JP6927841B2 - Fuel cell vehicle discharge device - Google Patents
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Description
本発明は燃料電池のオフガスを大気中に排出する燃料電池自動車用排出装置に関する。 The present invention relates to a fuel cell vehicle discharge device that discharges off-gas of a fuel cell into the atmosphere.
近年、例えば特許文献1のような水素と空気中の酸素とを化学反応させることにより発電する燃料電池を動力源とする燃料電池自動車が実用化されている。こうした燃料電池からは、水素と酸素との化学反応にともなう生成物である水(以下、生成水という。)を水蒸気の状態で含んだオフガスが排出される。 In recent years, for example, a fuel cell vehicle powered by a fuel cell that generates electricity by chemically reacting hydrogen with oxygen in the air, as in Patent Document 1, has been put into practical use. From such a fuel cell, off-gas containing water (hereinafter referred to as produced water), which is a product of a chemical reaction between hydrogen and oxygen, in the state of water vapor is discharged.
ところで、上述したオフガスがそのまま大気中に排出されると、オフガスに含まれる水蒸気が冷却されることで車両の後方周辺に白霧が形成される。そのため、燃料電池自動車には、パワートレイン等を収容する収容室にオフガスに含まれている水蒸気を液化することによりオフガスから水蒸気を分離する気液分離ユニットが配設された燃料電池自動車用排出装置が搭載される。そして、こうした燃料電池自動車用排出装置には、気液分離ユニットで液化した液状の生成水が車両の後方へ飛散しないようにすることが求められる。 By the way, when the above-mentioned off-gas is discharged into the atmosphere as it is, the water vapor contained in the off-gas is cooled to form white mist around the rear of the vehicle. Therefore, in a fuel cell vehicle, a fuel cell vehicle discharge device is provided with a gas-liquid separation unit that separates water vapor from the off-gas by liquefying the water vapor contained in the off-gas in a storage chamber accommodating a power train or the like. Is installed. Then, such a fuel cell vehicle discharge device is required to prevent the liquid generated water liquefied by the gas-liquid separation unit from scattering to the rear of the vehicle.
本発明は、気液分離ユニットで液化した生成水が車両の後方に飛散することを効果的に抑える燃料電池自動車用排出装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a fuel cell vehicle discharge device that effectively suppresses the generated water liquefied by the gas-liquid separation unit from being scattered behind the vehicle.
上記課題を解決する燃料電池自動車用排出装置は、燃料電池からのオフガスに含まれる水蒸気を液化することにより前記オフガスから前記水蒸気を分離させる気液分離ユニットと、弾性を有する排水ホースであって、前記気液分離ユニットに取り付けられ、車両の下方に向かって延在する先端部に前記液化した生成水を排出する排水口を有する前記排水ホースと、弾性を有するガード部材であって、前記排水口の後方で垂下して前記排水口に対する下方の空間を後方から覆う前記ガード部材とを備え、前記排水ホースは、前記排水口を形成する開口端部における前記車両の後方側の端部である後端部が前記車両の停車状態において圧縮変形した状態で前記ガード部材に当接している。 The exhaust device for a fuel cell vehicle that solves the above problems is a gas-liquid separation unit that separates the water vapor from the off-gas by liquefying the water vapor contained in the off-gas from the fuel cell, and an elastic drain hose. The drain hose attached to the gas-liquid separation unit and having a drain port for discharging the liquefied generated water at a tip portion extending downward of the vehicle, and an elastic guard member, the drain port. The drain hose is the rear end of the vehicle at the opening end forming the drain, comprising the guard member that hangs behind the drain and covers the space below the drain from the rear. The end portion is in contact with the guard member in a state of being compressed and deformed when the vehicle is stopped.
上記構成によれば、走行風によってガード部材が後方へなびいたとしても排水ホースの後端部の弾性変形により排水ホースの開口端部とガード部材との当接状態が保持されやすい。これにより、排水口に対してガード部材がより近い位置に保持されることから、排水口から排出された生成水をより確実にガード部材で受け止めることができる。その結果、車両の後方への生成水が飛散することを効果的に抑えることができる。 According to the above configuration, even if the guard member flutters backward due to the running wind, the contact state between the open end of the drain hose and the guard member is likely to be maintained due to the elastic deformation of the rear end of the drain hose. As a result, the guard member is held at a position closer to the drain port, so that the generated water discharged from the drain port can be more reliably received by the guard member. As a result, it is possible to effectively suppress the scattering of the generated water to the rear of the vehicle.
上記構成の燃料電池自動車用排出装置において、前記排水口は、前記車両の上下方向に直交する面方向、あるいは、当該面方向に対して後方側斜め下方へ傾斜する面方向に拡がっていることが好ましい。 In the fuel cell vehicle discharge device having the above configuration, the drain port extends in a plane direction orthogonal to the vertical direction of the vehicle, or in a plane direction obliquely downward on the rear side with respect to the plane direction. preferable.
