JP3293847B2 - 車載型燃料電池 - Google Patents
車載型燃料電池Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両に搭載される車載型
燃料電池に関する。
燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、水素等の燃料ガスと空気と
を反応させることにより電気エネルギを発生させるよう
にしたものである。この燃料電池の反応は発熱反応であ
り、燃料電池内部では高温であるが、ここに常温の反応
空気を導いたのでは反応空気の入口近傍と電池内部との
温度差が大きくなるため、全体としての反応効率を高く
することは難しい。したがって、反応効率の高い発電を
行うためには、反応空気として予熱された加熱空気を使
用することが望ましい。このため、従来の燃料電池では
熱交換器を装備し、この熱交換器により反応空気を予熱
するようにしていた。
を反応させることにより電気エネルギを発生させるよう
にしたものである。この燃料電池の反応は発熱反応であ
り、燃料電池内部では高温であるが、ここに常温の反応
空気を導いたのでは反応空気の入口近傍と電池内部との
温度差が大きくなるため、全体としての反応効率を高く
することは難しい。したがって、反応効率の高い発電を
行うためには、反応空気として予熱された加熱空気を使
用することが望ましい。このため、従来の燃料電池では
熱交換器を装備し、この熱交換器により反応空気を予熱
するようにしていた。
【０００３】しかし、このような燃料電池を車両に搭載
し、駆動用エネルギ源として使用しようとする場合に
は、上述の熱交換器等の特別な機器を装備すると、それ
だけ車両内に余分のスペースを占めるようになり、かつ
車両重量を増加するようにもなる。
し、駆動用エネルギ源として使用しようとする場合に
は、上述の熱交換器等の特別な機器を装備すると、それ
だけ車両内に余分のスペースを占めるようになり、かつ
車両重量を増加するようにもなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、反応
空気の予熱用に特別の熱交換器を設けることなく、比較
的高温の反応空気を供給可能にする車載型の燃料電池を
提供することにある。
空気の予熱用に特別の熱交換器を設けることなく、比較
的高温の反応空気を供給可能にする車載型の燃料電池を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、燃料電池の周囲に走行風流路を形成し、該燃料電
池における走行風流路の下流側の部位に、該燃料電池に
反応空気を供給する吸込口を配置すると共に、該吸込口
から取り入れる空気を、該燃料電池内のセルスタック外
周に沿って流した後、該セルスタック内に導くようにし
たことを特徴とするものである。このような構成におい
て、燃料電池の発電は発熱反応であるので、燃料電池周
囲の走行風流路を流れる空気は燃料電池自体によって加
熱され、それが反応空気として燃料電池の吸込口から吸
入される。しかも、その反応空気は燃料電池内のセルス
タック外周に沿って流れる際に更に予熱されてからセル
スタック内に導かれる。したがって、この車載型燃料電
池では、特別の熱交換器を設けることなく高い反応効率
で発電を行うことができる。また、上述のように反応空
気を燃料電池内のセルスタック外周に沿って流した場
合、発電に伴って発熱するセルスタックが冷却されるこ
とになるので、セルスタックの発電効率の向上にも寄与
する。
明は、燃料電池の周囲に走行風流路を形成し、該燃料電
池における走行風流路の下流側の部位に、該燃料電池に
反応空気を供給する吸込口を配置すると共に、該吸込口
から取り入れる空気を、該燃料電池内のセルスタック外
周に沿って流した後、該セルスタック内に導くようにし
たことを特徴とするものである。このような構成におい
て、燃料電池の発電は発熱反応であるので、燃料電池周
囲の走行風流路を流れる空気は燃料電池自体によって加
熱され、それが反応空気として燃料電池の吸込口から吸
入される。しかも、その反応空気は燃料電池内のセルス
タック外周に沿って流れる際に更に予熱されてからセル
スタック内に導かれる。したがって、この車載型燃料電
池では、特別の熱交換器を設けることなく高い反応効率
で発電を行うことができる。また、上述のように反応空
気を燃料電池内のセルスタック外周に沿って流した場
合、発電に伴って発熱するセルスタックが冷却されるこ
とになるので、セルスタックの発電効率の向上にも寄与
する。
【０００６】本発明において、上記走行風流路は車両の
前後方向に流れるように形成するのが一般的であるが、
車両側面に導風ダクト等を設けることにより車両左右方
向に流れるように形成してもよい。燃料電池に対する反
応空気の吸込口は、このような走行風流路の燃料電池に
対する下流側に設けるようにする。
前後方向に流れるように形成するのが一般的であるが、
車両側面に導風ダクト等を設けることにより車両左右方
向に流れるように形成してもよい。燃料電池に対する反
応空気の吸込口は、このような走行風流路の燃料電池に
対する下流側に設けるようにする。
