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Querbezug auf verwandte Anmeldungen
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Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der
japanischen Patentanmeldungen Nr. 2005-165223 und
Nr. 2005-165224 beansprucht, die beide am 6. Juni 2005 eingereicht worden sind und deren gesamte Inhalte hier durch Bezugnahme einbezogen werden.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zuführanordnung für eine Brennstoffzelle in einem durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug sowie auf ein Motorrad mit einer daran angebrachten Brennstoffzelle, bei der die Anordnung angewandt ist.
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Beschreibung der Hintergrund-Technik
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In konventioneller Weise ist als Zuführanordnung bzw. -system in einem durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug ein System vorgesehen worden, bei dem Luft (Oxidiergas), welches durch einen Überverdichter eine Überverdichtung erfahren hat, an die Brennstoffzelle abgegeben wird, nachdem es durch einen Befeuchter befeuchtet ist. Das Abgas aus der Brennstoffzelle wird zu dem Befeuchter zurückgeleitet, in welchem Feuchtigkeit extrahiert wird, und neue an die Brennstoffzelle abzugebende Einlassluft wird mit der extrahierten Feuchtigkeit befeuchtet. Wenn in diesem Fall der Befeuchter übermäßig gekühlt wird, ist der Sättigungsgrad des Wasserdampfes so niedrig, dass es schwierig wird, die Feuchtigkeit zu gewinnen. Mit Rücksicht hierauf ist ein System vorgesehen worden, bei dem ein Wärmemittel (Kühlwasser), welches zum Kühlen der Brennstoffzelle verwendet worden ist, durch den Befeuchter zu dessen Erwärmung zirkuliert wird (siehe beispielsweise die Offenlegungsschrift der Patentanmeldung
JP 2001-216981 A ).
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Bei den konventionellen Aufbauten, wie sie oben erwähnt worden sind, ist es jedoch erforderlich, die Erwärmungsglieder, wie ein Kühlwasser und eine Wasserpumpe zum Zirkulieren des Kühlwassers durch den Befeuchter bereitzustellen, was zur Steigerung der Kosten und des Gewichts des Fahrzeugs führen kann. Daher besteht ein Bedarf an einer Verbesserung dieser Punkte.
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Überdies ist in einigen konventionellen Systemen ein Umgehungsventil vorgesehen, um eine Zuführ- bzw. Einlassleitung umzuschalten, damit der komprimierten Luft ermöglicht ist, den Befeuchter zum Zeitpunkt einer niedrigen Temperatur zu umgehen, wie zu einer Startzeit der Brennstoffzelle (siehe beispielsweise die Offenlegungsschrift der Patentanmeldung
JP 2004-152600 A ).
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Unterdessen ist es bei einem Zuführ- bzw. Einlasssystem des durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeugs, wie oben ausgeführt, erforderlich, viele Zuführ- bzw. Einlasssystemteile anzuordnen, wie einen Überverdichter, ein Umgehungs- bzw. Umleitungsventil und einen Befeuchter. Insbesondere unter Berücksichtigung des Falles, dass das Fahrzeug ein solches eines kleinen Typs ist, wie im Falle eines Motorrades, ist es erwünscht, dass die Zuführ- bzw. Einlasssystemteile in einem kleinen Anordnungsraum effizient angeordnet werden können und dass ein Druckverlust in dem Zuführ- bzw. Einlasssystem unterdrückt wird.
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Die Offenlegungsschrift
DE 43 18 818 C2 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bereitstellung von konditionierter Prozessluft für den Betrieb luftatmender Brennstoffzellensysteme. Die Vorrichtung schafft eine Verbesserung des Wirkungsgrades und der Leistungsdichte eines luftatmenden Brennstoffzellensystems in allen Betriebsbereichen bei gleichzeitiger Minimierung des Energieaufwands für die Luftverdichtung. Hierzu führt die Vorrichtung zur Bereitstellung von konditionierter Prozessluft für den Betrieb luftatmender Brennstoffzellensysteme die Prozessluft über eine Zuführungsleitung, in der ein Verdichter angeordnet ist, komprimiert zu, und über eine Abführungsleitung, in der eine Expanderstufe angeordnet ist, ab. Der Verdichter, die Expanderstufe und zumindest ein Elektromotor sind auf einer gemeinsamen Welle angeordnet, wobei die Expanderstufe ein variables Schluckvermögen aufweist.
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Die Offenlegungsschrift
DE 101 02 358 A1 offenbart einen Befeuchter für eine Brennstoffzelle. Der Befeuchter umfasst ein Gehäuse, das eine Vielzahl von wasserdurchlässigen Hohlfasermembranen aufnimmt. Die Hohlfasermembranen sind entlang einer Längsrichtung des Gehäuses angeordnet. Zwei verschiedene Gase mit jeweils unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt durchströmen getrennt außen und innen das Bündel der Hohlfasermembranen, um die Feuchtigkeit durch die Hohlfasermembranen hindurch zu tauschen und somit das trockene Gas mit geringerem Feuchtigkeitsgehalt zu befeuchten. Infolge der Nutzung eines Heizmittels kann der Befeuchter auch in kälteren Bereichen eingesetzt werden.
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Die Offenlegungsschrift
DE 102 01 302 A1 offenbart ein Brennstoffzellensystem und ein Befeuchtungsverfahren für eine Brennstoffzelle. Eine Befeuchtungsvorrichtung führt der Festelektrolytmembran einer Brennstoffzelle genügend Feuchtigkeit zu, wobei eine Mischung von Brennstoff und Oxidationsmittelgasen in der Vorrichtung verhindert wird.
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Das der Anode der Brennstoffzelle zugeführte Wasserstoffgas wird in einem ersten Befeuchter befeuchtet. Die der Kathode zugeführte Luft wird in einem zweiten Befeuchter befeuchtet. Der erste Befeuchter weist eine nicht poröse, wasserdurchlässige Membran auf, die nur für die Feuchtigkeit des aus der Kathode der Brennstoffzelle abgegebenen Kathodenabgases durchlässig ist. Der zweite Befeuchter weist eine poröse, wasserdurchlässige Membran auf, die durchlässig für die Feuchtigkeit des Kathodenabgases ist.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2004 022 312 A1 offenbart ein Feuchtigkeitsaustauschmodul mit einem Bündel für Feuchtigkeit durchlässiger Hohlfasermembranen. Ein Einlass zum Durchleiten eines Gases durch das Innere der Hohlfasermembranen umfasst einen Tröpfchenabscheider zwischen dem Einlass und dem Membranbündel.
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Die Offenlegungsschrift
DE 102 14 078 A1 zeigt ein Befeuchtungsmodul. Das Befeuchtungsmodul weist ein wasserdurchlässiges Hohlfasermembranbündel auf, bei dessen oberem Mittelteil ein mit Boden versehener innerer Strömungskanal eingesetzt ist, der ein verbessertes Ansprechverhalten bei einer Leistungsanforderung sowie bei Betriebsbeginn bewirkt. Das Hohlfasermembranbündel verhindert das Auftreten von Restwasser auch dann, wenn das Dampf und kondensiertes Wasser enthaltende Fluid zu dem inneren Strömungskanal geführt wird. Ein Befeuchtungsmodul wird bereitgestellt, das ein Hohlfasermembranbündel umfasst, das in der Lage ist, einen Feuchtigkeitsaustausch zwischen Fluiden durchzuführen, die das Innere durch- und die Außenseite des Hohlfasermembranbündels umströmen. Weiter ist der innere Strömungskanal, der in das Hohlfasermembranbündel an dem etwa zentralen Teil in Bezug auf die Dickenrichtung des Hohlfasermembranbündels eingesetzt ist, so angeordnet, dass die gesamte Einfügungslänge desselben kürzer ist als eine Länge in Längsrichtung des Hohlfasermembranbündels.
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Der innere Strömungskanal weist einen Einlass und einen Auslass auf, um das Fluid zu leiten, sowie einen Boden, der nahe dem Auslass angeordnet ist. Ein vorspringender Abschnitt des Strömungskanals ist an dem Boden so angeordnet, dass er der Strömungsrichtung des Fluids entgegengesetzt ist.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2004 013 487 A1 offenbart ein Brennstoffzellensystem. Ein Feuchtigkeitssensor ist in einer Zirkulationspassage angeordnet, mit der ein Wasserstoffgas einer Anode eines Brennstoffzellenstapels zugeführt wird. Eine Laststrom-Setzeinheit bestimmt einen Pegel eines einer Last zugeführten elektrischen Stroms. Ein Strömungsratenregler steuert einen Kompressor auf der Basis der durch den Feuchtigkeitssensor erfassten Feuchtigkeit und des durch die Laststromsetzeinheit bestimmten Laststroms, um eine Durchflussrate der einer Kathode des Brennstoffzellenstapels zugeführten Luft zu regeln, um die Feuchtigkeit der Wasserstoffgas in einem vorbestimmten Bereich von weniger als 100% zu halten. Der Brennstoffzellenstapel erzeugt den Laststrom effizient, ohne das Wasserstoffgas nach außen abzugeben.
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Die Gebrauchsmusterschrift
DE 298 00 386 U1 zeigt ein Motorrad mit einer abnehmbaren Teilverkleidung.
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Die Offenlegungsschrift
JP 2005-056 702 A zeigt ein Brennstoffzellensystem, dessen Abgas in die Luft abgegeben wird. Luft wird dem Sauerstoffpol einer Brennstoffzelle durch eine Luftzufuhreinrichtung zugeführt, die die zugeführte Luftmenge einstellbar variiert. Sauerstoffpolabgas wird über einen Weg für das Sauerstoffpolabgas abgesaugt.
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Das Sauerstoffpolabgas und ein Brennstoffpolabgas, das von einem Brennstoffpol über einen weiteren Weg für das Brennstoffpolabgas abgesaugt wird, werden vermischt und abgesaugt. Ein Öffnungs-/Schließvorgang eines Öffnungs-/Schließmittels öffnet und schließt den weiteren Weg für das Kraftstoffpolabgas und wird so gesteuert, dass das Öffnungs-/Schließmittel periodisch geöffnet wird. Die Zeit pro Zeitperiode, während der der weitere Weg für das Kraftstoffpolabgas geöffnet wird, wird vergrößert, wenn die Luftzufuhrmenge durch die Luftzuführeinrichtung in hohem Maß variiert wird.
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Zusammenfassung und Aufgaben der Erfindung
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Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Zuführ- bzw. Einlassanordnung in einem durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug sowie ein Motorrad mit einer daran derart angebrachten Brennstoffzelle bereitzustellen, dass eine Unterkühlung eines Befeuchters verhindert werden kann, während die Forderung nach Erwärmungsteilen für den Befeuchter eliminiert ist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Anordnungsstruktur der Zuführ- bzw. Einlasssystemteile in einem durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug bereitzustellen, so dass die Zuführ- bzw. Einlasssystemteile effizient angeordnet werden können, während der Druckverlust in dem Zuführ- bzw. Einlasssystem unterdrückt ist.
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Als Mittel zur Lösung der oben erwähnten Probleme ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Zuführ- bzw. Einlassanordnung in einem durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug (beispielsweise in einem durch eine Brennstoffzelle betriebenen Fahrzeug 1 bei der Ausführungsform) vorgesehen. Die Erfindung umfasst eine Brennstoffzelle (beispielsweise eine Brennstoffzelle 51 bei der Ausführungsform) zur Erzeugung von elektrischer Energie, die an einen Motor (beispielsweise einen Motor 31 bei der Ausführungsform) abgegeben wird, der als Antriebsquelle für das Fahrzeug dient, wobei Luft und Wasserstoff als Brennstoffe verwendet werden. Ferner umfasst die Erfindung einen Überverdichter (beispielsweise einen Überverdichter 58 bei der Ausführungsform) zur Kompression der Außenluft und zur Abgabe der komprimierten Luft sowie einen Befeuchter (beispielsweise einen Befeuchter 59 bei der Ausführungsform) zur Befeuchtung der durch den Überverdichter komprimierten Luft und zur Abgabe der komprimierten und befeuchteten Luft an die Brennstoffzelle, zum Abscheiden von Wasserdampf, der in einem von der Brennstoffzelle abgegebenen Abgas enthalten ist, und zum Befeuchten der an die Brennstoffzelle neu abgegeben Luft. Ferner ist der Überverdichter in der Peripherie des Befeuchters angeordnet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Brennstoffzelle in der Peripherie des Befeuchters und diesem benachbart angeordnet. Die Zuführ- bzw. Einlassanordnung enthält ferner eine Steuereinheit (beispielsweise die VCU-Steuereinheit 62 bei der Ausführungsform) zur Steuerung der Abgabe der elektrischen Leistung an den Motor oder dergleichen, und die Steuereinheit ist in der Peripherie des Befeuchters und neben diesem angeordnet.
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Entsprechend diesem Aufbau kann verhindert werden, dass der Sättigungsgrad des Wasserdampfes in dem Befeuchter abgesenkt wird. Insbesondere mit Rücksicht darauf, dass die Kompression der Luft in dem Überverdichter Wärme in der Peripherie erzeugt, ermöglicht es, die Anordnung des Befeuchters neben dem Überverdichter, das Absinken der Temperatur des Befeuchters einzuschränken, während die Forderung nach einem speziellen Erwärmungsteil zur Erwärmung des Befeuchters eliminiert ist.
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Gemäß diesem Aufbau kann die durch die Brennstoffzelle erzeugte Wärme effektiv zur Erwärmung des Befeuchters benutzt werden, und die Absenkung der Temperatur des Befeuchters kann weiter eingeschränkt werden.
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Gemäß diesem Aufbau bzw. dieser Konfiguration kann die durch die Steuereinheit, welche ein Wärmeerzeugungselement, wie einen FET enthält, erzeugte Wärme effektiv zur Erwärmung des Befeuchters genutzt werden, und eine Absenkung der Temperatur des Befeuchters kann weiter eingeschränkt werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind der Überverdichter, die Brennstoffzelle und die Steuereinheit in einem etwa ringartigen Muster um den Befeuchter angeordnet.
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Gemäß dieser Konfiguration kann die Absenkung der Temperatur des Befeuchters weiter eingeschränkt werden, und der Anordnungsraum in dem durch die Brennstoffzelle gespeisten bzw. angetriebenen Fahrzeug kann effizient gemacht werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Befeuchter ein Wasserdampf-Austauscherteil (beispielsweise ein Wasserdampf-Austauscherteil 59a bei der Ausführungsform) auf, das sich in Richtung der Fahrzeugbreite erstreckt, und zumindest eines der den Überverdichter, die Brennstoffzelle und die Steuereinheit umfassenden Elemente ist so angeordnet, dass es dem Außenumfang des Wasserdampf-Austauscherteiles zugewandt ist.
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Gemäß dieser Konfiguration können die gegenüberliegenden Bereiche zwischen einem Teil, wie dem Überverdichter, und dem Wasserdampf-Austauscherteil erweitert werden, und die durch den Überverdichter, die Brennstoffzelle und die Steuereinheit erzeugte Wärme kann effizient zu dem Wasserdampf-Austauscherteil übertragen werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Aufbau außerdem einen Nebenweg- bzw. Umgehungsdurchgang (beispielsweise einen Umgehungs-Durchgang 87a bei der Ausführungsform), um die Abgabeseite des Überverdichters und die Brennstoffzelle miteinander zu verbinden, während der Befeuchter umgangen wird; ferner weist der Aufbau ein Umgehungs-Ventil (beispielsweise ein Umgehungsventil 87 bei der Ausführungsform) auf, und zwar zum Öffnen und Schließen des Umgehungs-Durchgangs, wobei die betreffende Anordnung dadurch gekennzeichnet ist, dass das Umgehungsventil auf der Außenseite in Bezug auf eine direkte Leitung angeordnet ist, welche den Überverdichter und den Befeuchter verbindet, und in der Nähe des Überverdichters und des Befeuchters angeordnet ist.
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Gemäß diesem Aufbau kann der Anordnungsraum in dem durch die Brennstoffzelle betriebene Fahrzeug effizient gestaltet werden, und die Zuführ- bzw. Einlasssystemteile können effizient angeordnet werden. Insbesondere in einem Fahrzeug mit einem geringen Anordnungsraum für Teile, wie bei einem Motorrad, ist es äußerst wichtig, an welchen Stellen die vielen Zuführ- bzw. Einlasssystemteile anzuordnen sind, und die Auswirkung der effizienten Anordnung dieser Teile ist daher stark.
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Darüber hinaus kann der Druckverlust in dem Zuführ- bzw. Einlasssystem des durch eine Brennstoffzelle betriebenen Fahrzeugs reduziert werden. Genauer gesagt kann eine Verringerung im Druckverlust dadurch hervorgerufen werden, dass die Längen der Verbindungsteile, wie der Einlassrohre zwischen dem Überverdichter und dem Befeuchter sowie zwischen dem Befeuchter und er Brennstoffzelle verkürzt werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält der Aufbau außerdem einen Zwischenkühler (beispielsweise einen Zwischenkühler 86 bei der Ausführungsform), der mit der Ausgangsseite des Überverdichters verbunden ist und der so betrieben ist, dass die Temperatur von Luft, die an den Befeuchter abgegeben wird, reguliert wird, wobei der Zwischenkühler auf der Außenseite in Bezug auf die direkte Leitung angeordnet ist, und dass Umgehungsventil ist in einem Raum (beispielsweise in einem Raum K1 bei der Ausführungsform) angeordnet, der von dem Überverdichter, dem Befeuchter und dem Zwischenkühler umgeben ist.
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Gemäß diesem Aufbau ist das Umgehungsventil in dem dreieckigen Raum angeordnet, der durch die Anordnung des Befeuchters, des Überverdichters und des Zwischenkühlers gebildet ist, wodurch der Anordnungsraum in dem durch die Brennstoffzelle betriebenen Fahrzeug effizienter gemacht werden kann.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Brennstoffzelle an einem Motorrad angebracht (beispielsweise an dem durch eine Brennstoffzelle betriebenen Fahrzeug 1 bei der Ausführungsform). Das Motorrad enthält einen Fahrzeugaufbaurahmen (beispielsweise einen Fahrzeugaufbaurahmen 4 bei der Ausführungsform), eine Sitzposition (beispielsweise einen Sitz 41 bei der Ausführungsform), die an dem Fahrzeugaufbaurahmen angebracht ist, eine Brennstoffzelle (beispielsweise die Brennstoffzelle 51 bei der Ausführungsform), die an der unteren Seite der Sitzposition angeordnet ist, um elektrische Energie zu erzeugen, die einem Motor (beispielsweise dem Motor 31 bei der Ausführungsform) zugeführt wird, welcher als Antriebsquelle für das Fahrzeug dient, wobei Luft und Wasserstoff als Brennstoff verwendet sind. Ferner enthält das betreffende Motorrad einen Überverdichter (beispielsweise den Überverdichter 58 bei der Ausführungsform) zur Komprimierung der Außenluft und zur Abgabe der komprimierten Luft, sowie einen Befeuchter (beispielsweise den Befeuchter 59 bei der Ausführungsform) zur Befeuchtung der durch den Überverdichter komprimierten Luft und zur Abgabe der komprimierten und befeuchteten Luft an die Brennstoffzelle, zur Abscheidung von Wasserdampf, der von der Brennstoffzelle her kommt, und zur Befeuchtung der an die Brennstoffzelle neu abgegebenen Luft, wobei der Überverdichter in der Peripherie des Befeuchters und neben diesem angeordnet ist.
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Gemäß diesem Aufbau kann verhindert werden, dass der Sättigungsgrad des Wasserdampfes in dem Befeuchter abgesenkt wird. Insbesondere mit Rücksicht darauf, dass die Kompression der Luft in dem Überverdichter Wärme in der Peripherie erzeugt, ermöglicht die Anordnung des Befeuchters neben dem Überverdichter, die Absenkung in der Temperatur des Befeuchters einzuschränken, während die Forderung nach einem speziellen Erwärmungsteil zur Erwärmung des Befeuchters eliminiert ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind der Überverdichter und der Befeuchter auf der Rückseite der Brennstoffzelle angeordnet.
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Gemäß diesem Aufbau kann die Absenkung der Temperatur des Befeuchters weiter eingeschränkt werden. Insbesondere in dem Fall, dass der Überverdichter und der Befeuchter beide unter dem Einfluss von Fahrluftströmen in dem Fall gekühlt werden können, dass der Überverdichter und der Befeuchter auf der Vorderseite der Brennstoffzelle angeordnet sind, stellt die auf der Rückseite der Brennstoffzelle vorgesehene Anordnung des Überverdichters und des Befeuchters sicher, dass der Überverdichter und der Befeuchter nicht leicht durch die Fahrluftströme beeinflusst würden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Motorrad einen Hauptrahmen 10 bei der Ausführungsform mit einem nach unten verlaufenden Rahmenteil (beispielsweise mit einem nach unten verlaufenden Rahmenteil 10a), welches sich von einem Kopfrohr (beispielsweise einem Kopfrohr 5) aus schräg nach unten zur Fahrzeugrückseite hin erstreckt, ein Zwischenrahmenteil (beispielsweise ein Zwischenrahmenteil 10b), welches von der Rückseite des nach unten verlaufenden Rahmenteiles aus zur Fahrzeugrückseite verläuft, und ein hinteres Rahmenteil (beispielsweise ein hinteres Rahmenteil 10c) auf, welches von dem hinteren Ende des Zwischenrahmenteiles schräg nach oben zur Fahrzeugrückseite verläuft. Ferner ist ein hinterer Rahmen (beispielsweise ein hinterer Schwenkarm 21 bei der Ausführungsform) mit einem Antriebsrad (beispielsweise einem Hinterrad 32 bei der Ausführungsform) vorgesehen, welches von dem betreffenden Schwenkarm schwenkbar getragen ist, und welches mit dem Hauptrahmen verbunden ist. Ein Fahrersitz (beispielsweise ein Sitz 41) ist auf der oberen Seite des Hauptrahmens angeordnet. Ein Umgehungsdurchgang (beispielsweise ein Umgehungsdurchgang 87a) dient zur Verbindung der Abgabeseite des Überverdichters und der Brennstoffzelle miteinander, während der Befeuchter umgangen ist. Ein Umgehungsventil (beispielsweise ein Umgehungsventil 87 bei der Ausführungsform) ist zum Öffnen und Schließen des Umgehungsdurchgangs vorgesehen. Das Umgehungsventil ist auf der Außenseite in Bezug auf eine direkte Leitung (beispielsweise in Bezug auf eine direkte Leitung T1 bei der Ausführungsform) angeordnet, welche eine Verbindung zwischen dem Überverdichter und dem Befeuchter herstellt, und es ist in der Nähe des Überverdichters und des Befeuchters angeordnet.
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Gemäß diesem Aufbau kann der Anordnungsraum in dem durch die Brennstoffzelle betriebenen bzw. gespeisten Fahrzeug effizient gebildet werden, und die Zuführ- bzw. Einlasssystemteile können effizient angeordnet werden. Insbesondere in einem Fahrzeug mit einem kleinen Anordnungsraum für Teile, wie bei einem Motorrad, ist es äußerst wichtig, an welchen Stellen die vielen Zuführ- bzw. Einlasssystemteile anzuordnen sind, und die Wirkung der effizienten Anordnung dieser Teile ist daher stark.
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Überdies kann der Druckverlust in dem Zuführ- bzw. Einlasssystem des durch eine Brennstoffzelle be- bzw. angetriebenen Fahrzeugs reduziert werden. Genauer gesagt kann eine Verringerung im Druckverlust dadurch gemildert werden, dass die Längen der Verbindungsteile, wie der Verbindungsrohre zwischen dem Überverdichter und dem Befeuchter sowie zwischen dem Befeuchter und der Brennstoffzelle verringert werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind der Überverdichter, der Befeuchter und das Umgehungsventil in einem Raum (beispielsweise in einem Raum K3 des vorderen Bereichs bei der Ausführungsform) angeordnet, der sich auf der unteren Seite des Sitzes und auf der oberen Seite des hinteren Rahmens befindet.
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Gemäß diesem Aufbau kann der Anordnungsraum weiter effizient gemacht bzw. gestaltet werden, und zwar durch die effektive Nutzung des Totraumes zwischen dem Sitz und dem hinteren Rahmen in dem durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug.
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Wirkungen der Erfindung
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Gemäß Ausführungen der vorliegenden Erfindung kann eine Unterkühlung des Befeuchters verhindert werden, während die Forderung nach einem speziellen Erwärmungsteil zur Erwärmung des Befeuchters eliminiert ist. Dieser Effekt bzw. diese Wirkung ist insbesondere bei einem Motorrad stark, welches von geringer Größe und geringem Gewicht bezüglich des Fahrzeugaufbaus ist und welches hinsichtlich der Eigenschaft, durch Fahrluftströme gekühlt zu werden, stark ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Absenkung der Temperatur des Befeuchters weiter eingeschränkt werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Absenkung in der Temperatur des Befeuchters eingeschränkt werden, und ein höherer Wirkungsgrad des Anordnungsraumes kann entwickelt werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die durch den Überverdichter, die Brennstoffzelle und die Steuereinheit erzeugte Wärme effizient an das Wasserdampf-Austauscherteil übertragen werden.
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Gemäß Ausführungen der vorliegenden Erfindung kann das Zuführ- bzw. Einlassteil effizient angeordnet werden, und der Druckverlust in dem Zuführ- bzw. Einlasssystem kann reduziert werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Wirkungsgrad des Anordnungsraumes in einem durch eine Brennstoffzelle betriebenen Fahrzeug gesteigert werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Absenkung in der Temperatur des Befeuchters durch die Fahrluftströme in dem Motorrad weiter eingeschränkt werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine effektive Nutzung eines Totraumes in einem durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug vorgenommen werden.
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Der weitere Umfang der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird aus der nachstehend gegebenen detaillierten Beschreibung ersichtlich werden. Es dürfte jedoch einzusehen sein, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angeben, lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung gegeben werden, da verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung für Durchschnittsfachleute aus der betreffenden detaillierten Beschreibung ersichtlich werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich werden, die lediglich zur Veranschaulichung dienen und damit nicht zu einer Beschränkung der Erfindung vorgesehen sind. In den Zeichnungen zeigen
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1 eine linke Seitenansicht eines durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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2 eine rechte Seitenansicht des durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeugs,
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3 eine untere Ansicht des durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeugs,
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4 ein Hauptblockdiagramm eines Brennstoffzellensystems in dem durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug,
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5 eine rechte Seitenansicht eines wesentlichen Teiles des durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeugs,
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6 eine Draufsicht auf einen wesentlichen Teil des durch die Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeugs,
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7(a) eine Schnittansicht in der Längsrichtung eines Befeuchters bei dem durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug und
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7(b) eine Schnittansicht längs einer in 7(a) eingetragenen Linie A-A.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Nebenbei sei angemerkt, dass die Bedeutungen von vorn, hinten, links, rechts und so weiter in der folgenden Beschreibung dieselben sind wie die Bedeutungen im Fahrzeug, sofern nichts anderes angegeben ist. Überdies bezeichnet ein Pfeil FR in den Zeichnungen die Fahrzeugvorderseite, ein Pfeil LH bezeichnet die linke Fahrzeugseite, und ein Pfeil UP bezeichnet die Fahrzeugoberseite bzw. oben.
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Wie in 1 bis 3 veranschaulicht, fährt ein durch eine Brennstoffzelle angetriebenes Fahrzeug 1 in der Form eines Motorrades dadurch, dass ein Motor 31 für den Antrieb des Fahrzeugs auf der Grundlage einer elektrischen Energie vorgesehen ist, die von einer Brennstoffzelle 51 geliefert wird, welche in einem etwa zentralen Bereich des Fahrzeugskörpers angeordnet ist. Darüber hinaus ist das durch eine Brennstoffzelle angetriebene Fahrzeug 1 auch ein Fahrzeug vom Motorrollertyp mit einem unteren Bodenteil 3 (nachstehend einfach als der Bodenteil bezeichnet), wobei die Brennstoffzelle 51, die etwa eine rechteckförmige Quaderform besitzt, an der Innenseite des Bodenteiles 3 angeordnet ist und wobei der Motor 31 als sogenannter im Rad enthaltener Motor im Rad eines Hinterrades 32 angeordnet ist, bei dem es sich um das Antriebsrad des durch die Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeugs 1 handelt.
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Der Motor 31 ist als integrale Einheit aufgebaut, die einen Motor-Hauptkörper und einen Drehzahl-Untersetzungsmechanismus aufweist, der in einem Gehäuse bzw. Behälter 31a des betreffenden Hauptkörpers angeordnet ist; der betreffende Motor ist in dem Rad, beispielsweise von der linken Seite betrachtet in dem Zustand angebracht, dass eine Abtriebswelle des betreffenden Motors koaxial zu einer Hinterradachse 32a angeordnet ist.
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Ein Vorderrad 11 des durch die Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeugs 1 wird von einem linken und rechten Paar von unteren Endteilen einer vorderen Gabel 12 getragen, und ein oberer Teil der vorderen Gabel 12 wird bzw. ist in einem Kopfrohr 5 an einem vorderen Endteil des Fahrzeugaufbaurahmens 4 durch einen Lenkschaft 13 lenkbar getragen. Ein Lenker 14 vom Querträgertyp ist an einem oberen Endteil des Lenkschaftes 13 angebracht, und ein Gashebelgriff 15 ist an einem rechten Griffteil des Lenkers 14 angebracht. Hinter- und Vorder-Bremshebel 16, 17 sind an den Vorderseiten der linken bzw. rechten Griffteile angeordnet.
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Eine Schwenkplatte 8, die sich im Zustand einer schwachen Neigung vertikal erstreckt, so dass ihr oberer Teil auf der Rückseite liegt, ist an einem hinteren Teil des Fahrzeugaufbaurahmens 4 vorgesehen, und ein vorderer Endteil eines hinteren Schwenkarmes (hinterer Rahmen) 21 wird an einem Teil bzw. Bereich beweglich getragen, der etwas auf der unteren Seite in Bezug auf einen Zwischenteil der Schwenkplatte 8 vorgesehen ist, und zwar durch eine Schwenkwelle 9 in einer solchen Weise, dass die hintere Endseite davon in der vertikalen Richtung des Fahrzeugkörpers geschwenkt werden kann. Der hintere Schwenkarm 21 ist so gestaltet, dass ein linker Armkörper 23 davon zu einem vorderen Endbereich des Motors 31 verläuft, um das Gehäuse 31a des Motors 31 zu tragen, während ein rechter Armkörper 24 davon sich zur Mittenposition des Hinterrades 32 erstreckt, um die Hinterradachse 32a drehbar zu tragen. Der hintere Schwenkarm 21 und der Motor 31 stellen Hauptkomponenten zur Bildung einer Motoreinheit 20 als Schwenkeinheit des durch die Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeugs 1 dar.
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Ein hinterer Dämpfer 33, der in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugkörpers bzw. -aufbaus verläuft, ist an einem Teil angeordnet, bei dem es sich um ein unteres Teil des Fahrzeugkörperrahmens 4 handelt und das auf der unteren Seite der Brennstoffzelle 51 liegt. Ein hinteres Endteil bzw. ein hinterer Endbereich des hinteren Dämpfers 33 ist mit einem unteren Teil bzw. Bereich des Fahrzeugaufbaurahmens 4 verbunden, während ein vorderer Endteil des hinteren Dämpfers 33 mit einem unteren Teil der Motoreinheit 20 (dem hinteren Schwenkarm 21) über einen Gelenkmechanismus 34 verbunden ist. Der Gelenkmechanismus 34 dient dazu, den hinteren Dämpfer 33 in Schläge bzw. Stöße in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung zu versetzen, welche die Schwenkung der Motoreinheit 20 in der vertikalen Richtung begleiten; derartige Stöße des hinteren Dämpfers 33 führen zu einer moderaten Absorption von Stößen und Vibrationen, die auf die Motoreinheit 20 eingangsseitig ausgeübt werden.
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Der Fahrzeugaufbaurahmen 4 weist von einem oberen Teil des Kopfrohres 5 aus nach links und rechts verzweigende obere Rohre 6, die schräg nach unten und rückwärts verlaufen, etwa in mittlerer Höhe in vertikaler Richtung des Fahrzeugaufbaus gebogen sind und dann nach hinten verlaufen, sowie nach unten verlaufende Rohre 7 auf, die von einem unteren Teil des Kopfrohres 5 aus nach links und rechts verzweigen, schräg nach unten und hinten sich erstrecken, an unteren Endteilen des Fahrzeugaufbaus gebogen sind und dann nach hinten verlaufen. Ein hinterer Endteil der oberen Rohre 6 und ein hinterer Endteil der nach unten verlaufenden Rohre 7 ist jeweils mit einem oberen Endteil bzw. einem unteren Endteil der Schwenkplatte 8 verbunden, die sich auf der Rückseite in Bezug auf die Brennstoffzelle 51 befindet. In der folgenden Beschreibung wird von dem nach unten verlaufenden Rohr 7 der von dem Kopfrohr 5 bis zu dem gebogenen Teil bzw. Bereich 7c an dem unteren Endteil des Fahrzeugaufbaus reichende Bereich als Vorderseitenteil 7a bezeichnet, und der Teil bzw. Bereich, der von dem gebogenen Teil 7c bis zur Schwenkplatte 8 reicht, wird als unterer Seitenteil 7b bezeichnet.
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Hier bilden die oberen Rohre 6, die unteren Rohre 7 und die Schwenkplatte 8 ein unteres Rahmenteil 10a, welches sich von dem Kopfrohr 5 aus schräg nach unten und hinten erstreckt, ein Zwischenrahmenteil 10b, welches sich von dem hinteren Ende des nach unten verlaufenden Rahmenteiles 10a nach hinten erstreckt, und ein hinteres Rahmenteil 10c, welches sich von dem hinteren Ende des Zwischenrahmenteiles 10b schräg oberhalb nach unten erstreckt; diese Rahmenteile 10a, 10b und 10c bilden einen Hauptrahmen 10 des durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeugs 1, bei dem es sich um ein Fahrzeug vom Motorrollertyp handelt.
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Jedes der oberen Rohre 6 verläuft weiter nach hinten von der Schwenkplatte 8, um einen hinteren Endteil bzw. -bereich des Fahrzeugkörpers zu erreichen, und ein hinterer Halbbereich des jeweiligen oberen Rohres 6 wird als Sitzrahmen zur Aufnahme bzw. zum Tragen eines Fahrersitzes (Sitzposition) 41 genutzt. Insbesondere die Teile, die auf der Vorderseite in Bezug auf die Schwenkplatte 8 (die Teile, welche die obere Seite eines hinteren Teiles des Hauptrahmens 10 bilden) der oberen Rohre 6 vorgesehen sind, tragen einen Fahrersitzteil, der eine vordere Hälfte des Sitzes 41 ist, und die Teile, die sich auf der hinteren Seite in Bezug auf die Schwenkplatte 8 befinden, von des oberen Rohres 6 tragen einen Passagiersitzteil, der eine hinter Hälfte des Sitzes 41 ist. Die Brennstoffzelle 51 befindet sich auf der unteren Seite der Fahrersitzposition des Sitzes 41.
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Das durch die Brennstoffzelle angetriebene Fahrzeug 1 ist in seinem Fahrzeugkörper bzw. -aufbau mit einer Fahrzeugaufbauabdeckung 42 überzogen bzw. abgedeckt, die aus einem Kunstharz gebildet ist. Die Fahrzeugaufbauabdeckung 42 wirkt außerdem als Windschutzscheibe, und ein Teil von ihr bildet den bzw. das Bodenteil 3 zusammen mit dem Fahrzeugaufbaurahmen 4 (dem Hauptrahmen 10). Ein Hauptständer 37 zur Abstützung des Fahrzeugkörpers in einem aufrechten Zustand ist an der Mitte des unteren Teiles des Fahrzeugaufbaurahmens 4 angebracht, und ein Seitenständer 38 zur Abstützung des Fahrzeugkörpers bzw. -aufbaus in einem nach links geneigten aufgerichteten Zustand ist auf der linken Seite des unteren Teiles des Fahrzeugaufbaurahmens 4 angebracht.
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Unter Bezugnahme auf 4 wird hier der Grundzug eines Brennstoffzellensystems in dem durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug 1 beschrieben.
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Die Brennstoffzelle 51 ist eine bekannte Brennstoffzelle vom Festkörper-Polymerfilm-Typ (PEMFC), in der eine Vielzahl von Einheitszellen laminiert bzw. zusammengeschichtet ist und der Wasserstoffgas als Brennstoffgas auf der Anodenseite zugeführt wird und bei der ein Sauerstoff enthaltendes Gas als Oxidiergas auf der Kathodenseite zugeführt wird, wodurch elektrische Energie durch eine elektrochemische Reaktion erzeugt wird, die von der Bildung von Wasser begleitet ist.
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Das Wasserstoffgas als Brennstoffgas wird der Brennstoffelle 51 unter einem bestimmten Druck (mit anderen Worten in einem bestimmten Hochdruckzustand) von einer Wasserstoffflasche 52 durch ein Absperrventil 53 zugeführt, und es wird, nachdem es zur Energieerzeugung gedient hat, in eine Wasserstoff-Zirkulationsleitung bzw. -Umlaufleitung 54 eingeführt. In der Wasserstoff-Zirkulationsleitung 54 wird das nicht zur Reaktion gebrachte Wasserstoffgas wiederholt an die Brennstoffzelle 51 zusammen mit frischem Wasserstoffgas abgegeben, welches von der Wasserstoffflasche 52 abgegeben wird. Das in der Wasserstoff-Zirkulationsleitung 54 zirkulierende bzw. zirkulierte Wasserstoffgas kann durch ein Ablass- bzw. Reinigungs-Ventil 55 in eine Verdünnungsvorrichtung 56 eingeführt werden.
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Andererseits wird Luft als Oxidiergas durch eine Luft-Reinigungsvorrichtung 57 in einen Überverdichter 58 eingeführt, danach an die Brennstoffzelle 51 in einem Zustand abgegeben, in welchem sie auf einen bestimmten Druck gebracht (komprimiert) ist, und nach der Heranziehung zur Energieerzeugung in die Verdünnungsvorrichtung 56 eingeleitet.
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In der Figur bezeichnet hier das Bezugszeichen 86 einen Zwischenkühler vom Wasserkühltyp zur Kühlung der Luft (Oxidiergas), welches durch den Überverdichter 58 komprimiert worden ist. Mit dem Bezugszeichen 59 ist ein Befeuchter zum Befeuchten des Oxidiergases bezeichnet, welches durch den Zwischenkühler 86 gelangt ist. Mit dem Bezugszeichen 87a ist ein Umgehungsdurchgang bezeichnet, der den Überverdichter 58 und die Brennstoffzelle 51 miteinander verbindet, indem der Zwischenkühler 86 und der Befeuchter 59 überbrückt bzw. umgangen werden. Mit dem Bezugszeichen 87 ist ein Umgehungsventil zum Öffnen und Schließen des Umgehungsdurchganges 87a bezeichnet, um der komprimierten Luft von dem Überverdichter 58 zu ermöglichen, den Zwischenkühler 86 und den Befeuchter 59 zur Zeit einer niedrigen Temperatur, wie zu einer Startzeit der Brennstoffzelle 51 zu umgehen. Mit dem Bezugszeichen 88 ist ein Rückschlagventil bezeichnet, welches zur Regulierung des Drucks des Oxidiergases in der Brennstoffzelle 51 vorgesehen ist.
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Wenn das Ablass- bzw. Reinigungs-Ventil 55, das in der Wasserstoff-Zirkulationsleitung 54 vorgesehen ist, geöffnet ist, wird das Wasserstoffgas nach einer Reaktion in die Verdünnungsvorrichtung 56 eingeleitet. Das in der Verdünnungsvorrichtung 56 akkumulierte Wasserstoffgas wird dadurch verdünnt, dass es mit der Abluft von der Brennstoffzelle 51 in der Verdünnungsvorrichtung 56 verdünnt wird, bevor es durch einen Schalldämpfer 61 an die Atmosphäre abgegeben wird.
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Ein Teil des in der Brennstoffzelle 51 erzeugten Wassers wird in den Befeuchter 59 als Wasserdampf zusammen mit der Luft (Abgas) eingeführt, die von der Brennstoffzelle 51 abgegeben wird, und der betreffende Wasserteil dient zur Aufwärmung von frischer Luft (Oxidiergas), die in die Brennstoffzelle 51 abzugeben ist. Nebenbei sei angemerkt, dass die Feuchtigkeit, die in dem Befeuchter 59 nicht extrahiert wird, als Wasserdampf zusammen mit dem der Reaktion unterzogenen Gas nach Durchleiten durch die Verdünnungsvorrichtung 56 oder durch ein Abflussrohr oder dergleichen abgeführt wird, nachdem eine Kondensation in der Verdünnungsvorrichtung 56 erfolgt ist.
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Die Arbeitsweise des Brennstoffzellensystems wird durch eine ECU-Einheit 70 und eine VCU-Einheit 62 (Spannungssteuereinheit; Steuereinheit) gesteuert.
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Die ECU-Einheit 70 ist mit der VCU-Einheit 62 verbunden. Die ECU-Einheit 70 führt die Steuerung der Energieerzeugung in der Brennstoffzelle 51 aus, steuert die wiedergewonnene elektrische Energie im Motor 31 und dergleichen auf der Grundlage eines Drosselklappenöffnungs-Signals von dem Drosselklappenöffnungsgriff 15, einem Bremssignal, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und dergleichen.
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Die VCU-Einheit 62 besteht aus einem Schaltelement, wie aus einem FET, der eine Wärmeerzeugungsquelle darstellt, oder dergleichen, und das eine Umsetzung (beispielsweise eine Verstärkungs-Zerhackerbehandlung) der von einer Batterie bzw. einem Akkumulator 63 und der Brennstoffzelle 51 gelieferten elektrischen Energie ausführt sowie die notwendige elektrische Energie an einen Motor-Treiber 64, den Überverdichter 58, etc. auf der Grundlage von Befehlen von der ECU-Einheit 70 abgibt. Auf der Grundlage der Befehle von der ECU-Einheit 70 nimmt die VCU-Einheit 62 insbesondere beispielsweise eine Regelung der Spannungen, die an den Überverdichter 58 und dergleichen abgegeben werden, und eine Regelung der Drucke der Luft vor, die an die Brennstoffzelle 51 abgegeben wird, um dadurch eine Zunahme in der elektrischen Energieabgabe von der Brennstoffzelle 51 und dergleichen zu entwickeln. Nebenbei sei angemerkt, dass die VCU-Einheit 62, obwohl in der Zeichnungsfigur weggelassen, mit sämtlichen elektrisch betriebenen Komponententeilen, wie dem Ablass- bzw. Reinigungs-Ventil 55, dem Abschalt-Ventil 53, dem Rückschlagventil 88, dem Umgehungsventil 87 und einer Wasserpumpe 67 verbunden ist.
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Ein Kühlsystem in dem Brennstoffzellensystem weist einen Aufbau auf, bei dem eine Kühlwasserleitung 66 zur Herstellung von Verbindungen zwischen Durchgängen in Wasserkühlungen für die Brennstoffzelle 51 und dem Motor 31, in dem Zwischenkühler 86 und in einer Kühlplatte (Kühler) 65 neben dem Motor-Treiber 64 gebildet ist, und die Wasserpumpe 67 und ein Radiator bzw. Kühler 68 sind in der Kühlwasserleitung 66 vorgesehen.
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Bei einem derartigen Kühlsystem, bei dem Kühlwasser durch den Betrieb der Wasserpumpe 57 in der Kühlleitung 66 hindurchgeleitet und zirkuliert wird, wird Wärme von der Brennstoffzelle 51, dem Motor 31, dem Oxidiergas und dem Motor-Treiber 64 absorbiert, und die Wärme wird durch den Kühler 68 abgestrahlt. Nebenbei sei angemerkt, dass mit dem Bezugszeichen 69 in der betreffenden Zeichnungsfigur ein Thermostat für nicht durch den Kühler 68 zirkulierendes Kühlwasser bezeichnet ist, welches zur Zeit einer niedrigen Temperatur der Brennstoffzelle 51 oder in dergleichen Situationen zirkuliert.
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Unter gemeinsamer Bezugnahme auf 1 bis 3 sei angemerkt, dass die Wasserstoffflasche 52 eine generell unter Hochdruck stehende Gasflasche mit einem hohlzylindrischen Aussehen ist und dass diese Wasserstoffflasche durch einen generellen Verbundbehälter gestaltet ist, der aus einem Metall und aus faserverstärktem Kunststoff besteht. Die Wasserstoffflasche 52 ist mit ihrer Achse leicht nach vorn und unten geneigt auf der Oberseite des Hinterrades 32 und auf der rechten Seite des hinteren Bereiches des Fahrzeugaufbaus angeordnet. Die Wasserstoffflasche 52 ist so angeordnet, dass ihr rechtes Seitenende (außenseitiges Ende) leicht auf der Außenseite in Bezug auf das außenseitige Ende des oberen Rohres 6 auf der rechten Seite des Fahrzeugaufbaus liegt, und ihr linkes Seitenende (innenseitiges Ende) liegt etwas auf der Außenseite in Bezug auf das außenseitige Ende des Hinterrades 32.
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Die vorderen und hinteren Endteile der Sauerstoffflasche 52 sind in einer sphärischen Form gestaltet, und die Wasserstoffflasche 52 ist so angeordnet, dass ihr vorderer Endteil auf der Vorderseite der Schwenkplatte 8 liegt und dass ihr hinterer Endteil an einem hinteren Endteil des Fahrzeugaufbaus liegt. Die Wasserstoffflasche 52 ist an ihrem hinteren Endteil mit einem Hauptabsperrglied 71 und einem Wasserstoff-Aufladungsanschluss 72 versehen.
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Das obere Rohr 6 auf der linken Seite des Fahrzeugaufbaus verläuft generell geradlinig in Rückwärtsrichtung, während es leicht in Rückwärtsrichtung nach oben geneigt ist, und das obere Rohr 6 auf der rechten Seite des Fahrzeugaufbaus ist so vorgesehen, dass es sich allmählich nach unten in der Nähe der Schwenkplatte 8 in Bezug auf das obere Rohr 6 auf der linken Seite des Fahrzeugaufbaus ändert. Überdies sind die oberen Rohre 6 jeweils so vorgesehen, dass sie zur Außenseite in Richtung der Fahrzeugbreite in der Nähe der Schwenkplatte 8 allmählich verändert sind.
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Ferner ist das obere Rohr 6 auf der rechten Seite des Fahrzeugaufbaus so vorgesehen, dass sein unteres Ende etwa das untere Ende der Sauerstoffflasche 52 in der Fahrzeugaufbau-Seitenansicht überlappt; darüber hinaus ist das obere Rohr 6 an einem hinteren Endteil des Fahrzeugaufbaus nach oben gebogen, verläuft zur linken Seite des Fahrzeugaufbaus, um das Haupt-Absperrglied 71 und den Wasserstoff-Aufladungsanschluss 72 der Wasserstoffflasche 52 auszuweichen, ist dann nach unten gebogen und mit einem hinteren Endteil des oberen Rohres 6 auf der linken Seite des Fahrzeugaufbaus verbunden.
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Die Brennstoffzelle 51 weist eine rechteckförmige Quaderform auf, die in Richtung der Fahrzeugbreite breit und in der vertikalen Richtung flach ist und die an ihrem vorderen Wandteil mit Zufuhr- und Abgabeanschlüssen bzw. -öffnungen für das Oxidiergas und das Wasserstoffgas sowie mit Einlass- und Auslassanschlüssen für Kühlwasser versehen ist.
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Bezugnehmend auf 5 und auch auf 6 sei angemerkt, dass die VCU-Einheit 62 in Form eines Behälters bzw. einer Box in der vertikalen Richtung flach ausgebildet ist und auf der Oberseite und in der Nähe der Brennstoffzelle 51 angeordnet ist, so dass der Befeuchter 59, der sich in Richtung der Fahrzeugbreite erstreckt, auf der oberen Rückseite und in der Nähe der Brennstoffzelle 51 angeordnet ist, und dass der Überverdichter 58 auf der schrägen oberen Rückseite des Befeuchters 59 und in der Nähe eines linken Seitenteiles des betreffenden Befeuchters angeordnet ist. Der Überverdichter 58 weist einen Aufbau auf, bei dem ein Antriebsmotor 58b eine Drehachse aufweist, die parallel zur Richtung der Fahrzeugbreite auf der linken Seite des Überverdichter-Hauptkörpers 58a angeordnet ist; ein linker Seitenteil einer Einlassrohrleitung 57b, die sich in Richtung der Fahrzeugbreite erstreckt, ist mit einem schrägen unteren Rückteil des Überverdichters-Hauptkörpers 58a verbunden.
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Die Einlassrohrleitung 57b ist so vorgesehen, dass ihr rechter Seitenteil auf der unteren Seite der Wasserstoffflasche 52 liegt, und ein vorderes Endteil eines Luftreinigungsbehälters 57a, der sich ebenfalls auf der unteren Seite der Sauerstoffflasche 52 befindet, ist mit dem rechten Seitenteil der Einlassrohrleitung 57b verbunden. Der Luftreinigungsbehälters 57a und die Einlassrohrleitung 57b stellen Hauptkomponenten zur Bildung der Luftreinigungsvorrichtung 57 dar.
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Eine Abführ-Rohrleitung 85 mit einem Kammerteil bzw. -bereich 85b ist mit einer Abführ-Rohrleitung (Abgabeanschluss) 58c auf der schrägen oberen Vorderseite des Überverdichter-Hauptkörpers 58a verbunden. Die Abführ-Rohrleitung 85 verläuft von dem Abführ-Anschluss 58c derart, dass ein zuströmungsseitiger Verbindungsteil 85a gebildet ist, der sich in einer Kreisbogenform erstreckt, die zur Oberseite bei Betrachtung in einer Seitenansicht konvex ausgebildet ist, und der dann derart verläuft, dass eine Verbreiterung zur rechten Seite längs der oberen Fläche des Behälters 59b des Befeuchters 59 vorliegt, um den Kammerteil 85b zu bilden. Ein ausströmungsseitiger Verbindungsteil 85c verläuft von der rechten Seite des Kammerteiles 85b aus zu der schrägen unteren Rückseite, und der ausströmungsseitige Verbindungsteil 85c ist mit dem Zwischenkühler 86 verbunden. Das Rückschlagventil 88 ist auf der Oberseite (der linken Seite des Kammerteiles 85b) des linken Seitenteiles des Befeuchters 59 und in der Nähe des betreffenden Seitenteiles angeordnet; das Umgehungsventil 87 ist auf der Rückseite und in der Nähe des rechten Seitenteiles des Befeuchters 59 angeordnet. Der Zwischenkühler 86 ist an der schrägen unteren Rückseite und in der Nähe des Umgehungsventils 87 angeordnet.
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Der Schalldämpfer 61, der in Richtung der Fahrzeugbreite flach ist, ist auf der linken Seite eines hinteren Teiles des Fahrzeugaufbaus derart angeordnet, dass er sich auf der Außenseite in Richtung der Fahrzeugbreite in Bezug auf das obere Rohr 6 auf der linken Seite des Fahrzeugaufbaus befindet. Der Schalldämpfer 61 ist in der Fahrzeugaufbau-Seitenansicht etwa rechteckig, und er ist in dem Zustand angeordnet, in welchem er auf der schrägen oberen linken Seite des Hinterrades 32 nach oben rückwärts schräg verläuft. Der betreffende Schalldämpfer ist an einem hinteren Halbteil des nach hinten und schräg nach oben verlaufenden Auspuffrohres 77 vorgesehen.
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Der Motorkühler 68 besteht abgeteilt aus einem auf der Vorderseite des Kopfrohres 5 befindlichen Oberstufen-Kühler 68a eines verhältnismäßig kleinen Typs und einem auf der Vorderseite der Vorderseitenteile 7a der nach unten verlaufenden Rohre 7 befindlichen Unterstufen-Kühler 68b eines verhältnismäßig großen Typs. Die Wasserpumpe 67 ist auf der rechten Rückseite des Unterstufen-Kühlers 68b angeordnet, und der Thermostat 69 ist auf der schrägen unteren Rückseite der Wasserpumpe 67 angeordnet. Darüber hinaus sind die Batterien 63, die in Richtung der Fahrzeugbreite flach sind, auf der Innenseite der Fahrzeugaufbauabdeckung 42 angeordnet, die sich auf beiden Querseiten des Unterstufen-Kühlers 68b befindet.
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Die Verdünnungsvorrichtung 56 ist zwischen den gebogenen Teilen 7c der nach unten verlaufenden Rohre 7 derart angeordnet, dass sie zur unteren Seite in Bezug auf die unteren Enden der unteren Seitenteile 7b absteht. Von der Verdünnungsvorrichtung 56 führt ein kurzer Auslassstutzen 78 weg; der betreffende Auslassstutzen 78 ist mit der Vorderseite des unteren Seitenteiles 7b des nach unten verlaufenden Rohres 7 auf der linken Seite des Fahrzeugaufbaus verbunden, und das Auslassrohr 77 führt von der Rückseite des unteren Seitenteiles 7b weg. Das nach unten verlaufende Rohr 7 auf der linken Seite des Fahrzeugaufbaus bildet insbesondere einen Teil des das zur Reaktion gebrachte Gas enthaltenden Abführdurchgangs, so dass das Abgas von der Verdünnungsvorrichtung 56 durch den Auslassstutzen 78, das untere Seitenteil 7b des nach unten verlaufenden Rohres 7 und das Abführrohr 77 zur Atmosphäre hin abgeführt wird.
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Der Motor-Treiber 64 ist in der Seitenansicht des Fahrzeugaufbaus angenähert rechteckig bzw. quadratisch, und er ist in Richtung der Fahrzeugbreite an der Außenseite des linken Armkörpers 23 des rechten Schwenkarmes 21 durch die Kühlplatte 65 angebracht.
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Eine Armabdeckung 21a als Teil des hinteren Schwenkarmes 21 ist an der Motoreinheit 20 angebracht. Die Armabdeckung 21a deckt den hinteren Schwenkarm 21, den Motor 31, den Motor-Treiber 64, die Kühlplatte 65 und dergleichen ab und schützt die betreffenden Einrichtungen angemessen. Nebenbei sei angemerkt, dass die Armabdeckung 21a mit außenseitigen Lufteinlass- und -auslassöffnungen (nicht dargestellt) versehen ist, um eine Verteilung der Außenluft in ihrer Innenseite zu ermöglichen.
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Der Befeuchter 59 umfasst beispielsweise ein Hohlfaser-Membranmodul in dem Behälter 59b, und er befeuchtet ein Brennstoffgas durch Bewegung von Feuchtigkeit zwischen dem noch an die Brennstoffzelle 51 abzugebenden Oxidiergas und dem Abgas von der Brennstoffzelle 51 durch das Hohlfaser-Membranmodul. Der Behälter 59b weist eine in Richtung der Fahrzeugbreite längliche hohlzylindrische Form auf, und er ist an seinen beiden Enden mit Einlass- und Auslassdurchgängen für das Oxidiergas bzw. das Abgas versehen.
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Hier wird der Teil zur Aufnahme des Hohlfaser-Membranmoduls des Befeuchters 59 als Wasserdampf-Austauscherteil 59a bezeichnet; sodann sind der Überverdichter 58, die Brennstoffzelle 51 und die VCU-Einheit 62 in der Umgebung des Wasserdampf-Austauscherteiles 59a derart einander benachbart angeordnet, dass sie der äußeren Peripherie des betreffenden Austauscherteiles gegenüberstehen. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass der Überverdichter 58, die Brennstoffzelle 51 und die VCU-Einheit 62 in der Peripherie des Wasserdampf-Austauscherteiles 59b in einem ringartigen Muster um den Befeuchter 59 bei Betrachtung in einer Seitenansicht des Fahrzeugaufbaus angeordnet sind.
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Ferner ist das Umgehungsventil 87 in einer Position angeordnet, die in einer Seitenansicht des Fahrzeugaufbaus sich zwischen dem Überverdichter 58 und dem Befeuchter 59 befindet und die zu der schrägen unteren Rückseite von einer geraden Leitung T1 aus abgesetzt ist, welche eine Verbindung zwischen dem Überverdichter 58 und dem Befeuchter 59 herstellt und rückwärts schräg nach oben verläuft. Genauer gesagt ist das Umgehungsventil 87 so angeordnet, dass seine wirkliche Mitte (beispielsweise die Mitte der Außenseitenform des Hauptkörpers des Umgehungsventils 87) sich auf der schrägen unteren Rückseite in Bezug auf die direkte Leitung T1 befindet, welche eine Verbindung zwischen der wirklichen Mitte des Überverdichters 58 (beispielsweise der Rotationsmitte des Antriebsmotors 58b) und der wirklichen Mitte des Befeuchters 59 (beispielsweise der Mitte der hohlzylindrischen Form des Behälters 59b) herstellt, und schräg nach oben rückwärts verläuft.
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Überdies ist der Zwischenkühler 86 auf der schrägen unteren Rückseite des Umgehungsventils 87 derart angeordnet, dass das Umgehungsventil 87 in einem dreieckigen Raum K1 angeordnet ist, der von dem Zwischenkühler 86, dem Überverdichter 58 und dem Befeuchter 59 bei Betrachtung in einer Seitenansicht des Fahrzeugaufbaus umgeben ist. Genauer gesagt ist das Umgehungsventil 87 so angeordnet, dass seine wirkliche Mitte sich in dem dreieckigen Raum K1 befindet, der durch direkte Leitungen umgeben ist, welche eine wirkliche Mitte des Zwischenkühlers 86 (beispielsweise die Mitte der außenseitigen Form des Hauptkörpers des Zwischenkühlers 86), die wirkliche Mitte des Überverdichters 58 und die wirkliche Mitte des Befeuchters 59 verbinden. Nebenbei sei angemerkt, dass das Umgehungsventil 87 so angeordnet ist, dass es sich auf der Rückseite in Bezug auf das hintere Ende der Brennstoffzelle 51 befindet.
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In 5 und 6 bezeichnet ein Pfeil 90 die Strömung des Oxydiergases längs eines Hauptdurchgangs von dem Überverdichter 58 durch das Umgehungsventil 87, den Zwischenkühler 86 und den Befeuchter 59 zur Brennstoffzelle 51 hin, und ein Pfeil 90' bezeichnet die Strömung des Oxydiergases längs des Umgehungsdurchgangs 87a von dem Überverdichter 58 direkt zur Brennstoffzelle 51 hin.
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Das in dem Hauptdurchgang strömende Oxydiergas strömt längs des auf der stromabwärts Seite liegenden Verbindungsteiles 85c der Abführ-Rohrleitung 85 zur schrägen untere Rückseite, kehrt dann zur Vorderseite zurück, strömt durch einen rechten Endteil des Befeuchters 59 in den Behälter 59b des betreffenden Befeuchters 59, kehrt zur rechten und linken Seite zurück und strömt dann nach vorn wieder durch den rechten Endteil des Befeuchters 59.
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Andererseits strömt das Oxydiergas in dem Umgehungsdurchgang 87a, nachdem es längs des auf der stromabwärts Seite liegenden Verbindungsteiles 85c zur schrägen unteren Rückseite strömt, tritt dann durch das Umgehungsventil 87 neben der rechten Seite des auf der Stromabwärtsseite liegenden Verbindungsteiles 85c hindurch, kehrt zur Vorderseite zurück, tritt in den rechten Endteil des Befeuchters 59 von oben her derart ein, dass es hier mit der Strömung kombiniert wird, und strömt dann nach vorn.
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An der unteren Seite des hinteren Teiles des Fahrzeugsaufbaus (der unteren Seite eines hinteren Teiles eines Sitzes 41) ist ein Schwenkraum K1 befestigt, der das Schwenken bzw. Schwingen der Motoreinheit 20 und des Hinterrades 32 ermöglicht. Der Schwenkraum K2 ist entsprechend dem Radhub des Hinterrades 32 derart vorgesehen, dass ein vorderer Teilraum K3 als Totraum an einer Stelle auf der Vorderseite bezogen auf das Hinterrad 32 gebildet würde. Bei dieser Ausführungsform sind jedoch der Überverdichter 58, der Befeuchter 59, das Umgehungsventil 87 und der Zwischenkühler 86 so angeordnet, dass sie sich gegenüber der Innenseite des vorderen Teilraumes K3 befinden, mit anderen Worten, dass sie sich auf der oberen Seite eines vorderen Teiles des hinteren Schwenkarmes 21 (eines Teiles, der auf der Vorderseite in Bezug auf das Hinterrad 32 liegt) befinden, wodurch die Einlasssystemteile dadurch effizient angeordnet sind, dass der vordere Teilraum K3, der als Totraum vorhanden ist, effektiv genutzt wird.
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Wie oben beschrieben, ist die Zuführ- bzw. Einlassanordnung bei der obigen Ausführungsform bei dem durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug 1 angewandt, welches die Brennstoffzelle 51 zur Erzeugung von elektrischer Energie enthält, die dem als Antriebsquelle des Fahrzeugs dienenden Motor 31 zugeführt wird, wobei Luft und Wasserstoff als Brennstoffe verwendet werden. Ferner umfasst die betreffende Einlassanordnung den Überverdichter 58 zur Kompression der Außenluft und zur Abgabe der komprimierten Luft sowie den Befeuchter 59 zum Befeuchten der durch den Überverdichter 58 komprimierten Luft, zur Abgabe der komprimierten und befeuchteten Luft an die Brennstoffzelle 51, zur Abscheidung des Wasserdampfes, der in dem Abgas von der Brennstoffzelle 51 enthalten ist, und zum Befeuchten der neu an die Brennstoffzelle 51 abgegebenen Luft. Ferner ist der Überverdichter 58 in der Peripherie des Befeuchters 59 und neben diesem angeordnet.
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Entsprechend diesem Aufbau kann verhindert werden, dass der Sättigungsgrad des Wasserdampfes in dem Befeuchter 59 abgesenkt wird. Während das Komprimieren von Luft in dem Überverdichter 58 Wärme in der Umgebung des Überverdichters 58 erzeugt, ermöglicht es insbesondere die Anordnung des Befeuchters 59 neben dem Überverdichter 58, die Absenkung in der Temperatur des Befeuchters 59 zu beschränken bzw. zu unterdrücken, während die Forderung nach einem speziellen Erwärmungsteil zur Erwärmung des Befeuchters 59 eliminiert ist.
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Darüber hinaus ist die Brennstoffzelle 51 bei der obigen Zuführ- bzw. Einlassanordnung in der Peripherie des Befeuchters 59 und neben diesem angeordnet, wodurch die durch die Brennstoffzelle 51 erzeugte Wärme effektiv zum Erwärmen des Befeuchters 59 genutzt werden kann, und die Absenkung der Temperatur des Befeuchters 59 kann weiter beschränkt bzw. unterdrückt werden.
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Ferner ist bei der obigen Zuführ- bzw. Einlassanordnung die VCU-Einheit 62 zur Steuerung der Abgabe der elektrischen Energie an den Motor und dergleichen vorgesehen, und die VCU-Einheit 62 ist in der Peripherie des Befeuchters 59 und neben diesem angeordnet, wodurch die Wärme, welche durch die VCU-Einheit 62 erzeugt wird, die ein Wärmeerzeugungselement, wie einen FET, enthält, effektiv zur Erwärmung des Befeuchters 59 genutzt werden kann, und das Absenken der Temperatur des Befeuchters 59 kann weiter beschränkt bzw. unterdrückt werden.
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Hier sind bei der obigen Zuführ- bzw. Einlassanordnung der Überverdichter 58, die Brennstoffzelle 51 und die VCU-Einheit 62 in einem angenähert ringartigen Muster längs des Außenumfangs des Befeuchters 59 angeordnet, wodurch die Verringerung der Temperatur des Befeuchters 59 effektiver beschränkt werden kann, und der Anordnungsraum in dem durch eine Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug 1 kann effizient gebildet werden.
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Darüber hinaus weist der Befeuchter 59 bei der obigen Zuführ- bzw. Einlassanordnung den Wasserdampf-Austauscherteil bzw. -Austauscherbereich 59a auf, der sich in Richtung der Fahrzeugbreite erstreckt, und der Überverdichter 58, die Brennstoffzelle 51 und die VCU-Einheit 62 sind so angeordnet, dass sie dem äußeren Umfang des Wasserdampf-Austauscherteiles 59a zugewandt sind, wodurch die gegenüberliegenden Bereiche zwischen den Komponententeilen, wie dem Überverdichter 58 und dem Wasserdampf-Austauscherteil 59a erweitert werden können, und die durch den Überverdichter 58, die Brennstoffzelle 51 und die VCU-Einheit 62 erzeugte Wärme kann effektiv auf den bzw. das Wasserdampf-Austauscherteil 59a übertragen werden.
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Ferner sind bei der obigen Zuführ- bzw. Einlassanordnung der Überverdichter 58 und der Befeuchter 59 auf der Rückseite der Brennstoffzelle 51 angeordnet, wodurch die Verringerung der Temperatur des Befeuchters 59 weiter eingeschränkt bzw. unter drückt werden kann. Während der Überverdichter 58 und der Befeuchter 59 beide unter dem Einfluss von Fahrluftströme in dem Fall gekühlt werden können, dass der Überverdichter 58 und der Befeuchter 59 auf der Vorderseite der Brennstoffzelle 51 angeordnet sind, stellt die Anordnung des Überverdichters 58 und des Befeuchters 59 auf der Rückseite der Brennstoffzelle 51 insbesondere sicher, dass der Überverdichter 58 und der Befeuchter 59 nicht ohne Weiteres durch die Fahrluftströme beeinflusst würden.
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Darüber hinaus wird, wie oben beschrieben, der Anordnungsaufbau der Zuführ- bzw. Einlasssystemteile gemäß der obigen Ausführungsform bei dem durch die Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug 1 in Form eines Motorrades angewandt, welches den Hauptrahmen 10, der ein nach unten verlaufendes Rahmenteil 10a aufweist, welches von dem Kopfrohr 5 aus zur Fahrzeugrückseite schräg nach unten verläuft, das Zwischenrahmenteil 10b, welches vom hinteren Ende des nach unten verlaufenden Rahmenteiles 10a zur Fahrzeugrückseite verläuft, und das hintere Rahmenteil 10c umfasst, welches von dem hinteren Ende des Zwischenrahmenteiles 10b schräg nach oben zur Fahrzeugrückseite verläuft. Ferner umfasst der betreffende Aufbau den hinteren Schwenkarm 21 mit dem von diesem schwenkbar getragenen Hinterrad 32, wobei der betreffende Schwenkarm mit dem Hauptrahmen 10 schwenkbar verbunden ist. Außerdem umfasst der betreffende Aufbau den Fahrersitz 41, der auf der Oberseite eines hinteren Teiles des Hauptrahmens 10 angeordnet ist. Dabei sind der Umgehungsdurchgang 87a zur Verbindung des Abführseite des Überverdichters 58 und der Brennstoffzelle 51 miteinander, während der Befeuchter 59 umgangen ist, und das Umgehungsventil 87 zum Öffnen und Schließen des Umgehungs-Durchgangs 87a vorgesehen. Das Umgehungsventil 87 ist auf der Außenseite in Bezug auf eine direkte Leitung T1, welche eine Verbindung zwischen dem Überverdichter 58 und dem Befeuchter 59 herstellt, und in der Nähe des Überverdichters 58 und des Befeuchters 59 angeordnet.
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Entsprechend diesem Aufbau kann der Anordnungsraum in dem durch die Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug 1 effizient gebildet werden, und die Zuführ- bzw. Einlasssystemteile können effizient geordnet werden. Insbesondere in einem Fahrzeug mit einem kleinen Anordnungsraum für Teile, wie bei einem Motorrad, ist es äußerst wichtig, an welchen Stellen die vielen Einlasssystemteile anzuordnen sind, und die Wirkung der effizienten Anordnung dieser Teile ist daher stark.
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Darüber hinaus kann der Druckverlust in dem Zuführ- bzw. Einlasssystem des durch die Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeugs 1 verringert werden. Insbesondere eine Verringerung im Druckverlust kann dadurch erzielt werden, dass die Längen der Verbindungsteile, wie der Einlassrohre zwischen dem Überverdichter 58 und den Befeuchter 59 sowie zwischen dem Befeuchter 59 und der Brennstoffzelle 51 verkürzt werden.
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Außerdem ist bei der oben beschriebenen Anordnungsstruktur der Zwischenkühler 86, der mit der Abgabeseite des Überverdichters 58 verbunden ist und der so betrieben ist, dass die Temperatur der an den Befeuchter 59 abgegebenen Luft reguliert wird, vorgesehen, und der Zwischenkühler 86 ist auf der Außenseite in Bezug auf den Überverdichter 58 und die direkte Leitung T1 angeordnet; das Umgehungsventil 87 ist in dem Raum K1 angeordnet, der von dem Überverdichter 58, dem Befeuchter 59 und dem Zwischenkühler 86 umgeben ist, wodurch das Umgehungsventil 87 in dem Raum K1 angeordnet ist, der bei Betrachtung des Fahrzeugaufbaus in einer Seitenansicht dreieckförmig ausgebildet ist und der durch die Anordnung des Befeuchters 59, des Überverdichters 58 und des Zwischenkühlers 86 gebildet ist. Dabei kann der Anordnungsraum in dem durch die Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug 1 effektiver gestaltet werden.
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Ferner ist es ein charakteristisches Merkmal, dass der Überverdichter 58, der Befeuchter 59 und das Umgehungsventil 87 in dem vorderen Teilraum K3 angeordnet sind, der sich auf der unteren Seite eines hinteren Teiles des Sitzes 41 und auf der oberen Seite eines Vorderteiles des hinteren Schwenkarmes 21 befindet.
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Entsprechend diesem Aufbau wird der vordere Teilraum K3, der als Totraum zwischen dem Sitz 41 und dem vorderen Teil des hinteren Schwenkarmes 21 in dem durch die Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeug 1 vorhanden ist, effektiv genutzt, wodurch der Anordnungsraum effizienter gemacht werden kann.
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Nebenbei sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf oder durch die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist. So kann beispielsweise, wie bei einem in 7 dargestellten Befeuchter 59' eine Anordnung angenommen werden, bei der der äußere Umfang des Behälters 59b des betreffenden Befeuchters (das ist der äußere Umfang des Wasserdampf-Austauscherteiles 59a) einen Doppelwandaufbau besitzt, und der Doppelwandaufbauteil bildet einen Teil der Abführrohrleitung 85, die von der Abführöffnung 58c des Überverdichters 58 aus verläuft, wodurch der Wasserdampf-Austauscherteil 59a des Befeuchters 59 durch das eine hohe Temperatur besitzende Oxidiergas direkt erwärmt wird, welches gerade von dem Überverdichter 58 abgeführt worden ist.
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Als weiteres Beispiel genügt sogar in dem Fall, dass der Zwischenkühler 86 nicht vorgesehen ist, eine Anordnung, bei der das Umgehungsventil 87 an einer Stelle angeordnet ist, die von der direkten Leitung T1 abliegt, welche eine Verbindung zwischen dem Überverdichter 58 und dem Befeuchter 59 herstellt. Darüber hinaus ist die Position des Umgehungsventils 87 nicht auf die untere Seite der direkten Leitung T1 beschränkt, sondern sie kann auf der oberen Seite, auf der vorderen Seite oder der hinteren Seite oder dergleichen in Bezug auf die direkte Leitung T1 vorgesehen sein.
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In Anbetracht der so beschriebenen Erfindung dürfte ersichtlich sein, dass diese in vielerlei Weise variiert werden kann. Derartige Abwandlungen sind nicht als Abweichung vom Schutzumfang der Erfindung zu betrachten, und bezüglich all derartiger Modifikationen, die für einen Durchschnittsfachmann ersichtlich wären, besteht die Absicht, dass sie in den Umfang der folgenden Ansprüche eingeschlossen sind.
