JP5920240B2 - Fuel cell piping, fuel gas discharging method and connecting pipe - Google Patents
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Description
本発明は、燃料ガスの排出に関する。 The present invention relates to the discharge of fuel gas.
燃料電池の発電に用いられる燃料ガスは、大気に放出される場合がある。車両用の燃料電池において燃料ガスを放出する場合、空気用の排気管から排出することによって、ガス濃度を希釈しつつ、車両後端付近から後方に向けて放出する手法が知られている(例えば特許文献1)。 The fuel gas used for power generation of the fuel cell may be released to the atmosphere. When a fuel gas is discharged in a vehicle fuel cell, a method is known in which the gas concentration is diluted from the vicinity of the rear end of the vehicle toward the rear while being diluted from the exhaust pipe for air (for example, Patent Document 1).
上記従来技術が有する課題は、高圧の燃料ガスを排出する場合、高濃度の燃料ガスが車両後方(車両の後端よりも後ろ)に放出される可能性があることである。高圧の燃料ガスを排出する場合、燃料ガスが排気管によって車両後端付近まで導かれ、その後、車両後方に向けて大気に放出される。このため、排気管内の空気が十分にない場合、高濃度の燃料ガスが車両後方に放出される可能性がある。 The problem of the prior art is that when high-pressure fuel gas is discharged, high-concentration fuel gas may be released to the rear of the vehicle (behind the rear end of the vehicle). When discharging the high-pressure fuel gas, the fuel gas is guided to the vicinity of the rear end of the vehicle by the exhaust pipe, and then released to the atmosphere toward the rear of the vehicle. For this reason, when there is not enough air in the exhaust pipe, high-concentration fuel gas may be released to the rear of the vehicle.
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためのものであり、以下の形態として実現できる。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
(1)本発明の一形態によれば、車両に搭載される燃料電池用の配管が提供される。この配管は、燃料電池に燃料ガスを供給するための燃料ガス供給管と;前記燃料ガス供給管内の圧力であるガス圧が第1基準値以上に達した場合は、前記燃料ガス供給管内のガスを車両の後端付近に設置された排出口から排出し、前記ガス圧が前記第1基準値よりも大きい第2基準値以上に達した場合は、車両の床下かつ前記排出口よりも車両前方において前記燃料ガス供給管内のガスを排出する排出部とを備える。この形態によれば、高圧の燃料ガスを排出する場合、高濃度の燃料ガスが車両後方に放出される可能性を低減できる。燃料ガスの圧力が高圧(第2基準値以上)に達した場合は、車両の床下かつ排出口よりも車両前方において燃料ガスを排出するからである。このように排出すると、燃料ガスが車両後端付近に到達するまでの間に車外の空気と十分に混ざる。この結果、上記効果を得ることができる。 (1) According to one aspect of the present invention, a fuel cell pipe mounted on a vehicle is provided. The pipe includes a fuel gas supply pipe for supplying fuel gas to the fuel cell; and a gas pressure in the fuel gas supply pipe when the gas pressure, which is a pressure in the fuel gas supply pipe, reaches or exceeds a first reference value. Is discharged from an outlet installed near the rear end of the vehicle, and the gas pressure reaches a second reference value greater than the first reference value, the vehicle is below the floor of the vehicle and forward of the vehicle than the exhaust port. And a discharge part for discharging the gas in the fuel gas supply pipe. According to this aspect, when discharging high-pressure fuel gas, it is possible to reduce the possibility that high-concentration fuel gas is released to the rear of the vehicle. This is because when the pressure of the fuel gas reaches a high pressure (second reference value or higher), the fuel gas is discharged below the floor of the vehicle and ahead of the vehicle from the discharge port. When discharged in this way, the fuel gas is sufficiently mixed with the air outside the vehicle before reaching the vicinity of the rear end of the vehicle. As a result, the above effect can be obtained.
