JP2001176534A - 燃料電池用給気装置 - Google Patents

燃料電池用給気装置

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JP2001176534A JP35872199A JP35872199A JP2001176534A JP 2001176534 A JP2001176534 A JP 2001176534A JP 35872199 A JP35872199 A JP 35872199A JP 35872199 A JP35872199 A JP 35872199A JP 2001176534 A JP2001176534 A JP 2001176534A
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孝志 伴
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Abstract

(57)【要約】 【課題】十分に簡略化されることで製造コストの低廉化
を実現しつつ、燃料電池の発電効率を維持することがで
きる燃料電池用給気装置を提供する。 【解決手段】空気を燃料電池ＦＣに供給可能な圧縮室１
７を有する給気機構部ＧＳと、圧縮室１７を封止すると
ともに冷却すべく水を給気機構部ＧＳに供給する給水機
構部ＷＳとしての液化部１４とを有する。液化部１４
は、燃料電池ＦＣから排出される排出ガスから水を分離
し、水を給気機構部ＧＳに供給するものである。給気機
構部ＧＳと液化部１４とは一体をなしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池装置に用
いられる燃料電池用給気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、車両用に用いられる燃料電池装
置は、燃料電池と、この燃料電池に接続される燃料電池
用給気装置とを有して構成されている（特開平７−１４
５９９号公報）。
【０００３】すなわち、燃料電池の上流側には、燃料及
び空気を供給すべく燃料供給管及び空気供給管が接続さ
れている。ここで、空気供給管はモータで駆動される圧
縮機を介して大気に開放されているため、大気中の酸素
含有ガスとしての空気が圧縮機の圧縮室において所定の
圧力に加圧され、燃料電池に供給されることとなる。か
かる圧縮機が燃料電池用給気装置の一部としての給気機
構部を構成し、圧縮機の圧縮室が給気室を構成してい
る。
【０００４】また、燃料電池の下流側には、燃料電池内
で空気から酸素を消費した排出ガスを大気に排出すべく
空気排出管が接続されている。ここで、空気排出管は圧
縮機と一体に構成された回生機を介して大気に開放され
ているため、排出ガスは回生室内で膨張されることによ
り回生機を駆動し、これにより圧縮機を補助している。
ここで、空気排出管内の排出ガスは、燃料電池を通った
反応後の空気であるため、大気中の水蒸気ばかりでな
く、燃料電池内で発生した水蒸気が含まれている。この
ため、かかる燃料電池用給気装置では、上記圧縮機及び
上記回生機の他、液体分離器が設けられ、この液体分離
器に空気排出管が接続されている。かかる液体分離器は
空気排出管内を通過する排出ガスから水蒸気を水として
分離している。得られた水は、貯蔵容器に蓄えられた
後、圧縮室を封止するとともに冷却すべく、ポンプによ
って圧縮機の圧縮室内に噴射されるようになっている。
かかる液体分離器、貯蔵容器及びポンプが燃料電池用給
気装置の残部としての給水機構部を構成している。こう
して、かかる燃料電池用給気装置では、圧縮機の圧縮効
率、ひいては燃料電池の発電効率を向上させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の燃
料電池用給気装置では、上述した圧縮機と回生機とは一
体をなすものの、これら圧縮機及び回生機と、液体分離
器と、貯蔵容器と、ポンプとが別体であるため、構造が
十分に簡略化されておらず、燃料電池用給気装置の製造
コストが増大する。特に、液体分離器等が必要となり、
この点で複雑化の傾向が大きい。また、その燃料電池用
給気装置が車両用に供されるのであれば、大型化により
搭載性の観点から不利益を被ることを免れない。
【０００６】本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされ
たものであって、十分に簡略化されることで製造コスト
の低廉化を実現しつつ、燃料電池の発電効率を維持する
ことができる燃料電池用給気装置を提供することを解決
すべき課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池用給気
装置は、酸素含有ガスを燃料電池に供給可能な給気室を
有する給気機構部と、該給気室を封止するとともに冷却
すべく水を該給気機構部に供給する給水機構部と、を有
する燃料電池用給気装置において、前記給水機構部は、
前記燃料電池から排出される排出ガスから前記水を分離
し、該水を前記給気機構部に供給するものであり、該給
気機構部と該給水機構部とは一体をなしていることを特
徴とする。
【０００８】本発明の燃料電池用給気装置では、給水機
構部が燃料電池から排出される排出ガスから水を分離
し、この水を給気機構部に供給する。つまり、この給水
機構部は、上記従来の液体分離器、貯蔵容器及びポンプ
の機能を果たす。この給水機構部が給気機構部と一体で
あるため、構造が十分に簡略化されており、燃料電池用
給気装置の製造コストの低廉化を図ることができる。特
に、その燃料電池用給気装置が車両用に供されるのであ
れば、簡略化により搭載性の観点から利益を得ることが
できる。
【０００９】したがって、本発明の燃料電池用給気装置
では、十分に簡略化されることで製造コストの低廉化を
実現しつつ、燃料電池の発電効率を維持することができ
る。
【００１０】なお、本発明の燃料電池用給気装置では、
少なくとも給気機構部を駆動するモータ等の駆動源も給
気機構部及び給水機構部と一体をなす。こうであれば、
構造がより簡略化され、燃料電池用給気装置の製造コス
トの低廉化を図ることができる。また、その燃料電池用
給気装置が車両用に供されるのであれば、搭載性の利益
も得ることができる。
【００１１】給気機構部は酸素含有ガスを燃料電池に供
