタノールの濃度と液量が同時に測定されるため、燃料の管理を的確に行うことができる。
［第７の実施形態］
本実施形態に係るセンサは、フロート３の位置を光により検出する。図１６は本実施形態に係るセンサの概略図である。センサ２は、内部に第一の仕切板７および第二の仕切板８を備えている。第一の仕切板７および第二の仕切板８およびセンサ２の壁面により形成された空間には、フロート３が配置されている。
センサ２の一方の側面には発光部５０が配設され、他方の側面には受光部５２が配設されている。燃料濃度が適正範囲にあるとき、フロート３は第一の仕切板７に載置された状態となる（図１６（ａ））。このとき、発光部５０からの発光はフロート３によって遮られ、受光部５２は光を受光しない。燃料濃度が適正範囲にないとき、フロート３は第一の仕切板８に接した状態となる（図１６（ｂ））。このとき、発光部５０からの発光は受光部５２に到達する。受光部５２は、検知した受光に基づく信号を、濃度検知部へ送出する。
図１７は、本実施形態における燃料電池システムの構成の一例を示す図である。図１７の燃料電池システム６６０は、燃料電池本体１００と、燃料極タンク６６２と、バッファタンク６６４と、センサ２と、受光部６７１と、濃度検知部６７０と、燃料供給処理部６７４と、燃料収容部６７６と、表示部６８０とを含む。
燃料電池本体１００は、固体電解質膜１１４と、固体電解質膜１１４に配された燃料極１０２および酸化剤極１０８とを含む。酸化剤極１０８に供給される酸化剤としては、通常、空気を用いることができるが、酸素ガスを供給してもよい。燃料１２４としては、メタノール水溶液を用いる。
燃料収容部６７６は、燃料極１０２に供給される燃料１２４よりもアルコール濃度が高い燃料１２４を収容する。
バッファタンク６６４には、燃料極タンク６６２に供給される燃料１２４が導入される。センサ２０は、バッファタンク６６４内の燃料１２４のアルコール濃度を検出するのに用いられる。
センサ２０は、図１６に示したものを用いることができる。センサ２０は、図４〜図６におけるセンサ２の電極対および配線を除去した構造を有する。フロート３は、第一および第二の仕切板７，８によって区画された空間内に収容される。
受光部６７１は、センサ２におけるフロートの位置を検知し、これにより濃度検知部６７０は、メタノール濃度が適正範囲内にあるか否かを判断する。濃度検知部６７０は、燃料１２４中のアルコール濃度が適正な範囲内でない場合、表示部６８０に警告を発生させるとともに、燃料供給処理部６７４に対し高濃度メタノールをバッファタンク６６４へ供給するよう指令を出し、燃料１２４のアルコール濃度が適正な範囲内となるようにする。
本実施形態に示したような構成とすると、バッファタンク６６４中の燃料１２４のアルコール濃度が所定濃度以下となった場合に表示部６８０に警告を発生させるとともに、燃料中への高濃度メタノールの補給が自動的になされ、燃料電池の運転を円滑に行うことが可能となる。
なお、本実施形態によるセンサは、センサ本体を図１８、図１９に示すように複数、並列して配置することもできる。このようにすれば、メタノールタンクが揺動したりメタノールタンク内に対流が発生したりしても、メタノール水溶液の濃度が適正範囲にあるか否かを正確に検知することができる。すなわち、タンクの揺動や対流発生により一部のセンサ２においてフロート３が第一の仕切板７から離れても、正常に機能する他のセンサ２においてフロート３が第一の仕切板７に留まり、発光部５０からの発光は受光部５２へ到達しないこととなり、正確な結果が表示等される。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
たとえば、第一および第二の仕切板は、種々の形状を採用することができる。たとえば図２０に示すように、フロート３の収容される空間に対し、第一の仕切板７および第二の仕切板８が突出した形状とすることができる。こうすることにより、フロート３が第一の仕切板７や第二の仕切板８に引っ掛かりにくくなるとともに、フロート３と電極対との接触が良好となる。
また、センサ２の筐体は、上記実施の形態のように円筒状に限られず、図２１に示すように、角柱状としてもよい。
さらに、センサ２のバッファタンク６６４への配置は、種々の方式が考えられる。センサ２を複数設ける場合、たとえば図２２（ａ）に示すように、バッファタンク６６４の側壁に並列に配置することもできるし、図２２（ｂ）に示すように、バッファタンク６６４の四隅に配置することもできる。
また、上記実施の形態では、フロート３が沈降しても浮上しても電極対が導通し、所定の表示がなされる例について説明したが、これに限られず、フロート３が沈降した場合のみ、あるいは浮上した場合のみ、所定の表示がなされるようにしてもよい。
