特開 2024-85561 燃料電池自動車

(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】P2024085561

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】燃料電池自動車

(51)【国際特許分類】

   B60K 8/00 20060101AFI20240620BHJP

   B60K 15/063 20060101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

B60K8/00

B60K15/063 B

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022200138

(22)【出願日】2022-12-15

(71)【出願人】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】永井 鴻平

(72)【発明者】

【氏名】石田 椋

【テーマコード（参考）】

3D038

3D235

【Ｆターム（参考）】

3D038CA12

3D038CB02

3D038CB06

3D038CD07

3D038CD16

3D235AA05

3D235AA06

3D235BB10

3D235CC24

3D235DD47

3D235FF01

3D235FF21

(57)【要約】

【課題】漏洩した燃料を効率良く車外へ排出することができる燃料電池自動車を提供すること。
【解決手段】燃料電池自動車は、燃料を貯留するタンクと、燃料を用いて電力を生成する燃料電池システムと、燃料電池システムで生成された電力を用いて駆動するモータとを搭載し、モータの駆動により走行する燃料電池自動車であって、燃料の漏洩リスクが高い部品を通過するように、燃料電池自動車の車体内を流れる空気流をガイドするガイド部材を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料を貯留するタンクと、前記燃料を用いて電力を生成する燃料電池システムと、前記燃料電池システムで生成された電力を用いて駆動するモータとを搭載し、前記モータの駆動により走行する燃料電池自動車であって、
前記燃料の漏洩リスクが高い部品を通過するように、前記燃料電池自動車の車体内を流れる空気流をガイドするガイド部材を有する、
燃料電池自動車。

【請求項2】

前記ガイド部材は、さらに、
複数設けられている前記部品のそれぞれを通過するように、前記空気流を分岐させる、
請求項１に記載の燃料電池自動車。

【請求項3】

前記ガイド部材は、さらに、
前記部品を通過した後、前記燃料電池自動車の車体外に排出されるように、前記空気流をガイドする、
請求項１に記載の燃料電池自動車。

【請求項4】

前記部品は、前記タンク、前記燃料電池システム、前記タンクと前記燃料電池とを接続する配管の継手のうち、少なくとも１つを含む、
請求項１に記載の燃料電池自動車。

【請求項5】

前記空気流は、
前記燃料電池自動車に搭載された外気導入口から取り入れられた走行風、または、前記燃料電池自動車に搭載された送風機の動作により発生した風である、
請求項１に記載の燃料電池自動車。

【請求項6】

前記空気流が車体外へ排出される直前の部分に水素センサを有する、
請求項１に記載の燃料電池自動車。

【請求項7】

前記燃料電池自動車は、
トラックまたはバスである、
請求項１に記載の燃料電池自動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、燃料電池自動車に関する。

【背景技術】

【0002】

燃料（例えば、水素等）を貯留するタンクと、その燃料を用いて電力を生成する燃料電池システムと、その燃料電池システムで生成された電力を用いて駆動するモータとを搭載し、そのモータの駆動により走行する燃料電池自動車(ＦＣＶ：Fuel Cell Vehicle)が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－１７０２０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

燃料電池自動車では、燃料が漏洩した場合に、その燃料を効率良く車外へ排出することが望まれている。

【0005】

本開示の一態様の目的は、漏洩した燃料を効率良く車外へ排出することができる燃料電池自動車を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る燃料電池自動車は、燃料を貯留するタンクと、前記燃料を用いて電力を生成する燃料電池システムと、前記燃料電池システムで生成された電力を用いて駆動するモータとを搭載し、前記モータの駆動により走行する燃料電池自動車であって、前記燃料の漏洩リスクが高い部品を通過するように、前記燃料電池自動車の車体内を流れる空気流をガイドするガイド部材を有する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、漏洩した燃料を効率良く車外へ排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の実施の形態の一態様に係るトラックの一例を示す模式図

【図2】本開示の実施の形態の一態様に係るトラックの一例を示す模式図

【図3】本開示の変形例の一態様に係るバスの一例を示す模式図

【図4】本開示の変形例の一態様に係るバスの一例を示す模式図

【図5】本開示の変形例の一態様に係るバスの一例を示す模式図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において共通する構成要素については同一の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。

【0010】

図１を用いて、本実施の形態のトラック１（燃料電池自動車の一例）について説明する。図１は、本実施の形態のトラック１の一例を示す模式図である。図１において、上図はトラック１の上面図であり、下図はトラック１の側面図である。また、図１において、図の左側はトラック１の前方であり、図の右側はトラック１の後方である。

【0011】

図１に示すように、トラック１は、キャブ２、水素タンク室３、荷室４、車輪５を有する。

【0012】

キャブ２の下方には、ラジエータファン６（送風機の一例）および燃料電池システム（ＦＣＳ：Fuel cell system）７が設けられている。

【0013】

水素タンク室３は、例えば、箱型の筐体である。水素タンク室３には、複数の水素タンク８が横向きに（言い換えると、車幅方向に沿って）配置されている。

【0014】

各水素タンク８には、水素（燃料の一例）が貯留されている。図示は省略するが、各水素タンク８と燃料電池システム７とは、配管（継手を含んでもよい）を介して接続されている。これにより、各水素タンク８の水素は燃料電池システム７へ供給される。