上記構成によれば、排水ホースの先端部において排水ホースの内周面に付着している生成水は、重力に逆らうことなく内周面を伝い、後方側へと移動することが可能となる。これにより、たとえば低速走行時など生成水の排出量が少ない場合であっても、よりガード部材に近い位置から生成水を排出することができる。こうした効果は、排水口が傾斜する面方向に拡がっていることにより顕著なものとなる。 According to the above configuration, the generated water adhering to the inner peripheral surface of the drain hose at the tip of the drain hose can travel along the inner peripheral surface without resisting gravity and move to the rear side. As a result, even when the amount of generated water discharged is small, for example, when traveling at low speed, the generated water can be discharged from a position closer to the guard member. Such an effect becomes remarkable because the drainage port extends in the direction of the inclined surface.
上記構成の燃料電池自動車用排出装置は、前記気液分離ユニットに前記ガード部材を取り付けるガード取付部を備え、前記ガード取付部は、前記気液分離ユニットに連結されるブラケットであって、前記車両の前方側斜め下方に沿って延びる斜角設定板を有する前記ブラケットと、前記斜角設定板との挟持により前記ガード部材の上端部を支持する支持板と、を有し、前記ガード部材は、前記車両の停車状態において、前記排水ホースの前記後端部との当接により前記斜角設定板の延在方向に対して前記車両の後方側へ下端部が変位した弾性変形状態にあることが好ましい。 The fuel cell vehicle discharge device having the above configuration includes a guard mounting portion for attaching the guard member to the gas-liquid separation unit, and the guard mounting portion is a bracket connected to the gas-liquid separation unit and is the vehicle. The bracket has an oblique angle setting plate extending diagonally downward on the front side of the hose, and a support plate that supports the upper end portion of the guard member by sandwiching the bevel angle setting plate. In the stopped state of the vehicle, the lower end portion is displaced toward the rear side of the vehicle with respect to the extending direction of the bevel angle setting plate due to the contact of the drain hose with the rear end portion. preferable.
上記構成によれば、ブラケットの斜角設定板と支持板とによって挟持されたガード部材は、排水ホースの後端部との当接により車両の前方へ向かって下端部を変位させるような弾性変形状態にある。これにより、走行風による後方へのガード部材のなびき量を小さくすることができる。その結果、生成水が車両の後方へ飛散することをさらに抑えることができる。 According to the above configuration, the guard member sandwiched between the bevel angle setting plate and the support plate of the bracket is elastically deformed so as to displace the lower end portion toward the front of the vehicle by abutting with the rear end portion of the drain hose. It is in a state. As a result, the amount of the guard member fluttering backward due to the running wind can be reduced. As a result, it is possible to further suppress the generated water from scattering to the rear of the vehicle.
上記構成の燃料電池自動車用排出装置において、前記ガード取付部は、前記支持板に連結されて前記排水ホースの先端部を前記車両の前方側から押さえ付けるホース押さえを備えることが好ましい。 In the fuel cell vehicle discharge device having the above configuration, it is preferable that the guard mounting portion includes a hose retainer that is connected to the support plate and presses the tip end portion of the drain hose from the front side of the vehicle.
上記構成によれば、ホース押さえによって排水ホースの先端部が車両の後方へと押さえ付けられている。これにより、排水口の位置ずれが抑えられることから、たとえば走行にともなう振動が車両に生じたとしても、排水ホースの後端部とガード部材とが当接した状態が維持されやすくなる。 According to the above configuration, the tip of the drain hose is pressed to the rear of the vehicle by the hose retainer. As a result, the misalignment of the drainage port is suppressed, so that even if vibrations occur in the vehicle due to running, for example, the state in which the rear end portion of the drainage hose and the guard member are in contact with each other can be easily maintained.
上記構成の燃料電池自動車用排出装置において、前記ガード部材は、ゴムマットと前記ゴムマットの後面に重なり前記ゴムマットよりも高い弾性を有する樹脂マットとで構成され、前記ゴムマットの下端部が前記樹脂マットの下端部よりも下方に位置していることが好ましい。 In the fuel cell vehicle discharge device having the above configuration, the guard member is composed of a rubber mat and a resin mat that overlaps the rear surface of the rubber mat and has higher elasticity than the rubber mat, and the lower end portion of the rubber mat is the lower end portion of the resin mat. It is preferably located below the portion.
上記構成によれば、ガード部材が樹脂マットを備えていることにより走行風によるガード部材のなびき量を抑えつつ、たとえば上り坂の進入時などにガード部材が走行面に接触したとしてもゴムマットが接触する状態が維持される。そのため、ガード部材が走行面に接触しているときの摩擦音を小さくすることができる。 According to the above configuration, since the guard member is provided with the resin mat, the amount of fluttering of the guard member due to the running wind is suppressed, and even if the guard member comes into contact with the running surface, for example, when approaching an uphill, the rubber mat contacts. The state of doing is maintained. Therefore, it is possible to reduce the frictional noise when the guard member is in contact with the traveling surface.
