JP2003229150A - 燃料電池ボックスの換気口構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料電池車両の燃料電池において、自然換気
により通気性能を確保した上で保護性能を維持でき、換
気システムを複雑とすることがない燃料電池ボックスの
換気口構造を提供する。 【解決手段】 燃料電池車両の燃料電池２を収納し、内
部の換気を行う燃料電池ボックス１０の換気口構造にお
いて、燃料電池ボックス１０の換気用の開口部２０ａに
防水透湿部材２５と、防爆フィルター２６と、カバー３
１とを設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、燃料電池車両に
おいて、保護性能と通気性能とを有する燃料電池ボック
スの換気口構造に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】
近年、燃料電池を電源とした電動機を動
力源とする燃料電池車両の開発が進められている。この
ような車両は、従来の車体をベースにしながら大型の燃
料電池を搭載するために、その搭載場所としてフロアパ
ネル下等の車室外空間を利用したものがある。フロアパ
ネル下等に燃料電池を配置する場合には、雨水、火気、
飛び石等から燃料電池を保護するために、通常、燃料電
池ボックス等に燃料電池を収納して車載している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】燃料電池ボックス等に
は、燃料電池から発生する反応済みガスや水蒸気を排出
するための換気口を設けなければならない。換気口を設
けるにあたって、ファン等を用いて強制的に換気する場
合、ダクト等を用いて燃料電池ボックス自体を外部と遮
断して、雨水、火気、飛び石等への配慮を不要にできる
が、部品点数が増加し換気システムが複雑となるという
問題がある。そこで、この発明は、自然換気により換気
性能を確保した上で保護性能を維持でき、換気システム
を複雑とすることがない燃料電池ボックスの換気口構造
を提供するものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載した発明は、燃料電池車両（例えば
実施形態における燃料電池車両１）の燃料電池（例えば
実施形態における燃料電池２）を収納し、内部の換気を
行う燃料電池ボックスの換気口構造において、燃料電池
ボックス（例えば実施形態における燃料電池ボックス１
０）の換気用の開口部（例えば実施形態における開口部
２０ａ）に防水透湿部材（例えば実施形態における防水
透湿部材２５）と、防爆フィルター（例えば実施形態に
おける防爆フィルター２６）と、開口部保護板（例えば
実施形態におけるカバー３１）とを設けたことを特徴と
する。このように構成することで、換気用の開口部に設
けられた防水透湿部材と、防爆フィルターと、開口部保
護板とにより、燃料電池ボックス内外の空気の流通を確
保した上で、燃料電池ボックス内への雨水等の浸入を防
水透湿部材によって防止し、火気の侵入を防爆フィルタ
ーによって防止し、飛び石等の侵入を開口部保護板によ
って防止することが可能となる。 【０００５】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
と共に説明する。図１は本発明に係る燃料電池車両１の
概略側面図である。同図に示すように、燃料電池車両１
は、車室９前方に配置されるモータ６によって駆動輪６
ａ（この実施形態においては前輪）を駆動させて走行す
るものである。モータ６は燃料電池２が発生する電力に
よって作動し、その燃料電池２は燃料電池ボックス１０
に収納された状態でフロアパネル３下に配置されてい
る。リアシート８の背後には、充放電可能なエネルギー
ストレージとしてキャパシタ７が設けられており、この
キャパシタ７によって車両加速時にはモータ６に補助電
力を供給すると共に、車両減速時にはモータ６を発電機
として機能させて回生電力を回収している。リアシート
８の下方には、燃料電池２の燃料ガス（例えば水素）を
貯蔵するための燃料タンク５が設けられている。 【０００６】前記燃料電池ボックス１０は、フロアパネ
ル３下に配置される燃料電池２を雨水、火気、飛び石等
から保護するためのものであり、例えばプレス成型され
た薄板鋼板で形成されている。燃料電池ボックス１０の
前壁１１及び両側壁１２には、燃料電池２から発生する
反応済みガスや水蒸気を燃料電池ボックス１０から自然
排出させるための換気口２０が設けられている。具体的
には、燃料電池ボックス１０の前壁１１に３箇所（図示
略）、両側壁１２に各々３箇所の換気口２０が設けられ
ている。尚、燃料電池ボックス１０の後壁１３には、燃
料タンク５の配置位置との関係で換気口を設けていな
