(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却されることで吸着媒体を吸着し、加熱されることで吸着媒体を脱着する多数の吸着剤（５２）を備えた吸着器（５）と、
前記吸着器（５）に連通するとともに、内部に吸着媒体を内蔵し、前記吸着剤（５２）が吸着媒体を吸着するとき吸着媒体を蒸発させ、前記吸着剤（５２）が吸着媒体を脱着するとき吸着媒体を凝縮する凝縮蒸発器（６）と、
冷却または加圧されることで水素を吸蔵し、加熱または減圧されることで水素を放出する水素貯蔵合金（３２）と、
前記水素貯蔵合金（３２）における前記水素の放出による放出潜熱を冷熱源として、室内空気を冷却する室内熱交換器（１０ａ、１０ｂ、１０）とを備え、
前記水素貯蔵合金（３２）から供給される水素と酸化剤とを反応させて発電する燃料電池（２）と組み合わせて使用される冷房装置であって、
前記水素の放出開始直後には、前記凝縮蒸発器（６）における前記吸着媒体の蒸発による蒸発潜熱を冷熱源として、前記室内熱交換器（１０ａ、１０ｂ、１０）により室内空気を冷却し、
また、前記水素の放出開始直後に、前記吸着器（５）にて吸着媒体を吸着させ、このときの吸着熱により前記燃料電池（２）を加熱することを特徴とする冷房装置。
【請求項２】
前記水素の放出開始直後には、前記水素の放出による放出潜熱、および、前記吸着媒体の蒸発による蒸発潜熱を冷熱源として、前記室内熱交換器（１０ａ、１０ｂ、１０）により室内空気を冷却することを特徴とする請求項１に記載の冷房装置。
【請求項３】
冷却されることで吸着媒体を吸着し、加熱されることで吸着媒体を脱着する多数の吸着剤（５２）を備えた吸着器（５）と、
前記吸着器（５）に連通するとともに、内部に吸着媒体を内蔵し、前記吸着剤（５２）が吸着媒体を吸着するとき吸着媒体を蒸発させ、前記吸着剤（５２）が吸着媒体を脱着するとき吸着媒体を凝縮する凝縮蒸発器（６）と、
冷却または加圧されることで水素を吸蔵し、加熱または減圧されることで水素を放出する水素貯蔵合金（３２）と、
前記水素貯蔵合金（３２）における前記水素の放出による放出潜熱を冷熱源として、室内空気を冷却する室内熱交換器（１０ａ）とを備え、
前記水素の放出開始直後に、前記凝縮蒸発器（６）における前記吸着媒体の蒸発による蒸発潜熱により前記水素貯蔵合金（３２）を冷却することにより、前記水素の放出による放出潜熱に加えて、前記水素貯蔵合金（３２）の冷熱をも冷熱源として、前記室内熱交換器（１０ａ）により室内空気を冷却することを特徴とする冷房装置。
【請求項４】
前記水素貯蔵合金（３２）から供給される水素と酸化剤とを反応させて発電する燃料電池（２）と組み合わせて使用される冷房装置であって、
前記水素の放出開始直後に、前記吸着器（５）にて吸着媒体を吸着させ、このときの吸着熱により前記燃料電池（２）を加熱することを特徴とする請求項３に記載の冷房装置。
【請求項５】
前記燃料電池（２）が発電定常状態のとき、前記燃料電池（２）が発生する熱により前記凝縮蒸発器（６）を加熱して、吸着媒体を脱着させることを特徴とする請求項１、２、４のいずれか１つに記載の冷房装置。
【請求項６】
前記凝縮蒸発器（６）にて吸着媒体が凝縮するときの凝縮熱を室外空気へ放出させる室外熱交換器（８ｃ）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の冷房装置。
【請求項７】
前記吸着器（５）と前記凝縮蒸発器（６）との連通部（５５）には、この連通部（５５）を開閉する開閉手段（４３）が設けられており、
前記吸着剤（５２）から吸着媒体を脱着させた後に、前記開閉手段（４３）にて前記連通部（５５）を閉じることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷房装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水素を吸蔵、放出可能な水素貯蔵合金から水素が放出するときの放出潜熱を冷熱源として室内空気を冷却する冷房装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、上記した冷房装置として、特開平７−９９０５７号公報には、水素貯蔵合金に設けた熱交換部において上記放出潜熱を奪われて冷却された熱媒体を、冷房用熱交換器に循環させることにより、冷房空間を冷却するものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、水素貯蔵合金は、所定量の水素を貯蔵する目的で使用されるため、必然的に大型となり、熱容量が大きくなってしまうので、水素の放出開始直後では、室温程度の水素貯蔵合金の冷却に上記放出潜熱が主に使用されてしまい、上記熱媒体を急速に冷却できず、室内空気を急速に冷却できない恐れがあることが、本発明者らの検討により見出された。
