JP6724765B2

JP6724765B2 - Fuel cell vehicle

Info

Publication number: JP6724765B2
Application number: JP2016248463A
Authority: JP
Inventors: 隆範大面; 村田　成亮; 成亮村田; 雅裕片山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2036-12-21
Also published as: JP2018101592A

Description

本発明は、燃料電池車両に関する。 The present invention relates to a fuel cell vehicle.

近年、燃料電池を搭載した車両が実用化されている。燃料電池は、燃料電池スタックのアノード側に供給された水素等の燃料ガスと、カソード側に供給された酸素を含む酸化ガス（例えば、空気）とを、電解質膜を介して反応させることによって必要な電力を発電している。反応後の使用済み燃料ガス及び酸化ガスは、反応生成物である水と共に、排気ガスとして燃料電池スタック外部に排出される。燃料電池スタック外部に排出された水は、排気ガスと共に一時的に貯留された後、車外に排出される。 In recent years, vehicles equipped with fuel cells have been put into practical use. A fuel cell is required by reacting a fuel gas such as hydrogen supplied to the anode side of the fuel cell stack with an oxidizing gas containing oxygen (for example, air) supplied to the cathode side through an electrolyte membrane. It generates a large amount of electricity. The spent fuel gas and oxidizing gas after the reaction are discharged to the outside of the fuel cell stack as exhaust gas together with water as a reaction product. The water discharged to the outside of the fuel cell stack is temporarily stored together with the exhaust gas and then discharged to the outside of the vehicle.

例えば、特許文献１に開示された燃料電池システムは、燃料電池から排出された水を貯留する貯水部に排水口を設けると共に、排出口の下流に排出弁を配設する。そして、貯水部の加速度に基づいて、貯水部内の水が排出口から排出可能な位置にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、排出弁の開放を制御する。 For example, in the fuel cell system disclosed in Patent Document 1, a drainage port is provided in a water storage portion that stores water discharged from the fuel cell, and a discharge valve is disposed downstream of the discharge port. Then, based on the acceleration of the water storage unit, it is determined whether or not the water in the water storage unit is in a position where the water can be discharged from the discharge port, and the opening of the discharge valve is controlled based on the determination result.

特開２００８−２６２７３５号公報JP, 2008-262735, A

上述の特許文献１に開示された燃料電池システムは、貯水部の加速度に基づいて、排出弁の開放を制御している。そのため、車両の加速走行時に、貯水部内の水を排水口から車外に排出する場合もあり得る。しかし、車両の加速走行時には、排水口から車外に排出された水が、走行方向と逆方向の慣性力の作用により、周辺の車両や歩行者に飛散する可能性があるという問題がある。 The fuel cell system disclosed in Patent Document 1 described above controls the opening of the discharge valve based on the acceleration of the water storage section. Therefore, when the vehicle accelerates, the water in the water storage section may be discharged from the drain port to the outside of the vehicle. However, when the vehicle accelerates, there is a problem that water discharged from the drainage port to the outside of the vehicle may be scattered to surrounding vehicles and pedestrians due to the action of inertial force in the direction opposite to the traveling direction.

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、燃料電池を搭載した燃料電池車両において、車外に排出された水が周辺の車両や歩行者に飛散することを抑制することができる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell, it is possible to suppress water discharged outside the vehicle from being scattered to surrounding vehicles and pedestrians. The purpose is to provide technology.

本発明の１態様は、燃料電池と、前記燃料電池から排出される水及び排気ガスを一時的に貯留する排気排水管と、を備え、前記排気排水管は、前記排気排水管の底面部に設けられ、前記排気排水管に貯留された水を車外に排出する排水口と、前記排気排水管の底面部と前記排水口とに跨って配置され、前記排水口を開閉する弁体と、を有し、前記弁体は、前記排気排水管の車両左右方向の側面部に固定され、前記弁体と前記排気排水管とを固定する支軸と、前記支軸を基準として回動可能な本体部と、前記支軸よりも車両後方側に配置され、前記排気ガスを受け止める受け止め板と、を有し、前記排水口は、前記支軸よりも車両前方側に配置され、前記排気排水管の底面部には、前記支軸から前記排水口に向かって下方に傾斜する傾斜部が形成され、前記本体部は、回動し前記排水口を開閉する、燃料電池車両である。 One aspect of the present invention includes a fuel cell and an exhaust drainage pipe that temporarily stores water and exhaust gas discharged from the fuel cell, and the exhaust drainage pipe is provided on a bottom surface portion of the exhaust drainage pipe. Provided, a drain port for discharging the water stored in the exhaust drain pipe to the outside of the vehicle, a valve body that is disposed across the bottom portion of the exhaust drain pipe and the drain port, and opens and closes the drain port, The valve body is fixed to a side surface portion of the exhaust/drainage pipe in the vehicle left-right direction, and a spindle that fixes the valve body and the exhaust/drainage pipe, and a main body that is rotatable with the spindle as a reference. And a receiving plate that is disposed on the vehicle rear side with respect to the support shaft and that receives the exhaust gas, the drainage port is disposed on the vehicle front side with respect to the support shaft, and The bottom surface portion is a fuel cell vehicle in which an inclined portion that is inclined downward from the support shaft toward the drain port is formed, and the main body portion rotates to open and close the drain port.

このような構成にすれば、燃料電池を搭載した燃料電池車両において、車外に排出された水が周辺の車両や歩行者に飛散することを抑制することができる。 With such a configuration, in a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell, it is possible to prevent water discharged outside the vehicle from scattering to surrounding vehicles and pedestrians.

本発明の態様によれば、燃料電池車両において、車外に排出された水が周辺の車両や歩行者に飛散することを抑制することが出来る。 According to the aspects of the present invention, in a fuel cell vehicle, it is possible to prevent water discharged outside the vehicle from being scattered to surrounding vehicles and pedestrians.

