(57)【要約】【課題】気液分離の効率を高める。【解決手段】燃料電池から排出されるオフガス中の水分を分離する燃料電池用気液分離装置１０であって、筒状の本体部２０と、前記本体部２０に設けられた前記オフガスの入口部２２と、前記本体部２０に設けられた前記オフガスの出口部２４と、前記本体部２０に設けられた前記水分の排水口２６とを備え、前記本体部２０は、前記オフガスの流れで羽根車を回す風車４１〜４４を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池から排出されるオフガス中の水分を分離する燃料電池用気液分離装置であって、
筒状の本体部と、
前記本体部に設けられた前記オフガスの入口部と、
前記本体部に設けられた前記オフガスの出口部と、
前記本体部に設けられた前記水分の排水口と
を備え、
前記本体部は、
前記入口部から前記出口部までの前記オフガスの流れの途中に設けられ、回転することにより前記オフガスを発散させる羽根車を備える、燃料電池用気液分離装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池用気液分離装置であって、
前記羽根車は、
前記オフガスの流れで回転する風車である、燃料電池用気液分離装置。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料電池用気液分離装置であって、
前記入口部および出口部は、
前記本体部の中心軸上の一方側と他方側とに設けられ、
前記風車は、
当該風車の回転軸が前記本体部の中心軸と一致するように配置された、燃料電池用気液分離装置。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料電池用気液分離装置であって、
前記本体部の中心軸上を直線状に延びるとともに、前記出口部から露出して該露出部分で折れ曲がって前記本体部の外側壁面に固定される軸棒
を備え、
前記風車は、
前記軸棒の前記直線状の部分に配置された、燃料電池用気液分離装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の燃料電池用気液分離装置であって、
前記入り口部付近に前記風車としての第１の風車を配置した、燃料電池用気液分離装置。
【請求項６】
請求項５に記載の燃料電池用気液分離装置であって、
前記出口部付近に前記風車としての第２の風車を配置した、燃料電池用気液分離装置。
【請求項７】
請求項５に記載の燃料電池用気液分離装置であって、
前記出口部は、前記本体部の壁面に形成された開口により構成され、
前記開口から前記本体部の内側方向に突出する内筒をさらに備える、燃料電池用気液分離装置。
【請求項８】
請求項７に記載の燃料電池用気液分離装置であって、
前記内筒は、
前記入口部方向の開口端を塞ぐ底面と、
周壁に設けられた開口部と
を備える、燃料電池用気液分離装置。
【請求項９】
請求項２ないし８のいずれかに記載の燃料電池用気液分離装置であって、
前記風車として２台の風車を備え、
前記２台の風車は、
互いの羽根が前記中心軸の方向から見たときに互いにずれるように配設され、両方の羽根が一体的に回転するように構成された、燃料電池用気液分離装置。
【請求項１０】
燃料電池と、
前記燃料電池から排出されるオフガスを大気中に排出する排気系と
を備える移動体において、
前記排気系の最も下流側に、請求項１ないし９のいずれかに記載の燃料電池用気液分離装置を設けたことを特徴とする移動体。
【請求項１１】
請求項１０に記載の移動体であって、
前記燃料電池用気液分離装置の備える羽根車は、
前記移動体の走行によって発生する大気の流れで回転する構成である、移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池から排出されるオフガス中の水分を分離する燃料電池用気液分離装置と、前記燃料電池用気液分離装置を備える移動体とに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、酸素と水素を反応させて発電する燃料電池から排出されるオフガス中には、反応を促進するため加湿した水と化学反応により生成された水がミスト状になり多量に含まれている。多量の水は様々な問題を引き起こす虞があり、例えば、燃料電池を搭載する車両においては、後続車への水かかりという問題を引き起こした。
