JP2010129485A

JP2010129485A - Fuel cell system

Info

Publication number: JP2010129485A
Application number: JP2008305542A
Authority: JP
Inventors: Takahito Osada; 貴仁長田; Ken Nakayama; 謙中山; Shinichiro Takemoto; 真一郎竹本; Akihiro Asai; 明寛浅井; Hidetaka Nishimura; 英高西村; Miyuki Ikeda; みゆき池田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: JP5381047B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress cooling of a fuel cell plant caused by travelling wind and suppress freezing of water in plant components. <P>SOLUTION: A fuel cell system includes a fuel cell plant 11 mounted on a vehicle, a casing 60 covering the fuel cell plant 11, and connection members 40, 50 to be connected to the fuel cell plant 11 from the outside of the casing 60, and the casing 60 have insertion parts 61-63 into which the connection members 40, 50 are inserted and covering the peripheral surfaces of the connection members 40, 50. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system.

従来の燃料電池システムは、走行風によって燃料電池が過度に冷却される事を防止し、かつ、燃料電池の発熱による周辺部品の過度の温度上昇を防止するため、燃料電池プラントを覆う筐体の車両進行方向に走行風導入口を設けていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３６２４７０号公報 In the conventional fuel cell system, in order to prevent the fuel cell from being excessively cooled by the traveling wind, and to prevent an excessive temperature rise of peripheral components due to the heat generation of the fuel cell, a housing covering the fuel cell plant is provided. A traveling wind inlet is provided in the vehicle traveling direction (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-362470 A

しかしながら、０℃を下回るような低温環境下で惰性走行が続いたときには、燃料電池の発熱量が少なくなるため、導入口からの走行風によって燃料電池プラントが冷却されて、プラント構成部品中の水が凍結するという問題点があった。 However, when coasting continues in a low temperature environment below 0 ° C., the amount of heat generated by the fuel cell decreases, so the fuel cell plant is cooled by the traveling wind from the inlet, and the water in the plant components Had the problem of freezing.

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、走行風による燃料電池プラントの冷却を抑制し、プラント構成部品中の水の凍結を抑制することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and an object of the present invention is to suppress cooling of the fuel cell plant by traveling wind and to suppress freezing of water in plant components.

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。 The present invention solves the above problems by the following means.

本発明は、車両に搭載される燃料電池プラントと、燃料電池プラントを覆う筐体と、筐体の外部から燃料電池プラントに接続される接続部材と、を備える燃料電池システムである。そして、筐体が、接続部材を挿通してその接続部材の外周面を覆う挿通部を有することを特徴とする。 The present invention is a fuel cell system including a fuel cell plant mounted on a vehicle, a casing covering the fuel cell plant, and a connection member connected to the fuel cell plant from the outside of the casing. And a housing | casing has an insertion part which penetrates a connection member and covers the outer peripheral surface of the connection member, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、燃料電池プラントを筐体で覆い、筐体外部から筐体内部の燃料電池プラントに接続される接続部材を、その接続部材の外周面を覆う挿通部に挿通させたので、筐体内部に流入する走行風の流量を抑制することができる。したがって、筐体内部の燃料電池プラント構成部品中の水の凍結を抑制することができる。 According to the present invention, the fuel cell plant is covered with the casing, and the connection member connected to the fuel cell plant inside the casing from the outside of the casing is inserted into the insertion portion that covers the outer peripheral surface of the connection member. The flow rate of the traveling wind flowing into the housing can be suppressed. Therefore, freezing of water in the fuel cell plant components inside the housing can be suppressed.

以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
燃料電池は電解質膜をアノード電極（燃料極）とカソード電極（酸化剤極）とによって挟み、アノード電極に水素を含有するアノードガス（燃料ガス）、カソード電極に酸素を含有するカソードガス（酸化剤ガス）を供給することによって発電する。アノード電極及びカソード電極の両電極において進行する電極反応は以下の通りである。 (First embodiment)
In a fuel cell, an electrolyte membrane is sandwiched between an anode electrode (fuel electrode) and a cathode electrode (oxidant electrode), an anode gas containing hydrogen in the anode electrode (fuel gas), and a cathode gas containing oxygen in the cathode electrode (oxidant) Electricity is generated by supplying gas. The electrode reaction that proceeds in both the anode electrode and the cathode electrode is as follows.

アノード電極：２Ｈ₂→４Ｈ⁺＋４ｅ^- …(１)
カソード電極：４Ｈ⁺＋４ｅ^-＋Ｏ₂→２Ｈ₂Ｏ …(２) Anode electrode: 2H ₂ → 4H ⁺ + 4e ⁻ (1)
Cathode electrode: 4H ⁺ + 4e ⁻ + O ₂ → 2H ₂ O (2)

この（１）（２）の電極反応によって燃料電池は１ボルト程度の起電力を生じる。 The fuel cell generates an electromotive force of about 1 volt by the electrode reactions (1) and (2).

このような燃料電池を自動車用動力源として使用する場合には、要求される電力が大きいため、数百枚の燃料電池を積層した燃料電池スタックとして使用する。そして、燃料電池スタックにアノードガス及びカソードガスを供給する燃料電池システムを構成して、車両駆動用の電力を取り出す。 When such a fuel cell is used as a power source for automobiles, a large amount of electric power is required, so that it is used as a fuel cell stack in which several hundred fuel cells are stacked. Then, a fuel cell system that supplies anode gas and cathode gas to the fuel cell stack is configured, and electric power for driving the vehicle is taken out.

図１は、本発明の第１実施形態による燃料電池システムを搭載した燃料電池車両１の概略構成図である。図１（Ａ）は側面図であり、図１（Ｂ）は平面図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell vehicle 1 equipped with a fuel cell system according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a side view, and FIG. 1B is a plan view.

燃料電池車両１は、車両室内空間２とアンダーカバー３との間に形成された床下スペース４と、車両の前方及び後方に形成された部品搭載スペース５，６と、を備える。 The fuel cell vehicle 1 includes an underfloor space 4 formed between the vehicle interior space 2 and the under cover 3, and component mounting spaces 5 and 6 formed at the front and rear of the vehicle.

床下スペース４には、燃料電池発電プラント１１と、水素タンク１２と、が設けられる。 A fuel cell power plant 11 and a hydrogen tank 12 are provided in the underfloor space 4.

燃料電池発電プラント１１は、車両を駆動するために必要な電力を発生する。燃料電池発電プラント１１の詳細については、図２を参照して後述する。 The fuel cell power plant 11 generates electric power necessary for driving the vehicle. Details of the fuel cell power plant 11 will be described later with reference to FIG.

水素タンク１２は、燃料電池発電プラント１１で使用される水素を蓄える。 The hydrogen tank 12 stores hydrogen used in the fuel cell power plant 11.

車両前方の部品搭載スペース５には、空気コンプレッサ１３と、ラジエータ１４と、駆動モータ１５と、インバータ１６と、を備える。 The component mounting space 5 in front of the vehicle includes an air compressor 13, a radiator 14, a drive motor 15, and an inverter 16.

空気コンプレッサ１３は、空気を吸入し、燃料電池発電プラント１１に供給する。 The air compressor 13 sucks air and supplies it to the fuel cell power plant 11.

ラジエータ１４は、燃料電池発電プラント１１を流れる冷却水（不凍液）を冷却する。 The radiator 14 cools the cooling water (antifreeze) flowing through the fuel cell power plant 11.

