(57)【要約】【課題】  水溶液タンク内の気化されたメタノールを処理できる、直接メタノール型燃料電池システムおよびそれを用いた輸送機器を提供する。【解決手段】  直接メタノール型燃料電池システム１０は、メタノール水溶液Ｓを収容する水溶液タンク１８、水溶液タンク１８内のメタノール水溶液Ｓが供給されるアノード１２ｂと白金Ｐｔを含む触媒が設けられたカソード１２ｃとを含む燃料電池１２、燃料電池１２のカソード１２ｃに空気を送るためのエアポンプ３６を含む空気供給手段ＡＳ、およびカソード１２ｃに送られる空気に水溶液タンク１８内の気化されたメタノールを含む気体を混入させるガス案内手段を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタノール水溶液を収容する水溶液タンク、
前記水溶液タンク内のメタノール水溶液が供給されるアノードと白金を含む触媒が設けられたカソードとを含む燃料電池、
前記燃料電池のカソードに空気を送るためのエアポンプを含む空気供給手段、および
前記カソードに送られる前記空気に前記水溶液タンク内の気化されたメタノールを含む気体を混入させるガス案内手段を備える、直接メタノール型燃料電池システム。
【請求項２】
前記ガス案内手段は、前記空気供給手段の前記エアポンプの吸引側に前記気体を案内する管状部材を含む、請求項１に記載の直接メタノール型燃料電池システム。
【請求項３】
前記空気供給手段は、吸引側端部に設けられるエアフィルタと、前記エアフィルタと前記エアポンプとの間に設けられかつ前記管状部材が接続されるエアチャンバとを含む、請求項２に記載の直接メタノール型燃料電池システム。
【請求項４】
前記ガス案内手段は、前記空気供給手段の前記エアポンプの排出側に前記気体を案内する管状部材を含む、請求項１に記載の直接メタノール型燃料電池システム。
【請求項５】
前記ガス案内手段は、前記管状部材に接続されかつ前記気体の逆流を防ぐためのチェックバルブをさらに含む、請求項４に記載の直接メタノール型燃料電池システム。
【請求項６】
前記エアポンプの排出側と前記燃料電池のカソードとの間の前記気体の経路に断面積の小さい絞り部が形成され、
前記ガス案内手段は、前記絞り部において前記空気に前記気体を混合する、請求項４または５に記載の直接メタノール型燃料電池システム。
【請求項７】
前記ガス案内手段は、前記エアポンプ内において圧力が前記水溶液タンク内の圧力より低い部分に前記気体を案内する管状部材を含む、請求項１に記載の直接メタノール型燃料電池システム。
【請求項８】
前記燃料電池が５０℃以上で運転される、請求項１から７のいずれかに記載の直接メタノール型燃料電池システム。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の直接メタノール型燃料電池システムを有する、輸送機器。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれかに記載の直接メタノール型燃料電池システムを有する、二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は直接メタノール型燃料電池システムおよびそれを用いた輸送機器に関し、より特定的には、燃料電池において未反応のメタノール水溶液を水溶液タンクに戻す直接メタノール型燃料電池システムおよびそれを用いた自動二輪車等の輸送機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムで生成した液体成分から副生成物、イオン副生成物または金属イオンを除去する技術が、特許文献１において開示されている。
【特許文献１】特開２００４−７９２１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示されている技術によれば、燃料電池セルスタックで発生した有害物質を回収できるが、以下の問題がある。
通常、パソコン等の事務機器に使用されている燃料電池は室温〜４０℃の範囲で使用されるため、水溶液タンクから二酸化炭素が排出される際に、メタノールが気化されて同時に排出されることは少ない。しかし、５０℃以上、たとえば６５℃前後の比較的高温で運転される直接メタノール型燃料電池では、気化されるメタノールの量が多くなる結果、水溶液タンクから二酸化炭素とともに多くのメタノールが排出されてしまい、環境面上好ましくない。
