DE102006046106A1

DE102006046106A1 - Fahrzeugkühlsystem

Info

Publication number: DE102006046106A1
Application number: DE102006046106A
Authority: DE
Inventors: Yohei Wako Makuta
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2007-04-12
Also published as: US20070074682A1; TWI355454B; US7673592B2; TW200726904A

Abstract

Ein Kühlsystem beinhaltet einen Kühler für die Wärmeabstrahlung eines durch eine Brennstoffzelle erwärmten Kühlmittels und eine erste Hauptrohrleitung und eine zweite Hauptrohrleitung, welche die Zirkulation des Kühlmittels zwischen der Brennstoffzelle und dem Kühler gestatten; ein Thermostat, das auf halbem Weg durch die zweite Hauptrohrleitung angeordnet und so ausgelegt ist, dass es den Zirkulationsverlauf des Kühlmittels umschaltet, und eine Umgehungsrohrleitung. Der Kühler umfasst einen ersten Tank, der mit der ersten Hauptrohrleitung verbunden ist, einen zweiten Tank, der mit der zweiten Hauptrohrleitung verbunden ist, und einen Kühlbereich, der zwischen dem ersten Tank und dem zweiten Tank angeordnet ist und der ausgelegt ist, einen Wärmeaustausch mit der Außenluft durchzuführen. Das Thermostat ist mit dem ersten Tank durch die Umgehungsrohrleitung verbunden. Die erhaltene Ausgestaltung erleichtert die Streckenführung der Rohrleitung und erhöht die Freiheit beim Layout der Komponenten.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldungen mit den Nr. 2005-288844 und 2005-288945, beide eingereicht am 30. September 2005, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme umfasst ist.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugkühlsystem mit einer Wärmequelle, wie einer Brennstoffzelle oder einem Motor, und einem Radiotor, im folgenden kurz Kühler genannt, zur Abstrahlung der Wärme eines Kühlmittels, das durch die Wärmequelle erwärmt wurde. Um genauer zu sein, die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugkühlsystem mit einem Wählschalter, wie ein Thermostat, zum Umschalten des Verlaufs des Kühlmittelkreislauf.

In den vergangen Jahren sind Fahrzeuge mit Brennstoffzelle entwickelt worden, bei denen elektrische Energie, die von einem Brennstoffzellensystem erzeugt wird, einem Motor und Rädern, die von dem Motor angetrieben werden, zugeführt wird. Bei dem zuvor erwähnten Brennstoffzellensystem wird die elektrische Energie durch chemische Reaktion zwischen Wasserstoff als Brennstoffgas und Sauerstoff als Reaktionsgas in einem Brennstoffzellenstapel (hierin nachfolgend einfach als „Brennstoffzelle" bezeichnet) erzeugt. Hierbei wird der Sauerstoff der Luft durch einen Kompressor entnommen und Wasserstoff wird aus einem Hochdruckbrennstoffzylinder zugeführt.

Eine Brennstoffzelle erzeugt Wärme aufgrund der chemischen Reaktion. Zur effizienten Energieerzeugung muss überschüssige Wärme abgeführt werden, um die Brennstoffzelle zu kühlen und in einem geeigneten Temperaturbereich zu halten. Zur effizienten Wärmeabstrahlung, wie etwa bei dem Brennstoffzellenfahrzeug, das in JP-A Nr. 2005-119600 beispielsweise offenbart ist, kann ein Wasserkühlsystem zur Anwendung kommen, um die Brennstoffzelle zu kühlen und die Wärme kann aus dem erwärmten Kühlwasser durch einen Kühler abgestrahlt werden.

Bei dem Brennstoffzellenfahrzeug, das in JP-A Nr. 2005-119600 offenbart ist, ist ein Vorratstank über der Brennstoffzelle vorgesehen, und der Vorratstank ist mit einem Entgasungsmechanismus versehen, der in der Lage ist, in das Kühlmittel eindringende Luft automatisch zu entfernen.

Obwohl der Vorratstank gemäß der JP-A Nr. 2005-119600, der zuvor beschrieben wurde, die Entfernung von Luft gestattet, die in die Rohrleitung im Kühlsystem eingedrungen ist, ist es damit schwierig, Luft freizusetzen, die durch die Rohrleitung oder den Vorrätstank in die Brennstoffzelle eingedrungen ist. Folglich, kann die Luft in der Brennstoffzelle in einem oberen Teil der Brennstoffzelle für eine lange Zeit zurückbleiben, was zu einer Verschlechterung des Kühlwirkungsgrads führt.

Wenn die Temperatur unter einer geeigneten Temperatur ist und ein Aufwärmen erforderlich ist, kann der Kühlkreislauf ferner durch ein Themostat (siehe beispielsweise JP-A Nr. 1111-93666) umgeschaltet werden, um es dem Kühlmittel zu gestatten, unter Umgehung des Kühlers umgeleitet zu werden, wodurch der Temperaturanstieg gefördert wird.

Bei einem Brennstoffzellenmotorrad muss eine große Anzahl von Komponenten, wie eine Brennstoffzelle, ein Verdichter und ein Befeuchter, in einem eng vorgegebenen Raum angeordnet werden. Folglich ist es erwünscht, dass die Streckenführung der Rohrleitung zwischen diesen Komponenten leicht durchgeführt werden kann, um so nicht mit dem Layout bezüglich der anderen Komponenten in Konflikt zu kommen. Es ist nicht nur erwünscht, die Rorleitung des Zuführsystems des Brennstoffgases und des Reaktionsgases, mit dem ein Verdichter, ein Entfeuchter usw. in Verbindung stehen, sondern auch die Rohrleitung des Kühlsystems auf geeignete Weise anzuordnen, dass die Anordnung der anderen Komponenten nicht beeinträchtigt ist.

Ferner ist bei typischen Motorrädern oder vierrädrigen Fahrzeugen, die einen Motor und einen Elektromotor als Wärmequellen und einen Kühler zur Kühlung dieser Komponenten verwenden, solch ein Kühlsystem verbaut. Da diese Fahrzeuge nicht notwenigerweise einen großen Motorraum aufweisen, muss die Anordnung des Kühlsystems auf geeignete Weise erfolgen.

Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf das zuvor genannte Problem, und folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kühlsystem für ein Brennstoffzellenfahrzeug bereitzustellen, welches die effiziente Beseitigung von in die Brennstoffzelle eingedrungener Luft gestattet. Es ist einer weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeugkühlsystem bereitzustellen, welches eine leichte Streckenführung der Rohrleitung und eine größere Freiheit beim Layout der Komponenten gestattet.

ZUSAMMENFASSUNG UND AUFGABEN DER ERFINDUNG

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Fahrzeugkühlsystem einen Kühler zur Abstrahlung von Wärme eines Kühlmittels, das von einer Wärmequelle erwärmt wurde; eine erste Hauptrohrleitung und eine zweite Hauptrohrleitung, welche es dem Kühlmittel gestatten zwischen der Wärmequelle und dem Kühler zu zirkulieren; und ein Schaltventil, das auf halbem Weg durch die zweite Hauptrohrleitung angeordnet und ausgelegt ist, einen Verlauf eines Kreislaufs für das Kühlmittel zu schalten. Der Kühler weist einen ersten Tank, der mit der ersten Haupleitung verbunden ist, einen zweiten Tank, der mit der zweiten Haupleitung verbunden ist und einen Kühlbereich auf, der zwischen dem ersten Tank und dem zweiten Tank angoerdnet ist und dazu ausgelegt ist, einen Wärmeaustausch mit der Außenluft durchzuführen, und das Schaltventil ist mit dem ersten Tank durch eine Umgehungsrohrleitung verbunden.

Wenn der erste Tank und der Wählschalter miteinander über die Umgehungsrohrleitung wie zuvor beschrieben verbunden sind, bedeutet dies, dass der Wählschalter mit der ersten Hauptrohrleitung als Kreislauf verbunden ist. Das heißt, dass der erste Tank als ein Teil des Durchgangs der esten Hauptrohrleitung dient. Die Umgehungsrohrleitung 210 kann daher als kurze Rohrleitung bis zum ersten Tank 102 ausgelegt sein, wodurch die Streckenführung der Rohrleitung erleichtert und die Freiheit beim Layout der Komponenten erhöht werden.

Der erste Tank weist eine gestreckte Ausgestaltung auf, und die erste Hauptrohrleitung und die Umgehungsrohrleitung sind auf gegenüberliegenden Seiten des ersten Tanks bei Betrechtung von einem mittleren Bereich in der gestreckten Richtung angebracht. Demzufolge wird die Länge des ersten Tanks auf effektive Weise zur beabstandeten Anordnung der ersten Hauptleitung und der Umgehungsrohrleitung voneinander genutzt, wodurch ein Raum dazwischen gewährleistet wird, um einen gesteigertes Maß an Freiheit beim Layout zu erreichen.

Das verwendete Schaltventil kann ein Thermostat zum Umschalten des Strömungsverlaufs gemäß der Temperatur des Kühlmittels sein.

Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind der erste Tank und das Schaltventil untereinander durch die Umgehungsrohrleitung verbunden. Dies bedeutet, dass unter Bildung eines Kreislaufs das Schaltventil mit der ersten Hauptrohrleitung verbunden ist. Das heißt, dass der erste Tank als ein Teil des Durchgangs der ersten Hauptleitung dient. Folglich genügt nur die Umgehungsrohrleitung als Rohrleitung von der Hauptrohrleitung zum Schaltventil, wodurch die Streckenführung der Rohrleitung erleichtert und die Freiheit beim Layout der Komponenten gesteigert werden.

Gemäß einem zeiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kühlsystem für ein Brennstoffzellenfahrzeug bereitgestellt, das mittels elektrischer Energie läuft, die durch Zuführen von Reaktionsgas und Wasserstoffgas zu einer Brennstoffzelle erhalten wird. Das Kühlsystem ist mit einem Kühler zur Abstrahlung von Wärme des Kühlmittels, das durch die Brennstoffzelle erwärmt wird; einer ersten Rohrleitung zur Zuführung des von der Brennstoffzelle erwärmten Kühlmittels zum Kühler und einer zweiten Rohrleitung zur Zuführung des Kühlmittel, dessen Wärme vom Kühler abgestrahlt wurde, zur Brennstoffzelle versehen. Ein Ende der ersten Rohrleitung ist mit einer oberen Fläche der Brennstoffzelle verbunden.

