JP5040932B2

JP5040932B2 - Electric car

Info

Publication number: JP5040932B2
Application number: JP2009008359A
Authority: JP
Inventors: 照雄丸山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2020-07-10
Also published as: JP2009149509A

Description

本発明は、駆動用電源としての燃料電池と、燃料電池に水素を供給するための水素供給手段とを備える電気自動車に関する。 The present invention relates to an electric vehicle including a fuel cell as a driving power source and hydrogen supply means for supplying hydrogen to the fuel cell .

従来、水素ガスを燃料ガスとして燃料電池に供給し、電気化学反応によって発電を行なう構成が知られている。ここで、水素ガスは可燃性であって、その取り扱いには充分な注意を要するが、上記燃料電池を備える装置など、水素ガスを取り扱う装置では、水素ガスの漏洩時を想定した対策によって、充分な安全性を確保することが望まれる。例えば、特許文献１には、漏れだした水素から水を生成し、生じた水の量に基づいて漏れだした水素量を検出する水素検出装置が記載されている。 Conventionally, a configuration in which hydrogen gas is supplied as a fuel gas to a fuel cell and power is generated by an electrochemical reaction is known. Here, hydrogen gas is flammable and needs to be handled with care. However, in devices that handle hydrogen gas, such as those equipped with the above fuel cells, sufficient measures should be taken by taking measures that assume when hydrogen gas leaks. It is desirable to ensure safe safety. For example, Patent Document 1 describes a hydrogen detection device that generates water from leaked hydrogen and detects the leaked hydrogen amount based on the amount of generated water.

特開平７−３２５０７５号公報JP 7-325075 A

しかしながら、従来知られる水素検出装置は、検出対象であるガスを燃焼反応などに供する必要があり、装置の構造が比較的複雑である。したがって、このような装置において故障が発生した場合も想定して、さらなる安全性の確保が望まれていた。また、従来知られる水素検出装置は、水素の供給を受ける装置である燃料電池などが稼働中に、水素検出の動作を行なうものであった。水素の供給を受ける装置が稼働していないときにも、この装置に水素を供するために設けた水素供給装置から水素が漏れ出すおそれがあり、このような場合にも、水素の漏洩を検出可能としてさらに安全性を向上することが望まれていた。上記した水素ガスの取り扱いに係る問題は、駆動用電源としての燃料電池と、燃料電池に水素を供給するための水素供給手段とを搭載する電気自動車においても生じ得る。 However, the conventionally known hydrogen detection apparatus needs to use a gas to be detected for a combustion reaction, and the structure of the apparatus is relatively complicated. Accordingly, it has been desired to ensure further safety, assuming that a failure occurs in such an apparatus. Further, conventionally known hydrogen detection devices perform the hydrogen detection operation while a fuel cell or the like, which is a device that receives supply of hydrogen, is in operation. Even when a device that receives hydrogen supply is not in operation, there is a risk of hydrogen leaking from the hydrogen supply device provided to supply hydrogen to this device. In such cases, hydrogen leakage can be detected. As a result, it has been desired to further improve safety. The above-described problem relating to the handling of hydrogen gas may also occur in an electric vehicle equipped with a fuel cell as a driving power source and a hydrogen supply means for supplying hydrogen to the fuel cell.

本発明の電気自動車は、こうした問題を解決し、水素を取り扱う装置における水素の漏洩をいち早く検出し、安全性を高めることを目的としてなされ、次の構成を採った。 The electric vehicle of the present invention has been made for the purpose of solving these problems, quickly detecting hydrogen leakage in an apparatus that handles hydrogen, and improving safety, and has the following configuration.

本発明の電気自動車は、燃料電池を駆動用電源として搭載する電気自動車であって、
水素を貯蔵する水素貯蔵手段と、
前記水素貯蔵手段に貯蔵した水素を取り出して、該水素を、前記燃料電池に対して供給する水素供給手段とを備え、
前記水素供給手段は、
臭気によってその存在が認識可能となる付臭剤を貯蔵する付臭剤貯蔵手段と、
前記水素貯蔵手段から取り出した水素に、前記付臭剤貯蔵手段から取り出した付臭剤を混合する付臭剤混合手段と、
前記燃料電池に対して水素を供給するのに先だって、前記水素に混合された前記付臭剤を構成する成分のうち少なくとも一部の特定成分を、前記水素から除去する付臭剤除去手段と
を備えることを要旨とする。 The electric vehicle of the present invention is an electric vehicle equipped with a fuel cell as a driving power source,
Hydrogen storage means for storing hydrogen;
A hydrogen supply means for taking out the hydrogen stored in the hydrogen storage means and supplying the hydrogen to the fuel cell;
The hydrogen supply means includes
An odorant storage means for storing an odorant whose presence can be recognized by an odor;
Hydrogen taken out from the hydrogen storage unit, the odorant taken out of the odorant storage means and odorant mixing means for mixing if,
Prior to supplying hydrogen to the fuel cell, an odorant removing means for removing at least a part of the specific component constituting the odorant mixed with the hydrogen from the hydrogen. The gist is to provide.

以上のように構成された本発明の第１の電気自動車は、水素貯蔵手段に水素を貯蔵し、貯蔵した水素を取り出して、水素を消費する所定の装置である燃料電池に対して水素を供給する。また、臭気によってその存在が認識可能となる付臭剤を貯蔵する付臭剤貯蔵手段を備えており、前記水素貯蔵手段から取り出した水素に、前記付臭剤貯蔵手段から取り出した付臭剤を混合する。 The first electric vehicle of the present invention configured as described above stores hydrogen in a hydrogen storage means, takes out the stored hydrogen, and supplies hydrogen to a fuel cell that is a predetermined device that consumes hydrogen. To do. Also includes a odorant storage means for storing odorant its presence by odor becomes recognizable, hydrogen taken out from the hydrogen storage unit, the odorant taken out of the odorant storage means to mixed-.

このような本発明の第１の電気自動車によれば、水素貯蔵手段から取り出された水素に付臭剤が混合されるため、前記水素供給装置において水素の漏洩が起きたときには、付臭剤の臭気によって速やかに水素の漏洩を感知することができる。したがって、直ちに必要な処置をとることが可能になり、水素供給装置における安全性を高めることができる。また、水素供給装置が水素の漏洩を検知する水素センサを備えており、このセンサが故障した場合などにも、臭気によって水素の漏洩を感知することができるため、充分な安全性を確保することができる。また、水素供給装置から水素の供給を受ける上記所定の装置において、付臭剤に起因する不都合が生じるおそれがある場合にも、この不都合を引き起こす特定成分を除去することにより、不都合が生じるのを防止することができる。したがって、水素供給装置から水素の供給を受ける上記所定の装置がどのような装置であるかということに関わりなく、用いる付臭剤を選択することができる。 According to the first electric vehicle of the present invention, since the odorant is mixed with the hydrogen taken out from the hydrogen storage means, when hydrogen leaks in the hydrogen supply device, The leakage of hydrogen can be quickly detected by the odor. Therefore, it becomes possible to take necessary measures immediately, and safety in the hydrogen supply device can be improved. In addition, the hydrogen supply device is equipped with a hydrogen sensor that detects hydrogen leakage, and even if this sensor fails, hydrogen leakage can be detected by odors, ensuring sufficient safety. Can do. In addition, in the above-mentioned predetermined apparatus that receives supply of hydrogen from the hydrogen supply apparatus, even if there is a possibility that a problem due to the odorant may occur, the problem may be caused by removing a specific component that causes this problem. Can be prevented. Therefore, it is possible to select the odorant to be used regardless of the type of the predetermined device that receives the supply of hydrogen from the hydrogen supply device.

なお、本発明の第１の電気自動車において、水素貯蔵手段が水素を貯蔵する方法としては、気体の状態で貯蔵する他、水素吸蔵合金に吸蔵させることによって貯蔵したり、液体の状態で貯蔵するなど、種々の態様をとることができる。 In the first electric vehicle of the present invention, the hydrogen storage means stores hydrogen in a gas state, or by storing it in a hydrogen storage alloy or in a liquid state. Various aspects can be taken.

本発明の第１の電気自動車において、前記付臭剤混合手段は、前記水素貯蔵手段から取り出した水素に、前記付臭剤貯蔵手段から取り出した付臭剤を、一定の濃度で混合することとしても良い。また、前記付臭剤貯蔵手段は、前記付臭剤を、前記付臭剤混合手段で前記付臭剤が水素に混合される割合よりも高い割合で、水素に混合した状態で貯蔵し、前記付臭剤混合手段は、水素に混合した状態の前記付臭剤を、前記水素に混合することとしてもよい。 In the first electric vehicle of the present invention, the odorant mixing means mixes the odorant taken out from the odorant storage means at a constant concentration with the hydrogen taken out from the hydrogen storage means. Also good. Further, the odorant storage means stores the odorant in a state of being mixed with hydrogen at a rate higher than the rate at which the odorant is mixed with hydrogen by the odorant mixing means, The odorant mixing means may mix the odorant mixed with hydrogen with the hydrogen.

このような構成とすれば、予め水素に混合された付臭剤を用いるため、水素貯蔵手段から取り出した水素に付臭剤を混合する動作が容易になる。また、水素に混合する付臭剤の濃度を管理することが容易となる。 With such a configuration, since the odorant previously mixed with hydrogen is used, the operation of mixing the odorant with the hydrogen taken out from the hydrogen storage means becomes easy. Moreover, it becomes easy to manage the concentration of the odorant mixed with hydrogen.

また、本発明の第１の電気自動車において、前記水素貯蔵手段は、水素吸蔵合金を備え、該水素吸蔵合金に水素を吸蔵させることで水素の貯蔵を行なうこととしてもよい。 In the first electric vehicle of the present invention, the hydrogen storage means may include a hydrogen storage alloy and store hydrogen by causing the hydrogen storage alloy to store hydrogen.

本発明に係る他の態様としての水素供給装置は、水素を消費する所定の装置に対して水素を供給する水素供給装置であって、
水素を貯蔵する水素貯蔵手段と、
前記水素貯蔵手段に貯蔵した水素を前記所定の装置に対して供給する水素供給手段とを備え、
前記水素貯蔵手段は、前記水素を、臭気によってその存在が認識可能となる付臭剤を所定の割合で混合した状態で貯蔵することを要旨とする。 A hydrogen supply apparatus according to another aspect of the present invention is a hydrogen supply apparatus that supplies hydrogen to a predetermined apparatus that consumes hydrogen,
Hydrogen storage means for storing hydrogen;
Hydrogen supply means for supplying the hydrogen stored in the hydrogen storage means to the predetermined device;
The gist of the hydrogen storage means is to store the hydrogen in a state in which an odorant whose presence can be recognized by an odor is mixed in a predetermined ratio.