【０００４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、水素貯蔵合金から水素が放出するときの放出潜熱を冷熱源として室内空気を冷却する冷房装置であって、水素の放出開始直後における室内空気の冷却を急速に行なうことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、吸着器（５）における吸着媒体の吸着、脱着に伴って、吸着媒体を蒸発、凝縮する凝縮蒸発器（６）において、吸着媒体を蒸発させるときは周囲から蒸発潜熱を奪うこと、さらに、この凝縮蒸発器（６）は水素貯蔵合金（３２）に比べて体格が小さく、熱容量が小さく構成されることに着目して、以下に述べる発明を見出したものである。
【０００６】
具体的に、請求項１に記載の発明では、水素貯蔵合金（３２）から供給される水素と酸化剤とを反応させて発電する燃料電池（２）と組み合わせて使用される冷房装置であって、
水素の放出開始直後には、凝縮蒸発器（６）における吸着媒体の蒸発による蒸発潜熱を冷熱源として、室内熱交換器（１０ａ、１０ｂ、１０）により室内空気を冷却し、
また、水素の放出開始直後に、吸着器（５）にて吸着媒体を吸着させ、このときの吸着熱により燃料電池（２）を加熱することを特徴としている。
このような構成によれば、吸着媒体の蒸発による蒸発潜熱が、熱容量が小さく構成される凝縮蒸発器（６）自身の冷却に使用される量は少なく、この蒸発潜熱の多くを室内空気を冷却する冷熱源として使用できる。よって、上記従来技術に比べて、室内空気の冷却を急速に行なうことができ、室内の冷房を急速に行なうことができる。
【０００７】
また、室内熱交換器（１０ａ、１０ｂ、１０）により、吸着媒体が蒸発するときの蒸発潜熱を室内空気から奪わせている、との見方もでき、この結果、吸着媒体の蒸発を良好に続行させることができる。
また、請求項１に記載の発明では、水素の放出開始直後に、吸着器（５）にて吸着媒体を吸着させ、このときの吸着熱により燃料電池（２）を加熱している。ここで、燃料電池（２）の発電開始直後、つまり、水素の供給（放出）開始直後では、燃料電池（２）が室温程度に低温であるため、水素と酸化剤との反応が良好に進まず、十分な発電効率が得られないものである。なお、燃料電池（２）が発電を継続して発電定常状態となると、この燃料電池（２）が発熱して温度が上昇し、発電効率が向上する。
これに対して、水素の放出開始直後、つまり、燃料電池（２）の発電開始直後において、燃料電池（２）を加熱できるため、燃料電池（２）の暖機を急速に行なうことができる。よって、発電開始直後において、水素と酸化剤との反応を良好に行なわせることができ、十分な発電効率を急速に得ることができる。
また、電気ヒータを使用して燃料電池（２）の急速暖機を行なう場合に比べて、省電力を図ることができる。また、吸着媒体を吸着するときの吸着熱を燃料電池（２）により奪わせている、との見方もでき、この結果、吸着媒体の吸着を良好に続行させることができる。
また、請求項２に記載の発明では、水素の放出開始直後において、上記放出潜熱および上記蒸発潜熱を冷熱源として使用しているので、室内空気をより急速に冷却できる。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明では、水素の放出開始直後に、吸着媒体の蒸発による蒸発潜熱により水素貯蔵合金（３２）を冷却することにより、上記放出潜熱に加えて、水素貯蔵合金（３２）の冷熱をも冷熱源として、室内熱交換器（１０ａ）により室内空気を冷却することを特徴としている。
このような構成によれば、上記水素の放出開始直後において、蒸発潜熱により水素貯蔵合金（３２）を冷却することにより、水素貯蔵合金（３２）の冷熱の分だけ従来よりも急速に室内空気を冷却でき、室内の冷房を急速に行なうことができる。
【０００９】
また、室内熱交換器（１０ａ）により、吸着媒体が蒸発するときの蒸発潜熱を室内空気から奪わせている、との見方もでき、この結果、吸着媒体の蒸発を良好に続行させることができる。
【００１０】
また、凝縮熱を室外空気へ放出しているので、室内空気の冷却（室内の冷房）を妨げることはない。
また、請求項４に記載の発明では、請求項３において、水素貯蔵合金（３２）から供給される水素と酸化剤とを反応させて発電する燃料電池（２）と組み合わせて使用される冷房装置であって、水素の放出開始直後に、吸着器（５）にて吸着媒体を吸着させ、このときの吸着熱により燃料電池（２）を加熱することを特徴としている。
【００１２】
