(57)【要約】【課題】  高圧ガスシステムにおいて、通常時の設置スペースや意匠の点での影響を抑制しつつ、高圧ガス放出時に高圧ガスの拡散を促進することを可能とする。【解決手段】  高圧ガスシステムは、通常時に高圧ガスを流通させるガス流通部と、所定の条件に応じてガス流通部内の高圧ガスを外部へと放出するガス放出部とを備えている。ガス放出部は、所定の条件に応じて開弁する放出弁と、放出弁より下流側に配置される放出口とを有している。放出口は、放出弁が開弁したときに、放出弁が閉弁しているときと比較して、ガス流通部からより離れた位置へと変化する。【選択図】        図４
2006138444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ガスシステムであって、
通常時に高圧ガスを流通させるガス流通部と、
所定の条件に応じて前記ガス流通部内の高圧ガスを前記高圧ガスシステムの外部へと放出するガス放出部と、を備え、
前記ガス放出部は、前記所定の条件に応じて開弁する放出弁と、前記ガス放出部の前記放出弁より下流側に配置される放出口と、を有し、
前記放出口は、前記放出弁が開弁したときに、前記放出弁が閉弁しているときと比較して、前記ガス流通部からより離れた位置へと変化する、高圧ガスシステム。
【請求項２】
請求項１記載の高圧ガスシステムであって、
前記放出口の変化は、前記放出弁が開弁したときに前記ガス流通部から前記ガス放出部内に流入する高圧ガスの圧力によって実現される、高圧ガスシステム。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の高圧ガスシステムであって、
前記ガス放出部は、さらに、前記放出弁と前記放出口とを連通する伸縮可能な放出流路を有し、
前記放出口の変化は、前記放出流路が伸張することによって実現される、高圧ガスシステム。
【請求項４】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の高圧ガスシステムであって、
前記ガス放出部は、さらに、前記放出弁と前記放出口とを連通する放出流路を有し、
前記放出口の変化は、前記放出流路が畳まれた状態から直線形状の状態へと変化することによって実現される、高圧ガスシステム。
【請求項５】
移動体に搭載されることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の高圧ガスシステム。
【請求項６】
請求項５記載の高圧ガスシステムであって、
前記放出口の変化は、前記移動体からより離れた位置への変化である、高圧ガスシステム。
【請求項７】
移動体に搭載される高圧ガスシステムであって、
通常時に高圧ガスを流通させるガス流通部と、
所定の条件に応じて前記ガス流通部内の高圧ガスを前記高圧ガスシステムの外部へと放出するガス放出部と、を備え、
前記ガス放出部は、前記所定の条件に応じて開弁する放出弁と、前記ガス放出部の前記放出弁より下流側に配置される放出口と、を有し、
前記放出口は、前記放出弁が開弁したときに、前記放出弁が閉弁しているときと比較して、前記移動体からより離れた位置へと変化する、高圧ガスシステム。
【請求項８】
請求項７記載の高圧ガスシステムであって、
前記ガス放出部は、さらに、前記放出弁と前記放出口とを連通する放出流路と、前記放出流路の内の少なくとも前記放出口と接する部分を回転可能に支持する支点部と、を有し、
前記放出口の変化は、前記放出流路の内の少なくとも前記放出口と接する部分が前記支点部を中心として回転移動することによって実現される、高圧ガスシステム。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の高圧ガスシステムであって、さらに、
放出される高圧ガスの拡散を促進するために前記放出口に設けられた拡散促進部を有する、高圧ガスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧ガスを流通させる高圧ガスシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護の観点から、燃料電池自動車が注目されている。燃料電池自動車は、水素と酸素とを反応させて発電する燃料電池を含む燃料電池システムを搭載している。燃料電池システムには、燃料電池に水素を供給するため、例えば、高圧水素タンクと水素流路とを含む高圧ガスシステムが用いられる。