【０００４】
ここで、上記直接メタノール型燃料電池システムに特許文献１の技術を適用したとしても、特許文献１では、水溶液タンク内に存在する気化されたメタノールを如何に処理するかという点について何ら言及されておらず、メタノールがそのまま外部へ排出されることによる弊害を除去できない。
それゆえに、この発明の主たる目的は、水溶液タンク内の気化されたメタノールを処理できる、直接メタノール型燃料電池システムおよびそれを用いた輸送機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の直接メタノール型燃料電池システムは、メタノール水溶液を収容する水溶液タンク、水溶液タンク内のメタノール水溶液が供給されるアノードと白金を含む触媒が設けられたカソードとを含む燃料電池、燃料電池のカソードに空気を送るためのエアポンプを含む空気供給手段、およびカソードに送られる空気に水溶液タンク内の気化されたメタノールを含む気体を混入させるガス案内手段を備える。
【０００６】
請求項２に記載の直接メタノール型燃料電池システムは、請求項１に記載の直接メタノール型燃料電池システムにおいて、ガス案内手段は、空気供給手段のエアポンプの吸引側に気体を案内する管状部材を含むことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の直接メタノール型燃料電池システムは、請求項２に記載の直接メタノール型燃料電池システムにおいて、空気供給手段は、吸引側端部に設けられるエアフィルタと、エアフィルタとエアポンプとの間に設けられかつ管状部材が接続されるエアチャンバとを含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の直接メタノール型燃料電池システムは、請求項１に記載の直接メタノール型燃料電池システムにおいて、ガス案内手段は、空気供給手段のエアポンプの排出側に気体を案内する管状部材を含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の直接メタノール型燃料電池システムは、請求項４に記載の直接メタノール型燃料電池システムにおいて、ガス案内手段は、管状部材に接続されかつ気体の逆流を防ぐためのチェックバルブをさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の直接メタノール型燃料電池システムは、請求項４または５に記載の直接メタノール型燃料電池システムにおいて、エアポンプの排出側と燃料電池のカソードとの間の気体の経路に断面積の小さい絞り部が形成され、ガス案内手段は、絞り部において空気に気体を混合することを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の直接メタノール型燃料電池システムは、請求項１に記載の直接メタノール型燃料電池システムにおいて、ガス案内手段は、エアポンプ内において圧力が水溶液タンク内の圧力より低い部分に気体を案内する管状部材を含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の直接メタノール型燃料電池システムは、請求項１から７のいずれかに記載の直接メタノール型燃料電池システムにおいて、燃料電池が５０℃以上で運転されることを特徴とする。
【００１３】
請求項９に記載の輸送機器は、請求項１から８のいずれかに記載の直接メタノール型燃料電池システムを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項１０に記載の二輪車は、請求項１から８のいずれかに記載の直接メタノール型燃料電池システムを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項１に記載の直接メタノール型燃料電池システムでは、水溶液タンク内ですでに気化された状態にあるメタノールを、空気供給手段によって燃料電池のカソードに送られる空気に混入させる。すると、メタノールは空気とともにエアポンプによって燃料電池のカソードへ送られ、カソードにおいて白金を触媒としてメタノールは空気に含まれる酸素と反応して、水と二酸化炭素とに分解される。このように、メタノールを処理するための処理手段を追加することなく、メタノールを無害化して排出することができる。
