WO2006028291A1 - 燃料電池システムを搭載する移動体 - Google Patents

燃料電池システムを搭載する移動体 Download PDF

Info

Publication number
WO2006028291A1
WO2006028291A1 PCT/JP2005/017082 JP2005017082W WO2006028291A1 WO 2006028291 A1 WO2006028291 A1 WO 2006028291A1 JP 2005017082 W JP2005017082 W JP 2005017082W WO 2006028291 A1 WO2006028291 A1 WO 2006028291A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
outside air
air introduction
moving body
fuel cell
cell system
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/017082
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Naohiro Yoshida
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha filed Critical Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority to US11/632,663 priority Critical patent/US8017278B2/en
Priority to DE112005002208T priority patent/DE112005002208B4/de
Priority to CN2005800303234A priority patent/CN101014476B/zh
Publication of WO2006028291A1 publication Critical patent/WO2006028291A1/ja

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/24—Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant
    • B60H1/26—Ventilating openings in vehicle exterior; Ducts for conveying ventilating air
    • B60H1/262—Openings in or on the vehicle roof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/00392—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00978—Control systems or circuits characterised by failure of detection or safety means; Diagnostic methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/22—Fuel cells in which the fuel is based on materials comprising carbon or oxygen or hydrogen and other elements; Fuel cells in which the fuel is based on materials comprising only elements other than carbon, oxygen or hydrogen
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to an improvement of a method for introducing outside air in a moving body equipped with a fuel cell system.
  • the present invention provides a moving body equipped with a fuel cell system, the moving body having an outside air introduction mechanism for introducing outside air from the outside of the moving body into the cabin space of the moving body.
  • the outside air introduction port of the outside air introduction mechanism is provided at a predetermined distance from the fuel cell system so that the leaked gas from the fuel cell system does not reach the outside air introduction port. .
  • outside air is introduced into the outside air introduction mechanism from the outside air introduction port.
  • the outside air introduction port is separated from the fuel cell system by a predetermined distance, it is assumed that gas has leaked from the fuel cell system.
  • this leakage gas can be prevented from being taken into the outside air introduction mechanism from the outside air introduction port.
  • the “fuel cell system” preferably includes at least one of a fuel cell stack, a hydrogen gas supply system, and a hydrogen gas discharge system.
  • the “outside air introduction mechanism” is an apparatus machine capable of taking in outside air, and is not particularly limited, but includes an air conditioner if the moving body is an automobile or the like. This is because a typical outside air introduction mechanism is an air conditioner.
  • moving objects including all movable objects.
  • moving objects include automobiles, trains, ships, flying objects, and the like.
  • the “predetermined distance” is not limited, but it must be so far away that leaking gas is difficult to enter.
  • the force that is located downstream of the air flow generated as the moving body moves with respect to the fuel cell system, the predetermined distance also changes depending on whether it is located in the sidestream that is shifted from the direct downstream.
  • the outside air inlet is provided on the roof of the passenger cabin. If configured in this way, the roof of the cabin is sufficiently separated from the fuel cell system, and is a sidestream that does not become downstream of the fuel cell system when moving. It can be said that this is a preferable structure in order to suppress the incorporation of gases.
  • the moving body includes a pillar that supports the roof, and an outside air introduction path that communicates with the outside air introduction port is provided inside the pillar.
  • the villa is a front pillar located in front of the moving body in the traveling direction.
  • a discharge port for discharging the liquid that has entered from the outside air introduction port may be provided on the side of the roof. In this case, it is preferable that the outlet is located on the upper side of the front door glass.
  • the moving body includes a bonnet in which a part of the fuel cell system is accommodated, and a part of the outside air introduction mechanism may be accommodated in the bonnet.
  • the outside air inlet may be provided on the side surface of the moving body or on the bottom surface of the body.
  • another aspect of the present invention for achieving the above object is a mobile body equipped with a fuel cell system for introducing outside air from outside the mobile body into a guest room space in the mobile body.
  • the outside air introduction port of the outside air introduction mechanism is provided forward in the traveling direction as viewed from the fuel cell system.
  • the “traveling direction” is a direction in which the moving body mainly moves, and is made mainly for the purpose of moving forward even if the moving body is configured to be able to move back in addition to moving forward.
  • the forward direction is the direction of travel here.
  • the open surface of the outside air inlet is inclined forward in the traveling direction. preferable. This is because if the opening surface of the outside air introduction port is inclined forward in this way, the air flow naturally enters the outside air introduction mechanism when moving, and the efficiency is high.
  • the outside air inlet may be provided in the front portion or the front bumper of the moving body. More preferably, the front portion is provided with a means for discharging the liquid that has entered from the outside air inlet, and more preferably, the outlet of the outlet is open downward.
  • the outside air introduction path that communicates with the outside air introduction port may extend upward from the upstream side toward the downstream side.
  • another movement of the present invention may include a bonnet in which a part of the fuel cell system is accommodated, and substantially all of the outside air introduction mechanism may be accommodated in the bonnet.
  • the outside air introduction port of the outside air introduction mechanism may be provided rearward in the traveling direction when viewed from the fuel cell system.
  • the outside air inlet may be provided to be inclined rearward in the traveling direction.
  • the opening surface of the outside air inlet may be provided to be inclined rearward in the traveling direction. According to such a configuration, outside air is easily introduced when the moving body moves backward.
  • FIG. 1 is a perspective view of a fuel cell-equipped vehicle equipped with the outside air introduction structure of Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of a fuel cell-equipped vehicle equipped with the outside air introduction structure of Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a plan view (FIG. 2 (a)) and a side view (FIG. 2 (b)) of the fuel cell vehicle equipped with the outside air introduction structure of the first embodiment.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view near the outside air inlet.
  • FIG. 4 is a block diagram of the fuel cell system of the embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view of a fuel cell-equipped vehicle provided with the outside air introduction structure of the second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view (FIG. 6 (a)) and a side view (FIG. 6 (b)) of a fuel cell vehicle equipped with the outside air introduction structure of the second embodiment.