以上のように構成された本発明に係る他の態様としての水素供給装置は、水素貯蔵手段に、臭気によってその存在が認識可能となる付臭剤を所定の割合で混合した状態で水素を貯蔵し、貯蔵したこの水素を、水素を消費する所定の装置に対して供給する。 The hydrogen supply device according to another aspect of the present invention configured as described above stores hydrogen in a state where a hydrogen storage means is mixed with an odorant whose presence can be recognized by odor at a predetermined ratio. The stored hydrogen is supplied to a predetermined apparatus that consumes hydrogen.

このような本発明に係る他の態様としての水素供給装置によれば、水素貯蔵手段に貯蔵される水素には付臭剤が混合されているため、前記水素供給装置において水素の漏洩が起きたときには、付臭剤の臭気によって速やかに水素の漏洩を感知することができる。したがって、直ちに必要な処置をとることが可能になり、水素供給装置における安全性を高めることができる。また、水素供給装置が水素の漏洩を検知する水素センサを備えており、このセンサが故障した場合などにも、臭気によって水素の漏洩を感知することができるため、充分な安全性を確保することができる。 According to such a hydrogen supply apparatus as another aspect of the present invention , since the odorant is mixed with the hydrogen stored in the hydrogen storage means, hydrogen leakage occurred in the hydrogen supply apparatus. Sometimes, it is possible to quickly detect hydrogen leakage by the odor of the odorant. Therefore, it becomes possible to take necessary measures immediately, and safety in the hydrogen supply device can be improved. In addition, the hydrogen supply device is equipped with a hydrogen sensor that detects hydrogen leakage, and even if this sensor fails, hydrogen leakage can be detected by odors, ensuring sufficient safety. Can do.

本発明の電気自動車において、前記付臭剤は、ｔ−ブチルメルカプタンであることとしてもよい。 In the electric vehicle of the present invention, the odorant may be t-butyl mercaptan.

このような電気自動車において、前記付臭剤除去手段は、前記付臭剤を構成する前記特定成分と共に化学反応を引き起こす除去剤を備え、該化学反応を進行させることによって、前記特定成分の除去を行なうこととしてもよい。 In such an electric vehicle , the odorant removing means includes a remover that causes a chemical reaction together with the specific component constituting the odorant, and the specific component is removed by advancing the chemical reaction. It may be done.

ここで、
前記付臭剤は硫黄化合物であり、
前記除去剤は、前記付臭剤から硫黄分を取り除く脱硫剤であることとしても良い。 here,
The odorant is a sulfur compound,
The removing agent may be a desulfurizing agent that removes sulfur from the odorant.

硫黄化合物の中には、大気中に拡散して１０００倍程度に希釈されたときにも臭気によってその存在を感知することが可能であり、直ちに異臭であると認識できる臭気を有しており、付臭剤として優れている物質が知られている。硫黄は、種々の貴金属触媒に吸着してその作用を阻害することが知られているが、上記脱硫剤によって硫黄分を取り除くことにより、付臭剤として用いる硫黄化合物が触媒作用を阻害するのを防止することができる。従って、水素供給装置から水素の供給を受ける装置が、燃料電池のように貴金属触媒を備える装置である場合にも、水素に付臭剤を混合することによって不都合を生じることがない。 Among the sulfur compounds, even when diluted into the atmosphere and diluted about 1000 times, its presence can be detected by odor, and it has an odor that can be immediately recognized as a strange odor, Substances that are excellent as odorants are known. It is known that sulfur adsorbs on various precious metal catalysts and inhibits its action. By removing sulfur with the above desulfurizing agent, sulfur compounds used as odorants inhibit the catalytic action. Can be prevented. Therefore, even when the device that receives the supply of hydrogen from the hydrogen supply device is a device including a noble metal catalyst such as a fuel cell, there is no inconvenience caused by mixing the odorant with hydrogen.

また、このような電気自動車において、前記除去剤は酸化亜鉛系の脱硫剤であることとしても良い。このような脱硫剤を用いることで、付臭剤として用いた硫黄化合物の濃度を充分に低減することができる。 In such an electric vehicle , the removing agent may be a zinc oxide-based desulfurizing agent. By using such a desulfurizing agent, the concentration of the sulfur compound used as the odorant can be sufficiently reduced.

また、このような電気自動車において、前記付臭剤除去手段は、前記除去剤の温度を調節する温度調節手段を備えることとしてもよい。化学反応によって前記特定成分の除去を行なう場合には、前記除去剤の温度を調節することで、上記化学反応の活性を充分に高くすることができる。このように化学反応が進行する効率を高めることによって、上記付臭剤除去手段をより小型化することが可能となる。 In such an electric vehicle , the odorant removing means may include a temperature adjusting means for adjusting the temperature of the removing agent. When the specific component is removed by a chemical reaction, the activity of the chemical reaction can be sufficiently increased by adjusting the temperature of the removing agent. Thus, by increasing the efficiency with which the chemical reaction proceeds, the odorant removing means can be further downsized.

また、本発明の電気自動車において、前記水素供給装置において水素が流通すべき部位の外側に、水素を検知可能な水素センサをさらに備えることとしてもよい。これにより、水素センサによっても水素の漏洩を検知可能となり、水素供給装置における安全性をさらに充分に確保することができる。 Further, in the electric vehicle of the present invention, the outside of the site to be circulated hydrogen in the hydrogen supply device may further include a detectable hydrogen sensor hydrogen. As a result, hydrogen leakage can be detected by the hydrogen sensor, and safety in the hydrogen supply device can be further sufficiently ensured.

本発明に係る実施の態様としての燃料電池装置１０の構成の概略を表わす説明図である。It is explanatory drawing showing the outline of a structure of the fuel cell apparatus 10 as an embodiment which concerns on this invention. 第１実施例の燃料電池装置１１０の構成の概略を表わす説明図である。It is explanatory drawing showing the outline of a structure of the fuel cell apparatus 110 of 1st Example. 第２実施例の燃料電池装置２１０の構成の概略を表わす説明図である。It is explanatory drawing showing the outline of a structure of the fuel cell apparatus 210 of 2nd Example.

以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、本発明の実施の形態を、実施例に基づき以下の順序で説明する。
１．本願発明に係る実施の態様としての燃料電池装置１０の構成
２．水素への付臭と脱臭について
３．第１実施例の燃料電池装置１１０の構成
４．第２実施例の燃料電池装置２１０の構成 In order to further clarify the configuration and operation of the present invention described above, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
1. 1. Configuration of fuel cell device 10 as an embodiment according to the present invention 2. Odor and deodorization of hydrogen 3. Configuration of the fuel cell device 110 according to the first embodiment. Configuration of Fuel Cell Device 210 of Second Embodiment

（１）本願発明に係る実施の態様としての燃料電池装置１０の構成：
図１は、本発明に係る実施の態様としての燃料電池装置１０の構成の概略を表わす説明図である。燃料電池装置１０は、水素ボンベ２０，減圧弁２２，流量調整弁２４，加湿器２６，脱臭部２８，燃料電池３０，ポンプ４０，ブロワ４２，制御部５０，水素センサ４４を主な構成要素とする。以下、これら各要素について説明する。 (1) Configuration of the fuel cell device 10 as an embodiment according to the present invention :
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a configuration of a fuel cell device 10 as an embodiment according to the present invention. The fuel cell device 10 includes a hydrogen cylinder 20, a pressure reducing valve 22, a flow rate adjusting valve 24, a humidifier 26, a deodorizing unit 28, a fuel cell 30, a pump 40, a blower 42, a control unit 50, and a hydrogen sensor 44 as main components. To do. Hereinafter, each of these elements will be described.

水素ボンベ２０は、水素ガスを高圧で貯蔵する貯蔵装置である。なお、燃料電池装置１０が備える水素ボンベ２０が貯蔵する水素には、付臭剤として、ｔ−ブチルメルカプタン（ＴＢＭ）が１００ｐｐｂ〜数ｐｐｍの濃度で予め混合されている。以下、このように付臭剤を混合した水素を、付臭剤添加水素と呼ぶ。減圧弁２２は、水素ボンベ２０と接続する流路に設けられており、この流路を介して水素ボンベ２０から供給される付臭剤添加水素を、所定の圧力にまで機械的に減圧させる。流量調整弁２４は、水素ボンベ２０と接続する上記流路において減圧弁２２よりもさらに下流側に設けられており、減圧弁２２で減圧された付臭剤添加水素の流量を、所望の流量に調整する。流量調整弁２４は、制御部５０に接続されており、制御部５０によって駆動状態（流量調整の状態）が制御される。 The hydrogen cylinder 20 is a storage device that stores hydrogen gas at a high pressure. Note that the hydrogen hydrogen cylinder 20 provided in the fuel cell system 10 is stored, as odorant, t- butyl mercaptan (TBM) is pre-mixed at a concentration of 100ppb~ number ppm. Hereinafter, the hydrogen mixed with the odorant is referred to as odorant-added hydrogen. The pressure reducing valve 22 is provided in a flow path connected to the hydrogen cylinder 20, and mechanically depressurizes the odorant-added hydrogen supplied from the hydrogen cylinder 20 through the flow path to a predetermined pressure. The flow rate adjusting valve 24 is provided further downstream than the pressure reducing valve 22 in the flow path connected to the hydrogen cylinder 20, and the flow rate of the odorant-added hydrogen decompressed by the pressure reducing valve 22 is set to a desired flow rate. adjust. The flow rate adjustment valve 24 is connected to the control unit 50, and the drive state (the flow rate adjustment state) is controlled by the control unit 50.

加湿器２６は、所定の流路を介して流量調整弁２４と接続しており、所望の流量に調整された付臭剤添加水素を加湿する。加湿器２６による加湿の方法としては、例えば、バブリングによって加湿を行なうこととしても良いし、あるいは、液体は透過しないが気体は透過する通気性膜を介して付臭剤添加水素と水とを接触させて、付臭剤添加水素の加湿を行なうこととしても良い。 The humidifier 26 is connected to the flow rate adjusting valve 24 via a predetermined flow path, and humidifies the odorant-added hydrogen adjusted to a desired flow rate. As a method of humidification by the humidifier 26, for example, humidification may be performed by bubbling, or the odorant-added hydrogen and water are brought into contact with each other through a breathable membrane that does not transmit liquid but transmits gas. Then, the odorant-added hydrogen may be humidified.

脱臭部２８は、所定の流路を介して加湿器２６と接続しており、加湿した付臭剤添加水素の脱臭を行なう。すなわち、脱臭部２８は、水素に添加した上記付臭剤から硫黄分を除去する脱硫によって、脱臭を行なう。脱臭部２８は、付臭剤を脱硫するために、酸化亜鉛を備えている。また、脱臭部２８は、図示しないヒータおよび温度センサを備えており、脱臭部２８内の温度を、脱硫に適した２５０℃〜３００℃の温度範囲に保っている。すなわち、温度センサの検出信号が制御部５０に入力されると共に、この検出信号に基づいて制御部５０はヒータを駆動して、脱臭部２８の内部温度が上記所望の温度範囲内となるように調節する。なお、ヒータは、燃料電池３０の発電で生じた電気エネルギを用いることとしても良いし、燃料電池装置１０に図示しない２次電池をさらに設け、この２次電池から電力の供給を受けることとしてもよい。 The deodorizing unit 28 is connected to the humidifier 26 via a predetermined flow path, and deodorizes the humidified odorant-added hydrogen. That is, the deodorizing unit 28 performs deodorization by desulfurization that removes sulfur from the odorant added to hydrogen . Deodorizing unit 28, in order to desulfurize the odorant, and a zinc oxide. Moreover, the deodorizing part 28 is provided with the heater and temperature sensor which are not shown in figure, and keeps the temperature in the deodorizing part 28 in the temperature range of 250 degreeC-300 degreeC suitable for desulfurization. That is, the detection signal of the temperature sensor is input to the control unit 50, and the control unit 50 drives the heater based on the detection signal so that the internal temperature of the deodorizing unit 28 falls within the desired temperature range. Adjust. The heater may use electric energy generated by the power generation of the fuel cell 30, or may further include a secondary battery (not shown) provided in the fuel cell device 10 and receive power supply from the secondary battery. Good.