Wenn die erste Rohrleitung mit der oberen Fläche der Brennstoffzelle verbunden ist, wie zuvor beschrieben wurde, schwebt die in die Brennstoffzelle eindringende Luft nach oben und tritt somit ohne Behinderung über die erste Rohrleitung für eine effiziente Entfernung aus. Dies ermöglicht die Unterdrückung einer Abnahme der Energieerzeugung durch die Brennstoffzelle.

Wenn eine Ende der zweiten Rohrleitung mit der unteren Fläche der Brennstoffzelle verbunden ist, tritt ferner in dem Fall, dass Luft auch in die zweite Rohrleitung eindringt, die Luft über die Brennstoffzelle an der ersten Rohrleitung aus.

Wenn die erste Rohrleitung und die zweite Rohrleitung an den Außenseiten der Brennstoffzelle in der Fahrzeugquerrichtung angeordnet sind, wird ein Raum in den Bereichen vor und hinter der Brennstoffzelle gewährleistet, so dass die erste Rohrleitung und der Rohrleitung nicht das Layout der anderen Ausrüstung stören.

Wenn eine Entlüftungsöffnung, die geöffnet und verschlossen werden kann, im Verbindungsbereich zwischen der Brennstoffzelle und der ersten Rohrleitung angeordnet ist, kann die aufschwebende Luft in der Brenstoffzelle über die Entlüftungsöffnung entfernt werden. Wenn die Entlüftungsöffnung an einer lokal erhöhten Stelle vorgesehen ist, ist es ferner möglich, zu verhindern, dass sich Luft in der ersten Rohrleitung ansammelt.

Ergänzend ist erste Rohrleitung mit der oberen Fläche der Brennstoffzelle verbunden und gestattet somit, dass Luft, die in die Brennstoffzelle eingedrungen ist, nach oben aufsteigt, um ohne Behinderung aus der ersten Rohrleitung für ein effizientes Entfernen auszutreten. Dies ermöglicht die Unterdrückung einer Wirkungsgradabnahme der Energieerzeugung durch die Brennstoffzelle.

