(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池自動車のフードに設けた水素換気ダクトであって、この水素換気ダクトは、前記フードのアウタパネルとインナフレームとの間に凹状の樋部を配置し、
この樋部の上端開口部をアウタパネルの開口に臨ませるとともに樋部の底面をインナフレームに臨ませ、
この底面に筒部を設けるとともに筒部の下端をインナフレームの開口に臨ませることにより、フード下空間と樋部内空間とを連通し、
この筒部の上方に配置したカバー部を樋部の上端に設けるとともに、このカバー部で前記アウタパネルの開口を塞ぎ、
このカバー部に樋部内空間に連通する排出口を設けるとともに、この排出口をアウタパネルの上方に配置し、
カバー部の排出口と筒部との間の樋部内空間に案内板を配置し、
この案内板の上端をカバー部に設けるとともに、案内板の下端を筒部の上端より下方まで延ばすことにより、
前記フード下空間の水素を筒部を介して樋部内空間に導き、樋部内空間の水素を案内板の両端側から排出口まで導くことを特徴とする燃料電池自動車の水素換気ダクト。
【請求項２】
前記案内板は筒部に向けて凸状に形成したことを特徴とする請求項１記載の燃料電池自動車の水素換気ダクト。
【請求項３】
前記樋部に排水管を接続することにより、この排水管で樋部に溜まった水を外部に排出することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の燃料電池自動車の水素換気ダクト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料電池自動車に係り、特に燃料電池自動車のフード下空間の水素を自然換気するための燃料電池自動車の水素換気ダクトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のなかには燃料電池に水素と酸素（空気）とを供給して電気を発電し、この発電した電気でモータを駆動して走行する燃料電池自動車がある。この燃料電池自動車のなかには、車体前部のフード下方の空間（以下、「モータルーム」という）に駆動用のモータを配置するとともに、フロアプレート下方に燃料電池を配置し、この燃料電池からモータルームまで吸気ダクトを延設したものがある。
この吸気ダクトは、モータルームから空気を取入れて燃料電池まで導くことにより燃料電池の換気をおこなうものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この吸気ダクトを備えた燃料電池自動車によれば、燃料電池による発電を停止している間に、万が一何らかの原因によって燃料電池から水素がリークした場合には、リークした水素が吸気ダクトを通ってモータルーム内に流れることが考えられる。
モータルーム内に流れた水素の大部分は、例えばフロントフェンダとフードとの間の隙間などから大気中に流出するが、一部の水素はフードの下側に滞留することが懸念される。
【０００４】
フードの下側に滞留した水素を大気中に排出する方法として、燃料電池自動車のフードに換気ダクトを設けることが考えられる。フードに換気ダクトを設けることにより、換気ダクトでフードの下側に滞留した水素を自然換気させることが可能になる。
しかし、フードに換気ダクトを設けることにより、例えば雨水や洗浄水が換気ダクトからモータルーム内に侵入して、侵入した雨水や洗浄水がモータルーム内に備えたモータ制御装置などの各種機器類にかかることが考えられる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、フードの下側に滞留した水素を自然換気させることができ、かつモータルーム内に雨水や洗浄水が侵入することを防ぐことができる燃料電池自動車の水素換気ダクトを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、燃料電池自動車のフードに設けた水素換気ダクトであって、この水素換気ダクトは、前記フードのアウタパネルとインナフレームとの間に凹状の樋部を配置し、この樋部の上端開口部をアウタパネルの開口に臨ませるとともに樋部の底面をインナフレームに臨ませ、この底面に筒部を設けるとともに筒部の下端をインナフレームの開口に臨ませることにより、フード下空間と樋部内空間とを連通し、この筒部の上方に配置したカバー部を樋部の上端に設けるとともに、このカバー部で前記アウタパネルの開口を塞ぎ、このカバー部に樋部内空間に連通する排出口を設けるとともに、この排出口をアウタパネルの上方に配置し、カバー部の排出口と筒部との間の樋部内空間に案内板を配置し、この案内板の上端をカバー部に設けるとともに、案内板の下端を筒部の上端より下方まで延ばすことにより、前記フード下空間の水素を筒部を介して樋部内空間に導き、樋部内空間の水素を案内板の両端側から排出口まで導くことを特徴とする。
