DE102017127398A1

DE102017127398A1 - Fahrzeug

Info

Publication number: DE102017127398A1
Application number: DE102017127398.0A
Authority: DE
Inventors: Eiji Okawachi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2018-05-30
Also published as: CN108224076A; US10493843B2; JP2018086875A; US20180147935A1; CN108224076B; JP6561974B2

Abstract

Ein Fahrzeug (100) hat eine Vielzahl an Tanks (10), wobei Gas in den Tanks (10) gespeichert ist, und sie in einer Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind, und wobei jeder der Tanks Folgendes hat: eine Druckentlastungsvorrichtung (30), die so aufgebaut ist, dass sie dann öffnet, wenn eine Temperatur des Tanks zu einer vorbestimmten Temperatur oder höher wird; und einen Freigabeteil, der das Gas im Tank durch Öffnen der Druckentlastungsvorrichtung (30) zu einer vorbestimmten Richtung freigibt, wobei die Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil des vorderen Tanks (10a) freigegeben wird, der sich unter der Vielzahl an Tanks an einer vorderen Position befindet, als eine Richtung definiert ist, die direkt zu einem Raum zwischen den Druckentlastungsvorrichtungen (30) der hinteren Tanks (10b; 10c), die weiter hinten als der vordere Tank (10a) angeordnet sind, und dem Boden zugewandt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug.
Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
In der veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentanmeldung JP 2009-162255 A1 ist ein Fahrzeug offenbart, das eine Vielzahl an Tanks aufweist, in denen Gas gespeichert ist. Diese Tanks haben Druckentlastungsvorrichtungen, von denen jedes so aufgebaut ist, dass es öffnet, wenn eine Temperatur des Tanks bis zu einer vorbestimmten Temperatur oder höher ansteigt. Jede der Druckentlastungsvorrichtungen hat eine Gasfreigaberichtung, die so eingestellt ist, dass das im Tank befindliche Gas in einer schräg nach hinten und schräg nach unten weisenden Richtung des Fahrzeugs freigegeben wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In dem Fall, bei dem eine Wärmequelle an einer Fahrzeugvorderposition vorhanden ist, sind sogar dann, wenn die Druckentlastungsvorrichtung des vorderen Tanks arbeitet, die hinteren Tanks von der Wärmequelle weiter entfernt angeordnet, und somit kann eine Verzögerung bei den Betriebsvorgängen der Druckentlastungsvorrichtungen der hinteren Tanks verursacht werden. Folglich ist es erwünscht, eine Technik vorzusehen, die dazu in der Lage ist, Druckentlastungsvorrichtungen von hinteren Tanks schnell zu betätigen.
Die vorliegende Erfindung kann gemäß den folgenden Aspekten ausgeführt werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen. Dieses Fahrzeug hat eine Vielzahl an Tanks, wobei Gas in den Tanks gespeichert ist und sie in einer Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind, wobei die Tanks einen vorderen Tank, der sich an einer vorderen Position unter der Vielzahl an Tanks befindet, und einen hinteren Tank umfassen, der sich an einer weiter nach hinten befindlichen Position als der vordere Tank befindet, wobei jeder der Tanks Folgendes aufweist: eine Druckentlastungsvorrichtung, die so aufgebaut ist, dass sie öffnet, wenn eine Temperatur des Tanks zu einer vorbestimmten Temperatur oder höher wird; und einen Freigabeteil, der das Gas im Tank in einer vorbestimmten Richtung durch das Öffnen der Druckentlastungsvorrichtung freigibt, und eine Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil des vorderen Tanks freigegeben wird, so definiert ist, dass es eine Richtung ist, die einem Raum zwischen der Druckentlastungsvorrichtung des hinteren Tanks und einem Boden direkt zugewandt ist. Gemäß dem Fahrzeug dieses Aspektes ist die Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil des vorderen Tanks freigegeben wird, zwischen der Druckentlastungsvorrichtung des hinteren Tanks und dem Boden angeordnet; wobei es daher, wenn eine Wärmequelle an einer Fahrzeugvorderposition angeordnet ist, möglich ist, die Druckentlastungsvorrichtung des hinteren Tanks durch das Gas zu erwärmen, das von dem Freigabeteil des vorderen Tanks freigeben wird. Demgemäß ist es möglich, die Druckentlastungsvorrichtung des hinteren Tanks schnell zu betätigen.
