JP2006188168A - Gas fuel tank mounted-vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス燃料タンクを搭載した車両に関する。 The present invention relates to a vehicle equipped with a gas fuel tank.
近年、高圧のガス燃料を充填したガス燃料タンクを搭載した低公害車両が知られている。例えば、特許文献1には、ガス燃料として圧縮天然ガス(CNG)を充填したCNGボンベを搭載したバスが開示されている。このバスは、ルーフを覆うルーフカバーによりCNGボンベを収納するボンベ収納空間を形成し、ルーフカバーの前面下縁部とルーフとの間に間隙が設けられたものである。このバスが走行すると、その間隙からボンベ収納空間に空気が流入し、ボンベ収納空間を通過した空気はルーフカバーの後面に設けられた空気流出部から外部へ流出する。
しかしながら、上述した特許文献1では、ルーフカバーの前面下縁部とルーフとの間に間隙が設けられているため、バスを前方から見たときに見栄えがよくないうえ、ルーフ上を通過する走行風が乱流となることがあり燃費等に影響を与えるおそれもあった。 However, in Patent Document 1 described above, since a gap is provided between the lower front edge of the roof cover and the roof, it does not look good when the bus is viewed from the front and travels over the roof. The wind may become turbulent and may affect fuel consumption.
本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであり、ルーフカバーを備えたガス燃料タンク搭載車両において、見栄えがよいうえ走行風が乱流となるのを回避することができるものを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and provides a vehicle equipped with a gas fuel tank equipped with a roof cover that has a good appearance and can avoid running wind turbulence. Objective.
本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 The present invention adopts the following means in order to achieve the above-mentioned object.
すなわち、本発明のガス燃料タンク搭載車両は、
車体のルーフ上に搭載されたガス燃料タンクと、前記ルーフを覆うように設けられ1以上の前記ガス燃料タンクを収納可能なタンク収納空間を形成するルーフカバーとを備えたガス燃料タンク搭載車両であって、
前記ルーフカバーの下方部分は、前記車体の側面と所定の隙間をもって該側面の上方部分を覆うように形成されたものである。
That is, the vehicle equipped with the gas fuel tank of the present invention is
A gas fuel tank-equipped vehicle comprising: a gas fuel tank mounted on a roof of a vehicle body; and a roof cover provided to cover the roof and forming a tank storage space capable of storing one or more of the gas fuel tanks. There,
The lower portion of the roof cover is formed so as to cover the upper portion of the side surface with a predetermined gap from the side surface of the vehicle body.
このガス燃料タンク搭載車両では、ルーフカバーの下方部分は車体の側面と所定の隙間をもって該側面の上方部分を覆うように形成されているため、ルーフカバーの前面下縁部とルーフとの間に隙間を設ける場合に比べて前方からみたときの見栄えがよくなるし、前面に隙間がないため走行風が乱流となるのを回避することもできる。ここで、車両としては、バスや大型乗用車、小型乗用車などの自動車のほか、列車などをあげることができる。 In this gas fuel tank-equipped vehicle, the lower portion of the roof cover is formed so as to cover the upper portion of the side surface with a predetermined gap from the side surface of the vehicle body. Compared with the case where the gap is provided, the appearance when viewed from the front is improved, and since there is no gap on the front surface, it is possible to avoid the turbulent flow of the traveling wind. Here, examples of the vehicle include buses, large passenger cars, automobiles such as small passenger cars, and trains.
本発明のガス燃料タンク搭載車両において、前記側面の上方部分は、前記側面と前記ルーフとの境界部分であってもよい。こうすれば、隙間の入口とタンク収納空間との距離が短くなるため、隙間を介して気体がタンク収納空間に出入りしやすい。 In the gas fuel tank-equipped vehicle of the present invention, the upper portion of the side surface may be a boundary portion between the side surface and the roof. By doing so, the distance between the entrance of the gap and the tank storage space is shortened, so that gas easily enters and exits the tank storage space through the gap.
