JP2006221862A - 燃料電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】燃料と水を均一に混合することができ、安定した発電が可能な燃料電池を提供する。
【解決手段】燃料電池は、化学反応により発電を行う起電部と、燃料を収容した燃料タンクと、燃料タンクから燃料供給路18を通して供給された燃料と水とを混合して起電部に供給するための燃料水溶液を生成する混合タンク54と、起電部と燃料タンクとの間で燃料を循環させるアノード流路と、起電部に空気を供給する空気供給部と、起電部から送出される水蒸気を凝縮することで得られる水を混合容器に導くカソード流路と、を備えている。混合タンクは、カソード流路に接続されているとともに鉛直方向に対して傾斜して延び混合タンク内に対流を生じさせる水流入口84と、燃料供給路に接続されているとともに鉛直方向に対して水流入口の上方に位置した燃料流入口85と、を有している。
【選択図】 図6
【解決手段】燃料電池は、化学反応により発電を行う起電部と、燃料を収容した燃料タンクと、燃料タンクから燃料供給路18を通して供給された燃料と水とを混合して起電部に供給するための燃料水溶液を生成する混合タンク54と、起電部と燃料タンクとの間で燃料を循環させるアノード流路と、起電部に空気を供給する空気供給部と、起電部から送出される水蒸気を凝縮することで得られる水を混合容器に導くカソード流路と、を備えている。混合タンクは、カソード流路に接続されているとともに鉛直方向に対して傾斜して延び混合タンク内に対流を生じさせる水流入口84と、燃料供給路に接続されているとともに鉛直方向に対して水流入口の上方に位置した燃料流入口85と、を有している。
【選択図】 図6
Description
本発明は、電子機器等の電源として使用される燃料電池に関する。
現在、携帯可能なノート型のパーソナルコンピュータ(以下、ノートPCと称する)、モバイル機器等の電子機器の電源としては、主に、リチウムイオンバッテリなどの二次電池が用いられている。近年、これら電子機器の高機能化に伴う消費電力の増加や更なる長時間使用の要請から、高出力で充電の必要のない小型燃料電池が新たな電源として期待されている。燃料電池には種々の形態があるが、特に、燃料としてメタノール溶液を使用するダイレクトメタノール方式の燃料電池(以下、DMFCと称する)は、水素を燃料とする燃料電池に比べて燃料の取扱いが容易で、システムが簡易であることから、電子機器の電源として注目されている。
この種の燃料電池として、希釈循環システムを採用した燃料電池が提案されている(例えば、特許文献1)。システム内で循環するのは低濃度のメタノール水溶液である。発電によるメタノールの消費に対しては高濃度のメタノールを補充し、水の消費に対しては化学反応により生成される水を回収することで補充を行っている。このため、補充される高濃度のメタノールと水とを混合してメタノールを希釈するための混合タンクが設けられている。起電部はアノードおよびカソードを備え、アノード側に希釈されたメタノールを、カソード側に空気を供給することにより、化学反応によって発電を行う。
特開2004−95376号公報
上記構成の燃料電池において、発電を支障なく継続させるためには、起電部に供給されるメタノール水溶液中のメタノール濃度が所定の範囲内に収まるように維持する必要がある。そのため、混合タンクでは、供給されたメタノールと水とを確実に効率良く混合する必要がある。しかしながら、メタノールは水に比較して比重が大きく、混合タンクの底側に溜まり易く、水を均一に混合することが難しい。
また、メタノールと水を均一に混合するため、混合タンク内に回転羽根のような混合機構を設けることも考えられるが、この場合、モータ等の駆動源が必要となり、燃料電池の大型化、構造の複雑化を招くとともに、消費電力が増加し燃料電池本来の機能が損なわれる。
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、燃料と水を均一に混合することができ、安定した発電が可能な燃料電池を提供することにある。
