JP2021176121A - 水素漏れ検知機構 - Google Patents
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Abstract
Description
この形態の水素漏れ検知機構によれば、外殻部内において、多孔質シートよりも下方の領域に、水素流通部が配置されると共に、多孔質シートよりも上方の領域に、水素センサが配置される。そのため、水素流通部で欠陥が生じて、水素流通部内の水素が欠陥箇所から噴出したときに、噴出した水素を多孔質シートに通過させることによって、水素センサにより検出可能な水素濃度となっている領域の範囲を広げることができる。その結果、水素センサによる水素漏れの検知を早めることができる。
(2)上記形態の水素漏れ検知機構において、前記外殻部内を鉛直方向に見たときに、前記水素流通部に含まれる水素の流路の接続部と、前記水素センサとが、前記多孔質シートと重なるように配置されていることとしてもよい。この形態の水素漏れ検知機構によれば、水素流通部に含まれる水素の流路の接続部で欠陥が生じて水素漏れが起こるときに、水素センサによる水素漏れの検知を早めることができる。
(3)上記形態の水素漏れ検知機構において、前記外殻部内を鉛直方向に見たときに、前記多孔質シートと重なるように配置されている前記接続部が、複数存在することとしてもよい。この形態の水素漏れ検知機構によれば、複数の接続部のいずれかで欠陥が生じて水素漏れが起こるときに、水素センサの数を抑えつつ、水素センサによる水素漏れの検知を早めることができる。
(4)上記形態の水素漏れ検知機構は、さらに、前記水素配管部に接続されて内部に水素が流れ、前記装置とは異なる他の装置を備え、前記接続部は、前記複数の水素配管のうちの隣り合う水素配管同士の接続部と、前記水素配管と前記装置との接続部と、前記水素配管と前記他の装置との接続部と、のうちのいずれか1つを含むこととしてもよい。この形態の水素漏れ検知機構によれば、水素漏れが生じる可能性が比較的高い接続部で水素漏れが生じたときに、速やかに水素漏れを検知することができる。
(5)上記形態の水素漏れ検知機構において、前記多孔質シートは、開口率が20〜50%である構成としてもよい。この形態の水素漏れ検知機構によれば、水素を厚み方向に透過させる効率を確保しつつ、配管接続部から噴出する水素を多孔質シートの表面に沿って広げる機能を高めることができる。
(6)上記形態の水素漏れ検知機構は、燃料電池車両に搭載されており、前記外殻部は、前記燃料電池車両のフロントコンパートメントであり、前記水素センサは、前記フロントコンパートメントの内壁面であって、前記フロントコンパートメントを開閉するフロントフードとは異なる部位に固定されていることとしてもよい。この形態の水素漏れ検知機構によれば、フロントフードとは異なる位置に水素センサを固定することにより、配線の引き回し等に制限されることなく、水素センサの配置の自由度を高めることができると共に、水素センサをこのような配置にしても、上方に移動中の水素を検出可能となることで、水素センサによる水素漏れの検知を早める効果を高めることができる。
本開示は、水素漏れ検知機構以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、水素漏れ検知機構と共に用いられる燃料電池システム、水素漏れ検知機構を搭載した燃料電池車両、水素漏れ検知機構と燃料電池システムとを備える定置型電源、あるいは、水素漏れ検知方法等の形態で実現することができる。
図1は、本開示の第1実施形態としての水素漏れ検知機構12を備える燃料電池車両10の概略構成を表わす説明図である。なお、図1、および後述する図4には、相互に直交するXYZ軸が示されている。+X方向は、燃料電池車両10の「左側」であり、−X方向は、燃料電池車両10の「右側」である。+Y方向は、燃料電池車両10の「上側」であり、−Y方向は「下側」である。Y方向は「鉛直方向」でもある。+Z方向は、燃料電池車両10の進行方向の前方を示し、−Z方向は、燃料電池車両10の進行方向の後方を示す。X方向およびZ方向は、「水平方向」でもある。
図11は、本開示の第2実施形態の多孔質シート152を表わす平面図である。第2実施形態の多孔質シート152は、第1実施形態の多孔質シート52と同様にして用いられる。図11に示すように、多孔質シート152は、多孔体により形成されている。多孔質シート152を構成する多孔体は、例えば、3次元網目構造を骨格として有する多孔質体や、発泡体とすることができる。多孔質シート152は、第1実施形態の多孔質シート52と同様の金属材料や樹脂材料により形成することができる。
図12は、本開示の第3実施形態の多孔質シート252を表わす平面図である。第3実施形態の多孔質シート252は、第1実施形態の多孔質シート52と同様にして用いられる。図12に示すように、多孔質シート252は、パンチングメタルにより形成されている。多孔質シート252は、第1実施形態の多孔質シート52と同様の金属材料により形成することができる。
(D1)上記各実施形態では、多孔質シートは、水素センサ50および複数の配管接続部から離間して配置されているが、異なる構成としてもよい。例えば、水素センサ50の一部、例えば水素センサ50の先端部が、多孔質シートに接していてもよい。あるいは、複数の配管接続部のうちの一部が、多孔質シートに接していてもよい。ただし、配管接続部に生じた欠陥から噴出した水素が多孔質シートに当たって水平方向に広がる効果を大きくするためには、複数の配管接続部のすべてが、多孔質シートから離間することが望ましい。
Claims (6)
- 燃料電池システムの水素漏れを検知する水素漏れ検知機構であって、
前記燃料電池システムの少なくとも一部であって、燃料電池と、前記燃料電池に供給する水素を貯蔵する水素タンクと、のうちの少なくとも一方の装置と、該装置に接続された水素配管を備える水素配管部と、を含む水素流通部を、収納する外殻部と、
前記外殻部内に配置された水素センサと、
前記外殻部内の空間の少なくとも一部を区画するように配置されて、水素を厚み方向に透過させる多孔質シートと、
を備え、
前記外殻部内において、前記多孔質シートよりも下方の領域に、前記水素流通部が配置されると共に、前記多孔質シートよりも上方の領域に、前記水素センサが配置されている
水素漏れ検知機構。 - 請求項1に記載の水素漏れ検知機構であって、
前記外殻部内を鉛直方向に見たときに、前記水素流通部に含まれる水素の流路の接続部と、前記水素センサとが、前記多孔質シートと重なるように配置されている
水素漏れ検知機構。 - 請求項2に記載の水素漏れ検知機構であって、
前記外殻部内を鉛直方向に見たときに、前記多孔質シートと重なるように配置されている前記接続部が、複数存在する
水素漏れ検知機構。 - 請求項2または請求項3に記載の水素漏れ検知機構であって、さらに、
前記水素配管部に接続されて内部に水素が流れ、前記装置とは異なる他の装置を備え、
前記接続部は、
前記複数の水素配管のうちの隣り合う水素配管同士の接続部と、
前記水素配管と前記装置との接続部と、
前記水素配管と前記他の装置との接続部と、
のうちのいずれか1つを含む
水素漏れ検知機構。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の水素漏れ検知機構であって、
前記多孔質シートは、開口率が20〜50%である
水素漏れ検知機構。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の水素漏れ検知機構であって、
前記水素漏れ検知機構は、燃料電池車両に搭載されており、
前記外殻部は、前記燃料電池車両のフロントコンパートメントであり、
前記水素センサは、前記フロントコンパートメントの内壁面であって、前記フロントコンパートメントを開閉するフロントフードとは異なる部位に固定されている
水素漏れ検知機構。
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