い。そして、図中矢印で示すように、燃料電池ボックス
１０の排気口２０から排出された反応済みガスや水蒸気
は、車室９外面に沿って外部に拡散される。 【０００７】図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
る。燃料電池ボックス１０は、フロアパネル３下の空間
に収まるように、平面積が広く、高さが抑えられた略立
方体に形成され、その内部に燃料電池２が収納されてい
る。図２に示すように、燃料電池ボックス１０の上半部
は、フロアパネル３下面両側に接合された２本のサイド
フレーム４間に配置されている。燃料電池ボックス１０
の下半部は、車幅方向で上半部より幅広に形成され、こ
こに段差部１４が形成されている。燃料電池ボックス１
０は、ボックス上部１０Ａ、ボックス下部１０Ｂに分割
して構成されており、それらによって燃料電池２の両端
部を挟持している。そして、燃料電池２を挟持した部分
に下方からボルト１５を貫通させ、サイドフレーム４に
設けられたナット１６にボルト１５を締め込み、段差部
１４の上面をサイドフレーム４の下面に当接させること
によって、サイドフレーム４に燃料電池２及び燃料電池
ボックス１０を固定している。尚、燃料電池２と燃料電
池ボックス１０とには、各上下面間にゴム等の弾性部材
１７が介装されており、振動音を防止すると共に、燃料
電池２に伝わる衝撃を緩和させている。 【０００８】図３は、換気口２０の構成を示す分解斜視
図である。同図に示すように、換気口２０は、燃料電池
ボックス１０に設けられた円形状の開口部２０ａと、開
口部２０ａに取り付けられ、換気口２０のベースとなる
ベース部材２１と、ベース部材２１の内側に取り付けら
れる防水透湿部材２５と、同じくベース部材２１の内側
に取り付けられる防爆フィルター２６と、これらを覆う
ように取り付けられるカバー３１とから構成されてい
る。 【０００９】ベース部材２１は、例えば合成樹脂等によ
って環状に形成されたものであり、その環状部２２の内
周には、防水透湿部材２５及び防爆フィルター２６の位
置決めとなるリブ２３が設けられ、また、環状部２２の
外周には、ベース部材２１を燃料電池ボックス１０に固
定するためのフランジ２４が設けられている。環状部２
２の外側下部には、内周から外周に渡って水抜き溝２４
Ａが設けられており、また、フランジ２４には、開口部
２０ａの周囲に設けられたバーリング孔２０ｂに対応す
る位置に、ビス孔２４Ｂが複数箇所（この実施形態にお
いては４箇所）設けられている。 【００１０】防水透湿部材２５は、例えば多孔性構造の
フッ素系樹脂を、ベース部材２１の内周径に対応した円
形状に成形したものである。防爆フィルター２６は、例
えば多孔性構造のセラミックを、防水透湿部材２５と同
様の円形状に成形したものである。 【００１１】カバー３１は、前記ベース部材２１の環状
部２２の外周径に対応した円形状で且つ複数の水平方向
のスリット３５を有する保護壁３２と、この保護壁３２
の外周縁に設けられる外周壁３３と、その外周壁３３の
開口縁に設けられるフランジ部３４とを有しており、例
えばプレス成型された薄板鋼板によって形成されたもの
である。保護壁３２の各スリット３５は、庇３６を外側
に切り起こして形成したものであり、庇３６は雨水等の
浸入を防止するように外側下向きに傾斜して形成されて
いる。保護壁３２の下部には、ベース部材２１に設けら
れた水抜き溝２４Ａに対応する位置に水抜き孔３４Ａが
設けられており、また、フランジ部３４には、ベース部
材２１のフランジ２４に設けられたビス孔２４Ｂに対応
する位置にビス孔３４Ｂが設けられている。 【００１２】図４は、図３のＢ−Ｂ線に沿う換気口２０
の取り付け状態での断面図である。同図に示すように、
燃料電池ボックス１０の開口部２０ａから順に、ベース
部材２１、防水透湿部材２５、防爆フィルター２６、カ
バー３１が取り付けられ、ベース部材２１，カバー３１
の各ビス孔２４Ｂ，３４Ｂにビス３７を取り付けて燃料
電池ボックス１０のバーリング孔２０ｂに締結すること
で、各部品が燃料電池ボックス１０に固定されている。
つまり、換気口２０の空気の流路は、防水透湿部材２
５、防爆フィルター２６、スリット３５を有するカバー
３１の３層構造に構成されている。 【００１３】燃料電池２から発生する反応済みガスや水
蒸気は、図中矢印５０Ａに示すように、防水透湿部材２
５及び防爆フィルター２６を透過してカバー３１のスリ
ット３５より外部に排出される。 【００１４】燃料電池ボックス１０に降り掛かる雨水等
の水分は、カバー３１のスリット３５から換気口２０に
入り込み防爆フィルター２６を透過しても、防水透湿部
材２５を透過できず燃料電池ボックス１０内に浸入でき
ないため、図中矢印５０Ｂに示すように、カバー３１の
スリット３５から排出されるか、又は、防爆フィルター
２６から自然滴下して水抜き溝２４Ａ及び水抜き孔２４
