(57)【要約】【課題】燃料液と希釈用液体とを混合して適正な濃度とした燃料混合液を安定に供給される効率の良い出力の安定した燃料電池装置を提供する。【解決手段】電解質膜と、その両側に配されたアノード極及びカソード極とを有する電気化学反応部を備え、アノード極に燃料液と希釈用液体とが混合された燃料混合液を供給し、カソード極に酸素を供給して発電を行う燃料電池装置において、アノード極に燃料混合液を供給する流路に燃料液を輸送する燃料液輸送手段及び希釈用液体を輸送する希釈用液体輸送手段と、燃料液輸送手段と希釈用液体輸送手段を制御する制御手段と、燃料液輸送手段より輸送される燃料液の濃度を検出する濃度検出手段と、を備え、制御手段は、濃度検出手段からの信号に基づいて、燃料液輸送手段による燃料液供給量と希釈用液体輸送手段による希釈用液体供給量との少なくとも一方を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜と、その両側に配されたアノード極及びカソード極とを有する電気化学反応部を備え、前記アノード極に燃料液と希釈用液体とが混合された燃料混合液を供給し、前記カソード極に酸素を供給して発電を行う燃料電池装置において、
前記アノード極に前記燃料混合液を供給する流路に前記燃料液を輸送する燃料液輸送手段及び前記アノード極に前記燃料混合液を供給する流路に前記希釈用液体を輸送する希釈用液体輸送手段と、
前記燃料液輸送手段と前記希釈用液体輸送手段を制御する制御手段と、
前記燃料液輸送手段より輸送される前記燃料液の濃度を検出する濃度検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記濃度検出手段からの信号に基づいて、前記燃料液輸送手段による燃料液供給量と前記希釈用液体輸送手段による希釈用液体供給量との少なくとも一方を制御することを特徴とする燃料電池装置。
【請求項２】
前記燃料液の温度を検出する燃料液温度検出手段と、
前記希釈用液体の温度を検出する希釈用液体温度検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記燃料液温度検出手段及び前記希釈用液体温度検出手段からの信号に基づいて、前記燃料液輸送手段による燃料液供給量と前記希釈用液体輸送手段による希釈用液体供給量との少なくとも一方を制御す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】
余剰の燃料混合液を回収し、前記燃料液に混合するための循環流路を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池装置。
【請求項４】
前記電気化学反応部から希釈用液体を回収し、前記希釈用液体に混合するための循環流路を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項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。
【背景技術】
【０００２】
ユビキタス社会の幕開けと共に電池の長寿命化に対する要求が高まってきている。従来のＬｉ電池はその理論限界に近づいており、これ以上の大幅な性能向上は望めなくなりつつある。この様な状況の下、質量（容積）あたりのエネルギー密度から従来の電池に比べて大幅な長寿命化が可能な燃料電池に注目が集まってきている。燃料電池の中でも特に構造が簡単、燃料の入手が容易、低コスト、低温での動作が可能等携帯機器向けの燃料電池として優れた特性を持つ直接型メタノール燃料電池（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｔｈａｎｏｌ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ；以下、ＤＭＦＣと称する。）が携帯機器用として盛んに開発が行なわれている。
【０００３】
ＤＭＦＣは燃料供給の方法により２つのタイプに分類される。ひとつはアクティブ型と呼ばれる電池への燃料供給をポンプにより行なうタイプともうひとつはパッシブ型と呼ばれるポンプを用いずに毛細管力等により燃料を供給するタイプである。
【０００４】
ここでＤＭＦＣの反応式を下記に示す。
アノード側：ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋６ｅ-＋６Ｈ+
