CN109037732A - 燃料电池车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料电池车辆，燃料电池车辆在前舱内具备：氢泵(20)，设置于供给燃料气体的配管；以及气液分离器(30)，连结于所述氢泵，从在所述配管中流动的所述燃料气体除去水分，该气液分离器的行进方向后方侧的端部相比所述氢泵的行进方向后方侧的端部而配置于后方。在从铅垂方向观察所述燃料电池车辆时，将所述氢泵与所述气液分离器连结的连结部(31)的重心(CGLS)相比所述氢泵的重心(CHP)，在所述燃料电池车辆的宽度方向上错开。

Description

燃料电池车辆
关联申请的相互参照
本申请主张基于在2017年6月8日提出申请的申请号2017－113276号的日本专利申请的优先权，通过参照将其全部公开并入到本申请中。
技术领域
本发明涉及一种搭载燃料电池的燃料电池车辆。
背景技术
作为搭载燃料电池的燃料电池车辆，公知了一种作为供给到燃料电池的燃料气体而使用氢气的燃料电池车辆(例如，日本特开2015－231319号公报)。
在这样的燃料电池车辆中，例如在将氢气供给到燃料电池的阳极的配管处设置氢泵。氢泵一般来说在刚性较高的例如金属制的壳体内收容有重量较大的电动机以及转子，可以说是高强度部件。因此，当在燃料电池车辆中将氢泵配置于前舱内的情况下，当在车辆发生碰撞时车辆的前方部分发生变形时，有可能氢泵碰撞到对前舱的后方进行区划的前围板，而使前围板变形。因此，在将氢泵配置于前舱内的燃料电池车辆中，期望抑制车辆的碰撞时的前围板的变形。
发明内容
用于解决问题的手段
本发明是为了解决上述问题而完成的，能够作为以下方式而实现。
(1)根据本发明的一个方式，提供一种搭载燃料电池的燃料电池车辆。该燃料电池车辆在与车厢之间通过前围板区划开的前舱内，具备：氢泵，设置于对所述燃料电池的阳极供给包含氢的燃料气体的配管；以及气液分离器，连结于所述氢泵，从在所述配管中流动的所述燃料气体除去水分，该气液分离器的所述燃料电池车辆的行进方向后方侧的端部相比所述氢泵的所述行进方向后方侧的端部而配置于后方，在从铅垂方向观察所述燃料电池车辆时，将所述氢泵与所述气液分离器连结的连结部的重心相比所述氢泵的重心，在所述燃料电池车辆的宽度方向上错开地配置。
根据该方式的燃料电池车辆，在将氢泵配置于前舱内的情况下，在车辆发生碰撞时，能够变更氢泵向行进方向后方移动的轨道，抑制由于氢泵碰撞到前围板而引起的前围板的变形。
(2)在上述方式的燃料电池车辆中，也可以设为所述氢泵配置成在从铅垂方向观察所述燃料电池车辆时，该氢泵的电动机的旋转轴相对于所述行进方向倾斜，将所述连结部的重心与所述氢泵的重心连接的直线在从铅垂方向观察所述燃料电池车辆时，相对于所述行进方向而向与所述电动机的旋转轴相同的方向倾斜。根据该方式的燃料电池车辆，能够提高在车辆发生碰撞时变更氢泵向行进方向后方移动的轨道的效果，进一步提高抑制由于氢泵碰撞到前围板而引起的前围板的变形的效果。
(3)在上述方式的燃料电池车辆中，也可以设为所述连结部的重心在从铅垂方向观察所述燃料电池车辆时，相对于所述燃料电池车辆的与行进方向平行的中心线，存在于与所述氢泵的重心相同的一侧，所述连结部的重心比所述氢泵的重心更加远离所述中心线。根据该方式的燃料电池车辆，当在车辆发生碰撞时变更氢泵向行进方向后方移动的轨道时，氢泵容易向从燃料电池车辆的中心线远离的方向移动。因此，更加容易确保氢泵的移动目标的空间，能够提高抑制氢泵碰撞到前围板的效果。
(4)在上述方式的燃料电池车辆中，也可以设为所述连结部具备将所述氢泵与所述气液分离器连结的多个连结部位，所述连结部的重心是在从铅垂方向观察所述燃料电池车辆时将所述多个连结部位连接的图形的重心。根据该方式的燃料电池车辆，能够确保将气液分离器连结到氢泵的强度而提高连结的稳定性，并且抑制由于氢泵碰撞到前围板而引起的前围板的变形。
(5)在上述方式的燃料电池车辆中，所述气液分离器也可以配置于所述氢泵的下方。根据该方式的燃料电池车辆，容易将气液分离器与前围板之间的距离确保得更长。因此，在车辆发生碰撞时，能够抑制通过连结而与气液分离器一体化的氢泵碰撞到前围板。
