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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Ausstoßaufbau für gasförmigen Kraftstoff zur Benutzung mit
einem einen gasförmigen
Kraftstoff enthaltenden Tank, der innerhalb eines Kofferraums eines
Fahrzeugs angeordnet ist, und insbesondere den Aufbau, welcher gasförmigen Kraftstoff
aus dem Kofferraum herausleitet, wenn gasförmiger Kraftstoff unglücklicherweise
aus dem Tank austritt.
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Ausstoßaufbauten
für gasförmigen Kraftstoff sind
im Stand der Technik wohlbekannt. Ein Beispiel solcher Aufbauten
ist aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. HEI 8-99544, "Aufbau für ein Automobil
mit einem daran montierten Rohrleitungsende zum Ausstoßen eines
ausgetretenen komprimierten gasförmigen
Kraftstoffes" bekannt.
Die Druckschrift offenbart ein Automobil mit einen gasförmigen Kraftstoff
enthaltenden Tanks, welche an seinem Kofferraum angebracht sind.
Die Tanks sind mit mehreren Ausgängen
einer Gaszufuhrrohrleitung verbunden. Die Gaszufuhrrohrleitungen
weisen einen Eingang auf, der in Fluidverbindung mit einem Füller vorgesehen
ist, welcher in einer Vertiefung ausgebildet ist, die an einem rückseitigen Wandabschnitt
eines Automobilkörpers
angeordnet ist.
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Die
Vertiefung ist mit einer Abdeckung bedeckt. Bei geöffneter
Abdeckung können
die Tanks mit einem gasförmigen
Kraftstoff, der von der Gaszufuhrrohrleitung zugeführt wird,
befüllt
werden.
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In
der Vertiefung ist ebenso eine Öffnung ausgebildet,
welche in Fluidverbindung mit einem Ausstoßkanal einer Gasausstoßrohrleitung
ist. Die Gasausstoßrohrleitung
weist mehrere Einlasskanäle auf,
wobei jeder mit einer Einmündung
verbunden ist, bei der jeder Ausgang der Gaszufuhrrohr leitung mit dem
Tank verbunden ist. Sogar dann, wenn gasförmiger Kraftstoff unerwünscht aus
dem Inneren der Tanks austritt, fließt solches ausgetretenes Gas
in die Einlasskanäle
der Gasausstoßrohrleitung
außerhalb des
Ausstoßkanals.
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Da
die Vertiefung an dem rückseitigen Wandabschnitt
des Automobilkörpers
ausgebildet ist, ist diese klein dimensioniert, um ein angenehmes
Erscheinungsbild des Automobils zu gewährleisten. Dies erfordert,
dass die Gaszufuhrrohrleitung einen begrenzten Durchmesser aufweist.
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Bei
dem in der Druckschrift offenbarten Gasausstoßaufbau strömt gasförmiger Kraftstoff, welcher aus
dem Inneren der Tanks ausgetreten ist, spontan durch die Gasausstoßrohrleitung
aus dem Automobilkörper
heraus. Mit anderen Worten wird solch ausgetretener gasförmiger Kraftstoff
langsam in die freie Atmosphäre
ausgestoßen.
Was erforderlich war, ist ein Aufbau zum vorteilhaften Ausstoßen des
gasförmigen
Kraftstoffs in die freie Atmosphäre.
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Mit
Brennstoffzellen angetriebene Automobile verwenden typischerweise
Wasserstoffgas als gasförmigen
Kraftstoff. Bei Kunstharztanks, welche solches Wasserstoffgas darin
speichern, könnte
das Wasserstoffgas unerwünschterweise
durch den Tank hindurchdringen.
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Besonders
bei Brennstoffzellen-betriebenen Automobilen ist daher ein Aufbau
zum vorteilhaften Ausstoßen
des aus den Tanks ausgetretenen Wasserstoffgases in die freie Atmosphäre erforderlich.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ausstoßaufbau
für einen
gasförmigen Kraftstoff
für ein
Fahrzeug bereitzustellen, der gasförmigen Kraftstoff, der aus
dem Inneren eines Kraftstofftanks ausgetreten ist, schnell in die
Atmosphäre ausstößt.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Ausstoßaufbau für einen gasförmigen Kraftstoff
für ein
Fahrzeug mit einem Kofferraum und einem einen gasförmigen Kraftstoff
enthaltenden Tank vorgesehen, der in einem innerhalb des Kofferraums
festgelegten hermetischen Raum angeordnet ist, wobei der Ausstoßaufbau
für gasförmigen Kraftstoff
umfasst: eine Lufteinlassrohrleitung, die mit dem hermetischen Raum
in Verbindung steht und sich aus dem Fahrzeug heraus erstreckt;
eine Gasausstoßrohrleitung,
die mit dem hermetischen Raum in Verbindung steht und sich aus dem
Fahrzeug heraus erstreckt; ein Zwangsbelüftungsmittel, das an wenigstens
einer Rohrleitung aus Lufteinlassrohrleitung und Gasausstoßrohrleitung
angeordnet ist, um den hermetischen Raum unter Zwang zu belüften; und
eine Öffnungs/Schließvorrichtung,
die an jeder Rohrleitung aus Lufteinlassrohrleitung und Gasausstoßrohrleitung
angeordnet ist, wobei die Öffnungs/Schließvorrichtungen
in einer geschlossenen Stellung gehalten werden, um die Lufteinlassrohrleitung
und die Gasausstoßrohrleitung
abzudichten, wenn das Zwangsbelüftungsmittel
außer
Betrieb ist, und dann, wenn das Zwangsbelüftungsmittel in Betrieb ist,
in eine geöffnete
Stellung geschwenkt werden, so dass jeglicher gasförmiger Kraftstoff,
der aus dem den gasförmigen
Kraftstoff enthaltenden Tank in den hermetischen Raum ausgetreten
ist, durch frische Luft, die durch die Lufteinlassrohrleitung in
den hermetischen Raum strömt,
durch die Gasausstoßrohrleitung
aus dem Fahrzeug gedrängt
wird.
