JP2021115931A - Fuel cell vehicle - Google Patents

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将規 立花
Masaki Tachibana
将規 立花
敬二 吉房
Keiji Yoshifusa
敬二 吉房
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Toyota Industries Corp
Toyota Motor Corp
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Toyota Industries Corp
Toyota Motor Corp
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Abstract

To prevent the air at high temperature that has passed through a radiator of a fuel cell unit of a fuel cell vehicle from re-flowing into the radiator and improve the cooling efficiency of the radiator.SOLUTION: In a towing tractor being a fuel cell vehicle, an exhaust part 32 which exhausts cooling air N passing through a main radiator 40 and a right side face part 14 near the exhaust part 32 are positioned on different surfaces of a vehicle body part 1. Since the tractor comprises: a suction part which includes a first suction port 70 and a second suction port 71 for suctioning the air; and a current plate 42 which prevents the cooling air N exhausted from the exhaust part 32 from flowing into the suction part, the tractor can prevent the air at high temperature that has passed through the main radiator 40 from re-flowing into the main radiator 40 and a sub radiator 60 and improve the cooling efficiency of the main radiator 40 and the sub radiator 60.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、燃料電池車両に関し、特に燃料電池ユニットを冷却するラジエータを有する燃料電池車両に関する。 The present invention relates to a fuel cell vehicle, and more particularly to a fuel cell vehicle having a radiator for cooling the fuel cell unit.

内燃機関や燃料電池ユニット等を含む機器を冷却するための冷却水を、ラジエータにより冷却する水冷方式の冷却装置が知られている。また、このような冷却装置において、ラジエータの冷却効率を向上させるために、ファンにより発生した冷却風がラジエータを通過することでラジエータを冷却するものが知られている。このような冷却装置としては、例えば特許文献1に示す構成が挙げられる。特許文献1に記載の冷却装置では、ファンにより機械内部へ吸引された空気が冷却風としてラジエータを通過する。その後、ラジエータを通過した高温の空気は、整流板によって整流され機械外部へ排出される。 A water-cooled cooling device that cools cooling water for cooling equipment including an internal combustion engine, a fuel cell unit, and the like by a radiator is known. Further, in such a cooling device, in order to improve the cooling efficiency of the radiator, it is known that the cooling air generated by the fan passes through the radiator to cool the radiator. Examples of such a cooling device include the configuration shown in Patent Document 1. In the cooling device described in Patent Document 1, the air sucked into the machine by the fan passes through the radiator as cooling air. After that, the high-temperature air that has passed through the radiator is rectified by the rectifying plate and discharged to the outside of the machine.

特開2005−133661号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-133661

しかしながら、特許文献1に記載の冷却装置では、機械外部へ排出された高温の空気が、空気の流れの乱れにより機械内部に再流入し、ラジエータの温度が上昇して冷却効率が低下するおそれがあった。 However, in the cooling device described in Patent Document 1, the high-temperature air discharged to the outside of the machine may re-inflow into the machine due to the turbulence of the air flow, the temperature of the radiator may rise, and the cooling efficiency may decrease. there were.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、燃料電池車両の燃料電池ユニットのラジエータを通過した高温の空気が燃料電池ユニットに再流入することを防止し、ラジエータの冷却効率を向上させることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and prevents high-temperature air that has passed through the radiator of the fuel cell unit of the fuel cell vehicle from re-inflowing into the fuel cell unit, and improves the cooling efficiency of the radiator. The purpose is to make it.

本発明に係る燃料電池車両は、車体部に搭載された燃料電池ユニットと、燃料電池ユニットにおける、車体部が有する排気口と近接する面に位置し、第1冷却対象部材を通過した冷却風を排気可能に設けられた排気部と、燃料電池ユニットにおける、車体部が有する排気口と近接する面とは異なる面に位置し、空気を吸気する吸気部と、排気部から排気される冷却風が吸気部へ流通することを防止する整流板とを備える。 The fuel cell vehicle according to the present invention is located on a surface of the fuel cell unit close to the exhaust port of the vehicle body and the fuel cell unit mounted on the vehicle body, and blows cooling air that has passed through the first cooling target member. The exhaust section provided so that it can be exhausted and the intake section that takes in air and the cooling air that is exhausted from the exhaust section are located on a surface different from the surface of the fuel cell unit that is close to the exhaust port of the vehicle body. It is equipped with a rectifying plate that prevents it from flowing to the intake unit.

また、本発明に係る燃料電池車両は、走行風を取り入れる走行風取り入れ口と、走行風取り入れ口の下流に設けられ、走行風取り入れ口から取り入れられた走行風を複数の空気の流れに分流する分流部材とをさらに有し、吸気部は、分流部材で一方に分流された第1の空気の流れを吸気してもよい。
また、排気部は、車体部の一方の側面に設けられ、吸気部は、車体部の反対側の側面に設けられている第1吸気口と、排気部及び第1吸気口より車体部の前方に設けられている第2吸気口とを含んでもよい。
また、分流部材で他方に分流された第2の空気の流れが、第2冷却対象部材を通過してもよい。
また、分流部材は、円柱状の外形を有する水素タンクであって、複数の空気の流れは水素タンクの外形の曲面に沿って流通してもよい。
また、排気部の上流側に水素排出口が設けられており、水素排出口から排出される水素の流れが、排気部から排気される冷却風に沿って設けられていてもよい。
Further, the fuel cell vehicle according to the present invention is provided with a running wind intake port for taking in the running wind and a running wind intake downstream of the running wind intake port, and divides the running wind taken in from the running wind intake port into a plurality of air flows. The intake unit may further include a flow dividing member, and the intake unit may take in the flow of the first air that has been divided into one by the flow dividing member.
Further, the exhaust portion is provided on one side surface of the vehicle body portion, and the intake portion is provided in front of the vehicle body portion from the first intake port provided on the side surface on the opposite side of the vehicle body portion and the exhaust portion and the first intake port. The second intake port provided in may be included.
Further, the flow of the second air diverted to the other by the divergence member may pass through the second cooling target member.
Further, the flow dividing member is a hydrogen tank having a columnar outer shape, and a plurality of air flows may flow along the curved surface of the outer shape of the hydrogen tank.
Further, a hydrogen discharge port may be provided on the upstream side of the exhaust section, and the flow of hydrogen discharged from the hydrogen discharge port may be provided along the cooling air discharged from the exhaust section.

