(57)【要約】【課題】  酸素供給系のような反応物質供給系の制御を容易に行う。【解決手段】  この発明の燃料電池装置の反応物質供給系はキャリアが循環するキャリア循環系として、このキャリアに反応物質を導入する反応物質導入部が備えられる構成とした。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の反応極の間に電解質層が介在される燃料電池を含む燃料電池装置において、
前記反応極へ反応物質を供給する反応物質供給系がキャリア循環系であり、該キャリアへ前記反応物質を導入する反応物質導入部が備えられる、ことを特徴とする燃料電池装置。
【請求項２】
前記反応物質供給系は前記反応極として酸素極へ酸素を供給する酸素供給系である、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項３】
前記キャリアは熱媒体である、ことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池装置。
【請求項４】
前記キャリアは液体である、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の燃料電池装置。
【請求項５】
前記キャリアに酸素が溶解されている、請求項４に記載の燃料電池装置。
【請求項６】
前記キャリアとしてフッ素系不活性液体を用いる、ことを特徴とする請求項５に記載の燃料電池装置。
【請求項７】
前記キャリアに空気又は酸素のマイクロナノバブルが混在されている請求項４に記載の燃料電池装置。
【請求項８】
前記キャリアとして水を用い、前記マイクロナノバブルがチャージされた状態で前記水中に分散されている、ことを特徴とする請求項７に記載の燃料電池装置。
【請求項９】
前記マイクロナノバブルは表面電位が負にチャージされている、ことを特徴とする請求項８に記載の燃料電池装置。
【請求項１０】
前記キャリアには第１の液体と第２の液体が含まれ、前記第１の液体には前記酸素極へ供給可能な状態で酸素が存在し、前記第２の液体には前記酸素極へ供給可能な状態で水分が存在する、ことを特徴とする請求項４に記載の燃料電池装置。
【請求項１１】
前記第１の液体及び第２の液体のうちの一方の液体に対して他方の液体がエマルジョン化されて分散されている、ことを特徴とする請求項１０に記載の燃料電池装置。
【請求項１２】
酸素を溶解した前記第１の液体としてのフッ素系不活性液体に対して第２の液体しての水がエマルジョン化して分散されている、ことを特徴とする請求項１０に記載の燃料電池装置。
【請求項１３】
前記反応物質供給系は前記反応極として水素極へ水素を供給する水素供給系である、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項１４】
前記キャリアは熱媒体である、ことを特徴とする請求項１３に記載の燃料電池装置。
【請求項１５】
前記キャリアは液体である、ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の燃料電池装置。
【請求項１６】
前記キャリアに水素が溶解されている、請求項１５に記載の燃料電池装置。
【請求項１７】
前記キャリアとしてフッ素系不活性液体を用いる、ことを特徴とする請求項１６に記載の燃料電池装置。
【請求項１８】
前記キャリアに水素のマイクロナノバブルが混在されている請求項１５に記載の燃料電池装置。
【請求項１９】
前記マイクロナノバブルがチャージされた状態で前記キャリア中に分散されている、ことを特徴とする請求項１８に記載の燃料電池装置。
【請求項２０】
前記キャリアには第１の液体と第２の液体が含まれ、前記第１の液体には前記水素極へ供給可能な状態で水素が存在し、前記第２の液体には前記水素極へ供給可能な状態で水分が存在する、ことを特徴とする請求項１５に記載の燃料電池装置。
【請求項２１】
前記第１の液体及び第２の液体のうちの一方の液体に対して他方の液体がエマルジョン化されて分散されている、ことを特徴とする請求項２０に記載の燃料電池装置。
【請求項２２】
水素を溶解した前記第１の液体としてのフッ素系不活性液体に対して前記第２の液体としての水がエマルジョン化して分散されている、ことを特徴とする請求項２０に記載の燃料電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池装置に関する。更に詳しくは、一対の反応極の間に電解質層が介在される燃料電池を含む燃料電池装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子型燃料電池のユニット１は、図１に示すとおり、電解質層として高分子電解質膜２が一対の反応極３及び４で挟まれる構成である。ここに一対の反応極は酸素極３と水素極４からなり、各反応極３，４は拡散層を含む場合がある。
