特許 7573559 燃料電池駆動式高圧ポンプ、および作業車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-17

(45)【発行日】2024-10-25

(54)【発明の名称】燃料電池駆動式高圧ポンプ、および作業車

(51)【国際特許分類】

   F04B 37/12 20060101AFI20241018BHJP

【ＦＩ】

F04B37/12

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022023959

(22)【出願日】2022-02-18

(65)【公開番号】P2023120857

(43)【公開日】2023-08-30

【審査請求日】2023-11-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000132161

【氏名又は名称】株式会社スギノマシン

(74)【代理人】

【識別番号】110000165

【氏名又は名称】弁理士法人グローバル・アイピー東京

(72)【発明者】

【氏名】中川 泰伸

(72)【発明者】

【氏名】石倉 新

(72)【発明者】

【氏名】三辺 征夫

【審査官】中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００６／００２７２５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０４３６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０８７６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２６４７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１３０８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５０１５２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ ３７／１２

Ｂ０８Ｂ ３／０２

Ｂ０８Ｂ ５／０２

Ｈ０１Ｍ ８／０４

Ｈ０１Ｍ ８／０６５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水素によって直流電流を生成する燃料電池と、
前記燃料電池によって駆動し、高圧水を生成する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプに接続され、高圧水を噴射するノズルと、
前記高圧ポンプと排水路を介して接続される発電機であって、前記高圧ポンプによって生成される高圧水を用いて電力を生成する発電機と、
を有する、燃料電池駆動式高圧ポンプ。

【請求項2】

前記高圧ポンプと排水路を介して接続される水素生成装置であって、前記高圧ポンプによって生成される高圧水を用いて水素を生成する水素生成装置を更に有する、
請求項１に記載の燃料電池駆動式高圧ポンプ。

【請求項3】

水素によって直流電流を生成する燃料電池と、
前記燃料電池によって駆動し、高圧水を生成する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプに接続され、高圧水を噴射するノズルと、
前記高圧ポンプと排水路を介して接続される水素生成装置であって、前記高圧ポンプによって生成される高圧水を用いて水素を生成する水素生成装置と、
を有する、燃料電池駆動式高圧ポンプ。

【請求項4】

前記燃料電池の電流供給時間に対して、前記燃料電池の電流供給時間終了前または電流非供給時間に、補充直流電流を供給する蓄電池を更に有する、
請求項１～３のいずれかに記載の燃料電池駆動式高圧ポンプ。

【請求項5】

前記燃料電池に接続される直流用配線と、
前記蓄電池に接続される補充直流電流用配線と、
前記直流用配線と前記補充直流電流用配線の接続と非接続を切り換える開閉器と、
を更に有する、請求項４に記載の燃料電池駆動式高圧ポンプ。

【請求項6】

前記燃料電池は、第１の燃料電池と、第２の燃料電池を有する、
請求項１～３のいずれかに記載の燃料電池駆動式高圧ポンプ。

【請求項7】

前記第１の燃料電池に接続される直流用配線と、
前記第２の燃料電池と前記直流用配線とを接続する交互電流用配線と、
を更に有する、請求項６に記載の燃料電池駆動式高圧ポンプ。

【請求項8】

前記燃料電池によって生成された直流電流を交流電流に変換するコンバータを更に有する、
請求項１～７のいずれかに記載の燃料電池駆動式高圧ポンプ。

【請求項9】

前記コンバータと接続され、前記交流電流を周波数信号に変換するインバータを更に有する、
請求項８に記載の燃料電池駆動式高圧ポンプ。

【請求項10】

前記インバータで変換される周波数信号を回転数に変換するモータであって、モータ用回転軸を有するモータと、
前記高圧ポンプに固定される高圧ポンプ用回転軸と、
前記モータ用回転軸と前記高圧ポンプ用回転軸とを連結するベルトと、
を更に有する、請求項９に記載の燃料電池駆動式高圧ポンプ。