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Wenigstens
eine Rohrleitung aus Lufteinlassrohrleitung oder Gasausstoßrohrleitung
weisen eine Zwangsbelüftungsvorrichtung
auf. Sowohl die Lufteinlassrohrleitung als auch die Gasausstoßrohrleitung
beinhalten die Öffnungs/Schließvorrichtung. Der
Betrieb der Zwangsbelüftungsvorrichtung
verursacht, dass die Öffnungs/Schließvorrichtung
der Lufteinlassrohrleitung geöffnet
wird, so dass Luft von außerhalb
des Fahrzeugs durch die Lufteinlassrohrleitung in die Abdeckung
eingezogen wird. Solche Luft wird zusammen mit dem aus dem Tank
ausgetretenen gasförmigen
Kraftstoff aus der Gasausstoßrohrleitung
ausgestoßen.
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Daher
wird bei Betrieb der Zwangsbelüftungsvorrichtung
in einer solchen Weise, dass die Luft von außerhalb des Fahrzeugs unter
Zwang in die Abdeckung gesaugt wird, der gasförmige Kraftstoff, welcher innerhalb
der Abdeckung verbleibt, nachdem er aus dem Inneren des Tanks ausgetreten
ist, schnell zusammen mit der Luft aus dem Fahrzeug ausgestoßen. Demgemäß wird es
möglich,
einen innerhalb der Abdeckung gebildeten Raum effizient zu belüften.
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Wenn
die Zwangsbelüftungsvorrichtung
außer
Betrieb ist, werden die Öffnungs/Schließvorrichtungen
in der Schließstellung
gehalten. Da diese Öffnungs/Schließvorrichtungen
normalerweise die Luftzufuhrrohrleitung und die Gasausstoßrohrleitung schließen, wird
durch diese Rohrleitungen kein Lärm mehr
in ein Passagierabteil des Fahrzeugs übertragen. Vielmehr wird verhindert,
dass unerwünschte Fremdmaterialien
wie Wasser und Staub in die Luftzufuhrrohrleitung und die Gasausstoßrohrleitung
eindringen.
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In
einer bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung ist der hermetische
Raum durch eine abdichtende Abdeckung festgelegt, welche den einen gasförmigen Kraftstoff
enthaltenden Tank hermetisch umschließt, und die Luftzufuhrrohrleitung
und die Gasausstoßrohrleitung
erstrecken sich von der abdichtenden Abdeckung aus dem Fahrzeug
heraus. Das Zwangsbelüftungsmittel
kann einen Ventilator umfassen, welcher nach einem Austreten des
gasförmigen
Kraftstoffs zu betätigen
ist. Die Öffnungs/Schließvorrichtungen
können
Klappen umfassen, welche durch den durch den Ventilator erzeugten
Luftstrom in die geöffnete
Stellung zu schwenken sind.
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Es
ist wünschenswert,
dass der Gasausstoßaufbau
ferner eine Bodenplatte umfasst, welche vorgesehen ist, einen Eingang
der Lufteinlassrohrleitung und eine Ausgang der Gasausstoßrohrleitung darauf
zu tragen. Die Bodenplatte kann daran angebrachte rechts- und linksseitige
Rahmen aufweisen. Ein Element aus Eingang und Ausgang kann außerhalb
des linksseitigen Rahmens angeordnet sein, während das andere Element aus
Eingang und Ausgang außerhalb
des rechtsseitigen Rahmens angeordnet sein kann.
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Der
Eingang der Lufteinlassrohrleitung und der Ausgang der Gasausstoßrohrleitung
sind an der Bodenplatte vorgesehen. Diese Rohrleitungen können von
außerhalb
des Fahrzeugs nur schwer gesehen werden.
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Eine
Rohrleitung aus Lufteinlassrohrleitung und Gasausstoßrohrleitung
ist außerhalb
des linksseitigen Rahmens vorgesehen, während die andere Rohrleitung
außerhalb
des rechtsseitigen Rahmens vorgesehen ist. Diese Anordnung weist
den Vorteil auf, dass die Mischung, die aus dem Ausgang der Gasausstoßrohrleitung
ausgestoßen
worden ist, nicht in den Eingang der Lufteinlassrohrleitung eingezogen
wird.
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Eine
bestimmte bevorzugte Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird hierin im Folgenden beispielhaft
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben.
Es zeigt:
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1 eine
seitliche Aufrissansicht eines hinteren Teils eines durch einen
gasförmigen
Kraftstoff betriebenen Automobils, welches einen Ausstoßaufbau
für einen
gasförmigen
Kraftstoff gemäß der vorliegenden
Erfindung beinhaltet;
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2 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 von 1;
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3 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 von 2;
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4 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 von 2;
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5A und 5B Ansichten,
welche zeigen, wie ein Selbstbelüftungsaufbau
betrieben wird, wenn gasförmiger
Kraftstoff aus dem Inneren eines einen gasförmigen Kraftstoff enthaltenden
Tanks austritt;
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6A eine
Ansicht, welche zeigt, wie ein Zwangsbelüftungsaufbau betrieben wird,
wenn ein gasförmiger
Kraftstoff in großer
Menge aus dem Inneren des Tanks austritt, und 6B eine
Ansicht, welche zeigt, wie der Zwangsbelüftungsaufbau Luft von außerhalb
des Automobils einsaugt;
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7A eine
Ansicht, die den Luftstrom in den Zwangsbelüftungsaufbau zeigt, und 7B eine Ansicht,
die den Strom des Gemischs aus Luft und gasförmigem Kraftstoff durch den
Zwangsbelüftungsaufbau
zeigt;
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8A und 8B Ansichten,
welche den Strom der Mischung aus dem Zwangsbelüftungsaufbau heraus zeigen;
und
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9 eine
Ansicht, welche zeigt, wie der Zwangsbelüftungsaufbau den gasförmigen Kraftstoff aus
dem Automobil ausstößt.
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Bezug
nehmend auf 1 weist ein durch einen gasförmigen Kraftstoff
angetriebenes Automobil 10 einen Automobilkörper 11 auf,
welcher an seinem rückseitigen
Teil 12 angeordnete rückseitige Säulen 13 (nur
eine gezeigt) aufweist. Am oberen Ende der rückseiten Säulen 13 ist ein Dach 15 angebracht.