本発明に係る燃料電池車両は、排気部から排気される冷却風が吸気部へ流通することを防止する整流板を有するため、ラジエータを通過した高温の空気がラジエータに再流入することを防止し、ラジエータの冷却効率を向上させることができる。 Since the fuel cell vehicle according to the present invention has a rectifying plate that prevents the cooling air exhausted from the exhaust unit from flowing to the intake unit, it prevents the high-temperature air that has passed through the radiator from re-inflowing into the radiator. , The cooling efficiency of the radiator can be improved.

実施の形態1に係る燃料電池車両の車体前部の斜視図である。It is a perspective view of the front part of the vehicle body of the fuel cell vehicle which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る燃料電池車両の車体前部の内部の平面概略図である。It is a top view of the inside of the vehicle body front part of the fuel cell vehicle which concerns on Embodiment 1. FIG. 図2に示す整流板の斜視図である。It is a perspective view of the straightening vane shown in FIG. 実施の形態1に係る燃料電池車両の車体前部の内部の側面概略図である。FIG. 5 is a schematic side view of the inside of the front portion of the vehicle body of the fuel cell vehicle according to the first embodiment.

実施の形態1.
以下、実施の形態1について図面を参照して詳細に説明する。
図1に、実施の形態1に係る燃料電池車両の前部を示す。この燃料電池車両は、産業用車両であるトーイングトラクターの一例である。トーイングトラクターの車体部1の前側の上部には、ボンネット部15が形成されている。ボンネット部15には、トーイングトラクターの前方に向けて開口している走行風取り入れ口20が形成されている。また、車体部1の前側の右側面には排気口21が形成されている。なお、実施の形態1においては、運転者が燃料電池車両の運転手席に座って、車両の前進方向を向いた状態を基準に、「前後」、「左右」、及び「上下」の各方向を定義する。
Embodiment 1.
Hereinafter, the first embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the front part of the fuel cell vehicle according to the first embodiment. This fuel cell vehicle is an example of a towing tractor, which is an industrial vehicle. A bonnet portion 15 is formed on the upper portion of the front side of the vehicle body portion 1 of the towing tractor. The bonnet portion 15 is formed with a traveling wind intake port 20 that opens toward the front of the towing tractor. Further, an exhaust port 21 is formed on the right side surface on the front side of the vehicle body portion 1. In the first embodiment, each direction of "front and back", "left and right", and "up and down" is based on a state in which the driver sits in the driver's seat of the fuel cell vehicle and faces the forward direction of the vehicle. Is defined.

図2に車体部1の前側の内部の構成を示す。車体部1の前側は、前方に前面部11、左方に左側面部13及び右方に右側面部14を有している。車体部1の前側には、燃料電池ユニット30が設けられている。また、燃料電池ユニット30の後方には、燃料電池ユニット30のセルスタック内における未反応水素Uを排出するために、水素排出口31が設けられている。 FIG. 2 shows the internal configuration of the front side of the vehicle body portion 1. The front side of the vehicle body portion 1 has a front surface portion 11 in the front, a left side surface portion 13 on the left side, and a right side surface portion 14 on the right side. A fuel cell unit 30 is provided on the front side of the vehicle body portion 1. Further, behind the fuel cell unit 30, a hydrogen discharge port 31 is provided in order to discharge unreacted hydrogen U in the cell stack of the fuel cell unit 30.

燃料電池ユニット30の前方には、燃料である水素を貯留する水素タンク50が設けられている。水素タンク50は円柱状の外形を有しており、その長手方向が車体部1の横方向に沿うように設置されている。図示しない燃料供給系により、水素タンク50から燃料電池ユニット30内の図示しないセルスタックに水素が供給されることで、燃料電池ユニット30において発電が行われる。この水素タンク50は、分流部材を構成している。 A hydrogen tank 50 for storing hydrogen as fuel is provided in front of the fuel cell unit 30. The hydrogen tank 50 has a columnar outer shape, and is installed so that its longitudinal direction is along the lateral direction of the vehicle body portion 1. By supplying hydrogen from the hydrogen tank 50 to the cell stack (not shown) in the fuel cell unit 30 by a fuel supply system (not shown), power is generated in the fuel cell unit 30. The hydrogen tank 50 constitutes a flow dividing member.

