CN103269891B - 燃料电池车辆的进气装置 - Google Patents

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Abstract

一种燃料电池车辆的进气装置，利用进气管道将作为反应气体的空气供应给收纳在燃料电池壳体中的燃料电池，进气管道包括一对的顶壁、底壁和一对的左侧壁、右侧壁，顶壁随着从燃料电池壳体的前表面向车辆前方延伸而向下弯曲，朝向车辆下方开口的空气导入口形成于顶壁的下端部和底壁的前端部之间。

Description

燃料电池车辆的进气装置
技术领域
本发明涉及一种燃料电池车辆的进气装置，特别是涉及一种旨在稳定燃料电池的空气导入量，并防止水、雪等入侵的燃料电池车辆的进气装置。
背景技术
燃料电池车辆配备有燃料电池作为驱动能源，燃料电池包括多个燃料电池单元堆叠而成的燃料电池堆。作为有效地导入空气并将其作为与氢反应的反应气体供应给燃料电池的燃料电池车辆的进气装置，有如下进气装置：收纳燃料电池的燃料电池壳体，配置于车辆前部，具有朝向车辆前方的燃料电池的空气导入面，进气管道装配于燃料电池壳体的前面部，将导入进气管道的空气作为反应气体供应给燃料电池。
在传统燃料电池车辆的进气装置中，导入外部空气的空气导入口朝向车辆前方，并将从进气管道导入的空气作为反应气体供应给燃料电池，如日本特开2009-37991号所示。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-37991号
发明内容
技术问题
然而，专利文献1所述的进气装置有个问题，即，由于空气导入口朝向车辆前方，车辆行驶时雨水、雪等有可能侵入进气管道。此外，专利文献1所述的进气装置还有个问题，即，由于行驶风容易进入朝向车辆前方的空气导入口，行进速度会影响空气导入量的变化。为了解决这个问题，专利文献1所述的进气装置提供用于导入空气的风扇，通过控制该风扇调整空气导入量。因此，专利文献 1的进气装置的结构复杂。
另外，专利文献1的进气装置具有如下结构：进气管道从燃料电池向车辆前方直线地延伸，位于进气管道的延伸前端的空气导入口在车辆前端开口。因此，在专利文献1所述进气装置中，进气管道具有难以在车辆前后方向变形的形状，且进气管道有可能遭受来自车辆前方的力。因此，进气装置存在一个问题，即，车辆前面碰撞时的冲击力通过进气管道直接作用于燃料电池。
本发明的一个目的是提供一种用于燃料电池车辆的进气装置的结构，其中，通过进气管道将空气作为反应气体供应给燃料电池，该结构便于调整空气导入量，并且能够在车辆前面碰撞时保护燃料电池。
解决问题的方案
本发明提供一种燃料电池车辆的进气装置，其中，收纳燃料电池的燃料电池壳体配置于车辆前部，燃料电池的空气导入面朝向车辆前方，进气管道装配于燃料电池壳体的前表面部，导入进气管道的空气作为反应气体供应给燃料电池，其中进气管道包括顶壁、底壁和左侧壁、右侧壁，顶壁随着从燃料电池壳体的前表面向车辆前方延伸而向下弯曲，朝向车辆下方开口的空气导入口形成于顶壁的下端部和底壁的前端部之间。
发明的效果
由于本发明燃料电池车辆的进气装置具有这样的结构：即进气管道的空气导入口朝向车辆下方开口，因而导入进气管道的空气量不会由于车辆的行驶速度而变化，调整空气导入量很方便。
此外，本发明燃料电池车辆的进气装置能够防止从车辆前部朝向进气管道的水、雪侵入进气管道内。
另外，在本发明燃料电池车辆的进气装置中，由于空气导入口具有在车辆前后方向上容易变形的形状，并且配置在进气管道的前端部，因而来自车辆前方的冲击力很容易使进气管道溃缩。因此，能够提高前面碰撞时的冲击吸收性能，保护燃料电池。
附图说明
图1是燃料电池车辆的前部的右视图。（实施例）
图2是燃料电池车辆的进气装置的右视图。（实施例）
图3是从右前方上侧看燃料电池车辆的进气装置的透视图。（实施例）
图4是从右前方下侧看燃料电池车辆的进气装置的透视图。（实施例）
具体实施方式
根据附图，对本发明实施例说明如下。
图1至图4图示了本发明的实施例。在图1中，附图标记1表示燃料电池车辆，附图标记2表示前保险杠，附图标记3表示前格栅的开口部，附图标记4表示发动机罩，附图标记5表示发动机罩4中的排气开口部，附图标记6表示排气开口部5的盖，附图标记7表示前客舱。在燃料电池车辆1中，收纳燃料电池8的燃料电池壳体9设置在车辆前部的前客舱7中。
如图3和图4所示，燃料电池壳体9包括前表面部10、后表面部11、左侧表面部12、右侧表面部13、上表面部14和下表面部15，具有在前后方向薄、上下方向比左右方向长的大致矩形箱体形状。在燃料电池8中，多个燃料电池单元堆叠并由此形成燃料电池堆。如图2所示，每个燃料电池8以这样的方式安装在燃料电池壳体9内：空气导入面16朝向车辆前方，而空气排出面17朝向车辆后方。
如图1和2所示，在燃料电池车辆1的进气装置18中，进气管道19装配于燃料电池壳体9的前表面部10。进气装置18将导入进气管道19的空气作为反应气体供应给燃料电池8的空气导入面16一侧。此外，在燃料电池壳体9中，排气扇20装配于面对燃料电池8的空气排出面17的后表面部11，覆盖排气扇20的排气管道21在上下方向延伸，装配于燃料电池壳体9。
每个排气管道21在上端具有朝向发动机罩4的排气开口部5开口的排气口22。来自燃料电池8的废气通过排气管道21从发动机罩4 的排气开口部5导向前客舱7外侧，再通过发动机罩4的盖6排向车辆后方。
如图2所示，在燃料电池车辆1的进气装置18中，多个（在本实施方式中2个）燃料电池8安装在燃料电池壳体9中，并在车辆上下方向重叠配置，并且多个（在本实施例中为2个）进气管道19装配于燃料电池壳体9的前表面部10，并在车辆上下方向重叠配置。如图3和4所示，每个进气管道19包括一对的顶壁23、底壁24和一对的左侧壁25、右侧壁26。在每个进气管道19中，顶壁23随着从燃料电池壳体9的前表面部10向车辆前方延伸而向下弯曲，朝向车辆下方开口的空气导入口27形成于顶壁23的下端部和底壁24的前端部之间。进气装置18将从进气管道19的空气导入口27导入的空气从燃料电池壳体9的前表面部10的前表面开口部28供应给燃料电池8的空气导入面16一侧。
由于燃料电池车辆1的进气装置18具有这样的结构，即，进气管道19的空气导入口27朝向车辆下方开口，因而导入进气管道19的空气量不会由于车辆行驶速度而改变，调整空气导入量很方便。
此外，在燃料电池车辆1的进气装置18中，由于从车辆前方流向进气管道19的水、雪不太可能进入朝向车辆下方开口的空气导入口27，因而能够防止水、雪侵入进气管道19。
另外，在燃料电池车辆1的进气装置18中，由于空气导入口27具有在车辆前后方向容易变形的形状，并且配置在进气管道19的前端部，因而来自车辆前方的冲击力很容易使进气管道19溃缩。因此，进气装置18能够提高前面碰撞时的冲击吸收性能，保护燃料电池8。
如图1和2所示，在燃料电池车辆1的进气装置18中，两个进气管道19在燃料电池壳体9的前表面部10在车辆上下方向重叠配置。
因此，进气装置18能够均匀地将空气供应给在车辆上下方向重叠配置的两个燃料电池8的空气导入面16。此外，在进气装置18中，从车辆前方流向进气管道19的空气能够沿在车辆上下方向配置在下方的进气管道19的顶壁23上升，并导向配置在位于下方进气管道19之上的上方进气管道道19的空气导入口27。因此，在进气装置18 中，分别流进上方和下方两个进气管道19的空气量能够变得均匀。
此外，在燃料电池车辆1的进气装置18中，因为有两个分开的进气管道19，所以在车辆前后方向上每个进气管道19的长度能够减小，进气管道19前面的冲击吸收空间S能够增加。因此，进气装置18能够提高前面碰撞时的冲击吸收性能，保护燃料电池8。
如图1和2所示，在燃料电池车辆1的进气装置18中，朝向车辆上方延伸的隔板29与底壁24的前端部连接。隔板29在车辆宽度方向的两个端部与一对的左侧壁25、右侧壁26连接，上端部的位置低于且离开顶壁23。
因此，在进气装置18中，从斜前下方侵入空气导入口27的水撞击隔板29并滴落。由此能够防止水侵入燃料电池壳体9。
如图3和4所示，在燃料电池车辆1的进气装置18中，在散热器30的车辆宽度方向侧方的空间，两个进气管道19上下重叠配置，两个进气管道19的在车辆宽度方向位于散热器侧的上、下侧壁26彼此通过分隔壁31相连。
因此，在进气装置18中，分隔壁31能够防止通过散热器30的热空气流向空气导入口27，防止热空气从空气导入口27侵入进气管道19。
工业上的可利用性
本发明提供了一种结构，能够方便地调整进入燃料电池车辆的燃料电池的空气导入量，在车辆前面碰撞时保护燃料电池，并且不仅适用于燃料电池车辆，也适用于安装有内燃机的车辆的具有从前面进气的冷却进气管道的装置。
附图标记说明
1  燃料电池车辆 
7  前客舱
8  燃料电池
9  燃料电池壳体 
10  前表面部
16  空气导入面
18  进气装置
19  进气管道
20  排气扇
21  排气管道
23  顶壁
24  底壁
25，26  侧壁
27  空气导入口
28  前表面开口部
29  隔板
30  散热器
31  分隔壁

