JPH04223058A - 液体燃料電池の燃料タンク - Google Patents
液体燃料電池の燃料タンクInfo
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- JPH04223058A JPH04223058A JP2406921A JP40692190A JPH04223058A JP H04223058 A JPH04223058 A JP H04223058A JP 2406921 A JP2406921 A JP 2406921A JP 40692190 A JP40692190 A JP 40692190A JP H04223058 A JPH04223058 A JP H04223058A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体燃料電池の燃料タ
ンクに関する。
ンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液体燃料を使用した燃料電池の燃
料タンクは、リザーバー式タンクといわれ、これは、調
整された燃料をいったんタンクに貯留して、必要量の燃
料を燃料吸出ポンプにより汲み出し燃料電池の燃料極に
供給していた。このような従来技術として、例えば、特
開昭６３−１３６４７２号公報、及び特開昭６４−７７
８７６号公報に記載されるものがあった。
料タンクは、リザーバー式タンクといわれ、これは、調
整された燃料をいったんタンクに貯留して、必要量の燃
料を燃料吸出ポンプにより汲み出し燃料電池の燃料極に
供給していた。このような従来技術として、例えば、特
開昭６３−１３６４７２号公報、及び特開昭６４−７７
８７６号公報に記載されるものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記のリザーバー式タ
ンクから燃料電池の燃料極へ液体燃料を供給するのにポ
ンプが必要であり、このポンプを駆動するためにエネル
ギーが必要であった。そのため燃料電池全体のエネルギ
ー効率の面からは、その効率を悪くしていた。また、燃
料タンク内の燃料を全部使い果たすためには、燃料が残
り少なくなるとポンプの吸い込み口が燃料の液面より上
にならないように、ポンプの吸い込み口を燃料タンクの
出来る限り下に配置しなければならなかった。しかしな
がら、ポンプのストレーナの吸い込み口を一番下に配置
することは困難なことである。そして、自動車等の可搬
式燃料電池はいつもその燃料タンクが水平に保たれてい
るとは限らないので、その燃料電池の燃料排出口は燃料
タンク内の燃料液面に対して相対的に様々な位置になる
。そうすると、タンク内の燃料が残り少なくなると液面
に対して燃料排出口は上になることもあり、そのような
場合、内部の燃料は排出できず利用することができない
。
ンクから燃料電池の燃料極へ液体燃料を供給するのにポ
ンプが必要であり、このポンプを駆動するためにエネル
ギーが必要であった。そのため燃料電池全体のエネルギ
ー効率の面からは、その効率を悪くしていた。また、燃
料タンク内の燃料を全部使い果たすためには、燃料が残
り少なくなるとポンプの吸い込み口が燃料の液面より上
にならないように、ポンプの吸い込み口を燃料タンクの
出来る限り下に配置しなければならなかった。しかしな
がら、ポンプのストレーナの吸い込み口を一番下に配置
することは困難なことである。そして、自動車等の可搬
式燃料電池はいつもその燃料タンクが水平に保たれてい
るとは限らないので、その燃料電池の燃料排出口は燃料
タンク内の燃料液面に対して相対的に様々な位置になる
。そうすると、タンク内の燃料が残り少なくなると液面
に対して燃料排出口は上になることもあり、そのような
場合、内部の燃料は排出できず利用することができない
。
【０００４】さらに、燃料としてメタノールを使用した
燃料電池においては、負極及び正極では次の反応が起こ
っている。
燃料電池においては、負極及び正極では次の反応が起こ
っている。
【０００５】
【化１】
【０００６】従って、負極及び正極で生成及び消費され
る水を合計すると、水分子が２個余分に生成される。と
ころでこの生成水の排出は、燃料供給系とは別にそのた
めの設備を設けなければ成らず、装置全体が大がかりな
ものとなって、その維持も用意でなく、コンパクトな可
搬式とすることができない。そこで、本発明は自動車等
の可搬式液体燃料電池の燃料タンクにおいて、燃料を液
体燃料電池へ供給するために特別の動力を用いずに、し