給可能な給気室を有する。この給気機構部としては、ス
クロール型のもの、ベーン型のもの、スクリュー型のも
の、ルーツ型のもの、ピストン型のもの等を採用するこ
とができる。スクロール型の給気機構部、ベーン型の給
気機構部及びピストン型の給気機構部は、閉じこんだ空
間の容積の縮小化を行うことから、給気室は圧縮室とし
て具体化される。他方、スクリュー型の給気機構部及び
ルーツ型の給気機構部は、閉じこんだ空間の容積の縮小
化を行わず、ガスの圧送を行うことから、給気室は圧送
室として具体化される。
【００１２】給気機構部は、単位動力当りの酸素含有ガ
スの供給量を変更可能なものであることが好ましい。こ
うであれば、燃料電池への酸素含有ガスの供給量を必要
に応じて変化させることができ、無駄な動力の消費を回
避し、一層の機械効率の向上を図ることができる。
【００１３】給水機構部としては、燃料電池から排出さ
れる排出ガスが含有する水蒸気を液化して水とする液化
部を採用することができる。かかる液化部としては、排
出ガスを遠心力により旋回流を発生させ、周面に衝突さ
せ含有する水蒸気を液化して水とする遠心分離型のもの
を採用することができる。
【００１４】また、給水機構部としては、排出ガスを膨
張させて給気機構部を補助する回生機構部を採用するこ
ともできる。かかる回生機構部は、排出ガスの膨張によ
り生じる水を給気機構部に供給可能な回生室を有する。
つまり、排出ガスは膨張することにより低温となり、含
有する水蒸気が液化して水となるため、回生機構部が給
水機構部として機能し得る。こうであれば、回生機構部
の回生室が給気室を封止するとともに冷却すべく水を給
気機構部に供給することから、回生機構部が給気機構部
と一体になりやすく、液体分離器等が不要となり、この
点でより簡略化されるので、さらに燃料電池用給気装置
の製造コストの低廉化を図ることができる。また、この
場合、回生機構部により生じる動力が給気機構部を作動
させる動力を補助する。つまり、回生機構部は、燃料電
池の排出ガスから残留エネルギを回収して給気機構部の
動力の補助を達成する。このため、無駄な動力の消費を
回避し、一層の機械効率の向上を図ることができる。
【００１５】給水機構部は水の供給量を変更可能なもの
であることが好ましい。こうであれば、給気機構部への
水の供給量を必要に応じて変化させることができ、最適
な発電効率を実現することも可能である。
【００１６】給気機構部と回生機構部とを別々の駆動軸
により作動すべく構成し、それらを動力伝達機構で接続
することもできる他、給気機構部と回生機構部とを同一
の駆動軸により作動すべく構成することもできる。これ
らの駆動軸はモータ等の駆動源の駆動軸と共通している
ことが好ましい。こうであれば、構造の簡素化から、製
造コストの低廉化をさらに実現できる。
【００１７】駆動源としては、モータの他、内燃機関が
採用され得る。モータとともに内燃機関を駆動源として
採用する場合、内燃機関と少なくとも給気機構部の駆動
軸との間には電磁クラッチを設けることが好ましい。か
かる燃料電池用給気装置がハイブリッドカー等に搭載さ
れる場合、モータにより少なくとも給気機構部を駆動す
るモードと、内燃機関により少なくとも給気機構部を駆
動するモードとを容易に切り替えることができるからで
ある。
【００１８】また、給気機構部と回生機構部とが同一の
駆動軸により作動すべく構成されていることが好まし
い。これにより構造の簡素化から、製造コストの低廉化
をさらに実現できる。
【００１９】例えば、少なくとも給気機構部及び回生機
構部の一方がスクロール型であることが好ましい。スク
ロール型であれば、上述した効果を発揮すると共に、燃
料電池用給気装置の静粛性及び軽量化を実現できる。
【００２０】給気機構部及び回生機構部がスクロール型
である燃料電池用給気装置としては、給気機構部がハウ
ジングと、駆動軸により公転運動する側板の一面と、そ
の一面から突設された第１渦巻体とからなり、回生機構
部がそのハウジングと、同側板の他面と、その他面から
突設された第２渦巻体とからなることが好ましい。この
ような燃料電池用給気装置では、スクロール型の給気機
構部及び回生機構部が第１及び第２渦巻体を突設する側
板を共有できる。このため、構造を著しく簡素化でき、
製造コストの低廉化を実現できる。また、モータ等の駆
動源を含む総軸長の短縮化が可能となり、例えば車両へ
の搭載性に優れる。
【００２１】また、少なくとも給気機構部及び回生機構
部の一方がベーン型であることも好ましい。ベーン型で
あれば、スクロール型に比して燃料電池用給気装置の静
粛性はやや劣るものの、他は同様な作用効果を奏する。
【００２２】給気機構部及び回生機構部がベーン型であ
る燃料電池用給気装置としては、給気機構部がハウジン
グと、駆動軸により回転する第１ロータと、その第１ロ
ータから放射方向に突出可能な第１ベーンとからなり、
回生機構部がそのハウジングと、第１ロータと同軸回転
する第２ロータと、その第２ロータから放射方向に突出
可能な第２ベーンとからなることが好ましい。このよう
な燃料電池用給気装置では、第１ロータと第２ロータと
が同じ構造となるので、製造コストが低廉化される。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態１〜７を図面を参照しつつ説明する。 （実施形態１）実施形態１の燃料電池用給気装置では、
図１に示すように、フロントハウジング１０の後端にセ
ンターハウジング２０が接合され、センターハウジング
２０の後端には筒状のモータハウジング３０が接合され
ている。モータハウジング３０の後端にはリアハウジン
グ４０が接合されている。これらフロントハウジング１
０、センターハウジング２０、モータハウジング３０及
びリアハウジング４０がハウジングを構成している。
【００２４】フロントハウジング１０の径方向側の側面
には大気に開放された空気吸入孔１１が開口され、この
フロントハウジング１０の中央部の軸方向前端には空気
吐出孔１２が開口されている。空気吐出孔１２には燃料
電池ＦＣの酸素含有ガス供給側に繋がる空気供給管１２
ａが接続されている。フロントハウジング１０の内部に
は軸方向で後方に向かって固定渦巻体１３が突設されて
いる。
【００２５】また、フロントハウジング１０の前側外縁
には給水機構部ＷＳとしての遠心分離型の液化部１４が
設けられている。この液化部１４は、上下に延在して底