Bei dem Fahrzeug des vorderen Aspektes kann der vordere Tank so angeordnet sein, dass seine Richtung der längeren Länge sich entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt; der Freigabeteil des vorderen Tanks an einem hinteren Ende des vorderen Tanks angeordnet ist, und der hintere Tank so angeordnet ist, dass eine Richtung einer längeren Länge des hinteren Tanks sich entlang einer lateralen Richtung des Fahrzeugs erstreckt. Gemäß dem Fahrzeug dieses Aspektes ist es, da die Richtung der längeren Länge des vorderen Tanks sich entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt und der Freigabeteil an dem hinteren Ende des vorderen Tanks vorgesehen ist, in dem Fall, bei dem die Wärmequelle an der Fahrzeugvorderposition angeordnet ist, möglich, die Druckentlastungsvorrichtung des hinteren Tanks schnell zu betätigen.
In dem Fahrzeug des vorstehend erläuterten Aspektes kann eine Vielzahl an hinteren Tanks vorgesehen sein; und die Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil des vorderen Tanks freigegeben wird, kann so definiert sein, dass es eine Richtung ist, die einem Raum zwischen den en sämtlicher hinterer Tanks und dem Boden direkt zugewandt ist. Gemäß dem Fahrzeug dieses Aspektes ist es in dem Fall, bei dem die Wärmequelle an einer Fahrzeugvorderposition angeordnet ist, möglich, in effizienter Weise die Wärme zu den Druckentlastungsvorrichtungen sämtlicher hinterer Tanks durch das Gas zu liefern, das von dem Freigabeteil des vorderen Tanks freigegeben wird. Folglich ist es möglich, die Druckentlastungsvorrichtungen der hinteren Tanks schnell zu betätigen.
In dem Fahrzeug des vorderen Aspektes kann der Raum ein Raum sein, der schräg hinter und unterhalb des vorderen Tanks angeordnet ist, und der Raum kann ein Raum mit Ausnahme eines Raumes sein, an dem die hinteren Tanks und die Hinterräder, die im Fahrzeug umfasst sind, angeordnet sind.
In dem Fahrzeug des vorderen Aspektes können die Freigaberichtungen des Gases der hinteren Tanks so definiert sein, dass sie in einer nach hinten weisende und nach unten weisende Richtung des Fahrzeugs gewandt sind.
In dem Fahrzeug des vorstehend erläuterten Aspektes können die hinteren Tanks einen ersten hinteren Tank und einen zweiten hinteren Tank umfassen, wobei der zweite hintere Tank an einer weiter hinten befindlichen Position des Fahrzeugs angeordnet sein kann als der erste hintere Tank, und der erste hintere Tank kann weiter unterhalb als der zweite hintere Tank in einer vertikalen Richtung angeordnet sein.
In dem Fahrzeug des vorstehend erläuterten Aspektes kann die Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil des vorderen Tanks freigegeben wird, innerhalb eines Bereiches von einer vertikal nach unten weisenden Richtung des vorderen Tanks zu einer tangentialen Linie relativ zu einem Außendurchmesser des ersten hinteren Tanks definiert werden.
In dem Fahrzeug des vorstehend erläuterten Aspektes können die hinteren Tanks einen ersten hinteren Tank und einen zweiten hinteren Tank aufweisen, wobei der zweite hintere Tank an einer weiter hinten befindlichen Position des Fahrzeugs als der erste hintere Tank angeordnet sein kann, und der zweite hintere Tank kann weiter unterhalb (weiter unten) als der erste hintere Tank in der vertikalen Richtung angeordnet sein.
In dem Fahrzeug des vorstehend erläuterten Aspektes kann die Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil des vorderen Tanks freigegeben wird, innerhalb eines Bereiches von einer vertikal nach unten weisenden Richtung des vorderen Tanks zu einer tangentialen Linie relativ zu einem Außendurchmesser des zweiten hinteren Tanks definiert werden.
In dem Fahrzeug des vorstehend erläuterten Aspektes kann das Fahrzeug ein Brennstoffzellenfahrzeug sein und Wasserstoffgas als ein Brennstoffgas kann in den Tanks gespeichert sein.
Die vorliegende Erfindung kann anhand verschiedener Ausführungsbeispiele ausgeführt werden und kann beispielsweise als ein Ausführungsbeispiel eines Herstellverfahrens eines Fahrzeugs ausgeführt werden.
Figurenliste
Die Merkmale, Vorteile und die technische und die industrielle Bedeutung der Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.

1 zeigt eine erläuternde Ansicht eines schematischen Aufbaus eines Fahrzeugs.
2 zeigt eine Querschnittsansicht einer Druckentlastungsvorrichtung.
3 zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Freigebens von Gas in den Tanks.
