(57)【要約】【課題】燃料ポンプのエア噛みの発生を防止できる、液体燃料供給装置を提供する。【解決手段】循環燃料タンク２２の内部空間は、仕切壁２６により、Ａ室２７とＢ室２８とに仕切られている。液体燃料は、循環燃料タンク２２から燃料供給管３４を通して液体燃料電池２に供給され、液体燃料電池２から燃料帰還管３７を通して循環燃料タンク２２のＡ室２７に戻される。Ｂ室２８には、Ａ室２７からオーバフローする液体燃料が貯留される。液体燃料電池２の通常の発電動作中は、Ｂ室２８と燃料供給管３４とが連通し、Ｂ室２８に貯留されている液体燃料の液面がＢ室２８の底面に対して急傾斜する状況であるか否かの判断の指標となる値が所定値を超えているときには、Ａ室２７と燃料供給管３４とが連通するように、三方弁３３が制御される。【選択図】図１
2015021626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンクから液体燃料電池に供給される液体燃料が流通する燃料供給路と、
前記燃料供給路に介装され、吸込口が前記燃料タンクの最下部よりも下方に配置された燃料ポンプと、
前記燃料タンク内に形成されて、前記燃料タンクの内部空間を上部で互いに連通する第１室および第２室に仕切る仕切壁と、
前記液体燃料電池から前記第１室に戻される液体燃料が流通する燃料帰還路と、
前記第１室および前記第２室を前記燃料供給路と選択的に連通させる三方弁と、
前記第２室に貯留されている液体燃料の液面が前記第２室の底面に対して急傾斜する状況であるか否かの判断の指標となる値を取得する指標値取得手段と、
前記液体燃料電池の通常の発電動作中は、前記第２室と前記燃料供給路とが連通し、前記指標値取得手段によって取得された値が所定値を超えているときには、前記第１室と前記燃料供給路とが連通するように、前記三方弁の切り替えを制御する三方弁制御手段とを含む、液体燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料電池に液体燃料を供給する液体燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液体燃料電池を電源として搭載する車両の開発が進められている。
【０００３】
液体燃料電池は、たとえば、固体高分子膜の両側にアノード（燃料極）およびカソード（酸素極）を貼り合わせて一体化した膜／電極接合体を備えている。アノードに液体燃料が供給され、カソードに空気が供給されると、発電反応が生じ、アノードとカソードとの間に起電力が発生する。
【０００４】
液体燃料は、燃料タンクに貯留されている。燃料タンクには、燃料供給管の一端が接続されている。燃料供給管の他端は、液体燃料電池のアノードに接続されている。燃料供給管の途中部には、燃料ポンプが介装されている。燃料ポンプが駆動されると、燃料タンクから燃料供給管に液体燃料が吸い出され、その液体燃料が燃料供給管を介して液体燃料電池のアノードに供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２１６３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
かかる構成では、車両が急加減速したときに、燃料タンク内で液体燃料が加速度の方向に偏り、液体燃料の液面が燃料タンクの底面に対して大きく傾き、燃料タンクにおける燃料供給管の接続口（燃料流出口）から液体燃料がなくなるおそれがある。燃料ポンプの駆動中に、燃料供給管の接続口から液体燃料がなくなり、燃料ポンプのエア噛みが発生すると、燃料ポンプの送液能力が低下し、液体燃料の供給不良による液体燃料電池の発電性能の低下を招き、最悪の場合には、液体燃料電池の発電停止に至る。
【０００７】
