JP2008247325A - Saddle-ride type fuel cell powered vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鞍乗型燃料電池車両に係り、特に、ラジエータの冷却性能を向上させることができるラジエータおよびその周辺構成を有する鞍乗型燃料電池車両に関する。 The present invention relates to a straddle-type fuel cell vehicle, and more particularly to a radiator capable of improving the cooling performance of a radiator and a straddle-type fuel cell vehicle having a peripheral configuration thereof.
従来から、水素と酸素の化学反応によって電気を発生する燃料電池を積載し、この燃料電池からの供給電力で走行する燃料電池車両が知られている。通常、このような燃料電池車両には、燃料電池が発生する熱を放熱するためのラジエータが備えられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a fuel cell vehicle on which a fuel cell that generates electricity by a chemical reaction between hydrogen and oxygen is loaded and travels with power supplied from the fuel cell. Usually, such a fuel cell vehicle is provided with a radiator for radiating heat generated by the fuel cell.
特許文献1には、前輪の後方側の車体フレームに取り付けられたラジエータに加え、車体フレームのヘッドパイプの前方にもうひとつのラジエータを配設するようにした鞍乗型の燃料電池二輪車が開示されている。
車室を有する4輪車等と異なり、余剰スペースの少ない鞍乗型車両においては、ラジエータも極力小型であることが好ましい。そして、走行風等が通過することで放熱を行うラジエータは、車体への配設位置等が冷却性能に与える影響が大きく、ラジエータを大型化することなく冷却性能を高める手法の開発が望まれている。 Unlike a four-wheeled vehicle or the like having a passenger compartment, in a saddle-ride type vehicle with a small excess space, the radiator is preferably as small as possible. And radiators that dissipate heat by passing running wind, etc., have a great influence on the cooling performance due to the installation position on the vehicle body, etc., and it is desired to develop a method for improving the cooling performance without increasing the size of the radiator Yes.
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ラジエータの冷却性能の向上を可能とするラジエータおよびその周辺構成を有する鞍乗型燃料電池車両を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and provide a saddle type fuel cell vehicle having a radiator capable of improving the cooling performance of the radiator and its peripheral configuration.
前記目的を達成するために、本発明は、燃料電池からの供給電力で走行する鞍乗型燃料電池車両において、前記燃料電池からの供給電力を蓄える二次電池と、前記燃料電池の冷却水の放熱器であるラジエータとを具備し、前記ラジエータは、車体前後方向に対して前輪の斜め後方の左右に配設され、前記左右のラジエータの間に前記二次電池が設けられている点に第1の特徴がある。 In order to achieve the above object, the present invention relates to a secondary battery that stores power supplied from the fuel cell and a cooling water for the fuel cell in a saddle type fuel cell vehicle that travels with power supplied from the fuel cell. The radiator is a radiator, and the radiator is disposed on the left and right sides of the front wheel obliquely behind the front-rear direction of the vehicle body, and the secondary battery is provided between the left and right radiators. There is one feature.
また、前記二次電池と前記前輪との間に、薄板状のインナカウルが配設されている点に第2の特徴がある。 A second feature is that a thin plate-like inner cowl is disposed between the secondary battery and the front wheel.
また、車両前方を覆うカウリングと、前記ラジエータを囲繞する導風機構とを具備し、前記導風機構は、走行風の導入口および排出口を有すると共に、前記インナカウルの左右かつ前記カウリングの内側に配設されている点に第3の特徴がある。 A cowling that covers the front of the vehicle; and a wind guide mechanism that surrounds the radiator. The wind guide mechanism includes an inlet and a discharge port for running wind, and is provided on the left and right sides of the inner cowl and inside the cowling. The third feature is that it is disposed.
さらに、前記排出口には、前記ラジエータを通過後に車体外部に排出される風の向きを、運転者に向ける方向と車体外側に向ける方向との間で任意に変更できるルーバが備えられている点に第4の特徴がある。 Furthermore, the exhaust port is provided with a louver that can arbitrarily change the direction of the wind discharged to the outside of the vehicle body after passing through the radiator between a direction toward the driver and a direction toward the outside of the vehicle body. There is a fourth feature.