上記課題を達成するため、この発明の態様に係る燃料電池は、化学反応により発電を行う起電部と、燃料を収容した燃料タンクと、前記燃料タンクから燃料供給路を通して供給された燃料と水とを混合して前記起電部に供給するための燃料水溶液を生成する混合タンクと、前記起電部と混合タンクとの間で燃料を循環させるアノード流路と、前記起電部に空気を供給する空気供給部と、前記起電部から送出される水蒸気を凝縮することで得られる水を前記混合容器に導くカソード流路と、を備え、
前記混合タンクは、前記カソード流路に接続されているとともに鉛直方向に対して傾斜して延び前記混合タンク内に対流を生じさせる水流入口と、前記燃料供給路に接続されているとともに鉛直方向に対して前記水流入口の上方に位置した燃料流入口と、を有している。
前記混合タンクは、前記カソード流路に接続されているとともに鉛直方向に対して傾斜して延び前記混合タンク内に対流を生じさせる水流入口と、前記燃料供給路に接続されているとともに鉛直方向に対して前記水流入口の上方に位置した燃料流入口と、を有している。
この発明の他の態様に係る燃料電池は、化学反応により発電を行う起電部と、燃料を収容した燃料タンクと、前記燃料タンクから燃料供給路を通して供給された燃料と水とを混合して前記起電部に供給するための燃料水溶液を生成する混合タンクと、前記起電部と混合タンクとの間で燃料を循環させるアノード流路と、前記起電部に空気を供給する空気供給部と、前記起電部から送出される水蒸気を凝縮することで得られる水を前記混合タンクに導くカソード流路と、を備え、
前記混合タンクは、前記燃料供給路に接続された燃料流入口と、前記カソード流路に接続されているとともに前記燃料流入口方向に水を流入する水流入口と、を有している。
前記混合タンクは、前記燃料供給路に接続された燃料流入口と、前記カソード流路に接続されているとともに前記燃料流入口方向に水を流入する水流入口と、を有している。
以上のように構成された本発明によれば、燃料と水を均一に混合することができ、安定した発電が可能な燃料電池を提供することができる。
以下、図面を参照しながら、この発明の第1の実施形態に係る燃料電池について詳細に説明する。
図1および図2に示すように、燃料電池10は、メタノールを液体燃料としたDMFCとして構成され、電子機器、例えば、パーソナルコンピュータ11の電源として使用可能に構成されている。
図1および図2に示すように、燃料電池10は、メタノールを液体燃料としたDMFCとして構成され、電子機器、例えば、パーソナルコンピュータ11の電源として使用可能に構成されている。
燃料電池10は筐体12を備えている。この筐体12は、ほぼ角柱状に形成され水平に延びた本体14と、本体から延出した載置部16とを有している。載置部16は、平坦な矩形状に形成され、パーソナルコンピュータ11の後部を載置可能に形成されている。後述するように、本体14内には、発電部を構成する燃料タンク、起電部、混合タンク等が配置されている。載置部16には、パーソナルコンピュータ11をロックするロック機構等が配置されている。
図1に示すように、載置部16の上面には、パーソナルコンピュータ11と接続するためのコネクタ32が設けられている。パーソナルコンピュータ11の例えば底面後部には、燃料電池10側のコネクタ32と接続するための図示しないコネクタが設けられ、コネクタ32と機械的、電気的に接続される。載置部16の三箇所には、ロック機構を構成する位置決め突起41およびフック38が設けられている。これらの位置きめ突起41およびフック38は、パーソナルコンピュータ11の底面後部と係合し、載置部16に対してパーソナルコンピュータ11を位置決め、保持する。また、載置部16には、パーソナルコンピュータ11を燃料電池10から取り外す際、ロック機構のロックを解除するイジェクトボタン40が設けられている。載置部16内には、後述する発電部の動作を制御する制御部が設けられている。