本発明の目的は、燃料ポンプのエア噛みの発生を防止できる、液体燃料供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本発明に係る液体燃料供給装置は、液体燃料を貯留する燃料タンクと、燃料タンクから液体燃料電池に供給される液体燃料が流通する燃料供給路と、燃料供給路に介装され、吸込口が燃料タンクの最下部よりも下方に配置された燃料ポンプと、燃料タンク内に形成されて、燃料タンクの内部空間を上部で互いに連通する第１室および第２室に仕切る仕切壁と、液体燃料電池から第１室に戻される液体燃料が流通する燃料帰還路と、第１室および第２室を燃料供給路と選択的に連通させる三方弁と、第２室に貯留されている液体燃料の液面が第２室の底面に対して急傾斜する状況であるか否かの判断の指標となる値を取得する指標値取得手段と、液体燃料電池の通常の発電動作中は、第２室と燃料供給路とが連通し、指標値取得手段によって取得された値が所定値を超えているときには、（第２室に貯留されている液体燃料の液面が第２室の底面に対して急傾斜する状況であると判断して、）第１室と燃料供給路とが連通するように、三方弁の切り替えを制御する三方弁制御手段とを含む。
【０００９】
この構成によれば、燃料タンクの内部空間は、仕切壁により、第１室と第２室とに仕切られている。第１室と第２室とは、燃料タンク内の上部で互いに連通している。液体燃料は、燃料タンクから燃料供給路を通して液体燃料電池に供給され、液体燃料電池から燃料帰還路を通して燃料タンクの第１室に戻される。第１室が液体燃料で満杯になった状態で、液体燃料が第１室に戻されると、第１室から第２室に液体燃料がオーバフローし、第２室に液体燃料が貯留される。
【００１０】
第１室および第２室は、三方弁の切り替えにより、燃料供給路と選択的に連通される。
【００１１】
液体燃料電池の通常の発電動作中は、第２室と燃料供給路とが連通するように、三方弁が制御される。そして、燃料ポンプが駆動されることにより、第２室に貯留されている液体燃料が燃料供給路を通して液体燃料電池に供給される。第２室から燃料供給路に液体燃料が送出され、液体燃料が第１室に戻されるので、正常な状態では、第１室に液体燃料が満杯に溜められ、第１室から第２室に液体燃料がオーバフローしている。
【００１２】
第２室に貯留されている液体燃料の液面が第２室の底面に対して急傾斜する状況であるか否かの判断の指標となる値が所定値を超えると、第１室と燃料供給路とが連通するように、三方弁が切り替えられる。そして、その指標となる値が所定値を超えている間、三方弁が第１室と燃料供給路とを連通させる状態に維持される。このとき、燃料ポンプの作用により、第１室から燃料供給路に液体燃料が吸い出され、その液体燃料が燃料供給路を通して液体燃料電池に供給される。第１室には、液体燃料が満杯に溜まっている。そのため、液体燃料電池の急加減速または車両の走行路面の勾配により、燃料タンク内で液体燃料が加速度の方向に偏っても、第１室と三方弁とを連通する部分が液体燃料で満たされた状態を維持することができる。よって、燃料ポンプのエア噛みの発生を防止することができる。
【００１３】
また、本願出願人は、燃料タンクの内部空間を第１室および第２室に仕切る仕切壁と、第１室および第２室を燃料供給路と選択的に連通させる三方弁とが設けられた構成を先に提案している。この提案に係る構成から新たな部品などを追加することなく、液体燃料電池が急加減速状況下に置かれたときの燃料ポンプのエア噛みの発生を防止することができる。よって、先の提案に係る構成を基に、燃料ポンプのエア噛みの発生を防止する構成を低コストで実現することができる。
【００１４】
液体燃料電池の発電動作が停止された後も、第１室に貯留されている液体燃料の液面が第２室に貯留されている液体燃料の液面よりも高い状態が維持されるので、燃料ポンプの起動時には、第１室と燃料供給路とが連通するように、三方弁が制御されることが好ましい。これにより、燃料ポンプの起動時のエア噛みの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、燃料ポンプのエア噛みの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る液体燃料供給装置を含む燃料電池システムの構成図である。
