(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水、メタノール及び空気の混合ガスを触媒上で反応させて水素富化ガスを発生させるメタノール改質装置の起動方法であって、
（ａ）前記メタノール改質装置に空気を導入し、
（ｂ）水／メタノールのモル比が４．６以上に調整された水メタノール混合液を前記メタノール改質装置に導入し、
（ｃ）空気濃度が５０モル％以下になった時点で、水／メタノールのモル比が４．６以上に調整された水メタノール混合液の導入に換えて、水／メタノールのモル比が通常運転時の濃度に調整された水メタノール混合液を前記メタノール改質装置に導入することを特徴とするメタノール改質装置の起動方法。
【請求項２】
水／メタノールのモル比が４．６以上に調整された前記水メタノール混合液は、第１の水メタノール混合液タンクから供給され、
水／メタノールのモル比が通常運転時の濃度に調整された前記水メタノール混合液は、第２の水メタノール混合液タンクから供給され、
前記メタノール改質装置に導入される前記水メタノール混合液の濃度の切り換えは、燃料供給源を前記第１の水メタノール混合液タンクから前記第２の水メタノール混合液タンクに切り換えることにより行うことを特徴とする請求項１記載のメタノール改質装置の起動方法。
【請求項３】
水／メタノールのモル比が４．６以上に調整された前記第１の水メタノール混合液タンク内の前記水メタノール混合液を、
燃料電池の反応及び／又は燃焼による生成水と、
水／メタノールのモル比が通常運転時の濃度に調整された前記第２の水メタノール混合液タンク内の前記水メタノール混合液とを調合することにより得ることを特徴とする請求項２記載のメタノール改質装置の起動方法。
【請求項４】
前記通常運転時の濃度は、水／メタノールのモル比が１．０から２．０であることを特徴とする請求項２記載のメタノール改質装置の起動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水とメタノールから水素富化ガスを発生させるメタノール改質装置の起動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、低公害化を狙った自動車の駆動源及びその他発電装置として、燃料電池の開発が進められている。
そのエネルギー源としての水素は、圧縮水素又は液体水素が簡便であるが、安全性及び取扱性に問題があるため、より安全な水素供給装置が望まれている。
最近では、アルコール又は炭化水素を触媒で改質して水素富化ガスを製造する技術開発が盛んに行われており、様々な触媒及び反応装置が考案されている。
【０００３】
反応装置の一例として、図５に示すようなメタノール改質装置（以下、「改質器」と称する）１があり、該改質器１への燃料供給方法としては、水タンクとメタノールタンクを別々に持ち、又は、特開平８−９１８０４号等のように、寒冷地での水の連結防止を図る目的で、水メタノール混合液タンク２とメタノールタンク３を別々に持ち、これら２種類のタンクから水及びメタノールを蒸発器４に液送し、水メタノール混合ガスとしたうえで、改質器１に供給する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、引火性，発火性の大きいメタノールを改質する場合、特に、部分酸化反応と水蒸気改質反応とを同時進行させるオートサーマル方式を用いる場合には、メタノール蒸気と空気が高温触媒上で共存することになるため、反応が高速度に進行しないように、厳密に制御されたシステム下で改質を行わなければならない。
【０００５】
すなわち、水，メタノール及び空気の混合比率は、反応が高速度に進行する範囲（以下、「高速反応領域」と称する。）内に入ってはならず、これらの厳密な導入量管理が必要となる。
一方、改質器を起動する場合には、暖機、特に、触媒が活性状態になるまでは、何らかの加熱手段で触媒層の温度を上昇させなければならず、その手段として、加熱空気や電気加熱が通常用いられている。
【０００６】
水，メタノール及び空気の触媒への導入は、この暖機終了後に行うが、三者の混合比率を高速反応領域外に制御することは非常に困難であるため、従来は、空気導入を水，メタノール導入よりも後にする等、導入順序を変更する等で対応していた。
そのため、起動時間が長時間にわたったり、触媒の暖機が特殊なものになる等、実用上問題があった。
【０００７】
