(57)【要約】【課題】アンダーカバーを取り外すことなく継手のリークチェックを実行する。【解決手段】燃料電池車両は、燃料電池スタック１１と、車両の床下のセンタートンネルに配置される水素タンク１２と、燃料電池スタック１１と水素タンク１２を繋ぐ水素配管１３と、燃料電池スタック１１からガスを排出する排気管１５と、車両の下部に設置され、孔１４ａが設けられたアンダーカバー１４と、排気管１５と一体に設けられ、アンダーカバー１４の孔１４ａを通じて大気にガスを排出するテールパイプ１６と、を備え、テールパイプ１６とアンダーカバー１４の間には空隙部１４ｂが形成されており、水素配管１３は、複数の配管１３ａ，１３ｂと、複数の配管１３ａ，１３ｂ同士を繋ぐ継手１３ｃと、を有し、継手１３ｃは、空隙部１４ｂの近傍に配置されている。【選択図】図１
2019151201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池スタックと、
車両の床下のセンタートンネルに配置される水素タンクと、
前記燃料電池スタックと前記水素タンクを繋ぐ水素配管と、
前記燃料電池スタックからガスを排出する排気管と、
車両の下部に設置され、孔が設けられたアンダーカバーと、
前記排気管と一体に設けられ、前記アンダーカバーの孔を通じて大気にガスを排出するテールパイプと、を備え、
前記テールパイプと前記アンダーカバーの間には空隙部が形成されており、
前記水素配管は、
複数の配管と、
前記複数の配管同士を繋ぐ継手と、を有し、
前記継手は、前記空隙部の近傍に配置されている、
燃料電池車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池を搭載する燃料電池車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０１５−２３１３１９号公報がある。この公報では、車両前方のフロントルームに燃料電池スタックが配置され、水素タンクが車両の床下に配置された燃料電池車両が開示されている。
【０００３】
このような燃料電池車両において、燃料電池スタックと水素タンクの間は、水素配管により接続される。ここで、燃料電池スタックと水素タンクが配置され箇所の距離は離れているため、これらを繋ぐ水素配管も長くなる。そのため水素配管は、複数の配管と、配管同士を繋ぐ継手により構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２３１３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した燃料電池車両では、水素配管に複数の配管と継手を用いているため、車両の出荷前やサービス終了時に、継手のリークチェック（水素漏れ検査）を実施する必要がある。例えば、継手のリークチェックを行う際には、継手部分の近傍にリークチェック用の水素吸引治具を挿入することによりリークチェックを実行することができる。しかしながら、図３に示すように継手の箇所は、車両下部に設けられたアンダーカバーに覆われているため、治具を挿入できず、検査を実行できない。ここで、アンダーカバーに継手のリークチェック用の治具挿入孔を開けると、治具挿入孔を閉じる蓋を作る必要があり、蓋の開閉の工数も増えるため、コストの増加に繋がる。また、アンダーカバーを外してリークチェックを行う場合も、アンダーカバーを再度付け直す工数も発生し、コストの増加に繋がる。
本発明は、アンダーカバーを取り外すことなく継手のリークチェックの実行を可能にした燃料電池車両を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる燃料電池車両は、燃料電池スタックと、車両の床下のセンタートンネルに配置される水素タンクと、前記燃料電池スタックと前記水素タンクを繋ぐ水素配管と、
前記燃料電池スタックからガスを排出する排気管と、車両の下部に設置され、孔が設けられたアンダーカバーと、前記排気管と一体に設けられ、前記アンダーカバーの孔を通じて大気にガスを排出するテールパイプと、を備え、前記テールパイプと前記アンダーカバーの間には空隙部が形成されており、前記水素配管は、複数の配管と、前記複数の配管同士を繋ぐ継手と、を有し、前記継手は、前記空隙部の近傍に配置されている。
これにより、空隙部を通じてリークチェック用の治具を挿入し、継手のリークチェックを実施することができる。
【発明の効果】
【０００７】
これにより、アンダーカバーを取り外すことなく継手のリークチェックを実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１にかかる車両の構成物品を示す下面視の図である。
