JP2021118070A - Fuel cell unit and fuel cell vehicle including the same - Google Patents

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Abstract

To provide a fuel cell unit and a fuel cell vehicle including the same that can suitably detect leaked hydrogen while reducing a space required for installing a hydrogen sensor.SOLUTION: A fuel cell unit includes a hydrogen sensor 72 that detects hydrogen, a main tank valve 41, a main tank hose 42, a three-way valve 43, a hose 44, a sub tank valve 51, and a sub tank hose 52 which are targets for detecting hydrogen leakage by the hydrogen sensor 72, and a first duct 80 and a second duct 81 that introduce hydrogen leaked from the main tank valve 41, the main tank hose 42, the three-way valve 43, the hose 44, the sub tank valve 51, and the sub tank hose 52 into the hydrogen sensor 72. The hydrogen sensor 72 is arranged so as to be located above the main tank valve 41, the main tank hose 42, the three-way valve 43, the hose 44, the sub tank valve 51, and the sub tank hose 52.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、燃料電池ユニット及びそれを搭載した燃料電池車両に関し、特に燃料タンクを有する燃料電池ユニット及びそれを搭載した燃料電池車両に関する。 The present invention relates to a fuel cell unit and a fuel cell vehicle equipped with the fuel cell unit, and more particularly to a fuel cell unit having a fuel tank and a fuel cell vehicle equipped with the fuel cell unit.

加圧燃料を貯留する燃料タンクを搭載した車両において、燃料タンクに接続された配管から燃料が漏出した場合に、燃料の漏出範囲を制限する構造として、例えば特許文献１に記載の燃料タンクの配管構造が知られている。この構造においては、燃料タンクに接続された燃料充填配管及び燃料供給配管をシールケースにより密閉することで、周囲への燃料の漏出を防止している。 In a vehicle equipped with a fuel tank for storing pressurized fuel, when fuel leaks from a pipe connected to the fuel tank, the fuel leak range is limited, for example, the fuel tank pipe described in Patent Document 1. The structure is known. In this structure, the fuel filling pipe and the fuel supply pipe connected to the fuel tank are sealed by a seal case to prevent the fuel from leaking to the surroundings.

特開平７−１９５９４８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-195948

また、車両等に搭載される燃料電池ユニットには、燃料である水素が燃料タンクに接続された配管から漏出した場合に漏出した水素を検出するために、水素センサが設けられている。この漏出した水素は周囲の空気中に流出し拡散するため、精度よく水素の漏出を検出するためには、燃料電池ユニットの複数個所に水素センサを設置する必要がある。特許文献１の場合には、シールケース内に水素センサを設置することで、設置する水素センサの数を低減することができる。 Further, a fuel cell unit mounted on a vehicle or the like is provided with a hydrogen sensor in order to detect the leaked hydrogen when hydrogen as a fuel leaks from a pipe connected to a fuel tank. Since the leaked hydrogen flows out and diffuses into the surrounding air, it is necessary to install hydrogen sensors at a plurality of locations in the fuel cell unit in order to detect the hydrogen leak with high accuracy. In the case of Patent Document 1, the number of hydrogen sensors to be installed can be reduced by installing the hydrogen sensors in the seal case.

しかしながら、特許文献１に記載のシールケースは、燃料充填配管及び燃料供給配管の両方全体を密閉して収容するために、大きな設置空間を要するという問題点を有していた。 However, the seal case described in Patent Document 1 has a problem that a large installation space is required in order to seal and accommodate both the fuel filling pipe and the fuel supply pipe.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、水素センサの設置に必要な空間を低減しつつ、漏出した水素の検出を好適に行うことができる燃料電池ユニット及びそれを搭載した燃料電池車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and is a fuel cell unit capable of suitably detecting leaked hydrogen while reducing the space required for installing a hydrogen sensor, and a fuel on which the hydrogen sensor is mounted. The purpose is to provide a battery vehicle.

本発明に係る燃料電池ユニットは、燃料充填系を備える燃料電池ユニットであって、水素を検出する水素センサと、燃料充填系に設けられ、水素センサによる水素漏れの検出対象である検出対象部材と、検出対象部材から漏れた水素を水素センサに導入する導入部とを有し、検出対象部材よりも水素センサが上方に位置している。 The fuel cell unit according to the present invention is a fuel cell unit including a fuel filling system, and includes a hydrogen sensor for detecting hydrogen and a detection target member provided in the fuel filling system for detecting hydrogen leakage by the hydrogen sensor. It has an introduction unit that introduces hydrogen leaked from the detection target member into the hydrogen sensor, and the hydrogen sensor is located above the detection target member.

また、燃料充填系の少なくとも一部を収容する筐体を有し、導入部は導入カバーを含み、導入カバーは筐体に対して脱着可能に構成されていてもよい。
また、筐体は係合部を有し、導入カバーはブラケットを有し、ブラケットは切欠部を有し、切欠部は係合部に係合可能に形成されていてもよい。
また、検出対象部材と、水素センサとは、鉛直方向に配置されていてもよい。
また、導入部の下方は開放されていてもよい。
また、本発明に係る燃料電池車両は上記燃料電池ユニットを搭載し、検出対象部材と水素センサとは、後退方向に傾斜して配置されていてもよい。 Further, it may have a housing for accommodating at least a part of the fuel filling system, the introduction portion may include an introduction cover, and the introduction cover may be configured to be removable from the housing.
Further, the housing may have an engaging portion, the introduction cover may have a bracket, the bracket may have a notch, and the notch may be formed to be engageable with the engaging portion.
Further, the detection target member and the hydrogen sensor may be arranged in the vertical direction.
Further, the lower part of the introduction portion may be open.
Further, the fuel cell vehicle according to the present invention may be equipped with the fuel cell unit, and the detection target member and the hydrogen sensor may be arranged so as to be inclined in the backward direction.

