(57)【要約】【課題】車両内側の部分について作業性良くリークチェックすることが可能なガス燃料車両を課題とする。【解決手段】車両内側にてレセプタクル１２に接続された充填配管１４を備えたガス燃料車両３において、レセプタクル１２と充填配管１４とをつなぐ継手部５８の周囲にある空間を車両外側の空間に連通させる連通経路６０を設け、車両内側でのガス漏洩を車両外側で検知できるようにした。【選択図】図２
2010260436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レセプタクルと、車両内側にて前記レセプタクルに接続された充填配管と、を備えたガス燃料車両において、
当該ガス燃料車両で用いられるガスの車両内側での漏洩を車両外側で検知できるように、前記レセプタクルと前記充填配管との接続箇所の周囲にある空間と車両外側の空間とを連通する連通経路を備えた、ガス燃料車両。
【請求項２】
前記接続箇所の周囲を覆う被覆部材を備え、
前記連通経路は、前記被覆部材内の空間と前記車両外側の空間とを連通する、請求項１に記載のガス燃料車両。
【請求項３】
前記連通経路は、
前記車両外側の空間にある第１の連通孔と、
前記接続箇所の周囲にある空間にて、前記第１の連通孔よりも重力方向における低い位置に第２の連通孔と、を備えた、請求項１又は２に記載のガス燃料車両。
【請求項４】
開蓋時に内部空間が前記車両外側の空間と連通するように構成されたリッドボックスを備えており、
前記レセプタクルは、充填ノズルとの接続部が前記リッドボックスの内部空間に位置するように設けられ、
前記連通経路は、前記リッドボックスの内部空間に開口した連通孔を有する、請求項１又は２に記載のガス燃料車両。
【請求項５】
前記レセプタクル及び前記連通経路は、前記リッドボックスを構成する壁部に直接的に又は間接的に固定されている、請求項４に記載のガス燃料車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然ガスや水素ガスなどのガスを燃料とする車両に関し、特に、ガス燃料車両におけるガスのリークチェックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のガス燃料車両は、ガスの充填口にレセプタクルを備えており、このレセプタクルにガスステーションの充填ノズルを接続し、車両に搭載された高圧タンク内へ充填ノズルからのガスを送り込むようになっている（例えば特許文献１参照）。高圧タンクとレセプタクルとは充填配管によって接続されており、高圧タンクからレセプタクルにかけてガス漏れがないかの検査、すなわちリークチェックを行うことはガス燃料車両にとって必要な工程である。
特許文献１では、充填ノズルの、レセプタクルへの接続部近傍に吸引ホースの吸引孔を開口させ、吸引ポンプによって接続部近傍のガスを吸引孔からガスセンサへと導くことでリークチェックを行えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２３２４１８（図１及び段落００３１〜００３３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この特許文献１では、充填ノズルの接続部近傍という車両外側の箇所についてしかリークチェックを行えない。このため、車両内側の箇所、例えばレセプタクルと充填配管との接続箇所についてリークチェックを行うことが困難だった。
もっとも、車両内側の箇所をリークチェックするために、充填ノズルに接続された吸引ホースを車両内側に配設しようとすることは困難である。また、仮に可能であったとしても、リークチェックの作業が煩雑となる上、車両内側のレイアウトによっては、吸引ホースの吸引孔が車両内側のリークチェック箇所に実際に接近したかどうかを確認することが難しい。
【０００５】
本発明は、車両内側にリークチェックすべき箇所がある場合にも、作業性良くリークチェックすることが可能なガス燃料車両を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のガス燃料車両は、レセプタクルと、車両内側にてレセプタクルに接続された充填配管と、ガス燃料車両で用いられるガスの車両内側での漏洩を車両外側で検知できるように、レセプタクルと充填配管との接続箇所の周囲にある空間を車両外側の空間に連通させる連通経路と、を備える。
【０００７】
本発明によれば、連通経路を介して車両内側の空間から車両外側の空間にガスが導かれる。このため、車両内側の接続箇所にガスディテクターをわざわざ配置又は接近させなくとも、スペースを広く確保し易い車両外側の空間にガスディテクターを配置又は接近させることで、車両内側のガス漏れを車両外側にて検出することができる。また、車両内側での検出を前提とする構成に比べて、リークチェックの作業時に車両内側のレイアウトの制約を受けずに済む。このため、例えばガスディテクターの位置（例えば検出部や操作部の場所）を車両外側で目視することも可能となるなど、リークチェックの作業性を向上することができる。