【図２】実施の形態１にかかるリークチェック治具の先端が水素配管の継手近傍に配置された状態を示す図である。
【図３】実施の形態１にかかる孔の一部が水素配管の継手方向に拡大され空隙部が形成された状態を示す図である。
【図４】実施の形態１にかかるリークチェック治具が空隙部に挿入された状態を示す図である。
【図５】実施の形態２にかかる車両の構成物品を示す下面視の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１の車両の下面視に示すように、燃料電池車両１は、車両の前方側に配置される燃料電池スタック１１と、車両の床下に配置される水素タンク１２と、燃料電池スタック１１と水素タンク１２とを繋ぐ水素配管１３と、車両の下部に配置され、孔１４ａを有するアンダーカバー１４と、燃料電池スタック１１からガスを排出する排気管１５と、排気管１５と一体に設けられ、アンダーカバー１４の孔１４ａを通じて大気にガスを排出するテールパイプ１６と、を備える。
【００１０】
リークチェック治具２１は、水素配管１３の継手１３ｃのリークチェックに用いられる筒状の治具である。図２に示すように、リークチェック治具２１は、延在して形成された棒状部と、棒状部の先端に設けられたＵ字状の先端部を有する。先端部のＵ字形状における開口方向は、棒状部の延在方向に対して略垂直方向に形成されている。継手１３ｃを囲うように配置したＵ字状の先端部において、ガスの吸引を行うことで、リークチェックを行う。
【００１１】
燃料電池スタック１１は、燃料電池車両１の車両の前方に設けられたフロントルームに搭載されている。例えば、燃料電池スタック１１は、セパレーター、アノード、電解質膜、カソード、セパレーターからなる１組のセルが、１００組程度直列に積層して結合したものである。また、燃料電池スタック１１には、水素配管１３と、排気管１５がそれぞれ接続されている。
【００１２】
水素タンク１２は、車両の床下のセンタートンネル内に配置された水素の供給源である。水素タンク１２は、水素配管１３を介して、燃料電池スタック１１に水素の供給を行う。
【００１３】
水素配管１３は、燃料電池スタック１１に接続される第１の配管１３ａと、水素タンク１２に接続される第２の配管１３ｂと、第１の配管１３ａと第２の配管１３ｂとを接続する継手１３ｃ、により構成されている。継手１３ｃは、テールパイプ１６が配置されているアンダーカバー１４の孔１４ａの近傍に配置されている。より具体的には継手１３ｃは、後述するように、アンダーカバー１４の内側面とテールパイプ１６の外側面の間に形成される空隙部１４ｂに、孔１４ａの出口側からリークチェック治具２１が挿入されたときに、リークチェック治具２１の先端が届く位置に配置されている。すなわち継手１３ｃは、空隙部１４ｂの近傍に配置されている。
【００１４】
アンダーカバー１４は、車両の下部に配置されたカバーである。典型的には、アンダーカバー１４は、車両の下部に配置された構成物品を、走行中のゴミやほこり、水の進入から防ぐ。アンダーカバー１４には、テールパイプ１６が挿入される孔１４ａが形成されている。
【００１５】
ここで図３に示すように、孔１４ａの内側面とテールパイプ１６の外側面の間の空間を、空隙部１４ｂとする。言い換えると、テールパイプ１６とアンダーカバー１４の間に空隙部１４ｂが形成されている。なお、図３はテールパイプ１６から大気中への排気を行う排出口の正面から、テールパイプ１６を見た視点における図である。図４は図３とはテールパイプ１６を挟んだ逆方向からの視点の図であって、リークチェック治具２１を空隙部１４ｂに挿入し、先端部を継手１３ｃの近傍に配置した状態を示している。空隙部１４ｂは、リークチェック治具２１が挿入可能となるように、孔１４ａの径の一部の拡大されることによって形成されている。なお、孔１４ａにおける径の拡大は、路面干渉や雪入りに影響が無い範囲の大きさとする。
【００１６】
例えば、テールパイプ１６の排出口近傍における孔１４ａの断面形状は、略楕円形状の一部が、継手１３ｃが配置された方向に延びるように切り欠かれた形状である。この場合、孔１４ａは、継手１３ｃが配置されている方向に向かって径の一部が拡大されていることにより、リークチェック治具２１を挿入するための空隙部１４ｂを形成している。
【００１７】
排気管１５は、テールパイプ１６と一体に設けられている。より具体的には、排気管１５の一端は燃料電池スタック１１に接続されており、他端はテールパイプ１６と連結されている。
【００１８】