【００１６】
請求項２に記載の直接メタノール型燃料電池システムのように、空気供給手段のエアポンプの吸引側に水溶液タンク内の気化されたメタノールを案内すると、圧力調整手段を何ら設けなくてもエアポンプの吸引力によって、当該メタノールを外部に漏らすことなく燃料電池のカソードに案内できる。また、エアポンプが働いていないときは発電反応が起きないため、水溶液タンクからの気体発生はほとんどない。したがって、エアポンプが働いていないときに問題が発生することもない。
【００１７】
請求項３に記載の直接メタノール型燃料電池システムでは、エアポンプが稼働するとエアフィルタによってエアチャンバ内の気圧は大気圧より低くなる一方、発電中の水溶液タンクの内圧は大気圧より高い。したがって、エアチャンバに水溶液タンク内の気化されたメタノールを案内すると、圧力調整手段を何ら設けなくても、メタノールを外部に漏らすことなく燃料電池のカソードに案内できる。
【００１８】
請求項４に記載の直接メタノール型燃料電池システムでは、ポンプ機構に有害なメタノールがエアポンプの排出側（下流側）に供給されるので、エアポンプを損傷するおそれがない。
【００１９】
エアポンプの排出側の空気の圧力が水溶液タンク内の圧力より大きければ水溶液タンク内に空気が逆流するおそれがある。しかし、請求項５に記載の直接メタノール型燃料電池システムでは、チェックバルブを介してエアポンプの排出側に水溶液タンクからのメタノールを含む気体を案内することによって、水溶液タンク方向に空気が逆流することを防止できる。
【００２０】
請求項６に記載の直接メタノール型燃料電池システムでは、エアポンプの排出側と燃料電池のカソードとの間の設けられる絞り部において空気と気化されたメタノールを含む気体とが混合される。ここで、絞り部では気体の流速は大きくなり相対的に圧力は減少するので、メタノールを含む気体が容易に空気中に混入される。
【００２１】
請求項７に記載の直接メタノール型燃料電池システムでは、エアポンプ内において圧力が水溶液タンク内の圧力より低い部分に気化されたメタノールを案内することによって、メタノールは逆流することなく容易に燃料電池のカソードに供給される。
【００２２】
５０℃以上の比較的高温で運転される直接メタノール型燃料電池では、メタノールの揮発量が多くなるため、請求項８に記載の直接メタノール型燃料電池システムが特に有効となる。
【００２３】
この発明は、請求項９に記載の輸送機器や請求項１０に記載の二輪車に好適に用いられる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、メタノールを処理するための処理手段を追加することなく、メタノールを無害化して排出することができ、簡易な構成で水溶液タンク内に存在する気化されたメタノールを処理できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４を参照して、この発明の一実施形態の直接メタノール型燃料電池システム（以下、単に「燃料電池システム」という）１０は、改質器が不要であるので、携帯性を要する機器や小型化が望まれる機器に好適に用いられる。ここでは、燃料電池システム１０を輸送機器の一例である自動二輪車に用いる場合について説明する。なお、図２に示すように、自動二輪車については車体フレーム２００のみを示し、図２において左側が車両前方、右側が車両後方である。燃料電池システム１０は車体フレーム２００に沿って配置される。
【００２６】
燃料電池システム１０は燃料電池１２を含む。燃料電池１２は、電解質１２ａと電解質１２ａを両側から挟むアノード（燃料極）１２ｂおよびカソード（空気極）１２ｃとを含む複数の直接メタノール型燃料電池セルを直列に接続（積層）した燃料電池セルスタックとして構成される。
【００２７】