本発明のガス燃料タンク搭載車両において、前記ルーフカバーの下方部分は、前記所定の隙間と略同じ長さだけ前記側面から側方に突出した台座と当接した状態で固定されていてもよい。こうすれば、ルーフカバーを組み付ける際にルーフカバーの下方部分と車体の側面との隙間を容易に一定間隔にすることができる。なお、台座にネジ穴を設け、ルーフカバーの下方部分の外側からボルトを挿通し、台座のネジ穴にねじ込むようにしてもよい。 In the vehicle equipped with the gas fuel tank according to the present invention, the lower portion of the roof cover may be fixed in a state of being in contact with a pedestal that protrudes laterally from the side surface by substantially the same length as the predetermined gap. In this way, when assembling the roof cover, the gap between the lower portion of the roof cover and the side surface of the vehicle body can be easily set to a constant interval. In addition, a screw hole may be provided in the pedestal, a bolt may be inserted from the outside of the lower portion of the roof cover, and screwed into the screw hole of the pedestal.
本発明のガス燃料タンク搭載車両において、前記ガス燃料タンクは、該ガス燃料タンクに取り付けられた開閉バルブが前記隙間の近傍に配置されていてもよい。こうすれば、何らかの事情により開閉バルブからガス燃料が流出したとしても、ルーフカバーの下方部分と車体の側面との隙間から流入する空気によって拡散したりその隙間からガス燃料が流出したりしやすい。 In the gas fuel tank-equipped vehicle of the present invention, the gas fuel tank may be provided with an opening / closing valve attached to the gas fuel tank in the vicinity of the gap. In this way, even if the gas fuel flows out from the opening / closing valve for some reason, it is easily diffused by the air flowing in through the gap between the lower portion of the roof cover and the side surface of the vehicle body, or the gas fuel tends to flow out from the gap.
本発明のガス燃料タンク搭載車両において、前記ルーフカバーの上方部分には、通気口が形成されていてもよい。こうすれば、何らかの事情によりタンク収納空間にガス燃料が漏出したとしても、ルーフカバーの下方部分と車体の側面との隙間からタンク収納空間に流入し上方部分の通気口から流出する空気によって外部へ排出されやすい。また、ガス燃料が空気より軽い場合には、自ら上方に向かって拡散するため上方部分の通気口から外部へ流出しやすい。 In the gas fuel tank-equipped vehicle of the present invention, a vent may be formed in an upper portion of the roof cover. In this way, even if gas fuel leaks into the tank storage space for some reason, air flows into the tank storage space through the gap between the lower part of the roof cover and the side surface of the vehicle body, and is discharged to the outside by the air flowing out from the vents in the upper part. Easily discharged. In addition, when the gas fuel is lighter than air, the gas fuel diffuses upward, so that it easily flows out from the upper portion of the vent.
本発明のガス燃料タンク搭載車両において、前記ルーフカバーは、前記車体の左右の側面に沿って形成された一対のカバー側面部材と、該一対のカバー側面部材の車両上下方向の最上位の位置から一段低い位置に形成されたカバー上面部材とからなり、前記通気口は前記カバー側面部材の前記最上位の位置から前記カバー上面部材に至る途中に形成されていてもよい。こうすれば、車両の外側から通気口が見えないため、見栄えが向上する。この構成は、ルーフカバーの下方部分と車体の側面との間に隙間を設ける構成と併せて採用してもよいし、個別に採用してもよい。 In the vehicle equipped with the gas fuel tank of the present invention, the roof cover includes a pair of cover side members formed along the left and right side surfaces of the vehicle body, and a top position of the pair of cover side members in the vehicle vertical direction. The cover upper surface member formed at a position one step lower may be formed, and the vent may be formed on the way from the uppermost position of the cover side surface member to the cover upper surface member. This improves the appearance because the vent is not visible from the outside of the vehicle. This configuration may be employed in combination with a configuration in which a gap is provided between the lower portion of the roof cover and the side surface of the vehicle body, or may be employed individually.
