(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を用いて発電を行うと共に、負荷に応じて異なる出力モードが要求される燃料電池と、
互いに異なる濃度の液体燃料を生成する複数の燃料混合器を有し、前記燃料電池に要求される出力モードに応じて前記複数の燃料混合器のうちの特定の燃料混合器を選択し、前記液体燃料の濃度を最適な濃度に調整する濃度調整手段
とを備えた燃料電池装置。
【請求項２】
前記濃度調整手段は、前記燃料電池で発電に使用された液体燃料を再利用して前記液体燃料の濃度を調整する、請求項１記載の燃料電池装置。
【請求項３】
前記液体燃料の濃度を検出する濃度検出手段を備える、請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項４】
前記濃度検出手段は、前記複数の燃料混合器にそれぞれ配置される、請求項３に記載の燃料電池装置。
【請求項５】
前記濃度検出手段は、前記燃料電池と前記複数の燃料混合器との間に配置される、請求項３に記載の燃料電池装置。
【請求項６】
液体燃料を用いて発電を行うと共に、負荷に応じて異なる出力モードが要求される燃料電池の上流に、互いに異なる濃度の液体燃料を生成する複数の燃料混合器を設け、
前記燃料電池に要求される出力モードを検知し、
前記出力モードに応じて前記複数の燃料混合器のうちの特定の燃料混合器を選択し、前記液体燃料の濃度を最適な濃度に調整する
燃料電池の燃料供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、要求される出力モードに対して最適な発電を行うことができる燃料電池装置に関する。さらに詳しくは、燃料とされる混合溶液の濃度を要求される出力モードに応じて最適化することができる燃料電池装置および燃料電池の燃料供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、燃料極に燃料を供給し、空気極に酸化剤とされる酸素を含む空気を供給することにより発電を行う発電装置であり、発電により生成される生成物が水であることから環境を汚染することがない発電装置として近年注目されている。
【０００３】
このような燃料電池の一つとして、メタノールを直接燃料電池に供給して発電を行うダイレクトメタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ：Direct Methanol Fuel Cell）が知られている。ＤＭＦＣによって発電を行う際には、燃料であるメタノールだけでは燃料電池のアノード反応が進行しないため、メタノールと水とが混合された混合溶液を燃料電池のアノードに供給することで発電が行われている。
【０００４】
従来、メタノールと水とが混合された混合溶液をＤＭＦＣに供給する供給方法としては、あらかじめメタノールと水とが適切な組成で混合された混合溶液を生成し、この混合溶液の濃度を一定に維持しながらＤＭＦＣに供給する供給方法が知られている。また、混合溶液が循環する循環系を設け、発電によってメタノールが消費された混合溶液に純粋なメタノールを補給しながら当該混合溶液を循環系に循環させるとともに、ＤＭＦＣのカソードで生成された生成水を回収しながら混合溶液を適度な濃度に調整する方法も行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、あらかじめメタノールと水とを混合しておく場合には、ＤＭＦＣのシステムの簡便化が図れるが、燃料自体のエネルギー密度は低下する。エネルギー密度を上げようとして、混合溶液のメタノール濃度を増加させると、ＤＭＦＣを構成する発電体（ＭＥＡ：Membrane and Electrode Assemblies )の劣化速度が増加する。
【０００６】
また、最大出力が得られるメタノール濃度と最大効率が得られるメタノール濃度とは異なることが分かっており、あらかじめメタノールと水とが混合された混合溶液を用いる方法ではメタノール濃度をＤＭＦＣの運転状況に応じて変更することができない。
【０００７】
