JPH0946802A

JPH0946802A - 電気自動車用暖房装置

Info

Publication number: JPH0946802A
Application number: JP21514795A
Authority: JP
Inventors: Sadahisa Onimaru; 貞久鬼丸; Takashi Inoue; 孝井上; Hiroshi Okada; 弘岡田
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【目的】水素を燃料とする電気自動車用暖房装置でイ
ンフラストラクチャとしての水素供給施設を必要としな
い実用的な構造を提供することである。【構成】本発明の電気自動車用暖房装置は、水素を燃
焼する水素燃焼手段１と、水素燃焼手段１に供給する水
素を貯蔵する水素貯蔵手段３１と、水Ｗを張った電解槽
４１と、電解槽４１に浸漬した電極４４Ａ，４４Ｂと、
電極４４Ａと電極４４Ｂ間に電圧を印加する電力供給手
段６１と、水Ｗの電気分解により生成する水素を水素貯
蔵手段３１に充填する水素充填手段３２と、電気自動車
のバッテリが充電を開始すると電力供給手段６１が電極
４４Ａと電極４４Ｂ間に電圧を印加するように上記電力
供給手段６１を制御する水素生成制御手段５Ａとを具備
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気自動車用暖房装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両には冬季等に使用する暖房装置が備
えられている。駆動力を内燃機関から得ている車両では
内燃機関の廃熱を利用しているが、電気自動車では電気
モ−タのエネルギ−効率が良いことから車室内の暖房に
充分な廃熱を取り出せない。そこで廃熱を利用しない電
気自動車用暖房装置がいくつか提案されている。例えば
電気ヒ−タや電動ヒ−トポンプを使った電気自動車用暖
房装置は、バッテリの容量を消費するので走行距離が減
るという問題がある。また、車両を走行させない夜間に
潜熱蓄熱材を電気ヒ−タで加熱して潜熱として貯熱し、
走行時に上記潜熱を熱交換器を介して取り出すようにし
た電気自動車用暖房装置は、構造が潜熱蓄熱材と、蓄熱
および放熱のための周辺機器とで複雑になる欠点があ
り、その上重量が相当あり、結局バッテリ等に負担をか
けるという問題点がある。これらの暖房装置と異なり、
燃料を燃焼しその燃焼熱を暖房に使用するようにした電
気自動車用暖房装置は、バッテリに負担をかけず重量も
重くないため実用的である。燃焼させる燃料としては従
来から一般的に使用されている軽油やガソリン、ＬＰＧ
等があるが、軽油やガソリンはＨＣ、ＣＯ、ＮＯx 等の
排気エミッションやＣＯ2 が発生し、ＬＰＧもＣＯ2 が
発生するので地球環境にとり好ましくはない。その点、
水素は燃焼ガスが水であるから地球環境にとり好ましい
燃料である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、軽油や
ガソリンを燃料とする電気自動車用暖房装置であれば燃
料をガソリンスタンド等で容易に補給することができる
が、水素を燃料とする電気自動車用暖房装置では、ガソ
リンスタンド等に相当するインフラストラクチャが整備
されていない。このため燃料としての水素を車両に供給
する供給施設を新たに整備する必要があり、水素を燃料
とする電気自動車用暖房装置は実用的ではなかった。

【０００４】そこで、本発明ではインフラストラクチャ
としての水素供給施設が不要で実用的な、水素を燃料と
する電気自動車用暖房装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成の電
気自動車用暖房装置は、商用電源等の現存のインフラス
トラクチャだけを利用して実用的に水素を燃料とすべく
図１、図２に示すように水素を燃焼する水素燃焼手段１
と、該水素燃焼手段１に供給する水素を貯蔵する水素貯
蔵手段３１とを具備する電気自動車の暖房装置に、さら
に水から電気分解により水素を生成する水素生成手段４
と、生成された水素を上記水素貯蔵手段３１に充填する
水素充填手段３２と、上記水素生成手段４に電気分解用
電力を供給する電力供給手段６１と、電気自動車のバッ
テリが充電を開始すると上記電力供給手段６１が上記水
素生成手段４に電力を供給するように上記電力供給手段
６１を制御する水素生成制御手段５Ａとを具備せしめる
（請求項１）。

【０００６】本発明の第２の構成の電気自動車用暖房装
置は、その一部を複数の車両で共用すべく図２に示すよ
うに上記水素生成手段４を車両Ｖに搭載し、上記電力供
給手段６１と、上記水素生成制御手段５Ａとを車両Ｖと
は独立に設置し、上記水素生成手段４と上記電力供給手
段６１間を接続する分離可能な接続手段７Ａを具備する
（請求項２）。