次に、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて以下に説明する。図1は燃料電池バス10の左側面図であり、図2は燃料電池バス10の上部の斜視図であり、図3は燃料電池バス10の背面図(破断面図)であり、図4はカバー中央上面部材34の斜視図である。
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a left side view of the
本実施形態の燃料電池バス10は、図1に示すように、左側面の前方に設けられた前乗降口12と左側面の中央に設けられた中央乗降口14を介して乗客室16に乗客を乗降させる低床大型バスとして構成され、右側面には乗降口を有していない。また、燃料電池バス10は、上部にガス燃料タンクとして水素ボンベ18を7本搭載し、後部に数百枚の燃料電池が積層された燃料電池スタック20や燃料電池に関連する各種補機類22などを搭載しており、燃料電池スタック20は、水素ボンベ18から水素がアノード側に供給され、補機類22の一つであるエアコンプレッサからエアがカソード側に供給され、水素とエアに含まれる酸素との電気化学反応により発電する。そして、燃料電池バス10は、通常の走行時にはこの発電電力により図示しないモータが車輪を回転駆動させる。
As shown in FIG. 1, the
次に、燃料電池バス10の上部の構成について、以下に詳しく説明する。図2に示すように、燃料電池バス10は、上部に、金属バンド26でルーフ10a上に締結固定された7本の水素ボンベ18と、この水素ボンベ18を収納するボンベ収納空間を形成するルーフカバー30と、このルーフカバー30の上面であって水素ボンベ18の上方に当たる位置に設けられた換気口40とを有している。
Next, the configuration of the upper part of the
水素ボンベ18は、数十MPaの高圧水素ガスを内蔵する円筒形容器であり、ルーフ10aの左右両側にて前後方向に延びる一対のレール24,24を架け渡すようにして載置された状態で各レール24に固着された金属バンド26により巻回され締結されている。これにより、水素ボンベ18は走行中に位置ズレを起こすことがない。この水素ボンベ18のレギュレータに取り付けられた配管は、燃料電池スタック20のアノード側に接続されている。
The
ルーフカバー30は、燃料電池バス10のルーフ全体を覆って上方空間を形成するものであり、この上方空間には7本の水素ボンベ18を収納するボンベ収納空間やその他の機器類の収納空間が含まれる。このルーフカバー30は、図1に示すように、エアコンユニット28が配置されたルーフ前方部分を覆う流線型状のカバー前方部31と、複数の水素ボンベが配置されたルーフ中央部分を覆うカバー中央部32と、燃料電池スタック20を冷却する冷却水を放熱するためのラジエータ21が配置されたルーフ後方部分を覆うカバー後方部39とから構成されている。
The
ここで、ルーフカバー30のカバー中央部32は、図2に示すように、燃料電池バス10の左右両側に立設された一対のカバー中央側面部材33,33と、この一対のカバー中央側面部材33,33の上端に連結された4枚のカバー中央上面部材34,34,34,34とを備えている。各カバー中央側面部材33は、燃料電池バス10の側面に沿って形成された立壁部33aと、この立壁部33aの上端から車両中心に向かって折り曲げられルーフ10aと略平行となるように形成された庇部33bとを備えている。また、立壁部33aは、図3に示すように下方部分が燃料電池バス10の車体の側面10bから側方に突出した台座35に当接され、その状態でボルト36がこの下方部分を挿通し台座35に形成された図示しないボルト穴にねじ込まれている。この結果、カバー中央側面部材33の立壁部33aは、台座35の高さに相当する間隔d1だけ、燃料電池バス10の側面10bから離間して隙間47が形成されている。ところで、意匠上又は空気抵抗を下げるためには立壁部33aとボディの側面10bとが略面一になるように隙間47の間隔d1を所定の上限値以下に小さくすることが好ましいが、水素ボンベ18のガス漏れ時にボンベ収納空間内に空気の流れを導入できるように所定の下限値以上の隙間を形成することが好ましい。つまり、隙間47の間隔d1は、意匠上の観点や空気抵抗の抑制、ボンベ収納空間内への空気の導入を考慮して設定することが好ましく、これらの効果を最大限に達成できるように設定することが好ましい。例えば間隔d1は5〜10mmの範囲で設定することが好ましい。なお、間隔d1は、ボンベ収納空間の容量やボンベ本数、ボンベのガス圧等も考慮して設定するのが好ましい。
