(57)【要約】      （修正有）【課題】水素を十分に低い濃度に希釈することができるとともに、連通孔の閉塞の恐れの少ない燃料電池の水素希釈器を提供する。【解決手段】アノードオフガスを滞留させる滞留室２と、滞留室２にアノードオフガスを導くアノード導入路６と、滞留室２にカソードオフガスを導くカソード導入路と、アノードオフガスおよびカソードオフガスを導出するオフガス導出路２９とを備えた燃料電池の水素希釈器２１において、カソード導入路２７の開口端部２８の内部にオフガス導出路２９の一方の開口端部３０を間隙を備えるように挿入する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノードオフガスを滞留させる滞留室と、該滞留室にアノードオフガスを導くアノード導入路と、前記滞留室にカソードオフガスを導くカソード導入路と、アノードオフガスおよびカソードオフガスを導出するオフガス導出路とを備えた燃料電池の水素希釈器において、前記カソード導入路と前記オフガス導出路の一方の開口端部を他方の開口端部に間隙を備えるように挿入したことを特徴とする燃料電池の水素希釈器。
【請求項２】
前記カソード導入路の内部に前記オフガス導出路を挿入したことを特徴とする請求項１記載の燃料電池の水素希釈器。
【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水素ガスを希釈するために用いられる水素希釈装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  水素を用いて電力を発生する燃料電池を車両などに搭載する場合、間欠的に排出されるアノードオフガス（水素オフガス）を十分に低い水素濃度になるように、カソードオフガスで希釈した後に大気中に放出することが行なわれている。このため、燃料電池を搭載した車両などのカソードオフガス系にはアノードオフガスをカソードオフガスに混合して車外へ排出するための水素希釈器が設けられていた。【０００３】  例えば、特許文献１および２には、容器内に開口しアノードオフガスを容器内に導くアノード流路と、容器内と連通する連通孔を備えるとともに、容器を貫通してカソードオフガスが流通するカソード流路とを設けた燃料電池の水素希釈器が開示されている。このような水素希釈器においては、アノードオフガスまたは、一部のカソードオフガスと容器内で混合されたアノードオフガスは、連通孔により流量を制限され徐々にカソード流路に導かれることで希釈され、やがて車外へ排出されるようになっている。しかし、アノードオフガスおよびカソードオフガスには水分が含まれ容器内に導かれるために、連通孔を小径に形成し水素濃度をより低濃度に希釈しようとすると、凝縮水により小径な連通孔の閉塞を引き起こす恐れがあった。
【特許文献１】特開２００４−１２７６６６
【特許文献２】特開２００６−３１９９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、水素を十分に低い濃度に希釈することができ、連通孔の閉塞の恐れの少ない燃料電池の水素希釈器を提供することを主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、アノードオフガスを滞留させる滞留室と、該滞留室にアノードオフガスを導くアノード導入路と、前記滞留室にカソードオフガスを導くカソード導入路と、アノードオフガスおよびカソードオフガスを導出するオフガス導出路とを備えた燃料電池の水素希釈器において、前記カソード導入路と前記オフガス導出路の一方の開口端部を他方の開口端部に間隙を備えるように挿入したことを特徴とする燃料電池の水素希釈器である。【０００６】  請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記カソード導入路の内部に前記オフガス導出路を挿入したことを特徴とする請求項１記載の燃料電池の水素希釈器である。
【発明の効果】
【０００７】  本発明によれば、凍結による閉塞の恐れを少なくするとともに、水素を十分に低い濃度に希釈することができるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  本発明を実施するための最良の形態を図１乃至図２に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】  図１は、実施例１の水素希釈器１を示す縦断面図であり、図１の上方が実使用状態で上方になるように示されている。水素希釈器１の容器は断面が楕円形の筒状体であるシェル３の両開口端にアウタープレート４，５を略密閉するように接合して形成され、滞留室２を形成している。