(57)【要約】【課題】温度上昇に伴うガス放出の信頼性を確保した上で、機器構成の簡略化を図る。【解決手段】燃料電池システム１００は、燃料電池１１０と高圧ガスタンク１２２と排気放出管１５０を備え、高圧ガスタンク１２２は、タンク長手方向の一方端部に、温度上昇に伴ってタンク内ガスを外部に放出する溶栓構造のタンクバルブ１２４を有する。排気放出管１５０は、高圧ガスタンク１２２より可燃性が高い性状の汎用樹脂の成形品であり、電池接続管路部１５１に続く第１管路部１５２を、タンクバルブ１２４への熱伝搬が可能な間隔を隔ててタンクバルブ１２４の下方側で延ばし、第１管路部１５２に続く第２管路部１５３を、タンクバルブ１２４の側からタンク他方端に掛けてタンク長手方向に沿って延ばす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池システムであって、
燃料ガスと酸化ガスとの供給とを受けて発電する燃料電池と、
前記燃料ガスを貯留した長尺状のタンクであって、タンク長手方向の一方端部に、温度上昇に伴ってタンク内ガスを外部に放出するガス放出弁を有するタンクと、
前記燃料電池から排出される排ガスを大気放出口から大気放出する排気放出管とを備え、
該排気放出管は、
前記タンクより可燃性が高く火炎を管経路に沿って誘導する性状を備えた配管とされ、前記燃料電池から前記大気放出口まで延びる放出管経路に、前記ガス放出弁への熱伝搬が可能な範囲で前記ガス放出弁の近傍を通る第１経路と、前記ガス放出弁から離間した経路箇所から前記ガス放出弁の側に延びる第２経路とを含む
燃料電池システム。
【請求項２】
前記排気放出管は、前記タンクより可燃性が高い材料を用いて管状に形成され、前記材料自体が燃えることで火炎を管経路に沿って誘導する請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記第２経路は、前記タンクの前記一方端部から前記タンクの他方端部の側に前記タンク長手方向に沿って延びる請求項１または請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記第１経路は、凹形状とされた経路部を含み、該凹形状の経路部で前記ガス放出弁を取り囲む請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記第１経路は、横置き載置された前記タンクの前記ガス放出弁の下方側とされている請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記排気放出管は、前記第１経路と前記第２経路とをこの順に経て前記大気放出口に到り、前記第２経路にレゾネーターを有する請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の燃料電池システムであって、
複数個の前記タンクを、前記ガス放出弁が同じ側となるように並べて備え、
前記第１経路は、複数個の前記タンクに亘って、タンクの並び方向に延びる
燃料電池システム。
【請求項８】
燃料電池搭載車両であって、
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の燃料電池システムを搭載すると共に、該燃料電池システムの前記タンクを車両後方側に搭載する
燃料電池搭載車両。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料電池搭載車両であって、
前記排気放出管の前記第２経路を、車幅方向に亘って備える
燃料電池搭載車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムと燃料電池搭載車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池の普及に伴い、不測の事態への対処が種々進められている。例えば、燃料電池システムでは、その周辺において火災が全く発生しないわけではなく、こうした火災への対処が必要である。火災発生時には、タンク内の水素ガス等のタンク内ガスをできるだけ早期のうちに大気放出することが望ましい。このため、仮に火災がタンクのガス放出弁の配設箇所から離れた場所で発生したとしても、タンク内ガスを放出する手法が提案されている（例えば、特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０８７３７号公報