【０００３】
このために、従来、特許文献１〜３に示すように、燃料電池から排出されるオフガス中の水分を分離するための種々の装置が提案されていた。これらは、導管内に螺旋流を生じさせ、その螺旋流による遠心力によって水分の分離を図っていた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６０１８７号公報
【特許文献２】特開２００２−３５８９９５号公報
【特許文献３】特開２００２−１４３６１７号公報
【０００５】
しかしながら、前記従来の燃料電池用気液分離装置では、十分な遠心力を得ることができず、気液分離の効率が低いという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、気液分離の効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
燃料電池から排出されるオフガス中の水分を分離する燃料電池用気液分離装置であって、
筒状の本体部と、
前記本体部に設けられた前記オフガスの入口部と、
前記本体部に設けられた前記オフガスの出口部と、
前記本体部に設けられた前記水分の排水口と
を備え、
前記本体部は、
前記入口部から前記出口部までの前記オフガスの流れの途中に設けられ、回転することにより前記オフガスを発散させる羽根車を備える、燃料電池用気液分離装置。
【０００９】
適用例１に記載の燃料電池用気液分離装置によれば、オフガスは羽根車の回転により発散され、本体部の内壁へ送られる。これにより、内壁にはオフガス中の水分が液滴として付着することになる。さらには、オフガスは羽根車の羽根に当たり羽根に液滴が付着し、羽根車の回転による遠心力で上記付着した液滴は遠くに飛散することになる。この作用によっても本体部の内壁には液滴が付着することになる。これら結果、気液分離の効率を高めることができる。
【００１０】
［適用例２］
適用例１に記載の燃料電池用気液分離装置であって、前記羽根車は、前記オフガスの流れで回転する風車である、燃料電池用気液分離装置。この構成によれば、羽根車を回転させるための動力を必要とせず、エネルギ効率に優れている。
【００１１】
［適用例３］
適用例２に記載の燃料電池用気液分離装置であって、前記入口部および出口部は、前記本体部の中心軸上の一方側と他方側とに設けられ、前記風車は、当該風車の回転軸が前記本体部の中心軸と一致するように配置された、燃料電池用気液分離装置。この構成によれば、風車は、入口部から導入されたオフガスを効率よく受けることができ、さらには、本体部の内周の壁面へ向けて効率的に水分を飛ばすことができる。したがって、気液分離の効率をより高めることができる。
【００１２】
［適用例４］
適用例３に記載の燃料電池用気液分離装置であって、前記本体部の中心軸上を直線状に延びるとともに、前記出口部から露出して該露出部分で折れ曲がって前記本体部の外側壁面に固定される軸棒を備え、前記風車は、前記軸棒の前記直線状の部分に配置された、燃料電池用気液分離装置。この構成によれば、軸棒を本体部内に固定するための手段を本体部内に設ける必要がないことから、その手段で液滴の排出が阻害されることがない。
【００１３】
［適用例５］
適用例２ないし４のいずれかに記載の燃料電池用気液分離装置であって、前記入り口部付近に前記風車としての第１の風車を配置した、燃料電池用気液分離装置。この構成によれば、入口部から入ったオフガスを直ちに気液分離させることができることから、全体としての気液分離の効率をより高めることができる。
【００１４】
［適用例６］
適用例５に記載の燃料電池用気液分離装置であって、前記出口部付近に前記風車としての第２の風車を配置した、燃料電池用気液分離装置。この構成によれば、入り口部付近と出口部付近の２段階でもって気液分離を図ることができることから、気液分離の効率をより高めることができる。特に、入口部付近に設けた風車によって内壁に付着した液滴の一部が、出口部から吸い出されるのを出口部付近に設けた風車によって、再び内壁に向かって飛散させることができることから、気液分離の効率をより一層高めることができる。