駆動モータ１５は、燃料電池発電プラント１１又はバッテリ１７から電力の供給を受けて、車両を駆動する。 The drive motor 15 is supplied with electric power from the fuel cell power plant 11 or the battery 17 and drives the vehicle.

インバータ１６は、直流電力と交流電力とを相互に変換する。 The inverter 16 converts DC power and AC power to each other.

車両後方の部品搭載スペースには、バッテリ１７と、排気マフラ１８と、コントローラ１９と、が設けられる。 A battery 17, an exhaust muffler 18, and a controller 19 are provided in the component mounting space behind the vehicle.

バッテリ１７は、燃料電池プラントで発電された電気を蓄えるとともに、駆動モータ１５などの車両電気負荷に電力を供給する。 The battery 17 stores electricity generated by the fuel cell plant and supplies power to a vehicle electric load such as the drive motor 15.

排気マフラ１８は、燃料電池発電プラント１１から排出される水をアノードオフガスとカソードオフガスとの混合気とともに外気へ放出する。 The exhaust muffler 18 discharges water discharged from the fuel cell power plant 11 to the outside air together with a mixture of anode offgas and cathode offgas.

コントローラ１９は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ１９は、車両電気負荷に供給する電力量を制御する。 The controller 19 includes a microcomputer having a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input / output interface (I / O interface). The controller 19 controls the amount of power supplied to the vehicle electrical load.

図２は、燃料電池発電プラント１１の概略構成図である。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the fuel cell power plant 11.

燃料電池発電プラント１１は、燃料電池スタック２０と、水素回路３０と、空気回路４０と、冷却水回路５０と、筐体６０と、を備える。 The fuel cell power plant 11 includes a fuel cell stack 20, a hydrogen circuit 30, an air circuit 40, a cooling water circuit 50, and a housing 60.

燃料電池スタック２０は、水素（アノードガス）及び空気（カソードガス）の供給を受けて発電する。 The fuel cell stack 20 generates power by receiving supply of hydrogen (anode gas) and air (cathode gas).

水素回路３０は、燃料電池スタック２０に水素を供給するための配管や部品を備える。水素回路３０の詳細については、図３を参照して後述する。 The hydrogen circuit 30 includes piping and parts for supplying hydrogen to the fuel cell stack 20. Details of the hydrogen circuit 30 will be described later with reference to FIG.

空気回路４０は、燃料電池スタック２０に空気を供給するための配管や部品を備える。空気回路４０の詳細については、図４を参照して後述する。 The air circuit 40 includes piping and parts for supplying air to the fuel cell stack 20. Details of the air circuit 40 will be described later with reference to FIG.

冷却水回路５０は、燃料電池スタック２０を冷却する冷却水を供給するための配管や部品を備える。冷却水回路５０の詳細については、図５を参照して後述する。 The cooling water circuit 50 includes piping and parts for supplying cooling water for cooling the fuel cell stack 20. Details of the cooling water circuit 50 will be described later with reference to FIG.

筐体６０は、燃料電池スタック２０、水素回路３０、空気回路４０及び冷却水回路５０を上から覆い、走行風を遮断する。筐体６０の詳細については、図６を参照して後述する。 The housing 60 covers the fuel cell stack 20, the hydrogen circuit 30, the air circuit 40, and the cooling water circuit 50 from above, and blocks the traveling wind. Details of the housing 60 will be described later with reference to FIG.

図３は、水素回路３０について説明する図である。理解を容易にするために説明に不要な部分の図示は省略する。 FIG. 3 is a diagram for explaining the hydrogen circuit 30. In order to facilitate understanding, illustration of parts unnecessary for the description is omitted.

水素回路３０は、水素供給配管３１と、循環配管３２と、排水配管３３と、不活性ガス排出配管３４と、を備える。 The hydrogen circuit 30 includes a hydrogen supply pipe 31, a circulation pipe 32, a drain pipe 33, and an inert gas discharge pipe 34.

水素供給配管３１は、一端が水素タンク１２に接続され、他端が燃料電池スタック２０のアノードガス入口部２１に接続される配管である。水素供給配管３１には、水素供給バルブ３５が設けられる。 The hydrogen supply pipe 31 is a pipe having one end connected to the hydrogen tank 12 and the other end connected to the anode gas inlet 21 of the fuel cell stack 20. A hydrogen supply valve 35 is provided in the hydrogen supply pipe 31.

水素供給バルブ３５は、水素タンク１２から燃料電池スタック２０へ供給される水素量を調整する。 The hydrogen supply valve 35 adjusts the amount of hydrogen supplied from the hydrogen tank 12 to the fuel cell stack 20.

循環配管３２は、一端が燃料電池スタック２０のアノードガス出口部２２に接続され、他端が水素供給配管３１の水素供給バルブ３５の下流に接続される配管である。循環配管３２には、気液分離器３６と、不活性ガス排出バルブ３７と、循環コンプレッサ３８と、が設けられる。 The circulation pipe 32 is a pipe having one end connected to the anode gas outlet 22 of the fuel cell stack 20 and the other end connected downstream of the hydrogen supply valve 35 of the hydrogen supply pipe 31. The circulation pipe 32 is provided with a gas-liquid separator 36, an inert gas discharge valve 37, and a circulation compressor 38.

気液分離器３６は、燃料電池スタック２０の内部で加湿されたアノードオフガスから水を分離し、水を排水配管３３へ排出する。 The gas-liquid separator 36 separates water from the anode off gas humidified inside the fuel cell stack 20 and discharges the water to the drain pipe 33.

不活性ガス排出バルブ３７は、カソード側からアノード側にクロスリークしてきた窒素などの不活性ガスを、アノードオフガスとともに不活性ガス排出配管３４へ排出する。 The inert gas discharge valve 37 discharges the inert gas such as nitrogen cross leaked from the cathode side to the anode side to the inert gas discharge pipe 34 together with the anode off gas.

循環コンプレッサ３８は、アノードオフガスを圧縮して水素供給配管３１に送り込む。 The circulation compressor 38 compresses the anode off gas and sends it to the hydrogen supply pipe 31.

排水配管３３は、一端が気液分離器３６に接続され、他端が後述する空気排出配管４２に接続される。 The drain pipe 33 has one end connected to the gas-liquid separator 36 and the other end connected to an air discharge pipe 42 described later.

不活性ガス排出配管３４は、一端が不活性ガス排出バルブ３７に接続され、他端が空気排出配管４２に接続される。 The inert gas discharge pipe 34 has one end connected to the inert gas discharge valve 37 and the other end connected to the air discharge pipe 42.

循環配管３２、排水配管３３及び不活性ガス排出配管３４を流れるアノードオフガスは、水分を含んでいるため凍結のおそれがある。したがって、走行風を遮断する必要がある部位となる。 The anode off-gas flowing through the circulation pipe 32, the drain pipe 33, and the inert gas discharge pipe 34 contains moisture, and thus may freeze. Therefore, it becomes a site | part which needs to interrupt | block running wind.

図４は、空気回路４０について説明する図である。理解を容易にするために説明に不要な部分の図示は省略する。 FIG. 4 is a diagram illustrating the air circuit 40. In order to facilitate understanding, illustration of parts unnecessary for the description is omitted.

空気回路４０は、空気供給配管４１と、空気排出配管４２と、を備える。 The air circuit 40 includes an air supply pipe 41 and an air discharge pipe 42.