燃料電池ユニット30に対して、右側面部14側には、メインラジエータファン41が設けられている。メインラジエータファン41に対して右側には、メインラジエータ40が設けられている。メインラジエータ40は、燃料電池ユニット30内を循環する冷却水を放熱するために設置されている。メインラジエータファン41は、後に詳しく説明するように、上流側である左側面部13側からメインラジエータ40に送風して冷却風を通過させるプッシュ式冷却ファンである。また、燃料電池ユニット30は排気部32を有している。排気部32は、メインラジエータ40の下流側から後述する排気口21にかけて位置する領域で、排気口21を含む左側面部14と、その付近の車体の隙間等である。また、排気部32は後述する整流板42が位置する部分である。 A main radiator fan 41 is provided on the right side surface portion 14 side of the fuel cell unit 30. A main radiator 40 is provided on the right side of the main radiator fan 41. The main radiator 40 is installed to dissipate heat from the cooling water circulating in the fuel cell unit 30. The main radiator fan 41 is a push-type cooling fan that blows air from the left side surface portion 13 side, which is the upstream side, to the main radiator 40 to pass the cooling air, as will be described in detail later. Further, the fuel cell unit 30 has an exhaust unit 32. The exhaust portion 32 is a region located from the downstream side of the main radiator 40 to the exhaust port 21 described later, and is a gap between the left side surface portion 14 including the exhaust port 21 and a vehicle body in the vicinity thereof. Further, the exhaust portion 32 is a portion where the straightening vane 42, which will be described later, is located.

メインラジエータ40に対して右側には、整流板42が設けられている。整流板42に対して右側には、車体部1における右側面部14を構成する外板パネルに、排気口21が形成されている。すなわち、燃料電池ユニット30から排気口21に向かって、燃料電池ユニット30、メインラジエータファン41、メインラジエータ40、整流板42、排気口21の順に配置されている。なお、排気部32は、メインラジエータ40の下流側から排気口21の上流側にかかる領域である。排気口21は、メインラジエータ40を通過した冷却風Nと、水素排出口31から排出された未反応水素Uとを、車体部1の外部へ排気するために設けられている。また、整流板42は、メインラジエータ40を通過した冷却風N及び未反応水素Uを整流して排気口21から排気するために設けられている。なお、メインラジエータ40は、第1冷却対象部材を構成している。 A straightening vane 42 is provided on the right side of the main radiator 40. On the right side of the straightening vane 42, an exhaust port 21 is formed on an outer panel panel constituting the right side surface portion 14 of the vehicle body portion 1. That is, the fuel cell unit 30, the main radiator fan 41, the main radiator 40, the rectifying plate 42, and the exhaust port 21 are arranged in this order from the fuel cell unit 30 toward the exhaust port 21. The exhaust unit 32 is a region extending from the downstream side of the main radiator 40 to the upstream side of the exhaust port 21. The exhaust port 21 is provided to exhaust the cooling air N that has passed through the main radiator 40 and the unreacted hydrogen U discharged from the hydrogen discharge port 31 to the outside of the vehicle body portion 1. Further, the rectifying plate 42 is provided to rectify the cooling air N and the unreacted hydrogen U that have passed through the main radiator 40 and exhaust them from the exhaust port 21. The main radiator 40 constitutes the first cooling target member.

水素タンク50の前方には、サブラジエータ60が設けられている。サブラジエータ60の下方には、後に詳しく説明するサブラジエータファン61が設けられている。サブラジエータ60は、第2冷却対象部材を構成している。 A sub-radiator 60 is provided in front of the hydrogen tank 50. Below the sub-radiator 60, a sub-radiator fan 61, which will be described in detail later, is provided. The sub-radiator 60 constitutes a second cooling target member.

図3に示すように、整流板42は薄い鉄板をプレス加工して形成されている。整流板42には、その一端側に、略鉛直方向に延びている前方整流板42aが形成されている。また、整流板42には、その他端側に、前方整流板42aと略平行に対向している後方整流板42bが形成されている。前方整流板42aの上端と後方整流板42bの上端とは、接続部材42cにより接続されている。接続部材42cは、図示しないボルト取付部を有している。該ボルト取付部がボルト止めされることにより、整流板42は車体部1(図2参照)の右側面部14に取り付けられている。 As shown in FIG. 3, the straightening vane 42 is formed by pressing a thin iron plate. The straightening vane 42 is formed with a front straightening vane 42a extending in a substantially vertical direction on one end side thereof. Further, the straightening vane 42 is formed on the other end side with a rear straightening vane 42b facing substantially parallel to the front straightening vane 42a. The upper end of the front straightening vane 42a and the upper end of the rear straightening vane 42b are connected by a connecting member 42c. The connecting member 42c has a bolt mounting portion (not shown). By bolting the bolt mounting portion, the straightening vane 42 is mounted on the right side surface portion 14 of the vehicle body portion 1 (see FIG. 2).

図4は、車体部1を右側面部14(図2参照)の側から見た車体部1の前側の内部の概略図である。車体部1の上方には、ボンネット部15が形成されている。ボンネット部15には、走行方向に対して後方に向かって上向きに傾斜している走行風取り入れ口20が形成されている。水素タンク50は、ボンネット部15の内側且つ走行風取り入れ口20の近傍に設けられている。また、水素タンク50は、走行風取り入れ口20から略水平に取り入れられる走行風Lに対して下流に設けられている。さらに、水素タンク50は、走行風Lが水素タンク50の径方向の上端部50aに当たる高さに配置されている。 FIG. 4 is a schematic view of the inside of the front side of the vehicle body portion 1 when the vehicle body portion 1 is viewed from the side of the right side surface portion 14 (see FIG. 2). A bonnet portion 15 is formed above the vehicle body portion 1. The bonnet portion 15 is formed with a traveling wind intake port 20 that is inclined upward toward the rear with respect to the traveling direction. The hydrogen tank 50 is provided inside the bonnet portion 15 and in the vicinity of the traveling wind intake port 20. Further, the hydrogen tank 50 is provided downstream with respect to the traveling wind L taken in substantially horizontally from the traveling wind intake port 20. Further, the hydrogen tank 50 is arranged at a height at which the traveling wind L hits the upper end portion 50a in the radial direction of the hydrogen tank 50.