これによると、請求項１の作用効果として前述したように、燃料電池（２）の発電開始直後において、燃料電池（２）を加熱できるため、燃料電池（２）の暖機を急速に行なうことができる。よって、発電開始直後において、水素と酸化剤との反応を良好に行なわせることができ、十分な発電効率を急速に得ることができる。また、電気ヒータを使用して燃料電池（２）の急速暖機を行なう場合に比べて、省電力を図ることができる。
【００１３】
また、吸着媒体を吸着するときの吸着熱を燃料電池（２）により奪わせている、との見方もでき、この結果、吸着媒体の吸着を良好に続行させることができる。
また、請求項５に記載の発明では、燃料電池（２）が発電定常状態のとき、燃料電池（２）が発生する熱により凝縮蒸発器（６）を加熱して、吸着媒体が脱着される。
この結果、吸着媒体の脱着を行なうと同時に、燃料電池（２）の発生する熱を凝縮蒸発器（６）により奪わせる、との見方により、燃料電池（２）が異常に高温となることを抑制でき、燃料電池（２）を構成する電極等の構成部品（２１、２２、２３、２４）の損傷を抑制できる。
また、請求項６に記載の発明では、凝縮蒸発器（６）にて吸着媒体が凝縮するときの凝縮熱を室外空気へ放出させる室外熱交換器（８ｃ）を設けてあるので、凝縮蒸発器（６）における吸着媒体の凝縮を良好に続行させることができる。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明では、吸着剤（５２）から吸着媒体を脱着させた後に、吸着器（５）と凝縮蒸発器（６）との連通部（５５）を開閉手段（４３）にて閉じているので、次回の水素放出開始時まで、吸着器（５）の吸着剤（５２）の脱着状態をそのまま維持できる。このため、次回の水素放出開始時に連通部（５５）を開くことにより、▲１▼吸着器（５）における吸着媒体の吸着、つまり、凝縮蒸発器（６）における吸着媒体の蒸発を良好に行なうことができ、ひいては、室内空気の急速冷却（室内の急速冷房）を良好に行なうことができる。▲２▼吸着器（５）における吸着媒体の吸着を良好に行なうことができ、燃料電池（２）の急速暖機を良好に行なうことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、燃料電池システム１を電源とする燃料電池自動車に、本発明の冷房装置を適用したものである。燃料電池システム１は、水素と酸化剤（空気中の酸素）とを反応させて発電する燃料電池２と、水素を貯蔵する水素タンク３と、水素タンク３内の水素を燃料電池２に送る水素ポンプ４と、燃料電池２の急速暖機のための吸着器５と、後述する室内熱交換器１０ｂの急速冷却のための凝縮蒸発器６とを備えている。これらは全て、自動車の床下（車室外）に設けられている。そして、燃料電池２からの電力を、図示しないインバータやコンバータを介して、車両駆動用モータ７へ供給するようになっている。
【００１６】
燃料電池２は、図２に示すように、溝付コネクタ２１、正極（カソード）２２、電解質層２３、および、負極（アノード）２４を、この順に積層したものからなる。溝付コネクタ２１のうち、正極２２に対向する面には、図２中紙面垂直方向に、多数の溝２１１が形成され、負極２４に対向する面には、図２中紙面左右方向に、多数の溝２１２が形成されている。
【００１７】
そして、溝２１１にはエアポンプ１０１（図４参照）から空気が供給され、溝２１２には水素タンク３内の水素が水素ポンプ４を介して供給されるようになっている。そして、積層方向端部の溝付コネクタ２１には、熱交換流体が蛇行状に流れる熱交換部２５が配置されている。この熱交換部２５により、燃料電池２の熱を熱交換流体へ放出させたり、熱交換流体の熱を燃料電池２へ放出させたりしている。
【００１８】
水素タンク３は、密閉容器３０の内部に、熱交換流体の流れる熱交換部３１と、この熱交換部３１の周囲に固定した水素貯蔵合金３２、例えばＬａＮｉ5 Ｈ6 とを収容してなる。なお、熱交換部３１により、水素タンク３（水素貯蔵合金３２）の熱を熱交換流体へ放出させたり、熱交換流体の熱を水素タンク３（水素貯蔵合金３２）へ放出させたりしている。
【００１９】
水素貯蔵合金３２は、冷却するか、もしくは、圧力を上げることにより水素を吸蔵し、加熱するか、もしくは、圧力を下げることにより水素を放出するものである。本実施形態では、水素ポンプ４により水素タンク３内の圧力を下げて、水素貯蔵合金３２から水素を放出させている。なお、燃料電池２を使用するにつれて水素が消費されるため、定期的に水素貯蔵合金３２に水素を吸蔵させる必要がある。
【００２０】
吸着器５は、密閉容器５０の内部に、熱交換流体の流れる熱交換部５１と、この熱交換部５１の周囲に固定した多数の粒状の吸着剤５２、例えばシリカゲルとを収容してなる。なお、熱交換部５１により、吸着器５の熱を熱交換流体へ放出させたり、熱交換流体の熱を吸着器５へ放出させたりしている。また、吸着剤５２は、冷却されることにより吸着媒体（例えば水）を吸着し、加熱されることにより、その吸着媒体を脱着するものである。