【図２】燃料電池システムの電気的構成の要部を示すブロック図である。
【図３Ａ】三方弁切替制御の流れを示すフローチャート（その１）である。
【図３Ｂ】三方弁切替制御の流れを示すフローチャート（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
＜燃料電池システムの構成＞
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る液体燃料供給装置３を含む燃料電池システム１の構成図である。
【００２０】
燃料電池システム１は、たとえば、モータを走行用駆動源として搭載した車両（自動車）に搭載される。燃料電池システム１は、液体燃料電池２および液体燃料供給装置３を含む。
【００２１】
液体燃料電池２は、所定数（たとえば、１００〜２００）のセルが一方向に積層された、いわゆるセルスタックを有している。各セルは、膜／電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）、膜／電極接合体の両側に配置されたセパレータ、および膜／電極接合体と各セパレータとの間に介在されたガス拡散層（ＧＤＬ：Gas Diffusion Layer）を備えている。
【００２２】
膜／電極接合体は、固体高分子膜１１の両側にアノード（燃料極）１２およびカソード（酸素極）１３を貼り合わせて一体化したものである。固体高分子膜１１は、たとえば、アニオン（ＯＨ−）を透過させる性質を有する。
【００２３】
セパレータの両面には、たとえば、葛折り状に屈曲した凹溝（図示せず）が形成されている。アノード１２に対向する凹溝は、燃料流路として形成されている。燃料流路の一端および他端は、それぞれ燃料入口１４および燃料出口１５に接続されている。膜／電極接合体のカソード１３に対向する凹溝は、エア流路として形成されている。エア流路の一端および他端は、それぞれエア入口１６およびエア出口１７に接続されている。
【００２４】
液体燃料供給装置３は、燃料供給タンク２１、循環燃料タンク２２および気液分離器２３を備えている。
【００２５】
燃料供給タンク２１には、電解液と混合されていない液体燃料（たとえば、常温のヒドラジン）が貯留されている。燃料供給タンク２１には、燃料補給管２４の一端が接続されている。燃料補給管２４の他端は、循環燃料タンク２２に接続されている。燃料補給管２４の途中部には、供給ポンプ２５が介装されている。
【００２６】
循環燃料タンク２２の底面には、仕切壁２６が立設されている。循環燃料タンク２２の内部空間は、その仕切壁２６により、Ａ室２７とＢ室２８とに仕切られている。仕切壁２６の上端と循環燃料タンク２２の天面との間には、隙間が空けられ、その隙間により、Ａ室２７とＢ室２８とが互いに連通している。Ａ室２７およびＢ室２８には、液体燃料が電解液（たとえば、水酸化カリウム水溶液）と混合された状態で貯留されている。
【００２７】
なお、以下では、特に言及がない限り、電解液と混合された状態の液体燃料を「液体燃料」という。
【００２８】
Ａ室２７には、液体燃料の温度を調節するためのヒータ２９が設けられている。
【００２９】
また、Ａ室２７には、Ａ室液量センサ３０が設けられている。Ａ室液量センサ３０は、たとえば、フロートガイドパイプ式のレベルスイッチからなる。Ａ室液量センサ３０は、Ａ室２７内の液体燃料の液面が所定のエンプティ位置よりも高いときにオン信号を出力する。
【００３０】
循環燃料タンク２２には、第１流出管３１および第２流出管３２の各一端が接続されている。具体的には、第１流出管３１の一端は、Ａ室２７の底面に接続され、第２流出管３２の一端は、Ｂ室２８の底面に接続されている。
【００３１】
