知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023059638
(43)【公開日】2023-04-27
(54)【発明の名称】人力駆動車用の燃料電池および人力駆動車
(51)【国際特許分類】
B62M 6/80 20100101AFI20230420BHJP
H01M 8/00 20160101ALI20230420BHJP
H01M 8/04 20160101ALI20230420BHJP
H01M 8/04746 20160101ALI20230420BHJP
H01M 8/04537 20160101ALI20230420BHJP
B62M 6/55 20100101ALI20230420BHJP
B62M 6/90 20100101ALI20230420BHJP
B62J 43/13 20200101ALI20230420BHJP
B62J 43/28 20200101ALI20230420BHJP
B60K 8/00 20060101ALI20230420BHJP
B62K 19/30 20060101ALI20230420BHJP
B60L 50/75 20190101ALI20230420BHJP
B60L 50/71 20190101ALI20230420BHJP
B60L 50/72 20190101ALI20230420BHJP
B60L 58/40 20190101ALI20230420BHJP
【ＦＩ】
B62M6/80
H01M8/00 Z
H01M8/00 A
H01M8/04 Z
H01M8/04746
H01M8/04537
B62M6/55
B62M6/90
B62J43/13
B62J43/28
B60K8/00
B62K19/30
B60L50/75
B60L50/71
B60L50/72
B60L58/40
【審査請求】未請求
【請求項の数】29
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021169751
(22)【出願日】2021-10-15
(71)【出願人】
【識別番号】000002439
【氏名又は名称】株式会社シマノ
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 利彦
(72)【発明者】
【氏名】中倉 正裕
【テーマコード（参考）】
3D212
3D235
5H125
5H127
【Ｆターム（参考）】
3D212BH06
3D235AA23
3D235BB17
3D235CC12
3D235CC15
3D235CC23
3D235CC24
3D235CC33
3D235FF02
3D235HH52
5H125AA18
5H125AC07
5H125AC12
5H125BD12
5H125BD14
5H125FF04
5H125FF09
5H127AB04
5H127AB29
5H127BA02
5H127BA22
5H127BB02
5H127BB12
5H127BB37
5H127CC07
5H127DB66
5H127DC22
5H127EE04
(57)【要約】
【課題】外観の向上に貢献できる人力駆動車用の燃料電池および人力駆動車を提供する。
【解決手段】人力駆動車用の燃料電池は、燃料貯蔵部と、前記燃料貯蔵部に接続された発電部と、前記発電部に接続された蓄電部と、を含み、前記人力駆動車は、前記燃料電池を収容するように構成される収容部を有し、前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部は、一列に並ぶように配置される。
【選択図】図２
【解決手段】人力駆動車用の燃料電池は、燃料貯蔵部と、前記燃料貯蔵部に接続された発電部と、前記発電部に接続された蓄電部と、を含み、前記人力駆動車は、前記燃料電池を収容するように構成される収容部を有し、前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部は、一列に並ぶように配置される。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
人力駆動車用の燃料電池であって、
前記人力駆動車は、前記燃料電池を収容するように構成される収容部を有し、
燃料貯蔵部と、前記燃料貯蔵部に接続された発電部と、前記発電部に接続された蓄電部と、を含み、
前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部は、一列に並ぶように配置される、燃料電池。
前記人力駆動車は、前記燃料電池を収容するように構成される収容部を有し、
燃料貯蔵部と、前記燃料貯蔵部に接続された発電部と、前記発電部に接続された蓄電部と、を含み、
前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部は、一列に並ぶように配置される、燃料電池。
【請求項2】
前記人力駆動車は、前記燃料電池から供給される電力によって駆動されるように構成されるドライブユニットをさらに備え、
前記燃料電池は、前記燃料電池が前記収容部に収容された状態において、前記蓄電部が、前記燃料貯蔵部および前記発電部よりも前記ドライブユニットの近くに配置されるように構成される、請求項１に記載の燃料電池。
前記燃料電池は、前記燃料電池が前記収容部に収容された状態において、前記蓄電部が、前記燃料貯蔵部および前記発電部よりも前記ドライブユニットの近くに配置されるように構成される、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項3】
前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部がこの順に並んでいる、請求項１または２に記載の燃料電池。
【請求項4】
前記人力駆動車は、ヘッドチューブ、トップチューブ、ダウンチューブ、シートチューブ、シートステイ、チェーンステイ、ステム、フロントフォーク、マッドガード、キャリア、サドル、および、シートポストの少なくとも１つを含み、
前記収容部は、前記ヘッドチューブ、前記トップチューブ、前記ダウンチューブ、前記シートチューブ、前記シートステイ、前記チェーンステイ、および、前記シートポストの少なくとも１つに設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料電池。
前記収容部は、前記ヘッドチューブ、前記トップチューブ、前記ダウンチューブ、前記シートチューブ、前記シートステイ、前記チェーンステイ、および、前記シートポストの少なくとも１つに設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項5】
前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部は、全体として柱体形状をなす、請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項6】
前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部を収容するハウジングをさらに含み、
前記ハウジングは、前記ハウジングの外部から前記発電部への空気の導入を許容するように構成される吸気孔を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料電池。
前記ハウジングは、前記ハウジングの外部から前記発電部への空気の導入を許容するように構成される吸気孔を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項7】
前記吸気孔には、空気清浄化用のフィルタが配置される、請求項６に記載の燃料電池。
【請求項8】
前記発電部および前記蓄電部が本体部を構成し、
前記燃料貯蔵部が前記本体部に対して着脱可能に構成される、
請求項１から７のいずれか一項に記載の燃料電池。
前記燃料貯蔵部が前記本体部に対して着脱可能に構成される、
請求項１から７のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項9】
前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部を収容するハウジングをさらに含み、
前記発電部および前記蓄電部が本体部を構成し、
前記燃料貯蔵部が前記本体部に対して着脱可能に構成され、
前記ハウジングは、前記燃料貯蔵部を保持する保持状態と、前記保持状態を解放する解放状態とに選択的に切り替えられるように構成される保持機構を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料電池。
前記発電部および前記蓄電部が本体部を構成し、
前記燃料貯蔵部が前記本体部に対して着脱可能に構成され、
前記ハウジングは、前記燃料貯蔵部を保持する保持状態と、前記保持状態を解放する解放状態とに選択的に切り替えられるように構成される保持機構を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項10】
車体と、燃料電池と、を備える人力駆動車であって、
前記車体は、
前記燃料電池を収容するように構成される収容部と、
前記車体の外部から前記収容部への空気の導入を許容するように構成される吸気口と、を備える、人力駆動車。
前記車体は、
前記燃料電池を収容するように構成される収容部と、
前記車体の外部から前記収容部への空気の導入を許容するように構成される吸気口と、を備える、人力駆動車。
【請求項11】
前記吸気口は、前記車体のうち前記人力駆動車の前方を向く部分に設けられる、請求項１０に記載の人力駆動車。
【請求項12】
前記吸気口と前記収容部との間に配置される、空気清浄化用のフィルタをさらに備える、請求項１０または１１に記載の人力駆動車。
【請求項13】
前記車体は、前記収容部から前記車体の外部への空気の排出を許容するように構成される排気口をさらに備える、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の人力駆動車。
【請求項14】
前記排気口は、前記車体のうち前記人力駆動車の後方を向く部分に設けられる、請求項１３に記載の人力駆動車。
【請求項15】
前記吸気口から前記収容部に導入される空気の流量を調整するように構成される調整部をさらに備える、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の人力駆動車。
【請求項16】
前記調整部は、前記燃料電池の発電量に応じて前記収容部に導入される空気の流量を調整するように構成される、請求項１５に記載の人力駆動車。
【請求項17】
前記調整部は、電動ファン、可動ルーバー、および、可動シャッタの少なくとも１つを含む、請求項１５または１６に記載の人力駆動車。
【請求項18】
前記吸気口に設けられるルーバーをさらに備える、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の人力駆動車。
【請求項19】
前記吸気口および前記排気口の少なくとも一方に設けられるルーバーをさらに備える、請求項１３または１４に記載の人力駆動車。
【請求項20】
前記ルーバーは、前記車体の前方に向かって斜め上向きとなるように配置される、請求項１８または１９に記載の人力駆動車。
【請求項21】
前記吸気口の近傍に配置される電動ファンをさらに備える、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の人力駆動車。
【請求項22】
前記吸気口および前記排気口の少なくとも一方の近傍に配置される電動ファンをさらに備える、請求項１３または１４に記載の人力駆動車。
【請求項23】
前記燃料電池は、
発電部および蓄電部を有する本体部と、
前記本体部に対して着脱可能に構成される燃料貯蔵部と、を含み、
前記車体は、前記収容部に対する前記燃料貯蔵部の出し入れを許容する、開閉可能な出し入れ口をさらに備える、請求項１０から２２のいずれか一項に記載の人力駆動車。
発電部および蓄電部を有する本体部と、
前記本体部に対して着脱可能に構成される燃料貯蔵部と、を含み、
前記車体は、前記収容部に対する前記燃料貯蔵部の出し入れを許容する、開閉可能な出し入れ口をさらに備える、請求項１０から２２のいずれか一項に記載の人力駆動車。
【請求項24】
燃料電池を備える人力駆動車であって、
前記燃料電池は、
発電部および蓄電部を有する本体部と、
前記本体部に対して着脱可能に構成される燃料貯蔵部と、を含み、
前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部は、一列に並ぶように配置され、
前記燃料電池を収容するように構成される収容部と、
前記収容部に対する前記燃料貯蔵部の出し入れを許容する、開閉可能な出し入れ口と、を備える、人力駆動車。
前記燃料電池は、
発電部および蓄電部を有する本体部と、
前記本体部に対して着脱可能に構成される燃料貯蔵部と、を含み、
前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部は、一列に並ぶように配置され、
前記燃料電池を収容するように構成される収容部と、
前記収容部に対する前記燃料貯蔵部の出し入れを許容する、開閉可能な出し入れ口と、を備える、人力駆動車。
【請求項25】
前記収容部は、前記燃料貯蔵部を保持する保持状態と、前記保持状態を解放する解放状態とに選択的に切り替えられるように構成される保持機構を含む、請求項２３または２４に記載の人力駆動車。
【請求項26】
燃料電池と二次電池とを選択的に利用可能に構成される人力駆動車であって、
前記人力駆動車は、前記燃料電池と前記二次電池とを選択的に収容するように構成される収容部を有し、
前記燃料電池と前記二次電池とは、実質的に同一の形状を有する接続部をそれぞれ備える、人力駆動車。
前記人力駆動車は、前記燃料電池と前記二次電池とを選択的に収容するように構成される収容部を有し、
前記燃料電池と前記二次電池とは、実質的に同一の形状を有する接続部をそれぞれ備える、人力駆動車。
【請求項27】
前記燃料電池と前記二次電池とは、実質的に同一の寸法を有する、請求項２６に記載の人力駆動車。
【請求項28】
前記燃料電池と前記二次電池とは、実質的に同一の電気的特性を有するように構成される、請求項２６または２７に記載の人力駆動車。
【請求項29】
前記燃料電池と前記二次電池とは、同一の通信方式を用いて通信を行うように構成される通信部を含む、請求項２６から２８のいずれか一項に記載の人力駆動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、人力駆動車用の燃料電池および人力駆動車に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１に開示される人力駆動車は、燃料電池と、燃料電池から供給される電力によって駆動される電気モータと、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平８－１１９１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の人力駆動車において、燃料電池は、人力駆動車のフレームの外部に取り付けられる。そのため、外観上の見栄えが良くない。
本開示の目的の１つは、外観の向上に貢献できる人力駆動車用の燃料電池および人力駆動車を提供することである。
本開示の目的の１つは、外観の向上に貢献できる人力駆動車用の燃料電池および人力駆動車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の第１側面に従う人力駆動車用の燃料電池は、燃料貯蔵部と、前記燃料貯蔵部に接続された発電部と、前記発電部に接続された蓄電部と、を含み、前記人力駆動車は、前記燃料電池を収容するように構成される収容部を有し、前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部は、一列に並ぶように配置される。
第１側面の燃料電池によれば、燃料電池の構成要素である燃料貯蔵部、発電部、および、蓄電部が、一列に並んだ状態において、人力駆動車の収容部内に収容されるため、人力駆動車の外観が向上する。
第１側面の燃料電池によれば、燃料電池の構成要素である燃料貯蔵部、発電部、および、蓄電部が、一列に並んだ状態において、人力駆動車の収容部内に収容されるため、人力駆動車の外観が向上する。
【0006】
本開示の第１側面に従う第２側面の燃料電池において、前記人力駆動車は、前記燃料電池から供給される電力によって駆動されるように構成されるドライブユニットをさらに備え、前記燃料電池は、前記燃料電池が前記収容部に収容された状態において、前記蓄電部が、前記燃料貯蔵部および前記発電部よりも前記ドライブユニットの近くに配置されるように構成される。
第２側面の燃料電池によれば、蓄電部がドライブユニットの近くに配置されるので、蓄電部からドライブユニットへの電力供給のための配線を短くできる。