燃料電池のユニット１から充分な出力を得るには当該ユニット１の温度制御が必要になる。そのため、ユニット１間にセパレータ８を設けてセパレータの中に冷媒（水）の循環路９を設ける必要があった。また、高分子電解質膜２を好適な湿潤状態に維持するため、酸素供給系及び／又は水素供給系に加湿器が取り付けられている。
【０００３】
かかる構成の燃料電池装置では水の循環路９や加湿器が付加されるため、装置の大型化を免れなかった。
そこで、特許文献１にはいわゆる水直噴型の燃料電池装置１１が提案されている（図２参照）。
この水直噴型燃料電池装置１１では、水を霧状にして空気供給系１３に混流させている。霧状の水を燃料電池の電極表面へ供給することにより電極の冷却と高分子電解質膜の湿潤状態の維持が図られている。
また、本件に関連する技術を開示する特許文献２も参照されたい。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５７６０号公報
【特許文献２】特開２０００−４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図２に示す燃料電池装置によれば、装置の小型化・高出力化が図れるものの、狭い空気供給系１３に霧状の水を均一に補給する必要がある。即ち、水量が少ないと充分な冷却効果が得られず、他方、水量が多いと流路に水がつまり冷却効果が得られないばかりか酸素供給まで支障が生じるおそれがあるので、霧状の水の供給量の制御に困難性が伴う。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、かかる課題を解決すべく鋭意検討を重ねてきた結果、全く新規な構成の反応物質供給系に想到し、当該反応物質供給系を用いることにより反応物質供給系の制御及び電池の冷却の制御が容易になることを見いだした。
即ち、この発明の燃料電池装置の反応物質供給系はキャリアが循環するキャリア循環系として、このキャリアに反応物質を導入する反応物質導入部が備えられる構成とした。
【発明の効果】
【０００７】
このように構成された燃料電池装置によれば、反応物質供給系がキャリア循環系として外界から閉じられているので、その内部環境が一定となり安定する。よって、反応極に対する反応物質の供給の制御が容易になる。
更には、かかる新規構成の反応物質供給系においてキャリア及び当該キャリアに対する反応物質の導入方式を調整することにより、後述する様々な効果が得られる。
【０００８】
ここに、反応物質供給系中に循環されるキャリアは液体であっても、気体であってもよい。または両者の混合体であってもよい。いずれの場合においても、外界の影響から遮断されることにより、反応物質供給系の制御が容易になる。
この発明の第２の局面は反応極が酸素極であることを規定しており、この場合も上記と同様の効果が得られる。
【０００９】
この発明の第３の局面はキャリアが熱媒体である旨を規定する。キャリアを熱媒体とすることにより、このキャリアを用いて燃料電池の温度制御を行うことができる。キャリアは燃料電池の酸素極に直接接触するので、何らセパレータ等を用いることなく、コンパクトな構成で効率よく温度制御が実行できる。
【００１０】
この発明の第４の局面はキャリアが液体からなる旨を規定している。酸素供給系において液体を流通させること自体が新規な構成である。液体のキャリアを採用することにより、熱媒体としてのキャリアの熱容量が大きくなり、燃料電池の温度制御をより確実に行えることとなる。
また、液体のキャリアを採用することにより、当該キャリアへ空気（酸素分子）を始めとする他の物質の導入制御が容易になる。また、これら物質をキャリア中に均等に分散させることも容易になるので、この点からも酸素供給系の制御が容易になる。
かかる液体として、酸素溶解量の多い液体（フッ素系不活性液体等）、水、エアレーションで空気（酸素）飽和した液体、空気（酸素）が過飽和若しくは空気のマイクロナノバブルを含む液体を挙げることができる。その他、過酸化水素等の酸化剤、エチレングリコール、人工血液等の含酸素化合物、ナフィオン（デュポン社商品名）流体、硫酸、食塩水等の電解質を循環させることもできる。もちろん、これらの混合体を循環させることができる。
