WO2024105937A1 - 移動装置 - Google Patents

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WO2024105937A1
WO2024105937A1 PCT/JP2023/027246 JP2023027246W WO2024105937A1 WO 2024105937 A1 WO2024105937 A1 WO 2024105937A1 JP 2023027246 W JP2023027246 W JP 2023027246W WO 2024105937 A1 WO2024105937 A1 WO 2024105937A1
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WO
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moving device
moving
section
leak
airflow
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PCT/JP2023/027246
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Inventor
関口政一
草野正明
上村将生
奥田誠
梶川咲
有江駿
大平薫乃
Original Assignee
日本国土開発株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K8/00—Arrangement or mounting of propulsion units not provided for in one of the preceding main groups
    • 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • 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
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/70—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a mobile device, and more particularly to a mobile device equipped with a storage section that stores a tank in which a first gas is stored.
  • Patent Document 1 It has been known for some time that hydrogen is supplied from a hydrogen tank to a fuel cell, and a mobile object is moved by the electricity generated by this fuel cell.
  • Patent Document 1 also discloses that by providing a communication part between the bottom and the lid of the case that contains the hydrogen tank, in the event of a hydrogen leak, hydrogen can be discharged outside the mobile object using this communication part.
  • Patent Document 1 hydrogen is discharged by making the flow resistance of the lid smaller than the flow resistance of the bottom. For this reason, there is still room for improvement in the hydrogen discharge of Patent Document 1.
  • the present invention aims to provide a moving device that can direct the airflow caused by movement to a tank that stores a first gas.
  • the moving device of the present invention includes a storage section that stores a tank in which a first gas is stored, a moving section that holds the storage section and moves it, and an introduction section that directs the airflow caused by the movement of the moving section toward the tank.
  • the introduction section guides the airflow caused by the movement of the moving section into the tank, so even if the first gas leaks from the tank, the leaked first gas can be easily discharged outside the moving device.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a moving device according to the first embodiment, showing a storage unit in partial cross section.
  • 1 is a block diagram of a main part of a moving device according to a first embodiment of the present invention
  • 4 is a flowchart executed by the control device.
  • 4A and 4B are schematic diagrams of a moving device representing the second embodiment, showing the storage section in a partial cross-sectional view, with FIG. 4(a) showing the first introduction plate in a closed state and FIG. 4(b) showing the first introduction plate in an open state.
  • FIG. 11 is a block diagram of a main part of a moving device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 6A and 6B are schematic diagrams of a moving device representing the third embodiment, showing the storage section in a partial cross-sectional view, with FIG. 6A showing the second introduction plate in a closed state and FIG. 6B showing the second introduction plate in an open state.
  • FIG. 13 is a schematic diagram of a moving device according to the fourth embodiment, showing a storage section in partial cross section.
  • the vertical direction will be referred to as the Z direction
  • the two orthogonal axial directions in a horizontal plane will be referred to as the X direction and the Y direction.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a mobile device 1 representing the first embodiment, showing a storage section 14 in a partial cross-sectional view.
  • FIG. 2 is a block diagram of the main parts of the mobile device 1 of the first embodiment. The configuration of the mobile device 1 will be described below with reference to FIG. 1 and FIG. 2.
  • the mobile device 1 may be an automatic driving type, a remote driving type, or a manned driving type.
  • the mobile device 1 can be applied to various mobile bodies such as trucks, construction machines, agricultural machines, and forklifts.
  • the mobile device 1 has a cabin 2, a frame 3, wheels 4, a leak sensor 5, a display device 6, a fuel cell unit 10, a drive device 20, a communication device 30, a memory 40, and a control device 50.
  • the cabin 2 forms a seating space for humans.
  • the cabin 2 is provided with operating members for the mobility device 1, such as a steering wheel, accelerator, and brakes.
  • operating members for the mobility device 1 such as a steering wheel, accelerator, and brakes.
  • the cabin 2 becomes the seating space described above, but operating members for the mobility device 1 may also be provided, and humans do not necessarily need to be present in the cabin 2.
  • the frame 3 is connected to the cabin 2 and wheels 4, and carries the fuel cell unit 10.
  • the frame 3 can also carry various cargo, materials, excavated materials, etc., and its shape can be set as desired.
  • the leak sensor 5 is a device that detects leaks of hydrogen stored in the tank 13 described below, and detects the hydrogen concentration in the atmosphere.
  • the leak sensor 5 can be selected from sensors based on well-known methods for detecting hydrogen concentration, such as semiconductor type, catalytic combustion type, and hot wire semiconductor type.
  • the leak sensor 5 is connected to the control device 50, and inputs a detection signal related to the hydrogen concentration to the control device 50. It should be noted that the leak sensor 5 can also be omitted.
  • the display device 6 is a liquid crystal display that is provided inside the cabin 2 and displays various information.
  • the display device 6 displays a warning and emits a warning sound when a hydrogen leak occurs.
  • the fuel cell unit 10 generates electricity using hydrogen and supplies the electricity to the drive unit 20.
  • the fuel cell unit 10 includes a fuel cell 11, a valve 12, a tank 13, and a storage section 14.
  • the fuel cell 11 is a solid polymer electrolyte fuel cell, and is constructed by stacking multiple single cells.
  • the fuel cell 11 generates electromotive force by electrochemically reacting hydrogen with compressed air.
  • the fuel cell 11 can be fixed to the frame 3, and may be provided below the cabin 2 or below the tank support portion 16 described below.
