(57)【要約】      （修正有）【課題】油圧式作業用機械に用いるのに適した低騒音、低公害および省エネルギーの油圧ポンプ駆動ユニットを提案すること。【解決手段】油圧ポンプ駆動ユニットは、建設作業用機械の油圧ポンプを駆動するための電動モーターと、この電動モーターに給電するための発電機を有している。発電機の発電モジュール１４は、締め付け板４１の間に、仕切り板４４を挟み電極接合体４２が多数枚、直列接続された構成となっており、水素発生用の液体燃料と空気とを各電極接合体４２に供給することにより発電する。エンジンを用いて油圧ポンプを駆動する場合とは異なり、低騒音の油圧ポンプ駆動ユニットを実現でき、建設作業用機械の低騒音化に極めて有利である。【選択図】図４
2007220320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業用機械の油圧駆動機構の油圧ポンプを駆動するための油圧ポンプ駆動ユニットであって、
電動モーターと、
前記電動モーターに電力を供給する発電機とを有し、
前記発電機は、電解質膜を挟み、水素発生用の液体燃料が供給されるアノード側電極板と、酸素が供給されるカソード側電極板とが対向配置された構成の発電モジュールを備えており、前記アノード側電極板は、ゼオライト、コーラルサンドおよびカーボンブラックの微粒子粉末の焼結体に白金が担持された電極板であり、前記カソード側電極板は、ゼオライトおよびカーボンブラックの微粒子粉末の焼結体にルテニウムが担持された電極板であることを特徴とする油圧ポンプ駆動ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の油圧ポンプ駆動ユニットおいて、
前記発電機は、前記発電モジュールと、前記発電モジュールに前記液体燃料を供給する燃料供給部と、前記発電モジュールに空気を供給する空気供給部とを有していることを特徴とする油圧ポンプ駆動ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の油圧ポンプ駆動ユニットにおいて、
前記発電機は、前記発電モジュールによって発生した電力を蓄える蓄電池を有していることを特徴とする油圧ポンプ駆動ユニット。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項に記載の油圧ポンプ駆動ユニットにおいて、
前記発電モジュールは、
一対の集電板と、複数枚の仕切り板と、複数枚の電極接合体を備え、
電極接合体は、前記アノード側電極板および前記カソード側電極板が前記電解質膜を挟み積層接着された構成となっており、
前記電極接合体は、前記仕切り板を挟み、直列接続されており、
両端に位置する各電極接合体は、それぞれ前記仕切り板を挟み、各集電板に接続されており、
前記仕切り板は、
燃料供給溝が形成されているアノード側表面と、空気供給溝が形成されているカソード側表面と、空気取り込み口が形成されている外周端面と、前記燃料供給溝および前記空気供給溝の形成領域から外れた部位において当該仕切り板の厚さ方向に貫通している燃料供給口とを備え、前記空気取り込み口は前記仕切り板の内部に形成した空気通路を介して前記空気供給溝に連通しており、前記燃料供給口は前記仕切り板の内部に形成した燃料通路を介して前記燃料供給溝に連通しており、
前記電極接合体および前記集電板には、それぞれ、前記仕切り板の各燃料供給口のそれぞれに対応する部位において厚さ方向に貫通している燃料供給口が形成されており、
前記電極接合体の前記アノード側電極板には、前記アノード側表面が対峙する状態で前記仕切り板が積層されており、前記カソード側電極板には、前記カソード側表面が対峙する状態で前記仕切り板が積層されていることを特徴とする油圧ポンプ駆動ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の油圧ポンプ駆動ユニットにおいて、
前記電極接合体と各仕切り板は枠状ガスケットを挟んだ状態で積層されており、