【０００３】
高圧ガスシステムは、例えば、水素タンク内や水素流路内の圧力が何らかの原因で過大となったときに水素ガスを外部へと放出するため、所定の条件に応じて開弁する放出弁と放出弁を介して水素ガスを放出する放出口とを備えている。放出弁が開弁するための所定の条件は、例えば、高圧ガスシステム内の圧力が所定値以上となることや、高圧ガスシステム内の温度が所定値以上となることに設定される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１６８１２号公報
【特許文献２】特開２００４−４０９５０号公報
【特許文献３】特開２００２−１９５４９９号公報
【特許文献４】実開平７−２５２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高圧ガスシステムから外部への水素ガスの放出時には、放出された水素ガスが速やかに拡散され、水素濃度が低下することが望ましい。しかし、高圧ガスシステムの内部もしくは近傍において水素ガスの放出が行われると、高圧ガスシステム内に水素ガスが進入して滞留し、放出された水素ガスの拡散が十分に行われないことがある。そのため、水素ガスが、燃料電池や燃料電池自動車自体からなるべく離れた位置で放出されることが望ましい。
【０００６】
しかし、水素ガスを燃料電池や燃料電池自動車自体からなるべく離れた位置で放出するために、燃料電池や燃料電池自動車自体からなるべく離れた位置に放出口を設置すると、放出弁と放出口との間に長い放出流路が設けられることとなる。このようにすると、通常時の設置スペースや意匠上の点で好ましくないという問題があった。
【０００７】
なお、このような問題は、燃料電池自動車に搭載された燃料電池に水素ガスを供給する高圧ガスシステムに限らず、高圧ガスを流通させる高圧ガスシステムに共通する問題であった。
【０００８】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、高圧ガスシステムにおいて、通常時の設置スペースや意匠の点での影響を抑制しつつ、高圧ガス放出時に高圧ガスの拡散を促進することを可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の高圧ガスシステムは、
通常時に高圧ガスを流通させるガス流通部と、
所定の条件に応じて前記ガス流通部内の高圧ガスを前記高圧ガスシステムの外部へと放出するガス放出部と、を備え、
前記ガス放出部は、前記所定の条件に応じて開弁する放出弁と、前記ガス放出部の前記放出弁より下流側に配置される放出口と、を有し、
前記放出口は、前記放出弁が開弁したときに、前記放出弁が閉弁しているときと比較して、前記ガス流通部からより離れた位置へと変化する。
【００１０】
この高圧ガスシステムでは、高圧ガスを放出する際に、放出口が、放出前と比較してガス流通部からより離れた位置へと変化する。そのため、通常時の設置スペースや意匠の点での影響を抑制しつつ、高圧ガス放出時に高圧ガスの拡散を促進することができる。
【００１１】
上記高圧ガスシステムにおいて、前記放出口の変化は、前記放出弁が開弁したときに前記ガス流通部から前記ガス放出部内に流入する高圧ガスの圧力によって実現されるとしてもよい。
【００１２】
この構成によれば、高圧ガスを放出する際に、ガス流通部からガス放出部内に流入する高圧ガスの圧力によって放出口が変化するため、簡単な構成で、確実に、高圧ガスの拡散を促進することができる。
【００１３】
また、上記高圧ガスシステムにおいて、前記ガス放出部は、さらに、前記放出弁と前記放出口とを連通する伸縮可能な放出流路を有し、
前記放出口の変化は、前記放出流路が伸張することによって実現されるとしてもよい。
【００１４】
この構成によれば、高圧ガスを放出する際に、放出口の位置をガス流通部からより離れた位置へ変化させることができる。
【００１５】
また、上記高圧ガスシステムにおいて、前記ガス放出部は、さらに、前記放出弁と前記放出口とを連通する放出流路を有し、
前記放出口の変化は、前記放出流路が畳まれた状態から直線形状の状態へと変化することによって実現されるとしてもよい。
【００１６】
この構成によっても、高圧ガスを放出する際に、放出口の位置をガス流通部からより離れた位置へ変化させることができる。
【００１７】
また、上記高圧ガスシステムにおいて、移動体に搭載されることを特徴とするとしてもよい。