面を有する筒状をなし、内部に液化室１４ｃを形成する
外筒部１４ａと、この外筒部１４ａと同軸をなして上端
から下方に突出する筒状の内筒部１４ｂとを有してい
る。外筒部１４ａには内筒部１４ｂの外周面と対面する
位置に空気導入孔１６が貫設されている。空気導入孔１
６は燃料電池ＦＣのガス排出側に繋がる空気排出管１２
ｂが接続されている。内筒部１４ｂの内方は大気に連通
する空気排出孔１５となっている。
【００２６】フロントハウジング１０とセンターハウジ
ング２０との間には径方向に延在する側板２１が介在さ
れている。この側板２１には、軸方向で前方に向かって
可動渦巻体２２が突設されている。側板２１の可動渦巻
体２２はフロントハウジング１０の固定渦巻体１３と噛
合している。
【００２７】こうして、フロントハウジング１０と側板
２１とによって閉じ込まれた給気室としての圧縮室１７
が形成され、これらによりスクロール型の給気機構部Ｇ
Ｓが構成されている。空気吸入孔１１は未だ閉じ込まれ
る前の圧縮室１７に連通しており、空気吐出孔１２は最
終的に圧縮動作を終えた閉じ込まれた圧縮室１７に連通
している。また、液化室１４ｃの底部には閉じこまれた
圧縮室１７に連通する給水孔１８が貫設されている。
【００２８】そして、フロントハウジング１０、センタ
ーハウジング２０及び側板２１間には自転防止機構２３
が構成されている。また、側板２１の中央部には軸方向
の後方に突出するボス２４が形成されている。
【００２９】モータハウジング３０内ではセンターハウ
ジング２０とリアハウジング４０とに軸受装置３１、３
２を介して駆動軸３３が回転可能に支承され、モータハ
ウジング３０内には駆動軸３３を含んで駆動源としての
モータＭが構成されている。駆動軸３３の前端には軸心
に偏心してクランクピン３３ａが突設され、クランクピ
ン３３ａは側板２１のボス２４内に軸受装置２５を介し
て回転可能に挿入されている。
【００３０】こうして、給気機構部ＧＳと液化部１４と
は一体となり、モータＭもこれらと一体となって構成さ
れている。
【００３１】以上のように構成された燃料電池用給気装
置では、モータＭによって駆動軸３３が駆動されれば、
側板２１が自転防止機構２３により自転運動を規制され
た状態で公転運動のみを行う。これにより、給気機構部
ＧＳの圧縮室１７が徐々に容積を縮小するため、大気中
の酸素含有ガスとしての空気は、空気吸入孔１１から圧
縮室１７に吸入され、圧縮室１７内で高圧に圧縮された
後、空気吐出孔１２から空気供給管１２ａを経て燃料電
池ＦＣに供給される。燃料電池ＦＣ内では、空気中の酸
素が消費され、排出ガスとして残った空気が空気排出管
１２ｂから空気導入孔１６を経て液化部１４に供給され
る。
【００３２】ここで、この空気は燃料電池ＦＣを通った
反応後のものであるため、この空気には、大気中の水蒸
気ばかりでなく、燃料電池ＦＣ内で発生した水蒸気が含
まれている。このため、液化部１４では、燃料電池ＦＣ
から排出される空気を内筒部１４ｂに遠心力により旋回
流を発生させ、周面に衝突させ含有する水蒸気を液化し
て水とする。残余の空気は空気排出孔１５により大気に
排出される。
【００３３】こうして、液化室１４ｃ内には水が溜ま
り、この水は給水孔１８を経て閉じこまれた圧縮室１７
に供給される。このため、実施形態１の燃料電池用給気
装置は、液化部１４が従来の液体分離器、貯蔵容器及び
ポンプの機能を果たす。この液化部１４は給気機構部Ｇ
Ｓ及びモータＭと一体であるため、十分に簡略化されて
おり、製造コストの低廉化を図っている。このため、こ
の燃料電池用給気装置は、搭載性の観点から車両用に供
して好適である。
【００３４】したがって、実施形態１の燃料電池用給気
装置では、十分に簡略化されることで製造コストの低廉
化を実現しつつ、燃料電池ＦＣの発電効率を維持するこ
とができることがわかる。 （実施形態２）実施形態２の燃料電池用給気装置では、
図２に示す液化部１９を設けている。つまり、この液化
部１９では、外筒部１４ｂの底部に給水孔１８を開閉可
能な開閉弁１８ｂが設けられている。この開閉弁１８ｂ
はリード線１８ｃによりコントローラ１８ｄに接続さ
れ、所定の信号により開閉弁１８ｂによる給水孔１８の
開閉が可能になっている。他の構成は実施形態１のもの
と同一である。
【００３５】上記実施形態１の燃料電池用給気装置で
は、液化部１９内の水は、外筒部１４ａ内の貯溜量に基
づく重力と、給水孔１８の内径と、圧縮室１７内の圧力
とにより供給される量が変化する。この点、実施形態２
の燃料電池用給気装置では、コントローラ１８ｄによっ
て圧縮室１７に供給する水の量を調節することができ
る。このため、実施形態２の燃料電池用給気装置では、
圧縮室１７の封止と冷却とが安定し、燃料電池ＦＣの発
電効率を安定させることができる。
【００３６】他の作用効果は実施形態１と同様である。 （実施形態３）実施形態３の燃料電池用給気装置では、
図３に示すように、ハウジング１９５内に前側から順に
第１軸受装置室１９５ａ、スクリュー室１９５ｂ及び第
２軸受装置室１９５ｃが設けられている。第１軸受装置
室１９５ａ、スクリュー室１９５ｂ及び第２軸受装置室
１９５ｃには駆動軸１９６と従動軸１９７とが平行に延
在されており、これら駆動軸１９６及び従動軸１９７は
第１軸受装置室１９５ａ及び第２軸受装置室１９５ｃ内
に設けた第１軸受装置１９８ａ、１９８ｂ及び第２軸受
装置１９９ａ、１９９ｂにより回転可能に支承されてい
る。駆動軸１９６には図４に断面を示す駆動スクリュー
１９６ａが固定されており、従動軸１９７には図４に断
面を示す従動スクリュー１９７ａが固定されている。こ
れら駆動スクリュー１９６ａと従動スクリュー１９７ａ
とは互いに噛合しており、ハウジング１９５のスクリュ
ー室１９５ｂ、駆動スクリュー１９６ａ及び従動スクリ
ュー１９７ａによって給気室としての圧送室１９５ｄが
形成されている。図３に示すように、駆動軸１９６は、
ハウジング１９５の後壁を貫通し、図示しない動力伝達
機構を介して駆動源としてのモータＭに繋がっている。
こうしてスクリュー型の給気機構部ＧＳが構成されてい
る。
【００３７】スクリュー室１９５ｂと第２軸受装置室１
９５ｃとの間には大気に開放された空気吸入孔１０３が
開口され、この空気吸入孔１０３はスクリュー室１９５
ｂの後面において駆動スクリュー１９６ａと従動スクリ
ュー１９７ａとの間に連通している。