第２側面の燃料電池によれば、蓄電部がドライブユニットの近くに配置されるので、蓄電部からドライブユニットへの電力供給のための配線を短くできる。
【0007】
本開示の第１側面または第２側面に従う第３側面の燃料電池において、前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部がこの順に並んでいる。
第３側面の燃料電池によれば、燃料が燃料貯蔵部からその燃料貯蔵部に隣り合う発電部に供給され、電力が発電部からその発電部に隣り合う蓄電部に供給される。従って、燃料電池の構成を単純にできる。
第３側面の燃料電池によれば、燃料が燃料貯蔵部からその燃料貯蔵部に隣り合う発電部に供給され、電力が発電部からその発電部に隣り合う蓄電部に供給される。従って、燃料電池の構成を単純にできる。
【0008】
本開示の第１から第３側面のいずれか１つに従う第４側面の燃料電池において、前記人力駆動車は、ヘッドチューブ、トップチューブ、ダウンチューブ、シートチューブ、シートステイ、チェーンステイ、ステム、フロントフォーク、マッドガード、キャリア、サドル、およびシートポストの少なくとも１つを含み、前記収容部は、前記ヘッドチューブ、前記トップチューブ、前記ダウンチューブ、前記シートチューブ、前記シートステイ、前記チェーンステイ、および、前記シートポストの少なくとも１つに設けられる。
第４側面の燃料電池によれば、人力駆動車のうち、比較的大径かつ長い部分に収容部が設けられるので、収容部として十分な大きさを確保できる。
第４側面の燃料電池によれば、人力駆動車のうち、比較的大径かつ長い部分に収容部が設けられるので、収容部として十分な大きさを確保できる。
【0009】
本開示の第１から第４側面のいずれか１つに従う第５側面の燃料電池において、前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部は、全体として柱体形状をなす。
第５側面の燃料電池によれば、燃料電池の形状が単純かつ細長いので、細長い中空の構成要素を多く備えた人力駆動車には、燃料電池を収容するための収容部を容易に設けることができる。
第５側面の燃料電池によれば、燃料電池の形状が単純かつ細長いので、細長い中空の構成要素を多く備えた人力駆動車には、燃料電池を収容するための収容部を容易に設けることができる。
【0010】
本開示の第１から第５側面のいずれか１つに従う第６側面の燃料電池において、前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部を収容するハウジングをさらに含み、前記ハウジングは、前記ハウジングの外部から前記発電部への空気の導入を許容するように構成される吸気孔を有する。
第６側面の燃料電池によれば、吸気孔から発電部へ導入される空気中の酸素を発電に用いることができるとともに、導入される空気によって発電部を冷却できる。
第６側面の燃料電池によれば、吸気孔から発電部へ導入される空気中の酸素を発電に用いることができるとともに、導入される空気によって発電部を冷却できる。
【0011】
本開示の第６側面に従う第７側面の燃料電池において、前記吸気孔には、空気清浄化用のフィルタが配置される。
第７側面の燃料電池によれば、発電部に異物が侵入することが抑制されるので、発電部の汚損、および、汚損に起因する性能上の問題の発生が抑制される。
第７側面の燃料電池によれば、発電部に異物が侵入することが抑制されるので、発電部の汚損、および、汚損に起因する性能上の問題の発生が抑制される。
【0012】
本開示の第１から第７側面のいずれか１つに従う第８側面の燃料電池において、前記発電部および前記蓄電部が本体部を構成し、前記燃料貯蔵部が前記本体部に対して着脱可能に構成される。
第８側面の燃料電池によれば、燃料貯蔵部内の燃料がなくなった場合に、燃料貯蔵部を本体部から取り外して新しい燃料貯蔵部と交換できる。
第８側面の燃料電池によれば、燃料貯蔵部内の燃料がなくなった場合に、燃料貯蔵部を本体部から取り外して新しい燃料貯蔵部と交換できる。
【0013】
本開示の第１から第５側面のいずれか１つに従う第９側面の燃料電池において、前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部を収容するハウジングをさらに含み、前記発電部および前記蓄電部が本体部を構成し、前記燃料貯蔵部が前記本体部に対して着脱可能に構成され、前記ハウジングは、前記燃料貯蔵部を保持する保持状態と、前記保持状態を解放する解放状態とに選択的に切り替えられるように構成される保持機構を含む。
第９側面の燃料電池によれば、燃料貯蔵部内の燃料がなくなった場合に、燃料貯蔵部を本体部から取り外して新しい燃料貯蔵部と交換できる。第９側面の燃料電池によれば、燃料貯蔵部は、保持機構の保持状態において、ハウジングに好適に保持されるとともに、保持機構の解放状態において、ハウジングから容易に取り出すことができる。
第９側面の燃料電池によれば、燃料貯蔵部内の燃料がなくなった場合に、燃料貯蔵部を本体部から取り外して新しい燃料貯蔵部と交換できる。第９側面の燃料電池によれば、燃料貯蔵部は、保持機構の保持状態において、ハウジングに好適に保持されるとともに、保持機構の解放状態において、ハウジングから容易に取り出すことができる。
【0014】
本開示の第１０側面に従う人力駆動車は、車体と、燃料電池と、を備え、前記車体は、前記燃料電池を収容するように構成される収容部と、前記車体の外部から前記収容部への空気の導入を許容するように構成される吸気口と、を備える。
第１０側面の人力駆動車によれば、燃料電池が、人力駆動車の収容部内に収容されるため、人力駆動車の外観が向上する。第１０側面の人力駆動車によれば、吸気口から収容部へ導入される空気中の酸素を発電に用いることができるとともに、導入される空気によって燃料電池を冷却できる。
第１０側面の人力駆動車によれば、燃料電池が、人力駆動車の収容部内に収容されるため、人力駆動車の外観が向上する。第１０側面の人力駆動車によれば、吸気口から収容部へ導入される空気中の酸素を発電に用いることができるとともに、導入される空気によって燃料電池を冷却できる。
【0015】
本開示の第１０側面に従う第１１側面の人力駆動車において、前記吸気口は、前記車体のうち前記人力駆動車の前方を向く部分に設けられる。
第１１側面の人力駆動車によれば、効率的に空気を収容部に導入できる。
第１１側面の人力駆動車によれば、効率的に空気を収容部に導入できる。
【0016】
本開示の第１０側面または第１１側面に従う第１２側面の人力駆動車は、前記吸気口と前記収容部との間に配置される、空気清浄化用のフィルタをさらに備える。
第１２側面の人力駆動車によれば、収容部に異物が侵入することが抑制されるので、燃料電池の汚損、および、汚損に起因する性能上の問題の発生が抑制される。
第１２側面の人力駆動車によれば、収容部に異物が侵入することが抑制されるので、燃料電池の汚損、および、汚損に起因する性能上の問題の発生が抑制される。
【0017】
本開示の第１０から第１２側面のいずれか１つに従う第１３側面の人力駆動車において、前記車体は、前記収容部から前記車体の外部への空気の排出を許容するように構成される排気口をさらに備える。
第１３側面の人力駆動車によれば、空気が吸気口から収容部を通って排気口へとスムーズに流れることができるので、燃料電池への酸素供給および燃料電池の冷却を効率的に行える。
第１３側面の人力駆動車によれば、空気が吸気口から収容部を通って排気口へとスムーズに流れることができるので、燃料電池への酸素供給および燃料電池の冷却を効率的に行える。
【0018】
本開示の第１３側面に従う第１４側面の人力駆動車において、前記排気口は、前記車体のうち前記人力駆動車の後方を向く部分に設けられる。
第１４側面の人力駆動車によれば、収容部内の空気を排気口からスムーズに排出できる。
第１４側面の人力駆動車によれば、収容部内の空気を排気口からスムーズに排出できる。
【0019】
本開示の第１０から第１４側面のいずれか１つに従う第１５側面の人力駆動車は、前記吸気口から前記収容部に導入される空気の流量を調整するように構成される調整部をさらに備える。
第１５側面の人力駆動車によれば、燃料電池の作動状態に応じて、収容部に導入される空気の流量を調整できる。
第１５側面の人力駆動車によれば、燃料電池の作動状態に応じて、収容部に導入される空気の流量を調整できる。
【0020】
