JPH04229957A - 液体燃料電池の燃料混合器 - Google Patents
液体燃料電池の燃料混合器Info
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- JPH04229957A JPH04229957A JP2408352A JP40835290A JPH04229957A JP H04229957 A JPH04229957 A JP H04229957A JP 2408352 A JP2408352 A JP 2408352A JP 40835290 A JP40835290 A JP 40835290A JP H04229957 A JPH04229957 A JP H04229957A
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 41
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- 230000005587 bubbling Effects 0.000 abstract 1
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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、液体燃料を使用した燃
料電池の液体燃料と水との混合機構に関する。
料電池の液体燃料と水との混合機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】液体燃料電池に使用する液体燃料、例え
ば、メタノール燃料は燃料として適したメタノール濃度
があり、水と混合することによって燃料として用いられ
ている。しかしながら、メタノールと水とはその比重が
異なり、そのままではすぐに十分には混合することは困
難であった。
ば、メタノール燃料は燃料として適したメタノール濃度
があり、水と混合することによって燃料として用いられ
ている。しかしながら、メタノールと水とはその比重が
異なり、そのままではすぐに十分には混合することは困
難であった。
【０００３】■従来、液体燃料と水とを使用した燃料電
池としては、、例えば、特開昭６３−１３６４７２号公
報に記載されるものがあった。該公報に記載された技術
は、メタノールタンクと水タンクとを有し、それぞれの
タンクの液体は流量制御バルブを通じて燃料タンクへ導
かれ、該燃料タンク内でメタノールと水が自然拡散的に
混合が行なわれるものである。そして、この燃料タンク
からポンプによって燃料が燃料電池に供給されるように
なっている。
池としては、、例えば、特開昭６３−１３６４７２号公
報に記載されるものがあった。該公報に記載された技術
は、メタノールタンクと水タンクとを有し、それぞれの
タンクの液体は流量制御バルブを通じて燃料タンクへ導
かれ、該燃料タンク内でメタノールと水が自然拡散的に
混合が行なわれるものである。そして、この燃料タンク
からポンプによって燃料が燃料電池に供給されるように
なっている。
【０００４】■また、別の従来技術としては、例えば、
特開昭６２−３７８８１号公報に記載されるものがあっ
た。該公報に記載された技術は、燃料室内に設けたファ
ンをモータにより回転させて攪拌を行なったり、ピスト
ンを用いて攪拌したりするものである。
特開昭６２−３７８８１号公報に記載されるものがあっ
た。該公報に記載された技術は、燃料室内に設けたファ
ンをモータにより回転させて攪拌を行なったり、ピスト
ンを用いて攪拌したりするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記■の従来技術では
自然拡散的な混合であるので、メタノールと水との混合
を十分に行なうことができないし、また、素早く混合し
メタノール濃度を正確に調整することが困難である。前
記■の従来技術ではモータで燃料と水を攪拌する場合、
攪拌のために電力を必要とし、せっかく燃料電池で発生
した電力を消費してしまうことになり、システム全体の
効率が落ちることになる。
自然拡散的な混合であるので、メタノールと水との混合
を十分に行なうことができないし、また、素早く混合し
メタノール濃度を正確に調整することが困難である。前
記■の従来技術ではモータで燃料と水を攪拌する場合、
攪拌のために電力を必要とし、せっかく燃料電池で発生
した電力を消費してしまうことになり、システム全体の
効率が落ちることになる。
【０００６】そこで、本発明は液体燃料と水との混合に
余分なエネルギーを消費することなく、素早く均一に燃
料を自動的に混合することを目的とする。
余分なエネルギーを消費することなく、素早く均一に燃
料を自動的に混合することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は上部に液体燃料供給口と水供給口を有し
