JP2006170139A - ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプ室内へ液体が浸入することを防止することができるポンプを提供すること。
【解決手段】ルーツ式ポンプ２１のハウジングＨの上側には、吐出ポート４６を介してポンプ室２５と連通する吐出室５１と、該吐出室５１に連通し吐出室５１へ吐出された水素オフガスをハウジングＨ外へ吐出する吐出通路４８とが設けられている。吐出ポート４６と吐出通路４８との間には液体受け部４７が介在されている。吐出通路４８の吐出室側開口４８ａは、液体受け部４７における吐出ポート４６の吐出室側開口４６ａよりも低い位置に形成されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ハウジング内のポンプ室にガスを吸入し、前記ポンプ室からハウジング外へガスを吐出するポンプに関する。

一般に、燃料電池車に搭載された燃料電池システムでは、水素と酸素の反応による発電に伴い生成された生成水（液体）を燃料電池内から排出するために、前記水素及び酸素を発電に必要な消費量よりも多く供給するようにしている。このため、燃料電池から排出される水素ガス（いわゆる水素オフガス）には、燃料電池にて使用されなかった未反応の水素ガスが含まれている。この水素オフガスを利用するために、燃料電池システムには、水素オフガスを燃料電池に再供給するための水素循環経路が設けられ、この水素循環経路には水素オフガスを循環させるためのポンプが設けられている。

前記水素循環用のポンプとしては、例えば、ルーツ式ポンプが用いられる。そして、燃料電池から排出された水素オフガスは、水素循環経路を構成する吸入配管を介してルーツ式ポンプのポンプ室内に吸入される。さらに、ポンプ室内に吸入された水素オフガスは、ポンプ室から吐出され、水素循環経路を構成する吐出配管を介して、新たに燃料電池に供給される水素ガスに混合されて燃料電池に再供給される。

ところで、燃料電池から排出される水素オフガスには、燃料電池の発電に伴い生成された生成水が含まれている。すなわち、燃料電池の運転時、水素ポンプをはじめ水素循環経路には生成水も混じって循環している。そこで、水素オフガスに含まれる生成水を、該水素オフガスから除去可能とする水素ポンプが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この水素ポンプは、水素オフガスのポンプ室への吸込部及びポンプ室からの吐出部に液体貯留部が形成されてなるものである。すなわち、特許文献１に記載の水素ポンプには、前記吸込部及び吐出部の一部を凹ませて液体貯留部が形成されている。そして、この水素ポンプにおいては、燃料電池の運転時、水素オフガスが吸込部及び吐出部を通過する際に、水素オフガスに含まれる生成水が液体貯留部に落下し、生成水が水素オフガスから除去される構成とされている。
特開２００３−１７８７８２号公報（第４頁、第３図）

ところで、特許文献１に記載の水素ポンプにおいて、燃料電池の運転時に、水素オフガスの流速が遅いと液体貯留部に貯留された生成水は水素オフガスとともに液体貯留部から排出されず、該液体貯留部に貯留されたままとなる。ここで、燃料電池の運転が停止され、水素ポンプの運転が停止された後には、水素循環経路内に残留する生成水が配管を逆流し、水素ポンプに向かって逆流してくることがある。このとき、液体貯留部に生成水が貯留されたままとなっていると、逆流してきた生成水を液体貯留部で貯留することは不可能であるため、生成水は液体貯留部を超えてポンプ室内へ浸入してしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポンプ室内へ液体が浸入することを防止することができるポンプを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ハウジング内のポンプ室にガスを吸入し、前記ポンプ室からハウジング外へガスを吐出するポンプにおいて、前記ハウジングには、前記ポンプ室に吐出ポートを介して連通する吐出室と、該吐出室に連通し吐出室へ吐出されたガスをハウジング外へ吐出する吐出通路とが設けられ、前記吐出ポートと吐出通路との間に液体受け部を介在させ、前記吐出通路の吐出室側開口を前記液体受け部における前記吐出ポートの吐出室側開口よりも低い位置に形成したことを要旨とする。