【０００７】本発明の第３の構成の電気自動車用暖房装
置は、車両に搭載する装備をコンパクト化すべく図５，
図６に示すように第１の構成で上記水素生成手段４と、
上記電力供給手段６１と、水素生成制御手段５Ｃとを車
両Ｖとは独立に設置し、かつ上記水素生成手段４と上記
水素充填手段３２間を接続する分離可能な接続手段７Ｂ
を具備する（請求項３）。

【０００８】上記各水素生成手段４は、簡単な構成で、
電気分解で発生する水素を効率よく単独で得るようにす
べく図２に示すように下部で連通する２つの水槽４Ａ，
４Ｂと、一方の水槽４Ａ内に下端を上記連通位置４３１
より上方に位置せしめて配設した負電極４４Ａと、他方
の水槽４Ｂ内に下端を上記連通位置４３１より上方に位
置せしめて配設した正電極４４Ｂとを具備する（請求項
４）。

【０００９】本発明の第４の構成の電気自動車用暖房装
置は、水素の生成を自動でおこなうようにすべく図２に
示すように上記各構成で上記水素生成手段４に水を供給
する給水手段Ｐ１と、該給水手段Ｐ１が所定量の水の供
給を完了したことを検出する給水完了検出手段５１とを
具備せしめ、上記水素生成制御手段５Ａを、上記給水手
段Ｐ１が所定量の水の供給を完了してから上記電力供給
手段６１が上記水素生成手段４に電力を供給し始めるよ
うに設定する（請求項５）。

【００１０】本発明の第５の構成の電気自動車用暖房装
置は、水素の生成に伴って高濃度の酸素が発生すること
を防止すべく図３に示すように上記各構成で水素生成手
段４と連通し、上記水素生成手段４が水素の生成に伴っ
て発生する酸素を導入し、かつ外気を流通せしめるよう
になした筒体８１と、該筒体８１の一方の外気流入側８
２に設けた送風手段８５とを具備せしめる（請求項
６）。

【００１１】本発明の第６の構成の電気自動車用暖房装
置は、電気分解で析出する物質を次の電気分解時に効率
よく溶解せしめるべく図８に示すように上記各構成の水
素生成手段４に、供給され電気分解で使用される水Ｗを
攪拌する攪拌手段９１，９２を具備せしめる（請求項
７）。

【００１２】本発明の第７の構成の電気自動車用暖房装
置は、電気分解で析出する物質を次の電気分解時に効率
よく溶解せしめるべく図９に示すように上記各構成の水
素生成手段４に電気分解で使用される水を流入させる給
水口９４を具備せしめ、上記給水口９４を、該給水口９
４から流入する水が、上記水素生成手段４を構成し電気
分解で使用される水Ｗと接触する部材４３，４４Ａ，４
４Ｂ，９５の表面を伝うように位置せしめる（請求項
８）。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１は本発明の電気自動車用暖房装置
を示すもので、車両Ｖが車庫Ｇ内に格納されている。車
両Ｖの前部には水素燃焼手段たる水素燃焼器１と、その
燃焼熱を車室内に供給するための温水配管２２，２３や
ヒ−タ−コア２１、温風を車室内の乗員に送るファン２
４が設けてある。水素燃焼器１で発生する燃焼ガスを車
外へ排出する燃焼ガス排気管１６とこれと連通するマフ
ラ−１７とが車両Ｖの下部に配設してある。車両Ｖの中
央部には、水素貯蔵ユニット３が設けてあり、水素貯蔵
ユニット３から水素燃焼器１に水素を供給する水素供給
管３４が車両の下部に配設してある。車両Ｖの後方には
水素貯蔵ユニット３と水素充填管３６で接続した水素生
成手段たる水素生成ユニット４と、これらを制御する車
両側制御回路５Ｂとが設けてある。水素生成ユニット４
は，車両Ｖとは独立に車庫Ｇ内に設置した水素生成用の
ドック６Ａと、車両Ｖ後面に設けたコネクタ７Ａを介し
て制御信号線Ｌ２，Ｌ３、給電線Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ
７、給水管Ｐ２，Ｐ３、酸素排出管Ｐ４，Ｐ５とで接続
してある。ドック６Ａには商用電源Ｌ１と、給水手段た
る水道管Ｐ１とが接続してある。車庫Ｇ外には水素生成
ユニット４で副生成物として発生する酸素を排気する酸
素排気ユニット８が設けてある。