カソード側：（３／２）Ｏ2＋６Ｈ+＋６ｅ-→３Ｈ2Ｏ
全反応：ＣＨ3ＯＨ＋（３／２）Ｏ2→ＣＯ2＋２Ｈ2Ｏ
上記の反応式によればメタノールと水はアノード（燃料）極において等モルで反応し、ＣＯ2と６個の電子とプロトンを生成し、ＣＯ2は外部に排出され、電子は外部回路を通ってカソード（酸素）極に、プロトンは電解質膜を通ってカソード（酸素）極にそれぞれ別ルートで送られ、そこで反応し水分子３個を生成する。
【０００５】
アクティブ型の燃料電池においては、高濃度の燃料液であるメタノール溶液と希釈用液体である水を混合した燃料混合液をポンプによって燃料電池のアノード極に供給される。この燃料混合液が適正な濃度に維持されない場合、発電効率が低下する短所がある。実際にアノード極に供給されるメタノールの濃度は、メタノールのクロスオーバー現象を避けるために通常３質量％〜２０質量％としている。クロスオーバー現象は、メタノールが２つの電極間に設けられた電解質膜を通過する現象で、燃料混合液中のメタノール濃度が高いと本来アノード極で起こるべきメタノールの反応がカソード極でも起こり、燃料を無駄に消費させるとともにカソード極側の電位を上昇させて電池の効率を著しく低下させる。したがって、アノード極に供給するメタノールの濃度を、上記の様な低濃度にして燃料電池を運転させる必要がある。
【０００６】
上記のアクティブ型の燃料電池は、ポンプを用いて生成された水を回収し、回収した水と高濃度のメタノール溶液とを混合した水溶液を燃料混合液として燃料電池に供給することができるので、いわゆる希釈循環型と呼ばれるシステムを構築することが可能である。すなわち、アクティブ型の燃料電池はメタノール濃度が高いものを燃料タンクに保管することが可能なので、燃料タンクの容積を小型化することが可能である。例えば、６０質量％のメタノール溶液を用いたとき、パッシブ型で実際に使用されるメタノール溶液が３質量％から２０質量％程度とされているので、燃料タンクの容積をパッシブ型のタンクの１／２０〜１／３に低減させられる利点がある。
【０００７】
アクティブ型の燃料電池における高濃度の燃料液と希釈用液体である水を混合する方法は、具体的には、例えば図８に示すように水タンク３−１から供給される水と燃料タンク３−２からに供給される燃料液をそれぞれのポンプＭＰ１、ＭＰ２を用いて一定の比率で水と燃料を輸送し混合してアノード極３−７に供給する方法がある。
【０００８】
上記の方法を用いて、例えばメタノール濃度３質量％の燃料混合液を得るためには高濃度のメタノール液が１００％の濃度であるとする場合、水とメタノールの混合比が９７：３の割合で輸送し混合すれば良いことになる。しかしながら、本発明者らの検討によれば、水と１００％のメタノール液とでは粘度の差によって同じポンプを使用しても単位時間あたりの輸送量が異なることが判明した。このため、それぞれのポンプが同じ駆動条件で９７：３の割合の、例えば、時間割合で水とメタノール液とをアノード極に供給しても３質量％の濃度は得られないという問題を生じることになる。また、水とメタノール液との混合比を変化させると混合液の濃度が大きく変化することも判明した。従って、余剰燃料や回収された水の再利用等により燃料液や希釈用液体として両者が混合されたものを用いる場合は、所望の濃度の混合液がますます得られにくくなる。更に、水とメタノール溶液は温度によってもそれぞれの粘度が変化するためポンプによる輸送量が温度変化によっても所望の濃度の燃料混合液が得られなくなるという問題があった。
【０００９】
燃料混合液を正確に濃度調整するための方法として、燃料貯蔵装置から供給される燃料液と希釈液貯蔵装置から供給される希釈用液体とが混合される燃料混合装置の内部に燃料混合液中の燃料の濃度によって体積が変わるセンサーを設け、このセンサーからの信号を利用して燃料貯蔵装置と希釈液貯蔵装置とを開閉制御することで、燃料混合装置から燃料電池に適正な濃度の燃料混合液を供給する燃料供給システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３１９４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に示す従来技術においては、希釈用液体と燃料液との混合される燃料混合装置内での燃料の濃度を検出して燃料液と希釈用液体それぞれの供給源である燃料貯蔵装置及び希釈液貯蔵装置とを開閉制御している。このため燃料混合装置内の燃料混合液の燃料濃度を適性濃度にして燃料電池に適正な濃度の燃料混合液を供給するまでにはタイムラグが生じるため、適正な濃度の燃料混合液を安定して供給できず、燃料電池装置は効率良く出力を安定させて運転されることが困難である。