(6)在上述方式的燃料电池车辆中，也可以设为在所述前舱内，还具备所述燃料电池以及对所述燃料电池的阴极供给作为氧化气体的空气的空气压缩机，所述空气压缩机配置于在所述燃料电池车辆的行进方向上与所述氢泵重叠且比所述氢泵靠所述燃料电池车辆的行进方向前方侧的位置。根据该方式的燃料电池车辆，通过将具有较大重量的空气压缩机配置于氢泵的前方侧，从而氢泵施加到前围板的碰撞时的冲击力可能变得更大，所以，能够特别显著地得到通过变更氢泵向行进方向后方移动的轨道带来的效果。
本发明还能够以燃料电池车辆以外的各种方式来实现。例如，能够以燃料电池车辆中的氢泵以及气液分离器的配置方法等方式来实现。
附图说明
图1是示意性地示出燃料电池系统的概略结构的说明图。
图2是示出氢泵与气液分离器的位置关系的说明图。
图3是与氢泵的重心的位置相关的说明图。
图4是示出氢泵与气液分离器的位置关系的说明图。
图5A是示出连结部的重心与氢泵的重心的位置关系的说明图。
图5B示出从左侧面侧观察时的氢泵以及气液分离器的配置。
图6是示出连结部的重心与氢泵的重心的位置关系的说明图。
图7是示出从下方观察前舱内的情形的说明图。
图8是示出从左侧观察前舱内的情形的说明图。
图9是示出从下方观察前舱内的情形的说明图。
具体实施方式
A.第一实施方式：
本发明的第一实施方式的燃料电池车辆搭载具备燃料电池50的燃料电池系统60。第一实施方式的燃料电池车辆将构成燃料电池系统60的设备的至少一部分配置于车辆的前舱内。前舱是在燃料电池车辆中通过前围板与车厢区划、设置于车厢的前方部分的空间。下面，首先，在与前舱内的配置相关的说明之前，对燃料电池系统60进行说明。
图1是本实施方式的燃料电池车辆所搭载的燃料电池系统60的概略结构，是示出与针对燃料电池50的气体的供给以及排出相关的结构的概略的说明图。
燃料电池系统60具备燃料电池50、燃料气体供给部61和空气压缩机52。作为燃料电池50，能够应用各种种类的燃料电池，但在本实施例中，作为燃料电池50，使用固体高分子形燃料电池。燃料电池50具有层叠多个单电池而成的堆结构。单电池具备包括电解质膜以及形成于电解质膜的各个面的电极即阳极和阴极的MEA(膜－电极接合体，MembraneElectrode Assembly)。
燃料气体供给部61是为了将含有氢的燃料气体供给到燃料电池50而储藏燃料气体的装置。燃料气体供给部61例如设为具备储藏压缩氢的氢罐、在内部具有氢吸藏合金的氢罐即可。储藏于燃料气体供给部61的氢气经由燃料气体供给路径62供给到燃料电池50的阳极，从阳极排出的阳极废气被引导到阳极废气路径63，再次流入到燃料气体供给路径62。这样，阳极废气中的剩余的氢气在流路内循环，再次用于电化学反应。即，燃料气体供给路径62的一部分、燃料电池50内的燃料气体流路与阳极废气路径63形成燃料气体循环流路。如上所述，在循环流路内流动的气体包括从燃料气体供给部61供给的氢气和阳极废气。在以后的说明中，将在循环流路内流动的气体简称为燃料气体。
另外，在阳极废气路径63设置有气液分离器30，从在循环流路中循环的燃料气体除去水分。在将通过气液分离器30分离而得到的水排出到外部的流路设置有开闭阀67。通过在规定的定时打开开闭阀67，能够将在流路内循环的燃料气体中的氢以外的杂质(水蒸气、氮等)排出到流路外。由此，能够抑制供给到燃料电池50的燃料气体中的杂质浓度的上升。另外，在阳极废气路径63设置有氢泵20。氢泵20产生用于使燃料气体在上述燃料气体的循环流路内循环的驱动力。
空气压缩机52是用于将作为氧化气体的加压空气经由氧化气体供给路径65供给到燃料电池50的阴极侧的装置。将从燃料电池50的阴极侧排出的阴极废气引导到阴极废气路径66而排出到外部。在燃料气体供给路径62、氧化气体供给路径65中，也可以还设置对燃料气体或者氧化气体进行加湿的加湿器。
图2是示出本实施方式的燃料电池车辆中的前舱(Fcomp)内的氢泵20与气液分离器30的位置关系的说明图。在前舱中配置各种装置，但在图2中，仅示出氢泵20和气液分离器30，关于其他装置，省略记载。
