TWI304784B - - Google Patents

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TWI304784B
TWI304784B TW095134355A TW95134355A TWI304784B TW I304784 B TWI304784 B TW I304784B TW 095134355 A TW095134355 A TW 095134355A TW 95134355 A TW95134355 A TW 95134355A TW I304784 B TWI304784 B TW I304784B
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hydrogen
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Yoshiyuki Horii
Shinji Furuta
Ranju Imao
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Honda Motor Co Ltd
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l3〇4784 ⑴ 九、發明說明 t胃明所屬之技術領域】 ,本發明是關於,以將含氧氣流體與含氫氣流體供給到 ' 燃料電池所得到的電力來行駛的燃料電池機車。 «· 【先前技術】 最近開發有一種燃料電池車輛’將藉由燃料電池系統 I 所發電的電力供給到馬達,藉由該馬達來驅動車輪。在上 述的燃料電池系統,例如將作爲含氧氣流體的反應氣體( 空氣)、與作爲含氫氣流體的氫氣供給到燃料電池組(以 下僅稱作燃料電池)’藉由該燃料電池的電化學反應來進 行發電。這裡的反應氣體是從空氣中經由壓縮機取入,氫 氣則是燃料槽供給。這種燃料電池車輛的開發,以往通常 是汽車,最近也開發燃料電池機車。 針對這種燃料電池機車,本案申請人,在專利文獻! 是提出了,以橫臥姿勢在兩支框架之間支承燃料槽,並 且並且藉由金屬的捆束帶將其固定於上述框架,來固定及 保護該燃料槽。 〔專利文獻1〕 日本特開2005 — 1 45 3 5 9號公報 【發明內容】 〔發明欲解決的課題〕 在這種燃料電池機車,希望藉由使,將含氫氣流體供 -5- (2) 1304784 給到燃料電池的氫氣供給裝置、例如燃料槽的安裝方法或 安裝方向等最佳化,而能更堅固地固定上述氫氣供給裝置 〇 因此’本發明的目的是要提供—種燃料電池機車,是 以將含氧氣流體與含氫氣流體供給到燃料電池所得到的電 力來行駛的燃料電池機車。能使用來將含氫氣流體供給到 燃料電池的氫氣供給裝置,堅固地固定於車體框架。 〔用以解決課題的手段〕 本發明的燃料電池機車,以將含氧氣流體與含氫氣流 體供給到燃料電池所得到的電力來行駛的燃料電池機車, 是具備有:安裝於車體框架’將上述含氫氣流體供給到上 述燃料電池的氫氣供給裝置、以及安裝於上述車體框架, 用來限制上述氫氣供給裝置的移動的限制部;上述氫氣供 給裝置包含有燃料槽,在上述限制部,形成有:可將上述 燃料槽的長軸方向的其中一端部插入的孔部。 藉由該構造’即使有朝車體前後方向的很大的力量施 加於氫氣供給裝置,也能藉由限制部來限制其動作,所以 能更堅固地固定氫氣供給裝置。藉此,即使在有很大的力 量施加於車體的情況,也能更堅固地保護在該氫氣供給裝 置所安裝著的配管等的零件’而能減低對氫氣供給裝置所 造成的影響。 在上述其中一端部,設置有:將氫氣充塡到上述燃料 槽內’並且用來供給來自於該燃料槽內的氫氣的供給部的 -6- (3) 1304784 情況,上述其中一端部’設置在:相較於上述燃料槽的長 軸方向的與上述其中一端部相反側的另一端部更靠車體前 方處較佳。藉此,更能夠保護燃料槽。 並且,上述燃料槽,是以讓其長軸方向朝向車體前後 方向且在後輪上方具有預定的間隔的方式,配置有兩支, 在上述兩支燃料槽之間,配置有氫氣供給系統零件較佳。 作爲氫氣供給系統零件,例如,用來檢測氫氣洩漏的氫氣 感應器、或用來將來自於燃料槽的燃料供給到燃料電池的 調壓單元等,藉由將這些構成零件或配管等配置於兩支燃 料槽之間,則能提高氫氣供給系統零件的佈置效率。 當在上述燃料槽安裝緊急開放閥及洩壓閥時,將連接 於上述緊急開放閥及上述洩壓閥的配管,配置在上述兩支 燃料槽之間較佳。藉此,能更提高本發明的燃料電池機車 的零件的佈置效率。 〔發明效果〕 藉由本發明,提供一種能堅固地固定及保護氫氣供給 裝置的燃料電池機車。藉由本發明,則可更加保護在氫氣 供給裝置所安裝著的零件。 【實施方式】 以下,針對本發明的燃料電池機車的較佳實施方式’ 根據圖面來詳細敘述。而在本實施方式的燃料電池機車10 ’針對在車體的左右各設置有一個的對稱性地設置的機構 ..... (4) 1304784 或構成元件,左邊的構造在參考圖號上加上「L」,右邊 的構造在參考圖號上加上「R」,在針對其中一方的構造 或構成元件加以說明的情況,針對另一方則在相同的參考 圖號加上「R」或「L」,而省略其詳細的說明。爲了能容 易理解’在圖中,表示車體的左邊則在箭頭上加上「L」 ,表示車體的右邊則在箭頭上加上「R」,並且表示車體 的前方則在箭頭上加上「Fr」,表示車體的後方則在箭頭 上加上「Rr」來加以說明。 如第1圖〜第6圖所示,作爲本實施方式的燃料電池 機車的燃料電池機車10,搭載著燃料電池12,是使用從 該燃料電池1 2所得到的電力而行駛的機車。燃料電池i 2 ,是使:被供給到陽極電極的作爲含氫氣流體的氫氣、與 被供給到陰極電極的作爲含氧氣流體的反應氣體(空氣) ,產生反應而產生電力。而在本實施方式,作爲燃料電池 1 2由於是採用習知的構造,所以這裡並沒有詳細說明。 燃料電池機車10’是具有:作爲轉向輪的前輪14、 驅動輪也就是後輪16、用來將前輪14轉向的車把18、作 爲車體框架的框架2〇、及座塾22。座塾22是雙人乘坐型 ,是一體地形成有:讓駕駿者乘坐的前方部22a、與讓共 乘者乘坐的後方部22b。而燃料電池機車1〇,爲了能有效 率地進行發電,而具有:用來冷卻燃料電池丨2將其維持 在適當的溫度範圍的水冷式的冷卻系統2 00 (參照第1〇圖 )° 框架20’具有:在車體前方部用來軸支承叉架式的前 ' 8 - (5) 1304784 懸吊裝置23L、23R的頭管24、前方部連接於該頭管24 而朝向車體後方朝斜後下方傾斜的一對上部下框架2 6 L、 26R、以及從頭管24朝向大致正下方延伸的下部下框架 28L、28R。 