CN105658460A - 燃料电池用的配管部件和具备该配管部件的燃料电池车辆 - Google Patents

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Abstract

提供一种在搭载燃料电池的移动体中使用的能够抑制起因于燃料电池的排水的不良情况的配管部件。燃料电池车辆1具备作为用于排出燃料电池10的排水和排气的配管部件的排出口管100。排出口管100具有延伸部111、弯曲部112以及开口端部113,在燃料电池车辆1的后方侧以朝向下方开口的方式安装。排出口管100构成为:在安装于燃料电池车辆1时,配置于车辆前方侧的开口端部113的壁部113f的内壁面121从燃料电池车辆1的后方侧朝向前方侧倾斜延伸而到达开口部101。

Description

燃料电池用的配管部件和具备该配管部件的燃料电池车辆
技术领域
本发明涉及燃料电池用的配管部件和具备该配管部件的燃料电池车辆。
背景技术
在固体高分子形燃料电池(以下,简称作“燃料电池”)中,通常,在其发电时生成大量的水分。因而,搭载燃料电池作为驱动力源的燃料电池车辆具备用于将来自燃料电池的排水向车辆外部排出的排水配管。
例如,在专利文献1(日本特开2012-91782号公报)和专利文献2(日本特开2012-91783号公报)中公开了一种用于抑制来自燃料电池车辆的排水因行驶风而向后续车辆飞散的排水配管的构造。在专利文献3(日本特开2009-135006号公报)中公开了一种在使燃料电池的生成水成为雾状而排出的车辆中根据自身车辆和/或后续车辆的状态来变更其排水方向的结构。
发明内容
发明所要解决的问题
在燃料电池车辆中,在其停车期间也会排出因燃料电池的怠速、扫气处理而产生的排水。起因于燃料电池车辆停车期间的排水的积水和/或水花有可能使从车辆下来的搭乘者和/或处于车辆周围的他人产生不快感。另外,在低温环境下,与排水一起作为蒸汽而排出的水分可能会附着于燃料电池车辆的制动块而使该制动块冻结。
根据专利文献1、2的技术,通过积极地利用行驶风等空气流,可有效地抑制燃料电池车辆行驶时的排水的飞散。另外,根据专利文献3的技术,通过适当控制排水的压力、排水方向,可有效地抑制对后续车辆的溅水。然而,专利文献1-3都只不过以抑制燃料电池车辆行驶时的排水的飞散为课题,而关于上述的燃料电池车辆停车期间的排水、蒸汽所引起的不良情况,则没有进行特别的考虑。
这样,关于用于燃料电池车辆中的燃料电池的排水的配管,依然存在改良的余地。除此之外,在以往的燃料电池车辆中,期望排水效率的提高、排水时的静音化、排水配管的小型化、轻量化、简单化、低成本化、节能化、制造的容易化、易用性的提高等。此外,用于燃料电池的排水的配管的改善不限于燃料电池车辆,是搭载燃料电池的移动体共通的课题。
用于解决课题的技术方案
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的发明,能够作为以下的技术方案而实现。
[1]根据本发明的一技术方案,提供一种配管部件,安装于搭载燃料电池移动体,用于排出所述燃料电池的排气和排水。可以是,该配管部件具备开口端部和弯曲配管部。可以是,所述开口端部具有开口部,被配置成所述开口部朝向所述移动体的下方开口。可以是,所述弯曲配管部朝向所述开口端部弯曲,以上游侧位于所述移动体的前后方向或横向上的中央侧的方式相对于所述移动体而配置。可以是,所述开口端部的内壁面中的所述弯曲配管部的弯曲内周侧的内壁面向所述弯曲配管部的上游侧的方向下降倾斜。根据该技术方案的配管部件,能够将从弯曲配管部向开口端部流过来的排水沿着弯曲配管部的弯曲内周侧的内壁面而向朝向移动体的中央的方向引导。因此,能够抑制排水向移动体周围飞散。另外,由于排气沿着该内壁面向移动体的中央侧流出,所以能够通过该排气的流动将由排水形成的积水向移动体的中央侧引导,能够抑制积水从移动体的下方的区域向移动体的外侧扩展。此外,在该技术方案中规定的安装于移动体时的配管部件的配置状态至少在移动体停止期间的排水时成为该配置状态即可,在除此以外的情况下也可以成为不同的配置状态。
