(57)【要約】      （修正有）【課題】脱着及び装着が容易な車両用水素貯蔵装置を提供する。【解決手段】１以上の水素タンク１０とレギュレータ１４と流量調節弁と水素タンク１０に連結するクイックコネクター１６の一方の継手とを備えた水素貯蔵体用ケース１１の前記一方の継手と、車体のリアアンダーフロア１３の上面に設置した燃料電池システムと連通するクイックコネクター１６の他方の継手と、を嵌着せしめて水素タンク１０と燃料電池システム１８とを連結する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の水素貯蔵体と、前記水素貯蔵体と連結するクイックコネクターの一方の継手とを備え、前記一方の継手と車体に設置した燃料電池システムと連通する前記クイックコネクターの他方の継手とを嵌着せしめて前記水素貯蔵体と前記燃料電池システムとを連結するように配備した水素貯蔵体用ケースを備えることを特徴とする車両用水素貯蔵装置。
【請求項２】
前記水素貯蔵体は、配管及び連結具を通して相互に連結された水素タンクであることを特徴とする請求項１に記載の車両用水素貯蔵装置。
【請求項３】
前記水素貯蔵体用ケースは、内部に垂直または水平に、単層または数層に積層して前記水素タンクを設置することを特徴とする請求項２に記載の車両用水素貯蔵装置。
【請求項４】
前記水素貯蔵体用ケースを、リアアンダーフロアの上部に設置することを特徴とする請求項３に記載の車両用水素貯蔵装置。
【請求項５】
前記水素貯蔵体用ケースは、更に、前記水素タンクの水素を一定な圧力で外部に供給するレギュレータを有することを特徴とする請求項４記載の車両用水素貯蔵装置。
【請求項６】
前記水素貯蔵体用ケースを、車両のトランクルームを通じて装着及び脱着するように配置したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両用水素貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池の車両用水素貯蔵装置に係り、より詳しくは、車両に積載する水素貯蔵体用ケースを交換して水素を充填する車両用水素貯蔵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用燃料電池の燃料である水素の貯蔵方式には、液体水素貯蔵方式と、高圧圧縮方式と、金属水酸化物又は多孔性ナノ材料を用いる水素貯蔵材料を利用した水素貯蔵方式と、がある。
これらの水素貯蔵方式の内で、実用化に最も近い方式は高圧圧縮方式であり、次いで水素貯蔵材料を利用した水素貯蔵方式も実用化に向けて活発に研究がおこなわれている（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
従来の燃料電池車両の高圧圧縮方式による水素供給装置は、車両に備えた水素タンクに水素を充填し、貯蔵した水素を高圧レギュレータ及び低圧レギュレータを通して圧力を調節し燃料電池に供給する。前記水素タンクの一端部に電磁弁を設置し、電磁弁を通して水素を充填し、前記電磁弁に作動シグナルを送り、電磁弁を開閉して水素を供給する。他端部にはエンドプラグ（栓）を設置する。
【０００４】
図３及び図４に図示するように、従来の燃料電池車両は、車両のアンダーフロア１０１の下方に複数の水素タンク１００を装着する（例えば特許文献２を参照）。
従来の燃料電池車両の水素タンク１００への水素の充填は水素充填所で行う。しかし、水素充填時には水素の断熱膨張／断熱圧縮による吸熱／発熱もあって、水素タンク１００に水素を充填する操作は、容易ではなく時間もかかる。
水素タンク１００に水素を充填するためには水素タンク１００を脱着及び再装着する必要はなく、システムの整備時や必要時にのみ車両を持上げ、車体の下側から水素タンク１００の脱着が行われる。（未説明符号１０２はタイヤである。）
【０００５】
水素タンク１００をアンダーフロア１０１に固定するためにはボルトのような多数の締結手段が用いられており、装着時には締結手段を組み立てたり、脱着時には締結手段を開放したりしなければならず、上記のアンダーフロア１０１の下部に水素タンク１００を装着する構造は水素タンク１００の脱着及び装着が容易ではなく、更に、水素タンク１００の個数が増加すればするほど、作業時間が増加する。また、前記水素タンクが車両下部に設置されるため、水素タンク１００の脱着及び装着時に車両を地面から一定の高さまで上げた状態で作業を行わなければならない。従って、車両をリフトさせるための装備が必要であった。
このため、予め水素を充填した水素タンク１００を車両に装着することによって、水素を供給する方式は行われなかった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３４３４０５号公報
【特許文献２】特開２００４−１９６２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、脱着及び装着が容易な車両用水素貯蔵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明の車両用水素貯蔵装置は、１以上の水素貯蔵体と、水素貯蔵体と連結するクイックコネクター１６の一方の継手とを備え、前記一方の継手と車体に設置した燃料電池システムと連通するクイックコネクター１６の他方の継手とを嵌着せしめて水素貯蔵体と燃料電池システム１８とを連結するように配備した水素貯蔵体用ケース１１を備えることを特徴とする。
好ましい具現例として、水素貯蔵体は配管及び連結具を通して相互に連結した水素タンク１０であることを特徴とする。
【０００９】
更に好ましい具現例として、水素貯蔵体用ケース１１は、内部に垂直または水平に、単層または数層に積層して水素タンク１０を設置することを特徴とする
更に、水素貯蔵体用水素貯蔵体用ケース１１を、リアアンダーフロア１３の上部に設置することを特徴とする。
また、水素貯蔵体用ケース１１は、更に、水素タンク１０の水素を一定な圧力で外部に供給するレギュレータ１４を有することを特徴とする。