【００２１】
凝縮蒸発器６は、密閉容器６０の内部に、熱交換流体の流れる熱交換部６１と、吸着媒体としての水Ｗとを収容してなる。なお、熱交換部６１により、凝縮蒸発器６の熱を熱交換流体へ放出させたり、熱交換流体の熱を凝縮蒸発器６へ放出させたりしている。また、凝縮蒸発器６の密閉容器６０と吸着器５の密閉容器５０との連通部５５には、この連通部５５を開閉する開閉弁（開閉手段）４３が設けてある。
【００２２】
そして、燃料電池２の熱交換部２５と、吸着器５の熱交換部５１とは、流体回路Ａにより直列に接続され、燃料電池２の熱交換部２５と、室外熱交換器８ａとは、流体回路Ｂにより直列に接続されている。また、流体回路ＡおよびＢの重なる部位に設けたウォータポンプ（ポンプ手段）８３ａにより、流体回路ＡおよびＢに熱交換流体を循環可能としてある。なお、三方切替弁８１ａ、８１ｂにより、流体回路ＡまたはＢに、熱交換流体が循環するようになっている。
【００２３】
また、室外熱交換器（凝縮熱を室外空気へ放出させる室外熱交換器、蒸発潜熱を室外空気から奪わせる）８ｃと、凝縮蒸発器６の熱交換部６１とは、流体回路Ｃにより直列に接続され、凝縮蒸発器６の熱交換部６１と、室内熱交換器１０ｂとは、流体回路Ｄにより直列に接続されている。また、流体回路ＣおよびＤの重なる部位に設けたウォータポンプ（ポンプ手段）８３ｃにより、流体回路ＣおよびＤに熱交換流体を循環可能としてある。なお、三方切替弁８１ｃ、８２ｃにより、流体回路ＣまたはＤに、熱交換流体が循環するようになっている。
【００２４】
また、水素タンク３（水素貯蔵合金３２）の熱交換部３１と、室外熱交換器８ｂとは、流体回路Ｅにより直列に接続され、水素タンク３の熱交換部３１と、室内熱交換器１０ａとは、流体回路Ｆにより直列に接続されている。また、流体回路ＥおよびＦの重なる部位に設けたウォータポンプ（ポンプ手段）８３ｂにより、流体回路ＥおよびＦに熱交換流体を循環可能としてある。なお、三方切替弁８１ｂ、８１ｂにより、流体回路ＥまたはＦに、熱交換流体が循環するようになっている。
【００２５】
ここで、室内熱交換器１０ａ、１０ｂは、図３に示すように、多数の板状フィン１１を並列的に配置したものに、熱交換流体の流れる流体配管１２ａ、１２ｂを蛇行状にくし刺したものである。ここで、図１には室内熱交換器１０ａ、１０ｂを全く別体に示してあるが、実際は図３に示すように、流体配管１２ａ、１２ｂは別体であり、板状フィン１１は共有している。
【００２６】
そして、室内熱交換器１０ａ、１０ｂ近傍には、室内空気を送風する送風ファン１００が設けられており、室内熱交換器１０ａ、１０ｂを通過した空気が、車室内へ送られるようになっている。なお、室内熱交換器１０ｂの方が、室内熱交換器１０ａよりも空気流れ下流側に配置してある。
また、図１において、吸着器５の熱交換部５１の入口部および出口部には、この入口部および出口部を流れる熱交換流体の温度Ｔ1 、Ｔ2 を検出する温度検出器（温度検出手段）４５、４６が設けられている。
【００２７】
ここで、本実施形態の燃料電池自動車には、図４に示す電気制御装置（制御手段）２００が設けてあり、この電気制御装置２００は、燃料電池自動車（車両駆動用モータ７）の始動スイッチ２０１のオンオフ信号、温度検出器４５、４６の検出信号、および、車室内の冷房のオン、オフを切り替える冷房スイッチ２０２のオンオフ信号が入力されるとともに、これら入力信号に基づいて、上記した水素ポンプ４、ウォータポンプ８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、エアポンプ１０１、および、送風ファン１００への通電のオンオフや、三方切替弁８１ａ、８２ａ、８１ｂ、８２ｂ、８１ｃ、８２ｃ、および、開閉弁４３の回動位置の切り替え等を行なう。なお、電気制御装置２００は、この他にも種々の公知の信号が入力され、種々の公知の電気制御を行なうようになっている。
【００２８】
そして、上記冷房スイッチ２０２がオンのとき、送風ファン１００への通電をオンし、上記冷房スイッチ２０２がオフのとき、送風ファン１００への通電をオフする。なお、送風ファン１００は、図示しない送風スイッチにて、その送風量（ファンの回転量）を多段に切り替え可能となっている。
また、上記冷房スイッチ２０２がオンのとき、三方切替弁８１ｂ、８２ｂを図１中実線位置として、水素貯蔵合金３２の熱交換部３１と室内熱交換器１０ａとを直列に接続し、三方切替弁８１ｃ、８２ｃを図１中実線位置として、凝縮蒸発器６の熱交換部６１と室内熱交換器１０ｂとを直列に接続する。また、上記冷房スイッチがオフのとき、三方切替弁８１ｂ、８２ｂを図１中点線位置として、水素貯蔵合金３２の熱交換部３１と室外熱交換器８ｂとを直列に接続し、三方切替弁８１ｃ、８２ｃを図１中点線位置として、凝縮蒸発器６の熱交換部６１と室外熱交換器８ｃとを直列に接続する。