【０００８】
好ましくは、ガス燃料車両は、接続箇所の周囲を覆う被覆部材を備え、連通経路は、被覆部材内の空間と車両外側の空間とを連通するとよい。
【０００９】
この構成によれば、接続箇所から漏れたガスが大気に広く拡散することなく被覆部材内に滞留し、車両外側の空間に導かれる。これにより、微量のガス漏れを精度良く検知することが可能となる。なお、被覆部材内の空間は、連通経路との連通部分を除き、密閉空間となることがより好ましい。
【００１０】
好ましくは、連通経路は、車両外側の空間に第１の連通孔を、また、接続箇所の周囲にある空間に第２の連通孔を備え、この第２の連通孔が第１の連通孔よりも重力方向で低い位置にあるとよい。
【００１１】
こうすることで、ガス燃料車両が用いるガスが空気よりも軽いガス（例えば水素ガス）である場合には、その特性を利用して連通経路から車両外側の空間にガスを導くことができる。
【００１２】
好ましくは、ガス燃料車両は、開蓋時に内部空間が車両外側の空間と連通するように構成されたリッドボックスを備えるとよい。また、レセプタクルは、充填ノズルとの接続部がリッドボックスの内部空間に位置するように設けられ、連通経路は、リッドボックスの内部空間に開口した連通孔を有するとよい。
【００１３】
こうすることで、リッドボックスを有効に利用して、リークチェックのためのポート（連通孔）を設けることができる。また、車両内側での連通経路の取り回し長さを比較的短くすることが可能となり、車両内側での搭載性・組付け性を向上することができる。
【００１４】
より好ましくは、レセプタクル及び連通経路は、リッドボックスを構成する壁部に直接的に又は間接的に固定されるとよい。
【００１５】
こうすることで、リッドボックスを有効に利用して連通経路を固定することができる。なお、例えばレセプタクルをブラケットを介してリッドボックスの底壁に固定し、連通経路の配管をグロメットを介してブラケットに固定することで、両者をリッドボックスの底壁に間接的に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係るガス燃料車両をガスステーションと共に示す概略図である。
【図２】実施形態に係るガス燃料車両のリッドボックスまわりの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係るガス燃料車両について説明する。ここでは、ガス燃料車両として、燃料電池システムを搭載した燃料電池車両を例に説明する。なお、燃料電池システムは、公知のとおり、燃料ガス（例えば水素ガス）と酸化ガス（例えば空気）の電気化学反応によって発電する燃料電池などを備える。
【００１８】
図１に示すように、ガス充填システム１は、例えば水素ステーションなどのガスステーション２と、燃料ガスを用いて走行する燃料電池車両３と、を備える。
ガスステーション２は、燃料ガスを送り出す充填装置２１を備え、充填装置２１には、充填ホース２２が接続されている。充填ホース２２の途中には、プレクーラ２４が備えられ、プレクーラ２４によって、充填装置２１から送り出される燃料ガスが所定の低温（例えば約−２０℃程度）に冷却される。充填ホース２２の端部には、充填カップリングとも称される充填ノズル２３が取り付けられている。充填ノズル２３は、燃料ガスの充填時に、燃料電池車両３に接続される。
【００１９】
燃料電池車両３は、燃料電池への燃料ガス供給源として燃料タンク１０を備える。燃料タンク１０は、例えば３５ＭＰａあるいは７０ＭＰａの水素ガスを貯留可能な高圧タンクである。燃料タンク１０内の水素ガスは、図示省略したガス供給配管を介して燃料電池に供給される。一方、燃料タンク１０への水素ガスの補給・充填は、ガスステーション２からレセプタクル１２及び充填配管１４を介して行われる。レセプタクル１２は、燃料ガスの充填時に充填ノズル２３が接続される部分である。レセプタクル１２と充填配管１４とをつなぐ継手部の周囲は、カバー１６によって覆われている。充填配管１４は、レセプタクル１２から燃料タンク１０に向けて水素ガスを流すためのガス流路を構成するものであり、一以上の配管部材により構成される。充填配管１４には、燃料タンク１０に接続されたバルブアッセンブリ（図示省略）が接続されており、バルブアッセンブリには、水素ガスの逆流を防止するための逆止弁１８のほか、各種の弁やセンサが設けられ得る。
【００２０】
燃料電池車両３は、車体３ａに充填口用のリッドボックス３０を備える。リッドボックス３０は、車体３ａを構成するボデー、ホイールハウス、パネルなどに形成された車両側面の有底開口部であり、車体側面に一端が連結されたリッド３２によって開閉可能に構成される。リッドボックス３０の内部空間３４には、レセプタクル１２の一部が位置している。リッド３２を閉じた状態では、内部空間３４は車両外側の空間に対して閉じられた空間となる一方、リッド３２を開いた状態（開蓋時）では、内部空間３４は車両外側の空間に対して、広く開かれた空間として連通するようになる。