4 zeigt eine erläuternde Ansicht eines schematischen Aufbaus des Fahrzeugs in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
5 zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt eines Freigebens des Gases in den Tanks.
6 zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt eines Freigebens des Gases in den Tanks in einer ersten Variation.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt eine erläuternde Ansicht eines schematischen Aufbaus eines Fahrzeugs 100 in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 hat Vorderräder FW, Hinterräder RW und eine Vielzahl an Tanks 10a, 10b, 10c. Die Anzahl an einzubauenden Tanks kann auf eine beliebige Zahl festgelegt werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug 100 ein Brennstoffzellenfahrzeug. Das Fahrzeug 100 hat einen Brennstoffzellenstapel FC als eine elektrische Energiequelle, und ein (nicht gezeigter) Motor als eine Energiequelle wird so angetrieben, dass zumindest entweder die Vorderräder FW oder die Hinterräder RW angetrieben werden. Der Brennstoffzellenstapel FC ist eine Polymerelektrolytbrennstoffzelle und erzeugt elektrische Energie, indem er eine Luftlieferung und eine Wasserstoffgaslieferung von den jeweiligen Tanks 10a, 10b, 10c empfängt.
Von der Vielzahl an Tanks 10a, 10b, 10c, die in der Längsrichtung (Richtung einer Achse x) des Fahrzeugs 100 angeordnet sind, ist der Tank 10a, der an einer vorderen Position (eine -x-Achsen-Richtung) angeordnet ist, als ein „vorderer Tank“ bezeichnet, und sind der Tank 10b und der Tank 10c, die an weiter hinten befindlichen Positionen (eine +x-Achsen-Richtung) als der vordere Tank angeordnet sind, als „hintere Tanks“ bezeichnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat das Fahrzeug 100 eine Vielzahl an hinteren Tanks. Der vordere Tank ist so angeordnet, dass seine Richtung der längeren Länge sich entlang der Längsrichtung (die Richtung der Achse x des Fahrzeugs 100 erstreckt, und jeder hintere Tank ist so angeordnet, dass seine Richtung der längeren Länge sich entlang der lateralen Richtung oder Seitenrichtung (eine Richtung der Achse y) des Fahrzeugs erstreckt. Der Tank 10c ist an einer weiter hinten am Fahrzeug 100 befindlichen Position als der Tank 10b angeordnet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Tank 10a, der Tank 10b und der Tank 10c gemeinsam als die „Tanks 10“ nachstehend bezeichnet. Jeder Tank 10 ist ein zylindrisch geformter Behälter, in dem ein Wasserstoffgas gespeichert wird. Der Tank 10 hat einen zylindrischen Abschnitt und zwei Wölbungsabschnitte, die an beiden Enden des zylindrischen Abschnittes vorgesehen sind, und ein Außenumfang des Tanks ist mit einer Verstärkungslage ausgebildet, die aus Kohlenstofffasern hergestellt ist, die mit Harz (Kunststoff) imprägniert sind. Jeder Tank 10 hat ein Tankventil 20, eine Druckentlastungsvorrichtung 30 und ein Freigabeteil 31.
Das Tankventil 20 ist ein Ventil, das eine Lieferung und Abgabe eines Wasserstoffgases zu dem Tank 10 ausführt. Das Tankventil 20 ist an einem Ende des Tanks 10, genauer gesagt an einer Spitze von einem Wölbungsabschnitt, von diesem vorgesehen. Das Tankventil 20 hat einen Lieferströmungskanal 22, der für das Liefern des Wasserstoffgases zu den Brennstoffzellenstapel FC verwendet wird, und einen Beschickungsströmungskanal 23, der für das Beschicken des Tanks 10 mit dem Wasserstoffgas verwendet wird.
Der Beschickungsströmungskanal 23 ist mit einem Rückschlagventil 24 versehen, das so aufgebaut ist, dass es verhindert, dass das im Tank 10 befindliche Wasserstoffgas zu der Außenseite austritt. Der Beschickungsströmungskanal 23 ist mit der Druckentlastungsvorrichtung 30 zwischen dem Tank 10 und dem Rückschlagventil 24 versehen.