上部下框架26L、26R,是經由略水平的中央上部框 架3 0L、3 0R及朝斜後下方傾斜的上部樞支框架32L、32R ’而連接於樞支部34。上部下框架26L、中央上部框架 30L及上部樞支框架32L、上部下框架26R、中央上部框 架3 0R及上部樞支框架32R,是分別將一支管體彎折或彎 曲所形成。 下部下框架28L、28R,是經由略水平的中央下部框 架3 6 L、3 6 R及平滑地朝斜後上方傾斜的下部樞支框架 38L、38R’而連接於樞支部34。下部下框架28L、中央下 部框架36L及下部樞支框架38L、下部下框架28R、中央 下部框架36R及下部樞支框架38R,是分別將一支管體彎 折或彎曲所形成。 框架20,還具有:將下部樞支框架38L與下部樞支 框架38R的各略中央部連接成朝上凸出的拱形的上拱形框 架40;將樞支部34的左右兩端部連接,連接成稍微朝下 凸出的下拱形框架4 1 ;將中央上部框架3 0 L、3 0 R與上拱 形框架4 0的上部予以連接的上部副框架4 2 L、4 2 R ;將下 部下框架28L、28R的較中央更下方部與下部樞支框架 38L、38R予以連接的側框架44L、44R;將下部下框架 28L、28R的略中央部與上部下框架26L、26R的下端部予 (6) 1304784 以連接的前部副框架4 6 L、4 6 R ;將側框架4 4 L、4 4 R與中 央下部框架3 6 L、3 6 R予以連接的副框架4 8 L、4 8 R ;以及 從下方來連接中央下部框架36L與36R的下面框架50。 而上拱形框架40,是連接成與上部樞支框架32L、32R交 叉’從側面觀察是朝斜後上方延伸成後傾。而在下拱形框 架41 ’安裝著中央腳架43a及側腳架43b (參照第6圖) 〇 從下面觀察(參照第4圖),較下部樞支框架38L、 3 8 R的中間部更前部處,設定成朝向前方間隔變窄.,而與 中央下部框架36L、36R連接。而下部樞支框架38L與 3 8R之間的最大寬度,是並行的中央下部框架36L、36R 的寬度的略兩倍。從俯視方向觀察(參照第3圖),中央 上部框架30L與30R的間隔,與中央下部框架36L與36R (參照第4圖)的間隔大致相同,是設定成能讓駕駛者跨 越的寬度。而側框架44L及44R,是朝向較中央上部框架 3 0L、3 0R更外側伸出。而側框架44L與中央上部框架 30L的間隔、及側框架44R與中央上部框架30R的間隔, 是設定成較人的腳的寬度更寬,而設置有讓駕駛者放置腳 的腳踏板(置腳部).5 1 R、5 1 L。該腳踏板5 1 R、5 1 L,是 與擾流罩140 —體地形成。 框架20,又具有:從上拱形框架40的上邊部朝向後 方和緩地朝斜後上方延伸的一對後方上部框架52 L、52R 、以及從略中間高度部朝向後方朝斜後上方延伸的一對後 方下部框架5 4 L、5 4 R。後方下部框架5 4 L、5 4 R,從側面 -10- (7) 1304784 方向觀察(參照第1圖及第2圖),是相對於後方 架52L、52R略並行,在底視圖(參照第4圖), 16更前面的部分’是與下部樞支框架38L、38R相 的間隔’而較該部分更後方的部分,是設定爲窄寬 隔。該寬度較寬的前方與較窄的後方部分,是連接 度和緩地變化。後方上部框架5 2 L與5 2 R的間隔、 方下部框架54L與54R的間隔,是分別設定成梢微 16更寬的寬度。 而在後方上部框架52L、52R,爲了固定作爲 給裝置的燃料槽80L、80R,而連接著:在車體前 所分別設置有兩條的帶部9 0的朝向後方上部框架 5 2 R的安裝位置附近,朝向後方和緩地朝斜後上方 後’連接著:朝向略垂直方向下方所設置的後方上 框架53L、53R(參照第1圖、第2圖及第16圖) 方上部框架52L、52R,將後方上部輔助框架53L' 後方上部框架52L、52R的後方側的連接部附近連 上凸出的拱形形狀,並且在該拱形的略中央部,連 作成可用來安裝後述的氫氣感應器81的固定托架 1圖、第15圖及第16圖)。而後方上部框架52L 的後方端部附近,是以後方端部框架49所連接(參 圖)。 後方上部框架52L、52R與後方下部框架54L、 是以略環狀且在中央部形成有孔部58L、58R的作 部的止動框架57L、57R所連接。這裡針對止動框
上部框 較後輪 同寬度 度的間 成讓寬 以及後 較後輪 氫氣供 後方向 52L、 延伸之 部輔助 。在後 53R與 接成朝 接著: 55 (第 與52R ;照第3 54R, 爲限制 架 57L -11 - (8) 1304784 、5 7 R參照第1 6圖來說明。第〗6圖是車體後方上部的放 大立體圖’而這裡爲了說明止動框架57L、後述的調壓單 元86下部的配管等,而將燃料槽8〇L省略來圖示。 如第16圖所示,止動框架57L,是由:例如藉由焊 接方式安裝在後方上部框架52L及後方下部框架54L的弓 形的L1部、以及例如藉由螺栓鎖裝方式可自由裝卸地安 裝在該L1部的兩端部的半圓形的L2部所構成;以L1部 及L2部所圍繞的空間成爲孔部58L。而止動框架57R也 是與上述止動框架57L相同的構造,是由:例如藉由焊接 方式安裝在後方上部框架52R及後方下部框架54R的弓形 的R1部、以及例如藉由螺栓鎖裝方式可自由裝卸地安裝 在該R1部的兩端部的半圓形的R2部所構成;以R1部及 R2部所圍繞的空間成爲孔部5 8 R。孔部5 8 L、5 8 R,是形 成爲:可將燃料槽80L ' 8 0R的各前端部,也就是燃料槽 80L、80R的長軸方向的車體前方側的一端部予以插入且 支承。 止動框架57L、57R,由於如上述,是將L2部及R2 部可自由裝卸地安裝在L1部及R1部,所以上述燃料槽 80L、80R對於止動框架57L、57R的安裝,是在連接著 L1部及L2部、R1部及R2部的狀態,將燃料槽80L、 80R的前端部插入;或是在將燃料槽80L、80R的前端部 嵌入到L1部及R1部之後,再將L2部及R2部連接也可 以。因此,能將該燃料槽80L、80R容易地安裝在止動框 架57L、5 7R。而藉由將L2部及R2部可自由裝卸地安裝 -12- (9) 1304784 在L 1部及R1部’則在維修時燃料槽8 〇 L、8 0 R的卸下及 安裝作莱變得谷易’目自大幅地提昇燃料電池機車1 〇的維 修性。 