各枠状ガスケットには、前記燃料供給口に対応する部位において当該枠状ガスケットの厚さ方向に貫通している燃料供給口が形成されていることを特徴とする油圧ポンプ駆動ユニット。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項に記載の油圧ポンプ駆動ユニットが搭載されていることを特徴とする油圧駆動機構を備えた油圧式作業用機械。
【請求項７】
電気自動車の駆動ユニットであって、
電動モーターと、
前記電動モーターに電力を供給する発電機とを有し、
前記発電機は、電解質膜を挟み、水素発生用の液体燃料が供給されるアノード側電極板と、酸素が供給されるカソード側電極板とが対向配置された構成の発電モジュールを備えており、前記アノード側電極板は、ゼオライト、コーラルサンドおよびカーボンブラックの微粒子粉末の焼結体に白金が担持された電極板であり、前記カソード側電極板は、ゼオライトおよびカーボンブラックの微粒子粉末の焼結体にルテニウムが担持された電極板であることを特徴とする電気自動車の駆動ユニット。
【請求項８】
請求項７において、
前記発電機は、前記発電モジュールと、前記発電モジュールに前記液体燃料を供給する燃料供給部と、前記発電モジュールに空気を供給する空気供給部とを有していることを特徴とする電気自動車の駆動ユニット。
【請求項９】
請求項８において、
前記発電機は、前記発電モジュールによって発生した電力を蓄える蓄電池を有していることを特徴とする電気自動車の駆動ユニット。
【請求項１０】
請求項７ないし９のうちのいずれかの項において、
前記発電モジュールは、
一対の集電板と、複数枚の仕切り板と、複数枚の電極接合体を備え、
電極接合体は、前記アノード側電極板および前記カソード側電極板が前記電解質膜を挟み積層接着された構成となっており、
前記電極接合体は、前記仕切り板を挟み、直列接続されており、
両端に位置する各電極接合体は、それぞれ前記仕切り板を挟み、各集電板に接続されており、
前記仕切り板は、
燃料供給溝が形成されているアノード側表面と、空気供給溝が形成されているカソード側表面と、空気取り込み口が形成されている外周端面と、前記燃料供給溝および前記空気供給溝の形成領域から外れた部位において当該仕切り板の厚さ方向に貫通している燃料供給口とを備え、前記空気取り込み口は前記仕切り板の内部に形成した空気通路を介して前記空気供給溝に連通しており、前記燃料供給口は前記仕切り板の内部に形成した燃料通路を介して前記燃料供給溝に連通しており、
前記電極接合体および前記集電板には、それぞれ、前記仕切り板の各燃料供給口にそれぞれに対応する部位において厚さ方向に貫通している燃料供給口が形成されており、
前記電極接合体の前記アノード側電極板には、前記アノード側表面が対峙する状態で前記仕切り板が積層されており、前記カソード側電極板には、前記カソード側表面が対峙する状態で前記仕切り板が積層されていることを特徴とする電気自動車の駆動ユニット。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記電極接合体と各仕切り板は枠状ガスケットを挟んだ状態で積層されており、
各枠状ガスケットには、前記燃料供給口に対応する部位において当該枠状ガスケットの厚さ方向に貫通している燃料供給口が形成されていることを特徴とする電気自動車の駆動ユニット。
【請求項１２】
請求項７ないし１１のうちのいずれかの項に記載の駆動ユニットが搭載されていることを特徴とする電気自動車。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のうちのいずれかの項に記載の発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧駆動式のバックホーなどの建設作業用機械、その他の作業用機械に用いるのに適した油圧ポンプ駆動ユニットに関するものである。また、本発明は電気自動車の駆動ユニットに関するものである。さらに、本発明は、これら油圧ポンプ駆動ユニットおよび電気自動車の駆動ユニットに用いる発電機に関するものである。このほか、本発明は家庭用および事務所用の電源として用いる発電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設用作業機械、例えば、住宅地などにおいて穴掘りなどを行うためのショベルカーは油圧駆動式であり、油圧駆動機構の油圧ポンプをガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジンによって駆動して作動油圧を発生させるように構成されている。油圧式の作業用機械は、エンジン騒音のために、住宅地などにおいて夜間作業が制限されることが多い。
