JP2010127926A - 燃料の濃度の計測装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料の濃度の計測装置100は、触媒層110、拡散層120、燃料チャンバ130、反応ガスチャンバ140、センサ170を備え、拡散層は触媒層に接続されている。燃料チャンバは燃料を含有するのに適している。拡散層は燃料チャンバと触媒層の間に配設される。反応ガスチャンバは反応ガスを含有するのに適している。触媒層は反応ガスチャンバと拡散層の間に配設される。燃料は、拡散層を通り触媒層へ拡散し、燃料と反応ガスの燃焼反応が触媒層内で行われて、反応ガスを消費して気体生成物を生成する。センサが反応ガスチャンバ内に配設されて、反応ガスチャンバ内の反応ガスの濃度又は気体生成物の濃度を計測する。
【選択図】図1A
Description
0での反応ガス170の消費率は、触媒層110に到達する燃料160の単位時間当りの量と関連する。故に、燃料160の濃度は、反応ガスチャンバ140内の反応ガス170の消費率を計測することで、推定可能である。具体的には、反応ガスチャンバ140に供給する反応ガス170を調節する(低減する、または止める)と、反応ガス170と燃料160との燃焼反応は、反応ガス170が徐々に消費されるよう触媒層110内で行われる。故に、燃料160の濃度は、反応ガスチャンバ140内の反応ガス170の消費率に応じて推定可能である。
Claims (11)
- 計測対象の燃料の濃度の計測装置であって、 触媒層と、 前記触媒層で被覆される拡散層と、 前記計測対象の燃料を含有する燃料チャンバと、 反応ガスを含有する反応ガスチャンバと、 前記反応ガスチャンバ上に配設されたセンサと、を備え、 前記拡散層は、前記燃料チャンバと前記触媒層との間に配設され、 前記触媒層は、前記反応ガスチャンバと前記拡散層との間に配設され、 前記燃料チャンバ内の前記計測対象の燃料は、前記拡散層から前記触媒層へと拡散し、 前記計測対象の燃料と前記反応ガスとの燃焼反応は、前記触媒層内で行われて、前記反応ガスチャンバ内の前記反応ガスを消費して気体生成物を生成し、 前記センサは、前記反応ガスチャンバ内の前記反応ガスの濃度、または、前記気体生成物の濃度を計測する、計測装置。
- 前記センサは、前記反応ガスチャンバ内の前記反応ガスの酸素濃度を計測する酸素センサを含む、請求項1に記載の計測装置。
- 前記センサは、前記反応ガスチャンバ内の前記反応ガスの圧力を計測する圧力計を含む、請求項1に記載の計測装置。
- 前記センサは、前記反応ガスチャンバ内の前記気体生成物の二酸化炭素濃度を計測する二酸化炭素センサを含む、請求項1に記載の計測装置。
- 請求項1に記載の計測装置を提供する段階と、 計測対象の燃料を前記燃料チャンバに供給する段階と、 前記反応ガスチャンバに反応ガスを供給する段階と、 前記反応ガスチャンバに供給する前記反応ガスの量を調節して、前記反応ガスチャンバ内の前記反応ガスの消費率または前記気体生成物の生成率に応じて、前記計測対象の燃料の濃度を推定する段階と、を備える、燃料の濃度の計測方法。
- 前記反応ガスチャンバ内の前記反応ガスの消費率に応じて、前記計測対象の燃料の濃度を推定する段階は、 前記反応ガスの濃度を前記センサにより直接計測する段階と、 前記反応ガスの濃度と時間との関係に応じて、前記計測対象の燃料の濃度を推定する段階と、を含む、請求項5に記載の計測方法。
- 前記計測対象の燃料の濃度は、反応ガスの濃度が所定値に減少する時間に応じて推定される、請求項6に記載の計測方法。
- 前記計測対象の燃料の濃度は、反応ガスの濃度の減少率に応じて推定される、請求項6に記載の計測方法。
- 前記計測対象の燃料の濃度は、気体生成物の濃度が所定値に増加する時間に応じて推定される、請求項6に記載の計測方法。
- 前記計測対象の燃料の濃度は、気体生成物の濃度の増加率に応じて推定される、請求項6に記載の計測方法。
- 前記反応ガスチャンバに供給する前記反応ガスの量の調節は、 前記反応ガスチャンバに供給する前記反応ガスを減少させることで行う、請求項5に記載の計測方法。
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---|---|---|---|---|
US7913572B2 (en) * | 2009-03-18 | 2011-03-29 | Korea Institute Of Energy Research | Integrated multi-measurement system for measuring physical properties of gas diffusion layer for polymer electrolyte fuel cell with respect to compression |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01305353A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-08 | Babcock Hitachi Kk | NOx分析装置 |
JPH111302A (ja) * | 1997-06-10 | 1999-01-06 | Toyota Motor Corp | 燃料改質方法と燃料改質装置ならびに該燃料改質装置を備えた燃料電池装置 |
JP2000213724A (ja) * | 1999-01-25 | 2000-08-02 | Hitachi Ltd | ごみ焼却炉の制御方法及び装置 |
JP2001074727A (ja) * | 1999-09-02 | 2001-03-23 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料中イオウ濃度推定装置 |
US20030196913A1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-23 | Tuyu Xie | Method of measuring methanol concentration in an arqueous solution |
JP2004507053A (ja) * | 2000-08-16 | 2004-03-04 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 燃料電池のアノード液体中の燃料濃度の調節方法および付属装置 |
US20040131919A1 (en) * | 2000-07-03 | 2004-07-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel cell |
JP2005026215A (ja) * | 2003-06-09 | 2005-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2007294334A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Nec Corp | 燃料電池及び燃料濃度測定方法 |