【特許文献２】特開２００５−３１５２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の放出手法によれば、火炎をガス放出弁の近くまで誘導することで、或いは、良熱伝導性の部材をガス放出弁まで延ばすことで、タンク内ガスの早期の放出が可能である。しかしながら、タンク外周表層に可燃性の薄膜層を形成する必要があり、既存のタンクと繊維巻回の構成が相違する。また、タンク補強のため、タンク端部側にプロテクターを装着することもなされているが、プロテクター装着タンクでは、プロテクターをも覆うように可燃性の層を形成する必要があった。ガス放出弁まで延びた良熱伝導性の部材を用いる場合には、ガス放出を起こすための部材が別途必要となるほか、外気温の影響を受けてガス放出弁の誤作動が危惧される。こうしたことから、温度上昇に伴うガス放出の信頼性を確保した上で、機器構成の簡略化を図ることが要請されるに到った。この他、温度上昇に伴うガス放出が可能な燃料電池システムのコンパクト化や軽量化、低コスト化、或いは燃料電池システムを用いた燃料電池車両や発電プラントとしての機器構成の簡略化や低コスト化を可能とすることも要請されている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題の少なくとも一部を達成するために、本発明は、以下の形態として実施することができる。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、燃料電池システムが提供される。この燃料電池システムは、燃料ガスと酸化ガスとの供給とを受けて発電する燃料電池と、前記燃料ガスを貯留した長尺状のタンクであって、タンク長手方向の一方端部に、温度上昇に伴ってタンク内ガスを外部に放出するガス放出弁を有するタンクと、前記燃料電池から排出される排ガスを大気放出口から大気放出する排気放出管とを備え、該排気放出管は、前記タンクより可燃性が高く火炎を管経路に沿って誘導する性状を備えた配管とされ、前記燃料電池から前記大気放出口まで延びる放出管経路に、前記ガス放出弁への熱伝搬が可能な範囲で前記ガス放出弁の近傍を通る第１経路と、前記ガス放出弁から離間した経路箇所から前記ガス放出弁の側に延びる第２経路とを含む。上記形態の燃料電池システムでは、タンクの周囲で火炎が発生すれば、タンクより可燃性が高く火炎を管経路に沿って誘導する性状を備えた排気放出管は、火炎発生箇所に近い箇所から排気放出管に燃え移った火炎を、その燃え始めた箇所から、放出管経路の第１経路まで誘導する。そして、第１経路は、ガス放出弁への熱伝搬が可能な範囲でガス放出弁の近傍に位置する。このため、ガス放出弁には、第１経路まで誘導された火炎の熱が速やかに伝わるので、この熱を受けてガス放出弁はタンク内ガスを速やかに外部に放出する。つまり、上記形態の燃料電池システムによれば、タンク内ガスの放出を起こすガス放出弁への迅速な熱伝達を行うに当たり、燃料電池システムを構成する上で常用される排気放出管を用いれば足りるので、タンクとは別体の部材が不要であると共に、タンク構成の変更も不要である。これらの結果、上記形態の燃料電池システムによれば、温度上昇に伴うガス放出の信頼性を確保した上で、燃料電池システムの機器構成の簡略化と、低コスト化を図ることができる。また、次の利点もある。
【０００７】
ガス放出弁によるタンク内ガスの放出は、ガス放出弁の配設箇所周辺の温度が上昇しないと起きないのに対して、温度上昇を招く火災は、ガス放出弁の配設箇所周辺で起きるとは限らない。ところが、上記形態の燃料電池システムでは、火炎発生箇所に近い箇所から排気放出管に燃え移った火炎は、排気放出管により、第１経路まで誘導されるので、ガス放出弁の配設箇所から離れた箇所にて火炎が発生した場合であっても、第１経路までの火炎誘導により、高い信頼性でガス放出弁によるタンク内ガスの放出を行うことができる。