在图2中示出相互正交的XYZ轴。+X方向表示车辆的行进方向前方，－X方向表示车辆的行进方向后方。另外，+Z方向表示车辆的右侧方向，－Z方向表示车辆的左侧方向。即，X方向是“车辆的前后方向”，Z方向是“车辆的宽度方向”以及“左右方向”。另外，+Y方向是铅垂方向上侧(下面简称为上方)，－Y方向是铅垂方向下侧(下面简称为下方)。即，图2示出从铅垂方向下方观察本实施方式的燃料电池车辆时的情形。这些方向在后述的图4～图9中也一样。
在本实施方式中，在氢泵20以及气液分离器30与在后方侧(－X方向侧)对前舱进行区划的前围板40之间，未配置有其他设备。即，氢泵20以及气液分离器30没有其他设备介于其间地配置于前围板40的前方。
如图2所示，在前舱内，气液分离器30相比氢泵20配置于下方。并且，气液分离器30使用螺栓等直接连结于氢泵20。通过这样将气液分离器30直接连结于氢泵20而将气液分离器30接近氢泵20地配置，能够抑制从气液分离器30至氢泵20的配管的长度。其结果，能够抑制直至经由气液分离器30的燃料气体达到氢泵20之前水分量再次增加，进一步降低供给到氢泵20的燃料气体中的水分量。当在供给到氢泵20的燃料气体中包括水分的情况下，可能产生由于水分混入到氢泵20内而产生异常声音、水分可能成为氢泵20的机械性的故障原因、水分成为氢泵20内的阻力、或者水分成为氢泵20内生锈的原因等不便。通过接近氢泵20的上游侧地配置气液分离器30，能够抑制上述不便。
如图2所示，在本实施方式中，氢泵20与气液分离器30在3处连结部位32处连结。将所有的连结部位32合称为连结部31。在图2中，将连结氢泵20与气液分离器30的连结部31的重心作为重心CGLS而示出，将氢泵20的重心作为重心CHP而示出。连结部31的重心CGLS是在从铅垂方向下方观察燃料电池车辆时将3个连结部位32连接的三角形的重心。
图3是从铅垂方向下方观察本实施方式的燃料电池车辆时的、与氢泵20的重心CHP的位置相关的说明图。氢泵20的重心CHP是从铅垂方向观察燃料电池车辆时的氢泵20的外形形状(下面简称为氢泵20的外形)的几何重心。氢泵20一般由于设置用于氢泵20与外部的电连接的部位、用于氢泵20的安装的部位，从而在表面具有多个凹凸部。具有这样的凹凸部的氢泵20的重心CHP能够通过使从铅垂方向观察燃料电池车辆时的氢泵20的外形近似于长方形来确定。
如图3所示，氢泵20具有具备转子的泵部以及具备电动机的电动机部。电动机部与电动机的形状对应地具有大致圆柱状的外形。在使氢泵20的外形近似于长方形时，首先，在电动机部的外形中，确定通过与电动机的旋转轴平行的对向的2根直线而分别规定的边S1以及边S2。然后，在电动机部的外形中，确定作为与边S1以及边S2垂直、且与电动机部的从泵部远离的一侧的端部重叠的边S3。另外，在电动机部的外形中，确定与边S1以及边S2垂直、且与泵部中的从电动机部远离的一侧的端部重叠的边S4。将由这样确定的边S1～S4规定的长方形的重心(长方形的对角线的交点)确定为氢泵20的重心CHP即可。
在本实施方式的燃料电池车辆中，在氢泵20与气液分离器30之间的位置关系上具有特征。具体来说，在从铅垂方向观察燃料电池车辆时，连结氢泵20与气液分离器30的连结部31的重心CGLS相比氢泵20的重心CHP，在燃料电池车辆的宽度方向上错开地配置。下面，基于图2来说明从铅垂方向下方(+Y方向)观察燃料电池车辆时的情形，但在从铅垂方向上方(－Y方向)观察时，同样的关系也成立。
在图2中，将通过氢泵20的重心CHP且与燃料电池车辆的行进方向平行的直线示为直线L1。另外，将通过氢泵20的重心CHP且与氢泵20的电动机的旋转轴平行的直线示为中心线Ax1。在本实施方式的氢泵20中，直线L1与中心线Ax1一致。另外，将通过连结部31的重心CGLS且与燃料电池车辆行进方向平行的直线示为直线L2。直线L2相对于直线L1，在燃料电池车辆的宽度方向(车辆的左侧方向)远离。即，在本实施方式中，在从铅垂方向下方观察燃料电池车辆时，连结部31的重心CGLS相比氢泵20的重心CHP，在燃料电池车辆的宽度方向上错开地配置。在图2中，将从直线L1至直线L2的距离、即氢泵20的重心CHP与连结部31的重心CGLS之间的燃料电池车辆的宽度方向的距离示为距离α。
