JP6561856B2 - Hydrogen cylinder unit - Google Patents
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Description
本技術は、水素を供給する水素ボンベユニットに関する。 The present technology relates to a hydrogen cylinder unit that supplies hydrogen.
近年、水素を酸素と反応させて発電する燃料電池は、振動、騒音の発生が少なく、発電効率が高いという利点を有しており、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電気自動車、鉄道、携帯電話の基地局、発電所等の広範な技術分野において電源として利用されている。燃料電池は、外部から供給される水素及び酸素を化学反応させることにより発電する発電部と、該発電部に水素を供給する水素供給部とを備える。水素供給部には、複数の水素ボンベユニットが収容されている。 In recent years, fuel cells that generate electricity by reacting hydrogen with oxygen have the advantages of low generation of vibration and noise, and high power generation efficiency. The bases of personal computers, mobile phones, electric cars, railways, and mobile phones It is used as a power source in a wide range of technical fields such as stations and power plants. The fuel cell includes a power generation unit that generates power by chemically reacting hydrogen and oxygen supplied from the outside, and a hydrogen supply unit that supplies hydrogen to the power generation unit. A plurality of hydrogen cylinder units are accommodated in the hydrogen supply unit.
ここで、水素ボンベを一本ごとに交換する場合(例えば、特許文献1)、交換に手間がかかってしまう。したがって、取り扱いを容易にするために、水素供給部に上下に並ぶ収容部を設け、該収容部に、水素ボンベを複数収容した水素ボンベユニットを着脱自在に収容する場合がある。 Here, when replacing | exchanging a hydrogen cylinder for every one (for example, patent document 1), it will take time and effort. Therefore, in order to facilitate handling, there are cases in which a hydrogen supply unit is provided with a storage unit arranged vertically, and a hydrogen cylinder unit storing a plurality of hydrogen cylinders is detachably stored in the storage unit.
水素ボンベユニットは、直方体状の筐体を備え、該筐体には、複数の水素ボンベが収容されている。水素ボンベには、長さ方向の一端部にバルブが設けられている。各水素ボンベのバルブは、筐体内に配された配管に接続され、該配管は発電部に接続されている。水素ボンベユニットは、水素ボンベのバルブの開閉により配管を通して水素を発電部に供給する。 The hydrogen cylinder unit includes a rectangular parallelepiped casing, and a plurality of hydrogen cylinders are accommodated in the casing. The hydrogen cylinder is provided with a valve at one end in the length direction. The valve of each hydrogen cylinder is connected to piping arranged in the housing, and the piping is connected to the power generation unit. The hydrogen cylinder unit supplies hydrogen to the power generation section through piping by opening and closing a valve of the hydrogen cylinder.
しかしながら、水素ボンベユニットを運搬する際、水素ボンベユニットが落下又は転倒等した場合、衝撃による力が配管に加わるか又は筐体内で水素ボンベが移動する等により、配管が破損し、水素が漏出する虞がある。 However, when the hydrogen cylinder unit is transported, if the hydrogen cylinder unit falls or falls, the piping is damaged and hydrogen leaks due to the impact force applied to the piping or the hydrogen cylinder moving in the housing. There is a fear.
本開示の実施形態は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、配管の破損を防止できる水素ボンベユニットを提供することにある。 An embodiment of the present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a hydrogen cylinder unit that can prevent damage to piping.
本開示の一実施形態に係る水素ボンベユニットは、対向する一対の第1側板、並びに該第1側板を夫々連結する第2側板及び第3側板を有する筐体と、長さ方向の一端部にバルブが設けられ、他端部が前記第2側板の側に位置しており、前記第1側板の対向方向に並べられた複数の水素ボンベと、前記水素ボンベ及び前記第3側板の間に配され、前記水素ボンベの長さ方向への移動を規制する第1内壁と、前記第3側板及び第1内壁の間に設けられた第2内壁と、前記バルブに接続され、前記第1内壁及び第2内壁の間に配された配管と、前記第1内壁及び第2内壁を連結する梁部材とを備えることを特徴とする。 A hydrogen cylinder unit according to an embodiment of the present disclosure includes a pair of opposing first side plates, a housing having a second side plate and a third side plate that connect the first side plates, and one end portion in the length direction. A valve is provided, and the other end is located on the second side plate side, and is arranged between a plurality of hydrogen cylinders arranged in the opposing direction of the first side plate, and the hydrogen cylinder and the third side plate. A first inner wall that restricts the movement of the hydrogen cylinder in the length direction; a second inner wall provided between the third side plate and the first inner wall; and the valve connected to the first inner wall and the second inner wall. It comprises a pipe disposed between two inner walls and a beam member connecting the first inner wall and the second inner wall.