【００１５】
［適用例７］
適用例５に記載の燃料電池用気液分離装置であって、前記出口部は、前記本体部の壁面に形成された開口により構成され、前記開口から前記本体部の内側方向に突出する内筒をさらに備える、燃料電池用気液分離装置。この構成によれば、風車の作用により本体部の内壁へ付着した液滴がオフガスの流れを受けて内壁を伝って出口部側に移動した場合にも、本体部と内筒の２重構造となった部分でその液滴を一旦捕まえることができる。このために、液滴が内筒の内側に侵入して出口部から排出されることを防ぐことができる。したがって、気液分離の効率をより高めることができる。
【００１６】
［適用例８］
適用例７に記載の燃料電池用気液分離装置であって、前記内筒は、前記入口部方向の開口端を塞ぐ底面と、周壁に設けられた開口部とを備える、燃料電池用気液分離装置。この構成によれば、入口部方向から送られてきたオフガスが真っすぐ進行して、そのまま内筒内に入ることを防止する。これにより、オフガスに乗って液滴が真っすぐ出口部から排出されることを防止することができる。
【００１７】
［適用例９］
適用例２ないし８のいずれかに記載の燃料電池用気液分離装置であって、前記風車として２台の風車を備え、前記２台の風車は、互いの羽根が前記中心軸の方向から見たときに互いにずれるように配設され、両方の羽根が一体的に回転するように構成された、燃料電池用気液分離装置。この構成によれば、前記中心軸の方向から見たとき、１台目の風車の羽根と羽根との間に、２台目の風車の羽根が常に位置することになる。このために、１台目の風車の羽根と羽根の間を羽根に当たることなくすり抜けたオフガスが、２台目の風車においても羽根に当たらずにすり抜けることを防ぐことができる。したがって、オフガスを確実に飛散させることができることから、気液分離の効率をより一層高めることができる。
【００１８】
［適用例１０］
燃料電池と、
前記燃料電池から排出されるオフガスを大気中に排出する排気系と
を備える移動体において、
前記排気系の最も下流側に、適用例１ないし９のいずれかに記載の燃料電池用気液分離装置を設けたことを特徴とする移動体。
【００１９】
適用例１０に記載の移動体によれば、燃料電池用気液分離装置により燃料電池から排出されるオフガス中の水分を確実に分離することできる。このために、分離された水分を回収または適切に処理することで、当該移動体に後続して移動する移動体への水かかりを防止することができる。
【００２０】
［適用例１１］
適用例１０に記載の移動体であって、前記燃料電池用気液分離装置の備える羽根車は、前記移動体の走行によって発生する大気の流れで回転する構成である、移動体。この構成によれば、羽根車を回転させるための動力を必要とせず、エネルギ効率に優れている。
【００２１】
本発明は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、本発明の燃料電池用気液分離装置を備える燃料電池システムの形態、本発明の移動体を車両とした形態等で実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００２３】
１．第１実施例：
Ａ．自動車全体の構成：
図１は、本発明の第１実施例としての燃料電池用気液分離装置を搭載する自動車１の概略構成図である。自動車１は、車両前方部のエンジンルーム内に配置された燃料電池３と、燃料電池３の排気系５とを備える。排気系５は、希釈器７、マフラ８および燃料電池用気液分離装置１０等を備える。
【００２４】
燃料電池３は、水素を含んだ水素ガスと酸素を含んだ酸化剤ガス（例えば、空気）の供給を受けて、水素極と酸素極において、電気化学反応を起こし、電力を発生させている。使用済みの水素オフガスと酸化剤オフガスは、排気系５から車外に排出される。
【００２５】
希釈器７は、水素オフガス中の残留水素を処理するためのもので、車両の中央部付近に設けられる。排気系５の希釈器７よりも下流側にはマフラ８が設けられ、最も下流側であるテールエンドには、燃料電池用気液分離装置１０が設けられている。
【００２６】
Ｂ．燃料電池用気液分離装置の構成：