藉由如以上構造的框架20,以:上部下框架26L、 26R、中央上部框架30L、30R、上部副框架42L、42R、 下部下框架28L' 28R、中央下部框架36L、36R、下部樞 ' 支框架38L、38R、及上拱形框架40所大致圍繞的部分, φ 成爲機器搭載區域60。而以後方上部框架52L、52R及後 方下部框架54L、54R所大致包圍的部分則成爲槽部支承 區域6 2。 在機械搭載區域60,設置有:燃料電池12、用來進 行電壓調整的VCU (電壓控制單元)64、使冷卻系統的冷 卻液進行循環的水泵浦66、用來去除冷卻水中的離子而防 止燃料電池12接地的離子交換器68、用來壓縮反應氣體 也就是空氣的增壓式發動機(也稱作增壓機、泵浦、或壓 • 縮機)70、在供給到燃料電池12的反應氣體與從燃料電 池12所排出的使用完成的反應氣體之間進行水分的交換 的增濕器72、將在燃料電池1 2的反應沒有被使用的剩餘 氫氣中混入或所生成的水分予以回收的氣液分離器74、以 使用完成的反應氣體將清除時所排出的氫氣予以稀釋的稀 釋箱76、以及暖機運轉時及過冷冷卻時用來切換冷卻水的 循環路線的恆溫器79。 增壓式發動機70,是設置在後述的冷卻風扇10 9b的 通氣通路(參照第1圖及第2圖)’能促進對於該增壓式 -13- (10) 1304784 發動機7 0的氣冷效果。同樣地,水泵浦6 6,是設置在後 述的冷卻風扇1 09a的通氣通路,能促進對於水泵浦66的 驅動用馬達的氣冷效果。 增壓式發動機70,具有:在ECU92的作用下旋轉的 馬達70a。該馬達70a的旋轉方向,如第2圖中的箭頭B 所示,是在從側面觀察的平面上旋轉,是設定成與前輪1 4 及後輪16的旋轉方向(第2圖中的箭頭c)相同方向( Φ 在第2圖中的逆時鐘方向)。藉此’讓前輪14及後輪16 的旋轉的陀螺儀效果加上馬達70a的旋轉的陀螺儀效果, 而讓行駛穩定性提昇。而即使當馬達70a的旋轉速度變化 時’也不會產生使燃料電池機車1 0朝左右傾斜移動的力 矩。在這種情況,馬達7 0 a的旋轉方向與前輪1 4、後輪 1 6的旋轉方向相反也可以。 回到第1圖及第2圖’燃料電池12,是設置在:於機 器搭載區域60的後方部’且以上部樞支框架32L、32R及 ® 上拱形框架40來圍繞左右的部分。而燃料電池12,是後 傾斜配置成:讓其長軸方向面部12e與水平面構成的傾斜 角(參照第12圖)爲略70° ’讓長軸方向面部12e朝向 略上下方向。這裡的長軸方向面部12e是從側面觀察較上 面部12a及下面部12b更靠向長軸側的面部,與深度方向 (左右方向)無關。 如第1圖及第2圖所示’燃料電池1 2是配置在座墊 2 2下,更詳細來說’是配置在駕駛者所乘坐的前方部2 2 a 下面。藉由將重量較重的燃料電池12配置在,座墊22的 -14- (11) 1304784 讓駕駛者乘坐的前方部22a下面,則如第1 2圖所示,燃 料電池機車1 0的全體的重心G,是設定成例如包含於燃 料電池12的車長方向寬度L內。而藉由配置成從側面觀 察讓長軸方向面部1 2 e朝向略上下,則將燃料電池1 2的 車長方向端部1 2f配置在接近重心G的位置,則重量會集 中於重心G的附近。藉此,燃料電池機車1 〇的迴旋性或 傾斜性等的運動性能會提昇。並且,由於駕駛者乘坐於前 方部22a而接近於燃料電池12進行駕駛,而能得到具有 一體感的駕駛操作感覺。 重心G的車長方向位置能夠從前輪14與後輪16的荷 重的比來求出。重心G也可對應於沒有充塡冷卻液、燃料 等的乾燥重量’也可對應於充塡有冷卻液、燃料等的運轉 重量。 而由於燃料電池12的長軸方向面部I2e是配置成後 傾斜,所以從側面觀察,同樣是沿著後傾的上拱形框架4 0 來配置’容易進行固定。而藉由後傾斜而將燃料電池i 2 配置成與後輪1 6相對向,佈置上的平衡性優異,能有效 地使用機器搭載區域60內的空間。並且,藉由後傾斜, 在燃料電池1 2背面部不會妨礙到搖臂丨3 〇的擺動動作, 則可確保適度的空間。 將燃料電池12配置在座墊22上的前方部22a的下方 ’並且爲了適當地配置成與後輪16相對向的方向,將長 軸方向面部1 2 e與水平面所構成的傾斜角0 (參照第j 2 圖)配置成45°〜90。的後傾或直立的方式,則能更提昇燃 -15- (12) 13.04784 料電池機車1 0的迴旋性等的運動性能。 回來看第1圖及第2圖,VCU64,是稍微扁平的箱形 構造,在機器搭載區域60的中央上部,是設置在:以中 央上部框架3〇L、30R圍繞其左右的部分。水泵浦66及離 子交換器68,是在較VCU64稍前方,設置在:以前部副 ' 框架46L、46R圍繞其左右的部分。而水泵浦66,是設置 ' 在較離子交換器68更上方處。 φ 如第1圖 '第2圖及第7圖所示,增壓式發動機70、 恆溫器79及增濕器72,是在VCU64的下方,設置在:以 中央下部框架36L、36R、及側框架44L、44R圍繞其左右 的部分。而增壓式發動機70及恆溫器79,是設置在較增 濕器72更前方處。並且,氣液分離器74及稀釋箱76,是 設置在燃料電池12的下方,氣液分離器74,是設置在稀 釋箱76的更左方處(參照第4圖)。而雖然沒有圖示, 氣液分離器74也可設置在較稀釋箱76更靠車體前方處。 # 在槽部支承區域62,具備有(參照第15圖及第η圖 ):以高壓狀態來儲存用來供給到燃料電池1 2的氫氣的 谷器’也就是配置成左右一對的作爲氫氣供給裝置的燃料 槽80L、8 OR'在該燃料槽80L、8 OR的各前端部,用於氫 氣對於該燃料槽80L、8 0R內的充塡及氫氣從該燃料槽 8 0L、8 0R所進行的供給的作爲供給部的在沒有圖示的燃 料槽80L、80R的口邊所安裝的槽內式電磁閥84L ' 84R、 用來將氫氣充塡到燃料槽80L、80R內的燃料充塡口 82、 以及調壓單元8 6。