実施の形態にかかる燃料電池車両の全体構成例を示す透過側面図である。1 is a transparent side view showing an example of the overall configuration of a fuel cell vehicle according to an embodiment. 燃料電池車両の加速走行時の排気排水管の内部における弁体の状態および水の状態の例を示す側面断面図である。FIG. 3 is a side cross-sectional view showing an example of a state of a valve body and a state of water inside an exhaust/drain pipe when a fuel cell vehicle accelerates. 燃料電池車両の定速走行時の排気排水管の内部における弁体および水の状態の例を示す側面断面図である。FIG. 3 is a side cross-sectional view showing an example of a state of a valve body and water inside an exhaust/drain pipe when a fuel cell vehicle runs at a constant speed. 燃料電池車両の減速走行時の排気排水管の内部における弁体および水の状態の例を示す側面断面図である。FIG. 6 is a side cross-sectional view showing an example of a state of a valve body and water inside an exhaust/drain pipe during deceleration traveling of a fuel cell vehicle.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. For clarity of explanation, the following description and drawings are appropriately omitted and simplified. Further, in each drawing, the same reference numerals are given to the same elements, and duplicate explanations are omitted as necessary.

実施の形態にかかる燃料電池車両１の構成について説明する。図１は、実施の形態にかかる燃料電池車両１の全体構成例を示す透過側面図である。なお、図１は、本実施の形態１に関連する構成要素のみを図示し、その他の構成要素の図示を省略する。また、図１は、構成の理解を容易にするため、排気排水管２０の内部の水Ｗの図示を省略している。 The configuration of the fuel cell vehicle 1 according to the embodiment will be described. FIG. 1 is a transparent side view showing an example of the overall configuration of a fuel cell vehicle 1 according to an embodiment. Note that FIG. 1 illustrates only the components related to the first embodiment and omits the illustration of the other components. Further, in FIG. 1, in order to facilitate understanding of the configuration, illustration of the water W inside the exhaust drainage pipe 20 is omitted.

燃料電池車両１は、燃料電池システム１０を搭載し、燃料電池システム１０内の燃料電池スタック１０１にて発電した電力を動力源として走行する車両である。燃料電池車両１は、燃料電池システム１０と、排気排水管２０と、を備える。 The fuel cell vehicle 1 is a vehicle that is equipped with a fuel cell system 10 and travels by using electric power generated by a fuel cell stack 101 in the fuel cell system 10 as a power source. The fuel cell vehicle 1 includes a fuel cell system 10 and an exhaust drainage pipe 20.

燃料電池システム１０は、車両前方側に設置され、燃料電池スタック１０１を備える。燃料電池スタック１０１は、燃料電池の一例である。燃料電池スタック１０１は、例えば、アノード側に供給された水素等の燃料ガスと、カソード側に供給された酸素を含む酸化ガス（例えば、空気）とを、電解質膜を介して反応させることによって必要な電力を発電する。なお、燃料電池スタック１０１において発電した電力は、燃料電池車両１の駆動輪を駆動する図示しないモータに供給される。 The fuel cell system 10 is installed on the front side of the vehicle and includes a fuel cell stack 101. The fuel cell stack 101 is an example of a fuel cell. The fuel cell stack 101 is required, for example, by reacting a fuel gas such as hydrogen supplied to the anode side with an oxidizing gas containing oxygen (for example, air) supplied to the cathode side via an electrolyte membrane. Generates a large amount of power. The electric power generated by the fuel cell stack 101 is supplied to a motor (not shown) that drives the drive wheels of the fuel cell vehicle 1.

燃料電池スタック１０１において反応した後の使用済み燃料ガスおよび酸化ガスは、反応生成物である水Ｗと共に、排気ガスとして、排気排水管２０を介して、燃料電池スタック１０１の外部へ車両後方側から排出される。 The spent fuel gas and oxidizing gas after reacting in the fuel cell stack 101 are exhausted together with water W, which is a reaction product, as exhaust gas to the outside of the fuel cell stack 101 from the vehicle rear side via the exhaust drain pipe 20. Is discharged.

排気排水管２０は、燃料電池システム１０よりも車両後方側に設けられ、燃料電池スタック１０１から外部へ排出された排気ガス及び水Ｗを、一時的に貯留した後、車外に排出するもので、略直方体の形状になっている。排気排水管２０の底面部は、全てが平面と平行とはなっておらず、後述する支軸２０５を基準として、形状が異なっている。排気排水管２０の底面部は、支軸２０５よりも車両後方側は平面と平行となっている。一方、排気排水管２０の底面部は、支軸２０５よりも車両前方側が車両下方に傾斜している。言い替えると、排気排水管２０の底面部には、支軸２０５よりも車両前方側に、支軸２０５から後述する排水口２０３に向かって車両下方に傾斜する傾斜部が形成されている。 The exhaust/drain pipe 20 is provided on the vehicle rear side of the fuel cell system 10 and temporarily stores exhaust gas and water W discharged from the fuel cell stack 101 to the outside of the vehicle. It has a substantially rectangular parallelepiped shape. The bottom surface of the exhaust/drainage pipe 20 is not entirely parallel to the plane, and has a different shape with respect to a support shaft 205 described later. The bottom surface of the exhaust/drain pipe 20 is parallel to the plane on the vehicle rear side of the support shaft 205. On the other hand, in the bottom surface portion of the exhaust/drain pipe 20, the vehicle front side with respect to the support shaft 205 is inclined downward in the vehicle. In other words, on the bottom surface portion of the exhaust drainage pipe 20, an inclined portion that is inclined toward the vehicle lower side from the support shaft 205 toward the drain port 203 described later is formed on the vehicle front side of the support shaft 205.

排気排水管２０は、排気管２０１、排気口２０２、排水口２０３、および弁体２０４を備える。
排気管２０１は、排気排水管２０の車両前方側の側面部に設けられており、燃料電池スタック１０１と接続されている。排気管２０１は、燃料電池スタック１０１から排出される排気ガス及び水Ｗを排気排水管２０の内部に導入する。この排気ガス及び水Ｗは、排気排水管２０の内部に一時的に貯留される。 The exhaust drainage pipe 20 includes an exhaust pipe 201, an exhaust port 202, a drainage port 203, and a valve body 204.
The exhaust pipe 201 is provided on a side surface portion of the exhaust drainage pipe 20 on the vehicle front side, and is connected to the fuel cell stack 101. The exhaust pipe 201 introduces the exhaust gas and the water W discharged from the fuel cell stack 101 into the exhaust drain pipe 20. The exhaust gas and the water W are temporarily stored inside the exhaust drainage pipe 20.