第1の発明によれば、燃料電池からの供給電力を蓄える二次電池と、燃料電池の冷却水の放熱器であるラジエータとを具備し、ラジエータは、車体前後方向に対して前輪の斜め後方の左右に配設され、左右のラジエータの間に二次電池が設けられているので、ラジエータに当たる走行風が前輪に遮られることがなく、ラジエータに効率よく走行風を当てることが可能となる。これにより、ラジエータの冷却性能が高められ、同じ冷却性能を確保しつつラジエータを小型化することが可能となる。また、ラジエータを左右に振り分けたことで確保される車幅方向中央のスペースを二次電池の配設スペースとして有効利用できるようになる。また、二次電池が車体前方寄りに配設されることで、前後輪の重量配分が後輪寄りになりやすい車体構成においても、前輪側の比率を増加させやすくなり、車体の前後重量バランスを向上させることが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the secondary battery that stores power supplied from the fuel cell and the radiator that is the radiator of the cooling water for the fuel cell are provided, and the radiator is obliquely rearward of the front wheel with respect to the longitudinal direction of the vehicle body. Since the secondary battery is provided between the left and right radiators, the traveling wind hitting the radiator is not blocked by the front wheels, and the traveling wind can be efficiently applied to the radiator. Thereby, the cooling performance of the radiator is enhanced, and the radiator can be downsized while ensuring the same cooling performance. In addition, the space in the center in the vehicle width direction secured by distributing the radiator to the left and right can be used effectively as the secondary battery installation space. In addition, by arranging the secondary battery closer to the front of the vehicle body, even in the vehicle body configuration where the weight distribution of the front and rear wheels tends to be closer to the rear wheel, it becomes easier to increase the ratio of the front wheel side, and the front-rear weight balance of the vehicle body It becomes possible to improve.
第2の発明によれば、二次電池と前輪との間に、薄板状のインナカウルが配設されているので、中央部において二次電池を衝撃から保護し、水や埃からも保護することが可能となる。 According to the second invention, since the thin plate-like inner cowl is disposed between the secondary battery and the front wheel, the secondary battery is protected from impact at the center, and is also protected from water and dust. Is possible.
第3の発明によれば、車両前方を覆うカウリングと、ラジエータを囲繞する導風機構とを具備し、導風機構は、走行風の導入口および排出口を有すると共に、インナカウルの左右かつカウリングの内側に配設されているので、導風機構によって、カウリング内側に配設されるラジエータに走行風を効率よく当てることができるようになる。 According to the third aspect of the invention, there is provided a cowling that covers the front of the vehicle and an air guide mechanism that surrounds the radiator. The air guide mechanism has an inlet and an exhaust port for traveling wind, and is provided on the left and right sides of the inner cowl and on the cowling. Since it is disposed on the inner side, the traveling wind can be efficiently applied to the radiator disposed on the inner side of the cowling by the wind guide mechanism.
第4の発明によれば、排出口には、ラジエータを通過後に車体外部に排出される風の向きを、運転者に向ける方向と車体外側に向ける方向との間で任意に変更できるルーバが備えられているので、ラジエータを通過して温められた排出風を運転者に当てて暖房に利用したり、車体外側に向けて運転者に当たらないように排出することを任意に選択できるようになる。 According to the fourth aspect of the invention, the exhaust port is provided with a louver that can arbitrarily change the direction of the wind discharged to the outside of the vehicle body after passing through the radiator between the direction toward the driver and the direction toward the outside of the vehicle body. Therefore, it is possible to arbitrarily select whether the exhausted air that has been warmed through the radiator is applied to the driver to be used for heating, or discharged toward the outside of the vehicle body so as not to hit the driver. .