一方、ＤＭＦＣのカソードで生成された生成水を回収しながらメタノールと混合する方法では、一般にＤＭＦＣの最大出力が得られるメタノール濃度となるように混合溶液のメタノール濃度を維持する方法が採られており、燃料電池の負荷に対する追従は、燃料電池と二次電池とが連携することで行われていた。したがって、最大効率が得られるようにメタノール濃度を調整して発電を行う方法では最大出力が得られないうえ、燃料とされる混合溶液を燃料電池に要求される出力に応じて最適なメタノール濃度に調整することは困難であった。このように燃料電池の出力特性、発電効率特性を最大限に引き出すためには、燃料とされる混合溶液の濃度を燃料電池に求められる出力の種類に応じて変更することが望ましい。
【０００８】
よって、本発明は、上述した実情を鑑みてなされたものであり、燃料電池に要求される出力に応じて最適な発電を行うことができる燃料電池装置を提供することを目的とする。さらに詳しくは、燃料電池の負荷の状況に応じて混合溶液の濃度を最適化して発電を行うことができる燃料電池装置および燃料電池の燃料供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる燃料電池装置は、液体燃料を用いて発電を行うと共に、負荷に応じて異なる出力モードが要求される燃料電池と、互いに異なる濃度の液体燃料を生成する複数の燃料混合器を有し、前記燃料電池に要求される出力モードに応じて前記複数の燃料混合器のうちの特定の燃料混合器を選択し、前記液体燃料の濃度を最適な濃度に調整する濃度調整手段とを備えたものである。本発明にかかる燃料電池装置によれば、出力モードに応じて最適な濃度となるように液体燃料の濃度を調整して燃料電池に供給することができる。最適な濃度で燃料電池を作動させることにより、例えば、通常時には最大発電効率が得られるように濃度が調整された液体燃料を用いて発電を行い、最大出力が必要な場合にはそれに適した濃度の液体燃料を用いて発電を行うことができる。
【００１０】
本発明にかかる燃料電池装置においては、燃料混合器において燃料電池で発電に使用された液体燃料を再利用して液体燃料の濃度を調整することにより、発電に必要な資源を無駄なく利用することが可能となる。
【００１２】
本発明にかかる燃料電池装置においては、液体燃料の濃度を検出する濃度検出手段を備えていても良い。例えば、濃度検出手段を複数の燃料混合器に配置しておくことにより、燃料混合器で生成される液体燃料の濃度を精度良く検出して制御することができる。また、濃度検出手段を燃料電池と複数の燃料混合器との間に配置しておいても良く、燃料電池で消費される液体燃料の実質的な濃度をより正確に検出することもできる。
【００１３】
本発明にかかる燃料電池の燃料供給方法は、液体燃料を用いて発電を行うと共に、負荷に応じて異なる出力モードが要求される燃料電池の上流に、互いに異なる濃度の液体燃料を生成する複数の燃料混合器を設け、前記燃料電池に要求される出力モードを検知し、前記出力モードに応じて前記複数の燃料混合器のうちの特定の燃料混合器を選択し、前記液体燃料の濃度を最適な濃度に調整するものである。本発明にかかる燃料電池の燃料供給方法によれば、燃料電池に要求される出力モードに応じて最適な濃度の液体燃料を供給することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる燃料電池装置によれば、燃料電池に要求される出力モードに応じて最適な濃度の燃料によって発電を行うことができ、燃料電池の出力に対して効率良く発電を行うことができる。さらに、本発明にかかる燃料電池装置によれば、要求される出力モードの切替に応じて燃料の濃度を最適な濃度に素早く切り替えることができる。これにより、燃料電池の発電を継続して行いながら、要求される出力モードに応じて燃料の濃度を最適な濃度に素早く切り替えることができる。よって、発電効率が良好な状態で常時発電を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明にかかる燃料電池装置及び燃料電池の燃料供給方法について説明する。まず、図１及び図２を参照しながら本発明を創作するに至った本件発明者等の着眼点について説明する。
【００１６】
図１は、本件発明者等がＤＭＦＣによって発電を行った際のメタノール濃度と燃料電池特性との関係を示すグラフである。図１の横軸は電流密度であり、左縦軸はＤＭＦＣを構成する発電セルのセル電圧を示す。また、右縦軸は、ＤＭＦＣの電力密度を示す。燃料とされる混合溶液のメタノール濃度を１．０，０．６，０．４ｍｏｌ／Ｌの３条件とり、それぞれのメタノール濃度について電流密度に対するセル電圧及び電力密度の関係を調べた。以下、メタノール濃度の各条件（１．０，０．６，０．４ｍｏｌ／Ｌ）をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ条件と称す。