かも燃料タンク内の燃料を最後まで排出でき、生成水の
処理の容易な、しかもコンパクトで可搬式の燃料タンク
を提供することを目的とする。
る水を合計すると、水分子が２個余分に生成される。と
ころでこの生成水の排出は、燃料供給系とは別にそのた
めの設備を設けなければ成らず、装置全体が大がかりな
ものとなって、その維持も用意でなく、コンパクトな可
搬式とすることができない。そこで、本発明は自動車等
の可搬式液体燃料電池の燃料タンクにおいて、燃料を液
体燃料電池へ供給するために特別の動力を用いずに、し
かも燃料タンク内の燃料を最後まで排出でき、生成水の
処理の容易な、しかもコンパクトで可搬式の燃料タンク
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明は、一面が開口されたケーシングとその開
口面を覆うカバー板の間に伸縮自在の弾性膜が挟まれて
固定され、前記カバー板と前記弾性膜の間は燃料室が形
成され、前記カバー板には燃料小部屋が形成され、該燃
料小部屋は前記燃料室と小通路を通じて連絡され、前記
ケーシングには空気抜きの小孔が形成され、前記カバー
板には燃料排出機構が付属した液体燃料電池の燃料タン
クとしたものである。
めに、本発明は、一面が開口されたケーシングとその開
口面を覆うカバー板の間に伸縮自在の弾性膜が挟まれて
固定され、前記カバー板と前記弾性膜の間は燃料室が形
成され、前記カバー板には燃料小部屋が形成され、該燃
料小部屋は前記燃料室と小通路を通じて連絡され、前記
ケーシングには空気抜きの小孔が形成され、前記カバー
板には燃料排出機構が付属した液体燃料電池の燃料タン
クとしたものである。
【０００８】
【作用】弾性膜が張力をかけた状態で張ってあるので、
燃料排出機構からタンク内の燃料室に注入された燃料は
圧力がかかった状態で収容されている。このため、カバ
ー板の燃料小部屋には燃料室からその内圧により常に燃
料が供給され、最後まで貯留している。そして、燃料タ
ンクの燃料を取り出すときには、燃料小部屋に絶えず供
給される燃料を燃料排出機構を通じて取り出すことがで
きる。
燃料排出機構からタンク内の燃料室に注入された燃料は
圧力がかかった状態で収容されている。このため、カバ
ー板の燃料小部屋には燃料室からその内圧により常に燃
料が供給され、最後まで貯留している。そして、燃料タ
ンクの燃料を取り出すときには、燃料小部屋に絶えず供
給される燃料を燃料排出機構を通じて取り出すことがで
きる。
【０００９】
【実施例】図１〜３は本発明の燃料タンクを示し、図１
はその正面図、図２ａ、図２ｂは図１のＡ−Ａの断面図
を示す。図３は燃料排出機構を示す図である。まず、本
発明の燃料タンクを図１〜３に基づいて説明する。一面
が開放された直方体状のケーシング１と、その開放面の
蓋となるカバー板２とにより箱体が形成される。ケーシ
ング１とカバー板２との間にラテックスゴム等の伸縮性
のある弾性膜５が挿入されてあり、その弾性膜５の端部
は、ケーシング１とカバー板２の接合面において、ケー
シング１とカバー板２によりサンドイッチ状に挟まれて
接着により固定されている。前記カバー板２の中央部付
近には内部にテーパ状の貫通孔をあけた排出板３が接着
により接合されており、その貫通孔は内方が拡がったテ
ーパを有し、その中に針穴を有するゴムの弾性栓４が嵌
着されており、外へは抜けないようになっている。その
弾性栓４の針穴は通常はその弾性栓４の弾性力により、
燃料タンク内の燃料が排出しないように閉じている。
はその正面図、図２ａ、図２ｂは図１のＡ−Ａの断面図
を示す。図３は燃料排出機構を示す図である。まず、本
発明の燃料タンクを図１〜３に基づいて説明する。一面
が開放された直方体状のケーシング１と、その開放面の
蓋となるカバー板２とにより箱体が形成される。ケーシ
ング１とカバー板２との間にラテックスゴム等の伸縮性
のある弾性膜５が挿入されてあり、その弾性膜５の端部
は、ケーシング１とカバー板２の接合面において、ケー
シング１とカバー板２によりサンドイッチ状に挟まれて
接着により固定されている。前記カバー板２の中央部付
近には内部にテーパ状の貫通孔をあけた排出板３が接着
により接合されており、その貫通孔は内方が拡がったテ
ーパを有し、その中に針穴を有するゴムの弾性栓４が嵌
着されており、外へは抜けないようになっている。その
弾性栓４の針穴は通常はその弾性栓４の弾性力により、
燃料タンク内の燃料が排出しないように閉じている。
【００１０】排出板３に対面するカバー板２の中央部に
は、排出板３の開口よりは小さい有底の穴が穿ってあり