図２は、燃料電池用気液分離装置１０の内部を示す断面図である。燃料電池用気液分離装置１０は、円筒状の本体部２０を備える。本体部２０には、オフガスを導入するための入口部２２が設けられている。入口部２２は、本体部２０を開口することで構成されており、その開口の径は、円筒状の本体部２０の径よりも小さくなっている。この入口部２２には、燃料電池３から排出された酸化剤オフガスを流す酸化剤オフガス流路５ａが接続されている。
【００２７】
本体部２０における前記入口部２２と反対の側には、オフガスを大気中に排出するための出口部２４が設けられている。出口部２４は、本体部２０の壁面に形成された開口により構成される。この開口には円筒状の内筒２６が連結されている。この内筒２６は、本体部２０の開口から本体部内側方向に突出する構成、すなわち、本体部２０の壁面から折り返した構造となっている。なお、入口部２２および出口部は、円筒状の本体部２０の中心軸上の一方側と他方側とに設けられている。
【００２８】
本体部２０における前記出口部２４に近い側の周壁の最下点あたりには、水分を排出するための排水口２８が設けられている。この排水口２８には、配水管３０が接続されている。
【００２９】
円筒状の前記本体部２０の中心軸上には、軸棒３２が設けられている。軸棒３２は、出口部２４から露出してコの字状に折り曲げられて、本体部２０の外側壁面に固定されている。本実施例では、ろう材３４によりろう付け固定されている。軸棒３２における本体部２０内部に位置する範囲は、前記中心軸と一致する直線形状となっている。
【００３０】
この軸棒３２の直線状に延びる範囲には、第１ないし第４の風車４１，４２，４３，４４がそれぞれ配設されている。第１ないし第４の風車４１，４２，４３，４４は、入口部２２から出口部２４側に向かう方向に、この順に設けられており、第１の風車４１と第２の風車４２とは対になって入口部２２付近に設けられており、第３の風車４３と第４の風車４４とは対になって出口部２４付近、すなわち、内筒２６の付近に設けられている。なお、ここで言う「第２の風車４２」は特許請求の範囲で言う「第２の風車」とは相違する。特許請求の範囲で言う「第１の風車」は入口部付近に設けられた風車をいい、上記第１の風車４１と第２の風車４２に相当する。特許請求の範囲で言う「第２の風車」は出口部付近に設けられた風車をいい、上記第３の風車４３と第４の風車４４に相当する。
【００３１】
各風車４１，４２，４３，４４は、本体部２０内の入口部２２から出口部２４までのガスの流れで回転する羽根車である。各風車４１〜４４は、軸受により軸棒３２に回転可能に設けられた回転支持部ＲＴと、回転支持部ＲＴに固定される４枚のブレード（羽根）ＢＤとを備える。なお、第２の風車４２に備えられるブレードＢＤは４つの風車４１〜４４の中で最も大型のもので、第１の風車４１に備えられるブレードＢＤは中型のものとなっており、本体部２０の入口部２２から大径となる部分に至る範囲に配置されるのに適切な大きさとなっている。第３の風車４３および第４の風車４４にそれぞれ備えられるブレードＢＤは、同じ大きさで４つの風車４１〜４４の中で最も小型のものとなっており、内筒２６の開口端を覆うのに適切な大きさとなっている。また、本実施例では、各風車４１〜４４のブレードＢＤの形状はプロペラ型のものとなっている。
【００３２】
第１の風車４１の回転支持部ＲＴと第２の風車４２の回転支持部ＲＴとは連結されており、共通のものとなっている。これにより、第１の風車４１と第２の風車４２は一体的に回転する。一方、第３の風車４３の回転支持部ＲＴと第４の風車４４の回転支持部ＲＴとは連結されており、共通のものとなっている。これにより、第３の風車４３と第４の風車４４は一体的に回転する。
【００３３】
図３は、第１の風車４１と第２の風車４２のブレードＢＤの位置関係を示す説明図である。この図は、本体部２０の中心軸の方向から見た図である。各風車４１，４２は９０゜間隔に配置された４枚のブレードＢＤ（１）、ＢＤ（２）を備える。図中のハッチがなされていないブレードＢＤ（１）が第１の風車４１のものであり、ハッチがなされているブレードＢＤ（２）が第２の風車４２のものである。第２の風車４２のブレードブレードＢＤ（２）は、第１の風車４１のブレードＢＤ（１）の位置を基準として、４５゜だけずれて（オフセットされて）配置されている。すなわち、第１および第２の風車４１，４２を本体部２０の中心軸の方向から見たときに、第１の風車４１のブレードＢＤ（１）とブレードＢＤ（１）の間に、第２の風車４２の各ブレードＢＤ（２）が位置する構成となっている。