空気供給配管４１は、一端が空気コンプレッサ１３に接続され、他端が筐体６０の正面に形成された空気供給配管用の挿通部６１を介して燃料電池スタック２０のカソードガス入口部２３に接続される。以下では、他の挿通部６２，６３と区別する必要があるときは、この挿通部６１のことを「空気供給配管挿通部６１」という。空気供給配管４１には、加湿器４３が設けられる。 The air supply pipe 41 has one end connected to the air compressor 13 and the other end connected to the cathode gas inlet 23 of the fuel cell stack 20 via an air supply pipe insertion part 61 formed on the front surface of the housing 60. Is done. Below, when it is necessary to distinguish from the other insertion parts 62 and 63, this insertion part 61 is called "the air supply piping insertion part 61." A humidifier 43 is provided in the air supply pipe 41.

加湿器４３は、空気排出配管４２にも接続されており、燃料電池スタック２０の内部で加湿されたカソードオフガス中の水分によって燃料電池スタック２０に供給される空気（カソードガス）を加湿する。 The humidifier 43 is also connected to the air discharge pipe 42, and humidifies the air (cathode gas) supplied to the fuel cell stack 20 by moisture in the cathode off gas humidified inside the fuel cell stack 20.

空気排出配管４２は、一端が燃料電池スタック２０のカソードガス出口部２４に接続され、他端が排気マフラ１８に接続される。空気排出配管４２には、排気バルブ４４が設けられる。 One end of the air discharge pipe 42 is connected to the cathode gas outlet 24 of the fuel cell stack 20, and the other end is connected to the exhaust muffler 18. An exhaust valve 44 is provided in the air discharge pipe 42.

排気バルブ４４は、空気排出配管４２を開閉してカソードオアフガスを外部へ排出する。 The exhaust valve 44 opens and closes the air discharge pipe 42 and discharges the cathode or gas to the outside.

空気供給配管４１における加湿器４３と燃料電池スタック２０とを接続する部分及び空気排出配管４２は、水分を含んだカソードガス又はカソードオアフガスが流れるので凍結のおそれがある。したがって、走行風を遮断する必要がある部位となる。 The portion of the air supply pipe 41 connecting the humidifier 43 and the fuel cell stack 20 and the air discharge pipe 42 may be frozen because moisture-containing cathode gas or cathode oahu gas flows. Therefore, it becomes a site | part which needs to interrupt | block running wind.

図５は、冷却水回路５０について説明する図である。理解を容易にするために説明に不要な部分の図示は省略する。 FIG. 5 is a diagram illustrating the cooling water circuit 50. In order to facilitate understanding, illustration of parts unnecessary for the description is omitted.

冷却水回路５０は、冷却水供給配管５１と、冷却水排出配管５２と、バイパス配管５３と、を備える。 The cooling water circuit 50 includes a cooling water supply pipe 51, a cooling water discharge pipe 52, and a bypass pipe 53.

冷却水供給配管５１は、一端がラジエータ１４の出口部に接続され、他端が筐体６０の正面に形成された冷却水供給配管用の挿通部６２を介して燃料電池スタック２０の冷却水入口部２５に接続される。以下では、他の挿通部６１，６３と区別する必要があるときは、この挿通部６３のことを「冷却水供給配管挿通部６２」という。冷却水供給配管５１には、冷却水ポンプ５４が設けられる。 The cooling water supply pipe 51 has one end connected to the outlet of the radiator 14 and the other end connected to the cooling water inlet of the fuel cell stack 20 via a cooling water supply pipe insertion part 62 formed on the front surface of the housing 60. Connected to the unit 25. Below, when it is necessary to distinguish from the other insertion parts 61 and 63, this insertion part 63 is called the "cooling water supply piping insertion part 62". A cooling water pump 54 is provided in the cooling water supply pipe 51.

冷却水ポンプ５４は、冷却水を加圧して燃料電池スタック２０に供給し、冷却水を循環させる。 The cooling water pump 54 pressurizes the cooling water and supplies it to the fuel cell stack 20 to circulate the cooling water.

冷却水排出配管５２は、一端がラジエータ１４の入口部に接続され、他端が筐体６０の正面に形成された冷却水排出配管用の挿通部６３を介して燃料電池スタック２０の冷却水出口部２６に接続される。以下では、他の挿通部６１，６２と区別する必要があるときは、この挿通部６３のことを「冷却水排出配管挿通部６３」という。冷却水排出配管５２には、流路切替バルブ５５が設けられる。 The cooling water discharge pipe 52 has one end connected to the inlet portion of the radiator 14 and the other end connected to the cooling water outlet of the fuel cell stack 20 via a cooling water discharge pipe insertion portion 63 formed on the front surface of the housing 60. Connected to the unit 26. Below, when it is necessary to distinguish from the other insertion parts 61 and 62, this insertion part 63 is called the "cooling water discharge piping insertion part 63." The cooling water discharge pipe 52 is provided with a flow path switching valve 55.

流路切替バルブ５５は、冷却水を冷却する必要がないときに冷却水がバイパス配管５３を流れるように流路を切り替える。 The flow path switching valve 55 switches the flow path so that the cooling water flows through the bypass pipe 53 when it is not necessary to cool the cooling water.

バイパス配管５３は、一端が流路切替バルブ５５に接続され、他端が冷却水供給配管５１に接続される。 The bypass pipe 53 has one end connected to the flow path switching valve 55 and the other end connected to the cooling water supply pipe 51.

図６は、筐体６０について説明する図である。図６（Ａ）は、筐体６０を車両前方から見たときの斜視図である。図６（Ｂ）は、筐体６０を車両後方から見たときの斜視図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating the housing 60. FIG. 6A is a perspective view when the housing 60 is viewed from the front of the vehicle. FIG. 6B is a perspective view when the housing 60 is viewed from the rear of the vehicle.

筐体６０は、アンダーカバー３の上に設けられた額縁状の枠体７に収められる。 The housing 60 is housed in a frame-like frame body 7 provided on the under cover 3.

図６（Ａ）に示すように、筐体６０の正面は走行風を遮るために閉塞されている。そのため、筐体６０の正面には、配管を通すための空気供給配管挿通部６１と、冷却水供給配管挿通部６２と、冷却水排出配管挿通部６３と、が形成される。各挿通部６１，６２，６３は、筐体６０の正面に一体に設けられ、筐体６０の外部と内部とを連通する。各挿通部６１，６２，６３は、布又は樹脂性である。 As shown in FIG. 6A, the front surface of the housing 60 is closed to block the traveling wind. Therefore, an air supply pipe insertion portion 61 for passing piping, a cooling water supply piping insertion portion 62, and a cooling water discharge piping insertion portion 63 are formed on the front surface of the housing 60. Each insertion portion 61, 62, 63 is integrally provided on the front surface of the housing 60, and communicates the outside and the inside of the housing 60. Each insertion part 61, 62, 63 is cloth or resinous.

一方で、図６（Ｂ）に示すように、走行風の直接の進入がないため、筐体６０の背面は開放されている。 On the other hand, as shown in FIG. 6B, since the traveling wind does not enter directly, the back surface of the housing 60 is opened.

ここで、燃料電池の電解質膜は湿潤状態で良好な電気伝導性を示す。そのため、本実施形態でも加湿器４３によって燃料電池スタック２０に供給する空気を加湿している。また、発電反応によっても水が生成されるので、これら空気中の水分や生成水が水素回路３０や空気回路４０の配管や各部品内に残留することがある。 Here, the electrolyte membrane of the fuel cell exhibits good electrical conductivity in a wet state. Therefore, also in this embodiment, the air supplied to the fuel cell stack 20 is humidified by the humidifier 43. In addition, since water is also generated by the power generation reaction, the moisture in the air and the generated water may remain in the piping of the hydrogen circuit 30 and the air circuit 40 and in each component.

