JP2007179894A - Exhaust gas dilution device of fuel cell - Google Patents

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幸司 安藤
Satoshi Mizutani
智 水谷
Hirokimi Sugiura
洋公 杉浦
Masanori Tanaka
雅典 田中
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas dilution device of a fuel cell of which dilution performance of hydrogen gas can be exhibited more stably at a higher level. <P>SOLUTION: Exhaust hydrogen gas from an anode electrode side is introduced to a storing body 10 via an introduction part 22 and the hydrogen gas is delivered into a cathode side exhaust pipe 32 from a lead-out part 42. In the storing body 10, a blocking members 44, 46 with blocking surfaces 48, 50 for blocking a flow of the hydrogen gas are alternately erected on mutually facing two inner surface parts out of inner surface parts of the storing body 10 in a direction of the hydrogen gas flow. A notch part 58 is provided at the blocking member 44 which is most proximal to the lead-out part 42. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池の排出ガス希釈装置に係り、特にアノード電極側から排出される水素ガスを、カソード電極側から排出される空気にて希釈して、大気中に排出する燃料電池の排出ガス希釈装置の改良された構造に関するものである。   The present invention relates to a fuel cell exhaust gas dilution device, and more particularly, to a fuel cell exhaust gas for diluting hydrogen gas discharged from the anode electrode side with air discharged from the cathode electrode side and discharging it to the atmosphere. It relates to an improved structure of the dilution device.

近年、環境に優しく、しかも発電効率の高い燃料電池が注目され、様々な用途への利用が試みられている。例えば、そのような燃料電池を駆動源として利用する燃料電池車が、次世代の自動車として期待され、実用化へ向けた動きが本格化してきている。   In recent years, fuel cells that are environmentally friendly and have high power generation efficiency have attracted attention and attempts have been made to use them for various purposes. For example, a fuel cell vehicle using such a fuel cell as a drive source is expected as a next-generation vehicle, and a movement toward practical use is in full swing.

ところで、よく知られているように、例えば、燃料電池車等に搭載される、純水素(以下、水素という)を燃料とした燃料電池システムにおいては、多くの場合、アノード電極側から排出された未使用の水素を含むガスを、再度、アノード電極側に供給する循環装置が設けられて、燃料水素の利用効率の向上が図られている。しかしながら、このアノード電極側からの排出ガスの循環装置による循環を長時間に亘って続けていると、窒素や発電時に生ずる生成水等の不純物が排出ガス中に増加してしまい、その結果、発電効率の低下が不可避的に惹起されることとなる。   By the way, as is well known, for example, in a fuel cell system using pure hydrogen (hereinafter referred to as hydrogen) as a fuel mounted on a fuel cell vehicle or the like, it is often discharged from the anode electrode side. A circulation device for supplying a gas containing unused hydrogen to the anode electrode side again is provided to improve the utilization efficiency of fuel hydrogen. However, if circulation of the exhaust gas from the anode electrode side by the circulation device is continued for a long time, impurities such as nitrogen and generated water generated during power generation increase in the exhaust gas. A decrease in efficiency is inevitably caused.

そこで、そのような燃料電池システムでは、パージ操作が間欠的に実施されて、不純物が増加した排出ガスが大気中に定期的に排出されるようになっているのであるが、このアノード電極側から排出される排出ガス中には、高濃度の水素ガスが含まれているため、そのような排出ガスの大気中への排出に際しては、それに含まれる水素ガスを安全上問題のない程度にまで希釈する必要があった。   Therefore, in such a fuel cell system, the purge operation is intermittently performed, and the exhaust gas with increased impurities is periodically discharged into the atmosphere. Since the exhaust gas to be discharged contains high-concentration hydrogen gas, when discharging such exhaust gas to the atmosphere, the hydrogen gas contained in the exhaust gas is diluted to a level that does not cause a safety problem. There was a need to do.

かかる状況下、アノード電極側から排出される水素ガスを、カソード電極側から排出される空気にて希釈して、大気中に排出するようにした燃料電池の排出ガス希釈装置(排出水素処理装置)が、下記特許文献1等において提案されている。この装置は、アノード電極側から排出される水素ガスの排出管が接続されて、かかる水素ガスが収容可能とされた収容体(水素希釈器)を有している。また、この収容体には、カソード電極側から排出される空気を大気中に排出するための空気排出管の上流側部位から分岐した分岐管が接続され、更に、収容体内のガスを外部に排出するための排出流路が、収容体と空気排出管の下流側部位とを連通するように接続されている。つまり、空気排出管に設けられたバイパス流路の途中に、収容体が設けられてなる構造とされている。   Under such circumstances, an exhaust gas dilution device (exhaust hydrogen treatment device) for a fuel cell in which hydrogen gas discharged from the anode electrode side is diluted with air discharged from the cathode electrode side and discharged into the atmosphere. Is proposed in the following Patent Document 1 and the like. This apparatus includes a container (hydrogen diluter) to which a hydrogen gas discharge pipe discharged from the anode electrode side is connected and which can store the hydrogen gas. In addition, a branch pipe branched from the upstream side portion of the air discharge pipe for discharging the air discharged from the cathode electrode side to the atmosphere is connected to the container, and further, the gas in the container is discharged to the outside. A discharge flow path is connected to communicate the container and the downstream portion of the air discharge pipe. That is, it is set as the structure by which a container is provided in the middle of the bypass flow path provided in the air exhaust pipe.

このような排出ガス希釈装置にあっては、収容体内に、アノード電極側から排出される水素ガスが導入されると共に、カソード電極側から排出される空気の一部が取り入れられることで、かかる水素ガスが、収容体内で、空気と混合せしめられるようになる。そして、そのような水素ガスと空気の混合ガスが、排出流路を通じて空気排出管内に導出せしめられることにより、水素ガスが、空気排出流管内の空気にて安全な濃度にまで希釈され得るように構成されている。   In such an exhaust gas diluting device, hydrogen gas discharged from the anode electrode side is introduced into the container, and part of the air discharged from the cathode electrode side is taken in, so that the hydrogen gas is discharged. The gas is allowed to mix with air in the containment. Then, such a mixed gas of hydrogen gas and air is led into the air discharge pipe through the discharge flow path so that the hydrogen gas can be diluted to a safe concentration with the air in the air discharge flow pipe. It is configured.

また、かかる排出ガス希釈装置では、水素ガスの流れを遮る遮蔽面を備えた複数の遮蔽板が、収容体内での水素ガスの流通方向において互いに所定距離を隔てて対向位置せしめられると共に、互いに対向する遮蔽板同士が、水素ガスの流通方向と直角な方向において対向位置する二つの内面のうちの一方と他方とに対してそれぞれ別個に立設されて、収容体内に、ジグザグ状のガス流路が形成されている。これにより、パージ圧に基づく所定の流速において収容体内に導入された水素ガスが、遮蔽板に衝突しつつ、流速を緩めながら、ジグザグ状の流路内を流通せしめられ、以て、かかる水素ガスと収容体内に存在する空気とが、より十分に混合されると共に、それら水素ガスと空気の混合ガスが、排出流路から空気排出管内に、可及的に少量ずつ導出せしめられるように工夫されている。そして、それにより、水素ガスの濃度が効率的に低下せしめられて、希釈性能の向上が図られるようになっているのである。   Further, in such an exhaust gas dilution device, the plurality of shielding plates having shielding surfaces that block the flow of hydrogen gas are opposed to each other with a predetermined distance in the flow direction of the hydrogen gas in the container, and are opposed to each other. Zigzag gas flow paths are formed in the container so that the shielding plates are separately provided with respect to one and the other of the two inner surfaces facing each other in a direction perpendicular to the direction of hydrogen gas flow. Is formed. As a result, the hydrogen gas introduced into the container at a predetermined flow rate based on the purge pressure is allowed to flow through the zigzag flow path while colliding with the shielding plate and slowing down the flow rate. And the air present in the container are mixed more sufficiently, and the hydrogen gas and air mixed gas are devised so that they can be led out as little as possible from the discharge flow path into the air discharge pipe. ing. As a result, the concentration of hydrogen gas is efficiently reduced, and the dilution performance is improved.

ところが、そのような従来の排出ガス希釈装置では、遮蔽板の配置形態からして、収容体内における水素ガスの流通方向に互いに対向する遮蔽板同士の間に形成される空間や、排出流路に最も近位の遮蔽板よりも水素ガス流通方向の下流側に位置する空間において、遮蔽板の遮蔽面とは反対側の面に接する部分やかかる面の近傍部分に水素ガスが流れ込み難く、それ故、それらの部分が、水素ガスと空気との混合空間としての利用が困難な、所謂デッドスペースとなり易いといった欠点が存していた。そして、特に、排出流路に最も近位の遮蔽部材よりも水素ガス流通方向の下流側空間に、大きなデッドスペースが存在していると、水素ガスを、排出流路から空気排出管内に導出する前に、収容体内の空気と均一に混合させることが困難となり、その結果として、水素ガスの希釈性能が不安定なものとなってしまう恐れがあったのである。   However, in such a conventional exhaust gas diluting device, in the arrangement form of the shielding plate, the space formed between the shielding plates facing each other in the flowing direction of the hydrogen gas in the container, or the exhaust flow path In the space located on the downstream side in the hydrogen gas flow direction with respect to the most proximal shielding plate, the hydrogen gas is difficult to flow into the portion in contact with the surface opposite to the shielding surface of the shielding plate or in the vicinity of the surface. However, there is a drawback that these portions are difficult to be used as a mixed space of hydrogen gas and air, and are easily a so-called dead space. In particular, when there is a large dead space in the downstream space in the hydrogen gas flow direction with respect to the shielding member closest to the discharge flow path, the hydrogen gas is led out from the discharge flow path into the air discharge pipe. Previously, it was difficult to uniformly mix with the air in the container, and as a result, the dilution performance of hydrogen gas could become unstable.

なお、下記特許文献2には、収容体内にジグザグ状の流路を形成する遮蔽板(仕切板)に多数の貫通孔を穿設し、収容体内に導入された水素ガスをジグザグ状の流路に沿って流通せしめると共に、それら貫通孔内を通じて流通せしめることにより、収容体内の全体において、水素ガスと空気との十分な混合を図るようにした技術が明らかにされている。しかしながら、そのように、多数の貫通孔が形成された遮蔽板にて水素ガスの流れを遮るようにすると、水素ガスの流れの圧力損失量が甚大なものとなり、それが、排出流路から空気排出管内への水素ガスのスムーズな導出の妨げとなるといった新たな問題が惹起されることとなる。   In Patent Document 2 below, a large number of through holes are formed in a shielding plate (partition plate) that forms a zigzag channel in the container, and hydrogen gas introduced into the container is passed through the zigzag channel. In addition, it has been clarified that the hydrogen gas and the air can be sufficiently mixed in the entire container by flowing along the through holes and through the through holes. However, when the flow of hydrogen gas is blocked by the shielding plate having a large number of through holes as described above, the pressure loss of the flow of hydrogen gas becomes enormous. A new problem will be caused that hinders the smooth outflow of hydrogen gas into the discharge pipe.

特開2002−289237号公報JP 2002-289237 A 特開2004−6183号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-6183

ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、アノード電極側から排出される水素ガスを、カソード電極側から排出される空気にて希釈するようにした燃料電池の排出ガス希釈装置において、水素ガスが収容される収容体内の全体で、かかる収容体内に存在する空気と水素ガスとをより十分に且つ効率的に混合せしめた上で、カソード電極側から排出される空気にて希釈することが出来、以て、より優れた水素ガスの希釈性能が更に安定的に発揮され得るようにした新規な構造を提供することにある。   Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is that the hydrogen gas discharged from the anode electrode side is the air discharged from the cathode electrode side. In the exhaust gas diluting device for a fuel cell that is diluted in the above, the air and hydrogen gas existing in the containing body are mixed sufficiently and efficiently in the whole containing body of the hydrogen gas. It is an object of the present invention to provide a novel structure that can be diluted with air exhausted from the cathode electrode side, so that more excellent hydrogen gas dilution performance can be exhibited more stably. .

そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、その要旨とするところは、アノード電極側から排出される水素ガスを収容可能な収容体と、該収容体に設けられた導入部及び導出部とを有し、該導入部を通じて、該水素ガスを該収容体内に導入する一方、カソード電極側から排出される空気が内部を流通せしめられて、一端部に設けられた排出口から該空気を大気中に排出せしめる空気流通管路内に、該収容体内に収容された該水素ガスを、該導出部を通じて導出して、該空気流通管路内の空気に混入せしめることにより、該水素ガスを該空気にて希釈して、大気中に排出するようにした燃料電池の排出ガス希釈装置において、前記収容体内を前記導入部から前記導出部に向かって流通せしめられる前記水素ガスの流れを遮る遮蔽面を備えた複数の遮蔽部材を、該収容体内において、該水素ガスの流通方向に所定距離を隔てて互いに対向位置せしめると共に、それら互いに対向する遮蔽部材のうちの一方を、該水素ガスの流通方向と交差する方向に対向位置せしめられた該収容体の二つの内面部分のうちの一方の内面部分に対して、それらのうちの他方の内面部分に向かって延びるように立設する一方、他方の遮蔽部材を、該他方の内面部分に対して、該一方の内面部分に向かって延びるように立設し、更に、それら複数の遮蔽部材のうち、少なくとも、前記導出部に最も近位の遮蔽部材に対して、その先端部から基部側に向かって所定長さで延びる切欠部を設けたことを特徴とする燃料電池の排出ガス希釈装置にある。   In the present invention, in order to solve such problems, the gist of the present invention is that a container capable of storing hydrogen gas discharged from the anode electrode side, and an introduction portion provided in the container. And introducing the hydrogen gas into the accommodating body through the introduction portion, while the air discharged from the cathode electrode side is circulated through the discharge port provided at the one end portion. The hydrogen gas accommodated in the container is led out through the lead-out section into the air circulation pipe that discharges the air into the atmosphere, and mixed with the air in the air circulation pipe, In the exhaust gas diluting device for a fuel cell, wherein hydrogen gas is diluted with the air and discharged into the atmosphere, the flow of the hydrogen gas circulated in the housing from the introduction portion toward the lead-out portion Shielding surface The plurality of shielding members provided are opposed to each other at a predetermined distance in the hydrogen gas flow direction in the housing body, and one of the mutually facing shield members is defined as the hydrogen gas flow direction. One of the two inner surface portions of the containing body that are opposed to each other in the intersecting direction is erected so as to extend toward the other inner surface portion, while the other shield. A member is erected so as to extend toward the one inner surface portion with respect to the other inner surface portion, and among the plurality of shielding members, at least a shielding member closest to the lead-out portion On the other hand, an exhaust gas dilution device for a fuel cell is provided with a notch extending from the tip portion toward the base side by a predetermined length.