【０００３】
ガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジンによって駆動する作業用機械およびエンジン式の自動車は二酸化炭素を排出する。排ガスによる大気汚染は今地球上の問題として早急に解決しなければならない課題である。
【０００４】
石油、天然ガス、石炭などの化石燃料は将来枯渇の恐れがあり、省エネルギーが叫ばれるようになって久しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、騒音問題を解消するために電動モーターを用いて油圧ポンプを駆動することが考えられる。しかし、作業用機械に搭載して用いるのに適した小型で出力の高い電源が入手できないのが現状である。その上、作業用機械および自動車が吐き出す排ガスをできるだけ少なくするため、また、エネルギーの消費をできるかぎり少なくするための方策として本発明の発電機を利用することが考えられる。
【０００６】
本発明の課題は、この点に鑑みて、作業用機械に搭載するのに適した、小型で高出力の発電機が組み込まれた油圧ポンプ駆動ユニットを提案することにある。また、本発明の課題は、電動自動車の駆動源である電動モーターを駆動するのに適した駆動ユニットを提案することにある。さらに、本発明の課題は、送電線、屋内配線を必要としない家庭用、事務所用、僻地および離島の電源として小型発電機を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、作業用機械の油圧駆動機構の油圧ポンプを駆動するための油圧ポンプ駆動ユニットであって、電動モーターと、電動モーターに電力を供給する発電機とを有し、発電機は、電解質膜を挟み、水素発生用の液体燃料が供給されるアノード側電極板と、酸素が供給されるカソード側電極板とが対向配置された構成の発電モジュールを備えており、アノード側電極板は、ゼオライト、コーラルサンドおよびカーボンブラックの微粒子粉末の焼結体に白金が担持された電極板であり、前記カソード側電極板は、ゼオライトおよびカーボンブラックの微粒子粉末の焼結体にルテニウムが担持された電極板であることを特徴としている。
【０００８】
また、発電機には、発電モジュールと、発電モジュールに液体燃料を供給する燃料供給部と、発電モジュールに空気を供給する空気供給部とが付設される。さらに、発電モジュールによって発生した電力を蓄える蓄電池が付設される。
【０００９】
本発明者の実験によれば、かかる電極板を用いることにより、アノード側電極板に供給された液体燃料に含まれている水素が効率良く酸化分解され、常温下において効率良く発電動作が行われることが確認された。よって、従来のように、メタノールなどの燃料ガスを用いることなく、簡単な機構によって効率良く発電を行うことができる。
【００１０】
本発明において、発電モジュールは、一対の集電板と、複数枚の仕切り板と、複数枚の電極接合体を備えている。また、電極接合体は、アノード側電極板およびカソード側電極板が電解質膜を挟み積層接着された構成となっている。さらに、電極接合体は、仕切り板を挟み、直列接続されており、両端に位置する各電極接合体は、それぞれ仕切り板を挟み、各集電板に接続されている。さらには、仕切り板は、燃料供給溝が形成されているアノード側表面と、空気供給溝が形成されているカソード側表面と、空気取り込み口が形成されている外周端面と、燃料供給溝および空気供給溝の形成領域から外れた部位において当該仕切り板の厚さ方向に貫通している燃料供給口とを備え、空気取り込み口は仕切り板の内部に形成した空気通路を介して空気供給溝に連通しており、燃料供給口は仕切り板の内部に形成した燃料通路を介して燃料供給溝に連通している。また、電極接合体および集電板には、それぞれ、仕切り板の各燃料供給口にそれぞれに対応する部位において厚さ方向に貫通している燃料供給口が形成されており、電極接合体のアノード側電極板には、アノード側表面が対峙する状態で仕切り板が積層されており、カソード側電極板には、カソード側表面が対峙する状態で仕切り板が積層されている。