Ｂより換気口２０の外部に排出される。 【００１５】燃料電池ボックス１０が火の粉等の火気に
晒され、カバー３１のスリット３５から火種が入り込も
うとしても、防爆フィルター２６が火種を遮断するた
め、図中矢印５０Ｃに示すように跳ね返されてカバー３
１のスリット３５から外部に排出され、内部には侵入し
ない。 【００１６】燃料電池ボックス１０に衝突する飛び石等
は、大きなものはカバー３１によって図中矢印５０Ｄに
示すように跳ね返され、小さなもの（砂利等）はカバー
３１のスリット３５から入り込もうとしても、上記火気
の場合と同様に跳ね返されてカバー３１のスリット３５
から外部に排出される。 【００１７】上記実施形態によれば、燃料電池ボックス
１０の前壁１１及び両側壁１２に設けられた換気口２０
に防水透湿部材２５を装着することで、燃料電池２から
発生する反応済みガスや水蒸気を燃料電池ボックス１０
外部に逃がすと共に、燃料電池ボックス１０外部からの
雨水等の浸入を防止できるため、自然換気性能を確保し
た上で、燃料電池２及び燃料電池ボックス１０の防錆、
防腐性を維持できる。 【００１８】また、前記換気口２０に防爆フィルター２
６を装着することで、燃料電池２から発生する反応済み
ガスや水蒸気を燃料電池ボックス１０外部に逃がすと共
に、燃料電池ボックス１０外部からの火気の侵入を防止
できるため、自然換気性能を確保した上で、燃料電池２
の安全性能を維持できる。ここで、防爆フィルター２６
が防水透湿部材２５の外側に装着されていることによ
り、火気による防水透湿部材２５の損傷を防止できる。
また、防爆フィルター２６が水に濡れても、その水分は
防水透湿部材２５によって燃料電池ボックス１０内には
浸入せず自然滴下して、ベース部材２１の水抜き溝２４
Ａ及びカバー３１の水抜き孔３４Ａによって外部に排出
される。 【００１９】更に、前記換気口２０に庇３６付きのスリ
ット３５を設けたカバー３１を装着することで、燃料電
池２から発生する反応済みガスや水蒸気を燃料電池ボッ
クス１０外部に逃がすと共に、燃料電池ボックス１０外
部からの飛び石等による燃料電池２の破損を防止できる
ため、自然換気性能を確保した上で、燃料電池２の保護
性能を維持できる。 【００２０】尚、この発明は上記実施形態に限られるも
のではなく、例えば、換気口２０の形状、配置位置及び
配置数等については、車両に応じて変更され得る。ま
た、防爆フィルター２６を多孔性構造のセラミックでは
なく、例えば多孔性構造の難燃性樹脂としても良い。同
様に、換気口２０のベース部材２１を合成樹脂ではな
く、例えば燃料電池ボックス１０と同一の鋼板によるプ
レス成型部品としても良い。このように、燃料電池ボッ
クス１０とベース部材２１とが同一材料で形成される場
合には、燃料電池ボックス１０と一体に構成することも
可能である。 【００２１】更に、カバー３１に設けられる庇３６は、
カバー３１に付着した水滴が換気口２０に浸入しないよ
う、外側下向きに傾斜して形成されているが、車両によ
っては、例えば庇３６を外側上向きに傾斜するように形
成し、下方からの水はねの浸入や飛び石の侵入防止を図
ることもできる。尚、防爆フィルター２６がより多く水
気にさらされる場合は、水はけを良くするために、防爆
フィルター２６の材料を多孔性構造のセラミックとする
ことが望ましい。 【００２２】 【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１に記
載した発明によれば、通気性能を確保した上で、燃料電
池ボックス内への雨水の浸入及び火気、飛び石等の侵入
を防止することが可能となるため、通気性能と、防錆、
防腐性及び安全性を含む保護性能とを両立でき、換気シ
ステムを複雑とすることがないという効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】 この発明の実施形態における燃料電池車両の
概略側面図である。 【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 【図３】 この発明の実施形態の換気口の構成を示す分
解斜視図である。 【図４】 図３のＢ−Ｂ線に沿う換気口の取り付け状態
での断面図である。 【符号の説明】 １ 燃料電池車両 ２ 燃料電池 １０ 燃料電池ボックス ２０ａ 開口部 ２５ 防水透湿部材 ２６ 防爆フィルター ３１ 開口部保護板（カバー）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 燃料電池車両の燃料電池を収納し、内部
   の換気を行う燃料電池ボックスの換気口構造において、
   燃料電池ボックスの換気用の開口部に防水透湿部材と、
   防爆フィルターと、開口部保護板とを設けたことを特徴
   とする燃料電池ボックスの換気口構造。