  • the valve 12 sets the conditions for supplying hydrogen stored in the tank 13 to the fuel cell 11, and includes a pressure regulation valve that adjusts the pressure of the hydrogen being supplied, and a flow rate regulation valve that adjusts the flow rate of the hydrogen being supplied.
  • the tanks 13 store hydrogen under high pressure. Although three tanks 13 are illustrated in Fig. 1, the number of tanks 13 can be set arbitrarily.
  • the longitudinal direction of the tanks 13 is illustrated in Fig. 1 as being aligned with the vehicle length direction (X direction) of the moving device 1, the tanks 13 may be provided on the moving device 1 so that the longitudinal direction of the tanks 13 is aligned with the vehicle width direction (Y direction) of the moving device 1.
  • the tank 13 is connected to a hydrogen supply pipe (not shown) for supplying hydrogen to the fuel cell 11 and a hydrogen filling pipe (not shown) for filling the transportation device 1 with hydrogen from outside the transportation device 1 .
  • the storage section 14 stores the tank 13 therein and is held by the frame 3.
  • the storage section 14 has a housing 15 and a tank support section 16.
  • the housing 15 is rectangular and has a communication section 15s on the side facing the cabin 2 (-X side) and a communication section 15u on the top surface.
  • the communication sections 15u and 15s allow air to pass through and have multiple openings, and can be made of, for example, a mesh. Reducing the size of the multiple openings or increasing the mesh size can prevent foreign objects from entering the housing 15.
  • the communication parts 15u and 15s may be provided on the entire surface or on a partial surface.
  • the airflow (see arrow in Figure 1) generated by the movement of the mobile device 1 is not blocked, and the airflow entering from the communication part 15s can be used to exhaust hydrogen leaked from the tank 13 upward (in the +Z direction) from the communication part 15u.
  • the height of the cabin 2 can be made lower than in the case of a manned vehicle or can be omitted, so the airflow is less likely to be blocked by the cabin 2.
  • a gap D may be provided in the X direction between the cabin 2 and the housing 15, or the cabin 2 and the housing 15 may be shifted in the depth direction (Y direction) of the page, to prevent the airflow from being obstructed by the cabin 2.
  • An example of the gap D is several tens of centimeters to about 1 meter.
  • the fuel cell 11 may also be installed in this gap D. Note that it is not necessary to provide the gap D, and if the gap D is not provided, the side communication portion 15s may be omitted in the portion where the airflow is obstructed by the cabin 2.
  • a cover may be provided to cover the communication parts 15u and 15s, so that when no hydrogen leakage occurs, the communication parts 15u and 15s are covered with the cover to keep the housing airtight, and when the leak sensor 5 detects a hydrogen leakage, the cover may be wound or slid by a motor (not shown) to open the communication parts 15u and 15s. Also, by providing a cover to cover the communication parts 15u and 15s, it is possible to prevent rain and snow from entering the housing 15.
  • the tank support portion 16 is a metal support member that supports the tank 13.
  • the tank support portion 16 may also be provided with a fixing member for fixing the tank 13.
  • the drive device 20 uses the power generated by the fuel cell 11 to move the moving device 1 in a horizontal plane.
  • the drive device 20 has a travel motor 21 that moves the moving device 1 in a horizontal plane.
  • the motor (not shown) that drives the aforementioned cover may also be driven using the power generated by the fuel cell 11.
  • the communication device 30 has a transmitter, a receiver, various circuits, an antenna (not shown), and is a wireless communication unit that accesses a wide area network such as the Internet, and communicates with a host computer located remotely from the mobile device 1.
  • the communication device 30 communicates with the host computer when a hydrogen leak occurs, and can communicate information about the hydrogen leak along with location information detected by a GPS (not shown).
  • Memory 40 is a non-volatile memory (e.g., flash memory) that stores various data and programs for driving each element of mobile device 1, and various data and programs for automatically operating mobile device 1.
  • non-volatile memory e.g., flash memory
  • the control device 50 is equipped with a CPU and controls the entire mobile device 1 as well as performs control in the event of a hydrogen leak from the tank 13.
  • FIG. 3 is a flowchart executed by the control device 50, and below, the control in the event of a hydrogen leak will be described with reference to Fig. 3. Note that the flowchart in Fig. 3 is assumed to be executed when the mobile device 1 is moving.
  • the control device 50 determines whether or not a hydrogen leak has occurred (step S1). Based on the detection result of the leak sensor 5, the control device 50 determines whether or not a hydrogen leak has occurred from the tank 13. In this case, assuming that a hydrogen leak has occurred, the control device 50 determines Yes in step S1 and proceeds to step S2.
  • the control device 50 displays a message on the display device 6 and generates a warning sound to notify people in the cabin 2 that a hydrogen leak has occurred (step S2). Note that if there is no person in the cabin 2, the control device 50 may not perform step S2.
  • the control device 50 communicates with a host computer (not shown) using the communication device 30 (step S3). In addition to notifying the host computer of the occurrence of a hydrogen leak, the control device 50 transmits information such as the position of the mobile device 1, the detection results of the leak sensor 5, and the remaining amount in the tank 13. Note that the order of steps S2 and S3 may be reversed.
  • the control device 50 determines whether or not an instruction has been received from the host computer (step S4).