Die Druckentlastungsvorrichtung 30 ist ein Ventilmechanismus, der so aufgebaut ist, dass er öffnet, wenn eine Temperatur des Tanks zu einer vorbestimmten Temperatur oder höher wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist als die Druckentlastungsvorrichtung 30 eine Druckentlastungsvorrichtung der schmelzbaren Propfenart vorgesehen. Die Druckentlastungsvorrichtung 30 ist so aufgebaut, dass sie das Wasserstoffgas im Tank 10 zu der Außenseite freigibt, wenn die Temperatur des Tanks 10 zu einer vorbestimmten Temperatur oder mehr wird, und zwar aufgrund von Feuer oder dergleichen, um dadurch zu verhindern, dass der Tank 10 einen außerordentlich hohen Innendruck hat.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Tank 10a als der vordere Tank an einem hinteren Ende (die +-x-Achsen-Richtung) des Tanks mit dem Freigabeteil 31 versehen, der das Gas im Tank 10 in einer vorbestimmten Richtung freigibt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat sowohl der Tank 10b als auch der Tank 10c als die hinteren Tanks die Druckentlastungsvorrichtung 30 an einer unter Betrachtung des Fahrzeugs linken Position (die -y-Achsen-Richtung) des Tanks. Die Druckentlastungsvorrichtungen 30 der hinteren Tanks können an unter Betrachtung des Fahrzeugs rechten Positionen (eine +-y-Achsen-Richtung) der Tanks vorgesehen sein und die jeweiligen Druckentlastungsvorrichtungen 30 des Tanks 10b und des Tanks 10c können in zueinander unterschiedlichen Richtungen vorgesehen sein.
Der Freigabeteil 31 ist ein Mechanismus, der die Freigaberichtung (Abgaberichtung) des Gases reguliert. Als ein Mechanismus zum Regulieren der Freigaberichtung des Gases kann beispielsweise ein Loch, ein Rohr oder eine Luftführungsplatte verwendet werden, das oder die an dem Tankventil 20 vorgesehen ist. Ein schraffierter Abschnitt und Pfeile in 1 zeigen die Freigaberichtungen des Gases, das von den Freigabeteilen 31 der jeweiligen Tanks 10 freigegeben wird. Die Freigaberichtungen des Gases sind nachstehend detailliert beschrieben.
2 zeigt eine Querschnittsansicht der Druckentlastungsvorrichtung 30. Wie dies in 2 gezeigt ist, hat die Druckentlastungsvorrichtung 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen thermosensitiven Vorsprung 32, der in einem Einsetzloch 21 sitzt, das an einem Ende des Tankventils 20 vorgesehen ist, eine Ventilkörperwelle 37 und einen O-Ring 38. Der thermosensitive Vorsprung 32 ragt von dem Tankventil 20 vor.
Im Inneren des thermosensitiven Vorsprungs 32 ist ein schmelzbares Propfenelement 33 untergebracht, und der thermosensitive Vorsprung 32 ist mit einem Freigabeloch 34 versehen, das zu dem schmelzbaren Propfenelement 33 benachbart ist. Das schmelzbare Propfenelement 33 ist aus einer Legierung ausgebildet, die schmelzen wird, wenn die Druckentlastungsvorrichtung 30 einer vorbestimmten Temperatur ausgesetzt wird, die höher als eine unter einer normalen Gaslieferbedingung angenommene Temperatur ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als das schmelzbare Propfenelement 33 beispielsweise eine Binärlegierung verwendet, die aus Wismut (Bi) und Indium (In) ausgebildet ist. Eine Zusammensetzung aus Wismut (Bi) und Indium (In) ist so eingestellt, dass die Schmelztemperatur, d.h. die vorstehend erwähnte vorbestimmte Temperatur, ungefähr 110°C beträgt.
Das Tankventil 20 ist mit einem Gasfreigabekanal 35 versehen. Der Gasfreigabekanal 35 erstreckt sich von dem Beschickungsströmungskanal 23 in dem Tankventil 20 zu einem Bodenabschnitt des Einsetzloches 21, und der Freigabeteil 31 in einer Lochform zweigt von der Mitte des Beschickungsströmungskanals 23 ab. Der Freigabeteil 31 steht mit der Außenseite des Tankventils 20 in Kommunikation. Die Ventilkörperwelle 37 ist in den Gasfreigabekanal 35 und ein Wellenführungsloch 36, das an dem thermosensitiven Vorsprung 32 vorgesehen ist, eingesetzt und beim Empfangen eines Drucks des Gases im Tank 10, das von dem Beschickungsströmungskanal 23 in den Gasfreigabekanal 35 geströmt ist, drückt die Ventilkörperwelle 37 das schmelzbare Propfenelement 33 gegen einen Einlass des Freigabeloches 34.