また、センサ２が配設される燃料電池タンクや容器の内部に撹拌子を導入し、このスターラを、撹拌装置を用いて回転させ、燃料濃度を安定的に均一に混合するようにしてもよい。
また、フロート３は、上記実施形態では球形のものを用いたが、複数の部材を組み合わせた構造のものを用いてもよい。図２４は、こうしたフロートの一例である。図示したフロート３は、球状のフロート本体３ａと棒状部材３ｂとからなっている。図２４（ｂ）に示すように、フロート３は、棒状部材３ｂは、開口部から突出した状態で仕切部材７に載置される。このとき、棒状部材３ｂは発光部５０からの発光を遮るように構成され、これにより、フロート３が仕切部材７に載置されていることが検知される。燃料溶液の比重が変化し、メタノール濃度が低くなるとフロート３は浮上し、仕切部材８と接触する（図２４（ｂ））。フロート本体３ａと棒状部材３ｂとは、それぞれ異なる比重になっており、これらは着脱可能に形成されている。この例では、フロート本体３ａに孔が設けられ、棒状部材３ｂに設けられた凸部が当該孔に差し込まれる形態となっている。こうすることにより、使用する燃料電池の燃料濃度に応じてフロートの比重を容易に変更することができる。
本発明の用途は特に限定されないが、たとえば携帯電話、ノート型等の携帯型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、各種カメラ、ナビゲーションシステム、ポータブル音楽再生プレーヤー等の小型電気機器に好適に用いられる。
実施形態に係る燃料濃度検知センサを備える燃料電池用容器を示す図である。 実施形態に係るセンサの構造を模式的に表した図である。 メタノール水溶液の濃度変化に応じてフロート３の位置が変わる様子を示す模式図である。 実施形態に係るセンサの動作状態を説明するための図である。 実施形態に係るセンサの動作状態を説明するための図である。 実施形態に係るセンサの動作状態を説明するための図である。 メタノールタンク内にセンサを複数個以上備えた構造を示す図である。 複数のセンサの配置状態を示す図である。 実施形態に係る複数のセンサの電気的接続状態を示す図である。 各フロートの位置とメタノール濃度およびメタノール液量との関係を示す図である。 実施形態に係るセンサの概略図である。 実施形態に係る燃料電池システムの構造を模式的に示した平面図である。 図１２のＡＡ’断面図である。 実施形態に係る燃料電池システムの構成の一例を示す図である。 実施形態に係る燃料電池システムの構成の一例を示す図である。 実施形態に係るセンサの構造を模式的に表した図である。 実施形態に係る燃料電池システムの構成の一例を示す図である。 実施形態に係るセンサの構造を模式的に表した図である。 実施形態に係るセンサの構造を模式的に表した図である。 実施形態に係るセンサの構造を模式的に表した図である。 実施形態に係るセンサの構造を模式的に表した図である。 実施形態に係るセンサの構造を模式的に表した図である。 実施形態に係る燃料電池システムの構成の一例を示す図である。 実施形態に係るセンサの構造を模式的に表した図である。
符号の説明
１ メタノールタンク
２ センサ
３ フロート
３ａ フロート本体
３ｂ 棒状部材
４ メタノール供給パイプ
５ 純水供給パイプ
６ メタノール排出口
７ 仕切板
８ 仕切板
９ 液面検出用フロート
１０ メタノール回収パイプ
１６ａ 配線
１６ｂ 配線
１６ｃ 絶縁部
１７ａ 電極
１７ｂ 電極
１７ｃ 絶縁部
１８ 電極対
１８ａ 電極
１８ｂ 電極
１８ｃ 絶縁部
１９ａ 配線
１９ｂ 配線
２０ センサ
２２ カバー
５０ 発光部
５２ 受光部
６０ 仕切板
６６ カバー
６６ 配線
６８ｃ 絶縁部
６８ａ 電極
６８ｂ 電極
１００ 燃料電池本体
１０１ 単位セル
１０２ 燃料極
１０４ 表示部
１０８ 酸化剤極
１１４ 固体電解質膜
１２４ 燃料
１３０ 電源
６６０ 燃料電池システム
６６２ 燃料極タンク
６６４ バッファタンク
６６６ 電極端子
６６７ 電極端子
６７０ 濃度検知部
６７１ 受光部
６７４ 燃料供給処理部
６７５ 液面検知部
６７６ 燃料収容部
６８０ 表示部
８０４ ガス排出部
８１１ 燃料容器
８５０ 燃料電池システム
８５１ 燃料タンク
８５３ 板
８５４ 燃料通路
８５５ 燃料通路

Claims (17)

  1. 燃料電池用燃料溶液の燃料成分濃度が適正範囲にあるか否かを検知するセンサであって、
    燃料溶液流入口を備え、内部に燃料溶液が満たされる筐体と、