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る燃料電池車両1の斜視図である。また、図2は、燃料電池車両1の右側面図である。鞍乗型自動二輪車としての燃料電池車両1は、複数のセルが積層されたセルスタック(電極、セパレータ、電解質膜等を含む)と、該セルスタックに燃料の水素ガスを供給する燃料(水素)ガス供給系と、該セルスタックに酸素を含む反応ガス(空気)を供給する反応ガス供給系とから構成される燃料電池発電システムを備えており、以下では、セルスタックが収納される略直方体のケーシング全体を燃料電池30と呼称する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a
燃料電池車両1は、操向ハンドル5のハンドルポスト4を回動自在に軸支するヘッドパイプが接合されるメインフレーム2と、ヘッドパイプに接合されて車体下方かつ後方に延びるアンダーフレーム6と、車体の略中央に配設される燃料電池30を覆うガードパイプ7と、ガードパイプ7の上方に配設されるアッパーパイプ8と、ガードパイプ7の後端部から上方に延びてアッパーパイプ8と連結される連結パイプ28と、アッパーパイプ8の後方で2本の水素ボンベ15を支持するリヤフレーム9とからなる骨格を有する。ハンドルポスト4の下方には、前輪WFを回転自在に軸支する左右一対のフロントフォーク3が取り付けられており、操向ハンドル5の回動により前輪WFの操舵角を変更することができる。
The
アンダーフレーム6の後端部に設けられたピボット軸13には、リヤクッション12によって車体に吊り下げられたスイングアーム11が揺動自在に軸支されている。スイングアーム11には、燃料電池車両1の動力源としての駆動モータ(不図示)が内蔵されており、後輪WRはこの駆動モータで駆動される。
A
メインフレーム2とアンダーフレーム6とで囲まれた空間には、反応ガスを強制的に圧送する過給機としてのスクロール型圧縮機52、反応ガスの湿度を調整する加湿機53、略直方体形状を有する燃料電池30、該燃料電池30の発電電圧を昇圧または降圧することにより所定の電圧に変換する電圧変換器(VCU)50、燃料電池30から供給される電力を蓄積する二次電池51とが配設されている。また、メインフレーム2の車体前方側には、燃料電池30の冷却水を冷却する左右一対のラジエータ60L,60Rが取り付けられており、該ラジエータ60L,60Rの背面部には冷却効果を高めるための電動の冷却ファン61が配設されている。
The space surrounded by the
側面視長方形の燃料電池30は、その長方形を縦長とし、かつ車体後方側に傾けられて車体に取り付けられている。燃料電池30には、水素を含む燃料ガスを供給する燃料ガス管45と、酸素を含む反応ガスを供給する配管である吸入側マニホールド33と、セルスタックを通過した未反応ガスおよび生成水を排出する配管である排出側マニホールド36とが取り付けられている。略円柱状の水素ボンベ15は、水素ボンベレギュレータ16と接続されるバルブ側を車体前方側に向けて、後輪(駆動輪)WRの上方でリヤフレーム9およびガイドパイプ10に支持されている。水素ボンベ15に充填された水素は、各種センサ等からの情報に基づいて電気的に制御される水素ボンベレギュレータ16によって降圧された後、燃料ガス管45を介して燃料電池30に供給される。なお、リヤフレーム9の上方には、外装部品の一部としてのリヤカウル14が、水素ボンベ15を覆うようにして配設されている。
The
前記ハンドルポスト4の車体前方側には、外気を濾過するエアクリーナボックス54が設けられており、該エアクリーナボックス54から導入された空気は、スクロール型圧縮機52によって加湿機53に圧送される。そして、加湿機53によって適切な湿度が与えられた反応ガスは、反応ガス管34およびこれに接続される吸入側マニホールド33を介して、燃料電池30に圧送される。
An
前記ラジエータ60L,60Rの下方には、樹脂の薄板等で形成されて車体を覆う外装部品(不図示)の内側、すなわち、車体の内部へ積極的に外気を導入するための左右一対の電動ファン70が取り付けられている。また、スクロール型圧縮機52の車幅方向右側には、燃料電池30の冷却水の温度を所定値に保つためのサーモスタット52aが取り付けられている。
Below the
図3および図4は、燃料電池車両1の上面図および正面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。車幅方向中央に配設される燃料電池30の上部には、燃料ガス管45が接続される燃料ガス吸入孔38と、前記吸入側マニホールド33が接続される反応ガス吸入口32とが設けられている。略直方体の電圧変換器50は、燃料電池30の車体前方側において、左右一対のメインフレーム2に挟まれるように車幅方向中央に配設されている。また、電圧変換器50の天面には、金属等で形成された多数の薄い板状部材を車体前後方向に立設してなる放熱フィン50aが取り付けられている。
3 and 4 are a top view and a front view of the
