JPH0562697A - 車載型燃料電池 - Google Patents

車載型燃料電池

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JPH0562697A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 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
型燃料電池の提供。うにすること 【構成】 改質器1と燃料電池本体3からなる燃料電池
の周囲に走行風流路を形成し、該走行風流路の前記燃料
電池に対する下流側に、燃料電池本体3に反応空気を供
給する吸込口3aを配置した車載型燃料電池。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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、改質器と燃料電池本体からなる燃料電池の周囲に
走行風流路を形成し、該走行風流路の前記燃料電池に対
する下流側に、燃料電池本体に反応空気を供給する吸込
口を配置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本体
の吸込口から吸入される。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ようになる。
【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。燃料電池本体に対す
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。
【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は燃料電池本体である。燃
料電池本体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
の水素は燃料電池本体3に供給され、燃料電池本体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】この燃料電池本体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
料電池本体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、燃料電池本体3の発生電圧が低くても
個々の蓄電器7に充電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と燃料電池本体
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、
燃料電池本体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、
燃料電池本体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、燃料電池本体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
燃料電池本体3などに加熱された空気が吸い込まれ、燃
料電池本体3における反応効率を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
吸入されることにより改質器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
の燃料電池本体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と燃料電池本
体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。燃料電池本体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2
b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)や燃料電池本体3に対して車両進行方向F
の後方側に位置している。
【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を経て燃料電池本体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18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、該走行
風流路の前記燃料電池に対する下流側に燃料電池本体に
反応空気を供給する吸込口を配置したので、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本体に吸
入することができる。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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【図5】図4の拡大側面図ずある。
【符号の説明】
1 改質器 2 バーナ 2
a 吸込口 3 燃料電池本体 3a 吸込口 3
0 車体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 改質器と燃料電池本体からなる燃料電池
    の周囲に走行風流路を形成し、該走行風流路の前記燃料
    電池に対する下流側に、燃料電池本体に反応空気を供給
    する吸込口を配置した車載型燃料電池。
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