また、液体燃料供給装置３は、三方弁３３および燃料供給管３４を備えている。
【００３２】
三方弁３３は、２つの入口ポート３３Ａ，３３Ｂと、１つの出口ポートとを有している。入口ポート３３Ａには、第１流出管３１の他端が接続されている。入口ポート３３Ｂには、第２流出管３２の他端が接続されている。
【００３３】
燃料供給管３４の一端は、三方弁３３の出口ポートに接続されている。燃料供給管３４の他端は、液体燃料電池２の燃料入口１４に接続されている。燃料供給管３４の途中部には、循環ポンプ３５が介装されている。循環ポンプ３５は、その吸込口が循環燃料タンク２２の最下部よりも下方に位置するように配置されている。
【００３４】
液体燃料電池２の燃料出口１５には、燃料排出管３６の一端が接続されている。燃料排出管３６の他端は、気液分離器２３に接続されている。
【００３５】
気液分離器２３の底部には、燃料帰還管３７の一端が接続されている。燃料帰還管３７の他端は、循環燃料タンク２２に接続されている。具体的には、燃料帰還管３７の他端は、循環燃料タンク２２のＡ室２７の天面に接続されている。
【００３６】
液体燃料電池２のエア入口１６およびエア出口１７には、それぞれエア供給管４１およびエア排出管４２が接続されている。
【００３７】
液体燃料電池２による発電のために、三方弁３３の入口ポート３３Ａ，３３Ｂの１つが選択的に開かれる。そして、循環ポンプ３５が駆動される。循環ポンプ３５が駆動されると、循環ポンプ３５の作用により、循環燃料タンク２２から燃料供給管３４に液体燃料が吸い出される。そして、燃料供給管３４を液体燃料が流通し、その液体燃料が液体燃料電池２の燃料入口１４から液体燃料電池２の燃料流路に供給される。
【００３８】
その一方で、エア供給管４１にエアが送り込まれる。エア供給管４１に送り込まれたエアは、エア供給管４１を流通し、液体燃料電池２のエア入口１６から液体燃料電池２のエア流路に供給される。
【００３９】
液体燃料電池２の燃料流路を液体燃料が流通し、エア流路をエアが流通すると、液体燃料電池２において、発電反応（電気化学反応）が生じ、その電気化学反応による起電力が発生する。
【００４０】
このとき、燃料排出管３６には、未反応の液体燃料とともに、発電反応によって生成された気体（たとえば、窒素ガス）などが液体燃料電池２の燃料出口１５から排出される。燃料排出管３６に排出された液体燃料および気体は、燃料排出管３６を流通し、気液分離器２３に流入する。気液分離器２３では、燃料排出管３６から流入する液体燃料と気体とが分離される。液体燃料は、気液分離器２３内の底部に集まり、気体は、排ガス処理器（図示せず）を経由して、大気に放出される。
【００４１】
気液分離器２３の底部に集まった液体燃料は、燃料帰還管３７を流通して、循環燃料タンク２２のＡ室２７に戻る。Ａ室２７が液体燃料で満杯になると、Ａ室２７からＢ室２８に液体燃料がオーバフローし、Ｂ室２８に液体燃料が貯留される。
【００４２】
こうして、液体燃料は、循環燃料タンク２２、燃料供給管３４、液体燃料電池２の燃料流路、燃料排出管３６、気液分離器２３および燃料帰還管３７を含む燃料循環路を循環する。
【００４３】
液体燃料電池２のエア流路を流通したエアは、エア出口１７からエア排出管４２に排出される。
【００４４】
液体燃料電池２の発電動作中に、循環燃料タンク２２に電解液と混合されていない液体燃料を補給する必要が生じると、供給ポンプ２５が駆動される。供給ポンプ２５が駆動されると、燃料供給タンク２１から燃料補給管２４を通して循環燃料タンク２２のＢ室２８に電解液と混合されていない液体燃料が供給される。
【００４５】
＜燃料電池システムの電気的構成＞
【００４６】
図２は、燃料電池システム１の電気的構成の要部を示すブロック図である。
【００４７】
燃料電池システム１は、ＦＣ−ＥＣＵ（電子制御ユニット）４を備えている。ＦＣ−ＥＣＵ４の基板には、ＣＰＵおよびメモリなどが実装されている。