-16- (13) 1304784 各燃料槽80L、80R,其長軸方向的兩端部 形的圓柱形狀,在車體後方部的後輪1 6上部設 心朝左右分離開預定的間隔。燃料槽80L、80R 方向觀察(參照第3圖),是朝車長方向延伸, 裝有在上述燃料槽80L、80R的口邊所設置的槽 閥84L、8<4R的前端部,是朝向車體前方方向, 面觀察(參照第1圖),是配置成沿著座墊22 Φ 方傾斜。這裡的後方上部框架5 2 L及後方下部框 是大致沿著燃料槽80L的上端棱線部及下端稜線 。而燃料槽80L,其兩端部是藉由在後方上部框丨 後方下部框架5 4 L所固定著的兩條帶部9 0所支 地’後方上部框架S2R及後方下部框架54R,是 燃料槽80R的上端棱線部及下端稜線部而延伸。 8 0 R,其兩端部是藉由在後方上部框架5 2 R及後 架54R所固定著的兩條帶部90所支承。 ® 並且’燃料槽8 0L、8 0R的各前端部,如上 別插入到在止動框架5 7 L、5 7 R的內徑側所形 5 8 L、5 8 R,作爲上述供給部的燃料槽8 〇 l、8 0R 槽內式電磁閥84L、8 4R等也同樣地,插穿於孔 58R(參照第15圖〜第18圖)。而止動框架 的內徑側,也就是在止動框架57L、57R與燃料 80R接觸的部分’是具備有:用來使燃料槽80L 貼於止動框架57L ' 57R,且用來防止上述接觸 生的金屬聲音’而例如以橡膠等的彈性體或發泡 是略半球 置成從中 ,從俯視 並且其安 內式電磁 並且從側 朝斜後上 架 54L, 部而延伸 架52L及 承。同樣 大致沿著 而燃料槽 方下部框 述,是分 成的孔部 的口邊及 部 5 8L、 57L、57R 槽 80L ' 、80R 緊 所導致產 材料等所 -17- (14) 1304784 形成的緩衝構件5 9 L、5 9 R (參照第1 5圖〜第1 8圖)。 如上述’燃料電池機車10的燃料槽80L、8 0R,藉由 帶部90及止動框架57L、57R的堅固的拘束作用,而即使 有力量施加於燃料電池機車10,而朝向車體前方按壓燃料 槽80L、80R的情況,則止動框架57L、57R會作用爲用 來限制燃料槽8 0L、8 0R的朝向車體前方方向的移動的限 制部。並且,利用藉由該止動框架5 7 L、5 7 R來限制燃料 槽80L' 80R的移動,來防止:安裝於該燃料槽80L、8〇r 的各配管等’受到因爲該燃料槽80L、80R的移動所造成 的影響。而燃料槽80L、8 0R,其長軸方向朝車長方向延 伸,並且其設置有作爲供給部的燃料槽80L、80R的口邊 或槽內式電磁閥84L、84R的前端部,是配置成朝向車體 前方方向,所以能防止:因爲如上述朝向燃料電池機車1 0 的來自於車體後方的力量,對該燃料槽80L、80R的口邊 或槽內式電磁閥84L、84R等造成影響。 燃料槽80L、8 0R其長軸方向的兩端部是略半球的圓 柱形狀,所以孔部58L、58R的直徑,是設定成:小於上 述圓柱部分的外徑,且大於上述前端部或槽內式電磁閥 84L、80R。因此,能夠將燃料槽80L、80R的各前端部容 易地插入到孔部5 8 L、5 8 R。而在本實施方式,利用框架 2 〇的一部分也就是止動框架5 7 L、5 7 R,來限制燃料槽 8 0L、8 0R的移動,所以不需要特別附加限制部,而能有 效率地配置零件,並且可減少零件數量。並且,止動框架 57L、57R,是在L1部及R1部可自由裝卸地安裝著L2部 -18- (15) 1304784 及R2部’在本實施方式的燃料電池機車1〇,容易進行燃 料槽8 0L、8 0R的安裝,維修性也很高。 燃料槽80L、80R,雖然在構成燃料電池機車1〇的零 • 件之中比較大的零件,而如上述將兩支燃料槽8 0 L、8 0 R 設置在從中心線朝左右偏離的位置,從俯視方向觀察,幾 乎沒有與後輪1 6重疊,能充分確保後輪1 6的上下方向懸 吊裝置行程。藉此’容易緩和來自於路面的衝擊,能夠提 馨 昇燃料電池機車1 〇的搭乘感。並且,藉由將兩支燃料槽 80L、80R朝左右分離配置,則在該分離的部分能確保適 當的空間’在這裡可配置:後述的作爲氫氣供給系統零件 的氫氣感應器81、構成調壓單元86的各零件、或各配管 等’而可大幅地提高燃料電池機車10的各零件,尤其是 如上述的氫氣供給系統零件的佈置效率。 另一方面,燃料充塡口 82,在左右的燃料槽80L、 8 0R的略前端部中間位置,是設置在座墊22下而朝向上 m 胃方,調壓單元86’是配置在該燃料充塡口 82的後方部分 (參照第1 5圖)。因此,燃料充塡口 8 2是配置在:車體 前後方向的中央部附近,且在中央腳架43a及側腳架43b 的上方位置’例如能夠使’中央腳架4 3 a及側腳架4 3 b的 車體支承方向、與燃料充塡時的沒有圖示的燃料充塡用噴 嘴的鎖緊方向大致相同,則可在穩定的狀態進行燃料的充 塡。 在座墊22的下方’設置有··用來進行燃料電池機車 1〇的整體的控制的ECU (電子控制單元)92。該ECU92 -19 - (16) 13.04784 也進行燃料電池1 2的控制。燃料充塡口 8 2及E C U 9 2,是 配置成以座墊22覆蓋其上面部及側面部,當以前方的鉸 鏈2〗c爲中心將該座墊22開啓時會露出,而能進行如上 述的燃料充塡、及預定的維修工作。在ECU92的上面部 形成有凹部92a,可利用作爲收納空間。 • 在下部下框架28R、28L的正前方部,設置有用來冷 — 卻燃料電池12的散熱器100。該散熱器1〇〇,是高度爲寬 φ 度的略兩倍的板狀構造(參照第8圖),是設置成讓兩側 部沿著下部下框架28R、28L。散熱器1〇〇,是具有:經由 水泵浦6 6來供給以燃料電池1 2所加溫的冷卻水的一次側 的第一槽部102、用來將放熱而冷卻了的冷卻水予以排出 的二次側的第二槽部]〇4、以及設置在第一槽部102與第 二槽部1 04之間,用來與外氣進行熱交換的冷卻部1 06。 第一槽部1 〇2是設置在冷卻部1 〇6的左側,第二槽部1 〇4 是設置在冷卻部106的右側。 • 如第8圖所示,第一槽部1 02及第二槽部1 04,是在 散熱器1 〇〇的左右側面部從上端部沿著下端部的長條形狀 。在較第二槽部1 〇4的下端稍上方部,設置有:用來將放 熱而冷卻了的冷卻水予以排出的第一排出口 1 04a,在上端 部設置有:散熱器蓋l〇4b及與預備水箱112連接的補給 口 104c。在散熱器蓋104b內部設置有沒有圖示的閥部, 該閥部,會作用讓冷卻系統200(參照第11圖)的系統內 壓力保持一定。也就是說,當第一槽部102及第二槽部 104內的壓力上昇時,上述閥部會開啓,將過剩的冷卻液 -20- (17) 1304784 或混入空氣從補給口 1 04 c溢流到預備水箱1 1 2,另一方面 ,當壓力降低時,則從預備水箱1 1 2來補給不夠的冷卻液 。而預備水箱Π 2是配置在較散熱器蓋1 〇4b的更上方。 在第一槽部102的略上端部,設置有:用來導入經過 加溫的冷卻水的導入口 1 02a,在略下端部設置有:與恆溫 器79連接的第二排出口 l〇2b。 