JP2022074385A - Motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書が開示する技術は、空気よりも軽いガスが充填されているガスタンクを搭載した自動車に関する。 The technique disclosed herein relates to an automobile equipped with a gas tank filled with a gas lighter than air.
燃料電池車は、水素ガスが充填されているガスタンクを搭載する。水素エンジン(水素を燃料として用いる内燃機関)を搭載している自動車も、水素ガスが充填されているガスタンクを搭載する。特許文献1に開示されている自動車では、フロアパネルの下にガスタンクが配置されている。特許文献2、3に開示されている自動車では、車体の後部にガスタンクが配置されている。
Fuel cell vehicles are equipped with a gas tank filled with hydrogen gas. Automobiles equipped with a hydrogen engine (internal combustion engine that uses hydrogen as fuel) also have a gas tank filled with hydrogen gas. In the automobile disclosed in Patent Document 1, a gas tank is arranged under the floor panel. In the automobiles disclosed in
タンクからガスが漏れたときにガスを車外へ排出するため、特許文献2、3の自動車では、車体に換気口が設けられている。換気口は、ガスタンクを収容するタンク収容空間と車外を連通する。特許文献2の自動車は、空気よりも軽い水素ガスが充填されるガスタンクを搭載しており、ガスタンクの下方と上方に換気口が設けられている。特許文献3に記載された自動車は、空気よりも重い液化石油ガスが充填されるガスタンクを搭載しており、ガスタンクの下方に換気口が設けられている。
In order to discharge the gas to the outside of the vehicle when the gas leaks from the tank, the automobiles of
本明細書が開示する技術は、空気よりも軽いガスが充填されているガスタンクを搭載した自動車に関し、少ない部品点数で換気効率の高いタンク収容空間を実現する技術を提供する。 The technique disclosed herein provides a technique for realizing a highly ventilated tank accommodation space with a small number of parts for an automobile equipped with a gas tank filled with a gas lighter than air.
本明細書が開示する自動車は、車体の内部空間を仕切る隔壁、空気よりも軽いガスが充填されているガスタンク、車体の外とタンク収容空間を連通する取入口及び排出口を備える。隔壁は、乗員室とタンク収容空間を仕切る。ガスタンクは、タンク収容空間に配置されている。取入口は、車体の側面または底面に設けられている。排出口は、取入口よりも高い位置で車体に設けられている。 The automobile disclosed in the present specification includes a partition wall that partitions the internal space of the vehicle body, a gas tank filled with a gas lighter than air, and an inlet and an outlet that communicate the outside of the vehicle body and the tank accommodation space. The bulkhead separates the passenger compartment from the tank storage space. The gas tank is arranged in the tank accommodation space. The intake is provided on the side or bottom of the vehicle body. The outlet is provided on the vehicle body at a position higher than the intake.
車外の空気は、取入口を通じてタンク収容空間に入り、排出口を通じてタンク収容空間から車外へ出る。万が一、ガスタンクからガスが漏れても、漏洩ガスは排出口から車外へ排出される。排出口は取入口よりも高い位置に設けられており、タンク収容空間内で下方から上方に向かう空気の流れが生じる。空気よりも軽い漏洩ガスは空気の流れに乗って効率よく排出される。また、乗員室とタンク収容空間に隔壁を設けるとともに取入口と排出口を設けることで、少ない部品点数で換気効率の高いタンク収容空間を実現することができる。 The air outside the vehicle enters the tank storage space through the intake and exits the vehicle from the tank storage space through the discharge port. In the unlikely event that gas leaks from the gas tank, the leaked gas will be discharged to the outside of the vehicle through the discharge port. The discharge port is provided at a position higher than the intake port, and an air flow from the lower side to the upper side is generated in the tank accommodation space. Leaked gas, which is lighter than air, is efficiently discharged by the flow of air. Further, by providing a partition wall in the passenger room and the tank accommodating space and also providing an intake port and an outlet, it is possible to realize a tank accommodating space having high ventilation efficiency with a small number of parts.
タンク収容空間は乗員室の後に位置しており、取入口は、クォーターガラスに設けられているとよい。クォーターガラスの外側は空気流の乱れが少ないので、外気が円滑にタンク収容空間に導かれる。 The tank storage space is located behind the passenger compartment, and the intake should be provided in the quarter glass. Since there is little turbulence in the air flow on the outside of the quarter glass, the outside air is smoothly guided to the tank storage space.