  • FIG. 1 shows a perspective view of the automobile of the first embodiment.
  • Fig. 2 (a) shows a plan view of the vehicle and
  • Fig. 2 (b) shows a side view.
  • the automobile is a mobile body equipped with the fuel cell system 1, and the outside air introduction port 50 to the air conditioner 53 included in the outside air introduction mechanism 5 is connected to the fuel cell system 1.
  • the roof 2 in the cabin 3 at a predetermined distance, the leaked gas from the fuel cell system 1 does not reach the outside air inlet 50. It is characterized by the structure.
  • the vehicle includes a cabin 3 with a roof 2, a cabin front space (compartment, housing section, inside the hood) 4 in which most of the fuel cell system 1 is accommodated, and an outside air introduction mechanism 5 according to the present invention.
  • the cabin front space corresponds to an engine room in the case of an engine vehicle.
  • the outside air introduction mechanism 5 includes an outside air introduction port 50, a liquid discharge port 51, an outside air introduction path 5 2, an air conditioner 5 3, and a guide 5 4.
  • the air conditioner 5 3 is accommodated in the cabin front space 4.
  • the roof 2 of the guest room 3 is supported by a pillar 7, and an outside air introduction path 52 communicates with the inside of the pillar 7 (so-called A pillar, front pillar) provided in front of the traveling direction.
  • the outside air introduction port 50 of the outside air introduction mechanism 5 is provided at a position away from the fuel cell system 1, even if gas leaks from the fuel cell system 1, the outside air introduction port 5 0 This leakage gas is suppressed from being taken into the outside air introduction mechanism 5.
  • the outside air inlet 50 is provided on the roof 2 of the passenger cabin 3, so that it is not only separated from the fuel cell system 1, but also when the vehicle is moving, Since the outside air inlet 50 is located at a position that does not become downstream, it is possible to reliably prevent the leakage gas from being taken in.
  • FIG. 3 shows an enlarged perspective view near the outside air inlet 50.
  • the opening surface of the outside air inlet 50 is inclined forward in the traveling direction of the automobile.
  • the structure allows the air flow to be naturally taken into the outside air introduction mechanism 5 efficiently when the automobile is moved.
  • the guide 54 is provided, the flow direction of the air flow when taken in can be efficiently changed to the direction of the outside air introduction path 52 as shown by the white arrow in FIG.
  • the outside air introduction mechanism 5 of the first embodiment discharges the liquid such as rainwater having entered from the outside air introduction port 5 0 comprises discharge means including a liquid outlet 5 1.
  • liquid discharge port 51 is located above the front glass.
  • Fig. 4 shows a block diagram of the fuel cell system 1.
  • the present fuel cell system 1 includes a hydrogen gas supply system 10 for supplying hydrogen gas, which is a fuel gas, to a fuel cell stack 100 operating as a fuel cell of the present invention.
  • An air supply system 20 for supplying a certain air a cooling system 30 for cooling the fuel cell stack 100, and a control unit 40 for these systems, and an outside air introduction mechanism 5 according to the present invention.
  • the air conditioner 53 can be controlled.
  • the fuel cell stack 100 has a stack structure in which a plurality of power generation structures called single cells are stacked. Each single cell has a structure in which a power generation body called M EA (Membrane Electrode Assembly) is sandwiched between a pair of separators provided with hydrogen gas, air, and cooling water flow paths.
  • M EA Membrane Electrode Assembly
  • MEA is composed of a polymer electrolyte membrane sandwiched between two electrodes, an anode and a force sword.
  • the anode has an anode catalyst layer provided in the form of a porous support layer, and the force sword has a cathode catalyst layer provided on the porous support layer.
  • the hydrogen gas supply system 1 0 shuts off the fuel cell outlet via the hydrogen tank 1 1, the main valve SV 1, the pressure regulator RG, the fuel cell inlet shut-off valve SV 2, and the fuel cell stack 1 0 0 in order from the hydrogen gas supply source. It is equipped with valve SV3, gas-liquid separator 12 and shutoff valve SV4, hydrogen pump 13, purge shutoff valve SV5, and check valve RV.
  • the hydrogen tank 11 is a means for supplying hydrogen as a fuel gas, and includes a high-pressure hydrogen tank, a hydrogen tank using a hydrogen storage alloy, a hydrogen supply mechanism using reformed gas, a tank that supplies hydrogen from a liquid hydrogen tank, and liquefaction.
  • Main valve (shutoff valve) S V 1 controls whether hydrogen gas is supplied from the hydrogen tank 11.
  • the fuel cell inlet shut-off valve S V 2 shuts off the piping to the pressure regulating valve RG upstream of the shut-off valve S V 2.
  • the hydrogen gas supplied to the fuel cell stack 100 is supplied to each single cell via the manifold, flows through the fuel gas flow path of the separator, and causes an electrochemical reaction at the MEA anode. ing.
  • the fuel cell outlet shut-off valve S V 3 shuts off the shut-off valve S V 3 to the fuel cell inlet shut-off valve S V 2.
  • the gas-liquid separator 12 removes moisture and other impurities generated by the electrochemical reaction of the fuel cell stack 100 during normal operation from the hydrogen off gas and discharges them through the shut-off valve S V 4 to the outside.
  • the hydrogen pump 1 3 forcibly circulates hydrogen gas in the hydrogen gas circulation path through the shut-off valves S V 2 and S V 3 and the check valve R V.
  • the purge shut-off valve S V 5 is opened at the time of purging, but is shut off at the time of normal operation and judgment of gas leak in the pipe.
  • the downstream side of the purge shutoff valve S V 5 constitutes a hydrogen gas discharge system.
  • the check valve R V prevents hydrogen gas from flowing backward.
  • the hydrogen off gas purged from the purge shutoff valve S V 5 is processed in an exhaust system including a diluter (not shown).
  • the air supply system 20 includes an air cleaner 21, a compressor 2 2, a humidifier 2 3, and the like.
  • the air cleaner 21 cleans the outside air and introduces it into the fuel cell system.
  • the compressor 22 compresses the taken-in air according to the control of the control unit 40, and changes the amount of air to be supplied and the air pressure.
  • Humidifier 2 3 adds moderate humidity to compressed air by exchanging air off-gas and moisture.
  • the air supplied to the fuel cell stack 100 is supplied to each unit cell via the hold, flows through the air flow path of the separator, and causes an electrochemical reaction in the cathode of ME A. Yes.
  • the air off-gas discharged from the fuel cell stack 100 is diluted in a diluter (not shown) and the hydrogen off-gas from the purge shut-off valve SV 5 is diluted into the exhaust system.
  • the cooling system 30 includes a radiator 31, a fan 3 2, and a cooling pump 33, and coolant is circulated and supplied into the fuel cell stack 100. Specifically, when the coolant enters the fuel cell stack 100, it is supplied to each single cell via the manifold, and flows through the coolant flow path of the separator so as to take heat from power generation.
  • the control unit 40 has a configuration as a general-purpose computer that includes a RAM, a ROM, an interface circuit, and the like. By sequentially executing software programs stored in the built-in ROM, etc., the entire fuel cell system 1 including the hydrogen gas supply system 10, the air supply system 20, and the cooling system 30 is mainly controlled. .