【０００７】
【実施例】図１及び図２は、本発明による車載型燃料電
池をゴルフカーに搭載した場合を示し、図３はその燃料
電池の全体システム図である。車両（ゴルフカー）は、
車体３０の内部にハンドル２１やシート２２などを設
け、前後に前輪２３と後輪２４を設けると共に、その後
輪２４を減速機２５を介しモータ２６により駆動するこ
とにより、矢印Ｆ方向に進行するようになっている。
池をゴルフカーに搭載した場合を示し、図３はその燃料
電池の全体システム図である。車両（ゴルフカー）は、
車体３０の内部にハンドル２１やシート２２などを設
け、前後に前輪２３と後輪２４を設けると共に、その後
輪２４を減速機２５を介しモータ２６により駆動するこ
とにより、矢印Ｆ方向に進行するようになっている。
【０００８】図３は、このような車両に搭載された燃料
電池の全体システムを示す。１は改質器、２は改質器１
の下部に置かれたバーナ、３は燃料電池である。燃料電
池３は、多数の単セルが積層されたスタックから構成さ
れている。改質器１には原料タンク４からメタノールと
水との混合液が水素生成用に供給され、バーナ２には燃
料タンク５からメタノールが燃焼用に供給されるように
なっている。改質器１はバーナ２により加熱され、メタ
ノールと水とを反応させて水素を発生する。その水素は
燃料電池３に供給され、燃料電池３はこの水素とファン
６により供給された反応空気とを反応させて電気エネル
ギと水とを発生するようになっている。
電池の全体システムを示す。１は改質器、２は改質器１
の下部に置かれたバーナ、３は燃料電池である。燃料電
池３は、多数の単セルが積層されたスタックから構成さ
れている。改質器１には原料タンク４からメタノールと
水との混合液が水素生成用に供給され、バーナ２には燃
料タンク５からメタノールが燃焼用に供給されるように
なっている。改質器１はバーナ２により加熱され、メタ
ノールと水とを反応させて水素を発生する。その水素は
燃料電池３に供給され、燃料電池３はこの水素とファン
６により供給された反応空気とを反応させて電気エネル
ギと水とを発生するようになっている。
【０００９】この燃料電池３は充電器８を介して複数の
蓄電池７に接続されている。その複数は直列に接続され
た状態でモータ２６が接続され、そのモータ２６は減速
機２５を介し後輪２４を駆動するようになっている。ま
た、直列接続された蓄電池７には、太陽電池１０が充電
器８を介さずに接続されている。充電器８は、燃料電池
３の電気を複数の蓄電器７に対して充電するとき、破線
で示すように個々の蓄電器７に対し時分割的に回路を接
続し、燃料電池３の発生電圧が低くても個々の蓄電器７
に充填可能になるようにしている。
蓄電池７に接続されている。その複数は直列に接続され
た状態でモータ２６が接続され、そのモータ２６は減速
機２５を介し後輪２４を駆動するようになっている。ま
た、直列接続された蓄電池７には、太陽電池１０が充電
器８を介さずに接続されている。充電器８は、燃料電池
３の電気を複数の蓄電器７に対して充電するとき、破線
で示すように個々の蓄電器７に対し時分割的に回路を接
続し、燃料電池３の発生電圧が低くても個々の蓄電器７
に充填可能になるようにしている。
【００１０】上述した燃料電池の各部品は、車体３０に
対し図１及び図２に示すようなレイアウトになってい
る。熱発生源である改質器１とバーナ２と燃料電池３は
シート２２下方に配置され、またこれらと並列に蓄電池
７が配置されている。また、上記熱発生部品群から隔離
するように、車体３０の前部に原料タンク４と燃料タン
ク５とが配置されている。車体３０の後部には充電器８
と、このシステム全体を制御するコントローラ９が配置
されている。
対し図１及び図２に示すようなレイアウトになってい
る。熱発生源である改質器１とバーナ２と燃料電池３は
シート２２下方に配置され、またこれらと並列に蓄電池
７が配置されている。また、上記熱発生部品群から隔離
するように、車体３０の前部に原料タンク４と燃料タン
ク５とが配置されている。車体３０の後部には充電器８
と、このシステム全体を制御するコントローラ９が配置
されている。
【００１１】上記熱発生源である改質器１、バーナ２、
燃料電池３などの部品群の前方には車体底面に透孔３１
が設けられ、その透孔３１から流入した空気が熱発生部
品群の周囲を通り抜ける走行風通路を形成している。こ
の走行風通路を通る空気は改質器１、バーナ２、燃料電
池３などと熱交換し、これら機器がオーバヒートしない
ようにしている。また、燃料電池３に対する反応用空気
の吸込口３ａは車両進行方向Ｆの後方側に設けられ、こ
の吸込口３ａに上記のように改質器１や燃料電池３など
に加熱された空気が吸い込まれ、燃料電池３における反
応効率も向上するようにしている。また、バーナ２に対
する空気吸入口２ａも車両進行方向Ｆの後方側に設けら
れ、ここにも加熱された空気が吸入されることより改質
器１の反応を促進するようにしている。
燃料電池３などの部品群の前方には車体底面に透孔３１
が設けられ、その透孔３１から流入した空気が熱発生部
品群の周囲を通り抜ける走行風通路を形成している。こ
の走行風通路を通る空気は改質器１、バーナ２、燃料電