このような脱臭部２８に付臭剤添加水素が供給されると、付臭剤を構成する分子中の硫黄が酸化亜鉛と反応して硫化亜鉛となり、脱臭部２８内に留まる。このように硫黄が取り除かれることで付臭剤は炭化水素となり、水素と共に脱臭部２８から排出される。なお、酸化亜鉛を用いた脱硫は、酸化亜鉛の周囲に水素が存在すると上記反応が進行しやすいという性質を有しており、本実施の態様では、水素ガス中に混合した付臭剤の脱硫を行なうため、脱硫が良好に進行する。 When the odorant-added hydrogen is supplied to such a deodorizing unit 28, sulfur in the molecules constituting the odorant reacts with zinc oxide to become zinc sulfide, and remains in the deodorizing unit 28. By removing sulfur in this way, the odorant becomes hydrocarbon and is discharged from the deodorization unit 28 together with hydrogen. Incidentally, desulfurization with zinc oxide, the presence of hydrogen around the zinc oxide has a characteristic that the reaction is likely to proceed, the aspect of the present embodiment, the desulfurization of odorant mixed in hydrogen gas Therefore, desulfurization proceeds well.

燃料電池３０は、固体高分子電解質型の燃料電池であり、電解質膜、アノード、カソード、およびセパレータとを備える単セルを複数積層して構成されている。電解質膜は、例えばフッ素系樹脂などの固体高分子材料で形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜である。アノードおよびカソードは、共に炭素繊維を織成したカーボンクロスにより形成されている。また、電解質膜と、アノードあるいはカソードとの間には、電気化学反応を促進する触媒を備える触媒層が設けられている。このような触媒としては、白金、あるいは白金と他の金属から成る合金が用いられる。セパレータは、カーボンを圧縮してガス不透過とした緻密質カーボンなど、ガス不透過性を有する導電性部材により形成されている。また、このセパレータは、上記アノードおよびカソードとの間に、燃料ガスおよび酸化ガスの流路を形成する。燃料電池３０は、燃料ガスとしての水素と酸化ガスとしての圧縮空気とを上記流路に供給されて、電気化学反応を進行することで起電力を発生する。 The fuel cell 30 is a solid polymer electrolyte type fuel cell, and is configured by stacking a plurality of single cells each including an electrolyte membrane, an anode, a cathode, and a separator. The electrolyte membrane is a proton-conductive ion exchange membrane formed of a solid polymer material such as a fluorine-based resin. Both the anode and the cathode are made of carbon cloth woven from carbon fibers. In addition, a catalyst layer including a catalyst that promotes an electrochemical reaction is provided between the electrolyte membrane and the anode or the cathode. As such a catalyst, platinum or an alloy made of platinum and another metal is used. The separator is formed of a conductive member having gas impermeability, such as dense carbon that has been made to be impermeable to gas by compressing carbon. In addition, the separator forms a flow path of fuel gas and oxidizing gas between the anode and the cathode. The fuel cell 30 is supplied with hydrogen as a fuel gas and compressed air as an oxidizing gas into the flow path, and generates an electromotive force by proceeding with an electrochemical reaction.

燃料電池３０は、脱臭部２８と所定の流路によって接続されており、水素ボンベ２０から供給された付臭剤添加水素は、加湿され、脱臭された後、この流路を介して燃料電池３０のアノード側に供給され、電気化学反応に利用される。また、燃料電池３０のカソード側は、制御部５０によって駆動されるブロワ４２と、所定の流路によって接続されており、このブロワ４２で圧縮された空気が供給される。圧縮空気は、酸化ガスとして燃料電池３０のカソード側で電気化学反応に利用される。以下に、燃料電池３０で進行する電気化学反応を示す。（１）式はアノード側における反応、（２）式はカソード側における反応を示し、電池全体では（３）式に示す反応が進行する。 The fuel cell 30 is connected to the deodorizing unit 28 through a predetermined flow path, and the odorant-added hydrogen supplied from the hydrogen cylinder 20 is humidified and deodorized, and then the fuel cell 30 is passed through this flow path. Is supplied to the anode side and used for electrochemical reaction. Further, the cathode side of the fuel cell 30 is connected to a blower 42 driven by the control unit 50 by a predetermined flow path, and air compressed by the blower 42 is supplied. The compressed air is used as an oxidizing gas for the electrochemical reaction on the cathode side of the fuel cell 30. The electrochemical reaction that proceeds in the fuel cell 30 is shown below. Formula (1) represents the reaction on the anode side, Formula (2) represents the reaction on the cathode side, and the reaction represented by Formula (3) proceeds throughout the battery.

Ｈ₂ → ２Ｈ⁺＋２ｅ^- …（１）
（１／２）Ｏ₂＋２Ｈ⁺＋２ｅ^- → Ｈ₂Ｏ …（２）
Ｈ₂＋（１／２）Ｏ₂ → Ｈ₂Ｏ …（３） H ₂ → 2H ⁺ + 2e ⁻ (1)
(1/2) O ₂ + 2H ⁺ + 2e ⁻ → H ₂ O (2)
H ₂ + (1/2) O ₂ → H ₂ O (3)

燃料電池３０のアノード側で電気化学反応に供された後の残りの水素は、所定の燃料ガス排出流路を介して燃料電池３０から排出されるが、この燃料ガス排出流路は、脱臭部２８と燃料電池３０のアノード側とを接続する既述した流路に合流する。また、上記燃料ガス排出流路にはポンプ４０が設けられており、燃料電池３０のアノード側から排出された水素は、ポンプ４０によって加圧された後、脱臭部２８を経由して新たに供給される水素と共に、再び燃料ガスとして燃料電池３０のアノード側に供給され、電気化学反応に利用される。なお、ポンプ４０は、制御部５０と接続しており、制御部５０によってその駆動状態が制御される。 The remaining hydrogen after being subjected to the electrochemical reaction on the anode side of the fuel cell 30 is discharged from the fuel cell 30 through a predetermined fuel gas discharge channel. 28 and the above-described flow path connecting the anode side of the fuel cell 30 join. In addition, a pump 40 is provided in the fuel gas discharge flow path, and hydrogen discharged from the anode side of the fuel cell 30 is newly supplied via the deodorizing unit 28 after being pressurized by the pump 40. Together with the hydrogen, the fuel gas is supplied again to the anode side of the fuel cell 30 and used for the electrochemical reaction. The pump 40 is connected to the control unit 50, and the driving state is controlled by the control unit 50.

水素センサ４４は、燃料電池装置１０において、水素が流通する流路外の所定の位置に設けられており、大気中の水素濃度を検出する装置である。水素センサ４４としては、半導体式、接触燃焼式、熱線半導体式など、水素濃度を検出するための周知の方法に基づくセンサの中から任意に選択することができる。水素センサ４４は、制御部５０と接続しており、水素濃度に関する検出信号を制御部５０に入力する。 The hydrogen sensor 44 is a device that is provided at a predetermined position outside the flow path through which hydrogen flows in the fuel cell device 10 and detects the hydrogen concentration in the atmosphere. The hydrogen sensor 44 can be arbitrarily selected from sensors based on a well-known method for detecting the hydrogen concentration, such as a semiconductor type, catalytic combustion type, and hot wire semiconductor type. The hydrogen sensor 44 is connected to the control unit 50 and inputs a detection signal related to the hydrogen concentration to the control unit 50.

制御部５０は、マイクロコンピュータを中心とした論理回路として構成され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力ポートなどからなる（図示せず）。ここで、ＣＰＵは、予め設定された制御プログラムに従って所定の演算などを実行し、ＲＯＭは、ＣＰＵで各種演算処理を実行するのに必要な制御プログラムや制御データなどが予め格納されており、ＲＡＭは、同じくＣＰＵで各種演算処理を実行するのに必要な各種データが一時的に読み書きされ、入出力ポートは、既述した水素センサなどからの信号を入力すると共に、ＣＰＵでの演算結果に応じて、燃料電池３０の運転に関わる各部に駆動信号を出力するものであり、制御部５０によって燃料電池装置１０を構成する各部の駆動状態が制御される。 The control unit 50 is configured as a logic circuit centered on a microcomputer, and includes a CPU, a ROM, a RAM, an input / output port, and the like (not shown). Here, the CPU executes a predetermined calculation according to a preset control program, and the ROM stores in advance a control program and control data necessary for executing various calculation processes by the CPU. Similarly, various data necessary for executing various arithmetic processes in the CPU are temporarily read and written, and the input / output port inputs signals from the above-described hydrogen sensor and the like, and also according to the arithmetic results in the CPU. Thus, a drive signal is outputted to each part related to the operation of the fuel cell 30, and the drive state of each part constituting the fuel cell device 10 is controlled by the control unit 50.

燃料電池３０は、所定の負荷に接続されており（図示せず）、この負荷に対して電力を供給する。制御部５０は、上記負荷が要求する動力の大きさに関する情報を入力し、これに基づいて流量調整弁２４やブロワ４２などに駆動信号を出力する。例えば、燃料電池装置１０を電気自動車に搭載し、車両の駆動用電源として用いる場合には、制御部５０は、車両のアクセル開度を検出するアクセルポジションセンサの検出信号を入力し、この信号に基づいて要求される負荷の大きさを判断すると共に、流量調整弁２４およびブロワ４２などに駆動信号を出力することで、必要量の燃料ガスおよび酸化ガスを燃料電池３０に供給し、所望量の電力を発電させる。 The fuel cell 30 is connected to a predetermined load (not shown) and supplies power to this load. The control unit 50 inputs information related to the magnitude of power required by the load, and outputs a drive signal to the flow rate adjusting valve 24 and the blower 42 based on the information. For example, when the fuel cell device 10 is mounted on an electric vehicle and used as a power source for driving a vehicle, the control unit 50 inputs a detection signal of an accelerator position sensor that detects the accelerator opening of the vehicle, Based on this, the required load is determined and a drive signal is output to the flow rate adjusting valve 24 and the blower 42, so that the required amount of fuel gas and oxidizing gas are supplied to the fuel cell 30 and the desired amount of fuel gas is supplied. Generate electricity.