  • the air conditioner 53 which is a part of the outside air introduction mechanism 5, includes a air-con control unit 531, a blower motor 532, a blower fan 53, and the like.
  • the air conditioner controller 5 31 has a configuration as a general-purpose computer including a RAM, a ROM, an interface circuit, and the like.
  • the blower motor 5 3 2 is integrally formed with the fan 5 3 3 and is arranged downstream of the outside air introduction path 5 2.
  • the blower motor 5 3 2 sucks outside air or inside air under the control of the air conditioner control unit 5 3 1, and enters the passenger compartment. Supply. Downstream of the blower fan 53, an evaporator, air mix door, heater core, mode switching door, etc. (not shown) are provided. It is possible to control the drive and the different outlets (foot, rear, front).
  • the air conditioner control unit 5 3 1 determines the suitability of temperature deviation, outside air temperature, and solar radiation amount according to the definition of a predetermined function, and performs operations such as the algebraic product addition center of gravity method to obtain the blown temperature, blower, etc. One amount, each control of the outlet.
  • the air conditioner system is configured by a circulation path to which a compressor, a condenser, an expansion valve, etc. (not shown) are connected in addition to the evaporator.
  • the evaporator cools the air sent from the blower fan 5 3 3 with low-temperature and low-pressure mist refrigerant.
  • the compressor is heated by the evaporator.
  • the low-temperature and low-pressure refrigerant that has become gaseous by absorbing the gas is pressurized.
  • the capacitor dissipates heat from the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant by the compressor.
  • the expansion valve performs adiabatic expansion of the high-temperature and high-pressure refrigerant liquefied by the condenser and supplies it to the evaporator as a low-temperature and low-pressure mist refrigerant.
  • the air conditioner control unit 53 1 refers to detection signals from a temperature sensor and a humidity sensor (not shown), and controls the air conditioner 53 so that the vehicle interior is maintained at the set temperature and the set humidity.
  • the air conditioner control unit 5 31 refers to the control signal Cpa from the control unit 40, and if the control signal Cpa from the control unit 40 indicates that the air conditioner blower is on, the air conditioner blower 5 3 2 is driven. Rotate the blower fan 5 3 3 to generate an air flow. If the control signal Cpa indicates that the air conditioner blower is off, the professional motor 5 3 2 is stopped and the air flow generation by the blower fan 5 3 3 is stopped.
  • the air conditioner control unit 5 3 1 controls so that outside air is introduced if the control signal Cpa indicates outside air intake, and circulates inside air if the control signal Cpa indicates inside air intake. Control.
  • hydrogen gas sometimes leaks. Such a hydrogen gas leak can be detected by the gas leak detection function, but the leaked hydrogen gas must be prevented from entering the cabin 3 as much as possible.
  • the outside air introduction port 50 of the outside air introduction mechanism 5 that introduces outside air into the cabin 3 is separated from the fuel cell system 1, which is the roof 2 of the cabin 3.
  • the vehicle is located in a location that does not fall downstream of the fuel cell system 1 when the vehicle is running. For this reason, it is possible to suppress the introduction of the leaked hydrogen gas into the cabin 3.
  • the opening surface of the outside air introduction port 50 is inclined in the traveling direction of the automobile, outside air can be taken in efficiently.
  • the means for discharging the liquid that has entered the outside air inlet 50 is provided, even if liquid such as rainwater enters from the outside air inlet 50, the liquid can be reliably discharged from the liquid outlet 51. Can be discharged.
  • Embodiment 2 of the present invention is characterized in that the outside air introduction port of the outside air introduction mechanism is provided forward in the traveling direction when viewed from the fuel cell system.
  • FIG. 5 shows a perspective view of the automobile of the second embodiment.
  • Fig. 6 (a) shows a plan view of the car and
  • Fig. 6 (b) shows a side view.
  • the automobile includes a cabin 3 provided with a roof 2, a cabin front space 4 in which most of the fuel cell system 1 is accommodated, and an outside air introduction mechanism 5b according to the present embodiment.
  • the outside air introduction mechanism 5 b includes an outside air introduction port 5 5, a liquid discharge port 5 6, an outside air introduction path 5 7, and an air conditioner 53 similar to that in the first embodiment.
  • the air conditioner 5 3 has the same configuration as that of the first embodiment, and is accommodated behind the fuel cell system 1 in the passenger compartment front space 4.
  • the outside air introduction port 55 of the outside air introduction mechanism 5 b is provided in front of the traveling direction F w (indicated by the white arrow) of the vehicle as viewed from the fuel cell system 1.
  • the outside air inlet 55 is located in front of the fuel cell system 1, the outside air inlet 55 is necessarily located upstream of the fuel cell system 1 when the automobile is moved. Therefore, even if a gas leak occurs from the fuel cell system 1, the structure is such that the leaked gas is not taken into the outside air introduction mechanism 5b.
  • the outside air inlet 55 is provided in the front bumper of this car.
  • the outside air introduction mechanism 5 b is provided with a liquid discharge port 5 6 for removing liquid such as rainwater entering from the outside air introduction port 5 5, rainwater or the like is supplied from the outside air introduction path 5 7 to the air conditioner 5. 3 can be prevented from entering.
  • the liquid discharge port 5 6 is provided in the front part of the automobile where the front pump of the automobile is located. It has been.
  • the outside air inlet 55 is located in front of the direction of travel of the fuel cell system 1, so that the hydrogen gas Can be prevented from entering the cabin 3 through the outside air introduction mechanism 5b.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified and applied.
  • the outside air introduction path 52 is communicated with only one pillar 7, but a plurality of outside air introduction ports 50 are provided in the roof 2, and the outside air introduction path 5 is common to the plurality of villas 7. 2 may be communicated.
  • outside air inlet 50 in the roof 2 in the first embodiment it may be provided on the side of the automobile (side of the body) and on the bottom of the automobile (bottom of the body).
  • the outside air introduction port 50 of the outside air introduction mechanism may be provided rearward in the traveling direction when viewed from the fuel cell system 1. For example, if the outside air inlet is inclined backward in the direction of travel, or if there is a fin around the outside air inlet and the fuel gas leaks, the outside air inlet will not reach the outside air inlet. May be behind. Further, the opening surface of the outside air inlet 50 may be provided to be inclined rearward in the traveling direction. By tilting backward in this way, even if the outside air inlet is provided behind the fuel cell system 1, the leaked gas will not easily enter, but outside air is introduced when the automobile moves backward. Easy to be.
  • outside air inlets can be provided, some outside air inlets can be tilted forward, and other outside air inlets can be tilted rearward so that outside air can be introduced in any direction. it can.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