【００１１】
この発明の第５の局面はキャリアに酸素が溶解される旨を規定している。
酸素を溶解するキャリアとして、例えば第６の局面で規定するフッ素系不活性液体を挙げることができる。かかるフッ素系不活性液体としてフロリナート（住友３Ｍ社商品名）、ノベック（住友３Ｍ社商品名）を挙げることができる。
フッ素系不活性液体は冷媒として充分な熱容量を持つとともに、酸素を充分に溶解し、これを酸素極へ供給可能である。
また、フッ素系不活性液体は水を溶解しないので、酸素極の水分を持ち去ることがない。よって、酸素極の湿潤状態が維持される。
更には、フッ素系不活性液体の凝固点は極めて低い（マイナス５０℃程度）ので、燃料電池の低温始動特性が向上する。
フッ素系不活性液体へ酸素を溶解させるには、両者の接触面積を広くする。例えば、フッ素系不活性液体へ空気（又は酸素ガス）を吹き込んだり、空気中（酸素ガス中）においてフッ素系不活性液体を霧状する。
【００１２】
この発明の第７の局面はキャリアに空気又は酸素のマイクロナノバブルが混在されている旨を規定している（図３参照）。ここにマイクロナノバブルとは極めて小さな泡２５を指す。マイクロナノバブルは、数百ｎｍ−数十μｍ（例えば２００nm−３０μｍ）の直径を有する泡と定義できる。換言すれば、酸素供給系２３内を循環したときにおいても泡が崩壊することなく酸素極３まで届けられる程度に泡を小さくする。泡を小さくすることにより、その平均寿命（崩壊するまでの時間）が長くなるとともに、拡散層を通過しやすくなる。
また、キャリアの表面張力が小さいものを選択することで泡を大量に発生させることができる。例えば、フロリナート（住友スリーエム社製品名）を使用したり、界面活性剤としてのノベック（住友スリーエム社製品名）ＦＣ−４４３０を水等に混合して使用する方法がある。
この発明の第８の局面で規定されるとおり、キャリアとして水を用いることにより冷媒として充分な熱容量が確保され、また、酸素極の湿潤状態の維持も可能となる。
【００１３】
この発明の第９の局面では空気のマイクロナノバブルがチャージされている旨が規定されている。空気のマイクロナノバブルをチャージすることにより、泡自体が相互に反発するのでその寿命が長くなる。
特に、空気のマイクロナノバブルの表面電位を負にチャージすることにより、酸素極における酸素の還元反応が促進される。その理由は次の通りである。
一般にマイクロバルブは負に帯電する性質があり、よく似た例に真空半導体製造装置にみられるエッチングダストが電子の数十倍〜数万倍に帯電することがあげられる。これはマイクロバブルにおいてもバブル径に依存するが、そのようなオーダーで帯電した場合には、カソード（酸素極）反応場に形成された電位構造をも変化させる可能性があることを示唆している。つまりマイクロバブルをカソードへ注入することができれば、酸素の還元反応に最適な理想的な電位構造を制御することができる可能性がある。一般に、このような現象を応用する場合、荷電粒子群のつくるポテンシャルによる相互作用が問題となるが、燃料電池のカソードでの遮蔽距離は数ナノオーダーであるため問題とならない。
カソード側へ気泡を含んだ水を直接的に噴射すると、これらのいくつかは拡散層および反応層の空孔をくぐり抜け、その間カソード内部にある電子により帯電し、水の逆拡散効果にて電解質と反応層の境界面である電気二重層にたどり着きやがて崩壊する。この場合のカソード部の概略図を図４に示す。一般的に固体電解質と反応層部の境界の電位は図４のような電気二重層(Without bubble line)を形成していると考えられる。一方、電子の数千倍またはそれ以上に帯電したマイクロバブルが崩壊せずに電気二重層領域に存在した場合、電位変化は図４に示した(With bubble line）ように変化することが考えられる。静電場中でのイオン粒子に働く力Fionは
【数１】
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と書ける。ここで、qは電荷、Eは電場、Φは電位を示している。つまり図４の右方向を正とすれば、そちらの方向に進むにつれイオンには負の力がはたらき、電気二重層領域より手前にて減速される。たとえ固体電解質中でのイオンの運動には濃度勾配が支配的に作用しているとしてもその運動を妨げる電気二重層幅の効果は無視できない。それに対して理想的に負に帯電したマイクロバブルを電気二重層領域に挿入した場合は、電気二重層幅をできるだけ小さくすることができ、中性領域を拡大させる効果が得られる。その結果、濃度勾配によるカソード側への力が顕著に働くことでイオンが電解質を通り抜け反応層に辿りつける確率が上がり、電子授受反応である還元反応を促進させ燃料電池の性能を向上させることができる可能性がある。
