WO2023022096A1 - 燃料電池システム及び作業機械 - Google Patents
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Abstract
Description
第1実施形態について説明する。
図1は、実施形態に係る作業現場1を模式的に示す図である。作業現場1において、複数の作業機械2が稼働する。実施形態において、作業現場1は、鉱山である。鉱山とは、鉱物を採掘する事業場をいう。作業機械2として、油圧ショベル2A及びダンプトラック2Bが例示される。
図2は、実施形態に係るダンプトラック2Bを示す斜視図である。図3は、実施形態に係るダンプトラック2Bを模式的に示す図である。図2及び図3に示すように、ダンプトラック2Bは、燃料電池システム3と、電動モータ104と、パワーテイクオフ106と、油圧ポンプ105と、バルブ装置107と、前輪108Aと、後輪108Bと、左後輪駆動モータ104Aと、右後輪駆動モータ104Bと、ステアリングシリンダ109と、車体110と、ダンプボディ112と、ホイストシリンダ113とを備える。
燃料電池システム3は、ダンプトラック2Bに搭載される。図3に示すように、燃料電池システム3は、燃料電池20と、酸化ガス供給装置30と、燃料ガス供給装置40と、電力調整装置50と、冷媒供給装置60とを有する。
図4は、実施形態に係るエアクリーナ装置33を模式的に示す断面図である。図5は、実施形態に係るエアクリーナ装置33を模式的に示す断面図である。図4は、エアクリーナ装置33を側方から見たときの断面図である。図5は、エアクリーナ装置33を図4とは90度視点を変えた側方から見たときの断面図である。
次に、燃料電池システム3の動作について説明する。エアコンプレッサ34が起動されると、ダンプトラック2Bの外部の空気が外気導入口31Aに導入される。外気導入口31Aに導入された空気は、流入流路81を介して処理空間82に流入する。また、貯留空間83に液体が貯められる。
以上説明したように、実施形態によれば、燃料電池システム3は、外気導入口31Aから導入された大気空間の空気と液体とを接触させるエアクリーナ装置33を備える。外気導入口31Aから導入された空気がエアクリーナ装置33において液体と接触することにより、空気に含まれているダストが空気から取り除かれる。液体に接触した後の空気が供給される燃料電池20に供給されるので、大気空間のダストが燃料電池20に侵入することが防止される。
上述の実施形態において、クリーナモータ73は、省略されてもよい。支持部70Bに回転可能に支持された多孔部材71は、流入流路81から供給される空気の力によって回転してもよい。支持部70Bに回転可能に支持された多孔部材71は、液体供給装置75から供給された液体の力によって回転してもよい。多孔部材71にフィンが設けられてもよい。空気又は液体がフィンに当たることにより、多孔部材71は、円滑に回転することができる。
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素の説明を簡略又は省略する。
第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素の説明を簡略又は省略する。
Claims (16)
- 作業機械に搭載される燃料電池システムであって、
外気導入口を含む外気導入部材と、
前記外気導入口から導入された前記作業機械の外部の空気と液体とを接触させるエアクリーナ装置と、
前記液体に接触した後の空気と燃料ガスとが供給される燃料電池と、を備える、
燃料電池システム。 - 前記エアクリーナ装置は、前記液体で濡れた多孔部材を有し、
前記多孔部材の孔を通過した空気が前記燃料電池に供給される、
請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記多孔部材の孔に前記液体の膜が形成され、
前記液体の膜に前記外部の空気が当たることにより前記液体のミストが生成され、
前記孔を通過した空気の少なくとも一部は、生成された前記ミストが存在するミスト空間を通過する、
請求項2に記載の燃料電池システム。 - 前記エアクリーナ装置は、
前記液体が貯められる貯留空間を形成する貯留部と、
前記多孔部材の少なくとも一部が前記貯留空間の液体に浸かった第1状態と前記貯留空間の液体から出た第2状態とに変化するように、前記多孔部材を支持する支持部と、
前記第1状態から前記第2状態に変化した前記多孔部材の少なくとも一部に供給される前記外部の空気が流れる流入流路を形成する空気流入部と、を有する、
請求項2に記載の燃料電池システム。 - 前記多孔部材は、円筒状であり、
前記支持部は、前記多孔部材の少なくとも一部が前記第1状態と前記第2状態とに変化するように、前記多孔部材を回転可能に支持する、
請求項4に記載の燃料電池システム。 - 前記エアクリーナ装置は、
前記多孔部材の少なくとも一部が前記第1状態と前記第2状態とに変化するように、前記多孔部材を回転させるクリーナモータを有する、
請求項5に記載の燃料電池システム。 - 前記流入流路からの空気は、前記第2状態の前記多孔部材の外面に供給され、
前記多孔部材の孔を通過した空気は、前記多孔部材の内側空間に流入した後、前記内側空間の軸方向の端部から流出する、
請求項5又は請求項6に記載の燃料電池システム。 - 前記多孔部材の回転により前記液体のミストが生成され、
前記内側空間は、生成された前記ミストが存在するミスト空間を含む、
請求項7に記載の燃料電池システム。 - 前記貯留空間の液体は、前記第2状態から前記第1状態に変化した前記多孔部材の少なくとも一部からダストを回収する、
請求項4から請求項8のいずれか一項に記載の燃料電池システム。 - 前記ダストは、メタルパウダーを含む、
請求項9に記載の燃料電池システム。 - 前記貯留部の底部に開口が設けられ、
前記エアクリーナ装置は、前記開口に配置されるプラグを有する、
請求項9又は請求項10に記載の燃料電池システム。 - 前記エアクリーナ装置は、
前記貯留空間に液体を供給する液体供給装置と、
前記貯留空間から液体を回収する液体回収装置と、を有する、
請求項4から請求項11のいずれか一項に記載の燃料電池システム。 - 前記貯留空間の液体は、前記燃料電池において生成された水を含む、
請求項4から請求項12のいずれか一項に記載の燃料電池システム。 - 請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の燃料電池システムと、
前記燃料電池が発電した電力に基づいて駆動する電動モータと、
前記電動モータにより駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出された作動油に基づいて駆動する油圧アクチュエータと、を備える、
作業機械。 - 車体と、
前記車体に取り付けられる作業機と、を備え、
前記油圧アクチュエータは、前記作業機を動作させる油圧シリンダを含む、
請求項14に記載の作業機械。 - 車体と、
前記車体に支持されるダンプボディと、を備え、
前記油圧アクチュエータは、前記ダンプボディを回動させる油圧シリンダを含む、
請求項14に記載の作業機械。
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