(2)上記形態において、前記排出部は;前記燃料ガス供給管に設けられた安全弁と;前記排出口を備え、燃料ガス以外の流体を排出する排気管と;前記排気管に対して排気管接続部位において接続されると共に、前記安全弁に接続されることによって、前記安全弁と前記排気管とを繋ぐ接続流路を形成する接続管とを備え;前記ガス圧が前記第1基準値以上に達した場合は、前記安全弁が作動することによって、前記接続管と前記排気管とを通じて燃料ガスを排出し;前記ガス圧が前記第2基準値以上に達した場合は、前記接続流路が前記ガス圧によって損なわれることによって、前記排気管を経由せずに燃料ガスを排出する。この形態によれば、接続管を追加するという簡易な手法によって、先の形態を実現できる。 (2) In the above embodiment, the discharge part is; a safety valve provided in the fuel gas supply pipe; an exhaust pipe that includes the discharge port and discharges fluid other than fuel gas; and an exhaust pipe with respect to the exhaust pipe A connection pipe that is connected at a connection site and that forms a connection flow path connecting the safety valve and the exhaust pipe by being connected to the safety valve; and the gas pressure reaches the first reference value or more. In this case, when the safety valve is activated, the fuel gas is discharged through the connection pipe and the exhaust pipe; and when the gas pressure reaches the second reference value or more, the connection flow path becomes the gas By being damaged by pressure, the fuel gas is discharged without going through the exhaust pipe. According to this form, the previous form can be realized by a simple method of adding a connecting pipe.
(3)上記形態において、前記ガス圧が前記第2基準値以上に達した場合、前記接続管と前記安全弁との接続が外れる。この形態によれば、設計が簡単になる。接続管と安全弁との接続部位は、接続管内においてガス圧が高い部位である。ガス圧が高い部位で接続が外れるようにすれば、他の部位で接続が外れるようにする等の手法に比べ、設計が簡単になる。 (3) In the above embodiment, when the gas pressure reaches the second reference value or higher, the connection pipe and the safety valve are disconnected. This form simplifies the design. The connection part between the connection pipe and the safety valve is a part having a high gas pressure in the connection pipe. If the connection is disconnected at the part where the gas pressure is high, the design becomes simpler than the method of disconnecting at the other part.
(4)上記形態において、締め付け力を前記接続管に作用させることによって、前記接続管を前記安全弁に固定する締め付け部材を備え;前記締め付け部材による固定は、前記ガス圧が前記第2基準値以上に達した場合、前記接続管を介して受ける力によって解除される。この形態によれば、第2基準値以上のガス圧による力によって接続が損なわれることが、簡易な手法によって実現できる。 (4) In the above embodiment, a clamping member is provided for fixing the connection pipe to the safety valve by applying a clamping force to the connection pipe; the gas pressure is equal to or higher than the second reference value. Is reached by the force received through the connecting pipe. According to this aspect, it is possible to realize that the connection is damaged by the force of the gas pressure equal to or higher than the second reference value by a simple method.
(5)上記形態において、前記安全弁は、前記排気管接続部位よりも上方に配置される。この形態によれば、排気管から接続管を経て、安全弁に水滴等が到達することを抑制できるので、安全弁の氷結に伴う作動不良を抑制できる。 (5) In the above aspect, the safety valve is disposed above the exhaust pipe connection portion. According to this aspect, since it is possible to suppress water droplets or the like from reaching the safety valve through the connection pipe from the exhaust pipe, it is possible to suppress malfunction caused by freezing of the safety valve.
(6)上記形態において、前記安全弁は、開口部が下を向いている。この形態によれば、接続管が外れた場合に、燃料ガス供給管内のガスが下に向けて排出されるので、より安全性が高まる。 (6) In the above embodiment, the safety valve has an opening facing downward. According to this aspect, when the connection pipe is disconnected, the gas in the fuel gas supply pipe is discharged downward, so that safety is further improved.