【請求項11】

前記燃料電池によって生成された直流電流の通過と非通過を切り換える遮断器を更に有する、
請求項１～１０のいずれかに記載の燃料電池駆動式高圧ポンプ。

【請求項12】

前記燃料電池のＯＮ／ＯＦＦを切り替える操作部を更に有する、
請求項１～１１のいずれかに記載の燃料電池駆動式高圧ポンプ。

【請求項13】

請求項１～１２のいずれかに記載の燃料電池駆動式高圧ポンプを有する、作業車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池を駆動源とする高圧ポンプ、および作業車に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、タンクの底面や溶接線部、高速道路・棟梁等の構造部、道路の白線、ビルや住宅に対して、１００～２４５ＭＰａに加圧した高圧水を利用し、洗浄、塗装剥離、はつり等を行っている。このような屋外での作業を行う際、高圧ポンプの動力源として、エンジンが用いることが一般的である。

【0003】

例えば、特許第４５１５７７９号公報に開示される高圧ポンプのエンジンは、Ｖベルト、タイミングベルト、ギア、カップリング等の伝達機構を介して高圧プランジャポンプを駆動する。そして、エンジンは、エンジン制御部の制御に基づいて、回転速度を増減する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のエンジン駆動式の高圧ポンプは、騒音や油等の廃棄物等の環境負荷が大きい。

【0005】

本発明は、騒音や油等の廃棄物の環境負荷を削減できる高圧ポンプを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の１つの観点は、
水素によって直流電流を生成する燃料電池と、
前記燃料電池によって駆動し、高圧水を生成する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプに接続され、高圧水を噴射するノズルと、
を有する、燃料電池駆動式高圧ポンプである。

【発明の効果】

【0007】

本発明の燃料電池駆動式高圧ポンプ、および作業車によれば、騒音や油等の廃棄物の環境負荷を削減できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態１の燃料電池駆動式高圧ポンプの構成図

【図2】実施形態１の燃料電池駆動式高圧ポンプの出力波形を示す波形図

【図3】実施形態２の燃料電池駆動式高圧ポンプの構成図

【図4】燃料電池駆動式高圧ポンプを有する作業車の構成図

【図5】実施形態３の高圧ポンプ周辺を示す構成図

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜実施形態１＞
実施形態１の燃料電池駆動式高圧ポンプについて、適宜図面を参照しながら説明する。
本実施形態の燃料電池駆動式高圧ポンプ１は、タンクの底面や溶接線部、高速道路・棟梁等の構造部、道路の白線、ビルや住宅に対して、１００～２４５ＭＰａに加圧した高圧水を利用し、洗浄、塗装剥離、はつり等を行う。
図１に示すように、燃料電池駆動式高圧ポンプ１は、燃料電池２と、高圧ポンプ３と、蓄電池４と、コンバータ５と、インバータ６と、モータＭと、を有する。
燃料電池２、蓄電池４、コンバータ５、インバータ６、モータＭは、各種配線や供給路Ｗ１～７で接続され、順に配置される。

【0010】

水素ボンベＨは、水素供給路Ｗ１に水素を供給する。燃料電池２は、水素供給路Ｗ１から供給される水素を取込む。燃料電池２は、正極と負極を有する。水素は、負極で水素イオンと電子に分離される。水素イオンが電解質を通過して正極に移動するとともに、電子が回路を通過して正極に移動する。これにより、電流が発生する。
燃料電池２は、例えば、市販の車載用や産業用の燃料電池である。
燃料電池２は、吸気口２ａと排気口２ｂとを有する。燃料電池２は、吸気口２ａから空気を吸気する。また、燃料電池２は、直流電流（ＤＣ電流）の発生によって出てくる水等を排気口２ｂから排気する。