図1〜図10を参照して、燃料電池自動車用排出装置の一実施形態について説明する。
図1に示すように、燃料電池自動車(FCV:Fuel Cell Vehicle)の一例である乗合自動車の車両10は、水素タンクに貯留された水素と空気中の酸素とを化学反応させることによって発電する燃料電池11を車両の後方上部に搭載している。燃料電池11においては、水素と酸素との化学反応によって生成された生成水を水蒸気の状態で含むオフガスが排出される。オフガスは、車両10の後輪13よりも後方に位置する左右一対の燃料電池自動車用排出装置20(以下、単に排出装置20という。)を通じて大気中へと排出される。
An embodiment of the fuel cell vehicle discharge device will be described with reference to FIGS. 1 to 10.
As shown in FIG. 1, a
以下、排出装置20について説明するが、各排出装置20は、車両に対する取付け位置が異なるだけで基本的な構造は同じである。そのため、前進方向に対する右側に位置する排出装置20について詳細に説明し、前進方向に対する左側に位置する排出装置20についての詳細な説明は省略する。また、車両10の幅方向における車両10の外側方向を外方、内側方向を内方という。
Hereinafter, the
(排出装置20の概要)
排出装置20は、ダクト21、気液分離ユニット22、アンダーカバー23、および、ガード部材24を備えている。ダクト21は、金属製のパイプや可撓性を有する樹脂製のホース等によって構成されている。ダクト21は、燃料電池11から下方へ延びており、燃料電池11と気液分離ユニット22とを接続している。気液分離ユニット22は、オフガスに含まれる水蒸気を液化することによりオフガスから水蒸気を分離させ、その液化した液状の生成水(以下、液水という。)とオフガスとを大気中に排出する。気液分離ユニット22は、バッテリーやモーター等を有するパワートレイン14を収容する空間であって車両10の最後方下部に位置する収容室15に配設されている。
(Outline of discharge device 20)
The
アンダーカバー23は、気液分離ユニット22を車両10に取り付ける取付具としての機能を有している。アンダーカバー23は、車両10の前方寄りの部位ほど下方に位置するように傾斜しており、気液分離ユニット22の周辺における収容室15の開口部分を覆っている。アンダーカバー23の傾斜角度は、車両10のデパーチャアングルの角度と略等しい角度に設定される。ガード部材24は、気液分離ユニット22から排出される液水が車両10の後方へ飛散することを抑える。ガード部材24の詳細については後述する。
The undercover 23 has a function as a fixture for attaching the gas-
(気液分離ユニットの概要)
図2〜図4を参照して気液分離ユニット22の概要について説明する。
図2および図3に示すように、気液分離ユニット22は、水蒸気の液化が効率的に行われるように金属のなかでも熱伝導率の高く、また、耐水性に優れているアルミニウムによって構成されている。気液分離ユニット22は、上段ハウジング30と下段ハウジング50とを有している。上段ハウジング30は、前壁31、上壁32、後壁33、ならびに、一対の側壁を構成する内側壁34および外側壁35を有しており、車両10の前後方向および上下方向に拡がる偏平の箱体形状に形成されている。上段ハウジング30の後壁33には、ダクト21が接続されるとともに上段ハウジング30内にオフガスを吐出する吐出部37が取り付けられている。下段ハウジング50は、前壁51、上壁52、後壁53、一対の側壁を構成する内側壁54および外側壁55、ならびに、下壁56を有しており、車両10の前後方向および幅方向に拡がる偏平の箱体形状に形成されている。
(Overview of gas-liquid separation unit)
The outline of the gas-
As shown in FIGS. 2 and 3, the gas-
図4に示すように、上段ハウジング30は、前壁31、後壁33、内側壁34、および、外側壁35の各々の下端部が下段ハウジング50の上壁52に取り付けられている。上段ハウジング30は、前壁31、上壁32、後壁33、内側壁34、外側壁35、および、下段ハウジング50の上壁52の一部によって囲まれた空間である上段室38を有する。この下段ハウジング50の上壁52の一部は、上段ハウジング30の下壁として機能するとともに上段室38の下面36sを構成する。下面36sは、車両10の前方寄りの部位ほど車両10の下方に位置するように傾斜している。吐出部37は、筒状の形状を有しており、後壁33に形成された支持孔39を貫通する状態で該後壁33に支持されている。吐出部37は、後壁33の法線方向に沿うように後述する第1連通口60に向かって斜め下方に延びており、上段室38の外部に導入口40を有し、上段室38の内部に吐出口41を有している。吐出部37は、吐出口41の形成部分における軸線方向が吐出方向に設定される。
As shown in FIG. 4, in the
上段ハウジング30は、上段室38内に、吐出部37から吐出されたオフガスを上方に案内する第1案内板71、第1案内板71で案内されたオフガスを車両10の後方へ案内する第2案内板72を有している。また、上段ハウジング30は、第1連通口60と第2連通口61との間に位置して上段室38の下面36s寄りの空間を車両10の前後方向に並ぶ第1空間38Aと第2空間38Bとに仕切る上段仕切板74を有している。
The