【００１１】
ここで、電極接合体と各仕切り板は枠状ガスケットを挟んだ状態で積層することにより、液密状態で接合できる。この場合には、各枠状ガスケットに、燃料供給口に対応する部位において当該枠状ガスケットの厚さ方向に貫通している燃料供給口を形成しておけばよい。
【００１２】
この構成の発電モジュールでは、電極接合体の枚数を増やすことにより、発電容量を簡単に増加できる。よって、油圧ポンプ駆動用の電動モーターの電源として用いるのに適した小型で高出力の発電機を簡単に実現できる。
【００１３】
次に、本発明の油圧式作業用機械は、上記構成の油圧ポンプ駆動ユニットが搭載されていることを特徴としている。油圧ポンプが電動モーターによって駆動され、電動モーターの電源として小型で高出力が得られる発電機を用いているので、騒音のでない油圧式作業用機械を実現できる。エンジンが搭載されていない作業用機械は排ガスが出ないし、化石燃料を消費しない。
【００１４】
一方、本発明は電気自動車の駆動ユニットであって、電動モーターと、電動モーターに電力を供給する発電機とを有し、発電機は、電解質膜を挟み、水素発生用の液体燃料が供給されるアノード側電極板と、酸素が供給されるカソード側電極板とが対向配置された構成の発電モジュールを備えており、アノード側電極板は、ゼオライト、コーラルサンドおよびカーボンブラックの微粒子粉末の焼結体に白金が担持された電極板であり、カソード側電極板は、ゼオライトおよびカーボンブラックの微粒子粉末の焼結体にルテニウムが担持された電極板であることを特徴としている。
【００１５】
ここで、発電機は、発電モジュールと、発電モジュールに液体燃料を供給する燃料供給部と、発電モジュールに空気を供給する空気供給部とを有していることを特徴としている。
【００１６】
また、発電機は、発電モジュールによって発生した電力を蓄える蓄電池を有していることを特徴としている。
【００１７】
さらに、発電モジュールは、一対の集電板と、複数枚の仕切り板と、複数枚の電極接合体を備え、電極接合体は、アノード側電極板およびカソード側電極板が電解質膜を挟み積層接着された構成となっており、電極接合体は、仕切り板を挟み、直列接続されており、両端に位置する各電極接合体は、それぞれ前記仕切り板を挟み、各集電板に接続されており、仕切り板は、燃料供給溝が形成されているアノード側表面と、空気供給溝が形成されているカソード側表面と、空気取り込み口が形成されている外周端面と、燃料供給溝および空気供給溝の形成領域から外れた部位において当該仕切り板の厚さ方向に貫通している燃料供給口とを備え、空気取り込み口は仕切り板の内部に形成した空気通路を介して空気供給溝に連通しており、燃料供給口は仕切り板の内部に形成した燃料通路を介して燃料供給溝に連通しており、電極接合体および集電板には、それぞれ、仕切り板の各燃料供給口にそれぞれに対応する部位において厚さ方向に貫通している燃料供給口が形成されており、電極接合体のアノード側電極板には、アノード側表面が対峙する状態で前記仕切り板が積層されており、カソード側電極板には、カソード側表面が対峙する状態で仕切り板が積層されていることを特徴としている。
【００１８】
さらには、電極接合体と各仕切り板は枠状ガスケットを挟んだ状態で積層されており、各枠状ガスケットには、燃料供給口に対応する部位において当該枠状ガスケットの厚さ方向に貫通している燃料供給口が形成されていることを特徴としている。
【００１９】
次に、本発明は電気自動車に関するものであり、駆動ユニットとして上記構成のものが搭載されていることを特徴としている。
【００２０】
本発明は発電機に関するものであり、電気を必要とするあらゆる場所での使用が可能であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の駆動ユニットは、従来の燃料電池に比べて発電効率が高く、小型で高出力を得ることのできる発電機を用いて油圧ポンプ駆動用あるいは電気自動車用の電動モーターを駆動するようになっている。したがって、油圧式作業用機械に用いるのに適した低騒音の油圧ポンプ駆動ユニットを実現でき、電気自動車に用いるのに適した駆動ユニットを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した油圧ポンプ駆動ユニットの実施の形態を説明する。