  • instructions from the host computer include an instruction to move to a hydrogen station or a hydrogen-related maintenance factory close to the current location, an instruction to move to an area with low traffic volume, an instruction to prohibit driving on a highway, an instruction to prohibit movement into a tunnel or indoor parking lot (including underground parking lot) that is an enclosed space that closes off the space above the storage unit 14, an instruction to prohibit movement into a facility that handles firearms, an instruction to stop at a possible stopping location, etc.
  • the host computer may transmit related information to the control device 50 via the communication device 30 in addition to instructions, such as the possible driving distance if the leak continues, and whether there are any problems with the release of hydrogen through the communication parts 15u and 15s.
  • control device 50 receives an instruction from the host computer within a predetermined time (e.g., within a few minutes), it proceeds to step S5, and if no instruction is received, it ends this flowchart. Here, it is assumed that the control device 50 has received an instruction and proceeds to step S5.
  • a predetermined time e.g., within a few minutes
  • the control device 50 executes the instructions from the host computer (step S5).
  • the instructions from the host computer are instructions to move to a maintenance factory.
  • the control device 50 may display the instructions from the host computer on the display device 6 or provide audio guidance. Note that, in the case where the display device 6 is equipped with a navigation system, the control device 50 may change the destination to the maintenance factory.
  • control device 50 sets the maintenance factory instructed by the host computer as the destination in the navigation system.
  • the control device 50 determines whether the instructions from the host computer have been executed (step S6). In this first embodiment, the control device 50 repeats steps S5 and S6 until it arrives at the maintenance factory, and ends this flowchart when it arrives at the maintenance factory. Alternatively, the control device 50 may determine that the determination in step S6 has been executed when it starts moving to the maintenance factory.
  • the leaked hydrogen can be discharged above the mobile device 1 using the airflow generated by the movement of the mobile device 1 and the communication parts 15u and 15s, so there is no impact on surrounding mobile devices or equipment that handles firearms.
  • the moving device 1 changes its destination or stops based on instructions from the host computer, so hydrogen leaks can be dealt with more safely.
  • the instructions to be implemented may be determined by the control device 50 instead of the host computer.
  • the second embodiment will be described below, but the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the airflow generated by the movement of the moving device 1 is taken in from the lower side (-Z side) of the storage section 14 and discharged together with the hydrogen leaked from the communication section 15u.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the moving device 1 representing this second embodiment, showing the storage section 14 in a partial cross-sectional view, with FIG. 4(a) showing the first introduction plate 17 in a closed state and FIG. 4(b) showing the first introduction plate 17 in an open state.
  • FIG. 5 is a block diagram of the main parts of the moving device 1 of this second embodiment. The configuration of the moving device 1 representing this second embodiment will be explained below using FIG. 4 and FIG. 5.
  • a communication section 15b is formed on the underside of the housing 15.
  • the communication section 15b allows air to pass through, and like the communication sections 15u and 15s, has multiple openings and can be made of, for example, a mesh.
  • the first introduction plate 17 is a plate-shaped member provided on the underside of the frame 3, and is positioned by the drive motor 22 described below to a position where the airflow generated by the movement of the moving device 1 is taken in from below the storage section 14, and a position where the airflow generated by the movement of the moving device 1 cannot be taken in from below the storage section 14.
  • the opening 18 is an opening provided in the frame 3 and is provided according to the position of the first introduction plate 17. In other words, the opening 18 is an opening for guiding the airflow taken in by the first introduction plate 17 to the storage section 14.
  • the drive motor 22 is a motor that uses the power generated by the fuel cell 11 to drive the first introduction plate 17 between the closed position shown in FIG. 4(a) and the open position shown in FIG. 4(b). In this second embodiment, the drive motor 22 constitutes a part of the drive device 20.
  • the housing 15 is provided adjacent to the cabin 2 in the X direction.
  • the communication portion 15s on the side of the housing 15 is provided in a position where the airflow is not blocked by the cabin 2.
  • the communication portion 15s may be formed in the same manner as in the first embodiment, or may be omitted. Since the housing 15 is adjacent to the cabin 2 in the X direction, the hydrogen filling pipe (not shown) may be arranged so that the hydrogen supply port that supplies hydrogen to the tank 13 is located on the front side of the page.
  • the control device 50 drives the first introduction plate 17 from the closed position shown in FIG. 4(a) to the open position shown in FIG. 4(b) using the drive motor 22. At this time, the control device 50 may display on the display device 6 that the first introduction plate 17 is in a state where it is directing the airflow toward the bottom surface of the storage section 14, or may provide an audio notification.
  • the airflow from the first introduction plate 17 is guided to the communication section 15b via the opening 18.
  • the airflow guided to the communication section 15b is discharged from the communication section 15u to the upper part of the moving device 1 together with the leaked hydrogen.
  • the airflow that entered the housing 15 from the communication section 15s is also discharged from the communication section 15u to the upper part of the moving device 1 together with the leaked hydrogen.
  • the airflow from the first introduction plate 17 can be used to discharge hydrogen leaked from the tank 13 to the upper part of the moving device 1.
  • the leak sensor 5 can be omitted, and the first introduction plate 17 can be fixed to a position where it can take in the airflow from below the storage section 14.
  • the drive motor 22 can also be omitted, so that the leaked hydrogen can be discharged with a simple configuration.
  • the third embodiment will be described below with reference to Fig. 6, in which the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and their description will be omitted or simplified.
  • the third embodiment differs from the second embodiment in that a second introduction plate 19 is provided.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the moving device 1 representing this third embodiment, showing the storage section 14 in a partial cross-sectional view, with FIG. 6(a) showing the second introduction plate 19 in a closed state and FIG. 6(b) showing the second introduction plate 19 in an open state.