【００２９】
また、燃料電池２とは独立して、図示しないバッテリが搭載されており、このバッテリは、自動車の運転時に所定容量充電されるようになっている。
次に、上記構成において、上記冷房スイッチ２０２がオンである場合の作動を説明する。なお、上記冷房スイッチ２０２がオフとなったときは、上述のような制御が、後述する制御１ないし３よりも優先的に行なわれる。また、電気制御装置２００は、始動スイッチ２０１がオンされた後において、所定時間（例えば１分）毎に、上記温度Ｔ1 、Ｔ2 を検出するとともに、後述するステップＳ１〜Ｓ３の判定を行なうようになっている。
【００３０】
まず、自動車の始動スイッチ２０１がオンされると、上記バッテリから電気制御装置２００に通電されて、温度検出器４５、４６が温度Ｔ1 、Ｔ2 の検出を開始するとともに、図５に示す制御１が行なわれる。具体的に制御１とは、三方切替弁８１ａ、８２ａ、８１ｂ、８２ｂ、８１ｃ、８２ｃの回動位置が図１中実線位置とされ、連通部５５を開くように開閉弁４３を回動させ、水素ポンプ４、ウォータポンプ８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、エアポンプ１０１に通電することである。
【００３１】
これにより、燃料電池２の溝２１１に空気が供給されるとともに、溝２１２に水素が供給される。これにより、燃料電池２の負極２４表面にて水素（Ｈ2 ）が水素イオン（Ｈ+ ）と電子（ｅ- ）に解離し、水素イオンは電解層質２３中を拡散して正極２２に移動し、電子は外部回路（車両駆動用モータ７）を通って正極２２に移動する。そして、正極２２においては、水素イオンおよび電子が酸素（Ｏ2 ）と反応して水（Ｈ2 Ｏ）を生成する。このような過程により、燃料電池２の発電作用が得られる。
【００３２】
同時に、室温（例えば２５℃）程度の熱交換流体が吸着器５の熱交換部５１を流れることにより、吸着剤５２が冷却されて水を吸着し、この吸着による吸着熱を熱交換流体に放出して熱交換流体が加熱され、図６（ａ）に示すように、入口温度Ｔ1 よりも出口温度Ｔ2 の方が高くなる。この加熱された熱交換流体が、流体回路Ａを経て燃料電池２の熱交換部２５を流れ、この熱交換部２５にて放熱することにより、燃料電池２を加熱する。
【００３３】
この結果、始動スイッチ２０２をオンした直後（燃料電池２に水素および酸素が供給され始めた直後、つまり、燃料電池２の発電開始直後）において、燃料電池２を急速に暖機でき、上記反応を良好に行なわせることができるので、十分な発電効率を急速に得ることができる。
また、吸着媒体を吸着するときの吸着熱を燃料電池２へ放出している、といった見方もでき、この結果、吸着媒体の吸着を良好に続行させることができる。
【００３４】
なお、始動スイッチ２０２をオンしてから所定時間経過後、具体的には、燃料電池２の発電が良好に行なわれるようになったとき、上記バッテリに替えて、燃料電池２により、電気制御装置２００への通電を行なう。同時に、上記バッテリの充電を開始する。
また、吸着器５における水の吸着が開始されるのと同時に、密閉容器５０および６０内の圧力が下がり、凝縮蒸発器６において水の蒸発が開始する。このとき、凝縮蒸発器６の熱交換部６１を流れる熱交換流体は、蒸発による蒸発潜熱を奪われて冷却され、この冷却された熱交換流体は、室内熱交換器１０ｂにおいて室内空気から吸熱する。これにより、室内空気を冷却できる。
【００３５】
また、水素貯蔵合金３２においては、水素を放出させるとき、その放出潜熱を周囲から奪うようになっているため、この水素貯蔵合金３２の熱交換部３１を流れる熱交換流体は、この放出潜熱を奪われて冷却され、この冷却された熱交換流体は、室内熱交換器１０ａにおいて室内空気から吸熱する。これにより、室内空気を冷却できる。
【００３６】
このようにして、始動スイッチ２０２のオン直後（水素貯蔵合金３２が水素を放出させ始めた直後、つまり、水素の放出開始直後）において、上記放出潜熱、および、上記蒸発潜熱を冷熱源として、室内熱交換器１０ａ、１０ｂにより室内空気を冷却しており、上記従来技術に比べて室内空気を急速に冷却でき、室内の冷房を急速に行なうことができる。
【００３７】
ここで、室内熱交換器１０ｂにより、上記蒸発潜熱を室内空気から奪わせている、といった見方もでき、この結果、吸着媒体の蒸発を良好に続行させることができる。
また、室内熱交換器１０ａにより、上記放出潜熱を室内空気から奪わせている、といった見方もでき、この結果、水素の放出を良好に続行させることができる。
【００３８】