本開示の実施形態によれば、配管の破損を防止できる。 According to the embodiment of the present disclosure, it is possible to prevent the piping from being damaged.
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、以下の説明において使用する前後、左右及び上下の方向は、各図中に示してある。
図1は、燃料電池の概略構成を示す側面図である。燃料電池は、前後方向に並設された発電部1及び水素供給部2を備える。なお、発電部1及び水素供給部2は、左右方向に並設されていてもよく、また、離れた場所に設置されていてもよい。発電部1は、電解質を挟んで対向配置した正極板及び負極板を備える板状のセルを多数枚積層してなり、セルスタックと称される公知の構成を有している。発電部1においては、各セルの負極板に沿って流される水素と、同じく正極板に沿って流される酸素とが反応することにより、正極板と負極板との間において電気エネルギーが発生し、取り出される。なお、図1中の発電部1は、外装パネルにより覆われた状態で示してある。発電部1には、水素供給部2から水素が供給され、水素と反応する酸素は、図示しない給気口から取り込まれる外気中の酸素が使用される。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the front and rear, left and right, and up and down directions used in the following description are shown in each drawing.
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a fuel cell. The fuel cell includes a power generation unit 1 and a
水素供給部2は、発電部1に水素を供給する複数(図1においては6つ)の水素ボンベユニット3,3,・・・を上下に並べて収容している。水素供給部2は、上下に並ぶ複数の収容部が設けられ、発電部1の前側に配置されている支持枠20を備えている。各水素ボンベユニット3は、支持枠20の前記収容部に前方から着脱可能に収容されている。なお、水素ボンベユニット3の並設数は、図1に示す6つに限らない。
The
水素ボンベユニット3,3,・・・は、各別の供給管路4,4,・・・により発電部1に接続されている。各水素ボンベユニット3内の水素は、夫々の供給管路4を通して、発電部1に供給され、発電に使用される。なお、各供給管路4を通った水素を合わせて発電部1に供給することにしてもよい。
The
また、以上の如く構成された水素供給部2は、外装パネルにより覆われている。図1は、水素供給部2を覆う外装パネルを取り外した状態で示してある。
The
図2は水素ボンベユニット3の平面図であり、図3は水素ボンベユニット3の内部を示す平面図である。図4は、水素ボンベユニット3の左側面図である。図5は、図3のV−V線による断面図であり、図6は、水素ボンベユニット3の内部を示す前側面図である。
FIG. 2 is a plan view of the
水素ボンベユニット3は直方体状の筐体30を備える。筐体30は、容器部31及びカバー部32を有する。容器部31は、矩形状の底板310及び該底板310の後側の一辺から垂直に立ち上がる後側板311と、左右側の二辺夫々から立ち上がり、対向する左側板312及び右側板313とを有する。即ち、容器部31は、上側及び前側に開口が形成されている。
The
図4に示すように、カバー部32は、矩形状の上カバー板320及び該上カバー板320の前側の一辺から下方向に垂直に延びる前カバー板321を有する。図2に示すように前カバー板321の外面には二つの把手322,322が左右方向に並設されている。カバー部32は、上カバー板320が容器部31の底板310に対向し、前カバー板321が容器部31の後側板311に対向するように配され、容器部31の上側及び前側を覆う。容器部31及びカバー部32はねじにより固定される。カバー部32が容器部31を覆った状態において、容器部31の左側板312及び右側板313は一対の第1側板をなし、後側板311は第2側板をなす。また、前カバー板321は、第3側板をなす。
As shown in FIG. 4, the
水素ボンベユニット3は、筐体30内に収容されている複数(図3においては4つ)の水素ボンベ33,33,・・・を備える。水素ボンベ33は、例えば、水素吸蔵合金を用いたMH(Metal Hydride )ボンベである。図3及び図5に示すように水素ボンベ33は、有底円筒状をなし、一端部は、先細り形状となっており、バルブ33aが取り付けられている。水素ボンベ33は、バルブ33aが前側に位置するように配されており、他端部は、容器部31の後側板311に接している。なお、水素ボンベ33の他端部は、後側板311に対してわずかな隙間を有して対向するように配してもよい。また、水素ボンベ33は、容器部31の左側板312及び右側板313の対向方向に並べて収容されている。隣り合う水素ボンベ33は、互いに接している。また、水素ボンベ33,33,・・・は、容器部31の左側板312及び右側板313に挟持されている。なお、水素ボンベ33間にスペーサを配してもよい。