【００３４】
なお、第３の風車４３のブレードと第４の風車４２のブレードとの位置関係も、上記第１の風車４１のブレードＢＤ（１）と第２の風車４２のブレードＢＤ（２）との位置関係と同様に、互いに４５゜だけオフセットされたものとなっている。
【００３５】
Ｃ．オフガスの流れ：
上記のように構成された燃料電池用気液分離装置１０における酸化剤オフガスの流れについて次に説明する。図２に示すように、入口部２２から導入された酸化剤オフガス（以下、単に「オフガス」と呼ぶ）は、本体部２０内に拡がり、内筒２６を通って出口部２４から大気中に排出される。このオフガスの入口部２２から出口部２４に至る流れで各風車４１〜４４は回転する。オフガスは、この回転により流れが乱されて発散され、本体部２０の内壁に向かう。さらには、オフガスは第１および第２の風車４１、４２のブレードＢＤに当たりブレードＢＤに液滴Ｍが付着し、風車４１，４２の回転による遠心力で上記付着した液滴Ｍは遠くに飛散することになる。上記飛散した液滴Ｍは、本体部２０の内壁に付着する。
【００３６】
上記の結果、本体部２０の内壁に付着した液滴Ｍ′はオフガスの流れを受けて壁面を伝って出口部２４方向に向かう。その壁面を伝った液滴Ｍ′は、排水口２８から配水管３０に排出される。配水管３０は、図示しない水回収装置に接続されており、排出された水分は回収される。あるいは、配水管３０は、自動車１の底面から露出する構成とし、水分を車外に排出する構成としてもよい。
【００３７】
本体部２０内を流れるオフガスは、内筒２６を通って出口部２４に至るが、内筒２６に至る直前でも、第３および第４の風車４３，４４の回転により発散され、本体部２０の内壁へ送られる。第３および第４の風車４３，４４でも、ブレードＢＤに液滴Ｍが付着し、風車４３，４４の回転による遠心力で上記付着した液滴Ｍは遠くに飛散することになる。
【００３８】
なお、本体部２０の内壁に付着した液滴Ｍ′がオフガスの流れを受けて壁面を伝って出口部２４側に移動した場合にも、本体部２０と内筒２６の２重構造となった部分で液滴Ｍ′′を一旦捕まえることができる。この液滴Ｍ′′は内筒２６の周面を伝って、最終的には排水口２８に至る。
【００３９】
Ｄ．効果：
以上のように構成された燃料電池用気液分離装置１０によれば、上述したように、第１ないし第４の風車４１〜４４の回転を受けて酸化剤オフガスは発散され、本体部２０の内壁に向かうようになる。また、上述したように、風車４１〜４４の遠心力でブレードＢＤから飛ばされた液滴は本体部２０の内壁に付着する。これらの結果、気液分離の効率を高めることができるという効果を奏する。さらに本実施例では、下記の（ｉ）〜（xi）の作用によっても、気液分離の効率をより一層高いものとしている。
【００４０】
（ｉ）本体部２０の中心軸上に軸棒３２が設けられ、この軸棒３２に第１ないし第４の風車４１，４２，４３，４４を配設するように構成されていることから、各風車４１〜４４の羽根車は、本体部２０の内周の壁面へ向けて水分を効率的に飛ばすことができる。壁面へ到着した水分は壁面に付着して液滴となることから、液滴は壁面を伝い、排水口からの水分の排出が容易となる。
【００４１】
（ii）また、上記軸棒３２は出口部２４から露出してコの字状に折り曲げられて、本体部２０の外側壁面に固定されていることから、軸棒３２を固定するための手段を本体部２０内に設ける必要がないことから、その手段で液滴の排出が阻害されることがない。
【００４２】
（iii）本体部２０の入口部２２付近に第１および第２の風車４１，４２を設けた構成であることから、入口部２２から入ったオフガスを直ちに気液分離させることができる。このため、全体としての気液分離の効率をより高めることができる。
【００４３】
（ix）本体部２０の出口部２４付近にさらに第３および第４の風車４３，４４を設けた構成であることから、入り口部付近と出口部付近の２段階でもって気液分離を図ることができる。特に、入口部２２付近に設けた第１および第２の風車４１，４２によって壁面に付着した液滴の一部が、内筒２６から吸い出されるのを第３および第４の風車４３，４４によって、再び壁面側に飛散させることができることから、気液分離の効率をより一層高めることができる。