【0011】

高圧ポンプ３には、給水タンク３ａと、ノズル３ｂとが接続される。高圧ポンプ３は、給水タンク３ａから供給される流体（例えば、純水、水）を１００～２４５ＭＰａに加圧する。加圧した高圧水Ｌは、ノズル３ｂから噴射される。高圧ポンプ３は、例えば、高圧プランジャポンプである。

【0012】

給水タンク３ａには、外部の流体供給源（不図示）やタンク等から流体が供給される。給水タンク３ａは、高圧ポンプ３と給水ホースや配管等で連結される。給水タンク３ａは、吐出しなかった高圧水Ｌを回収して、再利用してもよい。

【0013】

ノズル３ｂは、高圧水Ｌを噴射する。洗浄、塗装剥離、はつり等の用途に応じて、ノズル口径、ノズル数、噴射距離等を調整できる。
高圧ポンプ３とノズル３ｂの間に流量計３ｃを配置してもよい。これにより、ノズル３ｂから噴射される高圧水Ｌの量を確認または調整できる。

【0014】

蓄電池４は、燃料電池２で発生する直流電流のうち、余剰分を許容容量値まで蓄電する。また、高圧ポンプ３を安定的に利用するためには、常時一定の電力を高圧ポンプ３に供給する必要がある。燃料電池２から電流が供給されない場合や燃料電池２から供給される電流が少ない場合に、蓄電池４は、補充電流を供給する。
蓄電池４は、例えば、市販の車載用や産業用のバッテリーである。長時間使用することを想定し、８０％程度の放電と充電を繰り返すディープサイクルバッテリーを利用してもよい。これにより、瞬発性よりも安定性が得られる。

【0015】

蓄電池４は、開閉器４ａの開閉によって、燃料電池２で発生する直流電流を通過させる回路への接続または非接続を切り換える。
燃料電池２のマイナス端子には、直流電流用マイナス配線Ｗ２が接続される。燃料電池２のプラス端子には、直流電流用プラス配線Ｗ３が接続される。蓄電池４のマイナス端子には、補充直流電流用マイナス配線Ｗ４が接続される。蓄電池４のプラス端子には、補充直流電流用プラス配線Ｗ５が接続される。

【0016】

開閉器４ａは、直流電流用マイナス配線Ｗ２と補充直流電流用マイナス配線Ｗ４との接続または非接続を切り替える。また、開閉器４ａは、直流電流用プラス配線Ｗ３と補充直流電流用プラス配線Ｗ５との接続または非接続を切り替える。
また、直流電流用マイナス配線Ｗ２、直流電流用プラス配線Ｗ３、補充直流電流用マイナス配線Ｗ４、補充直流電流用プラス配線Ｗ５の少なくとも１か所に電流計１０が配置される。これによって、適正な電流が供給されているか確認できる。

【0017】

コンバータ５は、燃料電池２や蓄電池４から供給される直流電流を、交流電流（ＡＣ電流）に変換する。高圧ポンプ３を駆動するモータＭは、周波数によって調整されている。そのため、コンバータ５によって交流電流に変換することによって、高圧ポンプ３を適正に稼動できる。

【0018】

インバータ６は、交流電流を周波数変換する。インバータ６によって変換された周波数を調整することによって、高圧ポンプ３における高圧水Ｌの吐出圧力や吐出量を調整できる。
インバータ６とコンバータ５は、交流電流用配線Ｗ６で接続される。モータＭが三相交流式である場合、交流電流用配線Ｗ６は、三相用の配線（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を接続する。

【0019】

なお、燃料電池２によって大容量の直流電圧を供給できる場合には、コンバータ５は不要である。このとき、インバータ６によって、直流電流を周波数変換してもよい。

【0020】

モータＭは、高圧ポンプ３を駆動する。インバータ６とモータＭは、周波数信号用配線Ｗ７で接続される。モータＭが三相交流式である場合は、周波数信号用配線Ｗ７は、三相用の配線（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を有する。
インバータ６とモータＭの間に、電力計１１が配置される。これによって、適正な電力が供給されているか確認できる。