図1および図4に示すように、本体14の壁部には多数の通気孔20、21、22が形成されている。本体14の前端部には、燃料電池の動作状態を示す複数のインジケータ23が設けられている。後述するように、発電部を構成する燃料タンク50は脱着自在な燃料カートリッジとして構成されている。本体14の一側部は、燃料タンク50の脱着時に取り外し可能なカバー51として形成されている。
次に、発電部の構成について詳細に説明する。図3は、発電部の系統図を示したものであり、特にDMFCスタックにより構成された起電部52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。図3および図4に示すように、発電部は、本体14内の一側部に設けられた燃料タンク50、本体内の中央部に設けられ化学反応により発電を行う起電部52、本体内の他側部に設けられた混合タンク54を備えている。燃料タンク50には、液体燃料として高濃度のメタノールが収容されている。この燃料タンク50は本体14に対して脱着自在なカートリッジとして形成されている。
燃料タンク50は燃料供給路18を介して混合タンク54に接続され、この燃料供給路には、燃料タンクから混合タンクへ燃料を供給する第1送液ポンプ56、電磁弁63が設けられている。図5に示すように、起電部52は複数のセルを積層して構成され、各セルは、アノード(燃料極)58aとカソード(空気極)58bとの間に電解質膜60を挟持して構成されている。起電部52の周囲には、多数の冷却フィン61が設けられている。
図3および図4に示すように、本体14の内部には、エアバルブ62を介して起電部52のカソード58bに空気を供給する送気ポンプ64が設けられている。送気ポンプ64は空気供給部を構成している。起電部52と混合タンク54との間には燃料供給管66aおよび燃料回収管66bが接続され、起電部のアノード58aと混合タンク54との間で燃料を循環させるアノード流路を形成している。燃料供給管66aには、フィルタ24、混合タンク54から起電部52へ燃料を供給する第2送液ポンプ68、イオンフィルタ25、逆止弁27が接続されている。燃料供給管66aおよび燃料回収管66bの周囲にはそれぞれ鉛直方向に延びた多数の放熱フィン69が取り付けられ、アノード冷却器70を構成している。
起電部52には排出管72が接続され、カソード58bから発電により生じた生成物および空気を排出するカソード流路を形成している。カソード流路は、起電部52から延出した第1流路72aと、第1流路から複数に分岐しているとともにそれぞれ水平方向に対し傾斜して延びた複数の分岐流路72bと、第1流路および各分岐流路の下端に連通し第1流路から排出された水および分岐路で凝縮した水を貯溜する貯溜部(水回収タンク)72cと、貯溜部内に貯溜された水を混合タンク54に導く第1回収流路72dと、分岐流路の上端に連通した第2流路72eと、を有している。本実施形態において、複数の分岐流路72bはそれぞれ鉛直方向に沿って延びている。また、第1回収流路72dは、アノード冷却器70と混合タンク54との間で燃料回収管66bに連通し、この燃料回収管66bを介して混合タンクに接続されている。
第1回収流路72dには、貯溜部72c内の水を混合タンク54に供給する水回収ポンプ76が設けられている。また、貯溜部72c内には、この貯溜部内に溜まった水の水位を検出する水位センサ77が設けられている。
複数の分岐流路72bを形成している排出管72の周囲にはそれぞれ水平方向に延びた多数の放熱フィン74が取り付けられカソード冷却器75を構成している。複数の分岐流路72bを含むカソード冷却器75は、アノード冷却器70と隙間を置いて対向配置されている。第2流路72eはほぼ水平に延びているとともに、本体14の通気孔22に向かって開口した排気口78を備えている。本体14の前壁に形成された通気孔20は、カソード冷却器75と対向して設けられている。