　本発明は万一燃料ガス漏れが生じても、車室内に燃料ガスが入り込むことを抑制可能な、燃料電子システムを搭載する移動体の構造を提供する。燃料電池システム（１）を搭載する移動体であって、移動体外部から当該移動体内の客室空間に外気を導入するための外気導入機構（５）を備えた移動体において、外気導入機構（５）の外気導入口（５０）を、当該燃料電池システム（１）から所定距離離間させて設けることにより、当該燃料電池システム（１）からの漏洩ガスが当該外気導入口（５０）に達しないように構成されている。

Description

明細書 燃料電池システムを搭載する移動体 技術分野
本発明は、 燃料電池システムを搭載する移動体における外気導入方法の改 良に関する。 背景技術
通常、 内燃機関を搭載する自動車では、 空調装置 (いわゆるエアコン) へ 外気を導入する際に、 フロントガラス基部の外気導入口から空気を取り入れ て車室に供給していた。 例えば、 特開 2 0 0 2— 2 4 0 5 3 5号公報に記載 のエアコンも、 エンジンルームの上部、 フロントガラス寄りの位置から外気 を導入している様子が開示されている。 発明の開示
近年、 自動車等の動力源として燃料電池システムが脚光を浴びている。 こ のような燃料電池システムを自動車に搭載する場合には、 内燃機関と同様に エンジンルーム （客室前方空間） に燃料電池システムの大部分を収容する。 燃料電池は水素を扱うため、 車室内に水素が入ることは極力避ける必要があ る。
ところが、 従来と同様の外気導入構造を備えた自動車において内燃機関と 同じように客室前方空間内に燃料電池システムを収容した場合、 万一水素が 漏洩すると、 外気導入口からエアコンを経て容易に車室内に水素が侵入する 可能性があった。
そこで、 本発明は万一燃料ガス漏れが生じても、 車室内に燃料ガスが入り 込むことを抑制可能な、 燃料電池システムを搭載する移動体の構造を提供す ることを目的とする。
上記目的を達成するための本発明は、 燃料電池システムを搭載する移動体 であって、 当該移動体外部から当該移動体内の客室空間に外気を導入するた めの外気導入機構を備えた移動体において、 外気導入機構の外気導入口を、 当該燃料電池システムから所定距離離間させて設けることにより、 当該燃料 電池システムからの漏洩ガスが当該外気導入口に達しないように構成された 移動体である。
この構成によれば、 外気導入口から外気が外気導入機構へ導入されるが、 このとき外気導入口が燃料電池システムから所定距離だけ離れているので、 万一燃料電池システムからガスが漏れたとしても外気導入口からこの漏洩ガ スが外気導入機構に取り込まれることを抑制することができる。
ここで、 「燃料電池システム」 は、 燃料電池スタック、 水素ガス供給系及 ぴ水素ガス排出系の少なくとも一つを含むものであることが好ましい。
ここで 「外気導入機構」 は、 外気を取り込むことが可能な装置機械であり、 特に限定はないが、 移動体が自動車等であれば、 空調装置を含むものである。 外気導入機構として代表的なものは空調装置であるからである。
また 「移動体」 に限定はなく、 移動可能なもの総てを含む。 例えば、 移動 体としては、 自動車、 電車、 船舶、 飛行体等が含まれる。
また 「所定距離」 に限定はないが、 漏洩ガスが入り込みにくい程度に離れ ていることを要する。 燃料電池システムに対して、 移動体の進行に連れて生 じる空気流の下流に位置する力 直接の下流からずれた傍流に位置するかで その所定距離も変化する。
例えば、 外気導入口が客室のルーフに設けられていることは好ましい。 こ のように構成すれば、 客室のルーフは燃料電池システムとは十分離間してお り、 移動時に燃料電池システムの下流にもならない傍流であるため、 漏洩ガ スが取り込まれることを抑制するために好ましい構造といえる。
この場合、 移動体はルーフを支えるピラーを備え、 ピラーの内部には、 外 気導入口に連通する外気導入路が設けられていることが好ましい。 より好ま しくは、 ビラ一は、 移動体の進行方向前方に位置するフロントピラーである。 また好ましい一態様によれば、 ルーフのサイド側には、 外気導入口から進 入した液体を排出するための排出口が設けられていてもよい。 この場合、 排 出口は、 フロントドアガラスの上側に位置することが好ましい。
さらに、 好ましい一態様によれば、 移動体は燃料電池システムの一部が収 容されるボンネットを備え、 ボンネット内には外気導入機構の一部が収容さ れてもよレ、。
また、 違う観点からすれば、 外気導入口は、 移動体のボデー側面又はボデ 一底面に設けられていてもよい。
他の観点からすれば、 上記目的を達成するための別の本発明は、 燃料電池 システムを搭載する移動体であって、 当該移動体外部から当該移動体内の客 室空間に外気を導入するための外気導入機構を備えた移動体において、 外気 導入機構の外気導入口が燃料電池システムから見て進行方向前方に設けられ ていることは好ましい。 このように構成すれば、 移動時における空気の流れ において、 外気導入口が必然的に燃料電池システムの上流側となるので、 燃 料電池システムからガス漏れが生じたとしてもこれが外気導入機構に取り込 まれることはない。 この場合、 外気導入口と燃料電池システムとの距離は短 くてもよい。
ここで 「進行方向」 とは、 移動体が主として移動する方向であり、 移動体 が前進の他に後退も可能に構成されていても、 主として前進することを目的 として作られているものである以上、 前進する方向がここでいう進行方向で ある。
また、 外気導入口の開口面が進行方向前方に傾けて設けられていることは 好ましい。 このように外気導入口の開口面が前方に傾けられていれば、 移動 時に空気流が自然に外気導入機構に入り込み、 効率がよいからである。
さらに、 好ましい一態様によれば、 外気導入口は移動体のフロント部又は フロントパンパ一に設けられてもよレ、。 より好ましくは、 フロント部には、 外気導入口から進入した液体の排出手段が設けられ、 さらに好ましくは、 排 出手段の排出口は、 下側に向かって開口している。
また、 好ましい一態様によれば、 外気導入口に連通する外気導入路は、 上 流側から下流側に向かって上方に延在してもよい。
さらに、 好ましい一態様によれば、 別の本発明の移動は、 燃料電池システ ムの一部が収容されるボンネットを備え、 ボンネット内には、 外気導入機構 のほぼ全部が収容されてもよい。
なお、 移動体の態様によっては、 外気導入機構の外気導入口が前記燃料電 池システムから見て進行方向後方に設けられていてもよい。 その際、 外気導 入口が進行方向後方に傾けて設けられてもよい。 燃料電池システムからのガ スの漏洩があつたとしても外気導入路に届かないような形態になっていれば、 このような構成であってもむろん問題ない。 このような形態では例えば移動 体が後退移動するような場合に外気が導入されやすい。
また、 外気導入口の開口面が進行方向後方に傾けて設けられていてもよい。 このような構成によれば移動体が後退移動するような場合に外気が導入され やすい。
また、 外気導入口から進入した液体の排出手段をさらに備えることは好ま しい。 このように排出手段が設けられていれば雨水等の液体が入り込んでも それを排除でき外気導入機構に液体が入り込むことを抑制できるからである。 さらに、 外気導入口は複数設けられていてもよい。
以上説明した本発明によれば、 外気導入口が燃料電池システムからの漏洩 ガスを取り込みにくい位置に設けられているので、 万一燃料ガス漏れが生じ ても、 車室内に燃料ガスが入り込むことを抑制可能である 図面の簡単な説明
図 1は、 実施形態 1の外気導入構造を備えた燃料電池搭載自動車の斜視図 である。
図 2は、 実施形態 1の外気導入構造を備えた燃料電池搭載自動車の平面図 (図 2 (a)) と側面図 （図 2 (b)) である。
図 3は、 外気導入口付近の拡大斜視図である。
図 4は、 実施形態の燃料電池システムのブロック図である。
図 5は、 実施形態 2の外気導入構造を備えた燃料電池搭載自動車の斜視図 である。