Eine Nut ist um einen Außenumfang der Ventilkörperwelle 37 herum ausgebildet, und ein O-Ring 38 ist in dieser Nut angeordnet. Der O-Ring 38 dichtet den Gasfreigabekanal 35 ab. Die Druckentlastungsvorrichtung 30, das einen derartigen Aufbau aufweist, hält sowohl den Gasfreigabekanal 35, der sich von dem Beschickungsströmungskanal 23 des Tankventils 20 zu der Außenseite des Tanks erstreckt, als auch den Freigabeteil 31 in einem abgedichteten Zustand, wenn das schmelzbare Propfenelement 33 nicht geschmolzen ist.
Wenn das schmelzbare Propfenelement 33 geschmolzen wird, strömt das geschmolzene schmelzbare Propfenelement 33 in das Freigabeloch 34. Folglich wird die Ventilkörperwelle 37 so gedrückt, dass sie sich durch den Druck des Gases im Tank bewegt, bis das schmelzbare Propfenelement 33 in das Freigabeloch 34 strömt. Dadurch ermöglicht die Druckentlastungsvorrichtung 30, dass der Freigabeteil 31, der bis zu diesem Augenblick durch den O-Ring 38 abgedichtet worden ist, mit dem Gasfreigabekanal 35 in Kommunikation steht, versetzt die Druckentlastungsvorrichtung 30 den Gasfreigabekanal 35, der mit dem Beschickungsströmungskanal 23 verbunden ist, in einen offenen Zustand über den Freigabeteil 31, und gibt es das Gas im Tank 10 durch den Gasfreigabekanal 35 und den Freigabeteil 31 zu der Umgebung ab. In der vorliegenden Erfindung ist mit „Öffnen“ der Druckentlastungsvorrichtung 30 gemeint, dass das Freigabeteil 31 und der Gasfreigabekanal 35 miteinander durch die Bewegung des Ventilwellenkörpers 37 aufgrund des Schmelzens des schmelzbaren Propfenelementes 33 in Kontakt gelangen. In 2 ist der Freigabeteil 31 so gezeigt, dass er nach unten gerichtet ist; jedoch ist tatsächlich der Freigabeteil 31 so gerichtet, dass er das Gas in eine Richtung abgibt, wie dies unter Bezugnahme auf 3 beschrieben ist.
3 zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs 100 zu dem Zeitpunkt des Freigebens des Gases von den Tanks 10. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Tank 10b weiter nach unten als der Tank 10c in der vertikalen Richtung (eine Richtung einer Achse z) angeordnet. Wie dies durch die jeweiligen schraffierten Ausschnitte in 1 und in 3 gezeigt ist, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil 31 des Tanks 10a als der vordere Tank durch das Öffnen der Druckentlastungsvorrichtung 30 freigegeben (d.h. abgegeben) wird, so definiert, dass es sich um eine Richtung handelt, die direkt zu einem Raum zwischen der Druckentlastungsvorrichtung 30 des Tanks 10c als der hintere Tank und dem Boden zugewandt ist. Dieser Raum ist ein Raum, der sich schräg nach hinten und nach unten von dem Tank 10a befindet, und es ist ein Raum mit Ausnahme eines Raumes, in dem der Tank 10b und der Tank 10c, die die hinteren Tanks sind, und die Hinterräder RW, die im Fahrzeug 100 umfasst sind, angeordnet sind. Genauer gesagt ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil 31 des Tanks 10a freigegeben wird, innerhalb eines Bereiches von der vertikal nach unten weisenden Richtung von dem Tank 10a zu einer tangentialen Linie relativ zu einem Außendurchmesser des Tanks 10b definiert. Wie dies anhand von Pfeilen in 3 gezeigt ist, ist die Freigaberichtung des Gases von sowohl dem Tank 10b als auch dem Tank 10c in einer nach hinten weisenden und einer nach unten weisenden Richtung des Fahrzeugs 100 definiert.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Fahrzeug 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann, da die Freigaberichtung des Gases von dem Freigabeteil 31 des Tanks 10a als der vordere Tank sich zwischen der Druckentlastungsvorrichtung des Tanks 10c als der hintere Tank und dem Boden befindet, in dem Fall, bei dem die Wärmequelle sich an einer vorderen Position des Fahrzeugs 100 befindet, die Druckentlastungsvorrichtung 30 des Tanks 10c als der hintere Tank durch das Gas erwärmt werden, das von dem Freigabeteil 31 des Tanks 10a als der vordere Tank freigegeben wird. Folglich ist es während des Betriebs der Druckentlastungsvorrichtung 30 des Tanks 10a als der vordere Tank möglich, in effizienter Weise Wärme zu der Druckentlastungsvorrichtung 30 des Tanks 10c als der hintere Tank zu liefern, der sich am weitesten von der Wärmequelle entfernt befindet; wobei daher der Betrieb der Druckentlastungsvorrichtung 30 des Tanks 10c als der hintere Tank einfacher wird. Demgemäß ist es möglich, die Druckentlastungsvorrichtung des hinteren Tanks schnell zu betätigen.