本開示の第１５側面に従う第１６側面の人力駆動車において、前記調整部は、前記燃料電池の発電量に応じて前記収容部に導入される空気の流量を調整するように構成される。
第１６側面の人力駆動車によれば、燃料電池の発電量に応じて収容部に導入される空気の流量を適切に調整できる。
第１６側面の人力駆動車によれば、燃料電池の発電量に応じて収容部に導入される空気の流量を適切に調整できる。
【0021】
本開示の第１５側面または第１６側面に従う第１７側面の人力駆動車において、前記調整部は、電動ファン、可動ルーバー、および、可動シャッタの少なくとも１つを含む。
第１７側面の人力駆動車によれば、電動ファン、可動ルーバー、および、可動シャッタの少なくとも１つによって、収容部に導入される空気の流量を適切に調整できる。
第１７側面の人力駆動車によれば、電動ファン、可動ルーバー、および、可動シャッタの少なくとも１つによって、収容部に導入される空気の流量を適切に調整できる。
【0022】
本開示の第１０から第１４側面のいずれか１つに従う第１８側面の人力駆動車は、前記吸気口に設けられるルーバーをさらに備える。
第１８側面の人力駆動車によれば、ルーバーによって、空気を吸気口から収容部にスムーズに導入できる。
第１８側面の人力駆動車によれば、ルーバーによって、空気を吸気口から収容部にスムーズに導入できる。
【0023】
本開示の第１３側面または第１４側面に従う第１９側面の人力駆動車は、前記吸気口および前記排気口の少なくとも一方に設けられるルーバーをさらに備える。
第１９側面の人力駆動車によれば、ルーバーによって、空気を吸気口から収容部にスムーズに導入できる、または、収容部内の空気を排気口からスムーズに排出できる。
第１９側面の人力駆動車によれば、ルーバーによって、空気を吸気口から収容部にスムーズに導入できる、または、収容部内の空気を排気口からスムーズに排出できる。
【0024】
本開示の第１８側面または第１９側面に従う第２０側面の人力駆動車において、前記ルーバーは、前記車体の前方に向かって斜め上向きとなるように配置される。
第２０側面の人力駆動車によれば、ルーバーによって、吸気口および排気口の少なくとも一方から収容部に泥等の異物が入ることを抑制できる。
第２０側面の人力駆動車によれば、ルーバーによって、吸気口および排気口の少なくとも一方から収容部に泥等の異物が入ることを抑制できる。
【0025】
本開示の第１０から第１４側面のいずれか１つに従う第２１側面の人力駆動車は、前記吸気口の近傍に配置される電動ファンをさらに備える。
第２１側面の人力駆動車によれば、電動ファンによって、吸気口から収容部に導入される空気の流量を調整できる。
第２１側面の人力駆動車によれば、電動ファンによって、吸気口から収容部に導入される空気の流量を調整できる。
【0026】
本開示の第１３側面または第１４側面に従う第２２側面の人力駆動車は、前記吸気口および前記排気口の少なくとも一方の近傍に配置される電動ファンをさらに備える。
第２２側面の人力駆動車によれば、電動ファンによって、収容部内を流れる空気の流量を調整できる。
第２２側面の人力駆動車によれば、電動ファンによって、収容部内を流れる空気の流量を調整できる。
【0027】
本開示の第１０から第２２側面のいずれか１つに従う第２３側面の人力駆動車において、前記燃料電池は、発電部および蓄電部を有する本体部と、前記本体部に対して着脱可能に構成される燃料貯蔵部と、を含み、前記車体は、前記収容部に対する前記燃料貯蔵部の出し入れを許容する、開閉可能な出し入れ口をさらに備える。
第２３側面の人力駆動車によれば、燃料貯蔵部内の燃料がなくなった場合に、本体部から取り外された燃料貯蔵部を出し入れ口を通じて取り出して新しい燃料貯蔵部と交換できる。
第２３側面の人力駆動車によれば、燃料貯蔵部内の燃料がなくなった場合に、本体部から取り外された燃料貯蔵部を出し入れ口を通じて取り出して新しい燃料貯蔵部と交換できる。
【0028】
本開示の第２４側面に従う人力駆動車は、燃料電池を備え、前記燃料電池は、発電部および蓄電部を有する本体部と、前記本体部に対して着脱可能に構成される燃料貯蔵部と、を含み、前記燃料貯蔵部、前記発電部、および、前記蓄電部は、一列に並ぶように配置され、前記燃料電池を収容するように構成される収容部と、前記収容部に対する前記燃料貯蔵部の出し入れを許容する、開閉可能な出し入れ口と、を備える。
第２４側面の人力駆動車によれば、燃料電池が、人力駆動車の収容部内に収容されるため、人力駆動車の外観が向上する。第２４側面の人力駆動車によれば、燃料貯蔵部内の燃料がなくなった場合に、本体部から取り外された燃料貯蔵部を出し入れ口を通じて取り出して新しい燃料貯蔵部と交換できる。
第２４側面の人力駆動車によれば、燃料電池が、人力駆動車の収容部内に収容されるため、人力駆動車の外観が向上する。第２４側面の人力駆動車によれば、燃料貯蔵部内の燃料がなくなった場合に、本体部から取り外された燃料貯蔵部を出し入れ口を通じて取り出して新しい燃料貯蔵部と交換できる。
【0029】
本開示の第２３側面または第２４側面に従う第２５側面の人力駆動車において、前記収容部は、前記燃料貯蔵部を保持する保持状態と、前記保持状態を解放する解放状態とに選択的に切り替えられるように構成される保持機構を含む。
第２５側面の人力駆動車によれば、燃料貯蔵部は、保持機構の保持状態において、収容部内に好適に保持されるとともに、保持機構の解放状態において、収容部から容易に取り出すことができる。
第２５側面の人力駆動車によれば、燃料貯蔵部は、保持機構の保持状態において、収容部内に好適に保持されるとともに、保持機構の解放状態において、収容部から容易に取り出すことができる。
【0030】
本開示の第２６側面に従う人力駆動車は、燃料電池と二次電池とを選択的に利用可能に構成され、前記人力駆動車は、前記燃料電池と前記二次電池とを選択的に収容するように構成される収容部を有し、前記燃料電池と前記二次電池とは、実質的に同一の形状を有する接続部をそれぞれ備える。
第２６側面の人力駆動車によれば、燃料電池が、人力駆動車の収容部内に収容されるため、人力駆動車の外観が向上する。第２６側面の人力駆動車によれば、人力駆動車が燃料電池または二次電池のいずれかの接続部に対応する接続受け部を備えていれば、接続受け部を変更することなく、燃料電池および二次電池のいずれか一方を任意に選択して使用できる。
第２６側面の人力駆動車によれば、燃料電池が、人力駆動車の収容部内に収容されるため、人力駆動車の外観が向上する。第２６側面の人力駆動車によれば、人力駆動車が燃料電池または二次電池のいずれかの接続部に対応する接続受け部を備えていれば、接続受け部を変更することなく、燃料電池および二次電池のいずれか一方を任意に選択して使用できる。
【0031】
本開示の第２６側面に従う第２７側面の人力駆動車において、前記燃料電池と前記二次電池とは、実質的に同一の寸法を有する。
第２７側面の人力駆動車によれば、収容部の大きさを変更することなく、燃料電池および二次電池のいずれも同じ収容部に収容できる。
第２７側面の人力駆動車によれば、収容部の大きさを変更することなく、燃料電池および二次電池のいずれも同じ収容部に収容できる。
【0032】
本開示の第２６側面または第２７側面に従う第２８側面の人力駆動車において、前記燃料電池と前記二次電池とは、実質的に同一の電気的特性を有するように構成される。
第２８側面の人力駆動車によれば、収容される電池の種類に合わせて電気的な調整を行うことなく、燃料電池および二次電池から供給される電力を使用することができる。
第２８側面の人力駆動車によれば、収容される電池の種類に合わせて電気的な調整を行うことなく、燃料電池および二次電池から供給される電力を使用することができる。
【0033】
本開示の第２６から第２８側面のいずれか１つに従う第２９側面の人力駆動車において、前記燃料電池と前記二次電池とは、同一の通信方式を用いて通信を行うように構成される通信部を含む。
第２９側面の人力駆動車によれば、収容される電池の種類に合わせて通信方式を変更することなく、燃料電池および二次電池と通信できる。
第２９側面の人力駆動車によれば、収容される電池の種類に合わせて通信方式を変更することなく、燃料電池および二次電池と通信できる。
【発明の効果】
【0034】
本開示の人力駆動車用の燃料電池および人力駆動車によれば、外観の向上に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】第１実施形態に係る、燃料電池を含む人力駆動車の側面図。
【図6】ルーバーに代えてシャッタを有する第１変形例のダウンチューブの断面図。
【図7】電動ファンを備える第２変形例のダウンチューブの断面図。