冷卻部106,是具有:使第一槽部102與第二槽部 104連通的多數的細管l〇6a、及在這些細管l〇6a之間所 設置的從正面觀察爲波浪形的冷卻片1 06b。藉由冷卻部 106,則通過於細管106a的冷卻液會從冷卻片l〇6b放熱 而被冷卻。而冷卻片1 06b容易透氣且面積很大,所以冷 卻效果很好。 在散熱器100的背面上部,設置有冷卻風扇l〇9a,在 背面下部,設置有冷卻風扇109b。藉由該冷卻風扇109a 、:l〇9b的空氣吸入作用,促進對於冷卻片106b的通風, 而能提昇散熱器100的放熱效果。 如第5圖所示,在前懸吊裝置23L、23R的上部,是 經由頭管24而連接著車把18。車把是略T字形,在將其 下端部插入到頭管24的支軸部18a的左側,設置有用來 讓外氣進入的空氣濾清器110,在右側設置有用來將冷卻 液補充到散熱器1 0 0的預備水箱1〗2。空氣濾清器1 1 〇與 預備水箱1 1 2,是平衡性良好地配置在以支軸部1 8a爲中 心的略對稱位置,而固定在框架20的一部分。 並且,如第9圖所示’空氣濾清器】〗〇,是具有:方 -21 - (18) 1304784 形的底部110a、及用來覆蓋該底部ll〇a的上面部 n〇b,是設定成讓底部ii〇a的下面部朝向斜下方 。蓋部11 Ob其中央部突出,在該突出部的上部, 空氣供給口 110c。而在空氣濾清器110的內部,設 來將吸入空氣淨化的過濾器,藉由將蓋部1 1 Ob卸 * 可更換該過濾器。而如第10圖所示,預備水箱11 • 一部分具有凹部U2a的略長球形狀,與支軸部18 φ 地是配置成上方的稍後方,頂部的冷卻水供給口 1 朝向上方。 如第1圖、第2圖及第5圖所示,在前輪14 下框架2 8 L、2 8 R之間,在較散熱器1 〇 〇更外側處 有一對二次電池120L、12 0R。該二次電池120L、 是朝縱方向長條形的略方柱形狀,是以朝向前方稍 的方式在高度方向中央部附近和緩地彎曲。藉由該 二次電池120L、120R的下部背面,藉由配設預定 # ,則可使用爲駕駛者行駛時的置腳部。 而二次電池120L、120R,是配置成從側框架 44R的前端部附近朝向斜前方,下端部藉由支架 122R而連接於下部下框架28L、28R,上端部藉 124L、124R而連接於頭管24。當將二次電池12〇L 設置於下部下框架28L、28R時,施加於前輪14 1 6的荷重爲相等的,而提昇了行駛狀態的重量平衡 二次電池120L、l2〇R是相同功能,充放電都各 1/2的電流。 的蓋部 的方向 設置有 置有用 下,則 2是在 a同樣 1 2b是 與下部 ,設置 120R, 微凸起 形狀, 的板部 44L、 122L、 由支架 、1 20R 及後輪 性。而 分擔了 -22 - (19) 1304784 前輪1 4 ’是可自由旋轉地被軸支承在前懸吊裝置23 L 、23R的下端部。而後輪16,是被支承在:以樞支部34 爲中心可旋轉的搖臂130,而設置有:內輪馬達132、及 , 用來驅動該內輪馬達132的馬達驅動器134。在上拱形框 架4〇的上部與搖臂1 3 0的左側面上部之間,設置有後懸 吊裝置136。內輪馬達132及馬達驅動器134是水冷式且 筒效率高輸出的裝置。 • 如第1圖及第2圖所示,座墊22的前方部是朝下方 大幅凹下的形狀,燃料電池機車〗〇是分類爲速克達型機 車。燃料電池機車1 0,如假想線所示略全體是藉由擾流罩 140所覆蓋。在該燃料電池機車1〇,當啓動時,是從二次 電池120L、120R將電力供給到內輪馬達132或預定的加 熱器’進行暖機運轉。在暖機後,將以燃料電池12所發 電的電力供給到內輪馬達1 3 2則可行駛。 當節氣門開度增加的情況而要求輸出上昇的程度較小 ® 時’藉由相對於燃料電池1 2的輸出將二次電池120 L、 1 2 0 R的輸出重疊性地供給到內輪馬達丨3 2,而得到高回應 。並且,當要求輸出的程度更大時,會重疊性地供給二次 電池120L、12 0R的輸出,並且藉由增大燃料電池12的輸 出而提昇相對於節氣門開度的回饋性。 接著’針對用來冷卻燃料電池1 2將其維持在適當的 溫度範圍的水冷式冷卻系統200,參照第! 〇圖〜第1 3圖 來加以說明。 如第10圖及第11圖所示,冷卻系統200,是具有: -23- (20) 1304784 水泵浦66 '離子交換器68、恆溫器79、散熱器100、及 預備水箱112。冷卻系統200,基本上,是藉由第一主管 路2 0 2來將被熱源也就是燃料電池1 2所加溫的冷卻水供 給到散熱器〗〇〇’藉由第二主管路204,再將以該散熱器 1 〇〇放熱而冷卻的冷卻水供給到燃料電池1 2,使冷卻水進 • 行循環。而水泵浦66是設置在第一主管路202的途中, 來循環驅動冷卻水。 如第12圖及第13圖所示,第一主管路2 02的其中一 端,是經由上接頭(連接部)206而與燃料電池12的上面 部12a連接,第二主管路2 〇4的其中一端,是經由下接頭 208而與燃料電池12的下面部12b連接。上接頭206 ,從 側面觀察(參照第12圖)是設置在上面部12a的中央部 ,從背面觀察(參照第13圖)是設置在略右端部。 上接頭206,是由:朝上方稍.微突出,連接於燃料電 池12的下部206a、及將該下部206a與第一主管路202予 # 以連接的上部206b所構成。下部206a,是傾斜成讓其下 面部對準於燃料電池12的上面部12a,上面部是呈略水平 。而下部2〇6a的上面部,是設定成與燃料電池12的前面 上端部12d大致相同高度。 上部206b,其內部流通路是略直角的彎曲形狀,是設 置成讓第一主管路202朝向前方。而在上部206b,是設置 有:與內部流通路連通的短筒部(空氣排出孔)206c、及 用來封閉該短筒部206 c的上面部的外殼206d。短筒部 2 0 6 c,是配設成從上部2 0 6 b的彎曲部朝向斜上方。而外 -24- (21) 1304784 殻206d ’可相對於短筒部206c進行開閉。第 202,從上部2 06b到前面上端部12d是略水平, 上端部1 2d則朝斜前下方傾斜。 下接頭208,是由:稍微朝下方突出,相對 12b略垂直的筒部208a、及將該筒部208 a與第 ' 204予以連接的彎管接頭208b所構成。而第二主 ' ,是配設成從彎管接頭208b朝向前方。 Φ 藉由該第一主管路2 02及第二主管路2 04的 ,將冷卻液從第一主管路202導入到燃料電池1 冷卻內部的發電單元,該冷卻液本身會被加溫而 管路204被導出,在水泵浦66的作用下進行循環 而藉由將第一主管路202連接於燃料電池1 部12a,由於混入到燃料電池12內的空氣會浮起 所以能順暢地被朝向第一主管路202排出,能有 以排出。