  • the second introduction plate 19 is a plate-like member provided on the side of the communication part 15s, and guides the airflow generated by the movement of the moving device 1 by the drive motor 22 to the bottom of the housing 15.
  • the communication part 15s is also provided in a position facing the cabin 2, as in the first embodiment. Therefore, the airflow guided to the bottom of the housing 15 by the second introduction plate 19 enters the housing 15 from the communication part 15s facing the cabin 2, and is discharged above the moving device 1 from the communication part 15u together with hydrogen that has leaked from the tank 13.
  • the second introduction plate 19 guides the airflow generated by the movement of the moving device 1 to the bottom of the housing 15, so even if there is no large gap between the cabin 2 and the housing 15, the communication part 15s facing the cabin 2 can be used to discharge hydrogen leaking from the tank 13 to the top of the moving device 1 through the communication part 15u.
  • the drive motor 22 may be provided separately for the first introduction plate 17 and the second introduction plate 19, or may be configured to serve both.
  • the leak sensor 5 may be omitted, and the first introduction plate 17 may be fixed in a position where it can take in airflow from below the storage section 14, while the second introduction plate 19 may be fixed in a position where it can take in airflow from the communication section 15s facing the cabin 2.
  • the drive motor 22 can also be omitted, making it possible to exhaust leaked hydrogen with a simple configuration.
  • the fourth embodiment will be described with reference to Fig. 7, but the same components as those in the first to third embodiments will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
  • the tanks 13 are installed in the housing 15 so that the longitudinal direction of the tanks 13 is aligned with the vehicle width direction (Y direction) of the moving device 1.
  • six tanks 13 are installed in the housing 15, but the number of tanks 13 is not limited to this.
  • the longitudinal direction of the tank 13 is aligned with the vehicle width direction (Y direction) of the moving device 1, so the tip of the tank 13 is located on the front side of the paper in Figure 7. This allows easy access to the tip of the tank 13 and the hydrogen filling pipe (not shown), improving ease of hydrogen filling and maintenance.
  • the communication section 15s does not need to be provided on the entire side of the housing 15, but can be provided on the front side of the page.
  • a second introduction plate 19 that guides the airflow is provided at the bottom of the communication portion 15s, but the second introduction plate 19 may be omitted. Also, in this fourth embodiment, the communication portion 15b, the first introduction plate 17, and the opening 18 may be provided on the bottom surface of the housing 15.