本発明によれば、検出対象部材から漏れた水素を上方に位置する水素センサに導入する導入部を有することで、水素センサの設置に必要な空間を低減しつつ、燃料電池ユニットにおいて漏出した水素の検出を好適に行うことができる。 According to the present invention, the hydrogen leaked from the detection target member is introduced into the hydrogen sensor located above, so that the space required for installing the hydrogen sensor is reduced and the hydrogen leaked in the fuel cell unit is reduced. Can be suitably detected.

実施の形態１に係る燃料電池ユニットの斜視図である。It is a perspective view of the fuel cell unit which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る燃料電池ユニットの側面図である。It is a side view of the fuel cell unit which concerns on Embodiment 1. FIG. 図１に示す第１ダクト及びその周辺構造の斜視図である。It is a perspective view of the 1st duct shown in FIG. 1 and the peripheral structure thereof. 図１に示す第１ダクトの第１の斜視図である。It is a 1st perspective view of the 1st duct shown in FIG. 図１に示す第１ダクトの第２の斜視図である。It is a second perspective view of the 1st duct shown in FIG. 実施の形態１に係る燃料電池ユニットの動作を説明する側面図である。It is a side view explaining the operation of the fuel cell unit which concerns on Embodiment 1. FIG.

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に係る燃料電池ユニットを示す。燃料電池ユニット１は、トーイングトラクター等の産業用車両に搭載されている。燃料電池ユニット１の筐体２０の内部には、図示しない燃料電池セルが設置されている。また、以下の説明において産業用車両の前進方向をＦ方向とし、後退方向をＲ方向として説明する。 Embodiment 1.
Hereinafter, the first embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a fuel cell unit according to the first embodiment. The fuel cell unit 1 is mounted on an industrial vehicle such as a towing tractor. A fuel cell (not shown) is installed inside the housing 20 of the fuel cell unit 1. Further, in the following description, the forward direction of the industrial vehicle will be the F direction, and the backward direction will be the R direction.

筐体２０は、Ｆ方向側の上前壁２０ａと、下前壁２０ｇとＲ方向側の後壁２０ｂと、Ｆ方向に向かって左側の左壁２０ｃと、Ｆ方向に向かって右側の右壁２０ｄと、上方向の上壁２０ｅと、下方向の下壁２０ｆを有している。上前壁２０ａは上半分のみ形成され、下半分には下前壁２０ｇが形成されている。すなわち、筐体２０のＦ方向側は２つの前壁によって覆われている。 The housing 20 includes an upper front wall 20a on the F direction side, a lower front wall 20g, a rear wall 20b on the R direction side, a left wall 20c on the left side in the F direction, and a right wall on the right side in the F direction. It has 20d, an upper wall 20e in the upward direction, and a lower wall 20f in the downward direction. Only the upper half of the upper front wall 20a is formed, and the lower front wall 20g is formed in the lower half. That is, the F-direction side of the housing 20 is covered with two front walls.

筐体２０内部において、上前壁２０ａ側の下壁２０ｆの上にメインタンク４０が設置されている。上前壁２０ａの外側に、サブタンク５０が取り付けられている。メインタンク４０及びサブタンク５０は、燃料である水素を貯留する燃料タンクを構成している。 Inside the housing 20, the main tank 40 is installed on the lower wall 20f on the upper front wall 20a side. A sub tank 50 is attached to the outside of the upper front wall 20a. The main tank 40 and the sub tank 50 form a fuel tank for storing hydrogen as a fuel.

メインタンク４０は水素の出入調節のためのメインタンクバルブ４１を有している。サブタンク５０は水素の出入調節のためのサブタンクバルブ５１を有している。メインタンク４０及びサブタンク５０から、燃料電池セルに水素が供給される。 The main tank 40 has a main tank valve 41 for adjusting the inflow and outflow of hydrogen. The sub tank 50 has a sub tank valve 51 for adjusting the inflow and outflow of hydrogen. Hydrogen is supplied to the fuel cell from the main tank 40 and the sub tank 50.

サブタンクバルブ５１の近傍には、第１ダクト８０が取り付けられている。第１ダクト８０の詳細な構成は後述する。第１ダクト８０に対してＲ方向側の上壁２０ｅの上面に、燃料電池ユニット１の保守点検作業のために箱状のメンテナンススペース７０が設けられている。メンテナンススペース７０の下方の筐体２０内部には、鉛直方向に延びる第２ダクト８１が内側に開放されて設けられている。第２ダクト８１の詳細な構成は後述する。第１ダクト８０及び第２ダクト８１は、メンテナンススペース７０に、漏出した水素を導入する導入部を構成している。 A first duct 80 is attached in the vicinity of the sub tank valve 51. The detailed configuration of the first duct 80 will be described later. A box-shaped maintenance space 70 is provided on the upper surface of the upper wall 20e on the R direction side with respect to the first duct 80 for maintenance and inspection work of the fuel cell unit 1. Inside the housing 20 below the maintenance space 70, a second duct 81 extending in the vertical direction is provided so as to be open to the inside. The detailed configuration of the second duct 81 will be described later. The first duct 80 and the second duct 81 form an introduction portion for introducing leaked hydrogen into the maintenance space 70.