【００１１】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、燃料液と希釈用液体とを混合して適正な濃度とした燃料混合液を安定に供給される効率の良い出力の安定した燃料電池装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題は、以下の構成により解決される。
【００１３】
１．  電解質膜と、その両側に配されたアノード極及びカソード極とを有する電気化学反応部を備え、前記アノード極に燃料液と希釈用液体とが混合された燃料混合液を供給し、前記カソード極に酸素を供給して発電を行う燃料電池装置において、
前記アノード極に前記燃料混合液を供給する流路に前記燃料液を輸送する燃料液輸送手段及び前記アノード極に前記燃料混合液を供給する流路に前記希釈用液体を輸送する希釈用液体輸送手段と、
前記燃料液輸送手段と前記希釈用液体輸送手段を制御する制御手段と、
前記燃料液輸送手段より輸送される前記燃料液の濃度を検出する濃度検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記濃度検出手段からの信号に基づいて、前記燃料液輸送手段による燃料液供給量と前記希釈用液体輸送手段による希釈用液体供給量との少なくとも一方を制御することを特徴とする燃料電池装置。
【００１４】
２．  前記燃料液の温度を検出する燃料液温度検出手段と、
前記希釈用液体の温度を検出する希釈用液体温度検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記燃料液温度検出手段及び前記希釈用液体温度検出手段からの信号に基づいて、前記燃料液輸送手段による燃料液供給量と前記希釈用液体輸送手段による希釈用液体供給量との少なくとも一方を制御することを特徴とする１に記載の燃料電池装置。
【００１５】
３．  余剰の燃料混合液を回収し、前記燃料液に混合するための循環流路を有することを特徴とする１又は２に記載の燃料電池装置。
【００１６】
４．  前記電気化学反応部から希釈用液体を回収し、前記希釈用液体に混合するための循環流路を有することを特徴とする１乃至３の何れか一つに記載の燃料電池装置。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明においては、燃料液輸送手段より輸送される燃料液の濃度を濃度検出手段より検出し、この信号に基づいて、制御手段は、アノード極に燃料液と希釈用液体とが混合された燃料混合液を供給する流路に燃料液を輸送する燃料液輸送手段による燃料液供給量と、アノード極に燃料液と希釈用液体とが混合された燃料混合液を供給する流路に希釈用液体を輸送する希釈用液体輸送手段による希釈用液体供給量の少なくとも一方を制御することができる。よって、アノード極に通じる流路に供給された燃料液と希釈用液体からなる燃料混合液の濃度は、燃料液輸送手段より輸送される燃料液の濃度に応じて変えることができる。これより、燃料液の濃度が変化しても燃料液と希釈用液体とを混合して適正な燃料濃度とした燃料混合液を安定してアノード極に供給することが可能なることから、燃料効率のよい出力の安定した燃料電池装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明に係わる実施形態に関して説明する。
【００１９】
図１を用いて第１の実施形態を説明する。図１に示す燃料電池装置Ａは、燃料電池としてＤＭＦＣを採用しており、この燃料電池１−１３に燃料液供給部Ｆから混合燃料液を供給して発電させることができる。
【００２０】
燃料電池１−１３は、電解質膜の両面にアノード拡散電極（以下、アノードと称する。）とカソード拡散電極（以下、カソードと称する。）を接合したＭＥＡ（Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）１−１４と称される構造のもので、アノードにはセパレータを貼り合わせてアノード室１−１５を形成してあり、カソードにもセパレータを貼り合わせてカソード室１−１６を形成してある。
【００２１】