Here, as shown in FIG. 2, the
また、カバー中央上面部材34は、図3に示すように、左右両端が一対のカバー中央側面部材33,33の庇部33b,33bの下側に5〜10mm程度の間隔d2をもって潜り込んだ状態で略J字状の連結具38を介して連結されている。換言すれば、カバー中央上面部材34は、一対のカバー中央側面部材33,33のトップ位置(車両上下方向の最上位の位置)Tから一段低い位置に形成され、このカバー中央側面部材33のトップ位置Tからカバー中央上面部材34に至る途中に間隔d2の隙間からなる通気口48が形成されている。また、カバー中央上面部材34は、ボンベ収納空間が大気圧を超える所定圧(ここでは、想定されるボンベ収納空間の耐圧未満に設定されている)に達したときに、車道側の端部34aつまり乗降口12,14とは反対側の端部を軸として歩道側の端部34bつまり乗降口側の端部が跳ね上がって閉鎖状態から開放状態になるように取り付けられている。具体的には、カバー中央上面部材34のうち車道側の端部34aとカバー中央側面部材33の庇部33bとの連結強度は、カバー中央上面部材34のうち歩道側の端部34bとカバー中央側面部材33の庇部33bとの連結強度よりも大きくなるように取り付けられている。また、カバー中央上面部材34のうち車道側の端部34aの裏面とカバー中央側面部材33との間にはチェーン37が架け渡され、このチェーン37はカバー中央上面部材34が開放状態になったときに燃料電池バス10から外れるのを防止する役割を果たす。ここで、水素ボンベ18の開閉バルブ18aは、燃料電池バス10の車道側の隙間47や通気口48に近接して配置されている。
Further, as shown in FIG. 3, the cover center
換気口40は、図4に示すように、カバー中央上面部材34に設けられた開口42に複数のルーバー44を間隔をおいて架け渡すことにより形成したスリット群からなる。具体的には、カバー中央上面部材34の車幅方向に設けられた4つの開口42,42,42,42のうち、右側の2つの開口42,42を車幅方向に架け渡すことが可能な長さのルーバー44を複数個所定の間隔をおいて配設することによりスリット群を形成すると共に、左側の2つの開口42,42にも同様のルーバー44を複数個所定の間隔をおいて配設することによりスリット群を形成している。ここで、ルーバー44は、水平面に対して傾斜している傾斜部44aとこの傾斜部44aの上端及び下端に連接された水平部44b,44bとからなり、断面が略Z字状となっている。そして、隣接する二つのルーバー44,44の水平部44b,44bが所定の間隔をもつように構成されている。
As shown in FIG. 4, the
次に、本実施形態の燃料電池バス10において何らかの事情により水素ボンベ18から水素が漏出した場合について説明する。図3において、水素ボンベ18から漏出した水素は、空気よりも比重が小さいため、ボンベ収納空間内を上昇していき、カバー中央側面部材33のトップ位置Tからカバー中央上面部材34に至る途中に形成された通気口48やルーフカバー30の上面に形成されたスリット群からなる換気口40(図2参照)に至り、そこから外部へ流出していく。また、図5に示すように、カバー中央側面部材33の下方部分と燃料電池バス10の車体の側面10bとの隙間47から空気が流入してボンベ収納空間を通過し通気口48や換気口40(図2参照)に至るため、漏出した水素はこの空気の流れに乗って外部へ流出していく。これらのことから、ボンベ収納空間内の圧力が高圧になりすぎることがない。更に、ボンベ収納空間内の圧力が大気圧を超える所定圧に至ったとしても、図3の一点鎖線で示すように、カバー中央上面部材34が車道側の端部34aを軸として歩道側の端部34bが跳ね上がるため、開口面積が一気に大きくなり、ボンベ収納空間内の圧力が一気に抜ける。この点からも、ボンベ収納空間内の圧力が高圧になりすぎることがない。このようにして跳ね上がったカバー中央上面部材34は、チェーン37によってルーフ10a上にとどまるように構成されている。
