JP4256427B2 - 液体容器、燃料電池システム及びその運転方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、本発明に係る液体容器1は、容器本体11aと、容器本体11aの一部に接続された筒状の吸出し口11bと、容器本体11a内に配置された第1の多孔体21と、吸出し口11bに配置され、第1の多孔体21と接し、液体吸い上げ能力が第1の多孔体21より大きい、切り欠き部22c(図2参照。)を有する形状の第2の多孔体22と、第1の多孔体21と第2の多孔体22との接触面となる第1の多孔体21の端面の一部に接するように、切り欠き部22cに収容された気泡収容部23とを備える。
Pc=(σcosθ)/reff ・・・(1)
ここで、σはある液体の表面張力[Pa・s]、θは多孔体とある液体との接触角[°]、reff[N/m]は多孔体の孔の等価半径であり、下式(2)で評価する。
reff=C[{K(1−ε)2}/ε3]1/2 ・・・(2)
ε;空隙率[−]
K;透過係数[m2]
C;Carman−Kozenyの比例定数からBlake−Kozenyの比例定数までの範囲の定数(Carman−Kozenyの比例定数とBlake−Kozenyの比例定数とを含む)
図1に示す液体容器1によれば、第1の多孔体21の液体吸い上げ能力よりも第2の多孔体22の液体吸い上げ能力の方が高いため、毛管力の差を利用したニアエンド検知が可能となる。逆に、第1の多孔体21の液体吸い上げ能力の方が高いと、第2の多孔体22内の液体が液体容器1外へ選択的に吸い出される場合があるため、ニアエンド検知が困難となる。
図4に、本発明の実施の形態に係る燃料電池システム(DMFCシステム)の一例を示す。図4に示す燃料電池システムは、燃料電池部(スタック6)と、スタック6に送給するための燃料を収容する液体容器1とを備える。
図5に示すフローチャートに基づいて、実施の形態に係る燃料電池システムの運転方法の一例を説明する。
図1に示す検知手段30aの変形例を図6に示す。図6の液体容器1は、吸出し口11bに、気泡検知プローブ31を挿入するための挿入口16を有する。
2…濃縮燃料ポンプ
3…循環燃料タンク
4…循環ポンプ
5…配管
6…スタック
6b…アノード極
6c…カソード極
6d…アノード流路
6e…カソード流路
7…電気的負荷
8…スイッチ
9…切替手段
10…液体
11a…容器本体
11b…吸出し口
13…空気取り入れ口
14…多孔体固定管
15…窓
16…挿入口
17…弾性部材
21…第1の多孔体
21a…第1吸収体
21b…第2吸収体
22…第2の多孔体
22a…第1縦切円柱部
22b…第2縦切円柱部
22c…切り欠き部
23…気泡収容部
25…気泡
30…検知手段
30a…検知手段
30b…検知手段
31…気泡検知プローブ
32…電極
33…容器側接続端子
34…本体側接続端子
35…電気伝導度測定回路
40…制御装置
50…電圧測定手段
60…蓄電手段
Claims (7)
- 容器本体と、
前記容器本体の一部に接続された筒状の吸出し口と、
前記容器本体内に配置された第1の多孔体と、
前記吸出し口に配置され、前記第1の多孔体と接し、液体吸い上げ能力が前記第1の多孔体より大きい第2の多孔体と、を備え、
前記第1の多孔体または前記第2の多孔体の少なくともいずれか一方を切り欠き部を有する形状とすることによって、
前記第1の多孔体と前記第2の多孔体との接触面となる前記第1の多孔体の端面の一部と前記第2の多孔体と、前記吸出し口とによって気泡収容部が形成されることを特徴とする液体容器。 - 前記気泡収容部と接する前記吸出し口の壁面に、光透過性部材で形成された窓が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の液体容器。
- 前記気泡収容部に気泡検知プローブを挿入するための挿入口を、前記吸出し口に更に備えることを特徴とする請求項1に記載の液体容器。
- 前記容器本体内に、前記吸出し口に接続された多孔体固定管を備え、前記第1の多孔体の一部が前記多孔体固定管内に埋設されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液体容器。
- 燃料電池部と、
前記燃料電池部に送給するための燃料を収容し、容器本体、前記容器本体の一部に接続された筒状の吸出し口、前記容器本体内に配置された第1の多孔体、及び前記吸出し口に配置され、前記第1の多孔体と接し、液体吸い上げ能力が前記第1の多孔体より大きい第2の多孔体を備え、前記第1の多孔体または前記第2の多孔体の少なくともいずれか一方を切り欠き部を有する形状とすることによって、前記第1の多孔体と前記第2の多孔体との接触面となる前記第1の多孔体の端面の一部と前記第2の多孔体と前記吸出し口とによって気泡収容部が形成される液体容器と、
前記気泡収容部内の気泡を検知する検知手段と、
前記気泡の検知結果に基づいて、前記液体容器内の燃料の送給流量を制御する制御装置
とを備えることを特徴とする燃料電池システム。 - 前記制御装置が、前記検知結果の履歴及び予め設定された複数の送給流量設定値に基づいて、前記送給流量を段階的に減少させていくことを特徴とする請求項5に記載の燃料電池システム。
- 燃料電池部に送給するための燃料を収容し、容器本体、前記容器本体の一部に接続された筒状の吸出し口、前記容器本体内に配置された第1の多孔体、及び前記吸出し口に配置され、前記第1の多孔体と接し、液体吸い上げ能力が前記第1の多孔体より大きい第2の多孔体を備え、前記第1の多孔体または前記第2の多孔体の少なくともいずれか一方を切り欠き部を有する形状とすることによって、前記第1の多孔体と前記第2の多孔体との接触面となる前記第1の多孔体の端面の一部と前記第2の多孔体と前記吸出し口とによって気泡収容部が形成される液体容器を備えた燃料電池システムの運転方法であって、
前記気泡収容部内の気泡を検知し、
前記気泡の検知結果に基づいて、前記液体容器内の燃料の送給流量を制御することを特徴とする燃料電池システムの運転方法。
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