図５に示すように、燃料電池１２のアノード１２ｂには白金ＰｔおよびルテニウムＲｕからなる触媒が含まれ、カソード１２ｃには白金Ｐｔからなる触媒が含まれる。アノード１２ｂおよびカソード１２ｃでは、化１の反応が行われる。
【００２８】
【化１】
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【００２９】
アノード１２ｂにおける上記反応の過程で、アノード１２ｂでは白金表面に一酸化炭素ＣＯが吸着されるが、ルテニウムによってその一酸化炭素に酸素原子が効率よく与えられて二酸化炭素ＣＯ2が生成される。生成された二酸化炭素は白金表面から離れ、アノード１２ｂでの反応が促進される。
【００３０】
また、燃料電池システム１０は、高濃度のメタノール燃料（メタノールを約５０ｗｔ％程度含む水溶液）Ｆを収容する燃料タンク１４を含み、燃料タンク１４は燃料供給パイプ１６を介してメタノール水溶液Ｓが収容される水溶液タンク１８に接続される。燃料供給パイプ１６には燃料ポンプ２０が介挿され、燃料ポンプ２０の駆動によって燃料タンク１４内のメタノール燃料Ｆが水溶液タンク１８に供給される。
【００３１】
燃料タンク１４には水位レベルセンサ１５が装着され、燃料タンク１４内のメタノール燃料Ｆの水位が検出される。また、水溶液タンク１８には水位レベルセンサ２２が装着され、水溶液タンク１８内のメタノール水溶液Ｓの水位が検出される。水溶液タンク１８は、水溶液パイプ２４を介して燃料電池１２のアノード１２ｂに接続される。水溶液パイプ２４には、上流側から水溶液ポンプ２６、冷却ファン２８を有する熱交換器３０および水溶液フィルタ３２が順に介挿される。水溶液タンク１８内のメタノール水溶液Ｓは、水溶液ポンプ２６によってアノード１２ｂに向けて供給され、必要に応じて熱交換器３０によって冷却され、さらに水溶液フィルタ３２によって浄化されてアノード１２ｂに供給される。
【００３２】
一方、燃料電池１２のカソード１２ｃには空気供給手段ＡＳがエア側パイプ３４を介して接続される。空気供給手段ＡＳは、外部から酸素を含む空気を吸引し燃料電池１２のカソード１２ｃへ送るためのエアポンプ３６、エアポンプ３６によって吸引された空気を浄化するためのエアフィルタ３７、およびエアポンプ３６の騒音を低下させるためのエアチャンバ３８を含む。したがって、エアポンプ３６の動作によって、エアフィルタ３７で浄化された酸素を含む空気がエアチャンバ３８，エアポンプ３６を介してカソード１２ｃに与えられる。
【００３３】
また、アノード１２ｂと水溶液タンク１８とはパイプ４０を介して接続され、アノード１２ｂから排出される未反応のメタノールを含む水溶液や生成された二酸化炭素やガス化したメタノール等が水溶液タンク１８に与えられる。
【００３４】
さらに、水溶液タンク１８と空気供給手段ＡＳとはパイプ４２を介して接続される。パイプ４２にはメタノール水溶液Ｓを分離するためのメタノールトラップ４４が介挿される。これによって、水溶液タンク１８から排出される二酸化炭素および気化されたメタノールが空気供給手段ＡＳに与えられる。ガス案内手段はパイプ４２を含んで構成される。
【００３５】
また、カソード１２ｃにはパイプ４６を介して水タンク４８が接続される。パイプ４６には冷却ファン５０を有する気液分離器５２が介挿される。カソード１２ｃから排出される水分（水および水蒸気）を含む排気がパイプ４６を介して水タンク４８に与えられる。
【００３６】
水タンク４８には、たとえばフロートセンサからなる水位レベルセンサ５４が装着され、水タンク４８内の水位が検出される。また、水タンク４８には排気ガスパイプ５６が取り付けられる。
【００３７】
水タンク４８は水還流パイプ５８を介して水溶液タンク１８に接続され、水還流パイプ５８には水ポンプ６０が介挿される。水タンク４８内の水は、水溶液タンク１８の状況に応じて必要なときに水ポンプ６０の駆動によって水溶液タンク１８へ還流される。
【００３８】
また、水溶液パイプ２４において、熱交換器３０と水溶液フィルタ３２との間には、バイパスパイプ６２が形成される。
【００３９】