【００４４】
（x）出口部２４側に移動した液滴Ｍ′′は、前述したように、本体部２０と内筒２６の２重構造となった部分で一旦捕まえられる。このために、液滴が内筒２６の内側に侵入して出口部２４から排出されることを防ぐことができる。
【００４５】
（xi）第１および第２の風車４１，４２は対となり、それぞれのブレードＢＤが互いに４５゜だけオフセットされて設けられていることから第１の風車４１のブレードＢＤとブレードＢＤとの間をブレードＢＤに当たることなくすり抜けたオフガスが、第２の風車４２においてもブレードＢＤに当たらずにすり抜けることを防ぐことができる。したがって、オフガスを確実に飛散させることができることから、気液分離の効率をより一層高めることができる。第３および第４の風車４３，４４においても同様な構成によって、オフガスを確実に飛散させることができる。
【００４６】
２．第２実施例：
図４は、本発明の第２実施例としての燃料電池用気液分離装置１１０の内部を示す断面図である。第２実施例の燃料電池用気液分離装置１１０は、前述した第１実施例の燃料電池用気液分離装置１０（図２）と比較して、内筒２６が無い点が相違する。これに伴い、第３および第４の風車４３，４４が上記実施例と比べてより下流側に配置されている。これらの構成以外については第１実施例と同一であり、同一のパーツには図中においては同じ符号を付けた。かかる構成の第２実施例によっても、上記第１実施例と同様に、気液分離の効率を高めることができるという効果を奏する。
【００４７】
３．第３実施例：
図５は、本発明の第３実施例としての燃料電池用気液分離装置２１０の内部を示す断面図である。第２実施例の燃料電池用気液分離装置２１０は、前述した第１実施例の燃料電池用気液分離装置１０（図２）と比較して、第３および第４の風車４３，４４が無く、内筒２２６の全長が第１実施例よりも長くなっている（全長以外の構成は第１実施例の内筒２６と同一）点が相違する。その他の構成については第１実施例と同一であり、同一のパーツには図中においては同じ符号を付けた。
【００４８】
上記構成の第２実施例によれば、上記第１実施例と同様に、第１および第２の風車４１，４２の作用により気液分離の効率を高めることができる。さらに本実施例では、第１および第２の風車４１，４２の作用により本体部２０の内壁へ付着した液滴がオフガスの流れを受けて内壁を伝って出口部２２４側に移動した場合にも、内筒２２６により壁面が折り返されていることから、この折り返し部分でその液滴を一旦捕まえることができる。このために、液滴が内筒２２６の内側に侵入して出口部２２４から排出されることを防ぐことができる。したがって、気液分離の効率をより高めることができる。なお、本実施例では、内筒２２６の全長を第１実施例よりも長くしていたが、必ずしも長くする必要はなく、第１実施例と同じ長さでも、短い長さでもよい。
【００４９】
４．第４実施例：
図６は、本発明の第４実施例としての燃料電池用気液分離装置３１０の内部を示す断面図である。第４実施例の燃料電池用気液分離装置３１０は、前述した第３実施例の燃料電池用気液分離装置３１０（図５）と比較して、内筒３２６の構成が相違し、その他の構成については同一である。同一のパーツには図中においては同じ符号を付けた。
【００５０】
本実施例における内筒３２６は、入口部２２方向の開口端が底面３２６ａにより塞がれた構成となっている。そして、内筒３２６の周壁に開口部３２６ｂが設けられた構成となっている。この構成によれば、入口部２２方向から送られてきたオフガスが真っすぐ進行して、そのまま内筒３２６内に入ることを底面３２６ａにより防止することができる。オフガスは開口部３２６ｂから侵入して出口部３２４から排出される。したがって、本実施例によれば、オフガスに乗って液滴が真っすぐ出口部３２４から排出されることを防止することができる。この結果、気液分離の効率をより高めることができる。
【００５１】
５．第５実施例：