アノード室１−１５は、燃料液供給口１−３１及び燃料液回収口１−３３を有している。また、アノード室１−１５は、燃料液供給部Ｆから燃料液供給口１−３１に供給される混合燃料液をアノードの全体に分散供給するための液通路（図示してない）を有している。
【００２２】
カソード室１−１６は、電気化学反応によりカソード側に生成される液（水）やアノード側から電解質膜を通過してカソード側へ移動してくることがある液を、カソードの全体から回収する液通路及びこの液通路から液を排出する液排出口１−３５を有している。さらに、カソード室１−１６は、カソードに対し外部から空気（酸素）を取り入れるための通気孔（図示してない）も有している。通気孔は外からカソード室１−１６内への空気の通過は可能であるがカソード室１−１６内から外への液体の通過を阻止するように微細孔を形成し、撥水処理を施したものである。
【００２３】
また、カソード室１−１６から排出される水等の液体を回収して貯蔵する水回収タンク１−１内の希釈用液体（以下、水とする。）と、アノード室１−１５から排出される余剰燃料を回収して貯蔵する燃料回収タンク１−２内の燃料液とは、それぞれ水輸送ポンプＭＰ１１及び燃料輸送ポンプＭＰ１２を用いて混合され、混合された一定濃度の燃料として燃料電池のアノード室１−１５に供給されている。アノード室１−１５から排出される余剰燃料はＭＰ１４駆動回路１−１１によって動作する余剰燃料回収ポンプＭＰ１４で燃料回収タンク１−２に輸送され、カソード室１−１６から排出される水はＭＰ１３駆動回路１−１０によって動作する水回収ポンプＭＰ１３で水回収タンク１−１に輸送される。
【００２４】
燃料回収タンク１−２内には予め高濃度（通常約６０質量％）のメタノールが燃料液として貯蔵されているが、アノード室１−１５に供給される燃料濃度は約３質量％にされており、また、ＭＥＡ１−１４との反応によってメタノールが消費されるため燃料回収タンク１−２に回収される余剰燃料のメタノール濃度は３質量％以下になることから、燃料回収タンク１−２内のメタノール濃度は余剰燃料を回収するに従い６０質量％から徐々に低下することになる。
【００２５】
ここで、本実施形態における高濃度の燃料液と水を混合して希釈することに関して説明する。図３（Ａ）は、水輸送ポンプＭＰ１１および燃料輸送ポンプＭＰ１２を交互に駆動して高濃度の燃料液と水とを交互に混合流路Ｌ１３へ送り込む様子を例として示しており、交互に送り込まれた高濃度の燃料液と水は混合流路Ｌ１３を進む間に相互に拡散、混合されて希釈された燃料混合液となり、燃料電池のアノード室１−１５へ供給される。
【００２６】
この場合の水輸送ポンプＭＰ１１及び燃料輸送ポンプＭＰ１２の駆動タイミングを図３（Ｂ）に示す。図３（Ｂ）が示す様に、水輸送ポンプＭＰ１１及び燃料輸送ポンプＭＰ１２を駆動するそれぞれの駆動時間Ｔ１（水を輸送する期間）及びＴ２（燃料液を輸送する期間）の割合で高濃度の燃料液と水との混合比率を決めることができる。
【００２７】
尚、本実施形態にあるポンプＭＰは、圧電素子により駆動されるマイクロポンプを示しており、本マイクロポンプについては、例えば、特開２００１−３２２０９９号公報で開示されているものを用いることができる。また、水輸送ポンプＭＰ１１及び燃料輸送ポンプＭＰ１２を同時に駆動して高濃度の燃料液と水と同時に混合流路Ｌ１３へ送り込んでも、それら両液が混合流路を進む間に混合され、希釈された燃料混合液が得られる。
【００２８】
ここで、上記の水輸送ポンプＭＰ１１及び燃料輸送ポンプＭＰ１２を用いて混合されて希釈された燃料混合液を得るための各ポンプの駆動に関して説明する。燃料回収タンク１−２内のメタノール溶液の濃度が４０質量％とし水輸送ポンプＭＰ１１及び燃料輸送ポンプＭＰ１２の単位時間当たりの輸送流量が水と燃料液であるメタノール溶液とが同じものとすると３質量％の濃度の燃料混合液を得るためには水輸送ポンプＭＰ１１と燃料輸送ポンプＭＰ１２のそれぞれの駆動期間Ｔ１及びＴ２との比をＴ１：Ｔ２＝９２．５：７．５とする関係を満足すると考えられる。
【００２９】
しかし、発明者らの検討によれば、実際には、図４が示すようにメタノール濃度により、燃料溶液の粘度が変化し、更に図５に示すように水輸送ポンプＭＰ１１、燃料輸送ポンプＭＰ１２等のマイクロポンプにおいて、輸送する液の粘度により輸送流量が異なっていることが判明した。これら図４及び図５より明らかな様に、メタノール濃度によって水輸送ポンプＭＰ１１と燃料輸送ポンプＭＰ１２の輸送流量が異なってくるため、上記の図３で示した各ポンプの駆動期間Ｔ１及びＴ２との比のままで駆動すると、例えば、メタノール濃度が８５質量％以下の範囲では水の輸送流量の方が相対的に多くなるため目標とする濃度より低くなってしまうといった不具合が生じることになる。
