JPWO2010143254A1 - 水素濃度測定装置、および燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
Description
図8には、その他の実施形態に係る燃料電池システム10の概略構成を示す。なお、図6に示す燃料電池システム10に含まれる同一の構成については、同一の参照番号を付すことでその詳細な説明を省略する。図8に示す燃料電池システム10は、図6に示す燃料電池システムと同様に水素循環式のシステムであるが、水素濃度センサ15に代えて電気化学的セル150を備える。電気化学的セル150は、電解質膜150cを挟んで設けられた入口電極150aと出口電極150bを有しており、該入口電極150aは連通路130を介して循環経路12と接続されており、また該出口電極150bも連通路140を介して循環経路12と接続されているが、連通路140と循環経路12との接続位置は、連通路130と循環経路12の接続位置よりも、循環経路12内のアノードオフガスの流れに沿う方向において下流側、即ち水素供給路11寄りの位置となる。
Claims (6)
- 測定対象ガスに含まれる水素の濃度を測定する水素濃度測定装置であって、
プロトン導電型の電解質膜を挟んで設けられた入口電極および出口電極を有し、前記測定対象ガスが該入口電極に導入され、且つ該入口電極と該出口電極との間に電流が流れることで該測定対象ガスに含まれる水素を該出口電極に選択的に透過させる水素透過部と、
前記水素透過部において前記入口電極と前記出口電極との間に流れる電流を制御する電流制御部と、
前記入口電極内に前記対象ガスが導入され前記電流制御部によって前記入口電極と前記出口電極との間に電流が流れた状態で、該電流を流し始めた所定の開始時期から、該入口電極と該出口電極との間の印加電圧の時間変化率が所定の時間変化率に到達するまでの到達時間に基づいて、前記測定対象ガスに含まれる水素濃度を算出する水素濃度算出部と、
を備える水素濃度測定装置。 - 前記電流制御部は、前記水素濃度算出部によって水素濃度が算出される間においては、前記入口電極と前記出口電極との間には一定電流を流す、
請求項1に記載の水素濃度測定装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の水素濃度測定装置を有し、水素を含む燃料ガスが燃料電池での電気化学反応のためにそのアノード電極側に供され且つ該燃料電池からのアノードオフガスの一部又は全部が再び該電気化学反応のために該燃料電池のアノード電極側に循環可能となるように循環経路を有する燃料電池システムであって、
前記水素濃度測定装置は、前記循環経路を流れるアノードオフガスが前記入口電極に導入されることで、該循環経路内のアノードオフガスの水素濃度を測定可能となるように設けられ、
前記水素濃度測定装置によって測定された水素濃度に基づいて、前記循環経路内のアノードオフガスがシステム外に排出される、
燃料電池システム。 - 前記水素濃度測定装置が備える前記水素透過部によって前記出口電極側に透過させられた水素は、前記燃料電池のアノード電極側に再び供給される、
請求項3に記載の燃料電池システム。 - 水素を含む燃料ガスが燃料電池での電気化学反応のためにそのアノード電極側に供され、且つ該燃料電池からのアノードオフガスの一部又は全部が再び該電気化学反応のために該燃料電池のアノード電極側に循環可能となるように循環経路が設けられた燃料電池システムであって、
プロトン導電型の電解質膜を挟んで設けられた入口電極および出口電極を有し、前記燃料電池から排出されるアノードオフガスの一部又は全部が前記入口電極に対して供給されるように前記循環経路に接続され、且つ該入口電極と出口電極との間に電流が流れることで該アノードオフガスに含まれる水素を該出口電極に選択的に透過させ、該透過された水素が該燃料電池のアノード電極側に供給可能に接続された電気化学的セルと、
前記電気化学的セルにおいて前記入口電極と前記出口電極との間に流れる電流を制御する電流制御部と、
前記電気化学的セルにおいて前記入口電極内に前記循環経路を流れるアノードオフガスが導入され前記電流制御部によって前記入口電極と前記出口電極との間に電流が流れた状態で、該電流を流し始めた所定の開始時期から、該入口電極と該出口電極との間の印加電圧の時間変化率が所定の時間変化率に到達するまでの到達時間に基づいて、前記アノードオフガスに含まれる水素濃度を算出する水素濃度算出部と、
を備える燃料電池システム。 - 前記電気化学的セルの入口電極側に設けられ、少なくとも該入口電極内のアノードオフガスをシステム外に排出する排出部と、
前記水素濃度算出部によって算出された水素濃度に基づいて、前記排出部によるアノードオフガスの排出を制御する排出制御部と、
を更に備える、請求項5に記載の燃料電池システム。
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