この発明では、吐出室へ吐出されたガスに含まれる液体は、液体受け部に落下した後、吐出ポートの吐出室側開口より低い位置であり液体受け部にて開口する吐出通路から吐出室外へ排出され、吐出ポートに向かって流れることはない。このため、ポンプの運転中は、吐出ポートへ液体が浸入することなく、また、液体受け部に液体が貯留されることがない。吐出ポートの吐出室側開口は、吐出通路の吐出室側開口よりも高い位置に形成されているため、吐出通路から液体受け部へ液体が逆流しても該液体は吐出ポートの吐出室側開口より低い位置に貯留されるため、液体が吐出ポートへ直接浸入することを阻止することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のポンプにおいて、前記吐出通路の吐出室側開口は、前記吐出ポートの吐出室側開口よりも低く、かつ液体受け部の底部上面と吐出通路の吐出室側開口端の全部又は一部が同一高さとなる位置に形成されていることを要旨とする。この発明では、吐出通路の吐出室側開口は、その少なくとも一部が液体受け部の底部にて開口していることとなる。したがって、液体貯留部に落下した液体は、必ず液体受け部の底部へと流下するため、該液体受け部に落下した液体を吐出通路から吐出室外へ確実に排出することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のポンプにおいて、前記吐出室は、前記ポンプ室の上方に配置されていることを要旨とする。吐出室がポンプ室の上方に配置されていると、自重によって液体がポンプ室に落下して浸入しやすくなるが、請求項１又は請求項２に記載の発明により、液体が吐出ポートへ直接浸入することを阻止することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のポンプにおいて、前記吐出ポートは吐出ポート形成部に形成されているとともに、該吐出ポート形成部の上端面に吐出ポートの吐出室側開口が形成され、前記吐出ポート形成部の上端面と液体受け部の底部上面との間には段差が設けられていることを要旨とする。

この発明では、吐出ポート形成部の上端面と液体受け部の底部上面とを異なる面とすることができる。したがって、液体受け部の底部上面の液体が、該底部上面を流れて吐出ポートへ直接浸入することがなくなる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のポンプにおいて、前記液体受け部の底部にて液体が流下して集まる位置に吐出通路の吐出室側開口が形成されていることを要旨とする。この発明では、液体受け部内の液体をその自重により吐出通路の吐出室側開口に向かって流下させ、吐出通路から速やかに排出することが可能となる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のポンプにおいて、前記液体受け部の底部上面には、前記吐出通路の吐出室側開口に向かって下り傾斜する案内面が形成されていることを要旨とする。この発明では、案内面の傾斜によって、液体受け部内の液体をその自重により吐出通路の吐出室側開口に向かって流下させることができる。

本発明によれば、ポンプ室内へ液体が浸入することを防止することができる。

以下、本発明を燃料電池システムの水素循環用のルーツ式ポンプに具体化した一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
まず、燃料電池車が備える燃料電池システム１０について説明する。図２に示すように、燃料電池システム１０は、燃料電池１１、酸素供給手段１２、及び水素供給手段１３を備えている。燃料電池１１は、例えば固体高分子型の燃料電池からなり、酸素供給手段１２から供給される酸素と、水素供給手段１３から供給される水素とを反応させて直流の電気エネルギー（直流電力）を発生する。前記酸素供給手段１２は、圧縮空気を供給するためのコンプレッサ１４を備え、コンプレッサ１４は、燃料電池１１の酸素供給ポート（図示せず）に管路１５を介して連結され、管路１５の途中に加湿器１６が設けられている。