排気口２０２は、排気排水管２０の車両後方側の側面部に設けられており、排気排水管２０に貯留された排気ガスを車両後方側から車外に排出する。
排水口２０３は、排気排水管２０の底面部の後述する支軸２０５よりも車両前方側に設けられ、排気排水管２０に貯留された水Ｗを底面から車外に排出する。なお、図示しないが、排水口２０３は、略矩形の形状であり、排気排水管２０の底面部の車両左右方向（幅方向）の一端から他端まで開口している。つまり、排気排水管２０の底面部の車両前方側は幅方向に開口し、排水口２０３を形成していると言える。 The exhaust port 202 is provided in a side surface portion of the exhaust/drain pipe 20 on the vehicle rear side, and exhausts the exhaust gas stored in the exhaust/drain pipe 20 to the outside of the vehicle from the vehicle rear side.
The drainage port 203 is provided on the bottom surface of the exhaust drainage pipe 20 on the vehicle front side with respect to a later-described support shaft 205, and discharges the water W stored in the exhaust drainage pipe 20 from the bottom surface to the outside of the vehicle. Although not shown, the drain port 203 has a substantially rectangular shape and opens from one end to the other end of the bottom surface portion of the exhaust drain pipe 20 in the vehicle left-right direction (width direction). In other words, it can be said that the vehicle front side of the bottom surface portion of the exhaust drainage pipe 20 is opened in the width direction to form the drainage port 203.

弁体２０４は、排気排水管２０の底面部に設けられ、排気排水管２０の底面部と排水口２０３とに跨って配置される。弁体２０４は、排気排水管２０の内部に水Ｗが導入されていない初期状態では、平面と平行に配置される。つまり、弁体２０４は、後述する支軸２０５を基準として車両前方側の重さと、車両後方側の重さと、が同等であるか、または車両後方側の方が重くなっている。後述するが、弁体２０４は、支軸２０５を回転軸として車両上下方向に回動する構成となっており、車両上下方向に回動することで、排水口２０３を開閉する。弁体２０４は、平面と平行に配置される場合、排水口２０３を閉じ、排気排水管２０の内部に導入された水Ｗを貯留する。一方、弁体２０４は、平面と平行に配置される状態から車両上方に向かって回動することにより、排水口２０３を開き、排気排水管２０の内部に導入された水Ｗを、排水口２０３から車外に排出する。 The valve body 204 is provided on the bottom surface portion of the exhaust/drainage pipe 20, and is arranged so as to straddle the bottom surface portion of the exhaust/drainage pipe 20 and the drain port 203. The valve body 204 is arranged parallel to the plane in the initial state where the water W is not introduced into the exhaust drainage pipe 20. That is, the valve body 204 has the same weight on the front side of the vehicle and the weight on the rear side of the vehicle with reference to a support shaft 205 described later, or is heavier on the rear side of the vehicle. As will be described later, the valve body 204 is configured to rotate in the vehicle up-down direction with the support shaft 205 as a rotation axis, and by rotating in the vehicle up-down direction, the drain port 203 is opened and closed. When the valve body 204 is arranged parallel to the plane, it closes the drain port 203 and stores the water W introduced into the exhaust drainage pipe 20. On the other hand, the valve body 204 opens the drainage port 203 by rotating upward from the state where the valve body 204 is arranged in parallel with the plane, and the water W introduced into the exhaust drainage pipe 20 is discharged from the drainage port 203. From outside the vehicle.

弁体２０４は、支軸２０５と、本体部２０６と、受け止め板２０７と、を備える。
支軸２０５は、弁体２０４の車両前後方向の中途に設けられており、排気排水管２０の車両左右の側面部に固定される。つまり、支軸２０５は、排気排水管２０の車両左右方向（幅方向）に固定されている。支軸２０５は、弁体２０４と、排気排水管２０と、を固定することに加えて、弁体２０４の回転軸（回動軸）としても機能する。つまり、弁体２０４は、支軸２０５を基準として、車両上下方向に回動可能な構成となっている。上述したように、排気排水管２０の底面部は、支軸２０５よりも車両前方側は、排水口２０３に向けて傾斜部が設けられており、支軸２０５よりも車両後方側は平面と平行となっている。そのため、弁体２０４は、支軸２０５を回転軸として図１に示す角度θの分だけ車両上下方向に回動する。 The valve body 204 includes a support shaft 205, a main body portion 206, and a receiving plate 207.
The support shaft 205 is provided in the middle of the valve body 204 in the vehicle front-rear direction, and is fixed to the side surfaces of the exhaust drainage pipe 20 on the left and right sides of the vehicle. That is, the support shaft 205 is fixed to the exhaust drainage pipe 20 in the vehicle left-right direction (width direction). In addition to fixing the valve body 204 and the exhaust drainage pipe 20, the support shaft 205 also functions as a rotation axis (rotation axis) of the valve body 204. That is, the valve body 204 is configured to be rotatable in the vehicle vertical direction with the support shaft 205 as a reference. As described above, the bottom surface portion of the exhaust drainage pipe 20 is provided with the inclined portion toward the drainage port 203 on the vehicle front side with respect to the support shaft 205, and the vehicle rear side with respect to the support shaft 205 is parallel to the plane. Has become. Therefore, the valve body 204 rotates in the vehicle vertical direction by the angle θ shown in FIG.

本体部２０６は、排気排水管２０の底面部に設けられており、排気排水管２０の底面部と排水口２０３とに跨って配置されている。本体部２０６は、支軸２０５を回転軸として回動する。本体部２０６は、支軸２０５を基準として回動することにより排水口２０３の開閉を行う。そのため、本体部２０６は、排気排水管２０に導入された水Ｗが、常に排水口２０３に流れ出ることを抑制し、水Ｗを一時的に保持して堰き止めることが可能である。 The main body portion 206 is provided on the bottom surface portion of the exhaust/drainage pipe 20, and is arranged so as to straddle the bottom surface portion of the exhaust/drainage pipe 20 and the drain port 203. The main body 206 rotates about the support shaft 205 as a rotation axis. The main body 206 opens and closes the drainage port 203 by rotating around the support shaft 205. Therefore, the main body 206 can prevent the water W introduced into the exhaust/drainage pipe 20 from constantly flowing out to the drain port 203, and temporarily hold the water W to dam it.