取入口がクォーターガラスに設けられているとともに、車体の底面に別の取入口が設けられていてもよい。複数の取入口を設けることで、タンク収容空間が素早く換気される。 The intake may be provided on the quarter glass, and another intake may be provided on the bottom surface of the vehicle body. By providing multiple intakes, the tank accommodation space is quickly ventilated.
排出口は、車体の屋根に設けられているとよい。空気よりも軽いガスが排出され易くなる。 The outlet may be provided on the roof of the vehicle body. Gas that is lighter than air is more likely to be discharged.
取入口に、車外側の縁が車内側の縁よりも前に位置する取入羽板が備えられていてもよい。あるいは、排出口に、車外側の縁が車内側の縁よりも後に位置する排出羽板が設けられていてもよい。取入羽板、排出羽板を備えることで、一層、効率よく、タンク収容空間が換気される。羽板はルーバーと呼ばれることもある。ここで、「前」とは車体前側を意味し、「後」とは車体後側を意味する。 The intake may be provided with an intake wing plate in which the outer edge of the vehicle is located in front of the inner edge of the vehicle. Alternatively, the discharge port may be provided with a discharge blade whose outer edge of the vehicle is located behind the inner edge of the vehicle. By providing the intake wing plate and the discharge wing plate, the tank accommodation space can be ventilated more efficiently. The feather plate is sometimes called a louver. Here, "front" means the front side of the vehicle body, and "rear" means the rear side of the vehicle body.
タンク収容空間は乗員室とラゲッジスペースの間に位置しており、タンク収容空間とラゲッジスペースを仕切る後部隔壁をさらに備えていてもよい。ラゲッジスペースをタンク収容空間から分離できる。 The tank accommodation space is located between the passenger compartment and the luggage space, and may further include a rear bulkhead that separates the tank accommodation space from the luggage space. The luggage space can be separated from the tank storage space.
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 Details and further improvements to the techniques disclosed herein will be described in the "Modes for Carrying Out the Invention" section below.
(第1実施例)図面を参照して第1実施例の自動車2を説明する。図1に、自動車2の側面図を示し、図2に自動車2の平面図を示す。図1、2では、車両前部は省略した。以下の説明において、「前」と「後」は、それぞれ、車体前側、車体後側を意味する。
(First Example) The
自動車2は、燃料電池と走行用の電気モータとガスタンク14を搭載している燃料電池車である。燃料電池と電気モータ、および、燃料電池が発電した直流電力を交流電力に変換するインバータの図示は省略した。ガスタンク14には、空気よりも軽い水素が充填されている。自動車2は、ガスタンク14に蓄えられている水素を燃料として発電し、その電力で走行用の電気モータを駆動する。燃料電池は例えば前席の下に配置され、インバータと走行用の電気モータはフロントコンパートメント(車室より前の空間)に配置される。インバータや燃料電池はセンタートンネルの下に設けられてもよい。
The
自動車2は、車室内に隔壁11を備えている。隔壁11は、車体10の屋根17とフロアパネル16とクォーターガラス15とサイドパネルのそれぞれの内面に接合されており、車内の空間を乗員室12とタンク収容空間13に仕切る。乗員室12は隔壁11の前方に位置し、タンク収容空間13は隔壁11の後方に位置する。タンク収容空間13に2本のガスタンク14が配置されている。隔壁11は、乗員室12とタンク収容空間13の間でガス(空気を含む)の流れを遮断する。それゆえ、仮にガスタンク14から水素ガスが漏洩しても、漏洩した水素ガス(漏洩ガス)が乗員室12に流れ込むことはない。ただし、漏洩ガスはタンク収容空間13から速やかに排出されることが望ましい。漏洩ガスがタンク収容空間13から速やかに排出されるように、自動車2の車体10には、第1取入口21、第2取入口22、排出口23が設けられている。
The
第1取入口21は、車体10の側面に設けられている。より詳しくは、第1取入口21は、車体10の側面のクォーターガラス15に設けられている。車幅方向の両側のクォーターガラス15のそれぞれに、第1取入口21が設けられている。第1取入口21は、車外とタンク収容空間13を連通しており、車外の空気をタンク収容空間13に取り込む。「クォーターガラス15」とは、ドア19の後方に位置しており、車体10に嵌め殺しになっている窓ガラスを意味する。
The
図3に、図1のIII-III線に沿った断面図を示す。図3は、第1取入口21の断面を示している。第1取入口21には、複数の取入羽板41が設けられている。取入羽板41は、車外側の縁41aが車内側の縁41bよりも前(車体前側)に位置する角度で第1取入口21に取り付けられている。取入羽板41がそのような角度で取り付けられているので、図3にて太い矢印線で示すように、自動車2が走行しているとき、車外の空気が車内(すなわちタンク収容空間13)に円滑に案内される。
FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. FIG. 3 shows a cross section of the
第2取入口22は、車体10の底面(すなわち、フロアパネル16)に設けられている。第2取入口22も、車外とタンク収容空間13を連通する。図示は省略するが、第2取入口22も、車内側の縁が車外側の縁よりも前に位置する取入羽板を備えており、走行中に車外の空気をタンク収容空間13に案内する。
The
排出口23は、車体10の上面(すなわち屋根17)に設けられている。排出口23も車外とタンク収容空間13を連通する。図4に、図2のIV-IV線に沿った断面図を示す。図4は、排出口23の断面を示している。排出口23には、複数の排出羽板43が設けられている。排出羽板43は、車外側の縁43aが車内側の縁43bよりも後(車体後側)に位置する角度で排出口23に取り付けられている。排出羽板43がそのような角度で取り付けられているので、図4に太い矢印線で示すように、自動車2が走行しているとき、車内(すなわちタンク収容空間13)の空気(ガス)が車外に案内される。特に、走行中は車外の空気が車に対して相対的に後方へ流れているため、排出口23の外側の圧力は内側の圧力よりも低くなる。負圧効果により、タンク収容空間13の空気(ガス)は排出口23を通じて車外へ排出される。
The
排出口23には、タンク収容空間13への雨滴の浸入を防ぐ庇44が設けられている。庇44は、排出口23の前側の縁に連結されている。図には現れていないが、庇44は、排出口23の車体側方の縁にも連結されている。庇44は、車体後側で、排出口23の上側の空間を外部の空間に開放している。庇44を備えることで、タンク収容空間13への雨滴の浸入を防ぎつつ、タンク収容空間13の中の空気(ガス)を車外へ排出することができる。図2では、庇44に隠れている排出口23が破線で描かれている。
The
第1取入口21と第2取入口22を通じて車外の空気は車内(タンク収容空間13)に流入する。車内(タンク収容空間13)の空気(ガス)は、排出口23を通じて車外へ排出される。排出口23は、第1取入口21と第2取入口22よりも高い位置に設けられている。それゆえ、タンク収容空間13の内部において空気(ガス)は、下から上へと流れる。また、排出口23は、第1取入口21と第2取入口22よりも、車体後方側に設けられている。タンク収容空間13の内部の空気(ガス)は、タンク収容空間13の前下側から後上側へと流れる。ガスタンク14には、空気よりも軽い水素ガスが充填されている。万が一、ガスタンク14から水素ガスが漏れたとしても、空気よりも軽い水素ガス(漏した水素ガス)は、排出口23を通じて速やかに車外へ排出される。特に、排出口23は、第1取入口21と第2取入口22よりも車体後方側に設けられているので、空気(ガス)は、隔壁11よりも前方の乗員室12から離れるように流れる。漏洩ガスは乗員室12から離れるように流れるので、漏洩ガスが乗員に与える影響を抑えることができる。
The air outside the vehicle flows into the vehicle (tank accommodation space 13) through the
タンク収容空間13は、もともと乗員室であった空間に隔壁11を設け、新たな乗員室12から独立した空間として得られた空間である。タンク収容空間13は、隔壁11と、第1取込口21/第2取入口22と、排出口23で作られている。自動車2は、少ない部品点数で換気効率の高いタンク収容空間13を実現している。別言すれば、本明細書が開示する技術によれば、換気効率の高いタンク収容空間を低コストで得ることができる。
The
第1取入口21はクォーターガラス15に設けられている。クォーターガラス15の表面(車外側の表面)は空気が円滑に流れている。それゆえ、車外の空気は第1取入口21を通じてタンク収容空間13に良く流れ込む。
The
(第2実施例)図5を参照して第2実施例の自動車102を説明する。図5は、自動車102の側面図である。自動車102も、燃料電池車であり、水素ガスが充填されているガスタンク114を搭載している。自動車102は、セダンタイプであり、車体100の後方にラゲッジスペース119を備えている。車体100の内部空間は、隔壁111と後部隔壁118によって仕切られている。隔壁111は、乗員室112とタンク収容空間113を仕切る。後部隔壁118は、タンク収容空間113とラゲッジスペース119を仕切る。タンク収容空間113は、乗員室112とラゲッジスペース119の間に位置する。ガスタンク114は、タンク収容空間113に配置されている。
(Second Example) The
隔壁111は、乗員室112とタンク収容空間113の間で空気(ガス)の流れを遮断する。後部隔壁118は、タンク収容空間113とラゲッジスペース119の間で空気(ガス)の流れを遮断する。仮にガスタンク114から水素ガスが漏洩しても、漏洩した水素ガス(漏洩ガス)が乗員室112やラゲッジスペース119に流れ込むことはない。
The
車体110のサイドリアウインドウ115には、取入口121が設けられており、屋根117には、排出口123が設けられている。第1実施例の自動車2の排出口23と同様に、排出口123は、庇144で覆われている。
The side
取入口121と排出口123はタンク収容空間113と車外を連通しており、車外の空気は、取入口121を通じてタンク収容空間113に流入する。タンク収容空間113の中の空気(ガス)は、排出口123から排出される。
The
排出口123は、取入口121よりも高い位置に配置されている。第2実施例の自動車102でも、ガスタンク114から漏れた水素ガスは、速やかにタンク収容空間113から車外へ排出される。自動車102の底面(すなわちフロアパネル116)にも、車外とタンク収容空間113を連通する別の取入口が設けられていてもよい。
The discharge port 123 is arranged at a position higher than the
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。本明細書が開示する技術は水素エンジン(水素ガスを燃料とする内燃機関)と、水素ガスを蓄えているガスタンクを搭載する自動車に適用されてもよい。 The points to be noted regarding the techniques described in the examples will be described. The techniques disclosed herein may be applied to vehicles equipped with hydrogen engines (internal combustion engines fueled by hydrogen gas) and gas tanks storing hydrogen gas.
取入口は、車体の側面と底面の少なくとも一方に設けられていればよい。 The intake may be provided on at least one of the side surface and the bottom surface of the vehicle body.
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples exemplified above. The technical elements described herein or in the drawings exhibit their technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques exemplified in the present specification or the drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and achieving one of the purposes itself has technical usefulness.
2、102:自動車
10、110:車体
11、111:隔壁
12、112:乗員室
13、113:タンク収容空間
14、114:ガスタンク
15:クォーターガラス
16、116:フロアパネル
17、117:屋根
19:ドア
21:第1取入口
22:第2取入口
23、123:排出口
41:取入羽板
43:排出羽板
44、144:庇
115:サイドリアウインドウ
118:後部隔壁
119:ラゲッジスペース
121:取入口
2, 102:
Claims (7)
空気よりも軽いガスが充填されているガスタンクであって前記タンク収容空間に配置されているガスタンクと、
前記車体の側面または底面に設けられており、前記車体の外と前記タンク収容空間を連通する取入口と、
前記取入口よりも高い位置で前記車体に設けられており、前記車体の外と前記タンク収容空間を連通する排出口と、
を備えている自動車。 A partition wall that separates the internal space of the vehicle body from the passenger compartment and the tank storage space,
A gas tank filled with gas lighter than air and arranged in the tank accommodation space, and a gas tank.
An intake that is provided on the side surface or the bottom surface of the vehicle body and communicates the outside of the vehicle body with the tank accommodation space.
A discharge port provided on the vehicle body at a position higher than the intake port and communicating the outside of the vehicle body with the tank accommodating space.
A car equipped with.
前記タンク収容空間と前記ラゲッジスペースを仕切る後部隔壁をさらに備えている、請求項1から6のいずれか1項に記載の自動車。 The tank accommodation space is located between the passenger compartment and the luggage space.
The vehicle according to any one of claims 1 to 6, further comprising a rear partition wall separating the tank storage space and the luggage space.
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