図４をも参照して、バイパスパイプ６２にメタノール水溶液Ｓの濃度を検出するための濃度センサ６４が設けられ、燃料電池１２の温度を検出するための温度センサ６６が燃料電池１２に装着され、外気温度を検出するための外気温度センサ６８が空気供給手段ＡＳ近傍に設けられる。
【００４０】
図４に示すように、燃料電池システム１０は制御回路７０を含む。
制御回路７０は、必要な演算を行い燃料電池システム１０の動作を制御するためのＣＰＵ７２、ＣＰＵ７２にクロックを与えるクロック回路７４、燃料電池システム１０の動作を制御するためのプログラムやデータおよび演算データ等を格納するための、たとえばＥＥＰＲＯＭからなるメモリ７６、燃料電池システム１０の誤動作を防ぐためのリセットＩＣ７８、外部機器と接続するためのインターフェイス回路８０、自動二輪車を駆動するモータ２０２に燃料電池１２を接続するための電気回路８２における電圧を検出するための電圧検出回路８４、電気回路８２を流れる電流を検出するための電流検出回路８６、電気回路８２を開閉するためのＯＮ／ＯＦＦ回路８８、電気回路８２の過電圧を防止するための電圧保護回路９０、電気回路８２に設けられるダイオード９２、および電気回路８２に所定の電圧を供給するための電源回路９４を含む。
【００４１】
このような制御回路７０のＣＰＵ７２には、濃度センサ６４、温度センサ６６および外気温度センサ６８からの検出信号が入力され、また転倒の有無を検知する転倒スイッチ９６からの検知信号や各種設定や情報入力のための入力部９８から信号が与えられる。さらに、ＣＰＵ７２には、水位レベルセンサ１５，２２および５４からの検出信号も与えられる。
【００４２】
また、ＣＰＵ７２によって、燃料ポンプ２０、水溶液ポンプ２６、エアポンプ３６、熱交換器用冷却ファン２８、気液分離器用冷却ファン５０および水ポンプ６０等の補機類が制御される。また、ＣＰＵ７２によって、各種情報を表示し、自動二輪車の搭乗者に各種情報を報知するための表示部１００が制御される。
【００４３】
また、燃料電池１２には二次電池１０２が並列接続される。二次電池１０２はモータ２０２にも並列接続される。二次電池１０２は、燃料電池１２からの出力を補完するものであり、燃料電池１２からの電気エネルギーによって充電され、その放電によってモータ２０２や補機類に電気エネルギーを与える。
【００４４】
モータ２０２には、モータ２０２の各種データを計測するためのメータ２０４が接続され、メータ２０４によって計測されたデータやモータ２０２の状況は、インターフェイス回路１０４を介してＣＰＵ７２に与えられる。
【００４５】
このような燃料電池システム１０の発電時の動作について説明する。
発電開始時には、水溶液タンク１８内に収容された高濃度のメタノール水溶液Ｓが水溶液ポンプ２６の駆動によって燃料電池１２に向けて送られ、必要に応じて熱交換器３０で冷却され、水溶液フィルタ３２によって浄化されてアノード１２ｂに供給される。一方、酸素を含む空気がエアポンプ３６の駆動によって燃料電池１２に向けて送られカソード１２ｃに供給される。
【００４６】
燃料電池１２のアノード１２ｂでは、メタノール水溶液Ｓのメタノールと水とが電気化学反応して二酸化炭素と水素イオンとが生成され、生成された水素イオンは、電解質１２ａを通ってカソード１２ｃに流入する。この水素イオンは、カソード１２ｃに供給された空気中の酸素と電気化学反応して、水蒸気と電気エネルギーとが生成される。
【００４７】
燃料電池１２のアノード１２ｂで生成された二酸化炭素はパイプ４０、水溶液タンク１８およびパイプ４２等を通り空気供給手段ＡＳによって燃料電池１２のカソード１２ｃ側に与えられ、さらに、パイプ４６、気液分離器５２および水タンク４８を介して排気ガスパイプ５６から排出される。
【００４８】
ここで、二酸化炭素を水溶液タンク１８の外に排出する理由は、水溶液タンク１８の圧力が高くなると二酸化炭素がメタノール水溶液Ｓ中に溶け込んで、上記化１のアノード反応を妨げるからである。
【００４９】