(7)上記形態において、前記安全弁は、前記排気管接続部位よりも左右方向について中央寄りに配置される。この形態によれば、安全弁から排出されたガスが車両の外側に勢いよく拡散することを抑制できる。安全弁から下向きに排出されたガスと、車両の外側との間に排気管が配置されるからである。左右方向とは、車両の進行方向および鉛直方向と直交する方向である。 (7) In the above aspect, the safety valve is disposed closer to the center in the left-right direction than the exhaust pipe connection portion. According to this aspect, it is possible to suppress the gas exhausted from the safety valve from being vigorously diffused outside the vehicle. This is because the exhaust pipe is disposed between the gas discharged downward from the safety valve and the outside of the vehicle. The left-right direction is a direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle and the vertical direction.
(8)上記形態において、前記安全弁は、前記排気管接続部位よりも前記排気管の上流側に配置される。この形態によれば、接続管から排気管への水滴等の流出を促進するので、安全弁の氷結に伴う作動不良を抑制できる。 (8) In the above aspect, the safety valve is disposed upstream of the exhaust pipe connection site. According to this aspect, since the outflow of water droplets or the like from the connection pipe to the exhaust pipe is promoted, it is possible to suppress the malfunction caused by the freezing of the safety valve.
(9)上記形態において、前記接続管は、折れ曲がった流路を形成する。この形態によれば、排気管から接続管を経て、安全弁に水滴等が到達することを抑制できるので、安全弁の氷結に伴う作動不良を抑制できる。 (9) In the above aspect, the connection pipe forms a bent flow path. According to this aspect, it is possible to suppress water droplets or the like from reaching the safety valve via the connection pipe from the exhaust pipe, and therefore, it is possible to suppress malfunction due to icing of the safety valve.
(10)上記形態において、前記排気管接続部位は、前記排気管から前記燃料ガス以外の流体を排出する時に、開口している。この形態によれば、接続管が排気管のサイドブランチとして機能するので、排気管における脈動が抑制される。 (10) In the above aspect, the exhaust pipe connection portion is opened when fluid other than the fuel gas is discharged from the exhaust pipe. According to this aspect, since the connecting pipe functions as a side branch of the exhaust pipe, pulsation in the exhaust pipe is suppressed.
(11)上記形態において、前記排出口よりも車両前方かつ車両の床下において燃料ガスが排出されたことを検出する検出部を備える。この形態によれば、排出口よりも車両前方かつ車両の床下において燃料ガス供給管内のガスが排出された場合に、燃料ガスのタンクの主止弁を閉じる等の措置を取ることができるようになる。 (11) In the above aspect, a detection unit that detects that fuel gas is discharged in front of the vehicle and below the floor of the vehicle from the discharge port is provided. According to this aspect, when the gas in the fuel gas supply pipe is discharged in front of the vehicle and below the floor of the vehicle, it is possible to take measures such as closing the main stop valve of the fuel gas tank. Become.
本発明は、上記以外の種々の形態でも実現できる。例えば、車両に搭載される燃料電池システムから燃料ガスを排出する方法、上記燃料電池用配管の一部としての接続管、上記燃料電池用配管を備えた燃料電池システム等の形態で実現できる。 The present invention can be realized in various forms other than the above. For example, it can be realized in the form of a method of discharging fuel gas from a fuel cell system mounted on a vehicle, a connection pipe as a part of the fuel cell pipe, a fuel cell system including the fuel cell pipe, and the like.