図７は、本発明の第５実施例としての燃料電池用気液分離装置４１０の内部を示す断面図である。第５実施例の燃料電池用気液分離装置４１０は、前述した第１実施例の燃料電池用気液分離装置１０（図２）と比較して、第３および第４の風車４３，４４が無く、その第３および第４の風車４３，４４の位置に、防風壁４５０を設けた点が相違する。その他の構成については第１実施例と同一であり、同一のパーツには図中においては同じ符号を付けた。
【００５２】
防風壁４５０は、筒状となっており、内筒２６を間隙をおいて覆うように、軸棒３２に固定されている。防風壁４５０の入口部２２側の面４５０ａは、半球形状となっており、オフガスを本体部２０の壁面方向に向けてスムーズに流す。かかる構成によっても、入口部２２方向から送られてきたオフガスが真っすぐ進行して、そのまま内筒２６内に入ることを防風壁４５０により防止することができる。これにより、第４実施例と同様に、オフガスに乗って液滴が真っすぐ出口部２４から排出されることを防止することができる。したがって、気液分離の効率をより高めることができる。
【００５３】
６．他の実施形態：
なお、本発明は上記した第１ないし第５実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。
【００５４】
（１）変形例１：
前述した第３ないし第５実施例（図５〜図７）は、本体部２０内に第１および第２の風車４１，４２を設け、さらに本体部２０内に別の特徴的な構成を設けたものである。ここでいう別の特徴的な構成とは、第３実施例においては内筒２２６であり、第４実施例においては底面３２６ａと開口部３２６ｂを備えた内筒３２６であり、第５実施例では内筒２６と防風壁４５０とである。この別の特徴的な構成を付加することで、前述してきたように、第１および第２の風車４１，４２の作用により本体部２０の内壁へ付着した液滴が出口部から排出されるのを防ぐことができる。
【００５５】
翻ってみて、本体部２０内に第１および第２の風車４１，４２を備えない構成を考えたとき、この構成においても、入力部４１から導入されたオフガスは本体部２０内に拡がり、オフガス中の水分は液滴として本体部２０の内壁へ少なからず付着する。このために、前述した別の特徴的な構成を単独で備える燃料電池用気液分離装置、すなわち、第１および第２の風車４１，４２を備えることなく前記別の特徴的な構成を備える燃料電池用気液分離装置を、本発明の他の態様としてもよい。
【００５６】
すなわち、他の態様としての第１の態様は、
燃料電池から排出されるオフガス中の水分を分離する燃料電池用気液分離装置であって、
筒状の本体部と、
前記本体部に設けられた前記オフガスの入口部と、
前記本体部に設けられた前記オフガスの出口部と、
前記本体部に設けられた前記水分の排水口と
を備え、
前記入口部および出口部は、前記本体部の中心軸上の一方側と他方側とに設けられ、
前記出口部は、前記本体部の壁面に形成された開口により構成され、
前記開口から前記本体部の内側方向に突出する内筒をさらに備える、燃料電池用気液分離装置。
【００５７】
第２の態様は、
前記第１の態様の燃料電池用気液分離装置であって、
前記内筒は、
前記入口部方向の開口端を塞ぐ底面と、
周壁に設けられた開口部と
を備える、燃料電池用気液分離装置。
【００５８】
第３の態様は、
前記第１の態様の燃料電池用気液分離装置であって、
筒状であり、前記内筒を間隙をおいて覆う防風壁を備える、燃料電池用気液分離装置。
【００５９】
（２）変形例２：
上記第１および第２実施例では、２対の風車４１，４２、４３，４４が設けられていたが、これに替えて、入口部付近に設けた１対の風車４１，４２だけの構成としてもよい。あるいは、出口部付近に設けた１対の風車４３，４４だけの構成としてもよい。さらには、３対以上の風車を設ける構成としてもよい。また、風車は必ずしも２台の風車を対として設ける構成とする必要もなく、１台だけでもよく、さらには複数の風車を対をなさずに個別に設けた構成としてもよい。さらに、第３ないし第４実施例において、風車を２対上の数としてもよい。
【００６０】
（３）変形例３：
上記第１ないし第５実施例では、風車は４枚の羽根を備える構成としていたが、これに替えて、１，２，３，５，６，…といった他の枚数の羽根を備える構成としてもよい。また、風車はセイルウィング式等、種々のタイプのものとすることができる。要は、風車は、本体部内の入口部から出口部に至るオフガスを発散可能であればどのような構成とすることもできる。