【０００８】
（２）上記した形態の燃料電池システムにおいて、前記排気放出管は、前記タンクより可燃性が高い材料を用いて管状に形成され、前記材料自体が燃えることで火炎を管経路に沿って誘導するようにできる。こうすれば、タンクより可燃性が高い性状の材料から形成された排気放出管自体が、火炎発生箇所に近い箇所から燃え始めて、第１経路と第２経路とを含む経路に亘って延焼して、第１経路まで火炎を誘導する。よって、上記形態の燃料電池システムによっても、温度上昇に伴うガス放出の信頼性を確保した上で、燃料電池システムの機器構成の簡略化と、低コスト化を図ることができると共に、排気放出管をタンクより可燃性が高い材料を用いて管状に形成すればよく、簡便となる。
【０００９】
（３）上記したいずれかの形態の燃料電池システムにおいて、前記第２経路は、前記タンクの前記一方端部から前記タンクの他方端部の側に前記タンク長手方向に沿って延びるようにできる。こうすれば、タンク長手方向に亘る範囲に含まれる任意の箇所、例えばガス放出弁の配設箇所から離れたタンク他端で発生した火災であっても、その火炎を第２経路から第１経路まで誘導するので、高い信頼性でガス放出弁によるタンク内ガスの放出を行うことができる。
【００１０】
（４）上記した形態の燃料電池システムにおいて、前記第１経路は、凹形状とされた経路部を含み、該凹形状の経路部で前記ガス放出弁を取り囲むようにできる。こうすれば、第１経路まで誘導された火炎からガス放出弁への熱伝搬が活発となるので、温度上昇に伴うガス放出の信頼性を高めることができる。
【００１１】
（５）上記したいずれかの形態の燃料電池システムにおいて、前記第１経路は、横置き載置された前記タンクの前記ガス放出弁の下方側とされているようにできる。こうすれば、第１経路に誘導された火炎は、火炎先端の側からガス放出弁を熱するので、ガス放出弁はより一層速やかにタンク内ガスを外部に放出する。この結果、上記した形態の燃料電池システムによれば、タンク内ガスの放出の応答性を高めることができる。
【００１２】
（６）上記したいずれかの形態の燃料電池システムにおいて、前記排気放出管は、前記第１経路と前記第２経路とをこの順に経て前記大気放出口に到り、前記第２経路にレゾネーターを有するようにできる。レゾネーターは、経路径が拡張した形態を採るが、大気放出口の側の第２経路に位置することから、燃料電池とタンクとの配置関係に影響を及ぼさない。よって、燃料電池とタンクとの近接配置が可能となり、コンパクト化も可能となる。或いは、燃料電池とタンクとの間を、燃料電池システムを構成する他の機械機器や電気配線の設置スペースに有効利用できる。なお、通常、タンクと大気放出口との間のスペースは、いわゆるデットスペースとなるが、当該スペースをレゾネーター配設に利用でき、システムの通常運転時には、レゾネーターにより排気音の消音化を図ることができる。
【００１３】
（７）上記したいずれかの形態の燃料電池システムにおいて、複数個の前記タンクを、前記ガス放出弁が同じ側となるように並べて備え、前記第１経路は、複数個の前記タンクに亘って、タンクの並び方向に延びるようにできる。こうすれば、複数個のタンクについても、第１経路に誘導された火炎により、温度上昇に伴うガス放出を図ることができる。
【００１４】
（８）本発明の他の形態によれば、燃料電池搭載車両が提供される。この燃料電池搭載車両は、上記したいずれかの形態の燃料電池システムを搭載すると共に、該燃料電池システムの前記タンクを車両後方側に搭載する。この形態の燃料電池搭載車両によれば、搭載したタンクの周辺である車両後方側で火災が発生すれば、速やかにタンク内ガスを外部に放出できる。
【００１５】
（９）上記の形態の燃料電池搭載車両において、前記排気放出管の前記第２経路を、車幅方向に亘って備えるようにできる。こうすれば、車幅方向の任意の箇所、例えばガス放出弁の配設箇所から離れた車幅方向の端部側で発生した火災であっても、その火炎を第２経路から第１経路まで誘導するので、高い信頼性でガス放出弁によるタンク内ガスの放出を行うことができる。