（２）水素への付臭と脱臭について：
以上のように構成された燃料電池装置１０によれば、水素ボンベ２０内に貯蔵する水素として、付臭剤添加水素を用いるため、水素が貯蔵されるボンベや水素が流通する流路から水素が漏洩したときに、付臭剤の臭気によって水素の漏洩を感知することが可能となるという効果を奏する。上記したように、燃料電池装置１０は、水素センサ４４を備えており、水素の漏洩があったときには、この水素センサ４４によって水素の漏洩を検知することができるが、水素センサ４４が故障したときや、水素センサ４４が動作しないとき、あるいは水素センサ４４が水素の漏洩を検出していることに使用者が気づかないときにも、付臭剤の臭気によって水素の漏洩を感知することが可能であるため、水素が漏洩した時にも速やかに必要な措置をとることができ、燃料電池装置１０を取り扱う際の安全性を向上させることができる。 (2) Odor and deodorization of hydrogen:
According to fuel cell system 10 configured as described above, as hydrogen stored in the hydrogen cylinder 20, for using the odorant addition, hydrogen from the flow path cylinder or hydrogen in which hydrogen is stored flows When the water leaks, it is possible to detect the leakage of hydrogen by the odor of the odorant. As described above, fuel cell system 10 includes a hydrogen sensor 44, when there is leakage of hydrogen can be detected a leakage of hydrogen by the hydrogen sensor 44, the hydrogen sensor 44 has failed Even when the hydrogen sensor 44 does not operate or when the user does not notice that the hydrogen sensor 44 detects a hydrogen leak, the hydrogen leak can be detected by the odor of the odorant. Therefore, necessary measures can be taken quickly even when hydrogen leaks, and the safety when handling the fuel cell device 10 can be improved.

例えば、燃料電池装置１０を電気自動車に搭載し、車両の駆動用電源として用いる場合には、水素センサ４４によって所定値以上の濃度の水素が検知され、検出信号が制御部５０に入力されると、運転席の近傍に水素漏洩を知らせる警告灯を点灯させたり、警報を発したりする構成とすることで、使用者に対して水素の漏洩を知らせることが可能である。このように水素センサ４４を設けることとしても、水素センサ４４が故障した場合の他、燃料電池装置１０を駆動していないとき、例えば、車両のスタートスイッチ（イグニションスイッチに対応し、燃料電池装置１０の起動を指示するスイッチ）をオンにしていないときには、水素センサ４４による検知や警告が行なわれず、上記スタートスイッチをオンにしたときに初めて、水素センサ４４の検知に基づく警告が行なわれることになる。また、燃料電池装置１０が起動しているときであっても、水素漏洩に関わる警告が、上記した警告灯や警報のように車両の運転席近傍でなされる場合には、使用者が車外にいるときには警告に気づくことが遅れるおそれがある。燃料電池装置１０のように、水素に付臭剤を添加することにより、水素センサ４４がたとえ故障してしまった場合にも速やかに水素の漏洩を感知することが可能となり、また、燃料電池装置１０の起動状態に関わりなく、燃料電池装置１０の近傍にいる使用者によって速やかに水素の漏洩を感知することができるため、直ちに必要な処置をとることが可能となり、燃料電池装置１０を取り扱う際の安全性を高めることができる。 For example, equipped with a fuel cell apparatus 10 in an electric vehicle, when it is used as a power source for driving the vehicle, the hydrogen concentration of a predetermined value or more is detected by the hydrogen sensor 44, the detection signal is inputted to the controller 50 In addition, it is possible to notify the user of hydrogen leakage by using a configuration in which a warning lamp notifying hydrogen leakage is turned on or a warning is issued in the vicinity of the driver's seat. Even when the hydrogen sensor 44 is provided as described above, when the fuel cell device 10 is not driven, in addition to the case where the hydrogen sensor 44 fails, for example, a start switch (corresponding to an ignition switch, the fuel cell device 10 When the start switch is not turned on, detection and warning by the hydrogen sensor 44 are not performed, and a warning based on detection by the hydrogen sensor 44 is performed only when the start switch is turned on. . In addition, even when the fuel cell device 10 is activated, if the warning about hydrogen leakage is made near the driver's seat of the vehicle, such as the warning light or alarm described above, the user must be outside the vehicle. You may be late to notice the warning when you are . Like the fuel cell system 10, by adding the odorant to hydrogen, it is possible to quickly sense leakage of hydrogen even if the hydrogen sensor 44 is broke down if, also, the fuel cell Regardless of the start-up state of the device 10, a user in the vicinity of the fuel cell device 10 can quickly detect the leakage of hydrogen, so that necessary measures can be taken immediately and the fuel cell device 10 is handled. Safety can be improved.

また、燃料電池装置１０は、付臭剤を予め水素に混合した上で水素ボンベ２０内に貯蔵しているため、燃料電池装置１０内の水素の流路を流通する水素において、常に所望の濃度の付臭剤を添加した状態とすることができ、水素の漏洩を充分に感知可能として安全性を確保することができる。 Further, fuel cell device 10, since the stored onto a hydrogen cylinder 20 of a mixture of odorant in advance to hydrogen, the hydrogen flowing through the flow path of the hydrogen in the fuel cell device 10, always desired The concentration of the odorant can be added, and the leakage of hydrogen can be sufficiently sensed to ensure safety.

ここで、水素に混合する付臭剤としては、水素が流路から漏洩して大気中に拡散し、例えば１０００倍程度に希釈されても、その臭気によって充分に感知可能なものを選択する。付臭剤としては、例えば、上記実施の態様で説明したｔ−ブチルメルカプタン（ＴＢＭ）の他、テトラヒドロチオフェン（ＴＨＴ）や、ジメチルサルファイド（ＤＭＳ）、メチルメルカプタン、エチルメルカプタンなどを選択することができ、これらを単独で、または複数種のものを混合して、あるいはさらに他種の物質を混合して用いることができる。 Here, as the odorant to be mixed with hydrogen, a odorant that can be sufficiently sensed by the odor even when hydrogen leaks from the flow path and diffuses into the atmosphere and is diluted by about 1000 times, for example, is selected. The odorant, e.g., other described embodiments of the above embodiments t- butyl mercaptan (TBM), tetrahydrothiophene (THT) and dimethyl sulfide (DMS), can be selected such as methyl mercaptan, ethyl mercaptan These can be used singly or as a mixture of a plurality of types or further mixed with other types of substances.

このように、付臭剤として用いることができる物質は、その多くは分子中に硫黄を含有している。燃料電池３０を構成する固体高分子型燃料電池は、電気化学反応を促進するための触媒として、白金などの貴金属系の触媒を備えているが、硫黄は貴金属に吸着し易いという性質を有しており、貴金属触媒を備える燃料電池に供給するガス中に硫黄化合物が含有されると、この硫黄化合物が触媒上に吸着し、触媒の作用（電気化学反応）を阻害してしまうおそれがある。 Thus, many substances that can be used as odorants contain sulfur in the molecule . Solid polymer fuel cells constituting the fuel cell 30, as a catalyst for accelerating the electrochemical reaction, and a noble metal catalyst such as platinum, sulfur have the property of easily adsorbed to a noble metal If a sulfur compound is contained in a gas supplied to a fuel cell equipped with a noble metal catalyst, this sulfur compound may be adsorbed on the catalyst and hinder the action (electrochemical reaction) of the catalyst. .

本実施の態様の燃料電池装置１０では、脱臭部２８を設け、燃料電池３０に供給するのに先立って付臭剤添加水素から硫黄を除去するため、硫黄化合物が触媒上に吸着して電気化学反応を阻害するのを防止することができる。既述したように、付臭剤を構成する分子中に含まれる硫黄は、脱臭部２８において、脱臭剤である酸化亜鉛と反応して硫化亜鉛を生じ、上記脱臭剤の表面に蓄積される。硫化亜鉛の蓄積量が増えると、脱臭部２８が脱臭（脱硫）する性能が低下するため、上記燃料電池装置１０においては、脱臭（脱硫）する性能が低下してしまう前に、脱臭部２８が備える脱臭剤の交換を行なうこととすればよい。脱臭する性能が低下してしまう前に脱臭剤を交換する構成としては、例えば、所定時間燃料電池装置１０を運転するごとに脱臭剤の交換を行なうこととしたり、脱臭部２８から排出される水素ガスの分析を定期的に行なって、所定の濃度以上の付臭剤が検出されるようになったら脱臭剤を交換する等とすればよい。 In the fuel cell system 10 of this embodiment of the deodorizing unit 28 is provided, for the removal of sulfur from the odorant hydrogenation prior to supply to the fuel cell 30, electrochemical and sulfur compounds are adsorbed on the catalyst Inhibiting the reaction can be prevented. As described above, sulfur contained in the molecules constituting the odorant reacts with zinc oxide, which is a deodorant, in the deodorization unit 28 to generate zinc sulfide, and is accumulated on the surface of the deodorant. When the amount of accumulated zinc sulfide increases, the performance of the deodorizing unit 28 to deodorize (desulfurize) decreases. Therefore, in the fuel cell device 10, before the performance of deodorizing (desulfurizing) decreases, the deodorizing unit 28 What is necessary is just to replace the deodorizer with which it is equipped. As a configuration for replacing the deodorizer before the deodorizing performance is deteriorated, for example, the deodorizer is replaced every time the fuel cell device 10 is operated, or the hydrogen discharged from the deodorization unit 28 is used. Gas analysis may be performed periodically, and the deodorant may be replaced when an odorant with a predetermined concentration or more is detected.

さらに、本実施の態様の燃料電池装置１０では、脱臭部２８にヒータを設け、このヒータによって脱臭部２８内を加熱して内部温度を所定の温度範囲（２５０〜３００℃）としているため、付臭剤中に含まれる硫黄と酸化亜鉛とから硫化亜鉛を生じる反応の活性を充分に確保して、効果的に脱臭（脱硫）を行なうことができる。さらに、上記したように加熱によって脱硫反応の活性を充分に確保することにより、脱臭剤が脱臭を行なう効率を高め、より少ない脱臭剤で充分な脱臭効果を得ることができるため、脱臭部２８をより小型化することが可能となる。なお、脱硫反応の活性を確保するための加熱の構成は、ヒータ以外を用いることとしても良く、燃料電池装置あるいは燃料電池装置と共に設けられた所定の装置において、充分な熱を発生する高温部が設けられているときには、この高温部が発生する熱を利用することとしても良い。 Further, in the fuel cell apparatus 10 of the embodiment of the present embodiment, the heater provided in the deodorizing unit 28, since the internal temperature to a predetermined temperature range (250 to 300 ° C.) to heat the inside of the deodorizing unit 28 by the heater, with Deodorization (desulfurization) can be effectively carried out by sufficiently ensuring the activity of the reaction for producing zinc sulfide from sulfur and zinc oxide contained in the odorant. Furthermore, as described above, by sufficiently ensuring the activity of the desulfurization reaction by heating, the efficiency of the deodorizing agent to deodorize can be increased, and a sufficient deodorizing effect can be obtained with less deodorizing agent. It becomes possible to further reduce the size. In addition, the heating configuration for ensuring the activity of the desulfurization reaction may be other than the heater. In the fuel cell device or a predetermined device provided together with the fuel cell device, a high temperature portion that generates sufficient heat is provided. When provided, the heat generated by the high temperature part may be used.