Claims (4)

1.一种燃料电池车辆的进气装置，所述燃料电池车辆具有：配置在车辆前部且具有朝向车辆前方的空气导入面的燃料电池；和收纳所述燃料电池的燃料电池壳体，
所述进气装置包括进气管道，所述进气管道装配于所述燃料电池壳体的前表面部，使得导入所述进气管道的空气作为反应气体供应给所述燃料电池，
其中，所述进气管道包括顶壁、底壁和左侧壁、右侧壁；所述顶壁随着从所述燃料电池壳体的前表面向所述车辆前方延伸而向下弯曲；并且朝向车辆下方开口的空气导入口形成于所述顶壁的下端部和所述底壁的前端部之间。
2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆的进气装置，其中，所述进气装置包括在所述燃料电池壳体的前表面部在车辆上下方向重叠配置的多个所述进气管道。
3.根据权利要求1所述的燃料电池车辆的进气装置，其中，朝着车辆上方延伸的隔板与所述底壁的前端部相连。
4.根据权利要求2所述的燃料电池车辆的进气装置，其中，所述燃料电池车辆还包括散热器；在所述散热器的车辆宽度方向侧方的空间，多个所述进气管道上下重叠配置；多个所述进气管道的位于所述散热器侧的所述侧壁通过分隔壁彼此相连。
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