Der weitere Umfang und die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung augenscheinlich werden. Es sollte jedoch deutlich werden, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, obwohl sie bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen, lediglich der Anschauung dienen, da diverse Änderungen und Modifikationen innerhalb der Lehre und des Umfangs der Erfindung dem Fachmann anhand der detaillierten Beschreibung deutlich werden.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die vorliegende Erfindung wird in größerem Umfang anhand der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung und der begleitenden Figuren, die lediglich der Anschauung dienen und somit nicht einschränkend für die vorliegende Erfindung wirken, verstanden werden, und worin:
1 eine rechtsseitige Ansicht eines Brennstoffzellenfahrzeugs ist;
2 eine linksseitige Ansicht des Brennstoffzellenfahrzeugs ist;
3 eine Aufsicht des Brennstoffzellenfahrzeugs ist;
4 eine Bodenansicht des Brennstoffzellenfahrzeugs ist;
5 eine Vorderansicht des Brennstoffzellenfahrzeugs ist;
6 eine vergrößerte Seitenansicht eines unteren Bereichs eines Ausrüstungsanbringungsbereichs ist;
7 eine vergrößerte Aufsicht des unteren Bereichs des Ausrüstungsanbringungsbereichs ist;
8 eine vegrößerte Bodenansicht des unteren Bereichs des Ausrüstungsanbringungsbereichs ist;
9 eine Rückansicht des Kühlers ist;
10 ein tatsächliches Layout ist, welches die Verbindung zwischen einem Luftfilter, einem Verdichter, enem Befeuchter und einer Brennstoffzelle zeigt;
11 ein tatsächliches Layout ist, welches einen Kreislauf eines Kühlsystems zeigt;
12 ein Blockdiagramm des Kühlsystems ist;
13 eine Seitenansicht einer Brennstoffzelle ist;
14 eine Ansicht einer Brennstoffzelle bei Betrachtung von schräg unter der Rückfläche davon ist;
15 ein Blockdiagramm eines Wasserstoffsystems ist;
16 ein tatsächliches Layout ist, welches einen Kreislauf des Wasserstoffsystems um die Brennstoffzylinder zeigt; und
17 ein tatsächliches Layout ist, welches einen Kreislauf des Wasserstoffsystems um einen Befeuchter zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVOZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform eines Fahrzeugkühlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun anhand der beigefügten 1 bis 17 erläutert. Ein Kühlsystem 200 gemäß dieser Ausführungsform ist in einem Brennstoffzellenmotorrad 10 montiert. In der nachfolgenden Beschreibung wird betreffend die Mechanismen, die auf der linken beziehungsweise rechten Seite des Brennstoffzellenmotorrads 10 gemäß dieser Ausführungsform vorgesehen sind, ein Unterschied zwischen dem Mechanismus auf der linken Seite und dem Mechanismus auf der rechten Seite gemacht, indem ersterer mit dem Symbol „L" und letzterer mit dem Symbol „R" bezeichnet wird. Ferner werden zum besseren Verständnis auch in den Figuren der Pfeil, der auf die linke Seite hinweist, mit „L" und der Pfeil, der auf die rechte Seite hinweist, mit "R" und der Pfeil, der auf die Vorderseite hinweist, mit „Fr" und der Pfeil, der auf die Rückseite hinweist, mit „Rr" bezeichnet.
Wie in den 1 bis 5 gezeigt, ist das Brennstoffzellenmotorrad 10 als ein Beispiel eines Brennstoffzellenmotorrads gemäß dieser Ausführungsform ein Motorrad, an dem eine Brennstoffzelle 12 angebracht ist und das so ausgelegt ist, dass es zum Betrieb elektrische Energie verwendet, die von der Brennstoffzelle 12 erhalten wird. Die Brennstoffzelle 12 erzeugt Energie durch Reaktion zwischen Wasserstoffgas, das einer Anodenelektrode zugeführt wird und einem Reaktionsgas (Luft), das einer Kathodenelektrode zugeführt wird. Da eine bekannte Brennstoffzelle als Brennstoffzelle 12 in dieser Ausführungsform zur Anwendung kommt, erfolgt hierin keine detaillierte Beschreibung hierzu. Das Brennstoffzellenmotorrad 10 hat ein Vorderrad 14 als ein gelenktes Rad, ein Hinterrad 16 als eine Antriebsrad, einen Lenker 18 zur Steuerung des Vorderrads 14, einen Rahmen 20 und eine Sitzbank 22. Die Sitzbank 22 ist ein Doppelsitz mit einem vorderen Bereich 22a, auf dem der Fahrer sitzt und einem rückwärtigen Bereich 22b auf dem der Sozius sitzt, welcher einstückig ausgestaltet ist.
Das Brennstoffzellenmotorrad 10 hat ferner eine Wasserkühlungs-Kühlsystem 200 (siehe 12) zur Kühlung der Brennstoffzelle 12, um die Brennstoffzelle 12 in einem geeigneten Temperaturbereich zu halten und um eine effiziente Energieerzeugung zu ermöglichen.
Der Rahmen 20 weist ein Kopfrohr 24 zur drehbeweglichen Lagerung einer Garbelvorderradaufhängung 23L, 23R in einem vorderen Bereich davon auf, ein Paar oberer Abwärtsrahmen 26L, 26R, die mit dem Kopfrohr 24 an ihren vorderen Bereichen angebracht sind und nach hinten in Richtung der Rückseite des Fahrzeugkörpers geneigt sind, und untere Abwärtsrahmen 28L, 28R auf, die sich im Wesentlichen senkrecht nach unten vom Kopfrohr 24 erstrecken. Die oberen Abwärtsrahmen 26L, 26R sind mit einem Gelenk 34 über im Wesentlichen horizontale, obere Mittelrahmen 30L, 30R und obere Gelenkrahmen 32L, 32R verbunden, die nach unten beziehungsweise hinten geneigt sind. Der obere Abwärtsrahmen 26L, der obere Mittelrahmen 30L und der obere Gelenkrahmen 32L und der obere Abwärtsrahmen 26R, der obere Mittelrahmen 30R und der obere Glenkrahmen 32R sind jeweils aus einem einzelnen Rohr gebogen.
Die unteren Abwärtsrahmen 28L, 28R sind mit dem Gelenk 34 über im Wesentlichen horizontale, untere Mittelrahmen 36L, 36R und untere Gelenkrahmen 38L, 38R verbunden, die leicht nach unten beziehungsweise hinten geneigt sind. Der untere Abwärtsrahmen 28L, der untere Mittelrahmen 36L und der untere Gelenkrahmen 38L und der untere Abwärtsrahmen 28R, der untere Mittelrahmen 36R und der untere Gelenkrahmen 38R sind jeweils aus einem einzelnen Rohr gebogen.
Der Rahmen 20 beinhaltet ferner: einen oberen Rahmen 40 zur Verbindung zwischen im Wesentlichen mittleren Bereichen des unteren Gelenkrahmens 38L und des unteren Gelenkrahmens 38R in der Form eines nach oben konvexen Bogens; einen unteren Bogenrahmen 41 zur Verbindung zwischen dem linken und rechten Ende des Gelenks 34 in der Form eines leicht nach unten konvexen Bogens; obere Nebenrahmen 42L, 42R zur jeweiligen Verbindung zwischen den oberen, mittleren Rahmen 30L, 30R und dem oberen Bereich des oberen Bogenrahmens 40; Seitenrahmen 44L, 44R zur jeweiligen Verbindung zwischen den Bereichen der unteren Abwärtsrahmen 28L, 28R, die sich etwas unter deren Mittelpunkt befinden, und den unteren Gelenkrahmen 38L, 38R; vordere Nebenrahmen 46L, 46R zur Verbindung zwischen den im Wesentlichen mittleren Bereichen der unteren Abwärtsrahmen 28L, 28R und den unteren Enden der oberen Abwärtsrahmen 26L, 26R; Nebenrahmen 48L, 48R zur jeweiligen Verbindung zwischen den Seitenrahmen 44L, 44R und den unteren Mittelrahmen 36L, 36R; und einen Bodenrahmen 50 zur Verbindung der unteren Mittelrahmen 36L und 36R untereinander von unten. Der obere Bogenrahmen 40 ist so verbunden, dass er die oberen Gelenkrahmen 32L, 32R kreuzt und sich nach obe und diagonal nach hinten erstreckt, um nach hinten geneigt zu sein, wie es aus der Seitenansicht ersichtlich ist. Ein Hauptständer und ein Seitenständer (nicht dargestellt) sind am unteren Bogenrahmen 41 angebracht.
Wie aus der Bodenansicht ersichtlich (siehe 4) ist, wird in den Bereichen der unteren Gelenkrahmen 38L, 38R, die vor ihren Zwischenbereichen angeordnet sind, der Abstand zwischen den unteren Gelenkrahmen 38L, 38R in Richtung der Vorderseite zur Verbindung mit den unteren Mittelrahmen 36L beziehungsweise 36R enger. Die maximale Weite des Abstands zwischen den unteren Gelenkrahmen 38L und 38R beträgt in etwa das Doppelte von dem zwischen den unteren Mittelrahmen 36L und 36R, die parallel zueinander sind.
Wie aus der Aufsicht zu erkennen (siehe 3), entspricht der Abstand zwischen den oberen Mittelrahmen 30L und 30R im Wesentlichen dem Abstand zwischen den unteren Mittelrahmen 36L und 36R (siehe 4), und ist auf eine Breite festgelegt, dass der Fahrer rittlings darauf sitzen kann. Die Seitenrahmen 44L und 44R stehen nach außen bezüglich der oberen Mittelrahmen 30L beziehungsweise 30R vor. Der Abstand zwischen den Seitenrahmen 44L und dem oberen Mittelrahmen 30L und der Abstand zwischen dem Seitenrahmen 44R und dem oberen Mittelrahmen 30R sind do festgelegt, dass sie größer als die Breite des meschlichen Fußes sind; Trittplatten (Fußauflagebereiche) 51R, 51L auf denen der Fahrer/-in seine/ihre Füße ansetzt sind in den betreffenden Spalten angeordnet. Die Trittplatten 51R, 51L sind einstückig mit einer Verkleidung 140 (siehe 1) ausgebildet.
Der Rahmen 20 beinhaltet ferner ein Paar oberer Heckrahmen 52L, 52R, die sich leicht nach hinten und oben zum Heck vom oberen Seitenbereich des oberen Bogenrahmens 40 erstrecken, und ein Paar unterer Heckrahmen 54L, 54R, die sich nach hinten und oben zum Heck von einem Bereich im Wesentlichen auf einer Zwischenhöhe erstrecken. Die oberen Heckrahmen 52L, 52R erstrecken sich im Wesentlichen geradlinig. Wie aus der Seitenansicht zu ersichtlich (siehe 1 und 2) ist, verlaufen die unteren Heckrahmen 54L, 54R im Wesentlichen parallel zu den oberen Heckrahmen 52L, 52R. Wie aus der Bodenansicht ersichtlich (siehe 4), ist im Bereich der unteren Heckrahmen 54L, 54R, die vor dem Hinterrad 16 angeordnet sind, der Abstand zwischen den unteren Heckrahmen 54L, 54R genauso weit wie der Abstand zwischen den unteren Gelenkrahmen 38L, 38R, und in dem Bereich, der sich davon nach hinten erstreckt, ist der Abstand enger vorgegeben. Der vordere Bereich mit einer größeren Breite und der rückwärtige Bereich mit der engeren Breite sind miteinander so verbunden, so dass sich die Breite allmäglich ändern kann. Der Abstand zwischen den oberen Heckrahmen 52L und 52R und der Abstand zwischen den unteren Heckrahmen 54L und 54R sind jeweils auf eine solche Breite festgesetzt, die leicht größer als die Breite des Hinterrads 16 ist. Die oberen Heckrahmen 52L, 52R und die unteren Heckrahmen 54L, 54R sind untereinander durch senkrechte Hilfsrahmen 56L beziehungsweise 56R verbunden.
Bei dem Rahmen 20, der wie zuvor beschrieben aufgebaut ist, ist der Bereich, der im Wesentlichen durch obere Abwärtsrahmen 26L, 26R, die oberen Mittelrahmen 30L, 30K, die oberen Nebenrahmen 42L, 42R, die unteren Abwärtsrahmen 28L, 28R, die unteren Mittelrahmen 36L, 36R, die unteren Gelenkrahmen 38L, 38R, und den obere Bogenrahmen 40 umgeben ist, als Ausrüstungsanbringungsbereich 60 vorgegeben. Ferner ist der Bereich, der im Wesentlichen durch die oberen Heckrahmen 52L, 52R und die unteren Heckrahmen 54L, 54R umgeben ist, als Tankhaltebereich 62 vorgegeben.