図1は、燃料電池システム10の斜視図である。燃料電池システム10は、燃料電池自動車(以下「車両」という)に搭載されたものである。図1に示された座標軸は、車両の上下、左右、前後を基準にした方向を示す。本明細書では、方向の説明を全てこの座標軸に従って行う。
FIG. 1 is a perspective view of the
燃料電池システム10は、燃料電池100と、2つの水素タンク110と、第1水素供給用配管121と、第2水素供給用配管122と、第3水素供給用配管123と、レギュレータ130と、供給側マニホールド135と、水素充填用配管140と、充填側マニホールド150と、排気排水用配管160とを備える。
The
水素タンク110は、高圧(充填時においては例えば87.5MPa[abs])の水素ガスを貯蔵する。水素タンク110は、端部にバルブアッセンブリ111を備える。水素タンク110は、バルブアッセンブリ111を介して、第1水素供給用配管121と水素充填用配管140とに接続される。
The
第1水素供給用配管121は、水素タンク110と供給側マニホールド135とを繋ぐ流路を形成する。第2水素供給用配管122は、供給側マニホールド135とレギュレータ130とを繋ぐ流路を形成する。第3水素供給用配管123は、レギュレータ130と燃料電池100とを繋ぐ流路を形成する。
The first
水素タンク110に貯蔵された水素は、バルブアッセンブリ111によって減圧され、レギュレータ130によって更に減圧された後、燃料電池100に供給される。レギュレータ130は、車両のフロアパネル(図示しない)に固定されてもよいし、水素タンク110を固定するタンクバンド(図示しない)に固定されてもよい。
The hydrogen stored in the
水素充填用配管140は、水素タンク110及び充填側マニホールド150の間、並びに充填側マニホールド150及びレセプタクル(図示しない)の間に配設される。レセプタクルは、水素タンク110に水素を充填する際に、水素ステーション等に設置された水素供給装置から延びるノズルに接続される。水素ステーションの水素供給装置から供給される水素は、レセプタクルから充填側マニホールド150を介して各水素タンク110に充填される。
The
排気排水用配管160は、燃料電池100からの排ガスや、生成水等を含む排水を外部に排水するための配管である。排気排水用配管160は、一方の端部が燃料電池100に接続され、他方の端部が車両の後端付近において外部に開放される。この開放口は、所定角度、下を向いている。排気排水用配管160は、管路の途中に消音装置161を備える。
The
図1に示されるように、バルブアッセンブリ111が左を向くように水素タンク110が搭載されているため、第2水素供給用配管122と第3水素供給用配管123と排気排水用配管160とを含め、配管全体が車両の左側に寄せられて配置されている。
As shown in FIG. 1, since the
図1に示されるように、燃料電池システム10は、接続管200を備える。接続管200は、排気排水用配管160と、レギュレータ130の下に設置された安全弁300(図
3参照)とを接続する配管である。
As shown in FIG. 1, the
図2は、接続管200付近の斜視図である。排気排水用配管160は、レギュレータ130よりも左下に配置される。レギュレータ130よりも左ということは、車両のより外側ということになる。
FIG. 2 is a perspective view of the vicinity of the connecting
接続管200は、第1部位201と、第2部位202と、第3部位203と、第4部位204とに仮想的に分割される。第1部位201は、上端において安全弁300に接続され、上端から下向きに延びる部位である。第2部位202は、右端において第1部位201の下端に接続され、右端から左に延びる部位である。第3部位203は、前端において第2部位202の左端に接続され、前端から後ろに延びる部位である。第4部位は、上端において第3部位203の後端に接続され、上端から下に延び、下端において排気排水用配管160に接続される部位である。この形状は、円筒状に形成された熱可塑性エラストマ製のホースを型にはめこみ、加温および冷却を作用させることによって得ることができる。
The connecting
第4部位204と排気排水用配管160との接続部位は、弁などを備えず、常に開口している。一方、第1部位201とレギュレータ130との接続部位には、安全弁300が設けられる。
The connection part between the
図3は、第1部位201、クリップ210及び安全弁300の断面、並びにレギュレータ130を示す。安全弁300は、筐体310と、弁体320と、バネ330とを備える。
FIG. 3 shows the
筐体310は、レギュレータ130に対して固定されており、第2水素供給用配管122から外部への流路を形成する。この流路の開放口は、下を向いている。バネ330は、筐体310内部に設置され、第2水素供給用配管122内の圧力(以下「ガス圧」という)が第1基準値(例えば3MPa[abs])未満の場合は、レギュレータ130側に設けられた弁座に弁体320を押しつける。このように押しつけられた弁体320は、第2水素供給用配管122と第1部位201との流路を遮断する。より正確には、流路が遮断される条件は、ガス圧と、第1部位201内の圧力との差が第1基準値未満の場合である。但し、第1部位201内の圧力は、排気排水用配管160内の圧力と同程度であり、第1基準値に対して小さな値であるので、本実施形態においてはゼロと見なして説明する。