第2流路72eにおいて、排気口78の近傍には排気フィルタ80および排気バルブ81が設けられている。排気フィルタ80は、例えば、金属触媒等により構成され、カソード流路を通して排気される空気中に含まれるメタノール等の有害物質を除去する。排気フィルタ80の鉛直方向の下方には、水回収部28が設けられ、第2流路72eに連通している。また、カソード流路は、水回収部28内に回収された水を第1回収流路72dに導く第2回収流路72fを有している。この第2回収流路72fは、水回収ポンプ76と混合タンク54との間で第1回収流路72dに接続されている。
水回収ポンプ76と混合タンク54との間で第1回収流路72dには、混合タンク54から水回収ポンプ76側への水の逆流を規制する逆止弁42が設けられている。この逆止弁42と水回収部28との間で第2回収流路72fには、水回収ポンプ76から水回収部28側への水の逆流を規制する逆止弁44が設けられている。
図4に示すように、本体14内において、アノード冷却器70とカソード冷却器75との間には、遠心ファンからなる冷却ファン82が設けられ、アノード冷却器およびカソード冷却器と対向している。冷却ファン82は、羽根の回転軸がほぼ水平に、かつ、アノード冷却器70およびカソード冷却器75と直交するように配置されている。
図6および図7に示すように、混合タンク54は、ほぼ角筒形状に形成され、それぞれ水平に延びた底壁54aおよび天壁54b、鉛直方向に延びた側壁54cを有している。底壁54aには水流入口84が形成され、この水流入口には、カソード流路の一部を構成した燃料回収管66bが接続されている。後述するように、水流入口84には、燃料回収管66bを通して、回収された水、二酸化炭素、および燃料が供給される。水流入口84は、混合タンク54内に対流を生じさせるように、鉛直方向に対して傾斜して延びている。本実施形態において、水流入口84は、水平方向に向かって開放している。
図6および図7に示すように、混合タンク54は、ほぼ角筒形状に形成され、それぞれ水平に延びた底壁54aおよび天壁54b、鉛直方向に延びた側壁54cを有している。底壁54aには水流入口84が形成され、この水流入口には、カソード流路の一部を構成した燃料回収管66bが接続されている。後述するように、水流入口84には、燃料回収管66bを通して、回収された水、二酸化炭素、および燃料が供給される。水流入口84は、混合タンク54内に対流を生じさせるように、鉛直方向に対して傾斜して延びている。本実施形態において、水流入口84は、水平方向に向かって開放している。
混合タンク54の側壁54cには燃料流入口85が形成され、鉛直方向に対して水流入口84の上方に位置している。燃料流入口85には燃料供給路18が接続され、この燃料供給路18を通して燃料タンク50から高濃度のメタノールが供給される。燃料流入口85はほぼ水平方向に沿って開口している。
混合タンク54は鉛直方向に延びた中心軸Cを有し、水流入口84は中心軸Cに対し偏心して設けられている。また、水流入口84は、この水流入口から流入した水、二酸化炭素、燃料によって混合タンク54内に形成される対流の方向が、燃料流入口85から混合タンク54内に流入するメタノールのぶつかるように、燃料流入口85に向かって開口している。
混合タンク54の底壁には、混合タンク内の希釈メタノールを送出する燃料供給口86が形成され、この燃料供給口86には燃料供給管66aが接続されている。燃料供給口86は、混合タンク54の中心軸Cに対し偏心して設けられているとともに、混合タンク内に生じた対流の向きと向い合う方向に開口している。
その他、発電部は、混合タンク54内に収容された燃料の濃度を検出する濃度センサ88、この濃度センサに送られる燃料を冷却する濃度センサ冷却器87を備えている。
図3に示すように、本体14内に配設され発電部を構成している第1および第2送液ポンプ56、68、送気ポンプ64、水回収ポンプ76、エアバルブ62、排気バルブ81、冷却ファン82は制御部30に電気的に接続され、この制御部によって制御される。また、水位センサ77および濃度センサ88は制御部30に接続され、それぞれ検知信号を制御部に出力する。なお、これらの電装部品、センサと制御部30とを接続した図示しない配線は、本体14内から載置部16内へ引き回されている。