Im Ausrüstungsanbringungsbereich 60 sind die Brennstoffzelle 12, eine VCU (Spannungsreglereinheit) 64 zur Durchführung der Spannungsanpassung, eine Wasserpumpe 66 für die Zirkulation des Kühlmittels des Kühlsystems, ein Ionenaustauscher 68 zur Verhinderung zur Verhinderung eines Erdschlusses in der Brennstoffzelle 12 durch Entfernen der Ionen im Kühlwasser, ein Verdichter (auch als „Pumpe" oder „Kompressor" bezeichnet) 70 für die Komprimierung des Reaktionsgases (Luft), ein Befeuchter 72, um den Feuchtigkeitsaustausch zwischen dem Reaktionsgas, das der Brennstoffzelle 12 zugeführt wird und dem verwendeten Raktionsgas aus der Brennstofzelle 12 zu gestatten, ein Gas-Flüssigkeit-Abscheider (Auffangtank) 74 zum Auffangen der Feuchtigkeit, die aufgrund des vorgegebenen Expandiervorgangs oder Ähnlichem im überschüssigen Wasserstoffgas, das nicht in der Reaktion verwendet wird, erzeugt wird, eine Verdünnungsbox 76 zum Verdünnen des abgeführten Wasserstoffgases mit dem verwendeten Reaktionsgas, ein Luftmengenmesser 78, der die Menge der einfließenden Luft detektiert, und ein Thermostat 79 zur Umschaltung des Verlaufs des Kühlwasserkreislaufs beim Aufwärmen und beim Unterkühlen angeordnet.
Der Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74 sammelt das Wasser im überschüssigen Wasserstoff, der nicht für die Reaktion in der Brennstoffzelle 12 verwendet wird.
Wie in 6 gezeigt ist, sind der Verdichter 70 und der Befeuchter 72 teilweise unterhalb der Trittplatten 51L, 51R angeordnet. Da der Verdichter 70 und der Befeuchter 72 vergleichsweise schwere Ausrüstung im Ausrüstungsanbringungsbereich 60 sind, wird durch deren Vorsehen unterhalb der Trittplatten 51L, 51R der Schwerpunkt des Brennstoffzellenmotorrad 10 für eine vebesserte Fahrstabilität abgesenkt. Fener wird eine Verbesserung hinsichtlich der Gestaltungsfreiheit erreicht, ohne dass dadurch die Ausgestaltung oder die Breite der Trittplatten 51L, 51R durch den Verdichter 70 und den Befeuchter 72 beeinträchtigt werden, was das Kühlsystem insbesondere für die Verwendung in einem Motorroller-artigen Brennstoffzellenmotorrad geeignet macht.
Des Weiteren ist der Verdichter 70 im Luftverlauf für einen Kühlventilator 109b vorbereitet, der später beschrieben werden wird (siehe 1 und 2), wodurch die Luftkühlungseffekt im Hinblick auf den Verdichter 70 gefördert wird. Gleichermaßen ist die Wasserpumpe im Lufstrom für einen Kühlventilator 109a vorbereitet, der später beschrieben werden wird, wodurch somit die Luftkühlung im Hinblick auf den Antriebsmotor der Wasserpumpe gefördert wird.
Der Verdichter 70 weist einen Motor 70a auf, der sich unter Wirkung einer ECU 92 dreht. Der Motor 70a dreht sich, wie durch den Pfeil B in 2 in der Seitenansicht angegeben, und die Drehrichtung des Motors 70a ist auf dieselbe Richtung (Gegenuhrzeigersinn in 2) wie die Drehrichtung (Pfeil C) des Vorderrads 14 und des Hinterrads 16 festgelegt. Folglich wird der gyroskopische Effekt der Drehung des Motors 70a durch den gyroskopischen Effekt der Drehungen des Vorderrads 14 und des Hinterrads 16 verstärkt, wodurch eine Verbesserung der Fahrstabilität erreicht wird. Ferner besteht keine Gefahr eines Drehmoments, welches das Brennstoffzellenmotorrad 10 nach links oder rechts neigt, welches selbst dann erzeugt wird, wenn sich die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 70a ändert. In diesem Fall kann die Umdrehungsrichtung des Motors 70a umgekehrt zur Drehrichtung des Vorderrads 14 und des Hinterrads 16 sein.
Rückkehrend zu den 1 und 2 wird im Folgenden auf diese Bezug genommen, die Brennstoffzelle 12 ist einem Bereich vorgesehen, der auf der Rückseite des Ausrüstungsanbringungsbereich 60 vorgesehen ist und dessen Querseiten durch die oberen Gelenkrahmen 32L, 32R und den oberen Bogenrahmen 40 umgeben sind. Des Weiteren ist die Brennstoffzelle 12 so angeordnet, dass sie nach hinten geneigt ist, wobei ein Neigungswinkel ⊝ (siehe 13) zwischen ihrer Längsfläche 12e und der horizontalen Ebene etwa 70° beträgt, wobei die Längsfläche 12e im Wesentlichen in der vertikalen Richtung ausgerichtet ist. Es ist hierbei anzumerken, dass die Längsfläche 12e sich auf eine Oberfläche auf der Längsseite bezieht, die länger als eine obere Fläche 12a und einer untere Fläche 12b in der Seitenansicht ohne Berücksichtigung der Tiefenrichtung (Querrichtung) ist.
Ferner ist, wie aus den 1 und 2 offensichtlich ist, die Brennstoffzelle 12 unter der Sitzbank 22 und um genauer zu sein unter dem vorderen Bereich 22, auf dem der Fahrer sitzt, angeordnet.
Durch die derartige Anordnung der schweren Brennstoffzelle 12 unter den vorderen Bereich 22a der Sitzbank 22, auf dem der Fahrer sitzt, wie in 13 gezeigt, wird der Schwerpunkt G des Brennstoffzellenmotorrads 10 als Ganzes so festgelegt, dass er innerhalb der Breite der Brennstoffzelle 12 bezogen auf die Längsrichtung des Fahrzeugs liegt. Da die Längsfläche 12e so angeordnet ist, dass sie im Wesentlichen senkrecht bei Betrachtung der Seitenansicht verläuft, ist ein Ende 12f der Brennstoffzelle 12 in der Fahrzeuglängsrichtung auch an einer Stelle in der Nähe des Schwerpunkts G angeordnet, so dass das Gewicht auf die nähere Umgebung des Schwerpunkts G konzentriert ist. Eine verbessertes Manövrierfahigkeit betreffend die Kurven- oder die Schräglage des Brennstoffzellenmotorrads 10 wird so erreicht. Da der Fahrer auf dem vorderen Bereich 22a sitzt, steuert der Fahrer das Fahrzeug in der Nähe der Brennstoffzelle 12, was dem Fahrer das Gefühl zu verleihen vermag, sich als Einheit mit dem Fahrzeug zu empfinden.
Es sollte deutlich werden, dass die Position des Schwerpunkts G in der Längsrichtung des Fahrzeugs anhand des Verhältnisses der Belastungen am Vorderrad 14 und am Hinterrad 16 bestimmt werden kann. Der Schwerpunkt G kann derjenige sein, der dem Trockengewicht des Fahrzeugs ohne Kühlmittel entspricht oder derjenige dem mit Brennstoff gefüllten Fahrzeug entspricht oder kann derjenige sein, der dem Gewicht unter Betriebsbedingungen mit in das Fahrzeug gefülltem Kühlmittel oder Brennstoff entspricht.
Da die Längsfläche 12e der Brennstoffzelle 12 so angeordnet ist, dass sie nach hinten geneigt ist, ist die Längsfläche 12e entlang des oberen Bogenrahmens 40 und ähnlich nach hinten geneigt angeordnet, was ferner eine leichte Befestigung gestattet. Des Weiteren ist die Brennstoffzelle 12 aufgrund ihrer Neigung nach hinten so angeordnet, dass sie dem Hinterrad 16 gegenüberliegt. Dies gestattet eine gutes Gleichgewicht beim Layout und einer effektive Raumausnutzung im Ausrüstungsanbringungsbreich 60. Des Weiteren wird aufgrund der nach hinten gerichteten Neigung ein geeigneter Raum, der die Schwingbewegung des Schwingarms 130 nicht behindert und der nicht unnötig groß ist, auf dem rückseitigen Bereich der Brennstoffzelle 12 gewährleistet.
Zur Anordnung der Brennstoffzelle 12 unter dem vorderen Bereich 22a der Sitzbank 22 und in geeigneter Ausrichtung, damit die Brennstoffzelle 12 dem Hinterrad 16 gegenüberliegt, kann die Brennstoffzelle 12 in einer nach hinten geneigten oder einer aufrechten Anordnung angeordnet sein, so dass der Neigungswinkel ⊝ (sihe 13), der zwischen der Längsfläche 12e und der horizontalen Ebene ausgebildet ist, 45° bis 90° beträgt.
Nun rückkehrend zu den 1 und 2 wird im Folgenden auf diese Bezug genommen, die VCU 64 hat irgendwie eine Ausgestaltung einer flachen Box und ist in einem Bereich vorgesehen, der im oberen Mittelbereich des Ausrüstungsanbringungsbereichs 60 angeordnet ist, und dessen Querseiten sind von den oberen Mittelrahmen 30L, 30R umgeben. Die Wasserpumpe 66 und der Ionenaustauscher 68 sind in einem Bereich vorgesehen, der sich etwas vor der VCU 64 befindet und deren Querseiten sind von den vorderen Nebenrahmen 46L, 46R umgeben. Die Wasserpumpe 66 ist über dem Ionenaustauscher 68 vorgesehen.
Wie in den 6, 7 und 8 gezeigt, sind der Verdichter 70, das Thermostat 79 und der Befeuchter 72 in einem Bereich vorgesehen, der sich unter der VCU 64 befindet und deren Querseiten durch die unteren Mittelrahmen 36L, 36R und die Seitenrahmen 44L, 44R umgeben sind. Der Verdichter 70 und das Thermostat 79 sind vor dem Befeuchter 72 angeordnet. Wie in 8 (Bodenansicht) gezeigt ist, ist der Befeuchter 72 über eine Breite angeordnet, die im Wesentlichen der Breite zwischen dem unteren Mittelrahmen 36L und dem unteren Mittelrahmen 36R entspricht. Die Breite des Verdichters 70 ist etwas kleiner als die Breite zwischen dem unteren Mittelrahmen 36L und dem unteren Mittelrahmen 36R. Das Thermoslat 79 ist auf der rechten Seite (der oberen Seite in 8) des Verdichters 70 angeordnet.
Der Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74 und die Verdünnungsbox 76 sind unter der Brennstoffzelle 12 vorgesehen. Der Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74 ist auf der linken Seite bezüglich der Verdünnungsbox 76 (siehe 17) vorgeshen. Es sollte deutlich werden, dass, obwohl es nicht so dargestellt ist, der Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74 auf der Vorderseite des Fahrzeugs bezüglich der Verdünnungsbox 76 vorgesehen sein kann.
Im Tankhaltebereich 62 sind ein Paar aus linkem und rechtem Brennstoffzylindern 80L, 80R zur Aufbewahrung des Wasserstoffgases, das der Brennstoffzelle 12 unter hohem Druck zugeführt wird, ein Brennstofffüllanschluss 82 zur Zuführung von Wasserstoffgas zu den Brennstoffzylindern 80L, 80R und im Tank befindliche, elektromagnetische Ventile 84L, 84R, die für die entsprechenden Brennstoffzylinder 80L, 80 vorgesehen sind, mit einer Druckreguliereinheit 86 vorgesehen, wobei der Brennstofffüllanschluss 82 am mittleren Bereich vorgesehen ist (siehe 16).
