JP7238827B2

JP7238827B2 - 燃料電池車両

Info

Publication number: JP7238827B2
Application number: JP2020022221A
Authority: JP
Inventors: 隆範大面; 宏弥中路; 和弘東山; 睦藤松; 洸樹松野; 努熊崎; 格桑原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-02-13
Filing date: 2020-02-13
Publication date: 2023-03-14
Anticipated expiration: 2040-02-13
Also published as: CN113246751A; JP2021126974A; US20210252971A1; US11407306B2; CN113246751B

Description

本開示は、燃料電池車両に関する。

従来、燃料タンクを出し入れ可能な燃料電池車両が存在する（特許文献１）。特許文献１の技術においては、燃料タンクが空になると、パレットトラックやフォークリフト等によって燃料電池車両から燃料タンクが取り出される。そして、燃料ガスが充填された燃料タンクが、燃料電池車両に搭載される。

特開２００５－３３９９６号公報

ところで、燃料タンクが車両に対して出し入れ可能に構成されている燃料電池車両においては、車両に対して燃料タンクを固定している構造は、燃料タンクを車体に対して固定可能であり、かつ、燃料タンクを車体から取り外し可能であるように構成される。一方、燃料電池車両は、加速および減速を行うため、車両に対して燃料タンクを固定している構造に対して、荷重がかかる。このような、燃料タンクが車両に対して出し入れ可能に構成されている燃料電池車両において、車両に対して燃料タンクを固定している構造には、改善の余地があった。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本開示の一形態によれば、燃料電池車両が提供される。この燃料電池車両は、燃料ガスを収容する燃料タンクモジュールと、前記燃料電池車両の床部に、前記燃料電池車両の車幅方向に沿って配置されたレール部と、を備え、前記燃料タンクモジュールは、燃料ガスを収容する燃料タンクを収容する筐体と、前記筐体の底面に配置され、前記レール部に着脱可能かつ前記レール部に沿って移動可能に構成されているブロック部と、前記ブロック部を前記レール部に固定することができ、かつ、前記ブロック部の前記レール部への固定を解除することができる固定部と、を有する。このような態様においては、燃料電池車両の車幅方向に沿って配置されたレール部上を、燃料タンクモジュールに移動させ、燃料タンクモジュールをレール部から取り外すことにより、容易に燃料タンクモジュールを交換することができる。さらに、レール部が燃料電池車両の車幅方向に沿って設けられている。このため、燃料電池車両の加速時および減速時に、レール部に沿った向きの慣性力を燃料タンクモジュールが受けにくい。このため、レール部が燃料電池車両の前後方向に沿っている態様に比べて、簡易な構造で、固定部を構成することができる。

（２）本開示の形態によれば、さらに、前記燃料タンクを収容する空間と前記燃料電池車両の外部とを連通するダクトを備え、前記燃料タンクは、予め定められた温度よりも大きくなった場合に開弁する安全弁を有しており、前記安全弁が開いたときに、前記燃料タンク内の燃料ガスが前記安全弁を介して放出される方向が、前記安全弁に対して前記ダクトの方向であるように、構成されていてもよい。このような態様においては、安全弁が作動した際に、燃料ガスを迅速に燃料電池車両の外部に排出することができる。

（３）本開示の形態によれば、前記燃料タンクモジュールは、前記安全弁に対して鉛直方向の上側に設けられ、前記床部に平行な規定ガイドを備えていてもよい。このような態様においては、燃料ガスの比重が空気よりも小さい場合に、以下のような効果が得られる。すなわち、安全弁から放出された燃料ガスが規定ガイドに沿って移動するため、安全弁から放出された燃料ガスの安全弁から真上への移動が抑制され、より効率的に燃料ガスをダクトに誘導できる。

（４）本開示の形態によれば、さらに、前記床部に設けられたガイド部を有し、前記燃料タンクモジュールは、前記燃料タンクモジュールが前記燃料電池車両に搭載される際に前記ガイド部と嵌まり合う受け部を有し、前記ガイド部と前記受け部は、前記燃料タンクモジュールが前記燃料電池車両に搭載される際に、前記レール部と前記ブロック部が接触するよりも先に接触するように配されていてもよい。このような態様においては、ブロック部がレール部に接続される前に、ガイド部と受け部が接触して嵌まり合う。そのため、その後、ブロック部を、安定した状態でレール部に装着することができる。

（５）本開示の形態によれば、前記ガイド部の端部であって、前記燃料タンクモジュールが前記燃料電池車両に搭載される際に前記受け部が接近する側の端部は、凸状に設けられていてもよい。このような態様においては、受け部がよりガイド部と嵌まり合いやすくなる。