また、上記実施の態様では、酸化亜鉛を用いて脱臭（脱硫）を行なったが、異なる方法で脱臭を行なうこととしても良い。例えば、酸化亜鉛に代えて酸化鉄を用いることとしても良いし、あるいはこれらを混合して用いたり、酸化亜鉛や酸化鉄などの金属酸化物に他の物質をさらに混合して脱臭剤を構成し、脱硫を行なうこととしても良い。あるいは、このように金属酸化物と反応させることにより脱硫する方法以外に、脱臭部に活性炭を充填し、付臭剤を活性炭に吸着させることによって脱臭（付臭剤を除去）することとしても良い。活性炭を用いた吸着によって脱臭する場合には、上記実施の態様のように脱臭部２８内を加熱する必要はない。 Moreover, in the said embodiment , although deodorizing (desulfurization) was performed using zinc oxide, it is good also as performing deodorizing by a different method. For example, iron oxide may be used instead of zinc oxide, or these may be used in combination, or other substances may be mixed with metal oxides such as zinc oxide and iron oxide to form a deodorant. Alternatively, desulfurization may be performed. Alternatively, in addition to the method of desulfurization by reacting with a metal oxide in this way, the deodorization part may be filled with activated carbon, and the odorant may be adsorbed on the activated carbon to remove the odor (deodorant is removed). . When deodorization by adsorption using activated carbon, it is not necessary to heat the inside of the deodorizing unit 28 as embodiments of the above embodiments.

なお、付臭剤は、既述したように分子中に硫黄を含有するものに限るものではなく、アゾ化合物など他種の付臭剤を用いることとしても良い。その際、既述した付臭剤と同様に、大気中に拡散して（例えば１０００倍程度に）希釈されたときにも充分に感知可能であると共に、水素中で充分に安定であり、また、異臭であると直ちに認識可能であって、毒性が充分に低い等の条件を満たす付臭剤を選択することが望ましい。また、付臭剤として用いる物質が、上述した実施の態様と同様に、電気化学反応などに不都合を生じるおそれがあるものであれば、燃料電池に供給するのに先立って脱臭することとすればよい。ここで、脱臭とは、付臭剤中に含まれる不都合を引き起こすおそれがある成分を取り除いたり、付臭剤そのものを除去したり、あるいは、化学反応などを利用して、不都合を生じない物質に付臭剤を変化させること等を指す。もとより、付臭剤が、電気化学反応を阻害するなどの不都合を生じない物質である場合には、脱臭部を設けないこととしても差し支えない。 As described above, the odorant is not limited to those containing sulfur in the molecule, and other types of odorant such as an azo compound may be used. At that time, similarly to the odorant described above, it is sufficiently detectable when it diffuses into the atmosphere (for example, about 1000 times) and is diluted, and is sufficiently stable in hydrogen. It is desirable to select an odorant that can be immediately recognized as having an off-flavor and satisfies the conditions such as sufficiently low toxicity. Also, if the substance used as the odorant is likely to cause inconveniences in the electrochemical reaction as in the above-described embodiment , it should be deodorized before being supplied to the fuel cell. Good. Here, deodorization is a substance that does not cause inconvenience by removing components that may cause inconveniences contained in the odorant, removing the odorant itself, or using a chemical reaction. It refers to changing the odorant. Of course, if the odorant is a substance that does not cause inconvenience such as inhibiting an electrochemical reaction, the deodorizing part may be omitted.

また、上記したような付臭剤の臭気による水素漏洩の感知は、付臭剤を脱硫するまで、すなわち、水素ボンベ２０から脱臭部２８までの流路において水素の漏洩が起こったときに、可能となる。したがって、脱臭部２８と燃料電池装置１０のアノード側とを接続する流路長を短くするほど、臭気によって感知できない水素の漏洩が生じる可能性を抑えることができ、望ましい。 In addition, detection of hydrogen leakage due to the odor of the odorant as described above is possible until the odorant is desulfurized, that is, when hydrogen leaks in the flow path from the hydrogen cylinder 20 to the deodorization unit 28. It becomes. Therefore, it is preferable that the length of the flow path connecting the deodorizing unit 28 and the anode side of the fuel cell device 10 is shortened, so that the possibility of hydrogen leakage that cannot be detected by odor can be suppressed.

（３）第１実施例の燃料電池装置１１０の構成：
既述した実施の態様の燃料電池装置１０では、予め付臭剤を混合した付臭剤添加水素を、水素ボンベ２０に貯蔵して用いることとしたが、燃料電池装置内で燃料電池に供給する水素に対して、付臭剤をその都度添加することとしても良い。このような構成の燃料電池装置を第１実施例として以下に説明する。図２は、第１実施例の燃料電池装置１１０の構成の概略を表わす説明図である。燃料電池装置１１０は、燃料電池装置１０と類似する構成を備えており、以下の説明では、実施の態様としての燃料電池装置１０と共通する部材には同じ番号を付して、詳しい説明は省略する。 (3) Configuration of the fuel cell device 110 of the first embodiment:
In the fuel cell apparatus 10 of the embodiment of implementation already described, the odorant hydrogenation of a mixture of odorant in advance, it is assumed that used to store the hydrogen tank 20, the fuel cell in the fuel cell system An odorant may be added to the supplied hydrogen each time. A fuel cell device having such a configuration will be described below as a first embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of the fuel cell device 110 according to the first embodiment. The fuel cell device 110 has a configuration similar to that of the fuel cell device 10, and in the following description, members common to the fuel cell device 10 as the embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. To do.

燃料電池装置１１０は、水素ボンベ２０に代えて水素ボンベ１２０を備える。水素ボンベ１２０は、実施の態様の水素ボンベ２０とは異なり、付臭剤を含有しない純度の高い水素を貯蔵している。水素ボンベ１２０内に貯蔵された水素は、この水素ボンベ１２０に接続する流路に設けられた減圧弁２２において、所定の圧力に減圧された後、マスフロコントローラ１２３によって、燃料電池３０での発電量に応じた所望の流量に調整される。マスフロコントローラ１２３は、所定の流路によって加湿器２６に接続されており、マスフロコントローラ１２３で所望の流量に調節された水素は、加湿器２６に供給される。 The fuel cell device 110 includes a hydrogen cylinder 120 instead of the hydrogen cylinder 20. Hydrogen cylinder 120, unlike the hydrogen cylinder 20 aspects of implementation, and storing the high purity hydrogen containing no odorant. The hydrogen stored in the hydrogen cylinder 120 is depressurized to a predetermined pressure by a pressure reducing valve 22 provided in a flow path connected to the hydrogen cylinder 120, and then generated by the fuel cell 30 by the mass flow controller 123. The desired flow rate is adjusted according to the amount. The mass flow controller 123 is connected to the humidifier 26 by a predetermined flow path, and hydrogen adjusted to a desired flow rate by the mass flow controller 123 is supplied to the humidifier 26.

燃料電池装置１１０は、水素ボンベ１２０の他に、付臭剤ボンベ１６０を備えている。付臭剤ボンベ１６０は、充分に高濃度（例えば、１０〜１００ｐｐｍ）の付臭剤（本実施例では、ｔ−ブチルメルカプタン）を含有する付臭剤含有水素を貯蔵している。付臭剤ボンベ１６０に接続する流路は、上記マスフロコントローラ１２３と加湿器２６とを接続する流路に接続しており、水素ボンベ１２０から供給される水素は、この接続部において所定量の付臭剤含有水素が混合されて、付臭剤含有水素よりも含有する付臭剤の濃度が低い水素（以下、付臭剤添加水素と呼ぶ）となって、加湿器２６に供給される。なお、付臭剤ボンベ１６０と接続する流路には、減圧弁１６４およびマスフロコントローラ１６２が設けられている。減圧弁１６４は、付臭剤ボンベ１６０から供給される付臭剤含有水素を所定の圧力にまで減圧し、マスフロコントローラ１６２は、上記付臭剤添加水素中の付臭剤の濃度が所定の値となるように、水素に混合する付臭剤含有水素の流量を調節する。 The fuel cell device 110 includes an odorant cylinder 160 in addition to the hydrogen cylinder 120. The odorant cylinder 160 stores odorant-containing hydrogen containing a sufficiently high concentration (for example, 10 to 100 ppm) odorant (t-butyl mercaptan in this embodiment). The flow path connected to the odorant cylinder 160 is connected to the flow path connecting the mass flow controller 123 and the humidifier 26, and hydrogen supplied from the hydrogen cylinder 120 has a predetermined amount of hydrogen at this connection portion. The odorant-containing hydrogen is mixed to form hydrogen having a lower concentration of the odorant contained than the odorant-containing hydrogen (hereinafter referred to as odorant-added hydrogen) and supplied to the humidifier 26. Note that a pressure reducing valve 164 and a mass flow controller 162 are provided in a flow path connected to the odorant cylinder 160. The pressure reducing valve 164 reduces the odorant-containing hydrogen supplied from the odorant cylinder 160 to a predetermined pressure, and the mass flow controller 162 has a predetermined concentration of the odorant in the odorant-added hydrogen. The flow rate of the odorant-containing hydrogen to be mixed with hydrogen is adjusted so as to be a value.

ここで、マスフロコントローラ１２３および１６２は、それぞれが設けられた流路を通過するガス（水素あるいは付臭剤含有水素）の流量を計測すると共に、この計測値と所定の設定値とを比較した結果に基づいて弁の開放状態を調節して、ガスの流量を上記設定値に近づける装置である。マスフロコントローラ１２３および１６２は、制御部５０に接続しており、上記設定値に関する情報を制御部５０から入力される。 Here, the mass flow controllers 123 and 162 measure the flow rate of the gas (hydrogen or odorant-containing hydrogen) that passes through the flow path provided, and compare the measured value with a predetermined set value. The device adjusts the open state of the valve based on the result to bring the gas flow rate close to the set value. The mass flow controllers 123 and 162 are connected to the control unit 50, and information on the set values is input from the control unit 50.