前記水素供給手段１３は、燃料電池１１で使用されなかった水素ガス（いわゆる水素オフガス）を循環使用するための水素循環用のポンプとして、ルーツ式ポンプ２１を備えている。すなわち、このルーツ式ポンプ２１は、ガスとしての水素オフガスを燃料電池１１へと再び供給するために設けられている。ルーツ式ポンプ２１は燃料電池１１の水素供給ポート（図示せず）に管路１８を介して連結され、燃料電池１１の水素排出ポート（図示せず）に管路１９を介して連結されている。また、水素供給手段１３は、水素源（水素ガス供給源）としての水素タンク２０を備えている。水素タンク２０は途中にレギュレータ（図示せず）を備えた管路１７を介して管路１８に連結されている。そして、ルーツ式ポンプ２１及び管路１８，１９により、燃料電池１１で使用されなかった水素オフガスを水素タンク２０から新たに供給される水素ガスとともに燃料電池１１に供給可能な水素循環経路が構成されている。

次に、前記ルーツ式ポンプ２１について説明する。なお、以下の説明においてルーツ式ポンプ２１の「前」「後」「上」「下」は、図１に示す矢印Ｙ１の方向を前後方向、図３に示す矢印Ｙ２の方向を上下方向とする。

図１及び図３に示すように、ルーツ式ポンプ２１は、ハウジングＨに電動モータＭが一体化されて外郭が構成されている。前記ハウジングＨは、ロータハウジング２２の前端にフロントハウジング２３が連結され、さらに、フロントハウジング２３にギヤハウジング２４が連結されて構成されている。なお、ロータハウジング２２、フロントハウジング２３及びギヤハウジング２４は、ねじ２６Ａによって共締めされている。

ハウジングＨにおいて、ロータハウジング２２とフロントハウジング２３との間にはポンプ室２５が囲み形成され、フロントハウジング２３とギヤハウジング２４との間にギヤ室Ｇが囲み形成されている。また、電動モータＭは、そのモータハウジングＭａが前記ハウジングＨの後端たるロータハウジング２２の後端に連結壁２７を介して連結されている。なお、ロータハウジング２２、連結壁２７及びモータハウジングＭａは、ねじ２６Ｂによって共締めされている。

ルーツ式ポンプ２１において、ロータハウジング２２の後側及びフロントハウジング２３には電動モータＭの駆動軸２８及び従動軸２９が回転可能に支持されている。駆動軸２８及び従動軸２９は互いに平行に配置されている。前記ポンプ室２５内にて、駆動軸２８には、双葉状をなす駆動ロータ３０が固定されており、従動軸２９には双葉状をなす従動ロータ３１が固定されている（図６参照）。そして、駆動ロータ３０と従動ロータ３１は、僅かの隙間を保って互いに噛合した状態でポンプ室２５に収容されている。また、駆動軸２８及び従動軸２９は、フロントハウジング２３を貫通してギヤ室Ｇ内に突出しており、駆動軸２８に固定された駆動ギア３２と、従動軸２９に固定された従動ギア３３とは噛合連結されている（図１参照）。

図３に示すように、ハウジングＨの下側であって、ロータハウジング２２の下側には、前記燃料電池１１から排出された水素オフガスを管路１９からポンプ室２５内へ吸入するための吸入ポート４０ａを備えた吸入部４０が形成されている。一方、ハウジングＨの上側であって、ロータハウジング２２の上側には、ポンプ室２５内に吸入された水素オフガスをポンプ室２５から吐出するための吐出ポート４６を備えた吐出部４１が形成されている。そして、このルーツ式ポンプ２１は、ポンプ室２５に対して前記吸入ポート４０ａが下方に位置し、ポンプ室２５に対して前記吐出ポート４６が上方に位置するように燃料電池システム１０に配置されている。また、燃料電池システム１０の水素循環経路において、前記吸入部４０（吸入ポート４０ａ）と連結された管路１９はルーツ式ポンプ２１の下方に配置され、吐出部４１（吐出ポート４６）と連結された管路１８はルーツ式ポンプ２１の上方に配置されている。

そして、上記構成のルーツ式ポンプ２１では、前記電動モータＭの回転駆動に基づき駆動軸２８が回転すると、駆動ギア３２と従動ギア３３との噛合連結を通じて従動軸２９が駆動軸２８とは異なる方向へ回転する。すると、ポンプ室２５内では、駆動ロータ３０と従動ロータ３１が位相差（９０度）をもって同期回転する。