また、寒冷地での水の凍結防止を図るには、水タンクとメタノールタンクを別々に持つよりも、水メタノール混合液タンク２を持つ方が有利であるが、実際には、希望する水／メタノールの混合比を得るために、水メタノール混合液タンク２とは別にメタノールタンク３を持ち、このメタノールタンク３を用いて混合比を調整しているのが現状である。
【０００８】
このため、改質器１の起動／停止等の制御が不安定になり易い時に、高速反応領域を回避した組成の水メタノール混合ガスを瞬時に供給することができない不具合があった。
水タンクとメタノールタンクを別々に持つ場合にも、これと同様のことがいえる。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、触媒の暖機を行った後に、速やかに改質処理に移行することのできる起動方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、まず、触媒層（図１では改質触媒層４１）を活性化温度まで加熱する。加熱方法は電気ヒーター等の外部熱源によっても構わないし、所定温度に加熱された空気等の加熱気体を流しても構わない。
触媒層（改質触媒層４１）が所定の活性化温度まで加温できたら、燃料となる水及びメタノールの混合ガスを導入し、改質反応を行う。
【００１２】
この導入時に、水，メタノール及び空気の混合ガスが高速反応領域内に入らないように制御すれば、穏やかな起動を達成することができる。
発明者は、図２の水，メタノール及び空気の３種混合相図より、水／メタノールのモル比（以下、「Ｓ／Ｃ比」と称する。）が４．６（＝８２mol%／１８mol%）以上、又は空気／メタノールのモル比（以下、「Ａ／Ｃ比」と称する。）が１．５（＝６０mol%／４０mol%）以下となるように、水，メタノール及び空気の混合ガスの導入量を制御すれば、反応を高速度に進行させることなく、穏やかな起動がなしえることを見出した。この図では、斜線部分が高速反応領域である。
【００１３】
さらに、起動が完了した後は、触媒層（改質触媒層４１）の入口部分の空気濃度が５０モル％以下になった時点で、水メタノール混合ガスのＳ／Ｃ比を１．０〜２．０の範囲内に切り替えても、反応が高速度に進行しないことも見出した。以上より、本発明によれば、起動初期の富酸素状態の時には、水メタノール混合ガスの導入を高速反応領域内に入らないように制御することが可能となり、また、起動完了後は、速やかな改質処理への移行が可能となる。
【００１４】
さらに、本発明では、水／メタノールの混合比が、通常改質で使用するＳ／Ｃ比（例えば、１．２〜２．０）に調整された水メタノール混合液タンク（２７ａ）と、起動／停止の際に使用するＳ／Ｃ比（４．６以上）に調整された水メタノール混合液タンク（２７ｂ）の２種類を別々に用意する。
用意した２種類の水メタノール混合液タンク（２７ａ，２７ｂ）は、それぞれの液送管で改質器（２３）の触媒層前段に位置する蒸発器（２２）に接続され、３方バルブ（５１，５２）等で蒸発器（２２）への導入が切り替えられる。
【００１５】
通常改質に用いられる水メタノール混合液は、Ｓ／Ｃ比が１．２〜２．０の範囲に調整された一方の水メタノール混合液タンク（２７ａ）から液送されることになるから、起動から通常改質へ移行する際に、理想モル比の水メタノール混合ガスが改質器（２３）に瞬時に供給されることになる。
このＳ／Ｃ比は、改質触媒の特性等によって、任意の混合比率に設定し得る。
【００１６】
他方、改質器（２３）の起動／停止時に主に使用する水メタノール混合液は、Ｓ／Ｃ比が４．６以上に調整された他方の水メタノール混合液タンク（２７ｂ）から液送されることになるから、起動／停止時の制御がばらつき易い稼働状態においても、改質器（２３）に供給される水，メタノール及び空気の混合ガスが高速反応領域に入ることがない。
【００１７】
つまり、図２の３種混合相図から明らかなように、Ｓ／Ｃ比が４．６以上であれば、いかなる混合状態においても高速反応領域に入る危険性を回避することができるからである。
なお、Ｓ／Ｃ比が大きいほど、高速反応領域から離れることになるが、このＳ／Ｃ比は、改質器（２３）の起動／停止に好都合となるような混合比率を選択すべきであるから、４．６とするのが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
（第一の実施の形態）