つぎに図４のモデル図の妥当性をモデル計算解析にて議論する。本件では、簡単な一次元モデルにて数値解析を行った。水素と酸素を燃料とする固体高分子型燃料電池の起電圧を約1.23Ｖ（ＬＨＶ）とした。マイクロバブルが図４に示した電気二重層に影響を与える領域に存在すると仮定して、ポアソン方程式
【数２】
2006331968.tif 000004
を解く。ここでΦは燃料電池の起電圧1.23Ｖ、ρはある空間におけるマイクロバブルの総電荷量（ここでは一次元モデルρ=N×1.6e−9[C]）、ε0は真空の誘電率8.854e−12[Fm-1]、そしてεrは水の比誘電率78.54とした。周期境界条件はx=0における電位Φ=0とし反応層側x=1000での電位Φ=1.23Vとした。電気二重層領域においてマイクロバブルの電荷がアノード側にむけてその密度を減少させて(2)式を解いた。その結果を図５に示す。縦軸は電位、横軸は規格化された距離を示している。図４にて仮定したとおり、図５の結果は帯電したマイクロバブルが密度勾配をもって堆積することで電位構造を変化させて電気二重層幅を狭くさせている。
このように負に帯電したマイクロバブルの堆積が電気二重層領域にある場合には、図５に示したように電位構造が変化する。そしてマイクロバブルの帯電量や密度を変化させることで制御できることを示唆している。この結果は燃料電池のカソード側の還元反応を促進し、性能を向上させる可能性があることがいえる。
本件では、カソードの電気二重層領域での電位構造を操作することで、その電位構造を変化させることを示した。従って、例えば擬似的に電解質と反応層の境界を図６のように構築することでも同様な効果が得ることができる。
【００１４】
キャリアへマイクロナノバブルを形成する方法としてエアレーションを採用することができる。例えば、キャリアタンク内に多孔質板を浸漬し、当該多孔質板へ圧縮空気を供給する。
又は、特開２０００−４４７に開示されるような旋回式微細気泡発生装置を用いてマイクロナノバブルを形成することもできる。
これらの方法により、平均粒径が２００ｎｍ〜３０μｍ程度のマイクロナノバブルを形成することが好ましい。
【００１５】
この発明の第１０の局面はキャリアには第１の液体と第２の液体が含まれ、前記第１の液体には前記酸素極へ供給可能な状態で酸素が存在し、前記第２の液体には前記酸素極へ供給可能な状態で水分が存在する旨を規定している。
このように２種の液体を用いることにより、酸素供給系内の環境をより精密に制御可能となる。
【００１６】
酸素を含む第１の液体と水を含む第２の液体との相溶性がない場合には、この発明の第１１の局面で規定されるように、一方の液体に対して他方の液体をエマルジョン化して分散することが好ましい。より具体的には、この発明の第１２の局面で規定するように、酸素を溶解したフッ素系不活性液体へ水をエマルジョン化して分散することができる。
エマルジョン化の方法は特に限定されないが、乳化剤を添加したり汎用的なホモジナイザを用いたりすることができる。
【００１７】
以上、酸素供給系について説明してきたが、水素供給系においても同様の構成を採用することができる。以下に詳細に説明する。
この発明の第１３の局面は、反応物質供給系は反応極として水素極へ水素を供給する水素供給系である旨を規定する。水素供給系がキャリア循環系として外界から閉じられているので、その内部環境が一定となりかつ安定する。よって、水素極に対する水素の供給の制御が容易になる。
更には、かかる新規構成の水素供給系においてキャリア及び当該キャリアに対する水素の導入方式を調整することにより、後述する様々な効果が得られる。
ここに、水素供給系中に循環されるキャリアは液体であっても、気体であってもよい。または両者の混合体であってもよい。いずれの場合においても、外界の影響から遮断されることにより、水素供給系の制御が容易になる。
【００１８】
この発明の第１４の局面は水素供給系を循環するキャリアが熱媒体である旨を規定している。
キャリアを熱媒体とすることにより、このキャリアを用いて燃料電池の温度制御を行うことができる。キャリアは燃料電池の水素極に直接接触するので、何らセパレータに冷却板を設けることなく、コンパクトな構成で効率よく温度制御が実行できる。