図3に示すように、本体14内に配設され発電部を構成している第1および第2送液ポンプ56、68、送気ポンプ64、水回収ポンプ76、エアバルブ62、排気バルブ81、冷却ファン82は制御部30に電気的に接続され、この制御部によって制御される。また、水位センサ77および濃度センサ88は制御部30に接続され、それぞれ検知信号を制御部に出力する。なお、これらの電装部品、センサと制御部30とを接続した図示しない配線は、本体14内から載置部16内へ引き回されている。
上記構成の燃料電池10をパーソナルコンピュータ11の電源として用いる場合、まず、パーソナルコンピュータの後端部を燃料電池の載置部16に載置し、所定位置にロックするとともにコネクタ32を介して電気的に接続する。この状態で燃料電池10の発電を開始する。この場合、第1送液ポンプ56により燃料タンク50から混合タンク54に高濃度のメタノールが供給され、起電部52から還流する溶媒としての水と混合され所定の濃度に希釈される。混合タンク54内で希釈されたメタノールは、第2送液ポンプ68により、アノード流路を通して起電部52のアノード58aに供給される。一方、起電部52のカソード58bには送気ポンプ64により空気が供給される。図6で示したように、供給されたメタノールおよび空気は、アノード58aとカソード58bとの間に設けられた電解質膜60で化学反応し、これにより、アノード58aとカソード58bとの間に電力が発生する。起電部52で発生した電力は、制御部30、コネクタ32を介してパーソナルコンピュータ11へ供給される。
発電反応に伴い、起電部52には反応生成物として、アノード58a側に二酸化炭素、カソード58b側に水が生成される。アノード58a側に生じた二酸化炭素および化学反応に供されなかったメタノールはアノード流路へ送られ、アノード冷却器70を通して冷却された後、混合タンク54に還流する。二酸化炭素は混合タンク54内で気化し、カソード冷却器75、排気バルブ81を介して、最終的には排気口78から外部へ排気される。
カソード58b側に生じた水は、その大部分が水蒸気となり空気とともにカソード流路に排出される。排出された水および水蒸気は、第1流路72aを通り、水は貯溜部72cに送られる。また、水蒸気および空気は、分岐流路72bを通り第2流路72eまで上方に向かって流れる。この際、各分岐流路72bを流れる水蒸気はカソード冷却器75によって冷却されて凝縮する。凝縮により生じた水は、重力により分岐流路72b内を下方に流れ、貯溜部72cに回収される。貯溜部72c内に回収された水は、水回収ポンプ76により混合タンク54へ送られ、メタノールと混合された後、再び起電部52へ供給される。
第2流路72eに送られた空気および水蒸気の一部は、水回収部28に送られる。この際、水蒸気は第2流路72e内で結露し、これにより生じた水は水回収部28に回収される。また、空気および空気中に飛沫したメタノールは排気フィルタ80に送られ、ここで、メタノールが排気フィルタによって除去される。空気は排気バルブ81を通り、排気口78から本体14内に排気され、更に、本体の通気孔22を通して外部に排気される。なお、起電部52のアノード側から排出された二酸化炭素は、第2流路72eを通り、排気口78から本体14内に排気され、更に、本体の通気孔22を通して外部に排気される。
燃料電池10の動作中、冷却ファン82が駆動され、本体14に形成された通気孔20および通気孔21を通して外気が本体14内に導入される。図4に示すように、通気孔20を通して本体14内に導入された外気および本体14内の空気は、カソード冷却器75の周囲を通りこれを冷却した後、冷却ファン82に吸気される。通気孔21を通して本体14内に導入された外気および本体14内の空気は、アノード冷却器70の周囲を通ってこれを冷却した後、冷却ファン82に吸気される。
冷却ファン82に吸気された空気は、冷却ファンの図示しない排気口ら本体14内に排気され、本体14内を通った後、通気孔22から外部に排気される。その際、冷却ファン82から排気された空気は、カソード流路の排気口78からの排気された空気、二酸化炭素と混ざり合い、一緒に通気孔22から本体外部に排気される。また、冷却ファン82から排気された空気は、起電部52およびその周囲を冷却した後、本体14の外部に排気される。