  • leaked hydrogen can be discharged above the moving device 1 by using the airflow generated by the movement of the moving device 1 and the communication parts 15u and 15s.
  • the hydrogen supply port is also located on the front side of the page, which improves the ease of hydrogen filling and maintenance.
  • the tank 13 may store ammonia instead of hydrogen.
  • an ammonia engine may be used as the drive device 20.
  • the display device 6 may also be provided on the outside of the cabin 2 (for example, on the top surface of the housing 15) to alert nearby drivers of vehicles and pedestrians that a hydrogen leak has occurred using visual and audio alerts.
  • the longitudinal direction of the tank 13 may be aligned with the vehicle width direction (Y direction) of the moving device 1.

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Abstract

第１気体を貯蔵するタンクに移動による気流を導くことのできる移動装置を提供するため、本発明の移動装置は、第１気体が貯蔵されたタンクを収納する収納部と、前記収納部を保持して移動する移動部と、前記移動部の移動による気流を前記タンクに向けて導く導入部と、を備えている。　

Description

移動装置
　本発明は、移動装置に関し、第１気体が貯蔵されたタンクを収納する収納部を備えた移動装置に関する。
　従来より、水素タンクから水素を燃料電池に供給して、この燃料電池により発電した電力により移動体を移動することが知られている。また、水素タンクを収納するケースの底部とフタ部とに連通部を設けることにより、水素漏れが発生した際にこの連通部を用いて水素を移動体の外側に排出することが特許文献１に開示されている。
特開２０２１－１８７１６３号公報
　しかしながら、特許文献１は、フタ部の流動抵抗を底部の流動抵抗よりも小さくすることにより、水素を排出していた。このため、特許文献１の水素の排出には、まだ改善の余地があった。
　そこで、本発明は、第１気体を貯蔵するタンクに移動による気流を導くことのできる移動装置を提供することを目的とする。
　本発明の移動装置は、第１気体が貯蔵されたタンクを収納する収納部と、前記収納部を保持して移動する移動部と、前記移動部の移動による気流を前記タンクに向けて導く導入部と、を備えている。
　本発明によれば、導入部が移動部の移動による気流をタンクに導くので、タンクから第１気体が漏れた場合でも、漏れた第１気体を容易に移動装置の外部へ排出することができる。
本第１実施形態を表す移動装置の概要図であり、収納部を部分断面図として示している。 本第１実施形態の移動装置の主要部のブロック図である。 制御装置により実行されるフローチャートである。 本第２実施形態を表す移動装置の概要図であり、収納部を部分断面図として示しており、図４（ａ）は第１導入板が閉じた状態を示しており、図４（ｂ）は第１導入板が開放された状態を示している。 本第２実施形態の移動装置の主要部のブロック図である。 本第３実施形態を表す移動装置の概要図であり、収納部を部分断面図として示しており、図６（ａ）は第２導入板が閉じた状態を示しており、図６（ｂ）は第２導入板が開放された状態を示している。 本第４実施形態を表す移動装置の概要図であり、収納部を部分断面図として示している。
　以下に、本発明の実施形態の移動装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態により、本発明が限定されるものではない。なお、以下の説明では、便宜上、鉛直方向をＺ方向、水平面内において直交する二軸方向をＸ方向及びＹ方向とする。
（第１実施形態）
　図１は、本第１実施形態を表す移動装置１の概要図であり、収納部１４を部分断面図として示している。図２は、本第１実施形態の移動装置１の主要部のブロック図である。以下、図１と図２とを用いて移動装置１の構成につき説明を行う。なお、移動装置１は、自動運転タイプでもよく、遠隔運転タイプでもよく、人による有人運転タイプのいずれであってもよい。また、移動装置１は、トラック、建設機械、農耕機械、フォークリフトなどの各種移動体に適用することができる。
　移動装置１は、キャビン２と、フレーム３と、車輪４と、漏れセンサ５と、表示装置６と、燃料電池ユニット１０と、駆動装置２０と、通信装置３０と、メモリ４０と、制御装置５０と、を有している。
　キャビン２は、人間の着座空間を形成している。移動装置１が有人運転の場合には、キャビン２にはハンドル、アクセル、ブレーキなどの移動装置１の操作部材が設けられる。移動装置１が自動運転や遠隔運転の場合には、前述の着座空間となるが、移動装置１の操作部材を設けておいてもよく、必ずしも人間がキャビン２にいなくてもよい。
　フレーム３は、キャビン２と車輪４と接続されており、燃料電池ユニット１０を積載している。なお、フレーム３は、燃料電池ユニット１０に加え、各種荷物や、資材や、掘削物などを積載可能であり、その形状も任意に設定することができる。
　漏れセンサ５は、本第１実施形態において、後述のタンク１３に貯蔵されている水素の漏れを検出するものであり、大気中の水素濃度を検出する装置である。漏れセンサ５としては、半導体式、接触燃焼式、熱線半導体式など、水素濃度を検出するための周知の方法に基づくセンサの中から任意に選択することができる。漏れセンサ５は、制御装置５０と接続しており、水素濃度に関する検出信号を制御装置５０に入力する。なお、漏れセンサ５は、省略することも可能である。