、下部に燃料排出口と回収燃料受入口を有する液体燃料
電池の燃料混合器としたものである。
めに、本発明は上部に液体燃料供給口と水供給口を有し
、下部に燃料排出口と回収燃料受入口を有する液体燃料
電池の燃料混合器としたものである。
【０００８】
【作用】メタノール燃料電池の燃料室の燃料極において
はメタノールが化学反応により消費されて次に式に示す
反応が起こっている。
はメタノールが化学反応により消費されて次に式に示す
反応が起こっている。
【０００９】
【化１】
【００１０】セルスタックの燃料室から排出される回収
燃料は、上記式で示すように燃料極で発生した二酸化炭
素ガスと未消費の液体燃料と水からなる気体と液体の混
相流となっている。新しい燃料と水は上部から供給され
、セルスタックから排出される回収燃料は燃料混合器の
下部より供給されるので、上部より供給される液体燃料
と水は、下部より供給される回収燃料に含まれる二酸化
炭素ガスの泡の上昇する浮力で十分に攪拌されることに
なる。
燃料は、上記式で示すように燃料極で発生した二酸化炭
素ガスと未消費の液体燃料と水からなる気体と液体の混
相流となっている。新しい燃料と水は上部から供給され
、セルスタックから排出される回収燃料は燃料混合器の
下部より供給されるので、上部より供給される液体燃料
と水は、下部より供給される回収燃料に含まれる二酸化
炭素ガスの泡の上昇する浮力で十分に攪拌されることに
なる。
【００１１】
【実施例】図１及び図２に基づいて本発明の燃料混合器
を説明する。図１は本発明の燃料混合器１を示す。燃料
混合器１は外形が四角柱または円柱のコップ状の容器と
なっており、その下部に燃料排出口２が、また同じく下
方の別の位置に回収燃料受入口３が設けられている。燃
料混合器１の上部には液体燃料供給口４と水供給口５が
設けられている。該液体燃料供給口４と水供給口５の更
に上部には、メタノールガスを凝縮して燃料として回収
するための平板状の冷却板６が互いに間隔を保ち層状に
配置されている。該冷却板６は、燃料混合器１内におい
ては透口が多数形成されており、また、燃料混合器１の
外部にかけて鍔状の冷却フィンを形成している。燃料混
合器１の最上部には二酸化炭素ガスだけを外部に透過す
る気液分離フィルター７が開口部を閉じている。さらに
、燃料混合器１内には内部の液体燃料の液面レベルを検
出するための液面レベルセンサ８およびメタノール濃度
を検出するためのメタノールセンサ９が設置されている
。
を説明する。図１は本発明の燃料混合器１を示す。燃料
混合器１は外形が四角柱または円柱のコップ状の容器と
なっており、その下部に燃料排出口２が、また同じく下
方の別の位置に回収燃料受入口３が設けられている。燃
料混合器１の上部には液体燃料供給口４と水供給口５が
設けられている。該液体燃料供給口４と水供給口５の更
に上部には、メタノールガスを凝縮して燃料として回収
するための平板状の冷却板６が互いに間隔を保ち層状に
配置されている。該冷却板６は、燃料混合器１内におい
ては透口が多数形成されており、また、燃料混合器１の
外部にかけて鍔状の冷却フィンを形成している。燃料混
合器１の最上部には二酸化炭素ガスだけを外部に透過す
る気液分離フィルター７が開口部を閉じている。さらに
、燃料混合器１内には内部の液体燃料の液面レベルを検
出するための液面レベルセンサ８およびメタノール濃度
を検出するためのメタノールセンサ９が設置されている
。
【００１２】次に、図２に本発明の燃料混合器１を液体
燃料電池であるセルスタックに組み合わせた場合の液体
燃料系統の回路図を示す。メタノールタンク１０及び水
タンク１１はパイプにより燃料混合器１の上部の前記液
体燃料供給口４及び水供給口５へ通じており、メタノー
ルと水が燃料混合器１に供給される。燃料混合器１の下
部の燃料排出口２から排出された燃料はポンプ１２によ
りセルスタック１３に供給される。セルスタック１３で
消費された燃料は、前記式で示されるように二酸化炭素
ガスを生成し、残存するメタノールと水とともに、即ち
気相と液相の混相流となって前記ポンプ１２の排出力に
よってパイプを通じて燃料混合器１の下部の回収燃料受
入口３に循環される。燃料混合器１の下部から供給され
た回収燃料は二酸化炭素ガスの気泡を含んでおり、その
気泡の浮力により混合器内のメタノール、水及び回収燃
料は攪拌されて混合されることになる。なお、燃料混合
器１内の上部にある燃料供給口４及び水の供給口５と、
下部にある回収燃料受入口３との距離は遠ければ遠いほ
ど二酸化炭素ガスの上昇による攪拌効果が大となる。
燃料電池であるセルスタックに組み合わせた場合の液体
燃料系統の回路図を示す。メタノールタンク１０及び水
タンク１１はパイプにより燃料混合器１の上部の前記液
体燃料供給口４及び水供給口５へ通じており、メタノー
ルと水が燃料混合器１に供給される。燃料混合器１の下
部の燃料排出口２から排出された燃料はポンプ１２によ
りセルスタック１３に供給される。セルスタック１３で