The
容器部31には、後側板311に対向するように第1内壁34が設けられている。第1内壁34は、左右方向に延びる板状をなしている。また、第1内壁34の後面はバルブ33aの端面に接しており、各水素ボンベ33は、バルブ33aと共に第1内壁34及び容器部31の後側板311により長さ方向において挟持されている。
The
図4に示すように、容器部31には、第1内壁34と、カバー部32の前カバー板321との間に第2内壁35が設けられている。第2内壁35は、左右に延びる板状である。第2内壁35は、図4に示すようにカバー部32の前カバー板321と所定距離X離隔して対向している。第1内壁34及び第2内壁35は、左右方向に並設された三つの梁部材36,36,36により連結されている。三つの梁部材36,36,36は、第1内壁34及び第2内壁35の右端部と、右側二つの水素ボンベ33,33間と、左側二つの水素ボンベ33,33間とに配されている。
As shown in FIG. 4, the
梁部材36は、図5に示すように断面がU字状をなす板状部材である。梁部材36は、U字の開口側が後側に位置するように配されている。梁部材36は、U字の開口側部分が第1内壁34に固定され、該開口側部分の反対側部分が第2内壁35に固定されることにより第1内壁34及び第2内壁35を連結する。
The
なお、梁部材の数は三つに限られず、二つ以下又は四つ以上であってもよい。また、梁部材36は、第1内壁34及び第2内壁35を連結し、衝撃を受けた際にその間隔を保持できればいかなる構造であってもよい。例えば、梁部材36は、対向する一組の二枚の板により形成され、第1内壁34及び第2内壁35を連結するように第1内壁34及び第2内壁35間に配されてもよい。また、梁部材36は筒状であってもよい。
The number of beam members is not limited to three, but may be two or less or four or more. Further, the
また、筐体30内において、第1内壁34及び第2内壁35間には、水素が通過する配管37が配されている。配管37は、四つのバルブ連結部370,370,・・・と、各バルブ連結部370に接続された流路371とを有する。図3に示すように、各バルブ連結部370は、水素ボンベ33のバルブ33a夫々に連結され、第1内壁34から前側に突出する。流路371は、左右方向に延びており、図6の破線で示すように、筐体30内の右側板313側において、U字上に折り返している。筐体30内の左側板312側において、流路371は、図3に示すように一端部が、最も左側に位置するバルブ連結部370に連結され、他端部が、容器部31の左側板312から筐体30外に突出する水素送出口373に連結されている。水素送出口373は、水素ボンベユニット3が燃料電池に組み付けられた場合に供給管路4に接続される。
In the
また、左側板312において、水素送出口373が設けられた部分には、筐体30の内側に凹む凹部314が形成されており、水素送出口373は、該凹部314内に位置している。これにより、水素ボンベユニット3が、左側板312側から落下又は転倒した場合であっても、水素送出口373に力が加わることを防止し、配管37の破損を防止できる。
In the
水素ボンベ33内の水素は、バルブ33aが開放されることにより、バルブ連結部370を通過した後、流路371を通過する。流路371を通過した水素は、水素送出口373から送出される。水素送出口373から送出された水素は、供給管路4を通って発電部1に供給される。
The hydrogen in the
以上の構成によれば、第1内壁34により水素ボンベ33の長さ方向への移動が規制されるので、配管37の破損を防止できる。また、隣り合う水素ボンベ33間に隙間がないので、筐体30に衝撃が加わった際に水素ボンベ33が動き難い。また、左側板312及び右側板313により水素ボンベ33,33,・・・を挟持しているので、筐体30に衝撃が加わった際に各水素ボンベ33が左側板312及び右側板313の対向方向に動き難い。更に、第1内壁34及び後側板311により、各水素ボンベ33を挟持しているので、筐体30に衝撃が加わった際に水素ボンベ33が長さ方向に動き難い。これにより、配管37の破損をより効果的に防止できる。
According to the above configuration, since the movement of the
また、第2内壁35の側から、水素ボンベユニット3が落下又は転倒等した場合であっても、第2内壁35で受けた力は、梁部材36,36,36に分散される。分散された力は、第1内壁34及びバルブ33aに伝わり、配管37には伝わらないので、配管37の破損を防止できる。
Even when the
更に、前カバー板321及び第2内壁35が所定距離X離れていることにより、空間が形成されるので、前カバー板321側から衝撃を受けた場合であっても、第2内壁35に加わる衝撃、変形等を低減することができる。これにより、配管37の破損をより効果的に防止できる。