【００２３】
(全体構成)
図１は油圧ポンプ駆動ユニットの概略構成図である。本例の油圧ポンプ駆動ユニット１は、例えば、バックホーなどの油圧式建設作業用機械の油圧ポンプ１００を駆動するためのものであり、電動モーター２と、電動モーター２に電力を供給する発電機３と、発電機３による発電電流を蓄えるバッテリ４と、キャパシタ５とを備えており、電動モーター５に対する給電がキャパシタ５を介して行われるようになっている。これらの各部分２、３、４、５はコントローラ６によって駆動制御されるようになっている。コントローラ６は、一般には、当該油圧ポンプ駆動ユニット１が搭載される作業用機械の駆動制御を司るコントローラの一部として構成される。
【００２４】
図２は発電機３を示す概略構成図である。発電機３は、発電モジュール１４と、当該発電モジュール１４に水素発生用の液体燃料を供給するための燃料循環系１５と、発電モジュール１４に空気(酸素)を供給するための送風機１６と、発電機内部を冷却するための冷却ファン１７と、送風機１６、冷却ファン１７および燃料循環系１５のポンプを駆動するための内部電源１８とを備えている。
【００２５】
ここで、本例で用いる液体燃料は水素発生効率の良い燃料である。液体燃料としては、純水９５〜９８重量％に、有機物質を５〜２重量％溶解させたものを用いることができる。有機物質としては、柑橘類などの植物の精製油、トウモロコシや穀物類の発酵アルコールなどを用いることができる。特に、本願の出願人により製造販売されている液体燃料（商品名：「Ｚｕｍｉｅ−燃料」）を用いることが望ましい。なお、以下の説明においては、当該液体燃料をＺ燃料と呼ぶものとする。
【００２６】
発電機３の燃料循環系１５は、循環タンク２３と、この循環タンク２３に蓄えられているＺ燃料を発電モジュール１４を経由して循環させるための燃料循環路２４と、この燃料循環路２４に沿ってＺ燃料を循環させるための循環ポンプ２５とを備えている。また、発電機筐体２６に配置した注入口２７からＺ燃料を供給可能なメインタンク２８を備えている。循環タンク２３内のＺ燃料が所定量以下になると、供給ポンプ２９が駆動されて、メインタンク２８から循環タンク２３にＺ燃料が補給されるようになっている。さらに、回収タンク３０を備えており、発電モジュール１４から空気と共に回収されるＺ燃料が当該回収タンク３０に溜まり、ここから、必要に応じて、発電機筐体２６に配置した排水出口３１から排出される。また、回収タンク３０に回収されたＺ燃料を、供給ポンプ３２によって循環タンク２３の側に戻すことが可能となっている。
【００２７】
一方、発電モジュール１４で発生した直流電流は、整流器３３を介して、内部電源１８およびバッテリ４に出力される。バッテリ４への電力供給路には起動スイッチ３４が配置されており、起動スイッチ３４をオンにすると、内部電源１８からリレー３５を介して、各ポンプ２５、２９、３２、送風機１６および冷却ファン１７に電力が供給され、これらの駆動が開始するようになっている。発電モジュール１４の発電状態が安定化した後は、バッテリ４の側への発電電流の供給が開始される。
【００２８】
(発電モジュール)
図３は発電モジュール１４を示す斜視図であり、図４は発電モジュール１４の分解斜視図であり、図５はその仕切り板を示す説明図である。発電モジュール１４は、一対の集電板４５と、複数枚の仕切り板４４と、複数枚の電極接合体４２を備えている。電極接合体４２は、アノード側電極板４７およびカソード側電極板４８が電解質膜４６を挟み積層接着された構成となっている。アノード側電極板４７は、矩形枠状のガスケット４７ａの枠内に配置された矩形の電極板であり、カソード側電極板４８も、矩形枠状のガスケット４８ａの枠内に配置された矩形の電極板である。
【００２９】