【００３８】また、第１軸受装置室１９５ａとスクリュ
ー室１９５ｂとの間には空気吐出孔１０２が開口し、こ
の空気吐出孔１０２はスクリュー室１９５ｂの前面にお
いて駆動スクリュー１９６ａと従動スクリュー１９７ａ
との間に連通している。空気吐出孔１０２には燃料電池
ＦＣの空気供給側に繋がる空気供給管１０２ａが接続さ
れている。
【００３９】さらに、図４に示すように、ハウジング１
９５には、空気導入孔１０５が貫設されているととも
に、この空気導入孔１０５と連通する液化室１０４ａが
形成されている。空気導入孔１０５には燃料電池ＦＣの
ガス排出側に繋がる空気排出管１０２ｂが接続されてい
る。液化室１０４ａ内では空気導入孔１０５と対面する
位置に外周面をもつ筒部材１０４ｂが設けられている。
筒部材１０４ｂの内方は大気に連通する空気排出孔１０
６となっている。また、ハウジング１９５には、液化室
１０４ａの底部と給気機構部ＧＳの閉じこまれた圧送室
１９５ｄとを連通する給水孔１０７が貫設されている。
こうして、給水機構部ＷＳとしての液化部１０４が構成
され、給気機構部ＧＳと液化部１０４とは一体となって
構成されている。
【００４０】以上のように構成された燃料電池用給気装
置では、モータＭによって駆動軸１９６が駆動されれ
ば、駆動スクリュー１９６ａ及び従動スクリュー１９７
ａが回転する。これにより、大気中の酸素含有ガスとし
ての空気は、空気吸入孔１０３から圧送室１９５ｄに吸
入され、空気吐出孔１０２に圧送される。圧送された空
気は空気供給管１０２ａにより燃料電池ＦＣに供給され
る。燃料電池ＦＣ内では、空気中の酸素が消費され、排
出ガスとして残った空気が空気排出管１０２ｂを経て液
化部１０４に供給される。
【００４１】液化部１０４では、燃料電池ＦＣから排出
される空気を筒部材１０４ｂに遠心力により旋回流を発
生させ、周面に衝突させ含有する水蒸気を液化して水と
する。こうして、液化室１０４ａ内には水が溜まり、こ
の水は給水孔１０７を経て閉じこまれた圧送室１９５ｄ
に供給される。残余の空気は空気排出孔１０６により大
気に開放される。
【００４２】こうして、かかる燃料電池用給気装置にお
いても、実施形態１と同様の効果を奏することができ
る。 （実施形態４）実施形態４の燃料電池用給気装置では、
図５に示すように、ハウジング１０８内にギア室１０８
ａ及びロータ室１０８ｂが設けられている。ギア室１０
８ａ内には、互いに噛合するギア１１２ａとギア１１２
ｂとが設けられている。ギア１１２ａにはロータ室１０
８ｂを通る駆動軸１１３が固定され、駆動軸１１３は軸
受装置１１３ａ、１１３ｂを介して回転可能に支承され
ている。この駆動軸１１３はハウジング１０８の底面を
貫通し、図示しない動力伝達機構を介して駆動源として
のモータＭに繋がっている。また、ギア１１２ｂには、
ロータ室１０８ｂを通り、駆動軸１１３と平行な従動軸
１１４が固定され、従動軸１１４は軸受装置１１４ａ、
１１４ｂを介して回転可能に支承されている。これら駆
動軸１１３と従動軸１１４とには、図６に示すように、
それぞれ断面繭形状のロータ１１５、１１６が相互に位
相を９０度異にして固定されている。こうして、ハウジ
ング１０８のギア室１０８ａとロータ１１５、１１６と
によって閉じ込まれた給気室としての圧送室１０８ｃが
形成され、これらによりルーツ型の給気機構部ＧＳが構
成されている。
【００４３】また、ハウジング１０８の一面側には大気
に開放された空気吸入孔１１０が開口され、この空気供
給孔１１０とロータ１１５、１１６を挟んだハウジング
１０８の他面側には空気吐出孔１１１が開口されてい
る。空気吐出孔１１１には燃料電池ＦＣの酸素含有ガス
供給側に繋がる空気供給管１１１ａが接続されている。
【００４４】図５に示すように、ハウジング１０８に
は、空気導入孔１０９ｃが貫設されているとともに、こ
の空気導入孔１０９ｃと連通する液化室１０９ａが形成
されている。空気導入孔１０９ｃには燃料電池ＦＣのガ
ス排出側に繋がる空気排出管１１１ｂが接続されてい
る。液化室１０９ａ内では空気導入孔１０９ｃと対面す
る位置に外周面をもつ筒部材１０９ｂが設けられてい
る。筒部材１０９ｂの内方は大気に連通する空気排出孔
１０９ｄとなっている。また、ハウジング１０８には、
液化室１０９ａの底部と給気機構部ＧＳの閉じこまれた
圧送室１０８ｃとを連通する給水孔１０９ｅが貫設され
ている。こうして、給水機構部ＷＳとしての遠心分離型
の液化部１０９が構成され、給気機構部ＧＳと液化部１
０９とは一体となって構成されている。
【００４５】以上のように構成された燃料電池用給気装
置では、モータＭによって駆動軸１１３が駆動されれ
ば、ロータ１１５、１１６が回転する。これにより、大
気中の酸素含有ガスとしての空気は、空気吸入孔１１０
から圧送室１０８ｃに吸入され、空気吐出孔１１１に圧
送される。圧送された空気は空気供給管１１１ａにより
燃料電池ＦＣに供給される。燃料電池ＦＣ内では、空気
中の酸素が消費され、排出ガスとして残った空気が空気
排出管１１１ｂを経て液化部１０９に供給される。
【００４６】液化部１０９では、燃料電池ＦＣから排出
される空気を筒部材１０９ｂに遠心力により旋回流を発
生させ、周面に衝突させ含有する水蒸気を液化して水と
する。こうして、液化室１０９ａ内には水が溜まり、こ
の水は給水孔１０９ｅを経て閉じこまれた圧送室１０８
ｃに供給される。残余の空気は空気排出孔１０９ｄによ
り大気に開放される。
【００４７】こうして、かかる燃料電池用給気装置にお
いても、実施形態１と同様の効果を奏することができ
る。 （実施形態５）実施形態５の燃料電池用給気装置では、
図７に示すように、複数のシリンダボア１１７ａと軸孔
１１７ｂとが形成されたシリンダブロック１１７の前端
にカップ状のフロントハウジング１１８が接合され、シ
リンダブロック１１７の後端には弁板１２０等を挟持し
てリアハウジング１２３が接合されている。また、リア
ハウジング１２３の後端にはモータハウジング１２１が
固定されている。シリンダブロック１１７、フロントハ
ウジング１１８、リアハウジング１２３及びモータハウ
ジング１２１がハウジングである。
【００４８】フロントハウジング１１８にも軸孔１１８
ａが形成され、シリンダブロック１１７の前端とフロン
トハウジング１１８とで形成されるクランク室１２４内
には、軸孔１１８ａに軸受装置１２５及び軸封装置１２