図２は、燃料電池ユニット１を、左壁２０ｃ側から見た概略図である。なお、説明を容易にするために、左壁２０ｃのうちメインタンク４０及びサブタンク５０の近傍のものを一部記載省略し、また第１ダクト８０は破線により記載している。 FIG. 2 is a schematic view of the fuel cell unit 1 as viewed from the left wall 20c side. For ease of explanation, some of the left walls 20c in the vicinity of the main tank 40 and the sub tank 50 are omitted, and the first duct 80 is described by a broken line.

メインタンク４０のメインタンクバルブ４１には、メインタンクホース４２が接続されている。サブタンク５０のサブタンクバルブ５１には、サブタンクホース５２が接続されている。メインタンクホース４２及びサブタンクホース５２は、三方弁４３に接続されている。三方弁４３は、メインタンク４０の上方かつメンテナンススペース７０の下方に設けられている。また、三方弁４３が設けられている空間は、内側に開放されている第２ダクト８１に接続されている。さらに、三方弁４３には、ホース４４が接続されている。ホース４４は、三方弁４３の上方に設けられた水素充填口４５に接続されている。メインタンクバルブ４１と、メインタンクホース４２と、三方弁４３と、ホース４４と、水素充填口４５と、サブタンクバルブ５１と、サブタンクホース５２は燃料充填系を構成している。 A main tank hose 42 is connected to the main tank valve 41 of the main tank 40. A sub tank hose 52 is connected to the sub tank valve 51 of the sub tank 50. The main tank hose 42 and the sub tank hose 52 are connected to the three-way valve 43. The three-way valve 43 is provided above the main tank 40 and below the maintenance space 70. Further, the space provided with the three-way valve 43 is connected to the second duct 81 which is open to the inside. Further, a hose 44 is connected to the three-way valve 43. The hose 44 is connected to a hydrogen filling port 45 provided above the three-way valve 43. The main tank valve 41, the main tank hose 42, the three-way valve 43, the hose 44, the hydrogen filling port 45, the sub tank valve 51, and the sub tank hose 52 form a fuel filling system.

水素充填口４５は、燃料電池ユニット１の外部に設けられた図示しない水素供給設備からメインタンク４０及びサブタンク５０に水素を充填するための充填口である。水素充填口４５の外周は充填口カバー４５ａにより覆われている。水素充填口４５から水素が充填されると、水素はホース４４を経由し三方弁４３へ流れる。そして、三方弁４３からメインタンクホース４２及びメインタンクバルブ４１を経由してメインタンク４０へ水素が充填される。また、三方弁４３からサブタンクホース５２及びサブタンクバルブ５１を経由してサブタンク５０へ水素が充填される。すなわち、三方弁４３は、メインタンク４０へ水素を充填するか、又はサブタンク５０へ水素を充填するかを切り替えるために設けられている。なお、メインタンクバルブ４１と、メインタンクホース４２と、三方弁４３と、ホース４４と、サブタンクバルブ５１と、サブタンクホース５２は検出対象部材を構成している。 The hydrogen filling port 45 is a filling port for filling the main tank 40 and the sub tank 50 with hydrogen from a hydrogen supply facility (not shown) provided outside the fuel cell unit 1. The outer circumference of the hydrogen filling port 45 is covered with a filling port cover 45a. When hydrogen is filled from the hydrogen filling port 45, hydrogen flows to the three-way valve 43 via the hose 44. Then, hydrogen is filled into the main tank 40 from the three-way valve 43 via the main tank hose 42 and the main tank valve 41. Further, hydrogen is filled into the sub tank 50 from the three-way valve 43 via the sub tank hose 52 and the sub tank valve 51. That is, the three-way valve 43 is provided to switch between filling the main tank 40 with hydrogen and filling the sub tank 50 with hydrogen. The main tank valve 41, the main tank hose 42, the three-way valve 43, the hose 44, the sub tank valve 51, and the sub tank hose 52 constitute a detection target member.

メンテナンススペース７０の内部には、水素センサ７２と、サービスプラグ７３と、ダイアグコネクタ７４とが設けられている。水素センサ７２は漏出した水素を検出するためのセンサであり、メインタンク４０のメインタンクバルブ４１のほぼ直上且つ三方弁４３の上方に配置されている。すなわち、メインタンクバルブ４１と水素センサ７２とは、鉛直方向に配置されている。また、水素センサ７２はサブタンク５０のサブタンクバルブ５１に対して、上方且つＲ方向側に配置されている。すなわち、水素センサ７２は、サブタンクバルブ５１に対して、産業用車両の後退方向であるＲ方向側に傾斜して配置されている。サービスプラグ７３は作業者が燃料電池ユニット１の保守点検を行う際の感電防止用電源遮断プラグであり、ダイアグコネクタ７４は作業者が診断ツールを接続し燃料電池ユニット１の状態の診断を行うためのコネクタである。また、メンテナンススペース７０は、作業者が内部のサービスプラグ７３及びダイアグコネクタ７４に対して作業するときに開くことのできる扉７１（図３参照）を有している。 A hydrogen sensor 72, a service plug 73, and a diagnostic connector 74 are provided inside the maintenance space 70. The hydrogen sensor 72 is a sensor for detecting leaked hydrogen, and is arranged substantially directly above the main tank valve 41 of the main tank 40 and above the three-way valve 43. That is, the main tank valve 41 and the hydrogen sensor 72 are arranged in the vertical direction. Further, the hydrogen sensor 72 is arranged above and on the R direction side with respect to the sub tank valve 51 of the sub tank 50. That is, the hydrogen sensor 72 is arranged so as to be inclined toward the sub-tank valve 51 in the R direction, which is the backward direction of the industrial vehicle. The service plug 73 is a power cutoff plug for preventing electric shock when the operator performs maintenance and inspection of the fuel cell unit 1, and the diagnostic connector 74 is for the operator to connect a diagnostic tool and diagnose the state of the fuel cell unit 1. It is a connector of. Further, the maintenance space 70 has a door 71 (see FIG. 3) that can be opened when an operator works on the internal service plug 73 and the diagnostic connector 74.

