JP5161431B2 - 燃料電池装置 - Google Patents
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Description
前記イオンフィルタは、軸方向一端部に流体が流入する流入口、および軸方向他端部に流体を排出する流出口を有する筒状のケースと、前記ケース内で前記流入口と流出口との間に互いに隙間を置いて前記ケースの軸方向に積層された複数層の金属イオン除去構体と、前記ケース内で前記金属イオン除去構体と交互に積層され、前記金属イオン除去構体間に液溜まり用の密閉された空間層を形成するスペーサ枠と、を備え、各金属イオン除去構体は、隙間を置いて対向しているとともにそれぞれ流体を透過する一対の保持体と前記保持体間に収納された複数の粒子状の金属イオン吸着物質とを有している。
図1は燃料電池装置の外観を示し、図2は燃料電池装置を情報処理装置、例えば、パーソナルコンピュータ11に接続した状態を示している。燃料電池装置10は、メタノールを液体燃料としたDMFCとして構成され、パーソナルコンピュータ18の電源として使用可能に構成されている。
図3は、燃料電池装置10の系統図を示したものであり、特にDMFCスタックとその周辺に設けられた補機について細部の系統を示している。
上述した燃料カートリッジ43、燃料供給ポンプ44、混合タンク45、送液ポンプ46は、DMFCスタック42に燃料を供給する燃料供給部を構成している。
図3に示すように、まず、燃料カートリッジ43内の高濃度メタノールは、燃料供給ポンプ44によって、混合タンク45に供給される。混合タンク45の内部で高濃度メタノールは、回収された水やアノード47からの低濃度メタノール(発電反応の残余分)等と混合されて希釈され、低濃度メタノール水溶液が生成される。低濃度メタノール水溶液の濃度は発電効率の高い濃度、例えば3〜6%、を保てるように制御される。この濃度制御は、例えば、濃度センサ60の検出結果を基に、燃料電池制御部41が燃料供給ポンプ44によって混合タンク45に供給される高濃度メタノールの量を制御することによって実現される。または、混合タンク45に環流する水の量を水回収ポンプ56等で制御することによって実現できる。
14…ドッキングコネクタ、18…パーソナルコンピュータ、40…発電部、
41…燃料電池制御部、42…DMFCスタック、43…燃料カートリッジ、
44…燃料供給ポンプ、45…混合タンク、46…送液ポンプ、
47…アノード(燃料極)、50…送気ポンプ、52…カソード(空気極)、
62…希釈循環システム、63…補機、73、74、75…金属イオン除去フィルタ、
80…ケース、81…流入口、82…流出口、84…金属イオン除去構体、
85…保持枠、87…保持体、88…金属イオン吸着物質、85…スペーサ枠、
140…単セル、146…燃料流路、147…空気流路
Claims (7)
- それぞれアノードおよびカソードを有した単セルを積層して形成されたセルスタックを有し、化学反応により発電する起電部と、
前記セルスタックに燃料を供給する燃料供給部と、
前記セルスタックに酸化剤を供給する酸化剤供給部と、
前記起電部から排出される排出流体を冷却する冷却部と、
前記冷却部から前記燃料供給部を介して前記起電部に至る流路内に配置されたイオンフィルタと、を具備し、
前記イオンフィルタは、軸方向一端部に流体が流入する流入口、および軸方向他端部に流体を排出する流出口を有する筒状のケースと、前記ケース内で前記流入口と流出口との間に互いに隙間を置いて前記ケースの軸方向に積層された複数層の金属イオン除去構体と、前記ケース内で前記金属イオン除去構体と交互に積層され、前記金属イオン除去構体間に密閉された液溜まり用の密閉された空間層を形成するスペーサ枠と、を備え、各金属イオン除去構体は、隙間を置いて対向しているとともにそれぞれ流体を透過する一対の保持体と前記保持体間に収納された複数の粒子状の金属イオン吸着物質とを有している燃料電池装置。 - 前記イオンフィルタは、前記燃料供給部と前記起電部との間に配置されている請求項1に記載の燃料電池装置。
- 前記ケースの流入口および排出口は鉛直方向に並んで配設され、前記複数の金属イオン除去構体は鉛直方向に沿って積層されている請求項1に記載の燃料電池装置。
- 前記一対の保持体は、それぞれメッシュ状に形成されている請求項1に記載の燃料電池装置。
- 前記各金属イオン除去構体は保持枠を有し、前記一対の保持体はそれぞれ前記保持枠に固定された周縁部を有している請求項1に記載の燃料電池装置。
- 前記複数のスペーサ枠は、前記金属イオン除去構体の保持枠と交互に積層され前記ケースの一部を構成している請求項5に記載の燃料電池装置。
- 前記各金属イオン除去構体の金属イオン吸着物質は、前記金属イオン除去構体の積層方向において、前記保持体間に層状に設けられている請求項1に記載の燃料電池装置。
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