、燃料小部屋６となっている。該燃料小部屋６の開口は
、前記弾性栓４の針穴が燃料小部屋６に面するように弾
性栓４で閉じられている。そして、その弾性栓４で閉じ
られた燃料小部屋６の奥は挿入された燃料取出針１０を
停止する針停止壁７となっている。また、この燃料小部
屋６は小孔８によって燃料室９に通じており、燃料室９
からの液体燃料が燃料小部屋６に常に供給されている。 そして、前記弾性栓４の針穴に、注射針のような内部に
通路を有する燃料取出針１０を突き刺しさえすれば、前
記弾性膜５の伸縮力によって燃料はその燃料取出針１０
の通路を通って燃料が取り出せる構造となっている。
は、排出板３の開口よりは小さい有底の穴が穿ってあり
、燃料小部屋６となっている。該燃料小部屋６の開口は
、前記弾性栓４の針穴が燃料小部屋６に面するように弾
性栓４で閉じられている。そして、その弾性栓４で閉じ
られた燃料小部屋６の奥は挿入された燃料取出針１０を
停止する針停止壁７となっている。また、この燃料小部
屋６は小孔８によって燃料室９に通じており、燃料室９
からの液体燃料が燃料小部屋６に常に供給されている。 そして、前記弾性栓４の針穴に、注射針のような内部に
通路を有する燃料取出針１０を突き刺しさえすれば、前
記弾性膜５の伸縮力によって燃料はその燃料取出針１０
の通路を通って燃料が取り出せる構造となっている。
【００１１】前記カバー板２には通常の樹脂であるポリ
エチレン、ポリプロピレン等が用いられる。また、ケー
シング１の端部にはケーシング内の空気を抜くための空
気抜き穴１１が設けられている。弾性膜５には伸縮性が
あり、メタノールに侵されないラテックスゴムが適して
いる。なおこの実施例では、弾性栓４を嵌着する貫通孔
はカバー板２の中央に設けたが、カバー板２の隅に有っ
ても構わないものである。
エチレン、ポリプロピレン等が用いられる。また、ケー
シング１の端部にはケーシング内の空気を抜くための空
気抜き穴１１が設けられている。弾性膜５には伸縮性が
あり、メタノールに侵されないラテックスゴムが適して
いる。なおこの実施例では、弾性栓４を嵌着する貫通孔
はカバー板２の中央に設けたが、カバー板２の隅に有っ
ても構わないものである。
【００１２】本発明の燃料タンクの吐出特性を図５に基
づいて説明する。図５は燃料タンク内のタンク内圧力及
び吐出圧力の経時変化の圧力−時間曲線と、吐出量の経
時変化の吐出量−時間曲線を示したものである。実験条
件を次に掲げる。使用したラテックスゴムの膜厚は０．
３ｍｍ、取付け時の膜張率は１２０％、充填流体は１０
０％メタノール、流体温度は２３．５℃、燃料取出針１
０は内径０．４ｍｍ、針長は３８ｍｍ、タンク内圧力は
Ｐ１、吐出圧力はＰ２、吐出流量はＱとした。この図５
からは、時間が経過しても安定した吐出量が得られ、燃
料タンクとして使用可能であることがわかる。
づいて説明する。図５は燃料タンク内のタンク内圧力及
び吐出圧力の経時変化の圧力−時間曲線と、吐出量の経
時変化の吐出量−時間曲線を示したものである。実験条
件を次に掲げる。使用したラテックスゴムの膜厚は０．
３ｍｍ、取付け時の膜張率は１２０％、充填流体は１０
０％メタノール、流体温度は２３．５℃、燃料取出針１
０は内径０．４ｍｍ、針長は３８ｍｍ、タンク内圧力は
Ｐ１、吐出圧力はＰ２、吐出流量はＱとした。この図５
からは、時間が経過しても安定した吐出量が得られ、燃
料タンクとして使用可能であることがわかる。
【００１３】つぎに、図４は本発明の燃料タンクを組み
込んだ燃料電池システムの回路図である。本発明の燃料
タンクの作動を図４に基づいて説明する。予め、注射針
のような針（前記に説明した燃料取出針１０でもよい）
で弾性栓４にさし込み、液体燃料であるメタノールを注
入し、燃料タンク内を満タンに充填する。ちなみに、図
２ａはメタノールを約半分程度注入した状態を示してい
る。満端に充填された燃料タンクの弾性栓４に燃料取出
針１０を差し込むと、メタノールには弾性膜５の張力を
受けて内圧が有るので、燃料取出針１０の通路からメタ
ノール燃料が一定量排出するとこになる。メタノール燃
料はソレノイドバルブにより流量を調節されて燃料電池
のセルスタック本体に供給される。
込んだ燃料電池システムの回路図である。本発明の燃料
タンクの作動を図４に基づいて説明する。予め、注射針
のような針（前記に説明した燃料取出針１０でもよい）
で弾性栓４にさし込み、液体燃料であるメタノールを注
入し、燃料タンク内を満タンに充填する。ちなみに、図
２ａはメタノールを約半分程度注入した状態を示してい