メンテナンススペース７０の下部は、上壁２０ｅに形成された上壁開口部２０ｈにより、筐体２０内部の第２ダクト８１に接続されている。第２ダクト８１は、左壁２０ｃの内面に沿って側壁が形成された角柱状の空間である。そして、第２ダクト８１は、第２ダクト８１の側壁内面に沿って上昇した漏出水素が、上壁２０ｅの上壁開口部２０ｈを経由してメンテナンススペース７０へ流入可能であるように形成されている。また、第２ダクト８１の側壁と筐体２０の上壁２０ｅとは一体に形成されていてもよいし、別の部材として形成されていてもよい。 The lower part of the maintenance space 70 is connected to the second duct 81 inside the housing 20 by the upper wall opening 20h formed in the upper wall 20e. The second duct 81 is a prismatic space in which a side wall is formed along the inner surface of the left wall 20c. The second duct 81 is formed so that the leaked hydrogen that has risen along the inner surface of the side wall of the second duct 81 can flow into the maintenance space 70 via the upper wall opening 20h of the upper wall 20e. There is. Further, the side wall of the second duct 81 and the upper wall 20e of the housing 20 may be integrally formed or may be formed as separate members.

図３は、燃料電池ユニット１の第１ダクト８０及びその周辺部分を説明する図である。また、図４及び図５は、第１ダクト８０を示す図である。第１ダクト８０は、薄板曲げ鋼板により形成されている。また、第１ダクト８０は、ダクト上部８６と、ダクト中部８７と、ダクト下部８８とを有している。Ｒ方向側に位置するダクト上部８６及びＦ方向側に位置するダクト下部８８は、水平方向に形成されている。ダクト中部８７は、ダクト上部８６とダクト下部８８との間に傾斜して形成されている。さらに、第１ダクト８０は、筐体２０の左壁２０ｃ側に形成されたダクト左壁８０ａと、右壁２０ｄ（図１参照）側にダクト左壁８０ａに対向するように形成されたダクト右壁８０ｂとを有している。 FIG. 3 is a diagram illustrating the first duct 80 of the fuel cell unit 1 and its peripheral portion. 4 and 5 are views showing the first duct 80. The first duct 80 is formed of a thin bent steel plate. Further, the first duct 80 has a duct upper portion 86, a duct middle portion 87, and a duct lower portion 88. The duct upper part 86 located on the R direction side and the duct lower part 88 located on the F direction side are formed in the horizontal direction. The duct middle portion 87 is formed so as to be inclined between the duct upper portion 86 and the duct lower portion 88. Further, the first duct 80 includes a duct left wall 80a formed on the left wall 20c side of the housing 20 and a duct right formed on the right wall 20d (see FIG. 1) side so as to face the duct left wall 80a. It has a wall 80b.

第１ダクト８０のダクト下部８８は、サブタンク５０のサブタンクバルブ５１とサブタンクホース５２との接続部を覆うようにこれらの上方に取り付けられている。ダクト上部８６は、メンテナンススペース７０へ、漏出した水素が流入可能に上壁２０ｅに取付けられている。すなわち、第１ダクト８０は、サブタンクバルブ５１，サブタンクバルブ５１とサブタンクホース５２との接続部及びサブタンクホース５２から、ダクト下部８８と、ダクト中部８７と、ダクト上部８６とを介して、漏出した水素がメンテナンススペース７０へ流入可能に取り付けられている。また、サブタンクバルブ５１とサブタンクホース５２との接続部の鉛直方向の上方には、ダクト中部８７が位置している。さらに、第１ダクト８０は、ダクト左壁８０ａ及びダクト右壁８０ｂを有しているため、側方に漏出した水素が流出することが防止され、確実に漏出した水素をメンテナンススペース７０へ流入させることができる。 The duct lower portion 88 of the first duct 80 is attached above these so as to cover the connection portion between the sub tank valve 51 and the sub tank hose 52 of the sub tank 50. The upper part 86 of the duct is attached to the upper wall 20e so that the leaked hydrogen can flow into the maintenance space 70. That is, the first duct 80 leaks hydrogen from the sub tank valve 51, the connection portion between the sub tank valve 51 and the sub tank hose 52, and the sub tank hose 52 via the lower duct 88, the middle duct 87, and the upper duct 86. Is installed so that it can flow into the maintenance space 70. Further, the duct middle portion 87 is located above the connection portion between the sub tank valve 51 and the sub tank hose 52 in the vertical direction. Further, since the first duct 80 has the duct left wall 80a and the duct right wall 80b, the hydrogen leaked to the side is prevented from flowing out, and the leaked hydrogen is surely flowed into the maintenance space 70. be able to.