すなわち、本発明に従う燃料電池の排出ガス希釈装置にあっては、複数の遮蔽部材によって、収容体内に、ジグザグ状のガス流路が形成されている。これによって、収容体内に導入された水素ガスが、遮蔽板に衝突しつつ、流速を緩めながら、ジグザグ状の流路内を流通せしめられて、かかる流路内で、空気と十分に混合されつつ、導出部を通じて、空気排出管路内に少量ずつ導出せしめられ得る。   That is, in the exhaust gas dilution device for a fuel cell according to the present invention, a zigzag gas flow path is formed in the housing body by the plurality of shielding members. As a result, the hydrogen gas introduced into the container is allowed to flow through the zigzag flow path while colliding with the shielding plate while reducing the flow velocity, and is sufficiently mixed with air in the flow path. Through the lead-out part, it can be led out little by little into the air exhaust pipe.

そして、本発明装置では、特に、少なくとも、導出部に最も近位の遮蔽部材に、その先端部から基部側に向かって所定長さで延びる切欠部が設けられているところから、ジグザグ状のガス流路を流通せしめられた水素ガスの一部が、導出部に最も近位の遮蔽部材の先端部を乗り越えて、導出部側に流通せしめられる一方、残りの水素ガスが、切欠部を通過して、導出部側に流通せしめられる。このとき、切欠部を通過した水素ガスは、大きな圧力損失を生ずることなく、導出部に最も近位の遮蔽部材における遮蔽面とは反対の面に接する空間部分やかかる面の近傍の空間部分等、従来装置ではデッドスペースとなっていた部分にスムーズに流れ込むようになって、かかるデッドスペースが有利に消失乃至は減少せしめられ得る。これにより、収容体内における、導出部に最も近位の遮蔽部材よりも水素ガス流通方向の下流側に位置する部分の全体が、水素ガスと空気との混合空間として十分に利用され得るようになり、以て、かかる下流側部分において、水素ガスと空気とが、十分に且つ均一に混合せしめられ得る。   In the device of the present invention, in particular, at least the shielding member closest to the lead-out portion is provided with a notch portion extending from the tip portion toward the base side by a predetermined length, so that the zigzag gas is provided. Part of the hydrogen gas circulated through the flow path passes over the tip of the shielding member closest to the lead-out part and is circulated to the lead-out part side, while the remaining hydrogen gas passes through the notch part. And distributed to the derivation unit side. At this time, the hydrogen gas that has passed through the notch does not cause a large pressure loss, and a space portion that is in contact with the surface opposite to the shielding surface of the shielding member closest to the lead-out portion, a space portion in the vicinity of the surface, etc. In the conventional apparatus, the dead space can be smoothly flowed into the dead space, and the dead space can be advantageously eliminated or reduced. As a result, the entire portion of the container located downstream of the shielding member closest to the lead-out portion in the hydrogen gas flow direction can be sufficiently utilized as a mixed space of hydrogen gas and air. Thus, hydrogen gas and air can be sufficiently and uniformly mixed in the downstream portion.

従って、かくの如き本発明に従う燃料電池の排出ガス希釈装置にあっては、収容体内に導入された水素ガスが、収容体の内部全体において、収容体内に存在する空気と、より十分に且つ効率的に混合せしめられた上で、空気流通管路内にスムーズに導出され、そこで、空気流通管路内の空気に混入せしめられて、希釈され得る。そして、それによって、水素ガスの希釈率が、より十分に且つ安定的に低下せしめられ得、以て、より優れた水素ガスの希釈性能が、更に一層安定的に発揮され得ることとなるのである。   Therefore, in the exhaust gas dilution device for a fuel cell according to the present invention as described above, the hydrogen gas introduced into the housing body is more sufficiently and efficient than the air present in the housing body in the entire interior of the housing body. After being mixed, it is smoothly led out into the air circulation pipe, where it can be mixed with the air in the air circulation pipe and diluted. As a result, the dilution rate of hydrogen gas can be more sufficiently and stably lowered, and therefore, more excellent hydrogen gas dilution performance can be exhibited even more stably. .

また、かかる本発明装置においては、水素ガスと空気との混合空間としての利用が困難若しくは不能なデッドスペースが収容体内に不可避的に形成される従来装置とは異なって、かかるデッドスペースが消失乃至は減少せしめられて、収容体の内部全体が、水素ガスと空気との混合空間として有効に利用され得るところから、従来装置に比して、収容体、ひいては装置全体の小型化が、水素ガスの希釈性能を損ねることなく、極めて有利に実現され得る。   Further, in the device of the present invention, unlike a conventional device in which a dead space that is difficult or impossible to use as a mixed space of hydrogen gas and air is inevitably formed in the container, such a dead space disappears or disappears. Since the entire interior of the container can be effectively used as a mixed space of hydrogen gas and air, the size of the container, and thus the entire apparatus, can be reduced compared to conventional devices. It can be realized very advantageously without impairing the dilution performance.

発明の態様Aspects of the Invention

ところで、本発明は、少なくとも、以下に列挙する如き各種の態様において、好適に実施され得るものである。   By the way, the present invention can be suitably implemented at least in various aspects as listed below.

(1) アノード電極側から排出される水素ガスを収容可能な収容体と、該収容体に設けられた導入部及び導出部とを有し、該導入部を通じて、該水素ガスを該収容体内に導入する一方、カソード電極側から排出される空気が内部を流通せしめられて、一端部に設けられた排出口から該空気を大気中に排出せしめる空気流通管路内に、該収容体内に収容された該水素ガスを、該導出部を通じて導出して、該空気流通管路内の空気に混入せしめることにより、該水素ガスを該空気にて希釈して、大気中に排出するようにした燃料電池の排出ガス希釈装置において、前記収容体内を前記導入部から前記導出部に向かって流通せしめられる前記水素ガスの流れを遮る遮蔽面を備えた複数の遮蔽部材を、該収容体内において、該水素ガスの流通方向に所定距離を隔てて互いに対向位置せしめると共に、それら互いに対向する遮蔽部材のうちの一方を、該水素ガスの流通方向と交差する方向に対向位置せしめられた該収容体の二つの内面部分のうちの一方の内面部分に対して、それらのうちの他方の内面部分に向かって延びるように立設する一方、他方の遮蔽部材を、該他方の内面部分に対して、該一方の内面部分に向かって延びるように立設し、更に、それら複数の遮蔽部材のうち、少なくとも、前記導出部に最も近位の遮蔽部材に、その先端部から基部側に向かって所定長さで延びる切欠部を設けたことを特徴とする燃料電池の排出ガス希釈装置。 (1) It has a container capable of storing hydrogen gas discharged from the anode electrode side, and an introduction part and a lead-out part provided in the container, and the hydrogen gas is introduced into the container through the introduction part. On the other hand, the air exhausted from the cathode electrode side is circulated through the inside, and is accommodated in the accommodating body in an air circulation conduit that exhausts the air to the atmosphere from an exhaust port provided at one end. A fuel cell in which the hydrogen gas is led out through the lead-out portion and mixed with the air in the air circulation pipe so that the hydrogen gas is diluted with the air and discharged into the atmosphere. In the exhaust gas diluting apparatus, a plurality of shielding members having shielding surfaces that block the flow of the hydrogen gas that is circulated in the housing body from the introduction portion toward the lead-out portion are disposed in the housing body. In the distribution direction of Of the two inner surface portions of the container that are positioned opposite to each other at a constant distance and one of the opposing shielding members is positioned to face each other in a direction crossing the flow direction of the hydrogen gas. One of the inner surface portions is erected so as to extend toward the other inner surface portion, while the other shielding member is directed toward the one inner surface portion with respect to the other inner surface portion. Further, among the plurality of shielding members, at least a shielding member closest to the lead-out portion is provided with a notch portion extending a predetermined length from the tip portion toward the base side. An exhaust gas dilution device for a fuel cell.

(2) 上記せる態様(1)において、前記収容体内における前記導出部に最も近位の遮蔽部材よりも前記水素ガスの流通方向下流側に、前記互いに対向する遮蔽部材間に形成される空間よりも大なる容積を有する空間が形成されていること。この本態様によれば、ジグザグ状のガス流路内を流通せしめられた水素ガスが、導出部に最も近位の遮蔽部材よりも水素ガス流通方向下流側に設けられた大容積の空間内において、効果的に拡散せしめられて、収容体内の空気と、より均一に混合せしめられ、その上で、空気流通管路内に導出せしめられ得る。そして、その結果として、水素ガスの希釈率が、更に一層安定的に低下せしめられ得ることとなる。 (2) In the aspect (1) described above, a space formed between the shielding members facing each other on the downstream side in the hydrogen gas flow direction than the shielding member closest to the lead-out portion in the container. A space having a large volume is formed. According to this aspect, the hydrogen gas circulated in the zigzag gas flow path is in a large volume space provided on the downstream side in the hydrogen gas flow direction from the shielding member closest to the lead-out portion. Can be effectively diffused and more evenly mixed with the air in the containment and then led into the air flow conduit. As a result, the dilution rate of hydrogen gas can be more stably reduced.

(3) 上記態様(1)又は態様(2)において、前記導出部に最も近位の遮蔽部材に対して、前記切欠部が複数設けられると共に、それら複数の切欠部が、前記水素ガスの流通方向と直角な方向に並んで位置せしめられていること。かかる本態様によれば、ジグザグ状のガス流路内を流通せしめられた水素ガスが、導出部に最も近位の遮蔽部材における互いに隣り合う切欠部の間に位置する部分に衝突しつつ、それら隣り合う切欠部内をそれぞれ通過せしめられるようになる。このとき、かかる遮蔽部材の遮蔽面とは反対側に、水素ガスの小さな渦流が幾つも形成され、それによって、水素ガスの拡散及び空気との混合が、より効率的に且つ十分に行われ得る。そして、その結果として、水素ガスの希釈性能が、更に効果的に高められ得ることとなる。 (3) In said aspect (1) or aspect (2), with respect to the shielding member nearest to the said derivation | leading-out part, while the said notch part is provided with two or more, these notch parts are the distribution | circulation of the said hydrogen gas Being positioned side by side in a direction perpendicular to the direction. According to this aspect, the hydrogen gas circulated in the zigzag gas flow path collides with portions located between the adjacent notches in the shielding member closest to the lead-out portion, and these It will be possible to pass through the adjacent notches. At this time, a number of small vortexes of hydrogen gas are formed on the side opposite to the shielding surface of the shielding member, whereby hydrogen gas diffusion and mixing with air can be performed more efficiently and sufficiently. . As a result, the hydrogen gas dilution performance can be further effectively improved.

(4) 上記せる態様(1)乃至は態様(3)のうちの何れか一つにおいて、前記導出部に最も近位の遮蔽部材に設けられた前記切欠部の総開口面積が、かかる遮蔽部材の前記遮蔽面の面積に対して、10%以上で且つ30%未満の割合となる値に設定されていること。このような本態様によれば、水素ガスの希釈率が、より十分に且つ安定的に低下せしめられ得る。 (4) In any one of the modes (1) to (3) described above, the total opening area of the notch portion provided in the shielding member closest to the lead-out portion is the shielding member. It is set to a value that is 10% or more and less than 30% with respect to the area of the shielding surface. According to this embodiment, the dilution rate of hydrogen gas can be more sufficiently and stably reduced.

(5) 上記せる態様(1)乃至は態様(4)のうちの何れか一つにおいて、前記遮蔽部材が、その先端面と前記二つの内面部分のうちの該先端面と対向する内面部分との間のみに、前記導入部から前記導出部に向かって流通せしめられる前記水素ガスの流れを許容する通孔が形成されるように立設されて、かかる水素ガスの流れが、該通孔以外において、該遮蔽部材により遮られるようになっていること。この本態様によれば、水素ガスが、複数の遮蔽部材にて収容体内に形成されるジグザグ状のガス流路内を確実に流通せしめられ、それによって、かかるガス流路内での水素ガスと空気との混合が、より効率的に且つ十分に行われ得ることとなる。 (5) In any one of the modes (1) to (4) described above, the shielding member includes an inner surface portion facing the tip surface of the tip surface and the two inner surfaces. Is formed so as to form a through-hole allowing the flow of the hydrogen gas circulated from the introduction portion toward the lead-out portion, and the flow of the hydrogen gas is other than the through-hole. In this case, it is shielded by the shielding member. According to this aspect, the hydrogen gas can be reliably circulated in the zigzag gas flow path formed in the housing body by the plurality of shielding members, and thereby the hydrogen gas in the gas flow path Mixing with air can be performed more efficiently and sufficiently.