【0015】

燃料電池システム７は、水素タンク８から供給された水素を用いて電力を生成する。図示は省略するが、燃料電池システム７には、燃料電池スタックや補機類（例えば、空気コンプレッサやＤＣ－ＤＣコンバータ等）が含まれている。また、図示は省略するが、トラック１には、燃料電池システム７から供給された電力を用いて駆動するモータが搭載されている。このモータの駆動により、トラック１は走行する。

【0016】

以上が基本的な構成であるが、本実施の形態のトラック１は、図１に示すように、導風板９（ガイド部材の一例）を設けたことを特徴とする。導風板９は、トラック１の車体内を流れる空気流が水素の漏洩リスクが高い部品（例えば、水素タンク８のバルブや、その他の部品間の継ぎ目）を通過するように空気流をガイドする部材である。

【0017】

図１に示す矢印は、トラック１の車体内を流れる空気流の例を示している。空気流は、トラック１が走行している場合では、キャブ２の前面（例えば、フロントグリル等の外気導入口）から取り入れられた走行風であり、トラック１が停車している場合では、ラジエータファン６の動作により発生した風である。

【0018】

図１に示すように、まず、空気流は、燃料電池システム７を通過する。なお、燃料電池システム７は、空気流の流速および流量が大きい位置に設置されている。

【0019】

次に、空気流は、水素タンク室３へ流入する。このとき、空気流は、図１の上図に示すように、水素タンク室３の入口付近に設置された導風板９によって、各水素タンク８のバルブ側へ導かれる。

【0020】

次に、空気流は、図１の下図に示すように、水素タンク室３の下方に設置された２つの導風板９によって、分岐させられ、水素タンク室３の下方から上方へ導かれる。このとき、空気流は、各水素タンク８のバルブを通過する。

【0021】

次に、空気流は、図１の下図に示すように、水素タンク室３の上方に設置された導風板９によって、水素タンク室３の空気排出口（図示略）からトラック１の外部へスムーズに排出されるように導かれる。

【0022】

このように、本実施の形態のトラック１では、導風板９の設置により、車体内を流れる空気流を、水素の漏洩リスクが高い水素タンク８を通過するようにガイドすることができる。これにより、水素タンク８から漏洩した水素を効率良く車外へ排出することができる。また、空気流が整流されるので、走行抵抗の減少を実現することができる。

【0023】

また、本実施の形態のトラック１では、水素の漏洩リスクが高い燃料電池システム７を空気流の流速および流量が大きい位置に設置されている。漏洩した燃料を効率良く車外へ排出することができる。これにより、燃料電池システム７から漏洩した水素を効率良く車外へ排出することができる。

【0024】

上記説明では、水素タンク８が横向きに配置される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。水素タンク８が縦向きに配置される場合について、図２を用いて説明する。図２では、図１と同じ構成要素には同一符号を付している。

【0025】

図２の上図に示すように、燃料電池システム７を通過した後の空気流は、キャブ２と水素タンク８との間に設置された２つの導風板９によって、車幅方向に拡がらないように水素タンク室３へ導かれる。

【0026】

次に、空気流は、図２の下図に示すように、水素タンク室３の下方に設置された導風板９によって、水素タンク室３の下方から上方へ導かれる。

【0027】

次に、空気流は、図２の下図に示すように、水素タンク室３の上方に設置された導風板９によって、各水素タンク８のバルブ側へ導かれるとともに、水素タンク室３の空気排出口（図示略）からトラック１の外部へスムーズに排出されるように導かれる。

【0028】

以上、本実施の形態のトラック１について説明した。

【0029】

なお、本開示は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下、変形例について説明する。

【0030】

［変形例１］
導風板９の形状、設置位置、および設置数は、本実施の形態の説明に限定されない。それらは、空気流が水素の漏洩リスクが高い部品（部分）を通過するように、適宜決定されればよい。

【0031】

［変形例２］
図１、図２において、空気流が車体外へ排出される直前の部分（例えば、空気排出口の近辺。図１、図２に示す点線の楕円参照）に水素センサを有してもよい。導風板９によって、水素が集約されて排出されるので、水素センサによる効率良い検知を実現できるとともに、水素センサの設置数を削減できる。

【0032】

［変形例３］
実施の形態では、空気流の流速および流量が大きい場所に、燃料電池システム７を配置する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、上記場所には、配管継手（水素の漏洩リスクが高い部品の一例）が配置されてもよい。その場合、配管継手において、水素漏洩を抑制するための複雑な部品（例えば、気密性の高いカバー等）を設ける必要がなくなる。

【0033】

［変形例４］
実施の形態では、水素タンク８が箱型の筐体である水素タンク室３に配置される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、複数の水素タンク８は、平台の上に設けられたラック等に配置されてもよい。