【００１６】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池搭載車両としての構成の他、工場や店舗或いは住居等に設置した燃料電池とタンクとを含んだ発電プラントとして構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態としての燃料電池搭載車両２０を概略的に平面視して示す説明図である。
【図２】高圧ガスタンク１２２を図１におけるＡ方向から見て概略的に示す説明図である。
【図３】火災発生からタンク内ガスの放出までの状況を模式的に示す説明図である。
【図４】他の実施形態の燃料電池搭載車両２０Ａを概略的に平面視して示す説明図である。
【図５】また別の実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｂを概略的に平面視して示す説明図である。
【図６】複数個のタンクを有する実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｃを概略的に平面視して示す説明図である。
【図７】タンク周辺を図６におけるＢ方向から見て概略的に示す説明図である。
【図８】排気放出管１５０をなるべく燃えないようにした上で火炎の誘導を行う実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｃを概略的に平面視して示す説明図である。
【図９】図２相当にタンク周辺を概略的に示す説明図である。
【図１０】他の実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｅを概略的に平面視して示す説明図である。
【図１１】高圧ガスタンク１２２を車両前後に横置き搭載した実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｆを概略的に平面視して示す説明図である。
【図１２】高圧ガスタンク１２２を車両前後に横置き搭載した他の実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｇを概略的に平面視して示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。図１は本発明の実施形態としての燃料電池搭載車両２０を概略的に平面視して示す説明図、図２は高圧ガスタンク１２２を図１におけるＡ方向から見て概略的に示す説明図である。
【００１９】
図示すように、燃料電池搭載車両２０は、車体２２のプラットフォーム下方に、燃料電池システム１００を搭載する。燃料電池システム１００は、燃料電池１１０と、水素ガス供給系１２０と、空気供給系１３０と、排気放出管１５０とを備える。燃料電池１１０は、発電単位である図示しない電池セルユニットを積層して構成されたスタック構造とされ、前輪ＦＷと後輪ＲＷの間において車両床下に位置する。そして、燃料電池１１０は、水素ガス供給系１２０における高圧ガスタンク１２２からの水素ガス供給と、空気供給系１３０におけるコンプレッサー１３２からの空気供給とを受け、水素と酸素の電気化学反応を起こして発電する。この発電電力は、燃料電池搭載車両２０の駆動力に用いられる。
【００２０】
水素ガス供給系１２０は、車体２２のプラットフォームの下方に高圧ガスタンク１２２を横置き搭載して備え、当該タンクの貯留した水素ガスを、タンクバルブ１２４から延びる供給管路１２６を経て、燃料電池１１０に減圧供給する。高圧ガスタンク１２２へのガス充填は、タンクバルブ１２４からレセプタクル１２７まで延びる充填管路１２８を経てなされる。高圧ガスタンク１２２は、図示しない中空の円筒形状の長尺樹脂容器をライナーとし、ライナー外周表面に高強度の炭素繊維やガラス繊維等をフィラメントワインディング法等にて巻回して、繊維を熱硬化性樹脂で硬化させて形成され、水素ガスを最大７０ＭＰａという高圧で貯留する。高圧ガスタンク１２２は、タンク長手方向の一方端部に、タンクバルブ１２４を備え、このタンクバルブ１２４に供給管路１２６および充填管路１２８を接続し、タンクバルブ１２４を介してガス供給とガス充填がなされる。