図 6は、 実施形態 2の外気導入構造を備えた燃料電池搭載自動車の平面図 (図 6 (a)) と側面図 （図 6 (b)) である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 以下の実施形態は、 本発明の移動体を、 燃料電池搭載型自動車 （以下、 本自動車という） に適用 した例示であり、 本発明は以下の実施形態に限定されることなく種々に変形 して実施可能である。
(実施形態 1 )
図 1に、 実施形態 1の本自動車の斜視図を示す。 また、 図 2 (a) に本自 動車の平面図を、 図 2 (b) に側面図を示す。 これらの図に示すように、 本 自動車は、 燃料電池システム 1を搭載する移動体であって、 外気導入機構 5 に含まれる空調装置 5 3への外気導入口 50を、 当該燃料電池システム 1か ら所定距離離間させて、 具体的には客室 3のルーフ 2に設けることにより、 当該燃料電池システム 1からの漏洩ガスが当該外気導入口 50に達しないよ うに構成されている点に特徴がある。
本自動車は、 ルーフ 2が設けられた客室 3、 燃料電池システム 1の大部分 が収容される客室前方空間 （コンパートメント、 収容部、 ボンネット内、） 4、 そして本発明にかかる外気導入機構 5を備えている。 客室前方空間は、 エンジン車両の場合にはエンジンルームに相当するものである。 外気導入機 構 5は、 外気導入口 5 0、 液体排出口 5 1、 外気導入路 5 2、 空調装置 5 3、 及ぴ、 ガイド 5 4を備えている。 空調装置 5 3は客室前方空間 4に収容され ている。 客室 3のルーフ 2は、 ピラー 7で支えられており、 進行方向前方に 設けられたピラー 7 (いわゆる Aピラー、 フロントピラー） の内部には、 外 気導入路 5 2が連通している。
このように外気導入機構 5の外気導入口 5 0は、 燃料電池システム 1とは 離れた位置に設けられているので、 万一燃料電池システム 1からガスが漏れ たとしても外気導入口 5 0からこの漏洩ガスが外気導入機構 5に取り込まれ ることが抑制される。
特に、 本実施形態において、 外気導入口 5 0は、 客室 3のルーフ 2に設け られているので、 単に燃料電池システム 1から離間しているのみならず、 本 自動車の移動時に燃料電池システム 1の下流にもならない位置に外気導入口 5 0が位置するので、 漏洩ガスが取り込まれることが確実に抑制できる構造 となっている。
図 3に、 外気導入口 5 0付近の拡大斜視図を示す。 図 3に示すように、 こ の外気導入口 5 0の開口面は、 本自動車の進行方向前方に傾けて設けられて いる。 このように外気導入口 5 0の開口面が前方に傾けられているので、 本 自動車の移動時に空気流が自然に外気導入機構 5に効率よく取り込むことが できる構造になっている。 また、 ガイド 5 4が設けられているので、 図 3に 白抜き矢印で示すように取り入れる際の気流の流れ方向を効率よく外気導入 路 5 2の方向に変更することができる。 また、 本実施形態 1の外気導入機構5には、 外気導入口 5 0から進入した 雨水等の液体を排出する、 液体排出口 5 1を含む排出手段を備える。 このた め、 降雨時等に雨水等の液体が入り込んでも、 図 3の斜線矢印で示す方向に 流して確実に液体排出口 5 1から排出でき、 外気導入路 5 2に液体が流れ込 むことを抑制できる構造となっている。 なお、 液体排出口 5 1はフロントガ ラスの上側に位置している。
図 4に、 燃料電池システム 1のブロック図を示す。 図 4に示すように、 本 燃料電池システム 1は、 本発明の燃料電池として動作する燃料電池スタック 1 0 0に、 燃料ガスである水素ガスを供給する水素ガス供給系 1 0、 酸化ガ スである空気を供給する空気供給系 2 0、 燃料電池スタック 1 0 0を冷却す る冷却系 3 0、 及ぴ、 これらの系の制御部 4 0を備え、 本発明に係る外気導 入機構 5の空調装置 5 3を制御可能に構成されている。
燃料電池スタック 1 0 0は、 単セルという発電構造体を複数積層したスタ ック構造を備える。 各単セルは、 M E A ( Membrane Electrode Assembly) といわれる発電体を、 水素ガス、 空気、 冷却水の流路が設けら れたセパレーター対によって挟み込んだ構造を備えている。 M E Aは、 高分 子電解質膜をアノード及び力ソードの二つの電極を挟み込んで構成されてい る。 アノードはアノード用触媒層を多孔質支持層状に設けてあり、 力ソード はカソード用触媒層を多孔質支持層上に設けてある。
水素ガス供給系 1 0は、 水素ガスの供給源から順に、 水素タンク 1 1、 元 弁 S V 1、 調圧弁 R G、 燃料電池入口遮断弁 S V 2、 燃料電池スタック 1 0 0を経て燃料電池出口遮断弁 S V 3、 気液分離器 1 2及び遮断弁 S V 4、 水 素ポンプ 1 3、 パージ遮断弁 S V 5、 並びに逆止弁 R Vを備えている。
水素タンク 1 1は、 燃料ガスである水素の供給手段であり、 高圧水素タン ク、 水素吸蔵合金を用いた水素タンク、 改質ガスによる水素供給機構、 液体 水素タンクから水素を供給するタンク、 液化ガス燃料を貯蔵するタンク等を 適用可能である。
元弁 （遮断弁） S V 1は、 水素タンク 1 1からの水素ガス供給の有無を制 御する。 燃料電池入口遮断弁 S V 2は、 遮断弁 S V 2より上流側である調圧 弁 R Gまでの配管を遮断する。 燃料電池スタック 1 0 0に供給された水素ガ スは、 マ二ホールド経由で各単セルに供給され、 セパレータの燃料ガス流路 を流れて、 ME Aのァノードにおいて電気化学反応を生じるようになつてい る。 燃料電池出口遮断弁 S V 3は、 遮断弁 S V 3から燃料電池入口遮断弁 S V 2までを遮断する。 気液分離器 1 2は、 通常運転時において燃料電池スタ ック 1 0 0の電気化学反応により発生する水分その他の不純物を水素オフガ ス中から除去し、 遮断弁 S V 4を通じて外部に放出する。 水素ポンプ 1 3は、 遮断弁 S V 2、 S V 3、 逆止弁 R Vを経る水素ガスの循環経路において水素 ガスを強制循環させる。 パージ遮断弁 S V 5は、 パージ時に開放されるが、 通常の運転状態及ぴ配管内ガス漏れ判定時には遮断されている。 パージ遮断 弁 S V 5よりも下流側は、 水素ガス排出系を構成する。 逆止弁 R Vは水素ガ スの逆流を防止する。 パージ遮断弁 S V 5からパージされた水素オフガスは、 図示しない希釈器を含む排気系で処理される。
空気供給系 2 0は、 エアクリーナ 2 1、 コンプレッサ 2 2、 加湿器 2 3等 を備えている。 エアクリーナ 2 1は、 外気を浄ィ匕して燃料電池システムに取 り入れる。 コンプレッサ 2 2は、 取り入れられた空気を制御部 4 0の制御に 従って圧縮し、 供給する空気量や空気圧を変更するようになっている。 加湿 器 2 3は圧縮された空気に対し、 空気オフガスと水分の交換を行って適度な 湿度を加える。 燃料電池スタック 1 0 0に供給された空気は、 マ-ホールド 経由で各単セルに供給され、 セパレータの空気流路を流れて、 ME Aのカソ ードにおいて電気化学反応を生じるようになつている。 燃料電池スタック 1 0 0から排出された空気オフガスは図示しない希釈器においてパージ遮断弁 S V 5からの水素オフガスを希釈して排気系に排出される。 冷却系 3 0は、 ラジェタ 3 1、 ファン 3 2、 及ぴ冷却ポンプ 3 3を備え、 冷却液が燃料電池スタック 1 0 0内部に循環供給されるようになっている。 具体的には冷却液は燃料電池スタック 1 0 0内に入るとマ二ホールド経由で 各単セルに供給され、 セパレータの冷却液流路を発電による熱を奪うように 流れる。
制御部 4 0は、 R AM、 R OM, インターフェース回路等を汎用コンビュ ータとしての構成を備えている。 内蔵 R OM等に格納されているソフトウェ ァプログラムを順次実行することにより、 主として水素ガス供給系 1 0、 空 気供給系 2 0、 冷却系 3 0を含む燃料電池システム 1の全体を制御する。 外気導入機構 5の一部である空調装置 5 3は、 ェアコン制御部 5 3 1、 ブ ロワモータ 5 3 2、 ブロワファン 5 3 3等を備えている。