【0021】

モータＭには、モータ用回転軸Ｓ１が固定される。モータ用回転軸Ｓ１は、モータＭの回転に伴い回転する。高圧ポンプ３には、高圧ポンプ用回転軸Ｓ２が固定される。高圧ポンプ用回転軸Ｓ２は、高圧ポンプ３のプランジャーを稼動させる。モータ用回転軸Ｓ１と高圧ポンプ用回転軸Ｓ２とは、ベルトＢで連結される。高圧ポンプ３の回転数を調整することにより、高圧水Ｌの吐出圧力や吐出量を調整できる。

【0022】

燃料電池駆動式高圧ポンプ１は、遮断器７を有してもよい。遮断器７は、燃料電池２で発生する直流電流のコンバータ５、インバータ６、モータＭ側への導通を遮断する。
遮断器７は、直流電流用マイナス配線Ｗ２および直流電流用プラス配線Ｗ３上に配置される。燃料電池２で発生する直流電流を通過させる場合、遮断器７は、両側の直流電流用マイナス配線Ｗ２および直流電流用プラス配線Ｗ３をそれぞれ接続する。直流電流を通過させない場合、遮断器７は、両側の直流電流用マイナス配線Ｗ２および直流電流用プラス配線Ｗ３をそれぞれ遮断する。

【0023】

燃料電池駆動式高圧ポンプ１は、開閉バルブ８や圧力計９を有してもよい。開閉バルブ８や圧力計９は、燃料電池２へ供給する水素量を調整する。開閉バルブ８は、水素ボンベＨから供給される水素の量を調整する。圧力計９は、水素ボンベＨから供給される水素の圧力や残量を計測する。

【0024】

燃料電池駆動式高圧ポンプ１は、操作部１２を有してもよい。操作部１２は、燃料電池駆動式高圧ポンプ１における各要素（燃料電池２、開閉器４ａ、遮断器７、インバータ６）のＯＮ／ＯＦＦを切り換える各電源を一括して操作する。
例えば、操作部１２は、主電源１２ａと、燃料電池用電源１２ｂと、開閉器切換部１２ｃと、インバータ用電源１２ｄとを有する。主電源１２ａは、燃料電池駆動式高圧ポンプ１全体を起動させる。燃料電池用電源１２ｂは、燃料電池２のＯＮ／ＯＦＦを切り換える。開閉器切換部１２ｃは、開閉器４ａのＯＮ／ＯＦＦを切り換える。インバータ用電源１２ｄは、インバータ６のＯＮ／ＯＦＦを切り換える。

【0025】

本実施形態の燃料電池駆動式高圧ポンプ１を用いて、検証作業を実施した。
産業用の燃料電池２は、定格出力１０ｋｗ以下のものが主流である。以下の検証作業では、定格出力４ｋｗの燃料電池２を利用した。

【0026】

まず、定格出力４ｋｗの燃料電池２に、水素ボンベＨから水素を供給した。そして、定格出力４ｋｗの場合に発生させることのできる最大直流電圧４８Ｖをコンバータ５に供給する設定とした。高圧ポンプ３は、三連プランジャポンプ（株式会社スギノマシン製）である。蓄電池４は、燃料電池２の定格出力に合わせて、蓄電できる。コンバータ５は、三相交流モータを前提として、三相の電圧を供給するために、同一のコンバータを３つ接続し、最大交流電圧２００Ｖをインバータ６に供給できる。インバータ６は、最大６０Ｈｚの周波数を供給できる。モータＭは、定格出力３．７ｋｗの三相交流モータである。

【0027】

水素ボンベＨから水素を燃料電池２に供給し、定格出力４ｋｗをコンバータ５、インバータ６およびモータＭを介して発生する回転力により高圧ポンプ３を稼動し、ノズル３ｂから高圧水Ｌを噴射した。

【0028】

燃料電池２、蓄電池４、コンバータ５、インバータ６、高圧ポンプ３それぞれに対して、電圧、電流、電力等を計測した。測定結果を検証１～６として、以下の表１、表２に示す。

【表1】

【表2】

【0029】

表１は、インバータ６の周波数を５３Ｈｚとして燃料電池２を駆動し、高圧ポンプ３を動作した場合の各要素の数値である。コンバータ５を通過する電力が、高圧ポンプ３で利用される際に、７０％程度のトータル効率として動作した。この場合、高圧ポンプ３のノズル３ｂから噴射される高圧水Ｌの圧力は、５～１０ＭＰａ程度であった。

【0030】

表２は、インバータ６の周波数を３０Ｈｚとして燃料電池２を駆動し、高圧ポンプ３を動作した場合の各要素の数値である。コンバータ５を通過する電力が、高圧ポンプ３で利用される際に、４５～５０％程度のトータル効率として動作した。この場合、高圧ポンプ３のノズル３ｂから噴射される高圧水Ｌの圧力は、１～５ＭＰａ程度であった。

【0031】

図２に示すように、燃料電池２による電流生成のプロセスには、一定のサイクルがある。燃料電池２が取り込んだ水素から直流電流を生成する際に、水素イオンが電解質を介して正極側に移動する。この際、電解質は、一定のサイクルで浄化動作を経る必要がある。そのため、常に直流電流を生成できるわけでなく、一定のサイクルが必要になるためである。

【0032】

本実施形態の燃料電池駆動式高圧ポンプ１では、燃料電池２による直流電流生成のサイクルに応じて、蓄電池４による補充直流電流を供給する。これによって、高圧ポンプ３の安定的な動作を実現できる。
具体的には、燃料電池２の電流供給時間Ｔ１に対して、燃料電池２の電流供給時間終了前または電流非供給時間に、蓄電池４による補充直流電流を供給する。これにより、直流電流を安定させる。例えば、電流供給時間Ｔ１が８分間で１サイクルの場合、電流供給時間Ｔ１終了時または終了時から２分間の間だけ、蓄電池４による補充直流電流を供給する。

【0033】

従来の駆動源であるエンジンの騒音値は、８０～１００ｄＢである。一方、本実施形態の駆動源の燃料電池２の騒音値は、５０ｄＢ以下であった。これより、本実施形態によれば、騒音値を低減できる。

【0034】

高圧ポンプ３から発生させる高圧水Ｌは、１００～２４５ＭＰａまで加圧して利用する。定格４ｋｗの燃料電池２を用いた検証１～６において、インバータ６における周波数５０Ｈｚで利用した場合、高圧水Ｌを８～１０ＭＰａまで加圧できる。そのため、定格４ｋｗの燃料電池２を１０～２５台同時に利用したり、定格４ｋｗよりも大容量の燃料電池２を利用したりできる。

【0035】

燃料電池２は、水素によって駆動するため、水素の量も重要である。洗浄、塗装剥離、はつり等を行う際に必要な高圧水Ｌの圧力や流量に合わせて、水素ボンベＨを用意することが好ましい。また、工場内で保有する水素を利用して、屋外作業を行ってもよい。

【0036】

＜実施形態２＞
図３を参照して、実施形態２の燃料電池駆動式高圧ポンプ１について説明する。図３に示すように、本実施形態の燃料電池駆動式高圧ポンプ１では、複数（例えば、２台）の燃料電池２を利用する。これによって、供給される電力を安定させる。
前述した通り、燃料電池２による直流電流生成のプロセスには、一定のサイクルがある。実施形態１では、蓄電池４が不足分の補充直流電流を供給した。本実施形態では、蓄電池４の代わりに、２台の燃料電池２（燃料電池２Ａ、２Ｂ）を並列で利用することによって、安定的な電力を得る。