図１は、電気自動車における燃料電池への燃料供給システム図であり、符号１０は燃料電池を示している。
この燃料電池１０は、水素及び空気中の酸素を燃料にして発電を行う。
以下、燃料電池１０への水素供給系及び空気供給系について説明する。
【００１９】
［水素供給系］
水素供給系は、燃焼器２１と、蒸発器２２と、改質器（メタノール改質装置）２３と、ＣＯ除去器２４と、起動用ヒータ２５と、熱交換器２６ａ，２６ｂと、水メタノール混合液タンク２７ａ，２７ｂと、メタノールタンク２８とを主たる構成要素としている。
【００２０】
燃焼器２１は、着火源である電気ヒータ３１と、燃焼状態を持続させるための燃焼用触媒３２と、器内温度を検出するための温度センサ３３とを備えており、メタノールタンク２８からのメタノールと、空気供給系からの空気とを燃焼させて、蒸発器２２の暖機及び蒸発器２２に供給された水メタノール混合液の気化に用いる燃焼ガスを発生させる。
【００２１】
また、燃焼器２１には、起動から定常運転に至るまでの間に改質器２３で生成された水素富化ガス及び定常運転時に燃料電池１０から排出された未反応水素を含むオフガスを燃焼用燃料として再利用するためのオフガス管３４が接続されている。
【００２２】
蒸発器２２は、Ｓ／Ｃ比が１．５に調整された水メタノール混合液タンク２７ａ，又はＳ／Ｃ比が４．６に調整された水メタノール混合液タンク２７ｂから供給された水メタノール混合液をノズルから噴霧し、これを燃焼器２１から供給された燃焼ガスにより気化して、水メタノール混合ガスを生成する。
また、蒸発器２２には、器内温度を検出するための温度センサ３６が設けられている。
【００２３】
改質器２３には、ハニカム構造体の表面にＮｉ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｃｕ−Ｚｎ系等の触媒がコーティングされてなる改質触媒層４１が設けられており、蒸発器２２からの水メタノール混合ガスを改質触媒層４１に通して、水素富化ガスを生成する。
改質触媒層４１の入口部分にはＯ２センサ４２が設けられ、改質触媒層４１の内部には温度センサ４３が設けられている。
【００２４】
改質器２３では、以下のオートサーマル改質反応が行われる。
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→３Ｈ2  ＋ＣＯ2     …（１）
ＣＨ3ＯＨ＋２Ｏ2→２Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2     …（２）
反応式（１）は、メタノールと水による水蒸気改質反応であり、この反応により目的物たる水素が生成される。
他方、反応式（２）は、メタノールの部分酸化反応であり、吸熱反応である反応式（１）に必要な熱量は、この酸化反応時の酸化熱により補給される。
【００２５】
なお、改質器２３では、反応式（１），（２）の他に、不可避的に起こる以下のメタノール分解反応により、微量ではあるが一酸化炭素が生成される。
ＣＨ3ＯＨ→２Ｈ2＋ＣＯ              …（３）
この一酸化炭素は、燃料電池１０内のＰｔ触媒を被毒して、発電効率を低下させると共に電池寿命を短くするため、後段に配備されたＣＯ除去器２４で除去される。
【００２６】
ＣＯ除去器２４には、ハニカム構造体の表面にＰｔ，Ｒｕ系等の触媒がコーティングされてなる選択酸化触媒層が設けられており、改質器２３で生成された水素富化ガスが供給されると、以下のＣＯ選択酸化反応により、水素富化ガス中の一酸化炭素が除去される。
２ＣＯ＋Ｏ2→２ＣＯ2                …（４）
【００２７】
改質器２３とＣＯ除去器２４の間には、改質器２３から出た水素富化ガスを冷却し、ＣＯ除去器２４内の選択酸化触媒を熱破損から保護する目的で、熱交換器２６ａが設けられている。同様に、ＣＯ除去器２４と燃料電池１０の間には、ＣＯ除去器２４から出た水素富化ガスを冷却し、燃料電池１０内のＰｔ触媒を熱破損から保護する目的で、熱交換器２６ｂが設置されている。
【００２８】
なお、水素供給系に設けられたバルブ５１，…、ポンプ５５，…は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４５により制御される。
ＥＣＵ４５は、Ｏ２センサ４２及び温度センサ４３からの出力信号に基づき、これらバルブ５１，…、ポンプ５５，…に制御指令を送り、これらを動作させる。