エアコン制御部 5 3 1は、 R AM、 R OM, インターフェース回路等を汎 用コンピュータとしての構成を備えている。 ブロワモータ 5 3 2はプロヮフ アン 5 3 3と一体的に構成され、 外気導入路 5 2の下流に配置されており、 エアコン制御部 5 3 1の制御に基づいて外気または内気を吸入し車室に供給 する。 ブロワファン 5 3 3の下流にはさらに、 図示しないエバポレータ、 ェ ァミックスドア、 ヒーターコア、 モード切替ドア等が設けられ、 エアコン制 御部 5 3 1の制御によって、 冷却や暖房の別、 デフロスタの駆動、 吹き出し 口 （足下、 リア、 正面） の別等を制御可能になっている。 例えば、 エアコン 制御部 5 3 1は、 所定の関数の定義によって温度偏差、 外気温、 日射量それ ぞれの適合度を定めるとともに、 代数積加算重心法等の演算を行って吹き出 し温度、 ブロワ一量、 吹き出し口の各制御を行う。
なお、 エアコンシステムは、 上記エバポレータの他、 図示しないコンプレ ッサ、 コンデンサ、 エキスパンションバルブ等を接続した循環経路によって 構成されている。 エバポレータは、 ブロワファン 5 3 3から送られる空気を 低温低圧の霧状冷媒によって冷却する。 コンプレッサは、 エバポレータが熱 を吸収することによってガス状となった低温低圧の冷媒を加圧する。 コンデ ンサは、 コンプレッサによつて高温高圧のガス状となった冷媒の放熱を行う。 エキスパンシヨンパルブは、 コンデンサによって液状になった高温高圧の冷 媒の断熱膨張を行って低温低圧の霧状冷媒として上記エバポレータに供給す る。
すなわち、 エアコン制御部 5 3 1は、 図示しない温度センサ及ぴ湿度セン サからの検出信号を参照し、 設定温度と設定湿度に車室内が維持されるよう に空調装置 5 3を制御する。 またエアコン制御部 5 3 1は、 制御部 4 0から の制御信号 Cpaを参照して、 制御部 4 0からの制御信号 Cpaがエアコンブ ロア ·オンを示していれば、 ブロワモータ 5 3 2を駆動させ、 ブロワファン 5 3 3を回転させて空気流を生成する。 また制御信号 Cpa がエアコンブロ ァ ·オフを示していれば、 プロヮモータ 5 3 2を停止させ、 ブロワファン 5 3 3による空気流生成を停止させる。 また、 エアコン制御部 5 3 1は、 制御 信号 Cpa が外気吸入を示していれば、 外気が導入されるように制御し、 制 御信号 Cpaが内気吸入を示していれば、 内気循環させるように制御する。 上記したように燃料電池システム 1は、 多数の弁や管構造を相互に接続し てあるため、 時として水素ガスが漏洩することがある。 このような水素ガス の漏洩はガス漏れ検查機能によつて検知可能であるが、 漏洩した水素ガスが 客室 3に入り込むことは極力阻止しなければならない。
この点、 本実施形態 1の構造によれば、 客室 3内への外気を導入する外気 導入機構 5の外気導入口 5 0が、 客室 3のルーフ 2という、 燃料電池システ ム 1から離間しており、 しかも本自動車走行時に、 燃料電池システム 1の下 流にもならない場所に位置している。 このため、 客室 3の内部に漏洩した水 素ガスが導入されることを抑制することが可能である。
特に本実施形態 1によれば、 外気導入口 5 0の開口面が本自動車の進行方 向に傾いているので、 効率よく外気を取り入れられる。 また本実施形態 1によれば、 外気導入口 5 0に入り込んだ液体の排出手段 を備えているので、 雨水等の液体が外気導入口 5 0から入り込んでも、 確実 に液体排出口 5 1から液体を排出することが可能である。
(実施形態 2 )
本発明の実施形態 2は、 外気導入機構の外気導入口が燃料電池システムか ら見て進行方向前方に設けられていることを特徴とする。
図 5に、 本実施形態 2の本自動車の斜視図を示す。 また、 図 6 ( a ) に本 自動車の平面図を、 図 6 ( b ) に側面図を示す。
本自動車は、 ルーフ 2が設けられた客室 3、 燃料電池システム 1の大部分 が収容される客室前方空間 4、 本実施形態かかる外気導入機構 5 bを備えて レ、る。 外気導入機構 5 bは、 外気導入口 5 5、 液体排出口 5 6、 外気導入路 5 7、 そして実施形態 1と同様の空調装置 5 3を備えている。 空調装置 5 3 は実施形態 1と同様の構成であり、 客室前方空間 4の燃料電池システム 1の 背後に収容されている。
特に本実施形態では、 外気導入機構 5 bの外気導入口 5 5が燃料電池シス テム 1から見て本自動車の進行方向 F w (白抜き矢印方向） 前方に設けられ ている。 このように、 外気導入口 5 5が燃料電池システム 1の前方に位置し ているので、 本自動車の移動時において、 外気導入口 5 5が必然的に燃料電 池システム 1の上流側に位置することとなるので、 万一燃料電池システム 1 からガス漏れが生じたとしても漏洩ガスが外気導入機構 5 b内に取り込まれ ることはない構造となっている。 なお、 外気導入口 5 5は本自動車のフロン トバンパーに設けられている。
また、 この外気導入機構 5 bには、 外気導入口 5 5から入り込んだ雨水等 の液体を排除する液体排出口 5 6が設けられているので、 雨水等が外気導入 路 5 7から空調装置 5 3に入り込むことを防止可能である。 なお、 液体排出 口 5 6は、 本自動車のフロントパンパ一がある本自動車のフロント部に設け られている。
このような構造によって、 自動車は前方 （斜線矢印方向） に進むに連れて、 外気は白抜き矢印の方向に沿って、 外気導入口 5 5から取り入れられ、 雨水 などの液体が自重によって落下して液体排出口 5 6から排除された後、 外気 導入路 5 7から空調装置 5 3に導かれていく。
従って、 本実施形態 2によれば、 本自動車の移動時に燃料電池システム 1 力 ら水素ガスが漏洩しても、 外気導入口 5 5が燃料電池システム 1の進行方 向前方に位置するため水素ガスが外気導入機構 5 bを経て客室 3の内部に入 り込むことを抑制可能である。
特に本実施形態 2によれば、 走行時における空気流の上流側に外気導入口 5 5が設けられているので、 外気導入口と燃料電池システムとの距離が短く ても、 水素ガスが外気導入機構 5 bに入りにくい配置となっている。
(変形例）
本発明は上記実施形態に限定されることなく種々に変形して適用すること が可能である。 例えば、 実施形態 1では、 片方のピラー 7にのみ外気導入路 5 2を連通させたが、 ルーフ 2に複数の外気導入口 5 0を設け、 複数のビラ 一 7に共通して外気導入路 5 2を連通させてもよい。 外気導入口 5 0の開口 面積が大きければ大きいほど、 外気導入路 5 2の断面積が大きければ大きい ほど、 沢山の外気が取り入れられることになる。
また、 実施形態 1において外気導入口 5 0をルーフ 2に設ける代わりに、 自動車側面 （ポデ一側面）、 自動車底面 （ボデ一底面） に設けてもよい。
また、 自動車 （移動体） の構造によっては、 外気導入機構の外気導入口 5 0を燃料電池システム 1から見て進行方向後方に設けてもよい。 例えば外気 導入口が進行方向後方に傾いていたり、 外気導入口周辺にフィンがあって燃 料ガスの漏洩があってもこれが外気導入路に届かないような形態になってい れば、 外気導入口が後方にあってもよい。 また、 外気導入口 5 0の開口面が進行方向後方に傾けて設けられていても よい。 このように後方に傾けておけば、 例え外気導入口が燃料電池システム 1から進行方向後方に設けられていてもその漏洩ガスが入りにくくなる一方、 自動車が後退移動するような場合に外気が導入されやすい。
さらに外気導入口を複数設け、 一部の外気導入口を前方に傾け、 他の外気 導入口を後方に傾けることで、 どの方向に移動体が進んでも外気が導入され るように構成することもできる。