下り坂を走行しているときなどのアクセルペダルが踏み込まれない惰性走行（コースト走行）中は駆動力を必要としないので、燃料電池発電プラント１１は発電量の少ないアイドル状態となり、発熱量も少なくなる。そのため、外気温が０℃を下回るような低温環境下において惰性走行が続くと、筐体６０の正面の各挿通部６１，６２，６３と各配管４１，５１，５２との隙間から内部に侵入する走行風によって水素回路３０及び空気回路４０の内部に残留した水が凍結するおそれがある。 Since driving force is not required during coasting (coast driving) where the accelerator pedal is not depressed, such as when driving downhill, the fuel cell power plant 11 is in an idle state with less power generation and less heat generation. Become. Therefore, if coasting continues in a low temperature environment where the outside air temperature is less than 0 ° C., it enters the inside through the gaps between the insertion portions 61, 62, 63 on the front of the housing 60 and the pipes 41, 51, 52. There is a possibility that water remaining inside the hydrogen circuit 30 and the air circuit 40 may be frozen by the traveling wind.

図７は、車両進行方向から見たときの筐体６０の正面の隙間の投影面積と、低温環境下において時速１００[ｋｍ／ｈ]で走行させたときの走行風による放熱量と平衡するために必要な燃料電池スタック２０の発熱量と、の関係を示した図である。図７において、実線は外気温度（−２０℃）と燃料電池スタック２０温度（６０℃）との温度差が８０℃のときの関係を示す。破線は外気温度（０℃）と燃料電池スタック２０温度（６０℃）との温度差が６０℃のときの関係を示す。 FIG. 7 shows a balance between the projected area of the gap in front of the housing 60 when viewed from the traveling direction of the vehicle and the amount of heat released by the traveling wind when traveling at a speed of 100 km / h in a low temperature environment. It is the figure which showed the relationship with the emitted-heat amount of the fuel cell stack 20 required for the. In FIG. 7, the solid line shows the relationship when the temperature difference between the outside air temperature (−20 ° C.) and the fuel cell stack 20 temperature (60 ° C.) is 80 ° C. The broken line indicates the relationship when the temperature difference between the outside air temperature (0 ° C.) and the fuel cell stack 20 temperature (60 ° C.) is 60 ° C.

走行風による放熱量は、筐体６０の正面の隙間の投影面積が大きいときほど大きくなる。そのため、図７に示すように、走行風による放熱量と平衡するために必要な燃料電池スタック２０の発熱量も、筐体６０の正面の隙間の投影面積が大きいときほど大きくなる。 The amount of heat released by the traveling wind increases as the projected area of the gap in front of the housing 60 increases. Therefore, as shown in FIG. 7, the amount of heat generated by the fuel cell stack 20 required to balance the amount of heat released by the traveling wind also increases as the projected area of the gap on the front surface of the housing 60 increases.

また、筐体６０の正面の隙間の投影面積が同じであれば、走行風による放熱量は、外気温度と燃料電池スタック温度との温度差が大きいときほど大きくなる。そのため、図７に示すように、走行風による放熱量と平衡するために必要な燃料電池スタック２０の発熱量も、外気温度と燃料電池スタック温度との温度差が大きいときほど大きくなる。 Further, if the projected area of the gap in front of the housing 60 is the same, the amount of heat released by the traveling wind increases as the temperature difference between the outside air temperature and the fuel cell stack temperature increases. Therefore, as shown in FIG. 7, the heat generation amount of the fuel cell stack 20 required to balance the heat dissipation amount by the traveling wind also increases as the temperature difference between the outside air temperature and the fuel cell stack temperature increases.

なお、図７のグラフは以下の車両実験による算出式（３）で表わされる。 In addition, the graph of FIG. 7 is represented by the calculation formula (3) by the following vehicle experiments.

但し、Ｓ[ｃｍ²]；隙間の投影面積
Ｅ[ｋＷ]；燃料電池スタック２０の発熱量
Ｔｓ[Ｋ]；燃料電池スタック２０の温度
Ｔａ[Ｋ]；外気温度
ｅ；自然対数

However, S [cm ² ]; projected area of gap E [kW]; calorific value Ts [K] of fuel cell stack 20; temperature Ta [K] of fuel cell stack 20; outside temperature e; natural logarithm

惰性走行中に、燃料電池スタック２０で無駄な発電をさせることなく水の凍結を防止するには、アイドル時における燃料電池スタック２０の発熱量よりも、走行風による放熱量が少なくなるようにしてやればよい。 In order to prevent freezing of water without causing unnecessary power generation in the fuel cell stack 20 during coasting, the amount of heat released by the traveling wind should be less than the amount of heat generated by the fuel cell stack 20 during idling. That's fine.

つまり、予め燃料電池車両１が使用される地域の外気温度の想定最低温度Ｔａ１と、アイドル時の一般的な燃料電池スタック温度Ｔｓ１と、アイドル時の燃料電池スタック２０の発熱量Ｅ１と、が分かっていれば、以下の（４）式を満たすように隙間の投影面積Ｓを調整すればよい。 That is, the estimated minimum temperature Ta1 of the outside air temperature in the region where the fuel cell vehicle 1 is used in advance, the general fuel cell stack temperature Ts1 during idling, and the heat generation amount E1 of the fuel cell stack 20 during idling are known. If so, the projected area S of the gap may be adjusted so as to satisfy the following expression (4).

筐体６０を設けるだけでは上記（４）式を満たすことができないときは、筐体６０の正面の隙間の投影面積を小さくして内部に侵入する走行風の流量を少なくすればよい。これにより、アイドル時における燃料電池スタック２０の発熱量よりも、走行風による放熱量を少なくして、配管や部品内の水の凍結を抑制する。具体的には、各挿通部６１，６２，６３に面ファスナ１００を設けて各配管４１，５１，５２と密着させるように縛ることで、筐体６０の正面の隙間の投影面積を小さくして内部に流入する走行風を少なくする。 If the above equation (4) cannot be satisfied by simply providing the housing 60, the projected area of the gap in front of the housing 60 may be reduced to reduce the flow rate of the traveling wind entering the interior. As a result, the amount of heat released by the traveling wind is less than the amount of heat generated by the fuel cell stack 20 during idling, thereby suppressing freezing of water in the pipes and components. Specifically, the projected area of the gap in front of the housing 60 is reduced by providing the surface fastener 100 at each insertion portion 61, 62, 63 and binding it to the pipes 41, 51, 52. Reduce running wind flowing into the interior.

図８は、本実施形態による空気供給配管挿通部６１に設けられた面ファスナ１００について説明する図である。図８（Ａ）は、面ファスナ１００をはがした状態の図である。図８（Ｂ）は、面ファスナ１００を貼り付けた状態の図である。なお、冷却水供給配管挿通部６２及び冷却水排出配管挿通部６３にも同様の面ファスナ１００が設けられる。 FIG. 8 is a diagram illustrating the surface fastener 100 provided in the air supply pipe insertion portion 61 according to the present embodiment. FIG. 8A is a diagram showing a state in which the hook-and-loop fastener 100 is peeled off. FIG. 8B is a diagram illustrating a state in which the surface fastener 100 is attached. A similar surface fastener 100 is also provided in the cooling water supply pipe insertion part 62 and the cooling water discharge pipe insertion part 63.