【００２１】
ここで、車両外側の空間とは、ボデー又はパネルよりも外側にあり、例えば、車両のパーツを取り外すことなくユーザーや作業者が車両外部から容易にアクセス可能な空間をいう。一方、車両内側の空間とは、ボデー又はパネルよりも内側であり、例えば、車両パーツを取り外すことで初めてユーザーや作業者が車両外部から広く又は容易にアクセス可能となる空間をいう。
【００２２】
続いて、図２を参照して説明する。
図２に示すように、リッドボックス３０は、車両３のボデー等の一部である壁部４０，４１，４２によって内部空間３４を構成しており、壁部４０が、壁部４１，４２を連結するリッドボックス３０の底壁となっている。内部空間３４における下側空間にレセプタクル１２の一部が収容され、内部空間３４における上側空間にガスディテクター４５を配置可能な空間が確保されている。
【００２３】
レセプタクル１２は、先端側にボールロック溝５０が形成された筒状のノズル接続部５２と、ノズル接続部５２の後端側に形成されたフランジ部５４と、フランジ部５４から車両内側に延びる連結部５６と、を有する。ノズル接続部５２は、リッドボックス３０の内部空間３４に位置する一方、フランジ部５４及び連結部５６は、壁部４０よりも車両内側に位置する。ノズル接続部５２、フランジ部５４及び連結部５６の内部には、充填配管１４内と連通するガス充填流路が形成されている。
【００２４】
連結部５６の端部の外周面には、おねじが形成されており、このおねじが充填配管１４の端部にあるめねじ（締結ナット）に連結されている。すなわち、連結部５６側のおねじと充填配管１４側のめねじとにより、レセプタクル１２と充填配管１４とをつなぐ継手部５８が構成されている。なお、継手部５８は、レセプタクル１２と充填配管１４とを接続できるものであれば、ねじ込み型や差込み型など各種のタイプで構成することができる。例えば、ワンタッチジョイントを介して、連結部５６の端部と充填配管１４の端部とを接続するようにした場合には、ワンタッチジョイント、連結部５６の端部及び充填配管１４の端部により継手部５８が構成される。
【００２５】
ノズル接続部５２、フランジ部５４及び連結部５６、並びに継手部５８を構成するレセプタクル１２側の部位（例えば上記のおねじ）は、レセプタクルボディーの一部であり、このレセプタクルボディーは、水素脆化に強い材料（例えばＳＵＳ３１６Ｌなど）を用いて形成される。
【００２６】
ノズル接続部５２は、その内部に弁機構（図示略）が構成されており、先端側から充填ノズル２３が嵌合されると、ノズル接続部５２内の弁機構が開き、充填ノズル２３からのガスの充填が可能とされる。また、この嵌合状態では、充填ノズル２３側のボールがボールロック溝５０に入り込み、充填ノズル２３とレセプタクル１２とが接続された状態にロックされる。ノズル接続部５２の長手方向の中間部には段部５９が形成されており、この段部５９には、レセプタクル１２に接続される充填ノズル２３の縁部が当接されるようになっている。
【００２７】
フランジ部５４は、ノズル接続部５２及び連結部５６よりも大径からなり、リッドボックス３０の底壁４０に固定される。この場合、フランジ部５４の上面を底壁４０に直接接触させて、両者をボルト固定することもできるし、あるいは、フランジ部５４と底壁４０との間にブラケットを介在させ、フランジ部５４をブラケットにボルト固定し、このブラケットを底壁４０に固定することもできる。
【００２８】
継手部５８は、周囲を筒状のカバー１６によって覆われている。カバー１６は、例えば継手部５８に嵌め込まれるようにして取り付けられ、継手部５８の外側の空間を密閉するように外部と隔絶させる。この場合、樹脂でシール又は粘着することで、カバー１６を継手部５８に気密に取り付けてもよい。カバー１６内の閉じられた空間は、連通配管６０を介してリッドボックス３０の内部空間３４に連通している。
【００２９】
連通配管６０は、カバー１６内の空間に開口した連通孔６２と、リッドボックス３０の内部空間３４に開口した連通孔６４と、を有する。連通孔６２は、カバー１６の上部に位置するように形成されている。また、連通孔６４は、連通孔６２よりも重力方向で高い位置にあり、内部空間３４における上側空間に対して開口している。つまり、連通配管６０は、カバー１６内のガスを上方の内部空間３４内に導くように、一端部から他端部へとＬ字状に延在している。そして、連通配管６０は、連通孔６２側の一端部がカバー１６に固定され、連通孔６４側の他端部がグロメット６６を介してリッドボックス３０の底壁４０に固定されている。
【００３０】
なお、底壁４０に上記のブラケットを固定する場合には、ブラケットにグロメット６６を固定し、グロメット６６に連通配管６０を固定すればよい。連通配管６０の位置、形状及び接続位置、連通孔６２，６４の位置などは上記に限定されるものではない。
【００３１】
