JP7189112B2 - 貨物車両 - Google Patents
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Description
本開示の一形態によれば、乗員が搭乗する客室の後方に、貨物が積載される積載スペースを有する貨物車両が提供される。この貨物車両は、前記客室の下方に搭載され、電力源として機能する燃料電池と、前記客室と前記積載スペースとの間に配置された収納部と、前記収納部内に配置され、前記燃料電池に供給される燃料ガスを貯蔵するタンクと、前記収納部内に設置され、大気と、前記燃料電池に供給される冷媒との間の熱交換をおこなうラジエータと、前記タンクからの前記燃料ガスの漏洩を検出する漏洩検出部と、を備え、前記ラジエータは、駆動モータによって回転し、前記収納部の内部と外部との間における大気の流通を制御するファンを有し、前記漏洩検出部によって前記燃料ガスの漏洩が検出されていないときには、前記収納部の外部から内部へと大気を取り入れるように前記ファンを回転させ、前記漏洩検出部によって前記燃料ガスの漏洩が検出されているときには、前記収納部の内部から外部へと大気を排出させるように前記ファンを回転させる。
本開示の他の形態によれば、乗員が搭乗する客室の後方に、貨物が積載される積載スペースを有する貨物車両が提供される。この貨物車両は、前記客室の下方に搭載され、電力源として機能する燃料電池と、前記客室と前記積載スペースとの間に配置された収納部と、前記収納部内に配置され、前記燃料電池に供給される燃料ガスを貯蔵するタンクと、前記収納部内に設置され、大気と、前記燃料電池に供給される冷媒との間の熱交換をおこなうラジエータと、前記タンクの表面温度を検出する温度センサと、を備え、前記ラジエータは、駆動モータによって回転し、前記収納部の内部と外部との間における大気の流通を制御するファンを有し、
前記温度センサによって検出される前記タンクの表面温度が予め定められた閾値温度以上の場合には、前記収納部の外部から内部へと大気を取り入れるように前記ファンを回転させ、前記タンクの表面温度が前記閾値温度より低い場合には、前記収納部の内部から外部へと大気を排出するように前記ファンを回転させる。
この形態の貨物車両によれば、客室と積載スペースの間における寸法の制限が少ない比較的自由度の高い空間に、タンクを収納する収納部が設けられ、その収納部にラジエータが設けられる。これによって、貨物車両における客室下方の空間を、タンクとラジエータ以外の燃料電池システム用機器の配置に利用でき、貨物車両内における限られた空間の有効活用が可能になる。また、客室と積載スペースの間に設けられた収納部であれば、大気を取り込みやすく、ラジエータにおける冷媒と大気の熱交換効率を高めることができる。また、収納部にラジエータを通じて大気が流通できるため、収納部内で漏洩した燃料ガスの拡散を促進することができる。その他に、ラジエータと燃料電池との距離が過度に長くなることを抑制できるため、ラジエータと燃料電池を接続する冷媒用の配管の配管長が長くなることを抑制でき、当該配管の破損・劣化を抑制できる。
(2)上記形態の貨物車両において、前記ラジエータは、前記タンクの後方側に設けられてよい。
この形態の貨物車両によれば、ラジエータを収納部におけるタンクの側方に設ける場合よりも、貨物車両が幅方向に大型化することを抑制できる。また、ラジエータを客室から離れた位置に設けることができるため、ラジエータから客室へと冷媒の熱が伝達することを抑制できる。さらに、収納部内で漏洩した燃料ガスが、ラジエータを通じて収納部より後方へと流出するため、収納部前方の客室へと流入することを抑制できる。
(3)上記形態の貨物車両は、さらに、前記タンクからの前記燃料ガスの漏洩を検出する漏洩検出部を備え、前記ラジエータは、駆動モータによって回転し、前記収納部の内部と外部との間における大気の流通を制御するファンを有し、前記漏洩検出部によって前記燃料ガスの漏洩が検出されていないときには、前記収納部の外部から内部へと大気を取り入れるように前記ファンを回転させ、前記漏洩検出部によって前記燃料ガスの漏洩が検出されているときには、前記収納部の内部から外部へと大気を排出させるように前記ファンを回転させてよい。