[2]上述技术方案的配管部件中,可以是,所述开口端部配置于比所述移动体的前后方向上的中央靠后方侧的位置,所述弯曲配管部以上游侧位于所述移动体的前后方向上的中央侧的方式配置于所述移动体,所述开口端部的内壁面中的所述弯曲配管部的弯曲内周侧的内壁面在所述移动体从所述移动体的后方侧朝向前方侧下降倾斜。根据该技术方案的配管部件,能够抑制排水向移动体的后方飞散。另外,能够抑制排水的积水被从移动体下方的区域向后方引导。
[3]上述技术方案的配管部件中,可以是除了第一内壁面之外还具备第二内壁面,所述第一内壁面是所述开口端部的内壁面中的所述弯曲配管部的弯曲内周侧的内壁面,且是配置于所述移动体的前方侧的内壁面,所述第二内壁面是配置于所述移动体的后方侧的所述开口端部的内壁面,第二内壁面在所述移动体中从所述移动体的前方侧朝向后方侧下降倾斜。根据该技术方案的配管部件,由于与排水一起排出的蒸汽沿着第二内壁面向移动体的后方被引导,所以能够抑制蒸汽附着于比配管部件靠前方侧的部位。
[4]上述技术方案的配管部件中,可以是,取代上述的第二内壁面,而在所述移动体中,具有从所述移动体的前方侧朝向后方侧下降倾斜的第二内壁面。根据该技术方案的配管部件,能够将排气的流动向朝向车辆前方侧的方向汇集,所以能够更切实地将由排水形成的积水向移动体的前方侧引导。
[5]在上述技术方案的配管部件中,可以是,所述开口端部具有形成有所述开口部的开口端面,所述开口端面以在安装于所述移动体时朝向所述移动体的后方侧的方式倾斜。根据该技术方案的配管部件,可抑制配管部件的开口端部的后方侧的部位与移动体下方的地面发生干涉。
[6]根据本发明的其他技术方案,提供一种作为安装有上述配管部件的移动体的燃料电池车辆。根据该燃料电池车辆,可抑制在停车期间排出的燃料电池的排水向车辆的周围飞散。另外,在车辆的下方形成的排水的积水被引导至车辆中央侧的深处的位置。
本发明也能够以配管部件以外的各种形态来实现。例如,本发明能够以燃料电池车辆以外的具备燃料电池的移动体、定置型燃料电池系统等形态来实现。另外,本发明也能够以配管部件的制造方法、制造装置、用于实现这些装置、方法的程序、记录有该程序的记录介质等形态来实现。
附图说明
图1是示出燃料电池车辆的结构的概略图。
图2是用于说明排出口管的结构的概略剖视图。
图3是示出从排出口管排出的排水和蒸汽的样子的示意图。
图4是用于说明由从排出口管排出的排水形成的积水的行为的示意图。
图5是示出比较例的燃料电池车辆的结构的概略图。
图6是示出搭载于燃料电池车辆且使用排出口管的燃料电池系统的一例的概略图。
图7是示出第二实施方式的燃料电池车辆的结构的概略图。
图8是用于说明第三实施方式的排出口管的结构的概略剖视图。
图9是示出第四实施方式的燃料电池车辆的结构的概略图。
图10是示出第五实施方式的燃料电池车辆的结构的概略图。
图11是示出第六实施方式的燃料电池车辆的结构的概略图。
具体实施方式
A.第一实施方式:
图1是示出作为本发明的第一实施方式的燃料电池车辆1的结构的概略图。在图1中,配置于水平地面GD的燃料电池车辆1由表示其外形的轮廓线的单点划线图示。另外,在图1中图示了表示燃料电池车辆1的前后方向(以下,也称作“车辆前后方向”)的箭头LD和表示燃料电池车辆1的上下方向(以下,也称作“车辆上下方向”)的箭头VD。车辆前后方向和车辆上下方向彼此正交。另外,在燃料电池车辆1配置于水平面的情况下,车辆前后方向与该水平面平行,车辆上下方向与重力方向平行。此外,表示车辆前后方向的箭头LD和表示车辆上下方向的箭头VD在图1以外的各图中也适当进行了图示。
燃料电池车辆1具备燃料电池10和排出口管100。燃料电池10是接受作为反应气体的氢和氧的供给来进行发电的固体高分子形燃料电池。燃料电池车辆1利用燃料电池10所发出的电力来行驶。在燃料电池车辆1中,燃料电池10的阳极侧的排水和阴极侧的排水均从共同的配管与排气一起排出。关于燃料电池车辆1中的燃料电池系统的配管结构的详情,将在后面进行叙述。
排出口管100相当于所谓的尾管,是在排出上述的燃料电池10的排水和排气的配管的下流侧端部安装的配管部件。排出口管100在燃料电池车辆1中以朝向地面GD开口的方式安装,将燃料电池10的排气和排水朝向地面GD排出。在本实施方式的燃料电池车辆1中,排出口管100以其开口部101从比后轮RT靠后方的后梁RB的底面向外部露出的方式安装。