すなわち、ＥＣＵ４５は、燃料供給源として使用する水メタノール混合液タンク２７ａ，２７ｂの切替手段としての機能も有する。
【００２９】
［空気供給系］
空気供給系は、ＰＣＵ６１と、駆動モータ６２と、スーパーチャージャ６３と、インタークーラ６４と、フィルタ６５ａ，６５ｂとを主たる構成要素としており、外部から導入した空気を燃料電池１０，燃焼器２１及び起動用ヒータ２５に送る。
ＰＣＵ６１は、主として駆動モータ６２の出力を調整するものであり、燃料電池１０から送られてくる電力を調整し、これを駆動モータ６２に送給する。
【００３０】
スーパーチャージャ６３は、レゾネータ６６を介してフィルタ６５ａから取り込まれた外部空気を加圧圧縮する。
インタークーラ６４は、スーパーチャージャ６３による加圧圧縮で上昇した空気の温度を下げるために設けられており、これにより冷却された空気は、インタークーラ６４の後段に設けられたフィルタ６５ｂを通って、燃料電池１０，燃焼器２１及び起動用ヒータ２５に送られる。
【００３１】
次に、本実施の形態に係る改質器２３の起動方法について説明する。
冷機起動時には、水素供給系の蒸発器２２，改質器２３及びＣＯ除去器２４の暖機を必要とするため、バルブ５３を開にして燃焼器２１にメタノールを噴霧すると共に、酸素を含む空気を空気供給系から供給してメタノールを燃焼させ、これにより発生した燃焼ガスを蒸発器２２へ送り、蒸発器２２を暖機する。
また、起動用ヒータ２５にも空気を供給し、そこで加熱された空気を改質器２３へ送り、改質器２３及びその下流に配備されたＣＯ除去器２４を暖機する。
【００３２】
そして、蒸発器２２が水メタノール混合液を気化し得る温度に達し、かつ改質器２３およびＣＯ除去器２４内の改質触媒層４１および選択酸化触媒層が活性化温度に達したところで、バルブ５３，５４を閉にして、燃焼器２１へのメタノール噴霧と、起動用ヒータ２５への空気供給を止める。
すると、改質器２３には、空気供給系からの空気のみが供給される。
また、燃焼器２１にも空気供給系からの空気のみが供給されることになるが、燃焼用触媒３２により燃焼状態は持続される。
【００３３】
次に、バルブ５２を閉にしたままバルブ５１を開にし、水メタノール混合液タンク２７ｂから蒸発器２２に向けて、Ｓ／Ｃ比が４．６に調整された水メタノール混合液をポンプ５５で送給し、ノズルから蒸発器２２内に噴霧する。
蒸発器２２では、燃焼器２１からの燃焼ガスによって、水メタノール混合液が気化して水メタノール混合ガスが生成され、これが改質器２３へ供給される。
改質器２３では、水メタノール混合ガスを改質触媒層４１に通すことにより、反応式（１），（２）による水素富化ガスの生成が行われる。
【００３４】
このとき、図２の水，メタノール及び空気の３種混合相図によれば、水メタノール混合ガスのＳ／Ｃ比が４．６であれば高速反応領域から外れているから、穏やかな起動が実現される。
【００３５】
改質器２３を起動してしばらく経つと、改質処理が定常状態へと移行する。
この移行の際には、Ｓ／Ｃ比を起動用の４．６から通常改質用の１．０〜２．０に切り替える必要がある。
そこで、改質触媒層４１の入口部分に設けておいたＯ２センサ４２で検出した空気濃度が５０モル％以下になった時点で、バルブ５１を閉にすると共にバルブ５２を開にする。
【００３６】
すると、水メタノール混合液タンク２７ａから蒸発器２２に向けて、Ｓ／Ｃ比が１．５に調整された水メタノール混合液がポンプ５６で送給され、ノズルから蒸発器２２内に噴霧される。
蒸発器２２では、燃焼器２１からの燃焼ガスによって、水メタノール混合液が気化して水メタノール混合ガスが生成され、これが改質器２３へと送られる。
【００３７】
改質器２３で生成された水素富化ガスは、熱交換器２６ａを通過する間に、約３００℃から約１００℃にまで冷却され、ＣＯ除去器２４へ送られる。
ＣＯ除去器２４では、水素富化ガスを選択酸化触媒層に通すことにより、反応式（４）による一酸化炭素の除去が行われる。
ＣＯ除去された水素富化ガスは、熱交換器２６ｂを通過する間に約１８０℃から約８０℃にまで冷却され、その後、燃料電池１０へ送られて発電に供される。
【００３８】
他方、空気供給系において、レゾネータ６６，フィルタ６５ａを介して導入された空気は、スーパーチャージャ６３により加圧された後、インタークーラ６４により冷却され、更に、フィルタ６５ｂを通って、燃料電池１０及び燃焼器２１に送られる。
【００３９】