【００１８】
この構成によれば、通常時の設置スペースや意匠の点で制約の多い移動体においても、通常時の設置スペースや意匠の点での影響を抑制しつつ、高圧ガス放出時に高圧ガスの拡散を促進することができる。
【００１９】
また、上記高圧ガスシステムにおいて、前記放出口の変化は、前記移動体からより離れた位置への変化であるとしてもよい。
【００２０】
この構成によれば、高圧ガスを放出する際に、移動体から離れた位置に放出口の位置が変化するため、高圧ガスの拡散をさらに促進することができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の第２の高圧ガスシステムは、
移動体に搭載される高圧ガスシステムであって、
通常時に高圧ガスを流通させるガス流通部と、
所定の条件に応じて前記ガス流通部内の高圧ガスを前記高圧ガスシステムの外部へと放出するガス放出部と、を備え、
前記ガス放出部は、前記所定の条件に応じて開弁する放出弁と、前記ガス放出部の前記放出弁より下流側に配置される放出口と、を有し、
前記放出口は、前記放出弁が開弁したときに、前記放出弁が閉弁しているときと比較して、前記移動体からより離れた位置へと変化する。
【００２２】
この高圧ガスシステムでは、高圧ガスを放出する際に、放出口が、放出前と比較して移動体からより離れた位置へと変化する。そのため、通常時の設置スペースや意匠の点での影響を抑制しつつ、高圧ガス放出時に高圧ガスの拡散を促進することができる。
【００２３】
上記高圧ガスシステムにおいて、前記ガス放出部は、さらに、前記放出弁と前記放出口とを連通する放出流路と、前記放出流路の内の少なくとも前記放出口と接する部分を回転可能に支持する支点部と、を有し、
前記放出口の変化は、前記放出流路の内の少なくとも前記放出口と接する部分が前記支点部を中心として回転移動することによって実現されるとしてもよい。
【００２４】
この構成によれば、高圧ガスを放出する際に、放出口の位置を移動体からより離れた位置へ変化させることができる。
【００２５】
上記第１および第２の高圧ガスシステムにおいて、さらに、
放出される高圧ガスの拡散を促進するために前記放出口に設けられた拡散促進部を有するとしてもよい。
【００２６】
この構成によれば、高圧ガス放出時に、放出される高圧ガスの拡散をさらに促進することができる。
【００２７】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、高圧ガスシステムや、高圧ガス放出装置、高圧ガスシステムを備える移動体等の態様で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
Ｄ．第４実施例：
Ｅ．第４実施例の変形例：
Ｆ．その他の変形例：
【００２９】
Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の第１実施例としての高圧ガスシステムを備える車両用の燃料電池システムの構成を概略的に示す説明図である。この燃料電池システム１００は、水素と酸素との電気化学反応を利用して発電するシステムであり、発電した電力を車両の動力として使用している。燃料電池システム１００は、燃料電池スタック２００と、空気供給システム３００と、燃料供給システム４００とを備えている。なお、本実施例において、燃料供給システム４００が「高圧ガスシステム」に相当する。
【００３０】
燃料電池スタック２００は、図示しないセルを複数重ね合わせた積層体として構成されている。セルは、セパレータと、水素極（以下「アノード」と呼ぶ）と、電解質膜と、酸素極（以下「カソード」と呼ぶ）と、セパレータとをこの順に重ね合わせることによって形成される。セルは、例えばセパレータに設けられた溝を介して供給される水素と空気に含まれる酸素との電気化学反応により発電を行う。
【００３１】
空気供給システム３００は、燃料電池スタック２００に空気を供給するためのシステムであり、フィルタ３１０と、コンプレッサ３２０と、加湿器３３０と、これらの各機器を接続する空気流路３４０とを有している。外部からフィルタ３１０を通して取り込まれた空気は、コンプレッサ３２０により圧縮され、加湿器３３０により加湿された状態で、燃料電池スタック２００を構成している複数のセルのそれぞれのカソードに供給される。なお、燃料電池スタック２００での反応に使用された後の排気は、外部へと排出される。