通过这样将排出口管100安装于燃料电池车辆1的后方侧,能够确保设置用于减少排气的乱流、噪声的配管路径的空间。在本实施方式中,排出口管100在燃料电池车辆1的车宽方向上的安装位置没有特别的限定。排出口管100可以安装于靠近燃料电池车辆1的某一方的侧面侧的位置,也可以安装于燃料电池车辆1的车宽方向上的中央。
本实施方式的排出口管100的形状构成为,将排水从燃料电池车辆1的后方向前方引导,将与排水一起排出的蒸汽向燃料电池车辆1的后方引导。由此,可抑制由在燃料电池车辆1停车的期间从排出口管100排出的排水、蒸汽引起的不良情况。具体如下。
图2是用于说明排出口管100的结构的概略剖视图。在图2中图示了经过排出口管100的开口部101的中心且与延伸部111的延伸方向平行的切面处的排出口管100的概略截面。排出口管100是弯曲的大致圆筒状的配管部件,具有延伸部111、弯曲部112以及开口端部113。延伸部111是呈大致直线状延伸的部位。
弯曲部112是在延伸部111的下流弯曲的部位,相当于弯曲配管部。开口端部113是弯曲部112的下流的端部部位,具有开口部101。排出口管100以延伸部111与车辆前后方向平行并且弯曲部112朝向下方弯曲的方式安装于燃料电池车辆1。
在开口端部113处,开口部101的周围的壁部形成为其端面存在于同一平面上。以下,将由开口部101的周围的壁部的端面规定的平面称作“开口端面114”。开口端面114优选以如下方式倾斜:在排出口管100安装于燃料电池车辆1时朝向车辆后方,并且,相对于与车辆前后方向平行且车辆上下方向正交的面HS具有角度由此,可抑制在燃料电池车辆1来到了陡的上坡路时等排出口管100的后方侧的端部与地面发生干涉。
除此之外,在开口端部113中,至少配置于燃料电池车辆1的前方侧的弯曲内周侧的第一壁部113f和配置于后方侧的弯曲外周侧的第二壁部113r分别以彼此间的距离越靠下方越大的方式形成。即,在开口端部113处,第一壁部113f朝向延伸部111一侧(弯曲部112的上游侧)弯曲,也就是以向后方侧凸出的方式弯曲,并且,第二壁部113r朝向其相反侧弯曲,也就是以向前方侧凸出的方式弯曲。在开口端部113中,也可以是壁部遍及整周以越靠下方则开口径越大的方式弯曲。
在排出口管100安装于燃料电池车辆1时,第一壁部113f的内壁面121从车辆后方朝向车辆前方倾斜,第二壁部113r的内壁面122从车辆后方朝向车辆前方倾斜。更具体而言,在图2的截面中,第一壁部113f的内壁面121的端部115处的切线TLf相对于与车辆上下方向平行的直线VL在车辆前方具有倾斜角θff>0°)。另外,在图2的截面中,第二壁部113r的内壁面122的端部116处的切线TLr相对于与车辆上下方向平行的直线VL在车辆后方具有倾斜角θrr>0°)。
图3是示出在燃料电池车辆1停车的期间从排出口管100排出的排水DW和蒸汽ST的样子的示意图。在图3中,由与图2同样的概略剖视图图示了安装于燃料电池车辆1的状态的排出口管100,并且示意地图示了从排出口管100流出的排水DW和蒸汽ST。另外,在图3中,与表示车辆上下方向的箭头VD和表示车辆前后方向的箭头LD一起,图示了表示排水DW的流动方向的箭头AW和表示排气的流动方向的箭头AG。
如上所述,在排出口管100中,开口端部113中的弯曲内周侧的第一壁部113f的内壁面121以朝向燃料电池车辆1的前方侧的方式弯曲。来自燃料电池10的排水按照其粘性力而沿着该内壁面121流动,从排出口管100滴落。此时,排水会通过离开排出口管100时的惯性力而朝向更接近车辆中央的车辆前方侧的位置滴落。另外,在如后述的扫气处理等那样流出大量的排气的情况下,受到沿着内壁面121流动的排气的影响而进一步朝向车辆前方侧的位置滴落。因此,在燃料电池车辆1的停车期间,可抑制排水向车辆后方飞散,可抑制燃料电池10的排水溅到位于停车期间的燃料电池车辆1的后方的人和/或物上。