燃料電池１０に送られた空気中の酸素は、水素供給系から供給された水素と共に発電に供される。
他方、燃焼器２１に送られた空気は、燃焼ガスの発生に供される。
また、燃料電池１０から排出された未反応水素を含むオフガスは、オフガス管３４を通って燃焼器２１に戻され、燃焼用燃料として再利用される。
【００４０】
（第二の実施の形態）
以下、図３を用いて、本発明の第二の実施の形態について説明するが、図１と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明は省略する。
本実施の形態は、水素供給系の一部と空気供給系の一部が、第一の実施の形態と相違するだけで、その他の構成については、第一の実施の形態と同様である。
【００４１】
水素供給系には、図１のＳ／Ｃ比が４．６に調整された水メタノール混合液タンク２７ｂに代えて、復水器７１とＳ／Ｃ調整タンク７２とが設けられている。
復水器７１は、燃料電池１０の反応及び燃焼による生成水を蒸発器２２から回収する。
Ｓ／Ｃ調整タンク７２は、水メタノール混合液タンク２７ａからの水メタノール混合液（Ｓ／Ｃ比＝１．５）と、復水器７１からの回収水とにより、起動／停止用の水メタノール混合液（Ｓ／Ｃ比＝４．６以上）を調合する。
【００４２】
Ｓ／Ｃ調整タンク７２内のＳ／Ｃ比は、常時、メタノールセンサ７３により検出され、ＥＣＵ４５に送られている。
ＥＣＵ４５は、この検出結果に基づき、バルブ７５，７６の開度を調整する。
なお、Ｓ／Ｃ調整タンク７２による水メタノール混合液の調合後、及び停止時おいて復水器７１に回収された余剰水は、捨てられることになる。
【００４３】
空気供給系には、蒸発器２２への空気供給ライン８１が設けられている。
これにより、蒸発器２２は、空気供給ライン８１を介して供給された空気を加熱するヒータとしての役割も担うことになる。
よって、本実施の形態にあっては、この加熱空気によって改質器２３を暖機することができるから、図１に示す起動用ヒータ２５は不要となっている。
【００４４】
以上の構成によっても、改質器２３の稼働状況に応じて、通常改質用の水メタノール混合液タンク２７ａと、起動／停止用のＳ／Ｃ調整タンク７２とを切り替えることが可能になるから、寒冷地での水の凍結防止を図りつつ、安定した水メタノール混合液を供給することができるだけでなく、制御が不安定になり易い改質器２３の起動／停止時においても、高速反応領域を外した組成の水メタノール混合ガスを瞬時に供給することが可能となる。
【００４５】
（比較例１）
内径２０ｍｍの石英製反応管に、Ｃｕ／Ｚｎ／Ａｌ比が１．３／１／０．０５のメタノール改質触媒ペレット９．２ｇを仕込んだテスト装置を用いて、触媒に加熱空気を４０ｍｌ／ｍｉｎで流し、触媒層を２３０℃になるまで加熱した。触媒層が２３０℃になったことを確認して、別途、Ｓ／Ｃ比を１．５に調整した水メタノール混合液を蒸発器に供給し、そこで生成された水メタノール混合ガスを１．８ｍｌ／ｍｉｎで触媒に添加し、添加直後の触媒層温度推移を記録した（図４の比較例１）。
【００４６】
（比較例２）
比較例１と同じテスト装置を用いて、触媒に加熱空気を４０ｍｌ／ｍｉｎで流し、触媒層を２３０℃になるまで加熱した。次に、空気の導入を中止し、触媒層が２３０℃になったことを確認して、実施例１と同様の水メタノール混合液を蒸発器に供給し、そこで生成された水メタノール混合ガスを１．８ｍｌ／ｍｉｎで触媒に添加し、添加直後の触媒層温度を記録した。さらに、空気の導入を４０ｍｌ／ｍｉｎで再開し、導入直後の触媒層温度推移を記録した（図４の比較例２）。
【００４７】
（実施例；本発明）
比較例１と同じテスト装置を用いて、触媒に加熱空気を４０ｍｌ／ｍｉｎで流し、触媒層を２３０℃になるまで加熱した。触媒層が２３０℃になったことを確認して、別途、Ｓ／Ｃ比を４．６に調整した水メタノール混合液を蒸発器に供給し、そこで生成された水メタノール混合ガスを１．８ｍｌ／ｍｉｎで触媒に添加し、添加直後の触媒層温度推移を記録した（図４の実施例）。
【００４８】
比較例１のように、空気が導入されている状態で、加熱された触媒に低Ｓ／Ｃ比の水メタノール混合ガスを添加した場合は、触媒層に急激な温度上昇が認められ、安定化にかなりの時間を費やすと共に、熱暴走等の危険性が増大することが確認された。これは、反応式（１）の吸熱反応に比して、反応式（２）の発熱反応が高速度に進行するからである。
【００４９】