る。満端に充填された燃料タンクの弾性栓４に燃料取出
針１０を差し込むと、メタノールには弾性膜５の張力を
受けて内圧が有るので、燃料取出針１０の通路からメタ
ノール燃料が一定量排出するとこになる。メタノール燃
料はソレノイドバルブにより流量を調節されて燃料電池
のセルスタック本体に供給される。
【００１４】一方、ファンをまわして大気より空気をセ
ルスタック本体に供給する。セルスタック内の負極と陽
極では前記式１、式２の反応がおこり、その生成物とし
て水が生成される。次にコンデンサにより、排出された
空気と生成した水との分離を行い、水をリザーバに一旦
貯留する。メタノール燃料が燃料タンクより徐々に排出
されるにつれて燃料タンク内のメタノール燃料は減少し
てくるので、弾性膜５の燃料が接していた側と反対の側
の空間が徐々に増える。この空間部分には負圧が生じる
から、この負圧を利用してリザーバに貯留されている水
を空気排出口１１より導く。そうすると、燃料タンク内
部のメタノール燃料が全て排出されたときには、リザー
バからの水で一杯になり、液体燃料電池で生成される水
をこの燃料タンク内に収容することができる。図２ｂは
燃料タンク内のメタノールが全て排出されて、水が空気
排出口より吸い込まれた燃料タンクを示している。
ルスタック本体に供給する。セルスタック内の負極と陽
極では前記式１、式２の反応がおこり、その生成物とし
て水が生成される。次にコンデンサにより、排出された
空気と生成した水との分離を行い、水をリザーバに一旦
貯留する。メタノール燃料が燃料タンクより徐々に排出
されるにつれて燃料タンク内のメタノール燃料は減少し
てくるので、弾性膜５の燃料が接していた側と反対の側
の空間が徐々に増える。この空間部分には負圧が生じる
から、この負圧を利用してリザーバに貯留されている水
を空気排出口１１より導く。そうすると、燃料タンク内
部のメタノール燃料が全て排出されたときには、リザー
バからの水で一杯になり、液体燃料電池で生成される水
をこの燃料タンク内に収容することができる。図２ｂは
燃料タンク内のメタノールが全て排出されて、水が空気
排出口より吸い込まれた燃料タンクを示している。
【００１５】したがって、燃料を全て消費して、あらた
に、新しい燃料タンクをカートリッジ式に取り替えるこ
とによって、燃料は新たにリフィルされ、また、液体燃
料電池より排出された水は廃棄されることになる。
に、新しい燃料タンクをカートリッジ式に取り替えるこ
とによって、燃料は新たにリフィルされ、また、液体燃
料電池より排出された水は廃棄されることになる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、一面が開口されたケーシング
とその開口面を覆うカバー板の間に伸縮自在の弾性膜が
挟まれて固定され、前記カバー板と前記弾性膜の間は燃
料室が形成され、前記カバー板には燃料小部屋が形成さ
れ、該燃料小部屋は前記燃料室と小通路を通じて連絡さ
れ、前記ケーシングには空気抜きの小孔を形成され、前
記カバー板には燃料排出機構が付属した液体燃料電池の
燃料タンクとすることにより、次の効果を有する。
とその開口面を覆うカバー板の間に伸縮自在の弾性膜が
挟まれて固定され、前記カバー板と前記弾性膜の間は燃
料室が形成され、前記カバー板には燃料小部屋が形成さ
れ、該燃料小部屋は前記燃料室と小通路を通じて連絡さ
れ、前記ケーシングには空気抜きの小孔を形成され、前
記カバー板には燃料排出機構が付属した液体燃料電池の
燃料タンクとすることにより、次の効果を有する。
【００１７】１．汲み出しのための余分なポンプのよう
な動力装置は必要ではない。 ２．弾性膜は張力をかけて配置されているので、弾性膜
とカバー板内に圧入された燃料は最後まで燃料小部屋に
排出される。そして燃料取出針を弾性栓に突き刺したと
きはその針の先端は燃料取出部屋内の燃料に必ず到達す
るので、燃料取出針の通路を通って燃料タンク内の燃料
を最後まで、取り出すことができる。
な動力装置は必要ではない。 ２．弾性膜は張力をかけて配置されているので、弾性膜
とカバー板内に圧入された燃料は最後まで燃料小部屋に
排出される。そして燃料取出針を弾性栓に突き刺したと
きはその針の先端は燃料取出部屋内の燃料に必ず到達す
るので、燃料取出針の通路を通って燃料タンク内の燃料
を最後まで、取り出すことができる。
【００１８】３．燃料電池の姿勢にかかわりなく燃料タ
ンク内の燃料はその排出針から取り出せる。 ４．燃料を交換するときは、燃料タンクをそのまま交換
するだけでよいので、燃料をワンタッチですばやく交換