【００２１】
タンクバルブ１２４は、タンク内からバルブ内に到る図示しない流路に溶栓部材１２５を気密に備え、この溶栓部材１２５の溶融を経てタンク内ガスを大気に開放する溶栓弁構造を備える。溶栓部材１２５は、タンク周囲温度（詳しくは、バルブ周囲温度）が通常の水素ガス供給状況下で想定される温度より高い所定温度（例えば、１１０℃）に晒されると溶融する合金から形成されている。溶栓弁構成を備えるタンクバルブ１２４では、タンク周囲温度（バルブ周囲温度）が上記した所定温度より上昇する状況となると、溶栓部材１２５が溶融する。つまり、この溶栓部材１２５がタンク周囲温度の上昇を検知することになる。溶栓部材１２５が溶融すると、タンクバルブ１２４は、既述したようにタンク内ガスを大気に放出する。タンク周囲温度（バルブ周囲温度）と関連付けると、タンクバルブ１２４は、タンク周囲温度（バルブ周囲温度）の上昇に伴ってタンク内ガスを大気に放出することになる。本実施形態では、溶栓部材１２５の溶融により、タンクバルブ１２４は、図２における紙面手前側にタンク内ガスを放出するようにした。
【００２２】
排気放出管１５０は、燃料電池１１０で未消費の水素ガス（アノードオフガス）をカソード側での未消費の空気と共に大気放出すべく、電池接続管路部１５１と、第１管路部１５２と、第２管路部１５３と、末端管路部１５４とを繋いで構成される。排気放出管１５０は、高圧ガスタンク１２２より可燃性が高い性状の材料、例えば、ポリアミド等の汎用性の高い樹脂の樹脂成形品であり、上記の各管路部ごとの形成品、或いは隣接する管路部の形成品を溶融接続して形成される。電池接続管路部１５１は、燃料電池１１０の排気ポート１１２に接続され、電池接続管路部１５１に続く第１管路部１５２は、図２に示すように、タンクバルブ１２４の下方側を通る経路を採った上で、凹形状とされており、凹形状経路部でタンクバルブ１２４の下方側を取り囲む。この場合、第１管路部１５２は、タンクバルブ１２４への熱伝搬が可能な間隔を高圧ガスタンク１２２の一方端部（バルブ装着端部）から隔てて配設される。第１管路部１５２に続く第２管路部１５３は、第１管路部１５２の末端側で屈曲して、高圧ガスタンク１２２のバルブ装着端部の側からタンク他方端部の側にタンク長手方向に沿って延びる。この第２管路部１５３に続く末端管路部１５４は、大気放出口１５５まで延びる。第２管路部１５３の経路長Ｌｍは、図１に示すように、高圧ガスタンク１２２のタンク全長Ｌｔより長くされている。
【００２３】
次に、以上説明した燃料電池システム１００を搭載した燃料電池搭載車両２０に火災が発生した場合のタンク内ガスの放出について説明する。火災発生箇所は図１における後輪ＲＷの周辺であって高圧ガスタンク１２２におけるタンクバルブ１２４の反対側であると仮定する。図３は火災発生からタンク内ガスの放出までの状況を模式的に示す説明図である。
【００２４】
図示するように、後輪ＲＷで発生した火災の火炎は、その熱を排気放出管１５０における最寄り箇所の末端管路部１５４に放射する。火炎の熱を受けた末端管路部１５４は、高圧ガスタンク１２２より可燃性が高い樹脂成形品であるので、少なくともその表層において燃え始め、火炎は、末端管路部１５４に続く第２管路部１５３および第１管路部１５２に亘って図３の矢印Ｆｒに沿うよう誘導され、これら各管路部は、高圧ガスタンク１２２より可燃性が高い樹脂成形品であることから延焼する。第２管路部１５３に沿った延焼が起きていても、高圧ガスタンク１２２は、カーボン繊維やガラス繊維を硬化させている樹脂の溶融を起こし得るとは言え、カーボン繊維やガラス繊維は不燃性もしくは難燃性であるので、高圧ガスタンク１２２には延焼が起き難い。
【００２５】