燃料電池１１から排出された水素オフガスは、駆動ロータ３０と従動ロータ３１の同期回転に伴い管路１９を介して吸入部４０の吸入ポート４０ａからポンプ室２５内へ吸入される。その後、駆動ロータ３０及び従動ロータ３１の外面と、ポンプ室２５の内面とが協働することにより、ポンプ室２５内に吸入した水素オフガスが圧縮される。そして、駆動ロータ３０及び従動ロータ３１の回転運動に基づきポンプ室２５の吐出部４１側へ送り込まれた水素オフガスは該吐出部４１から管路１８へ吐出される。その後、管路１８へ吐出された水素オフガスは、水素タンク２０から新たに供給される水素ガスとともに管路１８から燃料電池１１に再供給される。

次に、前記吸入部４０及び吐出部４１について詳細に説明する。図３に示すように、前記吸入部４０は、ロータハウジング２２の下側を、該ロータハウジング２２の厚み方向（上下方向）に貫通した吸入ポート４０ａを備えている。この吸入ポート４０ａは、管路１９を介して燃料電池１１の水素排出ポートと連結され、燃料電池１１から排出された水素オフガスが前記管路１９を介して前記吸入部４０の吸入ポート４０ａからポンプ室２５内へ吸入される構成となっている。

図３に示すように、前記吐出部４１は、ロータハウジング２２の上面にハウジングカバー４３がねじ４４によって連結されることにより外郭が構成されている。なお、ロータハウジング２２の上面とハウジングカバー４３の下面との間には気密確保のためのＯリング５０が介在されている。そして、吐出部４１の内側において、ロータハウジング２２の上面とハウジングカバー４３の内側との間に吐出室５１が囲み形成され、この吐出室５１は前記ポンプ室２５の上方に配置されている。

図３〜図６に示すように、ロータハウジング２２の上面には、該ロータハウジング２２の平面視において略コ字状をなす液体受け部４７が、ロータハウジング２２をポンプ室２５側に凹ませて設けられている（図４参照）。また、ロータハウジング２２の上面において、液体受け部４７に囲まれた部位には吐出ポート形成部４５が形成されている。なお、前記液体受け部４７において、図４の矢印Ｙ３に示すように、駆動軸２８及び従動軸２９の軸方向に沿った方向を液体受け部４７の幅方向とする。また、液体受け部４７において、矢印Ｙ４に示すように駆動軸２８及び従動軸２９の軸心を通り、かつ駆動軸２８及び従動軸２９に直交する方向を液体受け部４７の長さ方向とする。そして、前記液体受け部４７の底部上面４９は、液体受け部４７の幅方向（矢印Ｙ３方向）に沿って前記吐出ポート形成部４５から離れるに従い下り傾斜して形成されている。この下り傾斜した液体受け部４７の底部上面４９により、生成水（液体）を液体受け部４７内から排出する方向へ案内する案内面４７ａが形成されている。

ロータハウジング２２の上面であって、前記吐出ポート形成部４５の上端面４５ａと案内面４７ａとの間には段差が設けられ、吐出ポート形成部４５の上端面４５ａと案内面４７ａとの間には高低差が設けられている。すなわち、吐出ポート形成部４５の上端面４５ａと、液体受け部４７の案内面４７ａとは同一平面上に位置せず、吐出ポート形成部４５の上端面４５ａは案内面４７ａより高い位置に形成されている。

前記吐出ポート形成部４５の中央には、該吐出ポート形成部４５及びロータハウジング２２を貫通して前記ポンプ室２５に連通する吐出ポート４６が形成されている。この吐出ポート４６は、その一方の開口たる吐出室側開口４６ａが吐出ポート形成部４５の上端面４５ａにて開口し、他方の開口たるポンプ室側開口４６ｂがポンプ室２５内に開口している（図３及び図６参照）。そして、この吐出ポート４６により、ポンプ室２５と吐出室５１とが連通している。