【００１７】
図１によれば、セル電圧は、電流密度が増大するとともに低下する傾向にあり、各条件Ａ、Ｂ、Ｃで同様であった。また、電力密度は電流密度を増大させるとともに増大するが、電流密度に対して電力密度が増大する割合は、電流密度の値が大きいほど小さくなる傾向にあった。また、電力密度は、電流密度の特定の値で最大値を取る傾向にあった。なお、条件Ａの場合の電力密度は、本評価の電流密度の範囲内で極大値を取らなかったが、電流密度が増大するとともに電力密度が増加する割合は小さくなる傾向にあった。
【００１８】
図２は、図１に示したＤＭＦＣのセル電圧及び電力密度が示す特性曲線より得られた最大出力密度と一定のセル電圧における出力密度の関係を示すグラフである。なお、図２は、パラメータとして最高出力、４５０ｍＶ出力、５００ｍＶ出力、４００ｍＶ出力の４水準とり、メタノール濃度に対する出力密度をグラフに示している。
【００１９】
本評価で用いた発電セルの場合、出力密度が４０〜７０ｍＷ／ｃｍ２付近で発電セルを運転する際には、メタノール濃度を０．６ｍｏｌ／Ｌ付近に調整することでメタノール濃度が１．０，０．４ｍｏｌ／Ｌの場合に比べて同じセル電圧において高い出力密度を得られることが分かる。すなわち、発電セルに要求される出力密度に対して最も効率良くその出力密度を得ることができる最適なメタノール濃度が存在することがわかる。また、４０〜７０ｍＷ／ｃｍ２付近の出力密度においてはセル電圧が４５０〜５００mVとなり、発電セルに接続される負荷が比較的小さい場合や二次電池に充電する際に好適とされる。すなわち、要求される出力に応じて最適なメタノール濃度で発電を行うことにより、発電効率を高くすることが出来る。また、発電セルに要求される負荷が大きい場合には、メタノール濃度を1ｍｏｌ／Ｌ付近に調整することで９０ｍＷ／ｃｍ２以上の出力を得ることが出来る。このように、ＤＭＦＣに要求される出力モードに応じて最適なメタノール濃度が存在する傾向があり、要求された出力モードに応じて燃料の濃度を調整することが効率良く発電を行う場合には重要であることが分かる。なお、本明細書中の出力モードとは、出力電圧又は出力電力の如き発電セルの定性的な特性と、各特性における最大値や特定の数値範囲の如き具体的な条件を含む負荷からの要求である。
【００２０】
次に、本発明にかかる燃料電池装置の一例について説明する。図３は、本例にかかる燃料電池装置の構成図である。本発明にかかる燃料電池装置は上述した本件発明の基本的な思想に基づいて構成されており、燃料とされる混合溶液のメタノール濃度を燃料電池に要求される出力モードに応じて調整できる機構を備える。なお、本例の燃料電池装置１は、ダイレクトメタノール型燃料電池であるが、燃料はメタノールに限定されず、液体燃料を用いて発電を行う燃料電池であれば如何なるものでも良いことは勿論である。
【００２１】
燃料電池装置１は、メタノールタンク２、混合器３ａ，３ｂ、バルブ１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８、ポンプ２１，２２、フィルタ４，８，９、冷却器５、セルスタック６、冷却器ドレイン７、ブロア４１、及びこれら各部を繋いで流体の流路を形成する配管から構成される。
【００２２】
ここで、先ず、混合溶液がセルスタック６に供給されるまでの燃料電池装置１の動作について説明する。ポンプ２１は、バルブ１１が開かれた状態でメタノールタンク２からメタノールを吸い上げ、混合器３ａ，３ｂにメタノールを供給する。混合器３ａ，３ｂにはそれぞれ濃度センサ３１，３２が設けられており、混合溶液のメタノール濃度をモニターする。後述するようにセルスタック６の空気極側の排出口から水分を含むガスが排出されることから、このガスから分離された水分を混合器３ａ，３ｂに供給することで混合溶液のメタノール濃度を調整することができる。また、別途水分を混合器３ａ，３ｂに供給することもできる。さらに、濃度センサ３１，３２でメタノール濃度をモニターすることにより、精度良く混合溶液の濃度制御を行うことが可能となる。
【００２３】