ボンネット部15の内側には、サブラジエータ60が設けられている。サブラジエータ60は、水素タンク50の前方且つ下方に、すなわち、図において斜め右下に位置している。サブラジエータ60は、燃料電池ユニット30内を循環する冷却水を放熱するために設置されている。サブラジエータ60の下側には、サブラジエータファン61が設けられている。サブラジエータファン61は下流方向に空気を吸引することで、サブラジエータ60に下側の冷却風Tを通過させるプル式の冷却ファンである。 A sub-radiator 60 is provided inside the bonnet portion 15. The sub-radiator 60 is located in front of and below the hydrogen tank 50, that is, diagonally to the lower right in the figure. The sub-radiator 60 is installed to dissipate heat from the cooling water circulating in the fuel cell unit 30. A sub-radiator fan 61 is provided below the sub-radiator 60. The sub-radiator fan 61 is a pull-type cooling fan that allows the sub-radiator 60 to pass the lower cooling air T by sucking air in the downstream direction.

次に、実施の形態1に係る燃料電池車両の動作を説明する。
図2に示すように、トーイングトラクターの運転中には、燃料電池ユニット30に冷却水を循環させ、燃料電池ユニット30を冷却している。また、この冷却水は、メインラジエータ40及びサブラジエータ60を流通している。燃料電池ユニット30を冷却した冷却水は、メインラジエータ40及びサブラジエータ60から放熱され、低温となった冷却水が再び燃料電池ユニット30に流入している。これにより、燃料電池ユニット30の熱が、メインラジエータ40及びサブラジエータ60から放熱されている。
Next, the operation of the fuel cell vehicle according to the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, during the operation of the towing tractor, cooling water is circulated in the fuel cell unit 30 to cool the fuel cell unit 30. Further, this cooling water circulates in the main radiator 40 and the sub radiator 60. The cooling water that has cooled the fuel cell unit 30 is radiated from the main radiator 40 and the sub radiator 60, and the cooled cooling water flows into the fuel cell unit 30 again. As a result, the heat of the fuel cell unit 30 is dissipated from the main radiator 40 and the sub radiator 60.

メインラジエータ40の冷却効率を向上するために、メインラジエータファン41を駆動することで、冷却風Nをメインラジエータ40に通過させてさらに熱を奪っている。また、サブラジエータ60の冷却効率を向上するために、サブラジエータファン61を駆動することで、冷却風T(図4参照)をサブラジエータ60に通過させてさらに熱を奪っている。 In order to improve the cooling efficiency of the main radiator 40, by driving the main radiator fan 41, the cooling air N is passed through the main radiator 40 to further remove heat. Further, in order to improve the cooling efficiency of the sub-radiator 60, by driving the sub-radiator fan 61, the cooling air T (see FIG. 4) is passed through the sub-radiator 60 to further remove heat.

メインラジエータ40においては、メインラジエータファン41が駆動することにより冷却風Nがメインラジエータ40を通過し熱を奪った後、高温の空気となって車体部1の右側面部14の排気口21から排出される。冷却風Nが排気口21から排気されることにより、トーイングトラクターの外部の空気が左側面部13とその付近の車体の隙間等から、車体部1の内部へ吸引される。これにより、車体部1の内部において、左側面部13から右側面部14へ向かう空気の流れMが発生する。 In the main radiator 40, the cooling air N passes through the main radiator 40 to remove heat by driving the main radiator fan 41, and then becomes hot air and is discharged from the exhaust port 21 of the right side surface portion 14 of the vehicle body portion 1. Will be done. When the cooling air N is exhausted from the exhaust port 21, the air outside the towing tractor is sucked into the vehicle body portion 1 through the gap between the left side surface portion 13 and the vehicle body in the vicinity thereof. As a result, an air flow M from the left side surface portion 13 to the right side surface portion 14 is generated inside the vehicle body portion 1.

左側面部13とその付近の車体の隙間等は、空気の流れMの発生源である吸気部であり、以下の説明では第1吸気口70という。すなわち、トーイングトラクターの吸気部は、第1吸気口70を有している。また、第1吸気口70は、車体部1の左側面部13に位置している。このため、排気口21が設けられている車体部1の右側面部14と、第1吸気口70とは、車体部1の異なる面に位置している。 The gap between the left side surface portion 13 and the vehicle body in the vicinity thereof is an intake portion that is a source of the air flow M, and is referred to as a first intake port 70 in the following description. That is, the intake portion of the towing tractor has a first intake port 70. Further, the first intake port 70 is located on the left side surface portion 13 of the vehicle body portion 1. Therefore, the right side surface portion 14 of the vehicle body portion 1 provided with the exhaust port 21 and the first intake port 70 are located on different surfaces of the vehicle body portion 1.

燃料電池ユニット30の稼働中には、セルスタック内で反応しなかった未反応水素Uが、水素排出口31から排出される。この未反応水素Uは、空気の流れMにより排気口21へ流され、冷却風Nに沿って排気口21から車体部1の外部へ排出される。 During the operation of the fuel cell unit 30, unreacted hydrogen U that has not reacted in the cell stack is discharged from the hydrogen discharge port 31. The unreacted hydrogen U is flowed to the exhaust port 21 by the air flow M, and is discharged from the exhaust port 21 to the outside of the vehicle body 1 along the cooling air N.