また、ロータハウジング２２の上側には、該ロータハウジング２２を駆動軸２８及び従動軸２９の軸方向に沿って貫通する吐出通路４８が形成されている。この吐出通路４８は、駆動軸２８及び従動軸２９に対して平行に延びて形成されている。また、この吐出通路４８は、その一方の開口たる吐出室側開口４８ａが前記液体受け部４７の案内面４７ａにて開口し、他方の開口に前記管路１８が連結されている。そして、この吐出通路４８は、管路１８を介して燃料電池１１の水素供給ポートと連結され、該吐出通路４８によって吐出室５１と燃料電池１１とが連通している。

吐出室５１内において、前記吐出ポート４６と吐出通路４８との間に前記液体受け部４７が配設されている。また、吐出通路４８の吐出室側開口４８ａは、液体受け部４７の長さ方向中央部であって、底部上面４９のなかでも最も低い位置（最下部）に形成されている。そして、吐出通路４８の吐出室側開口４８ａは、吐出ポート４６の吐出室側開口４６ａよりも低く、かつ液体受け部４７の底部上面４９と吐出通路４８の吐出室側開口４８ａの全部が同一高さとなる位置に形成されている。したがって、液体受け部４７内に入り込んだ生成水は、案内面４７ａによって吐出通路４８の吐出室側開口４８ａに向かって流下するように案内される。その結果、液体受け部４７内に入り込んだ生成水は、案内面４７ａによって吐出通路４８の吐出室側開口４８ａに向かって集まるようになっている。

さて、上記吐出部４１を備えたルーツ式ポンプ２１において、駆動ロータ３０及び従動ロータ３１の回転運動に基づきポンプ室２５の吐出部４１側へ送り込まれた水素オフガスは、吐出ポート４６を介して吐出室５１へと吐出される。そして、吐出室５１へと吐出された水素オフガスは、吐出通路４８を介してポンプ室２５外の管路１８へ吐出される。

ルーツ式ポンプ２１の運転時、吐出室５１へ吐出された水素オフガスが、ハウジングカバー４３下面及び液体受け部４７の壁面に衝突すると、水素オフガスに含まれる生成水は液体受け部４７に落下し、水素オフガスから除去される。そして、水素オフガスから除去された生成水は、液体受け部４７にて案内面４７ａによって吐出通路４８の吐出室側開口４８ａへ集まるように案内される。生成水は、吐出通路４８の吐出室側開口４８ａから該吐出通路４８内へと浸入し、吐出室５１外へ吐出される水素オフガスとともに液体受け部４７内から排出される。すなわち、ルーツ式ポンプ２１の運転時に、水素オフガスから除去された生成水が液体受け部４７内に貯留され続け、液体受け部４７が生成水によって満杯になることがない。

そして、燃料電池１１の運転が停止され、ルーツ式ポンプ２１が運転停止されると、ルーツ式ポンプ２１より上方の管路１８内に残留した生成水が該管路１８を流下してルーツ式ポンプ２１へと逆流してくる。そして、管路１８から逆流してきた生成水は、吐出通路４８内へ浸入し、該吐出通路４８を逆流して液体受け部４７内へと流下する。このとき、液体受け部４７内には生成水が貯留されていないため、液体受け部４７に生成水が逆流しても、該液体受け部４７にて生成水がオーバーフローして生成水が吐出ポート４６内に浸入するといった不具合は発生しない。