【００４８】
ＦＣ−ＥＣＵ４には、燃料電池システム１に設けられた各種センサが接続されており、各種センサの検出信号が入力される。各種センサには、Ａ室液量センサ３０が含まれる。
【００４９】
また、ＦＣ−ＥＣＵ４は、車両に搭載されている車両ＥＣＵ５と双方向に通信可能に接続されている。車両ＥＣＵ５には、車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ５１、アクセル開度（アクセルペダルの操作量）を検出するアクセルセンサ５２およびブレーキ操作量（ブレーキペダルの操作量）を検出するブレーキセンサ５３が接続されており、車速センサ５１、アクセルセンサ５２およびブレーキセンサ５３の各検出信号が入力される。そして、車両ＥＣＵ５は、その入力される検出信号に基づいて、車両の走行用駆動源であるモータから出力すべき目標トルクを設定し、目標トルクの出力に必要な電力をＦＣ−ＥＣＵ４に要求する。
【００５０】
ＦＣ−ＥＣＵ４は、車両ＥＣＵ５からの要求および各種センサから入力される検出信号に基づいて、供給ポンプ２５、ヒータ２９および循環ポンプ３５の駆動を制御し、三方弁３３の切り替えを制御する。
【００５１】
なお、ブレーキセンサ５３は、ブレーキペダルの操作量を検出するものであってもよいし、ブレーキ操作量に応じて変化するマスタシリンダの油圧を検出するものであってもよい。
【００５２】
＜三方弁切替制御＞
【００５３】
図３Ａおよび図３Ｂは、三方弁切替制御の流れを示すフローチャートである。
【００５４】
燃料電池システム１の稼働中、ＦＣ−ＥＣＵ４により、三方弁切替制御が繰り返し実行される。たとえば、燃料電池システム１を搭載した車両のイグニッションキースイッチがオンにされている間は、燃料電池システム１が稼働している。
【００５５】
三方弁切替制御では、まず、燃料電池システム１の動作モードが発電モードであるか否かが判断される（ステップＳ１）。発電モードは、車両の走行用駆動源であるモータに必要な電力を供給するために、液体燃料電池２を発電動作させるモードである。
【００５６】
燃料電池システム１が発電モードに入る前は（ステップＳ１のＮＯ）、三方弁３３の入口ポート３３Ａが開かれ、入口ポート３３Ｂが閉じられている（ステップＳ２）。また、循環ポンプ３５を駆動するインバータ（図示せず）の出力周波数が０Ｈｚとされ、循環ポンプ３５が停止されている。
【００５７】
車両ＥＣＵ５からＦＣ−ＥＣＵ４に電力（発電）が要求されると、発電モードに入り、三方弁３３の入口ポート３３Ａが開かれた状態のまま、循環ポンプ３５を駆動するインバータの出力周波数が所定の起動周波数（たとえば、６０Ｈｚ）に制御される（ステップＳ３）。これにより、循環ポンプ３５が駆動され、循環燃料タンク２２のＡ室２７から第１流出管３１に液体燃料が吸い出されて、その液体燃料が第１流出管３１および燃料供給管３４を通して液体燃料電池２に供給される。
【００５８】
また、循環ポンプ３５の起動と同時に、その起動からの経過時間の計測が開始される（ステップＳ４）。
【００５９】
そして、循環ポンプ３５の起動から所定の呼水時間（たとえば、５．５ｓｅｃ）が経過すると（ステップＳ５のＹＥＳ）、三方弁３３の入口ポート３３Ａが閉じられ、入口ポート３３Ｂが開かれる（ステップＳ６）。これにより、循環燃料タンク２２のＢ室２８が第２流出管３２を介して燃料供給管３４と連通する。また、循環ポンプ３５を駆動するインバータの出力周波数が車両ＥＣＵ５から要求されている電力に応じて設定された周波数に制御される（ステップＳ６）。これにより、循環ポンプ３５が車両ＥＣＵ５からの要求に応じた能力（車両ＥＣＵ５で設定された目標トルクに応じた能力）で駆動され、Ｂ室２８から第２流出管３２に液体燃料が吸い出されて、その液体燃料が第２流出管３２および燃料供給管３４を通して液体燃料電池２に供給される。
【００６０】