混合器３ａ，３ｂはそれぞれ異なる濃度となるように調整された混合溶液を生成し、セルスタック６に対して、所要のメタノール濃度を有する混合溶液を供給する。ここで、所要のメタノール濃度とは、セルスタック６に要求される出力モードに対して最適なメタノール濃度であり、例えば、上述した評価で用いられた発電セルによってセルスタック６が構成されている場合、混合器３ａは０．６ｍｏｌ／Ｌのメタノール濃度となるように調整された混合溶液を生成する。また、混合器３ｂは、１ｍｏｌ／Ｌのメタノール濃度となるように濃度が調整された混合溶液を生成する。セルスタック６に要求される出力密度が７０ｍＷ／ｃｍ２付近である場合、混合器３ａから０．６ｍｏｌ／Ｌの混合溶液をセルスタック６に供給する。また、セルスタック６に要求される出力密度が９０ｍＷ／ｃｍ２以上である場合には、混合器３ｂから１ｍｏｌ／Ｌの混合溶液をセルスタック６に供給する。すなわち、セルスタック６に要求される出力密度に応じて、セルスタック６に混合溶液を供給する混合器３ａ，３ｂを切り換えることにより、スタックセル５６に要求される出力モードに応じて調整された最適なメタノール濃度を有する混合溶液を素早く供給することができる。
【００２４】
また、混合器３ａ，３ｂとセルスタック６を繋ぐ流路にはバルブ１３、フィルタ４、バルブ１４、冷却器５が設けられており、バルブ１３，１４が開かれた状態で流路が確保される。混合器３ａ，３ｂから供給される混合溶液は、フィルタ１４で不純物が除去された後、冷却器５で温度が下げられてセルスタック６に供給される。
【００２５】
続いて、空気がセルスタックに取り込まれるまでの燃料電池装置の動作について説明する。セルスタックの空気取り入れ口までの流路には、ブロア４１、フィルタ９、バルブ８が設けられており、ブロア４１で取り込まれた空気はフィルタ９で不純物が除去された後、バルブ８を介してセルスタック６に供給される。
【００２６】
さらに続いて、セルスタックの燃料極側から発電後の混合溶液が排出される際の燃料電池装置１の動作について説明する。セルスタック６は発電に使用された混合溶液を混合器３ｂに送る。この混合溶液は、混合器３ｂからセルスタック６に供給される混合溶液の生成に再利用される。混合器３ｂに設けられた濃度センサ３２は混合器３ｂ内の混合溶液のメタノール濃度をモニターしており、混合器３ｂは混合器３ｂ内の混合溶液のメタノール濃度が所定の値となるように混合器３ｂに流入する水分や燃料の流入量を調整することができる。
【００２７】
続いて、セルスタック６の酸素極側から空気を排出する際の燃料電池装置１の動作について説明する。セルスタック６は酸素極側の排出口から発電後の空気を排出し、バルブ１５が開かれた状態で確保された流路を介して冷却器ドレイン７に空気を送る。冷却器ドレイン７は、空気に含まれる水分を再度混合器３ａ，３ｂにおける混合溶液の濃度調整に利用するために分離して、バルブ１６を介してフィルタ８に送る。冷却器ドレイン７は、水分が分離されたあとの空気を排気する。フィルタ８は、冷却器ドレインで分離された水分から不純物を除去した後、ポンプ２２及びバルブ１７を介して混合器３ａ，３ｂに供給する。ここで、セルスタック６から混合器３ａ，３ｂに至る空気及び水分の流動はポンプ２２駆動力によって行われる。
【００２８】
このように順次燃料電池装置１の動作について説明したが、本例にかかる燃料電池装置１によれば、混合器３ａ，３ｂはそれぞれ所定のメタノール濃度に調整された混合溶液をセルスタック６に供給し、セルスタック６から排出される混合溶液やガスに含まれる燃料や水分を再利用することができる。また、セルスタック６に要求される出力モードが頻繁に変更される場合でも、混合溶液をセルスタック６に供給する混合器を切り替えることで要求された出力モードに対して最適な混合溶液をセルスタックに供給することができる。また、セルスタック６に対して最大効率運転と最大出力運転が頻繁に変更されるような場合には、混合溶液のメタノール濃度を調整するためにメタノールや水を随時追加することとなり、混合溶液が流動する循環系でオーバーフローが発生する可能性がある。しかし、本例の燃料電池装置１を構成する循環系によれば、混合器３ａ，３ｂの容積を必要以上に大きくすることなく、オーバーフローを低減することもできる。
【００２９】
次に、本発明にかかる燃料電池装置の別の例について説明する。図４は、本例にかかる燃料電池装置の構成図である。ＤＭＦＣとされる燃料電池装置１００を流動する空気及び燃料の流れを説明しながら、燃料電池装置１００の動作について説明する。