制御部５０は、燃料電池３０の発電量（燃料電池３０に接続される負荷の大きさ）に関する情報を入力して、これに基づいて算出される燃料電池３０に供給すべき燃料ガス量に関する情報を、マスフロコントローラ１２３に出力する。マスフロコントローラ１２３は、制御部５０から入力された上記燃料ガス量に関する情報から上記設定値を算出し、この設定値に基づいて水素流量を調節する。また、制御部５０は、上記燃料電池３０の発電量に関する情報に基づいて、水素に混合すべき付臭剤含有水素量を算出し、これに関する情報をマスフロコントローラ１６２に出力する。マスフロコントローラ１６２は、制御部５０から入力された上記付臭剤含有水素量に関する情報から上記設定値を算出し、この設定値に基づいて付臭剤含有水素流量を調節する。例えば、燃料電池装置１１０を電気自動車に搭載し、駆動用電源として用いる場合には、制御部５０は、アクセル開度やアクセル開速度を入力し、これに基づいて、燃料電池３０で発電すべき量や、燃料電池３０に供給すべき燃料ガス量や、水素に混合すべき付臭剤含有水素量を算出することとすればよい。 The control unit 50 inputs information related to the power generation amount of the fuel cell 30 (the size of the load connected to the fuel cell 30), and information related to the amount of fuel gas to be supplied to the fuel cell 30 calculated based on the information. Is output to the mass flow controller 123. The mass flow controller 123 calculates the set value from the information regarding the fuel gas amount input from the control unit 50, and adjusts the hydrogen flow rate based on the set value. Further, the control unit 50 calculates the amount of odorant-containing hydrogen to be mixed with hydrogen based on the information related to the power generation amount of the fuel cell 30 and outputs information related to this to the mass flow controller 162. The mass flow controller 162 calculates the set value from the information related to the odorant-containing hydrogen amount input from the control unit 50, and adjusts the odorant-containing hydrogen flow rate based on the set value. For example, when the fuel cell device 110 is mounted on an electric vehicle and used as a power source for driving, the control unit 50 inputs an accelerator opening and an accelerator opening speed, and based on this, the fuel cell 30 should generate power. The amount, the amount of fuel gas to be supplied to the fuel cell 30, and the amount of odorant-containing hydrogen to be mixed with hydrogen may be calculated.

なお、水素に混合する付臭剤含有水素の量は、水素に付臭剤含有水素が混合されて成る付臭剤添加水素が、大気中に拡散して１０００倍程度に希釈されたときに、付臭剤の臭気によって水素の存在を感知可能となるように調節される。上記したように、付臭剤ボンベ１６０内に貯蔵される付臭剤含有水素が１０〜１００ｐｐｍの濃度の付臭剤（ＴＢＭ）を含有している場合には、水素量の１００分の１程度の所定の割合の付臭剤含有水素が水素に混合されるようマスフロコントローラ１６２における上記設定値を設定して、付臭剤添加水素中の付臭剤濃度を１００ｐｐｂ〜数ｐｐｍとすればよい。 The amount of odorant-containing hydrogen to be mixed with hydrogen is such that when odorant-added hydrogen obtained by mixing odorant-containing hydrogen with hydrogen diffuses into the atmosphere and is diluted about 1000 times. It is adjusted so that the presence of hydrogen can be detected by the odor of the odorant. As described above, when the odorant-containing hydrogen stored in the odorant cylinder 160 contains an odorant (TBM) having a concentration of 10 to 100 ppm, it is about 1/100 of the amount of hydrogen. The odorant concentration in the odorant-added hydrogen may be set to 100 ppb to several ppm by setting the set value in the mass flow controller 162 so that the odorant-containing hydrogen in a predetermined ratio is mixed with hydrogen. .

水素に付臭剤含有水素が混合されて成る付臭剤添加水素は、加湿器２６で加湿された後、脱臭部２８において脱臭（付臭剤の脱硫）が行なわれ、燃料電池３０のアノード側に供給されて、電気化学反応に供される。 The odorant-added hydrogen obtained by mixing hydrogen with the odorant-containing hydrogen is humidified by the humidifier 26 and then deodorized (deodorizing the odorant) in the deodorizing unit 28, so that the anode side of the fuel cell 30 To be subjected to an electrochemical reaction.

以上のように構成された第１実施例の燃料電池装置１１０は、実施の態様と同様に、水素が通過する所定の流路から水素が漏洩したときに、付臭剤の臭気によって水素の存在を感知することができるため、燃料電池装置１１０における安全性をより向上させることができる。ここで、第１実施例の燃料電池装置１１０では、付臭剤ボンベ１６０に貯蔵した付臭剤含有水素を混合してから、脱臭部２８で脱臭を行なうまでの水素の流路において、水素の漏洩が起こったときに、付臭剤の臭気によって水素が漏洩したことを感知可能となる。したがって、脱臭部２８と燃料電池３０のアノード側とを接続する流路長をより短くすると共に、付臭剤含有水素が水素に混合される位置と水素ボンベ１２０との距離をより短くする構成とするならば、付臭剤の臭気によって感知できない水素の漏洩が生じる可能性をより低くすることができ、望ましい。 The first embodiment fuel cell system 110 of which is constructed as described above, as well as the manner of implementation, when the hydrogen leaks hydrogen from a predetermined flow path through, hydrogen by odor odorant Since the presence can be detected, the safety of the fuel cell device 110 can be further improved. Here, in the fuel cell device 110 of the first embodiment, in the hydrogen flow path from the mixing of the odorant-containing hydrogen stored in the odorant cylinder 160 to the deodorization in the deodorization unit 28, When leakage occurs, it is possible to detect that hydrogen has leaked due to the odor of the odorant. Therefore, the length of the flow path connecting the deodorizing unit 28 and the anode side of the fuel cell 30 is made shorter, and the distance between the position where the odorant-containing hydrogen is mixed with hydrogen and the hydrogen cylinder 120 is made shorter. If this is the case, the possibility of hydrogen leakage that cannot be detected by the odor of the odorant can be reduced, which is desirable.

また、第１実施例の燃料電池装置１１０のように、水素を貯蔵する水素ボンベ１２０と、付臭剤含有水素を貯蔵する付臭剤ボンベ１６０とが別個に設けられている場合にも、上記したようにマスフロメータによって付臭剤の混合量を調節することで、流路内を通過する水素が含有する付臭剤の濃度を所望の一定値（の範囲）に保つことができる。 Further, even when the hydrogen cylinder 120 for storing hydrogen and the odorant cylinder 160 for storing the odorant-containing hydrogen are separately provided as in the fuel cell device 110 of the first embodiment, As described above, the concentration of the odorant contained in the hydrogen passing through the flow path can be maintained at a desired constant value (range) by adjusting the mixing amount of the odorant by the mass flow meter.

既述したように、酸化亜鉛を脱臭剤として用いる場合のように付臭剤との反応物が脱臭部内に蓄積される場合には、脱臭剤の交換を行なって脱臭部の性能を維持する必要がある。ここで、実施の態様および第１実施例のように、水素中の付臭剤濃度を一定に保つことで、脱臭剤を交換すべき時期が予測可能となる。燃料電池装置の運転状態に応じて定期的に脱臭剤を交換する、あるいは、燃料電池３０の発電量の積算量が所定の値に達したときに脱臭剤を交換する等の構成とすれば良く、脱臭剤の交換に関わる管理が容易となる。 As described above, when the reaction product with the odorant accumulates in the deodorization part as in the case of using zinc oxide as the deodorant, it is necessary to replace the deodorant and maintain the performance of the deodorization part. There is. Here, as in the embodiment and the first example, by keeping the concentration of the odorant in the hydrogen constant, it is possible to predict when the deodorant should be replaced. The deodorizing agent may be replaced periodically according to the operating state of the fuel cell device, or the deodorizing agent may be replaced when the integrated amount of power generation of the fuel cell 30 reaches a predetermined value. Management related to the replacement of the deodorant becomes easy.

なお、第１実施例の燃料電池装置１１０においても、実施の態様と同様に、付臭剤および脱臭剤は種々のものが適用可能であって、用いる付臭剤および脱臭剤に応じた種々の変形が可能である。 In the fuel cell device 110 of the first embodiment, various odorants and deodorizers can be applied as in the embodiment, and various odorants and deodorizers can be used. Deformation is possible.

（４）第２実施例の燃料電池装置２１０の構成：
既述した実施の態様および第１実施例の燃料電池装置では、燃料電池に供給する燃料ガスとして用いる水素は、水素ボンベに貯蔵することとしたが、異なる構成とすることもできる。水素を、水素吸蔵合金に吸蔵させることによって蓄える構成を、第２実施例として以下に説明する。図３は、第２実施例の燃料電池装置２１０の構成の概略を表わす説明図である。燃料電池装置２１０は、燃料電池装置１０および１１０と類似する構成を備えており、以下の説明では、既述した実施の態様および実施例の燃料電池装置と共通する部材には同じ番号を付して、詳しい説明は省略する。また、図３では、燃料電池装置２１０が、車両の駆動用電源として電気自動車に搭載されている様子を表わしている。 (4) Configuration of the fuel cell device 210 of the second embodiment:
In the fuel cell apparatus of the embodiment and the first example described above, the hydrogen used as the fuel gas supplied to the fuel cell is stored in the hydrogen cylinder, but it may be configured differently. A configuration for storing hydrogen by storing it in a hydrogen storage alloy will be described below as a second embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of the fuel cell device 210 of the second embodiment. The fuel cell device 210 has a configuration similar to that of the fuel cell devices 10 and 110, and in the following description, the same reference numerals are given to members common to the fuel cell devices of the above-described embodiments and examples. Detailed description will be omitted. FIG. 3 shows a state in which the fuel cell device 210 is mounted on an electric vehicle as a driving power source for the vehicle.

燃料電池装置２１０には、水素ボンベに代えて、水素吸蔵合金を備える水素貯蔵部２２０が設けられている。水素吸蔵合金に吸蔵させることによって水素貯蔵部２２０に貯蔵した水素は、水素吸蔵合金を加熱することによって、水素吸蔵合金の内部から取り出される。水素の取り出しの際に水素吸蔵合金を加熱する構成については後述する。 The fuel cell device 210 is provided with a hydrogen storage unit 220 including a hydrogen storage alloy instead of the hydrogen cylinder. The hydrogen stored in the hydrogen storage unit 220 by being stored in the hydrogen storage alloy is extracted from the inside of the hydrogen storage alloy by heating the hydrogen storage alloy. The configuration for heating the hydrogen storage alloy when taking out hydrogen will be described later.

水素吸蔵合金から取り出された水素は、水素貯蔵部２２０に接続する流路に設けられた減圧弁２２によって所定の圧力に減圧された後、流量調整弁２２４によって、燃料電池３０での発電量に応じた所望の流量に調整される。ここで、水素吸蔵合金から取り出されるのは純度の高い水素であって、本実施例では、水素吸蔵合金から水素を取り出した後に、この水素に対して付臭剤の添加を行なう。燃料電池装置２１０は、水素に添加する付臭剤（本実施例ではＴＢＭ）を貯蔵する付臭剤貯蔵部２６０を備えている。ＴＢＭは、常温では液体であり、本実施例の付臭剤貯蔵部２６０は、このような液状のＴＢＭを貯蔵している。 The hydrogen extracted from the hydrogen storage alloy is depressurized to a predetermined pressure by the pressure reducing valve 22 provided in the flow path connected to the hydrogen storage unit 220, and then the amount of power generated by the fuel cell 30 is increased by the flow rate adjusting valve 224. The desired flow rate is adjusted accordingly. Here, hydrogen extracted from the hydrogen storage alloy is high-purity hydrogen. In this embodiment, after hydrogen is extracted from the hydrogen storage alloy, an odorant is added to the hydrogen. The fuel cell device 210 includes an odorant storage unit 260 that stores an odorant (TBM in this embodiment) to be added to hydrogen. The TBM is liquid at room temperature, and the odorant storage unit 260 of the present embodiment stores such liquid TBM.

