JP4883437B2 - 燃料電池システムおよび水回収装置 - Google Patents
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Description
リアミド 、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコール、 PVDF 、 フッ素樹脂系などのいずれの樹脂を用いる事も可能である。但し、生成水回収速度を上げるために膜厚を少なくとも2mm以下、更には体積エネルギー密度を減じないために500μm以下に抑える事が好ましい。
pH3以下の耐酸性を有する事が好ましい。
11 負極
12 正極
13 高分子電解質膜
14 負極室
20 液体タンク
21 触媒水溶液
22 送液管
24 金属水素化物水溶液
25 水溶液タンク
26 水溶液
27 燃料タンク
28 燃料
30 反応器
31 金属水素化物
32 ガス供給管
33 触媒
34 触媒室
35 開口部
40 貯水槽
50 半透膜
60 導水管
70 逆止弁
71 第一の逆止弁
72 第二の逆止弁
90 凝縮器
91 噴射機
92 水位計
93、95 ポンプ
94 水タンク
96 制御ユニット
Claims (16)
- 酸化剤と燃料が電気化学的反応する固体高分子型燃料電池で生成する水を回収する水回収装置において、
該燃料電池の電極で生成した生成水を貯留する貯水槽と、
燃料、もしくは、燃料を発生するために用意された燃料用物質とが保持される物質貯蔵部と、
前記電極と前記貯水槽とを連結し、前記生成水を流す導水管と、
前記貯水槽と前記物質貯蔵部とに介在して設置され、前記貯水槽から前記物質貯蔵部への前記生成水の透過だけを許容する半透膜と
からなる事を特徴とする水回収装置。 - 前記貯水槽から前記電極への水の流れを阻止する逆止弁を、前記導水管の間に具備する事を特徴とする請求項1記載の水回収装置。
- 前記燃料が水素であり、該燃料電池には、水素を発生する燃料用物質が具備されており、前記物質貯蔵部は、液体の燃料用物質を保持する液体タンクと、水素発生反応を行う反応器から成ることを特徴とする請求項1または2に記載の水回収装置。
- 前記燃料用物質が、金属水素化物、水、触媒であり、前記反応器に金属水素化物が保持されており、前記液体タンクに少なくとも水が保持されており、水が金属水素化物に供給されて加水分解して水素を発生する事を特徴とする請求項3記載の水回収装置。
- 前記液体タンクに水、もしくは、触媒を混合した触媒水溶液を保持し、前記半透膜は前記液体タンクと前記貯水槽とに介在して、前記触媒水溶液に接して設置される事を特徴とする請求項4記載の水回収装置。
- 前記反応器は少なくとも金属水素化物が保持されており、前記半透膜は前記反応器と前記貯水槽とに介在して、前記金属水素化物に接して設置されることを特徴とする請求項4記載の水回収装置。
- 前記反応器に金属水素化物、及び、触媒が保持されており、前記半透膜は前記反応器と前記貯水層とに介在して、前記触媒に接して設置されることを特徴とする請求項4記載の水回収装置。
- 前記触媒は前記反応器内に設けられた触媒室に保持されており、前記半透膜を透過した前記生成水は前記触媒と混合され、前記金属水素化物に供給されることを特徴とする請求項7記載の水回収装置。
- 前記燃料が金属水素化物、もしくは、前記金属水素化物の水溶液であり、前記燃料は前記物質貯蔵部から該燃料電池に供給され発電に用いられることを特徴とする請求項1または2に記載の水回収装置。
- 前記燃料が、アルコール類、エーテル類から成る群から選ばれる少なくとも一種の液体燃料、水、及び、不揮発性固体物質で、且つ、分子量が18より大きい水溶性化学物質を含み、前記燃料が前記物質貯蔵部から該燃料電池に供給され発電に用いられることを特徴とする請求項1または2に記載の水回収装置。
- 前記物質貯蔵部が、前記化学物質を溶解した水溶液を保持する水溶液タンクと、少なくとも前記液体燃料を保持する燃料タンクから成り、前記半透膜は、前記貯水層と前記水溶液タンクとに介在して設置されており、前記水溶液と前記液体燃料とが同時に該燃料電池に供給されることを特徴とする請求項10記載の水回収装置。
- 前記化学物質が、非電解質であることを特徴とする請求項10または11に記載の水回収装置。
- 貯水槽の内容積が変化可能であり、該燃料電池の電極で生成した生成水が貯水槽に移動する際に容積が増大することを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の水回収装置。
- 前記貯水槽が水不透過性の樹脂フィルムで形成された袋状容器であることを特徴とする請求項13記載の水回収装置。
- 前記導水管に、親水性繊維が挿入されている事を特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の水回収装置。
- 触媒水溶液を貯留する触媒槽と、燃料電池によって生成された生成水を貯留する貯水槽と、前記触媒槽と前記貯水槽の間に設けられ浸透圧により前記生成水を前記貯水槽から前記触媒槽へ移動させる半透膜とからなる液体タンクと、
金属水素化物を貯蔵し、前記触媒水溶液と反応させて水素を発生させる反応器と、
前記液体タンクと前記反応器を接続し、前記触媒水溶液を前記反応器に送る送液管と、
前記水素により発電を行う固体高分子型燃料電池と、
前記反応器と前記燃料電池とを接続し、前記水素を前記燃料電池に供給するガス供給管と、
前記燃料電池と前記貯水タンクとを接続し、前記燃料電池で生成した前記生成水を前記燃料電池から前記貯水槽への一方向に送り、前記生成水の逆流を防止する逆止弁を有する導水管と、
を有する燃料電池システム。
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