The
第1基準値は、通常時におけるガス圧の値と、減圧するのが好ましいガス圧の値との間に設定される。通常時におけるガス圧とは、燃料電池システム10の通常の運転時や、燃料電池システム10の休止開始直後におけるガス圧である。減圧するのが好ましいガス圧の値とは、レギュレータ130や、第3水素供給用配管123に設けられたインジェクタ(図示しない)等の作動を妨げ得る圧力値(例えば10MPa[abs])である。このようなガス圧が発生する原因としては、燃料電池システム10を長期間、休止させた場合に発生するリークが挙げられる。ここでのリークとは、水素タンク110内の水素が、バルブアッセンブリ111による封止をすり抜けて、第1水素供給用配管121へ漏れることを意味する。
The first reference value is set between a gas pressure value at normal times and a gas pressure value that is preferably reduced. The normal gas pressure is a gas pressure during normal operation of the
ガス圧が第1基準値以上に達した場合、バネ330が縮み、弁体320が下がって、流路が開く。流路が開くと、第2水素供給用配管122から第1部位201に水素が流入する。第1部位201に流入した水素は、接続管200を通過し、排気排水用配管160に流入する。排気排水用配管160に流入した水素は、排気排水用配管160内の空気によって希釈され、車両後端付近から大気に排出される。この排出は、排気排水用配管160の開放口がやや下を向いているので、その向きに沿って行われる。下向きに水素が排出されれば、後方の車両等にとってより安全である。
When the gas pressure reaches or exceeds the first reference value, the
このように安全弁300の開閉を制御することによって、通常時においては接続管200から排気排水用配管160に水素を流出させない一方、ガス圧が第1基準値に達した場合には、第2水素供給用配管122内の水素を大気に排出することによって、ガス圧が大きくなり過ぎないように制御できる。
By controlling the opening / closing of the
図3に示すように第1部位201は、クリップ210の締め付けによって、筐体310に対して固定される。この固定によって、第1部位と筐体310との間がシールされる。第1部位201内の圧力が第2基準値(例えば15MPa[abs])に達した場合、第1部位201と筐体310とのシールが破れるように、クリップ210の締め付け力や、第1部位201の径などが設定されている。シールが破れれば、クリップ210は第1部位から外れ、第1部位201は筐体310から外れる。
As shown in FIG. 3, the
図4は、接続管200が安全弁300から外れた様子(第1部位201が筐体310から外れた様子)を示す。接続管200が安全弁300から外れた場合、安全弁300が閉じるまで(ガス圧が第1基準値を下回るまで)、第2水素供給用配管122内の水素が安全弁300から大気に排出される。
FIG. 4 shows a state in which the connecting
第2基準値は、第1基準値と、故障を発生させ得るガス圧の値(例えば20〜70MPa[abs])との間に設定される。この故障とは、例えば、高圧の水素によって燃料電池スタック等の高価な部品が損傷することである。このような圧力は、バルブアッセンブリ111の故障や、水素タンク110が高温に曝されること等によって発生し得る。
The second reference value is set between the first reference value and a gas pressure value (for example, 20 to 70 MPa [abs]) that may cause a failure. This failure is, for example, damage of expensive parts such as a fuel cell stack due to high-pressure hydrogen. Such a pressure may be generated due to a failure of the
安全弁300からの排出は、安全弁300の開放口が下を向いているため、下向きに行われる。下向きに排出された水素は、排気排水用配管160が安全弁300に対して左(車両の外側)にオフセットしており、且つ安全弁300の真下には障害物が殆ど無いことによって、地面に吹き付けられる。排気排水用配管160が安全弁300よりも外側に配置されているため、地面に吹き付けられた水素が、車両の左に向かって勢いよく拡散することは抑制される。
The discharge from the
図4に示すように、レギュレータ130の付近に、水素センサ400が設置される。水素センサ400は、周辺の水素を検出する。この検出が行われた場合、接続管200が外れ、安全弁300から水素が排出されていると見なし、制御装置(図示しない)がバルブアッセンブリ111を閉弁する。この閉弁によって、水素タンク110内の水素が大気に排出される量を低減できる。
As shown in FIG. 4, a
