(57)【要約】【課題】燃料電池からの排水を車外に排出することなく処理できる燃料電池搭載車を提供することを課題としている。【解決手段】燃料電池を搭載した車両において、燃料電池１０で生成される水の排水管１５ａ，１５ｂを、車両に搭載されている高温機器の外周部に配管し、該排水管１５ａ，１５ｂを流通する排水を上記高温機器より発生する熱で水蒸気に気化させると同時に、該排水を上記高温機器の冷却媒体として用いている。気化させた蒸気を車外の大気中に放出している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池を搭載した車両において、燃料電池で生成される水の排水管を、車両に搭載されている高温機器の外周部に配管し、該排水管を流通する排水を上記高温機器より発生する熱で水蒸気に気化させると同時に、該排水を上記高温機器の冷却媒体として用いることを特徴とする燃料電池搭載車。
【請求項２】
上記高温機器はモータあるいは／およびインバータからなり、上記排水管に上記高温機器の外周に搭載した排水タンクを介設すると共に、該排水管の先端開口を大気放出口とし、該排水タンクから導出される水蒸気を大気に放出させる構成としている請求項１に記載の燃料電池搭載車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池を搭載した燃料電池搭載車に関し、詳しくは、燃料電池によって生成された水の処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、燃料電池で発電した電気によってモータを駆動する燃料電池搭載車は、有毒な排気ガスを排出することがない低公害車として注目されている。
燃料電池搭載車は、水素ガスボンベ中の水素または改質ガス中の水素と、空気中の酸素とを反応させることで電気エネルギーを生じるが、電気エネルギーを発生させると同時に水も生成され、該生成水は、通常は排水として車外に排出されて処理されている。
【０００３】
例えば、特開２０００−３１３０５６号（特許文献１）では、図２に示すように、燃料電池２１を搭載した自動二輪車において、燃料電池２１が生成した水を排出する排出口５２を排気管５２内に接続して、排気口５２ａから車体の側方に排出する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３１３０５６号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に記載されているように燃料電池の生成水をそのまま車外に排出した場合には、路面に放水することになり、特に冬場や寒冷地では、排出された水が路面で凍結するおそれがあり危険である。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、燃料電池からの排水を、車外に液体として排出することなく処理できる燃料電池搭載車を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、燃料電池を搭載した車両において、燃料電池で生成される水の排水管を、車両に搭載されている高温機器の外周部に配管し、該排水管を流通する排水を上記高温機器より発生する熱で水蒸気に気化させると同時に、該排水を上記高温機器の冷却媒体として用いることを特徴とする燃料電池搭載車を提供する。
【０００８】
上記の構成によれば、車両に搭載された燃料電池から生成される水を、該車両に搭載されている高温機器によって発生する熱で気化させて、水蒸気として車外に排出するため、生成水は水蒸気として大気に放出され、路面に排水されることを防止できる。
また、上記生成水が高温機器の熱で気化される際には、これと同時に生成水が高温機器を冷却する媒体としても働くため、車両の高温機器自体および付近の機器の過熱を防止できる。
【０００９】
上記高温機器としてモータあるいは／およびインバータを用い、上記排水管に上記高温機器の外周に搭載した排水タンクを介設すると共に、該排水管の先端開口を大気放出口とし、該排水タンクから導出される水蒸気を大気に放出させる構成としていることが好ましい。
【００１０】
上記構成とした場合には、生成水を加熱する手段を別途に車両に搭載することなく、車両のモータあるいは／およびインバータを排水の加熱手段として用いて排水タンク内の生成水を気化し、排水管から大気中に水蒸気として排出することができる。
一方、車両のモータあるいは／およびインバータは、稼動により発熱し高温になるため、冷却して過熱を防止することが好ましいく、上記排水タンクがモータあるいは／およびインバータの外周に設けられた場合には、該排水タンク内の水によってモータあるいは／およびインバータは冷却されることになる。よって、上記生成水の気化と同時にモータあるいは／およびインバータの冷却が行える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１を参照して説明する。
図１は、本実施形態の燃料電池搭載車２０の要部の概略図であり、電源としての燃料電池１０が搭載されている。
【００１２】
上記燃料電池１０としては、公知の種々のタイプの燃料電池が用いられ、車両に搭載されている水素源（図示せず）からの水素と空気中の酸素を電気化学的に反応させることで発電し、この電力がインバータ１１に供給されて直流電流を交流電流に変換してモータ１２を駆動させている。
【００１３】
インバータ１１およびモータ１２のケース上部には、それぞれ燃料電池１０から生じる生成水を排出する排水管１５ａ，１５ｂに接続された排水タンク１６ａ，１６ｂが設けられている。
【００１４】
排水管１５ａ，１５ｂにはそれぞれ流量制御弁１８ａ，１８ｂが設けられ、各排水タンク１６ａ，１６ｂへの流水量を状況によって調節できるようにされている。該流量制御弁１８ａ、１８ｂはインバータ１１とモータ１２から検出される温度に応じて開閉、および開口面積を自動調節し、排水タンク１６ａ、１６ｂへと流入させる流量を調節し、インバータ１１、モータ１２の熱で排水を水蒸気に確実に気化させるようにしている。
【００１５】
排水タンク１６ａ，１６ｂは、インバータ１１およびモータ１２の外周面になるべく広く接触させる形状とし、インバータ１１およびモータ１２の熱を排水タンク内部に伝導しやすいように形成されている。よって、インバータ１１、モータ１２の外周面を囲むジャケットタイプとしてもよい。
該排水タンク１６ａ，１６ｂの上部には、末端が車両外に開口している水蒸気排出管１７ａ，１７ｂがそれぞれ接続されている。
【００１６】
上記構成からなる燃料電池搭載車２０において、燃料電池１０の水素と酸素の電気化学反応によって発電された電力が、インバータ１１に供給され、インバータ１１によって変換された電流がモータ１２に伝わりモータ１２が駆動して車両が走行する。この走行時にはインバータ１１およびモータ１２は稼動による発熱で１００℃を越える高温になる。
【００１７】
燃料電池１０から電気エネルギーを発生させると同時に水も生成され、該生成水は燃料電池１０に接続された排水管１５ａ，１５ｂを通って、インバータ１１およびモータ１２の上部に設けられた排水タンク１６ａ，１６ｂに流入する。
このように走行中に、モータ１２が稼動し、モータ１２が１００℃以上の設定温度に達している状態では、流量制御弁１８ａ，１８ｂは開放され、排水管１５ａ，１５ｂはインバータ１１およびモータ１２の外面に設けた排水タンク１６ａ，１６ｂに流入する。排水タンク１６ａ、１６ｂ内に流入した排水は、高温のインバータ１１およびモータ１２から伝わる熱により気化されて水蒸気となる。
一方、インバータ１１およびモータ１２は排水タンク１６ａ，１６ｂに熱を奪われ、自らは冷却されることになり、別途冷却手段を設けることなく過熱が防止される。
【００１８】
排水タンク１６ａ，１６ｂ内で水蒸気となった排水は、上記水蒸気排出管１７ａ，１７ｂから車外の大気中に排出され、路面には液体の状態で水が排出されることがない。
【００１９】
また、例えば、渋滞時、アイドリング時などには、モータ１２の回転数は低下して、モータ１２の温度が低下すると、モータ側の排水タンク１６ａに貯留された水は気化される程度まで加熱されない。この場合、モータ１２側の排水タンク１６ｂに接続された排水管１５ｂの流量制御弁１８ｂは閉じられ、モータ１２側の排水タンク１６ｂへは排水を流入させず、インバータ１１側の排水タンク１６ａへのみ生成水を送り込み水蒸気に気化させる。
このように、状況に応じて水量を調節できる流量制御弁１８ａ，１８ｂを排水管１５ａ，１５ｂに介設すると、効率よく排水タンク１６ａ，１６ｂ内で排水の気化を行うことができる。
【００２０】
また、上記実施形態では、排水タンク１６ａ，１６ｂ内では、加熱された水蒸気はタンクの上方へ移動するため、排水タンク１６ａ，１６ｂと接しているインバータ１１およびモータ１２が水蒸気によって加熱されず、インバータ１１およびモータ１２の排水による冷却効果が損なわれない。
【００２１】
また、上記実施形態では生成水を加熱する手段として、インバータ１１およびモータ１２の両方に排水タンクを設けたが、インバータ１１のみ、またはモータ１２のみに排水タンクを設けてもよい。
また、インバータ１１およびモータ１２以外の車両の高温機器に接するように排水タンクを設けて、生成水を蒸気とした後に大気放出を行ってもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、燃料電池搭載車において燃料電池から排出される水を、特別な加熱手段を設けることなく加熱して水蒸気として車外に排出することができる。
従って、凍結の原因となる水を路面に排出することがなく、寒冷地においても安全性の高い燃料電池搭載車を提供できる。
【００２３】
また、インバータやモータ等の車両に搭載されている高温機器の熱で上記生成水の加熱を行うため、車内に搭載された高温機器の冷却をも同時に行うことができ、高温機器の過熱を防止する手段を設ける必要がなく、安価に燃料電池搭載車両の省スペース化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料電池搭載車の要部を示す概略図である。
【図２】従来の燃料電池搭載自動二輪車を示す平面図である。
【符号の説明】
１０              燃料電池
１１              インバータ
１２              モータ
１５ａ，１５      排水管
１６ａ，１６ｂ    排水タンク
１７ａ，１７ｂ    水蒸気排出管
１８ａ，１８ｂ      流量制御弁
２０                燃料電池搭載車
【図１】
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【図２】
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