Die Brennstoffzylinder 80L, 80R weisen jeweils eine zylindrische Ausgestaltung auf, die halbkugelförmig an den Enden ist, und sind an Stellen vorgesehen, die versetzt zum Mittelpunkt des Heckbereichs des Fahrzeugkörpers liegen. Um genauer zu sein, wie aus der Aufsicht ersichtlich (siehe 3), erstrecken sich die Brennstoffzylinder 80L, 80R in Fahrzeuglängsrichtung und in der Seitenansicht (siehe 1) sind die Brennstoffzylinder 80L, 80R so angeordnet, dass sich nach oben und hinten entlang der Sitzbank 22 geneigt sind. Der obere Heckrahmen 52L und die unteren Heckrahmen 54L erstrecken sich im Wesentlichen entlang des oberen Endrandes beziehungsweise des unteren Endrandes des Brennstoffzylinders 80L. Der Brennstoffzylinder 80L wird durch zwei Bänder 90 gehalten, die am oberen Heckrahmen 52L und am unteren Heckrahmen 54L mit beiden Enden befestigt sind. Auf ähnliche Weise erstrecken sich der obere Heckrahmen 52R und der untere Heckrahmen 54R im Wesentlichen entlang des oberen Endrandes beziehungsweise des unteren Endrandes des Brennstoffzylinders 80R. Der Brennstoffzylinder 80R wird durch zwei Bänder 90 gehalten, die am oberen Heckrahmen 52R und am unteren Heckrahmen 54R mit beiden Enden befestigt sind.
Von den Teilen, die das Brennstoffzellenmotorrad 10 ausmachen, sind die Brennstoffzylinder 80L, 80R vergleichsweise große Teile. Da jedoch die Brennstoffzylinder 80L, 80R an Stellen vorgesehen sind, die in Querrichtung versetzt zur Mittellinie liegen, überlappen die Brennstoffzylinder 80L, 80R nahezu gar nicht mit dem Hinterrad 16, wie aus der Aufsicht ersichtlich ist, wodurch die Gewährleistung eines ausreichenden senkrechten Federwegs der Aufhängung des Hinterrads 16 ermöglicht wird. Dies erleichtert die Abmilderung von Stößen von der Fahrbahnoberfläche, wodurch eine Verbesserung des Fahrkomforts des Brennstoffzellenmotorrads 10 erreicht wird.
Der Brennstofffüllanschluss 82 ist an einer Zwischenstelle zwischen im Wesentlichen den Vorderendenbereichen des linken und rechen Brennstoffzylinders 80L, 80R und unterhalb der Sitzbank 22 und ist nach oben ausgerichtet (siehe 16). Die ECU (elektrische Steuereinheit) 92 für die Durchführung der zentralen Steuerung des Brennstoffzellenmotorrads 10 ist unterhalb der Sitzbank 22 vorgesehen. Die ECU 92 führt auch die Steuerung der Brennstoffzelle 12 durch. Der Brennstofffüllanschluss 82 und die ECU 92 sind so angeordnet, dass ihre oberen und seitlichen Oberflächen durch die Sitzbank 22 bedeckt sind. Wenn die Sitzbank 22 um ein Gelenk 22c auf der Vorderseite der Sitzbank 22 geöffnet wird, sind der Brennstofffüllanschluss 82 und die ECU 92 zugänglich, um das Befüllen mit Brennstoff oder die Vornahme einer vorgegebenen Wartungstätigkeit zu gestatten. Eine Ausnehmung 92a ist auf der oberen Fläche der ECU 92 vorgesehen. Die Ausnehmung 92a kann als ein Aufbewahrungsraum dienen.
Ein Kühler 100 zur Kühlung der Brennstoffzelle 12 ist unmittelbar vor den unteren Abwärtsrahmen 28R, 28L vorgesehen. Der Kühler 100 weist eine plattenförmige Ausgestaltung auf, dessen Höhe im Wesentlichen dem Doppelten der Breite entspricht (siehe 9). Der Kühler 100 ist so vorgesehen, dass eine beiden Seitenbereiche sich entlang der unteren Abwärtsrahmen 28R, 28L erstrecken. Der Kühler 100 beinhaltet einen ersten Tank 102 auf der Primärseite, dem Kühlwasser, das von der Brennstoffzelle 12 erwärmt wurde, über die Wasserpumpe 66 zugeführt wird, einen zweiten Tank 104 auf der Sekundärseite, bei dem das Kühlwasser austritt, dass durch die Wärmeabstrahlung gekühlt wurde, und einen Kühlbereich 106, der zwischen dem ersten Tank 102 und dem zweiten Tank 104 vorgesehen ist und den Wärmeaustausch an die Außenseite durchführt. Der erste Tank 102 und der zweite Tank 104 sind auf der linken Seite beziehungsweise rechten Seite des Kühlbereichs vorgesehen.
Wie in 9 gezeigt ist, weisen der erste Tank 102 und der zweite Tank 104 eine längliche Ausgestaltung auf, die sich vom oberen Ende zum unteren Ende auf den linkseitigen und rechtsseitigen Bereichen des Kühlers 100 erstrecken. Ein erster Auslassanschluss 104a zum Auslassen des durch die Wärmeabstrahlung gekühlten Kühlwassers ist in einem Bereich des zweiten Tanks 104 etwas über dessem, unteren Ende vorgesehen, und eine Kühlerkappe 104b und ein Wiederbefüllungsanschluss 104c, der mit einem Vorratstank 112 verbunden ist, sind am oberen Ende des zweiten Tanks 104 vorgesehen. Die Kühlerkappe 104b dient dazu, den Innendruck des Kühlsystems 200 (siehe 12) konstant zu halten; Bei einem Druckzuwachs wird ein Ventil im Innern der Kühlerkappe 104b geöffnet, um überschüssiges Kühlmittel oder mitgerissene Luft aus dem Wiederbefüllungsanschluss 104c in den Vorratstank 112 freizusetzen, und wenn der Druck gering ist, wird die fehlende Menge an Kühlmittel aus dem Vorratstank 112 nachgefüllt. Der Vorratstank 112 ist über der Kühlerkappe 104b angeordnet.
Ein Einbringungsanschluss 102a zur Einbringung von Befeuchtungskühlwasser ist im Wesentlichen am oberen Ende des ersten Tanks 102 vorgesehen, und ein zweiter Auslassanschluss 102b, der mit dem Thermostat 79 verbunden ist, ist im Wesentlichen am unteren Ende des ersten Tanks 102 vorgesehen.
Der Kühlbereich 106 beinhaltet eine Anzahl enger Röhren 106a, die den ersten Tank 102 und den zweiten Tank 104 verbinden, und Kühlrippen 106b in gewellter Ausgestaltung in Aufsicht sind zwischen den engen Röhren 106a vorgesehen. In dem Kühlbereich wird das Kühlmittel, das die engen Röhren 106a durchläuft, durch die Wärmeabstrahlung von den Kühlrippen 106b gekühlt. Des Weiteren stellen die Kühlrippen 106b einen hohen Kühleffekt bereit, da sie das Strömen der Luft erleichtern und eine große Oberfläche aufweisen Der Kühlventilator 109a und die Kühlventilator 109b sind am oberen beziehungsweise unteren Bereich der Rückfläche des Kühlers 100 vorgesehen. Die Luftansaugwirkung der Kühlventilatoren 109a, 109b erleichtert die Strömung der Luft durch die Kühlrippen 106b, wodurch eine Verbesserung des Wärmeabstrahlungseffekts durch den Kühler 100 erreicht wird.
Wie es in 5 gezeigt ist, ist der Lenker 18 mit den oberen Bereichen der vorderen Aufhängungen 23L, 23R über das Kopfrohr 24 verbunden. Der Lenker 18 weist im Wesentlichen eine T-förmige Ausgestaltung auf. Ein Luftfilter 110 für das Ansaugen von Außenluft und der Vorratstank 112 zum Nachfüllen des Kühlers 100 mit Kühlmittel sind auf der linken beziehungsweise rechten Seite eines Halteschaftbereichs 18a des Lenkers 18 vorgesehen, dessen unteres Ende in das Kopfrohr 24 eingeführt ist. Der Luftfilter 110 und der Vorratstank 112 sind in gut ausbalancierter Weise an im Wesentlichen bezüglich des Halteschaftbereichs 18a symmetrischen Positionen angeordnet und sind an einem Teil des Rahmens 20 befestigt.
Wie in 10 gezeigt ist, beinhaltet der Luftfilter 110 einen quadratischen Bodenbereich 110a und einen Deckelbereich 110b, der die obere Fläche des Bodenbereichs 110a bedeckt. Die untere Fläche des Bodenbereichs 110a ist so vorgegeben, dass diagonal nach unten und nach hinten ausgerichtet ist. Das Deckelelement 110b ist im mittleren Bereich gewölbt, und eine Luftzuführöffnung 110c ist in einem oberen Bereich des gewölbten Bereichs vorgesehen. Ein Filter zur Reinigung der angesaugten Luft ist im Luftfilter 110 vorgesehen. Ein Austausch des Filters kann durch Abnahme des Deckelbereichs 110b erfolgen. Wie in 11 gezeigt ist, weist der Vorratstank 112 eine im Wesentlichen gestreckte Ausgestaltung mit einer Ausnehmung 112a, die in einem Teil davon vorgesehen ist, auf. Wie der Halteschaftbereich 18a ist der Vorratstank 112 so angeordnet, dass er nach oben und leicht nach hinten gerichtet ist, mit einer Kühlwasserzuführöffnung 122b an der Oberseite, die nach oben ausgerichtet ist.
Wie in den 1, 2 und 5 gezeigt ist ein Paar Akkumulatoren 28L, 28R zwischen dem Vorderrad 14 und den unteren Abwärtsrahmen 28L, 28R vorgesehen und außerhalb des Kühlers 100 angeordnet. Die Akkumulatoren 120L, 120R weisen eine in der Senkrechten längliche, im Wesentlichen recheckige, säulenartige Ausgestaltung auf und sind leicht auf mittlerer Höhe gebogen, so dass sie leicht nach vorne vorstehen. Aufgrund dieser Ausgestaltung, durch Anordnung einer vorgegebenen Platte auf einer unteren Rückfläche jedes Akkumulators 120L, 120R kann dieser Bereich der Akkumulatoren 120L, 120R als Fußstützbereich dienen, auf dem der Fahrer/-in seine/ihre Füße während des Fahrens absetzen kann.
Des Weiteren sind die Akkumulatoren 120L, 120R so angeordnet, dass sie sich diagonal nach vorne aus der Nachbarschaft der vorderen Enden der Seitenrahmen 44L beziehungsweise 44R erstrecken. Die unteren Enden der Akkumulatoren 120L, 120R sind mit den unteren Abwärtsrahmen 28L, 28R durch Streben 122L, 122R verbunden, und die oberen Enden der Akkumulatoren 120L, 120R sind mit dem Kopfrohr 24 durch Streben 124L beziehungsweise 124R verbunden. Wenn die Akkumulatoren 120L, 120R auf diese Weise an den unteren Abwärtsrahmen 28L, 28R vorgesehen sind, entsprechen sich die Lasten, die auf das Vorderrad 14 und das Hinterrad 16 wirken, wodurch die Gewichtsbalance während des Fahrens verbessert wird. Die Akkumulatoren 120L, 120R weisen die gleiche Funktion auf und teilen sich gleichermaßen den Strom zum Auf-/Entladen.
Das Vorderrad 14 ist drehbar an den unteren Enden der vorderen Aufhängungen 23L, 23R gelagert. Das Hinterrad 16 ist am Schwingarm 130 gelagert, der drehbar um das Gelenk 34 ist und ist mit einem ins Rad integrierten Motor 132 und einem Motorantrieb 134 zum Antrieb des in das Rad integrierten Motors 132 versehen. Eine hintere Aufhängung 136 ist zwischen einem oberen Bereich des oberen Bogenrahmens 40 und einer oberen, linksseitigen Fläche des Schwingarms 130 vorgesehen. Der ins Rad integrierte Motor 132 und der Motorantrieb 134 weisen eine Wasserkühlung auf und stellen einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Ausgangsleistung bereit.
Ferner ist, wie es aus den 1 und 2 ersichtlich ist, der vordere Bereich der Sitzbank 22 tief nach unten ausgeschnitten, wodurch das Brennstoffzellenmotorrad 10 als Motorroller klassifiziert werden kann. Im Wesentlichen das gesamte Brennstoffzellenmotorrad 10 ist durch die Verkleidung 140 bedeckt, wie es durch die fingierten Linien angedeutet ist.
Bei dem Brennstoffzellenmotorrad 10, das wie zuvor beschrieben aufgebaut ist, wird beim Starten der ins Rad integrierte Motor 132 oder ein vorgegebener Motor oder ähnliches durch die Akkumulatoren 120L, 120R mit elektrischer Energie zum Aufwärmen versorgt. Nach dem Aufwärmen wird die von der Brennstoffzelle 12 erzeugte elektrische Energie dem in das Rad integrierten Motor 132 zugeführt, um das Fahren des Motorrads zu ermöglichen.