Das rückseitige
Ende 16 des Dachs 15 ist in gegenüber liegender
Beziehung zu einem oberen Rahmenelement 21 angeordnet,
wobei ein gegebenes Intervall dazwischen ausgebildet ist (ein zwischen
dem Dach 15 und der hinteren Bordwand 20 ausgebildeter
Spalt 22). Eine hintere Bordwand 20 ist an dem
hinteren Teil 12 in einer solchen Weise angebracht, dass
sie in einer Aufwärts-
und Abwärtsrichtung
schwenkt. Der rückseitige
Teil 12 weist einen darin ausgebildeten Kofferraum 17 auf.
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Eine
luftdichte oder abdichtende Abdeckung 30 ist innerhalb
des Kofferraums 17 und auf einem Boden des rückseitigen
Teils 12 mittels einer Auflage 31 angeordnet.
Die Abdeckung 30 bedeckt einen einen gasförmigen Kraftstoff
enthaltenden Tank 40. Die Abdeckung 30 ist mit
einem Selbstbelüftungsaufbau 50 und
einem Zwangsbelüftungsaufbau 60 (einem Ausstoßaufbau
für einen
gasförmigen
Kraftstoff) ausgestattet. Der Selbstbelüftungsaufbau 50 ist
so angeordnet, dass aus dem Inneren des Tanks 40 ausgetretener
gasförmiger
Kraftstoff von selbst aus dem Automobilkörper 11 ausströmt. Der
Zwangsausstoß ist
so angeordnet, dass aus dem Inneren des Tanks ausgetretener gasförmiger Kraftstoff
dazu gezwungen wird, aus dem Automobilkörper 11 auszuströmen.
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Gasförmiger Kraftstoff,
welchen das Automobil 10 verwendet, ist beispielsweise
Erdgas oder Wasserstoffgas. Der Tank 40, wie er hier benutzt wird,
ist aus Kunstharz hergestellt. Es sollte bemerkt werden, dass der
Tank 40 ebenso aus einem anderen Material als Kunstharz
gebildet sein kann.
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Die
Bezugszeichen 25, 26, 27, 28, 29 bezeichnen
jeweils ein Hinterrad, einen hinteren Stoßfänger, ein auf der hinteren
Bordwand 20 angebrachtes Glasfenster, ein rückseitiges
Glasfenster und einen Rücksitz.
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Bezug
nehmend auf 2 beinhaltet der Automobilkörper 11 eine
Bodenplatte 33. An einer Unterseite der Bodenplatte 33 sind
ein rechts- und ein linksseitiger Rahmen 47, 46 in
um ein gegebenes Intervall voneinander entferntem Abstand angebracht.
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Die
luftdichte Abdeckung 30 ist an der Bodenplatte 33 über einen
rechten und einen linken Kanalabschnitt 32b, 32a montiert.
Der Tank 40 ist in der Abdeckung 30 aufgenommen
oder von ihr ummantelt. Ein Boden 34 der Abdeckung 30 weist
eine rechte und eine linke Lufteinlassrohrleitung 36, 35 auf, welche
jeweils an ihrem linken und rechten Ende 34b, 34a angebracht
sind. Die Abdeckung 30 weist eine rechte und eine linke
Verbin dungsrohrleitung 38b, 38a auf, welche an
ihrem rechten und linken oberen Ende 37b, 37a vorgesehen
sind.
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Diese
Verbindungsrohrleitungen 38b, 38a sind mit dem
Selbstbelüftungsaufbau 50 verbunden.
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Der
Tank 40 weist zwei um ihn herumgewundene Bänder 42, 42 auf.
Mittels der Bänder 42, 42 ist der
Tank 40 an einer Halterungsauflage (nicht gezeigt) des
Automobilkörpers 11 angebracht.
Eine Gaseinfüllrohrleitung 44 und
eine Gaszufuhrrohrleitung (nicht gezeigt) sind mit einem linken
Ende 43 des Tanks 40 verbunden. Die Gaseinfüllrohrleitung 44 wird
benutzt, um den Tank 40 mit gasförmigem Kraftstoff zu befüllen, während die
Gaszufuhrrohrleitung benutzt wird, um einen Motor (nicht gezeigt)
mit in dem Tank 40 enthaltenem gasförmigem Kraftstoff zu versorgen.
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Die
linke Lufteinlassrohrleitung 35 weist eine Verbindungsrohrleitung 38c auf,
die mit einem ihrer niedrigeren Enden 35a verbunden ist,
während
die rechte Lufteinlassrohrleitung 36 eine Verbindungsrohrleitung 38d aufweist,
die mit einem ihrer niedrigeren Enden 36a verbunden ist.
Die Ausgänge
der Verbindungsrohrleitungen 38c, 38d sind der
offenen Atmosphäre
ausgesetzt. Die geöffneten
oberen Enden 35b, 36b der Verbindungsrohrleitungen 38c, 38d sind
innerhalb der Abdeckung 30 angeordnet. Luft von außerhalb
des Automobilkörpers 11 wird
in die Abdeckung 30 durch die Rohrleitung 35, 36 eingeführt.
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Der
Selbstbelüftungsaufbau 50 beinhaltet eine
linke Gas-Selbstausstoßvorrichtung 51,
die an der linken Verbindungsrohrleitung 38a vorgesehen ist,
und eine rechte Gas-Selbstausstoßvorrichtung 52, die
an der rechten Verbindungsrohrleitung 38b vorgesehen ist.
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Die
rechte und die linke Gas-Selbstausstoßvorrichtung 52, 51 sind
hinsichtlich ihres Aufbaus zueinander identisch, und folglich wird
die Beschreibung der linken Gas-Selbstausstoßvorrichtung 51 weggelassen.
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Die
rechte Gas-Selbstausstoßvorrichtung 52 beinhaltet
eine Ausstoßrohrleitung 54 zum
Leiten von gasförmigem
Kraftstoff, der aus dem Inneren des Tanks 40 ausgetreten
ist, aus dem Automobilkörper 11 heraus.