本実施形態によれば、少なくとも以下の効果を得ることができる。ガス圧の値に応じて、より好ましい方法で水素を大気に排出できる。具体的には、これまで説明したように、ガス圧の値が第1基準値以上に達した場合は、排気排水用配管160を利用することによって、水素を希釈しつつ車両後端付近から車両後方に向けて排出し、ガス圧の値が第2基準値以上に達した場合は、車両の中央付近から下向きに水素を排出する。これによって、ガス圧の値が第2基準値以上に達した場合に、直線性を持った流れの高濃度水素が車両後方に排出されることを防止できる。
According to this embodiment, at least the following effects can be obtained. Depending on the value of the gas pressure, hydrogen can be discharged to the atmosphere in a more preferred manner. Specifically, as described above, when the gas pressure value exceeds the first reference value, the
ガス圧の値が第2基準値以上に達した場合は、本実施形態のように、その事態を検出してバルブアッセンブリ111を閉弁するのが好ましい。但し、従来のように車両後端付近から後方に向けて排出する場合、排出された水素が直ぐに拡散しやすいので、検出が遅れることがある。これに対して本実施形態においては、ガス圧の値が第2基準値以上に達した場合、床下に排出するので、後端付近から車両後方に向けて排出する場合に比べて、排出された水素の拡散が遅く、検出がより早くなる可能性が高い。
When the value of the gas pressure reaches the second reference value or more, it is preferable to detect the situation and close the
接続管200の形状は、氷結によって安全弁300の作動が妨げられる可能性を低減している。第4部位204が排気排水用配管160の上側に接続されているので、接続管200には排気排水用配管160内に存在する水(水滴、水蒸気)が進入しにくい。さらに、接続管200全体で3箇所の曲げがあり、且つ、第1部位201が第2部位202に対して上に延びるので、第4部位204に水が進入したとしても、安全弁300に到達する可能性は低い。
The shape of the connecting
加えて、接続管200全体が、安全弁300を基準にして後方(排気排水用配管160の下流側)かつ下方に延びるので、水が接続管200に進入したとしても排気排水用配管160に流出しやすい。元々、水素用の配管(第2水素供給用配管122等)は、地面に存在する障害物(車両の走行によって跳ね上げられる石など)との干渉をできるだけ回避するために、本実施形態のように排気排水用配管160よりも上方に配置されるのが好ましい。接続管200の形状は、この配置に適合し且つ上記効果を奏する合理的なものであるといえる。
In addition, since the
接続管200は、排気排水用配管160内の脈動を抑制する。排気排水用配管160との接続部位において常に開口しているので、接続管200が排気排水用配管160のサイドブランチとして機能するからである。
The connecting
以上のような効果は、主に接続管200とクリップ210とによって発揮されるものである。本実施形態は、このような種々の効果を発揮する部品を小型、軽量、安価に作成できる点において優れている。
The above effects are mainly exhibited by the connecting
本発明は、本明細書の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、先述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、先述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことができる。その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除できる。例えば、以下のものが挙げられる。 The present invention is not limited to the embodiments, examples, and modifications of the present specification, and can be implemented with various configurations without departing from the spirit of the present invention. For example, the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in the embodiments described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the effects described above, replacement or combination can be performed as appropriate. If the technical feature is not described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate. For example, the following are mentioned.