図4に示すように、トーイングトラクターが車両の前方へ走行すると、走行風取り入れ口20より外部の空気が走行風Lとして取り入れられる。走行風取り入れ口20から略水平に取り入れられた走行風Lは、水素タンク50の上端部50aに当たる。そして、上端部50aに当たった走行風Lは、水素タンク50の円弧状の曲面に沿って第1分流Pと第2分流Qとの二方向への空気の流れに分流される。 As shown in FIG. 4, when the towing tractor travels in front of the vehicle, the outside air is taken in as the traveling wind L from the traveling wind intake port 20. The running wind L taken in substantially horizontally from the running wind intake port 20 hits the upper end portion 50a of the hydrogen tank 50. Then, the traveling wind L that hits the upper end portion 50a is diverted into two directions of the first divergence flow P and the second divergence flow Q along the arcuate curved surface of the hydrogen tank 50.

第1分流Pは、燃料電池ユニット30の方向、すなわち後方へ流通する。第2分流Qは、サブラジエータ60の方向、すなわち前下方へ、すなわち斜め下方に流通する。また、走行風Lが第1分流Pと第2分流Qとに分流する位置は、第1分流Pと第2分流Qとの発生源である吸気部であり、以下の説明では第2吸気口71という。すなわち、トーイングトラクターの吸気部は、第2吸気口71を有している。第2吸気口71は、車体部1の前面側上方に設けられている。このため、排気口21が設けられている右側面部14と、第2吸気口71とは、車体部1の異なる面に位置している。また、第2吸気口71は、排気口21及び第1吸気口70より車体部1の前方に設けられている。 The first branch flow P circulates in the direction of the fuel cell unit 30, that is, backward. The second branch Q flows in the direction of the sub-radiator 60, that is, forward and downward, that is, diagonally downward. Further, the position where the traveling wind L divides into the first branch flow P and the second branch flow Q is the intake portion which is the source of the first branch flow P and the second branch flow Q, and in the following description, the second intake port It's called 71. That is, the intake portion of the towing tractor has a second intake port 71. The second intake port 71 is provided above the front surface side of the vehicle body portion 1. Therefore, the right side surface portion 14 provided with the exhaust port 21 and the second intake port 71 are located on different surfaces of the vehicle body portion 1. Further, the second intake port 71 is provided in front of the vehicle body portion 1 with respect to the exhaust port 21 and the first intake port 70.

第1分流Pは空気の流れMに合流し、メインラジエータファン41により冷却風Nとして排気口21から排出される。すなわち、水素タンク50で分流した第1分流Pは、第1吸気口70に吸気される。したがって、第1吸気口70のみが構成されている場合よりも、第1吸気口70及び第2吸気口71が構成されている場合の方が、メインラジエータ40を通過する冷却風Nの流量を増加させることができる。これにより、メインラジエータ40をより冷却して冷却効率を向上させることができる。 The first branch flow P joins the air flow M and is discharged from the exhaust port 21 as cooling air N by the main radiator fan 41. That is, the first diversion flow P divided in the hydrogen tank 50 is sucked into the first intake port 70. Therefore, the flow rate of the cooling air N passing through the main radiator 40 is larger when the first intake port 70 and the second intake port 71 are configured than when only the first intake port 70 is configured. Can be increased. As a result, the main radiator 40 can be further cooled to improve the cooling efficiency.

また、第2分流Qは、サブラジエータファン61に吸気される。第2分流Qが吸気されることにより、サブラジエータ60を通過する冷却風Tの流量を増加させることができる。すなわち、第2吸気口71が構成されていない場合よりも、第2吸気口71が構成されて第2分流Qを吸気している場合の方が、サブラジエータ60を通過する冷却風Tの流量を増加させることができる。これにより、サブラジエータ60をより冷却して冷却効率を向上させることができる。なお、冷却風Tは車体部1の前側の下方の隙間より外部へ排出される。 Further, the second branch current Q is taken into the sub-radiator fan 61. By taking in the second branch current Q, the flow rate of the cooling air T passing through the sub-radiator 60 can be increased. That is, the flow rate of the cooling air T passing through the sub-radiator 60 is higher when the second intake port 71 is configured and the second divergence Q is taken in than when the second intake port 71 is not configured. Can be increased. As a result, the sub-radiator 60 can be further cooled to improve the cooling efficiency. The cooling air T is discharged to the outside through the lower gap on the front side of the vehicle body portion 1.

ここで、図2を参照して整流板42の効果を説明する。仮に排気口21の上流側に、すなわち、メインラジエータ40の下流側に整流板42が設けられていない状態で、冷却風Nを排気口21から排出したとする。すると、冷却風Nが水平方向に渦状の流れを形成して、高温の空気である冷却風Nの一部が第1吸気口70の方向(左側面部13方向)へ再流入する、再流入空気R1が発生する場合がある。再流入空気R1が発生すると、車体部1の内部温度が上昇する。特に、メインラジエータ40の温度が上昇して冷却効率の低下につながる。また、冷却風Nは水素排出口31から排出された未反応水素Uを含み、再流入空気R1が発生すると、未反応水素Uが車体部1の内部に滞留してしまうため好ましくない。 Here, the effect of the straightening vane 42 will be described with reference to FIG. It is assumed that the cooling air N is discharged from the exhaust port 21 on the upstream side of the exhaust port 21, that is, in a state where the rectifying plate 42 is not provided on the downstream side of the main radiator 40. Then, the cooling air N forms a spiral flow in the horizontal direction, and a part of the cooling air N, which is high temperature air, re-inflows in the direction of the first intake port 70 (the left side surface portion 13 direction). R1 may occur. When the reinflow air R1 is generated, the internal temperature of the vehicle body portion 1 rises. In particular, the temperature of the main radiator 40 rises, leading to a decrease in cooling efficiency. Further, the cooling air N contains unreacted hydrogen U discharged from the hydrogen discharge port 31, and when the re-inflow air R1 is generated, the unreacted hydrogen U stays inside the vehicle body 1, which is not preferable.