図８（Ａ）に示すように、面ファスナ１００は、フック状係合素子１０１と、ループ状係合素子１０２と、を備える。 As shown in FIG. 8A, the surface fastener 100 includes a hook-like engagement element 101 and a loop-like engagement element 102.

フック状係合素子１０１は、空気供給配管挿通部６１の端部外周面に設けられる。 The hook-like engagement element 101 is provided on the outer peripheral surface of the end of the air supply pipe insertion portion 61.

ループ状係合素子１０２は、空気供給配管挿通部６１の端部外周面を覆うように形成された帯部６４に設けられる。 The loop-shaped engaging element 102 is provided in a band portion 64 formed so as to cover the outer peripheral surface of the end portion of the air supply pipe insertion portion 61.

図８（Ｂ）に示すように、張力を与えながら帯部６４を空気供給配管挿通部６１の端部外周面に巻きつけて、フック状係合素子１０１とループ状係合素子１０２とを接合させることで、空気供給配管４１と空気供給配管挿通部６１とを密着させることができる。 As shown in FIG. 8B, the hook 64 and the loop engaging element 102 are joined by winding the belt 64 around the outer peripheral surface of the end of the air supply pipe insertion section 61 while applying tension. By doing, the air supply piping 41 and the air supply piping insertion part 61 can be stuck.

以上説明した本実施形態によれば、走行風を遮断する筐体６０を燃料電池スタック２０、水素回路３０、空気回路４０及び冷却水回路５０の上から覆い、筐体６０の正面に配管を挿通するための挿通部を形成した。そして、挿通部の端部に面ファスナ１００を設けて配管と挿通部とを密着させた。 According to this embodiment described above, the casing 60 that blocks the traveling wind is covered from above the fuel cell stack 20, the hydrogen circuit 30, the air circuit 40, and the cooling water circuit 50, and piping is inserted into the front of the casing 60. The insertion part for doing was formed. And the surface fastener 100 was provided in the edge part of the penetration part, and piping and the penetration part were stuck.

これにより、筐体６０によって燃料電池発電プラント１１に吹きつけられる走行風を積極的に遮断することができる。また、挿通部の端部に面ファスナ１００を設けて配管と挿通部とを密着させることで、配管と挿通部との間にできる隙間から筐体６０の内部に流入する走行風も遮断することができる。その結果、走行風によって筐体６０の内部の配管や部品が冷やされて、配管や部品中の水が凍結するのを抑制できる。よって、配管内を流れるアノードガス又はカソードガスの閉塞を抑制できる。 Thereby, the traveling wind blown to the fuel cell power plant 11 by the housing 60 can be actively blocked. In addition, by providing the surface fastener 100 at the end of the insertion portion so that the pipe and the insertion portion are in close contact with each other, the traveling wind flowing into the housing 60 from the gap formed between the pipe and the insertion portion can be blocked. Can do. As a result, it is possible to suppress the piping and components inside the housing 60 from being cooled by the traveling wind, and the water in the piping and components from being frozen. Therefore, blockage of the anode gas or the cathode gas flowing in the pipe can be suppressed.

また、筐体６０の正面の隙間の投影面積を、アイドル時の燃料電池スタック２０の発熱量と、走行風による放熱量と、が平衡するときの投影面積よりも小さくした。これにより、凍結防止のため、惰性走行中に燃料電池スタック２０をアイドル時の要求出力以上に発電させる必要もないので、燃費を向上させることができる。 Further, the projected area of the gap in front of the housing 60 is made smaller than the projected area when the amount of heat generated by the fuel cell stack 20 during idling and the amount of heat released by the traveling wind are balanced. Thereby, in order to prevent freezing, it is not necessary to cause the fuel cell stack 20 to generate more power than the required output during idling during coasting, so that fuel efficiency can be improved.

また、燃料電池発電プラント１１を床下スペース４に配置したので、車両前方の部品搭載スペース５に配置するよりも燃料電池プラントに吹きつけられる走行風の量を低減できる。 Further, since the fuel cell power plant 11 is disposed in the underfloor space 4, the amount of traveling wind blown to the fuel cell plant can be reduced as compared with the case where the fuel cell power plant 11 is disposed in the component mounting space 5 in front of the vehicle.

さらに、挿通部６１，６２，６３を布又は樹脂性の部材で構成したので、その柔軟性により配管との隙間を少なくすることができる。また、金属等の剛体で構成した場合には、配管の位置バラツキを考慮して挿通部６１，６２，６３を大きくする必要があるが、弾性を持たせることで挿通部６１，６２，６３を小さくできる。 Furthermore, since the insertion parts 61, 62, and 63 are made of cloth or a resinous member, the gap with the pipe can be reduced due to its flexibility. In the case of a rigid body such as a metal, it is necessary to enlarge the insertion portions 61, 62, 63 in consideration of the position variation of the pipe. However, the insertion portions 61, 62, 63 are made elastic by giving elasticity. Can be small.

（第２実施形態）
次に、図９を参照して本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態は、挿通部６１，６２，６３を結束バンド２００で締め付ける点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。なお、以下に示す各実施形態では前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the insertion portions 61, 62, and 63 are fastened by the binding band 200. Hereinafter, the difference will be described. In each of the following embodiments, the same reference numerals are used for portions that perform the same functions as those of the first embodiment described above, and repeated descriptions are omitted as appropriate.

図９は、本実施形態による空気供給配管挿通部６１に設けられた結束バンド２００について説明する図である。図９（Ａ）は、空気供給配管挿通部６１に結束バンド２００を締め付ける前の図である。図９（Ｂ）は、空気供給配管挿通部６１に結束バンド２００を締め付けた後の図である。なお、冷却水供給配管挿通部６２及び冷却水排出配管挿通部６３にも同様の結束バンド２００が設けられる。 FIG. 9 is a diagram illustrating the binding band 200 provided in the air supply pipe insertion portion 61 according to the present embodiment. FIG. 9A is a view before the binding band 200 is fastened to the air supply pipe insertion portion 61. FIG. 9B is a view after the binding band 200 is fastened to the air supply pipe insertion portion 61. A similar binding band 200 is also provided in the cooling water supply pipe insertion part 62 and the cooling water discharge pipe insertion part 63.

図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、結束バンド２００を空気供給配管挿通部６１の外周から締め付けることで、空気供給配管４１と空気供給配管挿通部６１とを密着させることができる。 As shown in FIGS. 9A and 9B, the air supply pipe 41 and the air supply pipe insertion portion 61 can be brought into close contact with each other by tightening the binding band 200 from the outer periphery of the air supply pipe insertion portion 61. it can.

以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られるとともに、締め付け力が弱まったときに容易に新たな結束バンド２００で挿通部６１，６２，６３を締め付けることができる。 According to the present embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the insertion portions 61, 62, and 63 can be easily tightened with the new binding band 200 when the tightening force is weakened. .

（第３実施形態）
次に、図１０を参照して本発明の第３実施形態について説明する。本発明の第３実施形態は、挿通部挿通部６１，６２，６３を紐３０１で締め付ける点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the insertion portion insertion portions 61, 62, and 63 are fastened with a string 301. Hereinafter, the difference will be described.