【００１４】上記電気自動車用暖房装置を図２、図３、
図４によりさらに詳細に説明する。上記水素燃焼器１は
両端を閉鎖した燃焼筒１１の一端側に水素と外気を混合
する混合器１２が設けてある。混合器１２には水素供給
管３４を介して水素貯蔵ユニット３の水素貯蔵手段たる
圧力容器３１が接続している。水素供給管３４の途中に
は水素供給管３４を開閉する水素供給バルブ３３が設け
てある。そして混合器１２には空気供給管１４を介して
車両Ｖ外に通じるようにしてある。空気供給管１４の途
中に空気ポンプ１３が設けてあり、外気を混合器１２に
導入するようになっている。上記燃焼筒１１の他端には
排気口１５が形成してあり、燃焼ガス排気管１６と接続
している。燃焼ガス排気管１６の先端にはマフラ−１７
が接続してある。

【００１５】燃焼筒１１の周囲には温水流路１８が設け
てあり、その一端には温水の流出口１８１が形成してあ
り、他端には温水の流入口１８２が形成してある。流出
口１８１には往路側温水配管２２の一端が接続してい
る。往路側温水配管２２の他端側は車室内まで延び、ヒ
−タ−コア２１の入口に接続している。一方、温水流路
１８の流入口１８２にはウォ−タポンプ１９が接続して
あり、復路側温水配管２３を介してヒ−タコア２１と接
続している。ヒ−タコア２１に近接してファン２４が設
けてあり、ヒ−タコア２１で熱交換する空気を乗員の座
席方向へ送るようになっている。

【００１６】水素供給バルブ３３、空気ポンプ１３、ウ
ォ−タ−ポンプ１９は車両側制御回路５Ｂにより作動す
るようになっている。車両側制御回路５Ｂは車室のダッ
シュボ−ドパネルに設けた図略の暖房スイッチと接続し
ており、暖房スイッチを車両Ｖの搭乗者が操作すること
により水素供給バルブ３３等を作動するようになってい
る。

【００１７】水素生成ユニット４には上側を天板４２で
閉鎖した電解槽４１が設けてある。天板４１には給水口
４５が形成してあり、給水バルブ４６を介して給水管Ｐ
３と接続してある。給水管Ｐ３はコネクタ７Ａを介して
ドック６Ａ内のドック側給水バルブ６２に到り、さらに
水道管Ｐ１と接続している。電解槽４１の側壁には水位
センサ５１が貫通してあり、その検出部が側壁から電解
槽４１内に突出している。水位センサ５１の出力は車両
側制御回路５Ｂに入力するようにしてある。電解槽４１
にはこれを二つの槽に分割する隔壁４３が設けてあり、
電解槽４１が一方の水槽４Ａと他方の水槽４Ｂとをなし
ている。隔壁４３は下側に導通口４３１が形成してあ
り、一方の水槽４Ａと他方の水槽４Ｂとが連通するよう
になっている。

【００１８】天板４２から水槽４Ａ内に棒状電極４４Ａ
が差し込んであり、水槽４Ｂ内に棒状電極４４Ｂが差し
込んである。各棒状電極４４Ａ，４４Ｂはその下端が上
記導通口４３１の上辺より上に位置せしめてある。棒状
電極４４Ａの上端は給電線Ｌ５を介してコネクタ７Ａに
到り、そこから給電線Ｌ４を介して電源６１の低電位側
に接続し、棒状電極４４Ａが負電極をなしている（以
下、棒状電極４４Ａを負電極という）。そして棒状電極
４４Ｂの上端は給電線Ｌ７を介してコネクタ７Ａに到
り、そこから給電線Ｌ６を介して電源６１の高電位側に
接続し、棒状電極４４Ｂが正電極をなしている（以下、
棒状電極４４Ｂを正電極という）。

【００１９】負電極４４Ａ側の水槽４Ａの側壁に水素流
出口４７Ａが形成してあり、水素充填管３６を介して水
素生成ユニット３の水素充填バルブ３５に接続してい
る。水素充填バルブ３５と圧力容器３１とは連通し、そ
の途中に水素充填手段たる圧縮ポンプ３２が設けてあ
る。電解槽４１の正電極４４Ｂ側の水槽４Ｂの側壁には
酸素流出口４７Ｂが設けてあり、酸素排気ポンプ４８と
連通している。酸素排気ポンプ４８の吐出側に酸素排気
管Ｐ５が連通し、コネクタ７Ａを介して酸素排気管Ｐ４
と接続してある。酸素排気管Ｐ４はドック６Ａ内を通り
酸素排気ユニット８と接続している。