また、冷却風Nの一部が高温の再流入空気R2として車体部1の内部の第2吸気口71の方向(前面部11方向)へ流れると、車体部1の前面部11付近の内部温度が上昇する。特に、サブラジエータ60の温度が上昇し冷却効率の低下につながる。 Further, when a part of the cooling air N flows as high-temperature re-inflow air R2 in the direction of the second intake port 71 inside the vehicle body portion 1 (direction of the front surface portion 11), the internal temperature near the front surface portion 11 of the vehicle body portion 1 Rise. In particular, the temperature of the sub-radiator 60 rises, leading to a decrease in cooling efficiency.

一方、実施の形態1においては排気口21の上流側に整流板42が設けられているため、整流板42の前方整流板42a及び後方整流板42bにより冷却風Nが整流され、渦状の流れの形成が抑制される。そのため、再流入空気R1の発生が抑制されて、高温の空気が第1吸気口70の方向へ流れることが抑制される。また、前方整流板42aにより、再流入空気R2の発生が抑制されて、高温の空気が第2吸気口71の方向へ流れることが抑制される。これにより、高温の空気による車体部1内の温度上昇を抑制し、特にメインラジエータ40及びサブラジエータ60の冷却効率の低下を防止することができる。 On the other hand, in the first embodiment, since the rectifying plate 42 is provided on the upstream side of the exhaust port 21, the cooling air N is rectified by the front rectifying plate 42a and the rear rectifying plate 42b of the rectifying plate 42, and the vortex flow flows. Formation is suppressed. Therefore, the generation of the re-inflow air R1 is suppressed, and the flow of high-temperature air in the direction of the first intake port 70 is suppressed. Further, the front rectifying plate 42a suppresses the generation of the re-inflow air R2 and suppresses the flow of high-temperature air in the direction of the second intake port 71. As a result, it is possible to suppress the temperature rise in the vehicle body portion 1 due to the high temperature air, and in particular, prevent the cooling efficiency of the main radiator 40 and the sub radiator 60 from being lowered.

このように、実施の形態1のトーイングトラクターは、車体部1に搭載された燃料電池ユニット30と、燃料電池ユニット30における、車体部1が有する排気口21と近接する面に位置し、メインラジエータ40を通過した冷却風Nを排気可能に設けられた排気部32と、燃料電池ユニット30における、車体部1が有する排気口21と近接する面とは異なる面に位置し、空気を吸気する第1吸気口70及び第2吸気口71と、排気口21から排気される冷却風Nが第1吸気口70及び第2吸気口71へ流通することを防止する整流板42とを備える。そのため、メインラジエータ40を通過した高温の空気がメインラジエータ40及びサブラジエータ60に再流入することを防止し、メインラジエータ40及びサブラジエータ60の冷却効率を向上することができる。 As described above, the towing tractor of the first embodiment is located on the surface of the fuel cell unit 30 close to the exhaust port 21 of the vehicle body 1 and the fuel cell unit 30 mounted on the vehicle body 1, and is a main radiator. A second unit that is located on a surface different from the surface of the fuel cell unit 30 that is close to the exhaust port 21 of the vehicle body unit 1 and that is provided so that the cooling air N that has passed through 40 can be exhausted. 1 The intake port 70 and the second intake port 71, and a rectifying plate 42 for preventing the cooling air N exhausted from the exhaust port 21 from flowing to the first intake port 70 and the second intake port 71 are provided. Therefore, it is possible to prevent the high-temperature air that has passed through the main radiator 40 from re-inflowing into the main radiator 40 and the sub-radiator 60, and to improve the cooling efficiency of the main radiator 40 and the sub-radiator 60.

また、実施の形態1のトーイングトラクターは、走行風Lを取り入れる走行風取り入れ口20と、走行風取り入れ口20の下流に設けられ、走行風取り入れ口20から取り入れられた走行風Lを複数の空気の流れに分流する水素タンク50とをさらに有し、第1吸気口70は、水素タンク50で一方に分流された第1分流Pを吸気する。そのため、メインラジエータ40に流れる冷却風Nの流量を増加させ、メインラジエータ40の冷却効率を向上することができる。 Further, the towing tractor of the first embodiment is provided with a traveling wind intake port 20 for taking in the traveling wind L and a traveling wind L taken in from the traveling wind intake port 20 downstream of the traveling wind intake port 20, and a plurality of air. The first intake port 70 further has a hydrogen tank 50 that diverges into the flow of the above, and the first intake port 70 takes in the first divergence P that has been diverted to one side by the hydrogen tank 50. Therefore, the flow rate of the cooling air N flowing through the main radiator 40 can be increased, and the cooling efficiency of the main radiator 40 can be improved.