【００１９】
この発明の第１５の局面はキャリアが液体である旨を規定している。水素供給系において液体を流通させること自体が新規な構成である。液体のキャリアを採用することにより、熱媒体としてのキャリアの熱容量が大きくなり、燃料電池の温度制御をより確実に行えることとなる。
また、液体のキャリアを採用することにより、当該キャリアへ水素の導入制御が容易になる。また、水素をキャリア中に均等に分散させることも容易になるので、この点からも水素供給系の制御が容易になる。
かかる液体として、水素で飽和した液体、水素が過飽和若しくは水素のマイクロナノバブル含む液体を挙げることができる。
【００２０】
この発明の第１６の局面はキャリアに水素が溶解される旨を規定している。
水素を溶解するキャリアとして、例えば第１７の局面で規定するフッ素系不活性液体を挙げることができる。かかるフッ素系不活性液体としてフロリナート（住友３Ｍ社商品名）、ノベック（住友３Ｍ社商品名）を挙げることができる。
フッ素系不活性液体は冷媒として充分な熱容量を持つとともに、水素を充分に溶解し、これを水素極へ供給可能である。
また、フッ素系不活性液体は水を溶解しないので、水素極の水分を持ち去ることがない。よって、水素極の湿潤状態が維持される。
更には、フッ素系不活性液体の凝固点は極めて低い（マイナス５０℃程度）ので、燃料電池の低温始動特性が向上する。
フッ素系不活性液体へ水素を溶解させるには両者の接触面積を大きくする。例えば、フッ素系不活性液体に水素ガスの泡を吹き込んだり、水素ガス中へフッ素系不活性液体を霧状にして送り込むことができる。
【００２１】
この発明の第１８の局面はキャリアに水素のマイクロナノバブルが混在されている旨が規定されている。ここにマイクロナノバブルとは極めて小さな泡を指す。換言すれば、水素供給系内を循環したときにおいても泡が崩壊することなく水素極まで届けられる程度に泡を小さくする。泡を小さくすることにより、その平均寿命（崩壊するまでの時間）が長くなるとともに、拡散層を通過しやすくなる。また、キャリアの表面張力が小さいものを選択することで泡を大量に発生させることができる。例えば、フロリナート（住友スリーエム社製品名）を使用したり、界面活性剤としてのノベック（住友スリーエム社製品名）ＦＣ−４４３０を水等に混合して使用する方法がある。
【００２２】
この発明の第１９の局面はマイクロナノバブルがチャージされた状態で前記キャリア中に分散されていることを規定している。空気のマイクロナノバブルをチャージすることにより、泡自体が相互に反発するのでその寿命が長くなる。
【００２３】
この発明の第２０の局面はキャリアには第１の液体と第２の液体が含まれ、第１の液体には水素極へ供給可能な状態で水素が存在し、第２の液体には水素極へ供給可能な状態で水分が存在することを規定している。
このように２種の液体を用いることにより、水素供給系内の環境をより精密に制御可能となる。
【００２４】
水素を含む第１の液体と水を含む第２の液体との相溶性がない場合には、この発明の第２１の局面で規定されるように、一方の液体に対して他方の液体をエマルジョン化して分散することが好ましい。より具体的には、この発明の第２２の局面で規定するように、水素を溶解したフッ素系不活性液体へ水をエマルジョン化して分散することができる。
エマルジョン化の方法は特に限定されないが、乳化剤を添加したり、汎用的なホモジナイザを用いたりすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明の実施例について説明する。
図７は実施例の燃料電池装置２０を示す。
この燃料電池装置２０は燃料電池本体２１、酸素供給系３１、水素供給系４１から大略構成される。燃料電池本体２１は電解質層としてのナフィオン（デュポン社商品名）膜からなる固体高分子電解質膜２２を酸素極２３と水素極２４とで挟持した構成である。これら反応極２３及び２４は白金触媒を担持したカーボン粉末を拡散層へ積層した構成である。拡散層としては撥水性カーボンブラックを担持したカーボンクロスなどを採用することができる。図３に示す構成と同様に酸素極２３は酸素供給系３１の流路に接触しており、水素極２４は水素供給系４１の流路に開いている。
【００２６】
酸素供給系３１は閉ざされた流路３２からなり、当該流路３２に空気導入部としての空気混合装置３３，ポンプ３４及び冷却装置３５が付設されている。符号３６は外界の空気を酸素供給系３１内のキャリアへ導入するためのポンプである。符号３７は水抜きドレンである。
