CN105691188B - 燃料电池搭载车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够通过简单的结构尽可能地阻止从燃料电池泄漏的氢被导入到前室以外的空间的燃料电池搭载车辆。燃料电池电动机动车(10)具备使前室(18)开闭的盖罩(20)，所述盖罩(20)通过将外板构件(66a)与内板构件(66b)接合而成。在外板构件(66a)与内板构件(66b)之间，形成有从前室(18)向前围上盖板(42)延伸的内部通路(68)。在内部通路(68)中配设有遮蔽构件，所述遮蔽构件切断氢在前室(18)与前围上盖板(42)之间的流通。

Description

燃料电池搭载车辆
技术领域
本发明涉及一种燃料电池搭载车辆，其将燃料电池配置在前室内，并且在所述前室上从该前室气密地遮蔽而配置前围上盖板。
背景技术
一般而言，固体高分子型燃料电池采用由高分子离子交换膜形成的固体高分子电解质膜。燃料电池具备在固体高分子电解质膜的一侧配设有阳极电极且在所述固体高分子电解质膜的另一侧配设有阴极电极的电解质膜-电极结构体(MEA)。阳极电极及阴极电极分别具有催化剂层(电极催化剂层)和气体扩散层(多孔质碳)。
通过隔板(双向板)夹持电解质膜-电极结构体而构成燃料电池。该燃料电池通过层叠规定的数量，从而例如作为车载用燃料电池组使用。
在车载用燃料电池组中，已知有在车辆的前室(电动机室)配置燃料电池的结构。例如，在专利文献1公开的燃料电池机动车中，将搭载作为机动车的驱动源的燃料电池系统的封闭空间配置在乘客室的前方。并且，该燃料电池机动车的特征在于，设置第一开口部和第二开口部中的至少一方，该第一开口部设置在封闭空间的上部，该第二开口部设置在行驶时产生负压的位置，且将从燃料电池系统泄漏的氢向封闭空间内排出。
由此，在封闭空间的上部设置开口部的情况下，尤其在车辆停止状态下，能够使在封闭空间内从燃料电池系统漏出的氢可靠地向车外换气。另外，在将开口部设置在负压的产生位置的情况下，能够在行驶时将从燃料电池系统泄漏的氢从封闭空间排出。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2004-40950号公报
发明要解决的课题
然而，在上述的燃料电池机动车中，在作为封闭空间的车辆的前室上设有使该封闭空间开闭的盖罩。盖罩通常通过将外板构件(产品表面材料)与内板构件接合而成，且在内部形成有空间。
此时，在内板构件上形成有在冲压等加工作业时作为定位而使用的多个孔部、用于实现轻量化的多个孔部(开口部)等。因此，盖罩的内部空间有时会使前室与其他空间、例如前围上盖板连通。因此，泄漏到前室内的氢可能通过内部空间而从前围上盖板被空调单元的外部气体导入口吸引，从而所述氢会进入驾驶室内。
发明内容
本发明用于解决此种问题，其目的在于提供一种能够通过简单的结构尽可能地阻止从燃料电池泄漏的氢被导入到前室以外的空间的燃料电池搭载车辆。
用于解决课题的方案
本发明涉及一种燃料电池搭载车辆，其将燃料电池配置在形成于前围板前方的前室中，并且在所述前室配置有前围上盖板，所述前围上盖板借助密封部而被从该前室气密地遮蔽。
燃料电池搭载车辆具备使前室开闭的盖罩，所述盖罩通过将外板构件与内板构件接合而成。在外板构件与内板构件之间，形成有横跨密封部而从前室延伸至前围上盖板的内部通路。而且，在内部通路中配设有遮蔽构件，所述遮蔽构件切断流体在前室与前围上盖板之间的流通。
另外，在该燃料电池搭载车辆中，优选遮蔽构件为对在内板构件上形成的孔部进行密闭的密闭构件。
并且，在该燃料电池搭载车辆中，优选密闭构件将内板构件的向前室内开口的孔部或向前围上盖板开口的孔部堵塞。
另外，在该燃料电池搭载车辆中，优选密闭构件为粘合带、橡胶密封件、密封环或密封粘接剂中的任一个。