【0037】

水素ボンベＨから水素供給路Ｗ１を通過して、燃料電池２Ａと燃料電池２Ｂに水素が供給されることで、電力が発生する。燃料電池２Ａおよび燃料電池２Ｂから直流電流用マイナス配線Ｗ２および直流電流用プラス配線Ｗ３を通過して、コンバータ５および／またはインバータ６で交流電流や周波数に変換される。そして、モータＭの駆動と連動して、高圧ポンプ３が稼動することによって、高圧水Ｌが噴射される。

【0038】

その際、燃料電池２の特性として、一定の電流供給時間Ｔ１がある。例えば、燃料電池２は、８分間に１回、浄化作業のために停止する。そのため、燃料電池２Ａの電流供給開始タイミングＴ２と、燃料電池２Ｂの電流供給開始タイミングＴ３が一致しないように設定することで、安定して電力を供給できる。

【0039】

水素ボンベＨから供給される水素は、水素供給路Ｗ１ａを介して燃料電池２Ａに供給される。また、水素ボンベＨから供給される水素は、水素供給路Ｗ１ａから分岐する分岐路Ｗ１ｂを介して燃料電池２Ｂに供給される。燃料電池２Ａに水素が供給される水素供給開始タイミングＨＴ１と、燃料電池２Ｂに水素が供給される水素供給開始タイミングＨＴ２をずらす。

【0040】

水素供給路Ｗ１ａと分岐路Ｗ１ｂの接続箇所には、分岐バルブ１３が配置される。燃料電池２（２Ａ、２Ｂ）の電流供給時間Ｔ１（例えば、８分サイクル）を考慮して、分岐バルブ１３は、電流供給開始タイミングＴ２と電流供給開始タイミングＴ３を、燃料電池２（２Ａ、２Ｂ）の電流供給時間Ｔ１未満（２分、４分、６分等の）でずらす。これにより、安定して電力を供給できる。

【0041】

燃料電池２Ｂで発生する直流電流は、交互電流用マイナス配線Ｗ８を介して、直流電流用マイナス配線Ｗ２に接続される。また、燃料電池２Ｂで発生する直流電流は、交互電流用プラス配線Ｗ９を介して、直流電流用プラス配線Ｗ３に接続される。

【0042】

図４に示すように、燃料電池駆動式高圧ポンプ１は、作業車１００の荷台１０３に設置した状態で利用できる。作業車１００は、本体１０１の下部にタイヤ等の車輪１０２を有する一般的な走行車であり、例えば、トラックである。燃料電池駆動式高圧ポンプ１を積載する作業車１００により、様々な場所で作業を行うことができる。
作業車１００は、荷台１０３の下部に基台１０４を有する。基台１０４には、燃料電池駆動式高圧ポンプ１が配置される。燃料電池駆動式高圧ポンプ１は、多くの電子機器を有する。そのため、基台１０４によって作業車１００の走行時等に受ける振動等を緩和できる。基台１０４には、各種防振性部材や耐震性構造を採用できる。

【0043】

＜実施形態３＞
図５を参照して、実施形態３の燃料電池駆動式高圧ポンプ１について説明する。高圧ポンプ３は、モータＭの駆動に伴い、ノズル３ｂから高圧水Ｌを噴射する。しかし、高圧水Ｌは、必ずしも常に噴射しているとは限らない。本実施形態の燃料電池駆動式高圧ポンプ１は、高圧ポンプ３からノズル３ｂまでの供給路に接続される排水路１４ｂを有する。高圧ポンプ３を稼動させたまま、排水路１４ｂから高圧水Ｌを逃がす。これにより、高圧水Ｌの噴射を調整する。
本実施形態では、排水路１４ｂから逃がした高圧水Ｌを再利用する。

【0044】

本実施形態の燃料電池駆動式高圧ポンプ１は、発電機１４を有する。発電機１４は、排水路１４ｂを介して、高圧ポンプ３と連結される。発電機１４は、タービンなどの回転翼１４ａを有する。排水路１４ｂから排水される高圧水Ｌで回転翼１４ａを回転させることで、発電機１４は発電する。
発電機１４は、発電電力供給路１４ｃを介して蓄電池４と接続される。発電機１４で発電した電力は、蓄電池４に蓄電される。これにより、排出エネルギーの一部を再利用し、電力コストを抑制できる。