In Fällen, in denen die Drosselöffnung sich vergrößert hat und ein vergleichsweise kleiner Zuwachs der Ausgangsleistung erforderlich ist, werden die Ausgangsleistungen der Akkumulatoren 120L, 120R dem im Rad integrierten Motor 132 in einer überlagerten Weise hinsichtlich des Ausgangsleistung der Brennstoffzelle 12 zugeführt, wodurch eine schnelles Ansprechverhalten erreicht wird. Wenn ein höherer Zuwachs der Ausgangsleistung erforderlich ist, wird zusätzlich zur Zuführung der Ausgangsleistung der Akkumulatoren 120L, 120R in einer überlagerten Weise die Ausgangsleistung der Brennstoffzelle 12 erhöht, um die Nachführungseigenschaft hinsichtlich der Drosselöffnung zu verbessern.
Als nächstes wird das Wasserkühlsystem 200 zur Kühlung der Brennstoffzelle 12, um diese in einem geeigneten Temperaturbereich zu halten anhand der 11 bis 14 beschrieben.
Wie in den 11 und 12 gezeigt, weist das Kühlsystem 200 die Wasserpumpe 66, den Ionenaustauscher 68, das Thermostat 79, den Kühler 100, und den Vorratstank 112 auf. Das Kühlsystem 200 führt grundsätzlich Kühlwasser, welches von der Brennstoffzelle 12 als Wärmequelle erwärmt wurde, dem Kühler 100 durch eine erste Hauptrohrleitung 202 zu, und führt das durch die Wärmeabstrahlung des Kühlers 100 gekühlte Kühlwasser der Brennstoffzelle 12 durch eine zweite Hauptrohrleitung 204 zu, wodurch das Kühlwasser zirkuliert. Die Wasserpumpe 66 ist auf halbem Weg durch die erste Hauptrohrleitung 202 angeordnet und dient der Zirkulierung des Kühlwassers.
Wie in den 13 und 14 gezeigt ist, ist ein Ende des ersten Hauptrohrs 202 mit der oberen Fläche 12a der Brennstoffzelle 12 über einen obere Verbindung (Verbindungsbereich) 206 verbunden. Ein Ende der zweiten Hauptrohrleitung 204 ist mit der unteren Fläche 12b der Brennstoffzelle 12 über eine untere Verbindung 208 verbunden. Die obere Verbindung 206 ist am mittleren Bereich der oberen Fläche 12a, wie in der Seitenansicht zu sehen (siehe 13) und im Wesentlichen am linken Ende der oberen Fläche 12a, wie es in der Rückansicht (siehe 14) zu sehen ist, vorgesehen. Die untere Verbindung 208 ist am mittleren Bereich der unteren Fläche 12b, wie in der Seitenansicht zu sehen (siehe 13) und im Wesentlichen am rechten Ende der oberen Fläche 12a, wie es in der Rückansicht (siehe 14) zu sehen ist, vorgesehen.
Die obere Verbindung 206 steht leicht nach oben vor und beinhaltet einen unteren Bereich 206a, der mit der Brennstoffzelle 12 verbunden ist und einen oberen Bereich 206b, der eine Verbindung zwischen dem unteren Teil 206a und der ersten Hauptrohrleitung 202 herstellt. Die untere Fläche des unteren Teils 206a ist in Übereinstimmung mit der oberen Fläche 12a der Brennstoffzelle 12 geneigt, und die obere Fläche des unteren Teils 206a ist im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. Die obere Fläche des unteren Bereichs 206a ist im Wesentlichen auf die selbe Höhe wie das vordere obere Ende 12d der Brennstoffzelle 12 festgesetzt.
Der obere Bereich 206b ist so vorgesehen, dass der interne Strömungsverlauf um etwa 90° gekrümmt ist und dass die erste Hauptrohrleitung 202 nach vorne ausgerichtet ist. Ferner ist der obere Bereich 206b mit einem kurzen Zylinder (Entlüftungsöffnung) 206c, der in Verbindung mit dem internen Strömungsverlauf steht, und einer Abdeckung 206d versehen, die die obere Fläche des kurzen Zylinders 206c abdeckt. Der kurze Zylinder 206c ist so angeordnet, das er sich diagonal nach oben vom gekrümmten Teil des oberen Bereichs 206b erstreckt. Die Abdeckung 206d kann bezüglich des kurzen Zylinders 206c geöffnet und verschlossen werden. Der Bereich der ersten Hauptrohrleitung 202 vom oberen Bereich 206b zum vorderen, oberen Ende 12d erstreckt sich im Wesentlichen horizontal, und der über das obere Ende 12d hinausgehende Bereich ist nach vorne und unten geneigt.
Die untere Verbindung 208 steht leicht nach unten vor und beinhaltet einen Zylinderbereich 208a, der rechtwinklig zur unteren Fläche 12b ist, und ein Ellbogenstück 208b, welches ein Verbindung zwischen dem Zylinderbereich 208a und der zweiten Hauptrohrleitung 204 herstellt. Die zweite Hauptrohrleitung 204 ist so angeordnet, dass sie sich nach vorne vom Ellbogenstück 208b erstreckt.
Aufgrund einer solchen Verbindung der ersten Hauptrohrleitung 202 und der zweiten Hauptrohrleitung 204, wird das Kühlmittel in die Brennstoffzelle 12 aus der ersten Hauptrohrleitung 202 eingebracht und wird durch Kühlen der internen, Energie erzeugenden Zelle erwärmt, um an die zweite Hauptrohrleitung 204 übergeben zu werden. Dem Kühlmittel wird so in die Lage versetzt, unter Wirkung der Wasserpumpe 66 zu zirkulieren.
Da das erste Hauptrohr 202 mit der oberen Fläche 129 der Brennstoffzelle 12 verbunden ist, schwebt ferner die Luft, die in die Brennstoffzelle 12 eingedrungen ist, nach oben und tritt ohne Behinderung über das erste Hauptrohr 202 zur effizienten Entfernung aus. Dies ermöglicht die Unterdrückung der Wirkungsgradabnahme bei der Energieerzeugung der Brennstoffzelle 12. Die aus dem ersten Hauptrohr 202 austretende Luft wird eventuell aus der Kühlerkappe 104b zum Vorratstank 112 austreten.
Da ein Ende der zweiten Hauptrohrleitung 204 mit der unteren Fläche 12b der Brennstoffzelle 12 verbunden ist, tritt Luft ferner, wenn diese auch in die zweite Hauptrohrleitung 204 eingedrungen ist, zur ersten Hauptrohrleitung 202 über die Brennstoffzelle 12 aus.
Wie in 14 gezeigt ist, sind die erste Hauptrohrleitung 202 und die zweite Hauptrohrleitung 204 auf den Außenseiten der oberen Fläche 12a und der unteren Fläche 12b der Brennstoffzelle 12 bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung angeordnet. Ein Raum wird somit in dem Bereich vor und hinter der Brennstoffzelle 12 gewährleistet, so dass die erste Hauptrohrleitung 202 und die zweite Hauptrohrleitung 204 nicht das Layout der anderen Ausrüstung beeinträchtigt. Dies erlaubt die Anordnung der VCU 64 vor der Brennstoffzelle 12 (siehe 1 und 2).
Obwohl bevorzugt die erste Hauptrohrleitung 202 und die zweite Hauptrohrleitung 204 so weit wie möglich an den Außenseiten in Fahrzeugquerrichtung vorgesehen sind, ist es notwenig, da die erste Hauptrohrleitung 202 und die zweite Hauptrohrleitung 204 jeweils einen vorgegebenen Durchmesser haben und jeweils über die obere Verbindung 206 und die untere Verbindung 208 verbunden sind, ist es notwenig, einen gewisses Spiel A (siehe 14) bezogen auf eine außenseitige Fläche 12h zu belassen. Basierend auf dem R der ersten Hauptrohrleitung 202 und der zweiten Hauptrohrleitung 204 ist das Spiel A bevorzugt auf R ≤ A ≤ 3R festgelegt. Dies gestattet die Verbindung der ersten Hauptrohrleitung 202 und der zweiten Hauptrohrleitung 204 zu Brennstoffzelle 12, ohne dass dadurch viel Schwierigkeiten verbunden sind, und es besteht nicht die Gefahr, dass die erste Hauptrohrleitung 202 und die zweite Hauptrohrleitung 204 über die äußere Seitenfläche 12h nach außen vorstehen. Des Weiteren wird ein Raum im Bereich vor und hinter der Brennstoffzelle 12 sichergestellt.
Die obere Verbindung 206 ist wie der Verbindungsbereich zwischen der Brennstoffzelle 12 und die erste Hauptrohrleitung 202 mit dem kurzen Zylinder 206c versehen, wodurch Luft, die innerhalb der Brennstoffzelle 12 aufschwebt, aus dem kurzen Zylinder 206c entfernt werden kann. Das heißt durch Öffnen der Abdeckung 206d für eine geeignete Zeitdauer beim Ersetzen des Kühlmittels oder Ähnlichem, kann in das Kühlsystem 200 eindringende Luft schnell und effizient entfernt werden.
Der Bereich der ersten Hauptrohrleitung 202, der vor dem vorderen, oberen Ende 12d angeordnet ist, ist nach unten und vorne geneigt, so dass Luft, die in diesem Bereich vorhanden ist, auch nach oben schwebt, um aus dem kurzen Zylinder 206c entfernt zu werden. Da der kurze Zylinder 206c an einer lokal erhöhten Stelle angeordnet ist, ist es möglich, zu verhindern, dass Luft sich in der ersten Hauptrohrleitung 202 sammelt. Es sollte deutlich werden, dass der kurze Zylinder 206c auch zur Einbringung von Kühlwasser verwendet werden kann.
Wie in den 11 und 12 gezeigt ist, ist das Thermostat 79 auf halbem Weg durch die zweite Hauptrohrleitung 204 angeordnet. Das Thermostat 79 hat vier Anschlüsse 79a, 79b, 79c, 79d, von denen die Anschlüsse 79a und 79b mit der zweiten Hauptrohrleitung 204 verbunden sind. Normalerweise sind die Anschlüsse 79a und 79b miteinander verbunden, um so die Zuführung von durch den Kühler 100 gekühltem Kühlwasser zur Brennstoffzelle 12 zu gestatten. Der Anschluss 79c ist mit dem zweiten Auslassanschluss 102b des ersten Tanks 102 über eine Umgehungsrohrleitung 210 verbunden. Der zweite Auslassanschluss 102b ist mit der ersten Hauptrohrleitung 202 über den ersten Tank 102 und den Einbringungsanschluss 102a verbunden, und da keine Komponente vorhanden ist, die als eine Drossel oder ein Ventil in dem Verbindungsbereich zwischen diesen Komponenten dient, entspricht der Kreislauf einem solchen, bei dem der Anschluss 79c unmittelbar mit der ersten Hauptrohrleitung 202 in Verbindung steht. Des Weiteren ist es so ausgelegt, dass ein Teil des Kühlwassers aus dem Anschluss 79d durch den Ionenaustauscher 68 strömt, der mit der ersten Hauptrohrleitung 202 über die Verbindung 209 verbunden ist.
Das Thermostat 79 hat die Funktion, den Verbindungsverlauf in Abhängigkeit der Temperatur des Kühlmittels umzuschalten. Während des Aufwärmlaufs ist der Anschluss 79a abgesperrt, und der Anschluss 79c ist geöffnet, und der Anschluss 79c und der Anschluss 79b stehen miteinander in Verbindung. Folglich durchläuft aus der Wasserpumpe 66 austretendes Kühlwasser den Einbringungsanschluss 102a, den ersten Tank 102, den zweiten Auslassanschluss 102b und die Umgehungsrohrleitung 210 und wird aus dem Anschluss 79a ins Thermostat 79 eingeleitet, bevor es aus dem Anschluss 79b zur Brennstoffzelle 12 zurückgeleitet wird. Daher wird es während des Aufwärmens dem Kühlwasser ermöglicht, ohne Durchlaufen des Kühlbereichs 106 zu zirkulieren, und die Temperatur kann somit schnell gesteigert werden, bis die Brennstoffzelle 12 eine geeignete Temperatur erreicht, ohne dass das Kühlwasser unnotwendigerweise gekühlt wird.
Wenn der erste Tank 102 und das Thermostat 79 untereinander durch die Umgehungsrohrleitung 210, wie zuvor beschrieben wurde, verbunden sind, bedeutet dies, dass als Kreislauf das Thermostat 79 mit der ersten Hauptrohrleitung 202 verbunden ist. Das heißt, der erste Tank 102 dient als ein Teil des Durchgangs der ersten Hauptrohrleitung 202. Die Umgehungsrohrleitung 210 kann somit als eine kurze Rohrleitung zum ersten Tank 102 ausgelegt werden, wodurch die Streckenführung der Rohrleitung erleichtert und die Gestaltungsfreiheit beim Layout der Komponenten erhöht wird. Um genauer zu sein, wie in den 4 und 8 (Bodenansicht) gezeigt, ist die Umgehungsrohrleitung 210 entlang der unteren Oberfläche des Fahrzeugkörpers angeordnet, und dessen Länge ist kurz ausgelegt.