６を介し、かつシリンダブロック１１７の軸孔１１７ｂ
に軸受装置１２７を介して駆動軸１２８が回転可能に支
承されている。
【００４９】クランク室１２４内では、フロントハウジ
ング１１８との間に軸受装置１２９を介して駆動軸１２
８にラグプレート１３０が固定されている。ラグプレー
ト１３０には後方に向かって一対のアーム１３１が突設
されており、各アーム１３１には円筒状の内面をもつガ
イド孔１３１ａが貫設されている。また、駆動軸１２８
は斜板１３２の貫通孔１３２ａを挿通しており、斜板１
３２とラグプレート１３０との間には傾角減少バネ１３
３が設けられている。他方、駆動軸１２８の斜板１３２
よりやや後方にはサークリップにより復帰バネ１４３が
設けられている。
【００５０】斜板１３２の前端には各アーム１３１に向
かって一対のガイドピン１３２ｂが突設されており、各
ガイドピン１３２ｂの先端にはガイド孔１３１ａ内を摺
動しつつ回転可能な球状の外面をもつガイド部１３２ｃ
が設けられている。
【００５１】また、斜板１３２の前後周縁にはそれぞれ
対をなすシュー１３４を介してピストン１３５が設けら
れており、各ピストン１３５は各シリンダボア１１７ａ
内に収容されている。
【００５２】リアハウジング１２３の内側には吸入室１
２３ａ及び吐出室１２３ｂが形成され、吸入室１２３ａ
は弁板１２０等に貫設された吸入ポート１４５により各
シリンダボア１１７ａと連通し、吐出室１２３ｂは弁板
１２０等に貫設された吐出ポート１４６により各シリン
ダボア１１７ａと連通している。
【００５３】また、リアハウジング１２３には液化室１
４８が形成されている。吐出室１２３ｂには燃料電池Ｆ
Ｃの酸素含有ガス供給側に繋がる空気供給管１４６が接
続され、燃料電池ＦＣのガス排出側には液化室１４８に
繋がる空気排出管１４７が接続されている。液化室１４
８内では空気排出管１４７が対面する位置に外周面をも
つ筒部材１４９が設けられている。筒部材１４９の内方
は大気に連通する空気排出孔１４９ａとなっている。ま
た、リアハウジング１２３には、液化室１４８の底部と
吸入室１２３ａとを連通する給水孔１５０が貫設されて
いる。そして、リアハウジング１２３には、クランク室
１２４内の圧力と吸入室１２３ａ内の吸入圧力との差圧
に応じてピストン１３５のストローク及び斜板１３２の
傾斜角を変化させ、これにより圧縮容量を制御する制御
弁１５１が収納されている。こうして、給水機構部ＷＳ
としての遠心分離型の液化部１５１が構成され、給気機
構部ＧＳと液化部１０９とは一体となって構成されてい
る。
【００５４】また、モータハウジング１２１内には軸受
装置１５２により軸支される駆動軸１２８を含んでモー
タＭが構成されている。こうして、給気機構部ＧＳと液
化部１５１とは一体となり、モータＭもこれらと一体と
なって構成されている。
【００５５】さらに、フロントハウジング１１８から前
方に突出した駆動軸１２８には電磁クラッチＭＣが設け
られている。すなわち、フロントハウジング１１８には
軸受装置１２２を介してプーリ１３８が回転可能に設け
られているとともに、プーリ１３８内には励磁コイル１
１９が固定されている。プーリ１３８には駆動源として
のエンジンＥＧと接続された図示しないベルトが巻きか
けられている。また、駆動軸１２８にはハブ１３６が固
定され、ハブ１３６には、板ばね１４１を介して、プー
リ１３８と対面するアーマチュア１４２が前後方向に移
動可能に設けられている。
【００５６】以上のように構成された燃料電池用給気装
置では、エンジンＥＧ又はモータＭにより駆動軸１２８
が駆動されれば、斜板１３２が同期回転することから、
シュー１３４を介してピストン１３５がシリンダボア１
１７ａ内を往復動する。これにより、シリンダボア１１
７ａはピストン１３５のヘッドとの間に給気室としての
圧縮室を形成することから、この圧縮室が吸入行程にあ
るときには、吸入室１２３ａから酸素含有ガスとしての
空気が吸入され、圧縮室が圧縮行程にあるときには、そ
の圧縮室から高圧の酸素含有ガスとしての空気が吐出室
１２３ｂに吐出されることとなる。吐出室１２３ｂに吐
出された空気は空気供給管１４６を経て燃料電池ＦＣに
供給される。燃料電池ＦＣ内では、空気中の酸素が消費
され、排出ガスとして残った空気が空気排出管１４７か
ら液化部１５１に供給される。
【００５７】液化部１５１では、燃料電池ＦＣから排出
される空気を筒部材１４９に遠心力により旋回流を発生
させ、周面に衝突させ含有する水蒸気を液化して水とす
る。残余の空気は空気排出孔１４９ａにより大気に排出
される。こうして、液化室１４８内には水が溜まり、こ
の水は給水孔１５０を経て吸入室１２３ａに供給され
る。
【００５８】こうして、かかる燃料電池用給気装置にお
いても、実施形態１と同様の作用効果を奏することがで
きる。
【００５９】また、この燃料電池用給気装置では、モー
タＭとともにエンジンＥＧをも駆動源として採用し、駆
動軸１２８に電磁クラッチＭＣを設けているため、ハイ
ブリッドカー等に搭載された場合、モータＭにより給気
機構部ＧＳを駆動するモードと、エンジンＥＧにより給
気機構部ＧＳを駆動するモードとを容易に切り替えるこ
とができる。
【００６０】以上、本発明を具体化した実施形態１〜５
は、図８に示すように、酸素含有ガスが給気機構部ＧＳ
から燃料電池ＦＣに供給され、燃料電池ＦＣで酸素を消
費した排出ガスが給水機構部ＷＳに供給されている。こ
れら給気機構部ＧＳと給水機構部ＷＳとが一体になって
いる。 （実施形態６）実施形態６の燃料電池用給気装置では、
図９に示すように、カップ状のフロントハウジング７０
の後端に筒状の第１センターハウジング７１が接合さ
れ、フロントハウジング７０と第１センターハウジング
７１との間に径方向に延在するフロントプレート７２が
固定されている。また、第１センターハウジング７１の
後端には筒状の第２センターハウジング７３が接合さ
れ、第１センターハウジング７１と第２センターハウジ
ング７３との間に径方向に延在する第１センタープレー
ト７４が固定されている。さらに、第２センターハウジ
ング７３の後端には径方向に延在する第２センタープレ
ート７５が固定され、第２センタープレート７５の後端
には筒状のモータハウジング７６が接合され、モータハ
ウジング７６の後端はリアプレート７７により閉塞され
ている。ここで、フロントハウジング７０、第１、２セ