(6) 上記せる態様(1)乃至は態様(5)のうちの何れか一つにおいて、前記複数の遮蔽部材のうち、前記導入部に最も近位の遮蔽部材が、前記収容体における該導入部の形成部位に、前記遮蔽面を対向させて、位置せしめられていること。この本態様によれば、導入部を通じて収容体内に導入された水素ガスの流れが、導入部に最も近位の遮蔽部材の遮蔽面にて、より確実に遮られ、それによって、かかる水素ガスが、収容体内の空気と、より十分に混合せしめられ得る。 (6) In any one of the modes (1) to (5) described above, of the plurality of shielding members, the shielding member closest to the introduction part is the introduction member in the container. It is positioned with the shielding surface facing the part forming portion. According to this aspect, the flow of hydrogen gas introduced into the container through the introducing portion is more reliably blocked by the shielding surface of the shielding member closest to the introducing portion, whereby the hydrogen gas is It can be mixed more thoroughly with the air in the container.

(7) 上記の態様(1)乃至は態様(6)のうちの何れか一つにおいて、前記収容体の前記二つの内面部分が、上下方向において互いに対向位置する上部内面部分と下部内面部分とにて構成されて、前記複数の遮蔽部材が、該上部内面部分と該下部内面部分とに対してそれぞれ立設されていること。このような本態様では、収容体内に、複数の遮蔽部材にて、ガス流路が、上下方向においてジグザグ状に延びるように形成され、それに沿って、水素ガスが、上下方向においてジグザグ状に流通せしめられるようになる。それ故、例えば、複数の遮蔽部材が、水平方向に対向位置する二つの側面部分に立設されることで、収容体内に、水平方向にジグザグ状に延びるように形成されたガス流路内を、小さな流量乃至は流速にて収容体内に導入された水素ガスが、比重が小さいために、ガス流路(収容体内)の上部側部分のみにおいて流通せしめられる場合とは異なって、収容体内に導入された水素ガスの流量乃至は流速が小さい場合にあっても、かかる水素ガスが、ガス流路の全体に亘って強制的に且つ効果的に流通せしめられ得る。その結果として、ガス流路内で、水素ガスと空気とが、より十分に混合され得ることとなる。 (7) In any one of the above aspects (1) to (6), the two inner surface portions of the container are an upper inner surface portion and a lower inner surface portion that are opposed to each other in the vertical direction. The plurality of shielding members are respectively provided upright with respect to the upper inner surface portion and the lower inner surface portion. In this embodiment, the gas flow path is formed in the container so as to extend in the zigzag shape in the vertical direction by the plurality of shielding members, and along this, the hydrogen gas flows in the zigzag shape in the vertical direction. You will be tempted. Therefore, for example, a plurality of shielding members are erected on the two side portions opposed to each other in the horizontal direction, so that the inside of the gas passage formed in the container so as to extend in the zigzag shape in the horizontal direction. Unlike the case where the hydrogen gas introduced into the container at a small flow rate or flow rate is circulated only in the upper part of the gas flow path (container) due to its low specific gravity, it is introduced into the container. Even when the flow rate or flow rate of the generated hydrogen gas is small, the hydrogen gas can be forcedly and effectively circulated throughout the gas flow path. As a result, hydrogen gas and air can be mixed more sufficiently in the gas flow path.

(8) 上記せる態様(1)乃至は態様(7)のうちの何れか一つにおいて、前記収容体が、水平方向において互いに対向位置する第一の側部内面部分と第二の側部内面部分とを有すると共に、前記空気流通管路が、前記空気の流通方向の上流側と下流側とにそれぞれ位置する上流側管路と下流側管路とに分割された分割構造を有して構成され、該上流側管路が、その下流側の先端部において、該第一の側部内面部分の下部を貫通して、前記収容体内に突入位置せしめられ、且つ該収容体内に位置する該上流側管路の先端開口部が、該第二の側部内面部分に、その下部を貫通して形成された接続孔との間に所定の間隙を形成する位置において、該接続孔に向かって開口するように配置される一方、該下流側管路が、該収容体内に連通するように、該第二の側部内面部分の該接続孔に接続されて、該空気流通管路内を流通せしめられる前記空気が、該上流側管路の先端開口部から、該下流側管路内に向かって吹き出されるように構成され、そして、前記導出部が、該上流側管路の先端開口部と該第二の側部内面部分の接続孔との間に形成される前記間隙にて構成されて、前記収容体内に収容された前記水素ガスが、該上流側管路の先端開口部から該下流側管路内に向かって吹き出される前記空気内に、該導出部を通じて混入されるようになっていること。 (8) In any one of the above-described modes (1) to (7), the container includes a first side inner surface portion and a second side inner surface that are opposed to each other in the horizontal direction. And the air flow pipe has a divided structure that is divided into an upstream pipe and a downstream pipe located on the upstream side and the downstream side in the air flow direction, respectively. And the upstream pipe line penetrates the lower part of the inner surface portion of the first side portion at the downstream end portion thereof, enters the containing body, and is located in the containing body. The opening at the front end of the side conduit opens toward the connection hole at a position where a predetermined gap is formed between the inner surface of the second side and the connection hole formed through the lower part. While the downstream pipe line communicates with the container. The air that is connected to the connection hole in the inner surface portion of the second side portion and circulates in the air circulation pipe line enters the downstream pipe line from the tip opening of the upstream pipe line. And the lead-out portion is constituted by the gap formed between the tip opening of the upstream side pipe line and the connection hole of the inner surface portion of the second side portion. Then, the hydrogen gas accommodated in the accommodating body is mixed into the air blown out from the front end opening of the upstream pipeline toward the downstream pipeline through the outlet. It has become.

このような本態様においては、例えば、空気流通管路にバイパス流路を設け、このバイパス流路の途中に収容体を設ける場合とは異なって、そのようなバイパス流路を介在せしめることなく、空気流通管路と収容体とを直接に接続し、収容体内で混合せしめられた水素ガスと空気との混合ガスを、導出部から空気流通管路内に導出せしめて、空気流通管路内の空気にて希釈することが出来る。従って、バイパス流路の省略に伴う部品点数の削減と装置全体のコンパクト化とが、効果的に図られ得ることとなる。   In this embodiment, for example, a bypass channel is provided in the air circulation pipe, and unlike the case where a container is provided in the middle of the bypass channel, such a bypass channel is not interposed. The air circulation pipe and the container are directly connected, and the mixed gas of hydrogen gas and air mixed in the container is led out from the lead-out section into the air circulation pipe. Can be diluted with air. Therefore, the reduction in the number of parts accompanying the omission of the bypass channel and the compactness of the entire apparatus can be effectively achieved.

(9) 上記せる態様(8)において、前記収容体の下部内面部分に対して前記遮蔽部材が立設されると共に、該下部内面部分に立設された遮蔽部材の下端部に、液体が流通可能な貫通孔が設けられていること。この本態様によれば、アノード電極側から排出されて、収容体内に導入された生成水が、下部内面部分に立設された遮蔽部材の貫通孔を通じて、導出部側に向かってスムーズに流動せしめられ得る。従って、かかる生成水の流れが、下部内面部分に立設された遮蔽部材によって邪魔されるようなことが有利に回避され得て、生成水の収容体内での貯留及び凍結が、より効果的に防止され得る。 (9) In the above aspect (8), the shielding member is erected with respect to the lower inner surface portion of the container, and the liquid flows through the lower end portion of the shielding member erected on the lower inner surface portion. Possible through-holes are provided. According to this aspect, the generated water discharged from the anode electrode side and introduced into the housing body smoothly flows toward the outlet portion side through the through hole of the shielding member standing on the lower inner surface portion. Can be. Therefore, it can be advantageously avoided that the flow of the generated water is obstructed by the shielding member standing on the lower inner surface portion, and the storage and freezing of the generated water in the container are more effective. Can be prevented.

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。   Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、図1乃至図3には、本発明に従う構造を有する、燃料電池車に装着された燃料電池の排出ガス希釈装置の一実施形態が、互いに異なる断面形態において、それぞれ概略的に示されている。それらの図から明らかなように、本実施形態の燃料電池の排出ガス希釈装置は、全体として、両側有底の略角筒形状を呈する、金属製又は樹脂製の収容体10を有している。   First, FIG. 1 to FIG. 3 schematically show one embodiment of an exhaust gas dilution device for a fuel cell mounted on a fuel cell vehicle having a structure according to the present invention in different cross-sectional configurations. Yes. As is clear from these drawings, the exhaust gas dilution device of the fuel cell according to the present embodiment has a metal or resin container 10 having a substantially rectangular tube shape with bottoms on both sides as a whole. .

より具体的には、収容体10は、燃料電池車への装着状態下で、車両の前後方向(図1及び図2における左右方向)に延びる筒壁部11を有している。また、この筒壁部11は、全体として略角筒形状を呈し、上下方向に対向位置する上及び下側壁部12,13と、左右方向に対向位置する左及び右側壁部14,15とから成っている。そして、このような筒壁部11の前方側開口部(図1及び図2における左側の開口部)と後方側開口部(図1及び図2における右側の開口部)が、前及び後底壁部16,17にて、それぞれ閉塞せしめられている。   More specifically, the container 10 has a cylindrical wall portion 11 that extends in the front-rear direction of the vehicle (the left-right direction in FIGS. 1 and 2) when mounted on the fuel cell vehicle. The cylindrical wall portion 11 has a substantially rectangular tube shape as a whole, and includes upper and lower wall portions 12 and 13 opposed to each other in the vertical direction, and left and right wall portions 14 and 15 opposed to each other in the horizontal direction. It is made up. And the front side opening part (left side opening part in FIG.1 and FIG.2) and rear side opening part (right side opening part in FIG.1 and FIG.2) of such a cylinder wall part 11 are front and back bottom walls. The parts 16 and 17 are respectively closed.

かくして、収容体10が、筒壁部11と前及び後底壁部16,17とを一体的に有する略矩形の筐体にて構成され、且つその内部が、かかる筒壁部11の上及び下側壁部12,13と左及び右側壁部14,15と前及び後底壁部16,17とにて囲まれて、外部から密閉された、十分に大きな容積を有する収容空間18とされている。また、かかる収容体10においては、収容空間18の内面を構成する上及び下側壁部12,13と左及び右側壁部14,15と前及び後底壁部16,17のそれぞれの内面が、凹凸のない平坦面とされている。なお、以下からは、本実施形態に係る排出ガス希釈装置の構造の理解を容易とするために、便宜上、前底壁部16の側を前方側と言い、また、後底壁部17の側を後方側と言うこととする。   Thus, the container 10 is configured by a substantially rectangular casing integrally including the cylindrical wall portion 11 and the front and rear bottom wall portions 16 and 17, and the interior thereof is above the cylindrical wall portion 11 and The housing space 18 is surrounded by the lower side wall portions 12 and 13, the left and right side wall portions 14 and 15, and the front and rear bottom wall portions 16 and 17 and is sealed from the outside and has a sufficiently large volume. Yes. Further, in the container 10, the inner surfaces of the upper and lower side wall portions 12, 13 and the left and right side wall portions 14, 15 and the front and rear bottom wall portions 16, 17 constituting the inner surface of the accommodating space 18, It is a flat surface without unevenness. Hereinafter, in order to facilitate understanding of the structure of the exhaust gas dilution apparatus according to the present embodiment, for convenience, the front bottom wall portion 16 side is referred to as the front side, and the rear bottom wall portion 17 side. Is referred to as the rear side.

そして、収容体10においては、前底壁部16の右側上部部位に、それを貫通するガス導入口22が、小径の円形状を有して設けられている。また、前底壁部16の左側下部部位には、それを貫通する挿通孔24が、大径の円形状をもって形成されている。   In the container 10, the gas inlet 22 that penetrates the front bottom wall portion 16 is provided in the upper right portion of the front bottom wall portion 16 so as to have a small-diameter circular shape. Further, an insertion hole 24 penetrating through the lower left portion of the front bottom wall portion 16 is formed with a large-diameter circular shape.

一方、収容体10の後底壁部17の左側下部部位において、前底壁部16の挿通孔24の形成位置と前後方向において対応する位置には、挿通孔24と実質的に同じか若しくはそれよりも大きな径を有する円形状のガス排出口26が、挿通孔24と同軸上において、後底壁部17を貫通して、形成されている。また、このガス排出口26は、後底壁部17の内面の最も下側において、収容空間18内に開口する位置に配設されている。それによって、かかるガス排出口26の内周面のうち、最も下側に位置する下部内周面部分28が、収容体10における下側壁部13の平面からなる内面と面一とされている。つまり、ガス排出口26の下部内周面部分28と収容体10の内側下底面20とが、段差のない連続面とされているのである。   On the other hand, in the lower left portion of the rear bottom wall portion 17 of the container 10, the position corresponding to the formation position of the insertion hole 24 in the front bottom wall portion 16 in the front-rear direction is substantially the same as that of the insertion hole 24. A circular gas outlet 26 having a larger diameter is formed so as to penetrate the rear bottom wall portion 17 coaxially with the insertion hole 24. Further, the gas discharge port 26 is disposed at a position opening in the accommodation space 18 on the lowermost side of the inner surface of the rear bottom wall portion 17. Accordingly, the lower inner peripheral surface portion 28 located on the lowermost side of the inner peripheral surface of the gas discharge port 26 is flush with the inner surface formed by the plane of the lower side wall portion 13 in the container 10. That is, the lower inner peripheral surface portion 28 of the gas discharge port 26 and the inner lower bottom surface 20 of the container 10 are continuous surfaces having no step.