【００３２】
燃料供給システム４００は、燃料電池スタック２００に燃料としての水素ガスを供給するためのシステムであり、水素タンク４１０と、減圧弁４２０と、シャットバルブ４３０と、水素循環ポンプ４５０と、これらの各機器を接続する燃料流路４４０とを有している。水素タンク４１０内に貯留された水素ガスは、減圧弁４２０により減圧され、燃料電池スタック２００を構成している複数のセルのそれぞれのアノードに供給される。水素タンク４１０内は、水素ガス充填完了時には非常に高圧となっており、水素ガスが流出するに従い圧力が低下していく。減圧弁４２０は、水素タンク４１０から燃料流路４４０を介して燃料電池スタック２００に流入する水素ガスを適宜減圧し、燃料電池スタック２００内の電解質膜に過大な圧力が加わらないようにしている。なお、シャットバルブ４３０は、燃料流路４４０を開閉するためのバルブである。また、燃料電池スタック２００での反応に使用された後の排気は、水素循環ポンプ４５０により循環され、再び燃料電池スタック２００へと供給される。
【００３３】
燃料供給システム４００は、さらに、例えばシステム内の圧力異常時に水素ガスを外部へと放出する燃料放出部５００を有している。本実施例では、燃料放出部５００は、減圧弁４２０とシャットバルブ４３０との間の燃料流路４４０上の所定の接続点に接続されている。燃料放出部５００は、当該接続点付近に配置された放出弁５１０と、放出弁５１０の下流側に配置された放出口５２０と、放出弁５１０と放出口５２０とを連通する放出流路５３０とを含んでいる。放出弁５１０は、例えば、図示しない圧力センサによって燃料流路４４０や水素タンク４１０内に所定値以上の圧力が検出されると、当該圧力センサからの開弁信号に従って開弁される。放出弁５１０が開弁されると、燃料流路４４０や水素タンク４１０内の水素ガスが放出流路５３０を通って放出口５２０から放出される。なお、燃料放出部５００の詳細な構成については、後述する。
【００３４】
燃料電池スタック２００により発電された電力は、インバータ６１０に出力され、車両の走行モータ６２０の駆動に使用される。また、車両の走行に必要な電力よりも発電量が大きくて電力が余る場合には、余った電力をＤＣ／ＤＣコンバータ６３０を介して蓄電池６４０に蓄電し、急加速時などの電力不足時に使用する。
【００３５】
図２は、第１実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車の構成を概略的に示す説明図である。図２には、燃料電池自動車１０の通常時の状態を示している。ここで、「通常時」とは、燃料電池システム１００の燃料放出部５００から水素ガスが放出されるとき（以下「水素放出時」と呼ぶ）以外のときを意味している。燃料電池自動車１０は、燃料電池システム１００を搭載しており、燃料電池システム１００内の燃料放出部５００の先端は、燃料電池自動車１０の外部にわずかに突出し、上方を指向している。
【００３６】
図３は、第１実施例における燃料放出部の詳細構成を示す説明図である。図３（ａ）には、図２のＡ部に相当する部分、すなわち燃料放出部５００の放出流路５３０の一部および放出口５２０の断面を拡大して示している。また、図３（ｂ）および（ｃ）には、水素放出時の燃料放出部５００の変化の様子を示している。
【００３７】
放出流路５３０は、径の異なる複数の放出管５３２〜５３８を含んでいる。通常時には、図３（ａ）に示すように、最も径の大きい放出管５３２の内側に、２番目に径の大きい放出管５３４が、放出管５３２の内部に沿って摺動可能に収納されている。同様に、放出管５３４の内側に３番目に径の大きい放出管５３６が収納され、放出管５３６の内側に最も径の小さい放出管５３８が収納されている。最も径の小さい放出管５３８の先端は放出口５２０を構成しており、放出口５２０は栓５４０によって閉鎖されている。このように、放出流路５３０は、伸縮可能な構成を有している。
【００３８】
放出弁５１０（図１）が開弁されると、燃料流路４４０や水素タンク４１０内の高圧水素ガスが、放出弁５１０を介して放出流路５３０内に流入する。図３には、水素ガスの流れをハッチングを付した矢印によって表している。放出流路５３０内に水素ガスが流入すると、水素ガスの圧力によって、放出管５３４、５３６および５３８が、各放出管が収納されている１回り径の大きい放出管の内壁に沿って上方に移動させられる。従って、伸縮可能な放出流路５３０が、放出流路５３０内に流入した水素ガスの圧力によって伸張することとなる。図３（ｂ）には、放出流路５３０が伸張した状態を示している。放出流路５３０が所定の限度まで伸張すると、水素ガスの圧力によって栓５４０が外れ放出口５２０が開口し、放出口５２０から水素ガスが放出される。図３（ｃ）には、放出口５２０から水素ガスが放出されている状態を示している。なお、燃料放出部５００は、放出流路５３０が所定の限度まで伸張するまでは栓５４０が外れないように構成されている。