另外，在该燃料电池搭载车辆中，优选遮蔽构件为在内板构件与外板构件之间设置的遮蔽板。
并且，在该燃料电池搭载车辆中，优选遮蔽构件为在内板构件与外板构件之间设置的填充剂。
发明效果
根据本发明，在构成盖罩的外板构件与内板构件之间形成的内部通路中配设有遮蔽构件，该遮蔽构件切断流体在前室与前围上盖板之间的流通。因此，在氢从配置于前室的燃料电池泄漏时，能够可靠地阻止该氢在盖罩的内部通路中流通而向前围上盖板导入的情况。
因此，不会从例如在前围上盖板上开口的空调单元的外部气体导入口吸引氢。由此，能够通过简单的结构，尽可能地阻止从燃料电池泄漏的氢被空调单元吸引而向驾驶室内导入的情况。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的燃料电池电动机动车的局部简要侧视图。
图2是所述燃料电池电动机动车的局部简要俯视图。
图3是所述燃料电池电动机动车的局部简要立体说明图。
图4是构成所述燃料电池电动机动车的盖罩的内板构件侧的说明图。
图5是在所述盖罩上设置的密封类的立体说明图。
图6是在所述盖罩上设置的密封环的立体说明图。
图7是构成本发明的第二实施方式的燃料电池电动机动车的盖罩的主要部分剖视说明图。
图8是构成本发明的第三实施方式的燃料电池电动机动车的盖罩的主要部分剖视说明图。
符号说明：
10…燃料电池电动机动车 12…机动车车身
14…前围板 15…驾驶室
16…前玻璃 18…前室
20、20a、20b…盖罩 22…主车架
24…空调单元 26…燃料电池单元
42…前围上盖板 49…密封构件
54…发电单体 66a…外板构件
66b…内板构件 68…内部通路
68a、68b…空间区域 70a、70b…孔部
72a～72c…密闭构件 80…遮蔽板
82…填充剂
具体实施方式
如图1～图3所示，本发明的第一实施方式的燃料电池电动机动车(燃料电池搭载车辆)10具备机动车车身12。
机动车车身12通过前围板14及前玻璃16形成驾驶室15，并且在所述前围板14的前方形成有前室(电动机室)18。在前围板14的上方前端配置有前玻璃16的前端部16a。前室18通过盖罩(hood)20而向外部开闭自如。
机动车车身12具备主车架22，该主车架22沿车长方向(箭头A方向)延伸而配置到前室18内的前端，并且在车宽方向(在图2及图3中，箭头B方向)上连结。如图1所示，在主车架22上接合有副车架23。在主车架22上安装有空调单元24及燃料电池单元26。
在副车架23上安装有驱动电动机28及转向齿轮箱30。驱动电动机28与左右两侧的车轴32L、32R连结，并且在各车轴32L、32R上装配有车轮34L、34R。在各车轴32L、32R上连结有转向齿轮箱30。
如图1及图3所示，在前围板14的上方前端形成有用于使从前玻璃16流下的雨水通过的沿车宽方向延伸的通气孔40。在前玻璃16的前端部16a的下方配置有排水用的前围上盖板(cowl top)42。前围上盖板42沿车宽方向延伸，并且其车宽方向两端固定于机动车车身12。
前围上盖板42在内部具有排水通路44，所述排水通路44沿着前玻璃16的下方而沿车宽方向延伸。如图2所示，在前围上盖板42的车宽方向两端侧分别形成有排水孔46L、46R。在排水孔46L、46R上连接有放泄配管48L、48R的入口端部。放泄配管48L、48R的出口端部朝向前室18的外部开口。
前围上盖板42在前室18侧的端部壁板42a上设有密封构件49。密封构件49围绕端部壁板42a的上部侧，并且与盖罩20的内表面抵接，构成将前围上盖板42从前室18的内部空间气密地遮蔽的密封部。