することができる。 ５．燃料電池システムで発生する水をタンク内に生じた
負圧で回収することができ、燃料のリフィル時にそのま
まタンクごと廃棄できる。したがって、燃料電池の設置
環境を損なうことがない。
ンク内の燃料はその排出針から取り出せる。 ４．燃料を交換するときは、燃料タンクをそのまま交換
するだけでよいので、燃料をワンタッチですばやく交換
することができる。 ５．燃料電池システムで発生する水をタンク内に生じた
負圧で回収することができ、燃料のリフィル時にそのま
まタンクごと廃棄できる。したがって、燃料電池の設置
環境を損なうことがない。
【００１９】６．生成水の回収のための汲み出しポンプ
のような動力装置は必要ではない。
のような動力装置は必要ではない。
【図１】本発明の燃料タンクの正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａの断面図を示す。
【図３】本発明の燃料タンクの燃料排出機構を示す。
【図４】本発明の燃料タンクを組み込んだ燃料電池シス
テムの回路図である。
テムの回路図である。
【図５】タンク内圧力及び吐出圧力の経時変化の圧力−
時間曲線と、吐出量の経時変化の吐出量−時間曲線を示
したものである。
時間曲線と、吐出量の経時変化の吐出量−時間曲線を示
したものである。
１ ケーシング
２ カバー板
３ 排出板
４ 弾性栓
５ 弾性膜
６ 燃料小部屋
９ 燃料室
１０ 燃料取出針
Claims (1)
- 【請求項１】 一面が開口されたケーシングとその開
口面を覆うカバー板の間に伸縮自在の弾性膜が挟まれて
固定され、前記カバー板と前記弾性膜の間は燃料室が形
成され、前記カバー板には燃料小部屋が形成され、該燃
料小部屋は前記燃料室と小通路を通じて連絡され、前記
ケーシングには空気抜きの小孔を形成され、前記カバー
板には燃料排出機構が付属した液体燃料電池の燃料タン
ク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2406921A JPH04223058A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 液体燃料電池の燃料タンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2406921A JPH04223058A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 液体燃料電池の燃料タンク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04223058A true JPH04223058A (ja) | 1992-08-12 |
Family
ID=18516539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2406921A Withdrawn JPH04223058A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 液体燃料電池の燃料タンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04223058A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002100376A (ja) * | 2000-07-24 | 2002-04-05 | Alcatel | ハンドヘルドデバイス内の燃料貯蔵システム |
| JP2003036879A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-02-07 | Casio Comput Co Ltd | 電源システム |
| JP2003086218A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Yuasa Corp | 直接ジメチルエーテル形燃料電池 |
| EP1087455A3 (en) * | 1999-09-21 | 2004-03-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Liquid fuel-housing tank for fuel cell and fuel cell |
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