ンターハウジング７１、７３、フロントプレート７２、
第１、２センタープレート７４、７５、モータハウジン
グ７６及びリアプレート７７がハウジングを構成してい
る。そして、フロントプレート７２、第１、２センター
プレート７４、７５及びリアプレート７７には軸受装置
７８〜８１により回転可能に駆動軸８２が支承されてい
る。
【００６１】第２センターハウジング７３の周面には大
気に開放された空気吸入孔７３ａが開口されているとと
もに、空気吐出孔７３ｂが開口されている。空気吐出孔
７３ｂには燃料電池ＦＣの酸素含有ガス供給側に繋がる
空気供給管８３が接続されている。
【００６２】第２センターハウジング７３内には、図１
０にも示すように、中央部に楕円形状のロータ室８５ａ
を区画する第１シリンダブロック８５が収納されてい
る。ロータ室８５ａ内には、駆動軸８２に固定された断
面円形状の第１ロータ８６が回転可能に設けられ、第１
ロータ８６の外周面には複数枚の第１ベーン８７が放射
方向に突出可能に設けられている。こうして、ロータ室
８５ａ内には、第１、２センタープレート７４、７５、
第１シリンダブロック８５、第１ロータ８６及び一対の
第１ベーン８７で囲まれた給気室としての圧縮室８４が
構成されている。
【００６３】図９にも示すように、第１シリンダブロッ
ク８５内には空気吸入孔７３ａと連通する空気吸入室８
９が形成され、空気吸入室８９は圧縮室８４に吸入ポー
ト８９ａで連通している。同様に、第１シリンダブロッ
ク８５内には空気吐出孔７３ｂと連通する空気吐出室８
８が形成され、空気吐出室８８は圧縮室８４と吐出ポー
ト８８ａにより連通している。空気吐出室８８内には吐
出ポート８８ａを塞ぐ吐出リード弁８８ｂが設けられ、
吐出リード弁８８ｂの外側にはリテーナ８８ｃが設けら
れている。こうして、ベーン型の給気機構部ＧＳが構成
されている。
【００６４】さらに、図９に示すように、第１センター
ハウジング７１の周面には一次空気導入孔７１ｂが開口
されている。一次空気導入孔７１ｂには燃料電池ＦＣの
ガス排出側に繋がる空気排出管９１が接続されている。
フロントプレート７２には、一次空気導入孔７１ｂに連
通する液化室７２ａが形成されており、液化室７２ａ内
では一次空気導入孔７１ｂと対面する位置に外周面をも
つ筒部材９０が設けられている。筒部材９０の内方は一
次空気排出孔９０ａとなっている。こうして、遠心分離
型の液化部１００が構成されている。
【００６５】また、第１センターハウジング７１内に
は、図１１にも示すように、中央部に楕円形状のロータ
室９２ａを区画する第２シリンダブロック９２が収納さ
れている。ロータ室９２ａ内にも、駆動軸８２に固定さ
れた断面円形状の第２ロータ９３が回転可能に設けら
れ、第２ロータ９３の外周面にも複数枚の第２ベーン９
４が放射方向に突出可能に設けられている。こうして、
ロータ室９２ａ内には、フロントプレート７２、第１セ
ンタープレート７４、第２シリンダブロック９２、第２
ロータ９３及び一対の第２ベーン９４で囲まれた回生室
９５が構成されている。
【００６６】図９にも示すように、第１センターハウジ
ング７１の周面には大気に開放された二次空気排出孔７
１ａが開口されている。第２シリンダブロック９２内に
は二次空気排出孔７１ａと連通する空気吐出室９７が形
成され、空気吐出室９７は回生室９５に排出ポート９７
ａにより連通している。同様に、第２シリンダブロック
９２内には一次空気排出孔９０ａと連通する空気供給室
９６が形成され、空気供給室９６は回生室９５に供給ポ
ート９６ａにより連通している。こうして、ベーン型の
回生機構部ＣＦが構成されている。
【００６７】また、液化室７２ａの底部には、フロント
プレート７２、第２シリンダブロック９２及び第１セン
タープレート７４を貫通し、給気機構部ＧＳの閉じこま
れた圧縮室８４に連通する第１給水孔９９ａが貫設され
ている。同様に、空気吐出室９７の底部には、第１セン
タープレート７４を貫通し、第１給水孔９９ａを介して
給気機構部ＧＳの閉じこまれた圧縮室８４に連通する第
２給水孔９９ｂが貫設されている。こうして、遠心分離
型の液化部１００が構成されている。ここで、回生機構
部ＣＦと液化部１００とが給水機構部ＷＳである。
【００６８】また、図９に示すように、第２センタープ
レート７５、モータハウジング７６及びリアプレート７
７内には駆動軸８２を含んで駆動源としてのモータＭが
構成されている。
【００６９】こうして、給気機構部ＧＳと回生機構部Ｃ
Ｆと液化部１００とが一体となり、モータＭもこれらと
一体となって構成されている。
【００７０】以上のように構成された燃料電池用給気装
置では、モータＭによって駆動軸８２が駆動されれば、
第１ロータ８６と第２ロータ９３とが回転する。これに
より、給気機構部ＧＳの圧縮室８４が徐々に容積を縮小
するため、大気中の空気は、空気吸入孔７３ａから空気
吸入室８９を経て圧縮室８４に吸入され、圧縮室８４内
で高圧に圧縮された後、空気吐出室８８から空気吐出孔
７３ｂを通り空気供給管８３を経て燃料電池ＦＣに供給
される。燃料電池ＦＣ内では、空気中の酸素が消費さ
れ、排出ガスとして残った空気が空気排出管９１から一
次空気導入孔７１ｂを経て液化部１００に供給される。
【００７１】液化部１００では、燃料電池ＦＣから排出
される空気を筒部材９０に遠心力により旋回流を発生さ
せ、周面に衝突させ含有する水蒸気を液化して水とす
る。こうして、液化室７２ａ内には水が溜まり、この水
は第１給水孔９９ａを経て閉じこまれた圧縮室８４に供
給される。残余の空気は一次空気排出孔９０ａにより回
生機構部ＣＦの空気供給室９６に供給される。
【００７２】空気供給室９６内の空気は回生室９５に導
かれる。回生室９５内の空気は、膨張しようとし、これ
により回生室９５の容積が除々に拡大され、大気圧まで
減圧される。この際、回生室９５内では、膨張すること
により空気が低温となり、含有する水蒸気が液化して水
となる。このため、空気吐出室９７内にも水が溜まり、
この水は第２給水孔９９ｂを経て第１給水孔９９ａ内の
水とともに閉じこまれた圧縮室８４に供給される。残余
の空気は空気吐出室９７から二次空気排出孔７１ａを経
て大気中に吐出される。また、この間、駆動軸８２が駆
動される動力を生じ、この動力が給気機構部ＧＳを作動
させるモータＭの動力を補助する。
【００７３】こうして、この燃料電池用給気装置におい