第１ダクト８０は、ダクト左壁８０ａから側方に突出する第１ブラケット８２を有している。第１ブラケット８２は、下側に切欠部８３を有している。切欠部８３は、筐体２０の取付ピン２１に係合している。また、ダクト下部８８のダクト左壁８０ａには取付部８４が形成されており、取付部８４の取付穴８５が筐体２０のサブタンクバルブ５１の取付位置近傍に形成された取付ピン２２に嵌合している。さらに、ダクト上部８６のダクト右壁８０ｂの側には貫通穴を有し側方へ突出する第２ブラケット９０が形成されており、第２ブラケット９０は筐体２０の上壁２０ｅに図示しないボルトでボルト止めされている。これにより、第１ダクト８０は筐体２０に着脱可能に取り付けられている。なお、取付ピン２１は係合部を構成している。 The first duct 80 has a first bracket 82 that projects laterally from the duct left wall 80a. The first bracket 82 has a notch 83 on the lower side. The notch 83 is engaged with the mounting pin 21 of the housing 20. Further, a mounting portion 84 is formed on the duct left wall 80a of the duct lower portion 88, and the mounting hole 85 of the mounting portion 84 fits into the mounting pin 22 formed near the mounting position of the sub tank valve 51 of the housing 20. is doing. Further, a second bracket 90 having a through hole and projecting sideways is formed on the duct right wall 80b side of the duct upper portion 86, and the second bracket 90 is a bolt (not shown) on the upper wall 20e of the housing 20. It is bolted with. As a result, the first duct 80 is detachably attached to the housing 20. The mounting pin 21 constitutes an engaging portion.

第１ダクト８０の下方には、周辺空気に対して開放された下部開口部８９が形成されている。すなわち、第１ダクト８０は流路の下方が密閉されていないカバー状の構造であり、漏出した水素をメンテナンススペース７０へ導入する導入カバーを構成している。 Below the first duct 80, a lower opening 89 that is open to the surrounding air is formed. That is, the first duct 80 has a cover-like structure in which the lower part of the flow path is not sealed, and constitutes an introduction cover for introducing the leaked hydrogen into the maintenance space 70.

次に、実施の形態１に係る燃料電池ユニット１の動作について、左壁２０ｃ（図２参照）側から見た第１ダクト８０付近を拡大して示す図６を参照して説明する。
サブタンク５０のサブタンクバルブ５１において水素漏れが発生した場合には、水素は第１ダクト８０のダクト下部８８に漏出する。漏出水素は周囲の空気に対して比重が軽いため、第１ダクト８０の下部開口部８９から外部に流出することなく、ダクト下部８８、ダクト中部８７、ダクト上部８６を経てＡ方向へ流通し、メンテナンススペース７０へ流入する。 Next, the operation of the fuel cell unit 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 6, which shows an enlarged view of the vicinity of the first duct 80 as seen from the left wall 20c (see FIG. 2) side.
When a hydrogen leak occurs in the sub tank valve 51 of the sub tank 50, the hydrogen leaks to the lower duct 88 of the first duct 80. Since the leaked hydrogen has a light specific gravity with respect to the surrounding air, it does not flow out from the lower opening 89 of the first duct 80, but circulates in the A direction through the lower duct 88, the middle duct 87, and the upper duct 86. It flows into the maintenance space 70.

また、サブタンクバルブ５１とサブタンクホース５２との接続部、及びサブタンクホース５２のうち、少なくとも一箇所において水素漏れが発生した場合には、漏出水素は水素漏れ位置に対して鉛直方向の、ダクト中部８７の傾斜部に接触する。そして、漏出水素は下部開口部８９から外部に流出することなく、ダクト中部８７からダクト上部８６を経てＡ方向へ流通し、メンテナンススペース７０へ流入する。 Further, when a hydrogen leak occurs at at least one of the connection portion between the sub tank valve 51 and the sub tank hose 52 and the sub tank hose 52, the leaked hydrogen is in the vertical direction with respect to the hydrogen leak position, the central part 87 of the duct. Contact the slope of the hose. Then, the leaked hydrogen flows from the middle part of the duct 87 through the upper part of the duct 86 in the A direction without flowing out from the lower opening 89, and flows into the maintenance space 70.

メンテナンススペース７０へ流入した漏出水素は水素センサ７２により検出される。これにより、水素センサ７２はサブタンクバルブ５１、サブタンクバルブ５１とサブタンクホース５２との接続部及びサブタンクホース５２における水素漏れを検出することができる。 The leaked hydrogen that has flowed into the maintenance space 70 is detected by the hydrogen sensor 72. As a result, the hydrogen sensor 72 can detect hydrogen leakage at the sub tank valve 51, the connection portion between the sub tank valve 51 and the sub tank hose 52, and the sub tank hose 52.

次に、メインタンク４０（図２参照）のメインタンクバルブ４１、メインタンクバルブ４１とメインタンクホース４２との接続部、及びメインタンクホース４２のうち、少なくとも一箇所において水素漏れが発生した場合には、漏出水素は上昇し第２ダクト８１へ流入する。第２ダクト８１に流入した漏出水素は上昇してＢ方向へ流通し、上壁開口部２０ｈを経由してメンテナンススペース７０に流入する。メンテナンススペース７０へ流入した漏出水素は、水素センサ７２により検出される。これにより、メインタンクバルブ４１、メインタンクバルブ４１とメインタンクホース４２との接続部及びメインタンクホース４２における水素漏れを検出することができる。 Next, when hydrogen leakage occurs at least one of the main tank valve 41 of the main tank 40 (see FIG. 2), the connection portion between the main tank valve 41 and the main tank hose 42, and the main tank hose 42. The leaked hydrogen rises and flows into the second duct 81. The leaked hydrogen that has flowed into the second duct 81 rises and circulates in the B direction, and flows into the maintenance space 70 via the upper wall opening 20h. The leaked hydrogen that has flowed into the maintenance space 70 is detected by the hydrogen sensor 72. Thereby, hydrogen leakage in the main tank valve 41, the connection portion between the main tank valve 41 and the main tank hose 42, and the main tank hose 42 can be detected.

