专利名称：燃料电池系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料电池系统，具体来说，涉及供给液体燃料而进行发电的燃料电池系统。
背景技术：
燃料电池是从氢和氧中产生电能的装置，可以获得高发电效率。作为燃料电池的主要的特征，可以举出如下的方面，即，由于与以往的发电方式不同，是不经过热能或动能的过程的直接发电，因此即使是小规模，也可以期待高发电效率，由于氮化合物等的排出少，噪音或振动也小，因此环境性良好等。像这样，由于燃料电池可以有效地利用燃料所具有的化学能，并具有对环境友好的特性，因此被期待作为面向21世纪的能量供给系统，从宇宙用途到汽车用途、携带机器用途，从大规模发电到小规模发电，被作为可以用于各种用途的将来很有希望的新的发电系统而受到关注，面向实用化的技术开发已经实现。
其中，固体高分子型燃料电池与其他的种类的燃料电池相比，具备动作温度低、具有高输出密度的特征，特别是近年来，作为固体高分子型燃料电池的一种方式，直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel CellDMFC)受到关注。DMFC是将作为燃料的甲醇水溶液不改性地直接向阳极供给，利用甲醇水溶液与氧的电化学反应来获得电能的电池，利用该电化学反应，从阳极中生成二氧化碳，从阴极中生成水，被作为反应生成物排出。甲醇水溶液与氢相比，由于单位体积的能量更高，另外，更适于贮藏，爆炸等危险性也更低，因此被期待用于汽车或携带机器(携带电话、笔记本型个人计算机、PDA、MP3播放器、数字照相机或电子辞典(书))等的电源中。
特开2005-108811号公报在像包括DMFC的专利文献1那样的燃料电池系统中，包括缓冲罐内的燃料电池装置侧的路径内因向阴极供给作为氧化剂的空气而变为高压状态，当泵停止时，在缓冲罐内被稀释了的甲醇水溶液就会向燃料供给路径逆流。当甲醇水溶液向燃料供给路径逆流时，即使下次运转泵，也会造成在缓冲罐中被稀释了的甲醇水溶液回流的结果，浓度急剧地降低，产生发电能力降低的问题。另外，此种问题在燃料供给路径中混入了气泡的情况下也会同样地产生，在燃料盒的更换等时会有气泡进入燃料供给路径的问题。
发明内容
本发明是鉴于所述的问题而完成的，本发明的目的在于，提供能够向燃料电池稳定地供给液体燃料的燃料电池系统。另外，本发明的其他的目的在于，提供抑制了从缓冲罐中的燃料的泄漏的燃料电池系统。
本发明的某个方式为一种燃料电池系统。该燃料电池系统是向燃料电池供给液体燃料而运转燃料电池的燃料电池系统，其特征是，具有被可以拆装地设置，贮藏向燃料电池供给的液体燃料的第一燃料贮藏部；将贮藏于第一燃料贮藏部中的液体燃料送出的第一燃料供给机构；贮藏由第一燃料供给机构送出的液体燃料的第二燃料贮藏部；将贮藏于第二燃料贮藏部中的液体燃料送出的第二燃料供给机构；设于第二燃料贮藏部中，检测贮藏于第二燃料贮藏部中的液体燃料的量的燃料检测机构，在第二燃料贮藏部的上部，设有用于第二燃料贮藏部内的气体的吸入及排出的自由路径。
根据该方式，即使在将第一燃料贮藏部(所谓燃料盒)从燃料电池系统中取下时，由于在第二燃料贮藏部中贮藏有燃料，因此也可以维持燃料电池的发电状态。另外，在安装第一燃料贮藏部等时产生的气泡由于进入第二燃料贮藏部而被脱泡，因此可以防止进入燃料供给机构。另外，由于第二燃料贮藏部内的气体穿过自由路径出入，因此第二燃料贮藏部内的气体压力基本上稳定在大气压下，所以很难产生燃料的逆流等，由于可以将向燃料电池供给的燃料的浓度保持一定，因此可以稳定地运转燃料电池。
而且，作为检测燃料的量的燃料检测机构，只要第二燃料贮藏部为定型的容器，则既可以是检测内部的水位的水位传感器(液面传感器)，也可以是并不固定地检测其水位，而可以检测是否低于规定的阈值的限制器之类的机构。这样，如果必须尽快更换燃料盒，则可以向使用者传达必须停止燃料电池系统之类的状况。
在所述方式中，自由路径只要为一方的末端被开放的管状即可，另外，自由路径的内部体积也可以在利用第一燃料供给机构获得的1次的液体燃料容量以上。这样的话，由于可以将从第二燃料贮藏部中溢出的燃料存留于自由路径中，因此可以抑制液体燃料向系统之外泄漏的情况。
另外，在所述方式中，也可以在自由路径的末端设置气液分离构造。这样的话，由于利用气液分离构造，不会使燃料从自由路径中泄漏，向外部放出规定的浓度以下的燃料气体，因此可以提高燃料电池系统的安全性。更具体来说，气液分离构造也可以具有捕集液体燃料的吸收体、吸附排出气体中的燃料的过滤器的任意一种。该情况下，过滤器也可以是活性炭。
另外，在所述方式中，也可以还具备第三燃料贮藏机构，其被与第二燃料供给机构连接，将来自燃料电池的排出物与由第二燃料供给机构送出的液体燃料混合，调和、贮藏用于向燃料电池供给的燃料，并且将不需要的气体成分向燃料电池系统外部排出，自由路径的末端可以与第三燃料贮藏机构的气层部分连接。
这样的话，对于燃料电池为DMFC那样的将液体燃料直接向燃料电池供给的类型的燃料电池的情况，从燃料电池的阳极中排出燃料的浓度变稀了的液体燃料和二氧化碳，从阴极中排出氧的浓度变稀了的空气和水。在第三燃料贮藏部中，通过将该排出物质的液体成分(燃料的浓度变稀了的液体燃料和水)与来自第二燃料贮藏部的燃料混合，将排出物质的气体成分(二氧化碳和氧的浓度变稀了的空气)向外部排出，就可以有效地利用燃料。
根据本发明，在供给液体燃料的燃料电池系统中，可以更为稳定地运转燃料电池。
图1是实施方式1的燃料电池系统的立体图。
图2是示意性地表示实施方式1的燃料电池系统的构成的系统构成图。
图3是详细表示实施方式1的燃料电池系统的副罐的构成的构成图。
图4是示意性地表示实施方式2的燃料电池系统的构成的系统构成图。
图5是表示气体流通管200的概略图。
图6是示意性地表示实施方式3的燃料电池系统的构成的系统构成图。
图7是表示实施方式3的燃料电池系统中所用的气液分离构造的某个方式的图。
图8是表示实施方式3的燃料电池系统中所用的气液分离构造的其他方式的图。
其中，10外壳，12限制器，20燃料电池，21阳极，22阴极，23氧化剂供给路，24气体过滤器，25阳极排出路，26阴极排出路，30燃料盒，32燃料包(第一燃料贮藏部)，34燃料供给路，36盒接头，38燃料确认窗，40辅机组件，41甲醇泵(第一液体泵)，42甲醇泵(第二液体泵)，43甲醇泵(第三液体泵)，44气泵，45气液分离器，46冷却器，46a 液体成分流通路，46b 气体成分流通路，47冷却风扇，50支架，80副燃料罐(第二燃料贮藏部)，82燃料供给路，84燃料供给路，86盒接头，90缓冲罐(第三燃料贮藏部)，91燃料供给路，92燃料供给路，93气体成分排出路，94排气过滤器，95罐连通路，96止回阀，97燃料过滤器，100燃料电池系统，LT限制器，LS液面传感器，TS温度传感器，FCV电压检测机构具体实施方式
下面将使用附图对本发明的燃料电池系统100的构成进行详细说明。
(实施方式1)图1表示实施方式1的燃料电池系统100的立体图，图2表示燃料电池系统100的构成图。实施方式的燃料电池系统100是作为液体燃料使用甲醇，通过使该甲醇与作为氧化剂的空气在燃料电池中发生电化学反应来进行发电的所谓直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel CellDMFC)系统，为了可以作为能够携带的笔记本型个人电脑的电源使用，整体尺寸被紧凑地构成。
燃料电池系统100在如图1所示的外壳10内的长边方向的一侧搭载有燃料电池(电池组)20，在其相反一侧设有被可以在燃料电池系统100上拆装地连接的燃料盒30，在大致中央部设有辅机组件40。另外，在承载笔记本型个人电脑的支架50内设有控制单元(未图示)和二次电池(未图示)。
与燃料盒30相邻地设有副燃料罐(第二燃料贮藏部)80和缓冲罐(第三燃料贮藏部)90，贮藏于燃料盒30内的燃料包(第一燃料贮藏部)32中的纯甲醇或高浓度的甲醇水溶液经过副燃料罐80被导入缓冲罐90，在缓冲罐90中被稀释为规定的浓度(1mol/L)。即，副燃料罐80具有如下的功能，即，检测燃料包32内的燃料余量达到0的情况，并且在拆装燃料盒30时，将混入燃料供给路34、82中的空气(气体成分)脱除，缓冲罐90具有如下的功能，即，调整燃料的浓度，并且是将从燃料电池20中排出的气体成分向本燃料电池系统100的外部排出(详情后述)的气液分离器。
辅机组件40包括从燃料包32向副燃料罐80供给燃料的甲醇泵(第一液体泵)41；从副燃料罐80向缓冲罐90供给燃料的甲醇泵(第二液体泵)42；从缓冲罐90向燃料电池20供给燃料的甲醇泵(第三液体泵)43；向燃料电池20供给氧(本实施方式中为空气)的气泵44，它们被搭载于作为燃料贮藏部的燃料盒30、副燃料罐80及缓冲罐90与燃料电池20之间。这是为了尽可能缩短燃料供给路34、82、84、91、92，实现节省空间化，并且将被间歇地供给的高浓度甲醇迅速地向燃料电池20供给。
另外，辅机组件40还包括气液分离器45，其将以从燃料电池20的阳极21侧排出的液体为主成分的阳极排出物(排出甲醇+二氧化碳)和以从阴极22侧排出的气体为主成分的阴极排出物(排出空气+生成水)混合，分离为气体成分和液体成分；冷却器46，其使被气液分离器45分离的气体成分和液体成分在不同的配管(46b、46a)中流通，利用将燃料电池系统100内部的空气排出的冷却风扇47将燃料电池20的排出物冷却，它们被搭载于燃料电池20和缓冲罐90之间。像这样，通过在具有气液分离功能的缓冲罐90(冷却器46)的前段搭载气液分离器45，就可以将液体与气体混合存在的阳极排出物与阴极排出物合流，使液体成分和气体成分分别向液体成分流通路46a和气体成分流通路46b流通而冷却，可以通过将气液混合存在的流体冷却而提高冷却器46中的热交换效率。
被缓冲罐90回收了的燃料电池20的排出物当中的气体成分穿过气体成分排出路93，被向燃料电池系统100外部排出。此时，气体成分排出路93最好尽可能长地配置，以不将液体成分向外部排出，另外在出口设置排气过滤器94。另外，考虑到与从缓冲罐90中排出的水蒸气量相比，由燃料电池20生成的生成水的量更多，在燃料电池系统100内循环的燃料(甲醇水溶液)有可能从缓冲罐90中溢流，而将缓冲罐90与副燃料罐80在其上部进行配管(罐连通路95)连接，当从缓冲罐90中溢流时，副燃料罐80可以起到缓冲罐90的缓冲器的作用，并且在从燃料盒30向副燃料罐80供给燃料，副燃料罐80内的压力暂时性地上升时，缓冲罐90可以起到释放副燃料罐80的压力的作用。在副燃料罐80和缓冲罐90之间，设有止回阀96，只要不从燃料供给路91向燃料供给路84，即，不从缓冲罐90向副燃料罐80经过罐连通路95溢流，被稀释了的甲醇水溶液就不会逆流。另外，在燃料包32和副燃料罐80之间，设有盒接头36、86，借助该盒接头36、86，将燃料供给路34和燃料供给路82连接。为了使得主体侧具有用于将拆装盒时的燃料的泄漏回收的安全机构或接头的锁定机构等，该部分将燃料盒30侧的盒接头36制成阳型，将副燃料罐80侧的盒接头86制成阴型。由于阴型的一方容易装入复杂的机构，使得燃料盒30侧成为简单的构造，因而从尺寸及成本方面考虑是有利的。
另外，为了检测燃料盒30的拆装状态，在与燃料盒30接触的燃料电池系统100的主体部分上设有限制器LT。这样，就可以检测燃料盒30是否被以正常的状态嵌入燃料电池系统100中，从而在使用中不会从盒接头36、86部中泄漏燃料。检测燃料盒30的拆装的机构并不限于限制器LT，也可以在燃料盒30的规定的位置上嵌入IC芯片等，检测IC芯片的位置，并且在与燃料电池系统100的控制单元之间进行燃料盒30的信息，例如容量、浓度、燃料的种类、序列号等信息的收发。
燃料盒30的燃料供给路34在燃料包32的底部具有其导入口，在以沿着燃料盒30内壁的边上升的方式配设后与盒接头36连接。另外，在燃料盒上部(上边的一部分)，开设有能够目视燃料供给路34的燃料确认窗38。为了从该燃料确认窗38确认燃料供给路34内部，燃料供给路34最好使用特富龙(注册商标)管之类的透明的材料。通过将燃料包32设为容积可以变化的容器，在内部与燃料一起预先封入少量的气体(空气)，在贮藏于燃料包32内的燃料剩余很少时，就可以从燃料确认窗38来目视确认液相与气相的交界。如果预先使燃料带有颜色，则更容易确认。
如果对以上的燃料的流动进行归纳，则燃料包32内的高浓度的甲醇(或者纯甲醇)流过燃料供给路34而被向燃料电池系统100的主体供给。燃料盒30与系统主体被利用盒接头36、86连接，燃料包32内的高浓度甲醇被利用设于从盒接头86与副燃料罐80相连的燃料供给路82中的甲醇泵41的吸引力向副燃料罐80供给。在拆装燃料盒30时，从盒接头36、86部向燃料供给路34、82中混入了气体的情况下，由于可以利用该副燃料罐80脱除气泡，因此此种气泡就不会从副燃料罐80向缓冲罐90侧混入。
在副燃料罐80中，如图3所示，在罐高度a的1/2以上的高度b的位置上设有检测燃料用完的液面传感器81，当检测到副燃料罐80内的燃料的水位达到了液面传感器81以下时，甲醇泵41即驱动，从燃料包32向副燃料罐80追加高浓度的燃料。当即使以规定时间驱动甲醇泵41，副燃料罐80的燃料的水位仍未恢复时，就会向使用者进行表示燃料用完的显示(报警)。在向使用者发出表示燃料用完的显示(报警)后，即使经过用于燃料盒30的更换而设定的更换时间，燃料盒30的燃料水位仍未恢复时，系统就会采取退避行动。该液面传感器81需要设于如下的位置，即，从使用者注意到燃料用完的报警起，可以保持能够进行更换燃料盒30所需要的时间的运转的量的燃料(本实施方式中，更换时间约为5分钟，能够进行更换时间的运转的燃料量设定为约5cc)，本实施方式中，将液面传感器设置于罐高度(在容器中可以收容燃料的高度)的1/2以上的位置。副燃料罐80内的高浓度甲醇被利用设于燃料供给路84中的甲醇泵42的吸引力向缓冲罐90供给。燃料供给路84被夹隔止回阀96与燃料供给路91连接，从而总是能够使得缓冲罐90侧的被稀释了的甲醇水溶液不会从止回阀96向副燃料罐80回流。
另外，在副燃料罐80中，在容器顶面上设有与罐连通路95连通的气体吸入排出口101，形成容器内的气体能够自由地出入的构造。由于利用该构造，即使容器内的液面发生变动，容器内的压力也不会变为加压或负压状态，因此副燃料罐80的安全性提高，此外，可以抑制液体燃料向燃料供给路82逆流，或在规定的时刻以外液体燃料流入燃料供给路84中等动作异常。
这里，对副燃料罐80内的燃料的液面变动进行说明。利用甲醇泵42，根据燃料电池20的发电状态，从作为燃料供给路84的端部的燃料排出口104间歇地将规定量v的液体燃料向燃料电池20供给。以下，将每一次的燃料追加量设为v，将容器内的燃料的液面因一次的燃料排出而下降的量设为y。当因燃料排出，检测到副燃料罐80内的燃料的水位达到液面传感器81的高度以下时，即在甲醇泵42停止后，起动甲醇泵41，从作为燃料供给路82的端部的燃料注入口102追加液体燃料，使得副燃料罐80内的燃料的水位达到从液面传感器81的高度起1/2·y的位置。像这样，甲醇泵41及甲醇泵42间歇地非同步地动作，副燃料罐80内的燃料的水位在液面变动范围y的范围中变动。通过非同步地控制甲醇泵41及甲醇泵42，即使在有伴随着液体燃料的残量变化产生的从燃料盒30中的燃料喷出中所需的甲醇泵41的压力增减等外部干扰、因经时老化等使得甲醇泵41的定量精度低的情况下，也可以不对液体燃料的供给带来妨碍地运转燃料电池20。
而且，气体吸入排出口101最好位于从液面变动范围y的上限起，至少比y更高的位置。即，参照图3，最好长度H1(从液面变动范围y的上限到气体吸入排出口101的长度)＞y。这样的话，即使在利用甲醇泵41追加了1次燃料的情况下，也可以在副燃料罐80内的燃料的上部保持气体层。此外，在将副燃料罐80的直径设为x时，气体吸入排出口101最好位于从液面变动范围y的上限起，至少比x·tanθ更高的位置。即，参照图3，最好长度H1＞x·tanθ。角度θ优选45度。这样的话，即使副燃料罐80为倾斜了角度θ的状态，即使气体吸入排出口101为浸于液体燃料中的状态，由于无法利用液面传感器81检测到液体燃料的水位降低，因此可以避免不必要的燃料追加，从而可以提高燃料电池系统100的动作稳定性。
另外，作为燃料供给路82的端部的燃料注入口102最好位于比容器内的液体燃料的通常的液面变动范围y的上限高度更高的位置。这样的话，就可以确保在容器内所能够保持的燃料的容量，并且可以消除对液面变动范围y造成的影响。
另外，作为燃料供给路84的端部的燃料排出口104最好尽可能接近容器的底部。这样的话，就可以没有浪费地将容器内的燃料排出。另外，燃料排出口104最好位于从液面变动范围y的下限起，至少比y更低的位置。即，参照图3，最好长度H2(从液面变动范围y的下限到燃料排出口104的长度)＞y。
这样的话，就可以在燃料盒30的更换中所必需的时间期间，实现燃料电池20的运转。更为理想的是，燃料排出口104最好位于从液面变动范围y的下限起，至少低3×y的位置。这样的话，就可以在将燃料盒30更换3次中所必需的时间期间，实现燃料电池20的运转。
(液面传感器的设置位置例)在将气体吸入排出口101设为从液面变动范围y的上限起还要高y的位置，将燃料排出口104设为比液面变动范围y的下限还要低3×y的位置的情况下，副燃料罐80的容器的高度即变为约y+y+3y＝5y。另外，液面传感器81的高度变为约1/2·y+3y＝3.5y。即，当以容器的高度作为基准时，液面传感器81的高度相当于3.5/5＝0.7的位置。
在缓冲罐90中，也与副燃料罐80相同，在罐高度的1/3以下的位置设有检测水不足(燃料量不足)的液面传感器LS2，当检测到缓冲罐90内的燃料的水位达到液面传感器LS2以下时，即向控制单元发送信号，控制单元以使由燃料电池20生成的生成水的量增加的方式，即，以从燃料电池20中输出高电流的方式，来控制燃料电池系统100内的各种装置。相反，在缓冲罐90内的燃料量增加，要从缓冲罐90中溢流的情况下，则将燃料穿过罐连通路95导入副燃料罐80。即使因燃料盒30的拆装等而使得副燃料罐80的气相部分的压力上升，该罐连通路95也总是能使得在副燃料罐80与缓冲罐90的气相部分的压力中不产生差值。
缓冲罐90内的被稀释了的甲醇水溶液被利用设于燃料供给路92中的甲醇泵43的吸引力向燃料电池20供给。在燃料供给路92中，在甲醇泵43的前段设有燃料过滤器97，利用燃料过滤器97，将混入了甲醇水溶液的杂质(污物或阳离子等)除去(吸附)，向燃料电池20的阳极21供给。燃料过滤器97的位置虽然在甲醇泵43的后段侧也没有问题，然而如果配置于前段，则可以避免甲醇泵43中的灰尘等污物堵塞的情况。由于甲醇泵43与相同的泵41、42不同，被涵盖燃料电池系统100动作期间的大致全部时间地运转，因此如上所述，考虑到污物堵塞，最好将燃料过滤器97配置于前段。
另一方面，利用气泵44向燃料电池20的阴极22供给空气。气泵44吸引燃料电池系统100内部的空气，而由于在将燃料电池系统100外部的空气导入内部的未图示的开口部，设有将污物之类的微粒成分除去的过滤器，因此在氧化剂供给路23中气泵44的后段侧，配置有将空气中的有机物利用催化燃烧除去或者将阳离子吸附的气体过滤器24。
从燃料电池20的阳极21侧排出的排出甲醇和二氧化碳被从阳极排出路25向气液分离器45排出，并且从阴极22侧排出的排出空气和生成水被从阴极排出路26排出，在气液分离器45中合流。在气液分离器45中，被分离为液体成分和气体成分后，在液体成分流过液体成分流通路46a，气体成分流过气体成分流通路46b的同时，被利用由冷却风扇47强制性地排气的燃料电池系统100内部的空气冷却，分别导入缓冲罐90。即，缓冲罐90回收由于因发电反应而消耗了甲醇的排出甲醇和生成水，因此缓冲罐90内的甲醇浓度慢慢地降低。由于当缓冲罐90内的甲醇浓度降低时，在构成燃料电池20的多个单元电池的电压中即产生偏差，因此本实施方式中，替代浓度传感器而检测该偏差，当检测到多个单元电池的电压达到了规定的偏差以上时，即向控制单元发送信号，控制单元驱动甲醇泵42，从副燃料罐80向缓冲罐90补充燃料，调整缓冲罐90的甲醇浓度。另外，也可以是甲醇泵41与甲醇泵42连动，在每次甲醇泵42驱动时，将相同量的高浓度甲醇从燃料包32向副燃料罐80补充，为了减少辅机类的耗能，例如也可以在甲醇泵42驱动3次后，将3倍的量的高浓度甲醇从燃料包32向副燃料罐80补充。
(实施方式2)图4是示意性地表示实施方式2的燃料电池系统的构成的系统构成图。本实施方式的燃料电池系统100的基本的构成与实施方式1相同。以下，对于实施方式2的燃料电池系统100，将针对与实施方式1不同的构成进行说明。
在本实施方式的燃料电池系统100的副燃料罐80中，作为自由路径，取代实施方式1的罐连通路95，设有一方的端部开放的管状的气体流通管200。
图5是表示气体流通管200的概略图。气体流通管200是长度足够保持液体燃料的小直径管道(例如内径为1.5×300mm左右)，气体流通管200例如最好将内部的体积设为所述的体积v以上。这样的话，由于可以将从副燃料罐80中溢出的液体燃料存留于气体流通管200内，因此可以抑制液体燃料向系统之外泄漏的情况。
另外，通过适当地设定气体流通管200的材质和厚度，可以形成使在气体流通管200内蒸发了的液体燃料作为蒸气而从表面慢慢地蒸发掉的构造。例如，作为适于此种构造的管材，可以举出0.5mm以下的厚度的硅管道或低密度聚乙烯管道等。
(实施方式3)图6是示意性地表示实施方式3的燃料电池系统的构成的系统构成图。本实施方式的燃料电池系统100的基本的构成与实施方式2相同。以下，对于实施方式3的燃料电池系统100，将针对与实施方式2不同的构成进行说明。
本实施方式的燃料电池系统100中，在气体流通管200的头端部分设有气液分离构造210。由于利用气液分离构造210，可以不从气体流通管200中泄漏液体燃料地将规定的浓度以下的燃料气体向外部放出，因此可以提高燃料电池系统100的安全性。
图7表示气液分离构造210的某个方式。本方式中，气体流通管200的末端部分被插入筒状的燃料捕集部220中。燃料捕集部220具备容器222、吸收剂224及活性炭226。具体来说，在插入了容器222中的气体流通管200的周围设有海绵状的吸收剂224，在吸收剂224的上部，即容器222的入口附近，设有活性炭226。利用该构造，当从气体流通管200中漏出的液体燃料一旦滞留于容器222的底部，滞留量增加时，则被吸收剂224捕集，可以抑制燃料泄漏的情况。另外，未被吸收剂224捕集完的燃料被具有大表面积的活性炭226促进蒸发，被蒸发为不会达到一定浓度(例如200ppm)以上。
图8表示气液分离构造210的其他的方式。本方式中，燃料捕集部220被配置于燃料电池、热交换器等发热体的附近。本方式的燃料捕集部220中，在插入了容器222中的气体流通管200的周围设有活性炭226，在活性炭226的周围还设有吸收剂224。根据该构造，到达了气体流通管200的末端的液体燃料因发热体的热量而被促进蒸发，通过利用活性炭226捕集过多的燃料，而被蒸发为不会达到一定浓度(例如200ppm)以上。另外，未蒸发完的燃料由于被吸收剂224吸收，因此燃料很难泄漏。
产业上的利用可能性本实施方式中，虽然使用由作为液体燃料使用甲醇的DMFC构成的燃料电池系统进行了说明，然而可以适用本发明的直接供给液体燃料的类型的燃料电池系统并不限定于DMFC系统。另外，虽然对作为负载使用个人计算机的形状的燃料电池系统进行了说明，然而本发明可以被期待用于各种各样的机器，特别是携带机器用的燃料电池系统中。
权利要求
1.一种燃料电池系统，是向燃料电池供给液体燃料而运转所述燃料电池的燃料电池系统，其特征是，具有被可以拆装地设置，贮藏向所述燃料电池供给的液体燃料的第一燃料贮藏部；将贮藏于所述第一燃料贮藏部中的液体燃料送出的第一燃料供给机构；贮藏由所述第一燃料供给机构送出的液体燃料的第二燃料贮藏部；将贮藏于所述第二燃料贮藏部中的液体燃料送出的第二燃料供给机构；设于所述第二燃料贮藏部中，检测贮藏于所述第二燃料贮藏部中的液体燃料的量的燃料检测机构，在所述第二燃料贮藏部的上部，设有用于所述第二燃料贮藏部内的气体的吸入及排出的自由路径。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征是，所述自由路径为一方的末端被开放的管状。
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征是，所述自由路径的内部体积在利用第一燃料供给机构获得的1次的液体燃料容量以上。
4.根据权利要求2或3所述的燃料电池系统，其特征是，在所述自由路径的末端设有气液分离构造。
5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征是，所述气液分离构造具有捕集液体燃料的吸收体、吸附排出气体中的所述燃料的过滤器中的某种。
6.根据权利要求5所述的燃料电池系统，其特征是，所述过滤器为活性炭。
7.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征是，还具备第三燃料贮藏机构，其与所述第二燃料供给机构连接，将来自所述燃料电池的排出物与由所述第二燃料供给机构送出的所述液体燃料混合，调和、贮藏用于向所述燃料电池供给的燃料，并且将不需要的气体成分向所述燃料电池系统外部排出，所述自由路径的末端被与第三燃料贮藏机构的气层部分连接。
全文摘要
本发明提供一种可以在维持燃料电池的发电状态的同时更换燃料盒的燃料电池系统。本发明的具有燃料电池(20)的燃料电池系统(100)具有被可以拆装地设于燃料电池系统(100)中而贮藏向燃料电池(20)供给的燃料的燃料盒(30)、贮藏从燃料盒(30)中送出的燃料的副燃料罐(80)、贮藏被从副燃料罐(80)中送出而稀释为规定的浓度的燃料的缓冲罐(90)，副燃料罐(80)的上部与缓冲罐(90)被气体可以自由地出入的罐连通路(95)连接。
文档编号H01M8/00GK1941470SQ20061013997
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月28日 优先权日2005年9月29日
发明者藤田悟朗, 株本浩挥 申请人:三洋电机株式会社