Next, a case where hydrogen leaks from the
以上詳述した本実施形態の燃料電池バス10によれば、ルーフカバー30の下方部分つまりカバー中央側面部材33の立壁部33aの下方部分は燃料電池バス10の車体の側面10bと隙間47をもって該側面10bの上方部分(ルーフ10aと側面10bとの境界部分)を覆うように形成されているため、従来のようにルーフカバーの前面下縁部とルーフとの間に隙間を設ける場合に比べて、前方からみたときの見栄えがよくなるし、前面に隙間がないため走行風が乱流となるのを回避することもできる。
According to the
また、隙間47はルーフ10aと側面10bとの境界部分に設けられているため、隙間47の入口からボンベ収納空間までの距離が短くなり、隙間47からボンベ収納空間へ空気が流入しやすいし、ボンベ収納空間内の気体が隙間47を介して外部へ流出しやすい。
Further, since the
更に、カバー中央側面部材33の立壁部33aの下方部分は、隙間47の間隔d1と略同じ長さだけ側面10bから側方に突出した台座35と当接した状態で固定されるため、ルーフカバー30を組み付ける際にカバー中央側面部材33の立壁部33aの下方部分と車体の側面10bとの隙間47を容易に一定の間隔d1にすることができる。
Further, the lower portion of the standing
更にまた、水素ボンベ18は開閉バルブ18aが隙間47や通気口48の近傍に配置されているため、何らかの事情により開閉バルブ18aから水素が流出したとしても外部へ排出されやすい。また、漏出した水素は、隙間47からボンベ収納空間に流入し上方部分の通気口48や換気口40から流出する空気によって外部へ排出されるし、水素は空気より軽いため自ら上方に向かって拡散して上方部分の通気口48や換気口40から外部へ排出される。
Furthermore, since the open /
そしてまた、通気口48は、カバー中央側面部材33のトップ位置Tから一段低い位置に形成されたカバー中央上面部材34に至る途中に形成され、車両の外側から見えないため、見栄えが向上する。
The
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
例えば、上述した実施形態のカバー中央上面部材34の代わりに、図6に示すカバー中央上面部材134を採用してもよい。このカバー中央上面部材134は、車道側の端部134aが水素ボンベ18の開閉バルブ18aを覆うように垂れ下がっているため、換気口40や通気口48から雨水がボンベ収納空間に入ってきたとしても、開閉バルブ18aが直接その雨水を浴びることはない。したがって、開閉バルブ18aの雨水による腐食等を防止することができる。
For example, instead of the cover center
また、ルーフカバー30の上方部分には換気口40を設けず通気口48のみ設けるようにしてもよい。この場合、通気口48の隙間の間隔d2は、換気口40の総開口面積に相当する開口面積となるように形成することが好ましい。
Further, only the
更に、上述した実施形態では、ガス燃料タンクとして水素ボンベ18を例に挙げて説明したが、空気より比重の小さいガス燃料を充填したタンクであればどのようなタンクであってもよく、例えばCNGエンジンを搭載した車両においてはCNGボンベとしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
本発明は、ガス燃料タンクを搭載する車両の製造業、同車両を用いるサービス業などに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a vehicle manufacturing industry equipped with a gas fuel tank, a service industry using the vehicle, and the like.