In einem vorgegebenen Abstand von einem Ausstoßkanal 57 der Ausstoßrohrleitung 54 ist ein
Wassereintritt verhinderndes Element 58 angeordnet, um
zu verhindern, dass Wasser, wie Regenwasser, in die Ausstoßrohrleitung 54 eindringt.
Die Ausstoßrohrleitung 54 weist
eine zusätzliche
daran angebrachte Wasserdrainagerohrleitung 59 auf. Falls Wasser
in die Ausstoßrohrleitung 54 eindringt,
fließt dieses
durch die Wasserdrainagerohrleitung 59 aus dem Automobilkörper 11 heraus.
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Das
Vorsehen des Wassereintritt verhindernden Elements 58 ermöglicht es,
zu verhindern, dass Regenwasser und dergleichen in die Ausstoßrohrleitung 54 durch
den Ausstoßkanal 57 eindringt.
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Die
Ausstoßrohrleitung 54 beinhaltet
eine erste Ausstoßrohrleitung 55a,
die mit der rechten Verbindungsrohrleitung 38b verbunden
ist, einen Verbindungsblock 56, der eine Seitenverbindungsrohrleitung 56a aufweist,
die mit der ersten Ausstoßrohrleitung 55a verbunden
ist, und eine zweite Ausstoßrohrleitung 55b,
durch die der Ausstoßkanal 57 mit
einer oberen Verbindungsrohrleitung 56b des Verbindungsblocks 56 in
Verbindung steht.
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Der
Ausstoßkanal 57 ist
innerhalb eines Raums 23 unterhalb des Spalts 22 angeordnet.
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Die
zweite Ausstoßrohrleitung 55b ist
im Wesentlichen vertikal angeordnet, um es zu ermöglichen,
dass aus dem Inneren des Tanks 40 ausgetretener gasförmiger Kraftstoff
von selbst durch die erste Ausstoßrohrleitung 55a,
den Verbindungsblock 56 und die zweite Ausstoßrohrleitung 55b aus
dem Automobilkörper 11 herausströmt.
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Das
untere Verbindungselement 56c des Verbindungsblocks 56 ist
mit einem Einlass 59a der Wasserdrainagerohrleitung 59 verbunden.
Die Wasserdrainagerohrleitung 59 erstreckt sich nach unten und
weist einen außerhalb
des Automobilkörpers 11 angeordneten
Auslass 59b auf. Durch diese Anordnung ist es selbst dann,
wenn Wasser unglücklicherweise
in die Ausstoßrohrleitung 54 eindringt,
unwahrscheinlich, dass dieses innerhalb der Ausstoßrohrleitung 54 verbleibt.
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Der
Zwangsbelüftungsaufbau 60 beinhaltet einen
Luftansauger 61, um Luft von außerhalb des Automobilkörpers 11 unter
Zwang in die Abdeckung 30 einzuführen, eine Gasausstoßvorrichtung 62 zum Ausstoßen einer
Mischung von aus dem Inneren des Tanks 40 ausgetretenem
gasförmigem
Kraftstoff und durch den Luftansauger 61 in die Abdeckung 30 eingeführter Luft
aus dem Automobilkörper 11 heraus, sowie
einen Gasdetektor 90 zur Erfassung von gasförmigem Kraftstoff,
welcher aus dem Inneren des Tanks 40 ausgetreten ist und
innerhalb der Abdeckung 30 verbleibt.
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Der
Luftansauger 61 beinhaltet eine Luftansaugrohrleitung 64.
Das obere Ende (Auslass) 64a der Rohrleitung 64 ist
mit einem oberen Abschnitt 39a einer linken Seitenwand
der luftdichten Abdeckung 30 verbunden. Ein unteres Ende
(Einlass) 64b der Rohrleitung 64 weist eine darin
angebrachte, aus einem gummiartigen Material hergestellte Einlassklappe 70 auf.
Die Klappe 70 ist zwischen einer geschlossenen Stellung
und einer geöffneten
Stellung schwenkbar. Das untere Ende 64b weist ebenso einen
dran angebrachten Ventilator 75 auf. Der Ventilator 75 ist über der
Klappe 70 angeordnet.
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Der
Betrieb des Ventilators 75 verursacht, dass die Klappe 70 in
die geöffnete
Stellung schwenkt, in der Luft von außerhalb des Automobilkörpers in
die Abdeckung 30 eingesaugt wird.
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Die
Gasausstoßvorrichtung 62 beinhaltet eine
Gasausstoßrohrleitung 80.
Das obere Ende (Einlass) 80a der Rohrleitung 80 ist
mit einem oberen Abschnitt 39b einer rechten Seitenwand
der Abdeckung 30 verbunden. Ein unteres Ende (Auslass) 80b der
Rohrleitung 80 weist eine darin angebrachte, aus einem
gummiartigen Material hergestellte Ausstoßklappe 86 auf. Die
Ausstoßklappe 86 ist
zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung
schwenkbar.
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Wenn
der Ventilator 75 der Luftansaugvorrichtung 61 in
Betrieb ist, um Luft von außerhalb
des Automobilkörpers 11 in
die Luftansaugvorrichtung 61 einzusaugen, wird die Klappe 86 dazu
veranlasst, in die geöffnete
Position zu schwenken, wie detailliert diskutiert wird. Wenn die
Klappe 86 in der geöffneten Stellung
ist, wird ermöglicht,
dass eine Mischung aus der eingesaugten Luft und dem ausgetretenen
gasförmigen
Kraftstoff aus dem Automobilkörper 11 herausströmt.
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Der
Einlass 64b und der Auslass 80b sind an der Bodenplatte 33 vorgesehen.
Insbesondere ist der Einlass 64b der Gasausstoßrohrleitung 80 außerhalb des
linken Seitenrahmens 46 und oberhalb einer unteren Fläche 46a des
linken Seitenrahmens 46 vorgesehen. Dementsprechend ist
der Auslass 80b der Gasausstoßrohrleitung 80 außerhalb
des rechten Seitenrahmens 47 und oberhalb einer unteren
Fläche 47a des
rechten Seitenrahmens 47 vorgesehen.