また、吐出ポート形成部４５の上端面４５ａに吐出ポート４６の吐出室側開口４６ａが形成され、該吐出ポート４６の吐出室側開口４６ａは、吐出通路４８の吐出室側開口４８ａよりも高い位置に形成されている。すなわち、吐出ポート４６の吐出室側開口４６ａと、吐出通路４８の吐出室側開口４８ａとの間には高低差が形成されている。また、液体受け部４７の底部上面４９たる案内面４７ａは、吐出通路４８の吐出室側開口４８ａから吐出ポート４６の吐出室側開口４６ａへ向かって上り傾斜している。このため、生成水が液体受け部４７内へ逆流してきても、該液体受け部４７内にて生成水が吐出ポート４６側へ流下することがなく、かつ、吐出ポート４６へ直接浸入することが阻止される。したがって、燃料電池１１の運転停止後に、管路１８から生成水が逆流してきても、生成水が吐出ポート４６からポンプ室２５内へ浸入することが無い。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）吐出通路４８の吐出室側開口４８ａは、吐出ポート４６の吐出室側開口４６ａよりも低い位置で液体受け部４７内に向かって開口形成されている。このため、燃料電池１１の運転中に、水素オフガスに含まれる生成水が液体受け部４７に落下しても、生成水は吐出通路４８から液体受け部４７外へ排出され、吐出ポート４６内へ生成水が浸入することを阻止することができるとともに、液体受け部４７に生成水が貯留されることがない。そして、ルーツ式ポンプ２１の運転停止後に、水素循環経路の管路１８からルーツ式ポンプ２１へ生成水が逆流しても、生成水を液体受け部４７内に一旦貯留することが可能となり、逆流した生成水が吐出ポート４６へ直接浸入することを阻止することができる。このため、水素循環経路から逆流した生成水がポンプ室２５内に浸入することを阻止することができ、仮に、燃料電池システム１０が低温雰囲気下に放置されてもポンプ室２５内にて生成水が凍結することを無くすことができる。その結果として、燃料電池１１の再始動の際に、凍結した生成水によって駆動ロータ３０及び従動ロータ３１が破損してしまう等の不具合が生じることなく燃料電池１１の再始動をスムーズに行うことができる。

（２）液体受け部４７から生成水を排出するための通路を水素オフガスの吐出通路４８とした。このため、液体受け部４７や吐出通路４８に残留する生成水をポンプ室２５から吐出される水素オフガスとともにルーツ式ポンプ２１外へ排出することができ、生成水をルーツ式ポンプ２１に残留しにくい構成とすることができる。そして、液体受け部４７や吐出通路４８に残留する生成水は、ルーツ式ポンプ２１の運転中にルーツ式ポンプ２１外へ排出される。このため、液体受け部４７や吐出通路４８に残留する生成水を、ルーツ式ポンプ２１の運転停止後に改めて湿度の低いガスを流通させて排出する必要がなく生成水の排出を容易とすることができる。

（３）吐出通路４８の吐出室側開口４８ａを、吐出ポート４６の吐出室側開口４６ａより低い位置であり、液体受け部４７の底部上面４９に吐出通路４８の吐出室側開口端全部が同一高さとなる位置に形成した。すなわち、吐出通路４８の吐出室側開口４８ａの全てが液体受け部４７の底部上面４９に開口している。そして、生成水は、自重によって液体受け部４７の底部へ必ず流下するため、液体受け部４７内に落下した生成水を吐出通路４８から吐出室５１外へ確実に排出することができる。

（４）吐出室５１がポンプ室２５の上方に配置されていると、その吐出室５１より上方に配置された管路１８から生成水が逆流しやすい環境となり、さらに、自重によって生成水がポンプ室２５に落下して浸入しやすくなる。この場合、吐出室５１内に液体受け部４７が設けられ、吐出ポート４６の吐出室側開口４６ａより低い位置に吐出通路４８の吐出室側開口４８ａが形成されていれば、生成水が吐出ポート４６からポンプ室２５内へ直接浸入することを阻止することができる。

（５）液体受け部４７の底部において、液体受け部４７内の生成水が流下して集まる位置に吐出通路４８の吐出室側開口４８ａを形成した。このため、液体受け部４７の生成水を効率良く排出することができる。

（６）吐出ポート４６から吐出された水素オフガスが吐出通路４８へ吐出されるまでの水素オフガスの流路途中に液体受け部４７が設けられている。このため、液体受け部４７内の生成水を水素オフガスとともに吐出通路４８へと送り出すことができ、生成水を液体受け部４７外へ確実に排出することができる。