そして、収容体10の前底壁部16に設けられたガス導入口22には、図示しない燃料電池のアノード電極側から延出するアノード側排気管30が、接続されている。これにより、燃料電池のアノード電極側からパージ操作にて間欠的に排出される水素ガスの全量が、ガス導入口22を通じて収容体10の収容空間18内に導入されるようになっている。このことから明らかなように、ここでは、ガス導入口22にて、導入部が、構成されている。   An anode exhaust pipe 30 extending from the anode electrode side of the fuel cell (not shown) is connected to the gas inlet 22 provided in the front bottom wall portion 16 of the container 10. As a result, the entire amount of hydrogen gas intermittently discharged by the purge operation from the anode electrode side of the fuel cell is introduced into the accommodating space 18 of the accommodating body 10 through the gas inlet 22. As is apparent from this, the introduction part is configured at the gas introduction port 22 here.

また、収容体10には、図示しない燃料電池のカソード電極側から延出し、そこから排出される空気が、アノード電極側から排出される水素ガスよりも十分に大なる流量において、常時、流通せしめられるカソード側排気管32が、前底壁部16に設けられた挿通孔24と後底壁部17に設けられたガス排出口26とに挿通せしめられた状態で、接続されている。   In addition, in the container 10, air that extends from the cathode electrode side of a fuel cell (not shown) and is discharged from the cathode is always circulated at a flow rate sufficiently higher than hydrogen gas discharged from the anode electrode side. The cathode side exhaust pipe 32 is connected in a state of being inserted through the insertion hole 24 provided in the front bottom wall portion 16 and the gas discharge port 26 provided in the rear bottom wall portion 17.

すなわち、ここでは、カソード側排気管32が、空気の流通方向の上流側部分を構成し、一端部において燃料電池のカソード電極側に接続された上流側排気管34と、その下流側部分を構成し、一端部において大気中に開口する下流側排気管36とからなる分割構造を有している。また、下流側排気管36は、内径が、上流側排気管34の内径よりも所定寸法だけ大きく、且つガス排出口26の径と同一の大きさとされている。   That is, here, the cathode side exhaust pipe 32 constitutes an upstream side portion in the air flow direction, and constitutes an upstream side exhaust pipe 34 connected to the cathode electrode side of the fuel cell at one end portion and a downstream side portion thereof. And it has the division | segmentation structure which consists of the downstream exhaust pipe 36 opened to air | atmosphere in one end part. Further, the downstream side exhaust pipe 36 has an inner diameter that is larger than the inner diameter of the upstream side exhaust pipe 34 by a predetermined dimension and is the same size as the diameter of the gas exhaust port 26.

そして、カソード側排気管32の下流側排気管36が、ガス排出口26に対して同軸上に位置せしめられた状態で、軸方向一方側の端面において、後底壁部17の外面に当接せしめられて、固着されている。これにより、下流側排気管36が、ガス排出口26に対して、収容体10内の収容空間18を大気中に連通するように接続されている。そしてまた、このような下流側排気管36のガス排出口26に対する接続状態下で、それら下流側排気管36とガス排出口26の内周面同士が、全周に亘って段差のない連続面とされており、以て、下流側排気管36の内周面のうち、最も下側に位置する下部内周面部分38と収容体10の内側下底面20も、ガス排出口26の下部内周面部分28を介した、段差のない連続面とされている。   The downstream exhaust pipe 36 of the cathode side exhaust pipe 32 is in contact with the outer surface of the rear bottom wall portion 17 at the end face on one side in the axial direction with the exhaust pipe 36 positioned coaxially with respect to the gas discharge port 26. It is squeezed and fixed. Thereby, the downstream exhaust pipe 36 is connected to the gas outlet 26 so as to communicate the housing space 18 in the housing body 10 to the atmosphere. In addition, under such a connection state of the downstream exhaust pipe 36 to the gas exhaust port 26, the inner peripheral surfaces of the downstream exhaust pipe 36 and the gas exhaust port 26 are continuous surfaces having no step over the entire circumference. Therefore, among the inner peripheral surface of the downstream side exhaust pipe 36, the lowermost inner peripheral surface portion 38 and the inner lower bottom surface 20 of the container 10 are also located in the lower portion of the gas exhaust port 26. It is a continuous surface with no step through the peripheral surface portion 28.

また、カソード側排気管32の上流側排気管34は、空気流通方向下流側の先端部において、挿通孔24に挿通せしめられて、収容空間18内に、突入せしめられている。そして、この上流側排気管34の収容空間18内への突入部位は、ガス排出口26に向かって、その同軸上において真っ直ぐに延出せしめられている。これによって、上流側排気管34の先端開口部40が、ガス排出口26及びそれに接続された下流側排気管36内に向かって開口せしめられており、以て、上流側排気管34内を流通せしめられた空気が、先端開口部40から、ガス排出口26及び下流側排気管36内に向かって、常時、真っ直ぐに吹き出されるようになっている。   Further, the upstream side exhaust pipe 34 of the cathode side exhaust pipe 32 is inserted through the insertion hole 24 at the distal end portion on the downstream side in the air circulation direction, and is inserted into the accommodation space 18. The portion of the upstream exhaust pipe 34 that enters the housing space 18 extends straight toward the gas outlet 26 on the same axis. As a result, the front end opening 40 of the upstream side exhaust pipe 34 is opened toward the gas exhaust port 26 and the downstream side exhaust pipe 36 connected thereto, and thus flows through the upstream side exhaust pipe 34. The squeezed air is always blown out straight from the front end opening 40 toward the gas outlet 26 and the downstream exhaust pipe 36.

さらに、そのような上流側排気管34にあっては、収容空間18内への突入部位が、その外周面の下部部位を収容体10の前記内側下底面20に接触させ、且つ先端面を、収容空間18内における後底壁部17から前底壁部16側に所定距離隔てた個所に位置させた状態で、配置されている。これによって、収容空間18内の下部側における上流側排気管34の先端開口部40とガス排出口26との間に、かかる先端開口部40からガス排出口26に向かって吹き出される空気の流通路となる間隙42が、所定長さをもって形成されている。   Further, in such an upstream side exhaust pipe 34, a portion that enters into the accommodating space 18 has a lower portion of the outer peripheral surface thereof in contact with the inner lower bottom surface 20 of the accommodating body 10, and a tip end surface thereof, The housing space 18 is disposed in a state of being positioned at a predetermined distance from the rear bottom wall portion 17 to the front bottom wall portion 16 side. Accordingly, the air blown from the front end opening 40 toward the gas exhaust port 26 between the front end opening 40 and the gas exhaust port 26 of the upstream side exhaust pipe 34 on the lower side in the accommodation space 18. A gap 42 serving as a path is formed with a predetermined length.

かくして、本実施形態の排出ガス希釈装置においては、カソード側排気管32の上流側排気管34内を流通せしめられるカソード電極側からの排出空気が、上流側排気管34の先端開口部40から、間隙42を経て、ガス排出口26に流入せしめられ、更に、このガス排出口26に接続された下流側排気管36を通じて、大気中に排出されるようになっている。   Thus, in the exhaust gas dilution device of the present embodiment, the exhaust air from the cathode electrode side that circulates in the upstream exhaust pipe 34 of the cathode side exhaust pipe 32 flows from the tip opening 40 of the upstream exhaust pipe 34. The gas flows into the gas discharge port 26 via the gap 42 and is further discharged into the atmosphere through the downstream exhaust pipe 36 connected to the gas discharge port 26.

また、その一方で、パージ操作により、アノード側排気管30を通じて、ガス導入口22から収容空間18内に間欠的に導入される水素ガスが、パージ圧によって、ガス排出口26及び間隙42に向かって流動せしめられ、そして、この間隙42内で、カソード側排気管32の上流側排気管34から下流側排気管36に向かって吹き出される空気に押し込まれるようにして、流入せしめられるように構成されている。更に、間隙42内が、空気の流動により、間隙42以外の収容空間18部分よりも低圧とされているため、パージ圧がゼロとなった後においても、収容空間18内に存在する水素ガスが、間隙42内に吸い込まれるようになっている。   On the other hand, the hydrogen gas intermittently introduced from the gas inlet 22 into the accommodating space 18 through the anode-side exhaust pipe 30 by the purge operation is directed toward the gas outlet 26 and the gap 42 by the purge pressure. In the gap 42, the air is blown into the air blown from the upstream side exhaust pipe 34 of the cathode side exhaust pipe 32 toward the downstream side exhaust pipe 36. Has been. Furthermore, since the inside of the gap 42 is set to a pressure lower than that of the accommodation space 18 other than the gap 42 due to the flow of air, the hydrogen gas existing in the accommodation space 18 remains even after the purge pressure becomes zero. , And is sucked into the gap 42.

このように、本実施形態では、収容空間18内に導入される水素ガスの全量が、間隙42内に流入せしめられることで、カソード側排気管32内に導出せしめられ、それにより、カソード側排気管32内を流通する空気に混入せしめられて、かかる空気にて希釈され、更に、この希釈された水素ガスが、空気と共にカソード側排気管32における下流側排気管36の末端開口部を通じて、大気中に排出され得るようになっているのである。   Thus, in the present embodiment, the entire amount of hydrogen gas introduced into the accommodation space 18 is led into the cathode side exhaust pipe 32 by being caused to flow into the gap 42, thereby causing the cathode side exhaust gas to flow out. The hydrogen gas mixed in the air flowing through the pipe 32 is diluted with the air, and the diluted hydrogen gas is mixed with the air through the end opening of the downstream side exhaust pipe 36 in the cathode side exhaust pipe 32. It can be discharged inside.

これらのことから明らかなように、本実施形態では、間隙42にて、導出部が構成されている。また、カソード側排気管32にて、空気流通管路が構成されていると共に、上流側排気管34と下流側排気管36とにて、上流側管路と下流側管路とが、それぞれ構成されている。更に、前及び後底壁部16,17にて、第一及び第二の側面部分が構成され、また、ガス排出口26にて、接続孔が構成されている。   As is clear from these facts, in the present embodiment, the lead-out portion is configured by the gap 42. Further, the cathode side exhaust pipe 32 constitutes an air circulation pipe line, and the upstream side exhaust pipe 34 and the downstream side exhaust pipe 36 constitute an upstream side pipe line and a downstream side pipe line, respectively. Has been. Furthermore, the front and rear bottom wall portions 16 and 17 constitute first and second side portions, and the gas discharge port 26 constitutes a connection hole.

また、ここでは、水素ガスと共にアノード電極側から排出される生成水が、アノード側排気管30を通じて、収容体10内に導入されるが、この収容体10内に導入された生成水は、水素ガスの流れにより、間隙42内に流入せしめられ、かかる間隙42内を流動する空気にて吹き飛ばされるようにして、カソード側排気管32の下流側排気管36内に導かれた後、空気や水素ガスと共に大気中に排出されるようになる。しかも、本実施形態では、収容体10の下側壁部13の内面たる内側下底面20とガス排出口26の下部内周面部分28と下流側排気管36の下部内周面部分38とが面一に連続する、段差のない連続面とされているため、内側下底面20に落下した生成水が、よりスムーズに下流側排気管36内に導かれて、大気中に排出され得るようになっている。なお、このような収容体10を、例えば、ガス排出口26側がガス導入口22側よりも低い位置となるように傾斜せしめた状態で、燃料電池車に装着すれば、内側下底面20に落下した生成水が、更に一層スムーズに下流側排気管36内に導かれて、大気中に排出されるようになる。   Here, the produced water discharged from the anode electrode side together with the hydrogen gas is introduced into the containing body 10 through the anode side exhaust pipe 30, and the produced water introduced into the containing body 10 is hydrogen. After being introduced into the gap 42 by the gas flow and blown away by the air flowing in the gap 42, the gas is introduced into the downstream exhaust pipe 36 of the cathode side exhaust pipe 32, and then air or hydrogen It will be discharged into the atmosphere along with the gas. Moreover, in the present embodiment, the inner lower bottom surface 20 which is the inner surface of the lower side wall portion 13 of the container 10, the lower inner peripheral surface portion 28 of the gas exhaust port 26, and the lower inner peripheral surface portion 38 of the downstream exhaust pipe 36 are surfaces. Since the continuous surface is continuous and has no step, the generated water falling on the inner lower bottom surface 20 can be more smoothly guided into the downstream exhaust pipe 36 and discharged into the atmosphere. ing. If such a container 10 is mounted on a fuel cell vehicle in a state where the container 10 is inclined such that the gas discharge port 26 side is lower than the gas introduction port 22 side, the container 10 falls to the inner lower bottom surface 20. The generated water is more smoothly guided into the downstream exhaust pipe 36 and discharged into the atmosphere.

ところで、かかる本実施形態の排出ガス希釈装置にあっては、収容体10内の収容空間18における前側部分に、ガス導入口22を通じて収容空間18内に導入された水素ガスをジグザグ状に流動せしめるガス流路43が、形成されている。   By the way, in the exhaust gas dilution device of this embodiment, the hydrogen gas introduced into the accommodation space 18 through the gas introduction port 22 is caused to flow in a zigzag manner in the front portion of the accommodation space 18 in the accommodation body 10. A gas flow path 43 is formed.