この形態の貨物車両によれば、例え走行風が生じていない状態でも、ファンの駆動により、ラジエータにおける大気と冷媒の熱交換効率を高めることができる。また、収納部内での燃料ガスの漏洩が検出された場合には、収納部からの燃料ガスの流出が促進されるように、ファンが駆動されるため、収納部内に燃料ガスが滞留してしまうことを抑制できる。
(4)上記形態の貨物車両は、さらに、前記タンクの表面温度を検出する温度センサを備え、前記ラジエータは、駆動モータによって回転し、前記収納部の内部と外部との間における大気の流通を制御するファンを有し、前記温度センサによって検出される前記タンクの表面温度が予め定められた閾値温度以上の場合には、前記収納部の外部から内部へと大気を取り入れるように前記ファンを回転させ、前記タンクの表面温度が前記閾値温度より低い場合には、前記収納部の内部から外部へと大気を排出するように前記ファンを回転させてよい。
この形態の貨物車両によれば、タンクの表面温度が高いときには、収納部に大気を取り込む方向にファンが回転するため、タンクと大気との間の熱交換が促進され、タンクの温度が許容温度以上になることを抑制でできる。また、タンクの表面温度が低いときには、収納部から大気を排出する方向にファンが回転するため、タンクと熱交換して低温下された大気をラジエータへと導くことができ、ラジエータにおける冷媒の冷却効率を高めることができる。
本開示の技術は、貨物車両以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池用ラジエータを備えるタンクの収納部、燃料電池車両におけるタンクとラジエータの搭載構造等の形態で実現することができる。また、燃料電池車両におけるラジエータのファンの制御装置や制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態としても実現することができる。
図1は、第1実施形態における車両10を示す概略側面図である。図1には、互いに直行するX方向、Y方向、および、Z方向を示す矢印が図示されている。X方向は、車両10の幅方向に相当し、Y方向は、車両10の前後方向に相当し、Z方向は車両10の高さ方向に相当する。X方向、Y方向、および、Z方向を示す矢印は、後に参照する各図においても図1に対応するように図示されている。
図3は、第2実施形態の車両10において実行されるラジエータ50のファン52の駆動制御フローを示す説明図である。第2実施形態の車両10の構成は、特に説明しない限り、第1実施形態で説明したのとほぼ同じである。
図4は、第3実施形態の車両10において実行されるラジエータ50のファン52の駆動制御フローを示す説明図である。第3実施形態の車両10の構成は、以下において、特に説明しない限り、第1実施形態で説明したのとほぼ同じである。ECU41は、燃料電池システムの運転が開始されると、駆動モータ53を制御して、外部の大気を収納部35内に取り込む方向へのファン52の回転を開始させ、図4の駆動制御を、燃料電池システムの運転中にわたって実行する。
図5は、第4実施形態の車両10aにおけるトラクターヘッド11の構成を示す概略側面図である。図5は、収納部35にラジエータ50が1つ追加されている点以外は、図2Aとほぼ同じである。第4実施形態の車両10aの構成は、以下に説明する点以外は、第1実施形態の車両10の構成とほぼ同じである。第4実施形態の車両10aでは、収納部35に2つのラジエータ50が設けられている。2つのラジエータ50はそれぞれ、タンク32の後方において、車両10aの後方に向く姿勢で、高さ方向に配列されている。車両10aでは、ラジエータ50の個数が増加されていることにより、冷媒の熱交換効率が高められている。その他に、第4実施形態の車両10aによれば、上記の各実施形態で説明した種々の作用効果を奏することができる。なお、ラジエータ50の個数は2つに限定されることはない。収納部35には、さらに複数のラジエータ50が設けられてもよい。また、他の実施形態では、複数のラジエータ50は、車両10aの幅方向に配列されていてもよい。