【００３９】
図４は、第１実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車の水素放出時の状態を概略的に示す説明図である。図４に示すように、水素放出時には、燃料放出部５００の放出流路５３０が伸張し、伸張した放出流路５３０の先端に位置する放出口５２０から水素ガスが放出される。水素放出時には、図２に示した通常時と比較して、放出口５２０の位置が上方に移動し、燃料電池システム１００や燃料電池自動車１０の車体からより離れた点に位置している。従って、放出された水素ガスが、燃料供給システム４００や、燃料電池システム１００の他の部分、あるいは燃料電池自動車１０の他の部分の内部に進入して滞留するのを抑制することができ、水素ガスの拡散を促進することができる。
【００４０】
また、本実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車１０は、通常時には図２に示すように放出流路５３０が短く収納されているため、設置スペースや意匠上の点、あるいは走行抵抗の点で影響が少ない。
【００４１】
以上のように、第１実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車では、通常時の設置スペース、意匠、走行抵抗の点での影響を抑制しつつ、水素ガス放出時に水素ガスの拡散を促進することができる。
【００４２】
また、第１実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車では、放出弁５１０が開弁して燃料放出部５００の放出流路５３０内に流入する水素ガスの圧力によって、伸縮可能な放出流路５３０が伸張するため、簡単な構成で、確実に水素ガスの拡散を促進することができる。
【００４３】
Ｂ．第２実施例：
図５は、第２実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車の構成を概略的に示す説明図である。図５には、燃料電池自動車１０の通常時の状態を示している。図２に示した第１実施例との違いは、燃料放出部５００の構成だけであり、その他の点は第１実施例と同じである。
【００４４】
図６は、第２実施例における燃料放出部の詳細構成を示す説明図である。図６には、図５のＢ部に相当する部分、すなわち燃料放出部５００の放出流路５３０の一部および放出口５２０を拡大して示している。第２実施例の放出流路５３０は、ホースのような柔らかい材料によって形成されており、図６に示すように、通常時には、渦巻き状に巻かれ束線５５０によって拘束されている。束線５５０はフック部５５２を有し、フック部５５２が解放されると、束線５５０による放出流路５３０の拘束が解除されるようになっている。また、フック部５５２は、放出弁５１０（図５）が開弁されると解放されるように設定されている。
【００４５】
放出弁５１０が開弁されると、束線５５０のフック部５５２が解放され、束線５５０による放出流路５３０の拘束が解除される。また、放出流路５３０内には高圧の水素ガスが流入する。放出流路５３０内に流入した高圧の水素ガスは、放出流路５３０を直線形状の状態に変形させようとする力を放出流路５３０に対して及ぼすため、放出流路５３０は、渦巻き状に巻かれた状態から、その大部分が直線形状の状態へと変化する。図７は、第２実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車の水素放出時の状態を概略的に示す説明図である。図７に示すように、水素放出時には、燃料放出部５００の放出流路５３０の大部分が直線形状の状態となり、燃料電池自動車１０の後方に位置する放出流路５３０の先端の放出口５２０から水素ガスが放出される。水素放出時には、図５に示した通常時と比較して、放出口５２０の位置が移動し、燃料電池システム１００や燃料電池自動車１０の車体からより離れた点に位置している。従って、放出された水素ガスが、燃料供給システム４００や、燃料電池システム１００の他の部分、あるいは燃料電池自動車１０の他の部分の内部に進入して滞留するのを抑制することができ、水素ガスの拡散を促進することができる。