排気放出管１５０の第１管路部１５２まで延焼が進んでこの第１管路部１５２に火炎が誘導されると、第１管路部１５２で燃えている火炎は、その熱を、第１管路部１５２の上方のタンクバルブ１２４に伝える。この場合、第１管路部１５２は、タンクバルブ１２４への熱伝搬が可能な間隔の経路であるため、第１管路部１５２で燃えている火炎の熱は、タンクバルブ１２４に確実に伝わる。よって、タンクバルブ１２４から離れた箇所にて火炎が発生した場合であっても、タンクバルブ１２４は、第１管路部１５２まで誘導された火炎の熱を受けた溶栓部材１２５の溶融を経て、タンク内ガスを速やかに大気に放出する。このような速やかなタンク内ガスの放出を行うに当たり、本実施形態の燃料電池システム１００では、燃料電池システムを構成する上で不可欠なオフガス排出用の排気放出管１５０を用いれば足りるので、高圧ガスタンク１２２とは別体の部材が不要であると共に、高圧ガスタンク１２２を既存構成のまま変更しないで済む。これらの結果、本実施形態の燃料電池システム１００によれば、温度上昇に伴うガス放出の信頼性を確保した上で、燃料電池システム１００の機器構成の簡略化と、低コスト化を図ることができる。しかも、排気放出管１５０は、車輌製造の上で常用されるポリアミド樹脂等の樹脂成形品であることから、その製造コストは低下し、これにより、燃料電池システム１００としての低コスト化や燃料電池搭載車両２０としての低コスト化を図ることができる。なお、第１管路部１５２の周辺で発生した火災については、第１管路部１５２が先に燃え始めるので、タンクバルブ１２４は、第２管路部１５３から第１管路部１５２への火炎の誘導を待つことなく、速やかにタンク内ガスを放出する。
【００２６】
本実施形態の燃料電池システム１００では、排気放出管１５０の第１管路部１５２を図２に示すようにタンクバルブ１２４をその下方側で取り囲むような凹形状としたので、次の利点がある。まず第１に、第１管路部１５２まで誘導された火炎の熱のタンクバルブ１２４への熱伝搬、詳しくは溶栓部材１２５への熱伝搬が活発となるので、溶栓部材１２５の溶融を経たガス放出の信頼性を高めることができる。第２に、本実施形態の燃料電池システム１００では、溶栓部材１２５を、横置き搭載された高圧ガスタンク１２２におけるタンクバルブ１２４の下端側に設けたので、第１管路部１５２がタンクバルブ１２４の下方側に位置することと相まって、溶栓部材１２５の溶融が速やかに起き、タンク内ガスの放出の応答性を高めることができる。第３に、タンクバルブ１２４の上方側を供給管路１２６や充填管路１２８の接続領域に有効利用できる。
【００２７】
本実施形態の燃料電池システム１００では、図１に示すように、第２管路部１５３の経路長Ｌｍをタンク全長Ｌｔより長くしたので、第１管路部１５２と第２管路部１５３および末端管路部１５４を含む排気放出管１５０において、火炎の誘導範囲が広がる。よって、本実施形態の燃料電池システム１００によれば、高圧ガスタンク１２２の周辺であって車両後方側の広い範囲で発生した火災に対してのガス放出性を高めることができる。
【００２８】
本実施形態の燃料電池システム１００では、高圧ガスタンク１２２に装着するタンクバルブ１２４を溶栓部材１２５の溶融を経てタンク内ガスの放出を図る溶栓弁構成とした。よって、溶栓弁をライナーの一端側に有する一般的な高圧ガスタンクにまで適用を広げることができ、汎用性が高まる。
【００２９】
次に、他の実施形態について説明する。図４は他の実施形態の燃料電池搭載車両２０Ａを概略的に平面視して示す説明図である。図示するように、この実施形態の燃料電池搭載車両２０Ａが有する燃料電池システム１００は、排気放出管１５０において第１管路部１５２に続く第２管路部１５３に、レゾネーター１５８を有する。レゾネーター１５８は、第２管路部１５３の一部経路範囲において、経路径が拡張した形態を採り、第２管路部１５３と一体に樹脂成形される。よって、排気放出管１５０は、レゾネーター１５８においても既述したように火炎を誘導する。そして、このレゾネーター１５８は、第２管路部１５３に位置することとから、燃料電池１１０と高圧ガスタンク１２２との配置関係に影響を及ぼさない。よって、燃料電池１１０と高圧ガスタンク１２２とを近接配置して、燃料電池システム１００のコンパクト化を図ることができる。この他、燃料電池１１０と高圧ガスタンク１２２との間を、燃料電池システム１００を構成する他の機械部品や電気配線の設置スペースに有効利用できる。また、通常、高圧ガスタンク１２２から車両ボディー後方に掛けてのスペースは、いわゆるデットスペースとなるが、当該スペースをレゾネーター１５８の配設に利用できる。これに加え、燃料電池システム１００の発電運転時には、レゾネーター１５８によりオフガス排出の際の排気音を消音化できる。