テールパイプ１６は、アンダーカバー１４の孔１４ａ内に少なくとも一部が配置され、車両の後部近傍に排出口が配置されるパイプである。テールパイプ１６は、孔１４ａを通じて、排気管１５を通じて燃料電池スタック１１から送られてきたガスを大気中に排出する。なお、テールパイプ１６は金属製であり、リークチェックの実行時に形状を変形させることは不可能であるものとする。例えば、テールパイプ１６の排出口近傍における断面形状は、略楕円形である。
【００１９】
ここで、リークチェック治具２１を用いて、リークチェックを実行する場合について説明する。
【００２０】
図４に示すように、リークチェック治具２１の先端は、孔１４ａの出口側、すなわちテールパイプ１６によって大気中に排気を行う排出口側から、空隙部１４ｂに挿入される。これにより、リークチェック治具２１の先端は、空隙部１４ｂを通り、水素配管１３の継手１３ｃの近傍に到達する。
【００２１】
ここで図２に示すように、リークチェック治具２１の先端部はＵ字形状であり、水素配管１３の継手１３ｃを囲むように配置される。
【００２２】
その後、リークチェック治具２１は、先端部において吸引を行い、水素の漏れを検出する。
【００２３】
これにより、アンダーカバー１４の孔１４ａの内側面とテールパイプ１６との間に形成された空隙部１４ｂに、リークチェック治具２１を挿入することで、リークチェックを実行できる。したがって、アンダーカバー１４に対し、リークチェック治具２１を挿入するための新たな穴部を設ける必要が無く、リークチェックのためにアンダーカバー１４を取り外す必要も無い。したがって、リークチェックの際の作業工数を減少させ、コストを低減することができる。
【００２４】
実施の形態２．
図５に示すように、燃料電池車両２は、車両の前方側に配置される燃料電池スタック１１と、車両の床下に配置される水素タンク１２と、燃料電池スタック１１と水素タンク１２とを繋ぐ水素配管１３と、車両の下部に配置され、孔１４ａを有するアンダーカバー１４と、燃料電池スタック１１からガスを排出する排気管１５と、排気管１５と一体に設けられ、アンダーカバー１４の孔１４ａを通じて大気にガスを排出するテールパイプ１７と、を備える。なお、実施の形態１に示した構成物品と同様の機能を奏する構成物品については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２５】
テールパイプ１７には、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等の変形が容易であるパイプを用いる。
【００２６】
アンダーカバー１４の孔１４ａの内側面は、例えばテールパイプ１６に当接するように、テールパイプ１６の外面と略同径で形成されている。したがって、通常の走行等を行う際には、孔１４ａとテールパイプ１６との間に空隙部が形成されていない状態である。
【００２７】
そして、リークチェックを行う場合には、テールパイプ１７を作業者が握ること等によって、テールパイプ１７を変形させる。これにより、リークチェック治具を挿入するための空隙部を作り出す。
【００２８】
このように、テールパイプ１７として変形が容易である材料を用いることで、孔１４ａの内径の一部をあらかじめ拡大しておく必要が無くなる。そして、リークチェックを行う場合にのみ、テールパイプ１７を変形させて、リークチェック治具２１を挿入するための空隙部を形成することができる。なお孔１４ａを拡大しないため、走行中において、アンダーカバー１４によるゴミやほこり、水の進入を防ぐ機能を低下させることがない。
【００２９】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば上記では、排気管１５は、ガスを排出する排気管であるものとして説明したが、排水と排気の両方を行う排水排気管であってもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１，２            燃料電池車両
１１            燃料電池スタック
１２            水素タンク
１３            水素配管
１３ａ            第１の配管
１３ｂ            第２の配管
１３ｃ            継手
１４            アンダーカバー
１４ａ            孔
１４ｂ            空隙部
１５            排気管
１６            テールパイプ
１７            テールパイプ
２１            リークチェック治具
【図１】
2019151201.tif 000003
【図２】
2019151201.tif 000004
【図３】
2019151201.tif 000005
【図４】
2019151201.tif 000006
【図５】
2019151201.tif 000007