次に、三方弁４３、三方弁４３とメインタンクホース４２との接続部、三方弁４３とサブタンクホース５２との接続部、三方弁４３とホース４４との接続部、及びホース４４のうち、少なくとも一箇所において水素漏れが発生した場合には、漏出水素は三方弁４３の位置から充填口カバー４５ａに沿って上昇してＣ方向へ流通し、第２ダクト８１へ流入する。第２ダクト８１に流入した漏出水素はさらに上昇し、上壁開口部２０ｈを経由してメンテナンススペース７０に流入する。メンテナンススペース７０へ流入した漏出水素は水素センサ７２により検出される。これにより水素センサ７２は、三方弁４３、三方弁４３とメインタンクホース４２との接続部、三方弁４３とサブタンクホース５２との接続部、三方弁４３とホース４４との接続部及びホース４４を含む水素充填系における水素漏れを検出することができる。 Next, at least of the three-way valve 43, the connection portion between the three-way valve 43 and the main tank hose 42, the connection portion between the three-way valve 43 and the sub tank hose 52, the connection portion between the three-way valve 43 and the hose 44, and the hose 44. When a hydrogen leak occurs at one location, the leaked hydrogen rises from the position of the three-way valve 43 along the filling port cover 45a, flows in the C direction, and flows into the second duct 81. The leaked hydrogen that has flowed into the second duct 81 further rises and flows into the maintenance space 70 via the upper wall opening 20h. The leaked hydrogen that has flowed into the maintenance space 70 is detected by the hydrogen sensor 72. As a result, the hydrogen sensor 72 provides the three-way valve 43, the connection between the three-way valve 43 and the main tank hose 42, the connection between the three-way valve 43 and the sub tank hose 52, the connection between the three-way valve 43 and the hose 44, and the hose 44. Hydrogen leakage in the containing hydrogen filling system can be detected.

以上のように、実施の形態１の燃料電池ユニット１は、設置する水素センサ７２の数を１個に低減しても、メインタンクバルブ４１、メインタンクホース４２、三方弁４３、ホース４４、サブタンクバルブ５１及びサブタンクホース５２の複数個所における水素漏れの発生を検知することができる。これにより、燃料電池ユニット１の部品点数及び製造コストを低減することができる。 As described above, in the fuel cell unit 1 of the first embodiment, even if the number of hydrogen sensors 72 to be installed is reduced to one, the main tank valve 41, the main tank hose 42, the three-way valve 43, the hose 44, and the sub tank It is possible to detect the occurrence of hydrogen leakage at a plurality of locations of the valve 51 and the sub tank hose 52. As a result, the number of parts and the manufacturing cost of the fuel cell unit 1 can be reduced.

また、特許文献１に記載されている燃料流出防止のためのシールケースに対し、実施の形態１の、漏出水素を水素センサ７２へ導入する導入部の一方である第１ダクト８０（図４又は図５参照）は、薄板曲げ鋼板により形成されるとともに下部開口部８９を有しており、流路が密閉されていない構造である。このため、シールケースと比較して構成が簡単であり、第１ダクト８０を形成するための加工は容易である。また、シールケースよりも、実施の形態１の第１ダクト８０の方が小型であり、設置に必要な空間の広さが小さいという利点を有している。さらに、導入部の他方である第２ダクト８１（図２参照）は、筐体２０内に設けられているため、設置に必要な空間の広さが小さいという利点を有している。 Further, with respect to the seal case for preventing fuel outflow described in Patent Document 1, the first duct 80 (FIG. 4 or FIG. 4 or FIG. (See FIG. 5) has a structure formed of a thin bent steel plate and having a lower opening 89, and the flow path is not sealed. Therefore, the structure is simple as compared with the seal case, and the processing for forming the first duct 80 is easy. Further, the first duct 80 of the first embodiment is smaller than the seal case, and has an advantage that the space required for installation is small. Further, since the second duct 81 (see FIG. 2), which is the other side of the introduction portion, is provided in the housing 20, it has an advantage that the space required for installation is small.