【００４６】
また、第２実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車１０は、通常時には図５および図６に示すように放出流路５３０が小さく畳まれて収納されているため、設置スペースや意匠上の点、あるいは走行抵抗の点で影響が少ない。
【００４７】
以上のように、第２実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車でも、通常時の設置スペース、意匠、走行抵抗の点での影響を抑制しつつ、水素ガス放出時に水素ガスの拡散を促進することができる。
【００４８】
また、第２実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車では、放出弁５１０が開弁して燃料放出部５００の放出流路５３０内に流入する水素ガスの圧力によって、放出流路５３０が渦巻き状に巻かれた状態から大部分が直線形状の状態へと変化するため、簡単な構成で、確実に水素ガスの拡散を促進することができる。
【００４９】
Ｃ．第３実施例：
図８は、第３実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車の構成を概略的に示す説明図である。図８には、燃料電池自動車１０の通常時の状態を示している。図２に示した第１実施例との違いは、燃料放出部５００の構成だけであり、その他の点は第１実施例と同じである。
【００５０】
第３実施例の燃料放出部５００は、放出弁５１０近辺の放出流路５３０上に支点部５６０を有しており、支点部５６０が、放出流路５３０の放出口５２０と接する側の部分（以下「可動部分」と呼ぶ）を回転可能に支持する構造を有している。また、放出流路５３０の可動部分は、放出口５２０が上方に向くような鉛直方向の向きになるように、支点部５６０に配置された図示しないバネ部によって付勢されている。通常時には、図８に示すように、放出流路５３０の可動部分がバネ部の力に抗して水平方向の向きになるように燃料電池自動車１０の側部に沿って配置され、フック部５７０によって固定されている。フック部５７０は、放出弁５１０が開弁されると放出流路５３０の可動部分の固定を解除するように設定されている。
【００５１】
放出弁５１０が開弁されると、フック部５７０による放出流路５３０の可動部分の固定が解除され、バネ部の付勢力によって、放出流路５３０の可動部分の向きが水平方向から鉛直方向へと変化する。図９は、第３実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車の水素放出時の状態を概略的に示す説明図である。図９に示すように、水素放出時には、燃料放出部５００の放出流路５３０の可動部分は、放出口５２０が上方に向くような鉛直方向の向きとなり、放出口５２０から水素ガスが放出される。水素放出時には、図８に示した通常時と比較して、放出口５２０の位置が移動し、燃料電池自動車１０の車体からより離れた点に位置している。従って、放出された水素ガスが、燃料電池自動車１０の内部に進入して滞留するのを抑制することができ、水素ガスの拡散を促進することができる。
【００５２】
また、第３実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車１０は、通常時には図８に示すように、放出流路５３０の可動部分が水平方向の向きになるように燃料電池自動車１０の側部に沿って配置されているため、設置スペースや意匠上の点、あるいは走行抵抗や乗降時の支障の点で影響が少ない。
【００５３】
以上のように、第３実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車でも、通常時の設置スペース、意匠、走行抵抗、乗降時の支障の点での影響を抑制しつつ、水素ガス放出時に水素ガスの拡散を促進することができる。
【００５４】
Ｄ．第４実施例：
図１０は、第４実施例の高圧ガスシステムの燃料放出部の放出口付近の構成を概略的に示す説明図である。図１０には、燃料放出部５００の放出流路５３０の先端に設けられた放出口５２０の付近を拡大して示している。第１実施例との違いは、燃料放出部５００が、放出口５２０に拡散促進部としてのディフューザ５８０を有している点だけであり、その他の点は第１実施例と同じである。