その後、循環燃料タンク２２のＢ室２８に貯留されている液体燃料の液面がＢ室２８の底面に対して急傾斜する状況であるか否かを判断する指標となる値（指標値）が所定値を超えているか否かが判断される（ステップＳ７）。
【００６１】
指標値としては、車両ＥＣＵ５で設定される目標トルクの変化量、車速センサ５１によって検出される車速の時間変化率の絶対値、アクセルセンサ５２によって検出されるアクセル開度の時間変化率、ブレーキセンサ５３によって検出されるブレーキ操作量の時間変化率などを例示することができる。目標トルクが急増し、目標トルクの変化量が所定値を超えると、その後、車両の走行用駆動源であるモータの出力トルクが急増して、車両が急加速するので、Ｂ室２８に貯留されている液体燃料の液面がＢ室２８の底面に対して急傾斜する状況であると判断できる。車速の時間変化率の絶対値が所定値を超えているときには、車両が急加速または急減速しているので、Ｂ室２８に貯留されている液体燃料の液面がＢ室２８の底面に対して急傾斜する状況であると判断できる。アクセル開度の時間変化率が所定値を超えているときには、その後、車両の走行用駆動源であるモータの目標トルクが急増し、モータの出力トルクが急増して、車両が急加速するので、Ｂ室２８に貯留されている液体燃料の液面がＢ室２８の底面に対して急傾斜する状況であると判断できる。ブレーキ操作量の時間変化率が所定値を超えているときには、その後、車両が急制動によって急減速するので、Ｂ室２８に貯留されている液体燃料の液面がＢ室２８の底面に対して急傾斜する状況であると判断できる。また、車両の加速度を検出する加速度センサが備えられて、加速度センサによって検出される加速度の絶対値が指標値とされてもよいし、車両の走行路面の勾配を検出する勾配センサが備えられて、勾配センサによって検出される勾配の絶対値が指標値とされてもよい。
【００６２】
また、発電モード中は、Ａ室液量センサ３０の出力が監視されており、Ａ室２７内の液体燃料の液面が所定のエンプティ位置まで低下し、Ａ室液量センサ３０からオフ信号が出力されると、ヒータ２９の空焚きを防止するためのフェイルセーフモードが作動する。
【００６３】
指標値が所定値を超えていない場合には（ステップＳ７のＮＯ）、発電モードが終了か否かが判断され、また、フェイルセーフモードが作動しているか否かが判断される（ステップＳ８）。
【００６４】
指標値が所定値を超えておらず、発電モードが継続中であって、フェイルセーフモードが作動していなければ（ステップＳ８のＮＯ）、三方弁３３の入口ポート３３Ｂが開かれたまま、循環ポンプ３５が駆動され、液体燃料電池２による発電動作が継続される（ステップＳ６）。
【００６５】
液体燃料電池２の発電動作中に、指標値が所定値を超えると（ステップＳ７のＹＥＳ）、循環ポンプ３５の駆動が続けられたまま、三方弁３３の入口ポート３３Ｂが閉じられ、入口ポート３３Ａが開かれる（ステップＳ９）。これにより、循環燃料タンク２２のＡ室２７から第１流出管３１に液体燃料が吸い出されて、第１流出管３１および燃料供給管３４を液体燃料が流通する。
【００６６】
その後、指標値が所定値以下に低下するまで、入口ポート３３Ａが開かれた状態が維持される。指標値が所定値以下に低下すると、三方弁３３の入口ポート３３Ａが閉じられ、入口ポート３３Ｂが開かれる（ステップＳ６）。これにより、Ｂ室２８から液体燃料電池２への液体燃料の供給が再開される。
【００６７】
発電モードが終了されるか、または、フェイルセーフモードが作動すると（ステップＳ８のＹＥＳ）、三方弁３３の入口ポート３３Ｂが閉じられ、入口ポート３３Ａが開かれる（ステップＳ１１）。また、循環ポンプ３５を駆動するインバータの出力周波数が０Ｈｚとされ、循環ポンプ３５が停止されて（ステップＳ１１）、三方弁切替制御が終了される。フェイルセーフモードが作動した場合には、ヒータ２９の駆動が停止される。
【００６８】
＜作用効果＞
【００６９】