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Die
Seitenrahmen 46, 47 sind zwischen dem Einlass 64b und
dem Auslass 80b angeordnet. Durch diese Anordnung ist es
unwahrscheinlich, dass aus dem Auslass 80b ausgestoßener gasförmiger Kraftstoff
in den Einlass 64b eingezogen wird. Dadurch wird es möglich, einen
hermetisch abgeschlosse nen oder abgedichteten Raum 30a,
der innerhalb der luftdichten Abdeckung 30 festgelegt ist,
effektiv zu belüften.
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Der
Gasdetektor 90 beinhaltet einen Gassensor 91,
der an dem linken oberen Ende 37a der Abdeckung 30 angebracht
ist, und eine Steuer/Regeleinheit 92, um den Ventilator 75 auf
der Basis eines von dem Gassensor 91 gesendeten Signals
anzutreiben.
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Wenn
eine Menge von aus dem Inneren des Tanks 40 ausgetretenem
gasförmigem
Kraftstoff, der innerhalb des Raums 30 verbleibt, einen
Schwellenwert überschreitet,
wird der Gassensor 91 betrieben, um das Vorhandensein eines
solchen gasförmigen Kraftstoffs
zu erfassen und der Steuer/Regeleinheit 92 ein Erfassungssignal,
das die Erfassung des gasförmigen
Kraftstoffs anzeigt, bereitzustellen. Die Steuer/Regeleinheit 92 sendet
einem Motor 76 des Ventilators 75 ein Antriebssignal
zum Antreiben des Motors 76. Auf den Empfang des Antriebssignals
hin wird der Motor 76 betrieben, um daran angebrachte Schaufeln 78 zu
drehen.
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Wenn
die Menge von gasförmigem
Kraftstoff, die inerhalb der Abdeckung 30a verbleibt, unter den
Schwellenwert verringert wird, stoppt der Gassensor 91 seinen
Betrieb der Erfassung des gasförmigen
Kraftstoffs. Anders ausgedrückt,
sendet der Gassensor 91 keine Erfassungssignale an die
Steuer/Regeleinheit 92. Daher wird der Ventilator 75 nicht mit
Antriebssignalen versorgt. Konsequenterweise hören die Schaufeln 78 auf,
sich zu drehen.
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Der
Gasdetektor 90, wie er hierin benutzt wird, ist so angeordnet,
dass die Steuer/Regeleinheit 92 den Ventilator 75 steuert/regelt.
Der Gasdetektor 90 kann bei einem Fahrzeug anwendbar sein,
welches einen Anzeigeteil und einen Betriebsknopf aufweist, welche
beide in der Nähe
des Fahrersitzes vorgesehen sind. In diesem Fall leuchtet dann,
wenn der Gassensor 91 den gasförmigen Kraftstoff in einer Menge,
die größer ist
als der Schwellen wert, erfasst, der Anzeigeteil auf, um dadurch
einem Fahrer anzuzeigen, dass gasförmiger Kraftstoff aus dem Inneren des
Tanks 40 ausgetreten ist. Der Fahrer drückt den Betriebsknopf, um dadurch
den Motor 76 des Ventilators 75 in einer Weise,
wie oben beschrieben, anzutreiben.
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Mit
Bezugnahme auf 3 beinhaltet der Einlass 64b einen
sich verjüngenden
Abschnitt 65a, einen ersten vergrößerten Rohrleitungsabschnitt 65b,
der mit dem sich verjüngenden
Abschnitt 65a in Verbindung steht, und einen zweiten vergrößerten Rohrleitungsabschnitt 65c,
der mit dem ersten vergrößerten Rohrleitungsabschnitt 65b in
Verbindung steht. Der zweite vergrößerte Rohrleitungsabschnitt 65c ist
an der Bodenplatte 33 angebracht.
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Der
Einlass 64b, der über
der Bodenplatte 33 vorgesehen ist, ist von außerhalb
des Automobilkörpers 11 schwer
zu sehen, um dadurch ein angenehmes Erscheinungsbild des Automobilkörpers 11 zu gewährleisten.
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Innerhalb
des zweiten vergrößerten Rohrleitungsabschnitts 65c ist
ein Einlassabschnitt 67 ausgebildet, welcher einen an einem
linken Öffnungsabschnitt 33a der
Bodenplatte 33 angebrachten Flansch 68 aufweist.
Die Klappe 70 ist an dem Flansch 68 in einer solchen
Weise angebracht, dass sie auf einem Stift 59 geschwenkt
wird.
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Die
Einlassklappe 70 weist einen rechts von ihr vorgesehenen
Stift 59 auf. Diese Anordnung ist dahingehend vorteilhaft,
dass dann, wenn der Ventilator 75 außer Betrieb ist, die Klappe 70 horizontal orientiert
bleibt, wobei sie unter ihrem eigenen Gewicht an einen Vorsprungsabschnitt 68a anstößt, um dadurch
eine Öffnung 68b geschlossen
zu halten. Wenn der Ventilator 75 betrieben wird, wird
die Klappe 70 unter einem durch den Betrieb des Ventilators 75 erzeugten
Winddruck im Uhrzeigersinn geschwenkt, um dadurch die Öffnung 68b zu öffnen.
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Die
Klappe 70, wie hierin benutzt, ist auf dem Stift 59 schwenkbar.
Durch Benutzung der Flexibilität der
aus einem gummiartigen Material hergestellten Klappe 70 kann
jedoch die Klappe 70 an dem Flansch 68 ohne die
Benutzung des Stifts 59 angebracht sein. In solch einem
Fall kann die Klappe 70 dann, wenn der Ventilator 75 betrieben
wird, unter einem durch den Betrieb des Ventilators 75 erzeugten Winddruck
nach oben gebogen oder gebeugt werden, um dadurch die Öffnung 68b zu öffnen. Wenn der
Ventilator 75 außer
Betrieb ist, bleibt die Klappe 70 horizontal orientiert,
wobei sie unter ihrem eigenen Gewicht auf dem Vorsprungsabschnitt 68a anstößt, um dadurch
die Öffnung 68b geschlossen
zu halten, wie oben diskutiert.