図１０は、本実施形態による空気供給配管挿通部６１に設けられた内部に紐３０１を備えるバンド３００について説明する図である。図１０（Ａ）は、紐３０１で空気供給配管挿通部６１を締め付ける前の図である。図１０（Ｂ）は、紐３０１で空気供給配管挿通部６１を締め付けた後の図である。なお、冷却水供給配管挿通部６２及び冷却水排出配管挿通部６３にも同様のバンド３００が設けられる。 FIG. 10 is a diagram illustrating a band 300 including a string 301 inside provided in the air supply pipe insertion portion 61 according to the present embodiment. FIG. 10A is a diagram before the air supply pipe insertion portion 61 is tightened with the string 301. FIG. 10B is a diagram after the air supply pipe insertion portion 61 is tightened with the string 301. A similar band 300 is also provided in the cooling water supply pipe insertion part 62 and the cooling water discharge pipe insertion part 63.

図１０（Ａ）に示すように、バンド３００は空気供給配管挿通部６１の端部外周面を覆うように設けられ、内部に紐３０１を備える。紐３０１の両端部は、バンド３００の切り口３０２から外部に飛び出している。 As shown in FIG. 10A, the band 300 is provided so as to cover the outer peripheral surface of the end portion of the air supply pipe insertion portion 61 and includes a string 301 therein. Both ends of the string 301 protrude from the cut end 302 of the band 300 to the outside.

図１０（Ｂ）に示すように、この紐３０１で空気供給配管挿通部６１を締め付けて縛ることで空気供給配管４１と空気供給配管挿通部６１とを密着させることができる。 As shown in FIG. 10B, the air supply pipe 41 and the air supply pipe insertion part 61 can be brought into close contact with each other by tightening and binding the air supply pipe insertion part 61 with the string 301.

以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られるとともに、締め付け力が弱まったときに、再度紐３０１を締め直すことで容易に挿通部６１，６２，６３を締め付けることができる。 According to the present embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and when the tightening force is weakened, the insertion portions 61, 62, 63 are easily tightened by retightening the string 301 again. be able to.

（第４実施形態）
次に、図１１を参照して本発明の第４実施形態について説明する。本発明の第４実施形態は、挿通部６１，６２，６３をゴム紐４０１で締め付ける点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the insertion portions 61, 62, and 63 are fastened with rubber strings 401. Hereinafter, the difference will be described.

図１１は、本実施形態による空気供給配管挿通部６１に設けられた内部にゴム紐４０１を備えるゴムバンド４００について説明する図である。図１１（Ａ）は、ゴム紐４０１で空気供給配管挿通部６１を締め付ける前の図である。図１１（Ｂ）は、ゴム紐４０１で空気供給配管挿通部６１を締め付けた後の図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating a rubber band 400 including a rubber cord 401 inside provided in the air supply pipe insertion portion 61 according to the present embodiment. FIG. 11A is a view before the air supply pipe insertion portion 61 is tightened with the rubber cord 401. FIG. 11B is a diagram after the air supply pipe insertion portion 61 is tightened with the rubber cord 401.

図１１（Ａ）に示すように、ゴムバンド４００は空気供給配管挿通部６１の端部外周面を覆うように設けられ、内部にゴム紐４０１を備える。ゴム紐４０１は、自然状態の外周の長さが、空気供給配管４１の外周の長さよりも短くなるように予め調節されている。 As shown in FIG. 11A, the rubber band 400 is provided so as to cover the outer peripheral surface of the end portion of the air supply pipe insertion portion 61 and includes a rubber cord 401 inside. The elastic cord 401 is adjusted in advance so that the outer circumference in the natural state is shorter than the outer circumference of the air supply pipe 41.

これにより、図１１（Ｂ）に示すように、ゴム紐４０１に張力を与え、空気供給配管４１を挿通した後に張力を解放することで、ゴム紐４０１が縮んで空気供給配管４１と空気供給配管挿通部６１とを密着させることができる。 As a result, as shown in FIG. 11B, tension is applied to the rubber cord 401 and the tension is released after the air supply pipe 41 is inserted, so that the rubber string 401 contracts and the air supply pipe 41 and the air supply pipe are compressed. The insertion part 61 can be adhered.

以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られる。 According to the present embodiment described above, the same effect as the first embodiment can be obtained.

（第５実施形態）
次に、図１２を参照して本発明の第５実施形態について説明する。本発明の第５実施形態は、筐体６０の構造が第１実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。 (Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fifth embodiment of the present invention is different from the first embodiment in the structure of the housing 60. Hereinafter, the difference will be described.

図１２は、本実施形態による筐体６０の構造について説明する図であり、筐体６０を車両前方から見たときの斜視図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating the structure of the housing 60 according to the present embodiment, and is a perspective view when the housing 60 is viewed from the front of the vehicle.

図１２に示すように、筐体６０は、図中左から順に第１部材６０１、第２部材６０２及び第３部材６０３の３つに分割されている。そして、第１部材６０１と第２部材６０２、第２部材６０２と第３部材６０３をそれぞれ分割ファスナ６０４で接合している。 As shown in FIG. 12, the housing 60 is divided into three parts, a first member 601, a second member 602, and a third member 603 in order from the left in the drawing. And the 1st member 601 and the 2nd member 602, the 2nd member 602, and the 3rd member 603 are joined by the division fastener 604, respectively.

これにより、筐体６０の内部部品を交換するときに、筐体６０の全てを取り外す必要がなく、筐体６０の各部材６０１，６０２，６０３のうち、必要な部材だけを取り外すことができる。したがって、第１実施形態と比較して部品交換時の作業性を向上させることができる。 Thereby, when replacing the internal components of the housing 60, it is not necessary to remove all of the housing 60, and only necessary members among the members 601, 602, and 603 of the housing 60 can be removed. Therefore, workability at the time of component replacement can be improved as compared with the first embodiment.

（第６実施形態）
次に、図１３を参照して本発明の第６実施形態について説明する。本発明の第６実施形態は、筐体６０の構造が第１実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。 (Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sixth embodiment of the present invention is different from the first embodiment in the structure of the housing 60. Hereinafter, the difference will be described.

図１３は、本実施形態による筐体６０の構造について説明する図である。図１３（Ａ）は、筐体６０を車両前方から見たときの斜視図である。図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 FIG. 13 is a diagram illustrating the structure of the housing 60 according to the present embodiment. FIG. 13A is a perspective view when the housing 60 is viewed from the front of the vehicle. FIG. 13B is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

図１３（Ａ）に示すように、筐体６０は、第１部材６０１、第２部材６０２及び第３部材６０３の３つに分割されている。 As shown in FIG. 13A, the housing 60 is divided into three parts: a first member 601, a second member 602, and a third member 603.

図１３（Ｂ）に示すように、第１部材６０１の平面部６０１ａには帯状の面ファスナ１００のフック状係合素子１０１が設けられる。同様に第３部材６０３の平面部６０３ａにも連続する帯状の面ファスナ１００のフック状係合素子１０１が設けられる。一方で、第２部材６０２の裏面には、第１部材６０１及び第３部材６０３のフック状係合素子１０１と接合する帯状のループ状係合素子１０２がそれぞれ設けられる。 As shown in FIG. 13B, the hook-like engagement element 101 of the belt-like surface fastener 100 is provided on the flat surface portion 601 a of the first member 601. Similarly, the hook-like engagement element 101 of the continuous belt-like surface fastener 100 is also provided on the flat surface portion 603 a of the third member 603. On the other hand, on the back surface of the second member 602, strip-shaped loop-shaped engaging elements 102 that are joined to the hook-shaped engaging elements 101 of the first member 601 and the third member 603 are provided.