【０００７】
フード下空間と樋部内空間とを筒部で連通し、樋部内空間に排出口を連通し、この排出口をアウタパネルの上方に配置した。このため、フードの下側に滞留した水素を筒部を介して樋部内空間に導き、樋部内空間の水素を排出口を介して大気中に排出することができる。
一方、排出口と筒部との間の樋部内空間に案内板を配置した。このため、排出口から樋部内空間に侵入した雨水や洗浄水を案内板で案内することにより筒部を避けて流すことができる。従って、雨水や洗浄水を筒部に侵入させることなく樋部に導くことができるので、モータルーム内に雨水や洗浄水が侵入することを防ぐことができる。
【０００８】
請求項２において、案内板は筒部に向けて凸状に形成したことを特徴とする。案内板を筒部に向けて凸状に形成することで、筒部から樋部内空間に流入した水素を案内板で排気口に円滑に案内することができる。
【０００９】
請求項３は、前記樋部に排水管を接続することにより、この排水管で樋部に溜まった水を外部に排出することを特徴とする。
樋部に排水管を接続することで、樋部に溜まった水を排水管を通して外部に排出させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。ここで、「前」、「後」、「左」、「右」は運転者から見た方向に従う。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る水素換気ダクトを備えた燃料電池自動車の斜視図である。燃料電池自動車１０は、左右のフロントフェンダ１１，１２の上部後端からそれぞれ左右のフロントピラー１３，１４を延ばし、この左右のフロントピラー１３，１４間にフロントウインドガラス１５を備え、左右のフロントフェンダ１１，１２の前端にフロントバンパ１６を備え、これら左右のフロントフェンダ１１，１２、フロントウインドガラス１５及びフロントバンパ１６で形成した空間にフード１７を備え、このフード１７の後端１７ａ近傍に水素換気ダクト２０を備える。
【００１１】
図２は本発明に係る燃料電池自動車の水素換気ダクトを一部破断した状態で示す斜視図である。
水素換気ダクト２０は、フード１７の後端１７ａ近傍に取付けた略矩形状のダクト本体２１と、このダクト本体２１からフード１７の前端までフード１７に沿って延びたドレーンチューブ（排水管）６０とからなり、ダクト本体２１の左右端に設けた左右のブラケット３０，３１をインナフレームにボルト止めすることによりフード１７に取付けた部材である。
【００１２】
ダクト本体２１は、フード１７に取付ける樋部２２を前後左右の壁面２３，２４，２５，２６と底面２７とで矩形凹状に形成し、この樋部２２の底面２７に一定間隔をおいて、一例として４個の筒部３５・・・を設け、４個の筒部３５・・・と樋部２２の後壁面２４との間でかつ筒部３５・・・に対向する位置にそれぞれ案内板３８・・・を配置し、これらの案内板３８・・・をカバー部４０の裏面に一体に形成し、このカバー部４０を樋部２２の上端２８に一体に形成し、樋部２２の底面２７中央に凹み４５を形成した部材である。なお、筒部３５の個数は任意に設定することができる。
【００１３】
カバー部４０は、後端に排出口４１を備え、この排出口４１を樋部２２に連通させた部材である。なお、この図では、水素換気ダクト２０の理解を容易にするためにカバー部４０を上下のカバー部４０ａ，４０ｂに分割した状態で示すが、上下のカバー部４０ａ，４０ｂは一体に形成したものである。
【００１４】
案内板３８・・・は、筒部３５・・・に向けて凸状になるように、かつ排出口４１に向けて凹状になるように湾曲形成した部材である。このため、案内板３８・・・は、筒部３５に臨む面３８ｃが凸面となり、排出口４１に臨む面３８ｄが凹状になる。
なお、案内板３８・・・を筒部３５・・・に向けて凸状に形成した理由は図６で後述し、案内板３８・・・を排出口４１に向けて凹状になるように形成した理由は図７で後述する。
【００１５】
ドレーンチューブ６０は、樋部２２の前壁面２３に接続することにより凹み４５に連通し、凹み４５に溜まった雨水や洗浄水をフード１７の前端１７ｂ近傍（図１に示す）まで導き、フード１７の前端１７ｂ近傍から流出させる部材である。
このドレーンチューブ６０に筒状の弾性部材６３・・・（図１も参照）を嵌め込み、筒状の弾性部材６３・・・をフード１７内に配置することでアウタパネル１８及びインナフレーム１９で挟持する。これにより、ドレーンチューブ６０をフード１７内で安定的に支えることができる。
【００１６】
図３は図１の３−３線断面図であり、フード１７のアウタパネル１８に樋部２２を嵌め込むための略矩形状の開口１８ａを形成し、インナフレーム１９に各々の筒部３５・・・の下端３５ａ・・・を差込むための円形の開口１９ａ・・・を紙面に直交する方向に４個形成し、インナフレーム１９の下側にフードインシュレータ５１を配置し、フードインシュレータ５１にフードシールラバー５２を取付け、このフードシールラバー５２をインナフレーム１９の裏面に圧接した状態を示す。
【００１７】
ここで、ダクト本体２１について詳説する。
ダクト本体２１は、フード１７のアウタパネル１８とインナフレーム１９との間に凹状の樋部２２を配置し、この樋部２２の上端２８の開口をアウタパネル１８の開口１８ａに臨ませるとともに樋部２２の底面２７をインナフレーム１９に臨ませ、この底面２７に紙面方向に所定間隔をおいて筒部３５・・・を設け、この筒部３５・・・のそれぞれの下端３５ａ・・・をインナフレーム１９の開口１９ａ・・・に差込むことにより筒部３５・・・でフード下空間（モータルーム）５４と樋部内空間５５とを連通し、筒部３５・・・の周囲にフードダクトシール５６を配置し、このフードダクトシール５６をインナフレーム１９に当接することにより、インナフレーム１９の開口１９ａを塞いだものである。
【００１８】
さらに、ダクト本体２１は、それぞれの筒部３５・・・の上方に配置したカバー部４０を樋部２２の上端２８に一体に形成するとともに、このカバー部４０の周辺下面に環状溝４２を形成し、この環状溝４２にフードダクトトリム５７を収納し、このフードダクトトリム５７をアウタパネル１８の表面に当接させることによりアウタパネル１８の開口１８ａをカバー部４０で塞いだものである。
【００１９】
加えて、ダクト本体２１は、カバー部４０に樋部内空間５５に連通する排出口４１を設けるとともに、この排出口４１をアウタパネル１８の上方に配置し、カバー部４０の排出口４１と筒部３５・・・との間の樋部内空間５５に案内板３８・・・をそれぞれ配置し、これらの案内板３８・・・の上端３８ａ・・・をカバー部４０の裏面４０ａに一体に形成するとともに、案内板３８・・・の下端３８ｂ・・・を筒部３５・・・の上端３５ｂ・・・より下方まで延ばしたものである。
【００２０】
筒部３５・・・の上方に位置するカバー部４０を、前方から後方に向けて上り勾配に形成した。これにより、カバー部４０の裏面４０ａに沿って水素を後方の排出口４１に向けて効率よく導くことができる。
【００２１】
また、筒部３５・・・の上端３５ｂ・・・をカバー部４０の裏面４０ａに合せて、後方に向けて上り勾配に形成した。
このため、筒部３５・・・の上端３５ｂ・・・とカバー部４０の裏面４０ａとの間の隙間を小さく設定することができる。従って、筒部３５・・・の上端３５ｂ・・・から雨水や洗浄水が侵入することを確実に防ぐことができる。
【００２２】
なお、樋部２２の前壁面２３及び後壁面２４にそれぞれ張出部２９，２９を備え、この張出部２９，２９とカバー部４０との間のスペースに、アウタパネル１８の開口１８ａを形成する折曲片１８ｂを収容する。
【００２３】
図４は図１の４−４線断面図である。ダクト本体２１には樋部２２の左側壁面２５下端に左ブラケット３０を備え、この左ブラケット３０に雌ねじ部材３２を備える。また、樋部２２の右側壁面２６下端には、左側壁面２５下端と同様に、図２に示す右ブラケット３１を備え、この右ブラケット３１に雌ねじ部材３２を備える。
左右の雌ねじ部材３２，３２にそれぞれボルト３３，３３をねじ込むことにより、左右のブラケット３０，３１をインナフレーム１９に取付けることができる。
【００２４】
樋部２２の底面２７には一定間隔をおいて複数の筒部３５・・・を備える。これらの筒部３５・・・の下端３５ａ・・・をインナフレーム１９の各々の開口１９ａ・・・に差込み、樋部２２の底面２７とインナフレーム１９との間の隙間をフードダクトシール５６で塞ぐことにより、インナフレーム１９の開口１９ａ・・・を樋部２２の底面２７で塞ぐことができる。
【００２５】
さらに、筒部３５・・・と樋部２２の後壁面２４との間の樋部内空間５５にそれぞれ案内板３８・・・を配置し、それぞれの案内板３８・・・の両側面３９ａ，３９ｂ間の幅Ｗを筒部３５・・・の外径Ｄより大きく設定した。これにより、案内板３８・・・で筒部３５・・・を確実に覆う（隠す）ことができる。
【００２６】
図５は図１の５−５線断面図であり、樋部２２の前壁面２３に排水ノズル２３ａを形成し、この排水ノズル２３ａにドレーンチューブ６０を接続した状態を示す。
すなわち、ドレーンチューブ６０の排水チューブ６１の後端を排水ノズル２３ａに嵌め込み、排水チューブ６１の前端に先端ノズル６２を嵌め込む。さらに、排水チューブ６１に筒状の弾性部材６３・・・（図１も参照）を嵌め込み、筒状の弾性部材６３・・・をアウタパネル１８とインナフレーム１９とで挟持し、先端ノズル６２のフランジ６２ａをインナフレーム１９の開口１９ｂに嵌め込む。
これにより、排水チューブ６１をアウタパネル１８とインナフレーム１９との間の空間１７ｃに安定的に配置することができる。
【００２７】
また、先端ノズル６２を排水チューブ６１及び排水ノズル２３ａを介して樋部２２の凹み４５に連通させることができる。これにより、樋部２２の凹み４５に溜まった雨水や洗浄水を排水チューブ６１を通して先端ノズル６２から排出することができる。
【００２８】
次に、水素換気ダクトで水素を自然換気する例を図６に基づいて説明する。
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電池自動車の水素換気ダクトから水素を排出する作用を示す作用説明図である。
（ａ）において、燃料電池の発電を停止した状態において、万が一何らかの原因によって燃料電池から水素がリークした場合には、リークした水素が吸気ダクトを通ってモータルーム５４内に流入することが考えられる。
この場合、モータルーム５４内に流入した水素は、水素換気ダクト２０の筒部３５・・・を経て樋部内空間５５に流入し、流入した水素は案内板３８・・・を回避して、案内板３８・・・の両側面３９ａ・・・，３９ｂ・・・から矢印の如く流れる。
【００２９】
ここで、図２で説明したように、案内板３８・・・を筒部３５・・・に向けて凸状に湾曲形成することで、案内板３８・・・は筒部３５に臨む面３８ｃが凸面となる。このため、筒部３５・・・から樋部内空間５５に流入した水素を案内板３８・・・に沿わせて両側面３９ａ・・・，３９ｂ・・・まで矢印の如く円滑に案内することができる。
【００３０】
（ｂ）において、案内板３８・・・を回避した水素はカバー部４０の裏面４０ａに沿って排出口４１に向って流れ、排出口４１から大気中に流出する。
ここで、カバー部４０を後方に向けて上り勾配に形成することで、水素をカバー部４０の裏面４０ａに沿わせて排出口４１まで円滑に導くことができる。このため、樋部内空間５５の水素を排出口４１までスムーズに導いて大気に矢印の如く効率よく排出することで、モータルーム５４内の水素を自然換気することができる。
【００３１】
次に、水素換気ダクトの排出口から雨水や洗浄水が侵入する例を図７〜図８に基づいて説明する。
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電池自動車の水素換気ダクトに水が侵入した場合の作用を示す第１作用説明図である。
（ａ）において、水素換気ダクト２０の排出口４１から雨水や洗浄水が侵入した場合、矢印▲１▼の如く侵入した雨水や洗浄水は樋部２２の樋部内空間５５に流れる。
一方、矢印▲２▼の如く侵入した雨水や洗浄水は案内板３８・・・で進路が遮られる。
【００３２】
（ｂ）において、案内板３８・・・で進路を遮られた雨水や洗浄水を、案内板３８・・・で案内することにより樋部２２の底面２７に向って流れ、案内板３８・・・の下端３８ｂ・・・と樋部２２の底面２７との間の隙間を経て（ａ）に示すように凹み４５に向って流れる。
【００３３】
ここで、（ａ）に示すように案内板３８・・・を筒部３５・・・に向けて凸状になるように湾曲形成したので、案内板３８・・・は排出口４１に臨む面３８ｄが凹状になる。このため、排出口４１から案内板３８・・・に向って矢印▲２▼の如く侵入した雨水や洗浄水は、案内板３８・・・の中央に集まる。従って、雨水や洗浄水が案内板３８・・・の両側面３９ａ，３９ｂを回り込んで筒部３５・・・の上端３５ｂ・・・から筒部３５・・・内に侵入することを確実に防ぐことができる。
【００３４】
このように、矢印▲２▼の如く侵入した雨水や洗浄水を案内板３８・・・で樋部２２の底面２７に向けて流すことにより、矢印▲２▼の如く侵入した雨水や洗浄水を筒部３５・・・の上端３５ｂ・・・から回避させることができる。
このため、雨水や洗浄水が筒部３５・・・の上端３５ｂ・・・から筒部３５・・・内を経てモータルーム５４内に侵入して、雨水や洗浄水がモータルーム５４内の各種機器類にかかることを防ぐことができる。
【００３５】
図８は本発明に係る燃料電池自動車の水素換気ダクトに水が侵入した場合の作用を示す第２作用説明図である。
樋部２２の凹み４５に流入した雨水や洗浄水を排水ノズル２３ａを通して排水チューブ６１に流し、排水チューブ６１に流れた雨水や洗浄水は排水チューブ６１を経て先端ノズル６２まで流れ、先端ノズル６２から排出する。
このため、樋部２２の凹み４５に溜まった水がモータルーム５４内の各種機器類にかかることを防ぐことができる。
【００３６】
なお、前記実施形態では、案内板３８を筒部３５に向けて凸状湾曲に形成した例について説明したが、案内板３８の形状は湾曲に限らないで、例えば略Ｖ字状に形成しても同様な効果を得ることができる。さらには、案内板３８を平坦に形成することも可能である。
【００３７】
また、前記実施形態では、水素換気ダクト２０をフード１７の後端１７ａ近傍に取付けた例について説明したが、これに限らないで、燃料電池自動車１０の形状に対応させてフード１７に対する水素換気ダクト２０の取付け位置を適宜選択することができる。
【００３８】
さらに、前記実施形態では、筒部３５・・・の下端３５ａ・・・をインナフレーム１９の開口１９ａに差込んだ例について説明したが、これに限らないで、筒部３５・・・の下端３５ａ・・・をインナフレーム１９の開口１９ａに臨ませるだけで、差込まないように構成することも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、フード下空間と樋部内空間とを筒部で連通し、樋部内空間に排出口を連通し、この排出口をアウタパネルの上方に配置した。このため、フードの下側に滞留した水素を筒部を介して樋部内空間に導き、樋部内空間の水素を排出口を介して大気中に排出することができる。
【００４０】
一方、排出口と筒部との間の樋部内空間に案内板を配置した。このため、排出口から樋部内空間に侵入した雨水や洗浄水を案内板で案内することにより筒部を避けて流すことができる。従って、雨水や洗浄水を筒部に侵入させることなく樋部に導くことができるので、モータルーム内に雨水や洗浄水が侵入して、雨水や洗浄水がモータルーム内の各種機器類にかかることを防ぐことができる。
【００４１】
請求項２は、案内板を筒部に向けて凸状に形成することで、筒部から樋部内空間に流入した水素を案内板で排気口に円滑に案内することができる。このため、樋部内空間の水素を効率よく大気に排出することができる。
【００４２】
請求項３は、樋部に排水管を接続することで、樋部に溜まった水を排水管を通して外部に排出することができる。このため、樋部に溜まった水がモータルーム内の各種機器類にかかることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水素換気ダクトを備えた燃料電池自動車の斜視図
【図２】本発明に係る燃料電池自動車の水素換気ダクトを一部破断した状態で示す斜視図
【図３】図１の３−３線断面図
【図４】図１の４−４線断面図
【図５】図１の５−５線断面図
【図６】本発明に係る燃料電池自動車の水素換気ダクトから水素を排出する作用を示す作用説明図
【図７】本発明に係る燃料電池自動車の水素換気ダクトに水が侵入した場合の作用を示す第１作用説明図
【図８】本発明に係る燃料電池自動車の水素換気ダクトに水が侵入した場合の作用を示す第２作用説明図
【符号の説明】
１０…燃料電池自動車、１７…フード、１８…アウタパネル、１８ａ…アウタパネルの開口、１９…インナフレーム、１９ａ…インナフレームの開口、２０…水素換気ダクト、２２…樋部、２７…樋部の底面、２８…樋部の上端、３５…筒部、３５ａ…筒部の下端、３５ｂ…筒部の上端、３８…案内板、３８ａ…案内板の上端、３８ｂ…案内板の下端、３９ａ，３９ｂ…案内板の両側面、４０…カバー部、４１…排出口、５４…フード下空間（モータルーム）、５５…樋部内空間、６０…排水管（ドレーンチューブ）。
【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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