左右のラジエータ60L,60Rは、前輪WFおよびフロントフォーク3によって走行風が遮られて冷却効果が低下しないように、ラジエータコアが配設される平面部を車体中心側に傾けると共に、左右に振り分けられて取り付けられている。二次電池51は、前輪WFの車体後方側において、左右のラジエータ60L,60Rの間に配設されている。燃料電池車両1の車体は、車輪を除く大部分が外装部品としてのカウリング17で覆われている。樹脂の薄板等で形成されるカウリング17は、燃料電池車両1の外観を構成すると共に、車体内部への雨や埃等の侵入防止や走行風を整流する等の機能を有する。カウリング17の車体前方側には、左右一対の開口部71が形成されており、該開口部71の略中央に外気を強制的にカウリング17の内側に導入する電動ファン70が配設されている。
The left and
図5および図6は、図4の一部拡大図および図5のA−A線断面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。スクータ型の燃料電池車両1の車両前方側は、外装部品としてのカウリング17で覆われている。そして、前輪WFおよびフロントフォーク3の車体後方側には、樹脂の薄板等で形成され、前輪WFによる水はね等が車体内部に侵入することを防ぐインナカウル21が取り付けられている。カウリング17やインナカウル21は左右対称の形状とされるので、図5および図6では、車幅方向右側のみを示している。
5 and 6 are a partially enlarged view of FIG. 4 and a cross-sectional view taken along line AA of FIG. The same reference numerals as those described above denote the same or equivalent parts. The vehicle front side of the scooter type
前記カウリング17の内側には、導風機構22が配設されている。左右対称の導風機構22には、走行風を導入するためのスリット23,24が形成されている。該スリット23,24は、前輪WFおよびフロントフォーク3の車幅方向外側に位置し、走行風27をほぼ直線的に導風機構22に導入することができる。また、導風機構22は、ラジエータ60L,60Rを囲繞する形状を有し、その車体後方側には導風板22aが取り付けられているので、スリット23,24から導入された走行風のほぼ全部をラジエータ60L,60Rに当てることが可能である。ラジエータを通過した走行風は、複数のルーバ25を備える排出口63から速やかに車体外部に排出される。このため、走行風の導入抵抗が低減され、ラジエータの冷却性能が一層高められる。
An
なお、本実施形態では、導風機構22がインナカウル21の左右側部に連結されているので、インナカウル21には、二次電池51を衝撃から保護し、水や埃からも保護すると共に、ラジエータに効率よく走行風を導く機能も与えられる。
In the present embodiment, since the
また、前記ルーバ25は角度可変式とされており、駆動モータや手動によってその角度を変更することで、走行風の排出方向を変えることができる。これにより、走行風を運転者向き排出風26aに示すような向きにし、ラジエータを通過して温められた走行風を運転者に当てて暖房に利用したり、一方、車体外向き排出風26bに示すように運転者に当たらないように排出することもできる。なお、スリット23,24にも可変式のルーバを取り付けて、インナカウル21の内部に導入する走行風の量を任意に調整できるように構成してもよい。
The
二次電池51は、左右の導風機構22を連結する薄板状のインナカウル21の裏面側に隣接して配設されている。本実施形態に係る燃料電池車両1においては、燃料電池30や車体後端部の水素ボンベ15、駆動モータを内装するスイングアーム11等の重量物によって、前後輪の重量配分が後輪寄りになりやすいが、車体前方寄りに二次電池51を配置することにより、前輪側の比率を増加させやすくなり、車体の前後重量バランスを向上させることができる。また、本実施形態に係る二次電池51の配設位置は、ラジエータ60L,60Rを左右に振り分けたことで確保されるスペースが有効利用できると共に、重量物である二次電池51が車幅方向中央の車体下部に配設されることとなり、車幅方向の重量バランスが保たれると共に、車体の重心位置が下げられ、より一層好適な位置である。
The
上記したように、本発明に係る鞍乗型燃料電池車両によれば、車体前後方向に対して前輪の斜め後方の左右にラジエータ60L,60Rを配設したので、ラジエータに当たる走行風が前輪WFに遮られず、ラジエータに効率よく走行風を当てることが可能となる。これにより、ラジエータの冷却性能が高められ、同じ冷却性能を確保しつつ小型化を図ることが可能となる。また、ラジエータを左右に振り分けたことで確保される車幅方向中央のスペースを二次電池の配設スペースとして有効利用できるようになる。
As described above, according to the straddle-type fuel cell vehicle according to the present invention, the