【図8】電動ファンを備える第３変形例のダウンチューブの断面図。
【図9】第２実施形態に係る燃料電池を収容するダウンチューブの断面図。
【図10】第３実施形態に係る燃料電池を収容するダウンチューブの断面図。
【発明を実施するための形態】
【0036】
＜第１実施形態＞
図１から図８を参照して、第１実施形態に係る人力駆動車用の燃料電池および人力駆動車について説明する。図１に示される人力駆動車１０は、少なくとも１つの車輪を有し、少なくとも人力駆動力によって駆動できる乗り物である。人力駆動車１０は、例えばマウンテンバイク、ロードバイク、シティバイク、カーゴバイク、ハンドバイク、および、リカンベント等、種々の種類の自転車を含む。人力駆動車１０が有する車輪の数は限定されない。人力駆動車１０は、例えば１輪車および２輪以上の車輪を有する乗り物も含む。人力駆動車１０は、人力駆動力のみによって駆動できる乗り物に限定されない。人力駆動車１０は、人力駆動力だけではなく、電気モータの駆動力を推進に利用するイーバイク（e－ｂｉｋｅ）を含む。イーバイクは、電気モータによって推進が補助される電動アシスト自転車を含む。以下、実施形態において、人力駆動車１０を電動アシスト自転車として説明する。
図１から図８を参照して、第１実施形態に係る人力駆動車用の燃料電池および人力駆動車について説明する。図１に示される人力駆動車１０は、少なくとも１つの車輪を有し、少なくとも人力駆動力によって駆動できる乗り物である。人力駆動車１０は、例えばマウンテンバイク、ロードバイク、シティバイク、カーゴバイク、ハンドバイク、および、リカンベント等、種々の種類の自転車を含む。人力駆動車１０が有する車輪の数は限定されない。人力駆動車１０は、例えば１輪車および２輪以上の車輪を有する乗り物も含む。人力駆動車１０は、人力駆動力のみによって駆動できる乗り物に限定されない。人力駆動車１０は、人力駆動力だけではなく、電気モータの駆動力を推進に利用するイーバイク（e－ｂｉｋｅ）を含む。イーバイクは、電気モータによって推進が補助される電動アシスト自転車を含む。以下、実施形態において、人力駆動車１０を電動アシスト自転車として説明する。
【0037】
本明細書において、以下の方向を示す用語「前（フロント）」、「後ろ（リア）」、「前方」、「後方」、「左」、「右」、「横」、「上方」、および、「下方」、並びに任意の他の類似の方向を示す用語は、人力駆動車１０の基準位置（例えば、サドルまたはシート上）においてハンドルバーを向いたライダを基準に決定されるそれらの方向を指す。
【0038】
図１に示されるように、人力駆動車１０は、前側車輪１２、後側車輪１４、ハンドル１６、および、駆動機構１８を備える。駆動機構１８は、クランク２０、一対のペダル２２、および、チェーン２４を含む。クランク２０は、クランク軸２０Ａおよびクランクアーム２０Ｂを含む。人力駆動車１０は、ペダル２２に加えられた人力駆動力が、クランク２０およびチェーン２４を介して後側車輪１４に伝達されることによって走行する。
【0039】
人力駆動車１０は、ヘッドチューブ２６、トップチューブ２８、ダウンチューブ３０、シートチューブ３２、シートステイ３４、チェーンステイ３６、ステム３８、フロントフォーク４０、マッドガード４２、キャリア４４、サドル４６、および、シートポスト４８の少なくとも１つを含む。人力駆動車１０は、車体５０を備える。
【0040】
車体５０は、トップチューブ２８、ダウンチューブ３０、およびシートチューブ３２の少なくとも１つ、シートステイ３４、およびチェーンステイ３６の少なくとも１つ、ヘッドチューブ２６、ならびにフロントフォーク４０を有する。ヘッドチューブ２６の上端には、ステム３８が接続され、ヘッドチューブ２６の下端には、フロントフォーク４０が接続される。ステム３８には、ハンドル１６が接続される。フロントフォーク４０は、前側車輪１２を回転可能に保持する。トップチューブ２８は、ヘッドチューブ２６とシートチューブ３２の上端とを接続する。ダウンチューブ３０は、ヘッドチューブ２６とシートチューブ３２の下端とを接続する。シートチューブ３２の内部には、シートポスト４８が挿入される。シートポスト４８は、上端においてサドル４６を支持する。シートステイ３４は、シートチューブ３２の上端と後側車輪１４とを接続する。チェーンステイ３６は、シートチューブ３２の下端と後側車輪１４とを接続する。
【0041】
マッドガード４２は、前側車輪１２および後側車輪１４によって跳ね上げられた泥等がライダまたは車体５０にかかることを防止する。キャリア４４は、荷物を載せるために用いられる。サドル４６は、ライダが着座できるように構成される。
【0042】
図１から図８に示されるように、人力駆動車１０は、燃料電池６０を備える。燃料電池６０は、燃料貯蔵部６２と、燃料貯蔵部６２に接続された発電部６４と、発電部６４に接続された蓄電部６６と、を含む。燃料貯蔵部６２は、例えば、水素等の燃料を圧縮して貯蔵するボンベである。燃料貯蔵部６２と発電部６４とは、燃料を燃料貯蔵部６２から発電部６４に供給することが可能なように、互いに接続される。発電部６４は、燃料貯蔵部６２から供給される燃料と空気中の酸素とを反応させることによって、発電する。発電部６４と蓄電部６６とは、電力を発電部６４から蓄電部６６に送ることが可能なように、互いに接続される。発電部６４によって発電される電力は、蓄電部６６に送られて、蓄電部６６に蓄えられる。蓄電部６６は、例えば、リチウムイオン電池等の二次電池である。
【0043】
例えば、発電部６４は、スタックを備える。スタックは、複数のセルが積層されることによって構成される。複数のセルは、互いに電気的に直列接続される。例えば、各セルは、シート状の膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ：Membrane Electrode Gas-diffusion Assembly）と、膜電極ガス拡散層接合体の周縁部に接合される樹脂プレートと、導電性を有する板状の一対のセパレータと、を備える。セパレータは、膜電極ガス拡散層接合体および樹脂プレートを厚さ方向に挟む。スタックの種類および材料は、適宜変更できる。スタックの形状、数、および、セルの積層方向は、発電部６４の外形に応じて適宜変更できる。
【0044】
発電部６４は、スタックに酸素を含む空気を供給するコンプレッサを備えていてもよい。燃料貯蔵部６２から供給される水素と、コンプレッサから供給される酸素とがスタック内において化学反応することによって、電気エネルギが生成される。コンプレッサは、発電部６４から生成される電気エネルギによって駆動するように構成されてもよい。例えば、発電部６４は、コンプレッサがスタックよりも人力駆動車１０の前方に設けられるように構成される。燃料貯蔵部６２からスタックまでの燃料の供給経路には、水素の供給量を調整する電磁弁が設けられてもよい。発電部６４は、スタックを冷却する冷却部を備えていてもよい。例えば、冷却部は、冷媒または水を循環させる流路を備える。発電部６４には、スタックの排気を排出する排出経路が設けられてもよい。例えば、スタックは、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して蓄電部６６と電気的に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータは、発電部６４に設けられてもよく、蓄電部６６に設けられてもよい。スタックによって発電された直流電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータによって所定の電圧まで降圧された後、蓄電部６６に供給される。
【0045】
燃料貯蔵部６２、発電部６４、および、蓄電部６６は、一列に並ぶように配置される。例えば、燃料貯蔵部６２、発電部６４、および、蓄電部６６がこの順に並んでいる。燃料貯蔵部６２、発電部６４、および、蓄電部６６は、全体として柱体形状をなす。燃料貯蔵部６２、発電部６４、および、蓄電部６６は、隣り合うもの同士が互いに結合されることによって、１つのユニットを形成する。すなわち、燃料電池６０は、燃料電池ユニットとして形成される。燃料電池６０の断面形状は、円、楕円、または、多角形であってもよい。燃料電池６０の断面形状は、例えば図５に示されるように、円または楕円の一部を切り取ったような形状であってもよい。好ましくは、燃料電池６０の直径、または、断面における最大幅は、１００ｍｍ以下である。
【0046】
図１に示されるように、人力駆動車１０は、燃料電池６０を収容するように構成される収容部８０を有する。収容部８０は、ヘッドチューブ２６、トップチューブ２８、ダウンチューブ３０、シートチューブ３２、シートステイ３４、チェーンステイ３６、および、シートポスト４８の少なくとも１つに設けられる。収容部８０は、人力駆動車１０の内部空間に形成され得る。本実施形態において、収容部８０は、ダウンチューブ３０に設けられる。収容部８０は、燃料電池６０を保持する保持状態と、保持状態を解放する解放状態とに選択的に切り替えられるように構成される保持機構８２を含む。保持機構８２は、例えば、ダウンチューブ３０の長手方向における収容部８０の両端にそれぞれ配置される第１ホルダ８２Ａおよび第２ホルダ８２Ｂを含む。収容部８０に収容された燃料電池６０は、第１ホルダ８２Ａおよび第２ホルダ８２Ｂによってダウンチューブ３０内に安定して保持される。第１ホルダ８２Ａおよび第２ホルダ８２Ｂの少なくとも１つは、ダウンチューブ３０の長手方向へ移動可能である。第１ホルダ８２Ａおよび第２ホルダ８２Ｂの少なくとも１つが燃料電池６０から離れる方向へ移動することにより、燃料電池６０の保持状態が解放される。第１ホルダ８２Ａおよび第２ホルダ８２Ｂは、保持機構８２の一例であり、保持機構８２としては任意の構成を採用し得る。
【0047】
図１に示されるように、例えば、人力駆動車１０は、燃料電池６０から供給される電力によって駆動されるように構成されるドライブユニット５２をさらに備える。ドライブユニット５２は、電気モータ等の駆動源を含む。蓄電部６６に蓄えられた電力は、ドライブユニット５２に供給される。ドライブユニット５２は、蓄電部６６から供給される電力によって駆動力を発生して、その駆動力をクランク軸２０Ａに出力する。クランク軸２０Ａに出力された駆動力は、チェーン２４を介して後側車輪１４に伝達される。例えば、燃料電池６０は、燃料電池６０が収容部８０に収容された状態において、蓄電部６６が、燃料貯蔵部６２および発電部６４よりもドライブユニット５２の近くに配置されるように構成される。
【0048】
本実施形態において、人力駆動車１０は、燃料電池６０と二次電池とを選択的に利用可能に構成される。人力駆動車１０は、燃料電池６０と二次電池とを選択的に収容するように構成される収容部８０を有する車体５０を備える。燃料電池６０と二次電池とは、実質的に同一の形状を有する接続部６８をそれぞれ備える。燃料電池６０と二次電池とは、実質的に同一の寸法を有する。なお、ここで言う二次電池は、蓄電部６６を構成し得る二次電池とは異なり、燃料電池６０自体を置換し得る。すなわち、人力駆動車１０においては、燃料電池６０と既存のリチウムイオン電池等の二次電池との互換性が担保されている。これにより、予備電源の選択肢を増やすことができる。
【0049】
図４には、本実施形態における燃料電池６０の端部に設けられた接続部６８が示されている。接続部６８は蓄電部６６に結合される。二次電池の端部には、図４に示される接続部６８と同様の接続部が設けられる。すなわち、燃料電池６０の接続部６８は、既存の二次電池の接続部と実質的に同一の形状および寸法を有する。既存の二次電池は、人力駆動車用の二次電池として一般的に流通および利用されている各種の二次電池のうちの任意のものであり得る。接続部６８は、電気的な接続のための端子６８Ａと、機械的な接続のための係合部６８Ｂとを備える。第１ホルダ８２Ａは、接続部６８に取り外し可能に接続される接続受け部を有する。第１ホルダ８２Ａの接続受け部は、端子６８Ａと接続されるコネクタと、係合部６８Ｂと係合する突出部と、を備える。第１ホルダ８２Ａの接続受け部は、燃料電池６０の接続部６８および二次電池の接続部のいずれであっても、機械的かつ電気的に接続可能である。
【0050】
例えば、燃料電池６０と二次電池とは、実質的に同一の電気的特性を有するように構成される。例えば、燃料電池６０は、既存の二次電池と同一の定格電圧を有するように構成される。例えば、燃料電池６０と二次電池とは、同一の通信方式を用いて通信を行うように構成される通信部７０を含む。図２等に示されるように、燃料電池６０は通信部７０を含む。例えば、燃料電池６０の通信部７０は、既存の二次電池と同一の通信方式を用いて通信を行うように構成される。例えば、通信部７０は、既存の二次電池と同様に、電力線通信（ＰＬＣ；Power Line Communication）、ＣＡＮ（Controller Area Network）、または、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）等の通信方式によって、ドライブユニット５２および人力駆動車１０が備える他のコンポーネントの少なくとも１つと通信可能である。通信部７０は、既存の二次電池と同様に、型番等に関する認証情報、および、燃料残量等の情報をドライブユニット５２等のコンポーネントに送信できる。
【0051】
図２、図３、および、図５に示されるように、車体５０は、収容部８０に対する燃料電池６０および二次電池の出し入れを許容する、開閉可能な出し入れ口８４を備える。本実施形態において、出し入れ口８４はダウンチューブ３０に設けられる。出し入れ口８４は、ダウンチューブ３０の長手方向において、燃料電池６０の長さ以上の長さを有する。出し入れ口８４は、開閉カバー８６によって開閉可能である。開閉カバー８６を開放することによって、収容部８０から燃料電池６０または二次電池を取り出したり、収容部８０に燃料電池６０または二次電池を収容したりすることができる。
【0052】
図２および図３に示されるように、例えば、車体５０は、車体５０の外部から収容部８０への空気の導入を許容するように構成される吸気口８８を備える。吸気口８８は、車体５０のうち人力駆動車１０の前方を向く部分に設けられる。本実施形態において、吸気口８８は、ダウンチューブ３０のうち、人力駆動車１０の前方かつ斜め下方を向く部分に設けられる。吸気口８８は、例えば、ダウンチューブ３０の長手方向に延びる長孔である。吸気口８８は、ダウンチューブ３０の長手方向に間欠的に配置される複数の短孔であってもよい。吸気口８８は、ダウンチューブ３０の長手方向において、燃料電池６０の全体と実質的に対応するように設けられてもよいし、燃料電池６０の一部のみと対応するように設けられてもよい。吸気口８８は、ダウンチューブ３０の長手方向において、少なくとも、燃料電池６０のうち比較的発熱量の多い部位と対応するように設けられてもよい。例えば、吸気口８８は、ダウンチューブ３０の長手方向において、発電部６４および蓄電部６６のうち、少なくとも発電部６４と対応するように設けられてもよい。
【0053】
吸気口８８から収容部８０へ導入される空気の一部は、発電部６４へ供給され、空気中の酸素が発電に用いられる。収容部８０へ導入される空気はまた、燃料電池６０を冷却するため、特には発電部６４および蓄電部６６を冷却するために用いられる。例えば、人力駆動車１０は、吸気口８８と収容部８０との間に配置される、空気清浄化用のフィルタ９２をさらに備える。車体５０の外部から収容部８０へ導入される空気がフィルタ９２によって清浄化される。フィルタ９２は、吸気口８８を形成する車体５０の内面に取り付けられてもよい。本実施形態では、フィルタ９２は、ダウンチューブ３０の内面のうち、吸気口８８の周囲の部分に取り付けられる。フィルタ９２は、燃料電池６０の周面の全体または一部を包囲するように、燃料電池６０に取り付けられてもよい。フィルタ９２は、燃料電池６０のうち発電部６４のみを包囲するように、燃料電池６０に取り付けられてもよい。
【0054】
図２および図３に示されるように、例えば、車体５０は、収容部８０から車体５０の外部への空気の排出を許容するように構成される排気口９０をさらに備える。排気口９０は、車体５０のうち人力駆動車１０の後方を向く部分に設けられる。本実施形態において、排気口９０は、ダウンチューブ３０のうち、人力駆動車１０の後方かつ斜め上方を向く部分に設けられる。排気口９０は、開閉カバー８６に設けられてもよい。排気口９０は、例えば、ダウンチューブ３０の長手方向に延びる長孔である。排気口９０は、ダウンチューブ３０の長手方向において、燃料電池６０の全体と実質的に対応するように設けられてもよいし、燃料電池６０の一部のみと対応するように設けられてもよい。排気口９０は、ダウンチューブ３０の長手方向において、少なくとも、燃料電池６０の一端を含む部位と対応するように設けられてもよい。排気口９０は、ダウンチューブ３０の長手方向において、少なくとも、燃料電池６０の下端を含む部位と対応するように設けられてもよい。図２に示す例では、排気口９０は、ダウンチューブ３０の長手方向において、発電部６４および蓄電部６６と対応するように設けられる。排気口９０は、ダウンチューブ３０の長手方向において、蓄電部６６のみと対応するように設けられてもよい。吸気口８８から収容部８０へ導入された空気は、発電部６４への酸素の供給および発電部６４等の冷却に用いられた後に、排気口９０から排出される。
【0055】
図２および図３に示されるように、例えば、人力駆動車１０は、吸気口８８および排気口９０の少なくとも一方に設けられるルーバー９４をさらに備える。好ましくは、人力駆動車１０は、吸気口８８に設けられるルーバー９４をさらに備える。本実施形態においては、ルーバー９４が吸気口８８および排気口９０にそれぞれ設けられる。ルーバー９４は、車体５０の前方に向かって斜め上向きとなるように配置される。ルーバー９４の各々は、ダウンチューブ３０の長手方向に一列に並ぶように配置された複数の羽板９４Ａを有する。各羽板９４Ａは、ダウンチューブ３０に支持された基端を有する。排気口９０に設けられたルーバー９４の羽板９４Ａは、開閉カバー８６に支持された基端を有してもよい。図２に示されるように、吸気口８８に設けられたルーバー９４の羽板９４Ａは、基端から車体５０の前方に向かって斜め上向きに延びる。排気口９０に設けられたルーバー９４の羽板９４Ａは、基端から車体５０の後方に向かって斜め下向きに延びる。
【0056】
ルーバー９４の羽板９４Ａは、図２に示される開放位置と、図３に示される閉鎖位置との間を回動可能である。すなわち、ルーバー９４は可動ルーバーである。羽板９４Ａは、開放位置において吸気口８８または排気口９０を開放し、閉鎖位置において吸気口８８または排気口９０を閉じる。羽板９４Ａは、最大開放位置と閉鎖位置との間の任意の開放位置に配置されることも可能である。羽板９４Ａの開放位置を変更することによって、吸気口８８または排気口９０の開放量が調節される。羽板９４Ａは、手動で回動されるように構成されてもよいし、電動で回動されるように構成されてもよい。吸気口８８および排気口９０の各々に設けられたルーバー９４において、全ての羽板９４Ａが連動して回動するように構成されてもよいし、各羽板９４Ａが独立して回動するように構成されてもよい。羽板９４Ａは、一定の開放位置に固定されていてもよい。すなわち、ルーバー９４は、固定ルーバーであってもよい。ルーバー９４は、可動ルーバーと固定ルーバーとの組み合わせであってもよい。開放位置と閉鎖位置との間を回動可能な可動ルーバー９４は、吸気口８８または排気口９０を閉鎖可能な可動シャッタであるとも言える。
【0057】
図６に示されるように、人力駆動車１０は、可動ルーバー９４に代えてまた加えて、開放位置と閉鎖位置との間をスライド可能な可動シャッタ９６を備えてもよい。可動シャッタ９６は、例えば、ダウンチューブ３０の長手方向と直交する方向に移動可能である。可動シャッタ９６は、手動でスライドするように構成されてもよいし、電動でスライドするように構成されてもよい。図６には、吸気口８８を開閉する可動シャッタ９６が示されるが、排気口９０を開閉する可動シャッタが設けられてもよい。可動シャッタ９６は、最大開放位置と閉鎖位置との間の任意の開放位置に配置されることも可能である。可動シャッタ９６の開放位置を変更することによって、吸気口８８または排気口９０の開放量が調節される。可動または固定ルーバー９４が吸気口８８および排気口９０の一方に設けられ、可動シャッタ９６が吸気口８８および排気口９０の他方に設けられてもよい。
【0058】
図７および図８に示されるように、例えば、人力駆動車１０は、吸気口８８および排気口９０の少なくとも一方の近傍に配置される電動ファン９８をさらに備えてもよい。好ましくは、人力駆動車１０は、吸気口８８の近傍に配置される電動ファン９８をさらに備える。本実施形態においては、電動ファン９８は吸気口８８の近傍および排気口９０の近傍にそれぞれ配置される。電動ファン９８は、収容部８０を通る空気の流量を調節するために用いられる。吸気口８８の近傍に配置される電動ファン９８は、吸気口８８から収容部８０への空気の導入を促進するとともに、収容部８０を通って排気口９０に向かう空気の流れを促進する。排気口９０の近傍に配置される電動ファン９８は、収容部８０を通って排気口９０に向かう空気の流れを促進するとともに、排気口９０から人力駆動車１０の外部への空気の排出を促進する。吸気口８８の近傍に配置される電動ファン９８は、図７に示されるように、ダウンチューブ３０内における収容部８０の上方に配置されてもよく、図８に示されるように、吸気口８８に取り付けられてもよい。排気口９０の近傍に配置される電動ファン９８は、排気口９０に取り付けられてもよい。
【0059】
図２、図３、および、図５から図８に示されるように、例えば、人力駆動車１０は、吸気口８８から収容部８０に導入される空気の流量を調整するように構成される調整部１００をさらに備える。例えば、調整部１００は、燃料電池６０の発電量に応じて収容部８０に導入される空気の流量を調整するように構成される。例えば、調整部１００は、電動ファン９８、可動ルーバー９４、および、可動シャッタ９６の少なくとも１つを含む。電動ファン９８、可動ルーバー９４、および、可動シャッタ９６の少なくとも１つが調整部１００に含まれる場合、電動ファン９８、可動ルーバー９４、および、可動シャッタ９６の各々は、空気の流量を調整するための電気モータまたは電磁ソレノイド等の電動アクチュエータを含む。電動アクチュエータには、発電部６４または蓄電部６６から電力が供給される。
【0060】
調整部１００は、制御回路１０２をさらに含む。調整部１００が可動ルーバー９４を含む場合、制御回路１０２は、燃料電池６０の発電量を監視し、発電量に応じて、可動ルーバー９４を制御する。例えば、燃料電池６０の発電量が多い場合には、発電部６４において消費される酸素の量が多くなり、発電部６４等の温度も上昇する。よって、制御回路１０２は、収容部８０内に導入される空気の流量を増加させるために、可動ルーバー９４の開度を大きくする。可動ルーバー９４の開度を変更することに代えて、制御回路１０２は、燃料電池６０の発電量に応じて、可動ルーバー９４を開放位置と閉鎖位置との２つの位置のいずれかに移動させてもよい。制御回路１０２は、吸気口８８に設けられたルーバー９４と排気口９０に設けられたルーバー９４とを個別に制御してもよいし、一律に制御してもよい。燃料電池６０の温度を検出するセンサを収容部８０に配置してもよい。制御回路１０２は、燃料電池６０の発電量および温度の少なくとも１つに応じて、可動ルーバー９４を制御してもよい。
【0061】
調整部１００が可動シャッタ９６を含む場合、制御回路１０２は、燃料電池６０の発電量および温度の少なくとも１つに応じて、可動シャッタ９６を制御する。可動シャッタ９６の制御方法は、上記した可動ルーバー９４の制御方法と同様であってもよい。
【0062】
調整部１００が電動ファン９８含む場合、制御回路１０２は、燃料電池６０の発電量および温度の少なくとも１つに応じて、電動ファン９８を制御する。例えば、制御回路１０２は、燃料電池６０の発電量および温度の少なくとも１つに応じて、電動ファン９８を動作状態と停止状態との間で切り替えてもよいし、電動ファン９８の回転速度を制御してもよい。複数の電動ファン９８を設ける場合には、複数の電動ファン９８を個別に制御してもよいし、一律に制御してもよい。
【0063】
＜第２実施形態＞
図９を参照して、第２実施形態について説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図９を参照して、第２実施形態について説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0064】
図９に示されるように、本実施形態では、燃料電池６０は、発電部６４および蓄電部６６を有する本体部７２と、本体部７２に対して着脱可能に構成される燃料貯蔵部６２と、を含む。例えば、収容部８０は、燃料貯蔵部６２を保持する保持状態と、保持状態を解放する解放状態とに選択的に切り替えられるように構成される保持機構１１２を含む。燃料貯蔵部６２は、例えば、カートリッジ式のボンベである。保持機構１１２は、例えば、ダウンチューブ３０の長手方向における収容部８０の両端に配置される第１ホルダ１１２Ａおよび第２ホルダ１１２Ｂを含む。第１ホルダ１１２Ａは、燃料電池６０の接続部６８に接続される接続受け部を有する固定ホルダである。第２ホルダ１１２Ｂは、ダウンチューブ３０の長手方向へ移動可能な可動ホルダである。
【0065】
保持機構１１２の保持状態において、第２ホルダ１１２Ｂは燃料貯蔵部６２に接触する位置に配置される。これにより、燃料貯蔵部６２は、本体部７２に接続された状態に維持される。保持機構１１２の解放状態において、第２ホルダ１１２Ｂは燃料貯蔵部６２から離れた位置に配置される。これにより、燃料貯蔵部６２を本体部７２から取り外すことが可能になる。保持機構１１２は、燃料貯蔵部６２を保持状態にロックするための任意のロック機構を含んでもよい。本体部７２は、燃料貯蔵部６２を本体部７２に対して堅固に固定するための任意の固定機構を有してもよい。
【0066】
図９に示されるように、保持機構１１２は、サイズの異なる燃料貯蔵部６２を保持できるように構成されてもよい。例えば、図９に２点鎖線で示すように、比較的小さい長さを有する燃料貯蔵部６２を使用する場合には、比較的大きい長さを有する燃料貯蔵部６２を使用する場合と比較して、第２ホルダ１１２Ｂが第１ホルダ１１２Ａに対してより近い位置に配置される。
【0067】
図５および図６に示されるように、人力駆動車１０は、収容部８０に対する燃料貯蔵部６２の出し入れを許容する、開閉可能な出し入れ口８４を備える。例えば、車体５０は、収容部８０に対する燃料貯蔵部６２の出し入れを許容する、開閉可能な出し入れ口８４をさらに備える。本実施形態において、出し入れ口８４はダウンチューブ３０に設けられる。出し入れ口８４は、ダウンチューブ３０の長手方向において、燃料貯蔵部６２の長さ以上の長さを有する。出し入れ口８４は、開閉カバー８６によって開閉可能である。開閉カバー８６を開放することによって、収容部８０から燃料貯蔵部６２を取り出したり、収容部８０に燃料貯蔵部６２を収容したりすることができる。
【0068】
＜第３実施形態＞
図１０を参照して、第３実施形態について説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図１０を参照して、第３実施形態について説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0069】
図１０に示されるように、本実施形態では、燃料電池６０は、燃料貯蔵部６２、発電部６４、および、蓄電部６６を収容するハウジング１２０をさらに含む。ハウジング１２０は、ハウジング１２０の外部から発電部６４への空気の導入を許容するように構成される吸気孔１２２を有する。例えば、吸気孔１２２には、空気清浄化用のフィルタ１２４が配置される。例えば、発電部６４および蓄電部６６が本体部７２を構成する。燃料貯蔵部６２が本体部７２に対して着脱可能に構成される。例えば、ハウジング１２０は、燃料貯蔵部６２を保持する保持状態と、保持状態を解放する開放状態とに選択的に切り替えられるように構成される保持機構１２６を含む。
【0070】
ハウジング１２０は、車体５０の内部に収容され、任意の固定機構によって車体５０に固定される。ハウジング１２０は、車体５０に取り外し可能に取り付けられてもよい。ハウジング１２０は、例えば、本体部７２を収容する円筒部１２８と、燃料貯蔵部６２を収容する半円筒部１３０とを備える。円筒部１２８のうち、発電部６４を収容する部分には、吸気孔１２２およびフィルタ１２４が設けられる。フィルタ１２４は発電部６４の周囲に配置される。蓄電部６６を収容する円筒部１２８の部分にも吸気孔１２２が設けられてもよい。円筒部１２８は、給電等のための電気的接続を可能とする接続部を有する。半円筒部１３０は、燃料貯蔵部６２をハウジング１２０に対して出し入れできるように構成される。
【0071】
保持機構１２６は、例えば、円筒部１２８内に配置される第１ホルダ１２６Ａと、半円筒部１３０内に配置される第２ホルダ１２６Ｂと、を含む。第１ホルダ１２６Ａは、本体部７２に結合される固定ホルダである。第２ホルダ１２６Ｂは、半円筒部１３０の長手方向へ移動可能な可動ホルダである。保持機構１２６の保持状態において、第２ホルダ１２６Ｂは燃料貯蔵部６２に接触する位置に配置される。これにより、燃料貯蔵部６２は、第１ホルダ１２６Ａを介して本体部７２に接続された状態に維持される。保持機構１２６の解放状態において、第２ホルダ１２６Ｂは燃料貯蔵部６２から離れた位置に配置される。これにより、燃料貯蔵部６２を本体部７２から取り外すことが可能になる。
【0072】
保持機構１２６は、サイズの異なる燃料貯蔵部６２を保持できるように構成されてもよい。第１ホルダ１２６Ａに対する第２ホルダ１２６Ｂの位置を変更することによって、長さの異なる燃料貯蔵部６２を保持することができる。
【0073】
出し入れ口８４は、第２実施形態と同様に、ダウンチューブ３０の長手方向において、燃料貯蔵部６２の長さ以上の長さを有する。
吸気口８８から収容部８０内に導入される空気は、吸気孔１２２を通ってハウジング１２０内の発電部６４に供給される。発電部６４への酸素の供給および発電部６４等の冷却に用いられた空気は、排気口９０から排出される。
吸気口８８から収容部８０内に導入される空気は、吸気孔１２２を通ってハウジング１２０内の発電部６４に供給される。発電部６４への酸素の供給および発電部６４等の冷却に用いられた空気は、排気口９０から排出される。
【0074】
＜変形例＞
各実施形態に関する説明は、本開示に従う人力駆動車用の燃料電池および人力駆動車が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本開示に従う人力駆動車用の燃料電池および人力駆動車は、例えば以下に示される各実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、実施形態の形態と共通する部分については、実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
各実施形態に関する説明は、本開示に従う人力駆動車用の燃料電池および人力駆動車が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本開示に従う人力駆動車用の燃料電池および人力駆動車は、例えば以下に示される各実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、実施形態の形態と共通する部分については、実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0075】
・吸気口８８および排気口９０には、ルーバー９４および可動シャッタ９６が設けられなくてもよい。この場合、吸気口８８および排気口９０は、例えば、メッシュ状の孔、スリット状の孔、または、ハニカム状の孔であってもよい。
【0076】
・燃料貯蔵部６２、発電部６４、および、蓄電部６６の並び順は、適宜変更可能である。例えば、燃料貯蔵部６２と発電部６４との間に蓄電部６６が配置されてもよいし、発電部６４と蓄電部６６との間に燃料貯蔵部６２が配置されてもよい。
【0077】
・燃料電池６０は、燃料貯蔵部６２から発電部６４へ燃料を供給するパイプをさらに備えてもよい。発電部６４は、パイプ内を流れる燃料によって冷却されるように構成されてもよい。パイプには、放熱用のフィンが設けられてもよい。
【0078】
本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、所望の選択肢の「１つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が２つであれば「１つの選択肢のみ」または「２つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が３つ以上であれば「１つの選択肢のみ」または「２つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。
【符号の説明】
【0079】
１０…人力駆動車、２６…ヘッドチューブ、２８…トップチューブ、３０…ダウンチューブ、３２…シートチューブ、３４…シートステイ、３６…チェーンステイ、３８…ステム、４０…フロントフォーク、４２…マッドガード、４４…キャリア、４６…サドル、４８…シートポスト、５０…車体、５２…ドライブユニット、６０…燃料電池、６２…燃料貯蔵部、６４…発電部、６６…蓄電部、６８…接続部、７０…通信部、７２…本体部、８０…収容部、８２，１１２，１２６…保持機構、８４…出し入れ口、８８…吸気口、９０…排気口、９４…ルーバー、９６…可動シャッタ、９８…電動ファン、１００…調整部、１２０…ハウジング、１２２…吸気孔。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】