このような構成にすることで、第１部材６０１と第３部材６０３の上から面ファスナ１００を介して第２部材６０２を接合することができる。これにより、筐体６０の内部部品を交換するときに、筐体６０の全部を取り外す必要がない。したがって、第１実施形態と比較して部品交換時の作業性を向上させることができる。 With such a configuration, the second member 602 can be joined via the hook-and-loop fastener 100 from above the first member 601 and the third member 603. This eliminates the need to remove the entire housing 60 when replacing the internal components of the housing 60. Therefore, workability at the time of component replacement can be improved as compared with the first embodiment.

（第７実施形態）
次に、図１４を参照して本発明の第７実施形態について説明する。本発明の第７実施形態は、筐体６０の固定方法が第１実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。 (Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The seventh embodiment of the present invention is different from the first embodiment in the fixing method of the housing 60. Hereinafter, the difference will be described.

図１４は、本実施形態による筐体６０の固定方法について説明する図である。図１４（Ａ）は、筐体６０を車両前方から見たときの斜視図である。図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 FIG. 14 is a diagram illustrating a method for fixing the housing 60 according to the present embodiment. FIG. 14A is a perspective view when the housing 60 is viewed from the front of the vehicle. FIG. 14B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.

図１４（Ｂ）に示すように、筐体６０は側面部にハトメ５０１を備える。そして、そのハトメ５０１を介して筐体６０の内側から枠体７の内縁に形成された雌ネジ部７１にボルト５０２を螺合する。また、アンダーカバー３にもハトメ５０３が設けられる。そして、そのハトメ５０３を介してアンダーカバー３の底面から枠体７の底面に形成された雌ネジ部７２にボルト５０４が螺合される。 As shown in FIG. 14B, the housing 60 includes eyelets 501 on the side surfaces. Then, the bolt 502 is screwed into the female screw portion 71 formed on the inner edge of the frame body 7 from the inside of the housing 60 through the eyelet 501. An eyelet 503 is also provided in the under cover 3. Then, the bolt 504 is screwed into the female screw portion 72 formed on the bottom surface of the frame body 7 from the bottom surface of the under cover 3 via the eyelet 503.

これにより、第１実施形態と比較して筐体６０を強固に固定できる。 Thereby, the housing | casing 60 can be fixed firmly compared with 1st Embodiment.

（第８実施形態）
次に、図１５を参照して本発明の第８実施形態について説明する。本発明の第８実施形態は、筐体６０の固定方法が第１実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。 (Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The eighth embodiment of the present invention is different from the first embodiment in the fixing method of the housing 60. Hereinafter, the difference will be described.

図１５は、本実施形態による筐体６０の固定方法について説明する図である。図１５（Ａ）は、筐体６０を車両前方から見たときの斜視図である。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 FIG. 15 is a diagram illustrating a method for fixing the housing 60 according to the present embodiment. FIG. 15A is a perspective view when the housing 60 is viewed from the front of the vehicle. FIG. 15B is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

図１５（Ａ）に示すように、筐体６０は側面部に枠体７の平面部７ａに接する固定部６０ａを備える。 As illustrated in FIG. 15A, the housing 60 includes a fixing portion 60 a that is in contact with the flat surface portion 7 a of the frame body 7 on the side surface portion.

また、図１５（Ｂ）に示すように、固定部６０ａにはハトメ５０１が設けられる。そして、そのハトメを介して固定部６０ａの上から枠体７に形成された雌ネジ部７１にボルト５０２を螺合する。 Further, as shown in FIG. 15B, the eyelet 501 is provided in the fixing portion 60a. Then, a bolt 502 is screwed onto the female screw portion 71 formed on the frame body 7 from above the fixing portion 60a through the eyelet.

枠体７については、第７実施形態と同様にアンダーカバー３に固定するので説明を省略する。 Since the frame body 7 is fixed to the under cover 3 as in the seventh embodiment, the description thereof is omitted.

（第９実施形態）
次に、図１６を参照して本発明の第９実施形態について説明する。本発明の第９実施形態は、筐体６０の固定方法が第１実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。 (Ninth embodiment)
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The ninth embodiment of the present invention is different from the first embodiment in the fixing method of the housing 60. Hereinafter, the difference will be described.

図１６は、本実施形態による筐体６０の固定方法について説明する図である。図１６（Ａ）は、筐体６０を車両前方から見たときの斜視図である。図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 FIG. 16 is a diagram illustrating a method for fixing the housing 60 according to the present embodiment. FIG. 16A is a perspective view when the housing 60 is viewed from the front of the vehicle. FIG. 16B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.

図１６（Ｂ）に示すように、筐体６０の側面裏側には、一定の角度で傾斜した後に垂直に延びて、筐体６０の側面裏側との間でブラケット７０１を狭持する狭持部６５が設けられる。ブラケット７０１は、枠体７の内縁に沿うようにしてアンダーカバー３の平面上に設けられる。そして、ブラケット７０１にボルト５０２を挿通して、このボルトを枠体７の側面内側に形成された雌ネジ部に螺合する。 As shown in FIG. 16 (B), on the back side of the side surface of the housing 60, a holding portion that tilts at a certain angle and then extends vertically and sandwiches the bracket 701 with the back surface of the side surface of the housing 60. 65 is provided. The bracket 701 is provided on the plane of the under cover 3 along the inner edge of the frame body 7. Then, a bolt 502 is inserted into the bracket 701 and this bolt is screwed into a female screw portion formed inside the side surface of the frame body 7.

なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.

例えば、図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）に示すように、筐体６０の内部に挿通部を設けても良い。なお、図１７（Ａ）は、筐体６０を車両前方から見たときの斜視図である。図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 For example, as shown in FIGS. 17A and 17B, an insertion portion may be provided inside the housing 60. FIG. 17A is a perspective view when the housing 60 is viewed from the front of the vehicle. FIG. 17B is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

また、上記各実施形態では、筐体６０に３つの挿通部６１，６２，６３を設けたが、これに限られず例えば挿通部６６を１つだけ設け、その挿通部６６に複数の配管を挿通させてもよい。この場合は、図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示すように、挿通部６６に全ての配管を束ねて挿通させた後に結束バンド２００で締め付ければよい。束ねた配管同士の間に隙間がある場合は、図１８（Ｃ）に示すように、予め充填用弾性材７００を巻きつけておけばよい。 Further, in each of the above embodiments, the three insertion portions 61, 62, 63 are provided in the housing 60, but the present invention is not limited to this. For example, only one insertion portion 66 is provided, and a plurality of pipes are inserted into the insertion portion 66. You may let them. In this case, as shown in FIGS. 18A and 18B, all the pipes may be bundled and inserted through the insertion portion 66 and then tightened with the binding band 200. When there is a gap between the bundled pipes, as shown in FIG. 18C, a filling elastic material 700 may be wound in advance.

また、上記各実施形態では、筐体６０に配管を挿通させていたが、電気ハーネスを挿通させてもよい。 Moreover, in each said embodiment, although piping was penetrated to the housing | casing 60, you may penetrate an electrical harness.