    該筐体の内部に収容され、燃料溶液の燃料濃度に応じて沈降または浮上するように比重が調整されたフロートと、
    を有する本体部と；
    前記フロートの位置を判別し、該位置に基づいて前記燃料溶液の燃料濃度範囲を認識する濃度認識部と；
    を備えることを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  2. 請求項１に記載の燃料濃度検知センサにおいて、
    前記本体部は、前記フロートの下方向への移動を規制する第一の仕切板と、前記フロートの上方向への移動を規制する第二の仕切板とを備え、
    第二の仕切板の上部に、前記燃料溶液よりも小さい比重を有する液面検出フロートが収容され、
    前記液面検出フロートの位置を判別し、該位置に基づいて前記燃料溶液の残量を検知する残量検知部を備えることを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  3. 燃料電池用燃料溶液の燃料成分濃度が適正範囲にあるか否かを検知するセンサであって、
    燃料溶液流入口を備え、内部に燃料溶液が満たされる筐体と、
    該筐体内部に設けられた電極対と、
    該筐体の内部に収容され、燃料溶液の燃料濃度に応じて沈降または浮上するように比重が調整された、導電性表面を有するフロートと、
    を有する本体部と；
    前記電極対の間が導通したとき前記燃料溶液の燃料濃度範囲を認識する濃度認識部と；
    を備え、
    前記フロートが沈降または浮上したとき、前記フロートが前記電極対の各電極と同時に接触して電極間を導通させるように構成されたことを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  4. 請求項３に記載の燃料濃度検知センサにおいて、
    前記本体部は前記フロートの移動を規制する仕切板を備え、該仕切板に前記電極対が設けられたことを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  5. 請求項３または４に記載の燃料濃度検知センサにおいて、
    前記仕切板が前記フロートの下方向への移動を規制し、
    前記フロートが沈降したとき前記フロートが前記電極対の各電極と同時に接触して電極間を導通させるように構成されたことを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  6. 請求項３または４に記載の燃料濃度検知センサにおいて、
    前記仕切板が前記フロートの上方向への移動を規制し、
    前記フロートが浮上したとき前記フロートが前記電極対の各電極と同時に接触して電極間を導通させるように構成されたことを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  7. 請求項６に記載の燃料濃度検知センサにおいて、
    前記仕切板の上部に液面検出用電極対を備え、
    前記筐体の内部において、前記液面検出用電極対の上部に、前記燃料溶液よりも小さい比重を有する液面検出フロートが収容され、
    前記液面検出フロートが沈降したとき、前記液面検出フロートが前記液面検出用電極対の各電極と同時に接触して電極間を導通させるように構成されており、
    前記液面検出用電極対の間が導通したとき前記燃料溶液の残量を検知する残量検知部を備えることを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  8. 燃料電池用燃料溶液の燃料成分濃度が適正範囲にあるか否かを検知するセンサであって、
    燃料溶液流入口を備え、内部に燃料溶液が満たされる筐体と、
    該筐体内部に設けられた下部電極対と、
    該筐体内部において前記下部電極対の上方に設けられた一対の上部電極と、
    該筐体の内部に収容され、燃料溶液の燃料濃度に応じ、前記下部電極対と前記上部電極対との間の領域において沈降または浮上するように比重が調整された、導電性表面を有するフロートと、
    を有する本体部と；
    前記下部電極対の間が導通したとき前記燃料溶液の燃料濃度範囲を検知する第一の濃度検知部と；
    前記上部電極対の間が導通したとき前記燃料溶液の燃料濃度範囲を検知する第二の濃度検知部と；
    を備え、
    前記フロートが沈降したとき、前記フロートが前記第一の電極対の各電極と同時に接触して電極間を導通させ、
    前記フロートが浮上したとき、前記フロートが前記第二の電極対の各電極と同時に接触して電極間を導通させる