混合タンク54内におけるメタノールの濃度は濃度センサ88によって検出される。制御部30は、検出された濃度に応じて水回収ポンプ76を作動させ、貯溜部72c内の水を混合タンク54に供給することにより、メタノールの濃度を一定に維持する。また、カソード流路内における水の回収量、つまり、水蒸気の凝縮量は、貯溜部72cに回収された水の水位に応じて、カソード冷却器75の冷却能力を制御することにより調整される。ここでは、水位センサ77により検出された水位に応じて冷却ファン82の駆動電圧を制御することにより、カソード冷却器75の冷却能力を調整し、水の回収量を制御する。
水の回収時、水回収ポンプ76は制御部30により正転駆動される。これにより、逆止弁42が開き、逆止弁44が閉じられる。そして、貯溜部72c内の水は、第1回収流路72dおよび逆止弁42を通って混合タンク54へ送られる。
また、制御部30は、例えば、一定の動作期間ごとに水回収ポンプ76を所定時間、逆転駆動し、水回収部28内に溜まった水を貯溜部72cに回収する。すなわち、水回収ポンプ76を逆転駆動されると、逆止弁44が開き、逆止弁42が閉じられる。そして、水回収部28内に溜まった水および第2流路72e内で結露した水は、第2回収流路72f、逆止弁44、および第1回収流路72dを通って貯溜部72cに回収される。その後、回収された水は、混合タンク54へ供給され、メタノールの希釈に用いられる。
図6および図7に示すように、混合タンク54において、アノード58a側に生じた二酸化炭素、化学反応に供されなかったメタノール、および貯溜部72cからアノード流路を通して回収された水は、燃料回収管66bを通り、水流入口84から混合タンク54内に送られる。そして、混合タンク54内に流入した二酸化炭素、メタノール、および水は、混合タンク54内に、中心軸Cを中心とし底壁54a側から天壁側へ流れる渦状の対流を生じさせる。また、燃料供給路18を通して燃料流入口85から混合タンク54内に流入した高濃度のメタノールは、混合タンク54内の対流にぶつかって攪拌され、水流入口84から流入した水、燃料と混合される。これにより、混合タンク54のメタノール水溶液は効率良く混合され、均一な濃度に維持される。
また、混合タンク54内で混合されたメタノール水溶液は、混合タンク54の底壁54aに設けられた燃料供給口86から燃料供給管66aに供給される。この際、燃料供給口86は、混合タンク54内に生じた対流の向きと向い合う方向に開口しているため、メタノール水溶液は燃料供給口86に円滑に送られる。
以上のように構成された燃料電池10によれば、混合タンク54内で高濃度のメタノールと水とを効率良く攪拌し均一に混合することができる。この際、攪拌羽根等の攪拌機構を設けることなく、混合タンク54内に生じる対流を利用して混合タンク内を攪拌し、メタノールと水を均一に混合することができる。従って、燃料電池の大型化、構造の複雑化、消費電力の増加を生じることなく一定濃度のメタノール水溶液を供給することが可能となり、安定した発電が可能な燃料電池を実現することができる。
上述した実施形態において、混合タンク54の水流入口84は、水平方向に開口した構成としたが、これに限らず、水流入口84は、鉛直方向に対して傾斜した方向に延びていればよい。図8に示すように、この発明の第2の実施形態に係る燃料電池によれば、混合タンク54の底壁54aは水平に延び、この底壁54aに形成された水流入口84は、鉛直方向に対し傾斜して、かつ、水平方向に対し傾斜して延びている。
また、図9に示すように、この発明の第3の実施形態に係る燃料電池によれば、混合タンク54の底壁54aは水平方向に対し傾斜して延びている。底壁54aに形成された水流入口84は、鉛直方向に対し傾斜して、かつ、水平方向に対し傾斜して延びている。