Further, since the
本開示の一実施形態に係る水素ボンベユニットは、対向する一対の第1側板、並びに該第1側板を夫々連結する第2側板及び第3側板を有する筐体と、長さ方向の一端部にバルブが設けられ、他端部が前記第2側板の側に位置しており、前記第1側板の対向方向に並べられた複数の水素ボンベと、前記水素ボンベ及び前記第3側板の間に配され、前記水素ボンベの長さ方向への移動を規制する第1内壁と、前記第3側板及び第1内壁の間に設けられた第2内壁と、前記バルブに接続され、前記第1内壁及び第2内壁の間に配された配管と、前記第1内壁及び第2内壁を連結する梁部材とを備えることを特徴とする。 A hydrogen cylinder unit according to an embodiment of the present disclosure includes a pair of opposing first side plates, a housing having a second side plate and a third side plate that connect the first side plates, and one end portion in the length direction. A valve is provided, and the other end is located on the second side plate side, and is arranged between a plurality of hydrogen cylinders arranged in the opposing direction of the first side plate, and the hydrogen cylinder and the third side plate. A first inner wall that restricts the movement of the hydrogen cylinder in the length direction; a second inner wall provided between the third side plate and the first inner wall; and the valve connected to the first inner wall and the second inner wall. It comprises a pipe disposed between two inner walls and a beam member connecting the first inner wall and the second inner wall.
本開示の一実施形態によれば、第1内壁により水素ボンベの長さ方向への移動が規制されるので、配管の破損を防止できる。また、配管は、第1内壁及び第2内壁の間に位置している。更に、第2内壁の側から、水素ボンベユニットが落下又は転倒等により衝撃が加わった場合であっても、第2内壁で受けた力は、梁部材を通して第1内壁に伝わり、配管には力が加わらない。したがって、配管の破損を防止できる。 According to one embodiment of the present disclosure, the first inner wall restricts the movement of the hydrogen cylinder in the length direction, so that damage to the piping can be prevented. The piping is located between the first inner wall and the second inner wall. Further, even when an impact is applied from the side of the second inner wall due to the hydrogen cylinder unit being dropped or toppling over, the force received by the second inner wall is transmitted to the first inner wall through the beam member, and is not applied to the piping. Is not added. Therefore, damage to the piping can be prevented.
本開示の一実施形態に係る水素ボンベユニットは、前記第3側板及び第2内壁は所定間隔離れていることを特徴とする。 The hydrogen cylinder unit according to an embodiment of the present disclosure is characterized in that the third side plate and the second inner wall are separated by a predetermined distance.