なお、吸着器５は熱容量が小さく、この吸着器５における水の蒸発による蒸発潜熱の多くを、熱交換部５１を流れる熱交換流体の冷却に使用できるが、水素貯蔵合金３２は熱容量が大きいため、この水素貯蔵合金３２における水素の放出による放出潜熱の多くが、水素貯蔵合金３２自身の冷却に使用され、この放出潜熱を熱交換部３１を流れる熱交換流体の冷却にさほど使用できない。よって、水素の放出開始直後では、上記蒸発潜熱を冷熱源とする室内熱交換器１０ｂの方が、上記放出潜熱を冷熱源とする室内熱交換器１０ａよりも、その冷房能力が大きい。
【００３９】
これに対して、室内熱交換器１０ｂの方が、室内熱交換器１０ａよりも空気流れ下流側に配置してあるので、水素の放出開始直後において、冷房能力の大きな室内熱交換器１０ｂにより冷却された室内空気を即座に室内の空気吹出口（図示しない）から吹き出させることができ、室内の人に、より急速に冷房フィーリングを与えることができる。
【００４０】
そして、吸着器５における吸着が実行されているときは、図６（ａ）に示すように、入口温度Ｔ1 よりも出口温度Ｔ2 の方が高くなるが、吸着が完了したときは、入口温度Ｔ1 ＝出口温度Ｔ2 となる（図６中時間ｔ1 ）。
なお、冷房スイッチ２０２をオンしてから吸着が完了するまでの間には、水素貯蔵合金３２自身を、上記放出潜熱により十分に冷却できるようになっている。よって、吸着が完了するときには、この放出潜熱の多くを、室内冷房の冷熱源として使用でき、室内熱交換器１０ａのみにより、室内を確実に冷房できる。
【００４１】
そして、燃料電池２の発電が継続されて、燃料電池２が定常発電状態となると、この燃料電池２における上記化学反応の際の反応熱を発生（発熱）して、徐々に温度が高くなる。そして、吸着が完了した後に、吸着剤５２から水を脱着可能な温度となったとき（例えば１００℃となったとき）、この燃料電池２にて加熱された流体が吸着完了状態の吸着器５を流れることにより吸着器５を加熱し、吸着器５が水の脱着を開始する。これに伴い、凝縮蒸発器６では水の凝縮を開始する。
【００４２】
このとき、吸着器５の熱交換部５１を流れる流体は、水の脱着による脱着熱を奪われるため、入口温度Ｔ1 の方が出口温度Ｔ2 よりも高くなる。つまり、図５中ステップＳ１の判定結果がＹＥＳとなる。このとき、図５に示す制御２が行なわれる。
具体的に制御２とは、三方切替弁８１ｃ、８２ｃの回動位置を図１中点線位置に切り替えて、凝縮蒸発器６の熱交換部６１と室外熱交換器８ｃとを接続する。この結果、凝縮蒸発器６の熱交換部６１を流れる熱交換流体は、水の凝縮による凝縮熱により加熱され、この加熱された熱交換流体を室外熱交換器８ｃに循環させることにより、加熱された熱交換流体が放熱する。
【００４３】
従って、室外熱交換器８ｃにより、上記凝縮熱を室外空気へ放出させることができるので、水の凝縮を良好に続行させることができる。なお、凝縮熱を室外空気へ放出しているので、室内空気の冷却（室内の冷房）を妨げることはない。
また、燃料電池２の発生する熱により吸着器５を加熱することにより、水の脱着を良好に続行させることができる。また、燃料電池２の発生する熱を、吸着器５に奪わせている、といった見方もでき、燃料電池２が異常に高温となることを抑制でき、燃料電池２を構成する構成部品（溝付コネクタ２１、正極２２、電解質層２３、負極２４等）の損傷を抑制できる。
【００４４】
その後、徐々に脱着完了状態に収束し、図６中時間ｔ3 においては、｜Ｔ2 −Ｔ1 ｜＜ε（ε≒０、例えばε＝０．５℃）、かつ、ｄ（Ｔ2 −Ｔ1 ）／ｄｔ＞０となる。つまり、図５中ステップＳ２およびＳ３の判定結果がＹＥＳとなる。このとき、吸着器５の吸着剤５２から水がほぼ全て脱着された状態（脱着完了状態）であると判断して、図５中制御３を行う。
【００４５】
なお、吸着剤５２から吸着媒体を脱着させた後とは、多少吸着媒体が吸着剤５２に残っている状態も含むこととする。また、吸着状態から脱着状態へ入れ替わった直後（図６中時間ｔ2 ）においても、｜Ｔ2 −Ｔ1 ｜＜εとなるが、このときは、図６（ｃ）に示すように、ｄ（Ｔ2 −Ｔ1 ）／ｄｔ＜０であるため、Ｓ３の判定結果がＮＯとなり、制御２は行なわれない。また、ｄ（Ｔ2 −Ｔ1 ）／ｄｔとは、図６（ｂ）に示すグラフの傾きのことである。
【００４６】
具体的に制御３とは、三方切替弁８１ａ、８２ａを図１中点線位置に切り替えるとともに、開閉弁４３にて連通部５５を閉じ、さらに、ウォータポンプ８３ｃへの通電を停止する。
これにより、燃料電池２の熱交換部２５と室外熱交換器８ａとが接続されて、燃料電池２の発生する熱にて加熱された熱交換流体を、室外熱交換器８ａにて放熱している。従って、水の脱着が完了した後においても、燃料電池２が発電定常状態のときに発生する熱を室外空気へ放出でき、この燃料電池２の損傷を抑制できる。
【００４７】
そして、始動スイッチ２０２がオフされたとき、上記水素ポンプ４、ウォータポンプ８３ａ、８３ｂ、上記エアポンプ１０１への通電を停止する。そして、吸着器５の脱着が完了した状態で、連通部５５を閉じているので、始動スイッチ２０１が再びオンとされるときまで、吸着器５の脱着状態を保持できる。