消費された燃料は、前記式で示されるように二酸化炭素
ガスを生成し、残存するメタノールと水とともに、即ち
気相と液相の混相流となって前記ポンプ１２の排出力に
よってパイプを通じて燃料混合器１の下部の回収燃料受
入口３に循環される。燃料混合器１の下部から供給され
た回収燃料は二酸化炭素ガスの気泡を含んでおり、その
気泡の浮力により混合器内のメタノール、水及び回収燃
料は攪拌されて混合されることになる。なお、燃料混合
器１内の上部にある燃料供給口４及び水の供給口５と、
下部にある回収燃料受入口３との距離は遠ければ遠いほ
ど二酸化炭素ガスの上昇による攪拌効果が大となる。
【００１３】回収燃料を燃料混合器へ供給すのための動
力は、燃料混合器１からセルスタック１３へ燃料を供給
するためのポンプ１２の循環供給力によっている。した
がって、ポンプ１２の圧送力によってセルスタック１３
へ供給された燃料は、セルスタック１３内で一部消費さ
れ、次いでセルスタック１３から排出され、再び燃料混
合器１へ循環される。
力は、燃料混合器１からセルスタック１３へ燃料を供給
するためのポンプ１２の循環供給力によっている。した
がって、ポンプ１２の圧送力によってセルスタック１３
へ供給された燃料は、セルスタック１３内で一部消費さ
れ、次いでセルスタック１３から排出され、再び燃料混
合器１へ循環される。
【００１４】液面に浮上した二酸化炭素ガスは最後には
燃料混合器１の最上部に設けた気液分離フィルタ７から
透過して外に排出される。一方、燃料混合器１内で一部
蒸発したメタノールは、外部に排出されてはならないか
ら、冷却板６で凝縮されて、メタノール液の滴となって
下方へ落ちて回収される。また、燃料混合器１内に設置
されている液面レベルセンサ８及びメタノールセンサ９
により検知した液面及び燃料濃度情報は、外部に設けた
コントローラー１４に入力され、該コントローラー１４
は燃料混合器１内の燃料の液面及び燃料濃度が常に適性
値に保たれるようにメタノールタンク１０及び水タンク
１１から供給されるパイプのバルブの開閉をコントロー
ルしている。
燃料混合器１の最上部に設けた気液分離フィルタ７から
透過して外に排出される。一方、燃料混合器１内で一部
蒸発したメタノールは、外部に排出されてはならないか
ら、冷却板６で凝縮されて、メタノール液の滴となって
下方へ落ちて回収される。また、燃料混合器１内に設置
されている液面レベルセンサ８及びメタノールセンサ９
により検知した液面及び燃料濃度情報は、外部に設けた
コントローラー１４に入力され、該コントローラー１４
は燃料混合器１内の燃料の液面及び燃料濃度が常に適性
値に保たれるようにメタノールタンク１０及び水タンク
１１から供給されるパイプのバルブの開閉をコントロー
ルしている。
【００１５】上記の実施例では液体燃料の例としてメタ
ノールを使用した例を示したが、液体燃料はメタノール
に限られず、燃料が消費されて気体を出すものなら適用
可能であり、例えば、ヒドラジン燃料でも使用可能であ
る。
ノールを使用した例を示したが、液体燃料はメタノール
に限られず、燃料が消費されて気体を出すものなら適用
可能であり、例えば、ヒドラジン燃料でも使用可能であ
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明は上部に液体燃料供給口と水供給
口を有し、下部に燃料排出口と回収燃料受入口を有する
液体燃料電池の燃料混合器としたので、上部より供給さ
れる液体燃料と水は、下部より供給される回収燃料に含
まれる二酸化炭素ガスの泡の上昇する浮力で十分に攪拌
される。また、燃料混合器内の攪拌のために特別な動力
を必要とせずに燃料を攪拌混合することができる。
口を有し、下部に燃料排出口と回収燃料受入口を有する
液体燃料電池の燃料混合器としたので、上部より供給さ
れる液体燃料と水は、下部より供給される回収燃料に含
まれる二酸化炭素ガスの泡の上昇する浮力で十分に攪拌
される。また、燃料混合器内の攪拌のために特別な動力
を必要とせずに燃料を攪拌混合することができる。
【図１】本発明の液体燃料の燃料混合器を示す。
【図２】本発明の燃料混合器を液体燃料電池であるセル
スタックに組み合わせた場合の液体燃料系統の回路図で
ある。
スタックに組み合わせた場合の液体燃料系統の回路図で
ある。
１ 燃料混合器
２ 燃料排出口
３ 回収燃料受入口
４ 液体燃料供給口
５ 水供給口
Claims (1)
- 【請求項１】 上部に液体燃料供給口と水供給口を有
し、下部に燃料排出口と回収燃料受入口を有する液体燃
