(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下を密閉した円筒状の本体部（１０）と、該本体部（１０）の円筒状の上部近傍で且つ接線方向に設けられた入口管（１１）と、本体部（１０）の天板部（１０ｂ）の中央部に該本体部（１０）の内外部に突出するように設けられた出口管（１２）と、本体部（１０）の下部に設けられた排水管（１３）とを具備してなる燃料電池用気液分離器において、
前記本体部（１０）の内部の上下中間部にゴミ捕集用のフィルタ（１４）を設けて成ることを特徴とする燃料電池用気液分離器。
【請求項２】
上記フィルタ（１４）は、円形状の金網（１４ｂ）を樹脂（１４ａ）にてインサートモールドしたものであることを特徴とする燃料電池用気液分離器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料電池用気液分離器に関する。詳しくは、燃料電池を動力源とする電気自動車の燃料電池からの排気ガス中に含まれる水分を除去する燃料電池用気液分離器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、酸素と水素を反応させて発電する燃料電池車の排気ガスには、反応を促進するために加湿した水と、化学反応により生成された水とがミスト状になり多量に含まれている。この排気ガスをそのまま排気系ダクトへ流すとマフラーの機能を低下させたり、マフラーの出口から白煙を出すという問題がある。このため、排気ガス中の水を排気ガスから分離する目的で気液分離器が設けられている。
【０００３】
気液分離器には種々なものがあるが、その１つにサイクロン式分離器がある。図２はこのサイクロン式気液分離器を示す。同図において、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）図のｂ−ｂ線における断面図であり、符号１はサイクロン室（遠心分離室）となる本体部、２は入口管、３は出口管、４は排水管である。そして本体部１は円筒部１ａの上部を天板部１ｂで、下部を底部１ｃで密閉した円筒状をなし、入口管２は本体部１の天板部１ｂの近傍に設けられ且つ円筒部１ａに対して接線方向に設けられている。また、出口管３は本体部１の上部の天板部１ｂの中央部に垂直に設けられ、本体部１の内部及び外部に突出している。また、排水管４は底部１ｃの中央に設けられている。
【０００４】
そして、燃料電池からの排気ガスは、入口管２より本体部１内に入り、旋回運動をしながら下方に行き、反転して上昇し、出口管３より排気される。このとき、旋回運動の遠心力により排気ガス中の気体と水分とが分離され、気体は出口管３より排気され、水は本体部１の内壁面を伝って下降し排水管４より排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記気液分離器においては、入口管より流入する排気ガス中の水分の除去を行うことはできるが、水分中に含まれるゴミの除去はできない。従って、この水を循環して再利用する場合は、燃料電池にゴミが入り込み、故障の原因となる虞れがある。また、この水を再利用せずに廃棄する場合は、環境を汚染するという問題が生ずる。
【０００６】
このため、ゴミを除去するフィルタを設ければよいが、フィルタを燃料電池と気液分離器をつなぐダクトの途中、又は気液分離器からマフラーへ行くダクトの途中に設けると、圧力損失が大きくなり、そのため燃料電池の排気が良好に行はれなくなって、燃料電池の機能が低下するおそれがあるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、気液分離の際に圧力損失を生ずることなく、燃料電池の排気中に含まれる水分を分離すると共に、分離した水分に混入しているゴミを除去することができる燃料電池用気液分離器を実現することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の請求項１は、上下を密閉した円筒状の本体部１０と、該本体部１０の円筒状の上部近傍で且つ接線方向に設けられた入口管１１と、本体部１０の天板部１０ｂの中央部に該本体部１０の内外部に突出するように設けられた出口管１２と、本体部１０の下部に設けられた排水管１３とを具備してなる燃料電池用気液分離器において、前記本体部１０の内部の上下中間部にゴミ捕集用のフィルタ１４を設けて成ることを特徴とする。また、請求項２は、上記フィルタ１４は、円形状の金網１４ｂを樹脂１４ａにてインサートモールドしたものであることを特徴とする。
【０００９】
この構成を採ることにより、燃料電池からの排気中に含まれる水分をサイクロンの原理により除去することができると共に、フィルタによりゴミを除去することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の燃料電池用気液分離器の実施の形態を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はフィルタの斜視図である。本実施の形態は、同図に示すように、円筒部１０ａと天板部１０ｂと底部１０ｃとによりサイクロン室（遠心分離室）を形成する本体部１０と、円筒部１０ａの上部に設けられた入口管１１と、天板部１０ｂの中央に設けられた出口管１２と、底部１０ｃに設けられた排水管１３とが樹脂により形成されていることは、図２で説明した従来例と同様であり、異なるところは、本体部１０にフィルタ１４を設けたことである。
【００１１】
そして、フィルタ１４は、（ｂ）図に示すように、本体部１０の内径にほぼ等しい外径を有するポリプロピレン等の樹脂１４ａにより円形状の金網１４ｂの外周をインサートモールドしたものである。なお、金網１４ｂとしては、例えば、直径４０μのステンレス線をピッチ９５μで網状に形成したものが用いられる。
【００１２】
また該フィルタ１４の本体部１０への取り付けは、本体部１０に設けた段付部１５にバイブレーション溶接するか、または、（ｂ）図の如く、フィルタ１４の樹脂部１４ａに孔１４ｃを穿設しておき、段付部１５に設けたピン１６を挿通して、熱板等によりカシメ固定することもできる。なお、本体部１０は矢印Ａ部より上下に分割されて形成されており、フィルタ固定後、上下を熱圧着等により一体化するようになっている。
【００１３】
このように構成された本実施の形態は、入口管１１より入った燃料電池の排気ガスは本体部１０において、サイクロン効果により気体と水分に分離され、気体は出口管１２から排出され、水分は円筒部１０ａの内壁に沿って落下し、排水管１３から排水される。その際、水分中に含まれたゴミはフィルタ１４の金網１４ｂによって捕集され、きれいになった水分のみが排水管１３から排水される。これにより、水分の再利用が可能となる。また、外部に排出する場合は環境を汚染することはない。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の燃料電池用気液分離器に依れば、気液分離された水分中に含まれたゴミは、フィルタにより除去され、排水管より排出される水分はゴミを含まないため、燃料電池への再利用が可能であり、また、外部へ直接廃棄する場合も環境汚染の心配はない。また、燃料電池に接続されたダクトにはフィルタを設けていないため、圧力損失はない。なお、前述の実施の形態においては本体部その他は樹脂により形成されているとしたが、金属製であっても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料電池用気液分離器の実施の形態を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はフィルタの斜視図である。
【図２】従来の気液分離器の１例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）図のｂーｂ線における断面図である。
【符号の説明】
１０…本体部
１０ａ…円筒部
１０ｂ…天板部
１０ｃ…底部
１１…入口管
１２…出口管
１３…排水管
１４…フィルタ
１４ａ…樹脂部
１４ｂ…金網部
１４ｃ…孔
１５…段付部
１６…ピン
【図１】
0004817537.tif 000002
【図２】
0004817537.tif 000003