Außerdem erstreckt sich die Richtung der längeren Länge des Tanks 10a als der vordere Tank entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs 100, und der Freigabeteil 31 ist an einem hinteren Ende des Tanks 10a vorgesehen; wobei daher, wenn der vordere Teil des Fahrzeugs 100 erwärmt wird, es möglich ist, schnell die Druckentlastungsvorrichtung 30 des Tanks 10c als der hintere Tank zu betätigen.
Zweites Ausführungsbeispiel
4 zeigt eine erläuternde Darstellung eines schematischen Aufbaus eines Fahrzeugs 100A im zweiten Ausführungsbeispiel. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Freigabeteil 31 des Tanks 10a als der vordere Tank mit einem Gasfreigaberohr 13 in einer Rohrform versehen, die sich in einer nach links weisenden Richtung (eine -y-Achsen-Richtung) des Fahrzeugs 100A erstreckt. Wie dies in 4 gezeigt ist, ist eine Gasfreigabeöffnung (Gasfreigabeanschluss) 13a des Gasfreigaberohrs 13 innerhalb eines Bereiches, der definiert ist durch eine Verbindung der Druckentlastungsvorrichtung 30 des Tanks 10b und der Druckentlastungsvorrichtung 30 des Tanks 10c, unter Betrachtung von oberhalb des Fahrzeugs 100A gerichtet.
5 zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs 100 zu dem Zeitpunkt des Freigebens des Gases von den Tanks 10. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Tank 10b weiter nach unten als der Tank 10c in der vertikalen Richtung (Richtung der Achse z) angeordnet. Wie dies anhand jeweiliger schraffierter Abschnitte in 4 und in 5 gezeigt ist, ist die Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil 31 des Tanks 10a als der vordere Tank durch das Öffnen der Druckentlastungsvorrichtung 30 freigegeben wird, so definiert, dass es eine Richtung ist, die direkt zu einem Raum zwischen den Druckentlastungsvorrichtungen 30 sämtlicher hinterer Tanks (der Tank 10b und der Tank 10c) und dem Boden gerichtet ist.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Fahrzeug 100A des vorliegenden Ausführungsbeispiels können, da die Freigaberichtung des Gases von der Gasfreigabeöffnung 13a des Tanks 10a als der vordere Tank sich zwischen den Druckentlastungsvorrichtungen 30 sämtlicher hinterer Tanks (der Tank 10b und der Tank 10c) und dem Boden befindet, in dem Fall, bei dem sich die Wärmequelle an einer vorderen Position des Fahrzeugs 100A befindet, die Druckentlastungsvorrichtungen 30 sämtlicher Tanks durch das Gas erwärmt werden, das von der Gasfreigabeöffnung 13a des Tanks 10a als der vordere Tank freigegeben wird. Folglich ist es während des Betriebs der Druckentlastungsvorrichtung 30 des Tanks 10a als der vordere Tank möglich, in effizienter Weise Wärme zu den Druckentlastungsvorrichtungen 30 sämtlicher hinterer Tanks zu liefern, die sich weiter von der Wärmequelle entfernt befinden; wobei daher die Betriebsvorgänge der Druckentlastungsvorrichtungen 30 von sämtlichen hinteren Tanks leichter wird. Demgemäß ist es möglich, die Druckentlastungsvorrichtungen der hinteren Tanks schnell zu betätigen.
Das Gasfreigaberohr 13, das die Freigaberichtung definiert, ist an lediglich dem Tank 10a als der vordere Tank vorgesehen, und somit ist es möglich, die Herstellkosten des Fahrzeugs 100A zu reduzieren.
Variationen
Erste Variation
6 zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs 100B zu dem Zeitpunkt des Freigebens des Gases der Tanks 10 in einer ersten Variation. In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist der Tank 10b weiter unten als der Tank 10c in der vertikalen Richtung (Richtung der Achse z) angeordnet. Im Gegensatz dazu kann der Tank 10c weiter unten als der Tank 10b in der vertikalen Richtung (Richtung der Achse z) angeordnet sein. In der vorliegenden Variation ist, wie dies anhand eines schraffierten Ausschnittes in 6 gezeigt ist, die Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil 31 des Tanks 10a freigegeben wird, innerhalb eines Bereiches von der vertikal vom Tank 10a nach unten weisenden Richtung zu einer tangentialen Linie relativ zu dem Außendurchmesser des Tanks 10c definiert. Der Tank 10b und der Tank 10c können an der gleichen Höhe in der vertikalen Richtung (Richtung der Achse z) angeordnet sein.