　表示装置６は、図１では図示省略するものの、キャビン２内に設けられ、各種情報を表示する液晶ディスプレイである。本第１実施形態において、表示装置６は、水素漏れが生じた際に注意を促す表示を行ったり、警告音を発生したりする。
　燃料電池ユニット１０は、本第１実施形態において、水素を用いて発電し、駆動装置２０に電力を供給するものである。燃料電池ユニット１０は、燃料電池１１と、バルブ１２と、タンク１３と、収納部１４を備えている。
　燃料電池１１は、本第１実施形態において、固体高分子電解質型の燃料電池であり、単セルを複数積層して構成されている。燃料電池１１は、水素と圧縮空気とを電気化学反応させることにより起電力を発生する。なお、燃料電池１１は、フレーム３に固設することができ、キャビン２の下方に設けてもよく、後述するタンク支持部１６の下側に設けてもよい。
　バルブ１２は、本第１実施形態において、タンク１３に貯蔵されている水素の燃料電池１１への供給条件を設定しており、供給する水素の圧力を調整する圧力調整バルブと、供給する水素の流量を調整する流量調整バルブと、を備えている。
　タンク１３は、本第１実施形態において、水素を高圧で貯蔵している。図１では３つのタンク１３を図示しているが、タンク１３の数は任意に設定することができる。また、図１では、タンク１３の長手方向が移動装置１の車長方向（Ｘ方向）と沿うように図示しているが、タンク１３の長手方向が移動装置１の車幅方向（Ｙ方向）と沿うようにタンク１３を移動装置１に設けるようにしてもよい。
なお、タンク１３には、燃料電池１１に水素を供給するための不図示の水素供給管と、移動装置１の外部から水素を充填するための不図示の水素充填管とが接続されている。
　収納部１４は、その内部にタンク１３を収納するものであり、フレーム３に保持されている。収納部１４は、本第１実施形態において、筐体１５と、タンク支持部１６とを有している。
　筐体１５は、本第１実施形態において、矩形状であり、キャビン２側（－Ｘ側）の側面に連通部１５ｓが設けられるとともに、上面に連通部１５ｕが設けられている。連通部１５ｕ、１５ｓは、空気を連通するものであり、複数の開口を有しており、例えばメッシュなどから構成することができる。複数の開口の大きさを小さくしたり、メッシュサイズを大きくしたりすることにより、筐体１５に異物が入り込むのを防ぐことができる。
　連通部１５ｕ、１５ｓは、全面に設けてもよく、部分的に設けるようにしてもよい。筐体１５の高さをキャビン２の高さよりも高くすることにより、移動装置１の移動により発生する気流（図１の矢印参照）が遮られることがなくなり、連通部１５ｓから入った気流を利用して、タンク１３からもれた水素を連通部１５ｕから上方（＋Ｚ方向）に向けて排出することができる。なお、移動装置１が無人運転車の場合には、キャビン２の高さを有人運転車の場合に比べて低くできたり、省略することができたりするので、気流がキャビン２により妨げられにくくなる。
　移動装置１が移動により発生する気流がキャビン２により妨げられてしまう場合には、キャビン２と筐体１５とのＸ方向に隙間Ｄを設けるようにしたり、紙面奥行方向（Ｙ方向）において、キャビン２と筐体１５とをずらしたりして、気流がキャビン２に妨げられないようにしてもよい。隙間Ｄの一例としては、数十ｃｍから１ｍ程度である。また、この隙間Ｄに燃料電池１１を設置するようにしてもよい。なお、隙間Ｄは必ずしも設ける必要はなく、隙間Ｄを設けない場合には、気流がキャビン２により妨げられてしまう部分については、側面の連通部１５ｓを省略してもよい。
　また、連通部１５ｕ、１５ｓを覆うカバーを設けて、水素漏れが発生していないときにはカバーにより連通部１５ｕ、１５ｓを覆って筐体の密閉性を保ち、漏れセンサ５が水素漏れを検出した際にこのカバーを不図示のモータにより巻き取ったり、スライドさせたりして、連通部１５ｕ、１５ｓを開放するようにしてもよい。また、連通部１５ｕ、１５ｓを覆うカバーを設けることにより、筐体１５内に雨や雪が入り込むことを防止することができる。
　タンク支持部１６は、金属製の支持部材であり、タンク１３を支持するものである。なお、タンク支持部１６は、タンク１３を固定するための固定部材を設けるようにしてもよい。
　駆動装置２０は、燃料電池１１により発電した電力を用いて、移動装置１を水平面内で移動させるものである。本第１実施形態において、駆動装置２０は、移動装置１を水平面内で移動させる走行モータ２１を有している。なお、前述のカバーを駆動する不図示のモータも燃料電池１１により発電した電力を用いて駆動してもよい。
　通信装置３０は、送信機と、受信機と、各種回路と、不図示のアンテナなどを有し、インターネット等の広域ネットワークにアクセスする無線通信ユニットであり、移動装置１から遠隔して設けられたホストコンピュータと通信するものである。本第１実施形態において、通信装置３０は、水素漏れが発生した際に、ホストコンピュータと通信し、不図示のＧＰＳが検出した位置情報とともに、水素漏れの情報を通信することができる。
　メモリ４０は、不揮発性のメモリ（例えばフラッシュメモリ）であり、移動装置１の各要素を駆動するための各種データやプログラム、移動装置１を自動運転するための各種データやプログラムを記憶している。
　制御装置５０は、ＣＰＵを備えており、移動装置１全体を制御するとともに、タンク１３から水素漏れがあった場合の制御を行っている。
（フローチャート）
　図３は制御装置５０により実行されるフローチャートであり、以下、図３を用いて水素漏れがあった場合の制御について説明を行う。なお、図３のフローチャートは移動装置１の移動の際に実施されるものとする。
　制御装置５０は、水素漏れが発生しているかどうかの判断を行う（ステップＳ１）。制御装置５０は、漏れセンサ５の検出結果に基づいて、タンク１３からの水素漏れが発生しているかどうかの判断を行う。ここでは、水素漏れが発生したものとして、制御装置５０は、ステップＳ１の判断をＹｅｓとしてステップＳ２に進むものとする。
　制御装置５０は、キャビン２にいる人間に対して水素漏れが発生したことを報知するために、表示装置６による表示や警告音の発生を行う（ステップＳ２）。なお、キャビン２に人間がいない場合には、制御装置５０は、ステップＳ２を行わないようにしてもよい。
　制御装置５０は、通信装置３０を用いて不図示のホストコンピュータとの通信を行う（ステップＳ３）。制御装置５０は、水素漏れが発生したことに加えて、移動装置１の位置情報や、漏れセンサ５の検出結果や、タンク１３の残量などをホストコンピュータに伝達する。なお、ステップＳ２とステップＳ３との順番は、入れ替えるようにしてもよい。