下段ハウジング50は、前壁51、上壁52、後壁53、内側壁54、外側壁55、および、下壁56の一部によって囲まれた空間である下段室58を有する。下段室58の下面56sは、車両10の前方寄りの部位ほど車両10の下方に位置するように傾斜している。下段ハウジング50の上壁52には、上段室38と下段室58とを連通する連通口として、前端部に第1連通口60が形成され、後壁53寄りの位置であって吐出部37の下方に第2連通口61が形成されている。また、下段ハウジング50は、下段室58内に、第1連通口60を通じて上段室38に連通する第1下段室58Aと第2連通口61を通じて上段室38に連通する第2下段室58Bとに下段室58を仕切る下段仕切板91を有している。
The
下段ハウジング50の前壁51には、外側壁55側の端部に下段室58に連通するスリーブ62が取り付けられている。スリーブ62には、排水ホース63が取り付けられる。排水ホース63は、車両10の前方へ延びる基端部と車両10の下方へ延びる先端部とを有するエルボー形状の弾性部材であり、ホースキャップ63Cによって基端部がスリーブ62に取り付けられている。排水ホース63は、下段室58と気液分離ユニット22の外部空間とを連通する排水口64を先端部における端縁部である開口端部で形成している。また排水ホース63は、排水口64から排出された液水が走行風の影響を受けにくくなるように後輪13の後方に位置している。排水口64は、車両10の上下方向に直交する面方向、あるいは、排水口64を形成する開口端部のうちで車両10の後方側の端部である後端部64A寄りの部位ほど下方に位置するように後方側斜め下方へ傾斜する面方向に拡がっている。
A
下段ハウジング50の下壁56には、後端部に下段室58と気液分離ユニット22の外部空間とを連通する排気口65が形成されている。排気口65は、第2連通口61よりも車両10の後方に位置している。また、下壁56は、内側壁54から車両の内方に向かって突き出た内側鍔部56aと外側壁55から車両の外方に向かって突き出た外側鍔部56bを有している。内側鍔部56aおよび外側鍔部56bの各々には、気液分離ユニット22をアンダーカバー23に取り付けるための取付部66が形成されている。気液分離ユニット22は、アンダーカバー23を介して車両10に支持されることにより、下段ハウジング50の上壁52および下壁56が車両10の前方寄りの部位ほど下方に位置するように傾斜する状態で車両に搭載される。なお、下段ハウジング50の下壁56は、アンダーカバー23の一部であってもよい。この場合、部品点数の削減が図られるとともに、内側鍔部56aは内側壁54、外側鍔部56bは外側壁55に形成される。
The
気液分離ユニット22が車両10に搭載されると、吐出部37にダクト21が接続される。吐出部37とダクト21とは、吐出部37がダクト21の内側に位置する状態で吐出部37とダクト21との重畳部分が締結具によって締結されることにより接続される。気液分離ユニット22には、水蒸気を含むオフガスのほか、例えばダクト21を通過している際に液化した生成水が液水として流入する。気液分離ユニット22は、主に上段室38で水蒸気の液化を行い、下段室58で液水およびオフガスの各々を排水口64および排気口65へと各別に案内する。そして気液分離ユニット22は、排水口64から車両10の下方に向かって液水を排出し、排気口65から車両10の後方に向けて斜め下方にオフガスを排出する。
When the gas-
(アンダーカバー23)
図5に示すように、気液分離ユニット22は、内側鍔部56aおよび外側鍔部56bの各々に形成された取付部66を介してアンダーカバー23に取り付けられる。アンダーカバー23は、金属のなかでも熱伝導率の高く、また、耐水性に優れているアルミニウムによって構成されている。アンダーカバー23は、アンダーパネル95と、バックパネル96Bと、サイドパネル96Sとを有している。アンダーパネル95は、気液分離ユニット22が取り付けられて該気液分離ユニット22の周囲を下方から覆っている。バックパネル96Bは、アンダーパネル95の後端縁に一体的に連結されて気液分離ユニット22を後方から覆っている。サイドパネル96Sは、アンダーパネル95の外側縁に一体的に連結されて気液分離ユニット22を外方から覆っている。
(Undercover 23)
As shown in FIG. 5, the gas-
図6に示されるように、アンダーカバー23は、車両10の外方からの平面視において、アンダーパネル95が車両10のデパーチャアングルを示す仮想線VLdの傾斜角θd(水平な走行面99に対して仮想線VLdがなす角度)だけ車両10の前方寄りの部位ほど車両10の下方に位置するように傾斜した状態で車両10に取り付けられる。気液分離ユニット22は、こうしたアンダーカバー23を介して車両10に取り付けられることで前傾姿勢となり、排水ホース63を通じた液水の排水が促進される。アンダーパネル95は、気液分離ユニット22の周辺における収容室15の下側開口部16を覆っており、気液分離ユニット22の排気口65を取り囲むように配設される図示されない排気開口部を有している。
As shown in FIG. 6, the undercover 23 has an inclination angle θd (on a horizontal traveling surface 99) of a virtual line VLd in which the under
ここで、収容室15内に配設される各種の機器は、例えば雨水といった車両10の上方からの水分に対する対策は施されているものの、オフガスに含まれる水蒸気のように車両10の下方からの水分に対する対策が十分でない場合がある。そのため、車両10の停車時に排気口65から水蒸気を含んだオフガスが排出されたときに、その水蒸気を含むオフガスが収容室15内に入り込んでしまうとその水蒸気が各種の機器において結露してしまうおそれがある。この点、排出装置20は、気液分離ユニット22の周辺における収容室15の下側開口部16を覆うアンダーカバー23を有している。こうしたアンダーカバー23が配設されることにより、車両10の停車時等に排気口65から排出された水蒸気を含むオフガスが収容室15に入り込むことを抑えることができる。