すなわち、ここでは、収容体10内の前側に、水素ガスの流れを遮る遮蔽部材としての第一遮蔽板44と第二遮蔽板46とが、配置されている。これら第一及び第二遮蔽板44,46は、何れも、収容体10における筒壁部11の幅(筒壁部11の左側壁部14と右側壁部15との間の距離)と同じ幅と、筒壁部11の高さ(上側壁部12と下側壁部13との間の距離)よりも低く且つその半分の高さよりも所定寸法高い高さとを有する矩形の薄肉平板形態を呈し、厚さ方向一方の面が平坦な遮蔽面48,50とされている。   That is, here, the first shielding plate 44 and the second shielding plate 46 are disposed on the front side in the housing 10 as shielding members that block the flow of hydrogen gas. These first and second shielding plates 44 and 46 are both the same width as the width of the cylindrical wall portion 11 in the container 10 (the distance between the left side wall portion 14 and the right side wall portion 15 of the cylindrical wall portion 11). And a rectangular thin flat plate shape having a height lower than the height of the cylindrical wall portion 11 (distance between the upper side wall portion 12 and the lower side wall portion 13) and higher than a half height thereof by a predetermined dimension, One surface in the thickness direction is the flat shielding surfaces 48 and 50.

そして、第一遮蔽板44は、収容体10の前後方向の略中央部又はかかる中央部よりも前側の部位において、遮蔽面48を、前底壁部16の内面に対して所定距離を隔てて対向させ、且つ下端部に設けられた透孔49内に、前記カソード側排気管32の上流側排気管34を挿通せしめた状態で、筒壁部11の下側壁部13の内面上に、上側壁部12に向かって垂直に延びるようにして、一体的に立設されている。   The first shielding plate 44 has a shielding surface 48 at a predetermined distance from the inner surface of the front bottom wall portion 16 at a substantially central portion in the front-rear direction of the container 10 or a portion on the front side of the central portion. The upper side exhaust pipe 34 of the cathode side exhaust pipe 32 is inserted into a through hole 49 provided at the lower end and is opposed to the inner surface of the lower wall part 13 of the cylindrical wall part 11. It is erected integrally so as to extend vertically toward the side wall portion 12.

また、この第一遮蔽板44にあっては、左右両側の端面が、筒壁部11の左側壁部14の内面と右側壁部15の内面とに当接せしめられて、一体化されている一方、上端面が、上側壁部12の内面と所定距離を隔てて対向位置せしめられている。これにより、第一遮蔽板44の上端面と上側壁部12の内面との間に矩形の第一通孔52が形成されて、収容空間18における第一遮蔽板44よりも前側の部分と後側の部分とが、かかる第一通孔52を通じて連通せしめられるようになっている。   Further, in the first shielding plate 44, the left and right end faces are brought into contact with and integrated with the inner surface of the left wall portion 14 and the inner surface of the right wall portion 15 of the cylindrical wall portion 11. On the other hand, the upper end surface is opposed to the inner surface of the upper side wall portion 12 with a predetermined distance. As a result, a rectangular first through hole 52 is formed between the upper end surface of the first shielding plate 44 and the inner surface of the upper side wall portion 12, and the front portion and the rear side of the housing space 18 relative to the first shielding plate 44 are formed. The side portion can be communicated with the first through hole 52.

さらに、かかる第一遮蔽板44の下端部には、貫通孔56が複数設けられている。これにより、水素ガスと共に収容空間18内に導入されて、第一遮蔽板44が立設される下側壁部13の内側下底面20上に落下した前記生成水が、第一遮蔽板44にて堰き止められることなく、複数の貫通孔56を通じて、間隙42、更には下流側排気管36内に向かってスムーズに流動せしめられ得るようになっている。   Further, a plurality of through holes 56 are provided at the lower end of the first shielding plate 44. Thereby, the generated water that has been introduced into the accommodation space 18 together with the hydrogen gas and dropped onto the inner lower bottom surface 20 of the lower side wall portion 13 on which the first shielding plate 44 is erected is generated by the first shielding plate 44. Without being dammed, the fluid can smoothly flow through the plurality of through holes 56 toward the gap 42 and further into the downstream exhaust pipe 36.

一方、第二遮蔽板46は、第一遮蔽板44よりも前側において、遮蔽面50を、ガス導入口22の形成部位を含む前底壁部16の中間部よりも上側部分に対向させるように、換言すれば、前底壁部16のガス導入口22に接続されたアノード側排気管30の収容空間18内への開口部が、後底壁部17側からは掩蔽されるように位置せしめられた状態で、筒壁部11の上側壁部12の内面上に、下側壁部13に向かって垂直に延びるようにして、一体的に立設されている。   On the other hand, the second shielding plate 46 is arranged so that the shielding surface 50 is opposed to the upper portion of the front bottom wall portion 16 including the portion where the gas introduction port 22 is formed, in front of the first shielding plate 44. In other words, the opening into the accommodation space 18 of the anode side exhaust pipe 30 connected to the gas inlet 22 of the front bottom wall portion 16 is positioned so as to be covered from the rear bottom wall portion 17 side. In this state, the cylindrical wall portion 11 is integrally provided on the inner surface of the upper wall portion 12 so as to extend vertically toward the lower wall portion 13.

また、この第二遮蔽板46にあっては、左右両側の端面が、筒壁部11の左側壁部14の内面と右側壁部15の内面とに当接せしめられて、一体化されている一方、下端面が、下側壁部13の内面(内側下底面20)と所定距離を隔てて対向位置せしめられている。これにより、第二遮蔽板46の下端面と下側壁部13の内面との間に矩形の第二通孔54が形成されて、収容空間18における第一遮蔽板44と第二遮蔽板46との間の部分と、第二遮蔽板46よりも前側の部分とが、かかる第二通孔54を通じて連通せしめられるようになっている。   Further, in the second shielding plate 46, the left and right end faces are brought into contact with the inner surface of the left wall portion 14 and the inner surface of the right wall portion 15 of the cylindrical wall portion 11 so as to be integrated. On the other hand, the lower end surface is opposed to the inner surface (inner lower bottom surface 20) of the lower side wall portion 13 with a predetermined distance therebetween. Accordingly, a rectangular second through hole 54 is formed between the lower end surface of the second shielding plate 46 and the inner surface of the lower side wall portion 13, and the first shielding plate 44 and the second shielding plate 46 in the accommodation space 18 are formed. A portion between the second shield plate 46 and the front portion of the second shielding plate 46 is communicated with each other through the second through hole 54.

かくして、収容空間18の前後方向の中央部よりも前側の部分に、ガス導入口22を通じて収容空間18内に導入された水素ガスを流動せしめるガス流路43が、第一遮蔽板44と第二遮蔽板46とにて形成されて、かかる水素ガスが、ガス流路43における前底壁部16と第二遮蔽板46との間の前側流路部分43aと、第二通孔54と、第二遮蔽板46と第一遮蔽板44との間の後側流路部分43bと、第一通孔52とを、順に流動せしめられることにより、上下方向においてジグザグ状に流動させられつつ、前記せる間隙42やガス排出口26側に導かれるようになっているのである。   Thus, the gas flow path 43 for allowing the hydrogen gas introduced into the accommodation space 18 through the gas introduction port 22 to flow in a portion in front of the central portion in the front-rear direction of the accommodation space 18 includes the first shielding plate 44 and the second shielding plate 44. The hydrogen gas is formed by the shielding plate 46, and the hydrogen gas flows in the gas passage 43 between the front bottom wall portion 16 and the second shielding plate 46, the second through hole 54, By allowing the rear flow path portion 43b between the second shielding plate 46 and the first shielding plate 44 and the first through hole 52 to flow in order, the above-described operation is performed while flowing in a zigzag shape in the vertical direction. It is guided to the gap 42 and the gas outlet 26 side.

そして、ここでは、特に、そのようなガス流路43を形成する第一及び第二遮蔽板44,46のうち、後側、つまりガス排出口26に最も近接して位置する第一遮蔽板44に対して、長手矩形状の切欠部58が、5個設けられている。   Here, in particular, the first shielding plate 44 located closest to the rear side, that is, the gas discharge port 26, among the first and second shielding plates 44 and 46 forming such a gas flow path 43. On the other hand, five long rectangular cutouts 58 are provided.

すなわち、5個の切欠部58は、何れも、第一遮蔽板44の幅の略1/11程度の幅と、第一遮蔽板44の高さの略1/2程度の長さとを有する、同一の大きさの長手矩形形状を呈している。そして、かかる切欠部58が、第一遮蔽板44の上部における幅方向に互いに一定の距離を隔てた5個所に、収容体10の筒壁部11における上側壁部12側の先端から下側壁部13側の基部に向かって真っ直ぐに延びるように、それぞれ形成されているのである。なお、ここでは、5個の切欠部58のそれぞれが、上記の如き大きさとされていることにより、それら5個の切欠部58の開口面積の総和が、第一遮蔽板44の遮蔽面48の略20%越の値とされている。   That is, each of the five notches 58 has a width of about 1/11 of the width of the first shielding plate 44 and a length of about half of the height of the first shielding plate 44. It has a long rectangular shape of the same size. Then, the notch portions 58 are provided at five locations spaced apart from each other in the width direction at the upper portion of the first shielding plate 44 by the lower wall portion from the tip on the upper wall portion 12 side in the cylindrical wall portion 11 of the container 10. Each of them is formed so as to extend straight toward the base portion on the 13th side. Here, since each of the five notches 58 has the size as described above, the total opening area of the five notches 58 is equal to the shielding surface 48 of the first shielding plate 44. The value is over 20%.

一方、そのようなガス流路43が前側部分に形成された収容空間18の後側部分は、下側壁部13の内側下底面20上に上流側排気管34が配設されている以外、水素ガスの流れを遮る遮蔽物が何等存在しない空間とされている。また、前記せるように、ガス流路43を形成する二つの遮蔽板44,46のうち、後側に配された第一遮蔽板44が、収容空間18の前後方向の略中央部又はそれよりも前側部位に位置せしめられているため、収容空間18におけるガス流路43よりも後側部分の容積が、ガス流路43における前側流路部分43aの容積や後側流路部分43bの容積よりも、十分に大きくされている。これによって、ここでは、かかる収容空間18の後側部分が、ガス流路43内を流動せしめられた水素ガスを拡散させる拡散空間60とされている。   On the other hand, the rear portion of the accommodation space 18 in which such a gas flow path 43 is formed in the front portion is a hydrogen gas except that the upstream exhaust pipe 34 is disposed on the inner lower bottom surface 20 of the lower wall portion 13. It is a space where there are no shields that block the flow of gas. Further, as described above, of the two shielding plates 44 and 46 forming the gas flow path 43, the first shielding plate 44 disposed on the rear side is substantially at the central portion in the front-rear direction of the accommodating space 18 or from the central portion. Also, the volume of the rear portion of the accommodation space 18 relative to the gas flow path 43 is larger than the volume of the front flow path portion 43a and the volume of the rear flow path portion 43b of the gas flow path 43. It is also big enough. Accordingly, here, the rear portion of the accommodation space 18 is a diffusion space 60 in which the hydrogen gas that has flowed through the gas flow path 43 is diffused.

かくして、本実施形態の排出ガス希釈装置にあっては、パージ操作によるパージ圧に基づく所定の流速をもって、ガス導入口22を通じて収容空間18内に導入されたアノード電極側からの排出水素ガスが、先ず、ガス流路43内において、第二遮蔽板46と第一遮蔽板44の各遮蔽面50,48に衝突しつつ、上下方向においてジグザグに蛇行するように流動せしめられる。このようなガス流路43内での流動により、水素ガスの流速が低下せしめられると共に、水素ガスが、ガス流路43内に存在する空気と混合される。   Thus, in the exhaust gas dilution apparatus of the present embodiment, the exhaust hydrogen gas from the anode electrode side introduced into the accommodation space 18 through the gas introduction port 22 at a predetermined flow rate based on the purge pressure by the purge operation is First, in the gas flow path 43, while colliding with the shielding surfaces 50 and 48 of the second shielding plate 46 and the first shielding plate 44, the gas flow is caused to meander in a zigzag manner in the vertical direction. Due to the flow in the gas flow path 43, the flow rate of the hydrogen gas is reduced, and the hydrogen gas is mixed with the air existing in the gas flow path 43.

その後、ガス流路43内で空気と混合された水素ガスが、第一通孔52内と第一遮蔽板44の5個の切欠部58内とをそれぞれ通過して、拡散空間60内に流入し、そこで拡散せしめられて、拡散空間60内に存在する空気と更に混合される。   Thereafter, hydrogen gas mixed with air in the gas flow path 43 passes through the first through hole 52 and the five notches 58 of the first shielding plate 44 and flows into the diffusion space 60. And diffused there and further mixed with the air present in the diffusion space 60.