【００３０】
この不具合は、具体的に下記のようになる。例えばメタノール溶液の温度が２０℃の時の濃度が４０質量％とする輸送流量は約２．６μｌ／ｓｅｃであり、一方の水の輸送流量は約３．５μｌ／ｓｅｃである。これらの輸送流量より上記のＴ１：Ｔ２＝９２．５：７．５とする条件下でマイクロポンプＭＰ１１及びＭＰ１２を駆動して混合された燃料混合液の濃度は所望の３質量％より低い約２．３質量％の濃度の燃料混合液を燃料電池１−１３に供給してしまうことになる。
【００３１】
本発明の一実施形態である燃料電池装置Ａにおいては、以下の様にすることで所望の濃度の燃料を燃料電池１−１３に供給することができる。すなわち、図４及び図５に示されるメタノール溶液の濃度と輸送流量との関係よりメタノール溶液の濃度に対応した係数Ｋを導出して、この係数Ｋを用いて上記の輸送流量が制御されている動作期間を補正することで所望の濃度の燃料を燃料電池１−１３に供給することができる。
【００３２】
具体的には、例えば濃度４０質量％のメタノール溶液を燃料液とする場合、輸送流量比は図４及び図５より、３．５（水）：２．６（メタノール濃度４０質量％）となっていることから係数Ｋ＝２．６／３．５として、補正された駆動時間Ｔ１（水を送る期間）をＴ１´とするとＴ１´＝Ｋ＊Ｔ１＝（２．６／３．５）＊９２．５＝６８．７２となる。従って、補正されたＴ１’をＴ１と置き換えて、水輸送ポンプＭＰ１１と燃料輸送ポンプＭＰ１２のそれぞれの動作期間Ｔ１及びＴ２との比をＴ１’：Ｔ２＝６８．７：７．５とする関係を満足すれば良い。このように、燃料回収タンク１−２のメタノール溶液の濃度に応じた上記の係数Ｋを導出し、動作期間Ｔ１を補正することで、余剰燃料の回収による燃料回収タンク１−２のメタノール溶液の濃度が変化しても所望の濃度３質量％の燃料混合液を安定して燃料電池に供給することができる。
【００３３】
本実施形態の燃料電池装置Ａには、燃料回収タンク１−２内に燃料液の濃度を得るための濃度センサ１−３を設けている。燃料液の濃度は、この濃度センサ１−３に接続された濃度検出回路１−１２によって濃度に応じた電気信号に変換される。次に、マイクロコンピュータを有する制御部を備えたＭＰ１１駆動回路１−８がこの電気信号に基づいて係数Ｋを導出し、この係数Ｋより補正した駆動期間Ｔ１’でもって水輸送ポンプＭＰ１１を制御することで、余剰燃料の回収による燃料回収タンク１−２のメタノール溶液の濃度が変化しても所望の濃度の燃料混合液を燃料電池に安定して供給することができる。
【００３４】
尚、上記の制御部はマイクロコンピュータを有することに限定されず同等の機能を有するものであれば良い。また、濃度センサを設ける位置は、燃料回収タンク１−２内に限定されず、例えば燃料流路Ｌ１２等、燃料液の濃度が検出できる位置であれば良い。
【００３５】
次に図２に本発明の第２の実施形態である燃料電池装置Ｂを示す。図７に示す様に、メタノール溶液及び水の粘度は温度によって変化する。図７に示すメタノールは濃度１００％の場合である。第２の実施形態は、第１の実施形態で説明した燃料液の濃度の検出に加えて、燃料液及び水の温度を検出することで燃料液の濃度と燃料液及び水の温度により変化する燃料液と水の粘度に対応して水輸送ポンプＭＰ２１の駆動条件を制御することで、例えば燃料電池装置が置かれている環境温度に左右されないといった、より適正な所望の濃度に混合された燃料混合液が得られるようにしている。
【００３６】
燃料電池装置Ｂは、上記の燃料電池装置Ａに加えて、水温度センサ２−２１及び水温度センサ２−２１に接続される水温度検出回路２−２３と燃料温度センサ２−２５及び燃料温度センサ２−２５に接続される燃料温度検出回路２−２７とを備えている。
【００３７】
水の温度は、水流路Ｌ２１に設けられた水温度センサ２−２１に接続された水温度検出回路２−２３によって水温に応じた電気信号に変換される。次に、マイクロコンピュータを有する制御部を備えたＭＰ２１駆動回路２−８がこの電気信号に基づいて、図７が示す関係より水の粘度を得ることができる。更に、この粘度から図５が示す関係より水輸送流量を求めることができる。
【００３８】