なお、冷房スイッチ２０２がオフで、かつ、凝縮蒸発器６で水が蒸発するときは、この蒸発潜熱を、室外熱交換器８ｃにより室外空気から奪わせることで、上記水の蒸発を良好に続行させる。
【００４８】
また、冷房スイッチ２０２がオフで、かつ、水素貯蔵合金３２から水素が放出されるときは、この放出潜熱を、室外熱交換器８ｂにより室外空気から奪わせることで、上記水素の放出を良好に続行させる。
なお、水素タンク３（水素貯蔵合金）は、水素の放出により、その放出潜熱を奪われて冷却される。そして、冷却され過ぎると、水素貯蔵合金３２からの水素の放出が妨げられてしまい、水素を燃料電池２へ良好に供給できなくなる恐れがある。これに対して、冷房スイッチ２０２がオンのときは、室内熱交換器１０ａにより放出潜熱を室内空気から奪い、冷房スイッチ２０２がオフのときは、室外熱交換器８ｂにより放出潜熱を室外空気から奪っているので、上記恐れを抑制できる。
【００４９】
ここで、本実施形態では、上記温度検出器４５、４６と、ステップＳ１ないしＳ３を判定する電気制御装置２００により、吸着器５における吸着媒体（水）の吸着および脱着を検出する検出手段を構成している。また、電気制御装置２００により、冷房スイッチ２０２のオン、オフを検出する検出手段を構成している。また、電気制御装置２００により、以下の▲１▼〜▲３▼に示す制御手段を構成している。
【００５０】
▲１▼前記検出手段にて、吸着媒体の脱着が完了したことが検出されたとき、開閉弁４３により連通部５５を閉じ、前記検出手段にて、水素の放出開始（＝燃料電池２の発電の開始）が検出されたとき（本実施形態では、始動スイッチ２０１がオンされたとき）、開閉弁４３により連通部５５を開く制御手段。
▲２▼前記検出手段にて、吸着媒体の吸着が検出されるとき、凝縮蒸発器６の熱交換部６１と室内熱交換器１０ｂとを接続し（つまり、凝縮蒸発器６における吸着媒体の蒸発による蒸発潜熱を冷熱源として室内空気を冷却し）、前記検出手段にて、吸着媒体の脱着が検出されるとき、凝縮蒸発器６の熱交換部６１と室外熱交換器８ｃとを接続する（つまり、凝縮蒸発器６における吸着媒体の凝縮による凝縮熱を室外熱交換器８ｃにより室外空気へ放出させる）制御手段。
【００５１】
▲３▼前記検出手段にて、冷房スイッチ２０２のオンが検出されているとき、凝縮蒸発器６の熱交換部６１と室内熱交換器１０ｂとを接続し（つまり、凝縮蒸発器６における吸着媒体の蒸発による蒸発潜熱を冷熱源として室内空気を冷却し）、前記検出手段にて、冷房スイッチ２０２のオフが検出されているとき、凝縮蒸発器６の熱交換部６１と室外熱交換器８ｃとを接続する（つまり、凝縮蒸発器６における吸着媒体の蒸発による蒸発潜熱を室外熱交換器８ｃにより室外空気から奪わせる）制御手段。
【００５２】
▲４▼前記検出手段にて、吸着媒体の吸着または脱着が検出されているとき、燃料電池２の熱交換部２５と吸着器５の熱交換部５１とを接続し（吸着媒体の吸着熱にて燃料電池２を加熱し、または、燃料電池２の発生する熱を吸着媒体の脱着熱として放出させ）、前記検出手段にて、吸着媒体の脱着が完了したことが検出されたとき、燃料電池２の熱交換部２５と室外熱交換器８ａとを接続する（燃料電池２の発生する熱を室外空気へ放出させる）制御手段。
【００５３】
（第２の実施形態）
本実施形態では、図７に示すように、水素タンク３に第１熱交換部３１１および第２熱交換部３１２を設け、これら第１熱交換部３１１および第２熱交換部３１２の周囲に、水素貯蔵合金３２を配置してある。なお、上記第１の実施形態における室内熱交換器１０ｂ、流体回路Ｄ、室外熱交換器８ｃ、流体回路Ｃ、ポンプ８３ｃ、三方切替弁８１ｃ、８２ｃを廃止している。そして、第１熱交換部３１１と凝縮蒸発器６の熱交換部６１とを、流体回路Ｇにより直列に接続し、第２熱交換部３１２と室内熱交換器１０ａとを、流体回路Ｆにより直列に接続し、第２熱交換部３１２と室外熱交換器８ｂとを、流体回路Ｅにより直列に接続してある。
【００５４】
なお、流体回路Ｇには、この流体回路Ｇに流体を循環させるウォータポンプ（ポンプ手段）４４１が設けてある。また、ウォータポンプ４４１は、上記電気制御装置２００（図４参照）により通電のオンオフを制御される。
そして、冷房スイッチ２０２（図４参照）がオンで、かつ、始動スイッチ２０１（図４参照）がオンとなったとき、三方切替弁８１ｂ、８２ｂの回動位置を、図７中実線位置とし、ポンプ４４１、４４２に通電し、凝縮蒸発器６において水を蒸発させる。この結果、水の蒸発潜熱により、凝縮蒸発器６の熱交換部６１を流れる熱交換流体を冷却し、この冷却された熱交換流体を、流体回路Ｇを経て第１熱交換部３１１へ流すことにより、水素貯蔵合金３２を冷却できる。よって、水素貯蔵合金３２の第２熱交換部３２を流れる流体を、水素貯蔵合金３２の冷熱、および、放出潜熱により冷却でき、この熱交換流体の冷熱を冷熱源として、従来よりも急速に室内空気を冷却できる。