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Neben
dem Flansch 68 ist eine Einlassrohrleitung 72,
die in einer im Wesentlichen L-förmgien Anordnung
gebogen ist, ausgebildet. Die Einlassrohrleitung 72 erstreckt
sich nach hinten und ist außerhalb
des Automobilkörpers 11 angeordnet.
Auf dem Flansch 68 ist ein Führungszylinder 73 angebracht,
der sich in Richtung des Ventilators 75 erstreckt.
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Der
Motor 76 ist über
mehrere Aufnahmen 77 an dem sich verjüngenden Abschnitt 65a angebracht.
Die Schaufeln 78 sind innerhalb des ersten vergrößerten Rohrleitungsabschnitts 65b drehbar angeordnet.
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Wenn
die Klappe 70 unter ihrem eigenen Gewicht geschlossen gehalten
wird, ist die Luftansaugrohrleitung 64 normalerweise geschlossen.
Bei geschlossener Rohrleitung 64 wird verhindert, dass Lärm durch
die Rohrleitung 64 in ein Passagierabteil des Automobils 10 übertragen
wird. Zusätzlich
wird es möglich,
zu verhindern, dass unerwünschte Fremdmaterialien
wie Wasser und Staub in die Rohrleitung 64 eindringen.
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Die
Einlassklappe 70 ist durch eine untere Wandfläche 72a der
L-förmigen
Einlassrohrleitung 72 geschützt. Insbesondere dient die
untere Wandfläche 72a dazu,
zu verhindern, dass Fremdmaterialien über einer Straße in die Einlassrohrleitung 72 eindringen
und die Klappe 70 treffen. Daher wird die Einlassklappe 70 nicht
mehr beschädigt.
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Bezug
nehmend auf 4 beinhaltet ein Auslass 80b der
Gasausstoßrohrleitung 80 einen sich
verjüngenden
Abschnitt 81a und einen vergrößerten Rohrleitungsabschnitt 81b,
der mit dem sich verjüngenden
Abschnitt 81a in Verbindung steht. Der vergrößerte Rohrleitungsabschnitt 81b weist
eine Montagewand 81c auf, die sich von diesem aus nach innen
erstreckt. Die Montagewand 81c ist senkrecht zu dem vergrößerten Rohrleitungsabschnitt 81b gerichtet.
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Der
vergrößerte Rohrleitungsabschnitt 81b weist
ein unteres Ende 82a auf, das an der Bodenplatte 33 angebracht
ist. Ein anderes Ende 82b des vergrößerten Rohrleitungsabschnitts 81b ist
an einem Flansch 84 eines Ausstoßteils 83 angebracht. Der
Flansch 84 ist an einer Montagewand 33c angebracht,
die an der Bodenplatte 33 angebracht ist. Der vergrößerte Rohrleitungsabschnitt 81b steht
mit einem rechten Öffnungsabschnitt 33b der
Bodenplatte 33 in Verbindung. Der rechte Öffnungsabschnitt 33b steht
mit dem Äußeren des
Automobilkörpers 11 in Verbindung.
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Weil
der Auslass 80b oberhalb der Bodenplatte 33 vorgesehen
ist, ist dieser von außerhalb
des Automobilkörpers 11 schwer
zu sehen, um dadurch ein angenehmes Erscheinungsbild des Automobils 10 zu
gewährleisten.
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Der
Ausstoßteil 83 ist
innerhalb des vergrößerten Rohrleitungsabschnitts 81b angeordnet.
Der Flansch 84 des Ausstoßteils 83 ist an den
Montagewänden 33c, 81c angebracht.
Eine Ausstoßklappe 86 ist
an dem Flansch 84 in einer solchen Weise angebracht, dass
sie auf einem Stift 85 schwenkt.
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Der
Stift 85 ist auf einem höheren Niveau angeordnet als
die Ausstoßplatte 86.
Diese Anordnung bietet den Vorteil, dass dann, wenn der Ventilator 75 außer Betrieb
ist, die Klappe 86 normalerweise unter ihrem eigenen Gewicht
im Wesentlichen vertikal orientiert bleibt, wobei sie an einen Vorsprungsabschnitt 84a des
Flansches 84 anstößt, um dadurch
eine Öffnung 84b geschlossen
zu halten. Wenn der Ventilator 75 betrieben wird, kann
die Klappe 86 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt werden,
um die Öffnung 84b zu öffnen, wie
später
detailliert diskutiert wird.
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Der
Ausstoßteil 83 weist
einen im Wesentlichen L-förmigen
Führungszylinder 88 auf,
der vor dem Flansch 84 angeordnet ist. Der Einlass 88a des Führungszylinders 88 ist
in Richtung der Gasausstoßrohrleitung 80 orientiert.
Ein Ausstoßkanalabschnitt 89 erstreckt
sich von dem Flansch 84 nach hinten.
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In
der gezeigten Ausführung
ist die Klappe 86 auf dem Stift 85 schwenkbar.
Unter Benutzung der Flexibilität
der aus Gummi hergestellten Klappe 86 kann jedoch die Klappe 86 an
dem Flansch 84 ohne Benutzung des Stifts 85 angebracht
sein. In solch einem Fall ist die Klappe 86 nach rechts
gebogen oder gebeugt, um die Öffnung 84b zu öffnen. Es
versteht sich, dass dann, wenn der Ventilator 75 außer Betrieb ist,
die auf dem Flansch 84 ohne Benutzung des Stifts 85 angebrachte
Klappe 86 normalerweise im Wesentlichen vertikal orientiert
ist, wobei sie unter ihrem eigenen Gewicht an den Vorsprungsabschnitt 84a anstößt, um dadurch
die Öffnung 84b geschlossen
zu halten.
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Da
die Klappe 86 normalerweise die Öffnung 84b schließt, wird
verhindert, dass Lärm
durch die Gasausstoßrohrleitung 80 in
das Passagierabteil des Automobils 10 eindringt. Weiterhin
dringen Fremdmaterialien wie Wasser und Staub nicht mehr in die Rohrleitung 80 ein.