ガス圧が第1基準値以上に達した場合に水素を希釈しつつ排出する際に、排気排水用配管を用いず、別途、設けた専用の配管を用いてもよい。専用の配管には、例えば、窒素等の不活性ガスを流すことによって、水素を希釈するようにしてもよい。
ガス圧が第2基準値以上に達した場合に、接続管が安全弁との接続部位で外れるための構造は、どのようなものであってもよい。例えば、接着剤で固定してもよい。
接続管は、ガス圧が第2基準値以上に達した場合に、安全弁との接続部位で外れなくてもよい。例えば、排気排水用配管との接続部位で外れてもよいし、或いは、接続管の第2部位などにおいて破損してもよい。
接続管の形状は、種々考えられる。例えば、第2部位と第3部位との代わりに、第1部位と第4部位とを直線的に結ぶ部位を設けてもよい。
接続管の材料や製造方法は、どのようなものでもよい。例えば、金属製でもよい。
安全弁の設置部位は、レギュレータ以外の部位、例えば、第2水素供給用配管に設けてもよい。
安全弁の構造は、他のものであってもよい。
When the gas pressure reaches the first reference value or higher and hydrogen is discharged while being diluted, a dedicated pipe provided separately may be used instead of the exhaust drainage pipe. For example, hydrogen may be diluted by flowing an inert gas such as nitrogen through the dedicated pipe.
When the gas pressure reaches or exceeds the second reference value, any structure may be used for removing the connecting pipe at the connecting portion with the safety valve. For example, it may be fixed with an adhesive.
When the gas pressure reaches the second reference value or higher, the connecting pipe does not have to be disconnected at the connection site with the safety valve. For example, it may be disconnected at the connection site with the exhaust drainage pipe or may be damaged at the second site of the connection tube.
Various shapes of the connecting pipe are conceivable. For example, instead of the second part and the third part, a part that linearly connects the first part and the fourth part may be provided.
Any material and manufacturing method may be used for the connecting pipe. For example, it may be made of metal.
The installation site of the safety valve may be provided in a site other than the regulator, for example, the second hydrogen supply pipe.
The structure of the safety valve may be other.
10…燃料電池システム
100…燃料電池
110…水素タンク
111…バルブアッセンブリ
121…第1水素供給用配管
122…第2水素供給用配管
123…第3水素供給用配管
130…レギュレータ
135…供給側マニホールド
140…水素充填用配管
150…充填側マニホールド
160…排気排水用配管
161…消音装置
200…接続管
201…第1部位
202…第2部位
203…第3部位
204…第4部位
210…クリップ
300…安全弁
310…筐体
320…弁体
330…バネ
400…水素センサ
DESCRIPTION OF
Claims (13)
燃料電池に燃料ガスを供給するための燃料ガス供給管と、
前記燃料ガス供給管内の圧力であるガス圧が第1基準値以上に達した場合は、前記燃料ガス供給管内のガスを車両の後端付近に設置された排出口から排出し、前記ガス圧が前記第1基準値よりも大きい第2基準値以上に達した場合は、車両の床下かつ前記排出口よりも車両前方において前記燃料ガス供給管内のガスを排出する排出部と
を備える燃料電池用配管。 Piping for a fuel cell mounted on a vehicle,
A fuel gas supply pipe for supplying fuel gas to the fuel cell;
When the gas pressure, which is the pressure in the fuel gas supply pipe, reaches or exceeds a first reference value, the gas in the fuel gas supply pipe is discharged from an outlet installed near the rear end of the vehicle, and the gas pressure is A fuel cell pipe comprising: a discharge portion that discharges the gas in the fuel gas supply pipe below the floor of the vehicle and in front of the exhaust port when the second reference value greater than the first reference value is reached .
前記排出部は、
前記燃料ガス供給管に設けられた安全弁と、
前記排出口を備え、燃料ガス以外の流体を排出する排気管と、
前記排気管に対して排気管接続部位において接続されると共に、前記安全弁に接続されることによって、前記安全弁と前記排気管とを繋ぐ接続流路を形成する接続管とを備え、
前記ガス圧が前記第1基準値以上に達した場合は、前記安全弁が作動することによって、前記接続管と前記排気管とを通じて燃料ガスを排出し、
前記ガス圧が前記第2基準値以上に達した場合は、前記接続流路が前記ガス圧によって損なわれることによって、前記排気管を経由せずに燃料ガスを排出する
燃料電池用配管。 The fuel cell piping according to claim 1,
The discharge part is
A safety valve provided in the fuel gas supply pipe;
An exhaust pipe that includes the exhaust port and discharges fluid other than fuel gas;
A connection pipe that is connected to the exhaust pipe at an exhaust pipe connection site and that is connected to the safety valve to form a connection flow path that connects the safety valve and the exhaust pipe,
When the gas pressure reaches the first reference value or more, the safety valve is operated to discharge fuel gas through the connection pipe and the exhaust pipe,
When the gas pressure reaches or exceeds the second reference value, the connection flow path is damaged by the gas pressure, and thereby the fuel gas is discharged without passing through the exhaust pipe.