ここで、レセプタクル１２と充填配管１４との接続箇所、すなわち継手部５８のリークチェックについて説明する。
【００３２】
このリークチェックでは、先ず、リッド３２を開き、次に、図２に示すようにリッドボックス３０の内部空間３４にガスディテクター４５を配置させる。ガスディタクター４５は、公知のものを用いることができ、例えば、内部空間３４に配置される筒状のノズル部７０と、ノズル部７０に電気的に接続された検出部７２と、で構成される。作業者は、ノズル部７０を把持して、その先端７４をリークチェックポートである連通孔６４に接近させることができる。検出対象のガスがカバー１６内から連通配管６０を介して連通孔６４に導かれてノズル部７０の先端７４に存在する場合、検出部７２によってそのガスの濃度が検出される。この検知したガスの濃度によって、継手部５８でのガス漏れの有無が判断される。
【００３３】
このようなリークチェックは、燃料電池車両３の完成時、燃料タンク１０やレセプタクル１２などの部品の交換時、メンテナンス時、車検時など各段階で行われ得る。例えば、完成時では、充填ノズル２３から燃料電池車両３へと不活性ガス（例えばヘリウム）を充填して燃料電池システムの各部からの不活性ガスの漏れを確認する。このとき、不活性ガスの漏れが継手部５８で生じているか否かを、ガスディタクター４５をリッドボックス３０内に臨ませることで確認することができる。この確認後、不活性ガスを水素ガスで置換し、水素ガスの漏れが継手部５８で生じているか否かを同様の手順で確認する。なお、このような完成時では、検出対象のガスの種類に応じてガスディタクター４５が異なり、水素ガスのリークチェックを行うときは水素ディテクターが用いられる。
【００３４】
以上説明した本実施形態によれば、継手部５８の周囲にあるリークしたガスを連通配管６０を介してリッドボックス３０内に導くことができ、車両内側にある継手部５８のリークチェックを車両外側で行うことができる。これにより、ガスディタクター４５を車両内側に突きさすように配置しなくとも、スペースを広く確保し易い車両外側でガスディタクター４５を配置・操作することができる。この場合、ガスディタクター４５の先端７４を車両外側から目視することもでき、先端７４を確実にリークチェックポート（連通孔６４）に接近させることができる。また、リークチェックポートがレセプタクル１２の近傍にあるので、作業者は比較的動かずにリークチェックすることもできる。したがって、作業性良くリークチェックすることができる。
【００３５】
また、カバー１６によって、継手部５８の周囲のガス漏れ検査の対象空間を狭めることができ、微量のガス漏れであっても精度良く検知することが可能となる。さらに、連通配管６０において連通孔６２，６４の高さ関係を考慮している。このため、空気よりも軽い検査対象のガス（水素ガス、ヘリウム）に対して、その特性を利用して、継手部５８からリークしたガスをリッドボックス３０内に導くことができる。
【００３６】
加えて、リッドボックス３０という一般的な又は既存の構造を有効に利用して、リークチェックポートや連通配管６０を設けることができる。特に、リッドボックス３０と継手部５８とは互いに近い位置に構造上設定され得るところ、継手部５８の近傍に一端部がある連通配管６０について、その他端部をリッドボックス３０の壁部４０に固定する構成であるため、連通配管６０の長さを短くすることができる。これにより、連通配管６０をリッドボックス３０以外のボデー部分に固定する場合に比べて、車両内側での連通配管６０の取り回し長さを短くすることができ、車両内側での搭載性・組付け性を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明のガス燃料車両は、上記した燃料電池車両３に限らず、例えば天然ガス車両とすることもできる。また、車両のほかに、航空機や船舶など、外部から補給されるガスを燃料とする移動体にも、本発明の上記したリークチェックに関連する構造を好適に適用することができる。
さらに、リークチェックすべき車両内側の箇所が、燃料タンクとバルブアッセンブリとの継手部や、燃料タンクが複数である場合に用いられる充填マニホールド又は供給マニホールドと充填配管又は供給配管との継手部である場合にも、本発明の上記したリークチェックに関連する構造を好適に適用することができる。すなわち、これらの継手部の周囲にある空間と車両外側の空間とを連通する連通配管を設け、継手部からのガス漏れを車両外側にて行うことも可能である。
【符号の説明】
【００３８】
３：ガス燃料車両（燃料電池車両）、１０：燃料タンク、１２：レセプタクル、１４：充填配管、１６：カバー（被覆部材）、２３：充填ノズル、３０：リッドボックス、３４：内部空間、４０，４１，４２：壁部、５２：接続部、５８：継手部、６０：連通配管（連通経路）、６２：連通孔（第２の連通孔）、６４：連通孔（第１の連通孔）
【図１】
2010260436.tif 000003
【図２】
2010260436.tif 000004