【００２０】酸素排気ユニット８は、図３に示すように
車庫Ｇ外に筒体８１が設けてあり、外気流入側たる上端
開口部８２面積を下端開口部８３面積より大きくしてあ
る。筒体８１の周壁には酸素導入口８４が形成してあ
り、酸素排気管Ｐ４と連通している。筒体８１の、上端
開口部８２には下向きに送風手段たるファン８５が設け
てある。

【００２１】上記圧縮ポンプ３２、水素充填バルブ３
５、給水バルブ４６、酸素排気ポンプ４８は車両側制御
回路５Ｂにより作動するようになっている。ドック６Ａ
内には水素生成制御手段たるドック側制御回路５Ａが設
けてあり、ドック６Ａ内に設けた電源６１、給水バルブ
６２、屋外に設置した酸素排気ユニット８の作動を制御
するようになっている。また、上記電源６１には図略の
電流センサが設けてあり、電解槽４１の各電極４４Ａ，
４４Ｂを流れる電流をドック側制御回路５Ａが検出する
ようになっている。またドック側制御回路５Ａは車両側
制御回路５Ｂとコネクタ７Ａを介して制御信号線Ｌ２，
Ｌ３で接続してあり、ドック側制御回路５Ａと車両側制
御回路５Ｂとは相互に通信するようになっている。ドッ
ク側制御回路５Ａには、車両のバッテリを充電する図略
の充電器から充電開始信号が入力するようにしてある。

【００２２】図４は接続手段たるコネクタ７Ａの接続状
態を示すもので、コネクタ７Ａの一方７３Ａは車両Ｖに
固定してあり、他方７１Ａは上記給水管Ｐ４等でドック
６Ａとつながっている。ドック側コネクタ７１Ａにはド
ック側コネクタ７１Ａを車両側コネクタ７３Ａに固定す
るロックレバ−７２Ａが設けてある。車両側コネクタ７
３Ａには２つの大径のオス端子７４２，７５２と小径の
オス端子７６２が設けてあり、２つの貫通口７３１，７
３２が形成してある。２つの大径のオス端子７４２，７
５２は上記電解槽４１に配設された２本の電極４４Ａ，
４４Ｂと通じる給電線Ｌ５，Ｌ７と接続し、小径のオス
端子７６２は第１制御回路５Ａと通じる制御信号線Ｌ３
と接続している。２つの貫通口７３１，７３２のうち、
一方の貫通口７３１は給水管Ｐ３と接続し、他方の貫通
口７３２は酸素排気管Ｐ５と接続している。

【００２３】ドック側コネクタ７１には車両側コネクタ
７３Ａの大径のオス端子７４２に対向して大径のメス端
子７４１が、大径のオス端子７５２に対向して大径のメ
ス端子７５１が、小径のオス端子７６２に対向して小径
のメス端子７６１が設けてあり、車両側コネクタ７３Ａ
に形成した貫通口７３１に対向して貫通口７３１よりや
や小径の貫通口７１１が、貫通口７３２に対向して貫通
口７３２よりやや小径の貫通口７１２が形成してある。
２つの大径のメス端子７４１，７５１は電源６１と通じ
る給電線Ｌ４，Ｌ６と接続し、小径のメス端子７６１は
ドック側制御回路５Ａと通じる制御信号線Ｌ２と接続し
ている。ドック側コネクタ７１Ａに形成した貫通口７１
１は給水バルブ６２に到る給水管Ｐ４に接続し、貫通口
７１２は酸素排気ユニット８に到る酸素排気管Ｐ６と接
続している。車両側コネクタ７３Ａの端面には各貫通口
７３１，７３２の周縁に段部が形成してあり、そこにゴ
ムパッキング７６，７７が嵌めてある。ゴムパッキング
７６，７７は、ドック側コネクタ７１Ａをロックレバ−
７２Ａで車両側コネクタ７３Ａに固定したときに、ドッ
ク側コネクタ７１Ａの端面に圧接するようになってい
る。これにより水漏れおよび酸素漏れを防止している。