請求項2に記載の燃料電池用配管。 The fuel cell piping according to claim 2, wherein when the gas pressure reaches the second reference value or more, the connection pipe and the safety valve are disconnected.
締め付け力を前記接続管に作用させることによって、前記接続管を前記安全弁に固定する締め付け部材を備え、
前記締め付け部材による固定は、前記ガス圧が前記第2基準値以上に達した場合、前記接続管を介して受ける力によって解除される
燃料電池用配管。 The fuel cell piping according to claim 3,
A clamping member for fixing the connection pipe to the safety valve by applying a tightening force to the connection pipe;
The fixing by the tightening member is released by the force received through the connection pipe when the gas pressure reaches the second reference value or more.
請求項2から請求項4の何れか1項に記載の燃料電池用配管。 The fuel cell pipe according to any one of claims 2 to 4, wherein the safety valve is disposed above the exhaust pipe connection portion.
請求項5に記載の燃料電池用配管。 The fuel cell pipe according to claim 5, wherein the safety valve has an opening facing downward.
請求項6に記載の燃料電池用配管。 The fuel cell pipe according to claim 6, wherein the safety valve is disposed closer to the center in the left-right direction than the exhaust pipe connection portion.
請求項2から請求項7の何れか1項に記載の燃料電池用配管。 The fuel cell pipe according to any one of claims 2 to 7, wherein the safety valve is disposed on an upstream side of the exhaust pipe with respect to the exhaust pipe connection portion.
請求項2から請求項8の何れか1項に記載の燃料電池用配管。 The fuel cell pipe according to any one of claims 2 to 8, wherein the connection pipe forms a bent flow path.
請求項2から請求項9の何れか1項に記載の燃料電池用配管。 The fuel cell piping according to any one of claims 2 to 9, wherein the exhaust pipe connection portion is opened when fluid other than the fuel gas is discharged from the exhaust pipe.
を備える請求項1から請求項10の何れか1項に記載の燃料電池用配管。 11. The fuel cell pipe according to claim 1, further comprising: a detection unit configured to detect that fuel gas is discharged in front of the vehicle and below the floor of the vehicle from the discharge port.
燃料ガスの圧力が第1基準値以上に達した場合は、車両の後端付近に設置された排出口から燃料ガスを排出し、燃料ガスの圧力が前記第1基準値よりも大きい第2基準値以上に達した場合は、車両の床下かつ前記排出口よりも車両前方において燃料ガスを排出する
燃料ガスの排出方法。 A method of discharging fuel gas from a fuel cell system mounted on a vehicle,
When the pressure of the fuel gas reaches the first reference value or more, the fuel gas is discharged from an exhaust port installed near the rear end of the vehicle, and the second reference is larger than the first reference value. A fuel gas discharging method for discharging the fuel gas below the floor of the vehicle and in front of the vehicle from the discharge port when the value is reached.
前記燃料ガス供給管内のガスの圧力が、前記安全弁の作動圧力である第1基準値よりも大きい第2基準値に達した場合、前記安全弁および前記排気管の少なくとも一方との接続が外れる接続管。 A connecting pipe that connects a safety valve provided in a fuel gas supply pipe for supplying fuel gas to a fuel cell mounted on a vehicle and an exhaust pipe for discharging a fluid other than fuel gas from behind the safety valve. Because
A connection pipe that disconnects at least one of the safety valve and the exhaust pipe when the pressure of the gas in the fuel gas supply pipe reaches a second reference value that is larger than a first reference value that is an operating pressure of the safety valve. .
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