第１実施形態の燃料電池車両の外観模式図。第１実施形態の燃料電池車両をＸ軸の正方向に見た図。燃料タンクモジュールが燃料電池車両に収容された状態を説明する図。図３の燃料タンクモジュールをＸ軸の負方向に見た図。燃料タンクモジュールが燃料電池車両に収容された状態を説明する図。燃料タンクを図５の矢印Ａの方向に向かって見た図。ブロック部がレール部と接続した状態を説明する図。レール部とブロック部を詳細に説明する図。図８のＩＸ－ＩＸ端面の一部を表した図。燃料ガスガイドを説明する斜視図。図４の破線枠内Ｑの拡大図。図１１に示した構造の斜視図。図１１に示した構造をＹ軸の正方向に見た図。第２実施形態におけるレール部とブロック部の接触を説明する概略模式図。ガイド部と受け部材が接触した状態を説明する図。

Ａ１．第１実施形態
図１は、第１実施形態の燃料電池車両１０の外観模式図である。図１では、後述する燃料タンクモジュール４００が燃料電池車両１０に収容されていない状態を表している。なお、理解の便を図るために、図１においては、燃料電池車両１０の一部の構成を二点鎖線で示し、燃料電池車両１０の内部の構造を実線で表示している。図１には、互いに直交する三方向としてのＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向が図示されている。Ｘ軸方向が燃料タンクモジュール４００の着脱方向であり、燃料タンクモジュール４００の移動方向である。なお、Ｘ軸方向は燃料電池車両１０の車幅方向でもある。Ｙ軸方向が燃料電池車両１０の長手方向である。Ｚ軸方向が鉛直方向である。燃料タンクモジュール４００が燃料電池車両１０に収容される際には、Ｘ軸の正方向に向かって、燃料タンクモジュール４００が燃料電池車両１０に収容される。燃料タンクモジュール４００が燃料電池車両１０から取り出される場合には、燃料タンクモジュール４００がＸ軸の負方向に向かって取り出される。

燃料電池車両１０は、燃料電池ユニット１００と、２つのレール部２００と、ダクト３００と、燃料タンクモジュール４００と、を有している。

燃料電池ユニット１００は、図示しない燃料電池と、燃料電池を駆動させるための機器と、で構成されるユニットである。本実施形態では、燃料電池ユニット１００は、燃料電池車両１０に搭載された状態の燃料タンクモジュール４００よりもＹ軸の負方向側に配置されている。なお、燃料電池ユニット１００は、燃料タンクモジュール４００のＹ軸の正方向側に設置されてもよく、燃料電池車両１０内において設置箇所が限定されない。

本実施形態では、燃料電池は、固体高分子形燃料電池であり、複数の単セルが積層された燃料電池スタックとして構成されている。燃料タンクモジュール４００が収容する燃料ガスと、外部から供給される酸化ガスとしての空気と、によって、燃料電池スタックは発電する。本実施形態においては、燃料ガスは水素ガスである。なお、燃料ガスは、例えば天然ガスであってもよい。燃料電池スタックの発電により、燃料電池車両１０の駆動力としての電力が得られる。各単セルは、電解質膜の両側に電極が配置された膜電極接合体を有し、単体でも発電が可能な要素である。なお、燃料電池としては、例えば、固体酸化物形燃料電池など、種々のタイプの燃料電池を採用することが可能である。燃料電池を駆動するための機器には、例えば、燃料電池を収納するケースや、燃料電池を支持するフレーム、燃料電池に空気を供給するためのエアコンプレッサ、燃料電池の排ガス中から液体を分離する気液分離器、それらを制御する制御装置、センサ類、バルブ、配管接続部材などが含まれる。

２つのレール部２００は、燃料タンクモジュール４００が燃料電池車両１０に収容される際に、燃料タンクモジュール４００を支持し、燃料タンクモジュール４００を燃料電池車両１０の内部にガイドする。各レール部２００は燃料電池車両１０の床部１１に、車幅方向に沿って配置されている。より具体的には、レール部２００は、燃料電池車両１０の床部１１の、Ｚ軸の正方向側の面に配置されている。２つのレール部２００は、燃料電池車両１０の長手方向に、間隔をあけて設けられている。レール部２００は、それぞれ後述する燃料タンクモジュール４００のブロック部４３０が着脱可能である。ブロック部４３０がレール部２００と接続することにより、燃料電池車両１０の内部で、燃料タンクモジュール４００がレール部２００に沿って移動可能となる。レール部２００と燃料タンクモジュール４００の接続については、後述する。