【００２４】上記電気自動車用暖房装置の作動を説明す
る。車両Ｖを入庫しドック側コネクタ７１Ａをロックレ
バ−７２Ａで車両側コネクタ７３Ａに固定する。これに
より給水管Ｐ２と給水管Ｐ３とが連通し、酸素排気管Ｐ
４と酸素排気管Ｐ５とが連通し、給電線Ｌ４と給電線Ｌ
５とが接続し、給電線Ｌ６と給電線Ｌ７とが接続し、ド
ック側制御回路５Ａ側の制御信号線Ｌ２と車両側制御回
路５Ｂ側の制御信号線Ｌ３とが接続する。制御信号線Ｌ
２と制御信号線Ｌ３間が導通することによりドック側制
御回路５Ａと車両側制御回路５Ｂ間で制御信号の授受が
行われ、ドック側制御回路５Ａおよび車両側制御回路５
Ｂは、コネクタ７Ａが接続されたと判断する。この状態
でドック側制御回路５Ａに図略の充電器から車両Ｖのバ
ッテリの充電開始信号が入力すると、ドック側制御回路
５Ａが給水バルブ６２を開くとともに、車両側制御回路
５Ｂに水素生成開始命令を送信する。車両側制御回路５
Ｂは水素生成開始命令を受信すると、給水バルブ４６を
開く。

【００２５】水道管Ｐ１からの水が給水管Ｐ２，Ｐ３を
通って電解槽４１の給水口４５から電解槽４１内に供給
される。分割された２つの槽４Ａ，４Ｂは連通している
から同じ水位を保ちながら水Ｗが張られる。水Ｗに電極
４４Ａ，４４Ｂが浸漬する。水位が所定の高さに達し、
水位センサ５１がそれを検出すると車両側制御回路５Ｂ
は給水バルブ４６を閉め水素充填バルブ３５を開き、圧
縮ポンプ３２、酸素排気ポンプ４８を作動させる。そし
て給水完了信号をドック側制御回路５Ａに送信する。ド
ック側制御回路５Ａは給水完了信号を受信すると、給水
バルブ６２を閉め、酸素排気ユニット８のファン８５を
作動させ、電源６１をＯＮする。

【００２６】電源６１のＯＮにより、電解槽４１の正電
極４４Ｂと負電極４４Ａ間に電圧が印加され、電解槽４
１内で水の電気分解が開始する。負電極４４Ａ側からは
水素が発生し、正電極４４Ｂ側からは酸素が発生する。
電極４４Ａ，４４Ｂは隔壁４３の導通口４３１より上に
位置せしめてあるから、発生した水素と酸素とは混合す
ることなく水素は水素流出口４７Ａに到り、酸素は酸素
流出口４７Ｂに到る。水素は水素充填管３６から水素充
填バルブ３５を通って圧縮ポンプ３１に流入する。圧縮
ポンプ３１は流入した水素を圧縮して圧力容器３１内に
充填する。一方、酸素は酸素排気ポンプ４８で酸素排気
管Ｐ５，Ｐ４を通って強制的に酸素排気ユニット８に送
られる。酸素排気ユニット８に到った酸素は、酸素導入
口８４から筒体８１内に入り、ファン８５により上端開
口部８２から大量に流入した外気で希釈せしめられ、下
端開口部８３より排気される。

【００２７】水Ｗの電気分解が進むとともに水位は低下
し、水位が電極４４Ａ，４４Ｂの下端まで達すると電極
４４Ａ，４４Ｂ間に電流が流れなくなる。ドック側制御
回路５Ａが上記電流の低下から充填終了と判定する。そ
して電源６１をＯＦＦし、酸素排気ユニット８のファン
８５の作動を停止するとともに、車両側制御回路５Ｂに
充填終了信号を送信する。車両側制御回路５Ｂは充填終
了信号を受信すると、水素充填バルブ３５を閉じ、圧縮
ポンプ３２と酸素排気ポンプ４８の作動を停止する。こ
れで水素の充填は完了する。完了後、車両Ｖを使用する
前にコネクタ７Ａのロックレバ−７２Ａを解除してドッ
ク側コネクタ７１Ａを車両側コネクタ７３Ａから外して
おく。

【００２８】車室内の暖房時には、図略のダッシュボ−
ドパネルに設けた暖房スイッチが入ると車両側制御回路
５Ｂが空気ポンプ１３を作動させ、混合器１２に外気を
送るとともに、水素供給バルブ３３を開け、混合器１２
に水素を送る。混合器１２で外気と水素とが混合する。
混合した外気と水素に図略のグロ−プラグで着火し、火
炎Ｆが燃焼筒１１内に広がる。高温水蒸気からなる燃焼
ガスは、燃焼筒１１を介して温水流路１８を流れる水と
熱交換をし、燃焼ガス排気管１６を通り、マフラ−１７
で消音されて車外に排出される。温水流路１８で燃焼ガ
スと熱交換をした水は温水配管２２を通って車室内に設
けられたヒ−タ−コア２１に到る。ヒ−タ−コア２１で
熱交換して温められた空気をファン２４が乗員の座席方
向へ送る。