藉此,能夠抑制燃料電池1 2的發電效 Φ 情形。被朝向第一主管路202排出的空氣,不久 器蓋1 04b被朝向預備水箱1 1 2排出。 而由於第二主管路2〇4的其中一端是連接於 1 2的下面部1 2 b ’而即使在空氣混入到第二主管 的情況,也會經由燃料電池1 2朝向第一主管路 〇 並且,如第〗3圖所示,第一主管路202及 路204,是設置在:燃料電池12的上面部12a 1 2b靠近車寬方向外側,所以在燃料電池! 2的前 一主管路 超過前面 於下面部 二主管路 管路204 連接方法 2內,來 從第二主 〇 2的上面 至上方, 效率地予 率降低的 會從散熱 燃料電池 路204內 202排出 第二主管 及下面部 方部或後 -25- (22) 1304784 方部能確保空間’而另外在機器的佈置方面,讓第 路202及第二主管路204不會造成妨礙。藉此,在 池12的前方可配置VCU64(參照第1圖及第2圖) 第一主管路202及第二主管路204,雖然可儘 設置在車寬方向靠外側’而該第一主管路2〇2及第 * 路2〇4分別具有預定的直徑,並且經由上接頭206 ' 頭2 0 8而連接’相對於外側面〗2 h需要些許的裕度 # 照第13圖)。該裕度A,是以第一主管路202及 管路2 04的直徑R爲基準,設定成RSAS3R也可 此’能合適地相對於燃料電池1 2進行第一主管路 第二主管路204的連接,第一主管路204及第二 2 04不會較外側面1 2h更朝外側伸出,並且在燃料' 的前方部或後方部能確保空間。 在燃料電池12與第一主管路202的連接部也 接頭206,設置有:可藉由外殼206d予以開閉的 ® 206c,藉由將於燃料電池12內浮起的空氣從該 2〇6c排出。也就是說,在冷卻液交換後,藉由適量 殼206d開啓,則能將混入於冷卻系統200的系統 氣迅速且有效率地排出。 第一主管路2 02,較前面上端部12d更前方的 是朝斜前下方傾斜,該部分所包含的空氣也會上昇 從短筒部206c排出。而由於短筒部206c設置在局 高的位置,所以能防止空氣積存於第一主管路202 筒部2 0 6 c,也可使用於冷卻水的導入。 一主管 燃料電 〇 可能地 二主管 及下接 A (參 第二主 以。藉 202及 主管路 載池1 2 就是上 短筒部 短筒部 地將外 內的空 部分, ,而能 部性較 內。短 -26- (23) ' 1304784 力〜方面’如第1〇圖及第11圖所示, 2〇4的途中設置有恆溫器79。該恆溫器79, 79& 79b、79c、79d,其中通口部 79a 及 弟—主管路204’平常爲了將被散熱器100 水供給到燃料電池1 2,是讓通口部7 9 a與通 〇 通口部79c是經由旁流管路210而連 102的第二排出口 1〇2b。第二排出口 1〇汕, 部〗02及導入口 1〇2a而與第一主管路2 02 該連通路並沒有節流部或閥這樣的構造,所 會等同於與第一主管路202直接連通的管路 部分,從通口部79d通過離子交換器68而 循環於第一主管路202。 恆溫器79,具有根據冷卻液的溫度來切 能,在暖機運轉時,會阻斷通口部79a,: 79c開放,讓通口部79c與通口部79b連通 泵浦66所排出的冷卻水,會通過:導入口 部102、第二排出口 l〇2b及旁流管路210, 導入到恆溫器79 ’從通口部79b回到燃料1 ,冷卻水在暖機運轉時,不通過冷卻部106 不必要地進行冷卻,能夠迅速地昇溫至讓燃 舄適溫。藉由以旁流管路210來連接第一槽 器79,則在迴路上’恆溫器79是與第一主 。也就是說,第一槽部102是作用成爲第一 在第二主管路 具有四個通口 79b是連接於 所冷卻的冷卻 口部79b連通 接在第一槽部 是經由第一槽 連接,並且在 以通口部7 9 c 。冷卻水的一 經由接頭2 0 9 換連通路的機 並且將通口部 。藉此,從水 102a、第一槽 從通口部7 9 a 池1 2。於是 而循環,不會 料電池12成 部102與恆溫 管路202連接 主管路2 0 2的 -27- (24) 1304784 流路的一部分,旁流管路2 1 0能設定成達到第一槽部1 02 的較短的管路,管路容易環繞並且能提高構成零件的佈置 自由度。具體來說,如第4圖(從下面觀察)所示,旁流 管路210是沿著車體的下面部配設,並且其長度設定得較 短。 第一槽部102是朝縱方向長條形形狀,第一主管路 " 202與旁流管路210,是連接在,第一槽部1 〇2的從長條 # 方向的中心位置觀察的相對向側,所以能有效地利用第一 槽部102的長度,將第一主管路2 02與旁流管路210分離 配置’確保其間的空間,且更提高了佈置自由度。 從第一槽部102經由旁流管路210所連接的切換閥, 並不限於要像恆溫器79會反應於冷卻液的溫度進行切換 動作’例如根據計時器動作或預定的運算結果來進行切換 〇 而在冷卻系統200,以散熱器1〇〇所冷卻的對象成爲 Φ 的熱源’並不限於燃料電池1 2,也可以是內燃機或馬達等 〇 接著’針對用來將氫氣供給到燃料電池12的氫氣系 統300’主要參照第14圖〜第19圖來說明。而第15圖, 是車體後方上部的放大立體圖,而爲了突顯固定托架55 等,而省略後方上部輔助框架53L、53R來圖示。 如第14圖所示,氫氣系統300,是具有:燃料充塡口 82、燃料槽80L、80R、調壓單元86、噴射單元3〇4、氣 液分離器74、稀釋箱76 '消音器3〇6,是將氫氣供給到燃 -28- 1304784 ' (25) 料電池1 2 ’並且使反應後的剩餘氫氣予以循環或排出的系 統。 如第14圖、第17圖及第18圖所示,氫氣,是在氫 氣充塡站等’相對於燃料槽80L,從燃料充塡口 82藉由 供給管301,經由單向閥308L及槽內式電磁閥84L以高 * 壓充塡。相對於燃料槽8 0 R,從單向閥3 0 8 L的二次側的 " 管路307經由 單向閥308R及槽內式電磁閥84R,與燃 φ 料槽80L略同時地以高壓充塡。 而燃料槽80L、80R是處於會因爲無法預料的情況而 成爲高溫或高壓的狀況下,當內部的氫氣溫度上升到預定 溫度以上時,在槽內式電磁閥8 4 L、8 4 R所分別內置的沒 有圖示的作爲緊急開放閥的安全閥會開放,藉此,氫氣會 通過排出管312L、312R,朝向車體後方方向,也就是朝 向較駕駛者及共乘者的乘坐位置更後方放出。 