JP4601356B2 - 循環型液体燃料電池及びその制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施の形態の液体燃料電池の構成図、図2は、図1の燃料電池の構成図、図3は、図1の液体燃料電池の適用例の説明図である。図1に示すように、燃料電池10は、電解質膜12と、電解質膜12を挟んで、空気極14と燃料極16が設けられる。図2に示すように、電解質膜12は、陽子または電子を透過できる物質、例えば、パーフルオロスルホン酸Nafion(Du Pont社商品名)等のプロトン導電性固体高分子膜等の高分子電解質膜で構成される。この電解質膜12の両側に、燃料電極16aと、酸化剤電極14aとが設けられ、電解質板を構成する。
次に、図1の構成の燃料電池システムの制御方法を説明する。図4乃至図6は、前述のコントローラ21が実行する燃料電池制御処理フロー図であり、図4は、燃料電池制御処理フロー図、図5は、図4の燃料供給サイクル処理フロー図、図6は、図4の水供給サイクル処理フロー図である。ここでは、図5及び図6を参照して、図4に従い、燃料電池を正常に動かすためには,燃料循環ポンプ36に気体がたまらない周期で定期的に脱気運転を行う処理を説明する。
前述の実施の形態では、液体燃料として、メタノール水溶液を用いているが、メタノール水溶液に限られるものではなく、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、シクロヘキサン等の炭化水素、或いは、水素化ホウ素ナトリウムやテトラヒドロホウ酸ナトリウム(NaBH4)等のアルカリ溶液を用いても良い。
12 電解質膜
14 空気極
16 燃料極
20 送風機構
21 コントローラ
30 希釈燃料タンク
36 循環ポンプ
40 液体燃料タンク
50 水供給タンク
60 水回収タンク
66 チャンバー
68 減圧ポンプ(減圧機構)
32,42,52 水位計
34 燃料濃度計
101,102,103,104,105 バルブ
Claims (5)
- 液体燃料を使用して発電する燃料電池と、
水と前記液体燃料とを混合した希釈燃料を貯留する希釈燃料タンクと、
前記燃料電池への前記希釈燃料の循環を行う少なくとも循環ポンプと第1のバルブとを備えた希釈燃料循環路と、
前記希釈燃料タンクへ第2のバルブを介し水を供給するための水供給タンクと、
前記希釈燃料タンクへ第3のバルブを介し前記液体燃料を供給するための燃料供給タンクと、
前記希釈燃料タンクを減圧し、脱気するため第4のバルブと減圧ポンプとを有する減圧機構と、
前記第1、第2及び第3のバルブを閉じ、前記希釈燃料タンクを密閉状態にした後、前記第4のバルブを開き、且つ前記減圧ポンプを駆動するコントローラとを有する
ことを特徴とする循環型液体燃料電池。 - 前記コントローラは、所定の周期で、前記第1、第2及び第3のバルブを閉じ、前記希釈燃料タンクを密閉状態にした後、前記第4のバルブを開き、且つ前記減圧ポンプを駆動する
ことを特徴とする請求項1の循環型液体燃料電池。 - 前記燃料電池から水蒸気から水を回収し、前記水供給タンクへ回収水を供給する水回収タンクを更に有する
ことを特徴とする請求項1の循環型液体燃料電池。 - 前記コントローラは、前記第2のバルブ又は第3のバルブのいずれかの1つのバルブを開放し、前記減圧機構を動作して、前記希釈燃料タンクへ前記水又は液体燃料を供給する
ことを特徴とする請求項1の循環型液体燃料電池。 - コントローラが、液体燃料を使用して発電する燃料電池へ、水と前記液体燃料とを混合した希釈燃料を貯留する希釈燃料タンクから、少なくとも循環ポンプと第1のバルブを備えた希釈燃料循環路を介し前記希釈燃料の循環を行うステップと、
前記コントローラが、水を貯留する水タンク及び前記液体燃料を貯留する燃料タンクのいずれかから第2のバルブを介し前記希釈燃料タンクへ水または第3のバルブを介し液体燃料を供給するための水、燃料供給ステップと、
前記コントローラが前記第1、第2及び第3のバルブを閉じ、前記希釈燃料タンクを密閉状態にした後、減圧機構の第4のバルブを開き、且つ減圧ポンプを駆動して、前記希釈燃料タンクを減圧し、脱気するための減圧ステップとを有する
ことを特徴とする循環型液体燃料電池の制御方法。
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