以上のように、循環燃料タンク２２の内部空間は、仕切壁２６により、Ａ室２７とＢ室２８とに仕切られている。Ａ室２７とＢ室２８とは、循環燃料タンク２２内の上部で互いに連通している。液体燃料は、循環燃料タンク２２から燃料供給管３４を通して液体燃料電池２に供給され、液体燃料電池２から燃料帰還管３７を通して循環燃料タンク２２のＡ室２７に戻される。Ａ室２７が液体燃料で満杯になった状態で、液体燃料がＡ室２７に戻されると、Ａ室２７からＢ室２８に液体燃料がオーバフローし、Ｂ室２８に液体燃料が貯留される。
【００７０】
Ａ室２７およびＢ室２８は、三方弁３３の切り替えにより、燃料供給管３４と選択的に連通される。
【００７１】
液体燃料電池２の通常の発電動作中は、Ｂ室２８と燃料供給管３４とが連通するように、三方弁３３が制御される。そして、循環ポンプ３５が駆動されることにより、Ｂ室２８に貯留されている液体燃料が燃料供給管３４を通して液体燃料電池２に供給される。Ｂ室２８から燃料供給管３４に液体燃料が送出され、液体燃料がＡ室２７に戻されるので、正常な状態では、Ａ室２７に液体燃料が満杯に溜められ、Ａ室２７からＢ室２８に液体燃料がオーバフローしている。
【００７２】
Ｂ室２８に貯留されている液体燃料の液面がＢ室２８の底面に対して急傾斜する状況であるか否かの判断の指標となる値が所定値を超えると、Ａ室２７と燃料供給管３４とが連通するように、三方弁３３が切り替えられる。そして、その指標となる値が所定値を超えている間、三方弁３３がＡ室２７と燃料供給管３４とを連通させる状態に維持される。このとき、循環ポンプ３５の作用により、Ａ室２７から燃料供給管３４に液体燃料が吸い出され、その液体燃料が燃料供給管３４を通して液体燃料電池２に供給される。Ａ室２７には、液体燃料が満杯に溜まっている。そのため、液体燃料電池２の急加減速または車両の走行路面の勾配により、循環燃料タンク２２内で液体燃料が加速度の方向に偏っても、第１流出管３１が液体燃料で満たされた状態を維持することができる。よって、循環ポンプ３５のエア噛みの発生を防止することができる。
【００７３】
液体燃料電池２の発電動作が停止された後も、Ａ室２７に貯留されている液体燃料の液面がＢ室２８に貯留されている液体燃料の液面よりも高い状態が維持されるので、循環ポンプ３５の起動時には、Ａ室２７と燃料供給管３４とが連通するように、三方弁３３が制御される。これにより、循環ポンプ３５の起動時のエア噛みの発生を防止することができる。
【００７４】
＜変形例＞
【００７５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００７６】
前述の実施形態では、循環ポンプ３５の起動から所定の呼水時間が経過すると、三方弁３３の入口ポート３３Ａが閉じられ、入口ポート３３Ｂが開かれるとしたが、その切り替えの条件は、それに限定されない。たとえば、燃料供給管３４内の圧力が検出されて、その圧力が所定圧を超えると、循環ポンプ３５が正常に起動したと判断されて、入口ポート３３Ａが閉じられ、入口ポート３３Ｂが開かれてもよい。
【００７７】
また、燃料電池システム１が車両に搭載された場合を例にとったが、燃料電池システム１は、船舶や航空機などに搭載されてもよい。
【００７８】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００７９】
２    液体燃料電池
３    液体燃料供給装置
４    ＦＣ−ＥＣＵ（指標値取得手段、三方弁制御手段）
２２  循環燃料タンク（燃料タンク）
２６  仕切壁
２７  Ａ室（第１室）
２８  Ｂ室（第２室）
３３  三方弁
３４  燃料供給管（燃料供給路）
３５  循環ポンプ（燃料ポンプ）
３７  燃料帰還管（燃料帰還路）
【図１】
2015021626.tif 000003
【図２】
2015021626.tif 000004
【図３Ａ】
2015021626.tif 000005
【図３Ｂ】
2015021626.tif 000006