Claims

請求の範囲
1 . 燃科電池システムを搭載する移動体であって、 当該移動体外部から当 該移動体内の客室空間に外気を導入するための外気導入機構を備えた移動体 において、
当該外気導入機構の外気導入口を、 当該燃料電池システムから所定距離離 間させて設けることにより、 当該燃料電池システムからの漏洩ガスが当該外 気導入口に達しないように構成されたことを特徴とする移動体。
2 . 前記外気導入口が客室のルーフに設けられている、 請求項 1に記載の 移動体。
3 . 前記ルーフを支えるピラーを備え、
前記ピラーの内部には、 前記外気導入口に連通する外気導入路が設けられ ている、 請求項 2に記載の移動体。
4 . 前記ビラ一は、 当該移動体の進行方向前方に位置するフロントピラー である、 請求項 3に記載の移動体。
5 . 前記ルーフのサイド側には、 前記外気導入口から進入した液体を排出 するための排出口が設けられている、 請求項 2ないし 4のレ、ずれか一項に記 載の移動体。
6 . 前記排出口は、 フロントドアガラスの上側に位置する、 請求項 5に記 載の移動体。
7 . 前記燃料電池システムの一部が収容されるボンネットを備え、 前記ボンネット内には、 前記外気導入機構の一部が収容される、 請求項 1 ないし 6のいずれか一項に記載の移動体。
8 . 燃料電池システムを搭載する移動体であって、 当該移動体外部から当 該移動体内の客室空間に外気を導入するための外気導入機構を備えた移動体 において、 当該外気導入機構の外気導入口が前記燃料電池システムから見て進行方向 前方に設けられていることを特徴とする移動体。
9 . 前記外気導入口は、 当該移動体のフロント部に設けられている、 請求 項 8に記載の移動体。
1 0 . 前記フロント部には、 前記外気導入口から進入した液体の排出手段 が設けられている、 請求項 9に記載の移動体。
1 1 . 前記排出手段の排出口は、 下側に向かって開口している、 請求項 1 0に記載の移動体。
1 2 . 前記外気導入口に連通する外気導入路は、 上流側から下流側に向か つて上方に延在している、 請求項 8ないし 1 1のいずれか一項に記載の移動 体。
1 3 . 前記外気導入口は、 当該移動体のフロントバンパーに設けられてい る、 請求項 8に記載の移動体。
1 4 . 前記燃料電池システムの一部が収容されるボンネットを備え、 前記ボンネット内には、 前記外気導入機構のほぼ全部が収容される、 請求 項 8ないし 1 3のいずれか一項に記載の移動体。 .
1 5 . 前記外気導入口の開口面が進行方向前方に傾けて設けられている、 請求項 1ないし 1 4のいずれかに記載の移動体。
1 6 . 燃料電池システムを搭載する移動体であって、 当該移動体外部から 当該移動体内の客室空間に外気を導入するための外気導入機構を備えた移動 体において、
当該外気導入機構の外気導入口が前記燃料電池システムから見て進行方向 後方に設けられていることを特徴とする移動体。
1 7 . 前記外気導入口が前記進行方向後方に傾けて設けられている、 請求 項 1 6に記載の移動体。
1 8 . 前記外気導入口の開口面が進行方向後方に傾けて設けられている、 請求項 1ないし 1 7のいずれかに記載の移動体。
1 9 . 前記外気導入口は、 当該移動体のボデー側面に設けられている、 請 求項 1に記載の移動体。
2 0 . 前記外気導入口は、 当該移動体のボデー底面に設けられている、 請 求項 1に記載の移動体。
2 1 . 前記外気導入口は複数設けられている、 請求項 1ないし 2 0のいず れか一項に記載の移動体。
2 2 . 前記外気導入口から進入した液体の排出手段をさらに備える、 請求 項 1， 8または 1 6に記載の移動体。
2 3 . 前記燃料電池システムは、 燃料電池スタック、 水素ガス供給系及び 水素ガス排出系の少なくとも一つを含む請求項 1ないし 2 2のいずれか一項 に記載の移動体。
2 4 . 前記外気導入機構は空調装置を含む、 請求項 1ないし 2 3のいずれ か一項に記載の移動体。
PCT/JP2005/017082 2004-09-09 2005-09-09 燃料電池システムを搭載する移動体 WO2006028291A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/632,663 US8017278B2 (en) 2004-09-09 2005-09-09 Moving object with fuel cell system
DE112005002208T DE112005002208B4 (de) 2004-09-09 2005-09-09 Bewegliches Objekt mit Brennstoffzellensystem
CN2005800303234A CN101014476B (zh) 2004-09-09 2005-09-09 搭载燃料电池系统的移动体

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004-262194 2004-09-09
JP2004262194A JP4605496B2 (ja) 2004-09-09 2004-09-09 燃料電池システムを搭載する移動体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006028291A1 true WO2006028291A1 (ja) 2006-03-16

Family

ID=36036557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/017082 WO2006028291A1 (ja) 2004-09-09 2005-09-09 燃料電池システムを搭載する移動体

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8017278B2 (ja)
JP (1) JP4605496B2 (ja)
KR (1) KR100847722B1 (ja)
CN (1) CN101014476B (ja)
DE (1) DE112005002208B4 (ja)
WO (1) WO2006028291A1 (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5237697B2 (ja) * 2008-06-03 2013-07-17 本田技研工業株式会社 燃料電池車両
JP5835873B2 (ja) * 2010-06-14 2015-12-24 美浜株式会社 温調システム
KR101240987B1 (ko) * 2010-12-06 2013-03-11 현대자동차주식회사 연료전지 차량
US20130094972A1 (en) * 2011-10-18 2013-04-18 Ford Global Technologies, Llc Climate Thermal Load Based Minimum Flow Rate Water Pump Control
JP5942620B2 (ja) * 2012-06-15 2016-06-29 スズキ株式会社 車両用燃料電池装置
CN103057383A (zh) * 2013-01-11 2013-04-24 重庆长安汽车股份有限公司 汽车及其抽风系统
DE102014209644B4 (de) * 2014-05-21 2020-03-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einem Luftführungskanal
DE102014218688B4 (de) * 2014-09-17 2022-12-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeugdach mit einer Ablassvorrichtung zur Abfuhr von Gas aus einem Fahrzeuginnenraum
JP2016096658A (ja) * 2014-11-14 2016-05-26 トヨタ自動車株式会社 燃料電池移動体の室内空間への燃料ガスの侵入を予防する方法および燃料電池移動体
DE102015222778A1 (de) * 2015-11-18 2017-05-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit Ausströmöffnungen für Brennstoff und Verfahren zum Ablassen von Brennstoff
DE102015222777A1 (de) * 2015-11-18 2017-05-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit Ausströmöffnungen für Brennstoff und Verfahren zum Ablassen von Brennstoff
JP6319356B2 (ja) * 2016-04-18 2018-05-09 トヨタ自動車株式会社 空冷式燃料電池車
JP6311744B2 (ja) * 2016-06-06 2018-04-18 トヨタ自動車株式会社 空冷式燃料電池車
JP6674403B2 (ja) * 2017-03-13 2020-04-01 本田技研工業株式会社 燃料電池搭載車輌
CN107284284B (zh) * 2017-07-27 2023-04-18 厦门金龙联合汽车工业有限公司 一种客车专用的燃料电池系统分舱
US11124043B2 (en) * 2018-06-11 2021-09-21 Ferrari S.P.A. Sports car provided with a conditioning system
IT201800006197A1 (it) * 2018-06-11 2019-12-11 Automobile sportiva dotata di un sistema di condizionamento dell'aria
IT201800006204A1 (it) * 2018-06-11 2019-12-11 Automobile sportiva dotata di un sistema di condizionamento
IT201800006196A1 (it) * 2018-06-11 2019-12-11 Automobile sportiva dotata di un sistema di condizionamento
IT201800006199A1 (it) * 2018-06-11 2019-12-11 Abitacolo di automobile sportiva
IT201800006203A1 (it) * 2018-06-11 2019-12-11 Automobile sportiva dotata di un sistema di condizionamento