（７）吐出通路４８の吐出室側開口４８ａと、吐出ポート４６の吐出室側開口４６ａとの間には高低差（段差）が形成されている。このため、吐出通路４８の吐出室側開口４８ａと、吐出ポート４６の吐出室側開口４６ａとが同一平面上に位置する場合と異なり、液体受け部４７に逆流した生成水を吐出ポート４６へ浸入することを阻止することができる。

（８）吐出室５１に液体受け部４７を設け、その液体受け部４７に吐出通路４８を設ける構成により、燃料電池１１の運転停止後に逆流した生成水をポンプ室２５内に浸入させないようにした。このため、逆流した生成水をポンプ室２５内に浸入させないために、ルーツ式ポンプ２１に弁を設けたり、大型の液体貯留部を設けたりする場合と比較してルーツ式ポンプ２１、ひいては燃料電池システム１０を小型化することができる。したがって、本実施形態のルーツ式ポンプ２１は、設置スペースの限られた燃料電池車に搭載するのに適している。

（９）液体受け部４７の底部上面４９には吐出通路４８の吐出室側開口４８ａに向かって下り傾斜する案内面４７ａが形成されている。このため、案内面４７ａにより液体受け部４７内の生成水を吐出通路４８へ向かわせて液体受け部４７外へ確実に排出することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 吐出部４１を図７に示す構成としてもよい。この吐出部４１において、ロータハウジング２２の上面には、吐出ポート形成部４５と該吐出ポート形成部４５の上端面４５ａから下り傾斜した傾斜面６０とが形成されている。そして、吐出ポート形成部４５の上端面４５ａより低い位置には、傾斜面６０を底部上面４９とする液体受け部４７が形成され、該液体受け部４７の底部最下部となる位置に吐出通路４８の吐出室側開口４８ａが形成されている。すなわち、実施形態とは異なり、吐出ポート形成部４５の上端面４５ａと液体受け部４７の底部上面（傾斜面６０）との間に段差が形成されていない。このように構成した場合、燃料電池１１の運転中に、水素オフガスに含まれる生成水が液体受け部４７に落下しても、生成水は傾斜面６０によって吐出通路４８へ向かって流下し、吐出通路４８から液体受け部４７外へ排出され、液体受け部４７に生成水が貯留されることがない。

○ 実施形態では、液体受け部４７をその平面視略コ字状に形成したが、液体受け部４７をその長さ方向両側から吐出通路４８に向かって徐々に先細となる形状に形成してもよい。すなわち、液体受け部４７を吐出通路４８の吐出室側開口４８ａに向かって生成水が集まる形状に変更してもよい。

○ 実施形態において、液体受け部４７の底部又は液体受け部４７そのものをスリバチ状に形成し、そのスリバチ状の底部の最下部に吐出通路４８の吐出室側開口４８ａを形成してもよい。

○ 実施形態において、液体受け部４７の底部上面４９を水平面とするとともに、該底部上面４９に吐出通路４８の吐出室側開口４８ａに向かって下り傾斜する案内溝を形成してもよい。

○ 実施形態において、液体受け部４７の底部上面４９を吐出通路４８の吐出室側開口４８ａに向かって下り傾斜させず、水平面に対して平行をなす平面に形成してもよい。
○ 実施形態において、図８の破線に示すように、吐出通路４８をその吐出室側開口４８ａが液体受け部４７の角部に開口するように形成してもよい。すなわち、吐出通路４８の吐出室側開口４８ａを、吐出ポート４６の吐出室側開口４６ａよりも低く、かつ液体受け部４７の底部上面４９と吐出通路４８の吐出室側開口端の一部が同一高さとなる位置に形成してもよい。又は図８の２点鎖線に示すように、吐出通路４８をその吐出室側開口４８ａが液体受け部４７の壁面に開口するように形成してもよい。このとき、吐出通路４８の吐出室側開口４８ａは、吐出ポート４６の吐出室側開口４６ａよりも低く、かつ液体受け部４７の底部上面４９と吐出通路４８の吐出室側開口端の一部が同一高さとなる位置に形成されている。