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Eine
untere Wandfläche 89a des
sich horizontal erstreckenden Ausstoßkanalabschnitts 89 ist vorgesehen,
um die Ausstoßklappe 86 vor
unerwünschten
Fremdmaterialien über
der Straße
zu schützen.
Insbesondere wird verhindert, dass solche Fremdmaterialien die Klappe 86 treffen.
Demzufolge kann die Klappe 86 nicht beschädigt werden.
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Es
wird auf 5A Bezug genommen, welche den
Selbstbelüftungsaufbau 50 zeigt,
wobei der Zwangsbelüftungsaufbau
zu Zwecken der Anschaulichkeit weggelassen wurde.
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Wenn
gasförmiger
Kraftstoff aus einem Verbindungspunkt, an dem die Gaseinfüllrohrleitung 44 und
die Gaszufuhrrohrleitung (nicht gezeigt) mit dem Tank 40 verbunden
sind, austritt, bleibt dieses innerhalb des Raums 30a.
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Luft
außerhalb
des Automobilkörpers
11 wird durch
die Lufteinlassrohrleitungen
35,
36 in den Raum
30a eingeführt, wie
durch Pfeile
gezeigt
ist.
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An
dieser Stelle überschreitet
die Menge gasförmigen
Kraftstoffs, die auf diese Weise innerhalb des Raums 30a verbleibt,
noch nicht den Schwellenwert, und daher bleibt die Einlassklappe 70 in
der geschlossenen Position, wie in 3 gezeigt.
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Der
gasförmige
Kraftstoff innerhalb des Raums
30a erreicht von selbst
die zweiten Ausstoßrohrleitungen
55b,
55b über die
ersten Ausstoßrohrleitungen
55a,
55a und
die Verbindungsblocks
56,
56, wie durch Pfeile
,
,
angezeigt.
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Der
gasförmige
Kraftstoff strömt
aus den Ausstoßkanälen
57,
57,
wie durch Pfeile
gezeigt,
aus, nachdem er durch die sich nach oben zu dem Dach
15 erstreckenden
zweiten Ausstoßrohrleitungen
55b,
55b sanft
passiert hat.
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Bezug
nehmend auf
5B sind die Wasserdrainagerohrleitungen
59,
59 an
den Verbindungsblocks
56,
56 angebracht. Wenn
Wasser unglücklicherweise
von außerhalb
des Dachs
15 in die Ausstoßrohrleitungen
54,
54 fließt, wie
durch Pfeile
gezeigt,
fließt
das Wasser nach unten in die Wasserdrainagerohrleitungen
59,
59 außerhalb
der Auslässe
59b,
59b,
wie durch Pfeile
angezeigt.
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Kein
Wasser verbleibt innerhalb der Ausstoßrohrleitungen 54, 54.
Dies führt
zu erhöhter
Lebensdauer der Ausstoßrohrleitungen 54, 54.
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Im
Folgenden wird diskutiert, wie der Zwangsbelüftungsaufbau 60 gemäß der vorliegenden
Erfindung betrieben wird.
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Der
Selbstbelüftungsaufbau 50 ist
nicht geeignet, um in vorteilhafter Weise größere Mengen gasförmigen Kraftstoffs,
der von dem Verbindungspunkt ausgetreten ist, auszustoßen.
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In
Bezug zu 6A erfasst der Sensor 91 dann,
wenn gasförmiger
Kraftstoff, der innerhalb des Raums 30 verbleibt, nachdem
er aus dem Verbindungspunkt ausgetreten ist, eine Menge aufweist,
die den Schwellenwert überschreitet,
solch einen gasförmigen
Kraftstoff. Der Gassensor 91 sendet an die Steuer/Regeleinheit 92 ein
Erfassungssignal, das die Erfassung des gasförmigen Kraftstoffs anzeigt.
Die Steuer/Regeleinheit 92 überträgt an den Motor 76 des
Ventilators 75 ein Antriebssignal zum Antrieb des Motors 76.
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Bezug
nehmend auf
6B wird der Motor
76 auf
den Empfang des Antriebssignals hin angetrieben, um dadurch die
Schaufeln
78 zu drehen, wie durch einen Pfeil gezeigt.
Drehung der Schaufeln
78 verursacht, dass Luft innerhalb
der ersten und zweiten vergrößerten Rohrleitungsabschnitte
65b,
65c in die
Lufteinlassrohrleitung
64 geleitet wird, wie durch Pfeile
gezeigt.
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Dies
verursacht, dass die Klappe
70 im Uhrzeigersinn von der
geschlossenen Stellung in Richtung der geöffneten Stellung geschwenkt
wird, wie durch einen Pfeil
gezeigt.
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7A zeigt,
dass die Öffnung
68b geöffnet ist,
da die Klappe
70 in der geöffneten Stellung ist. Luft
außerhalb
des Automobilkörpers
11 wird
in den Führungszylinder
73 über die
Einlassrohrleitung
72 des Einlassabschnitts
67 gezogen,
wie durch einen Pfeil
angezeigt.
Die Luft wird dann in die Lufteinlassrohrleitung
64 eingezogen,
wie durch Pfeile
angezeigt
ist.
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Bezug
nehmend auf
7B strömt die Luft, nachdem sie die
Rohrleitung
64 durchströmt
hat, in den Raum
30a, um sich dadurch mit dem aus dem Verbindungspunkt
ausgetretenen gasförmigen
Kraftstoff zu vermischen, wie durch einen Pfeil
angedeutet
ist.
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Eine
Mischung der Luft und des gasförmigen Kraftstoffs
strömt
durch den Raum
30a in die Gasausstoßrohrleitung
80, wie
durch einen Pfeil
angedeutet
ist. Die Mischung strömt
durch die Rohrleitung
80, wie durch einen Pfeil
angedeutet
ist.