Vorausgesetzt, dass der erste Tank 102 nicht so verbunden ist, wie es durch die angedeutete Linie in 11 markiert ist, so ist es notwendig, eine verzweigte Verbindung 212 zur ersten Hauptrohrleitung 202 vorzusehen und eine Umgehungsrohrleitung 210 so auszubilden, dass sie vertikal gestreckt ist und sich quer ausdehnt, was dem Layout des Verdichters 70, dem Ionenaustauscher 68 und der Wasserpumpe 66 Beschränkungen auferlegt. Im Gegensatz verursacht diese Ausführungsform nicht eine derartige Beeinträchtigung, da die Umgehungsrohrleitung 210 mit einer unteren Stelle des ersten Tanks 102 verbunden ist.
Der erste Tank 102 weist ferner eine in senkrechter Richtung gestreckte Ausgestaltung auf, und die erste Hauptrohrleitung 202 und die Umgehungsrohrleitung 210 sind, wie aus der Mittelposition zu erkennen, auf den gegenüberliegenden Seiten in der Richtung der langen Seite des ersten Tanks 102 angeschlossen, wobei die Länge des ersten Tanks 102 auf effektive Weise genutzt wird, um die erste Hauptrohrleitung 202 und die Umgehungsrohrleitung 210 in einem Abstand voneinander anzuordnen, wodurch ein Raum dazwischen gewährleistet wird, um einen stärkeren Zuwachs bei der Freiheit des Layouts zu erreichen.
Es sollte deutlich werden, dass Beispiele eines Schaltventils, das mit dem ersten Tank 102 über die Umgehungsrohrleitung 210 verbunden ist, nicht auf solche beschränkt sind, die das Schalten in Reaktion auf die Temperatur des Kühlmittels, wie ein Thermostat 79 vornehmen. Beispielsweise können solche verwendet werden, die das Schalten auf Grundlage eines Zeitschalterbetriebs oder eines vorgegebenen Berechnungsergebnisses durchführen.
Ferner kann die Richtung, in der das Kühlmittel im Kühlsystem 200 umläuft, umgedreht sein, wie durch die durchbrochenen Linien in 12 angedeutet ist. Das heißt, dass das durch die Brennstoffzelle 12 erhitzte Kühlmittel so in Umlauf versetzt wird, dass es vom Anschluss 79b in das Thermostat 79 eingebracht wird, zum ersten Auslassanschluss 104a oder dem zweiten Auslassanschluss 102b (welcher in diesem Fall als ein Einbringungsanschluss fungiert) durch die Schaltaktion befördert wird und einer Wärmeabstrahlung im Kühler 100 ausgesetzt wird oder durch den Kühlbereich 106 umgeleitet wird, bevor es vom Einbringungsanschluss 102a (welcher in diesem Fall als ein Zulieferanschluss fungiert) zur Wasserpumpe 66 befördert wird. Durch umgekehrte Umdrehung der Wasserpumpe 66 wird das Kühlwasser durch die erste Hauptrohrleitung 202 geleitet, um zurück zur Brennstoffzelle 12 befördert zu werden. Auf diese Weise ergibt sich ein Verlauf, der sich von der Umgehungsrohrleitung 210 erstreckt und der eine Verbindung mit der ersten Hauptrohrleitung 202 über den ersten Tank 102 herstellt, selbst wenn die Zirkulationsrichtung des Kühlmittels umgedreht ist, wobei auf dieselbe, zuvor beschriebene Weise die Streckenführung der Rohrleitung erleichtert ist und die Freiheit beim Layout der Komponente gesteigert ist.
Im Kühlsystem 200 ist die durch den Kühler 100 zu kühlende Wärmequelle nicht auf die Brennstoffzelle 12 beschränkt, sondern kann ein Verbrennungsmotor oder ein Motor sein.
Als nächstes wird ein Wasserstoffsystem 300 zum Kühlen der Brennstoffzelle 12, um Wasserstoffgas zuzuführen, anhand der 15 bis 17 beschrieben.
Wie in 15 gezeigt ist, ist das Wasserstoffsystem 300 ein System, das einen Brennstofffüllanschluss 82, die Brennstoffzylinder 80L, 80R, die Druckreguliereinheit 86, eine Injektoreinheit 304, der Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74, die Verdünnungsbox 76, und einen Schalldämpfer 306 beinhaltet und bei dem Wasserstoffgas der Brennstoffzelle 12 zugeführt wird und das umgesetzte Gas zirkuliert oder abgelassen wird.
Wie in den 15 und 16 gezeigt, wird das Wasserstoffgas bei hohem Druck aus dem Brennstofffüllanschluss 82 über ein Rückschlagventil 308L und dem elektromagnetischen Ventil 84L im Innern des Tanks in den Brennstoffzylinder 80L gefüllt. Was ferner den Brennstoffzylinder 80R betrifft, so wird Wasserstoffgas bei hohem Druck gleichzeitig aus der Rohrleitung 307, die von der zweiten Seite des Rückschlagventils 308L abzweigt, über ein Rückschlagventil 308R und das im Tank befindliche, elektromagnetische Ventil 84R in den Brennstoffzylinder 80R auf der rechten Seite befördert. Wenn die Brennstoffzylinder 80L, 80R einer hohen Temperatur oder einem hohen Druck aus unerwarteten Gründen ausgesetzt sind, wird das Wasserstoffgas im Innern der Bomben über die Auslassröhren 312L, 312R abgelassen.
In der Druckreguliereinheit 86 sind ein manuelles Ventil 314, ein elektromagnetisches Absperrventil 316, ein erster Regler 318 und ein zweiter Regler 320 in Reihe von der strömungsaufwärts liegenden Seite als ein Kreislauf verbunden. Das manuelle Ventil 314 ist das Hauptabsperrventil für die Brennstoffzylinder 80L, 80R, welches normalerweise offen ist. Das elektromagnetische Absperrventil 316 wird in Abhängigkeit des Fahrens/Anhaltens des Brennstoffzellenmotorrads 10 geöffnet und verschlossen. Der erste Regler 318 dient der Druckminderung des Hochdruckwasserstoffgases auf einen vorgegebenen Druck. Der zweite Regler 320 reguliert den Druck, mit dem der Injektoreinheit 304 entsprechend des Fahrzustands zugeführt wird.
Die Injektoreinheit 304 weist einen Wärmetauscher 322 zum Kühlen des Wasserstoffgases, das von der Druckreguliereinheit 86 zugeführt wird, und einen Injektor 324 und einen Differenzdruckregler 326 auf, die parallel auf der stromabwärts liegenden Seite des Wärmetauschers 322 angeordnet sind. Die sekundären Seiten des Injektors 324 und der Differenzdruckregler 326 sind mit der Brennstoffzelle 12 verbunden, und Wasserstoffgas, das auf einen vorgegebenen Druck bezogen auf den Druck auf der Luftseite durch den Differenzdruckregler 326 eingestellt wurde, wird zugeführt. Nicht umgesetztes Wasserstoffgas wird aus dem Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74 aufgrund der Saugwirkung des Injektors 324 angesaugt und in die Brennstoffzelle 12 wieder eingebracht, wodurch ein zirkulierender Verlauf erzeugt wird.
Das Wasserstoffgas, das der Brennstoffzelle 12 zugeführt wird, wird einer chemischen Reaktion mit dem Reaktionsgas unterzogen, um elektrische Energie zu erzeugen und tritt dann als feuchtes Überschussgas aus, um dem Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74 durch die Rohrleitung 330 zugeführt zu werden.
Wie in 17 gezeigt ist, wird das Abgas, das mittels der Rohrleitung 330 zugeführt wird, vom rechten Ende in den Befeuchter 72 eingebracht und wird in einer hohlen Fasermembrananordnung einem Feuchtigkeitsaustausch mit einem Sweep-Gas, das aus dem Verdichter 70 zugeführt wird, unterzogen und tritt aus einem Bereich, der etwas auf der linken Seite vom Mittelpunkt angeordnet ist, zur Rohrleitung 340 aus. Andererseits durchströmt das ein hohe Temperatur aufweisende, trockene Sweep-Gas, das vom Verdichter 70 zugeführt wird, eine Rohrleitung 334 und eine Rohrleitung 338 und wird in den Befeuchter 72 vom linken Ende eingebracht, und nach der Befeuchtung durch Feuchtigkeitsaustausch mit dem Sweep-Gas, tritt es am rechten Ende über eine Rohrleitung 340 aus. Danach durchströmt das befeuchtete Sweep-Gas die Rohrleitung 340, um der Brennstoffzelle 12 zugeführt zu werden.
Ferner kann das Sweep-Gas, um die Brennstoffzelle 12 bei geringer Starttemperatur aufzuwärmen, direkt der Brennstoffzelle 12 aus einer Rohrleitung 342 durch Schalten eines Umgehungsventils 336 zugeführt werden. Die Rohrleitung 340 und die Rohrleitung 342 vereinigen sich und sind mit einer Zuführverbindung 344 der Brennstoffzelle 12 verbunden. Es sollte deutlich werden, dass zu einem besseren Verständnis der Anordnung der betreffenden Rohrleitungen der Hauptkörper der Brennstoffzelle in 17 weggelassen wurde.
Im Folgenden wird zu 15 zurückgegangen, Feuchtigkeit wird im Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74 aus dem zugeführten, feuchten Wasserstoffgas separiert und extrahiert, und in eine Verdünnungsbox 76 über ein elektromagnetisches Ventil 350 zugeführt und abgelassen. Andererseits wird das nicht umgesetzte Wasserstoffgas in den Injektor 324 über eine Rücklaufrohrleitung 352 zurückgeführt oder in Abhängigkeit vom Fahrzustand der Verdünnungsbox 76 über ein elektromagnetisches Ventil 354 zugeführt. Auspuffgas, dessen Konzentration an Wasserstoff mit Luft/Abgas in der Verdünnungsbox 76 verdünnt wurde, tritt über den Schalldämpfer 306 aus.
Wie zuvor beschrieben, sind im Kühlsystem 200 gemäß dieser Ausführungsform der erste Tank 102 und das Thermostat 79 untereinander durch die Umgehungsrohrleitung 210 verbunden. Dies bedeutet, dass als Kreislauf das Thermostat 79 mit der ersten Hauptrohrleitung 202 verbunden ist. Das heißt, dass der erste Tank 102 als ein Teil des Durchgangs der ersten Hauptrohrleitung 303 dient, wodurch lediglich die Umgehungsrohrleitung 210 als Rohrleitung von der ersten Hauptrohrleitung 202 zum Thermostat 79 ausreicht, was die Streckenführung der Rohrleitung erleichtert. Ferner ist die Freiheit beim Layout der Komponenten gesteigert.
Des Weiteren ist die erste Hauptrohrleitung 202 mit der oberen Fläche 12a der Brennstoffzelle 12 verbunden, wodurch es in die Brennstoffzelle 12 eindringender Luft gestattet wird, aufwärts zu schweben, um ohne Behinderung aus der ersten Hauptrohrleitung 202 für eine effiziente Entfernung auszutreten. Dies ermöglicht eine Abnahme des Wirkungsgrads der Energieerzeugung durch die Brennstoffzelle zu unterdrücken.
Ferner ist ein Ende der zweiten Hauptrohrleitung 204 mit der unteren Fläche 12b der Brennstoffzelle 12 verbunden, wodurch ebenso im Fall, dass Luft in die zweite Hauptrohrleitung 204 eindringt, diese zur ersten Hauptrohrleitung 204 über die Brennstoffzelle 12 austritt.
Die Erfindung ist somit beschrieben, und es wird offensichtlich sein, dass dieselbe auf viele Arten abgewandelt werden kann. Solche Abwandlungen werden nicht als Abweichungen von der Lehre und dem Umfang der Erfindung erachtet, und alle sämtlichen Modifikationen, wie sie dem Fachmann offensichtlich sein würden, sollen vom Umfang der beigefügten Ansprüche umfasst sein.