このとき、図1に矢印で示される如く、ガス流路43を流通した水素ガス(ガス流路43内で空気と混合した混合ガス)が、拡散空間60内に、第一通孔52を通じて高い位置から流入せしめられると共に、各切欠部58を通じて低い位置からも流入せしめられるようになる。それ故、例えば、ガス流路43を流通した水素ガスが、第一通孔52のみを通じて、高い位置だけから拡散空間60内に流入せしめられるために、拡散空間60における第一遮蔽板44の遮蔽面48とは反対側の裏面に接する部分やかかる裏面の近傍部分等、第一遮蔽板44の裏面側部分への水素ガスの流入量が不可避的に不足して、かかる部分が、水素ガスと空気との混合空間としての利用が困難乃至は不能なデッドスペースとなる場合とは異なって、水素ガスが、そのような拡散空間60における第一遮蔽板44の裏面側部分にも、十分に流入せしめられるようになる。つまり、デッドスペースを消失乃至は減少せしめることが出来る。   At this time, as shown by arrows in FIG. 1, the hydrogen gas that has flowed through the gas flow path 43 (the mixed gas mixed with air in the gas flow path 43) is high in the diffusion space 60 through the first through holes 52. In addition to being introduced from the position, it can also be introduced from a lower position through each notch 58. Therefore, for example, the hydrogen gas flowing through the gas flow path 43 is allowed to flow into the diffusion space 60 only from a high position through only the first through hole 52, so that the shielding of the first shielding plate 44 in the diffusion space 60 is performed. The amount of hydrogen gas flowing into the back surface side portion of the first shielding plate 44 inevitably becomes insufficient, such as a portion in contact with the back surface opposite to the surface 48 and a portion in the vicinity of the back surface. Unlike a dead space that is difficult or impossible to use as a mixed space with air, hydrogen gas sufficiently flows into the back side portion of the first shielding plate 44 in such a diffusion space 60. You will be tempted. That is, the dead space can be eliminated or reduced.

そして、それによって、ガス流路43から拡散空間60内に流入せしめられた水素ガスが、拡散空間60の全体に、十分に且つ可及的に均一に拡散せしめられて、かかる水素ガスと拡散空間60内の空気とが、より一層均一に混合せしめられるようになる。また、第一通孔52と各切欠部58を通じて、拡散空間60における第一遮蔽板44の裏面側部分に流入せしめられるため、そのような第一遮蔽板44の裏面側部分への水素ガスの流入時に生ずる圧力損失も十分に抑制され得る。   As a result, the hydrogen gas introduced into the diffusion space 60 from the gas flow path 43 is diffused sufficiently and uniformly in the entire diffusion space 60, and the hydrogen gas and the diffusion space are thereby diffused. The air in 60 can be mixed more uniformly. Further, since the gas flows into the back surface side portion of the first shielding plate 44 in the diffusion space 60 through the first through hole 52 and the respective cutout portions 58, the hydrogen gas flows into the back surface side portion of the first shielding plate 44. The pressure loss generated at the time of inflow can be sufficiently suppressed.

しかも、図3に矢印で示される如く、ガス流路43を流通した水素ガスが各切欠部58を通過せしめられる際に、互いに隣り合う切欠部58同士の間に位置する遮蔽面48部分に衝突し、かかる遮蔽面48部分の両側に回り込んで、各切欠部58内を通過せしめられる水素ガスの流れが形成されると共に、第一遮蔽板44を乗り越えつつ、第一通孔52を通過する水素ガスの流れが形成される。そして、それらの水素ガスの流れが、拡散空間60における第一遮蔽板44の裏面側部分でぶつかり合う等して、そこに、水素ガスの小さな渦流が幾つも形成されるようになる。その結果、ガス流路43を流通した水素ガスが、拡散空間60内に存在する空気と、更に一層十分に混合せしめられ得るようになる。   Moreover, as shown by the arrows in FIG. 3, when the hydrogen gas flowing through the gas flow path 43 passes through the notches 58, it collides with the shielding surface 48 portion located between the notches 58 adjacent to each other. Then, the gas flows around both sides of the shielding surface 48 to form a flow of hydrogen gas that passes through the notches 58 and passes through the first through hole 52 while overcoming the first shielding plate 44. A flow of hydrogen gas is formed. These hydrogen gas flows collide with each other at the back surface side portion of the first shielding plate 44 in the diffusion space 60, and several small vortex flows of hydrogen gas are formed there. As a result, the hydrogen gas flowing through the gas flow path 43 can be further sufficiently mixed with the air existing in the diffusion space 60.

そして、かくしてガス流路43内や拡散空間60内の空気と十分に且つ均一に混合せしめられた水素ガスが、前記間隙42を通じて、カソード側排気管32の下流側排気管36内に導出される。また、ここでは、水素ガスの流速がガス流路43内で十分に低下せしめられているため、空気と混合せしめられた水素ガスが、下流側排気管36内に、比較的に少量ずつ、導出されるようになる。   Thus, the hydrogen gas sufficiently and uniformly mixed with the air in the gas flow path 43 and the diffusion space 60 is led out into the downstream exhaust pipe 36 of the cathode side exhaust pipe 32 through the gap 42. . Here, since the flow rate of the hydrogen gas is sufficiently lowered in the gas flow path 43, the hydrogen gas mixed with air is led out into the downstream side exhaust pipe 36 in a relatively small amount. Will come to be.

このように、本実施形態では、収容体10の収容空間18内に導入された水素ガスが、収容空間18の全体において、収容空間18内の空気と、より十分に且つ効率的に混合せしめられた上で、カソード側排気管32の下流側排気管36内に徐々に且つスムーズに導出され、そこで、カソード側排気管32内の空気に混入せしめられて、希釈され得るようになる。   As described above, in the present embodiment, the hydrogen gas introduced into the accommodation space 18 of the container 10 is more sufficiently and efficiently mixed with the air in the accommodation space 18 in the entire accommodation space 18. In addition, the gas is led out gradually and smoothly into the downstream side exhaust pipe 36 of the cathode side exhaust pipe 32, where it can be mixed with the air in the cathode side exhaust pipe 32 and diluted.

従って、かくの如き本実施形態に係る排出ガス希釈装置にあっては、水素ガスの希釈率が、より十分に且つ安定的に低下せしめられ得、以て、より優れた水素ガスの希釈性能が、更に一層安定的に発揮され得ることとなるのである。   Therefore, in the exhaust gas dilution apparatus according to the present embodiment as described above, the dilution rate of hydrogen gas can be more sufficiently and stably reduced, and therefore, more excellent hydrogen gas dilution performance can be achieved. Thus, it can be exhibited even more stably.

また、かかる排出ガス希釈装置においては、水素ガスと空気との混合空間としての利用が困難若しくは不能なデッドスペースが有利に消失乃至は減少せしめられて、収容空間18の全体が、水素ガスと空気との混合空間として有効に利用され得るところから、収容体10、ひいては装置全体の小型化が、水素ガスの希釈性能を損ねることなく、極めて有利に実現され得る。   In such an exhaust gas diluting device, a dead space that is difficult or impossible to use as a mixed space of hydrogen gas and air is advantageously eliminated or reduced, and the entire storage space 18 is completely filled with hydrogen gas and air. Therefore, the size reduction of the container 10 and thus the entire apparatus can be realized very advantageously without impairing the diluting performance of hydrogen gas.

さらに、本実施形態では、第一遮蔽板44と第二遮蔽板46のそれぞれの左右両側端面が、収容体10の筒壁部11における左側壁部14と右側壁部15の内面と一体化されて、ガス流路43における前側流路43aと後側流路43bとが第二通孔54のみを通じて連通せしめられているため、ガス流路43内での流動時において、水素ガスの全量が、第二遮蔽板46と第一遮蔽板44とに対して確実に衝突せしめられるようになる。それによって、水素ガスが、ガス流路43内で、そこに存在する空気と、より効率的に且つ十分に混合せしめられ得る。   Further, in the present embodiment, the left and right side end surfaces of the first shielding plate 44 and the second shielding plate 46 are integrated with the inner surfaces of the left wall portion 14 and the right wall portion 15 in the cylindrical wall portion 11 of the container 10. Since the front flow path 43a and the rear flow path 43b in the gas flow path 43 are communicated only through the second through hole 54, the total amount of hydrogen gas during the flow in the gas flow path 43 is The second shielding plate 46 and the first shielding plate 44 can be made to collide with each other reliably. Thereby, hydrogen gas can be more efficiently and sufficiently mixed with the air present therein in the gas flow path 43.

更にまた、本実施形態の排出ガス希釈装置においては、第二遮蔽板46が、遮蔽面50を、ガス導入口22の形成部位を含む前底壁部16の中間部よりも上側部分に対向させるように位置せしめた状態で設けられているため、ガス導入口22を通じて、収容空間18のガス流路43内に導入された水素ガスの流れが、第二遮蔽板46の遮蔽面50にて、より確実に衝突せしめられ、それによって、かかる水素ガスが、ガス流路43内の空気と、より十分に混合せしめられ得る。   Furthermore, in the exhaust gas dilution device of the present embodiment, the second shielding plate 46 makes the shielding surface 50 face the upper part of the middle part of the front bottom wall part 16 including the site where the gas introduction port 22 is formed. Therefore, the flow of hydrogen gas introduced into the gas flow path 43 of the accommodation space 18 through the gas introduction port 22 is caused by the shielding surface 50 of the second shielding plate 46 through the gas introduction port 22. The hydrogen gas can be collided more reliably, so that the hydrogen gas can be mixed with the air in the gas flow path 43 more fully.

また、かかる排出ガス希釈装置では、収容空間18のガス流路43内に導入された水素ガスが、ガス流路43内を、上下方向においてジグザグ状に流動させられつつ、間隙42やガス排出口26側に導かれるようになっているところから、収容空間18内に導入された水素ガスの流量乃至は流速が小さい場合にあっても、かかる水素ガスが、ガス流路43内の全体を強制的に確実に流通せしめられ得る。それによって、ガス流路43内で、水素ガスと空気とが、より十分に混合され得ることとなる。   Further, in such an exhaust gas dilution device, the hydrogen gas introduced into the gas flow path 43 of the accommodation space 18 is made to flow in the gas flow path 43 in a zigzag manner in the vertical direction, while the gap 42 and the gas discharge port 26, the hydrogen gas forced into the entire gas flow path 43 even when the flow rate or flow rate of the hydrogen gas introduced into the accommodating space 18 is small. Can be reliably distributed. Thereby, hydrogen gas and air can be mixed more sufficiently in the gas flow path 43.

さらに、本実施形態においては、カソード側排気管32が収容体10を挿通せしめられて、収容体10内に、水素ガスをカソード側排気管32に導出する間隙42が形成されているところから、例えば、カソード側排気管32にバイパス流路を設け、このバイパス流路の途中に収容体を設ける場合とは異なって、バイパス流路を構成する部品や部材が有利に省略され得、それによって、バイパス流路を備えた装置に比して、部品点数の削減と装置全体の簡略化が有利に図られ得る。   Further, in the present embodiment, the cathode side exhaust pipe 32 is inserted through the container 10, and the gap 42 for leading hydrogen gas to the cathode side exhaust pipe 32 is formed in the container 10. For example, unlike the case where a bypass flow path is provided in the cathode side exhaust pipe 32 and a container is provided in the middle of the bypass flow path, components and members constituting the bypass flow path can be advantageously omitted, Compared to a device having a bypass flow path, the number of parts can be reduced and the entire device can be simplified.

また、本実施形態の排出ガス希釈装置にあっては、水素ガスと共に収容体10内に導入される生成水が、カソード側排気管32の下流側排気管36を通じて効率的に大気中に排出され得るようになっているため、そのような生成水が、収容体10内に貯留し、凍結せしめられて、水素ガスの希釈性能に悪影響を及ぼすようなことが、未然に防止され得る。   Further, in the exhaust gas dilution device of the present embodiment, the generated water introduced into the container 10 together with the hydrogen gas is efficiently discharged into the atmosphere through the downstream exhaust pipe 36 of the cathode side exhaust pipe 32. Therefore, it is possible to prevent such generated water from being stored in the container 10 and frozen to adversely affect the dilution performance of hydrogen gas.

ところで、上述せる実施形態では、第一遮蔽板44の遮蔽面48の面積に対する切欠部58の開口面積の総和の割合が、略20%越の値とされていたが、かかる割合は、特にこれに限定されるものではなく、適宜に変更され得るものである。しかしながら、この遮蔽面に対する切欠部の総開口面積の割合は、望ましくは10%以上、30%未満の範囲内の値とされることとなる。   By the way, in the embodiment described above, the ratio of the sum of the opening areas of the notches 58 to the area of the shielding surface 48 of the first shielding plate 44 is a value exceeding approximately 20%. It is not limited to this, and can be changed as appropriate. However, the ratio of the total opening area of the notch to the shielding surface is desirably a value within the range of 10% or more and less than 30%.

何故なら、遮蔽面に対する切欠部の総開口面積の割合が10%を下回る値となっていると、切欠部の開口面積が小さ過ぎるために、切欠部を通過する水素ガスの量が過少となって、収容体内における、切欠部が設けられた遮蔽部材の遮蔽面とは反対の裏面側部分への水素ガスの流入量が不足し、それによって、収容体内の全体での水素ガスと空気との混合が不十分なものとなってしまう恐れがあるからである。また、かかる割合が30%以上の値となっている場合には、今度は、切欠部の開口面積が大き過ぎるために、収容体内における、切欠部が設けられた遮蔽部材の遮蔽面とは反対の裏面側部分に、水素ガスの小さな渦流を幾つも形成することが困難となり、これによっても、収容体内の全体での水素ガスと空気との混合が不十分なものとなってしまう懸念が生ずるからである。   This is because if the ratio of the total opening area of the notch to the shielding surface is less than 10%, the amount of hydrogen gas passing through the notch is too small because the opening area of the notch is too small. Thus, the amount of hydrogen gas flowing into the rear surface portion of the container opposite to the shielding surface of the shielding member provided with the notch portion is insufficient, whereby the hydrogen gas and the air This is because mixing may be insufficient. If the ratio is 30% or more, this time, the opening area of the notch is too large, which is opposite to the shielding surface of the shielding member provided with the notch in the container. It becomes difficult to form a number of small vortexes of hydrogen gas on the back side of the container, and this also raises a concern that the mixing of hydrogen gas and air in the entire container will be insufficient. Because.