在前围上盖板42内，例如与排水孔46R接近而开设有空调单元24的外部气体导入口50。外部气体导入口50在比排水孔46L、46R靠上方位置开口。空调单元24配置在前围上盖板42的下方，并且鼓风口52与前围板14连接，并向驾驶室15开口(参照图1)。
如图2所示，燃料电池单元26具备将多个发电单体54沿车宽方向(箭头B方向)层叠而成的燃料电池组56。需要说明的是，在燃料电池单元26中，层叠方向也可以是重力方向。
虽未图示，但发电单体54通过一对隔板夹持电解质膜-电极结构体(MEA)而构成。在发电单体54的层叠方向两端配置有接线板58a、58b、绝缘板60a、60b及端板62a、62b。
在端板62a、62b上固定有截面L字状的角构件64a、64b的一端。角构件64a、64b的另一端固定于主车架22，从而将燃料电池单元26安装于所述主车架22。
如图1所示，盖罩20通过将外板构件(产品表面材料)66a与内板构件66b接合而成。内板构件66b也可以由多张板构成。在外板构件66a与内板构件66b之间，形成有横跨密封构件49而从前室18延伸至前围上盖板42的内部通路68。密封构件49与内板构件66b抵接，由此将前室18与前围上盖板42之间气密地遮蔽。
在内部通路68中配设有遮蔽构件，该遮蔽构件切断作为燃料气体的氢气(流体)在前室18与前围上盖板42之间的流通。具体而言，如图1及图4所示，在内板构件66b上形成有在冲压等加工作业时作为定位而使用的多个孔部70a、70b。
如图1所示，孔部70a表示向前室18开口的孔部，孔部70b表示向前围上盖板42开口的孔部。孔部70a、70b的开口截面设定为圆形状、椭圆形状、狭缝状或多边形形状等各种形状。
在第一实施方式中，在向前围上盖板42开口的所有孔部70b上设有作为遮蔽构件的密闭构件72a，来对所述孔部70b进行密闭。如图1及图4所示，密闭构件72a为粘合带或密封件，将孔部70b堵塞，从而将所述孔部70b与前围上盖板42气密地遮蔽。
如图5所示，遮蔽构件也可以代替密闭构件72a而具备由作为密封类的密封粘接剂(日语：シ一テント接着剤)形成的密闭构件72b，通过所述密闭构件72b来填埋孔部70b。
如图6所示，遮蔽构件也可以代替密闭构件72a而具备由密封环构成的密闭构件72c，通过所述密闭构件72c来闭塞孔部70b。
需要说明的是，在第一实施方式中，在向前围上盖板42开口的所有孔部70b上设有遮蔽构件，但也可以取代于此，而在向前室18开口的所有孔部70a上设置所述遮蔽构件。另外，还可以在孔部70a、70b这双方上设置遮蔽构件。
以下，对这样构成的燃料电池电动机动车10的动作进行说明。
如图2所示，在燃料电池单元26中，作为燃料气体而供给氢气，并且作为氧化剂气体而供给空气。由此，通过各发电单体54进行发电，来自燃料电池单元26的输出电力例如向驱动电动机28输送。因此，燃料电池电动机动车10能够在驱动电动机28的旋转作用下行驶。
在该情况下，在第一实施方式中，在构成盖罩20的外板构件66a与内板构件66b之间形成的内部通路68中配设有遮蔽构件，该遮蔽构件切断氢在前室18与前围上盖板42之间的流通。
具体而言，如图1及图4所示，在向前围上盖板42开口的所有孔部70b上设有作为遮蔽构件的密闭构件72a，来将所述孔部70b密闭。在此，如图1所示，在氢从配置于前室18的燃料电池单元26泄漏时，该氢有时会通过孔部70a而导入到盖罩20的内部通路68中。此时，由于孔部70b由密闭构件72a闭塞，因此能够可靠地阻止在内部通路68中流通的氢向前围上盖板42导入的情况。
因此，不会从在前围上盖板42内开口的空调单元24的外部气体导入口50吸引氢。由此可得到如下效果：能够通过简单的结构，尽可能地阻止从燃料电池单元26泄漏的氢被空调单元24吸引而导入到驾驶室15内的情况。