燃料液の温度は、燃料流路Ｌ２２に設けられた燃料温度センサ２−２５に接続された燃料温度検出回路２−２７によって燃料温度に応じた電気信号に変換され、制御部がこの信号に基づいて検出された燃料温度における図４に示す様なメタノール濃度と粘度との関係と、第１の実施形態で説明した濃度センサ１−３より得られる燃料液の濃度から粘度を求め、この粘度から図５が示す関係より燃料液の輸送流量を求めることができる。
【００３９】
尚、図４は、燃料温度が２０℃と４０℃とする場合のメタノール濃度と粘度との関係を示している。これらの温度以外の粘度を求める場合、例えば、この表より内挿又は外挿する、更に１０℃、３０℃といったメタノール温度と粘度との関係を求めて、内挿又は外挿する等により求めることができる。
【００４０】
上記より水の温度と燃料液の温度及び濃度とが考慮された水輸送流量と燃料輸送量とが得られたので、第１の実施形態と同様に係数Ｋを導出し、この係数Ｋより補正した駆動期間Ｔ１’でもって水輸送ポンプＭＰ２１を制御することで、余剰燃料の回収による燃料回収タンク１−２のメタノール溶液の濃度が変化し、水及び燃料液の温度が変化しても所望の濃度の燃料混合液を燃料電池に安定して供給することができる。
【００４１】
尚、図６にマイクロポンプの駆動電圧Ｖｄと水の輸送流量の関係を示す。この関係を用いることで、これまで説明した燃料混合液の濃度を制御する場合、水輸送ポンプＭＰ１１及びＭＰ２１の駆動期間Ｔ１’を変化させて水の輸送流量を制御しているが、マイクロポンプの駆動電圧を可変することによって水の輸送流量を制御してもよい。また、上記の実施形態では、何れも水輸送ポンプＭＰ１１、ＭＰ２１のみを制御対象としているが、係数Ｋに基づいて輸送流量比が同じとなるように燃料輸送ポンプＭＰ１２、ＭＰ２２又は水輸送ポンプＭＰ１１、ＭＰ２１と燃料輸送ポンプＭＰ１２、ＭＰ２２との両者を制御することで燃料混合液の濃度を所望の値にすることも可能である。
【００４２】
また、本実施形態で説明した内容は、上記の例では燃料混合液の所望の濃度を約３質量％としているが、今後のＭＥＡの改良により３質量％以上の濃度の燃料混合液を必要とされる燃料電池装置においても適用可能である。更に、本実施形態と同様に粘度と輸送流量、溶液の濃度と粘度及び温度と粘度といった上記と同様な関係を求めることで、燃料電池装置におけるメタノール燃料と水の混合のみではなく、メタノール以外の燃料液や水以外の希釈用液体の混合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１の実施形態の例の燃料電池装置を示す図である。
【図２】第２の実施形態の例の燃料電池装置を示す図である。
【図３】ポンプを用いた水と燃料を輸送し混合する方法の例を説明する図である。
【図４】メタノール濃度と粘度との関係の例を示す図である。
【図５】粘度と輸送流量との関係の例を示す図である。
【図６】マイクロポンプの駆動電圧と輸送流量との関係の例を示す図である。
【図７】水及びメタノールにおける温度と粘度との関係を示す図である。
【図８】水と燃料とが混合される例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ａ，Ｂ  燃料電池装置
Ｆ．Ｇ  燃料液供給部
１−１、２−１  水回収タンク
１−２、２−２  燃料回収タンク
１−３、２−３  濃度センサ
ＭＰ１１、ＭＰ２１  水輸送ポンプ
ＭＰ１２、ＭＰ２２  燃料輸送ポンプ
ＭＰ１３、ＭＰ２３  水回収ポンプ
ＭＰ１４、ＭＰ２４  余剰燃料回収ポンプ
１−８  ＭＰ１１駆動回路
１−９  ＭＰ１２駆動回路
１−１０  ＭＰ１３駆動回路
１−１１  ＭＰ１４駆動回路
１−１２、２−１２  濃度検出回路
１−１３、２−２３  燃料電池
１−１４、２−１４  ＭＥＡ
１−１５、２−１５  アノード室
１−１６、２−１５  カソード室
１−３１、２−３１  燃料液供給口
１−３３、２−３３  燃料液回収口
１−３５、２−３５  液排出口
Ｌ１１、Ｌ２１  水流路
Ｌ１２、Ｌ２２  燃料流路
Ｌ１３、Ｌ２３  混合流路
２−２１  水温度センサ
２−２５  燃料温度センサ
２−２３  水温度検出回路
２−２７  燃料温度検出回路
２−８  ＭＰ２１駆動回路
２−９  ＭＰ２２駆動回路
２−１０  ＭＰ２３駆動回路
２−１１  ＭＰ２４駆動回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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