また、排気部32は車体部1の一方の側面に設けられ、吸気部は、車体部1の反対側の側面に設けられている第1吸気口70と、排気部32及び第1吸気口70より車体部1の前方に設けられている第2吸気口71とを含むため、車体部1に流入する空気の量を増加させてメインラジエータ40及びサブラジエータ60の冷却効率を向上することができる。 Further, the exhaust unit 32 is provided on one side surface of the vehicle body unit 1, and the intake unit is a first intake port 70 provided on the opposite side surface of the vehicle body unit 1, and the exhaust unit 32 and the first intake port 70. Since the second intake port 71 provided in front of the vehicle body portion 1 is included, the amount of air flowing into the vehicle body portion 1 can be increased to improve the cooling efficiency of the main radiator 40 and the sub radiator 60. ..

また、走行風取り入れ口20より取り入れられ、水素タンク50で他方に分流された第2分流Qがサブラジエータ60を通過するため、サブラジエータ60に流れる冷却風Tの流量を増加させ、サブラジエータ60の冷却効率を向上することができる。 Further, since the second diversion Q, which is taken in from the traveling wind intake port 20 and is diverted to the other in the hydrogen tank 50, passes through the sub-radiator 60, the flow rate of the cooling air T flowing through the sub-radiator 60 is increased, and the sub-radiator 60 is increased. Cooling efficiency can be improved.

また、分流部材は、円柱状の外形を有する水素タンク50であって、走行風Lは前記水素タンク50の外形の曲面に沿って流通するため、専用の分流部材を別途配置しなくとも走行風Lを第1分流P及び第2分流Qに分流することができる。 Further, the flow dividing member is a hydrogen tank 50 having a columnar outer shape, and the running wind L circulates along the curved surface of the outer shape of the hydrogen tank 50, so that the running wind does not need to be separately arranged. L can be diverted into the first shunt P and the second shunt Q.

また、排気部32の上流側に水素排出口31が設けられており、水素排出口31から排出される未反応水素Uの流れが、第1吸気口70及び第2吸気口71で吸気され排気部32から排気される空気に沿って設けられているため、車体部1内に未反応水素Uが滞留することを防止することができる。 Further, a hydrogen discharge port 31 is provided on the upstream side of the exhaust unit 32, and the flow of unreacted hydrogen U discharged from the hydrogen discharge port 31 is taken in by the first intake port 70 and the second intake port 71 and exhausted. Since it is provided along the air exhausted from the portion 32, it is possible to prevent unreacted hydrogen U from staying in the vehicle body portion 1.

なお、実施の形態1においては、燃料電池車両はメインラジエータ40及びサブラジエータ60を有していたが、メインラジエータ及びサブラジエータの少なくとも一方を有する構成であってもよい。 In the first embodiment, the fuel cell vehicle has the main radiator 40 and the sub-radiator 60, but the fuel cell vehicle may have at least one of the main radiator and the sub-radiator.

また、整流板42は前方整流板42aの上端と後方整流板42bの上端とが接続部材42cにより接続されている形状であったが、前方整流板42aと後方整流板42bとを有していればこの形状に限定されない。例えば、接続部材42cを有さずに、前方整流板42aの下端と後方整流板42bの下端とを接続する第2の接続部材を有する構成であってもよい。または、整流板42は、接続部材42cと第2の接続部材とを両方有してもよい。さらに、整流板42は、接続部材を有さず、前方整流板42aと後方整流板42bとが分離してトーイングトラクターの車体に取り付けられていてもよい。さらにまた、整流板42は、前方整流板42aと後方整流板42bとの少なくとも一方を有している構成であってもよい。 Further, the straightening vane 42 has a shape in which the upper end of the front straightening vane 42a and the upper end of the rear straightening vane 42b are connected by a connecting member 42c. It is not limited to the shape of the cigarette. For example, a configuration may be configured in which the lower end of the front straightening vane 42a and the lower end of the rear straightening vane 42b are connected without the connecting member 42c. Alternatively, the straightening vane 42 may have both a connecting member 42c and a second connecting member. Further, the straightening vane 42 does not have a connecting member, and the front straightening vane 42a and the rear straightening vane 42b may be separately attached to the vehicle body of the towing tractor. Furthermore, the straightening vane 42 may have at least one of a front straightening vane 42a and a rear straightening vane 42b.

また、整流板42は薄い鉄板により形成されていたが、冷却風を通過させない材質であれば、例えばアルミニウム合金等の金属や耐熱性樹脂等の他の任意の材質により形成されてもよい。 Further, although the straightening vane 42 is formed of a thin iron plate, it may be formed of any other material such as a metal such as an aluminum alloy or a heat-resistant resin as long as it is a material that does not allow the cooling air to pass through.

また、メインラジエータ40は、その上流側にメインラジエータファン41が配置された、プッシュ式の冷却ファンを有するラジエータであったが、メインラジエータ40の下流側にメインラジエータファン41を配置して、プル式の冷却ファンを有するラジエータとしてもよい。一般には、プッシュ式のファンを有するラジエータの方が冷却水の配管の取り回しがしやすいという利点を有する。しかしながら、メインラジエータ40をプル式のファンを有するラジエータとすることで、メインラジエータ40の冷却効率を向上させることができる。 Further, the main radiator 40 was a radiator having a push-type cooling fan in which the main radiator fan 41 was arranged on the upstream side thereof, but the main radiator fan 41 was arranged on the downstream side of the main radiator 40 and pulled. It may be a radiator having a cooling fan of the type. In general, a radiator having a push-type fan has an advantage that the cooling water piping can be easily routed. However, by using the main radiator 40 as a radiator having a pull-type fan, the cooling efficiency of the main radiator 40 can be improved.