【0034】

［変形例５］
実施の形態では、燃料電池自動車がトラックである場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。

【0035】

以下、燃料電池自動車がバスである場合について、図３～図５を用いて説明する。図３～図５は、それぞれ、バス１０における第１～第３の構成例を示す上面図および側面図である。図３～図５において、図１、図２と共通する構成要素には、同一符号を付している。また、図３～図５において、図の左側はバス１０の前方であり、図の右側はバス１０の後方である。また、図３～図５のそれぞれに示す矢印は、バス１０の車体内を流れる空気流の例を示している。

【0036】

まず、図３を用いて、バス１０における第１の構成例について説明する。

【0037】

バス１０は、運転席や客席等が設けられた室内空間１１を有する。この室内空間１１の上方には、バス１０の車長方向に沿って、室外空間１２が設けられている。

【0038】

バス１０の前面の上方には、外気導入口１３が設けられている。この外気導入口１３は、室外空間１２と連通している。

【0039】

室外空間１２には、前方側から順に、複数の水素タンク８、エアコン１４、および燃料電池システム７が設置されている。各水素タンク８は、横向きに設置されている。また、室外空間１２において、エアコン１４および燃料電池システム７それぞれの近傍には、それらをスムーズに通過するように（換言すれば、エアコン１４や燃料電池システム７に衝突して滞留しないように）空気流をガイドする複数の導風板９が設けられている。

【0040】

外気導入口１３から室外空間１２に取り込まれた空気流（例えば、走行風）は、各水素タンク８のバルブを通過した後、エアコン１４および燃料電池システム７それぞれを通過し、室外空間１２の下流側に設けられた空気排出口（図示略）から大気中へ排出される。

【0041】

なお、図３において、空気流が車体外へ排出される直前の部分（例えば、空気排出口の近辺。図３に示す点線の楕円参照）に水素センサを有してもよい。

【0042】

次に、図４を用いて、バス１０における第２の構成例について説明する。図４において、図３と共通する構成要素には、同一符号を付している。

【0043】

本例では、室外空間１２は、室内空間１１の上方と後方にわたって設けられている。上方側の室外空間１２には、複数の水素タンク８が横向きに設置されており、後方側の室外空間１２には、燃料電池システム７が設置されている。また、外気導入口１３は、エアコン１４の後方側において２つ設けられており、上方側の室外空間１２と連通している。

【0044】

また、室外空間１２において、外気導入口１３、水素タンク８、燃料電池システム７それぞれの近傍には、外気導入口１３から取り込まれた空気流を水素タンク８のバルブへ導き、その後、各バルブおよび燃料電池システム７をスムーズに通過するように（換言すれば、水素タンク８や燃料電池システム７に衝突して滞留しないように）空気流をガイドする複数の導風板９が設けられている。

【0045】

外気導入口１３から室外空間１２に取り込まれた空気流（例えば、走行風）は、各水素タンク８のバルブへ導かれ、各バルブを通過した後、燃料電池システム７を通過し、室外空間１２の下流側に設けられた空気排出口（図示略）から大気中へ排出される。

【0046】

なお、図４において、空気流が車体外へ排出される直前の部分（例えば、空気排出口の近辺。図４に示す点線の楕円参照）に水素センサを有してもよい。

【0047】

次に、図５を用いて、バス１０における第３の構成例について説明する。図５において、図３と共通する構成要素には、同一符号を付している。

【0048】

本例では、室外空間１２は、室内空間１１の上方と後方にわたって設けられている。上方側の室外空間１２には、燃料電池システム７が設置されており、後方側の室外空間１２には、複数の水素タンク８が縦向きに設置されている。また、外気導入口１３は、エアコン１４の後方側において２つ設けられており、上方側の室外空間１２と連通している。

【0049】

また、室外空間１２において、外気導入口１３、燃料電池システム７、水素タンク８それぞれの近傍には、外気導入口１３から取り込まれた空気流を燃料電池システム７へ導き、その後、燃料電池システム７および各水素タンク８のバルブをスムーズに通過するように（換言すれば、燃料電池システム７や水素タンク８に衝突して滞留しないように）空気流をガイドする複数の導風板９が設けられている。

【0050】

外気導入口１３から室外空間１２に取り込まれた空気流（例えば、走行風）は、燃料電池システム７へと導かれ、燃料電池システム７を通過した後、各水素タンク８のバルブを通過し、室外空間１２の下流側に設けられた空気排出口（図示略）から大気中へ排出される。

【0051】

なお、図５において、空気流が車体外へ排出される直前の部分（例えば、空気排出口の近辺。図５に示す点線の楕円参照）に水素センサを有してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本開示の燃料電池自動車は、漏洩した燃料の車外への排出に有用である。

【符号の説明】

【0053】

１ トラック
２ キャブ
３ 水素タンク室
４ 荷室
５ 車輪
６ ラジエータファン
７ 燃料電池システム
８ 水素タンク
９ 導風板
１０ バス
１１ 室内空間
１２ 室外空間
１３ 外気導入口
１４ エアコン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】