另外,在排出口管100中,弯曲外周侧的第二壁部113r的内壁面122以朝向燃料电池车辆1的后方侧的方式弯曲。因而,从排出口管100排出的排气大多在沿着弯曲内周侧的第一壁部113f的内壁面121的方向上流动。尤其是,在本实施方式的排出口管100中,由于开口端面114以朝向车辆后方的方式倾斜,所以更多的排气在沿着弯曲内周侧的第一壁部113f的内壁面121的方向上流动。因此,从排出口管100排出的蒸汽ST很多被排气向车辆后方引导,可抑制蒸汽ST附着于处于排出口管100的前方的燃料电池车辆1的后轮RT的制动块。由此,可抑制在低温环境下制动块因附着的蒸汽ST而冻结。
图4是用于说明由从排出口管100排出的排水DW形成的积水的行为的示意图。在图4中,由与图3同样的概略剖视图图示了安装于燃料电池车辆1的状态的排出口管100,并且图示了由从排出口管100排出的排水DW在地面GD上形成的积水。另外,在图4中,与表示车辆上下方向的箭头VD和表示车辆前后方向的箭头LD一起,与图3同样地图示表示排气的流动方向的箭头AG。
在本实施方式的燃料电池车辆1中,由从排出口管100排出的排水DW形成的积水形成在排出口管100的第一壁部113f的下方(图3)。因而,该积水通过沿着第一壁部113f的内壁面121的排气的流动而进一步朝向车辆中央侧被引导(图4)。因此,可抑制排水DW的积水从燃料电池车辆1的下方溢出而形成,可抑制排水DW的积水进入从燃料电池车辆1下来的搭乘者和/或处于燃料电池车辆1的后方的他人的视野。由此,可抑制该积水使这些人产生不快感。
图5是示出作为比较例的燃料电池车辆1a的结构的概略图。在图5中用单点划线图示了比较例的燃料电池车辆1a的后方侧的外形轮廓线,并且用实线图示了比较例的排出口管100a。比较例的燃料电池车辆1a除了具有作为比较例的排出口管100a这一点以外,还具有与本实施方式的燃料电池车辆1大致相同的结构。比较例的排出口管100a的结构除了其开口端部113a的壁部保持大致同一开口径而呈直线延伸这一点以外,与本实施方式的排出口管100大致相同。
在比较例的燃料电池车辆1a中,燃料电池10的排水DW沿着构成排出口管100a的开口端部113a的壁部的延伸方向而排出(由虚线箭头图示)。因此,在比较例的燃料电池车辆1a中,排水DW容易向车辆后方飞散。另外,在如后述的扫气处理那样在由排水DW形成了积水之后排出大量的排气的情况下,该积水可能会被该排气向车辆后方引导而扩展至从燃料电池车辆1的下方溢出了的位置。因此,因排水DW的积水而使从燃料电池车辆1下来的搭乘者、处于燃料电池车辆1的后方的他人产生不快感的可能性升高。
图6是示出搭载于燃料电池车辆1且使用上述的排出口管100的燃料电池系统2的一例的概略图。燃料电池系统2执行反应气体相对于燃料电池10的供给和排出。燃料电池系统2具备前述的燃料电池10、阴极气体供给部20、阳极气体供给部30以及排气排水处理部40。此外,燃料电池系统2的各构成部20、30、40由搭载于燃料电池车辆1的控制部(图示省略)控制。控制部由具备主存储装置和中央处理装置的微型计算机构成。
阴极气体供给部20取入外气,将其作为阴极气体而经由阴极气体配管21向燃料电池10的阴极11供给。在阴极气体配管21从上游侧起依次设置有空气压缩机23和开闭阀25。空气压缩机23根据控制部的指令而取入外气,并且将其压缩至预定的压力而向下流侧送出。开闭阀25控制阴极气体相对于阴极11的出入。开闭阀25通常处于关闭状态,在从上游侧流入了预定压力的阴极气体时打开。
阳极气体供给部30将填充于氢罐31的高压氢作为阳极气体而经由阳极气体配管33向燃料电池10的阳极12供给。在阳极气体配管33从上游侧起设置有调节器35、开闭阀37以及氢供给装置39。调节器35和开闭阀37控制氢供给装置39的上游侧的氢的压力。氢供给装置39例如由喷射器构成,将与控制部的指令相应的流量的氢向阳极12供给。
排气排水处理部40将来自燃料电池10的阴极11的排气和排水向燃料电池车辆1的外部排出,使来自阳极12的排气再循环至阳极12并且将来自阳极12的排水向外部排出。排气排水处理部40具备阴极系统41、阳极系统42以及合流排出部43。