同様に、比較例２のように、空気の導入を中止した状態で、加熱された触媒に低Ｓ／Ｃ比の水メタノール混合ガスを添加した場合は、比較例１ほどのピーク温度に達しないまでも、触媒層に急激な温度上昇が認められる。これは、空気が流れていない状態であっても、既に系内に空気が入っているため、反応式（２）の発熱反応が急激に進行するからである。
【００５０】
但し、その後は、空気がないために反応式（１）の吸熱反応のみが進行し、触媒温度が過度に低下する不都合を生じる。また、空気導入を再開した時にも、水メタノール混合ガスを添加した時ほどのピーク温度には達しないものの、触媒層に急激な温度上昇が認められる。このように、比較例２では、温度が繰り返し上下動する不安定な状態が数分間続くことになる。
【００５１】
これら比較例１，２に対し、実施例のように、水メタノール混合ガスの導入初期に、Ｓ／Ｃ比を高速反応領域から外れる値とした場合は、触媒層の異常温度上昇及び温度変化の上下動を小さく抑えることができ、かつ熱暴走等の危険性を回避することができるから、希望するＳ／Ｃ比の水メタノール混合液の切り替えにも迅速に対応することが可能となる。これは、水リッチな燃料供給により、発熱反応である反応式（２）に比して、吸熱反応である反応式（１）がより多く行われ、熱収支がとれるからである。
【００５２】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、改質触媒層４１を空気加熱でなく、電気加熱で暖機しても構わない。
また、図２より明白なように、Ａ／Ｃ比が１．５以下となるように、水，メタノール及び空気の混合比を制御しても、上記と同様に高速反応領域外での起動を実現し得て、穏やかな起動が可能となる。
【００５３】
これは、メタノールに比して酸素の導入割合が少なくなるため、反応式（２）による発熱が少なくなるからである。
さらに、Ａ／Ｃ比を１．５以下にすると同時に、Ｓ／Ｃ比を４．６以上に制御しても構わないことは、もとよりである。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（ａ）改質器の起動時に、水／メタノールのモル比を４．６以上、又は／及び、空気／メタノールのモル比が１．５以下となるように、水，メタノール及び空気の混合導入量を制御するものであるから、起動初期の富酸素状態の時においても、高速反応領域を外した穏やかな起動が可能となる。
【００５５】
（ｂ）また、空気導入と同時に又は空気導入後に、水メタノール混合ガスを導入するものであるから、起動時間を短縮することが可能となる。
（ｃ）さらに、改質触媒層の入口部分の空気濃度が５０モル％以下になった時点で、水／メタノールのモル比が１．０〜２．０となるように導入量を制御するものであるから、起動から通常改質へ移行する際においても、高速反応領域を外した速やかな改質処理への移行が可能となる。
【００５６】
（ｄ）改質に用いるために水／メタノールのモル比が所定濃度に調整された水メタノール混合液タンクと、水／メタノールのモル比が４．６以上に調整された水メタノール混合液タンクと、改質器の稼働状況に応じて、燃料供給源として使用する水メタノール混合液タンクとを切り替える切替手段とを備えるものであるから、寒冷地での水の凍結防止を図りつつ、安定した水メタノール混合液を供給することが可能となる。
また、制御が不安定になり易い改質器の起動／停止時に、高速反応領域を外した組成の水メタノール混合ガスを瞬時に供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第一の実施の形態による電気自動車における燃料電池への燃料供給システム図である。
【図２】  水／メタノール／空気の３種混合相図である。
【図３】  本発明の第二の実施の形態による電気自動車における燃料電池への燃料供給システム図である。
【図４】  テスト装置による触媒温度上昇の推移図である。
【図５】  一従来例による電気自動車における燃料電池への燃料供給システム図である。
【符号の説明】
２３  改質器（メタノール改質装置）
２７ａ、２７ｂ  水メタノール混合液タンク
４１  改質触媒層
４５  ＥＣＵ（切替手段）
【図１】
0003746653.tif 000002
【図２】
0003746653.tif 000003
【図３】
0003746653.tif 000004
【図４】
0003746653.tif 000005
【図５】
0003746653.tif 000006