【００２９】このように、上記実施形態では夜間等に、
バッテリの充電中に暖房用の燃料として水素を生成して
貯蔵しておくことができる。ドック６Ａの構成は簡単
で、必要なインフラストラクチャとしては既設の商用電
源と水道だけで済むから設置は容易である。

【００３０】（第２実施形態）図５、図６、図７に本発
明の別の電気自動車用暖房装置を示す。図１〜図４に示
した電気自動車用暖房装置において、車両に設置されて
いた水素生成ユニットをドック内に設けたもので、相違
点を中心に説明する。

【００３１】水素生成ユニット４をドック６Ｂ内に設置
したことにより、電解槽４１に形成した水素流出口４７
Ａと水素充填バルブ３５間は，水素流出口４７Ａと連通
する水素充填管Ｐ７と、水素充填バルブ３５と連通する
水素充填管Ｐ８とをコネクタ７Ｂを介して接続してあ
る。水素充填管Ｐ７の途中には上記水素充填バルブ３５
とは別の水素充填バルブ３７が設けてあり、ドック側制
御回路５Ｃが制御するようになっている。一方、給電線
Ｌ８，Ｌ９、水道管Ｐ６、酸素排気管Ｐ４の途中にはコ
ネクタを設けていない。そして給水バルブは、水素生成
ユニット４の給水バルブ４６のみとした。給水バルブ４
６、酸素排気ポンプ４８は、ドック側制御回路５Ｃが制
御するようにしてある。水位センサの出力は第２制御回
路５Ｄに入力するようにしてある。

【００３２】コネクタ７Ｂはコネクタ７Ａと類似の構造
で、車両側コネクタ７３Ｂにはオス端子７８２が設けて
あり、貫通口７３３が形成してある。オス端子７８２は
車両側制御回路５Ｄに通じる制御信号線Ｌ３と接続して
いる。貫通口７３３は水素充填管Ｐ８と連通している。
ドック側コネクタ７１Ｂには車両側コネクタ７３Ｂのオ
ス端子７８２に対向してメス端子７８１が設けてあり、
上記貫通口７３３に対向してやや小径の貫通口７１３が
形成してある。メス端子７８１はドック側制御回路５Ｃ
と通じる制御信号線Ｌ２と接続している。ドック側コネ
クタ７１Ｂに形成した貫通口７１３は、ドック６Ｂ側の
水素充填バルブ３７に到る水素充填管Ｐ７と連通してい
る。車両側コネクタ７３Ｂの端面には貫通口７３３の周
縁に段部が形成してあり、そこにゴムパッキング７９が
嵌めてある。ゴムパッキング７９は、ドック側コネクタ
７１Ｂをロックレバ−７２Ｂで車両側コネクタ７３Ｂに
固定したときに、ドック側コネクタ７１Ｂの端面に圧接
するようになっている。これによりコネクタ７Ｂでの水
素漏れを防止している。

【００３３】上記電気自動車用暖房装置の作動を説明す
る。車両Ｖを入庫しドック側コネクタ７１Ｂをロックレ
バ−７２Ｂで車両側コネクタ７３Ｂに固定する。これに
より水素充填管Ｐ７と水素充填管Ｐ８とが連通し、ドッ
ク側制御回路５Ｃ側の制御信号線Ｌ２と車両側制御回路
５Ｃ側の制御信号線Ｌ３とが接続する。制御信号線Ｌ２
と制御信号線Ｌ３間が導通することによりドック側制御
回路５Ｃと車両側制御回路５Ｄ間で制御信号の授受が行
われ、ドック側制御回路５Ｃおよび車両側制御回路５Ｄ
は、コネクタ７Ｂが接続されたと判断する。この状態で
ドック側制御回路５Ｃに図略の充電器から車両Ｖのバッ
テリの充電開始信号が入力すると、ドック側制御回路５
Ｃが給水バルブ４６を開く。