【００６１】
（４）変形例４：
上記第１ないし第５実施例では、風車４１〜４４を配置する軸棒３２は本体部２０の外側壁面に固定する構成としていたが、これに替えて、軸棒を固定するための手段を本体部内に設ける構成としてもよい。また、２対の風車４１〜４４は一つの軸棒に設ける必要もなく、対をなす２台の風車毎に軸棒を設ける構成としてもよい。さらに、上記第１ないし第５実施例では、風車４１〜４４は羽根車の回転軸が本体部２０の中心軸と一致するように配置されていたが、これに換えて、中心軸と一致しない位置に配置する構成としてもよい。要は、風車は、本体部内の入口部から出口部までのオフガスの流れの途中に設けられ、回転することによりオフガスを発散させることができれば、どのような位置に配置してもよいし、どのような手段によって設置してもよい。
【００６２】
（５）変形例５：
上記第１ないし第５実施例では、本体部２０は円筒状であったが、これに換えて、三角筒、四角筒、五角筒、六角筒等の多角筒の形状としてもよい。
【００６３】
（６）変形例６：
上記第１ないし第５実施例では、燃料電池用気液分離装置は、オフガスとして酸化剤オフガスを導入していたが、これに換えて、水素オフガスを導入する構成としてもよい。
【００６４】
（７）変形例７：
上記第１ないし第５実施例では、羽根車は、オフガスの流れで回転する風車であったが、必ずしもオフガスの流れで回転する必要もなく、他の動力によって羽根車を回転する構成としてもよい。例えば、自動車の走行によって発生する大気の流れで回転する風車を燃料電池用気液分離装置の外側に設け、この風車の回転力を、燃料電池用気液分離装置の備える羽根車に伝達する構成としてもよい。あるいは、モータ等の動力機関により羽根車を回転する構成としてもよい。
【００６５】
（８）変形例８：
上記第１ないし第５実施例では、燃料電池用気液分離装置を備える移動体は、自動車であったが、これに換えて、電車等の自動車以外の車両としてもよい。また、車両にも限る必要はなく、船舶、飛行機等の他の移動体としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施例としての燃料電池用気液分離装置１０を搭載する自動車１の概略構成図である。
【図２】燃料電池用気液分離装置１０の内部を示す断面図である。
【図３】第１の風車４１と第２の風車４２のブレードＢＤの位置関係を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施例としての燃料電池用気液分離装置１１０の内部を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施例としての燃料電池用気液分離装置２１０の内部を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施例としての燃料電池用気液分離装置３１０の内部を示す断面図である。
【図７】本発明の第５実施例としての燃料電池用気液分離装置４１０の内部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…自動車
３…燃料電池
５…排気系
５ａ…酸化剤オフガス流路
７…希釈器
８…マフラ
１０…燃料電池用気液分離装置
２０…本体部
２２…入口部
２４…出口部
２６…内筒
２８…排水口
３０…配水管
３２…軸棒
３４…ろう材
４１…第１の風車
４２…第２の風車
４３…第３の風車
４４…第４の風車
ＲＴ…回転支持部
ＢＤ…ブレード
Ｍ…液滴
１１０…燃料電池用気液分離装置
１２４…出口部
２１０…燃料電池用気液分離装置
２２４…出口部
２２６…内筒
３１０…燃料電池用気液分離装置
３２４…出口部
３２６…内筒
３２６ａ…底面
３２６ｂ…開口部
４１０…燃料電池用気液分離装置
４５０…防風壁
【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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