　制御装置５０は、ホストコンピュータからの指示があったかどうかの判断を行う（ステップＳ４）。本第１実施形態において、ホストコンピュータからの指示とは、現在位置から近い水素ステーションや、水素関連のメンテナンス工場への移動指示や、交通量が少ない場所への移動指示や、高速道路の走行禁止指示や、収納部１４の上方の空間を閉鎖する閉鎖空間であるトンネルや屋内駐車場（地下駐車場も含む）への移動禁止指示や、火器を扱っている施設への移動禁止指示や、停止可能位置での停止指示などである。
　なお、ホストコンピュータは、指示とは別に関連情報として、このまま漏れが継続した場合の走行可能距離や、連通部１５ｕ、１５ｓによる水素の排出により問題がないことなどを通信装置３０を介して制御装置５０に伝達するようにしてもよい。
　制御装置５０は、所定時間内（例えば数分以内）にホストコンピュータから指示があった場合にはステップＳ５に進み、指示がない場合には本フローチャートを終了する。ここでは、制御装置５０は、指示があったものとしてステップＳ５に進むものとする。
　制御装置５０は、ホストコンピュータからの指示を実行する（ステップＳ５）。ここでは、ホストコンピュータからの指示がメンテナンス工場への移動指示であるとする。制御装置５０は、有人運転の場合には、表示装置６にホストコンピュータからの指示を表示したり、音声による案内をしたりしてもよい。なお、制御装置５０は、表示装置６にナビゲーションシステムが備わっている場合には、行先をメンテナンス工場へ変更するようにしてもよい。
　制御装置５０は、無人運転の場合には、ホストコンピュータから指示されたメンテナンス工場を行先としてナビゲーションシステムに設定する。
　制御装置５０は、ホストコンピュータからの指示を実行済みかどうかの判断を行う（ステップＳ６）。本第１実施形態において、制御装置５０は、メンテナンス工場へ到着するまでステップＳ５とステップＳ６とを繰り返し、メンテナンス工場へ到着すると本フローチャートを終了する。なお、これに代えて、制御装置５０は、メンテナンス工場へ移動を開始したことにより、ステップＳ６の判断を実行済みと判断するようにしてもよい。
　本第１実施形態によれば、タンク１３から水素が漏れた場合でも、移動装置１の移動により発生する気流と、連通部１５ｕ、１５ｓとを用いて、漏れた水素を移動装置１の上方に排出することができるので、周囲の移動装置や周囲の火器を扱っている設備に影響を及ぼすことがない。
　また、本第１実施形態によれば、ホストコンピュータの指示に基づき、移動装置１が移動先を変えたり、停止したりするので、より安全に水素漏れに対応することができる。なお、図３のフローチャートにおいて、ホストコンピュータではなく、制御装置５０により実施すべき指示（移動指示、走行禁止指示、停止指示）を判断するようにしてもよい。
（第２実施形態）
　以下、図４および図５を用いて第２実施形態につき説明するが、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を割愛もしくは簡略化する。第２実施形態では移動装置１の移動により発生する気流を収納部１４の下方（－Ｚ側）から取り込んで、連通部１５ｕから漏れた水素とともに排出している点が第１実施形態と異なっている。
　図４は、本第２実施形態を表す移動装置１の概要図であり、収納部１４を部分断面図として示しており、図４（ａ）は第１導入板１７が閉じた状態を示しており、図４（ｂ）は第１導入板１７が開いた状態を示している。また、図５は本第２実施形態の移動装置１の主要部のブロック図である。以下、図４および図５を用いて本第２実施形態を表す移動装置１の構成について説明を行う。
　本第２実施形態において、筐体１５の下面には連通部１５ｂが形成されている。連通部１５ｂは、空気を連通するものであり、連通部１５ｕ、１５ｓと同様に、複数の開口を有しており、例えばメッシュなどから構成することができる。
　第１導入板１７は、フレーム３の下面に設けられた板状の部材であり、後述の駆動モータ２２により、移動装置１の移動により発生する気流を収納部１４の下方から取り込む位置と、移動装置１の移動により発生する気流を収納部１４の下方から取り込めない位置とに位置決めされるものである。
　開口部１８は、フレーム３に設けられた開口であり、第１導入板１７の位置に応じて設けられている。すなわち、開口部１８は、第１導入板１７が取り込んだ気流を収納部１４に導くための開口である。
　駆動モータ２２は、燃料電池１１により発電した電力を用いて、第１導入板１７を図４（ａ）に示す閉じた位置と、図４（ｂ）に示す開いた位置とに駆動するモータである。本第２実施形態において、駆動モータ２２は、駆動装置２０の一部を構成している。
　本第２実施形態において、筐体１５は、Ｘ方向においてキャビン２と隣接して設けられている。また、筐体１５の側面の連通部１５ｓは、キャビン２により気流が遮られない位置に設けられている。なお、連通部１５ｓは、第１実施形態と同様に形成してもよく、省略してもよい。また、筐体１５はＸ方向においてキャビン２と隣接しているので、タンク１３に水素を供給する水素供給口が、紙面手前側となるように不図示の水素充填管を配管するようにすればよい。
　制御装置５０は、漏れセンサ５がタンク１３からの水素漏れを検出した際に、駆動モータ２２により、第１導入板１７を図４（ａ）に示す閉じた位置から図４（ｂ）に示す開いた位置へと駆動する。なお、この際に、制御装置５０は、表示装置６に第１導入板１７が気流を収納部１４の底面に向けて導く状態であることを表示したり、音声にて案内するようにしたりしてもよい。
　これにより、第１導入板１７からの気流が開口部１８を経由して連通部１５ｂに導かれる。連通部１５ｂに導かれた気流は、漏れた水素とともに連通部１５ｕから移動装置１の上方に排出される。また、連通部１５ｓから筐体１５に入ってきた気流も漏れた水素とともに連通部１５ｕから移動装置１の上方に排出される。このように、本第２実施形態によれば、第１導入板１７からの気流を利用して、タンク１３から漏れた水素を移動装置１の上方に排出することができる。なお、第２実施形態として、漏れセンサ５を省略して、第１導入板１７を収納部１４の下方から気流を取り込める位置に固定するようにしてもよい。この場合、駆動モータ２２も省略することができるので、簡単な構成で漏れた水素を排出することができる。
（第３実施形態）
　以下、図６を用いて第３実施形態につき説明するが、第１実施形態および第２実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を割愛もしくは簡略化する。第３実施形態では、第２導入板１９を設けたことが第２実施形態とは異なっている。
