(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロアパネル下に、燃料電池ユニットおよび燃料電池ユニットから漏れた水素を検出する水素センサをそれぞれ配置する燃料電池車両の水素センサ配置構造において、前記フロアパネルに、車室側に突出して車体前後方向に延設されるフロアトンネル部を形成し、このフロアトンネル部の上壁下面に、前記水素センサを配置するとともに、この水素センサの下方に、前記燃料電池ユニットへ空気を供給する空気供給配管に設けたサイレンサを配置したことを特徴とする燃料電池車両の水素センサ配置構造。
【請求項２】
フロアパネル下に、燃料電池ユニットおよび燃料電池ユニットから漏れた水素を検出する水素センサをそれぞれ配置する燃料電池車両の水素センサ配置構造において、前記フロアパネルに、車室側に突出して車体前後方向に延設されるフロアトンネル部を形成し、このフロアトンネル部の上壁下面に、前記水素センサを配置するとともに、この水素センサの下方に、前記燃料電池ユニットに対する冷却水の導入配管および排出配管を配置したことを特徴とする燃料電池車両の水素センサ配置構造。
【請求項３】
前記冷却水の導入配管および排出配管は、高温冷却系と、低温冷却系とをそれぞれ有することを特徴とする請求項２記載の水素センサ配置構造。
【請求項４】
前記高温冷却系および低温冷却系における冷却水の４本の配管は、２本ずつ上下に重ねたものを、車幅方向に隣接して配置するとともに、周縁の一部が車体上下方向に重なるよう上下方向位置をずらして配置したことを特徴とする請求項３記載の水素センサ配置構造。
【請求項５】
フロアパネル下に、燃料電池ユニットおよび燃料電池ユニットから漏れた水素を検出する水素センサをそれぞれ配置する燃料電池車両の水素センサ配置構造において、前記フロアパネルに、車室側に突出して車体前後方向に延設されるフロアトンネル部を形成し、このフロアトンネル部の上壁下面に、前記水素センサを配置するとともに、この水素センサの下方に、前記燃料電池ユニットへ空気を供給する空気供給配管のサイレンサと、前記燃料電池ユニットに対する冷却水の導入配管および排出配管とを、車幅方向に互いに隣接させ、かつそれぞれが前記水素センサの斜め下となるよう配置したことを特徴とする燃料電池車両の水素センサ配置構造。
【請求項６】
前記水素センサを、車幅方向ほぼ中央部が下方に突出し、この突出部の車幅方向両側に斜面を有する水素透過性のケースで覆い、前記各斜面の下方に、前記サイレンサと、前記冷却水の導入配管および排出配管とを、それぞれ配置したことを特徴とする請求項５記載の燃料電池車両の水素センサ配置構造。
【請求項７】
前記フロアトンネル部の上壁を車室側に突出させて膨出部を形成し、この膨出部の内部に前記水素センサを配置したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の燃料電池車両の水素センサ配置構造。
【請求項８】
前記フロアパネルを車室側に突出させて前記燃料電池ユニットを内部に収容配置するユニット用膨出部を設け、前記水素センサが配置される前記膨出部を、前記ユニット用膨出部の車体前方側に連続して形成したことを特徴とする請求項７記載の燃料電池車両の水素センサ配置構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フロアパネル下で漏れた水素を検出する水素センサを備えた燃料電池車両の水素センサ配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平５−２８８７０２号公報には、自動車のフロアパネル下に配置した水素供給配管近傍に、水素の漏れを検出する水素センサを設けた例が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の技術では、水素センサが自動車のフロアパネル下に配置されているので、路面から跳ね上げられた水や泥などが、水素センサにかかり、水素センサの劣化や、検出精度の低下を招いている。
【０００４】
そこで、この発明は、路面から跳ね上げられた水や泥などが水素センサにかかることを防止することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、フロアパネル下に、燃料電池ユニットおよび燃料電池ユニットから漏れた水素を検出する水素センサをそれぞれ配置する燃料電池車両の水素センサ配置構造において、前記フロアパネルに、車室側に突出して車体前後方向に延設されるフロアトンネル部を形成し、このフロアトンネル部の上壁下面に、前記水素センサを配置するとともに、この水素センサの下方に、前記燃料電池ユニットへ空気を供給する空気供給配管に設けたサイレンサを配置した構成としてある。