阴极系统41具备阴极排气配管411和调压阀412。阴极排气配管411将燃料电池10的阴极11的出口与合流排出部43的合流配管431连接,使阴极11侧的排水和排气流入合流排出部43的合流配管431。调压阀412安装于阴极排气配管411的阴极11的出口附近,用于调整阴极11的背压。
阳极系统42具备阳极排气配管421、调压阀422、气液分离部423、排水配管424、排水阀425、氢循环配管426以及氢循环泵427。阳极排气配管421将燃料电池10的阳极12的出口与气液分离部423的入口连接。调压阀422安装于阳极排气配管421的阳极12的出口附近,用于调整阳极12的背压。
气液分离部423将阳极排气所包含的气体(氢)与水分分离,将气体向氢循环配管426引导,并将水分向排水配管424引导。氢循环配管426连接于阳极气体供给部30的阳极气体配管33,在氢循环配管426的中途安装有氢循环泵427。在气液分离部423中被分离出的氢通过氢循环泵427的驱动力而经由氢循环配管426向阳极气体供给部30的阳极气体配管33送出。
排水配管424与阴极系统41的阴极排气配管411一起连接于合流排出部43的合流配管431,使在气液分离部423中被分离出的阳极12侧的排水流入合流排出部43的合流配管431。排水阀425安装于排水配管424,被控制部控制成在预定的排水定时打开。
合流排出部43具备合流配管431、消音器432以及排出口管100。如上所述,合流配管431连接于阴极系统41的阴极排气配管411和阳极系统42的排水配管424。由此,向合流配管431流入阴极11侧的排水、阴极排气以及阳极12侧的排水。
消音器432设置于合流配管431的中途,减少随着合流配管431内和/或排出口管100中的排气的流动而产生的乱流、噪声。排出口管100安装于合流配管431的下流侧端部,如上所述,将排水和排气向燃料电池车辆1的外部排出。
在此,燃料电池系统2在燃料电池车辆1停车时执行燃料电池10内部的扫气处理。在扫气处理中,在使来自氢罐31的氢的供给停止了的状态下,驱动氢循环泵427,使燃料电池10的阳极12的气体经由氢循环配管426而循环,并且将排水经由气液分离部423向合流配管431排出。另外,在扫气处理中,通过空气压缩机23所输出的压缩空气将阴极11侧的排水向合流配管431排出。
在该扫气处理中,在处理开始后的初始阶段中从排出口管100一次排出了大量的排水之后,在一段时间内(十~数十秒左右),从排出口管100作为排气而排出吹扫气体。在该扫气处理中,容易在燃料电池车辆1的下方由排水DW形成积水。若是本实施方式的排出口管100,则如图4中所说明那样,能够将这样的积水在燃料电池车辆1的下方向更靠车辆中央侧引导,所以可抑制与扫气处理相伴的排水DW的积水所导致的不良情况的发生。
由上可知,若是本实施方式的排出口管100,则其形状构成为:燃料电池10的排水从燃料电池车辆1的后端部朝向前方被引导,并且与排水一起排出的蒸汽向燃料电池车辆1的后方被引导。因此,根据具备排出口管100的本实施方式的燃料电池车辆1,可抑制其停车期间的排水、与该排水相伴的蒸汽所导致的不良情况的发生。
B.第二实施方式:
图7是示出作为本发明的第二实施方式的燃料电池车辆1A的结构的概略图。在图7中与图1同样地图示了燃料电池车辆1A,并且图示了由排水DW形成的积水和表示排气的流动的箭头AG。第二实施方式的燃料电池车辆1A除了排出口管100的安装位置不同这一点以外,具有与第一实施方式的燃料电池车辆1同样的结构。此外,排出口管100的结构与在第一实施方式中说明的结构相同(图2)。
在第二实施方式的燃料电池车辆1A中,排出口管100安装于燃料电池车辆1的后方侧且比后轮RT靠前方侧的位置。若是这样的结构,则可更切实地抑制从排出口管100排出的排水DW向燃料电池车辆1A的后方侧飞散。另外,由于由排水DW形成的积水形成于燃料电池车辆1A的下方的深邃位置,所以可更切实地抑制起因于该积水的不良情况的发生。
C.第三实施方式:
图8是用于说明作为本发明的第三实施方式的燃料电池车辆所使用的排出口管100A的结构的概略剖视图。图8除了开口端部113A中的弯曲外周侧的第二壁部113r的结构不同这一点以外,与图2大致相同。此外,第三实施方式的燃料电池车辆除了取代排出口管100而具备图8的排出口管100A这一点以外,与第一实施方式的燃料电池车辆1的结构大致相同(图1)。