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62286823A (ja) * 1986-06-04 1987-12-12 Nippon Denso Co Ltd 車両用空気調和装置
JPH053010U (ja) * 1991-07-02 1993-01-19 アラコ株式会社 ベンチレータの内外気切替えダンパの構造
JPH05270253A (ja) * 1992-03-27 1993-10-19 Nippondenso Co Ltd 空気調和装置
JPH0725223A (ja) * 1993-07-08 1995-01-27 Nippondenso Co Ltd 車両用空気調和装置
JP2002134154A (ja) * 2000-10-20 2002-05-10 Sony Corp 燃料電池を備えた電気で駆動される装置
JP2004166488A (ja) * 2002-10-22 2004-06-10 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池車両

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3606982A (en) * 1969-11-10 1971-09-21 Everkool Inc Evaporative cooler
JPH053010A (ja) 1991-06-21 1993-01-08 Jeol Ltd 荷電粒子ビーム装置
DE19527442C2 (de) * 1995-07-27 2002-04-11 Behr Gmbh & Co Luftleitkanal für eine Kühleinrichtung
JPH111122A (ja) 1997-06-12 1999-01-06 Calsonic Corp 自動車用空気調和装置
GB9820267D0 (en) * 1998-09-18 1998-11-11 Ma Jonathan A Road vehicle air ventilation system
CA2323196A1 (en) * 2000-01-06 2001-07-06 James V. Mcmanis Electrochemical engine arrangement
JP3885445B2 (ja) * 2000-02-14 2007-02-21 日産自動車株式会社 燃料電池車両冷却システム
JP3813427B2 (ja) * 2000-09-22 2006-08-23 本田技研工業株式会社 気体燃料のガス排出構造
JP2002240535A (ja) * 2001-02-13 2002-08-28 Sanyo Electric Co Ltd 車内監視システム
JP3853618B2 (ja) 2001-07-23 2006-12-06 本田技研工業株式会社 燃料電池自動車の水素換気ダクト
US7028791B2 (en) * 2001-08-23 2006-04-18 General Motors Corporation Mobile chassis and interchangeable vehicle body with a heating, ventilation and air conditioning system
JP4220740B2 (ja) * 2001-08-31 2009-02-04 本田技研工業株式会社 燃料電池システムボックス
JP2003229150A (ja) 2002-02-01 2003-08-15 Honda Motor Co Ltd 燃料電池ボックスの換気口構造
JP3836400B2 (ja) * 2002-05-30 2006-10-25 本田技研工業株式会社 燃料電池自動車の水素排気ダクト
WO2004020237A1 (ja) * 2002-08-27 2004-03-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 燃料電池搭載車両
US20050139402A1 (en) * 2002-08-27 2005-06-30 Masayoshi Yamashita Fuel cell vehicle
JP2004146135A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Honda Motor Co Ltd 燃料電池システムボックスの配置構造
JP4094413B2 (ja) * 2002-11-28 2008-06-04 本田技研工業株式会社 ファンケース構造

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62286823A (ja) * 1986-06-04 1987-12-12 Nippon Denso Co Ltd 車両用空気調和装置
JPH053010U (ja) * 1991-07-02 1993-01-19 アラコ株式会社 ベンチレータの内外気切替えダンパの構造
JPH05270253A (ja) * 1992-03-27 1993-10-19 Nippondenso Co Ltd 空気調和装置
JPH0725223A (ja) * 1993-07-08 1995-01-27 Nippondenso Co Ltd 車両用空気調和装置
JP2002134154A (ja) * 2000-10-20 2002-05-10 Sony Corp 燃料電池を備えた電気で駆動される装置
JP2004166488A (ja) * 2002-10-22 2004-06-10 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池車両

Also Published As

Publication number Publication date
DE112005002208T5 (de) 2007-08-16
US20070298705A1 (en) 2007-12-27
KR20070050939A (ko) 2007-05-16
DE112005002208B4 (de) 2011-09-08
US8017278B2 (en) 2011-09-13
JP2006076422A (ja) 2006-03-23
KR100847722B1 (ko) 2008-07-23
JP4605496B2 (ja) 2011-01-05
CN101014476A (zh) 2007-08-08
CN101014476B (zh) 2012-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006028291A1 (ja) 燃料電池システムを搭載する移動体
US9981693B2 (en) Fuel cell vehicle
US7363949B2 (en) Hydrogen station, method of charging hydrogen, and vehicle
JP5664648B2 (ja) 空冷式燃料電池車両の排気装置
US10892501B2 (en) Fuel cell system and method of operating the same
US9705140B2 (en) Vehicle fuel cell apparatus with improved air intake
US20090155668A1 (en) Multi-stage in-line cartridge ejector for fuel cell system
US8415060B2 (en) In-vehicle fuel cell system
US8497045B2 (en) Purge system for fuel cell with improved cold start performance
US20130295482A1 (en) Hydrogen supply system for fuel cell with integrated manifold block
JP5948213B2 (ja) 燃料電池システム
US20080085445A1 (en) Exhaust system and battery pack
US9692064B2 (en) Fuel cell system
US20090032749A1 (en) Regulating Valve and Fuel Cell System
JP4349458B2 (ja) 燃料電池システム用電磁弁収納ボックス
JP4626342B2 (ja) 燃料電池車両の冷却装置
US11088383B2 (en) Fuel cell vehicle
CN112151835A (zh) 空气净化器
JP4497276B2 (ja) 車両用燃料電池システム
JP2010125962A (ja) 車載用燃料電池システム
JP2020080212A (ja) 燃料電池を搭載した車両

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11632663

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020077004914

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200580030323.4

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120050022080

Country of ref document: DE

RET De translation (de og part 6b)

Ref document number: 112005002208

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20070816

Kind code of ref document: P

122 Ep: pct application non-entry in european phase
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11632663

Country of ref document: US

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8607