○ 実施形態において、吐出通路４８の吐出室側開口４８ａを液体受け部４７の底部以外の壁面に開口するように形成してもよい。
○ 実施形態において、吐出部４１をハウジングＨの下側に形成してもよい。このとき、ポンプ室２５の下方に吐出室５１が配置される。

○ 実施形態のルーツ式ポンプ２１を、燃料電池システム１０の酸素供給手段１２におけるコンプレッサ１４として使用して、ガスとしての酸素を移送してもよい。
○ 実施形態において、三葉状の駆動ロータ３０及び従動ロータ３１を用いたルーツ式ポンプ２１としてもよい。

○ 実施形態において、駆動ロータ３０及び従動ロータ３１を駆動軸２８及び従動軸２９の軸方向に複数個、取付固定した多段式のルーツ式ポンプ２１としてもよい。
○ 実施形態において、ポンプをルーツ式ポンプ２１ではなく、スクロール式に変更してもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（１）燃料電池車が備える燃料電池に供給される水素ガスを吸入して吐出する水素ポンプである請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載のポンプ。

（２）前記吐出ポートは吐出ポート形成部に形成されているとともに、該吐出ポート形成部の上端面に吐出通路の吐出室側開口が形成され、吐出ポート形成部の上端面と液体受け部の底部上面との間には傾斜が設けられている請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のポンプ。

実施形態のルーツ式ポンプを示す平断面図。 燃料電池システムの構成図。 実施形態のルーツ式ポンプを示す断面図。 ロータハウジングの上面を示す部分斜視図。 図４の５−５線断面図。 実施形態のルーツ式ポンプを示す断面図。 別例の吐出部を示す断面図。 別例の吐出部を示す断面図。

符号の説明

Ｈ…ハウジング、２１…ルーツ式ポンプ、２２…ハウジングを構成するロータハウジング、２５…ポンプ室、４５…吐出ポート形成部、４５ａ…上端面、４６…吐出ポート、４６ａ…吐出室側開口、４７…液体受け部、４７ａ…案内面、４８…吐出通路、４８ａ…吐出室側開口、４９…底部上面、５１…吐出室。

Claims (6)

1. ハウジング内のポンプ室にガスを吸入し、前記ポンプ室からハウジング外へガスを吐出するポンプにおいて、
   前記ハウジングには、前記ポンプ室に吐出ポートを介して連通する吐出室と、該吐出室に連通し吐出室へ吐出されたガスをハウジング外へ吐出する吐出通路とが設けられ、
   前記吐出ポートと吐出通路との間に液体受け部を介在させ、前記吐出通路の吐出室側開口を前記液体受け部における前記吐出ポートの吐出室側開口よりも低い位置に形成したことを特徴とするポンプ。
2. 前記吐出通路の吐出室側開口は、前記吐出ポートの吐出室側開口よりも低く、かつ液体受け部の底部上面と吐出通路の吐出室側開口端の全部又は一部が同一高さとなる位置に形成されている請求項１に記載のポンプ。
3. 前記吐出室は、前記ポンプ室の上方に配置されている請求項１又は請求項２に記載のポンプ。
4. 前記吐出ポートは吐出ポート形成部に形成されているとともに、該吐出ポート形成部の上端面に吐出ポートの吐出室側開口が形成され、前記吐出ポート形成部の上端面と液体受け部の底部上面との間には段差が設けられている請求項３に記載のポンプ。
5. 前記液体受け部の底部にて液体が流下して集まる位置に吐出通路の吐出室側開口が形成されている請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のポンプ。
6. 前記液体受け部の底部上面には、前記吐出通路の吐出室側開口に向かって下り傾斜する案内面が形成されている請求項５に記載のポンプ。

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