このように、実施の形態１の燃料電池ユニット１は、メインタンク４０及びサブタンク５０に水素を充填する燃料充填系を備える。また、燃料電池ユニット１は、水素を検出する水素センサ７２と、水素センサ７２により水素漏れを検出する対象であるメインタンクバルブ４１、メインタンクホース４２、三方弁４３、ホース４４、サブタンクバルブ５１及びサブタンクホース５２と、メインタンクバルブ４１、メインタンクホース４２、三方弁４３、ホース４４、サブタンクバルブ５１及びサブタンクホース５２から漏れた水素を水素センサ７２に導入する第１ダクト８０及び第２ダクト８１とを備えている。そして、水素センサ７２がメインタンクバルブ４１、メインタンクホース４２、三方弁４３、ホース４４、サブタンクバルブ５１及びサブタンクホース５２よりも上方に位置しているため、設置に必要な空間を低減しつつ、漏出した水素の検出を好適に行うことができる。 As described above, the fuel cell unit 1 of the first embodiment includes a fuel filling system for filling the main tank 40 and the sub tank 50 with hydrogen. Further, the fuel cell unit 1 includes a hydrogen sensor 72 that detects hydrogen, a main tank valve 41, a main tank hose 42, a three-way valve 43, a hose 44, a sub tank valve 51, and a target for detecting hydrogen leakage by the hydrogen sensor 72. The sub tank hose 52 and the first duct 80 and the second duct 81 that introduce the hydrogen leaked from the main tank valve 41, the main tank hose 42, the three-way valve 43, the hose 44, the sub tank valve 51 and the sub tank hose 52 into the hydrogen sensor 72. It has. Since the hydrogen sensor 72 is located above the main tank valve 41, the main tank hose 42, the three-way valve 43, the hose 44, the sub tank valve 51, and the sub tank hose 52, the space required for installation is reduced. The leaked hydrogen can be suitably detected.

また、実施の形態１の燃料電池ユニット１は、燃料充填系の少なくとも一部を収容する筐体２０を有し、第１ダクト８０を含み、この第１ダクト８０は、燃料電池ユニット１の筐体２０に対して脱着可能に構成されているため、燃料電池ユニット１の整備性を向上することができる。 Further, the fuel cell unit 1 of the first embodiment has a housing 20 that accommodates at least a part of the fuel filling system, includes a first duct 80, and the first duct 80 is a housing of the fuel cell unit 1. Since it is configured to be removable from the body 20, the maintainability of the fuel cell unit 1 can be improved.

また、筐体２０は取付ピン２１を有し、第１ダクト８０は第１ブラケット８２を有し、第１ブラケット８２は切欠部８３を有し、切欠部８３が取付ピン２１に係合可能に形成されているため、簡単な構成で第１ダクト８０を筐体２０に位置決めし、脱着可能に取り付けることができる。 Further, the housing 20 has a mounting pin 21, the first duct 80 has a first bracket 82, the first bracket 82 has a notch 83, and the notch 83 can be engaged with the mounting pin 21. Since it is formed, the first duct 80 can be positioned on the housing 20 and detachably attached to the housing 20 with a simple configuration.

また、メインタンクバルブ４１と、水素センサ７２とは、鉛直方向に配置されているため、メインタンクバルブ４１及びメインタンクバルブ４１とメインタンクホース４２との接続部からの漏出水素が上昇して水素センサ７２の設置位置に到達しやすくなり、水素漏れの検出精度を向上することができる。 Further, since the main tank valve 41 and the hydrogen sensor 72 are arranged in the vertical direction, the hydrogen leaked from the main tank valve 41 and the connection portion between the main tank valve 41 and the main tank hose 42 rises and hydrogen. It becomes easier to reach the installation position of the sensor 72, and the detection accuracy of hydrogen leakage can be improved.

また、第１ダクト８０の下方は開放されているため、第１ダクト８０を簡単に形成することができ、第１ダクト８０の生産工数及び生産費用を低減することができる。 Further, since the lower part of the first duct 80 is open, the first duct 80 can be easily formed, and the production man-hours and the production cost of the first duct 80 can be reduced.

また、実施の形態１に係る燃料電池ユニット１は、トーイングトラクター等の燃料電池車両に搭載される。燃料電池ユニット１のサブタンクバルブ５１と水素センサ７２とは、トーイングトラクターの後退側であるＲ方向側に傾斜して配置されているため、トーイングトラクターが前進して走行風を受けている場合に走行風によってＦ方向側からＲ方向側に漏出水素が流れ水素センサ７２により精度よく水素漏れを検出することができる。 Further, the fuel cell unit 1 according to the first embodiment is mounted on a fuel cell vehicle such as a towing tractor. Since the sub-tank valve 51 and the hydrogen sensor 72 of the fuel cell unit 1 are arranged so as to be inclined toward the R direction side, which is the backward side of the towing tractor, the towing tractor travels when the towing tractor moves forward and receives a running wind. Leaked hydrogen flows from the F direction side to the R direction side due to the wind, and the hydrogen sensor 72 can accurately detect the hydrogen leak.

なお、実施の形態１においては導入カバーを構成する第１ダクト８０が燃料電池ユニット１の筐体２０に対して着脱可能に設けられていたが、第１ダクト８０と筐体２０とが一体に形成されていてもよい。 In the first embodiment, the first duct 80 constituting the introduction cover is detachably provided with respect to the housing 20 of the fuel cell unit 1, but the first duct 80 and the housing 20 are integrally provided. It may be formed.

また、実施の形態１においては第１ダクト８０が薄板曲げ鋼板で形成されていたが、水素を透過しない材料で形成されていればよい。例えば、第１ダクト８０は樹脂による成形品等であってもよい。これにより、第１ダクト８０を大量生産する場合に生産費用を低減することができる。 Further, in the first embodiment, the first duct 80 is made of a thin bent steel plate, but it may be made of a material that does not allow hydrogen to permeate. For example, the first duct 80 may be a molded product made of resin or the like. As a result, the production cost can be reduced when the first duct 80 is mass-produced.

また、第１ダクト８０のダクト下部８８は、サブタンクバルブ５１とサブタンクホース５２（図２参照）との接続部を覆うように取り付けられていたが、ダクト下部８８とサブタンクバルブ５１の間隙にシール材を設けてもよい。これにより、漏出水素が第１ダクト８０の外部へ流出することを防止し、水素センサ７２がより精度よく漏出水素を検出することができる。 Further, the lower duct 88 of the first duct 80 was attached so as to cover the connection portion between the sub tank valve 51 and the sub tank hose 52 (see FIG. 2), but a sealing material was provided in the gap between the lower duct 88 and the sub tank valve 51. May be provided. As a result, the leaked hydrogen can be prevented from flowing out to the outside of the first duct 80, and the hydrogen sensor 72 can detect the leaked hydrogen more accurately.

また、第１ダクト８０は下部開口部８９を有していたが、第１ダクト８０に下部開口部８９を形成せず、全体的に筒状に形成してもよい。これにより、ダクト下部から漏出水素が第１ダクト８０の外部へ流出することを防止し、水素センサ７２がより精度よく漏出水素を検出することができる。 Further, although the first duct 80 has the lower opening 89, the lower opening 89 may not be formed in the first duct 80 and may be formed in a tubular shape as a whole. As a result, the leaked hydrogen can be prevented from flowing out from the lower part of the duct to the outside of the first duct 80, and the hydrogen sensor 72 can detect the leaked hydrogen more accurately.

また、燃料電池ユニット１は１個のサブタンク５０とこれに対応する１個の第１ダクト８０を有していたが、燃料電池ユニット１は複数のサブタンク５０とこれに対応する複数の第１ダクト８０とを有してもよい。 Further, the fuel cell unit 1 has one sub tank 50 and one first duct 80 corresponding thereto, but the fuel cell unit 1 has a plurality of sub tanks 50 and a plurality of first ducts corresponding thereto. It may have 80 and.

また、燃料電池ユニット１はトーイングトラクター等の産業用車両に搭載されていたが、燃料電池自動車等の産業用車両以外の車両に搭載されていてもよい。 Further, although the fuel cell unit 1 is mounted on an industrial vehicle such as a towing tractor, it may be mounted on a vehicle other than an industrial vehicle such as a fuel cell vehicle.

１ 燃料電池ユニット、２０ 筐体、２１ 取付ピン（係合部）、４０ メインタンク（燃料タンク）、４１ メインタンクバルブ（検出対象部材）、４２ メインタンクホース（検出対象部材）、４３ 三方弁（検出対象部材）、４４ ホース（検出対象部材）、５０ サブタンク（燃料タンク）、５１ サブタンクバルブ（検出対象部材）、５２ サブタンクホース（検出対象部材）、７２ 水素センサ、８０ 第１ダクト（導入部、導入カバー）、８１ 第２ダクト（導入部）、８２ 第１ブラケット（ブラケット）、８３ 切欠部。 1 Fuel cell unit, 20 housing, 21 mounting pin (engagement part), 40 main tank (fuel tank), 41 main tank valve (detection target member), 42 main tank hose (detection target member), 43 three-way valve ( Detection target member), 44 hose (detection target member), 50 sub tank (fuel tank), 51 sub tank valve (detection target member), 52 sub tank hose (detection target member), 72 hydrogen sensor, 80 first duct (introduction part, Introduction cover), 81 2nd duct (introduction part), 82 1st bracket (bracket), 83 notch.

Claims (6)

燃料充填系を備える燃料電池ユニットであって、
水素を検出する水素センサと、
前記燃料充填系に設けられ、前記水素センサによる水素漏れの検出対象である検出対象部材と、
前記検出対象部材から漏れた水素を前記水素センサに導入する導入部と
を有し、
前記検出対象部材よりも前記水素センサが上方に位置している燃料電池ユニット。 A fuel cell unit equipped with a fuel filling system
A hydrogen sensor that detects hydrogen and
A detection target member provided in the fuel filling system and a hydrogen leakage detection target by the hydrogen sensor, and a detection target member.
It has an introduction unit that introduces hydrogen leaked from the detection target member into the hydrogen sensor.
A fuel cell unit in which the hydrogen sensor is located above the detection target member. 前記燃料充填系の少なくとも一部を収容する筐体を有し、
前記導入部は導入カバーを含み、
前記導入カバーは、前記筐体に対して脱着可能に構成されている請求項１に記載の燃料電池ユニット。 It has a housing that houses at least a part of the fuel filling system.
The introduction section includes an introduction cover.
The fuel cell unit according to claim 1, wherein the introduction cover is configured to be removable from the housing. 前記筐体は係合部を有し、前記導入カバーはブラケットを有し、前記ブラケットは切欠部を有し、
前記切欠部は前記係合部に係合可能に形成されている請求項２に記載の燃料電池ユニット。 The housing has an engaging portion, the introduction cover has a bracket, and the bracket has a notch.
The fuel cell unit according to claim 2, wherein the cutout portion is formed so as to be engageable with the engaging portion. 前記検出対象部材と、前記水素センサとは、鉛直方向に配置されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料電池ユニット。 The fuel cell unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection target member and the hydrogen sensor are arranged in the vertical direction. 前記導入部の下方は開放されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料電池ユニット。 The fuel cell unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the lower part of the introduction portion is open. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料電池ユニットを搭載し、
前記検出対象部材と前記水素センサとは、後退方向に傾斜して配置されている燃料電池車両。 The fuel cell unit according to any one of claims 1 to 5 is mounted on the fuel cell unit.
A fuel cell vehicle in which the detection target member and the hydrogen sensor are arranged so as to be inclined in the backward direction.
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