また、本体部２０６は、車両前後左右の側面には、本体部２０６の底面から車両上方に向けて延在する壁が形成されている。なお、本体部２０６は、車両上方の面（上面）は開口している。本体部２０６の車両左右側および車両後方側に形成する壁は略垂直であるが、本体部２０６の車両前方側に形成される壁は、略垂直ではなく、車両前方側に向けて傾斜している。このように、本体部２０６は、車両前後および車両左右側に壁を形成していることから、本体部２０６は、水Ｗを保持（貯留）する容器のような形状とも言え、受け皿のような形状をしているとも言える。そのため、本体部２０６は、排気排水管２０に導入された水Ｗを保持することが可能であり、本体部２０６は、排水口２０３を開閉するための弁体として構成される他、水Ｗを保持する保持体としても構成されるとも言える。また、本体部２０６の車両前方側に形成される壁は、車両前方側に向けて傾斜していることから、本体部２０６が車両上下方向に回動した場合、本体部２０６が保持する水Ｗが本体部２０６の車両前方側の壁を飛び越え易くし、水Ｗを排出し易くする構成となっている。 Further, the main body 206 is formed with walls extending from the bottom surface of the main body 206 toward the upper side of the vehicle on the front, rear, left and right side surfaces of the vehicle. The main body 206 has an opening on the upper surface (upper surface) of the vehicle. The walls formed on the vehicle left and right sides and the vehicle rear side of the main body 206 are substantially vertical, but the walls formed on the vehicle front side of the main body 206 are not substantially vertical and are inclined toward the vehicle front side. There is. In this way, since the main body 206 forms the walls on the front and rear sides of the vehicle and on the left and right sides of the vehicle, the main body 206 can be said to have a shape like a container for holding (storing) the water W, such as a saucer. It can be said that it has a shape. Therefore, the main body portion 206 can hold the water W introduced into the exhaust/drainage pipe 20, and the main body portion 206 is configured as a valve body for opening/closing the drainage port 203. It can also be said that it is configured as a holding body for holding. Further, since the wall formed on the vehicle front side of the body portion 206 is inclined toward the vehicle front side, when the body portion 206 rotates in the vehicle up-down direction, the water W held by the body portion 206 is retained. Is configured to easily jump over the wall of the main body 206 on the front side of the vehicle and to easily discharge the water W.

なお、上記の様に実施の形態における本体部２０６は、車両前後左右の側面に壁が形成され、水Ｗを保持し、排出し易くする構成としている。しかしながら、本体部２０６は、排水口２０３を開閉する弁としての機能を有していれば良いため、本体部２０６は板状の形状であっても良い。つまり、本体部２０６は、車両前後左右の側面に壁が形成されていなくても良い。 As described above, the main body 206 in the embodiment has walls formed on the front, rear, left, and right sides of the vehicle to hold the water W and make it easy to drain the water W. However, the main body 206 may have a plate-like shape as long as the main body 206 has a function as a valve that opens and closes the drain port 203. That is, the main body 206 does not need to have walls formed on the front, rear, left, and right sides of the vehicle.

本体部２０６は、排気排水管２０の内部に水Ｗが導入されていない初期状態では、平面と平行に配置される。その後、燃料電池スタック１０１において発電が行われると、燃料電池スタック１０１から水Ｗが排出され、排出された水Ｗは、排気排水管２０の内部に導入される。そして、排気排水管２０に導入された水Ｗは、本体部２０６に溜まってくる。本体部２０６は、初期の段階では、水Ｗが溜まり、水Ｗを保持したとしても平面と平行に配置されている。しかし、本体部２０６が保持する水Ｗの量が増え、本体部２０６が保持できる水Ｗの量を超過すると、本体部２０６は、溜まった水の重さにより、支軸２０５を回転軸として、車両の上下方向に回動することになる。その結果、排水口２０３は開かれ、本体部２０６に溜まった水は、本体部２０６の車両前方側に形成された壁を飛び越えて、排水口２０３に導入され、車外に排出される。その後、本体部２０６が保持する水Ｗの量は、本体部２０６が保持できる水Ｗの量よりも少なくなることから、本体部２０６は、平面と平行に配置されるように回動する。つまり、本体部２０６は、保持する水Ｗが少なくなると、上記の方向と逆方向に回動し、元の位置に戻る。 The main body 206 is arranged parallel to the plane in the initial state where the water W is not introduced into the exhaust drainage pipe 20. After that, when power is generated in the fuel cell stack 101, the water W is discharged from the fuel cell stack 101, and the discharged water W is introduced into the exhaust drainage pipe 20. Then, the water W introduced into the exhaust/drainage pipe 20 accumulates in the main body 206. In the initial stage, the main body 206 is filled with the water W, and even if the water W is retained, the main body 206 is arranged parallel to the plane. However, when the amount of water W held by the main body 206 increases and exceeds the amount of water W held by the main body 206, the main body 206 uses the weight of the accumulated water to set the support shaft 205 as the rotation axis. The vehicle rotates in the vertical direction. As a result, the drain port 203 is opened, and the water accumulated in the main body portion 206 jumps over the wall formed on the vehicle front side of the main body portion 206, is introduced into the drain port 203, and is discharged outside the vehicle. After that, since the amount of water W held by the main body 206 becomes smaller than the amount of water W held by the main body 206, the main body 206 rotates so as to be arranged parallel to the plane. That is, when the amount of water W held is reduced, the main body 206 rotates in the direction opposite to the above direction and returns to the original position.