JP2008052924A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Nec Corp | 燃料電池 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5599638A (en) * | 1993-10-12 | 1997-02-04 | California Institute Of Technology | Aqueous liquid feed organic fuel cell using solid polymer electrolyte membrane |
EP1087855B1 (de) * | 1998-05-12 | 2003-01-29 | Steyr-Daimler-Puch Fahrzeugtechnik AG & CO. KG | Verfahren zum verbinden eines gussteiles mit einem teil aus einsatzgehärtetem stahl und bauteil erhältlich durch dieses verfahren |
US6527943B1 (en) | 1999-11-08 | 2003-03-04 | Ballard Power Systems, Inc. | Fuel cell concentration sensor |
US6589679B1 (en) * | 2000-11-22 | 2003-07-08 | Mti Microfuel Cells Inc. | Apparatus and methods for sensor-less optimization of methanol concentration in a direct methanol fuel cell system |
US6488837B1 (en) * | 2000-12-04 | 2002-12-03 | The Regents Of The University Of California | Methanol sensor operated in a passive mode |
US6696189B2 (en) * | 2000-12-15 | 2004-02-24 | Motorola, Inc. | Direct methanol fuel cell system including an integrated methanol sensor and method of fabrication |
US6698278B2 (en) * | 2001-12-19 | 2004-03-02 | Ballard Power Systems Inc. | Indirect measurement of fuel concentration in a liquid feed fuel cell |
TWI251954B (en) | 2003-07-29 | 2006-03-21 | Ind Tech Res Inst | Flat fuel cell assembly and fabrication thereof |
TWI282639B (en) | 2005-06-16 | 2007-06-11 | Ind Tech Res Inst | Fuel supply control systems of fuel cell systems |
US20070077469A1 (en) * | 2005-10-05 | 2007-04-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Direct oxidation fuel cell systems with regulated fuel cell stack and liquid-gas separator temperatures |
JP2007248357A (ja) | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ガスセンサと、それを用いる燃料供給システムと、その使用方法 |
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01305353A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-08 | Babcock Hitachi Kk | NOx分析装置 |
JPH111302A (ja) * | 1997-06-10 | 1999-01-06 | Toyota Motor Corp | 燃料改質方法と燃料改質装置ならびに該燃料改質装置を備えた燃料電池装置 |
JP2000213724A (ja) * | 1999-01-25 | 2000-08-02 | Hitachi Ltd | ごみ焼却炉の制御方法及び装置 |
JP2001074727A (ja) * | 1999-09-02 | 2001-03-23 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料中イオウ濃度推定装置 |
US20040131919A1 (en) * | 2000-07-03 | 2004-07-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel cell |
JP2004507053A (ja) * | 2000-08-16 | 2004-03-04 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 燃料電池のアノード液体中の燃料濃度の調節方法および付属装置 |
US20030196913A1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-23 | Tuyu Xie | Method of measuring methanol concentration in an arqueous solution |
JP2005026215A (ja) * | 2003-06-09 | 2005-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2007294334A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Nec Corp | 燃料電池及び燃料濃度測定方法 |
JP2008052924A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Nec Corp | 燃料電池 |
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