10 燃料電池バス、10a ルーフ、10b 側面、12 前乗降口、14 中央乗降口、16 乗客室、18 水素ボンベ、18a 開閉バルブ、20 燃料電池スタック、21 ラジエータ、22 補機類、24 レール、26 金属バンド、28 エアコンユニット、30 ルーフカバー、31 カバー前方部、32 カバー中央部、33 カバー中央側面部材、33a 立壁部、33b 庇部、34 カバー中央上面部材、34a 車道側の端部、34b 歩道側の端部、35 台座、36 ボルト、37 チェーン、38 連結具、39 カバー後方部、40 換気口、42 開口、44 ルーバー、44a 傾斜部、44b 水平部、47 隙間、48 通気口。 10 fuel cell bus, 10a roof, 10b side, 12 front entrance / exit, 14 center entrance / exit, 16 passenger cabin, 18 hydrogen cylinder, 18a open / close valve, 20 fuel cell stack, 21 radiator, 22 auxiliary equipment, 24 rail, 26 Metal band, 28 Air conditioner unit, 30 Roof cover, 31 Cover front part, 32 Cover center part, 33 Cover center side member, 33a Standing wall part, 33b Saddle part, 34 Cover center upper surface member, 34a End part on the roadway side, 34b Sidewalk Side end, 35 pedestal, 36 bolt, 37 chain, 38 coupling, 39 cover rear part, 40 vent, 42 opening, 44 louver, 44a inclined part, 44b horizontal part, 47 gap, 48 vent.
Claims (7)
前記ルーフカバーの下方部分は、前記車体の側面と所定の隙間をもって該側面の上方部分を覆うように形成されている、
ガス燃料タンク搭載車両。 A gas fuel tank-equipped vehicle comprising: a gas fuel tank mounted on a roof of a vehicle body; and a roof cover provided to cover the roof and forming a tank storage space capable of storing one or more of the gas fuel tanks. There,
The lower part of the roof cover is formed so as to cover the upper part of the side surface with a predetermined gap from the side surface of the vehicle body.
Vehicle with gas fuel tank.
請求項1に記載のガス燃料タンク搭載車両。 The upper portion of the side surface is a boundary portion between the side surface and the roof.
The vehicle equipped with a gas fuel tank according to claim 1.
請求項1又は2に記載のガス燃料タンク搭載車両。 The lower part of the roof cover is fixed in a state of being in contact with a pedestal that protrudes laterally from the side surface by substantially the same length as the predetermined gap.
A vehicle equipped with a gas fuel tank according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれかに記載のガス燃料タンク搭載車両。 In the gas fuel tank, an open / close valve attached to the gas fuel tank is disposed in the vicinity of the gap,
A vehicle equipped with a gas fuel tank according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4のいずれかに記載のガス燃料タンク搭載車両。 In the upper part of the roof cover, a vent is formed,
A vehicle equipped with a gas fuel tank according to any one of claims 1 to 4.
請求項5に記載のガス燃料タンク搭載車両。 The roof cover includes a pair of cover side members formed along the left and right side surfaces of the vehicle body, and a cover upper surface member formed at a position one step lower than the uppermost position in the vehicle vertical direction of the pair of cover side members. The vent is formed on the way from the uppermost position of the cover side member to the cover upper surface member,
The vehicle equipped with a gas fuel tank according to claim 5.
前記ルーフカバーは、前記車体の左右の側面に沿って形成された一対のカバー側面部材と、該一対のカバー側面部材の車両上下方向の最上位の位置から一段低い位置に形成されたカバー上面部材とからなり、前記カバー側面部材の前記最上位の位置から前記カバー上面部材に至る途中に通気口が形成されている、
ガス燃料タンク搭載車両。 A gas fuel tank-equipped vehicle comprising: a gas fuel tank mounted on a roof of a vehicle body; and a roof cover provided to cover the roof and forming a tank storage space capable of storing one or more of the gas fuel tanks. There,
The roof cover includes a pair of cover side members formed along the left and right side surfaces of the vehicle body, and a cover upper surface member formed at a position one step lower than the uppermost position in the vehicle vertical direction of the pair of cover side members. A vent is formed in the middle from the uppermost position of the cover side member to the cover upper surface member,
Vehicle with gas fuel tank.
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