　図６は、本第３実施形態を表す移動装置１の概要図であり、収納部１４を部分断面図として示しており、図６（ａ）は第２導入板１９が閉じた状態を示しており、図６（ｂ）は第２導入板１９が開放された状態を示している。
　第２導入板１９は、連通部１５ｓの側面に設けられた板状の部材であり、駆動モータ２２により、移動装置１の移動により発生する気流を筐体１５の下方に導くものである。連通部１５ｓは、第１実施形態と同様にキャビン２と対向する位置にも設けられている。このため、第２導入板１９により筐体１５の下方に導かれた気流は、キャビン２と対向している連通部１５ｓから筐体１５に入り、タンク１３から漏れた水素とともに連通部１５ｕから移動装置１の上方に排出される。
　本第３実施形態によれば、第２導入板１９が移動装置１の移動により発生する気流を筐体１５の下方に導くので、キャビン２と筐体１５との間に大きな隙間が無くても、キャビン２と対向している連通部１５ｓを利用してタンク１３から漏れた水素を連通部１５ｕから移動装置１の上方に排出することができる。
　なお、駆動モータ２２は、第１導入板１７用と第２導入板１９用とにそれぞれ設けるようにしてもよく、兼用するような構成としてもよい。また、第３実施形態として、漏れセンサ５を省略して、第１導入板１７を収納部１４の下方から気流を取り込める位置に固定するとともに、第２導入板１９をキャビン２と対向している連通部１５ｓから取り込める位置に固定するようにしてもよい。この場合、駆動モータ２２も省略することができるので、簡単な構成で漏れた水素を排出することができる。
（第４実施形態）
　以下、図７を用いて第４実施形態につき説明するが、第１実施形態から第３実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を割愛もしくは簡略化する。第４実施形態では、タンク１３の長手方向が移動装置１の車幅方向（Ｙ方向）と沿うように、タンク１３が筐体１５に設置されている。また、本第４実施形態では、筐体１５に６つのタンク１３を設置しているが、タンク１３の数はこれに限定されるものではない。
　本第４実施形態では、タンク１３の長手方向が移動装置１の車幅方向（Ｙ方向）と沿っているので、タンク１３の先端部が図７の紙面手前側に位置している。このため、タンク１３の先端部や不図示の水素充填管にアクセスが容易であり、水素充填やメンテナンスのしやすさを向上することができる。
　また、水素漏れは、タンク１３の先端部から生じることが多いため、連通部１５ｓは、筐体１５の側面全体に設ける必要はなく、紙面手前側に設ければよい。
　本第４実施形態において、連通部１５ｓの下部に気流を導く第２導入板１９を設けているが、第２導入板１９を省略するようにしてもよい。また、本第４実施形態において、筐体１５の下面に連通部１５ｂと、第１導入板１７と、開口部１８とを設けるようにしてもよい。
　本第４実施形態によれば、移動装置１の移動により発生する気流と、連通部１５ｕ、１５ｓとを用いて、漏れた水素を移動装置１の上方に排出することができる。また、タンク１３の先端部が図７の紙面手前側に位置しているので、水素の供給口も紙面手前側となるため、水素充填やメンテナンスのしやすさを向上することができる。
　以上で説明した各実施形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加えることは可能である。例えば、タンク１３は水素ではなく、アンモニアを貯蔵してもよい。この場合は、駆動装置２０としてアンモニアエンジンを用いればよい。
　また、表示装置６は、キャビン２の外側（例えば、筐体１５の上面）に設けて、周囲の車の運転手や歩行者などに水素漏れが発生していることを表示や音声を用いて報知するようにしてもよい。
　また、第１実施形態から第４実施形態の各構成は、適宜組み合わせるようにしてもよい。例えば、第１実施形態から第３実施形態において、タンク１３の長手方向が移動装置１の車幅方向（Ｙ方向）と沿うようにしてもよい。
１　移動装置　　２　キャビン　　１０　燃料電池ユニット　　１１　燃料電池
１３　タンク　　１４　収納部　　１５ｓ　連通部　　１５ｕ　　連通部
１５ｂ　連通部　　１７　第１導入板　　１９　第２導入板　　２０　駆動装置
　

Claims (11)

  1. 　第１気体が貯蔵されたタンクを収納する収納部と、
    　前記収納部を保持して移動する移動部と、
    　前記移動部の移動による気流を前記タンクに向けて導く導入部と、を備えた移動装置。
  2. 　前記導入部は、前記収納部の側面に形成され、前記気流を連通する第１連通部を備えている請求項１記載の移動装置。
  3. 　前記収納部の高さは、着座空間を形成するキャビンの高さよりも高い請求項１または請求項２記載の移動装置。
  4. 　前記導入部は、前記気流を前記収納部の底面に向けて導く導入板と、前記収納部の側面と上面との少なくとも一方と、前記底面とに形成され、前記気流を連通する第２連通部と、を備えている請求項１記載の移動装置。
  5. 　前記気流を前記収納部の底面に向けて導く第１位置と、前記気流を前記収納部の底面に向けて導かない第２位置と、に前記導入板を駆動する駆動部を備えた請求項４記載の移動装置。
  6. 　前記第１気体の漏れを検出する漏れセンサを備え、
    　前記駆動部は、前記漏れセンサの検出結果に基づいて、前記導入板を駆動する請求項５記載の移動装置。
  7. 　前記導入板が前記気流を前記収納部の底面に向けて導く状態であることを表示する表示装置を備えた請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の移動装置。
  8. 　前記第１気体の漏れを検出する漏れセンサを備え、
    　前記漏れセンサが前記第１気体の漏れを検出した際に、前記移動部の行先を変更する変更装置を備えた請求項１記載の移動装置。
  9. 　前記第１気体の漏れを検出する漏れセンサを備え、
    　前記漏れセンサが前記第１気体の漏れを検出した際に、前記収納部の上方の空間を閉鎖する閉鎖空間への前記移動部の移動を禁止する禁止装置を備えた請求項１記載の移動装置。
  10. 　前記禁止装置は、トンネルと屋内駐車場との少なくとも一方への移動を禁止する請求項９記載の移動装置。
  11. 　前記第１連通部を覆うカバーを設けた請求項２記載の移動装置。
    　
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