本開示の一実施形態によれば、第3側板及び第2内壁間に空間が形成され、第3側板側から衝撃を受けた場合であっても、第2内壁に加わる衝撃、変形等を低減することができる。これにより、配管の破損をより効果的に防止できる。 According to an embodiment of the present disclosure, a space is formed between the third side plate and the second inner wall, and even when an impact is received from the third side plate side, impact, deformation, and the like applied to the second inner wall are reduced. can do. Thereby, damage to piping can be prevented more effectively.
本開示の一実施形態に係る水素ボンベユニットは、隣り合う前記水素ボンベは前記対向方向において接していることを特徴とする。 The hydrogen cylinder unit according to an embodiment of the present disclosure is characterized in that the adjacent hydrogen cylinders are in contact with each other in the facing direction.
本開示の一実施形態によれば、筐体に衝撃が加わった際に水素ボンベが動き難いので、配管の破損をより効果的に防止できる。 According to an embodiment of the present disclosure, the hydrogen cylinder is difficult to move when an impact is applied to the housing, and therefore, damage to the piping can be more effectively prevented.
本開示の一実施形態に係る水素ボンベユニットは、前記複数の水素ボンベは、前記一対の第1側板に挟持されていることを特徴とする。 The hydrogen cylinder unit according to an embodiment of the present disclosure is characterized in that the plurality of hydrogen cylinders are sandwiched between the pair of first side plates.
本開示の一実施形態によれば、筐体に衝撃が加わった際に水素ボンベが第1側板の対向方向に動き難いので、配管の破損をより効果的に防止できる。 According to an embodiment of the present disclosure, the hydrogen cylinder is difficult to move in the direction opposite to the first side plate when an impact is applied to the housing, so that the pipe can be more effectively prevented from being damaged.
本開示の一実施形態に係る水素ボンベユニットは、前記複数の水素ボンベは、前記第1内壁及び第2側板に挟持されていることを特徴とする。 The hydrogen cylinder unit according to an embodiment of the present disclosure is characterized in that the plurality of hydrogen cylinders are sandwiched between the first inner wall and the second side plate.
本開示の一実施形態によれば、筐体に衝撃が加わった際に水素ボンベが長さ方向に動き難いので、配管の破損をより効果的に防止できる。 According to an embodiment of the present disclosure, the hydrogen cylinder is difficult to move in the length direction when an impact is applied to the housing, and therefore, damage to the piping can be more effectively prevented.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。即ち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。 The embodiment disclosed this time is to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
3 水素ボンベユニット
30 筐体
33 水素ボンベ
33a バルブ
34 第1内壁
35 第2内壁
36 梁部材
37 配管
311 後側板(第2側板)
312 左側板(第1側板)
313 右側板(第1側板)
321 前カバー板(第3側板)
3
312 Left side plate (first side plate)
313 Right side plate (first side plate)
321 Front cover plate (third side plate)
Claims (5)
長さ方向の一端部にバルブが設けられ、他端部が前記第2側板の側に位置しており、前記第1側板の対向方向に並べられた複数の水素ボンベと、
前記水素ボンベ及び前記第3側板の間に配され、前記水素ボンベの長さ方向への移動を規制する第1内壁と、
前記第3側板及び第1内壁の間に設けられた第2内壁と、
前記バルブに接続され、前記第1内壁及び第2内壁の間に配された配管と、
前記第1内壁及び第2内壁を連結する梁部材と
を備えることを特徴とする水素ボンベユニット。 A pair of opposing first side plates, and a housing having a second side plate and a third side plate for connecting the first side plates,
A valve is provided at one end in the length direction, the other end is located on the second side plate side, and a plurality of hydrogen cylinders arranged in the opposing direction of the first side plate;
A first inner wall that is disposed between the hydrogen cylinder and the third side plate and restricts movement of the hydrogen cylinder in a length direction;
A second inner wall provided between the third side plate and the first inner wall;
A pipe connected to the valve and disposed between the first inner wall and the second inner wall;
A hydrogen cylinder unit comprising: a beam member connecting the first inner wall and the second inner wall.
ことを特徴とする請求項1に記載の水素ボンベユニット。 The hydrogen cylinder unit according to claim 1, wherein the third side plate and the second inner wall are separated from each other by a predetermined distance.
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