【００３０】
燃料電池装置１００は、燃料電池１０１、燃料電池１０１の燃料極に燃料を供給する燃料極側供給配管系５０、燃料電池１０１に酸化剤とされる空気を供給する空気極側供給配管系６０、燃料電池１０１の燃料極側から発電による生成物を排出する燃料極側排出配管系７０、燃料電池の空気極側から排気する空気極側排出配管系８０を備える。また、燃料電池１０１に接続されるＤＣ−ＤＣコンバータ１１３と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１３に接続される負荷１１４は燃料電池１０１から電力を取り出す。制御コントローラ１１２は、燃料電池装置１００を構成する各装置の駆動を制御する。
【００３１】
燃料電池１０１は、電解質膜を空気極及び燃料極で挟み込んだ発電セルが積層されたスタック構造を備える。この電解質膜は、ダイレクトメタノール型燃料電池に広く用いられている固体高分子型電解質膜とされ、例えばフッ素樹脂系のイオン導電膜を用いることができる。
【００３２】
燃料極側供給配管系５０は、メタノールタンク１０４、メタノールタンク１０４からメタノールを吸い上げるメタノール供給ポンプ１０５、メタノール供給ポンプ１０５から供給されたメタノールと水分とを混合した混合溶液を生成する燃料混合器１０６、燃料混合器１０６から混合溶液を受け取って燃料電池１０１に供給する混合溶液循環ポンプ１０３、及び燃料電池１０１と混合溶液循環ポンプ１０３との間の流路の設けられる濃度センサ１１５から構成される。
【００３３】
空気極側供給配管系６０は、燃料電池装置１００の外部から空気を取り込むための配管６１、空気を燃料電池１０１に供給する空気供給ポンプ１０２から構成される。
【００３４】
燃料極側排出配管系７０は、燃料電池１０１から排出される混合溶液に含まれる二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去器１１６、二酸化炭素が除去された排気を燃料電池装置１００の外部に排出する処理装置１１０から構成される。
【００３５】
空気極側排出配管系８０は、燃料電池１０１から排出される排気から水分を分離する気液分離器１０８、分離された水分を貯蔵する水分貯蔵器１０９、水分貯蔵器１０９から燃料混合器１０６への流路に設けられる電磁バルブ１１１、気液分離器１０８で水分が分離された排気を燃料電池装置１０１の外部に排出する処理装置１１０から構成される。なお、処理装置１１０は、燃料極側排出配管系７０と空気極側排出配管系８０の両方に含まれる。
【００３６】
続いて、本例の燃料電池装置１００の動作について説明する。先ず、燃料とされる混合溶液を燃料電池装置１００に循環させる際の動作について説明する。
【００３７】
メタノール供給ポンプ１０５は、メタノールタンク１０４からメタノールを吸い上げて燃料混合器１０６に供給する。混合溶液循環ポンプ１０３は、メタノールと水分とを混合して混合溶液を生成する燃料混合器１０６から燃料電池１０１に混合溶液を供給する。燃料混合器１０６は混合溶液のメタノール濃度を調整することができ、負荷１１４に応じて最適なメタノール濃度となるように混合溶液の濃度を調整する。また、濃度センサ１１５で検出されたメタノール濃度に関する情報は制御コントローラに通知され、燃料混合器１０６が混合溶液のメタノール濃度を調整する際に参照される。さらに、濃度センサ１１５は、燃料電池１０１の直前、即ち燃料混合器１０６と燃料電池１０１との間に配置されていることから、濃度が変動した場合でも燃料電池１０１で消費される混合溶液の実質的なメタノール濃度を検出することができ、出力モードに応じて精度良く濃度が調整された混合溶液を用いて発電を行うことができる。
【００３８】
燃料電池１０１で消費された混合溶液は二酸化炭素除去器を兼ねた燃料混合器１０６に循環され、再度混合溶液循環ポンプ１０３によって燃料電池１０１に供給される。二酸化炭素除去器を兼ねた燃料混合器１０６は、燃料電池１０１によって排出された混合液体から二酸化炭素を分離して処理装置１１０に送り、処理装置１１０は二酸化炭素を大気に排出する。メタノールの如き液体燃料を用いた燃料電池装置においては、混合溶液そのものが燃料電池の冷却媒体であり、燃料電池装置１００は別途冷却流路を必要としない。したがって、別途冷却水を燃料電池システム１００に流動させることなく燃料電池１０１の温度上昇を抑制することもできる。また、本例の燃料電池装置１００の如き液体燃料を用いた燃料電池装置は、混合溶液自身が非圧縮性を有することから水素ガスの如き気体の燃料を用いる場合に比べて背圧弁が不要となる利点を有する。