一方、燃料電池１２のカソード１２ｃで生成された水蒸気の大部分は液化して水となって排出されるが、飽和水蒸気分はガス状態で排出される。カソード１２ｃから排出された水蒸気の一部は、気液分離器５２で露点を下げることによって液化される。カソード１２ｃからの水分（水および水蒸気）ならびに未反応の空気はパイプ４６を経由して水タンク４８に与えられる。また、水のクロスオーバーによってカソード１２ｃに移動した水がカソード１２ｃから排出され水タンク４８に与えられる。さらに、クロスオーバーしたメタノールおよび水溶液タンク１８からの気化されたメタノールは、カソード１２ｃにおいて空気中の酸素と反応して水と二酸化炭素とに分解されてカソード１２ｃから排出され水タンク４８に与えられる。
【００５０】
このようなカソード１２ｃからの水分（水および水蒸気）を含む排気は、エアポンプ３６の駆動によって水タンク４８内に導入される。
水タンク４８に回収された水は、水ポンプ６０の駆動によって水還流パイプ５８を経由して水溶液タンク１８に適宜還流され、メタノール水溶液Ｓの水として利用される。また、水タン４４内に導入された排気は排気ガスパイプ５６から外部に排出される。
【００５１】
なお、気液分離器５２による水蒸気の液化動作は、冷却ファン５０を動作させ露点を下げることによって行われるが、この動作は水タンク４８に設けられた水位レベルセンサ５４からの出力に基づいて制御されてもよい。このようにすれば冷却ファン５０における消費電力を削減できる。
【００５２】
ついで、空気供給手段ＡＳについて詳しく説明する。
図６を参照して、空気供給手段ＡＳはエアポンプ３６を含む。エアポンプ３６は、たとえば図７に示すようなルーツブロア型ポンプからなり、この場合、ポンプケース３６ａとポンプケース３６ａ内に収納される２つの略まゆ状の回転子３６ｂとを含む。２つの回転子３６ｂはモータ３６ｃによって駆動され噛み合って回転する。エアポンプ３６の吸引側にはパイプ３４ａを介してエアチャンバ３８が接続され、エアチャンバ３８の吸引側にはさらにパイプ３４ｂを介してエアフィルタ３７が接続される。したがって、エアフィルタ３７は吸引側端部に配置される。一方、エアポンプ３６の排出側はエア側パイプ３４を介して燃料電池１２のカソード１２ｃに接続される。
【００５３】
空気供給手段ＡＳでは、モータ３６ｃによってエアポンプ３６が駆動され、外部の空気が吸引され燃料電池１２のカソード１２ｃに供給される。なお、燃料電池１２のカソード１２ｃへ供給される気体の各部における圧力と大気圧との差（差圧）は、図８に示すようになる。
【００５４】
ここで、注目すべきは、水溶液タンク１８内に存在する気体がパイプ４２を介して燃料電池１２のカソード１２ｃに導入されることである。
【００５５】
この実施形態では、エアポンプ３６の吸引側のパイプ３４ａに合流用の接続部１０６ａが設けられ、接続部１０６ａにパイプ４２が接続されている。したがって、水溶液タンク１８からの気化されたメタノールを含む気体は、パイプ４２によってエアポンプ３６の吸引側に導入される。そのため、圧力を加えなくても、当該気体はエアポンプ３６によって吸引されかつ圧力を付与され、外部からの空気とともに燃料電池１２のカソード１２ｃに送られる。カソード１２ｃには白金触媒が設けられており、この触媒によってメタノールは酸化・燃焼されるため、メタノールのままシステム外に排出されることが極めて少なくなる。このとき、カソード１２ｃに送られる空気中の酸素量が相対的に減少すると考えられるが、その割合は１％程度に収まり、実質的な発電効率の低下にはつながらない。
【００５６】
なお、パイプ４２の接続箇所は、上述の例に限定されず、パイプ４２は以下のように接続されてもよい。
図６に示すように、たとえば、エアチャンバ３８に合流用の接続部１０６ｂが設けられ、接続部１０６ｂにパイプ４２が接続されてもよい。エアチャンバ３８内はエアポンプ３６の駆動に伴って減圧雰囲気となるので、水溶液タンク１８からの気体をエアチャンバー３８内に供給する場合には、当該気体の逆流を防ぐためのチェックバルブ等の手段を要することなく当該気体をカソード１２ｃに供給できる。また、水溶液タンク１８内の二酸化炭素も容易に排出できる。
【００５７】
また、エアチャンバ３８とエアフィルタ３７との間のパイプ３４ｂに合流用の接続部１０６ｃが設けられ、接続部１０６ｃにパイプ４２が接続されてもよい。この場合も、パイプ３４ｂ内はエアポンプ３６の駆動に伴って減圧雰囲気となるので、チェックバルブ等を要することなく水溶液タンク１８からの気体をカソード１２ｃに供給できる。