ても、実施形態１と同様の効果を奏する。
【００７４】また、この燃料電池用給気装置では、給気
機構部ＧＳと回生機構部ＣＦとがモータＭを含む同一の
駆動軸８２により作動すべく構成されている。また、こ
の燃料電池用給気装置は、第１ロータ８６と第２ロータ
９３とが同じ構造である。このため、構造の簡素化か
ら、製造コストの低廉化をさらに実現している。
【００７５】なお、この燃料電池用給気装置では、給気
機構部ＧＳと回生機構部ＣＦとがベーン型であるため、
実施形態１の燃料電池用給気装置に比してやや劣るもの
の、未だ優れた静粛性を発揮することができる。 （実施形態７）実施形態７の燃料電池用給気装置では、
図１２に示すように、フロントハウジング３５にモータ
ハウジング５５が接合され、モータハウジング５５には
リアハウジング６５が接合されている。これらによって
ハウジングが構成されている。
【００７６】フロントハウジング３５の径方向側の側面
には大気に開放された空気吸入孔３６が開口され、かつ
フロントハウジング３５の中央部の軸方向前端には空気
吐出孔３７が開口されている。空気吐出孔３７には燃料
電池ＦＣの酸素含有ガス供給側に繋がる空気供給管３７
ａが接続されている。また、フロントハウジング３５の
内部には軸方向で後方に向かって第１固定渦巻体３８が
突設されている。
【００７７】また、フロントハウジング３５の径方向側
の側面には一次空気導入孔４８が開口されている。一次
空気導入孔４８には燃料電池ＦＣのガス排出側に繋がる
空気排出管３７ｂが接続されている。また、フロントハ
ウジング３５の内部には軸方向で前方に向かって第２固
定渦巻体４９が突設されている。
【００７８】さらに、フロントハウジング３５内には円
板状の側板６６が介在している。この側板６６には、軸
方向で前方に向かって第１可動渦巻体６７が突設されて
いるとともに、軸方向で後方に向かって第２可動渦巻体
６８が突設されている。第１可動渦巻体６７は第１固定
渦巻体３８と噛合し、第２可動渦巻体６８は第２固定渦
巻体４９と噛合している。また、側板６６の中央部には
軸方向の前後に突出するボス６６ａが形成されている。
【００７９】モータハウジング５５内ではフロントハウ
ジング３５とリアハウジング６５とに軸受装置５６、５
７を介して駆動軸５８が回転可能に支承されている。そ
して、フロントハウジング３５内には自転防止機構６９
が構成されている。また、モータハウジング５５内には
駆動軸５８を含んでモータＭが構成されている。駆動軸
５８の前端には軸心に偏心してクランクピン５８ａが突
設され、クランクピン５８ａは側板６６のボス６６ａ内
に軸受装置６６ｂを介して回転可能に挿入されている。
【００８０】こうして、図１３に示すように、フロント
ハウジング３５と側板６６とによって閉じ込まれた給気
室としての圧縮室３９が形成され、これらによりスクロ
ール式の給気機構部ＧＳが構成されている。空気吸入孔
３６は未だ閉じ込まれる前の圧縮室３９に連通してお
り、空気吐出孔３７は最終的に圧縮動作を終えた閉じ込
まれた圧縮室３９に連通している。
【００８１】また、図１４に示すように、フロントハウ
ジング３５と側板６６とによって閉じ込まれた回生室５
０が形成され、これらによりスクロール式の回生機構部
ＣＦが構成されている。一次空気導入孔４８は最も容積
の小さい閉じ込まれた回生室５０に連通している。
【００８２】そして、図１２及び図１４に示すように、
フロントハウジング３５には給水機構部ＷＳとしての液
化部４６も設けられている、この液化部４６は、上下に
延在して底面を有する筒状をなし、内部に液化室４６ｄ
を形成する外筒部４６ａと、この外筒部４６ａと同軸を
なして上端から下方に突出する筒状の内筒部４６ｂとを
有している。外筒部４６ａには内筒部４６ｂの外周面と
対面する位置に二次空気導入孔４７が貫設されている。
二次空気導入孔４７は最終的に膨張動作を終えて閉じ込
まないようになる回生室５０に連通している。内筒部４
６ｂの内方は大気に連通する二次空気排出孔４６ｃとな
っている。ここで、回生機構部ＣＦと液化部４６とが給
水機構部ＷＳである。
【００８３】また、液化室４６ｄの底部には第１給水孔
４６ｅが設けられ、回生室５０の底部にも第２給水孔４
６ｅが設けられ、これら第１、２給水孔４６ｅ、４６ｆ
は給水孔４６ｇにより閉じこまれた圧縮室３９に連通し
ている。
【００８４】こうして、給気機構部ＧＳと回生機構部Ｃ
Ｆと液化部４６とが一体となり、モータＭもこれらと一
体となって構成されている。
【００８５】以上のように構成された燃料電池用給気装
置では、図１２に示すように、モータＭによって駆動軸
５８が駆動されれば、側板６６が自転防止機構６９によ
り自転運動を規制された状態で公転運動のみを行う。こ
れにより、図１３に示すように、給気機構部ＧＳの圧縮
室３９が徐々に容積を縮小するため、大気中の空気は、
空気吸入孔３６から圧縮室３９に吸入され、圧縮室３９
内で高圧に圧縮された後、図１２で示すように、空気吐
出孔３７から空気供給管３７ａを経て燃料電池ＦＣに供
給される。燃料電池ＦＣ内では、空気中の酸素が消費さ
れ、排出ガスとして残った空気が空気排出管３７ｂから
一次空気導入孔４８を経て回生機構部ＣＦの回生室５０
に供給される。
【００８６】回生室５０内の空気は、膨張しようとし、
これにより回生室５０の容積が除々に拡大され、大気圧
まで減圧される。この際、回生室５０内では、膨張する
ことにより空気が低温となり、含有する水蒸気が液化し
て水となる。このため、回生室５０の底部にも水が溜ま
り、この水は第２給水孔４６ｆ及び給水孔４６ｇを経て
閉じこまれた圧縮室３９に供給される。残余の空気は一
次空気排出孔４７を経て液化部４６に供給される。ま
た、この間、駆動軸５８が駆動される動力を生じ、この
動力が給気機構部ＧＳを作動させるモータＭの動力を補
助する。
【００８７】液化部４６では、その残余の空気を内筒部
４６ｂに遠心力により旋回流を発生させ、周面に衝突さ
せ含有する水蒸気を液化して水とする。こうして、液化
室４６ｄ内には水が溜まり、この水は第１給水孔４６ｅ
及び給水孔４６ｇを経てやはり閉じこまれた圧縮室３９
に供給される。残余の空気は二次空気排出孔４６ｃによ
り大気中に吐出される。
【００８８】こうして、この燃料電池用給気装置におい
ても、実施形態１、６と同様の効果を奏する。
【００８９】また、この燃料電池用給気装置では、給気