【００３０】
図５はまた別の実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｂを概略的に平面視して示す説明図である。図示するように、この実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｂが有する燃料電池システム１００は、その排気放出管１５０において、電池接続管路部１５１に続いて第２管路部１５３を備え、第２管路部１５３の末端から大気放出口１５５に掛けて第１管路部１５２を延ばしている。この実施形態では、排気放出管１５０における管路部の順が逆であるものの、高圧ガスタンク１２２のタンク長手方向に延びる第２管路部１５３については、既述したようにその経路長Ｌｍをタンク全長Ｌｔより長くしている。そして、この実施形態によっても、既述した効果を奏することができる。
【００３１】
図６は複数個のタンクを有する実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｃを概略的に平面視して示す説明図、図７はタンク周辺を図６におけるＢ方向から見て概略的に示す説明図である。図示するように、この実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｃが有する燃料電池システム１００は、２本の高圧ガスタンク１２２を、タンクバルブ１２４が同じ側となるように並べて備え、排気放出管１５０は、その第１管路部１５２を、図７に示すように、個々の高圧ガスタンク１２２ごとにタンクバルブ１２４の側で、タンクの並び方向に延ばし、大気放出口１５５に至らしめている。この実施形態の燃料電池システム１００によれば、車両前後に並んだ個々の高圧ガスタンク１２２についても、各タンク下方の第１管路部１５２までの既述した火炎の誘導により、温度上昇に伴うガス放出を図ることができる。
【００３２】
図８は排気放出管１５０をなるべく燃えないようにした上で火炎の誘導を行う実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｃを概略的に平面視して示す説明図、図９は図２相当にタンク周辺を概略的に示す説明図である。図示するように、この実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｄが有する燃料電池システム１００は、１５２と第２管路部１５３の表面に、各管路部の経路に沿って、延焼テープＦｔを貼着して備える。この延焼テープＦｔは、高圧ガスタンク１２２および排気放出管１５０よりも可燃性の高いテープ基材を、可燃性の接着剤にて貼着するものであり、排気放出管１５０よりも延焼し易く、火炎についても、これを１５２と第２管路部１５３の経路に沿って容易に誘導する。延焼テープＦｔは、第１管路部１５２と第２管路部１５３の上面に貼着されるほか、高圧ガスタンク１２２の外表面から離れた側の第１管路部１５２の側面、第２管路部１５３の側面に貼着される。この場合、溶栓部材１２５の溶融が管路上面の延焼テープＦｔの火炎で起きるならば、側面のテープ貼着は省略してもよい。この逆に、溶栓部材１２５の溶融が管路側面の延焼テープＦｔの火炎で起きるならば、上面のテープ貼着は省略してもよい。この実施形態の燃料電池システム１００によっても、第１管路部１５２に貼着済みの延焼テープＦｔまでの既述した火炎の誘導により、温度上昇に伴うガス放出を図ることができる。
【００３３】