【００５８】
さらに、エアポンプ３６内において圧力が水溶液タンク１８内の圧力より低い部分に水溶液タンク１８からの気体を案内できるように、エアポンプ３６に合流用の接続部１０６ｄが設けられ、接続部１０６ｄにパイプ４２が接続されてもよい。この場合、当該気体は逆流することなく容易に燃料電池１２のカソード１２ｃに送られる。
【００５９】
また、エアポンプ３６の排出側において、エア側パイプ３４の一部に他の部分よりも流路の狭い（断面積が小さい）絞り部１０８を設け、この絞り部１０８に合流用の接続部１０６ｅが設けられ、接続部１０６ｅにパイプ４２が接続されてもよい。この場合、ポンプ機構に有害なメタノールがエアポンプ３６の排出側（下流側）に供給されるので、エアポンプ３６を損傷するおそれがない。また、絞り部１０８では気体の流速は大きくなり相対的に圧力は減少するので、この部分に水溶液タンク１８からの気体を導入することによって、水溶液タンク１８内の二酸化炭素が容易に排出される。
【００６０】
さらに、絞り部１０８に取り付けられる合流用接続部１０６ｅに、チェックバルブ１１０を介してパイプ４２が接続されてもよい。この場合には、水溶液タンク１８方向に空気が逆流することを防止できる。
【００６１】
５０℃以上で運転される直接メタノール型燃料電池システムでは、メタノールの揮発量が多くなるため、この発明は有効である。また、この発明は、比較的高温で運転される自動二輪車に特に有効である。
【００６２】
燃料電池システム１０は自動二輪車だけではなく、自動車、船舶等の任意の輸送機器にも好適に用いることができる。
【００６３】
この発明は、小型の据え付けタイプの燃料電池システムにも適用できる。
【００６４】
なお、管状部材はパイプに限定されず、気化されたメタノールを含む気体を導くことが可能な任意の部材を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明の燃料電池システムの主要部を示す図解図である。
【図２】自動二輪車のフレームに燃料電池システムを搭載した状態を示す斜視図である。
【図３】自動二輪車のフレームに搭載される燃料電池システムの要部を示す図解図である。
【図４】燃料電池システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図５】燃料電池の一例を示す図解図である。
【図６】空気供給手段の一例を示す図解図である。
【図７】エアポンプの一例を示す図解図である。
【図８】燃料電池のカソードへ供給される気体の各部における圧力と大気圧との差を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６６】
１０      直接メタノール型燃料電池システム
１２      燃料電池
１８      水溶液タンク
３４      エア側パイプ
３４ａ，３４ｂ，４０，４２，４６      パイプ
３６      エアポンプ
３７      エアフィルタ
３８      エアチャンバ
１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ，１０６ｅ      合流用の接続部
１０８      絞り部
１１０      チェックバルブ
２００      車体フレーム
２０２      モータ
ＡＳ      空気供給手段
【図１】
2006032209.tif 000004
【図２】
2006032209.tif 000005
【図３】
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【図４】
2006032209.tif 000007
【図５】
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【図６】
2006032209.tif 000009
【図７】
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【図８】
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