在第三实施方式的排出口管100A中,开口端部113A中的弯曲外周侧的第二壁部113r的内壁面122A与弯曲内周侧的第一壁部113f的内壁面121同样地向朝向延伸部111的方向(朝向弯曲部112的上游侧的方向)弯曲,也就是说,以向后方侧凸出的方式弯曲。由此,在排出口管100A安装于燃料电池车辆时,弯曲外周侧的第二壁部113r的内壁面122A会从车辆后方朝向前方倾斜。并且,在图8的截面中,第二壁部113r的内壁面122A的端部116处的切线TLr相对于与车辆上下方向平行的直线VL在车辆前方具有倾斜角θr(θr>0°)。
通过具有这样的结构,在第三实施方式的排出口管100A中,排出的排气的流动方向被规定成从燃料电池车辆的后方朝向前方的方向。因此,从排出口管100A排出的排水DW通过该排气的流动而向燃料电池车辆的前方被引导,可抑制排水DW向燃料电池车辆后方的飞散、排水DW的积水向燃料电池车辆后方的扩散/移动。
D.第四实施方式:
图9是示出作为本发明的第四实施方式的燃料电池车辆1B的结构的概略图。在图9中由单点划线图示了沿着车辆上下方向观察时的燃料电池车辆1B的外周轮廓线和轮胎的位置,第四实施方式的排出口管100B在其安装位置由实线图示。在图9中,除了表示车辆前后方向的箭头LD之外,还图示了表示燃料电池车辆1的左右方向(以下,也称作“车辆左右方向”)的箭头HD。车辆左右方向相当于燃料电池车辆1的横向,与车辆前后方向和车辆上下方向正交。
在此,将作为燃料电池车辆1B的车辆前后方向的中心且作为车辆左右方向的中心的点称作“车辆中心点CP”。在图9中图示了连结车辆中心点CP和排出口管100B的开口部101的中心OC的虚线,且图示了表示从该中心OC朝向车辆中心点CP的方向(以下,也称作“排水引导方向”)的箭头CD。
第四实施方式的排出口管100B在燃料电池车辆1B中安装于与第一实施方式的排出口管100同样的位置。第四实施方式的排出口管100B以在比后轮RT靠后方的位置处开口部从后梁RB的底面朝向下方开口的方式安装于燃料电池车辆1B。此外,第四实施方式的排出口管100B安装于从车辆左右方向上的中心偏离的位置。
第四实施方式的排出口管100B除了开口端部113的壁部的形状不同这一点以外,具有与第一实施方式的排出口管100同样的结构。在第四实施方式的排出口管100B中,开口端部113B的弯曲内周侧的第一壁部113f向排水引导方向弯曲,并且弯曲外周侧的第二壁部113r向相反方向弯曲。因而,开口部101的形状为大致椭圆形状,其长轴方向与排水引导方向大致一致。
由此,在第四实施方式的排出口管100B中,在包括车辆中心点CP和开口部101的中心OC且与车辆上下方向平行的截面中,开口端部113中的第一和第二壁部113f、113r成为了以下那样的结构。在该截面中,弯曲内周侧的第一壁部113f的内壁面121的端部117处的切线TLA相对于与车辆上下方向平行的直线VL在车辆中心方向上具有角度θAA>0°)。另外,在该切面中,第二壁部113r的内壁面122的端部118处的切线TLB相对于与车辆上下方向平行的直线VL在车辆中心方向上具有角度θBB>0°)。
通过具有上述结构,在第四实施方式的排出口管100B中,能够将排水向朝向车辆中心点CP的排水引导方向引导,并且能够将与排水一起排出的蒸汽向相反方向引导。因此,根据第四实施方式的具备排出口管100B的燃料电池车辆1B,能够更切实地抑制起因于停车时的排水的不良情况的发生。
E.第五实施方式:
图10是示出作为本发明的第五实施方式的燃料电池车辆1C的结构的概略图。在图10中由单点划线图示了沿着车辆上下方向观察时的燃料电池车辆1C的外周轮廓线,排出口管100由实线图示。另外,在图10中与图9同样地图示了车辆中心点CP。
第五实施方式的燃料电池车辆1C除了排出口管100的安装位置和安装方向不同这一点以外,具有与第一实施方式的燃料电池车辆1大致相同的结构。排出口管100与在第一实施方式中说明的相同,形成为第一和第二壁部113f、113r彼此之间的距离朝向下方而变大(图2)。