Here, although various devices arranged in the
(ガード部材24)
図7および図8に示すように、ガード部材24は、矩形板状の2つの弾性部材により構成されている。ガード部材24は、前方に位置するとともに低い弾性を有する低弾性板であるゴムマット101と、ゴムマット101に対して後方から重なり低弾性板よりも高い弾性を有する高弾性板である樹脂マット102とによって構成されている。ゴムマット101は、例えばEPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer:エチレンプロピレンジエンゴム)で構成され、樹脂マット102は、例えばEVA(Ethylene Vinyl Acetate:エチレン酢酸ビニルコポリマー)樹脂で構成される。ゴムマット101の下端部101Bおよび樹脂マット102の下端部102Bは、車両10の外方からの平面視において車両10のデパーチャアングルを示す仮想線VLdよりも下方に位置している。ゴムマット101の下端部101Bは、樹脂マット102の下端部102Bよりも下方に位置しているとともに、高さHだけ水平な走行面99から離れた位置に位置している。高さHは、実車における液水の飛散を調査する実験等に基づいて設定されることが好ましく、高さHの一例は80mmである。
(Guard member 24)
As shown in FIGS. 7 and 8, the
ガード部材24は、気液分離ユニット22に対してアンダーパネル95を介して取り付けられている。ガード部材24は、アンダーパネル95に対してガード取付部103を介して取り付けられている。ガード取付部103は、車両10のデパーチャアングルを示す仮想線VLdよりも上方に位置しており、複数の金属材によって構成されている。ガード取付部103は、アンダーパネル95に固定されるブラケット104と、ブラケット104との挟持によりゴムマット101の上端部101Tおよび樹脂マット102の上端部102Tを支持する支持板107と、ブラケット104に支持板107を締結する締結部材109とを有している。
The
ブラケット104は、全体的に車両10の幅方向に延びており、アンダーパネル95の下面に対して固定される固定板部105と、固定板部105の先端部から車両10の後方側斜め上方へ向かって延びる斜角設定板部106とが一体的に連結された部材である。
固定板部105は、アンダーパネル95に対して固定されている部位からスリーブ62の下方を車両10の前方に向かって延びている。斜角設定板部106は、ホースキャップ63Cに対する車両10の前方、かつ、排水口64に対する後方側斜め上方に位置しており、排水ホース63の基端部が挿通される挿通孔(図示略)を有している。斜角設定板部106は、排水口64に対する後方側斜め上方の位置から排水ホース63の後端部64Aに向かって車両10の前方側斜め下方に向かって傾斜するように配設されている。
The
The fixing
支持板107は、全体的に車両10の幅方向に延びており、排水ホース63が挿通される挿通孔108が形成されている。支持板107は、ゴムマット101の上端部101Tと樹脂マット102の上端部102Tとを挟持した状態でブラケット104の斜角設定板部106に対して締結部材109によって締結されている。これにより、ゴムマット101および樹脂マット102は、車両10の前方側斜め下方に沿って排水ホース63の後端部64Aに向かって延びる状態で支持される。また、支持板107には、車両10の前方へ張り出す半円形状を有するホース押さえ110が設けられている。ホース押さえ110は、挿通孔108の両側に接合されて挿通孔108に架け渡されており、排水ホース63の先端部を車両10の前方側から車両10の後方側へと押さえ付けており、排水ホース63の先端部が車両10の前方へ変位することを規制している。なお、ゴムマット101の上端部101Tおよび樹脂マット102の上端部102Tには、締結部材109が挿通される図示されない締結孔が形成されている。これらの締結孔は、ゴムマット101および樹脂マット102の位置決めとしても機能する。
The
ガード部材24は、車両10の停車状態において、排水口64を形成する開口端部のうちで車両10の後方側の端部である後端部64Aに対して支持板107の下方において当接する。こうした排水ホース63とガード部材24との当接により、排水ホース63は、後端部64Aが圧縮変形した状態でガード部材24のゴムマット101を支持する。また、ガード部材24は、斜角設定板部106と支持板107とによって挟持されている上端部101T,102Tを支点部分として車両10の下方へ垂下するように弾性変形した状態、すなわち下端部101B,102Bを車両10の前方へ変位させるように弾性変形した状態で排水ホース63の後端部64Aを支持する。
When the
図9に示すように、ガード部材24は、車両10の走行時は走行風111の影響を受けて車両10の後方へと下端部101B,102Bが変位するようになびき量Lだけ弾性変形する。そして、車両10の走行中、気液分離ユニット22の排水ホース63から排出された液水Wは、走行にともなう慣性や走行風111などによって車両10の後方へ相対移動することによってガード部材24に受け止められる。ガード部材24に受け止められた液水Wは、ガード部材24を伝って車両10の下方へ向かって流れたのち、やがてガード部材24から落下して走行面99に到達する。ガード部材24と排水ホース63の後端部64Aは、車両10の停車状態において後端部64Aが圧縮変形した状態で当接している。そのため、ガード部材24が走行風によってなびいたとしても、ガード部材24と後端部64Aとの当接状態が保持されやすくなる。ガード部材24と排水ホース63の後端部64Aは、一般道路における法定最高速度で車両10が走行した場合であっても当接状態が維持されるように車両10の停車状態において数ミリ程度重なるように配設されることが好ましい。
As shown in FIG. 9, when the