機構部ＧＳ及び回生機構部ＣＦが側板６６を共有してい
るため、モータＭを含む総軸長の短縮化が可能となり、
車両への優れた搭載性を発揮しているとともに、構造が
著しく簡素化され、製造コストの低廉化を実現してい
る。
【００９０】なお、この燃料電池用給気装置では、給気
機構部ＣＳと回生機構部ＣＦとがスクロール式であるた
め、静粛性及び軽量化を実現している。
【００９１】以上、本発明を具体化した実施形態６、７
は、図１５に示すように、酸素含有ガスが給気機構部Ｇ
Ｓから燃料電池ＦＣに供給され、燃料電池ＦＣで酸素を
消費した排出ガスが給水機構部ＷＳ及び回生機構部ＣＦ
に供給されている。これら給気機構部ＧＳと給水機構部
ＷＳと回生機構部ＣＦとが一体になっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る燃料電池用給気装置の縦断面
図である。
【図２】実施形態２に係る燃料電池用給気装置の縦断面
図である。
【図３】実施形態３に係る燃料電池用給気装置の縦断面
図である。
【図４】実施形態３に係る燃料電池用給気装置の横断面
図である。
【図５】実施形態４に係る燃料電池用給気装置の縦断面
図である。
【図６】実施形態４に係る燃料電池用給気装置の横断面
図である。
【図７】実施形態５に係る燃料電池用給気装置の縦断面
図である。
【図８】実施形態１〜５に係る燃料電池用給気装置の模
式構造図である。
【図９】実施形態６に係る燃料電池用給気装置の縦断面
図である。
【図１０】実施形態６に係る燃料電池用給気装置の横断
面図である。
【図１１】実施形態６に係る燃料電池用給気装置の横断
面図である。
【図１２】実施形態７に係る燃料電池用給気装置の縦断
面図である。
【図１３】実施形態７に係る燃料電池用給気装置の横断
面図である。
【図１４】実施形態７に係る燃料電池用給気装置の横断
面図である。
【図１５】実施形態６、７に係る燃料電池用給気装置の
模式構造図である。
【符号の説明】
ＦＣ…燃料電池 １７、１９５ｂ、１０８ｃ、８４、３９…給気室（圧縮
室） ＧＳ…給気機構部 ＷＳ…給水機構部 １４、１９、１０４、１０９、１５１、１００、４６…
液化部 ＣＦ…回生機構部 ９５、５０…回生室 ３３、１９６、１１３、１２８、８２、５８…駆動軸 ３５、５５、６５…ハウジング ６６…側板 ６７…第１渦巻体 ６８…第２渦巻体 ７０〜７７…ハウジング ８２…駆動軸 ８６…第１ロータ ８７…第１ベーン ９３…第２ロータ ９４…第２ベーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 曽和 真理 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 伴 孝志 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 5H027 BC00

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】酸素含有ガスを燃料電池に供給可能な給気
    室を有する給気機構部と、該給気室を封止するとともに
    冷却すべく水を該給気機構部に供給する給水機構部と、
    を有する燃料電池用給気装置において、 前記給水機構部は、前記燃料電池から排出される排出ガ
    スから前記水を分離し、該水を前記給気機構部に供給す
    るものであり、該給気機構部と該給水機構部とは一体を
    なしていることを特徴とする燃料電池用給気装置。
  2. 【請求項２】給気機構部は単位動力当りの酸素含有ガス
    の供給量を変更可能なものであることを特徴とする請求
    項１記載の燃料電池用給気装置。
  3. 【請求項３】給水機構部は、燃料電池から排出される排
    出ガスが含有する水蒸気を液化して水とする液化部を有
    することを特徴とする請求項１又は２記載の燃料電池用
    給気装置。
  4. 【請求項４】液化部は排出ガスを遠心力により旋回流を
    発生させ、周面に衝突させ水蒸気を液化して水とする遠
    心分離型のものであることを特徴とする請求項２記載の
    燃料電池用給気装置。
  5. 【請求項５】給水機構部は燃料電池から排出される排出
    ガスを膨張させて給気機構部の動力を補助する回生機構
    部を有し、該回生機構部は、該排出ガスの膨張により生
    じる水を該給気機構部に供給可能な回生室を有すること
    を特徴とする請求項１、２、３又は４記載の燃料電池用
    給気装置。
  6. 【請求項６】給水機構部は水の供給量を変更可能なもの
    であることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記
    載の燃料電池用給気装置。
  7. 【請求項７】給気機構部と回生機構部とは同一の駆動軸
    により作動すべく構成されていることを特徴とする請求
    項５又は６記載の燃料電池用給気装置。
  8. 【請求項８】少なくとも給気機構部及び回生機構部の一
    方がスクロール型であることを特徴とする請求項７記載
    の燃料電池用給気装置。
  9. 【請求項９】給気機構部及び回生機構部がスクロール型
    であり、該給気機構部は、ハウジングと、駆動軸により
    公転運動する側板の一面と、該一面から突設された第１
    渦巻体とからなり、該回生機構部は、該ハウジングと、
    該側板の他面と、該他面から突設された第２渦巻体とか
    らなることを特徴とする請求項８記載の燃料電池用給気
    装置。
  10. 【請求項１０】少なくとも給気機構部及び回生機構部の
    一方がベーン型であることを特徴とする請求項７記載の
    燃料電池用給気装置。
  11. 【請求項１１】給気機構部及び回生機構部がベーン型で
    あり、該給気機構部は、ハウジングと、駆動軸により回
    転する第１ロータと、該第１ロータから放射方向に突出
    可能な第１ベーンとからなり、該回生機構部は、該ハウ
    ジングと、該第１ロータと同軸回転する第２ロータと、
    該第２ロータから放射方向に突出可能な第２ベーンとか
    らなることを特徴とする請求項１０記載の燃料電池用給
    気装置。
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