如弟16圖及第18圖所不,在排出管312L、312R的 # 前端’分別安裝著蓋子87,在與該蓋子87分離且相對向 的位置,配置著板部83。排出管312L、312R,在平常上 述安全閥沒有開放時,爲略大氣開放狀態,藉由以蓋子8 7 覆蓋其前端,防止水分或粉塵等的流入。蓋子8 7,例如是 樹脂製的,爲了讓其在平常行駛時不會脫落,而確實地被 固定在排出管3 12L、312R的前端。而板部83,從排出管 31 2L、3 12R、及後述排出管311的前端分離,該前端,也 就是以與蓋子87相對向的方式,安裝在框架20的一部分 。因此,假設將安全閥開放,從排出管3 12L、3 1 2R將高 -29- (26) 1304784 壓的氫氣排出,即使蓋子8 7強勁地朝向車體後方射出, 該蓋子8 7會衝撞到板部8 3而落下,能防止蓋子8 7飛散 到車體後方。而板部83,是例如金屬製的平板,是設定成 能確實承受蓋子8 7的程度的大小。 調壓單元86,如第14圖及第19圖所示,是藉由在來 自於燃料槽80R的管路3 02,依序連接作爲氫氣供給系統 零件的各零件所構成,從上流側起在迴路上串聯地連接: 手動閥314、溫度感應器313、壓力感應器315、電磁阻斷 閥316、第一調節器318、過濾器317、壓力感應器319、 第二調節器320、及壓力感應器321。在第一調節器318 後,連接著排出管3 1 1,在該排出管3 1 1配設有作爲洩壓 閥的釋壓閥85。手動閥314,是相對於燃料槽80L、80R 原本關閉的閥,平常是開啓著。電磁阻斷閥316,會因應 於燃料電池機車1 〇的運轉、停止而開閉。第一調節器3 1 8 ,會將高壓的氫氣降壓至預定的壓力。第二調節器320, 是可變式的調節器,會因應於駕駛狀況等來調整相對於噴 射單元3〇4的供給壓力。而過濾器317,是用來將供給到 後段的燃料電池12等的氫氣中的油分或粉塵等予以除去 的裝置。 釋壓閥85是爲了防止,當在第一調節器318產生故 障時,有預定壓力以上的高壓氫氣流入到,其後段的機器 或燃料電池12,所設置的;在預定在第一調節器318產生 故障時,例如在壓力感應器3 1 9顯示異常値的情況而開放 ,經由排出管3 1 1將高壓氫氣排出到系統外。而在排出管 c s -30- 13.04784 (27) 3 1 1的前端,與排出管3 12L、312R同樣地安裝著蓋子87 ’並且在燃料槽8 0 L ' 8 0 R之間,是配置成與排出管3 1 2 L ' 3 12R略並行且與板部83相對向(參照第16圖及第18 圖)。 如第1圖及第15圖所示,在調壓單元86的後方部上 ^ 方,作爲氫氣供給系統零件的氫氣感應器81,安裝在固定 • 托架5 5的中央上部。氫氣感應器8 1,會檢測出來自於氫 φ 氣系統3 00或燃料電池1 2等的氫氣洩漏,例如藉由沒有 圖示的控制裝置,將氫氣洩漏的警告顯示於,在車把18 所安裝的顯示部等,或以沒有圖示的揚聲器發出警報聲音 等的目的所設置,並且也可根據上述警報進行使燃料電池 12的運轉停止的控制。在本實施方式,如上述,氫氣感應 器81是配置在燃料槽80L與80R之間的後方上部,所以 即使因爲無法預測的原因產生氫氣洩漏,而即使在氫氣洩 漏到擾流罩140的情況,而由於是將氫氣感應器81配置 φ 在氫氣系統3 00或燃料電池12等的氫氣利用部分的最上 部,所以比重較空氣小很多的氫氣,在擾流罩1 40內會滯 留在該氫氣感應器81附近,而不用使複數的氫氣感應器 分布在各部位,即能檢測出氫氣洩漏情形。 並且,在氫氣系統3 00,連接部分較多的調壓單元86 ,是配置在氫氣感應器81的正前方稍下方處,能藉由一 個氫氣感應器8 1迅速且正確地檢測出氫氣洩漏情形。 噴射單元3 04,具有:以燃料電池1 2的冷卻水來將從 調壓單元8 6所供給的氫氣予以加熱的熱交換器3 22、及在 -31 - (28) 1304784 該熱交換器3 22的下流側並排配置的噴射器324及壓力差 調節器326。噴射器324及壓力差調節器326的二次側, 是連接於燃料電池12 ’藉由壓力差調節器326 ’相對於反 應氣體也就是空氣側的壓力’供給調整成預定壓力的氫氣 。藉由噴射器3 24的吸引作用,讓在燃料電池1 2未被使 用的未反應的氫氣,經由回流管路3 5 2被吸入再導入到燃 料電池1 2,而形成了循環路線。 從噴射單元304供給到燃料電池12的氫氣’在與反 應氣體產生電化學反應而發電之後’成爲潮濕的剩餘氫氣 而被排出,通過管路330而供給到氣液分離器74’該所供 給的潮濕氫氣會被將多餘的水分分離抽出。而來自於氣液 分離器74的未反應的氫氣,會經由回流管路352而回流 到噴射器3 24。因應於駕駛狀況經由清除閥3 5 0將氫氣清 除到稀釋箱76。在稀釋箱76,以後述的空氣廢氣來稀釋 氫氣濃度的氫氣,經由消音器306而排氣。而積存在氣液 分離器74的水,會從排水管353經由排泄閥356’與廢氣 一起排出到稀釋箱76。 另一方面,從增壓式發動機7 〇所供給的以高溫乾燥 的作爲反應氣體的空氣(沖洗氣體),通過管路334導入 到增濕器72,與在燃料電池1 2反應後的空氣廢氣進行水 分交換的增濕處理後,到達管路3 40。然後,經過增濕的 沖洗氣體,藉由管路340而供給到燃料電池12。在燃料電 池1 2經過反應後的空氣廢氣,在增濕器72將沖洗氣體進 行增濕後,藉由管路332經由排壓調整閥3 54排出到稀釋 -32- (29) 1304784 箱76。當低溫啓動時爲了迅速地將燃料電池1 2加溫,則 能將來自於增壓式發動機70的高溫的沖洗氣體,藉由旁 流閥3 36的切換而從管路342直接供給到燃料電池1 2。在 這裡管路340與管路342會匯流而連接到燃料電池12。 如上述,藉由本實施方式的燃料電池機車10,藉由帶 部90將燃料槽80L、80R固定,藉由止動框架57L、57R 限制其移動,並且將其長軸方向朝車長方向延伸,並且配 置成讓其前端部朝向車體前方方向。因此,即使燃料電池 機車10承受了很大的來自於車體後方的力量的情況,也 能限制燃料槽80L、8 0R的移動,並且能夠保護:在前端 部所設置的作爲供給部的燃料槽8 0 L、8 0 R的口邊或槽內 式電磁閥84L、84R等。而能防止:安裝於燃料槽80L、 80R的各配管等,因爲燃料槽80L、80R的移動而受到影 響。而止動框架57L、57R,在L1部及R1部,可自由裝 卸地安裝著L2部及R2部,所以能容易地安裝燃料槽8 〇 L 、8 0R,並且能提升維修性。 