在第五实施方式的燃料电池车辆1C中,排出口管100在比车辆中心点CP靠前方侧的位置以车辆后方侧成为上游侧且车辆前方侧成为下流侧的方向安装。因此,在第五实施方式的燃料电池车辆1C中,排出口管100的第一壁部113f的内壁面121朝向车辆后方侧下降倾斜,第二壁部113r的内壁面122朝向车辆前方下降倾斜。
根据第五实施方式的燃料电池车辆1C,从排出口管100排出的排水在车辆下方向车辆中央侧被引导。因此,能够抑制从排出口管100排出的排水向车辆前方飞散和/或该排水的积水从燃料电池车辆1C的下方的区域溢出而形成。此外,在第五实施方式的燃料电池车辆1C中,通过将排出口管100安装于比前轮FT靠前方的位置,能够抑制蒸汽向前轮FT的制动块的附着。
F.第六实施方式:
图11是示出作为本发明的第六实施方式的燃料电池车辆1D的结构的与图10同样的概略图。第六实施方式的燃料电池车辆1D除了排出口管100的安装位置和安装方向不同这一点以外,具有与第五实施方式的燃料电池车辆1C大致相同的结构。
在第六实施方式的燃料电池车辆1D中,排出口管100以第一壁部113f在车辆左右方向上位于车辆中心点CP侧、第二壁部113r在车辆左右方向上位于车辆中心点CP的相反侧的方式安装。由此,从排出口管100排出的排水向车辆中心点CP侧被引导,可抑制该排水向车辆侧方飞散和/或该排水的积水从车辆下方的区域溢出而形成。
在第六实施方式的燃料电池车辆1D中,车辆前后方向上的排出口管100的安装位置没有特别的限定。但是,排出口管100优选安装于与前轮FT和后轮RT在车辆前后方向上偏置的位置。由此,可抑制从排出口管100排出的蒸汽附着于前轮FT或后轮RT的制动块。
G.变形例:
G1.变形例1:
在上述各实施方式中,排出口管100、100A、100B安装于燃料电池车辆。与此相对,各排出口管100、100A、100B也可以安装于燃料电池车辆以外的移动体。各排出口管100、100A、100B也可以安装于搭载燃料电池且沿着地面移动的移动体(例如,气垫船等)。另外,不限于移动体,各排出口管100、100A、100B也可以在定置型的燃料电池中被用作用于规定排水的移动方向的排水口。例如,各排出口管100、100A、100B也可以在定置型的燃料电池中以将排水向燃料电池本体的下方的中央侧的位置引导的方式安装。
G2.变形例2:
在上述实施方式中,排出口管100排出燃料电池10的阴极11侧和阳极12侧的双方的排水。与此相对,排出口管100也可以排出燃料电池10的阴极11侧和阳极12侧中的仅至少一方的排水。
G3.变形例3:
在上述各实施方式中,排出口管100、100A、100B以延伸部111与车辆前后方向平行的方式安装于燃料电池车辆。与此相对,排出口管100、100A、100B也可以以延伸部111成为与车辆前后方向相交的方向的方式安装于燃料电池车辆。排出口管100、100A、100B只要被配置成弯曲部112的上游侧位于车辆前后方向或车辆左右方向上的中央侧即可,也可以配置成延伸部111相对于车辆前后方向在上下方向和/或水平方向上具有倾斜角。
G4.变形例4:
在上述各实施方式中,开口端部113的第一和第二壁部113f、113r的内壁面121、122形成为朝向车辆前方或车辆后方弯曲。与此相对,各内壁面121、122也可以形成为不朝向车辆前方或车辆后方弯曲而呈直线延伸。
G5.变形例5:
在上述各实施方式中,排出口管100、100A、100B的开口端面114形成为朝向车辆后方侧。与此相对,各排出口管100、100A、100B的开口端面114也可以形成为与车辆前后方向平行。另外,各排出口管100、100A、100B的开口端面114还可以形成为朝向车辆前方,还可以形成为朝向车辆的侧面方向。
G6.变形例6:
在上述实施方式中,排出口管100、100A、100B固定安装于燃料电池车辆。与此相对,各排出口管100、100A、100B例如也可以以配置角度能够任意变更的方式安装于燃料电池车辆。更具体而言,各排出口管100、100A、100B也可以以通过使用由致动器等驱动机构弯曲的可挠性的配管接头作为关节部来变更其配置角度的方式安装。各排出口管100、100A、100B至少在燃料电池车辆停车期间的排水时成为上述各实施方式中说明的安装状态即可。