図6は、第5実施形態における車両10bのトラクターヘッド11の構成を示す概略側面図である。図6は、収納部35におけるラジエータ50の設置位置が異なっている点以外は、図2Aとほぼ同じである。第5実施形態の車両10bの構成は、以下に説明する点以外は、第1実施形態の車両10の構成とほぼ同じである。第5実施形態の車両10bでは、収納部35のラジエータ50は、タンク32の前方側において、車両10bの前方に向く姿勢で設置されている。これにより、車両10の前方からの走行風を、ラジエータ50を通じて収納部35内へと、より効率よく取り入れることが可能である。その他に、第5実施形態の車両10bによれば、上記の各実施形態で説明した種々の作用効果を奏することができる。
図7は、第6実施形態における車両10cのトラクターヘッド11の構成を示す概略背面図である。図7は、収納部35におけるラジエータ50の設置位置が異なっている点以外は、図2Bとほぼ同じである。第6実施形態の車両10cの構成は、以下に説明する点以外は、第1実施形態の車両10の構成とほぼ同じである。第6実施形態の車両10cでは、収納部35のラジエータ50は、車両10cの幅方向におけるタンク32の両側において、車両10cの側方に向く姿勢で設置されている。これにより、車両10の側方の走行風を、ラジエータ50を通じて収納部35内へと効率よく取り入れることが可能である。なお、ラジエータ50は、タンク32の片側にのみ設けられてもよい。他の実施形態では、複数のラジエータ50が、タンク32の側方において、高さ方向や前後方向に配列されていてもよい。その他に、第6実施形態の車両10cによれば、上記の各実施形態で説明した種々の作用効果を奏することができる。
図8は、第7実施形態における車両10dのトラクターヘッド11の構成を示す概略側面図である。図8は、収納部35におけるラジエータ50の設置位置が異なっている点以外は、図2Aとほぼ同じである。第7実施形態の車両10dの構成は、以下に説明する点以外は、第1実施形態の車両10の構成とほぼ同じである。第7実施形態の車両10dでは、収納部35のラジエータ50は、タンク32の上方において、上方に向く姿勢で設置されている。これにより、車両10dの上方の走行風を、ラジエータ50を通じて収納部35内へと効率よく取り入れることが可能である。他の実施形態では、複数のラジエータ50が、タンク32の上方において、車両10の前後方向や幅方向に配列されてもよい。その他に、第7実施形態の車両10dによれば、上記の各実施形態で説明した種々の作用効果を奏することができる。
図9Aは、第8実施形態における車両10eのトラクターヘッド11の構成を示す概略側面図である。図9Aは、以下に説明する導風部60が設けられている点と、収納部35が高さ方向に小型化されている点以外は、図5とほぼ同じである。図9Bは導風部60を上方から下方にみたときの概略平面図である。第8実施形態の車両10eの構成は、以下に説明する点以外は、図5に示す第4実施形態の車両10aの構成とほぼ同じである。
図10は、第9実施形態における車両10fのトラクターヘッド11の構成を示す概略側面図である。図10は、導風部60が設けられていない点と、収納部35の筐体35cに設けられた導風口68が一点鎖線で図示されている点以外は、図9Aとほぼ同じである。第9実施形態の車両10fの構成は、以下に説明する点以外は、第8実施形態の車両10eの構成とほぼ同じである。
上記の各実施形態で説明した種々の構成は、例えば、以下のように改変することが可能である。以下に説明する他の実施形態はいずれも、上記の各実施形態と同様に、本開示の技術を実施するための形態の一例として位置づけられる。
上記の各実施形態において、収納部35でのタンク32の配置姿勢は、その長手方向が車両の幅方向に一致する姿勢に限定されることはない。タンク32は、例えば、その長手方向が、車両の高さ方向に一致するように配置されていてもよい。収納部35における収納棚36は省略されてもよく、タンク32は、収納部35において、筐体35cの内壁面に固定されていてもよい。
上記の各実施形態において、車両10,10a~10fは、トラクターヘッド11を備える貨物車両には限定されない。車両10,10a~10fは、例えば、客室13の後方に、積載スペースMSを構成する荷台や荷室が常時固定されているトラックとして構成されていてもよい。上記の各実施形態において、車両10,10a~10fは、燃料電池ユニット30が発電する電力を走行に用いなくてもよく、電装品の駆動にのみ用いてもよいし、外部給電にのみ用いてもよい。