このように、本体部２０６は、保持することが出来る量の水Ｗが溜まるまでは、平面と平行となるように配置され維持される。つまり、本体部２０６は、排水口２０３を塞ぐように（排水口２０３を閉じるように）配置される。その後、本体部２０６に溜まった水の量が、本体部２０６が保持できる量を超過すると、本体部２０６は、水Ｗの重みにより、支軸２０５を基準に車両の上下方向に回動し、排水口２０３を開き、保持した水Ｗを排出する。 In this way, the main body 206 is arranged and maintained so as to be parallel to the plane until the amount of water W that can be held is accumulated. That is, the main body portion 206 is arranged so as to close the drain port 203 (close the drain port 203). After that, when the amount of water accumulated in the main body 206 exceeds the amount that the main body 206 can hold, the main body 206 rotates in the vertical direction of the vehicle with respect to the support shaft 205 due to the weight of the water W, The drain port 203 is opened, and the held water W is discharged.

受け止め板２０７は、弁体２０４の支軸２０５よりも車両後方側に設けられる。つまり、受け止め板２０７は、排気口２０２に近接する位置に設けられる。受け止め板２０７は、燃料電池スタック１０１から排出される排気ガスを受け止め、車両後方へ押さえ付ける。つまり、受け止め板２０７は、弁体２０４を車両後方へ押さえ付けるために設けられている。言い替えると、受け止め板２０７は、弁体２０４が平面と平行に配置され維持されるようにするために設けられる。 The receiving plate 207 is provided on the vehicle rear side of the support shaft 205 of the valve body 204. That is, the receiving plate 207 is provided at a position close to the exhaust port 202. The receiving plate 207 receives the exhaust gas discharged from the fuel cell stack 101 and presses it toward the rear of the vehicle. That is, the receiving plate 207 is provided to press the valve body 204 rearward of the vehicle. In other words, the receiving plate 207 is provided so that the valve body 204 is arranged and maintained parallel to the plane.

続いて、図２〜図４を用いて、燃料電池車両１の走行状態毎に、排気排水管２０の内部における弁体２０４の状態および排気排水管２０の内部の水Ｗの状態について説明する。
（１）加速走行時
まず、燃料電池車両１の加速走行時の排気排水管２０の内部における弁体２０４の状態および水Ｗの状態について説明する。図２は、燃料電池車両１の加速走行時の排気排水管２０の内部における弁体２０４の状態および水Ｗの状態の例を示す側面断面図である。 Next, with reference to FIGS. 2 to 4, the state of the valve body 204 inside the exhaust drainage pipe 20 and the state of the water W inside the exhaust drainage pipe 20 will be described for each traveling state of the fuel cell vehicle 1.
(1) During Accelerated Travel First, the state of the valve body 204 and the state of the water W inside the exhaust drainage pipe 20 during accelerated travel of the fuel cell vehicle 1 will be described. FIG. 2 is a side cross-sectional view showing an example of the state of the valve body 204 and the state of the water W inside the exhaust/drain pipe 20 during the acceleration traveling of the fuel cell vehicle 1.

燃料電池車両１の加速走行時は、排気排水管２０の内部では、走行方向とは逆方向の慣性力の作用により、燃料電池スタック１０１から排出された排気ガスの車両後方に向かう流速は大きくなる。受け止め板２０７は、この排気ガスの流れを受け止め、車両後方へ弁体２０４を押さえ付けるように動作する。その結果、本体部２０６は、平面と平行に配置されるように維持される。また、排気排水管２０の内部に導入された水Ｗも、この排気ガスの流れにより車両後方に押さえ付けられる。上述したように、本体部２０６は、平面と平行に配置される場合、排水口２０３を閉じることから、燃料電池車両１の加速走行時は、水Ｗは排水口２０３から排出されることが抑制される。 During acceleration traveling of the fuel cell vehicle 1, the flow velocity of the exhaust gas discharged from the fuel cell stack 101 toward the rear of the vehicle increases due to the action of the inertial force in the exhaust drainage pipe 20 in the direction opposite to the traveling direction. .. The receiving plate 207 operates to receive the flow of the exhaust gas and press the valve body 204 rearward of the vehicle. As a result, the body portion 206 is maintained to be arranged parallel to the plane. Further, the water W introduced into the exhaust drainage pipe 20 is also pressed toward the rear of the vehicle by the flow of the exhaust gas. As described above, when the main body portion 206 is arranged parallel to the plane, the drain port 203 is closed, so that the water W is prevented from being drained from the drain port 203 during accelerated traveling of the fuel cell vehicle 1. To be done.

また、排気排水管２０の内部に導入された水Ｗの量が、本体部２０６が保持できる水の量を超過する場合も考え得る。この場合、本体部２０６は、支軸２０５を回転軸として、車両下方に回動するように動作する。その結果、排水口２０３は開かれ、水Ｗは車外に排出されることになる。しかし、上記の様に、走行方向とは逆方向の慣性力の作用により、弁体２０４および水Ｗは、車両後方に押さえ付けられることから、本体部２０６が回動角度（回動する範囲）は、小さいものとなる。そのため、排水口２０３から排水される水Ｗの量は少量となり、車外に排出された水Ｗが、周辺の車両や歩行者に飛散することは抑制される。 It is also possible that the amount of water W introduced into the exhaust drainage pipe 20 exceeds the amount of water that the main body 206 can hold. In this case, the main body 206 operates so as to rotate downward in the vehicle with the support shaft 205 as the rotation axis. As a result, the drain port 203 is opened and the water W is discharged to the outside of the vehicle. However, as described above, since the valve body 204 and the water W are pressed toward the rear of the vehicle by the action of the inertial force in the direction opposite to the traveling direction, the main body 206 is rotated at the rotation angle (range of rotation). Will be small. Therefore, the amount of the water W drained from the drain port 203 becomes small, and the water W discharged outside the vehicle is suppressed from being scattered to surrounding vehicles and pedestrians.

（２）定速走行時
続いて、燃料電池車両１の定速走行時の排気排水管２０の内部の弁体２０４の状態および水Ｗの状態について説明する。図３は、燃料電池車両１の定速走行時の排気排水管２０の内部における弁体２０４および水Ｗの状態の例を示す側面断面図である。 (2) During constant speed traveling Next, the state of the valve body 204 inside the exhaust drainage pipe 20 and the state of the water W during constant speed traveling of the fuel cell vehicle 1 will be described. FIG. 3 is a side sectional view showing an example of the state of the valve body 204 and the water W inside the exhaust/drain pipe 20 when the fuel cell vehicle 1 is running at a constant speed.