料電池の燃料混合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2408352A JPH04229957A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 液体燃料電池の燃料混合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2408352A JPH04229957A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 液体燃料電池の燃料混合器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229957A true JPH04229957A (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=18517813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2408352A Withdrawn JPH04229957A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 液体燃料電池の燃料混合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04229957A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0859421A1 (de) * | 1997-01-17 | 1998-08-19 | dbb fuel cell engines GmbH | Flüssigbrennstoffzellensystem |
| JP2004178818A (ja) * | 2002-11-22 | 2004-06-24 | Toshiba Corp | 燃料電池システム |
| JP2005150106A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-06-09 | Yamaha Motor Co Ltd | 燃料電池システムおよびそれを用いた輸送機器 |
| JP2005531890A (ja) * | 2002-07-01 | 2005-10-20 | エスエフツェー スマート フュエル セル アーゲー | 流体分離装置 |
| JP2006516063A (ja) * | 2003-01-15 | 2006-06-15 | センダイン コーポレイション | 直接メタノール燃料電池のための燃料供給方法 |
| KR100626089B1 (ko) * | 2004-12-31 | 2006-09-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 액체연료 혼합장치 및 이를 구비한 직접액체연료전지 시스템 |
| JP2007005282A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Samsung Sdi Co Ltd | 燃料混合タンク及びこれを具備した燃料電池システム |
| US7432003B2 (en) | 2002-11-22 | 2008-10-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Mixing tank for fuel cell |
| US7582376B2 (en) | 2004-09-29 | 2009-09-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Proton conductive polymer and fuel cell using the same |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP2408352A patent/JPH04229957A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0859421A1 (de) * | 1997-01-17 | 1998-08-19 | dbb fuel cell engines GmbH | Flüssigbrennstoffzellensystem |
| US5981096A (en) * | 1997-01-17 | 1999-11-09 | Daimlerchrysler Ag | Fuel cell system |
| JP2005531890A (ja) * | 2002-07-01 | 2005-10-20 | エスエフツェー スマート フュエル セル アーゲー | 流体分離装置 |
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| JP2007005282A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Samsung Sdi Co Ltd | 燃料混合タンク及びこれを具備した燃料電池システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |