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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Brennstoffzellenfahrzeug, in das ein Brennstoffzellensystem eingebaut ist.
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HINTERGRUNDTECHNIK
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Brennstoffzellensysteme sind Energieumwandlungssysteme zum Zuführen eines Brennstoffgases und eines oxidierenden Gases zu einer Membran-Elektroden-Anordnung und Erzeugen einer elektrochemischen Reaktion, um chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Unter den Brennstoffzellensystemen wird erwartet, dass ein Festpolymerelektrolyt-Brennstoffzellenstapel, bei dem eine Festpolymermembran als ein Elektrolyt verwendet wird, als ein fahrzeuginternes Leistungsquellensystem verwendet wird, da der Festpolymerelektrolyt-Brennstoffzellenstapel mit einem niedrigen Aufwand miniaturisiert werden kann und eine hohe Ausgangsleistungsdichte hat.
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Bei dem Brennstoffzellenstapel bewegt sich ein Wasserstoffion, das in einer Anode erzeugt wird, durch eine Elektrolytmembran zu einer Kathode, während dieses hydratisiert wird. Wasser ist daher in der Nähe einer Oberfläche auf der Anodenseite der Elektrolytmembran unzureichend, was zu einem trockenen Zustand führt. Um eine Leistungserzeugung des Brennstoffzellenstapels fortzusetzen, ist es notwendig, der Anodenseite Wasser zuzuführen. Die Elektrolytmembran für eine Verwendung in dem Festpolymerelektrolyt-Brennstoffzellenstapel hat eine gute Wasserstoffionenleitfähigkeit, wenn diese in einem mäßig feuchten Zustand ist. Wenn ihr Wassergehalt vermindert ist, erhöht sich jedoch ein elektrischer Widerstand der Elektrolytmembran übermäßig, um zu verhindern, dass die Elektrolytmembran ordnungsgemäß funktioniert.
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Ein Verfahren zum Befeuchten eines Reaktionsgases durch Verwenden einer Befeuchtungsvorrichtung ist als das Verfahren zum Zuführen von Wasser zu der Elektrolytmembran allgemein bekannt. Die
JP 2005-116368 A offenbart beispielsweise ein Brennstoffzellensystem zum Befeuchten eines oxidierenden Gases durch eine Befeuchtungsvorrichtung, in der ein Bündel hohler Fasermembranen, das eine Mehrzahl hohler Fasermembranen aufweist, untergebracht ist. Ein oxidierendes Abgas von hoher Feuchtigkeit, das eine große Menge an Wasser, das durch eine Zellenreaktion erzeugt wird, aufweist, fließt innerhalb der hohlen Fasermembran, und ein oxidierendes Gas von niedriger Feuchtigkeit, das aus der Atmosphäre eingeführt wird, fließt außerhalb der hohlen Fasermembran. Ein Feuchtigkeitsaustausch wird zwischen dem oxidierenden Abgas und dem oxidierenden Gas ausgeführt, um das oxidierende Gas zu befeuchten.
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Ein weiteres Brennstoffzellensystem, das einen Befeuchter aufweist, der Wasser sammelt, das in Abgas aus einer Brennstoffzelle enthalten ist, die durch die chemische Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff Energie erzeugt, und der das einer Brennstoffzelle zugeführte Gas befeuchtet ist aus der
US 2001/0021468 A1 bekannt.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Wenn sich ein Auslass, aus dem das oxidierende Abgas von der Befeuchtungsvorrichtung entladen wird, hin zu der Rückseite eines Brennstoffzellenfahrzeugs, das das oxidierende Abgas hin zu seiner Rückseite entlädt, öffnet, treten jedoch folgende Probleme auf. Wenn das Brennstoffzellenfahrzeug in einer Umgebung unter dem Gefrierpunkt gestoppt ist, wobei seine Vorderseite nach unten geneigt ist, besteht beispielsweise eine Möglichkeit, dass Wasser, das in einem Rohr auf der Stromabwärtsseite der Befeuchtungsvorrichtung verbleibt, zu der Befeuchtungsvorrichtung zurückfließt und innerhalb der Befeuchtungsvorrichtung gefriert. Wenn Wasser innerhalb der Befeuchtungsvorrichtung gefriert, wird ein Reaktionsgas-Flusskanal geschlossen, und das Brennstoffzellenfahrzeug kann nicht gestartet werden.
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In das Brennstoffzellenfahrzeug ist normalerweise eine Verdünnungsvorrichtung zum Mischen eines Brennstoffabgases und eines oxidierenden Abgases, um das Brennstoffabgas zu verdünnen und in die Atmosphäre zu entladen, eingebaut. Wenn die Befeuchtungsvorrichtung und eine Verdünnungsvorrichtung durch ein gerades Rohr verbunden sind, besteht jedoch eine Möglichkeit, dass sich eine Rate eines Luftflusses in die Verdünnungsvorrichtung verringert und ihr Verdünnungsverhalten verschlechtert, da Wasser, das durch eine Zellenreaktion erzeugt wird, Wasserdampf oder dergleichen in einem solchen Zustand in das oxidierende Abgas, das von der Befeuchtungsvorrichtung zu der Verdünnungsvorrichtung fließt, gemischt wird, dass das erzeugte Wasser oder der Wasserdampf von der Luft nicht getrennt wird.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, Probleme, wie im Vorhergehenden beschrieben, zu lösen und einen Rückfluss von Wasser von dem Rohr auf der Stromabwärtsseite der Befeuchtungsvorrichtung zu der Befeuchtungsvorrichtung zu verhindern und das Verdünnungsverhalten der Verdünnungsvorrichtung zu verbessern.
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Um die Aufgabe, wie im Vorhergehenden beschrieben, zu lösen, weist ein Brennstoffzellenfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung einen Brennstoffzellenstapel zum Erzeugen einer elektrischen Leistung durch Empfangen einer Zufuhr eines Reaktionsgases, eine Befeuchtungsvorrichtung zum Liefern eines Reaktionsabgases, das aus dem Brennstoffzellenstapel entladen wird, und des Reaktionsgases, wobei sich eine für Wasserdampf durchlässige Membran zwischen diesen befindet, und dadurch Ausführen eines Feuchtigkeitsaustausches zwischen dem Reaktionsabgas und dem Reaktionsgas und einen Entladeflusskanal zum Entladen des Reaktionsabgases auf, das aus der Befeuchtungsvorrichtung entladen wird, zu einem Äußeren des Fahrzeugs. Ein Reaktionsabgasauslass, der sich hin zu einer Vorderseite des Fahrzeugs öffnet, ist in der Befeuchtungsvorrichtung gebildet, und der Entladeflusskanal ist mit dem Reaktionsabgasauslass verbunden und ist gebogen, so dass das Reaktionsabgas, das aus dem Reaktionsabgasauslass entladen wird, zu einer Vorderseite des Fahrzeugs und dann zu einer Rückseite des Fahrzeugs fließt.
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Da der Entladeflusskanal zum Liefern des Reaktionsabgases, das aus einer Verdünnungsvorrichtung entladen wird, gebogen ist, so dass das Reaktionsabgas zu der Vorderseite des Fahrzeugs und dann zu der Rückseite des Fahrzeugs fließt, ist es möglich, einen Rückfluss von Wasser von dem Rohr auf der Stromabwärtsseite der Befeuchtungsvorrichtung zu der Befeuchtungsvorrichtung zu verhindern, selbst wenn das Brennstoffzellenfahrzeug gestoppt ist, wobei seine Vorderseite nach unten geneigt ist. Eine annähernde U-Form, eine annähernde V-Form und eine annähernd quadratische U-Form sind als die Form des Entladeflusskanals bevorzugt.
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Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Brennstoffzellenfahrzeug ferner eine Verdünnungsvorrichtung zum Verdünnen des Reaktionsabgases aufweisen, wobei die Verdünnungsvorrichtung mit einer Stromabwärtsseite des Entladeflusskanals verbunden ist.
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Das Reaktionsabgas, das aus der Befeuchtungsvorrichtung entladen wird, wird im Laufe eines Geliefertwerdens in dem gebogenen Entladeflusskanal durch eine Zentrifugalkraft in ein Gas und eine Flüssigkeit getrennt, und die Verdünnungsvorrichtung kann daher stabil Luft einführen. Das Verdünnungsverhalten der Verdünnungsvorrichtung kann dadurch verbessert werden.
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Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Brennstoffzellenfahrzeug ferner einen Dämpfer zum Dämpfen eines Lauts eines Entladens des Reaktionsabgases aufweisen, wobei der Dämpfer mit einer Stromabwärtsseite des Entladeflusskanals verbunden ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Systemblockdiagramm eines Brennstoffzellensystems gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel; und
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2 ist ein fahrzeuginterner Entwurf eines Brennstoffzellensystems.
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BESTE WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf jede Zeichnung beschrieben.
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1 zeigt eine Systemkonfiguration eines Brennstoffzellensystems 10, das als ein fahrzeuginternes Leistungsquellensystem eines Brennstoffzellenfahrzeugs dient.
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Das Brennstoffzellensystem 10 weist einen Brennstoffzellenstapel 20 zum Erzeugen einer elektrischen Leistung durch Empfangen einer Zufuhr eines Reaktionsgases (eines oxidierenden Gases und eines Brennstoffgases), ein Brennstoffgas-Rohrleitungssystem 30 zum Zuführen eines Wasserstoffgases als das Brennstoffgas zu dem Brennstoffzellenstapel 20, ein Rohrleitungssystem 40 für ein oxidierendes Gas zum Zuführen von Luft als das oxidierende Gas zu dem Brennstoffzellenstapel 20, ein elektrisches Leistungssystem 60 zum Steuern einer Ladung und einer Entladung einer elektrischen Leistung und eine Steuerung 70 zum allgemeinen Steuern des Gesamtsystems auf.
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Der Brennstoffzellenstapel 20 ist beispielsweise ein Festpolymerelektrolyt-Zellenstapel, der durch eine Mehrzahl von Zellen, die in Schichten in Reihe gestapelt sind, gebildet ist. Die Zellen weisen eine Kathode, die auf einer Seite einer Elektrolytmembran, die durch eine Ionenaustauschmembran gebildet ist, angeordnet ist, eine Anode, die auf der anderen Seite der Elektrolytmembran angeordnet ist, und ein Paar von Separatoren auf, die die Kathode und die Anode zwischen denselben aufweisen. Ein Brennstoffgas wird einem Brennstoffgas-Flusskanal eines der Separatoren zugeführt, und ein oxidierendes Gas wird einem Flusskanal für das oxidierende Gas des anderen der Separatoren zugeführt. Der Brennstoffzellenstapel 20 erzeugt durch die Gaszufuhr eine elektrische Leistung.
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Das Brennstoffgas-Rohrleitungssystem 30 weist eine Brennstoffgaszufuhrquelle 31, einen Brennstoffgas-Zufuhrflusskanal 35, in dem ein Brennstoffgas (Wasserstoffgas), das von der Brennstoffgaszufuhrquelle 31 der Anode des Brennstoffzellenstapels 20 zuzuführen ist, fließt, einen Zirkulationsflusskanal 36 zum Zurückführen eines Brennstoffabgases (Wasserstoffabgases), das aus dem Brennstoffzellenstapel 20 entladen wird, zu dem Brennstoffgaszufuhr-Flusskanal 35, eine Zirkulationspumpe 37 zum Druckbeaufschlagen und Liefern des Brennstoffabgases in dem Zirkulationsflusskanal 36 zu dem Brennstoffgas-Zufuhrflusskanal 35 und einen Austrittsflusskanal 39 auf, der mit dem Zirkulationsflusskanal 36 verzweigt verbunden ist.
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Die Brennstoffgaszufuhrquelle 31 ist durch beispielsweise einen Hochdruckwasserstofftank oder eine Wasserstoffspeicherlegierung gebildet und speichert ein Wasserstoffgas mit beispielsweise 35 MPa oder 70 MPa. Wenn ein Absperrventil 32 geöffnet ist, fließt das Wasserstoffgas von der Brennstoffgaszufuhrquelle 31 zu dem Brennstoffgas-Zufuhrflusskanal 35. Der Druck des Wasserstoffgases wird durch einen Regler 33 oder einen Injektor 34 auf beispielsweise etwa 200 kPa reduziert, und das Wasserstoffgas wird dem Brennstoffzellenstapel 20 zugeführt.
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Die Brennstoffgaszufuhrquelle 31 kann durch einen Reformer zum Erzeugen eines reformierten Gases, das reich an Wasserstoff ist, aus einem Kohlenwasserstoffbrennstoff und einen Hochdruckgastank zum Bringen des reformierten Gases, das durch den Reformer erzeugt wird, in einen Hochdruckzustand und Anhäufen des Gases gebildet sein.
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Der Injektor 34 ist ein elektromagnetisch angetriebenes Ein-Aus-Ventil, das fähig ist, durch direktes Antreiben eines Ventilkörpers mit einer elektromagnetischen Antriebskraft in vorbestimmten Antriebsintervallen, um den Ventilkörper von einem Ventilsitz zu trennen, eine Gasflussrate oder einen Gasdruck zu regeln. Der Injektor 34 weist einen Ventilsitz mit einem Sprühloch zum Sprühen eines gasförmigen Brennstoffs, wie eines Brennstoffgases, einen Düsenkörper zum Zuführen und Leiten des gasförmigen Brennstoffs zu dem Sprühloch und einen Ventilkörper zum Öffnen und Schließen des Sprühlochs auf, wobei der Ventilkörper bewegbar untergebracht ist und in einer Wellenrichtung (Gasflussrichtung) hinsichtlich des Düsenkörpers gehalten ist.
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Der Austrittsflusskanal 39 ist über ein Austrittsventil 38 mit dem Zirkulationsflusskanal 36 verbunden. Das Austrittsventil 38 wird durch eine Anweisung von der Steuerung 70 betätigt, um das Brennstoffabgas, das Verunreinigungen und Wasser aufweist, in dem Zirkulationsflusskanal 36 zu dem Äußeren zu entladen. Durch Öffnen des Austrittsventils 38 wird eine Verunreinigungskonzentration in dem Wasserstoffabgas in dem Zirkulationsflusskanal 36 verringert, und eine Wasserstoffkonzentration in dem zu zirkulierenden und zuzuführenden Brennstoffabgas wird erhöht.
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Das Brennstoffabgas, das über das Austrittsventil 38 und den Austrittsflusskanal 39 entladen wird, und ein oxidierendes Abgas, das in einem Entladeflusskanal 45 fließt, fließen in eine Verdünnungsvorrichtung 50, und die Verdünnungsvorrichtung 50 verdünnt das Brennstoffabgas. Der Laut eines Entladens des verdünnten Brennstoffabgases wird durch einen Dämpfer (Schalldämpfer) 51 gedämpft, und das verdünnte Brennstoffabgas wird über ein Endrohr 52 zu dem Äußeren des Fahrzeugs entladen.
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Das Rohrleitungssystem 40 für das oxidierende Gas weist einen Zufuhrflusskanal 44 für das oxidierende Gas, in dem das oxidierende Gas, das der Kathode des Brennstoffzellenstapels 20 zuzuführen ist, fließt, und den Entladeflusskanal 45 auf, in dem das oxidierende Abgas, das aus dem Brennstoffzellenstapel 20 entladen wird, fließt. Ein Luftkompressor 42 zum Einführen des oxidierenden Gases über ein Filter 41 und eine Befeuchtungsvorrichtung 43 zum Befeuchten des oxidierenden Gases, das durch den Luftkompressor 42 mit Druck beaufschlagt und geliefert wird, sind in dem Zufuhrflusskanal 44 für das oxidierende Gas angeordnet. Ein Gegendruck-Regelventil 46 zum Regeln des Zufuhrdrucks des oxidierenden Gases und die Befeuchtungsvorrichtung 43 sind in dem Entladeflusskanal 45 angeordnet.
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Die Befeuchtungsvorrichtung 43 bringt ein Bündel für Wasserdampf durchlässiger Membranen (ein Bündel hohler Fasermembranen), das eine Mehrzahl für Wasserdampf durchlässiger Membranen (hohler Fasermembranen) aufweist, unter. Ein oxidierendes Abgas von hoher Feuchtigkeit (ein nasses Gas), das eine große Menge an Wasser, das durch eine Zellenreaktion erzeugt wird, aufweist, fließt innerhalb der für Wasserdampf durchlässigen Membran, und ein oxidierendes Gas von niedriger Feuchtigkeit (ein trockenes Gas), das aus der Atmosphäre eingeführt wird, fließt außerhalb der für Wasserdampf durchlässigen Membran. Ein Feuchtigkeitsaustausch wird zwischen dem oxidierenden Gas und dem oxidierenden Abgas ausgeführt, wobei sich die für Wasserdampf durchlässige Membran zwischen diesen befindet, um das oxidierende Gas zu befeuchten.
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Das elektrische Leistungssystem 60 weist einen Gleichstromwandler 61, eine Batterie 62, einen Traktionswechselrichter 63 und einen Traktionsmotor 64 auf. Der Gleichstromwandler 61 ist ein Gleichstromspannungswandler und hat eine Funktion eines Erhöhen des Drucks einer Gleichstromspannung von der Batterie 62 und eines Ausgeben der Gleichstromspannung zu dem Traktionswechselrichter 63 und eine Funktion eines Verringerns des Drucks einer Gleichstromspannung von dem Brennstoffzellenstapel 20 oder dem Traktionsmotor 64 und eines Ladens der Batterie 62 mit der Gleichstromspannung. Durch die Funktionen, wie im Vorhergehenden beschrieben, des Gleichstromwandlers 61 wird eine Ladung und eine Entladung der Batterie 62 gesteuert. Durch Steuern einer Spannungswandlung durch den Gleichstromwandler 61 wird ein Betriebspunkt (Ausgangsspannung, Ausgangsstrom) des Brennstoffzellenstapels 20 gesteuert.
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Die Batterie 62 ist eine elektrische Speichervorrichtung, die fähig ist, eine elektrische Leistung zu laden und zu entladen, und dient als eine Speicherquelle einer regenerativen Energie während einer Regeneration einer Bremse und als ein Energiepufferspeicher während einer Laständerung, die eine Beschleunigung und eine Verzögerung eines Brennstoffzellenfahrzeugs begleitet. Wiederaufladbare Batterien, wie eine Nickel-Cadmium-Speicherbatterie, eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie und eine wiederaufladbare Lithiumbatterie, werden beispielsweise vorzugsweise als die Batterie 62 verwendet.
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Der Traktionswechselrichter 63 wandelt eine Gleichstromelektrizität in einen Drei-Phasen-Wechselstrom um und führt den Drei-Phasen-Wechselstrom dem Traktionsmotor 64 zu. Der Traktionsmotor 64 ist beispielsweise ein Drei-Phasen-Wechselstrommotor und bildet eine Leistungsquelle eines Brennstoffzellenfahrzeugs.
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Die Steuerung 70 ist ein Computersystem, das eine CPU, einen ROM, einen RAM und eine Eingangs- und Ausgangsschnittstelle aufweist, und steuert jeden Abschnitt des Brennstoffzellensystems 10. Wenn die Steuerung 70 ein Startsignal, das von einem (nicht gezeigten) Zündschalter ausgegeben wird, empfängt, startet beispielsweise die Steuerung 70 ein Betreiben des Brennstoffzellensystems 10 und berechnet basierend auf einem Gaspedalpositionssignal, das von einem (nicht gezeigten) Gaspedalsensor ausgegeben wird, oder einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das von einem (nicht gezeigten) Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ausgegeben wird, eine erforderliche elektrische Leistung des Gesamtsystems. Die erforderliche elektrische Leistung des Gesamtsystems ist eine Gesamtsumme einer elektrischen Fahrzeugfahrleistung und einer elektrischen Zubehörleistung. Die elektrische Zubehörleistung weist beispielsweise eine elektrische Leistung, die durch fahrzeuginternes Zubehör (Befeuchtungsvorrichtung, Luftkompressor, Wasserstoffpumpe, Kühlwasserzirkulationspumpe oder dergleichen) verbraucht wird, eine elektrische Leistung, die durch Vorrichtungen, die zum Fahrzeugfahren notwendig sind (Wechselgetriebe, Radsteuerungsvorrichtung, Lenkvorrichtung, Aufhängungsvorrichtung oder dergleichen), verbraucht wird, und eine elektrische Leistung auf, die durch Vorrichtungen, die in einem Fahrgastraum angeordnet sind (Klimaanlage, Beleuchtungsvorrichtung, Audiosystem oder dergleichen), verbraucht wird.
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Die Steuerung 70 bestimmt eine Ausgangsleistungsverteilung des Brennstoffzellenstapels 20 und der Batterie 62, stellt eine Umdrehungsgeschwindigkeit des Luftkompressors 42 oder eine Ventilposition des Injektors 34 ein und stellt die Menge des Reaktionsgases, das dem Brennstoffzellenstapel 20 zugeführt wird, ein, so dass eine Leistungserzeugung des Brennstoffzellenstapels 20 mit der elektrischen Zielleistung übereinstimmt. Die Steuerung 70 steuert ferner den Gleichstromwandler 61 und stellt eine Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 20 ein, um den Betriebspunkt (Ausgangsspannung, Ausgangsstrom) des Brennstoffzellenstapels 20 zu steuern. Die Steuerung 70 gibt ferner verschiedene Wechselstromspannungsbefehlswerte einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase als einen Schaltbefehl zu dem Traktionswechselrichter 63 aus und steuert ein Ausgangsdrehmoment und eine Umdrehungsgeschwindigkeit des Traktionsmotors 64, so dass eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit, die einer Gaspedalposition entspricht, erhalten werden kann.
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Es sei bemerkt, dass 1 lediglich für Zwecke eines schematischen Erklärens der Systemkonfiguration dient und ein tatsächlicher fahrzeuginterner Entwurf darin nicht dargestellt ist.
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Der fahrzeuginterne Entwurf des Brennstoffzellensystems 10 wird als Nächstes unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Für den Zweck eines Vereinfachens der Beschreibung ist der fahrzeuginterne Entwurf lediglich des Brennstoffzellenstapels 20, des Luftkompressors 42, der Befeuchtungsvorrichtung 43, der Verdünnungsvorrichtung 50, des Dämpfers 51 und des Endrohrs 52 gezeigt, und andere Vorrichtungen sind in 2 weggelassen. Die Vorrichtungen mit den gleichen Bezugsziffern wie jene in 1 stellen die gleichen Vorrichtungen dar, und die detaillierte Beschreibung derselben ist weggelassen.
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Bezugsziffer 100 bezeichnet ein Brennstoffzellenfahrzeug. Die linke Seite in der Zeichnung ist die Vorderseite des Fahrzeugs, und die obere Seite in der Zeichnung ist die rechte Seitenfläche des Fahrzeugs.
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Ein Auslass 43A für ein oxidierendes Abgas, der in der Befeuchtungsvorrichtung 43 gebildet ist, öffnet sich hin zu der Vorderseite des Fahrzeugs. Der Entladeflusskanal 45 ist mit dem Auslass 43A für das oxidierende Abgas verbunden und ist in eine annähernde U-Form gebogen, so dass der Entladeflusskanal 45 von der Vorderseite des Fahrzeugs hin zu der Rückseite des Fahrzeugs orientiert ist. Die Verdünnungsvorrichtung 50 ist mit der Stromabwärtsseite des Entladeflusskanals 45 verbunden, und der Dämpfer 51 ist mit der Stromabwärtsseite derselben verbunden. Das Endrohr 52 ist in einer annähernd geraden Form hin zu der Rückseite des Fahrzeugs angeordnet.