Claims

Fahrzeugkühlsystem umfassend: einen Kühler, der Wärme eines Kühlmittels, das durch eine Wärmequelle erwärmt wurde, abstrahlt; eine erste Hauptrohrleitung und eine zweite Hauptrohrleitung, welche die Zirkulation des Kühlmittels zwischen der Wärmequelle und dem Kühler gestatten; und ein Schaltventil, das auf halbem Weg durch die zweite Hauptrohrleitung angeordnet ist und ausgelegt ist, einen Zirkulationsverlauf für das Kühlmittel umzuschalten; worin der Kühler aufweist: einen ersten Tank, der mit der ersten Hauptrohrleitung verbunden ist; einen zweiten Tank, der mit der zweiten Hauptrohrleitung verbunden ist; und einen Kühlbereich, der zwischen dem ersten Tank und dem zweiten Tank vorgesehen ist und der ausgelegt ist, einen Wärmeaustausch mit der Außenluft durchzuführen, und worin das Schaltventil mit dem ersten Tank durch eine Umgehungsrohrleitung verbunden ist.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 1, worin der erste Tank eine gestreckte Ausgestaltung aufweist, und die erste Hauptrohrleitung und die Umgehungsrohrleitung auf gegenüberliegenden Seiten bei Betrachtung aus einer mittleren Position in einer gestreckten Richtung des ersten Tanks angeschlossen sind.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 1, worin das Schaltventil ein Thermostat zum Umschalten des Strömungsverlaufs entsprechend einer Temperatur des Kühlmittels ist.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 2, worin das Schaltventil ein Thermostat zum Umschalten des Strömungsverlaufs entsprechend einer Temperatur des Kühlmittels ist.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 1, worin die Wärmequelle eine Brennstoffzelle für ein Brennstoffzellenfahrzeug ist, das mittels elektrischer Energie betrieben wird, die durch Zuführen eines Reaktionsgases und Wasserstoffgases zur Brennstoffzelle erhalten wird.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 5, worin der Kühler die Wärme des Kühlmittels abstrahlt, das durch die Brennstoffzelle erwärmt wurde, die erste Hauptrohrleitung das durch die Brennstoffzelle erwärmte Kühlmittel dem Kühler zuführt, die zweite Hauptrohrleitung das Kühlmittel, dessen Wärme durch den Kühler abgestrahlt wurde, der Brennstoffzelle zuführt, und ein Ende der ersten Hauptrohrleitung mit einer oberen Fläche der Brennstoffzelle verbunden ist.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 6, worin ein Ende der zweiten Hauptrohrleitung mit einer unteren Fläche der Brennstoffzelle verbunden ist.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 6, worin die erste Hauptrohrleitung und die zweite Hauptrohrleitung auf Außenseiten der Brennstoffzelle in einer Fahrzeugquerrichtung vorgesehen sind.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 6, worin eine Entlüftungsöffnung, die geöffnet und verschlossen werden kann, in einem Verbindungsbereich zwischen der Brennstoffzelle und der ersten Hauptrohrleitung vorgesehen ist.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 6, worin eine Entlüftungsöffnung mit einer Abdeckung, die geöffnet und verschlossen werden kann, in einem Verbindungsbereich zwischen der Brennstoffzelle und der ersten Hauptrohrleitung vorgesehen ist.
Fahrzeugkühlsystem, umfassend: einen Kühler, der Wärme eines Kühlmittels, das durch eine Wärmequelle erwärmt wurde, abstrahlt; eine erste Hauptrohrleitung und eine zweite Hauptrohrleitung, welche die Zirkulation des Kühlmittels zwischen der Wärmequelle und dem Kühler gestatten; und ein Thermostat, das auf halbem Weg durch die zweite Hauptrohrleitung angeordnet ist und ausgelegt ist, einen Zirkulationsverlauf für das Kühlmittel umzuschalten; worin der Kühler aufweist: einen ersten Tank, der mit der ersten Hauptrohrleitung verbunden ist; einen zweiten Tank, der mit der zweiten Hauptrohrleitung verbunden ist; und einen Kühlbereich, der zwischen dem ersten Tank und dem zweiten Tank vorgesehen ist und der ausgelegt ist, einen Wärmeaustausch mit der Außenluft durchzuführen, und worin das Thermostat auf halbem Weg durch die zweite Hauptrohrleitung angeordnet ist und mit dem ersten Tank durch eine Umgehungsrohrleitung verbunden ist.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 11, worin der erste Tank eine gestreckte Ausgestaltung aufweist, und die erste Hauptrohrleitung und die Umgehungsrohrleitung auf gegenüberliegenden Seiten bei Betrachtung aus einer mittleren Position in einer gestreckten Richtung des ersten Tanks angeschlossen sind.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 11, worin das Thermostat einen Strömungsverlauf entsprechend einer Temperatur des Kühlmittels umschaltet.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 12, worin das Thermostat einen Strömungsverlauf entsprechend einer Temperatur des Kühlmittels umschaltet.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 11, worin die Wärmequelle eine Brennstoffzelle für ein Brennstoffzellenfahrzeug ist, das mit elektrischer Energie läuft, die durch Zuführung eines Reaktionsgases und eines Wasserstoffgases zur Brennstoffzelle erhalten wird.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 15, worin der Kühler die Wärme des durch die Brennstoffzelle erwärmten Kühlmittels abstrahlt, die erste Hauptrohrleitung das durch die Brennstoffzelle erwärmte Kühlmittel dem Kühler zuführt, die zweite Hauptrohrleitung das Kühlmittel, dessen Wärme durch dien Kühler abgestrahlt wurde, der Brennstoffzelle zuführt, und ein Ende der ersten Hauptrohrleitung mit einer oberen Fläche der Brennstoffzelle verbunden ist.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 16, worin ein Ende der zweiten Hauptrohrleitung mit einer unteren Fläche der Brennstoffzelle verbunden ist.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 16, worin die erste Hauptrohrleitung und die zweite Hauptrohrleitung auf Außenseiten der Brennstoffzelle in einer Fahrzeugquerrichtung vorgesehen sind.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 16, worin eine Entlüftungsöffnung, die geöffnet und verschlossen werden kann, in einem Verbindungsbereich zwischen der Brennstoffzelle und der ersten Hauptrohrleitung vorgesehen ist.
Fahrzeugkühlsystem gemäß Anspruch 16, worin eine Entlüftungsöffnung mit einer Abdeckung, die geöffnet und verschlossen werden kann, in einem Verbindungsbereich zwischen der Brennstoffzelle und der ersten Hauptrohrleitung vorgesehen ist.