在图2中，设为了连结部31具备3个连结部位32，但连结部位32既可以是1个部位，也可以是2个部位，也可以是4个部位以上。在这些情况下，从铅垂方向下方观察燃料电池车辆时的连结部31的重心CGLS的位置分别以如下方式确定。在连结部位32是1个部位的情况下，连结部31的重心CGLS是设置有连结部位32的位置。在连结部位32是2个部位的情况下，连结部31的重心CGLS是将2个连结部位32连接的线段的中心。在连结部位32是4个部位以上的情况下，连结部31的重心CGLS是依次连接全部连结部位32而得到的图形(多边形)的重心。即，在连结部31具备多个连结部位32的情况下，连结部31的重心CGLS是从铅垂方向观察燃料电池车辆时将多个连结部位32连接的图形的重心。这样的连结部31的重心CGLS相比氢泵20的重心CHP，在燃料电池车辆的宽度方向上错开地配置即可。连结部位32的数量从确保将气液分离器30连结到氢泵20的强度而提高连结的稳定性的观点出发，期望是3个以上。
在图2中，将与燃料电池车辆的行进方向垂直且通过氢泵20的后端的直线示为直线E1，将与燃料电池车辆的行进方向垂直且通过气液分离器30的后端的直线示为直线E2。这样，以使气液分离器30的车辆的行进方向后方侧的端部相比氢泵20的行进方向后方侧的端部而成为后方的方式(以使直线E2相比直线E1而成为后方的方式)，配置气液分离器30。
在这样的本实施方式的燃料电池车辆从前方发生碰撞时，对构成燃料电池车辆的各部从前方向后方地施加碰撞载荷。在图2中，由空心箭头表示这样的碰撞载荷的朝向。当施加这样的碰撞加重时，例如燃料电池车辆的前方部分发生变形，并且配置于前舱内的各装置后方向、即向－X方向移动。此时，氢泵20由于向后方移动，可能碰撞到前围板40。如上所述，氢泵20具备重量较大的电动机等，在刚性较高的金属制的壳体内收容有电动机等的构造，整体上具有较大的重量。因此，当氢泵20碰撞到前围板40时，前围板40可能变形。
在本实施方式中，将气液分离器30直接连结于氢泵20，所以，在施加碰撞载荷而氢泵20向后方移动时，通常也维持两者的连结状态，气液分离器30与氢泵20一体地移动。并且，由于气液分离器30的车辆的行进方向后方侧的端部相比氢泵20的行进方向后方侧的端部而配置于后方，所以在碰撞时，在氢泵20之前，气液分离器30先碰撞到前围板40。
在这里，气液分离器30与氢泵20不同，不具备作为重量较重的旋转体的电动机，所以，与氢泵20相比，提高壳体的刚性的要求度低。因此，气液分离器30具备树脂制的壳体，能够抑制气液分离器30整体的重量。这样，较轻的气液分离器30碰撞到前围板40时的前围板40的变形量与氢泵20发生碰撞的情况相比较小。
当气液分离器30碰撞到前围板40时，产生作为与碰撞载荷反向的力的反作用力，反作用力经由气液分离器30传递给与气液分离器30一体化的氢泵20。如上所述，连结部31的重心CGLS相比氢泵20的重心CHP在燃料电池车辆的宽度方向上错开地配置。因此，通过将上述反作用力传递到氢泵20，从而在氢泵20中，产生使氢泵20旋转的力。
在图2中，将对连结部31的重心CGLS与氢泵20的重心CHP进行连接的直线示为直线L3。在对氢泵20施加由空心箭头表示的向行进方向后方的碰撞载荷时，当进一步地施加与它反向的反作用力时，在氢泵20中，产生在图2中用箭头表示的方向的旋转力。即，产生使氢泵20向在从铅垂方向下方观察燃料电池车辆时氢泵20的中心线Ax1的倾斜度接近直线L3的倾斜度的方向旋转的力。这样，产生使氢泵20旋转的力，当氢泵20向图2所示的箭头的方向旋转时，变更氢泵20向行进方向后方移动的轨道。
根据如上所述构成的本实施方式的燃料电池车辆，在前舱内，以使气液分离器30的行进方向后方侧的端部相比氢泵20的行进方向后方侧的端部成为后方的方式，将气液分离器30连结于氢泵20。并且，在从铅垂方向观察燃料电池车辆时，连结氢泵20与气液分离器30的连结部31的重心CGLS相比氢泵20的重心，在燃料电池车辆的宽度方向上错开。因此，在燃料电池车辆发生碰撞时，氢泵20以及气液分离器30向前围板40移动，在气液分离器30碰撞到前围板40时，能够使氢泵20旋转，使氢泵20的轨道变更。并且，抑制氢泵20对前围板40的碰撞，即使在氢泵20碰撞到前围板40的情况下，也能够降低在碰撞时施加到前围板40的冲击力。其结果，能够抑制由于氢泵20碰撞到前围板40引起的前围板40的变形。