燃料電池システムを搭載した燃料電池車両の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fuel cell vehicle carrying a fuel cell system. 燃料電池発電プラントの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a fuel cell power plant. 水素回路について説明する図である。It is a figure explaining a hydrogen circuit. 空気回路について説明する図である。It is a figure explaining an air circuit. 冷却水回路について説明する図である。It is a figure explaining a cooling water circuit. 筐体について説明する図である。It is a figure explaining a housing | casing. 車両進行方向から見たときの筐体の正面の隙間の投影面積と、低温環境下において時速１００[ｋｍ／ｈ]で走行させたときの走行風による放熱量と平衡するために必要な燃料電池スタックの発熱量と、の関係を示した図である。Fuel cell required to balance the projected area of the gap in front of the housing when viewed from the direction of travel of the vehicle and the amount of heat released by the traveling wind when traveling at a speed of 100 km / h in a low temperature environment It is the figure which showed the relationship between the emitted-heat amount of a stack | stuck. 第１実施形態による挿通部に設けられた面ファスナについて説明する図である。It is a figure explaining the hook and loop fastener provided in the insertion part by 1st Embodiment. 第２実施形態による挿通部に設けられた結束バンドについて説明する図である。It is a figure explaining the binding band provided in the insertion part by 2nd Embodiment. 第３実施形態による挿通部に設けられたバンドについて説明する図である。It is a figure explaining the band provided in the insertion part by 3rd Embodiment. 第４実施形態による挿通部に設けられたゴムバンドについて説明する図である。It is a figure explaining the rubber band provided in the insertion part by 4th Embodiment. 第５実施形態による筐体の構造について説明する図である。It is a figure explaining the structure of the housing | casing by 5th Embodiment. 第６実施形態による筐体の構造について説明する図である。It is a figure explaining the structure of the housing | casing by 6th Embodiment. 第７実施形態による筐体の固定方法について説明する図である。It is a figure explaining the fixing method of the housing | casing by 7th Embodiment. 第８実施形態による筐体の固定方法について説明する図である。It is a figure explaining the fixing method of the housing | casing by 8th Embodiment. 第９実施形態による筐体の固定方法について説明する図である。It is a figure explaining the fixing method of the housing | casing by 9th Embodiment. 筐体の内部に挿通部を設けた図である。It is the figure which provided the penetration part in the inside of a housing | casing. １つの挿通部に複数の配管を挿通させた場合の図である。It is a figure at the time of making a some piping penetrate one insertion part.

符号の説明Explanation of symbols

２車両室内空間（室内空間）
３アンダーカバー
１１燃料電池発電プラント（燃料電池プラント）
１４ラジエータ（放熱器）
２０燃料電池スタック
４１空気供給配管（接続部材）
５１冷却水供給配管（接続部材、冷却水循環配管）
５２冷却水排出配管（接続部材、冷却水循環配管）
６０筐体
６１空気供給配管挿通部（挿通部）
６２冷却水供給配管挿通部（挿通部）
６３冷却水排出配管挿通部（挿通部）
１００面ファスナ（隙間調節機構）
２００結束バンド（隙間調節機構）
３００バンド（隙間調節機構）
４００ゴムバンド（隙間調節機構） 2 Vehicle interior space (indoor space)
3 Undercover 11 Fuel cell power plant (fuel cell plant)
14 Radiator (heat radiator)
20 Fuel cell stack 41 Air supply pipe (connecting member)
51 Cooling water supply piping (connecting member, cooling water circulation piping)
52 Cooling water discharge piping (connecting member, cooling water circulation piping)
60 Housing 61 Air supply piping insertion part (insertion part)
62 Cooling water supply piping insertion part (insertion part)
63 Cooling water discharge piping insertion part (insertion part)
100 face fastener (gap adjustment mechanism)
200 Tying band (gap adjustment mechanism)
300 band (gap adjustment mechanism)
400 Rubber band (gap adjustment mechanism)

Claims

車両に搭載される燃料電池プラントと、
前記燃料電池プラントを覆う筐体と、
前記筐体の外部から前記燃料電池プラントに接続される接続部材と、
を備える燃料電池システムであって、
前記筐体は、前記接続部材が挿通され、その接続部材の外周面を覆う挿通部を有する
ことを特徴とする燃料電池システム。 A fuel cell plant mounted on a vehicle;
A casing covering the fuel cell plant;
A connection member connected to the fuel cell plant from outside the housing;
A fuel cell system comprising:
The fuel cell system, wherein the housing includes an insertion portion through which the connection member is inserted and covers an outer peripheral surface of the connection member.

前記筐体は、車両進行方向に前記挿通部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。 The fuel cell system according to claim 1, wherein the housing has the insertion portion in a vehicle traveling direction.

前記挿通部は、
所定速度で走行しているときにその挿通部と前記接続部材との隙間から前記筐体の内部に進入する走行風による前記燃料電池プラントの放熱量が、アイドル運転時における前記燃料電池プラントの発熱量よりも小さくなるように、前記隙間を小さくする隙間調節機構を備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池システム。 The insertion part is
When traveling at a predetermined speed, the heat radiation of the fuel cell plant due to the traveling wind entering the inside of the housing through the gap between the insertion part and the connecting member is the heat generation of the fuel cell plant during idle operation. 3. The fuel cell system according to claim 1, further comprising a gap adjusting mechanism that reduces the gap so as to be smaller than an amount. 4.

車両進行方向から見たときの前記挿通部と前記接続部材との隙間の投影面積をＳ［ｃｍ²］、想定最低外気温度をＴａ［Ｋ］、アイドル運転時における前記燃料電池プラントの発熱量をＥ［ｋＷ］、アイドル運転時における前記燃料電池の通常温度をＴｓ［Ｋ］、自然対数をｅとすると、以下の（１）式を満たす
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池システム。

The projected area of the gap between the insertion part and the connecting member when viewed from the vehicle traveling direction is S [cm ² ], the assumed minimum outside air temperature is Ta [K], and the calorific value of the fuel cell plant during idle operation is 3. The fuel according to claim 1, wherein the following equation (1) is satisfied, where E [kW], the normal temperature of the fuel cell during idle operation is Ts [K], and the natural logarithm is e: Battery system.

前記燃料電池プラントは、
車両の室内空間とアンダーカバーとの間の空間に配置される
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１つに記載の燃料電池システム。 The fuel cell plant is
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 4, wherein the fuel cell system is disposed in a space between a vehicle interior space and an under cover.

燃料電池プラントよりも車両前方に設けられてその燃料電池プラントを冷却する冷却水が流れる放熱器を備え、
前記接続部材は、
前記放熱器と前記燃料電池プラントの間で冷却水を循環させる冷却水循環配管である
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１つに記載の燃料電池システム。 A radiator that is provided in front of the fuel cell plant and through which cooling water that cools the fuel cell plant flows,
The connecting member is
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 5, wherein the fuel cell system is a cooling water circulation pipe for circulating cooling water between the radiator and the fuel cell plant.

前記接続部材は、燃料電池プラントの発電反応に使用される反応ガスが流れる配管である
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１つに記載の燃料電池システム。 The fuel cell system according to any one of claims 1 to 5, wherein the connection member is a pipe through which a reaction gas used for a power generation reaction of a fuel cell plant flows.

前記接続部材は、電気ハーネスである
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１つに記載の燃料電池システム。 The fuel cell system according to any one of claims 1 to 5, wherein the connecting member is an electrical harness.

前記挿通部は、布又は樹脂を材料とする
ことを特徴とする請求項１から８までのいずれか１つに記載の燃料電池システム。 The fuel cell system according to any one of claims 1 to 8, wherein the insertion portion is made of cloth or resin.