付臭剤貯蔵部２６０に接続する流路２６１は、上記減圧弁２２と流量調整弁２２４とを接続する流路２６２に接続しており、この接続部において、流路２６２を通過する水素に対して所定の濃度（１００ｐｐｂ〜数ｐｐｍ）となるように付臭剤を添加し、流路２６２を通過する水素を付臭剤添加水素と成す。流路２６２と流路２６１との接続部にはエゼクタ２６６が設けられており、このエゼクタ２６６によって、所定の割合の付臭剤が水素に添加される。エゼクタ２６６は、減圧弁２２側から供給される水素が通過する流路２６２内に発生する陰圧を利用して、付臭剤貯蔵部２６０に接続する流路２６１から、上記発生した陰圧に応じた量の付臭剤を流路２６２側に吸い込むことにより、水素と付臭剤との混合を行なう。付臭剤（ＴＢＭ）は、気体に触れると容易に気化する性質を有しており、上記したように流路２６２側に吸い込まれたときには速やかに気化して水素と混合し、付臭剤添加水素となる。 The flow path 261 connected to the odorant storage unit 260 is connected to the flow path 262 connecting the pressure reducing valve 22 and the flow rate adjustment valve 224, and the hydrogen passing through the flow path 262 is connected to this connection section. Thus, an odorant is added so as to have a predetermined concentration (100 ppb to several ppm), and hydrogen passing through the flow path 262 is formed as odorant-added hydrogen. An ejector 266 is provided at a connection portion between the flow path 262 and the flow path 261, and a predetermined ratio of the odorant is added to hydrogen by the ejector 266. The ejector 266 uses the negative pressure generated in the flow path 262 through which hydrogen supplied from the pressure reducing valve 22 passes, to the generated negative pressure from the flow path 261 connected to the odorant storage unit 260. A suitable amount of odorant is sucked into the flow path 262 side to mix hydrogen and the odorant. The odorant (TBM) has the property of being easily vaporized when exposed to gas. As described above, when it is sucked into the flow path 262 side, it is quickly vaporized and mixed with hydrogen, and the odorant is added. It becomes hydrogen.

流量調整弁２２４は加湿器２６に接続しており、流量調整弁２２４によって流量を調節された付臭剤添加水素は、この加湿器２６で加湿される。その後、既述した実施例と同様に、脱臭部２８において脱臭（付臭剤の脱硫）が行なわれ、脱臭された水素は、燃料電池３０に燃料ガスとして供給される。燃料電池３０において電気化学反応に供された後に燃料電池３０から排出される残りの水素は、既述した実施例と同様に、ポンプ４０によって加圧され、新たに脱臭部２８側から供給される水素と共に再び燃料ガスとして燃料電池３０に供給される。 The flow rate adjusting valve 224 is connected to the humidifier 26, and the odorant-added hydrogen whose flow rate is adjusted by the flow rate adjusting valve 224 is humidified by the humidifier 26. Thereafter, in the same manner as in the embodiment described above, deodorization (desulfurization of the odorant) is performed in the deodorization unit 28, and the deodorized hydrogen is supplied to the fuel cell 30 as fuel gas. The remaining hydrogen discharged from the fuel cell 30 after being subjected to the electrochemical reaction in the fuel cell 30 is pressurized by the pump 40 and newly supplied from the deodorizing unit 28 side, as in the above-described embodiment. Together with hydrogen, it is supplied again to the fuel cell 30 as fuel gas.

本実施例の燃料電池装置２１０では、水素貯蔵部２２０が備える水素吸蔵合金から水素を取り出す際に、燃料電池３０で生じた熱を利用している。燃料電池３０は、既述した（１）〜（３）式に示した電気化学反応を進行することで起電力を得るが、この電気化学反応に伴って燃料電池３０では熱が生じる。そこで、通常は燃料電池では、内部に冷却水の流路を設け、生じた熱を冷却水によって外部に排出し、燃料電池の運転温度を所定の範囲内に保っている。本実施例の燃料電池装置２１０は、燃料電池３０の内部と水素貯蔵部２２０の内部との間を循環する冷却水流路２７８を備えており、燃料電池３０で生じた熱を上記冷却水を介して水素貯蔵部２２０に伝え、伝えた熱によって水素吸蔵合金を加熱することで水素を取り出している。冷却水流路２７８内を循環する冷却水は、燃料電池３０を冷却することで昇温し、水素吸蔵合金を加熱することで降温する動作を繰り返す。 In the fuel cell device 210 of the present embodiment, the heat generated in the fuel cell 30 is used when hydrogen is extracted from the hydrogen storage alloy provided in the hydrogen storage unit 220. The fuel cell 30 obtains an electromotive force by advancing the electrochemical reaction shown in the above-described equations (1) to (3), and heat is generated in the fuel cell 30 along with this electrochemical reaction. Therefore, in a fuel cell, normally, a cooling water channel is provided inside, and the generated heat is discharged to the outside by the cooling water, so that the operating temperature of the fuel cell is kept within a predetermined range. The fuel cell device 210 according to the present embodiment includes a cooling water passage 278 that circulates between the inside of the fuel cell 30 and the inside of the hydrogen storage unit 220, and heat generated in the fuel cell 30 is transmitted via the cooling water. Then, the hydrogen is stored in the hydrogen storage unit 220, and the hydrogen is extracted by heating the hydrogen storage alloy with the transmitted heat. The cooling water circulating in the cooling water passage 278 repeats the operation of raising the temperature by cooling the fuel cell 30 and lowering the temperature by heating the hydrogen storage alloy.

また、冷却水流路２７８には流路変更弁２７２，２７６が設けられており、これらの弁を切り替えることによって、加熱器２７０あるいは放熱器２７４を経由するよう、冷却水の流路を変更することができる。加熱器２７０はヒータを備えており、このヒータを駆動することによって、流路内を通過する冷却水を所望の程度に加熱することができる。放熱器２７４は、冷却ファンを備えたラジエータとして構成されており、冷却ファンを制御することで、流路内を通過する冷却水を所望の程度に冷却することができる。水素貯蔵部２２０において水素を取り出すために要する熱量に比べて、燃料電池３０で生じる熱量が過剰となるときには、流路変更弁２７６を切り替えて、冷却水が放熱器２７４を通過するように流路を変更し、過剰な熱を放熱器２７４によって廃棄する。また、水素吸蔵合金から水素を取り出す際に、冷却水を介して燃料電池３０から伝えられる熱では不足する場合には、流路変更弁２７２を切り替えて、冷却水が加熱器２７０を通過するように流路を変更し、燃料電池３０側から排出された冷却水が水素貯蔵部２２０内に導入されるのに先立って、冷却水を加熱する。 The cooling water flow path 278 is provided with flow path changing valves 272 and 276. By switching these valves, the flow path of the cooling water is changed so as to pass through the heater 270 or the radiator 274. Can do. The heater 270 includes a heater. By driving the heater, the cooling water passing through the flow path can be heated to a desired level. The radiator 274 is configured as a radiator including a cooling fan, and the cooling water passing through the flow path can be cooled to a desired level by controlling the cooling fan. When the amount of heat generated in the fuel cell 30 is excessive as compared with the amount of heat required for taking out hydrogen in the hydrogen storage unit 220, the flow path change valve 276 is switched so that the cooling water passes through the radiator 274. And the excess heat is discarded by the radiator 274. In addition, when extracting hydrogen from the hydrogen storage alloy, if the heat transmitted from the fuel cell 30 via the cooling water is insufficient, the flow path change valve 272 is switched so that the cooling water passes through the heater 270. Before the cooling water discharged from the fuel cell 30 side is introduced into the hydrogen storage unit 220, the cooling water is heated.

既述したように、本実施例の燃料電池装置２１０は、駆動用電源として電気自動車に搭載されているが、燃料電池３０における電気化学反応によって生じた電力は、電気自動車が備えるモータ２８０に供給され、モータ２８０において回転駆動力を発生させる。この回転駆動力は、電気自動車の車軸を介して、車両の前輪および／または後輪に伝えられ、車両を走行させる動力となる。このモータ２８０は、制御装置２８２の制御を受ける。制御装置２８２は、アクセルペダル２８２ａの操作量を検出するアクセルペダルポジションセンサ２８２ｂなどとも接続されている。 As described above, the fuel cell device 210 of this embodiment is mounted on an electric vehicle as a power source for driving, but the electric power generated by the electrochemical reaction in the fuel cell 30 is supplied to the motor 280 included in the electric vehicle. Then, the motor 280 generates a rotational driving force. This rotational driving force is transmitted to the front wheels and / or the rear wheels of the vehicle via the axle of the electric vehicle, and becomes the power for running the vehicle. The motor 280 is controlled by the control device 282. The control device 282 is also connected to an accelerator pedal position sensor 282b that detects an operation amount of the accelerator pedal 282a.

図３では記載を省略したが、本実施例の燃料電池装置２１０もまた、既述した実施例と同様に、制御部５０およびこれに検出信号を入力する水素センサ４４を備えている。ブロワ４２，ポンプ４０，流量調整弁２２４，流路変更弁２７２，２７６などは、制御部５０から出力される駆動信号に従って駆動される。また、上記制御装置２８２は、制御部５０とも接続しており、この制御部５０との間でモータ２８０の駆動などに関する種々の情報のやり取りをしている。 Although not shown in FIG. 3, the fuel cell device 210 of the present embodiment also includes a control unit 50 and a hydrogen sensor 44 for inputting a detection signal thereto, as in the above-described embodiment. The blower 42, the pump 40, the flow rate adjusting valve 224, the flow path changing valves 272, 276 and the like are driven according to the drive signal output from the control unit 50. The control device 282 is also connected to the control unit 50, and exchanges various information regarding the driving of the motor 280 and the like with the control unit 50.

なお、本実施例の電気自動車は、図示しない２次電池を備えており、電気自動車の坂道登坂時や高速走行時などのように負荷が増大した場合には、この２次電池によってモータ２８０に供給する電力を補い、高い駆動力を得ることが可能となっている。燃料電池装置２１０の起動時には、加熱器２７０が備えるヒータおよび流路変更弁２７２は上記２次電池から電力の供給を受けて動作し、冷却水流路２７８内を循環する冷却水を速やかに加熱することによって、水素貯蔵部２２０が備える水素吸蔵合金から水素を取り出し可能とする。また、このとき、脱臭部２８が備えるヒータも上記２次電池から電力の供給を受けて脱臭部２８内を昇温し、燃料電池装置２１０の起動時に付臭剤添加水素が燃料電池３０側に供給され始めると、速やかに脱臭（脱硫）の動作を開始し、付臭剤中の非所望の成分が燃料電池３０に供給されてしまうのを防ぐ。 Note that the electric vehicle of this embodiment includes a secondary battery (not shown), and when the load increases, such as when the electric vehicle climbs on a hill or travels at high speed, the secondary battery causes the motor 280 to move. It is possible to supplement the supplied power and obtain a high driving force. When the fuel cell device 210 is activated, the heater and the flow path change valve 272 provided in the heater 270 operate with power supplied from the secondary battery, and quickly heat the cooling water circulating in the cooling water flow path 278. Thus, hydrogen can be extracted from the hydrogen storage alloy included in the hydrogen storage unit 220. At this time, the heater provided in the deodorizing unit 28 also receives power from the secondary battery to raise the temperature in the deodorizing unit 28, and the odorant-added hydrogen is transferred to the fuel cell 30 side when the fuel cell device 210 is started. When the supply is started, the operation of deodorization (desulfurization) is started immediately, and undesired components in the odorant are prevented from being supplied to the fuel cell 30.