【０００６】
請求項２の発明は、フロアパネル下に、燃料電池ユニットおよび燃料電池ユニットから漏れた水素を検出する水素センサをそれぞれ配置する燃料電池車両の水素センサ配置構造において、前記フロアパネルに、車室側に突出して車体前後方向に延設されるフロアトンネル部を形成し、このフロアトンネル部の上壁下面に、前記水素センサを配置するとともに、この水素センサの下方に、前記燃料電池ユニットに対する冷却水の導入配管および排出配管を配置した構成としてある。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２の発明の構成において、前記冷却水の導入配管および排出配管は、高温冷却系と、低温冷却系とをそれぞれ有する構成としてある。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項３の発明の構成において、前記高温冷却系および低温冷却系における冷却水の４本の配管は、２本ずつ上下に重ねたものを、車幅方向に隣接して配置するとともに、周縁の一部が車体上下方向に重なるよう上下方向位置をずらして配置した構成としてある。
【０００９】
請求項５の発明は、フロアパネル下に、燃料電池ユニットおよび燃料電池ユニットから漏れた水素を検出する水素センサをそれぞれ配置する燃料電池車両の水素センサ配置構造において、前記フロアパネルに、車室側に突出して車体前後方向に延設されるフロアトンネル部を形成し、このフロアトンネル部の上壁下面に、前記水素センサを配置するとともに、この水素センサの下方に、前記燃料電池ユニットへ空気を供給する空気供給配管のサイレンサと、前記燃料電池ユニットに対する冷却水の導入配管および排出配管とを、車幅方向に互いに隣接させ、かつそれぞれが前記水素センサの斜め下となるよう配置した構成としてある。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項５の発明の構成において、前記水素センサを、車幅方向ほぼ中央部が下方に突出し、この突出部の車幅方向両側に斜面を有する水素透過性のケースで覆い、前記各斜面の下方に、前記サイレンサと、前記冷却水の導入配管および排出配管とを、それぞれ配置した構成としてある。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかの発明の構成において、前記フロアトンネル部の上壁を車室側に突出させて膨出部を形成し、この膨出部の内部に前記水素センサを配置した構成としてある。
【００１２】
請求項８の発明は、請求項７の発明の構成において、前記フロアパネルを車室側に突出させて前記燃料電池ユニットを内部に収容配置するユニット用膨出部を設け、前記水素センサが配置される前記膨出部を、前記ユニット用膨出部の車体前方側に連続して形成した構成としてある。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、フロアトンネル部内には水素が滞留しやすく、ここに水素センサを配置することで、少量の水素であっても水素の検出が容易になる。また、路面からフロアトンネル部内の水素センサまでの距離が長く確保できるとともに、水素センサは、フロアトンネル部の側壁により覆われるので、路面から跳ね上げられた水や泥などが水素センサにかかりにくくなる。さらに、水素センサの下方に、空気配管系の中でも大径なサイレンサを配置することで、路面から跳ね上げられた水や泥などが水素センサにかかりにくくなる。路面から跳ね上げられた水や泥などが水素センサにかかりにくくなることで、水素センサの劣化や、検出精度の低下を防止することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、フロアトンネル部内には水素が滞留しやすく、ここに水素センサを配置することで、少量の水素であっても水素の検出が容易となる。また、路面からフロアトンネル部内の水素センサまでの距離が長く確保できるとともに、水素センサは、フロアトンネル部の側壁により覆われるので、路面から跳ね上げられた水や泥などが水素センサにかかりにくくなる。さらに、水素センサの下方に、冷却水の導入配管および排出配管を配置することで、路面から跳ね上げられた水や泥などが水素センサにかかりにくくなる。