JP4733344B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
本実施形態の燃料電池システムは、図1に示すように、携帯機器の電源として用いる小型の燃料電池1と、燃料電池1用の液体燃料22a,22bそれぞれを入れた燃料容器2a,2bと、各燃料容器2a,2bと燃料電池1との間に設けられた燃料供給管からなる燃料供給路3a,3bと、各燃料供給路3a,3bに設けられ液体燃料22a,22bの供給量を調節する流量調節用バルブ4a,4bと、燃料電池1へ空気を送り込むエアポンプ5と、エアポンプ5と燃料電池1との間に設けられた空気供給管からなる空気供給路6とを備えている。要するに、燃料電池1には、燃料容器2a,2bに入れた液体燃料22a,22bが燃料供給路3a,3bを通して供給されるとともに、エアポンプ5からの空気が空気供給路6を通して供給されるようになっている。なお、本実施形態では、エアポンプ5が燃料電池1へ空気を送り込む空気供給手段を構成しているが、空気供給手段としてはエアポンプ5に限らず、例えば、ブロワなどを用いることも可能である。
本実施形態の燃料電池システムの基本構成は実施形態1と略同じであり、図2に示す構成を有している。すなわち、本実施形態の燃料電池システムは、燃料電池10として水素を燃料とする固体高分子型燃料電池を用いており、燃料電池10が、水素イオンの伝導性の高い固体高分子膜からなるイオン伝導膜が厚み方向の両側に設けた燃料極と空気極とで挟まれた燃料電池セル10aと、燃料容器2aから燃料供給路3aを通して供給されるメタノールよりなる液体燃料22aと燃料容器2bから燃料供給路3bを通して供給される水よりなる液体燃料22bとを混合して得た混合液体燃料を気化させ、この気化された気体を水素と二酸化炭素に分解して水素を燃料電池セル10aへ供給する燃料改質部10bとを備えている点等が相違する。ここに、燃料電池セル10aは、燃料極へ燃料改質部10bから水素が供給される一方で、空気極へエアポンプ5から空気供給路6を通して酸化剤としての空気が供給されて、化学反応により発電することになり、空気極では水が発生する。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の燃料電池システムの基本構成は実施形態2と略同じであって、図2に示した実施形態2の構成では燃料電池10が燃料改質部10bを備えていたのに対して、本実施形態では、図3に示すように、燃料電池10の外部に燃焼改質装置30を備えている点等が相違する。なお、実施形態2と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
以下、本実施形態の燃料電池システムについて図5〜図7を参照しながら説明する。
1a 燃料電池セル
1b 燃料混合部
2a,2b 燃料容器
3a,3b 燃料供給路
4a,4b 流量調節用バルブ
5 エアポンプ
6 空気供給路
7 圧力導入路
7a,7b 圧力導入路
18 圧力調節用バルブ
19 圧力センサ
22a,22b 液体燃料
Claims (4)
- 燃料電池と、燃料電池用の液体燃料を入れた燃料容器と、燃料容器と燃料電池との間に設けられた燃料供給路と、燃料電池へ空気を送り込む空気供給手段とを備え、当該空気供給手段を、燃料容器内の液体燃料が燃料供給路へ送り出されるように燃料容器内の液体燃料を加圧する加圧手段に兼用してなり、燃料供給路に設けられ液体燃料の供給量を調節する流量調節用バルブと、液体燃料の供給量が一定の目標供給量に近づくように流量調節用バルブの開量を制御する流量制御手段と、空気供給手段と燃料容器との連結路に設けられた圧力調節用バルブと、圧力調節用バルブと燃料容器との間に設けられ燃料容器内の液体燃料へかかっている圧力を検出する圧力センサと、圧力センサによる検出圧力が一定の目標圧力値に近づくように圧力調節用バルブの開量を制御する圧力制御手段とを備えることを特徴とする燃料電池システム。
- 燃料電池と、液体燃料を改質して燃料電池用の水素を生成する燃料改質装置と、液体燃料を入れた燃料容器と、燃料容器と燃料改質装置との間に設けられた燃料供給路と、燃料電池へ空気を送り込む空気供給手段とを備え、当該空気供給手段を、燃料容器内の液体燃料が燃料供給路へ送り出されるように燃料容器内の液体燃料を加圧する加圧手段に兼用してなり、燃料供給路に設けられ液体燃料の供給量を調節する流量調節用バルブと、液体燃料の供給量が一定の目標供給量に近づくように流量調節用バルブの開量を制御する流量制御手段と、空気供給手段と燃料容器との連結路に設けられた圧力調節用バルブと、圧力調節用バルブと燃料容器との間に設けられ燃料容器内の液体燃料へかかっている圧力を検出する圧力センサと、圧力センサによる検出圧力が一定の目標圧力値に近づくように圧力調節用バルブの開量を制御する圧力制御手段とを備えることを特徴とする燃料電池システム。
- 前記燃料改質装置が、前記液体燃料および燃焼用空気が供給されて燃焼熱を発生する燃焼器と、燃焼器を熱源として前記液体燃料を気化させる蒸発器と、蒸発器にて気化された気体を改質して水素を生成する改質器とを備え、前記空気供給手段が燃焼器への燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給手段に兼用されてなることを特徴とする請求項2記載の燃料電池システム。
- 前記流量調節用バルブおよび前記圧力調節用バルブそれぞれがマイクロバルブであって、前記燃料供給路および前記連結路それぞれの少なくとも一部が形成された平板状の基体における厚み方向の一面上に各マイクロバルブが集積されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の燃料電池システム。
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