シェル３およびアウタープレート４，５は、例えばアルミなどの金属や樹脂など任意の材料および任意の形状を選択することができる。また、シェルやアウタープレートに限らず、任意の構成により滞留室を形成することができる。【００１０】  滞留室２内に開口するアノード導入路６がアウタープレート４を貫通して設けられている。アノード導入路６は、図示しない燃料電池システムのアノード系に接続される。アノード導入路６は、滞留室２内にアノードオフガスを導入可能な任意の形態を採用することができる。また、滞留室２の任意の箇所に設けることができる。【００１１】  滞留室２内に開口するカソード導入路７がアウタープレート４を貫通して滞留室２の底部近傍に設けられている。また、オフガス導出路９がアウタープレート５を貫通して滞留室２の底部近傍に設けられている。カソード導入路７の開口端部８は縮径されて、オフガス導出路９の開口端部１０の内部に間隙ｄを備えるように、滞留室２の内部で挿入されている。間隙ｄおよび挿入長さｌは、アノードオフガスの排出間隔、圧力、水素濃度などに応じて適宜調整することができる。【００１２】  カソード導入路７の開口端部８には、開口端部同士が干渉し打音を発生することを抑制する目的で、点状の突起１１が開口端部８の周方向に複数箇所設けられている。なお、突起１１は挿入長さ１に応じては設ける必要はなく、また突起１１の代わりに、例えばワイヤメッシュなどの緩衝材を配設しても良い。また、アノードオフガスの脈動を抑制する目的で、アノード導入路６の開口端を囲むように小孔１３を備えた筒状のカバー１２が設けられている。【００１３】  以上のように構成されていることにより、滞留室２内に導かれたアノードオフガスは、カソード導入路７の開口端部８とオフガス導出路９の開口端部１０との間隙ｄから徐々にオフガス導出路９に導かれ、カソードオフガスにより希釈された後に車外などに排出される。したがって、水素濃度を十分に低くして車外などに排出することができる。さらに、小径な連通孔によりガス流量を制限するものに比較して凝縮水の凍結等による閉塞が起こり難い。また、滞留室２内に凝縮水が導かれた際に、間隙ｄから排水することができる。この場合、周状に間隙ｄが形成されているため、多量に凝縮水が導かれた際にも容易に排水することが可能である。また、滞留室２との間に発生する熱膨張差を吸収することができ、耐久性を向上することができる。
【実施例２】
【００１４】  図２は、実施例２の水素希釈器２１を示す縦断面図であり図２の上方が実使用状態で上方になるように示されている。水素希釈器２１は、オフガス導出路２９の開口端部３０が縮径されて、カソード導入路２７の開口端部２８の内部に間隙ｄを備えるように、滞留室２の外部で挿入されている。その他の構成については、実施例１と同一であるため同一の符号を付与しその説明を省略する。【００１５】  以上のように構成されていることにより、実施例１と同様の効果を発揮することができる。さらに、オフガス導出路２９の開口端部３０が、カソード導入路２７の開口端部２８の内部に挿入されているため、アノードオフガスがオフガス導出路２９に侵入しにくくなり、水素濃度をより十分に低くして車外などに排出することができる。【００１６】  カソード導入路およびオフガス導出路は上記実施例のパイプに限らず樋状の部材を容器の一部に沿うように配設して形成しても良い。また、カソード導入路、オフガス導出路およびそれらの開口端部の軸直角断面形状は任意であり、同一断面形状であっても、任意断面形状のものを組み合わせても良い。また、開口端部の全周に間隙を備えるようにしても良いし、一部が接触するようにしても良い。また、上記実施例においては一方を縮径して他方の内部に挿入するようにしたが、拡径した一方の内部に他方を挿入するようにしても良いし、縮径および拡径をしなくても良い。さらに、容器内に例えばグラスウールなどの吸音材を設けて消音機能や、気液分離機能などを付加しても良い。【００１７】  以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１の水素希釈器を示す縦断面図。
【図２】本発明の実施例２の水素希釈器を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００１９】  １，２１  水素希釈器
２  滞留室
６  アノード導入路
７，２７  カソード導入路
８，２８  開口端部
９，２９  オフガス導出路
１０，３０  開口端部
【図１】
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【図２】
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