【0045】

排水路１４ｂから分岐される高圧水Ｌは、高い圧力を有する。そのため、高圧水Ｌで回転する回転翼１４ａの表面または材質は、高い硬度を有することが好ましい。これにより、回転翼１４ａの損傷を防ぐことができる。
また、排水路１４ｂの先端に流路分岐部を配置してもよい。これにより、回転翼１４ａに噴射する主高圧水Ｌ１と、周方向に１または複数形成される分岐高圧水Ｌ２が排出される。そのため、圧力を調整して、発電できる。

【0046】

また、排出される高圧水Ｌを利用して、水素を生成してもよい。
例えば、本実施形態の燃料電池駆動式高圧ポンプ１は、水素発生装置１５を有する。水素発生装置１５は、高圧ポンプ３または発電機１４と連結される。水素発生装置１５は、水素発生用正極１５ａと、水素発生用負極１５ｂと、水素生成媒体１５ｃとを有する。水素生成媒体１５ｃは、水素発生用正極１５ａと水素発生用負極１５ｂの間にある。

【0047】

水素発生用正極１５ａと水素発生用負極１５ｂには、供給源Ｅから電流が供給される。この状態で、排水路１４ｂから分岐される高圧水Ｌや発電機１４で使いきれなかった高圧水Ｌを、水素発生装置１５に取り込み、水素生成媒体１５ｃに通過させる。そして、高圧水Ｌを電気分解することで、水素と酸素に分離させ、水素のみを取り出し、水素ボンベＨへ供給する。

【0048】

分岐される高圧水Ｌをそのままの状態で利用するよりも、余分な量の高圧水Ｌを一時的に貯留して、圧力を一定にした状態で、水素発生装置１５に通過させてもよい。
また、本実施形態の燃料電池駆動式高圧ポンプ１は、補助ボンベＨ２を有してもよい。このとき、水素発生装置１５で生成した水素を直接水素ボンベＨへ供給するのではなく、補助ボンベＨ２内に一時的に貯留する。これにより、水素の純度や量を高めた状態で、水素を水素ボンベＨに供給できる。

【0049】

また、操作部１２は、制御部としての機能を有してもよい。操作部１２が各数値を記憶、演算、処理等することで、適正な稼動条件を制御する。
具体的には、操作部１２は、水素ボンベＨから供給される水素量、燃料電池２、コンバータ５およびインバータ６における電流量、モータＭの回転数、高圧ポンプ３から噴射する高圧水Ｌの圧力や流量、発電機１４による発電量、水素発生装置１５による水素生成量等、を最適な組み合わせになるように処理する。これにより、遠隔による作業を実現できる。

【0050】

以上、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0051】

１ 燃料電池駆動式高圧ポンプ
２ 燃料電池
２ａ 吸気口
２ｂ 排気口
３ 高圧ポンプ
３ａ 給水タンク
３ｂ ノズル
３ｃ 流量計
４ 蓄電池
４ａ 開閉器
５ コンバータ
６ インバータ
７ 遮断器
８ 開閉バルブ
９ 圧力計
１０ 電流計
１１ 電力計
１２ 操作部
１２ａ 主電源
１２ｂ 燃料電池用電源
１２ｃ 開閉器切換部
１２ｄ インバータ用電源
１３ 分岐バルブ
１４ 発電機
１５ 水素発生装置
１００ 作業車
１０１ 本体
１０２ 車輪
１０３ 荷台
１０４ 基台
Ｈ 水素ボンベ
Ｍ モータ
Ｂ ベルト
Ｓ１ モータ用回転軸
Ｓ２ 高圧ポンプ用回転軸
Ｗ 配線（供給路）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】