而藉由將燃料槽8 0 L、8 0 R設置在後輪1 6的上部的左 右分離的位置’則能確保充分的後輪1 6的上下方向懸吊 行程。藉由將兩支燃料槽80L、80R左右分離配置,能在 其分離的部分確保適度的空間’則可配置:作爲氫氣供給 系統零件的氫氣感應器81、構成調壓單元86的各零件及 配管等,能大幅地提高燃料電池機車1 0的各零件的佈置 效率。 並且,藉由將燃料充塡口 82配置在:車體前後方向 -33- (30) 1304784 的中央部附近,且在中央腳架43 a及側腳架43b的上方位 置’則能提升’來自於燃料充塡口 8 2的氫氣充塡時的車 體平衡性,能增加穩定性。 藉由將用來檢測來自於氫氣系統3 00或燃料電池1 2 等的氫氣洩漏情形的氫氣感應器8 1,配置在燃料槽8 0 L 與8 0 R之間的後方上部’則即使由於無法預料的情況而產 生氫氣洩漏的情況,藉由一個氫氣感應器8 1,仍能迅速地 檢測出氫氣洩漏情形。 即使在槽內式電磁閥84L、84R內所設置的安全閥或 釋壓閥8 5作動的情況,來自於各閥的排出管3丨2 l、3 1 2 R 及31 1 ’在燃料槽80L、80R之間朝向車體後方,並且以 與其前端的蓋子87相對向的方式設置有板部83,所以能 防止蓋子87朝向車體後方飛散。 本發明並不限於上述實施方式,只要不脫離本發明的 主旨,當然可採用各種構造。 例如,在上述實施方式雖然針對,使用作爲含氫氣流 體的氫氣而具備有燃料槽80L、80R的燃料電池機車來加 以說明’而並不限於此,本發明,也可適用於,使用作爲 含氫氣流體的甲醇等的液體燃料構造的燃料電池機車或 CNG (天然瓦斯)機車等。 用來限制燃料槽80L、80R的移動的止動框架57L、 57R’雖然沒有圖示,也可不只於該燃料槽80L、80R的 前端部’也設置於後端部,也可適用於如上述的環狀以外 的形狀。 -34- (31) 1304784 氫氣感應器8 1 ’在考慮零件數量或成本等的情況,如 上述實施方式,雖然最好配置在調壓單元86的後部上方 ’而也可根據本發明的燃料電池機車的使用形態等,在各 部分配置複數個的氫氣感應器。 在上述實施方式,雖然將燃料槽80L、80R顯示例子 爲用來將氫氣供給到燃料電池1 2的鋼瓶,而並不限於此 ' ’作爲該燃料槽’只要能將燃料供給到燃料電池即可,例 φ 如即使是收容了將乙醇等轉換產生氫氣的種類的構造的槽 部也可以。同樣地’供給部只要能將燃料供給到燃料槽即 可 〇 【圖式簡單說明】 第1圖是本發明的實施方式的燃料電池機車的右側視 圖。 第2圖是上述實施方式的燃料電池機車的左側視圖。 第3圖是上述實施方式的燃料電池機車的俯視圖。 第4圖是上述實施方式的燃料電池機車的底視圖。 第5圖是上述實施方式的燃料電池機車的正視圖。 第6圖是上述實施方式的燃料電池機車的後視圖。 第7圖是上述實施方式的燃料電池機車的機氣搭載區 域的下部的放大俯視圖。 第8圖是上述實施方式的燃料電池機車的散熱器的後 視圖。 (£ -35- (32) 1304784 第9圖是上述實施方式的燃料電池機車的空氣濾清器 、增壓式發動機、增濕器、及燃料電池的連接狀態的主要 部分配置說明圖。 第10圖是上述實施方式的冷卻系統的迴路配置圖。 第11圖是上述實施方式的冷卻系統的方塊說明圖。 第1 2圖是上述實施方式的燃料電池的側視圖。 第13圖是從第12圖所示的燃料電池的箭頭z方向觀 察的視圖。 第14圖是上述實施方式的氫氣系統的方塊說明圖。 第15圖是上述實施方式的燃料電池機車的省略了後 方上部輔助框架的車體後方上部的放大立體圖。 第16圖是上述實施方式的燃料電池機車的省略了左 側的燃料槽的車體後方上部的放大立體圖。 第17圖是顯示上述實施方式的氫氣系統的燃料槽周 邊的迴路的形態配置圖。 第18圖是顯示上述實施方式的氫氣系統的燃料槽周 邊的迴路的底視圖。 第19圖是顯示上述實施方式的氫氣系統的燃料槽周 邊的放大立體圖。 【主要元件符號說明】 1 0 :燃料電池機車 1 2 :燃料電池 20 :框架 r-· 5, b -36- (33) 1304784 22 :座墊 22 :固定托架 57L、57R :止動框架(限制部) 5 8 L、 58R :孑 L 咅
59L、59R :緩衝構件 * 64 : VCU 6 6 :水泵浦 φ 68 :離子交換器 7 0 :增壓式發動機 72 :增濕器 74 :氣液分離器 76 :稀釋箱 79 :恆溫器 80L、80R :燃料槽 8 1 :氫氣感應器 Φ 8 2 :燃料充塡口 8 3 :板部 84L、84R:槽內式電磁閥 8 5 :釋壓閥 8 6 :調壓單元 87 :蓋子 90 :帶部 1 〇 〇 :散熱器 109a、109b:冷卻風扇 -37- (34) (34)1304784 120L、120R :二次電池 1 3 4 :馬達驅動器 3 00 :氫氣系統(氫氣供給裝置) 311、 3 1 2L ' 3 1 2R :排出管 3 1 4 :手動閥 3 1 6 :電磁阻斷閥 3 1 8 :第一調節器 3 2 0 :第二調節器
-38-

Claims (1)

1304784 (1) 十、申請專利範圍 1. 一種燃料電池機車,係以將含氧氣流體與含氫氣 流體供給到燃料電池所得到的電力來行駛的燃料電池機車 ,其特徵爲: 是具備有: 安裝於車體框架,將上述含氫氣流體供給到上述燃料 電池的氫氣供給裝置、 以及安裝於上述車體框架,用來限制上述氫氣供給裝 置的移動的限制部; 上述氫氣供給裝置包含有燃料槽,在上述限制部,形 成有:可供上述燃料槽的長軸方向的其中一端部插入的孔 部。 2. 如申i靑專利範圍第1項的燃料電池機車,其中上 述其中一端部’係設置在:相較之上述燃料槽的長軸方向 上的與上述其中一端部相反側的另一端部更靠近車體前方 處, 在上述其中一端部’設置有:用來將氫氣充塡到上述 燃料槽內,並且供給來自於該燃料槽內的氬氣的供給部。 3 ·如申請專利範圍第1或2項的燃料電池機車,其 中上述燃料槽,是以讓其長軸方向朝向車體前後方向且在 後輪上方具有預定的間隔的方式,配置有兩支, 在上述兩支燃料槽之間’配置有氫氣供給系統零件。 4.如申請專利範圍第3項的燃料電池機車,其中在 上述燃料槽安裝有緊急開放閥及洩壓閥, -39- (2) 1304784 連接於上述緊急開放閥及上述洩壓閥的配管,是配置 在上述兩支燃料槽之間。
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