また、車体部1の左側面部13に第1吸気口70が形成され、右側面部14に排気口21が形成されており、左側面部13から右側面部14に空気の流れMが形成されていたが、これらの左右は逆に形成されていてもよい。 Further, the first intake port 70 was formed on the left side surface portion 13 of the vehicle body portion 1, the exhaust port 21 was formed on the right side surface portion 14, and the air flow M was formed from the left side surface portion 13 to the right side surface portion 14. , These left and right may be formed in reverse.

また、実施の形態1に係る燃料電池車両は、産業用車両であるトーイングトラクターであったが、トーイングトラクター以外の産業用車両であってもよいし、公道を走行する燃料電池自動車であってもよい。 Further, the fuel cell vehicle according to the first embodiment is a towing tractor which is an industrial vehicle, but may be an industrial vehicle other than the towing tractor, or a fuel cell vehicle traveling on a public road. good.

1 車体部、20 走行風取り入れ口、21 排気口、30 燃料電池ユニット、31 水素排出口、32 排気部、40 メインラジエータ(第1冷却対象部材)、42 整流板、50 水素タンク(分流部材)、60 サブラジエータ(第2冷却対象部材)、70 第1吸気口(吸気部)、71 第2吸気口(吸気部)、L 走行風、N 冷却風、P 第1分流(第1の空気の流れ)、Q 第2分流(第2の空気の流れ)。 1 Body part, 20 Driving wind intake port, 21 Exhaust port, 30 Fuel cell unit, 31 Hydrogen discharge port, 32 Exhaust part, 40 Main radiator (first cooling target member), 42 rectifying plate, 50 Hydrogen tank (flow diversion member) , 60 Sub radiator (second cooling target member), 70 1st intake port (intake section), 71 2nd intake port (intake section), L running air, N cooling air, P 1st diversion (first air) Flow), Q Second branch flow (second air flow).

Claims (6)

車体部に搭載された燃料電池ユニットと、
前記燃料電池ユニットにおける、前記車体部が有する排気口と近接する面に位置し、第1冷却対象部材を通過した冷却風を排気可能に設けられた排気部と、
前記燃料電池ユニットにおける、前記車体部が有する排気口と近接する面とは異なる面に位置し、空気を吸気する吸気部と、
前記排気部から排気される前記冷却風が前記吸気部へ流通することを防止する整流板と
を備える燃料電池車両。
The fuel cell unit mounted on the vehicle body and
An exhaust unit of the fuel cell unit, which is located on a surface close to the exhaust port of the vehicle body and is provided so as to be able to exhaust the cooling air that has passed through the first cooling target member.
An intake unit that is located on a surface different from the surface of the fuel cell unit that is close to the exhaust port of the vehicle body and that takes in air.
A fuel cell vehicle including a rectifying plate that prevents the cooling air exhausted from the exhaust unit from flowing to the intake unit.
走行風を取り入れる走行風取り入れ口と、
前記走行風取り入れ口の下流に設けられ、前記走行風取り入れ口から取り入れられた走行風を複数の空気の流れに分流する分流部材と
をさらに有し、
前記吸気部は、前記分流部材で一方に分流された第1の空気の流れを吸気する請求項1に記載の燃料電池車両。
A running wind intake that takes in running wind and a running wind intake
Further, it is provided downstream of the running wind intake port, and further has a diversion member that diverts the running wind taken in from the running wind intake port into a plurality of air flows.
The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the intake unit takes in a flow of first air that has been diverted to one side by the divergence member.
前記排気部は、前記車体部の一方の側面に設けられ、前記吸気部は、前記車体部の反対側の側面に設けられている第1吸気口と、前記排気部及び前記第1吸気口より前記車体部の前方に設けられている第2吸気口とを含む、請求項1に記載の燃料電池車両。 The exhaust portion is provided on one side surface of the vehicle body portion, and the intake portion is provided from a first intake port provided on a side surface opposite to the vehicle body portion, the exhaust portion, and the first intake port. The fuel cell vehicle according to claim 1, further comprising a second intake port provided in front of the vehicle body portion. 前記分流部材で他方に分流された第2の空気の流れが、第2冷却対象部材を通過する請求項2に記載の燃料電池車両。 The fuel cell vehicle according to claim 2, wherein the second air flow diverted to the other side of the divergence member passes through the second cooling target member. 前記分流部材は、円柱状の外形を有する水素タンクであって、前記複数の空気の流れは前記水素タンクの外形の曲面に沿って流通する請求項2又は4に記載の燃料電池車両。 The fuel cell vehicle according to claim 2 or 4, wherein the flow dividing member is a hydrogen tank having a columnar outer shape, and the plurality of air flows flow along a curved surface of the outer shape of the hydrogen tank. 前記排気部の上流側に水素排出口が設けられており、前記水素排出口から排出される水素の流れが、前記排気部から排気される前記冷却風に沿って設けられている請求項1〜5のいずれか一項に記載の燃料電池車両。 Claims 1 to 1 in which a hydrogen discharge port is provided on the upstream side of the exhaust unit, and a flow of hydrogen discharged from the hydrogen discharge port is provided along the cooling air exhausted from the exhaust unit. The fuel cell vehicle according to any one of 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2615333A (en) * 2022-02-03 2023-08-09 Bamford Excavators Ltd Working vehicle
WO2024004907A1 (en) * 2022-06-28 2024-01-04 株式会社クボタ Work vehicle

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