Zweite Variation
In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen hat das Fahrzeug 100 den Tank 10b und den Tank 10c als die beiden hinteren Tanks. Im Gegensatz dazu kann das Fahrzeug 100 lediglich einen hinteren Tank aufweisen. In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist der Tank 10a als der vordere Tank so angeordnet, dass seine Richtung der längeren Länge sich entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs 100 erstreckt. Im Gegensatz dazu kann, wie bei dem Tank 10b und dem Tank 10c, der Tank 10a entlang einer lateralen Richtung (seitlichen Richtung) des Fahrzeugs 100 angeordnet sein. Darüber hinaus kann der Tank 10a entlang der lateralen Richtung des Fahrzeugs 100 angeordnet sein, und der Tank 10b und der Tank 10c können entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs 100 angeordnet sein. Der Tank 10b und der Tank 10c können in zueinander unterschiedlichen Richtungen angeordnet sein.
Dritte Variation
In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist der Aufbau der in 2 gezeigten Druckentlastungsvorrichtung 30 ein Beispiel, und eine beliebige Struktur kann als die Struktur der Druckentlastungsvorrichtung 30 angewendet werden, solange diese Struktur ermöglicht, dass das Ventil sich öffnet, wenn die Temperatur des fraglichen Tanks zu der vorbestimmten Temperatur oder höher wird.
Vierte Variation
In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist sowohl das Fahrzeug 100 als auch das Fahrzeug 100A ein Brennstoffzellenfahrzeug, und Wasserstoffgas als ein Brennstoffgas ist in den Tanks 10 gespeichert, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann sowohl das Fahrzeug 100 als auch das Fahrzeug 100A ein LPG-Fahrzeug sein, das verflüssigtes Petroleumgas als einen Brennstoff verwendet. In diesem Fall wird ein LP-Gas als das Brennstoffgas in den Tanks 10 gespeichert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und Variationen beschränkt, sondern kann anhand verschiedener anderer Konfigurationen ausgeführt werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können die technischen Merkmale der Ausführungsbeispiele und Variationen, die den technischen Merkmalen der jeweiligen in dem Kapitel Zusammenfassung der Erfindung beschriebenen Aspekte entsprechen, in geeigneter Weise ausgetauscht oder kombiniert werden, um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen oder einige oder sämtliche der vorstehend beschriebenen vorteilhaften Effekte zu erzielen. Außerdem können beliebige der technischen Merkmale in geeigneter Weise weggelassen werden, sofern das technische Merkmal nicht hierbei als wesentlich beschrieben ist.
Das Fahrzeug 100 hat eine Vielzahl an Tanks 10, wobei Gas in den Tanks 10 gespeichert ist, und sie in einer Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind, und wobei jeder der Tanks Folgendes hat: eine Druckentlastungsvorrichtung 30, die so aufgebaut ist, dass es dann öffnet, wenn eine Temperatur des Tanks zu einer vorbestimmten Temperatur oder höher wird; und einen Freigabeteil, der das Gas im Tank durch Öffnen der Druckentlastungsvorrichtung 30 zu einer vorbestimmten Richtung freigibt, wobei die Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil des vorderen Tanks 10a freigegeben wird, der sich unter der Vielzahl an Tanks an einer vorderen Position befindet, als eine Richtung definiert ist, die direkt zu einem Raum zwischen den Druckentlastungsvorrichtungen 30 der hinteren Tanks 10b; 10c, die weiter hinten als der vordere Tank 10a angeordnet sind, und dem Boden zugewandt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009162255 A1 [0002]

Claims

Fahrzeug (100; 100A; 100B) mit: einer Vielzahl an Tanks (10), wobei Gas in den Tanks (10) gespeichert ist und sie in einer Längsrichtung des Fahrzeugs (100; 100A; 100B) angeordnet sind, wobei die Tanks (10) einen vorderen Tank (10a), der sich an einer vorderen Position unter der Vielzahl an Tanks (10) befindet, und einen hinteren Tank (10b; 10c) umfassen, der sich an einer weiter nach hinten befindlichen Position als der vordere Tank (10a) befindet, wobei jeder der Tanks (10) Folgendes aufweist: eine Druckentlastungsvorrichtung (30), die so aufgebaut ist, dass sie öffnet, wenn eine Temperatur des Tanks zu einer vorbestimmten Temperatur oder höher wird; und einen Freigabeteil (31), der das Gas im Tank (10) in einer vorbestimmten Richtung durch das Öffnen der Druckentlastungsvorrichtung (30) freigibt, und eine Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil (31) des vorderen Tanks (10a) freigegeben wird, so definiert ist, dass es eine Richtung ist, die einem Raum zwischen der Druckentlastungsvorrichtung (30) des hinteren Tanks (10b; 10c) und einem Boden direkt zugewandt ist.