池３などと熱交換し、これら機器がオーバヒートしない
ようにしている。また、燃料電池３に対する反応用空気
の吸込口３ａは車両進行方向Ｆの後方側に設けられ、こ
の吸込口３ａに上記のように改質器１や燃料電池３など
に加熱された空気が吸い込まれ、燃料電池３における反
応効率も向上するようにしている。また、バーナ２に対
する空気吸入口２ａも車両進行方向Ｆの後方側に設けら
れ、ここにも加熱された空気が吸入されることより改質
器１の反応を促進するようにしている。
【００１２】図４及び図５は、上述したシート２２下方
の燃料電池３を中心とする熱発生部品群のレイアウトを
拡大して示したものである。改質器１と燃料電池３と
は、左右に立設したフレーム１１，１２の間に左右に並
べて配置され、かつ改質器１の下部にバーナ２が設けら
れている。燃料電池３は空気吸込口３ａにエアクリーナ
を装着し、また反対側の側部にファン６を設けている。
空気はファン６の吸引作用によって空気吸込口３ａから
内部に吸い込まれ、セルスタック外周を矢印のように流
れながら予熱され、さらにファン６を経たのちセルスタ
ック内に入って燃料ガスと反応を行うようになってい
る。一方、バーナ２も空気吸込口２ａにエアクリーナを
装着している。バーナ２の吸込口２ａの下流側にはバー
ナファン２ｂが設けられ、このバーナファン２ｂにより
空気を強制吸引してバーナ２へ送り込むようにしてい
る。両吸込口２ａ，３ａは、いずれも改質器１（バーナ
２）や燃料電池３に対して車両進行方向Ｆの後方側に配
置している。
の燃料電池３を中心とする熱発生部品群のレイアウトを
拡大して示したものである。改質器１と燃料電池３と
は、左右に立設したフレーム１１，１２の間に左右に並
べて配置され、かつ改質器１の下部にバーナ２が設けら
れている。燃料電池３は空気吸込口３ａにエアクリーナ
を装着し、また反対側の側部にファン６を設けている。
空気はファン６の吸引作用によって空気吸込口３ａから
内部に吸い込まれ、セルスタック外周を矢印のように流
れながら予熱され、さらにファン６を経たのちセルスタ
ック内に入って燃料ガスと反応を行うようになってい
る。一方、バーナ２も空気吸込口２ａにエアクリーナを
装着している。バーナ２の吸込口２ａの下流側にはバー
ナファン２ｂが設けられ、このバーナファン２ｂにより
空気を強制吸引してバーナ２へ送り込むようにしてい
る。両吸込口２ａ，３ａは、いずれも改質器１（バーナ
２）や燃料電池３に対して車両進行方向Ｆの後方側に配
置している。
【００１３】１３は改質器１に反応用原料（メタノール
と水の混合液）を供給するポンプ、１４はバーナ２に燃
料（メタノール）を供給するポンプである。改質器１で
生成した水素は、配管１５を経て貯留タンク１６に一時
的に蓄えられ、次いで配管１７を経て燃料電池３へ供給
される。発電反応に供されなかった余剰の水素は配管１
８から排気され、次いでバルブ１９を経てリクレイマー
２０に至り、そこからバーナ２に還流するようになって
いる。
と水の混合液）を供給するポンプ、１４はバーナ２に燃
料（メタノール）を供給するポンプである。改質器１で
生成した水素は、配管１５を経て貯留タンク１６に一時
的に蓄えられ、次いで配管１７を経て燃料電池３へ供給
される。発電反応に供されなかった余剰の水素は配管１
８から排気され、次いでバルブ１９を経てリクレイマー
２０に至り、そこからバーナ２に還流するようになって
いる。
【００１４】
【発明の効果】上述したように本発明による車載型燃料
電池は、燃料電池の周囲に走行風流路を形成し、該燃料
電池における走行風流路の下流側の部位に、該燃料電池
に反応空気を供給する吸込口を配置すると共に、該吸込
口から取り入れる空気を、該燃料電池内のセルスタック
外周に沿って流した後、該セルスタック内に導くように
したので、走行風流路で加熱された空気を反応用空気と
して燃料電池に吸入し、更に予熱することができる。し
たがって、特別の熱交換器を設けることなく反応効率の
高い発電を行うことができる。
電池は、燃料電池の周囲に走行風流路を形成し、該燃料
電池における走行風流路の下流側の部位に、該燃料電池
に反応空気を供給する吸込口を配置すると共に、該吸込
口から取り入れる空気を、該燃料電池内のセルスタック
外周に沿って流した後、該セルスタック内に導くように
したので、走行風流路で加熱された空気を反応用空気と
して燃料電池に吸入し、更に予熱することができる。し
たがって、特別の熱交換器を設けることなく反応効率の
高い発電を行うことができる。
【図１】本発明の実施例からなる車載型燃料電池を搭載
したゴルフカーの概略側面図である。
したゴルフカーの概略側面図である。
【図２】図２のゴルフカーを燃料電池部品のレイアウト
を主に表すようにした概略平面図である。
を主に表すようにした概略平面図である。
【図３】同ゴルフカーに搭載した車載型燃料電池の全体
システム図である。
システム図である。
【図４】同ゴルフカーに搭載した車載型燃料電池の要部
を示した拡大平面図ずある。
を示した拡大平面図ずある。
【図５】図４の拡大側面図ずある。
１ 改質器 ２ バーナ ２ａ
吸込口 ３ 燃料電池 ３ａ 吸込口 ３０
車体
吸込口 ３ 燃料電池 ３ａ 吸込口 ３０