路面から跳ね上げられた水や泥などが水素センサにかかりにくくなることで、水素センサの劣化や、検出精度の低下を防止することができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、冷却水の導入配管および排出配管として、高温冷却系および低温冷却系それぞれを水素センサの下方に配置することで、路面から跳ね上げられた水や泥などが素センサにさらにかかりにくくなり、水素センサの劣化や、検出精度の低下を防止することができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、車両下方から見て水素センサに達する隙間が少なくなるので、路面から跳ね上げられた水や泥などが水素センサにかかりにくくなり、水素センサの劣化や、検出精度の低下を防止することができる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、特に左右のタイヤから斜め上方に跳ね上げられる水や泥などが水素センサにかかりにくくなり、水素センサの劣化や、検出精度の低下を防止することができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、水素センサを覆うケースに、車幅方向ほぼ中央位置にて下方に突出する突出部を設けることで、ケース下端と水素センサまでの距離を長く確保することができるので、サイレンサと、冷却水の導入配管および排出配管との間において、路面から跳ね上げられた水や泥などから水素センサを確実に保護することができる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、膨出部には水素が滞留しやすいので、ここに水素センサを配置することで、少量の水素であっても水素の検出が容易になるとともに、フロアトンネル部内への他部品のレイアウトへの影響が抑制される。
【００２０】
請求項８の発明によれば、燃料電池ユニット付近で漏れた水素は、ユニット用膨出部から水素センサを収容する膨出部へと流れて滞留し、この膨出部に配置した水素センサによって水素の検出が容易となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２２】
図１は、この発明の実施の一形態に係わる燃料電池車両の水素センサ配置構造を示しており、この水素センサ配置構造を備えた車体フロア構造を斜視図として示す図２のＡ−Ａ断面図である。なお、図２中で矢印Ｆで示す方向が車体前方側である。
【００２３】
図２に示すように、フロアパネル１における、後部座席３の前方の左右の前部座席５，７に対応する付近は、図中で上部側の車室側に突出するユニット膨出部９が形成されている。このユニット膨出部９におけるフロアパネル１の下面には、図示しない燃料電池ユニットが収容配置されている。
【００２４】
上記したユニット膨出部９の車体前方側の車幅方向ほぼ中央位置には、車体前後方向に延長されて車室側に突出するフロアトンネル部１１が形成されている。このフロアトンネル部１１の上面位置は、ユニット膨出部９の上面位置より低くなっている。そしてこのフロアトンネル部１１におけるユニット膨出部９側、すなわちユニット膨出部９の車体前方側には、フロアトンネル部１１の上面よりさらに車室側に突出し、ユニット膨出部９の上面とほぼ同じ高さ位置となる膨出部１３を設けている。図３は、この膨出部１３周辺を拡大して示した斜視図である。
【００２５】
そして、上記した膨出部１３内の上壁下面には、図１に示してあるように、水素センサ１５が配置されている。図４は、膨出部１３を省略した内部構造を示している。この水素センサ１５は燃料電池ユニットから漏れた水素を検出するものである。
【００２６】
上記した水素センサ１５は、遮水ケース１７内に収容されて周囲が覆われた状態となっている。この遮水ケース１７は、水素を透過させる一方、水の透過を抑制するスポンジ状のものが好ましい。
【００２７】
上記した遮水ケース１７は、上面および周囲四方を覆うとともに、下部側については、車幅方向中央部位が下方に向けて突出し、この突出部１７ａの車幅方向両側に斜面１７ｂ，１７ｃをそれぞれ備えている。
【００２８】
そして、上記した一方の斜面１７ｂの下方には、燃料電池ユニットへ空気を供給する空気供給配管１９のサイレンサ２１を設けている。空気供給配管１９は、図示していないが、車体前部に空気取り入れ口を有し、この空気取り入れ口からフロアトンネル部１１を経て燃料電池まで施設されている。
【００２９】
また、他方の斜面１７ｃの下方には、燃料電池ユニットに対する高温冷却系の冷却水の導入配管２３および排出配管２５と、同低温冷却系の冷却水の導入配管２７および排出配管２９とがそれぞれ配置されている。
【００３０】
燃料電池ユニットにおける冷却系としては、例えば、図５に示すように、燃料電池本体３１に対する冷却系３３と、インバータなどの強電部品３５に対する冷却系３７とが考えられ、それぞれの冷却系３３，３７に対応してラジエータ３９，４１が、車体４３の前部に配置されている。いずれの冷却系３３，３７が高温冷却系かあるいは低温冷却系となるかは、使用する燃料電池のタイプにより異なる。