B.第二实施方式：
图4是与图2同样地示出从铅垂方向下方观察第二实施方式的燃料电池车辆时的、前舱(Fcomp)内的氢泵20与气液分离器30的位置关系的说明图。第二实施方式的燃料电池车辆具有与第一实施方式的燃料电池车辆相同的结构，在氢泵20的配置的朝向上有差异。因此，针对与第一实施方式共同的部分附加相同的附图标记，省略详细说明。
如图4所示，在第二实施方式中，与第一实施方式同样地，以使气液分离器30的行进方向后方侧的端部相比氢泵20的行进方向后方侧的端部成为后方的方式(以使直线E2相比直线E1处于后方的方式)，配置有气液分离器30以及氢泵20。并且，在从铅垂方向观察燃料电池车辆时，连结氢泵20与气液分离器30的连结部31的重心CGLS相比氢泵20的重心，在燃料电池车辆的宽度方向上错开。
并且，进一步地，在第二实施方式中，氢泵20的中心线Ax1相对于X方向倾斜。即，氢泵20配置成在从铅垂方向下方观察燃料电池车辆时氢泵20的电动机的旋转轴相对于车辆的行进方向倾斜。
另外，将连结部31的重心CGLS与氢泵20的重心CHP连接的直线L3在从铅垂方向观察本实施方式的燃料电池车辆时，相对于行进方向，向与氢泵20的电动机的旋转轴(氢泵20的中心线Ax1)相同的方向倾斜。更具体来说，在将通过氢泵20的重心CHP且与车辆的行进方向平行的直线L1设为x轴(作为行进方向后方的－X方向是正方向)、将通过氢泵20的重心CHP且与车辆的行进方向垂直的直线L4设为y轴(作为车辆的左侧方向的－Z方向是正方向)时，中心线Ax1与直线L3通过相同的象限(例如，在本实施方式中是第一象限以及第三象限)。
根据如上所述构成的第二实施方式的燃料电池车辆，不仅能够得到与第一实施方式相同的效果，还能够提高在燃料电池车辆发生碰撞时使氢泵20旋转的效果。其理由如下所述。
在第二实施方式中，氢泵20的中心线Ax1以及将连结部31的重心CGLS与氢泵20的重心CHP连接的直线L3在从铅垂方向观察燃料电池车辆时，相对于行进方向向相同的方向倾斜。在这里，在氢泵20的中心线Ax1相对于行进方向倾斜的情况下，在车辆发生碰撞时，氢泵20容易向氢泵20的中心线Ax1相对于行进方向倾斜的方向旋转。即，在本实施方式中，由于氢泵20的中心线Ax1相对于行进方向倾斜而在碰撞时氢泵20容易旋转的方向与由于连结部31的重心CGLS相比氢泵20的重心CHP在燃料电池车辆的宽度方向上错开而在碰撞时氢泵20容易旋转的方向相同。因此，在燃料电池车辆发生碰撞时，能够进一步促进氢泵20的旋转，能够提高在碰撞时变更氢泵20向行进方向后方移动的轨道的效果。其结果，能够进一步提高抑制由于氢泵20碰撞到前围板40引起的前围板40的变形的效果。
但是，如果能够得到由于连结部31的重心CGLS相比氢泵20的重心CHP在燃料电池车辆的宽度方向上错开而在碰撞时氢泵20容易旋转的效果，则在从铅垂方向观察燃料电池车辆时，将连结部31的重心CGLS与氢泵20的重心CHP连接的直线L3也可以相对于行进方向，向与氢泵20的电动机的旋转轴不同的方向倾斜。
C.第三实施方式：
在第一以及第二实施方式中，将连结部31设置于氢泵20的下表面，但也可以设为不同的结构。例如，在由1个或者多个连结部位32构成连结部31的情况下，也可以将连结部位32的至少一部分设置于氢泵20的下表面以外的面、例如至少一个侧面。将这样的结构的一个例子作为第三实施方式在下面说明。
图5A以及图5B是示出第三实施方式的燃料电池车辆中的前舱(Fcomp)内的情形的说明图。图5A与图2同样地，示出从铅垂方向下方观察燃料电池车辆时的、连结氢泵20与气液分离器30的连结部31的重心CGLS与氢泵20的重心CHP的位置关系。图5B示出从燃料电池车辆的左侧面侧观察前舱内时的氢泵20以及气液分离器30的配置。在图5A以及图5B中，示意性地用长方形表示氢泵20以及气液分离器30的形状。第三实施方式的燃料电池车辆具有与第一实施方式的燃料电池车辆相同的结构，所以，针对与第一实施方式共同的部分附加相同的附图标记，省略详细说明。