なお、ここで、上記の事項を確認するために、本発明者等によって行われた試験について、詳述する。   Here, in order to confirm the above matters, the tests conducted by the present inventors will be described in detail.

先ず、図1乃至図3に示される如き構造を有し、収容体(10)内に設けられた幅×長さ:17.6cm×10.6cmの矩形形状を呈する第一遮蔽板(44)に対して、矩形形状を呈する切欠部(58)が、下記表1に示される如き寸法や個数にて形成されて、遮蔽面(48)の面積に対する切欠部(58)の総開口面積の割合(以下、切欠部開口率といい、表1にも、切欠部開口率として示した)が互いに異なる値とされた8種類の排出ガス希釈装置を作製して、準備した。そして、それら8種類の排出ガス希釈装置について、切欠部開口率の小さいものから順に供試品1〜8とした。   First, a first shielding plate (44) having a structure as shown in FIGS. 1 to 3 and having a rectangular shape of width × length: 17.6 cm × 10.6 cm provided in the container (10). On the other hand, a notch part (58) having a rectangular shape is formed in the size and number as shown in Table 1 below, and the ratio of the total opening area of the notch part (58) to the area of the shielding surface (48) Eight types of exhaust gas diluting devices having different values (hereinafter referred to as notch opening ratios and also shown in Table 1 as notch opening ratios) were prepared and prepared. And about these 8 types of exhaust-gas dilution apparatuses, it was set as the test samples 1-8 in an order from the thing with a small notch part opening rate.

Figure 2007179894
Figure 2007179894

また、供試品1〜8の排出ガス希釈装置とは別に、図1乃至図3に示される如き構造を有し、収容体(10)内に、幅×長さ:17.6cm×10.6cmの矩形形状を呈する第一遮蔽板(44)が設けられるものの、かかる第一遮蔽板(44)に対して切欠部が何等設けられていない、つまり切欠部開口率がゼロである排出ガス希釈装置を作製して、準備した。そして、この排出ガス希釈装置を供試品9とした。   Moreover, apart from the exhaust gas dilution apparatus of the specimens 1 to 8, it has a structure as shown in FIGS. 1 to 3, and in the container (10), width × length: 17.6 cm × 10. Although the first shielding plate (44) having a rectangular shape of 6 cm is provided, the exhaust gas dilution is not provided at all with respect to the first shielding plate (44), that is, the notch opening ratio is zero. A device was made and prepared. This exhaust gas dilution device was designated as test sample 9.

そして、かくして準備された供試品1〜9の排出ガス希釈装置を用い、それら各排出ガス希釈装置の希釈性能の優劣を、水素ガスの代わりにヘリウムガスを用いて、以下に示す要領で調べた。   Then, using the exhaust gas dilution apparatuses of the specimens 1 to 9 thus prepared, the superiority or inferiority of the dilution performance of each of the exhaust gas dilution apparatuses was examined in the following manner using helium gas instead of hydrogen gas. It was.

すなわち、供試品1の排出ガス希釈装置を用い、この排出ガス希釈装置のガス導入口(22)に対して、内部にヘリウムガスが充填された電磁弁付きのボンベを、公知のレギュレーターを介して接続した。そして、挿通孔(24)やガス排出口(26)を通じて、供試品1の排出ガス希釈装置の内部に挿通された空気流通管路(32)内に、空気を、実際の燃料電池車におけるカソード側排気管内を流通する流量にて、流通せしめた。   That is, using the exhaust gas diluting device of the sample 1, a cylinder with a solenoid valve filled with helium gas is inserted into a gas inlet (22) of the exhaust gas diluting device through a known regulator. Connected. Then, air is passed through the insertion hole (24) and the gas discharge port (26) into the air circulation pipe (32) inserted into the exhaust gas dilution device of the specimen 1 in the actual fuel cell vehicle. It was made to circulate with the flow volume which circulates in the cathode side exhaust pipe.

その後、そのような空気流通管路(32)内への空気の流通状態下において、実際の燃料電池車におけるパージ操作によりアノード電極側から排出される水素ガスの排出パターンに倣って、ヘリウムガスボンベの電磁弁を操作することで、供試品1の排出ガス希釈装置内に、ヘリウムガスを、ガス導入口(22)を通じて間欠的に供給した。そして、そのようなヘリウムガスの1回の供給により、空気流通管路(32)の排出口から排出される排出ガス中のヘリウムガスのピーク濃度を、公知のヘリウムガス濃度センサを用いて測定した。この測定結果に基づいて得られた切欠部開口率と排出ガス中のヘリウムガスのピーク濃度との関係を、図4に示した。なお、ヘリウムガスの1vol.%は、水素ガスの1.6vol.%に相当する。   Thereafter, in such a state of air flow into the air flow pipe (32), the helium gas cylinder is replaced with a hydrogen gas discharge pattern that is discharged from the anode electrode side by a purge operation in an actual fuel cell vehicle. By operating the solenoid valve, helium gas was intermittently supplied into the exhaust gas dilution device of the specimen 1 through the gas inlet (22). And the peak concentration of helium gas in the exhaust gas discharged | emitted from the discharge port of an air circulation pipe (32) by such supply of helium gas once was measured using the well-known helium gas concentration sensor. . The relationship between the notch opening ratio obtained based on this measurement result and the peak concentration of helium gas in the exhaust gas is shown in FIG. Note that 1 vol.% Of helium gas corresponds to 1.6 vol.% Of hydrogen gas.

引き続き、供試品1の排出ガス希釈装置に代えて、供試品2〜9の排出ガス希釈装置を用いて、それら各排出ガス希釈装置を、ヘリウムガスボンベに代わる代わる接続し、上記と同様な操作を行って、供試品2〜9の排出ガス希釈装置における排出ガス中のヘリウムガスのピーク濃度をそれぞれ調べた。そして、それらの測定結果に基づいて得られた切欠部開口率と排出ガス中のヘリウムガスのピーク濃度との関係を、図4に併せて示した。なお、当然のことながら、この試験においても、ヘリウムガスの1vol.%は、水素ガスの1.6vol.%に相当する。   Subsequently, instead of the exhaust gas dilution device of the specimen 1, the exhaust gas dilution devices of the specimens 2 to 9 are used to connect each of the exhaust gas dilution devices instead of the helium gas cylinder, and the same as above. The operation was performed, and the peak concentration of helium gas in the exhaust gas in each of the exhaust gas dilution devices of the specimens 2 to 9 was examined. And the relationship between the notch opening ratio obtained based on these measurement results and the peak concentration of helium gas in the exhaust gas is shown in FIG. Of course, also in this test, 1 vol.% Of helium gas corresponds to 1.6 vol.% Of hydrogen gas.

かかる図4のグラフから明らかなように、切欠部開口率が10%以上、30%未満の範囲内の値とされた供試品1〜5の排出ガス希釈装置においては、排出ガス中のヘリウムガスピーク濃度が、1.12vol.%以下の比較的低い値となっている。これに対して、切欠部開口率が10%を下回る値や30%以上の値とされた供試品6〜9の排出ガス希釈装置では、排出ガス中のヘリウムガスピーク濃度が、1.13vol.%以上で、供試品1〜5の排出ガス希釈装置における排出ガス中のヘリウムガスピーク濃度よりも明らかに高い値となっている。このことから、切欠部開口率、つまり、遮蔽面の面積に対する切欠部の総開口面積の割合が10%以上、且つ30%未満の範囲内の値とされていることによって、ヘリウムガスの希釈性能、ひいては水素ガスの希釈性能が、より効果的に高められ得ることが、明確に認識され得る。   As apparent from the graph of FIG. 4, in the exhaust gas dilution apparatus of the specimens 1 to 5 in which the notch opening ratio is a value within the range of 10% or more and less than 30%, helium in the exhaust gas The gas peak concentration is a relatively low value of 1.12 vol.% Or less. On the other hand, in the exhaust gas dilution device of the specimens 6 to 9 in which the notch opening ratio is less than 10% or 30% or more, the helium gas peak concentration in the exhaust gas is 1.13 vol. It is clearly higher than the helium gas peak concentration in the exhaust gas in the exhaust gas dilution apparatus of the specimens 1 to 5 at. From this, the notch opening ratio, that is, the ratio of the total opening area of the notch to the area of the shielding surface is set to a value within the range of 10% or more and less than 30%, so that the helium gas dilution performance Thus, it can be clearly recognized that the dilution performance of hydrogen gas can be enhanced more effectively.

以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約を受けるものではない。   The specific configuration of the present invention has been described in detail above. However, this is merely an example, and the present invention is not limited by the above description.

例えば、前記実施形態では、遮蔽部材が、第一の遮蔽板44と第二の遮蔽板46とにて構成されていたが、この遮蔽部材は、遮蔽面を有するものであれば、矩形の板材に何等限定されるものではなく、各種の形状を呈するブロック状部材や塊状部材等にて構成することも出来る。   For example, in the said embodiment, although the shielding member was comprised by the 1st shielding board 44 and the 2nd shielding board 46, if this shielding member has a shielding surface, it will be a rectangular board | plate material. However, the present invention is not limited to this, and it may be configured by block-like members or block-like members having various shapes.

また、かかる遮蔽部材の配設数も、複数であれば、3個以上であっても良い。そして、それら複数の遮蔽部材のうち、少なくとも、導出部に最も近位のものに、切欠部が設けられている必要がある。換言すれば、導出部に近位の遮蔽部材を含む全ての遮蔽部材に対して、切欠部を設けても良く、また、導出部に近位の遮蔽部材と、それ以外のものの中から適宜に選択された幾つかのものにだけ、切欠部を設けることも可能である。   Further, the number of the shielding members disposed may be three or more as long as it is plural. Of the plurality of shielding members, at least the one closest to the lead-out portion needs to be provided with a notch. In other words, notches may be provided for all shield members including the shield member proximal to the lead-out portion, and the shield member proximal to the lead-out portion and other members may be appropriately selected. It is also possible to provide a notch in only some selected ones.

さらに、遮蔽部材は、収容体の内面部分のうち、互いに対向する二つの内面部分の一方と他方とに対して、水素ガスの流通方向において交互に立設されておれば良い。従って、例えば、前記実施形態とは異なって、収容体の内面部分のうち、水平方向に対向する二つの内面部分に対して、遮蔽部材を設けることも出来る。また、遮蔽部材が立設される内面部分と隣り合う内面部分と遮蔽部材とが、必ずしも一体化されている必要はなく、それらの間に透孔や隙間等が設けられていても、何等差し支えない。   Furthermore, the shielding member should just stand by turns in the distribution direction of hydrogen gas with respect to one and the other of the two inner surface parts which mutually oppose among the inner surface parts of a container. Therefore, for example, unlike the above-described embodiment, a shielding member can be provided for two inner surface portions of the inner surface portion of the container that are opposed in the horizontal direction. Further, the inner surface portion where the shielding member is erected and the inner surface portion adjacent to the shielding member do not necessarily have to be integrated, and there is no problem even if a through hole or a gap is provided between them. Absent.

更にまた、切欠部の形状も、例示された長手矩形形状に何等限定されるものではない。また、その大きさも、特に限定されるものではないものの、前述せる如く、望ましくは、切欠部が設けられる遮蔽部材の遮蔽面に対する切欠部の総開口面積の割合が10%以上で且つ30%未満の範囲内の値となるように設定される。   Furthermore, the shape of the notch is not limited to the illustrated longitudinal rectangular shape. Further, although the size is not particularly limited, as described above, the ratio of the total opening area of the notch to the shielding surface of the shielding member provided with the notch is preferably 10% or more and less than 30%. It is set to be a value within the range of.

さらに、前記実施形態では、導出部が、収容体10内に設けられた間隙42にて構成されて、収容体10内に導入された水素ガスが、収容体10に挿通されたカソード側排気管32内に、かかる間隙42を通じて導出せしめられるようになっていたが、例えば、カソード側排気管と収容体とを別個に並設すると共に、カソード側排気管と収容体とを、それらの内部空間を互いに連通する連通流路にて連結し、この連通流路を通じて、収容体10内の水素ガスをカソード側排気管内に導出せしめ得るように為して、かかる連通流路により導出部を構成することも出来る。また、カソード側排気管に設けられたバイパス流路に収容体が接続されてなる従来より公知の構造を採用する場合には、かかるバイパス流路のうち、収容体内の水素ガスと空気との混合ガスをカソード側排気管内に導出せしめる部分が、導出部として構成されることとなる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the lead-out portion is configured by the gap 42 provided in the housing body 10, and the hydrogen gas introduced into the housing body 10 is inserted into the housing body 10 on the cathode side exhaust pipe. 32, the cathode side exhaust pipe and the accommodating body are separately arranged in parallel, and the cathode side exhaust pipe and the accommodating body are arranged in the internal space thereof, for example. Are connected to each other through a communication flow path, and the hydrogen gas in the container 10 can be led out into the cathode side exhaust pipe through the communication flow path, and the lead-out portion is constituted by the communication flow path. You can also Further, in the case of adopting a conventionally known structure in which a container is connected to a bypass flow path provided in the cathode side exhaust pipe, the hydrogen gas and air in the container are mixed in the bypass flow path. A portion that allows the gas to be led out into the cathode side exhaust pipe is configured as a lead-out portion.