【００３１】
前記した高温冷却系における導入配管２３および排出配管２５は、上下方向に重ねた状態でサイレンサ２１に隣接して配置され、同低温冷却系における導入配管２７および排出配管２９は、上下方向に重ねた状態で導入配管２３および排出配管２５を中心としてサイレンサ２１と反対側に配置されている。
【００３２】
さらに、低温冷却系の導入配管２７は、上下方向位置が高温冷却系の導入配管２３と排出配管２５との間で、かつ各配管２３，２５に対して周縁の一部が上下方向で重なる位置としてある。また、低温冷却系の排出配管２９は、上下方向位置が高温冷却系の排出配管２５より下方位置で、かつ排出配管２５に対して周縁の一部が上下方向で重なる位置となるようにしている。
【００３３】
上記した燃料電池車両の水素センサ配置構造によれば、燃料電池ユニットから漏れた水素は、ユニット用膨出部９に滞留し、さらに水素センサ１５を収容する膨出部１３にも滞留する。上記した漏れた水素は、膨出部１３に滞留しやすいので、ここに水素センサ１５を配置することで、燃料電池ユニットから漏れた水素が少量であっても確実に検出することができ、検出精度が向上する。
【００３４】
また、水素センサ１５を配置した部位は、車室側に突出したフロアトンネル部１１におけるさらに車室側に突出した膨出部１３内であるので、単にフロアパネル１の下面に配置した場合に比べ、路面から水素センサ１５までの距離が長くなるとともに、水素センサ１５は、フロアトンネル部１５の側面により覆われるので、路面から跳ね上げられた水や泥などが水素センサ１５へかかりにくくなる。
【００３５】
さらに、水素センサ１５の下方に、空気配管系の中でも大径なサイレンサ２１および冷却水の導入配管２３，２７および排出配管２５，２９を配置することで、路面から跳ね上げられた水や泥などが水素センサ１５へかかりにくくなる。そして、上下に重ねて配置した高温冷却系の導入配管２３および排出配管２５と、これに隣接して上下に重ねて配置した同低温冷却系の導入配管２７および排出配管２９とは、周縁の一部が上下方向に重なるようにしてあるので、車両下方から見て水素センサ１５に達する隙間を少なくすることができ、路面から跳ね上げられた水や泥などが水素センサ１５へさらにかかりにくいものとなる。
【００３６】
また、サイレンサ２１と、４本の配管２３，２５，２７，２９とは、それぞれ水素センサ１５の斜め下に位置してあるので、特に左右のタイヤから斜め上方に跳ね上げられる水や泥などが水素センサ１５にかかりにくいものとなる。
【００３７】
また、水素センサ１５を覆う遮水ケース１７に、車幅方向中央に突出部１７ａを設けることで、遮水ケース１７下端と水素センサ１５までの距離が長く確保でき、サイレンサ２１と、冷却水の導入配管２３，２７および同排出配管２５，２９との間において、路面から跳ね上げられた水や泥などが水素センサへかかりにくくなる。
【００３８】
このように、上記した実施の形態によれば、路面から跳ね上げられた水や泥などが水素センサ１５にかかりにくくなるので、水素センサ１５の劣化や、検出精度の低下を防止することができる。
【００３９】
また、水素センサ１５をフロアトンネル部１１の上部に形成した膨出部１３に配置することで、フロアトンネル部１１内への他部品のレイアウトへの影響が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態に係わる燃料電池車両の水素センサ配置構造を示すもので、図２のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図１の水素センサ配置構造を備えた車体フロア構造の斜視図である。
【図３】図２の車体フロア構造における膨出部周辺の拡大された斜視図である。
【図４】図３の膨出部を省略した水素センサ配置部の内部構造を示す斜視図である。
【図５】燃料電池ユニットにおける２つの冷却系を示す模式的な平面図である。
【符号の説明】
１  フロアパネル
９  ユニット用膨出部
１１  フロアトンネル部
１３  膨出部
１５  水素センサ
１７  遮水ケース
１７ａ  突出部
１７ｂ，１７ｃ  斜面
２１  サイレンサ
２３，２７  導入配管
２５，２９  排出配管
【図１】
0003770183.tif 000002
【図２】
0003770183.tif 000003
【図３】
0003770183.tif 000004
【図４】
0003770183.tif 000005
【図５】
0003770183.tif 000006