【００５５】
ディフューザ５８０は、水素放出時に、放出される水素ガスが周囲の空気中へ拡散するのを促進する機能を有している。水素放出時には、放出口５２０から水素ガスが非常に高速で放出される。このとき、ディフューザ５８０の内部に負圧が発生し、外部の空気がディフューザ５８０の内部に吸入される。図１０には、外部の空気がディフューザ５８０の内部に吸入される様子を破線の矢印を用いて示している。外部の空気がディフューザ５８０の内部に吸入されると、放出口５２０から放出された水素ガスがより多くの空気と混合することとなり、水素ガスの空気中への拡散が促進されることとなる。
【００５６】
以上のように、第４実施例の高圧ガスシステムでは、燃料放出部５００が放出口５２０に拡散促進部としてのディフューザ５８０を有しているため、放出される水素ガスの拡散をさらに促進することができる。
【００５７】
Ｅ．第４実施例の変形例：
図１１は、第４実施例の変形例としての高圧ガスシステムの燃料放出部の放出口付近の構成を概略的に示す説明図である。図１１に示す第４実施例の変形例では、燃料放出部５００が拡散促進部として放出向き変換部５９０を有している点が図１０に示す第４実施例と違う点である。
【００５８】
放出向き変換部５９０は、水素放出時に、放出流路５３０内を通って放出口５２０へと向かう水素ガスの向きを変換する機能を有している。図１１に示す放出向き変換部５９０は、放出流路５３０内の水素ガスの向きを、それと垂直な向きに変換する。さらに、放出向き変換部５９０は、複数の放出枝管５９２を有しており、複数の放出枝管５９２の先端開口５９４から水素ガスが放出される。そのため、放出される水素ガスは、より広い範囲に拡散することとなり、水素ガスの空気中への拡散がさらに促進されることとなる。
【００５９】
以上のように、第４実施例の変形例としての高圧ガスシステムでは、燃料放出部５００が放出口５２０に拡散促進部としての放出向き変換部５９０を有しているため、放出される水素ガスの拡散をさらに促進することができる。
【００６０】
Ｆ．その他の変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００６１】
Ｆ１．変形例１：
上記各実施例では、燃料電池自動車１０に搭載される燃料電池システム１００用の燃料供給システム４００を例に用いて説明したが、本発明は、定置式の燃料電池システムや水素自動車に水素ガスを供給する他の高圧ガスシステムにも適用することができる。また、例えば圧縮天然ガス自動車に天然ガスを供給する高圧ガスシステムのような水素以外の他の可燃性ガスを高圧で供給する高圧ガスシステムにも適用することができる。
【００６２】
Ｆ２．変形例２：
上記各実施例では、燃料放出部５００が、燃料供給システム４００（図１）の燃料流路４４０に接続されている例を用いて説明したが、燃料放出部５００が燃料供給システム４００内の他の部分に接続されて用いられるとしてもよい。例えば、燃料放出部５００が、水素タンク４１０に接続され、水素タンク４１０内の水素ガスを直接放出するとしてもよい。また、燃料放出部５００が、燃料供給システム４００内に複数設置されているとしてもよい。
【００６３】
Ｆ３．変形例３：
上記各実施例における、水素放出時の燃料放出部５００の形状、位置の変化の態様はあくまで一例であり、燃料放出部５００が他の態様の変化をするものとしてもよい。例えば、第１実施例において、水素放出時に放出流路５３０が、燃料電池自動車１０の上方ではなく前方や側方、後方に伸張するとしてもよい。
【００６４】
Ｆ４．変形例４：
上記第１実施例では、放出流路５３０の伸張が、燃料放出部５００に流入する水素ガスの圧力によって実行されるとしているが、放出流路５３０の伸張が、例えばアクチュエータ等の駆動装置によって実行されるとしてもよい。また、上記第１実施例では、放出流路５３０が、複数の放出管を含む構成であるとしているが、放出流路５３０は、伸張可能な構成であれば他の構成とすることも可能である。
【００６５】
Ｆ５．変形例５：