【００３９】
燃料電池１０１は発電に使用した混合溶液を二酸化炭素除去器に送り、二酸化炭素除去器１１６で二酸化炭素が除去された混合溶液は燃料混合器１０６で再度所定のメタノール濃度を有する混合溶液を生成するために利用される。また、発電に使用された混合溶液が水分を含んでいる場合には、この水分も燃料混合器１０６によってメタノールと混合されて燃料電池１０２の発電に再利用される。したがって、燃料電池１０１から排出された排出流体に含まれるメタノールや水分を再利用することにより、メタノールの如き燃料や水分を効率良く利用して発電を行うことができる。なお、燃料極側供給配管系５０、及び燃料極側排出配管系７０においては、燃料水溶液循環ポンプ１０３で発生する駆動力によって混合溶液を流動させることができる。
【００４０】
続いて、空気極側供給配管系６０、及び空気極側排出配管系８０に空気を循環させる際の燃料電池装置１００の動作について説明する。
【００４１】
空気供給ポンプ１０２は、酸化剤である空気を配管６１を介して大気から取り込み、燃料電池１０１に供給する。燃料電池１０１で発電に用いられた空気は気液分離器１０８によって水分と分離され、処理装置１１０を介して大気に排出される。燃料電池１０１から排出された空気から分離された水分は水分貯蔵器１０９に貯蔵された後、燃料混合器１０６に送られて混合溶液を生成するために利用される。また、水分貯蔵器１０９と燃料混合器１０６との間に設けられる電磁バルブ１１１は、水分貯蔵器１０９から燃料混合器１０６へ供給される水の供給量を調整する。電磁バルブ１１１は、濃度センサ１１５が検出したメタノール濃度及び負荷１１４に応じて制御コントローラ１１２によって制御される場合もある。さらに電磁バルブ１１１の開閉を燃料混合器１０６と連動して行うこともできる。
【００４２】
また、負荷１１４が変化した場合には、負荷１１４の変化に関する情報が制御コントローラ１１２に通知される。制御コントローラ１１２は、負荷１１４に応じて燃料電池１０１が最適な発電を行うことができるように燃料混合器１０６を制御し、負荷１１４に対して最適なメタノール濃度を有する混合溶液が燃料電池の発電状況に応じて自在に生成され、燃料電池に供給されることになる。
【００４３】
燃料電池１０１から排出される空気は、気液分離器４１に送られる。気液分離器４１は、この空気に含まれる水分は分離され、分離した水分が水分貯蔵器４２に送られる。水分貯蔵器４２に貯蔵された水分は、その流量が電磁バルブ１１１で調節されながら燃料混合器１０６に送られ、燃料電池１０１の発電に再利用される。また、気液分離器１０８は、水分が分離された空気を処理装置１１０に送り、処理装置１１０はこの排気を燃料電池装置１００の外部に排出する。気液分離器１０８、水分貯蔵器１０９、及び燃料混合器１０６は、残留する水分が凍結しないようにヒータが設けられていても良い。また、凍結した水分によってこれら装置が破損しないように、気液分離器１０８、水分貯蔵器１０９、及び燃料混合器１０６に余分なスペースを設けておいても良い。さらにまた、燃料電池装置１００を構成する配管を弾性を有する材料で形成することにより、これら配管が水分の凍結によって破損することを防止することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】燃料電池の特性を示すグラフであり、電流密度に対するセル電圧及び電力密度の関係を示すグラフである。
【図２】メタノール濃度に対する出力密度の関係を示すグラフである。
【図３】本発明にかかる燃料電池装置の一例を示す構成図である。
【図４】本発明にかかる燃料電池装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  燃料電池装置
２  メタノールタンク
３ａ，３ｂ  混合器
５  冷却器
６  セルスタック
７  冷却器ドレイン
３１，３２  濃度センサ
【図１】
0004697380.tif 000002
【図２】
0004697380.tif 000003
【図３】
0004697380.tif 000004
【図４】
0004697380.tif 000005