第2および第3の実施形態において、燃料電池の他の構成は前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。そして、第2および第3の実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
前述した実施形態によれば、混合タンク54はほぼ角筒形状としたが、これに限らず、円筒形状等、他の任意の形状とすることができる。また、混合タンクの水流入口は、混合タンクの中心軸に対して偏心した位置に設けたが、対流を生じさせる位置であれば、中心軸上に設けることも可能である。
発電部は、燃料タンク50、起電部52、アノード冷却器70およびカソード冷却器75、混合タンク54を順番に並べて配置した構成としたが、これらの配置は必要に応じて種々変更可能である。この発明に係る燃料電池は、上述したパーソナルコンピュータに限らず、モバイル機器、携帯端末等の他の電子機器の電源としても使用可能である。燃料電池の形式としは、DMFCに限らず、PEFC(Polymer Electrolyte Fuel Cell)等の他の形式としてもよい。
10…燃料電池、 11…パーソナルコンピュータ、 14…本体、
18…燃料供給路、 16…載置部、 28…水回収部、 32…コネクタ、
50…燃料タンク、 52…起電部、 54…混合タンク、 54a…底壁、
66a…燃料供給管、 66b…燃料回収管、 70…アノード冷却器、
72…排出管、 75…カソード冷却器、 84…水流入口、 85…燃料流入口、
86…燃料供給口
18…燃料供給路、 16…載置部、 28…水回収部、 32…コネクタ、
50…燃料タンク、 52…起電部、 54…混合タンク、 54a…底壁、
66a…燃料供給管、 66b…燃料回収管、 70…アノード冷却器、
72…排出管、 75…カソード冷却器、 84…水流入口、 85…燃料流入口、
86…燃料供給口
Claims (7)
- 化学反応により発電を行う起電部と、
燃料を収容した燃料タンクと、
前記燃料タンクから燃料供給路を通して供給された燃料と水とを混合して前記起電部に供給するための燃料水溶液を生成する混合タンクと、
前記起電部と混合タンクとの間で燃料を循環させるアノード流路と、
前記起電部に空気を供給する空気供給部と、
前記起電部から送出される水蒸気を凝縮することで得られる水を前記混合容器に導くカソード流路と、を備え、
前記混合タンクは、前記カソード流路に接続されているとともに鉛直方向に対して傾斜して延び前記混合タンク内に対流を生じさせる水流入口と、前記燃料供給路に接続されているとともに鉛直方向に対して前記水流入口の上方に位置した燃料流入口と、を有している燃料電池。 - 前記水流入口は、前記燃料流入口に向かって開口している請求項1に記載の燃料電池。
- 前記混合タンクは中心軸を有し、前記水流入口は前記中心軸に対し偏心して設けられている請求項1又は2に記載の燃料電池。
- 前記混合タンクは水平方向に延びた底壁を有し、前記水流入口は前記底壁に設けられている請求項1に記載の燃料電池。
- 前記混合タンクは水平方向に対し傾斜して延びた底壁を有し、前記水流入口は前記底壁に設けられている請求項1に記載の燃料電池。
- 前記混合タンクは、前記アソード流路に接続され前記燃料水溶液を送出する燃料供給口を有し、前記燃料供給口は、前記混合タンク内に生じた対流の向きと向い合う方向に開口している請求項1に記載の燃料電池。
- 化学反応により発電を行う起電部と、
燃料を収容した燃料タンクと、
前記燃料タンクから燃料供給路を通して供給された燃料と水とを混合して前記起電部に供給するための燃料水溶液を生成する混合タンクと、
前記起電部と混合タンクとの間で燃料を循環させるアノード流路と、
前記起電部に空気を供給する空気供給部と、
前記起電部から送出される水蒸気を凝縮することで得られる水を前記混合タンクに導くカソード流路と、を備え、
前記混合タンクは、前記燃料供給路に接続された燃料流入口と、前記カソード流路に接続されているとともに前記燃料流入口方向に水を流入する水流入口と、を有している燃料電池。
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