また、水素貯蔵体用ケース１１は、車両のトランクルームを通じて装着及び脱着するように配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
車両のリアアンダーフロア１３に設置したクイックコネクター１６の他方の継手に水素貯蔵体用ケース１１の下部に設置したクイックコネクター１６の一方の継手を嵌着すれば車両用水素貯蔵装置と燃料電池システム１８とが連結する。脱着時もクイックコネクター１６のみを操作すれば良いため、装着及び脱着が容易である。
従来は水素タンク１０を設置していた車両下部の空間にスペアタイヤを収納するの空間を確保して、車両の商品性を増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照し、本発明に係る車両用水素貯蔵装置について説明する。
図１は本発明の一実施例による車両用水素貯蔵装置を説明するための概略斜視図であり、図２は図１の水素貯蔵装置が車両に装着された状態を表す概略側面図である。
【００１２】
水素タンク１０を車両に装着する場合、従来のように水素タンク１０を車両の床の下方に設置すると、水素タンク１０の装着又は脱着する時にリフト装備を利用して車両を一定以上の高さまで持上げ締結手段を締結して装着し、或いは締結手段を開放して脱着しなければならない。
本発明においては、従来の問題点を改善するために、水素タンク１０を車両の床の下方ではなく、車両の後部のトランクルーム内に設置する。
【００１３】
本発明の一実施例による車両用水素貯蔵装置は、１以上の水素タンク１０と、水素タンク１０を収容する水素貯蔵体用ケース１１と、水素貯蔵体用ケース１１の内部に設置した水素タンク１０の圧力を一定に維持し流量を設定するレギュレータレータ１４と、水素貯蔵体用ケース１１に収容した水素タンク１０を燃料電池システム１８に装着又は脱着するクイックコネクター１６と、を含む。
【００１４】
水素タンク１０の形状は、高圧水素を安全に保存できるものであれば特別に制限されないが、例えば円筒形と半球形との組合わせである既存のボンベ形状であることができ、また他の形態の水素タンクも適用可能である。水素タンク１０の数も１以上の任意の数に変更可能である。
各水素タンク１０は、水素を充填するための流入口と、水素を排出するための排出口と、流入口と排出口とを連結する連結具と、水素タンク１０内部の圧力を監視する水素センサーと、それらを相互に連結する配管と、を有し、水素貯蔵体用ケース１１に収容される。前記流入口と前記排出口と前記連結具と前記水素センサーと前記配管とは特別に制限されるものではないのでないので図示しない。
【００１５】
水素貯蔵体用ケース１１は、形状は特別に制限されないが例えばボックス型を例示できる。また水素貯蔵体用ケース１１は、周囲を閉鎖した閉空間を形成し、１以上の水素タンク１０を収容する容積を持ち、水素タンク１０を搬入又は搬出するために１以上の任意の面を開閉可能にし、上面に取っ手１２を設置する。
水素貯蔵体用ケース１１の内部には、前記配管と連結するレギュレータ１４と図示しない流量調節弁とを連設し、連結配管１７を通じて水素貯蔵体用ケース１１の下部に設置したクイックコネクター１６の一方の継手と接続する。リアアンダーフロア１３の上面には燃料電池システム１８と連結するクイックコネクター１６の他方の継手を設置する。
クイックコネクター１６は工具や装置なしに容易に接続および離脱可能な継手であって、公知の部品である。
【００１６】
次に、水素貯蔵体用ケース１１を装着及び脱着する方法を説明する。
本発明の一実施例では、車両用水素貯蔵装置は水素タンク１０を予め外部で充填し、水素貯蔵体用ケース１１の内部に並列に配管及び連結具にフィッティングした状態で供給する。
水素タンク１０は非可逆的な方法で水素を貯蔵する。
【００１７】
リアアンダーフロア１３に設置したクイックコネクター１６の他方の継手に水素貯蔵体用ケース１１の下部に設置したクイックコネクター１６の一方の継手を嵌着すれば水素貯蔵体用ケース１１に収容した水素タンク１０と燃料電池システム１８とが連結する。脱着時もクイックコネクター１６のみを操作すれば良いため、装着及び脱着が容易である。
水素タンク１０と燃料電池システム１８とが連結することによって、水素貯蔵体用ケース１１の内部に設置した水素タンク１０からレギュレータ１４によって圧力が一定に維持され流量調節弁によって流量の設定された水素が燃料電池システム１８に供給される。
【００１８】
水素タンク１０は水素貯蔵体用ケース１１の内部で並列に配管及び連結されいるため、全部の水素タンク１０に貯蔵された水素が全て外部に排出されるまで使用可能であり、水素タンク１０の水素を全て使用した場合は、クイックコネクター１６を操作して水素タンク１０を含む水素貯蔵体用ケース１１を交換すれば水素の再充填ができる。
リアアンダーフロア１３はＲＶ車両やＳＵＶ車両の場合、リアアンダーフロア１３の上部にクイックコネクター１６のみを操作すれば脱着が可能であり、再装着時にもクイックコネクター１６をのを操作すれば良いため、脱着及び装着が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例による車両用水素貯蔵装置を説明するための概略斜視図である。
【図２】図１の水素貯蔵装置が車両に装着された状態を表す概略側面図である。
【図３】従来の水素貯蔵システムの装着状態を説明するために、車両下部から見た底面図である。
【図４】図３を側面から見た側面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０      水素タンク
１１      水素貯蔵体用ケース
１２      取っ手
１３      リアアンダーフロア
１４      レギュレータ
１５      水素センサー
１６      クイックコネクター
１７      連結配管
１８      燃料電池システム
【図１】
2009270707.tif 000003
【図２】
2009270707.tif 000004
【図３】
2009270707.tif 000005
【図４】
2009270707.tif 000006