【００５５】
また、凝縮蒸発器６において水が凝縮するときは、流体回路Ｇを流れる熱交換流体を介して、その凝縮熱を水素貯蔵合金３２へ放出することにより、▲１▼水の凝縮を良好に続行させることができる。▲２▼水素貯蔵合金３２が過冷却されることを抑制でき、水素の放出を良好に続行できる。
そして、上記ステップＳ１〜Ｓ３の判定結果がＹＥＳとなったとき、ポンプ４４１への通電を停止する。なお、上記した作動以外の作動については、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００５６】
（第３の実施形態）
上記第１の実施形態では、図３に示すように、室内熱交換器１０ａと室内熱交換器１０ｂとを別体に設けていたが、図８に示す本実施形態では、室内熱交換器１０のみを設けている。具体的に、多数の板状フィン１１を並列的に配置したものに、熱交換流体の流れる流体配管１２を蛇行状にくし刺したものである。そして、流体配管１２と凝縮蒸発器６の熱交換部６１とを、流体回路Ｄにより直列に接続し、流体配管１２と水素タンク３（水素貯蔵合金３２）の熱交換部３１とを、流体回路Ｆにより直列に接続してある。なお、三方切替弁４７、４８により、流体回路ＤまたはＦに、熱交換流体が循環するようになっている。
【００５７】
そして、水素の放出を開始してから（冷房スイッチ２０２がオンで、かつ、始動スイッチ２０１がオンされたときから）所定時間の間は、流体回路Ｄに熱交換流体を流して、水の蒸発潜熱を冷熱源として室内空気を冷却し、所定時間経過後は、流体回路Ｆに熱交換流体を流して、水素の放出潜熱を冷熱源として室内空気を冷却する。ここで、上記所定時間とは、凝縮蒸発器６にて水の蒸発を行なっている間（つまり、吸着器５にて水の吸着を行なっている間）であり、言い換えれば、水素貯蔵合金３２自身が、上記放出潜熱や蒸発潜熱により、所定温度（例えば    ℃）に冷却されるまでの間である。
【００５８】
そして、凝縮蒸発器６は熱容量が小さく構成されるため、水の蒸発開始直後において、蒸発潜熱はさほど凝縮蒸発器６自身の冷却に使用されず、水素貯蔵合金３２は熱容量が大きく構成されるため、水素の放出開始直後において、放出潜熱は主に水素貯蔵合金３２自身の冷却に使用される。このため、水素の放出開始直後において、蒸発潜熱を冷熱源として室内空気を冷却することにより、上記従来技術に比べて、室内空気の冷却を急速に行なうことができ、室内の冷房を急速に行なうことができる。
【００５９】
（他の実施形態）
本実施形態では、吸着器５の熱交換部５１の入口、出口を流れる流体温度Ｔ1 、Ｔ2 、および、上記ステップＳ１〜Ｓ３の判定を行なう電気制御装置２００により、吸着器５における吸着媒体（水）の吸着および脱着を検出していたが、これに限定されることはなく、他の種々の検出手段により上記検出を行なうようにしてもよい。
【００６０】
また、上記第１および第２の実施形態では、本発明の冷房装置を燃料電池自動車に適用していたが、これに限定されることはなく、他の種々の場合に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる燃料電池自動車の概略的な全体構成図である。
【図２】第１の実施形態に係わる燃料電池の概略的な斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係わる室内熱交換器の概略構成図である。
【図４】第１の実施形態に係わる電気制御ブロック図である。
【図５】第１の実施形態に係わる作動を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）は吸着器の熱交換部の入口温度Ｔ1 および出口温度Ｔ2 の時間ｔに対する変化を示すグラフ、（ｂ）はＴ2 −Ｔ1 の時間ｔに対する変化を示すグラフ、（ｃ）はｄ（Ｔ2 −Ｔ1 ）／ｄｔの時間ｔに対する変化を示すグラフである。
【図７】第２の実施形態に係わる燃料電池自動車の概略的な部分構成図である。
【図８】第３の実施形態に係わる室内熱交換器の概略構成図である。
【符号の説明】
２…燃料電池、３２…水素貯蔵合金、５…吸着器、５２…吸着剤、
６…凝縮蒸発器、１０ａ、１０ｂ…室内熱交換器。
【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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【図８】
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