更にまた、そのような導出部や収容体内に水素ガスを導入する導入部の配設位置や配設個数等も、前記実施形態に示されるものに、特に限定されるものでない。   Furthermore, the arrangement position and the number of such introduction parts and introduction parts for introducing hydrogen gas into the container are not particularly limited to those shown in the embodiment.

また、前記実施形態では、導出部に最も近位の遮蔽部材たる第一遮蔽板44よりも水素ガス流通方向の下流側に、第一遮蔽板44と第二遮蔽板46との間の空間よりも大なる容積を有する拡散空間60が設けられていたが、この拡散空間60は、必須のものではない。従って、導出部に最も近位の遮蔽部材よりも水素ガス流通方向の下流側の部分と、互いに対向位置する遮蔽部材同士の間の部分とが、同一容積とされていても、或いは、前者が後者よりも小さな容積とされていても、何等差し支えないのである。   Moreover, in the said embodiment, from the space between the 1st shielding board 44 and the 2nd shielding board 46 in the downstream of the hydrogen gas distribution direction rather than the 1st shielding board 44 which is the shielding member nearest to the derivation | leading-out part. Although a diffusion space 60 having a large volume is provided, this diffusion space 60 is not essential. Therefore, even if the downstream portion of the hydrogen gas flow direction relative to the shielding member closest to the lead-out portion and the portion between the shielding members facing each other have the same volume, or the former Even if the volume is smaller than the latter, there is no problem.

加えて、本発明は、燃料電池車に装着された燃料電池の排出ガス希釈装置の他、各種の用途に使用される燃料電池の排出ガス希釈装置の何れに対しても、同様に適用可能であることは、勿論である。   In addition, the present invention can be similarly applied to any exhaust gas dilution device for a fuel cell used in various applications in addition to an exhaust gas dilution device for a fuel cell installed in a fuel cell vehicle. Of course there is.

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。   In addition, although not enumerated one by one, the present invention can be carried out in a mode to which various changes, modifications, improvements, etc. are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.

本発明に従う燃料電池の排出ガス希釈装置の一実施形態を示す縦断面説明図であって、図2のI−I断面に相当する図である。FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional explanatory view showing an embodiment of an exhaust gas dilution device for a fuel cell according to the present invention, corresponding to the II cross section of FIG. 図1におけるII−II断面説明図である。It is II-II sectional explanatory drawing in FIG. 図1におけるIII−III断面説明図である。FIG. 3 is an explanatory view taken along the line III-III in FIG. 1. 図1乃至図3に示される構造を有すると共に、切欠部開口率が互いに異なるように構成された幾つかの燃料電池の排出ガス希釈装置と、遮蔽部材に切欠部が何等設けられていない燃料電池の排出ガス希釈装置のそれぞれのものにおける切欠部開口率と排出ガス中の、水素ガスの代替品であるヘリウムガスのピーク濃度との関係を示すグラフである。Several fuel cell exhaust gas diluting devices having the structure shown in FIGS. 1 to 3 and having different notch opening ratios, and a fuel cell in which no notch is provided in the shielding member 6 is a graph showing the relationship between the notch opening ratio and the peak concentration of helium gas, which is a substitute for hydrogen gas, in the exhaust gas in each of the exhaust gas dilution devices.

符号の説明Explanation of symbols

10 収容体 11 筒壁部
12 上側壁部 13 下側壁部
18 収容空間 22 ガス導入口
24 挿通孔 26 ガス排出口
30 アノード側排気管 32 カソード側排気管
34 上流側排気管 36 下流側排気管
42 間隙 43 ガス流路
44 第一遮蔽板 46 第二遮蔽板
48,50 遮蔽面 58 切欠部
60 拡散空間

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Container 11 Cylinder wall part 12 Upper wall part 13 Lower wall part 18 Storage space 22 Gas introduction port 24 Insertion hole 26 Gas discharge port 30 Anode side exhaust pipe 32 Cathode side exhaust pipe 34 Upstream side exhaust pipe 36 Downstream side exhaust pipe 42 Gap 43 Gas flow path 44 First shielding plate 46 Second shielding plate 48, 50 Shielding surface 58 Notch 60 Diffusion space

Claims (9)

アノード電極側から排出される水素ガスを収容可能な収容体と、該収容体に設けられた導入部及び導出部とを有し、該導入部を通じて、該水素ガスを該収容体内に導入する一方、カソード電極側から排出される空気が内部を流通せしめられて、一端部に設けられた排出口から該空気を大気中に排出せしめる空気流通管路内に、該収容体内に収容された該水素ガスを、該導出部を通じて導出して、該空気流通管路内の空気に混入せしめることにより、該水素ガスを該空気にて希釈して、大気中に排出するようにした燃料電池の排出ガス希釈装置において、
前記収容体内を前記導入部から前記導出部に向かって流通せしめられる前記水素ガスの流れを遮る遮蔽面を備えた複数の遮蔽部材を、該収容体内において、該水素ガスの流通方向に所定距離を隔てて互いに対向位置せしめると共に、それら互いに対向する遮蔽部材のうちの一方を、該水素ガスの流通方向と交差する方向に対向位置せしめられた該収容体の二つの内面部分のうちの一方の内面部分に対して、それらのうちの他方の内面部分に向かって延びるように立設する一方、他方の遮蔽部材を、該他方の内面部分に対して、該一方の内面部分に向かって延びるように立設し、更に、それら複数の遮蔽部材のうち、少なくとも、前記導出部に最も近位の遮蔽部材に、その先端部から基部側に向かって所定長さで延びる切欠部を設けたことを特徴とする燃料電池の排出ガス希釈装置。
A container that can store hydrogen gas discharged from the anode electrode side, and an introduction part and a lead-out part provided in the container, and the hydrogen gas is introduced into the container through the introduction part. The hydrogen exhausted from the cathode electrode side is circulated in the interior, and the hydrogen accommodated in the accommodating body is disposed in an air circulation conduit for exhausting the air to the atmosphere from an exhaust port provided at one end. The exhaust gas of the fuel cell in which the hydrogen gas is diluted with the air and is discharged into the atmosphere by deriving the gas through the deriving unit and mixing it with the air in the air circulation pipe In the dilution device
A plurality of shielding members provided with shielding surfaces that block the flow of the hydrogen gas that is circulated in the container from the introduction part toward the lead-out part are provided with a predetermined distance in the distribution direction of the hydrogen gas in the container. The inner surface of one of the two inner surface portions of the container in which the shielding members facing each other are positioned opposite to each other, and one of the opposing shielding members is positioned to face each other in a direction crossing the flow direction of the hydrogen gas. And the other shielding member extending toward the one inner surface portion with respect to the other inner surface portion. Further, among the plurality of shielding members, at least the shielding member closest to the lead-out portion is provided with a notch portion extending a predetermined length from the distal end portion toward the base side. Fuel cell exhaust gas dilution device to.
前記収容体内における前記導出部に最も近位の遮蔽部材よりも前記水素ガスの流通方向下流側に、前記互いに対向する遮蔽部材間に形成される空間よりも大なる容積を有する空間が形成されている請求項1に記載の燃料電池の排出ガス希釈装置。   A space having a larger volume than the space formed between the opposing shielding members is formed on the downstream side in the hydrogen gas flow direction with respect to the shielding member closest to the lead-out portion in the container. The exhaust gas dilution device for a fuel cell according to claim 1. 前記導出部に最も近位の遮蔽部材に対して、前記切欠部が複数設けられると共に、それら複数の切欠部が、前記水素ガスの流通方向と直角な方向に並んで位置せしめられている請求項1又は請求項2に記載の燃料電池の排出ガス希釈装置。   A plurality of the cutout portions are provided with respect to the shielding member closest to the lead-out portion, and the plurality of cutout portions are positioned side by side in a direction perpendicular to the flow direction of the hydrogen gas. The exhaust gas dilution device for a fuel cell according to claim 1 or 2. 前記導出部に最も近位の遮蔽部材に設けられた前記切欠部の総開口面積が、かかる遮蔽部材の前記遮蔽面の面積に対して、10%以上で且つ30%未満の割合となる値に設定されている請求項1乃至請求項3のうちの何れか1項に記載の燃料電池の排出ガス希釈装置。   The total opening area of the notch provided in the shielding member closest to the lead-out portion is a value that is a ratio of 10% or more and less than 30% with respect to the area of the shielding surface of the shielding member. The exhaust gas dilution device for a fuel cell according to any one of claims 1 to 3, which is set. 前記遮蔽部材が、その先端面と前記二つの内面部分のうちの該先端面と対向する内面部分との間のみに、前記導入部から前記導出部に向かって流通せしめられる前記水素ガスの流れを許容する通孔が形成されるように立設されて、かかる水素ガスの流れが、該通孔以外において、該遮蔽部材により遮られるようになっている請求項1乃至請求項4のうちの何れか1項に記載の燃料電池の排出ガス希釈装置。   The flow of the hydrogen gas circulated from the introduction part to the lead-out part only between the front end surface and the inner surface part of the two inner surface parts facing the front end surface. Any one of claims 1 to 4, wherein the hydrogen gas flow is blocked by the shielding member except for the through-holes. An exhaust gas dilution device for a fuel cell according to claim 1. 前記複数の遮蔽部材のうち、前記導入部に最も近位の遮蔽部材が、前記収容体における該導入部の形成部位に、前記遮蔽面を対向させて、位置せしめられている請求項1乃至請求項5のうちの何れか1項に記載の燃料電池の排出ガス希釈装置。   The shielding member closest to the introduction portion among the plurality of shielding members is positioned with the shielding surface facing the forming portion of the container in the introduction portion. 6. An exhaust gas dilution device for a fuel cell according to any one of items 5 to 5. 前記収容体の前記二つの内面部分が、上下方向において互いに対向位置する上部内面部分と下部内面部分とにて構成されて、前記複数の遮蔽部材が、該上部内面部分と該下部内面部分とに対してそれぞれ立設されている請求項1乃至請求項6のうちの何れか1項に記載の燃料電池の排出ガス希釈装置。   The two inner surface portions of the container are configured by an upper inner surface portion and a lower inner surface portion that are opposed to each other in the vertical direction, and the plurality of shielding members are divided into the upper inner surface portion and the lower inner surface portion. The exhaust gas dilution device for a fuel cell according to any one of claims 1 to 6, wherein the exhaust gas dilution device is disposed upright with respect to each other. 前記収容体が、水平方向において互いに対向位置する第一の側部内面部分と第二の側部内面部分とを有すると共に、前記空気流通管路が、前記空気の流通方向の上流側と下流側とにそれぞれ位置する上流側管路と下流側管路とに分割された分割構造を有して構成され、該上流側管路が、その下流側の先端部において、該第一の側部内面部分の下部を貫通して、前記収容体内に突入位置せしめられ、且つ該収容体内に位置する該上流側管路の先端開口部が、該第二の側部内面部分に、その下部を貫通して形成された接続孔との間に所定の間隙を形成する位置において、該接続孔に向かって開口するように配置される一方、該下流側管路が、該収容体内に連通するように、該第二の側部内面部分の該接続孔に接続されて、該空気流通管路内を流通せしめられる前記空気が、該上流側管路の先端開口部から、該下流側管路内に向かって吹き出されるように構成され、そして、前記導出部が、該上流側管路の先端開口部と該第二の側部内面部分の接続孔との間に形成される前記間隙にて構成されて、前記収容体内に収容された前記水素ガスが、該上流側管路の先端開口部から該下流側管路内に向かって吹き出される前記空気内に、該導出部を通じて混入されるようになっている請求項1乃至請求項7のうちの何れか1項に記載の燃料電池の排出ガス希釈装置。   The container includes a first side inner surface portion and a second side inner surface portion that are opposed to each other in the horizontal direction, and the air circulation pipe line is located upstream and downstream in the air flow direction. Each of the upstream side pipe line and the downstream side pipe line, and the upstream side pipe line is formed at the distal end of the first side part inner surface. A front end opening of the upstream side pipe passing through the lower part of the part and entering the containing body and located in the containing body penetrates the lower part into the inner surface part of the second side part. In a position where a predetermined gap is formed between the connection hole and the connection hole formed in such a manner that it is arranged to open toward the connection hole, while the downstream pipe line communicates with the container. Connected to the connection hole in the inner surface portion of the second side portion and circulates in the air circulation pipe line The air to be squeezed is configured to be blown out from the front end opening of the upstream side pipe into the downstream side pipe, and the lead-out part is a front end opening of the upstream side pipe And the gas formed in the gap formed between the inner surface portion of the second side portion and the hydrogen gas accommodated in the accommodating body from the distal end opening of the upstream side conduit. The exhaust gas of the fuel cell according to any one of claims 1 to 7, wherein the exhaust gas is mixed into the air blown out toward the downstream pipe line through the lead-out portion. Dilution device. 前記収容体の下部内面部分に対して前記遮蔽部材が立設されると共に、該下部内面部分に立設された遮蔽部材の下端部に、液体が流通可能な貫通孔が設けられている請求項8に記載の燃料電池の排出ガス希釈装置。
The said shielding member stands up with respect to the lower inner surface part of the said container, The through-hole which can distribute | circulate a liquid is provided in the lower end part of the shielding member standingly arranged in this lower inner surface part. 9. An exhaust gas dilution device for a fuel cell according to claim 8.
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