另一方面，当代替在孔部70b上设置遮蔽构件的结构而在向前室18开口的所有孔部70a上设置所述遮蔽构件时，从燃料电池单元26泄漏的氢不会导入到盖罩20的内部通路68中。因此，能够尽可能地抑制前室18内的泄漏氢在盖罩20的内部通路68中流通而导入到前围上盖板42内的情况，从而能够阻止向驾驶室15内导入氢的情况。
图7是构成本发明的第二实施方式的燃料电池电动机动车(燃料电池搭载车辆)的盖罩20a的主要部分剖视说明图。需要说明的是，对与构成第一实施方式的燃料电池电动机动车10的盖罩20相同的构成要素，标注相同的符号并省略其详细的说明。另外，在以下说明的第三实施方式中，也同样省略其详细的说明。
盖罩20a通过将外板构件66a与内板构件66b接合而成，并且在所述外板构件66a与所述内板构件66b之间形成有内部通路68。在内部通路68中配置有作为遮蔽构件的遮蔽板80。遮蔽板80将内部通路68气密地切断出孔部70a所连通的第一空间区域68a、和孔部70b所连通的第二空间区域68b。
在这样构成的第二实施方式中，即使泄漏到前室18内的氢通过孔部70a而向盖罩20a的第一空间区域68a导入，也会被遮蔽板80阻止而不会向第二空间区域68b流入。因此，能够可靠地阻止在内部通路68中流通的氢导入到前围上盖板42的情况等，能够得到与上述的第一实施方式同样的效果。
图8是构成本发明的第三实施方式的燃料电池电动机动车(燃料电池搭载车辆)的盖罩20b的主要部分剖视说明图。
盖罩20b通过将外板构件66a与内板构件66b接合而成，并且在所述外板构件66a与所述内板构件66b之间形成有内部通路68。在内部通路68中配置有作为遮蔽构件的填充剂82。填充剂82将内部通路68气密地切断出孔部70a所连通的第一空间区域68a、和孔部70b所连通的第二空间区域68b。
在这样构成的第三实施方式中，与上述的第二实施方式同样地构成。从而，第三实施方式能够得到与上述的第一及第二实施方式同样的效果。

Claims (2)

1.一种燃料电池搭载车辆，其将燃料电池配置在形成于前围板前方的前室中，并且在所述前室配置有前围上盖板，所述前围上盖板借助密封部而被从该前室气密地遮蔽，所述燃料电池搭载车辆的特征在于，
所述燃料电池搭载车辆具备使所述前室开闭的盖罩，
所述盖罩通过将外板构件与内板构件接合而成，
并且，在所述外板构件与所述内板构件之间形成有内部通路，该内部通路横跨所述密封部而从所述前室延伸至所述前围上盖板，
在所述内部通路中配设有遮蔽构件，所述遮蔽构件切断流体在所述前室与所述前围上盖板之间的流通，
所述遮蔽构件为在所述内板构件与所述外板构件之间设置的遮蔽板，
所述遮蔽板在比所述内板构件的向所述前围上盖板开口的孔部靠前方的位置设置于所述内板构件的向所述前室内开口的孔部与所述内板构件的向所述前围上盖板开口的所述孔部之间。
2.一种燃料电池搭载车辆，其将燃料电池配置在形成于前围板前方的前室中，并且在所述前室配置有前围上盖板，所述前围上盖板借助密封部而被从该前室气密地遮蔽，所述燃料电池搭载车辆的特征在于，
所述燃料电池搭载车辆具备使所述前室开闭的盖罩，
所述盖罩通过将外板构件与内板构件接合而成，
并且，在所述外板构件与所述内板构件之间形成有内部通路，该内部通路横跨所述密封部而从所述前室延伸至所述前围上盖板，
在所述内部通路中配设有遮蔽构件，所述遮蔽构件切断流体在所述前室与所述前围上盖板之间的流通，
所述遮蔽构件为在所述内板构件与所述外板构件之间设置的填充剂，
所述填充剂在比所述内板构件的向所述前围上盖板开口的孔部靠前方的位置设置于所述内板构件的向所述前室内开口的孔部与所述内板构件的向所述前围上盖板开口的所述孔部之间。
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