上記実施形態の燃料電池自動車用排出装置20によれば、以下の作用効果が得られる。
(1)車両10の停車状態において排水ホース63の後端部64Aがガード部材24に対して圧縮変形した状態で当接している。そのため、車両10の走行中にガード部材24がなびいたとしても、後端部64Aの圧縮変形部分が開放されることで排水ホース63とガード部材24との当接状態が保持されやすい。これにより、車両10の停車状態のみならず車両10の走行中であっても排水口64に対してガード部材24をより近い位置に保持することができ、排水口64から排出された液水をより確実にガード部材24で受け止めることができる。その結果、車両10の後方へ液水が飛散することを効果的に抑えることができる。
According to the fuel cell
(1) When the
(2)図10に示すように、排水口64は、車両10の上下方向に直交する面方向、あるいは、当該面方向に対して後方側下方へ傾斜する面方向に拡がっている。そのため、排水ホース63の内周面に付着している液水の水滴は、矢印112に示すように、排水ホース63の内周面を重力に逆らうことなく後端部64A側へと移動することができる。これにより、たとえば低速走行時など、液水の排水量が少ない場合であっても、よりガード部材24に近い位置から排水口64を通じて液水を排出することができる。なお、傾斜する面方向は、車両10の上下方向に直交する面方向に対する傾斜角θaが約10°以下であることが好ましい。こうした構成によれば、排水ホース63に対する走行風の侵入が抑えられることから、走行風に起因した排水ホース63における液水の乱れが抑えられる。
(2) As shown in FIG. 10, the
(3)ブラケット104の斜角設定板部106と支持板107とによって挟持されたガード部材24は、排水ホース63の後端部64Aとの当接により、斜角設定板部106の延在方向に対して下端部101B,102Bが車両10の後方側に変位させた弾性変形状態にある。すなわち、ガード部材24は、排水ホース63の後端部64Aとの当接により、車両10の前方へ向かって下端部101B,102Bを変位させるような弾性変形状態にある。これにより、走行風111による後方へのガード部材24のなびき量Lを小さくすることができる。その結果、液水Wが車両10の後方へ飛散することをさらに効果的に抑えることができる。
(3) The
(4)排水ホース63は、ホース押さえ110によって先端部が車両10の後方へと押さえ付けられている。これにより、排水口64の位置ずれが抑えられることから、たとえば走行にともなう振動が車両10に生じたとしても、排水ホース63の後端部64Aとガード部材24とが当接した状態が維持されやすくなる。
(4) The tip of the
(5)ガード部材は、1つの板状の弾性部材で構成することも可能である。こうしたガード部材には、なびき量を小さくするために高い弾性を有する弾性板が必要となる。しかしながら、高い弾性を有する弾性板は、なびき量を抑えることが可能であるものの、たとえば上り坂の進入時などにガード部材が走行面に接触すると大きな摩擦音を発生させる。この点、ガード部材24は、低弾性板であるゴムマット101とゴムマット101の後面に重なる高弾性板である樹脂マット102とによって構成され、かつ、ゴムマット101の下端部101Bが樹脂マット102の下端部102Bよりも下方に位置している。こうした構成によれば、ガード部材24が高弾性板として樹脂マット102を備えていることにより走行風111によるガード部材24のなびき量Lを抑えることができる。また、上り坂の進入時などにガード部材24が走行面に接触したとしても樹脂マット102よりもゴムマット101が先行して接触し、走行面とゴムマット101とが接触した状態が維持される。これにより、ガード部材24が走行面に接触しているときの摩擦音を小さくすることができる。
(5) The guard member can also be composed of one plate-shaped elastic member. Such a guard member requires an elastic plate having high elasticity in order to reduce the amount of fluttering. However, although the elastic plate having high elasticity can suppress the amount of fluttering, when the guard member comes into contact with the traveling surface, for example, when approaching an uphill, a loud friction noise is generated. In this respect, the
(6)ガード部材24は、ゴムマット101および樹脂マット102、これら2つの弾性部材によって構成されており、車両10のデパーチャアングルを示す仮想線VLdよりも下方に下端部101B,102Bを有している。これにより、ガード部材24が車両10の走行の障害になることを回避しつつ、ガード部材24が液水を排出する位置、すなわち下端部101Bをより低い位置に設置することができる。その結果、車両10の後方に液水が飛散することをさらに抑えることができる。
(6) The
なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・ガード部材24は、弾性を有する部材で構成されていればよく、たとえば1枚の樹脂マット102によって構成されてもよい。こうした構成であっても上記(1)〜(4)に記載した効果に準ずる効果を得ることができる。
The above embodiment can be modified as appropriate and implemented as follows.
The
・ガード部材24は、ゴムマット101の下端部101Bと樹脂マット102の下端部102Bとが同じ高さに位置していてもよい。こうした構成であっても、上記(1)〜(4)に記載した効果に準ずる効果を得ることができる。
The
・ガード取付部103は、支持板107に連結されるホース押さえ110を備えていなくともよい。こうした構成であっても、上記(1)〜(3)に記載した効果に準ずる効果を得ることができる。
The
・排水ホース63は、排水ホース63の後端部64Aが圧縮変形した状態でガード部材24に当接していればよい。そのため、排水口64は、車両10の前方寄りの部位ほど車両10の下方に位置するように傾斜する面の方向に拡がっていてもよい。こうした構成であっても、上記(1)に記載した効果に準ずる効果を得ることができる。
The
・ガード部材24は、下端部が仮想線VLdよりも上方に位置していてもよい。
・ガード部材24は、車両10の後方からの平面視において排水口64の下方の空間を車両10の後方から覆っていればよい。そのため、ガード部材24は、例えば後輪13よりも車両10の内方へはみ出していてもよい。
The lower end of the
The
・排水口64の配置位置は、各車両の設計事項に応じて変更可能である。例えば排水口64の配置位置は、車両10の後輪13の後方だけでなく、例えば前輪の後方であってもよいし、車両10の幅方向における中央付近であってもよい。
-The arrangement position of the
・排水ホース63は、排水口64を有する先端部が車両10の下方に向かって延びていればよい。そのため、排水ホース63は、エルボー形状を有するものに限らず、たとえば車両10の下方に向かって延在する管状の形状を有するものであってもよい。
-The
10…車両、11…燃料電池、13…後輪、14…パワートレイン、15…収容室、16…下側開口部、20…燃料電池自動車用排出装置、21…ダクト、22…気液分離ユニット、23…アンダーカバー、24…ガード部材、24a…下端部、30…上段ハウジング、31…前壁、32…上壁、33…後壁、34…内側壁、35…外側壁、36s…下面、37…吐出部、38…上段室、38A…第1空間、38B…第2空間、39…支持孔、40…導入口、41…吐出口、50…下段ハウジング、51…前壁、52…上壁、53…後壁、54…内側壁、55…外側壁、56…下壁、56a…内側鍔部、56b…外側鍔部、56s…下面、58…下段室、58A…第1下段室、58B…第2下段室、60…第1連通口、61…第2連通口、62…スリーブ、63…排水ホース、63C…ホースキャップ、64…排水口、64A…後端部、65…排気口、66…取付部、71…第1案内板、72…第2案内板、74…上段仕切板、91…下段仕切板、95…アンダーパネル、96B…バックパネル、96S…サイドパネル、99…走行面、101…ゴムマット、101B…下端部、101T…上端部、102…樹脂マット、102B…下端部、102T…上端部、103…ガード取付部、104…ブラケット、105…固定板部、106…斜角設定板部、107…支持板、108…挿通孔、109…締結部材、110…ホース押さえ、111…走行風、112…矢印。 10 ... Vehicle, 11 ... Fuel cell, 13 ... Rear wheel, 14 ... Power train, 15 ... Containment chamber, 16 ... Lower opening, 20 ... Fuel cell vehicle discharge device, 21 ... Duct, 22 ... Gas-liquid separation unit , 23 ... Undercover, 24 ... Guard member, 24a ... Lower end, 30 ... Upper housing, 31 ... Front wall, 32 ... Upper wall, 33 ... Rear wall, 34 ... Inner side wall, 35 ... Outer wall, 36s ... Lower surface, 37 ... Discharge section, 38 ... Upper chamber, 38A ... First space, 38B ... Second space, 39 ... Support hole, 40 ... Introduction port, 41 ... Discharge port, 50 ... Lower housing, 51 ... Front wall, 52 ... Upper Wall, 53 ... Rear wall, 54 ... Inner side wall, 55 ... Outer wall, 56 ... Lower wall, 56a ... Inner collar, 56b ... Outer collar, 56s ... Lower surface, 58 ... Lower chamber, 58A ... First lower chamber, 58B ... 2nd lower chamber, 60 ... 1st communication port, 61 ... 2nd communication port, 62 ... sleeve, 63 ... drain hose, 63C ... hose cap, 64 ... drain port, 64A ... rear end, 65 ... exhaust port , 66 ... Mounting part, 71 ... 1st guide plate, 72 ... 2nd guide plate, 74 ... Upper partition plate, 91 ... Lower partition plate, 95 ... Under panel, 96B ... Back panel, 96S ... Side panel, 99 ... Running Surface, 101 ... Rubber mat, 101B ... Lower end, 101T ... Upper end, 102 ... Resin mat, 102B ... Lower end, 102T ... Upper end, 103 ... Guard mounting part, 104 ... Bracket, 105 ... Fixed plate part, 106 ... Oblique Angle setting plate, 107 ... Support plate, 108 ... Insertion hole, 109 ... Fastening member, 110 ... Hose holder, 111 ... Running wind, 112 ... Arrow.