在第三实施方式中，气液分离器30配置于氢泵20的下方，气液分离器30的行进方向后方侧的端部相比氢泵20的行进方向后方侧的端部配置于后方(直线E2相比直线E1处于后方)。另外，连结部31具备3个连结部位32a～32c，如图5B所示，作为其中的一部分的2个连结部位32a、32b设置于氢泵20的侧面。并且，如图5A所示，在从铅垂方向观察燃料电池车辆时，连结部31的重心CGLS相比氢泵20的重心CHP，在燃料电池车辆的宽度方向上错开(错开量α)。在设为这样的结构的情况下，也能够得到与第一实施方式相同的效果。在图5A以及图5B中，氢泵20的中心线Ax1设为与燃料电池车辆的行进方向平行，但也可以与第二实施方式同样地，设为相对于燃料电池车辆的行进方向倾斜。
D.第四实施方式：
在第一至第三实施方式中，气液分离器30配置于氢泵20的下方，但也可以设为不同的结构。例如，也可以将气液分离器30配置于氢泵20的侧面侧，将气液分离器30连结于氢泵20的侧面。将这样的结构的一个例子作为第四实施方式在下面说明。
图6示出从铅垂方向下方观察第四实施方式的燃料电池车辆时的、连结氢泵20与气液分离器30的连结部31的重心CGLS与氢泵20的重心CHP的位置关系。在图6中，示意性地用长方形表示氢泵20以及气液分离器30的形状。第四实施方式的燃料电池车辆具有与第一实施方式的燃料电池车辆相同的结构，所以，针对与第一实施方式共同的部分附加相同的附图标记，省略详细说明。
在第四实施方式中，气液分离器30设置成与氢泵20的左侧面相接，气液分离器30的行进方向后方侧的端部相比氢泵20的行进方向后方侧的端部配置于后方(直线E2相比直线E1处于后方)。另外，作为将气液分离器30安装到氢泵20的连结部31，在氢泵20的左侧面设置有具有多个连结部位32的连结部31。此时，从铅垂方向观察燃料电池车辆时的连结部31的重心CGLS的位置是将设置于氢泵20的左侧面的连结部位32中的设置于最前方的连结部位32a与设置于最后方的连结部位32b连接的线段的中心。并且，如图6所示，在从铅垂方向观察燃料电池车辆时，连结部31的重心CGLS相比氢泵20的重心CHP，在燃料电池车辆的宽度方向上错开(错开量α)。在设为这样的结构的情况下，也能够得到与第一实施方式相同的效果。在图6中，氢泵20的中心线Ax1设为与燃料电池车辆的行进方向平行，但也可以与第二实施方式同样地，设为相对于燃料电池车辆的行进方向倾斜。
气液分离器30除了如第四实施方式那样配置于氢泵20的侧面侧之外，还可以配置于氢泵20的上表面侧，在该情况下，也可以将连结部31设置于氢泵20的上表面。但是，气液分离器30期望如第一至第三实施方式那样配置于氢泵20的下方。在将气液分离器30配置于氢泵20的下方的情况下，气液分离器30的一部分在铅垂方向上与氢泵20重叠。因此，容易将气液分离器30与前围板40之间的距离确保得更长。因此，在车辆发生碰撞时，能够抑制通过连结而与气液分离器30一体化的氢泵20碰撞到前围板40。另外，气液分离器30是利用重力来从燃料气体除去水分的装置，所以，通过配置于氢泵20的下方，能够更加容易地从燃料气体高效地除去水分。
E.第五实施方式：
在前舱内，通过连结而与气液分离器30一体化的氢泵20能够配置于车辆的宽度方向的任意位置。但是，连结部31的重心CGLS期望在从铅垂方向观察燃料电池车辆时，相对于与燃料电池车辆的行进方向平行的燃料电池车辆的中心线，存在于与氢泵20的重心CHP相同的一侧，并且比氢泵20的重心CHP远离燃料电池车辆的中心线。将这样的结构的一个例子作为第五实施方式在下面说明。
图7是与图2同样地示出从铅垂方向下方观察第五实施方式的燃料电池车辆时的、前舱(Fcomp)内的氢泵20与气液分离器30的位置关系的说明图。在第五实施方式的燃料电池车辆中，氢泵20与气液分离器30的位置关系和第一实施方式的燃料电池车辆相同。针对与第一实施方式共同的部分附加相同的附图标记，省略详细说明。在图7中，将与燃料电池车辆的行进方向平行的燃料电池车辆的中心线示为中心线Ax2。
如图7所示，在本实施方式中，氢泵20以及气液分离器30从车辆的中心线Ax2远离而靠一侧(例如左侧)地配置。因此，连结部31的重心CGLS在从铅垂方向观察燃料电池车辆时，相对于燃料电池车辆的中心线Ax2，存在于与氢泵20的重心CHP相同的一侧。并且，连结部31的重心CGLS比氢泵20的重心CHP远离燃料电池车辆的中心线Ax2(连结部31的重心CGLS与氢泵20的重心CHP之间的宽度方向的错开量是α)。
如果设为这样的结构，则在车辆发生碰撞时，与第一实施方式同样地，在氢泵20旋转时，氢泵20容易向远离燃料电池车辆的中心线Ax2的方向(例如，左侧方向)移动。在将各种装置配置于前舱内时，一般来说，将较大的装置配置于中央部附近，确保配置较大的装置的空间，并且在其周边配置较小的装置。因此，在从前舱的中央部远离的周边部，容易在较小的装置之间设置间隙。因此，在将氢泵20以及气液分离器30配置于前围板40的前方的结构中，在车辆发生碰撞时，氢泵20容易向从燃料电池的中心线Ax2远离的方向移动，从而更加容易确保在碰撞时氢泵20旋转而变更轨道时的移动目标的空间。其结果，能够提高抑制氢泵20碰撞到前围板40的效果。代替第一实施方式，在第二～第四实施方式中的任一方中应用氢泵20以及气液分离器30与燃料电池车辆的中心线Ax2之间的上述位置关系，都能够得到相同的效果。
F.第六实施方式：
在燃料电池车辆中，在前舱(Fcomp)内，除了氢泵20以及气液分离器30以外，还能够配置各种装置。下面，作为第六实施方式，说明在前舱内还配置空气压缩机52以及燃料电池50的情况下的具体结构。
图8是示出从车辆的左侧观察作为本发明的第六实施方式的燃料电池车辆10的前舱(Fcomp)内的情形而得到的情形的说明图。另外，图9是示出从燃料电池车辆10的铅垂方向下方观察燃料电池车辆10的前舱内的情形的说明图。在前舱中配置有各种装置，但在图8中，关于燃料电池50、空气压缩机52、氢泵20以及气液分离器30以外的装置，省略记载。另外，在图9中，仅示出空气压缩机52、氢泵20以及气液分离器30。
在图8以及图9中，示意性地用长方形示出氢泵20以及气液分离器30的形状，在第六实施方式的燃料电池车辆中，氢泵20以及气液分离器30的结构及其配置(位置关系)与图2所示的第一实施方式相同。但是，作为氢泵20以及气液分离器30的结构及其配置，也可以应用第二～第四实施方式中的任一方。
配置于前舱内的上述各装置中的燃料电池50以及空气压缩机52配置于前舱的中央部。如图8所示，燃料电池50放置于在车辆的行进方向(X方向)上延伸的堆框架44的上方，安装到堆框架44。堆框架44是金属制的刚性优良的框架状的部件，在前舱内，经由未图示的固定件而安装到车辆的车身。燃料电池50等配置于前舱内的装置的至少一部分通过安装到堆框架44而在前舱内固定。
空气压缩机52、氢泵20以及气液分离器30配置于堆框架44的下方，安装于堆框架44。在堆框架44的下方，氢泵20以及气液分离器30相比空气压缩机52配置于行进方向后方侧(靠近前围板40的位置)。空气压缩机52经由托架46安装于堆框架44，氢泵20经由托架48安装于堆框架44。
在将燃料电池50配置于前舱内的本实施方式中，在前舱内，接近燃料电池50地配置空气压缩机52以及氢泵20。由此，能够缩短从空气压缩机52或者氢泵20至燃料电池50的配管，能够降低上述配管中的压力损失，所以是期望的。特别是，在设置于配管内的气体压力较低的燃料气体的配管的氢泵20中，由降低压力损失带来的功耗降低的效果变大。
在本实施方式的燃料电池车辆中，如上所述，氢泵20以及气液分离器30的配置与第一以及第五实施方式相同。因此，在车辆发生碰撞时，与第一以及第五实施方式同样地，氢泵20通过经由气液分离器30施加的反作用力而旋转，变更向行进方向后方移动的轨道。
在这里，在本实施方式中，如上所述，氢泵20经由托架48安装于堆框架44(参照图1)。经由托架48将氢泵20固定到堆框架44的力与将直接连结的氢泵20与气液分离器30之间固定的力相比较弱。因此，在车辆发生碰撞时，虽然氢泵20与气液分离器30一体地移动，但氢泵20比较容易从堆框架44脱离。因此，在车辆发生碰撞时，氢泵20从堆框架44释放，能够如上所述地旋转。经由托架48的氢泵20的安装强度以能够实现上述碰撞时的氢泵20的旋转的方式适当设定即可。