図１０は他の実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｅを概略的に平面視して示す説明図である。この実施形態では、高圧ガスタンク１２２を車両前後に横置き搭載した上で、第１管路部１５２と第２管路部１５３を車両幅方向に亘って繋いで、電池接続管路部１５１から延ばしている。つまり、燃料電池搭載車両２０Ｅは、車幅方向に亘る排気放出管１５０の管路部分の一部を、タンクバルブ１２４の近傍を通るようにしている。この実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｅによっても、高圧ガスタンク１２２のタンクバルブ１２４から離れた車両幅方向の端部の側で発生した火災であっても、その火炎を第２管路部１５３から第１管路部１５２まで誘導することで、タンクバルブ１２４によるタンク内ガスの放出の信頼性を高めることができる。
【００３４】
図１１は高圧ガスタンク１２２を車両前後に横置き搭載した実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｆを概略的に平面視して示す説明図である。この実施形態では、第２管路部１５３を、高圧ガスタンク１２２と燃料電池１１０との間においてタンク長手方向に沿って延ばした上で、第１管路部１５２に繋いでいる。つまり、燃料電池搭載車両２０Ｆは、タンクバルブ１２４から離間してタンク長手方向に延びる第２管路部１５３に繋がる第１管路部１５２を、タンクバルブ１２４の近傍を通るようにしている。この実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｆによっても、高圧ガスタンク１２２のタンクバルブ１２４から離れた側で発生した火災であっても、その火炎を第２管路部１５３から第１管路部１５２まで誘導することで、タンクバルブ１２４によるタンク内ガスの放出の信頼性を高めることができる。
【００３５】
図１２は高圧ガスタンク１２２を車両前後に横置き搭載した他の実施形態の燃料電池搭載車両２０Ｇを概略的に平面視して示す説明図である。この実施形態では、電池接続管路部１５１から延びてタンク下方を通過した後にタンク長手方向に沿って屈曲して第１管路部１５２に繋がる電池側経路と、第１管路部１５２から末端管路部１５４に到る排気側経路とを、第２管路部１５３とした。つまり、燃料電池搭載車両２０Ｇは、タンクバルブ１２４から離れた上記の電池側経路と排気側経路の端部側で発生した火災であっても、その火炎を第２管路部１５３から第１管路部１５２まで誘導することで、タンクバルブ１２４によるタンク内ガスの放出の信頼性を高めることができる。
【００３６】
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、或いは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【００３７】
図２に示した実施形態では、凹形状をなした第１管路部１５２を、タンクバルブ１２４の下方側としたが、タンクバルブ１２４の上方側としたり、図２における紙面手前側にて凹形状をなすようにしてもよい。また、第１管路部１５２を、図２における紙面手前側においてタンクバルブ１２４から離れて真っ直ぐ延ばしてもよい。
【００３８】
図６に示した実施形態では、同じタンク長の高圧ガスタンク１２２を並べて備えたが、異なるタンク長の高圧ガスタンク１２２を並べるようにしてもよい。また、３本以上の高圧ガスタンク１２２を並べるようにしてもよい。この他、工場や店舗或いは住居等に設置した燃料電池１１０と高圧ガスタンク１２２とを含んだ発電プラントに適用することもできる。
【符号の説明】
【００３９】
２０、２０Ａ〜２０Ｇ…燃料電池搭載車両
２２…車体
１００…燃料電池システム
１１０…燃料電池
１１２…排気ポート
１２０…水素ガス供給系
１２２…高圧ガスタンク
１２４…タンクバルブ
１２５…溶栓部材
１２６…供給管路
１２７…レセプタクル
１２８…充填管路
１３０…空気供給系
１３２…コンプレッサー
１５０…排気放出管
１５１…電池接続管路部
１５２…第１管路部
１５３…第２管路部
１５４…末端管路部
１５５…大気放出口
１５８…レゾネーター
ＦＷ…前輪
ＲＷ…後輪
Ｌｍ…経路長
Ｌｔ…タンク全長
Ｆｔ…延焼テープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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