なお、ラジエータや導風機構、インナカウルの形状、導風機構のスリットおよびルーバの数や形状等は、上記した実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、導風機構に導入した走行風の一部を二次電池の冷却に使用したり、導風機構のルーバに、上下左右に風向きを変更できるものを適用してもよい。 Note that the shape of the radiator, the air guide mechanism, the inner cowl, the number and shape of the slits and louvers of the air guide mechanism are not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made. For example, a part of the traveling wind introduced into the wind guide mechanism may be used for cooling the secondary battery, or a louver of the wind guide mechanism that can change the wind direction vertically and horizontally may be applied.
また、燃料電池車両の形態は、自動二輪車のほか3/4輪車等であってもよく、燃料電池、水素貯蔵手段、過給機、加湿機、電圧変換器、二次電池、ラジエータ等の構成部品の形態や配置も種々の変更が可能である。 Further, the form of the fuel cell vehicle may be a 3/4 wheel vehicle or the like in addition to the motorcycle, such as a fuel cell, a hydrogen storage means, a supercharger, a humidifier, a voltage converter, a secondary battery, a radiator, etc. Various changes can be made to the form and arrangement of the components.
1…鞍乗型燃料電池車両、15…水素ボンベ、17…カウリング、21…インナカウル、22…導風機構、23,24…スリット(導入口)、25…ルーバ、26a…運転者向き排出風、26b…車体外向き排出風、27…走行風、30…燃料電池、50…電圧変換器、51…二次電池、52…スクロール型圧縮機、53…加湿機、60L,60R…ラジエータ、63…排出口、WF…前輪
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記燃料電池からの供給電力を蓄える二次電池と、
前記燃料電池の冷却水の放熱器であるラジエータとを具備し、
前記ラジエータは、車体前後方向に対して前輪の斜め後方の左右に配設され、
前記左右のラジエータの間に前記二次電池が設けられていることを特徴とする鞍乗型燃料電池車両。 In a straddle-type fuel cell vehicle that runs with power supplied from a fuel cell,
A secondary battery for storing power supplied from the fuel cell;
A radiator that is a radiator of cooling water for the fuel cell;
The radiator is disposed on the left and right sides of the front wheel obliquely rearward with respect to the longitudinal direction of the vehicle body,
A straddle-type fuel cell vehicle, wherein the secondary battery is provided between the left and right radiators.
前記ラジエータを囲繞する導風機構とを具備し、
前記導風機構は、走行風の導入口および排出口を有すると共に、前記インナカウルの左右かつ前記カウリングの内側に配設されていることを特徴とする請求項1または2に記載の鞍乗型燃料電池車両。 A cowling covering the front of the vehicle,
An air guide mechanism surrounding the radiator,
3. The straddle-type fuel according to claim 1, wherein the wind guide mechanism has an inlet and an outlet for traveling wind, and is disposed on the left and right sides of the inner cowl and inside the cowling. 4. Battery vehicle.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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