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Mit der Konfiguration, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, fließt, da der Entladeflusskanal 45 in eine annähernde U-Form gebogen ist, Wasser, das in dem Rohrleitungssystem auf der Stromabwärtsseite der Befeuchtungsvorrichtung 43 (Endrohr 52, Dämpfer 51, Verdünnungsvorrichtung 50 oder dergleichen) verbleibt, lediglich zu der Mitte des Entladeflusskanals 45 (um den gebogenen Punkt) zurück, und das Wasser fließt nicht zu der Befeuchtungsvorrichtung 43 zurück, selbst wenn das Brennstoffzellenfahrzeug 100 gestoppt ist, wobei seine Vorderseite nach unten geneigt ist. Ein Startfehler des Brennstoffzellensystems 10 aufgrund eines Einfrieren der Befeuchtungsvorrichtung 43 kann dadurch vermieden werden. Um einen Rückfluss von Wasser zu der Befeuchtungsvorrichtung 43 wirksam zu verhindern, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug 100 gestoppt ist, wobei seine Vorderseite nach unten geneigt ist, kann der Auslass 43A für das oxidierende Abgas in einer höheren Position als das Rohrleitungssystem auf der Stromabwärtsseite von der Befeuchtungsvorrichtung 43 (Endrohr 52, Dämpfer 51, Verdünnungsvorrichtung 50 oder dergleichen) vorgesehen sein.
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Da der Entladeflusskanal 45 in eine annähernde U-Form gebogen ist, wird das oxidierende Abgas, das aus der Befeuchtungsvorrichtung 43 entladen wird, im Laufe des Geliefertwerdens in dem Entladeflusskanal 45 durch eine Zentrifugalkraft in ein Gas und eine Flüssigkeit getrennt. Das Wasser, das von dem Gas getrennt wird, verbleibt um eine Wandoberfläche des Entladeflusskanals 45, und Luft, die wenig Wasser oder Wasserdampf aufweist, fließt daher in eine Lufteinfuhröffnung 50A der Verdünnungsvorrichtung 50. Da Wasser selten in die Lufteinfuhröffnung 50A gemischt wird, kann eine stabile Lufteinfuhrmenge sichergestellt werden, und das Verdünnungsverhalten der Verdünnungsvorrichtung 50 kann verbessert werden.
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Es sei bemerkt, dass die Form des Entladeflusskanals 45 nicht auf die annähernde U-Form begrenzt ist, und eine annähernde V-Form und eine annähernd quadratische U-Form können beispielsweise verwendet sein.
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Obwohl ein Beispiel, bei dem das Brennstoffzellensystem 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als die Leistungsquelle in das Brennstoffzellenfahrzeug eingebaut ist, in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt ist, kann das Brennstoffzellensystem 10 als die Leistungsquelle in andere bewegliche Körper (Roboter, Schiffe, Flugzeuge oder dergleichen) als das Brennstoffzellenfahrzeug eingebaut sein.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Entladeflusskanal zum Liefern des Reaktionsabgases, das aus der Verdünnungsvorrichtung entladen wird, gebogen, so dass das Reaktionsabgas, das aus dem Reaktionsabgasauslass entladen wird, zu der Vorderseite des Fahrzeugs und dann zu der Rückseite des Fahrzeugs fließt, und es ist daher möglich, einen Rückfluss von Wasser von dem Rohr auf der Stromabwärtsseite der Befeuchtungsvorrichtung zu der Befeuchtungsvorrichtung zu verhindern, selbst wenn das Brennstoffzellenfahrzeug gestoppt ist, wobei seine Vorderseite nach unten geneigt ist. Da das Reaktionsabgas, das aus der Befeuchtungsvorrichtung entladen wird, im Laufe des Geliefertwerdens in dem Entladeflusskanal durch eine Zentrifugalkraft in ein Gas und eine Flüssigkeit getrennt wird, kann Luft in die Verdünnungsvorrichtung stabil eingeführt werden. Es ist demgemäß möglich, das Verdünnungsverhalten der Verdünnungsvorrichtung zu verbessern.