【００３４】水道管Ｐ６からの水が電解槽４１の給水口
４５から電解槽４１内に供給され、第１実施形態と同様
に水位が所定の高さに達し、水位センサ５１がそれを検
出するとドック側制御回路５Ｃは給水バルブ４６を閉
め、酸素排気ポンプ４８と、酸素排気ユニット８のファ
ン８５とを作動させ、電源６１をＯＮする。そして車両
側制御回路５Ｄに給水完了信号を送信する。車両側制御
回路５Ｄは給水完了信号を受信すると水素充填バルブ３
５を開き、圧縮ポンプ３２を作動させる。

【００３５】電源６１のＯＮにより電解槽４１内で水の
電気分解が開始し、第１実施形態と同様に圧力容器３１
に水素が貯蔵される。そして電極４４Ａ，４４Ｂ間に電
流が流れなくなると、ドック側制御回路５Ｃが上記電流
の低下から充填終了と判定する。ドック側制御回路５Ｃ
は、電源６１をＯＦＦし、酸素排気ポンプ４８、酸素排
気ユニット８のファン８５の作動を停止するとともに、
車両側制御回路５Ｄに充填終了信号を送信する。車両側
制御回路５Ｄは充填終了信号を受信すると、水素充填バ
ルブ３５を閉じ、圧縮ポンプ３２の作動を停止する。こ
れで水素の充填は完了する。完了後、車両Ｖを使用する
前にコネクタ７Ｂのロックレバ−７２Ｂを解除して、ド
ック側コネクタ７１Ｂを車両側コネクタ７３Ｂから外し
ておく。

【００３６】車室内の暖房は、車両側制御回路５Ｄが第
１実施形態における車両側制御回路５Ｂと同様に水素燃
焼器１等を作動させておこなう。

【００３７】上記発明実施の形態では水素生成ユニット
４をドック６Ｂ内に設けたので車両Ｖ側の構成をコンパ
クトにすることができる。

【００３８】なお、ドックの設置場所は上記各実施例の
ごとく車庫に限定されるものではなく商用電源と水道と
が供給されているところであればよい。電解槽で電気分
解を効率よく起こすため、導電性を高める添加材を混入
した電解液としてもよい。このような電解液としては例
えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリ
電解液等が使用できる。この場合、電解槽に析出する上
記添加材を給水時に速やかに水に溶けるように、図８の
ごとく電解槽４１内の水を攪拌するプロペラ９２を電気
モ−タ９１で回転させる攪拌手段や、図９のごとく電解
槽４１の天板４２に水の流路９３を設け、かつ給水口９
４を電気分解で使用される水と接触する部材たる側壁９
５、隔壁４３、電極４４Ａ，４４Ｂ側に位置せしめて、
給水時に給水口９４から流入し側壁９５、隔壁４３、電
極４４Ａ，４４Ｂの表面を伝う水流により側壁９５、隔
壁４３、電極４４Ａ，４４Ｂに析出した上記添加材を溶
けやすくしてもよい。これにより添加材の作用を充分に
引き出すことができる。流水口９４は必ずしも複数カ所
に設ける必要はなく１ヶ所でもよい。水は水道管を通し
て自動供給する必要はなく、その都度ポリタンク等から
所定量の水を電解槽内に入れるようにしてもよい。水素
の充填終了時は、電極に流れる電流の変化で検出するよ
うにしたが上記水位センサの下方に別の水位センサを設
けて所定の水位の低下を検出するようにしてもよい。酸
素の排気は、例えば電気分解の速度が遅ければ省略する
こともできる。水素貯蔵手段は圧力容器の他に、水素貯
蔵合金等を用いてもよい。水素燃焼手段は上記構成に限
られるものではなく触媒燃焼器としてもよい。また、燃
焼ガスの熱で車室の暖房をする方式は温水を熱媒体とす
る暖房の他、燃焼ガスと直接熱交換をするものでもよ
く、あるいは燃焼ガスを直接、または外気と混合して車
室内に導入するものでもよい。電源、ポンプ等の制御
は、ドック側制御回路と車両側制御回路とで分担する方
法の他、車両側制御回路のみでする方法にしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上の如く、本発明の電気自動車用暖房
装置によれば入手容易な水と商用電源を使って水素を生
成することにより、インフラストラクチャとしての水素
の供給施設を新たに整備することなく実用的な、水素を
燃料とする電気自動車用暖房装置を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の電気自動車用暖房装置の全体図
である。