G7.变形例7:
在上述第四实施方式~第六实施方式中,排出口管100、100B的开口端部113、113B中的弯曲部112的弯曲外周侧的内壁面构成为向与弯曲部112的上游侧相反的方向下降倾斜。与此相对,排出口管100、100B的开口端部113、113B中的弯曲部112的弯曲外周侧的内壁面也可以如第三实施方式的排出口管100A那样,构成为朝向弯曲部112的上游侧的方向下降倾斜。
本发明不限于上述的实施方式、实施例、变形例,能够在不脱离其主旨的范围内以各种结构来实现。例如,与发明内容一栏所记载的各技术方案中的技术特征对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征,也可以为了解决上述课题的一部分或全部或者为了达成上述效果的一部分或全部而适当进行替换、组合。另外,若该技术特征在本说明书中没有作为必需的特征而说明,则能够适当删除。
标号说明
标号说明
1、1A、1B、1a…燃料电池车辆
2…燃料电池系统
10…燃料电池
11…阴极
12…阳极
20…阴极气体供给部
21…阴极气体配管
23…空气压缩机
25…开闭阀
30…阳极气体供给部
31…氢罐
33…阳极气体配管
35…调节器
37…开闭阀
39…氢供给装置
40…排气排水处理部
41…阴极系统
411…阴极排气配管
412…调压阀
42…阳极系统
421…阳极排气配管
422…调压阀
423…气液分离部
424…排水配管
425…排水阀
426…氢循环配管
427…氢循环泵
43…合流排出部
431…合流配管
432…消音器
100、100A、100B、100a…排出口管
101…开口部
111…延伸部
112…弯曲部
113、113A、113B、113a…开口端部
113f…第一壁部
113r…第二壁部
114…开口端面
121、122、122A…内壁面
115、116、117、118…端部
DW…排水
GD…地面
RB…后梁
RT…后轮
ST…蒸汽。

Claims (6)

1.一种配管部件,安装于搭载燃料电池的移动体,用于排出所述燃料电池的排气和排水,其中,
所述配管部件具备:
开口端部,具有开口部,配置成所述开口部朝向所述移动体的下方开口;和
弯曲配管部,朝向所述开口端部弯曲,以上游侧位于所述移动体的前后方向或横向上的中央侧的方式相对于所述移动体而配置,
所述开口端部的内壁面中的所述弯曲配管部的弯曲内周侧的内壁面向所述弯曲配管部的上游侧的方向下降倾斜。
2.根据权利要求1所述的配管部件,其中,
所述开口端部配置于比所述移动体的前后方向上的中央靠后方侧的位置,
所述弯曲配管部以上游侧位于所述移动体的前后方向上的中央侧的方式配置于所述移动体,
所述开口端部的内壁面的内壁面中的所述弯曲配管部的弯曲内周侧的内壁面在所述移动体从所述移动体的后方侧朝向前方侧下降倾斜。
3.根据权利要求2所述的配管部件,其中,
所述开口端部的内壁面中的所述弯曲配管部的弯曲内周侧的内壁面是配置于所述移动体的前方侧的第一内壁面,
所述开口端部的第二内壁面配置于所述移动体的后方侧,在所述移动体从所述移动体的前方侧朝向后方侧下降倾斜。
4.根据权利要求2所述的配管部件,其中,
所述开口端部的内壁面中的所述弯曲配管部的弯曲内周侧的内壁面是配置于所述移动体的前方侧的第一内壁面,
所述开口端部的第二内壁面配置于所述移动体的后方侧,在所述移动体从所述移动体的后方侧朝向前方侧下降倾斜。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的配管部件,其中,
所述开口端部具有形成有所述开口部的开口端面,
所述开口端面以在所述配管部件安装于所述移动体时朝向所述移动体的后方侧的方式倾斜。
6.一种燃料电池车辆,搭载燃料电池,其中,
所述燃料电池车辆是安装有权利要求1~5中任一项所述的配管部件的所述移动体。
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