燃料電池装置２１０を構成する各部が充分に昇温して定常状態に達した後は、アクセルペダルポジションセンサ２８２ｂから制御装置２８２を介して伝えられる信号に基づいて、負荷が要求する動力の大きさが判断され、既述したブロワやポンプやヒータや弁などの各部の駆動状態が制御部５０によって制御され、必要量の燃料ガスおよび酸化ガスが燃料電池３０に供給されて、所望量の電力が発電される。 After each part of the fuel cell device 210 is sufficiently heated to reach a steady state, the magnitude of power required by the load is based on a signal transmitted from the accelerator pedal position sensor 282b via the control device 282. The control unit 50 controls the drive state of each part such as the blower, pump, heater, and valve described above, and the required amount of fuel gas and oxidant gas are supplied to the fuel cell 30 to generate a desired amount of power. Power is generated.

以上のように構成された本実施例の燃料電池装置２１０によれば、実施の態１および第１実施例と同様に、水素が通過する所定の流路から水素が漏洩したときに、付臭剤の臭気によって水素の存在を感知することができるため、燃料電池装置２１０における安全性をより向上させることができる。ここで、第２実施例の燃料電池装置２１０では、付臭剤貯蔵部２６０に貯蔵した付臭剤を水素に混合してから、脱臭部２８で脱臭を行なうまでの水素の流路において、水素の漏洩が起こったときに、付臭剤の臭気によって水素が漏洩したことを感知可能となる。したがって、脱臭部２８と燃料電池３０のアノード側とを接続する流路長をより短くすると共に、エゼクタ２６６と減圧弁２２との距離をより短くする構成とするならば、付臭剤の臭気によって感知できない水素の漏洩が生じる可能性をより低くすることができ、望ましい。 According to the fuel cell device 210 of the present embodiment configured as described above, as in Embodiment 1 and the first embodiment, when hydrogen leaks from a predetermined flow path through which hydrogen passes, Since the presence of hydrogen can be sensed by the odor of the agent, the safety of the fuel cell device 210 can be further improved. Here, in the fuel cell device 210 of the second embodiment, in the hydrogen flow path from when the odorant stored in the odorant storage unit 260 is mixed with hydrogen until the deodorization unit 28 performs deodorization, When this occurs, it is possible to detect that hydrogen has leaked due to the odor of the odorant. Therefore, if the length of the flow path connecting the deodorizing unit 28 and the anode side of the fuel cell 30 is made shorter and the distance between the ejector 266 and the pressure reducing valve 22 is made shorter, the odor of the odorant is increased. The possibility of undetectable hydrogen leakage can be reduced and is desirable.

また、第２実施例の燃料電池装置２１０では、付臭剤（ＴＢＭ）は液体の状態で貯蔵するため、付臭剤を貯蔵する貯蔵部をより小型化することができる。また、このように付臭剤を液体の状態で貯蔵する場合にも、上記したようにエゼクタ２６６を用いて付臭剤の混合量を調節することで、流路内を通過する水素が含有する付臭剤の濃度を所望の一定値（の範囲）に保つことができる。もとより、第１実施例と同様に、高濃度の付臭剤含有水素を貯蔵する付臭剤タンクを備える構成とし、水素吸蔵合金から取り出した水素に対して付臭剤含有水素を混合することとしても良い。また、実施の態様および第１実施例と同様に、水素に混合する付臭剤の濃度を一定に保つことで、脱臭剤の交換に関わる管理が容易となるという効果が得られる。 Further, in the fuel cell device 210 of the second embodiment, since the odorant (TBM) is stored in a liquid state, the storage unit for storing the odorant can be further downsized. Further, even when the odorant is stored in a liquid state as described above, hydrogen passing through the flow path is contained by adjusting the amount of the odorant mixed using the ejector 266 as described above. The concentration of the odorant can be kept at a desired constant value (range). Of course, in the same manner as in the first embodiment, it is configured to include an odorant tank that stores odorant-containing hydrogen at a high concentration, and the odorant-containing hydrogen is mixed with hydrogen taken out from the hydrogen storage alloy. Also good. Further, similarly to the embodiment and the first example, by maintaining the concentration of the odorant mixed with hydrogen constant, an effect of facilitating management related to the replacement of the deodorant can be obtained.

なお、第２実施例の燃料電池装置２１０においても、実施の態様および第１実施例と同様に、付臭剤および脱臭剤は種々のものが適用可能であって、用いる付臭剤および脱臭剤に応じた種々の変形が可能である。 In the fuel cell device 210 of the second embodiment, as in the embodiment and the first embodiment, various odorants and deodorizers can be applied, and the odorant and deodorizer to be used are used. Various modifications can be made according to the above.

既述した実施例では、燃料電池装置において、水素は、気体の状態、あるいは水素吸蔵合金に吸蔵させた状態で貯蔵したが、水素の貯蔵の形態はこれらに限るものではなく、液体の状態など異なる状態で貯蔵することとしても良い。燃料電池に供給するのに先立って水素を気体として取り出すことができれば良く、本発明を適用することによって、付臭剤の臭気によって水素の漏洩が感知可能となる効果が得られる。 In the above-described embodiments, in the fuel cell device, hydrogen is stored in a gaseous state or in a state where the hydrogen is stored in a hydrogen storage alloy. However, the storage form of hydrogen is not limited to these, and a liquid state, etc. It is good also as storing in a different state. It suffices if hydrogen can be taken out as a gas prior to supplying it to the fuel cell. By applying the present invention, an effect that hydrogen leakage can be detected by the odor of the odorant is obtained.

また、既述した実施例では、付臭剤添加水素が（脱臭された後に）供給されるのは固体高分子型燃料電池としたが、異なる種類の燃料電池を用いることとしても良い。さらに、付臭剤添加水素を供給する装置は、燃料電池に限るものではなく、水素を消費する他種の装置に対して付臭剤添加水素を供給することとしても良い。このとき、上記水素を消費する装置において、付臭剤が不都合を生じるおそれがある場合には、既述した実施例と同様に脱臭部を設け、付臭剤あるいは付臭剤中に含まれる不都合を引き起こすおそれのある成分を取り除いた後に、あるいは、不都合を引き起こすおそれのない物質に変化させた後に、上記水素を消費する装置に供給することとすればよい。 In the embodiment described above, the odorant-added hydrogen is supplied (after being deodorized) using a solid polymer fuel cell. However, different types of fuel cells may be used. Furthermore, the apparatus for supplying the odorant-added hydrogen is not limited to the fuel cell, and the odorant-added hydrogen may be supplied to another type of apparatus that consumes hydrogen. At this time, in the apparatus that consumes hydrogen, if there is a possibility that the odorant may cause inconvenience, a deodorizing part is provided in the same manner as in the above-described embodiment, and the odorant or the odorant is included in the odorant. After removing a component that may cause odor, or after changing to a substance that does not cause inconvenience, the hydrogen may be supplied to the apparatus.

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる様態で実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and it is needless to say that the present invention can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.

１０，１１０，２１０…燃料電池装置
２０…水素ボンベ
２２，１６４…減圧弁
２４…流量調整弁
２６…加湿器
２８…脱臭部
３０…燃料電池
４０…ポンプ
４２…ブロワ
４４…水素センサ
５０…制御部
１２０…水素ボンベ
１２３，１６２…マスフロコントローラ
１６０…付臭剤ボンベ
２２０…水素貯蔵部
２２４…流量調整弁
２６０…付臭剤貯蔵部
２６１，２６２…流路
２６６…エゼクタ
２７０…加熱器
２７２，２７６…流路変更弁
２７４…放熱器
２７８…冷却水流路
２８０…モータ
２８２…制御装置
２８２ａ…アクセルペダル
２８２ｂ…アクセルペダルポジションセンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110,210 ... Fuel cell apparatus 20 ... Hydrogen cylinder 22,164 ... Pressure reducing valve 24 ... Flow control valve 26 ... Humidifier 28 ... Deodorizing part 30 ... Fuel cell 40 ... Pump 42 ... Blower 44 ... Hydrogen sensor 50 ... Control part DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 ... Hydrogen cylinder 123,162 ... Mass flow controller 160 ... Odor agent cylinder 220 ... Hydrogen storage part 224 ... Flow rate adjustment valve 260 ... Odorant storage part 261,262 ... Flow path 266 ... Ejector 270 ... Heater 272,276 ... Flow path change valve 274 ... Heat radiator 278 ... Cooling water flow path 280 ... Motor 282 ... Control device 282a ... Accelerator pedal 282b ... Accelerator pedal position sensor

Claims

An electric vehicle equipped with a fuel cell as a driving power source,
Hydrogen storage means for storing hydrogen;
A hydrogen supply means for taking out the hydrogen stored in the hydrogen storage means and supplying the hydrogen to the fuel cell;
The hydrogen supply means includes
An odorant storage means for storing an odorant whose presence can be recognized by an odor;
Hydrogen taken out from the hydrogen storage unit, the odorant taken out of the odorant storage means and odorant mixing means for mixing if,
Prior to supplying hydrogen to the fuel cell, an odorant removing means for removing at least a part of the specific component constituting the odorant mixed with the hydrogen from the hydrogen. Equipped with an electric vehicle.

The electric vehicle according to claim 1,
The odorant mixing means mixes the odorant taken out from the odorant storage means at a constant concentration with the hydrogen taken out from the hydrogen storage means.

The electric vehicle according to claim 1, wherein the odorant is t-butyl mercaptan.

The odorant removing means includes a remover that causes a chemical reaction together with the specific component constituting the odorant, and the specific component is removed by advancing the chemical reaction. Item 4. The electric vehicle according to any one of Items 1 to 3.

The odorant is a sulfur compound,
The electric vehicle according to claim 4, wherein the removing agent is a desulfurizing agent that removes sulfur from the odorant.

The electric vehicle according to claim 5, wherein the removing agent is a zinc oxide-based desulfurizing agent.

The electric vehicle according to claim 4, wherein the odorant removing unit includes a temperature adjusting unit that adjusts a temperature of the removing agent.

Outside portions hydrogen should flow in the hydrogen supply device, an electric vehicle according to any one of claims 1 to 7, further comprising a detectable hydrogen sensor hydrogen.