燃料電池車両１の定速走行時は、排気排水管２０の内部では、慣性力の作用を受けない。そのため、受け止め板２０７および水Ｗは、排気ガスにより車両後方に押し付けられないことになる。言い替えると、弁体２０４は、排気ガスにより車両後方に押し付けられないことになる。したがって、定速走行時は、本体部２０６が保持できる水の量に依存し、排気排水管２０の内部に導入された水Ｗが、本体部２０６が保持できる水の量を超過すると、水Ｗの重さにより、本体部２０６は、支軸２０５を回転軸として車両上方に回動する。その結果、排水口２０３は開かれ、本体部２０６に保持された水Ｗは、本体部２０６の車両前方側に形成された壁を飛び越えて、排水口２０３から車外に排出される。 When the fuel cell vehicle 1 is traveling at a constant speed, the effect of inertial force is not exerted inside the exhaust drainage pipe 20. Therefore, the receiving plate 207 and the water W cannot be pressed toward the rear of the vehicle by the exhaust gas. In other words, the valve body 204 cannot be pressed to the rear of the vehicle by the exhaust gas. Therefore, when traveling at a constant speed, depending on the amount of water that the main body 206 can hold, if the water W introduced into the exhaust drainage pipe 20 exceeds the amount of water that the main body 206 can hold, the water W Due to the weight of the main body 206, the main body 206 rotates upward in the vehicle with the support shaft 205 as the rotation axis. As a result, the drain port 203 is opened, and the water W held in the main body 206 jumps over the wall formed on the vehicle front side of the main body 206 and is discharged from the drain port 203 to the outside of the vehicle.

また、上述したように、排気排水管２０の底面部は、支軸２０５よりも車両前方側に傾斜部を有している。そのため、排水口２０３から車外に排出される水Ｗは、当該傾斜部に沿って、車両前方に向かって排出される。ただし、燃料電池車両１は、走行を行っていることから、排出された水Ｗは、車両前方には排出されない可能性がある。しかし、排出された水Ｗは、燃料電池車両１の略鉛直下方に排出されるか、または、やや車両後方に排出される程度である。つまり、車外に排出された水Ｗが、周辺の車両や歩行者に飛散することは抑制される。 Further, as described above, the bottom surface portion of the exhaust/drain pipe 20 has the inclined portion on the vehicle front side with respect to the support shaft 205. Therefore, the water W discharged from the drain port 203 to the outside of the vehicle is discharged toward the front of the vehicle along the inclined portion. However, since the fuel cell vehicle 1 is traveling, the discharged water W may not be discharged in front of the vehicle. However, the discharged water W is discharged to the lower side of the fuel cell vehicle 1 substantially vertically, or to the rear of the vehicle. That is, it is possible to prevent the water W discharged outside the vehicle from being scattered to surrounding vehicles and pedestrians.

（３）減速走行時
続いて、燃料電池車両１の減速走行時の排気排水管２０の内部の弁体２０４の状態および水Ｗの状態について説明する。図４は、燃料電池車両１の減速走行時の排気排水管２０の内部における弁体２０４および水Ｗの状態の例を示す側面断面図である。 (3) During deceleration traveling Next, the state of the valve body 204 inside the exhaust drainage pipe 20 and the state of the water W during deceleration traveling of the fuel cell vehicle 1 will be described. FIG. 4 is a side cross-sectional view showing an example of the state of the valve body 204 and the water W inside the exhaust/drain pipe 20 during deceleration traveling of the fuel cell vehicle 1.

燃料電池車両１の減速走行時は、排気排水管２０の内部では、走行方向と同方向の慣性力の作用により、燃料電池スタック１０１から排出された排気ガスの車両後方に向かう流速が大きく下がる。そのため、弁体２０４および水Ｗは、排気ガスにより車両後方に押し付けられなくなる。また、本体部２０６に保持される水Ｗは、走行方向と同方向の慣性力の作用により、本体部２０６の車両前方側に移動することになる。したがって、水Ｗは、本体部２０６のうち、車両前方側の方に集まることになり、本体部２０６の車両前方側の方が、車両後方側よりも重くなることになる。その結果、本体部２０６は、定速走行時よりもさらに回動することになり、定速走行時よりも、多くの水Ｗが本体部２０６の車両前方側に形成された壁を飛び越えて、排水口２０３から車外に排出される。 During deceleration traveling of the fuel cell vehicle 1, the flow velocity of the exhaust gas discharged from the fuel cell stack 101 toward the rear of the vehicle is greatly reduced inside the exhaust/drain pipe 20 due to the action of the inertial force in the same direction as the traveling direction. Therefore, the valve body 204 and the water W cannot be pressed toward the rear of the vehicle by the exhaust gas. Further, the water W held in the main body 206 moves to the vehicle front side of the main body 206 due to the action of inertial force in the same direction as the traveling direction. Therefore, the water W is collected on the front side of the vehicle in the main body 206, and the front side of the main body 206 is heavier than the rear side of the vehicle. As a result, the main body 206 rotates further than during constant speed traveling, and more water W jumps over the wall formed on the vehicle front side of the main body 206 than during constant speed traveling, It is discharged from the drain 203 to the outside of the vehicle.

また、上述したように、排気排水管２０の底面部は、支軸２０５よりも車両前方側に傾斜部を有している。そのため、排水口２０３から車外に排出される水Ｗは、当該傾斜部に沿って、車両前方に向かって排出される。ただし、燃料電池車両１は、走行を行っていることから、排出される水Ｗは、車両前方には排出されない可能性がある。しかし、排出される水Ｗは、定速走行時よりも、多くの水の量であることから重量も重く、定速走行時よりも速度も遅く、さらに車両前方に向けた慣性力の作用を受ける。そのため、排出される水Ｗは、燃料電池車両１の車両前方に排出されるか、または略鉛直下方に排出されることになる。したがって、車外に排出された水Ｗが、周辺の車両や歩行者に飛散することは抑制される。 Further, as described above, the bottom surface portion of the exhaust/drain pipe 20 has the inclined portion on the vehicle front side with respect to the support shaft 205. Therefore, the water W discharged from the drain port 203 to the outside of the vehicle is discharged toward the front of the vehicle along the inclined portion. However, since the fuel cell vehicle 1 is traveling, the discharged water W may not be discharged in front of the vehicle. However, the discharged water W is heavier because it has a larger amount of water than during constant-speed traveling, is slower than during constant-speed traveling, and has an action of inertial force directed forward of the vehicle. receive. Therefore, the discharged water W is discharged in the vehicle front of the fuel cell vehicle 1 or is discharged substantially vertically downward. Therefore, the water W discharged to the outside of the vehicle is suppressed from being scattered to surrounding vehicles and pedestrians.

なお、上述の説明では、燃料電池車両１の走行時における弁体２０４および水Ｗの状態を説明したが、燃料電池車両１が停止している状態も考えられる。この場合には、燃料電池スタック１０１から排出される排気ガスが存在しない状態である。そのため、定速走行時と同様に、本体部２０６が保持する水Ｗの量に依存して、水Ｗが車外に排出される。しかし、燃料電池車両１は停止状態であることから、排出される水Ｗは、略鉛直下方に排出される。したがって、燃料電池車両１の走行時と同様に、車外に排出された水Ｗが、周辺の車両や歩行者に飛散することは抑制される。 In the above description, the state of the valve body 204 and the water W when the fuel cell vehicle 1 is running has been described, but the state in which the fuel cell vehicle 1 is stopped may be considered. In this case, there is no exhaust gas discharged from the fuel cell stack 101. Therefore, the water W is discharged to the outside of the vehicle depending on the amount of the water W held by the main body 206, as in the case of traveling at a constant speed. However, since the fuel cell vehicle 1 is in the stopped state, the discharged water W is discharged substantially vertically downward. Therefore, similarly to when the fuel cell vehicle 1 is traveling, the water W discharged outside the vehicle is suppressed from being scattered to surrounding vehicles and pedestrians.

このように、実施の形態にかかる燃料電池車両１によれば、燃料電池を搭載した燃料電池車両において、車外に排出された水が周辺の車両や歩行者に飛散することを抑制することができる。上述したように、燃料電池車両１は、排気排水管２０の底面部に排水口２０３と、弁体２０４を有している。排気排水管２０の底面部は、支軸２０５より車両前方側は排水口２０３に向けて、下方に傾斜する傾斜部を形成している。また、弁体２０４の本体部２０６は、保持できる水Ｗの量を超過すると、この傾斜部を利用して、支軸２０５を基準として車両上下方向に回動し、排水口２０３を開き、水Ｗを排水口２０３から車外に排出する。さらに、弁体２０４は、燃料電池スタック１０１から排出される排気ガスを受け止め、車両後方に弁体２０４を押さえ付ける受け止め板２０７を備えている。 As described above, according to the fuel cell vehicle 1 according to the embodiment, in the fuel cell vehicle equipped with the fuel cell, it is possible to prevent the water discharged outside the vehicle from being scattered to surrounding vehicles and pedestrians. .. As described above, the fuel cell vehicle 1 has the drain port 203 and the valve body 204 on the bottom surface of the exhaust/drain pipe 20. The bottom surface portion of the exhaust/drain pipe 20 forms an inclined portion that is inclined downward toward the drainage port 203 on the vehicle front side with respect to the support shaft 205. Further, when the amount of water W that can be held is exceeded, the body portion 206 of the valve body 204 uses this inclined portion to rotate in the vehicle up-down direction with the support shaft 205 as a reference, open the drainage port 203, and W is discharged from the drain port 203 to the outside of the vehicle. Further, the valve body 204 is provided with a receiving plate 207 that receives the exhaust gas discharged from the fuel cell stack 101 and presses the valve body 204 toward the rear of the vehicle.

そのため、燃料電池車両１の加速走行時は、燃料電池スタック１０１から排出される排気ガスを受け止め板２０７が受け止め、弁体２０４を車両後方に押さえ付けるように動作する。つまり、弁体２０４を平面と平行に配置されるように動作し、弁体２０４が排水口２０３を開くのを抑制し、水Ｗが排水口２０３から排出されることを抑制する。仮に、水Ｗが排水口２０３から排出されたとしても少量である。したがって、車外に排出された水Ｗが、周辺の車両や歩行者に飛散することは抑制される。 Therefore, when the fuel cell vehicle 1 is accelerating, the receiving plate 207 receives the exhaust gas discharged from the fuel cell stack 101, and presses the valve body 204 rearward of the vehicle. That is, the valve body 204 operates so as to be arranged in parallel with the plane, the valve body 204 is prevented from opening the drain port 203, and the water W is prevented from being drained from the drain port 203. Even if the water W is discharged from the drain port 203, it is a small amount. Therefore, the water W discharged to the outside of the vehicle is suppressed from being scattered to surrounding vehicles and pedestrians.

また、燃料電池車両１の定速走行時は、本体部２０６が保持できる水の量に依存する。そのため、水Ｗが車外に排出される可能性はあるが、排気排水管２０の底面部には、支軸２０５よりも車両前方側に傾斜部を有しており、社外に排出される水Ｗは、当該傾斜部に沿って、車両前方に向かって排出される。走行速度を加味すると、排出された水Ｗは、車両前方には排出されない可能性がある。しかし、排出された水Ｗは、燃料電池車両１の略鉛直下方に排出されるか、または、やや車両後方に排出される程度となる。したがって、車外に排出された水Ｗが、周辺の車両や歩行者に飛散することは抑制される。 Further, when the fuel cell vehicle 1 travels at a constant speed, it depends on the amount of water that the main body 206 can hold. Therefore, the water W may be discharged to the outside of the vehicle, but the bottom surface of the exhaust/drain pipe 20 has an inclined portion on the vehicle front side with respect to the support shaft 205, and the water W discharged to the outside of the company. Are discharged toward the front of the vehicle along the inclined portion. Considering the traveling speed, the discharged water W may not be discharged in front of the vehicle. However, the discharged water W is discharged to the lower side of the fuel cell vehicle 1 substantially vertically or to the rear of the vehicle. Therefore, the water W discharged to the outside of the vehicle is suppressed from being scattered to surrounding vehicles and pedestrians.