    ように構成されたことを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  9. 請求項８に記載の燃料濃度検知センサにおいて、
    前記本体部は、前記フロートの下方向への移動を規制する第一の仕切板と、前記フロートの上方向への移動を規制する第二の仕切板とを備え、
    前記第一の仕切板に前記第一の電極対が設けられ、
    前記第二の仕切板に前記第二の電極対が設けられたことを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  10. 請求項９に記載の燃料濃度検知センサにおいて、
    前記第二の仕切板の上部に液面検出用電極対を備え、
    前記筐体の内部において、前記液面検出用電極対の上部に、前記燃料溶液よりも小さい比重を有する液面検出フロートが収容され、
    前記液面検出フロートが沈降したとき、前記液面検出フロートが前記液面検出用電極対の各電極と同時に接触して電極間を導通させるように構成されており、
    前記液面検出用電極対の間が導通したとき前記燃料溶液の残量を検知する残量検知部を備えることを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  11. 燃料電池用燃料溶液の燃料成分濃度が適正範囲にあるか否かを検知するセンサであって、
    燃料溶液流入口を備え、内部に燃料溶液が満たされる筐体と、
    該筐体の内部に収容され、燃料溶液の燃料濃度に応じて沈降または浮上するように比重が調整されたフロートと、
    前記筐体の内部に設けられ、前記フロートの移動を規制する仕切板と、
    を備える本体部と；
    前記筐体の一方の側面に光を照射する光照射部と；
    前記筐体を経由した前記光を受光する受光部と；
    前記受光部における受光の有無により前記フロートの位置を判別し、前記燃料成分濃度を検知する濃度検知部と；
    を備えることを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  12. 請求項１１に記載の燃料濃度検知センサにおいて、
    前記筐体の内部において、前記仕切板の上部に液面検出フロートが収容され、
    前記筐体の一方の側面に光を照射する液面検出用光照射部と、
    前記筐体を経由した前記光を受光する液面検出用受光部と、
    前記液面検出用受光部における受光の有無により前記フロートの位置を判別し、前記燃料溶液の残量を検知する残量検知部と、
    を備えることを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  13. 請求項１乃至１２いずれかに記載の燃料濃度検知センサにおいて、
    前記フロートは、前記燃料溶液の燃料濃度が適正範囲にあるとき前記筐体内で沈降し、前記燃料溶液の燃料濃度が所定値以下となったとき前記筐体内で浮上するように構成されたことを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  14. 請求項１３に記載の燃料濃度検知センサにおいて、
    前記本体部を複数備え、少なくとも一つの本体部において前記フロートが沈降していれば燃料濃度が適正範囲にあるものと検知するように構成されたことを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  15. 請求項１乃至１４いずれかに記載の燃料濃度検知センサにおいて、
    前記フロートは、
    前記フロートの比重をρ１、前記燃料溶液の比重をρ２としたとき、
    前記燃料溶液の燃料濃度が適正範囲にあるとき、ρ２＜ρ１を満たし、
    前記燃料溶液の燃料濃度が所定値以下となったとき、ρ２＞ρ１を満たす
    ように構成されたことを特徴とする燃料濃度検知センサ。
  16. 請求項１乃至１５いずれかに記載の燃料濃度検知センサを一つ以上備える燃料電池用燃料容器。
  17. 燃料電池用燃料溶液の燃料残量を検知するセンサであって、
    燃料溶液流入口を備え、内部に燃料溶液が満たされる筐体と、
    前記筐体の内部に設けられた仕切板と、
    前記筐体の内部において、前記仕切板の上部に収容された、前記燃料溶液よりも小さい比重を有する液面検出フロートと、
    前記液面検出フロートの位置を判別し、該位置に基づいて前記燃料溶液の残量を検知する残量検知部と、
    を備えることを特徴とする燃料残量検知センサ。
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