上記第２実施例では、放出流路５３０が、通常時に渦巻き状に巻かれて収納されているとしているが、放出流路５３０は、小さく畳まれて収納されていればよく、渦巻き状である必要はない。また、上記第２実施例では、放出弁５１０が開弁されるとフック部５５２が解放され、束線５５０による放出流路５３０の拘束が解除されるとしているが、放出流路５３０は、放出弁５１０の開弁時に小さく畳まれた状態から直線形状の状態に変化可能であればよく、他の構成とすることもできる。例えば、通常時には、束線５５０の代わりに緩やかな紐状のものによって放出流路５３０が拘束されており、水素放出時には、紐がほどけて放出流路５３０の拘束が解除され、放出流路５３０が直線形状に変化する構成をとることもできる。また、通常時には、放出流路５３０が渦巻き状に巻かれて接着剤で固着されており、水素放出時には、接着剤による固着がはがされて放出流路５３０が直線形状に変化する構成をとることもできる。
【００６６】
Ｆ６．変形例６：
上記第４実施例および第４実施例の変形例では、拡散促進部として、ディフューザ５８０（図１０）や放出向き変換部５９０（図１１）を採用しているが、拡散促進部として、例えばファン等の他の装置を採用することも可能である。
【００６７】
Ｆ７．変形例７：
上記各実施例において、水素放出時に、水素を放出することや、水素を放出する方向および範囲、避難すべき方向等の情報を、ドライバーや周囲の人に対し、アナウンスやアラーム、サイレン等で知らせるとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施例としての高圧ガスシステムを備える車両用の燃料電池システムの構成を概略的に示す説明図。
【図２】第１実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車の構成を概略的に示す説明図。
【図３】第１実施例における燃料放出部の詳細構成を示す説明図。
【図４】第１実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車の水素放出時の状態を概略的に示す説明図。
【図５】第２実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車の構成を概略的に示す説明図。
【図６】第２実施例における燃料放出部の詳細構成を示す説明図。
【図７】第２実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車の水素放出時の状態を概略的に示す説明図。
【図８】第３実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車の構成を概略的に示す説明図。
【図９】第３実施例の高圧ガスシステムを備える燃料電池システムを搭載する燃料電池自動車の水素放出時の状態を概略的に示す説明図。
【図１０】第４実施例の高圧ガスシステムの燃料放出部の放出口付近の構成を概略的に示す説明図。
【図１１】第４実施例の変形例としての高圧ガスシステムの燃料放出部の放出口付近の構成を概略的に示す説明図。
【符号の説明】
【００６９】
１０...燃料電池自動車
１００...燃料電池システム
２００...燃料電池スタック
３００...空気供給システム
３１０...フィルタ
３２０...コンプレッサ
３３０...加湿器
３４０...空気流路
４００...燃料供給システム
４１０...水素タンク
４２０...減圧弁
４３０...シャットバルブ
４４０...燃料流路
４５０...水素循環ポンプ
５００...燃料放出部
５１０...放出弁
５２０...放出口
５３０...放出流路
５３２...放出管
５３４...放出管
５３６...放出管
５３８...放出管
５４０...栓
５５０...束線
５５２...フック部
５６０...支点部
５７０...フック部
５８０...ディフューザ
５９０...放出向き変換部
５９２...放出枝管
５９４...先端開口
６１０...インバータ
６２０...走行モータ
６４０...蓄電池
【図１】
2006138444.tif 000003
【図２】
2006138444.tif 000004
【図３】
2006138444.tif 000005
【図４】
2006138444.tif 000006
【図５】
2006138444.tif 000007
【図６】
2006138444.tif 000008
【図７】
2006138444.tif 000009
【図８】
2006138444.tif 000010
【図９】
2006138444.tif 000011
【図１０】
2006138444.tif 000012
【図１１】
2006138444.tif 000013