この構成の複数枚の電極接合体４２が、仕切り板４４を挟み、直列接続されている。また、両端に位置する各電極接合体(図示せず)は、それぞれ仕切り板４４を挟み、各集電板４５に接続されている。さらに、矩形の枠状のガスケット４３が電極接合体４２と、両側の仕切り板４４との間にそれぞれ挟まれて、これらの間が液密状態とされている。以下に、各部分の構成を詳細に説明する。
【００３０】
まず、電極接合体４２のアノード側電極板４７は、ゼオライト、コーラルサンドおよびカーボンブラックの微粒子粉末の焼結体に白金が担持された電極板である。他方のカソード側電極板４８は、ゼオライトおよびカーボンブラックの微粒子粉末の焼結体にルテニウムが担持された電極板である。
【００３１】
締め付け板４１、電極接合体４２、各ガスケット４３、各仕切り板４４、および各集電板４５には、それらの対角線方向の一対の角部分に、それらの厚さ方向に貫通して延びる位置決め穴４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａが形成されている。これらの位置決め穴４１ａ〜４４ａには不図示の位置決めピンが通されて、これらが整列状態で積層されている。また、各締め付け板には複数のボルト穴４１ｂが形成されており、これらに通した締結ボルト４９によって、これらが積層状態で一体化されている。
【００３２】
一方の締め付け板４１、電極接合体４２、各ガスケット４３、各仕切り板４４および各集電板４５の対角線方向の他方の一対の角部分には、それらの厚さ方向に貫通して延びる一対の燃料供給口４１ｃ、４２ｃ、４３ｃ、４４ｃ、４５ｃが形成されている。Ｚ燃料は、例えば、一方の締め付け板４１の外側表面において、上側の燃料供給口４１ｃに接続されている燃料供給管５０を介して供給され、下側の燃料供給口４１ｃに接続されている燃料供給管５０を介して排出される。
【００３３】
集電板４５は、矩形の本体板部分の上端面の一方の端から一定幅で上方に端子板部分４５ｄが延びた形状とされている。本例では二枚の集電板４５は同一形状のものであり、逆向きに配置されている。
【００３４】
次に図５、６を参照して仕切り板４４の構成を説明する。仕切り板４４は、一方の表面がアノード側表面５１とされ、ここには、一定幅の外周矩形枠部分の内側に、両端が相互に連通している一定間隔で平行に延びる一定深さの燃料供給溝５２が刻まれている。仕切り板４４の他方の表面はカソード側表面５３とされ、ここには、同じく一定幅の外周矩形枠部分の内側に、グリッド状に形成された一定深さの空気供給溝５４が形成されている。
【００３５】
仕切り板４４の四辺の外周端面５５ないし５８には、それぞれ同一個数の空気取り込み口５９が形成されており、各空気取り込み口５９は仕切り板内部に形成されている空気通路６０を介して、空気供給溝５４に連通している。したがって、各仕切り板４４の空気供給溝５４には、外気が空気取り込み口５９を介して供給される。カソード側の仕切り板４４のカソード側表面５３の空気供給溝５４に供給された空気は、これに対峙している電極接合体４２のカソード側電極板４８に供給される。
【００３６】
また、仕切り板４４に形成されている一対の燃料供給口４４ｃは、仕切り板内部に形成されている燃料通路６１を介して、燃料供給溝５２に連通している。したがって、締め付け板４１の燃料供給管５０から供給されたＺ燃料は、燃料供給口４１ｃ、４５ｃ、４３ｃを通って仕切り板４４の燃料供給口４４ｃに流れ込み、ここから仕切り板内部の燃料通路６２を通って燃料供給溝５２に供給される。燃料供給溝５２が形成されている仕切り板４４のアノード側表面５１にはガスケット４３を介して電極接合体４２が液密状態で積層されているので、燃料供給溝５２は密閉された状態となっており、Ｚ燃料が外部に漏れ出ることなく、電極接合体４２のアノード側電極板４７に供給される。
【００３７】
ここで、図６に示すように、仕切り板４４、ガスケット４３、電極接合体４２および他方のガスケット４３に形成されている燃料供給口４４ｃ、４３ｃ、４２ｃ、４３ｃを通って、次段の仕切り板４４の燃料供給口４４ｃにＺ燃料が供給され、ここから、内部の燃料通路６１を通って当該仕切り板４４の燃料供給溝５２にＺ燃料が供給される。当該仕切り板４４の燃料供給溝５２を流れ落ちたＺ燃料は、内部の燃料通路６１を通って他方の燃料供給口４４ｃに排出され、ここから、燃料供給口４３ｃ、４２ｃ、４３ｃおよび４４ｃを通って戻り、外部に排出される。