車体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 8/00 - 8/24
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料電池の周囲に走行風流路を形成し、
該燃料電池における走行風流路の下流側の部位に、該燃
料電池に反応空気を供給する吸込口を配置すると共に、
該吸込口から取り入れる空気を、該燃料電池内のセルス
タック外周に沿って流した後、該セルスタック内に導く
ようにした車載型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22036591A JP3293847B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 車載型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22036591A JP3293847B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 車載型燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562697A JPH0562697A (ja) | 1993-03-12 |
| JP3293847B2 true JP3293847B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=16749997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22036591A Expired - Fee Related JP3293847B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 車載型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3293847B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4501165B2 (ja) * | 1997-12-22 | 2010-07-14 | 株式会社エクォス・リサーチ | 車輌用燃料電池システム |
| JP2002165309A (ja) * | 2000-11-20 | 2002-06-07 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池式四輪自動車 |
| JP3771441B2 (ja) * | 2000-12-05 | 2006-04-26 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池搭載自動車 |
| JP4547554B2 (ja) * | 2001-06-13 | 2010-09-22 | ヤマハ発動機株式会社 | 電動車両 |
| JP4626097B2 (ja) * | 2001-06-15 | 2011-02-02 | トヨタ自動車株式会社 | 車載用燃料電池システム |
| FR2829295B1 (fr) * | 2001-09-06 | 2004-08-20 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede d'evacuation des vapeurs d'hydrogene pour pile a combustible et dispositif permettant la mise en oeuvre du procede |
| JP3932175B2 (ja) * | 2002-03-28 | 2007-06-20 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池自動車 |
| JP4844315B2 (ja) * | 2006-09-20 | 2011-12-28 | スズキ株式会社 | 燃料電池搭載の小型電動車両 |
| JP5012622B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2012-08-29 | 三菱自動車工業株式会社 | 減速機のパーキングロック機構 |
| JP5516229B2 (ja) * | 2010-08-24 | 2014-06-11 | スズキ株式会社 | 空冷式燃料電池の吸気装置 |
| JP6843898B2 (ja) * | 2019-01-11 | 2021-03-17 | 本田技研工業株式会社 | 高圧ガス容器搭載車両 |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP22036591A patent/JP3293847B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0562697A (ja) | 1993-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |