CN112615026B - 燃料电池车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及燃料电池车辆。燃料电池车辆(10)具备:燃料电池堆(12);氢气供给管(52),其向燃料电池堆(12)供给氢气;喷射器(64),其设置于氢气供给管(52)的中途位置,向燃料电池堆(12)喷出氢气。在比喷射器(64)靠上游侧的氢气供给管(52)设置能够流通氢气的缓冲部(70)。缓冲部(70)具有从氢气供给管(52)分支的分支管(78)、与分支管(78)连结来流通氢气的缓冲罐(80)。
Description
技术领域
本发明涉及搭载有向燃料电池堆供给氢气的燃料电池系统的燃料电池车辆。
背景技术
燃料电池车辆具备:燃料电池堆;氢气供给管,其向燃料电池堆供给氢气;以及喷射器,其设置于氢气供给管的中途位置并且向燃料电池堆喷出氢气。该种燃料电池车辆随着喷射器的动作,在比喷射器靠上游侧的氢气产生压力脉动,因该氢气的压力脉动,氢气供给管发生振动,由此在车室内产生噪声。
为了减少这样的噪声,例如,在专利文献1公开了在喷射器的上部以及侧部直接连设了调压罐的燃料电池车辆。该调压罐抑制因喷射器的动作而导致的氢气压力急剧降低,由此抑制车室内的噪声。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-130492号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,专利文献1的调压罐为与氢气供给管直接连设的串联结构。串联结构的调压罐必须有充分增大的容积以衰减氢气的压力脉动。因此,调压罐在收容燃料电池堆、燃料电池系统的其他的辅助设备的前箱内会占据大的空间,因此存在收容难的问题。
本发明是为了解决上述的问题而完成的,目的在于提供能够良好地抑制因喷射器的动作导致的氢气压力脉动而减少因氢气供给管的振动导致的噪声并且能够容易收容的燃料电池车辆。
用于解决问题的方案
为了实现所述的目的,本发明的一方式是燃料电池车辆,具备:燃料电池堆;氢气供给管,其向所述燃料电池堆供给氢气;以及喷射器,其设置于所述氢气供给管的中途位置,向所述燃料电池堆喷出所述氢气,在燃料电池车辆中,在比所述喷射器靠上游侧的所述氢气供给管设置能够流通所述氢气的缓冲部,所述缓冲部具有从所述氢气供给管分支的分支管、与所述分支管连结来流通所述氢气的缓冲罐。
发明的效果
上述的燃料电池车辆在比喷射器靠上游侧的氢气供给管具备分支管以及缓冲罐,由此利用缓冲部更良好地抑制因喷射器的动作导致的氢气压力脉动,减少因氢气供给管的振动导致的噪声。而且,缓冲罐能够比串联结构的缓冲罐小型化,并且能够经由分支管而配置于适当的空间。因而,燃料电池车辆能够容易地收容缓冲部。
根据参照附图来说明的以下实施方式的说明,能容易地理解上述的目的、特征以及优点。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的一实施方式涉及的搭载于燃料电池车辆的燃料电池系统的侧视图。
图2示意性地示出在图1的燃料电池车辆的前箱收容的燃料电池系统的设置状态的部分立体图。
图3是示出燃料电池系统的结构的框图。
图4是图2的IV-IV线剖视图。
图5A是示出侧分支结构的缓冲部的示意说明图。图5B示出串联结构的缓冲部的示意说明图。图5C是示出侧分支结构与串联结构的容积与压力脉动的关系的曲线图。
图6A示出第一变形例涉及的缓冲部的示意说明图。图6B示出第二变形例涉及的缓冲部的示意说明图。图6C示出第三变形例涉及的缓冲部的示意说明图。图6D示出第四变形例涉及的缓冲部的示意说明图。
具体实施方式
以下,关于本发明例举优选的实施方式,参照附图进行详细说明。
如图1所示,本发明的一实施方式涉及的燃料电池车辆10(燃料电池汽车:以下,简称为车辆10)具备燃料电池系统11,其产生用于行驶的电力。燃料电池系统11具有:燃料电池堆12;阳极系装置14,其向燃料电池堆12供给氢气(燃料气体或者阳极气体);阴极系装置16,其向燃料电池堆12供给空气(氧化剂气体或者阴极气体);以及冷却装置18,其使制冷剂对于燃料电池堆12循环(参照图3)。
在车辆10的车长方向前侧(箭头符号Af侧)设置有收容电机(未图示)的前箱Fb(电机室),所述电机利用燃料电池系统11的电力供给而旋转驱动。在前箱Fb内收容有燃料电池系统11(燃料电池堆12、阳极系装置14、阴极系装置16以及冷却装置18)的辅助设备。而且,在图1中,作为阳极系装置14的辅助设备,代表性地图示了后述的喷射器64、缓冲部70,作为阴极系装置16的辅助设备,代表性地图示了压缩机16a。
另外,在前箱Fb的后侧(箭头符号Ar侧)形成有供车辆10的用户搭乗的车室Vi,在该车室Vi内设置前部座位Sa、后部座位Sb。而且,在车辆10的后部座位Sb的后侧(箭头符号Ar侧)搭载有阳极系装置14的辅助设备、即氢罐58。还有,阳极系装置14具备用于从氢罐58向燃料电池堆12供给氢气的氢气供给管52。氢气供给管52在车辆10的底板(车体架的底部)内沿着车长方向(箭头符号A方向)延伸,将前箱Fb内的阳极系装置14的辅助设备与氢罐58连接。而且也可以是,氢罐58设置于后部座位Sb的下方。
如图2所示,燃料电池系统11的燃料电池堆12具备多个发电单电池20,发电单电池20通过氢气与空气中的氧气的电化学反应来进行发电。在将燃料电池堆12搭载于车辆10的状态下,多个发电单电池20构成为使电极面为立位姿态并沿着车宽方向(箭头符号B方向)层叠而成的层叠体21。而且也可以是,多个发电单电池20在车辆10的车长方向、重力方向(与车辆10的水平姿态正交的方向:箭头符号C方向)层叠。
如图3所示,发电单电池20由电解质膜-电极结构体22(以下、称为“ME A 22”)以及夹持MEA 22的两个隔板24构成。MEA 22具有电解质膜26(例如,固体高分子电解质膜(阳离子交换膜))、在电解质膜26的一方的面设置的阳极电极28以及在电解质膜26的另一方的面设置的阴极电极30。两个隔板24在与MEA 22相向配合的面分别形成使氢气流通的阳极气体流路32和使空气流通的阴极气体流路34。另外,由于多个发电单电池20的层叠,在两个隔板24彼此相向配合的面形成使制冷剂流通的制冷剂流路36。
还有,燃料电池堆12具备:使氢气、空气以及制冷剂沿着多个发电单电池20的层叠方向分别流通的未图示的多个连通孔(阳极气体连通孔、阴极气体连通孔、制冷剂连通孔)。在层叠体21内,阳极气体连通孔与阳极气体流路32连通,阴极气体连通孔与阴极气体流路34连通,制冷剂连通孔与制冷剂流路36连通。
燃料电池堆12利用阳极系装置14供给氢气。在燃料电池堆12内,氢气在阳极气体连通孔(阳极气体入口连通孔)流通并流入阳极气体流路32,在阳极电极28中用于发电。发电使用了的氢气(包含未反应的氢气)从阳极气体流路32向阳极气体连通孔(阳极气体出口连通孔)流出并被排出到燃料电池堆12的外部的阳极系装置14。
另外,燃料电池堆12利用阴极系装置16供给空气。在燃料电池堆12内,空气在阴极气体连通孔(阴极气体入口连通孔)流通并流入阴极气体流路34,在阴极电极30中用于发电。发电使用了的空气从阴极气体流路34向阴极气体连通孔(阴极出口连通孔)流出并被排出到燃料电池堆12的外部的阴极系装置16。
还有,燃料电池堆12利用冷却装置18供给制冷剂。在燃料电池堆12内,制冷剂在制冷剂连通孔(制冷剂入口连通孔)流通并流入制冷剂流路36,对发电单电池20进行冷却。对发电单电池20进行了冷却的制冷剂从制冷剂流路36向制冷剂连通孔(制冷剂出口连通孔)流出并被排出到燃料电池堆12的外部的冷却装置18。
另外如图2所示,燃料电池堆12将层叠体21收容于角筒状的堆壳体38。在层叠体21的箭头符号B方向的一端侧(箭头符号Br侧)朝向外方配置接线板40a以及绝缘板42a,这些被收容于堆壳体38内。在堆壳体38的箭头符号Br侧安装有将堆壳体38的空间闭塞的端板44。端板44对发电单电池20的层叠方向施加紧固载荷。
在层叠体21的箭头符号B方向的另一端侧(箭头符号Bl侧)朝向外方配置接线板40b以及绝缘板42b,这些被收容于堆壳体38内。而且,在堆壳体38的箭头符号Bl侧安装有将堆壳体38的收容空间闭塞的辅助设备壳体46。
辅助设备壳体46是在内侧具有收容空间47的机壳,保护在收容空间47收容的燃料电池系统11的辅助设备、配管的一部分。辅助设备壳体46具备与堆壳体38接合的凹形状的第一壳体构件48、与第一壳体构件48接合的凹形状的第二壳体构件50。
第一壳体构件48具有:安装壁部48a,其被螺栓接合于堆壳体38;以及周壁48b,其与安装壁部48a的外缘相连并向箭头符号Bl方向突出(也参照图4)。安装壁部48a具有作为对发电单电池20的层叠体21施加层叠方向的紧固载荷的端板的功能。在安装壁部48a设置与发电单电池20的阳极气体连通孔、阴极气体连通孔、制冷剂连通孔分别连通的多个孔(未图示),在各孔分别连接有使氢气、空气、制冷剂流通的配管(未图示)。
第二壳体构件50具有:侧壁50a,其位于箭头符号Bl侧;以及周壁50b,其与侧壁50a的外缘相连并向箭头符号Br方向突出(也参照图4)。第一壳体构件48与第二壳体构件50在相互的周壁48b、50b的突出端设置的凸缘彼此接合由此来组装。
另外,在辅助设备壳体46的收容空间47设置阳极系装置14的辅助设备以及阴极系装置16的辅助设备。阳极系装置14的辅助设备在辅助设备壳体46内设置于与安装壁部48a邻接的位置(箭头符号Br侧),阴极系装置16的辅助设备设置于与阳极系装置14邻接的位置(箭头符号Bl侧)(也参照图4)。
如图3所示,阳极系装置14具有:氢气供给管52,其将氢气供给到燃料电池堆12;以及氢气排出管54,其排出由燃料电池堆12发电使用了的氢气。另外,在氢气供给管52与氢气排出管54之间连接有循环用旁通管56,该循环用旁通管56用于使氢气排出管54的氢气中包含的未反应的氢返回到氢气供给管52。
作为阳极系装置14的辅助设备,可列举出氢罐58、连接机构60、换热器62、多个喷射器64、引射器66以及气液分离器68。另外,本实施方式涉及的阳极系装置14在比喷射器64靠上游侧的氢气供给管52(上游侧配管53)具有缓冲部70。
氢罐58连接于氢气供给管52的一端,将贮存的高压的氢气供给到氢气供给管52。在该氢罐58的流出口附近位置设置有使流出到氢气供给管52的氢气的压力降低的调节器59。
氢气供给管52从氢罐58至在车辆10的前箱Fb与车室Vi的界限设置的车身结合点X为止的范围,由固定于车体架且具有刚性的固定配管53a构成(参照图1)。从车身结合点X至连接机构60为止的氢气供给管52使用能够弹性变形(柔软)的树脂配管(挠性管)53b。
如图2以及图3所示,连接机构60将从氢罐58延伸的辅助设备壳体46的外侧的氢气供给管52与辅助设备壳体46的内侧的氢气供给管52连接,为能够流通氢气的构造部。也就是说,比连接机构60靠下游侧的辅助设备(换热器62、喷射器64、引射器66、气液分离器68、缓冲部70)收容于辅助设备壳体46内。连接机构60设置于辅助设备壳体46(第一壳体构件48)的周壁50b的倾斜的壁50b1。在辅助设备壳体46内被连接到连接机构60的氢气供给管52使用硬质的金属配管53c。
换热器62加热从氢罐58供给的氢气。作为在换热器62中与氢气进行热交换的热介质,例如,可使用在燃料电池堆12流通的制冷剂(例如纯水与乙二醇的混合液)。
多个(在图示例中为两个)喷射器64构成一个喷射器单元65,将氢气供给管52中从上游侧供给的规定流量的氢气以规定的喷出压力向下游侧喷出。氢气供给管52根据多个喷射器64而分支以及合流,在喷射器单元65的上游侧设置有构成分支形状的配管单元72(参照图4)。而且,阳极系装置14可以是具备一个喷射器64的结构,也可以是具备三个以上喷射器64的结构。
引射器66利用因从喷射器单元65喷出的氢气的移动而产生的负压,从循环用旁通管56吸引氢气并且向下游侧的燃料电池堆12供给氢气。
气液分离器68设置于氢气排出管54与循环用旁通管56之间,将从燃料电池堆12排出的氢气中包含的液态水(发电时的生成水)与氢气分离。在气液分离器68连接有将分离的水以及反应气体(氢气、氮气)排出的排出管74。在该排出管74设置有在适当的定时进行开闭的阀76(排气阀)。
而且,阳极系装置14可以在循环用旁通管56的中途位置等具备使氢气在氢气供给管52循环的泵,也可以具备用于使氢气向一方向流通的阀(单向阀)。
如上所述构成的阳极系装置14以多个喷射器64(喷射器单元65)作为界限,在内部流通的氢气的压力发生变化。即,在从调节器59至各喷射器64为止的上游侧配管53流通的氢气为比较高的压力(但是,由于比氢罐58内的氢气低压,因此以下称为中压)。另一方面,在比各喷射器64靠下游侧的氢气供给管52、氢气排出管54、循环用旁通管56流通的氢气比上游侧配管53的氢气的压力低压。
如图1所示,在辅助设备壳体46的外侧沿着车辆10的箭头符号A方向长地延伸的氢气供给管52(上游侧配管53)流通着中压的氢气。因各喷射器64的动作导致的氢气的脉动(氢气的喷出与氢气的贮存)的振动传递到该上游侧配管53内的氢气。因此,假设在车辆10没有缓冲部70的情况下,氢气的压力脉动传递到固定配管53a而激发振动,由此从底板的车长方向整体会产生噪声。
如图3以及图4所示,燃料电池系统11的缓冲部70设置于各喷射器64的上游侧配管53,由此具有抑制各喷射器64的动作经由氢气而成为噪声的功能。具体来讲,缓冲部70设置于连接机构60与换热器62之间的上游侧配管53,收容于辅助设备壳体46的内部。而且,缓冲部70的设置部位不限定于比换热器62靠上游侧,也可以是换热器62的下游侧,还可以是辅助设备壳体46的外侧(到连接机构60与车身结合点X之间)。
缓冲部70具有:分支管78,其一端与上游侧配管53连结;缓冲罐80,其与分支管78的另一端连结。即,缓冲部70构成从上游侧配管53分支的侧分支结构。
在辅助设备壳体46内上游侧配管53由金属配管53c和上述的配管单元72构成,分支管78与配管单元72一体地构成。具体来讲,配管单元72具有在剖面观察时大致T字状的连接部位73,在连接部位73的箭头符号Bl侧连接金属配管53c,另一方面在连接部位73的箭头符号Br侧连接换热器62的上游部。在各构件的紧固部位设置用于阻断氢气漏出的密封构件(未图示)。而且,换热器62的下游部连接于比配管单元72的连接部位73靠重力方向下侧(箭头符号Cd侧)。配管单元72在比连接部位73靠下侧的二分支结构(日文:二股構造)(未图示)将氢气分流,将氢气供给各喷射器64。
分支管78从连接部位73的上部朝向上方向(箭头符号Cu方向)直线状地突出。在分支管78的内部设置与连接部位73的连通路73a(氢气供给管52的流路52a)连通的分支路78a。该分支路78a与连通路73a交叉(在本实施方式中为正交)。分支管78通过分支路78a,使氢气从连通路73a流入缓冲罐80,或者使氢气从缓冲罐80流出到连通路73a。另外,在分支管78与配管单元72连接的部位设置节流部79,该节流部79朝向配管单元72(重力方向下侧:连接部位73)而流路截面积缩小。
缓冲罐80例如在设置于辅助设备壳体46内的阳极系装置14的各辅助设备的中配置于最靠重力方向上侧(箭头符号Cu侧)。本实施方式中,缓冲罐80位于与连接机构60大致相同的高度位置,连接机构60与辅助设备壳体46的壁50b1连结。而且,辅助设备壳体46内的缓冲罐80的高度也可以任意设定。
缓冲罐80具有:圆筒状的罐主体82,其沿着车宽方向(箭头符号B方向)长地形成;接口84,其设置在罐主体82的躯干部分的重力方向下侧(箭头符号Cd侧)。在罐主体82的内部形成具有规定的容积的圆筒状的内部空间82a。
接口84将分支路78a与内部空间82a设为连通状态来与分支管78连结。在分支管78与接口84之间设置用于阻断氢气漏出的密封构件(未图示)。缓冲罐80例如将罐主体82和接口84一体成形,由此构成能够将氢气密闭的结构。
如图2以及图4所示,缓冲罐80配置于在辅助设备壳体46的周壁48b、50b中向重力方向上侧(箭头符号Cu侧)突出的上部突出部86内。上部突出部86在从箭头符号Bl侧观察的侧视观察时呈梯形,在内侧具有将辅助设备壳体46的收容空间47扩张的扩张空间86a。在扩张空间86a配置的缓冲罐80相对于辅助设备壳体46而不接触。而且,缓冲罐80在本实施方式中与辅助设备壳体46分体地构成,但也可以与辅助设备壳体46一体地构成。
另外,缓冲罐80不限定于圆筒形状,能够形成各种的立体形状。例如,缓冲罐80也可以形成为沿着上部突出部86的形状的大致三角柱、多面体等。与分支管78连接的接口84也能够根据缓冲罐80的布置适当设计,例如也可以设置于圆筒状的罐主体82的箭头符号B方向的两端面中的一方。
本实施方式涉及的车辆10基本如以上那样构成,对以下其动作进行说明。
车辆10基于燃料电池系统11的发电电力来进行行驶。如图3所示,燃料电池系统11在发电中利用阳极系装置14对燃料电池堆12供给以及排出氢气,或者利用阴极系装置16对燃料电池堆12供给以及排出空气。燃料电池堆12内的各发电单电池20基于在阳极气体流路32流通并被供给到阳极电极28的氢气与在阴极气体流路34流通并被供给到阴极电极30的空气中包含的氧气来输出电力。进而,在燃料电池堆12的发电时,燃料电池系统11使冷却装置18动作并使制冷剂循环来对燃料电池堆12进行冷却。
如图1所示,阳极系装置14在氢气的供给中使氢气从氢罐58流出到氢气供给管52(上游侧配管53)。氢气被调节器59减压,经由上游侧配管53(固定配管53a)使氢气向车辆10的前方(箭头符号Af方向)流通。在比车身结合点X靠前方的前箱Fb中,氢气在树脂配管53b流通之后,从连接机构60流入辅助设备壳体46内的氢气的路径。
如图4所示,在辅助设备壳体46内,氢气从连接机构60通过金属配管53c移动至配管单元72的连接部位73。而且,氢气的一部分通过配管单元72的分支管78流入缓冲罐80。流入缓冲罐80的氢气在适当的定时(因喷射器64的氢喷出时等)返回连接部位73。还有,氢气通过与连接部位73连结的换热器62之后,依次在配管单元72的二分支结构、多个喷射器64以及引射器66流通并被供给到燃料电池堆12。
这里,各喷射器64使未图示的阀体移动,重复进行氢气的喷出、氢气的贮存。与各喷射器64的动作相伴随的氢气的压力脉动也传递到上游侧配管53的氢气。缓冲部70设置于上游侧配管53,由此使氢气的压力降低缓和,抑制比缓冲部70靠上游侧的氢气的压力脉动。特别是罐主体82形成为圆筒状,由此能够减少因在构成内部空间82a的内表面局部产生的氢气而发生的应力。由此,能够抑制在车辆10的底板延伸的上游侧配管53(固定配管53a)的振动激发,能够大幅度减少从上游侧配管53向车室Vi的噪声(参照图1)。另外,节流部79有效地用于减小与氢气的压力脉动相伴随的声音。
另外,如图5A所示,缓冲部70构成为具有分支管78以及缓冲罐80的侧分支结构。由此能够减小缓冲罐80的容积,并且能够良好地抑制氢气的压力脉动。
这里,作为相对于本实施方式涉及的缓冲部70的比较例,在图5B示出在氢气供给管52上直接具备缓冲罐102(没有分支管78)的串联结构的缓冲部100。串联结构的缓冲部100增大氢气供给管52的流路52a的流路截面积,由此换言之,可以说是增大了流路52a的容积的结构。
如图5C所示,在将上述的侧分支结构的缓冲部70与串联结构的缓冲部100进行比较的情况下,与串联结构的缓冲部100相比在侧分支结构的缓冲部70中相同的容积的氢气的压力脉动低。也就是说,在将氢气的压力脉动降低至相同程度的情况下,侧分支结构的缓冲部70的容积小于串联结构的缓冲部100的容积。因而,采用侧分支结构的缓冲部70,由此能够实现小型化,并且经由分支管78连接的缓冲罐80能够配置于辅助设备壳体46内的适当的空间。
而且,本发明不限定于上述的实施方式,能够遵循发明的主旨进行各种改变。
如图6A所示的第一变形例涉及的缓冲部70A相对于上述的缓冲罐80而言延长延伸长度(圆筒状的轴方向长度),由此具有将内部空间90a的容积增大的缓冲罐90。另外,图6A中的缓冲罐90内的双点划线表示相对于缓冲罐80而言尺寸延长的区域91。即,即使在前箱Fb的收容中存在径方向的布置制约的情况下,缓冲部70、70A也能够通过改变延伸长度(一方向的长度)来容易地重新设定缓冲罐80、90的容积。
如图6B所示的第二变形例涉及的缓冲部70B具有相对于上述的缓冲罐80而言延长径方向长度来使内部空间92a的容积增大的缓冲罐92。另外,图6B中的缓冲罐92内的双点划线表示相对于缓冲罐80而言尺寸延长的区域93。即,即使在前箱Fb的收容中存在延伸长度方向的布置制约的情况下,缓冲部70、70B也能够通过改变径方向长度来容易地重新设定缓冲罐80、92的容积。
这里,车辆10因燃料电池系统11的各部件的变更、形状变更而对压力脉动的抑制水平可能会发生变化。与之相对,根据缓冲部70、70A、70B,根据各部件的变更、形状变更来变更缓冲罐80的规定方向的长度,由此能够容易地实现能够抑制氢气的压力脉动的结构。
另外,如图6C所示的第三变形例涉及的缓冲部70C为与一个侧分支结构(分支管78以及缓冲罐80)并列地设置另一个追加罐96的结构。追加罐96在本实施方式为经由连接管94(分支管)与氢气供给管52连接的侧分支结构。缓冲部70C因该追加罐96,作为缓冲部70C整体的容积增加,能够适应对压力脉动的抑制水平的变化。而且也可以是,追加罐96与上游侧配管53直接连结。
另外,如图6D所示的第四变形例涉及的缓冲部70D具有作业者能够调整氢气供给管52与分支管78的连接部位附近位置的径(内径)的构造部98。具体来讲,构造部98能够调整分支管78的连接部位附近位置a的径、比氢气供给管52的分支管连接部位靠上游侧附近位置b的径、以及比氢气供给管52的分支管连接部位靠下游侧附近位置c的径中的至少一者。缓冲部70D通过适当调整各位置a~c的径,由此能够有效果地对于氢气供给管52、缓冲罐80的容积变化而抑制压力脉动。
以下记载了根据上述的实施方式能够掌握的技术的思想和效果。
本发明的一方式是燃料电池车辆10,具备:燃料电池堆12;氢气供给管52,其向燃料电池堆12供给氢气;以及喷射器64,其设置于氢气供给管52的中途位置,向燃料电池堆12喷出氢气,在所述燃料电池车辆10中,在比喷射器64靠上游侧的氢气供给管52设置能够流通氢气的缓冲部70、70A~70C,缓冲部70、70A~70C具有从氢气供给管52分支的分支管78、与分支管78连结来流通氢气的缓冲罐80、90、92。
燃料电池车辆10在比喷射器64靠上游侧的氢气供给管52具备分支管78以及缓冲罐80、90、92,由此能够利用缓冲部70、70A~70C良好地抑制因喷射器64的动作而导致的氢气的压力脉动。而且,缓冲罐80、90、92能够比串联结构的缓冲罐102小型化,另外能够借助分支管78来配置于适当的空间。因而,燃料电池车辆10能够容易地收容缓冲部70、70A~70C。
另外,燃料电池车辆10具备安装于燃料电池堆12并且收容喷射器64的辅助设备壳体46,缓冲罐80、90、92在辅助设备壳体46内配置于比喷射器64靠重力方向上侧(箭头符号Cu侧)。由此,燃料电池车辆10能够将缓冲部70、70A~70C配置于喷射器64的附近位置,能够进一步良好地抑制氢气的压力脉动。另外,辅助设备壳体46保护流通氢气的缓冲部70、70A~70C,由此能够提高安全性。
另外,在辅助设备壳体46设置向重力方向上侧(箭头符号Cu侧)突出的上部突出部86,缓冲罐80、90、92配置于由上部突出部86构成的辅助设备壳体46的扩张空间86a。由此,辅助设备壳体46能够可靠地确保收容缓冲罐80、90、92的空间,能够将氢气顺利地引导至缓冲罐80、90、92。
另外,氢气供给管52在辅助设备壳体46内由硬质的金属配管53c构成,分支管78与金属配管53c连接。由此,燃料电池车辆10在辅助设备壳体46内能够抑制因氢气的脉动而导致的氢气供给管52(金属配管53c)的振动,并且能够在缓冲部中70、70A~70D吸收脉动。
另外,分支管78从氢气供给管52向重力方向上侧(箭头符号Cu侧)突出,缓冲罐80、90、92与分支管78的上端部连结。由此,燃料电池车辆10能够借助分支管78使氢气进一步顺畅地从氢气供给管52流入缓冲罐80、90、92。
另外,喷射器64以及缓冲部70、70A~70C设置于燃料电池车辆10的前箱Fb,氢气供给管52在燃料电池车辆10的底板延伸,连接在燃料电池车辆10的后方设置的氢罐58与喷射器64之间。燃料电池车辆10在前箱Fb侧的缓冲部70、70A~70C中抑制氢气的压力脉动,由此能够减少在底板延伸的氢气供给管52的振动。因此,能够大幅度抑制从氢气供给管52向车室Vi的噪声。
另外,燃料电池车辆10在比喷射器64靠上游侧的氢气供给管52设置调整氢气的温度的换热器62,缓冲部70、70A~70C设置于比换热器62靠上游侧或者下游侧。由此,燃料电池车辆10能够更容易地确保设置缓冲部70、70A~70C的空间,能够提高布置的自由度。
另外,缓冲部70D具有如下构造部98,该构造部能够调整分支管78的连接部位附近位置a的径、比氢气供给管52的分支管连接部位靠上游侧附近位置b的径、以及比氢气供给管52的分支管连接部位靠下游侧附近位置c的径中的至少一者。由此,缓冲部70D通过适当调整各位置a~c的径,由此,能够对于氢气供给管52、缓冲罐80的容积变化而有效果地抑制压力脉动。
Claims (8)
1.一种燃料电池车辆,具备
燃料电池堆(12);
氢气供给管(52),其向所述燃料电池堆供给氢气;以及
喷射器(64),其设置于所述氢气供给管的中途位置,向所述燃料电池堆喷出所述氢气,在所述燃料电池车辆(10)中,
在比所述喷射器靠上游侧的所述氢气供给管设置能够流通所述氢气的缓冲部(70、70A~70C),
所述缓冲部具有从所述氢气供给管分支的分支管(78)、与所述分支管连结来流通所述氢气的缓冲罐(80、90、92),
所述缓冲罐内与所述氢气供给管内经由所述分支管始终连通。
2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆,其特征在于,
具备安装于所述燃料电池堆并且收容所述喷射器的辅助设备壳体(46),
所述缓冲罐在所述辅助设备壳体内配置于比所述喷射器靠重力方向上侧。
3.根据权利要求2所述的燃料电池车辆,其特征在于,
在所述辅助设备壳体设置向重力方向上侧突出的上部突出部(86),
所述缓冲罐配置于由所述上部突出部构成的所述辅助设备壳体的扩张空间(86a)。
4.根据权利要求2所述的燃料电池车辆,其特征在于,
所述氢气供给管在所述辅助设备壳体内,由硬质的金属配管(53c)构成,
所述分支管与所述金属配管连接。
5.根据权利要求1~3中的任一项所述的燃料电池车辆,其特征在于,
所述分支管从所述氢气供给管向重力方向上侧突出,
所述缓冲罐与所述分支管的上端部连结。
6.根据权利要求1所述的燃料电池车辆,其特征在于,
所述喷射器以及所述缓冲部设置于所述燃料电池车辆的前箱,
所述氢气供给管在所述燃料电池车辆的底板延伸,将在所述燃料电池车辆的后方设置的氢罐(58)与所述喷射器之间连接。
7.根据权利要求1所述的燃料电池车辆,其特征在于,
在比所述喷射器靠上游侧的所述氢气供给管设置调整所述氢气的温度的换热器(62),
所述缓冲部设置于比所述换热器靠上游侧或者下游侧。
8.根据权利要求1所述的燃料电池车辆,其特征在于,
所述缓冲部具有如下构造部(98),该构造部能够调整所述分支管的连接部位附近位置的径、比所述氢气供给管的分支管连接部位靠上游侧附近位置的径、以及比所述氢气供给管的所述分支管连接部位靠下游侧附近位置的径中的至少一者。
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GR01 | Patent grant | ||
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