在本实施方式中，氢泵20经由托架48安装于堆框架44，但也可以设为不同的结构。在任意情况下，在氢泵20在前舱内直接或者间接地固定到例如车辆的车身的情况下，以使将氢泵20与气液分离器30固定的力比在前舱内固定氢泵20的力强的方式，固定各部即可。这样一来，即使在将氢泵20固定在前舱内的情况下，也能够通过在碰撞时产生的上述反作用力而使氢泵20旋转。
在如上所述构成的本实施方式的燃料电池车辆中，在氢泵20以及气液分离器30的前方，在与氢泵20在行进方向上重叠的位置，配置有空气压缩机52。空气压缩机52一般来说比氢泵20大，与氢泵20同样地，具备电动机等并且具有收容电动机等的金属制的壳体，所以，具有比氢泵20大的重量。因此，在碰撞时，由于具有较大的重量的空气压缩机52碰撞到氢泵20，从而氢泵20施加到前围板40的冲击力可能变得更大。因此，在如空气压缩机52那样具有较大的重量的设备配置于氢泵20的前方的情况下，通过在碰撞时使氢泵20旋转，能够更显著地得到降低施加到前围板40的冲击力的效果。
燃料电池50以及空气压缩机52中的至少一方也可以配置于前舱以外的场所。在前舱内配置有氢泵20以及气液分离器30，只要它们满足上述位置关系，就能够得到抑制由于氢泵20碰撞到前围板40引起的前围板40的变形的效果。
本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内，以各种结构来实现。例如，与在发明内容这栏中记载的各方式中的技术特征对应的实施方式中的技术特征为了解决上述课题的一部分或者全部，或者为了达到上述效果的一部分或者全部，能够适当进行替换、组合。另外，如果该技术特征在本说明书中未被说明为是必需的，则能够适当删除。例如，本公开也可以通过以下说明的形式来实现。

Claims (6)

1.一种燃料电池车辆，搭载燃料电池，其中，
在与车厢之间通过前围板区划开的前舱内，具备：
氢泵，设置于对所述燃料电池的阳极供给包含氢的燃料气体的配管；以及
气液分离器，连结于所述氢泵，从在所述配管中流动的所述燃料气体除去水分，该气液分离器的所述燃料电池车辆的行进方向后方侧的端部相比所述氢泵的所述行进方向后方侧的端部而配置于后方，
在从铅垂方向观察所述燃料电池车辆时，将所述氢泵与所述气液分离器连结的连结部的重心相比所述氢泵的重心，在所述燃料电池车辆的宽度方向上错开地配置。
2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆，其中，
所述氢泵配置成在从铅垂方向观察所述燃料电池车辆时，该氢泵的电动机的旋转轴相对于所述行进方向倾斜，
将所述连结部的重心与所述氢泵的重心连接的直线在从铅垂方向观察所述燃料电池车辆时，相对于所述行进方向而向与所述电动机的旋转轴相同的方向倾斜。
3.根据权利要求1或者2所述的燃料电池车辆，其中，
所述连结部的重心在从铅垂方向观察所述燃料电池车辆时，相对于所述燃料电池车辆的与行进方向平行的中心线，存在于与所述氢泵的重心相同的一侧，
所述连结部的重心比所述氢泵的重心远离所述中心线。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的燃料电池车辆，其中，
所述连结部具备将所述氢泵与所述气液分离器连结的多个连结部位，
所述连结部的重心是在从铅垂方向观察所述燃料电池车辆时将所述多个连结部位连接的图形的重心。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的燃料电池车辆，其中，
所述气液分离器配置于所述氢泵的下方。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的燃料电池车辆，其中，在所述前舱内，还具备所述燃料电池以及对所述燃料电池的阴极供给作为氧化气体的空气的空气压缩机，
所述空气压缩机配置于在所述燃料电池车辆的行进方向上与所述氢泵重叠且比所述氢泵靠所述燃料电池车辆的行进方向前方侧的位置。
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