【００３８】
この構成の発電モジュール１４では、仕切り板４４およびガスケット４３を挟み、直列接続される電極接合体４２の枚数を増やすことにより、発電容量を簡単に増加させることができる。
【００３９】
また、この構成の発電モジュール１４は、Ｚ燃料と触媒の電気化学反応によって発電を行うものであり、一般的な燃料電池の場合と基本的に同一である。すなわち、図７に示すように、Ｚ燃料をアノード側電極板４７(燃料極)に供給すると、それが電気分解されて水素と酸素が生成され、水素が電気化学反応により水素イオンおよびマイナス電子に分かれる。この反応は水素が電子を放出するので酸化反応である。生じた水素イオンは電極接合体４２の電解質膜４６(触媒)を通ってカソード側電極板４８(酸素極)に移動する。電解質膜４６はイオン透過性はあるが電子は通さないので、マイナス電子はアノード側の集電板４５を介して外部に取り出される。一方、カソード側電極板４８(酸素極)には空気が送り込まれており、そこに含まれる酸素が、電解質膜４６(触媒)を通って供給される水素イオンと、集電板４５を介して外部から供給される電子とが還元反応して、水が生成される。これにより発電が行われる。生成された水は、空気と共に、回収タンク３０に回収される(図２参照)。
【００４０】
このように構成された本例の油圧ポンプ駆動ユニット１を、油圧式の作業用機械の油圧ポンプ駆動用に搭載すれば、低騒音の作業用機械を得ることができる。かかる作業用機械は、住宅地などにおける深夜の建設作業などに用いるのに適している。油圧ポンプ駆動ユニット１を、油圧式の作業用機械の油圧ポンプ駆動用に搭載すれば、排ガスを出さない作業ができるので、換気の不十分な屋内やトンネル内の作業に用いるのに適している。
【００４１】
(その他の実施の形態)
本発明は電気自動車の駆動ユニットに適用することができる。この場合には、図１において、電動モーター２の出力が、油圧ポンプ１００ではなく、電気自動車の駆動輪の駆動軸に伝達される動力伝達機構を付設すればよい。これ以外の構成は上記の油圧ポンプ駆動ユニット１の場合と同様とすることができる。
【００４２】
また、本発明の駆動ユニットに組み込まれている発電機は、上記の例以外の駆動機構の駆動電源および照明の電源として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明を適用した油圧ポンプ駆動ユニットの概略構成図である。
【図２】図１の発電機の概略構成図である。
【図３】図２の発電機の発電モジュールを示す斜視図である。
【図４】図３の発電モジュールの分解斜視図である。
【図５】図４の仕切り板を示す斜視図である。
【図６】Ｚ燃料の流れを示す説明図である。
【図７】発電原理を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    油圧ポンプ駆動ユニット
２    電動モーター
３    発電機
４    バッテリ
５    キャパシタ
６    コントローラ
１４  発電モジュール
１５  燃料循環系
１６  送風機
１７  冷却ファン
１８  内部電源
２３  循環タンク
２４  循環路
２５、２９、３２  ポンプ
２６  筐体
２７  注入口
２８  メインタンク
３０  回収タンク
３１  排出口
３４  起動スイッチ
３５  リレー
４１  締め付け板
４２  電極接合体
４３  ガスケット
４４  仕切り板
４５  集電板
４６  電解質膜
４７  アノード側電極板
４７ａ、４８ａ  ガスケット
４８  カソード側電極板
４９  締結ボルト
５０  燃料供給管
４１ａ〜４５ａ  位置決め穴
４１ｃ〜４５ｃ  燃料供給口
５１  アノード側表面
５２  燃料供給溝
５３  カソード側表面
５４  空気供給溝
５５〜５８  外周端面
５９  空気取り込み口
６０  空気通路
６１  燃料通路
１００  油圧ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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