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Die
Mischung wird zum Teil aus den Ausstoßrohrleitungen 54, 54 ausgestoßen. Da
die Ausstoßrohrleitungen 54, 54 einen
geringeren Durchmesser aufweisen als die Gasausstoßrohrleitung 80, fließt jedoch
der größte Teil
der Mischung in die Rohrleitung 80.
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Unter
Bezugnahme auf
8A strömt die Mischung durch die Rohrleitung
80 in
den Führungszylinder
88,
wie durch einen Pfeil
gezeigt,
um da durch einen Winddruck auf die Ausstoßklappe
86 auszuüben. Dadurch
wird verursacht, dass die Klappe im Gegenuhrzeigersinn von der geschlossenen Stellung
zu der geöffneten
Stellung geschwenkt wird, wie durch einen Pfeil
angedeutet.
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Die
Schwenkbewegung der Klappe
86 im Gegenuhrzeigersinn öffnet die Öffnung
84b.
Nach Durchströmen
der Öffnung
84b strömt die Mischung durch
den Ausstoßkanalabschnitt
89 und
den Auslass
80b nach außerhalb des rechten Öffnungsabschnitts
33b,
wie durch einen Pfeil
gezeigt.
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Es
wird auf
9 Bezug genommen. Es ist dadurch
möglich,
die Mischung aus dem Automobilkörper
11 auszustoßen, wie
durch den Pfeil
angedeutet.
Demzufolge wird durch Antrieb des Ventilators
75 Luft außerhalb
des Automobilkörpers
11 in den
Raum
30a gezogen oder gesaugt, wie durch die Pfeile
gezeigt,
und mischt sich mit dem gasförmigen
Kraftstoff, um dadurch die Mischung vorzusehen. Die Mischung wird
daher aus dem Automobilkörper
11 geleitet,
wie durch die Pfeile
gezeigt.
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Demzufolge
wird durch Antrieb des Ventilators 75 der gasförmige Kraftstoff
innerhalb des Raums 30a dazu gezwungen, aus dem Automobilkörper 11 mit
hoher Effizienz auszuströmen.
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Der
auf diese Weise derartig angeordnete Zwangsbelüftungsaufbau 60, dass
er den gasförmigen
Kraftstoff außerhalb
des Automobilkörpers 11 drängt, kann
in vorteilhafter Weise in einem Brennstoffzellen-betriebenen Automobil
benutzt werden, welches Wasserstoff als gasförmigen Kraftstoff einsetzt.
Es versteht sich, dass der Zwangsbelüftungsaufbau in vorteilhafter
Weise für
jeden anderen Kraftstoff als die oben beschriebenen verwendet werden kann.
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Demzufolge
wird durch Ausstoßen
des meisten gasförmigen
Kraftstoffs aus dem Automobilkörper 11 die
Menge gasförmigen
Kraftstoffs, der innerhalb des Raums 30a verbleibt, auf
eine Menge unterhalb dem Schwellenwert verringert. Der Gassensor 91 hört dann
auf, den gasförmigen
Kraftstoff innerhalb des Raums 30a zu erfassen. Demzufolge
wird die Steuer/Regeleinheit 92 nicht mit einem Erfassungssignal
versorgt. Weiterhin wird dementsprechend der Motor nicht mit einem
Antriebssignal versorgt. Die Drehung der Schaufeln 78 hört auf.
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Danach
wird die Einlassklappe 70 unter ihrem eigenen Gewicht wieder
in die geschlossene Stellung zurückgebracht,
um dadurch die Öffnung 68b zu
schließen,
wie in 3 gezeigt. In ähnlicher Weise
wird die Ausstoßklappe 86 unter
ihrem eigenen Gewicht in die geschlossene Position geschwenkt, um
dadurch die Öffnung 84b zu
schließen, wie
in 4 gezeigt. Es ist daher möglich, zu verhindern, dass
Lärm in
das Passagierabteil des Automobils 10 übertragen wird. Weiterhin ist
es möglich,
zu verhindern, dass unerwünschte
Fremdmaterialien in die Lufteinlassrohrleitung 64 und die
Gasausstoßrohrleitung 80 eindringen.
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Der
Ausstoßaufbau
für gasförmigen Kraftstoff
in der gezeigten Ausführung
wurde derart beschrieben, dass er zum Ausstoß des aus dem Verbindungspunkt
ausgetretenen gasförmigen
Kraftstoffs benutzt wird, er kann jedoch in einer solchen Weise geändert sein,
dass er aus dem Inneren des Tankkörpers 41 ausgetretenen
gasförmigen
Kraftstoff ausstößt.
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Ein
Material, aus dem die Klappen 70, 86 hergestellt
sind, ist nicht auf Gummi beschränkt,
sondern beinhaltet andere Materialien wie Kunstharz.
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Der
Ventilator 75 kann in der Gasausstoßrohrleitung 80 vorgesehen
sein, anstelle dessen, dass er in der Lufteinlassrohrleitung 64 vorgesehen ist.
Weiterhin wird in Erwägung
gezogen, dass sowohl die Lufteinlassrohrleitung 64 als
auch die Gasausstoßrohrleitung 80 mit
den Ventilatoren 75, 75 versehen sind.
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Ein
Ausstoßaufbau
(60) für
gasförmigen Kraftstoff
wird in einem Fahrzeug benutzt, welches eine innerhalb eines Kofferraums
(17) angeordnete luftdichte Abdeckung (30) beinhaltet.
Die luftdichte Abdeckung bedeckt einen Tank (40), der gasförmigen Kraftstoff
enthält.
Der Aufbau beinhaltet eine Luftzufuhrrohrleitung (64) und
eine Gasausstoßrohrleitung
(80), die beide mit der Abdeckung verbunden sind. Wenn
gasförmiger
Kraftstoff aus dem Inneren des Tanks austritt, wird der Aufbau betrieben,
um gasförmigen
Kraftstoff aus dem Fahrzeug auszustoßen. Die Lufteinlassrohrleitung
ist mit einem Ventilator (75) versehen. Die Lufteinlassrohrleitung
weist eine Lufteinlassklappe (70) auf, während die
Gasausstoßrohrleitung
eine Ausstoßklappe
(86) aufweist.