そして、燃料電池車両１の減速走行時は、走行方向と同方向の慣性力の作用により、水Ｗは、本体部２０６の車両前方側に移動し集まることになる。その結果、本体部２０６の車両前方側の方が、車両後方側よりも重くなることになり、定速走行時よりも、多くの水Ｗが本体部２０６の車両前方側に形成された壁を飛び越えて、排水口２０３から車外に排出される。排気排水管２０の底面部は、支軸２０５よりも車両前方側に傾斜部を有しており、排水口２０３から車外に排出される水Ｗは、当該傾斜部に沿って、車両前方に向かって排出される。ただし、燃料電池車両１は、走行を行っていることから、排出される水Ｗは、車両前方には排出されない可能性がある。しかし、定速走行時よりも、多くの水の量であることから重量も重く、定速走行時よりも速度も遅く、さらに車両前方に向けた慣性力の作用を受ける。そのため、排出される水Ｗは、燃料電池車両１の車両前方に排出されるか、または略鉛直下方に排出されることになる。したがって、車外に排出された水Ｗが、周辺の車両や歩行者に飛散することは抑制される。 When the fuel cell vehicle 1 is decelerating, the water W moves to the vehicle front side of the main body 206 and collects due to the action of inertial force in the same direction as the traveling direction. As a result, the vehicle front side of the main body 206 becomes heavier than the vehicle rear side, and a larger amount of water W is applied to the wall formed on the vehicle front side of the main body 206 than when traveling at a constant speed. It jumps over and is discharged out of the vehicle through the drainage port 203. The bottom surface of the exhaust/drain pipe 20 has an inclined portion on the vehicle front side with respect to the support shaft 205, and the water W discharged from the drainage port 203 to the outside of the vehicle is directed toward the vehicle front along the inclined portion. Is discharged. However, since the fuel cell vehicle 1 is traveling, the discharged water W may not be discharged in front of the vehicle. However, since the amount of water is larger than that during constant speed traveling, the weight is heavier, the speed is slower than during constant speed traveling, and the inertial force toward the front of the vehicle is applied. Therefore, the discharged water W is discharged in the vehicle front of the fuel cell vehicle 1 or is discharged substantially vertically downward. Therefore, the water W discharged to the outside of the vehicle is suppressed from being scattered to surrounding vehicles and pedestrians.

さらに、燃料電池車両１の停止時は、本体部２０６が保持する水Ｗの量に依存して、水Ｗが車外に排出される。しかし、燃料電池車両１は停止状態であることから、排出される水Ｗは、略鉛直下方に排出される。したがって、燃料電池車両１の走行時と同様に、車外に排出された水Ｗが、周辺の車両や歩行者に飛散することは抑制される。 Further, when the fuel cell vehicle 1 is stopped, the water W is discharged outside the vehicle depending on the amount of the water W held by the main body 206. However, since the fuel cell vehicle 1 is in the stopped state, the discharged water W is discharged substantially vertically downward. Therefore, similarly to when the fuel cell vehicle 1 is traveling, the water W discharged outside the vehicle is suppressed from being scattered to surrounding vehicles and pedestrians.

以上のように、実施の形態にかかる燃料電池車両１によれば、走行時だけでなく、停止時のいずれの場合でも、車外に排出された水Ｗが、周辺の車両や歩行者に飛散することは抑制される。したがって、実施の形態にかかる燃料電池車両１によれば、車外に排出された水Ｗが周辺の車両や歩行者に飛散することを抑制することができる。その結果、実施の形態にかかる燃料電池車両１によれば、車外に排出された水Ｗが周辺の車両や歩行者に飛散することを抑制することができ、当該燃料電池車両１の普及に寄与することが可能となる。 As described above, according to the fuel cell vehicle 1 according to the embodiment, the water W discharged outside the vehicle is scattered to surrounding vehicles and pedestrians not only when the vehicle is running but also when the vehicle is stopped. Things are suppressed. Therefore, according to the fuel cell vehicle 1 according to the embodiment, it is possible to prevent the water W discharged outside the vehicle from being scattered to surrounding vehicles and pedestrians. As a result, according to the fuel cell vehicle 1 of the embodiment, it is possible to prevent the water W discharged outside the vehicle from being scattered to surrounding vehicles and pedestrians, which contributes to the spread of the fuel cell vehicle 1. It becomes possible to do.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

１燃料電池車両
１０燃料電池システム
１０１燃料電池スタック
２０排気排水管
２０１排気管
２０２排気口
２０３排水口
２０４弁体
２０５支軸
２０６本体部
２０７受け止め板
Ｗ水 1 Fuel Cell Vehicle 10 Fuel Cell System 101 Fuel Cell Stack 20 Exhaust Drain Pipe 201 Exhaust Pipe 202 Exhaust Port 203 Drain Port 204 Valve Disc 205 Spindle 206 Main Body 207 Retaining Plate W Water

Claims

A fuel cell; and an exhaust drainage pipe for temporarily storing water and exhaust gas discharged from the fuel cell,
The exhaust drainage pipe is
A drain outlet provided on the bottom surface of the exhaust drainage pipe for discharging the water stored in the exhaust drainage pipe to the outside of the vehicle,
A valve body that is disposed across the bottom surface of the exhaust drainage pipe and the drainage port, and that opens and closes the drainage port,
Have
The valve body is
A support shaft that is fixed to a side surface portion of the exhaust drainage pipe in the vehicle left-right direction, and that fixes the valve body and the exhaust drainage pipe,
A main body that is rotatable around the spindle,
Placed on the vehicle rear side from the support shaft, receiving the exhaust gases, during accelerated running of the vehicle, using the exhaust gas, wherein the body portion is Ru is configured to be maintained in parallel with the bottom surface portion A catch plate,
Have
The drainage port is arranged on the vehicle front side with respect to the support shaft,
On the bottom surface of the exhaust drainage pipe, an inclined portion that is inclined downward from the support shaft toward the drainage port is formed,
The main body rotates to open and close the drain port,
Fuel cell vehicle.