上記の各実施形態の構成は、適宜、組み合わせることが可能である。例えば、第1実施形態の構成において、第5実施形態で説明したタンク32前方のラジエータ50や、第6実施形態で説明したタンク32側方のラジエータ50、第7実施形態で説明したタンク32上方のラジエータ50が追加されてもよい。同様に、第5実施形態、第6実施形態、および、第7実施形態のそれぞれの構成において、他の各実施形態で説明したラジエータ50の形成位置が適宜組み合わされてもよい。また、上記の第8実施形態以外の各実施形態において、第8実施形態の導風部60が追加されてもよいし、上記の第9実施形態以外の各実施形態において、第9実施形態の導風口68が追加されてもよい。その他に、上記の各実施形態の貨物車両において、第2実施形態でのラジエータ50のファン52の駆動制御や、第3実施形態でのラジエータ50のファン52の駆動制御が実行されてもよい。第2実施形態でのラジエータ50のファン52の駆動制御と、第3実施形態でのラジエータ50のファン52の駆動制御とは並列に実行されてもよい。この場合には、例えば、収納部35において燃料ガスの漏洩が検出されたときのファン52の駆動制御が、タンク32の表面温度に基づくファン52の駆動制御に優先されるように設定されていてもよい。
本開示の技術は、上述の実施形態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することができる。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、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上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可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須ではないと説明されているものに限らず、その技術的特徴が本明細書中に必須であると説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
Claims (3)
- 乗員が搭乗する客室の後方に、貨物が積載される積載スペースを有する貨物車両であって、
前記客室の下方に搭載され、電力源として機能する燃料電池と、
前記客室と前記積載スペースとの間に配置された収納部と、
前記収納部内に配置され、前記燃料電池に供給される燃料ガスを貯蔵するタンクと、
前記収納部内に設置され、大気と、前記燃料電池に供給される冷媒との間の熱交換をおこなうラジエータと、
前記タンクからの前記燃料ガスの漏洩を検出する漏洩検出部と、を備え、
前記ラジエータは、駆動モータによって回転し、前記収納部の内部と外部との間における大気の流通を制御するファンを有し、
前記漏洩検出部によって前記燃料ガスの漏洩が検出されていないときには、前記収納部の外部から内部へと大気を取り入れるように前記ファンを回転させ、前記漏洩検出部によって前記燃料ガスの漏洩が検出されているときには、前記収納部の内部から外部へと大気を排出させるように前記ファンを回転させる、貨物車両。 - 乗員が搭乗する客室の後方に、貨物が積載される積載スペースを有する貨物車両であって、
前記客室の下方に搭載され、電力源として機能する燃料電池と、
前記客室と前記積載スペースとの間に配置された収納部と、
前記収納部内に配置され、前記燃料電池に供給される燃料ガスを貯蔵するタンクと、
前記収納部内に設置され、大気と、前記燃料電池に供給される冷媒との間の熱交換をおこなうラジエータと、
前記タンクの表面温度を検出する温度センサと、を備え、
前記ラジエータは、駆動モータによって回転し、前記収納部の内部と外部との間における大気の流通を制御するファンを有し、
前記温度センサによって検出される前記タンクの表面温度が予め定められた閾値温度以上の場合には、前記収納部の外部から内部へと大気を取り入れるように前記ファンを回転させ、前記タンクの表面温度が前記閾値温度より低い場合には、前記収納部の内部から外部へと大気を排出するように前記ファンを回転させる、貨物車両。 - 請求項1または請求項2に記載の貨物車両であって、
前記ラジエータは、前記タンクの後方側に設けられている、貨物車両。
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