Claims (5)
弾性を有する排水ホースであって、前記気液分離ユニットに取り付けられ、車両の下方に向かって延在する先端部に前記液化した生成水を排出する排水口を有する前記排水ホースと、
弾性を有するガード部材であって、前記排水口の後方で垂下して前記排水口に対する下方の空間を後方から覆う前記ガード部材とを備え、
前記排水ホースは、
前記排水口を形成する開口端部における前記車両の後方側の端部である後端部が前記車両の停車状態において圧縮変形した状態で前記ガード部材に当接している
燃料電池自動車用排出装置。 A gas-liquid separation unit that separates the water vapor from the off-gas by liquefying the water vapor contained in the off-gas from the fuel cell.
An elastic drain hose, the drain hose attached to the gas-liquid separation unit and having a drain port for discharging the liquefied generated water at a tip extending downward of the vehicle.
An elastic guard member including the guard member that hangs behind the drainage port and covers the space below the drainage port from the rear.
The drain hose
A fuel cell vehicle discharge device in which a rear end portion, which is a rear end portion of the vehicle at the opening end portion forming the drainage port, is in contact with the guard member in a state of being compressed and deformed in a stopped state of the vehicle.
請求項1に記載の燃料電池自動車用排出装置。 The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the drain port extends in a plane direction orthogonal to the vertical direction of the vehicle or in a plane direction inclined diagonally downward on the rear side of the vehicle with respect to the plane direction. Discharge device.
前記気液分離ユニットに前記ガード部材を取り付けるガード取付部を備え、
前記ガード取付部は、
前記気液分離ユニットに連結されるブラケットであって、前記車両の前方側斜め下方に沿って延びる斜角設定板を有する前記ブラケットと、
前記斜角設定板との挟持により前記ガード部材の上端部を支持する支持板と、を有し、
前記ガード部材は、
前記車両の停車状態において、前記排水ホースの前記後端部との当接により前記斜角設定板の延在方向に対して前記車両の後方側へ下端部が変位した弾性変形状態にある
請求項1または2に記載の燃料電池自動車用排出装置。 The fuel cell vehicle discharge device is
The gas-liquid separation unit is provided with a guard mounting portion for mounting the guard member.
The guard mounting portion is
A bracket connected to the gas-liquid separation unit, the bracket having an oblique angle setting plate extending diagonally downward on the front side of the vehicle, and the bracket.
It has a support plate that supports the upper end portion of the guard member by sandwiching it with the bevel angle setting plate.
The guard member
The claim that the vehicle is in an elastically deformed state in which the lower end portion is displaced toward the rear side of the vehicle with respect to the extending direction of the bevel angle setting plate due to contact with the rear end portion of the drain hose in the stopped state of the vehicle. The fuel cell vehicle discharge device according to 1 or 2.
前記支持板に連結されて前記排水ホースの先端部を前記車両の前方側から押さえ付けるホース押さえを備える
請求項3に記載の燃料電池自動車用排出装置。 The guard mounting portion is
The fuel cell vehicle discharge device according to claim 3, further comprising a hose holder that is connected to the support plate and presses the tip of the drain hose from the front side of the vehicle.
ゴムマットと前記ゴムマットの後面に重なり前記ゴムマットよりも高い弾性を有する樹脂マットとで構成され、
前記ゴムマットの下端部が前記樹脂マットの下端部よりも下方に位置している
請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料電池自動車用排出装置。 The guard member
It is composed of a rubber mat and a resin mat that overlaps the rear surface of the rubber mat and has higher elasticity than the rubber mat.
The fuel cell vehicle discharge device according to any one of claims 1 to 4, wherein the lower end portion of the rubber mat is located below the lower end portion of the resin mat.
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