酸素供給系３１を循環するキャリアにはフッ素系不活性液体（フロリナート；住友３Ｍ社商品名）が用いられる。このキャリアは酸素の溶解量が大きく、図８に詳細を示す空気混合装置３１のように、キャリア溜まりに空気の気泡を発生することにより酸素を溶解することができる。空気の溶解方法は図８の構成に限定されるものではなく、空気とキャリアとの接触面積を大きくすればよい。例えばノズルによる気泡発生や、キャリアを霧化して空気に触れさせることができる。
上記の例では、空気をキャリアに吹き込んでいるが、空気の代わりに酸素ガスを用いることもできる。
【００２７】
実施例のキャリアは熱媒体としても作用し、図７に示すように、流路３２に冷却装置３５を付設することにより燃料電池本体２１の温度制御を行うことができる。冷却装置３５には汎用的な熱交換器を用いることができる。
【００２８】
フッ素系不活性液体からなるキャリアは空気混合装置３１で溶解した酸素を酸素極２３まで運搬し、そこでカソードとしての酸素極２３上の反応に提供する。キャリアには充分な量の酸素が溶解されているので、酸素極２３の反応を何ら制限することがない。
またフッ素系不活性液体の凝固温度は極めて低いので、燃料電池装置の使用環境が低温になっても凝固することがない。よって、低温始動特性が向上する。
燃料電池装置の使用条件によっては酸素極２３の湿潤状態の維持が困難な場合がある。その場合には、水をエマルジョン化してフッ素系不活性液体からなるキャリアへ分散させることが好ましい。このときには、流路３４にエマルジョン化装置が付設されることとなる。
【００２９】
水素供給系４１は水素ガスタンク４２、循環流路４３、調圧逆止弁４４，４５を備えてなる汎用的な構成である。水素ガスタンク４２から送出された水素ガスは循環流路４３を循環しながら水素極で消費される。
【００３０】
かかる構成の燃料電池装置２０によれば、水素極２４にて得られる水素イオンがプロトンの形態で水分を含んだ電解質膜２２中を酸素極側へ移動する。他方、水素極２４にて得られた電子は外部負荷を通って酸素極側に移動してキャリア中の酸素と反応して水を生成する。かかる一連の化学反応により電気エネルギーが発生される。
【００３１】
図９に他の実施例の燃料電池装置５０を示す。図７と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
この実施例の燃料電池装置５０では、その水素供給系６１をキャリア循環系とした。符号６２は閉ざされた流路であり、当該流路に水素導入部としての水素混合装置６３と循環ポンプ６４が付設される。キャリアには、酸素供給系３１と同じフッ素系不活性液体を採用した。水素混合装置６３も図８に示す酸素用の混合装置と同じでよい。水素混合装置６２においてバブリングした水素ガスは水素タンク６７へ回収する。
キャリアとしてのフッ素系不活性液体には充分量の水素が溶解される。そして当該キャリアに溶解された水素は水素極において利用可能となる。
【００３２】
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は従来例の燃料電池装置に概略構成図である。
【図２】図２は他の従来例の燃料電池装置の概略構成図である。
【図３】図３はこの発明の燃料電池装置の概略構成図である。
【図４】図４はチャージしたマイクロナノバブルによる酸素極近傍での電位分布を示す。
【図５】図５は酸素極近傍での電位計算結果を示す。
【図６】図６は酸素極の内部構造を示す。
【図７】図７は実施例の燃料電池装置の構成を示す。
【図８】図８は空気混合装置の構成を示す。
【図９】図９は他の実施例の燃料電池装置を示す。
【符号の説明】
【００３４】
２０，５０  燃料電池装置
２  高分子電解質膜
３  空気極
４  酸素極
２１  燃料電池本体
３１  空気混合系
３３  空気混合装置
４１，６１  水素供給系
【図１】
2006331968.tif 000005
【図２】
2006331968.tif 000006
【図３】
2006331968.tif 000007
【図４】
2006331968.tif 000008
【図５】
2006331968.tif 000009
【図６】
2006331968.tif 000010
【図７】
2006331968.tif 000011
【図８】
2006331968.tif 000012
【図９】
2006331968.tif 000013