【図２】本発明の第１の電気自動車用暖房装置の別の全
体図である。

【図３】本発明の第１の電気自動車用暖房装置の部分断
面図である。

【図４】本発明の第１の電気自動車用暖房装置の別の部
分断面図である。

【図５】本発明の第２の電気自動車用暖房装置の全体図
である。

【図６】本発明の第２の電気自動車用暖房装置の別の全
体図である。

【図７】本発明の第２の電気自動車用暖房装置の部分断
面図である。

【図８】本発明の電気自動車用暖房装置の別の実施態様
を示す部分図である。

【図９】本発明の電気自動車用暖房装置の更に別の実施
態様を示す部分図である。

【符号の説明】

１水素燃焼器（水素燃焼手段）３１圧力容器（水素貯蔵手段）３２圧縮ポンプ（水素充填手段）４水素生成ユニット（水素生成手段）４３隔壁（電気分解で使用される水と接触する部材）４３１導通口（連通位置）４Ａ一方の水槽４Ｂ他方の水槽４４Ａ負電極（負電極、電気分解で使用される水と接
触する部材）４４Ｂ正電極（正電極、電気分解で使用される水と接
触する部材）５Ａ，５Ｃドック側制御回路（水素生成制御手段）５１水位センサ（給水完了検出手段）６１電源（電力供給手段）７Ａ，７Ｂコネクタ（接続手段）８１筒体８２上端開口部（外気流入側）８５ファン（送風手段）９１電気モ−タ（攪拌手段）９２プロペラ（攪拌手段）９４給水口９５側壁（電気分解で使用される水と接触する部材）Ｐ１，Ｐ６水道管（給水手段）Ｖ車両

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水素を燃焼する水素燃焼手段と、該水素
燃焼手段に供給する水素を貯蔵する水素貯蔵手段とを具
備する電気自動車の暖房装置において、水から電気分解
により水素を生成する水素生成手段と、生成された水素
を上記水素貯蔵手段に充填する水素充填手段と、上記水
素生成手段に電気分解用電力を供給する電力供給手段
と、電気自動車のバッテリが充電を開始すると上記電力
供給手段が上記水素生成手段に電力を供給するように上
記電力供給手段を制御する水素生成制御手段とを具備せ
しめたことを特徴とする電気自動車用暖房装置。
【請求項２】請求項１記載の電気自動車用暖房装置に
おいて、上記水素生成手段を車両に搭載し、上記電力供
給手段と、上記水素生成制御手段とを車両とは独立に設
置し、上記水素生成手段と上記電力供給手段間を接続す
る分離可能な接続手段を具備せしめた電気自動車用暖房
装置。
【請求項３】請求項１記載の電気自動車用暖房装置に
おいて、上記水素生成手段と、上記電力供給手段と、水
素生成制御手段とを車両とは独立に設置し、かつ上記水
素生成手段と上記水素充填手段間を接続する分離可能な
接続手段を具備せしめた電気自動車用暖房装置。
【請求項４】請求項１ないし３記載の電気自動車用暖
房装置において、上記水素生成手段を、下部で連通する
２つの水槽と、一方の水槽内に下端を上記連通位置より
上方に位置せしめて配設した負電極と、他方の水槽内に
下端を上記連通位置より上方に位置せしめて配設した正
電極とを具備する構造とした電気自動車用暖房装置。
【請求項５】請求項１ないし４記載の電気自動車用暖
房装置において、上記水素生成手段に水を供給する給水
手段と、該給水手段が所定量の水の供給を完了したこと
を検出する給水完了検出手段とを具備せしめ、上記水素
生成制御手段を、上記給水手段が所定量の水の供給を完
了してから上記電力供給手段が上記水素生成手段に電力
を供給し始めるように設定した電気自動車用暖房装置。
【請求項６】請求項１ないし５記載の電気自動車用暖
房装置において、上記水素生成手段と連通し、上記水素
生成手段が水素の生成に伴って発生する酸素を導入し、
かつ外気を流通せしめるようになした筒体と、該筒体の
一方の外気流入側に設けた送風手段とを具備せしめた電
気自動車用暖房装置。
【請求項７】請求項１ないし６記載の電気自動車用暖
房装置において、上記水素生成手段に、供給され電気分
解で使用される水を攪拌する攪拌手段を具備せしめた電
気自動車用暖房装置。
【請求項８】請求項１ないし７記載の電気自動車用暖
房装置において、上記水素生成手段に電気分解で使用さ
れる水を流入させる給水口を具備せしめ、上記給水口
を、該給水口から流入する水が上記水素生成手段を構成
し、上記電気分解で使用される水と接触する部材の表面
を伝うように位置せしめた電気自動車用暖房装置。