(57)【要約】【課題】濃度測定可能な燃料タンクの提供。【解決手段】本考案の濃度測定可能な燃料タンクは、燃料電池が必要とする燃料をストックするものであり、並びに、燃料電池の燃料供給源となる。燃料ストックタンクの底部箇所に近い道では、この燃料を濃度測定ボックスに流出させる。濃度測定ボックスにおいて、信号発信部材が発信した信号は、この燃料を通り、信号受信部材によって通過後の信号を受信、濃度測定ボックスは、燃料通過後の信号変化に基づいて、燃料の燃料濃度を測定する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
燃料ストックタンク、濃度測定ボックス、信号発信部材、信号受信部材、濃度測定部材によって構成される濃度測定可能な燃料タンクにおいて、
該燃料ストックタンクは、燃料電池が必要とする燃料に用いるもので、底部に近い箇所に濃度測定道を設け、その内の該測定濃度貫通孔は、該燃料ストックタンク中の該燃料を流出させる為のものであり、
該濃度測定ボックスは、該濃度測定道に通じており、
該信号発信部材は、該濃度測定ボックス内に取り付け、並びに一つの信号を発信し、該濃度測定ボックスに存在する該燃料を通過させ、
該信号受信部材は、該濃度測定ボックス内に取り付け、該信号発信部材に相対するものであり、並びに、該燃料を通過した後の該信号を受信し、
該濃度測定部材は、該信号発信部材が発信した該信号、該信号受信部材が受信した該信号の比較に基づいて、該燃料の一燃料濃度を測定することを特徴とする濃度測定可能な燃料タンク。
【請求項２】
請求項１記載の濃度測定可能な燃料タンクにおいて、該濃度測定ボックスの高さは30ｍｍであることを特徴とする濃度測定可能な燃料タンク。
【請求項３】
請求項１記載の濃度測定可能な燃料タンクにおいて、該燃料ストックタンクは、更に、一つの高濃度燃料ストックタンク、一つの低濃度燃料ストックタンク、一つの燃料混合タンクを含むことを特徴とする濃度測定可能な燃料タンク。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、燃料タンクに関するものであり、特に、濃度測定可能な燃料タンクである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池(fule cell, FC) とは、化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する発電装置である。公知の発電方式と比較し、燃料電池は、低汚染、低騒音、高エネルギー密度、高エネルギー転化率などの長所を持ち、非常に発展潜在力のある電力源である。上述の長所を持っている故に、その応用範囲は非常に広く、携帯式電子装置、家庭用発電、交通手段、航空宇宙工業などの領域において全て応用可能である。
【０００３】
燃料電池の作動原理については、その種類に基づいて多少の差異があるが、メタノール直接型燃料電池(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)を例にとると、メタノール溶液の陽極触媒層における酸化反応によって水素イオン、電子、二酸化炭素を生じさせるものであり、水素イオンは、電解質を経て陰極に送られ、また、電子は外部回路から負荷装置に送られて作業をし、更に陰極に送られる。これと同時に、陰極端に供給された酸素が水素イオン、電子と伴に陰極触媒層にて還元反応を起こし、水を生じさせる。
【０００４】
しかしながら、燃料電池において使用されるメタノール燃料は、現有する水素イオンやプロトン交換膜(PEM)に浸透し易い為、燃料電池の電圧を抑え、電池効率を下げてしまい、特に、高濃度のメタノール燃料を使用した場合の浸透状況は更にひどいものである。高純度のメタノール燃料を用いると燃料電池の体積を縮小できるが、上述の浸透状況の発生を避ける為には、低濃度の低いメタノール燃料を用いるしかない。
【０００５】
多くの場合、低濃度のメタノール燃料は全て、純メタノールもしくは高濃度メタノール溶液を低濃度に希釈したメタノール燃料である故、燃料ストックタンクの燃料電池中に流れ込むメタノール濃度を確実に掌握する為に、メタノール濃度を測定する測定装置が必須である。
【０００６】
現在、メタノール濃度を測定する装置は、燃料電池と燃料混合タンクの間のパイプに取り付けるのが常である。この種の取り付け方法は、便利であるが、燃料が迅速にこのパイプに流れ込む故、メタノール濃度測定装置は敏感度が高く、反応時間が短くなくてはならない。しかし、このような特性を持つメタノール濃度測定装置の多くは価格が高く、燃料電池システム全体のコストを引き上げる結果となっている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案の主な目的は、濃度測定可能な燃料タンクを提供することにあり、燃料タンクの燃料を濃度測定ボックスに直接導き、その内部の濃度測定装置によって燃料濃度を測定する。
【０００８】
上述目的に基づき、本考案の濃度測定可能な燃料タンクは、燃料電池が必要とする燃料をストックするものであり、並びに燃料電池の燃料供給源となる。燃料ストックタンクの底部箇所に近い道は、この燃料を濃度測定ボックスまで流出させる。濃度測定ボックスにおいて、信号発信部材が発信した信号は、この燃料を通り、信号受信部材によって通過後の信号を受信、濃度測定ボックスは、燃料通過後の信号変化に基づいて、燃料の燃料濃度を測定する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の考案は、燃料ストックタンク、濃度測定ボックス、信号発信部材、信号受信部材、濃度測定部材によって構成される濃度測定可能な燃料タンクにおいて、
該燃料ストックタンクは、燃料電池が必要とする燃料に用いるもので、底部に近い箇所に濃度測定道を設け、その内の該測定濃度貫通孔は、該燃料ストックタンク中の該燃料を流出させる為のものであり、
該濃度測定ボックスは、該濃度測定道に通じており、
該信号発信部材は、該濃度測定ボックス内に取り付け、並びに一つの信号を発信し、該濃度測定ボックスに存在する該燃料を通過させ、
該信号受信部材は、該濃度測定ボックス内に取り付け、該信号発信部材に相対するものであり、並びに、該燃料を通過した後の該信号を受信し、
該濃度測定部材は、該信号発信部材が発信した該信号、該信号受信部材が受信した該信号の比較に基づいて、該燃料の一燃料濃度を測定することを特徴とする濃度測定可能な燃料タンクとしている。
請求項２の考案は、請求項１記載の濃度測定可能な燃料タンクにおいて、該濃度測定ボックスの高さは30ｍｍであることを特徴とする濃度測定可能な燃料タンクとしている。
請求項３の考案は、請求項１記載の濃度測定可能な燃料タンクにおいて、該燃料ストックタンクは、更に、一つの高濃度燃料ストックタンク、一つの低濃度燃料ストックタンク、一つの燃料混合タンクを含むことを特徴とする濃度測定可能な燃料タンクとしている。
【考案の効果】
【００１０】
本考案の濃度測定可能な燃料タンクは、燃料タンクの燃料を濃度測定ボックスに直接導き、その内部の濃度測定装置によって燃料濃度を測定することを特徴とする。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１のＡとＢを参照すると、図１のＡとＢは、本考案の濃度測定可能な燃料タンクの概略図である。図１のＡに示すとおり、外観から見ると、本考案の濃度測定可能な燃料タンク5は主に、燃料ストックタンク10、濃度測定ボックス12によって構成され、燃料電池（未図示）の燃料供給源となる。図１Ｂのは図１のＡの断面図であり、図１のＢによると、燃料ストックタンク10、濃度測定ボックス12の間には、濃度測定道10aを備えており、燃料ストックタンク10中の燃料14が濃度測定道10aを経て、直接、濃度測定ボックス12に流出し、図２に示したとおり、濃度測定装置は、燃料14の濃度を測定する。濃度測定ボックス12の大きさは、燃料ストックタンク10よりもはるかに小さく、その高さは30mmである。
【００１２】
上述の濃度測定道10aの設置と形態には、大きな制限はないが、なるべく、燃料ストックタンク10の底部に近い箇所に設け、燃料ストックタンク10中の燃料14が少なくなった場合でも、燃料14は濃度測定ボックス12に流入する。
【００１３】
図２を参照されたい。図２は本考案の濃度測定ボックスの概略図である。図２に示すとおり、本考案の濃度測定ボックス12には、燃料濃度を測定する装置を含んでおり、それは即ち、濃度測定ボックス12中に設けた信号発信部材16a、信号受信部材16bである。濃度測定部材18は、濃度測定ボックス12の内部もしくは外部に取り付けるものとする。
【００１４】
信号発信部材16aが起動して信号を発信した場合、濃度測定ボックス12に存在する燃料14を通過し、その後、対応する位置に設置した信号受信部材16bがこの燃料14を通過した後の信号を受信する。濃度測定部材18は、信号発信部材16aが発信した信号、信号受信部材16bが受信した信号の比較を基に燃料14の燃料濃度を測定する。
【００１５】
例を挙げると、燃料濃度が燃料14の吸光度（Beer-Lambert法則）に正比例するなら、信号発信部材16aは、紫外線光を発信する部材であり、信号受信部材16bは、それに相対する受信部材であり、濃度測定部材18は吸光度に基づいて燃料14の燃料濃度を推算する。
【００１６】
図１のＡとＢに示した単一の燃料ストックタンク構造の他、いくつかのメタノール源を混合したものの濃度を測定することもできる。
【００１７】
図３を参照されたい。図３には、本考案の燃料ストックタンクの概略図を示している。それによると、燃料ストックタンク10は更に、高濃度燃料ストックタンク1031、低濃度燃料ストックタンク1033、燃料混合タンク1035を含んでおり、燃料混合タンク1035は、それぞれのパイプ100を経て高濃度燃料ストックタンク1031、低濃度燃料ストックタンク1033に連結している。燃料混合タンク1035は、同様に、濃度測定道10aを備えており、燃料14を濃度測定ボックス12に導き、濃度測定ボックス12内部の濃度測定装置は上述のような測定を行う。
【００１８】
本考案は、公知の部材を用いて、前述の信号発信部材16a、信号受信部材16b、濃度測定部材18の具体実施部材とすることも可能である。本考案の特徴は、燃料ストックタンク10、濃度測定道10a、濃度測定ボックス12、信号発信部材16a、信号受信部材16b、濃度測定部材18等の相対的配置（configuration）にあり、これによって、濃度測定可能な燃料タンク5を作製する。
【００１９】
本考案の濃度測定可能な燃料タンク5は、燃料ストックタンク10の燃料14を濃度測定ボックス12に直接導き、その内部の濃度測定装置によって燃料濃度を測定するものであり、低製作コストによって濃度測定機能を備えた燃料タンクを実現することができ、これが、本考案の有益効果と機能向上をもたらす要因となっている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本考案の濃度測定可能な燃料タンクの概略図である。
【図２】本考案の濃度測定ボックスの概略図である。
【図３】本考案の燃料ストックタンクの概略図である。
【符号の説明】
【００２１】
10    燃料ストックタンク
10a   濃度測定道
100   パイプ
1031  高濃度燃料ストックタンク
1033  低濃度燃料ストックタンク
1035  燃料混合タンク
12    濃度測定ボックス
14    燃料
16a   信号発信部材
16b   信号受信部材
18    濃度測定部材
5     濃度測定可能な燃料タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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