Fahrzeug (100; 100A; 100B) gemäß Anspruch 1, wobei der vordere Tank (10a) so angeordnet ist, dass eine Richtung einer längeren Länge des vorderen Tanks (10a) sich entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs (100; 100A; 100B) erstreckt, der Freigabeteil (31) des vorderen Tanks (10a) an einem hinteren Ende des vorderen Tanks (10a) angeordnet ist, und der hintere Tank (10b; 10c) so angeordnet ist, dass eine Richtung einer längeren Länge des hinteren Tanks (10b; 10c) sich entlang einer lateralen Richtung des Fahrzeugs (100; 100A; 100B) erstreckt.
Fahrzeug (100; 100A; 100B) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Vielzahl an hinteren Tanks (10b; 10c) vorgesehen sind, und die Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil (31) des vorderen Tanks (10a) freigegeben wird, als eine Richtung definiert ist, die einem Raum zwischen den Druckentlastungsvorrichtungen (30) sämtlicher hinterer Tanks (10b; 10c) und dem Boden direkt zugewandt ist.
Fahrzeug (100; 100A; 100B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Raum ein Raum ist, der schräg nach hinten und nach unten von dem vorderen Tank (10a) angeordnet ist, und der Raum ein Raum mit Ausnahme eines Raumes ist, an dem die hinteren Tanks (10b; 10c) und die Hinterräder (RW), die im Fahrzeug (100; 100A; 100B) umfasst sind, angeordnet sind.
Fahrzeug (100; 100A; 100B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Freigaberichtungen des Gases der hinteren Tanks (10b; 10c) so definiert sind, dass sie in eine nach hinten weisende und eine nach unten weisende Richtung des Fahrzeugs (100; 100A; 100B) gewandt sind.
Fahrzeug (100; 100A; 100B) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die hinteren Tanks (10b; 10c) einen ersten hinteren Tank (10b) und einen zweiten hinteren Tank (10c) umfassen, wobei der zweite hintere Tank (10c) an einer weiter hinten befindlichen Position des Fahrzeugs (100; 100A; 100B) als der erste hintere Tank (10b) angeordnet ist, und der erste hintere Tank (10b) weiter nach unten als der zweite hintere Tank (10c) in einer vertikalen Richtung angeordnet ist.
Fahrzeug (100; 100A; 100B) gemäß Anspruch 6, wobei die Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil (31) des vorderen Tanks (10a) freigegeben wird, innerhalb eines Bereiches von einer vertikal nach unten weisenden Richtung vom vorderen Tank (10a) bis zu einer tangentialen Linie relativ zu einem Außendurchmesser des ersten hinteren Tanks (10b) definiert ist.
Fahrzeug (100; 100A; 100B) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die hinteren Tanks (10b; 10c) einen ersten hinteren Tank (10b) und einen zweiten hinteren Tank (10c) umfassen, wobei der zweite hintere Tank (10c) an einer weiter hinten befindlichen Position des Fahrzeugs (100; 100A; 100B) als der erste hintere Tank (10b) angeordnet ist, und der zweite hintere Tank (10c) weiter nach unten als der erste hintere Tank (10b) in einer vertikalen Richtung angeordnet ist.
Fahrzeug (100; 100A; 100B) gemäß Anspruch 8, wobei die Freigaberichtung des Gases, das von dem Freigabeteil (31) des vorderen Tanks (10a) freigegeben wird, innerhalb eines Bereiches von einer vertikal nach unten weisenden Richtung vom vorderen Tank (10a) bis zu einer tangentialen Linie relativ zu einem Außendurchmesser des zweiten hinteren Tanks (10c) definiert ist.
Fahrzeug (100; 100A; 100B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Fahrzeug (100; 100A; 100B) ein Brennstoffzellenfahrzeug ist, und ein Wasserstoffgas als ein Brennstoffgas in den Tanks (10) gespeichert ist.