図２は、第１実施形態の燃料電池車両１０をＸ軸の正方向に見た図である。図２では、燃料タンクモジュール４００を省略している。ダクト３００は、燃料タンク４１０を収容する空間と燃料電池車両１０の外部とを連通する。ダクト３００により、燃料タンクモジュール４００内の水素ガスが燃料電池車両１０の外部に排出される。ダクト３００は内部が空洞であり、両端が開口する筒形状を有している。ダクト３００は燃料電池車両１０の車両上面１２に設けられている。より具体的には、図１に示すように、ダクト３００は、燃料電池車両１０の、略中央よりもＹ軸の負方向側かつ、Ｘ軸の正方向側において、車両上面１２を貫通するように設けられている。

図３は、燃料タンクモジュール４００が燃料電池車両１０に収容された状態を説明する図である。図３に示すように、燃料タンクモジュール４００が燃料電池車両１０に収容された状態において、ダクト３００のＺ軸の負方向側の開口が、燃料タンクモジュール４００のＺ軸の正方向側に設けられた図示しない穴と接続する。これにより、燃料電池車両１０の外部と、燃料タンクモジュール４００の内部空間とが連通する。燃料タンクモジュール４００内のガスは、ダクト３００を通って、図示しないダクトのＺ軸の正方向側の開口から放出される。なお、ダクトのＺ軸の正方向側の開口部にバルブが設けられており、バルブが開弁することにより水素ガスが放出される態様としてもよい。

図４は、図３の燃料タンクモジュール４００をＸ軸の負方向に見た図である。図５は、燃料タンクモジュール４００が燃料電池車両１０に収容された状態を説明する図である。なお、理解の便のため、図４と図５において燃料電池車両１０の構成の一部を省略している。燃料タンクモジュール４００は、水素ガスを収容する。図４に示すように、燃料タンクモジュール４００は、１２個の燃料タンク４１０と、筐体４２０と、ブロック部４３０と、を有している。

燃料タンク４１０は、燃料電池スタックに供給される水素ガスを収容する。本実施形態において、燃料タンク４１０は、図５に示すように、Ｘ軸方向を長手方向とする円筒状の形状を有している。それぞれの燃料タンク４１０は、いずれも同じ構造を有している。燃料タンク４１０は、例えば、樹脂製ライナーの外表面上に、補強層として、熱硬化性樹脂を含有する繊維を巻回した繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）層を有する樹脂製タンクとすることができる。ＦＲＰ層は、例えば、カーボン繊維強化プラスチック（ＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ：ＣＦＲＰ）を備える層を含むことができる。このようなＦＲＰ層は、フィラメント・ワインディング法によって形成することができる。なお、各燃料タンク４１０の寸法は、直径や長さ等が異なっていてもよい。

図６は、燃料タンク４１０を図５の矢印Ａの方向に向かって見た図である。燃料タンク４１０は、口金部４１１を有している。図６に示すように、燃料タンク４１０は、円筒部と円筒部の両端に略半球状のドーム部と、を有している。燃料タンク４１０の長手方向の一方の端部に、口金部４１１が設けられている。本実施形態では、Ｘ軸方向の正方向側の端部に、口金部４１１が設けられている。口金部４１１の内部には、燃料タンク４１０に水素ガスを充填する際に水素ガスが流れる充填流路と、燃料タンク４１０から燃料タンク４１０の外部に水素ガスを排出する際に水素ガスが流れる排出流路と、これらの流路の流通状態を調節するバルブ機構と、安全弁４１２と、が設けられている。なお、図１と図３ないし図６、図１１ないし図１３において、上述したバルブ機構に接続される水素ガスの配管等については、記載を省略している。

安全弁４１２は、予め定められた温度以上になったときに開弁し、燃料タンク４１０内の水素ガスを外部に放出するための弁機構である。予め定められた温度は、例えば８０度から９０度の範囲内の任意の温度とすることができる。安全弁４１２は、以下のような向きに取り付けられている（図４参照）。すなわち、燃料タンクモジュール４００が燃料電池車両１０に収容された状態において、安全弁４１２が開いたときに、燃料タンク４１０内の水素ガスが安全弁４１２を介して放出される方向が、安全弁４１２に対してダクト３００の方向であるように、安全弁４１２は、配置されている。具体的には、水素ガスが、Ｙ軸の負方向かつＺ軸の正方向の範囲に放出されるように、安全弁４１２が配置される。ここで、「安全弁４１２に対してダクト３００の方向である」とは、安全弁４１２の水素ガスの放出口を頂点とし、安全弁４１２とダクト３００の入口を結ぶ方向を中心とする９０度以内の範囲に含まれることをいう。

本実施形態では、安全弁４１２として、溶栓式の安全弁４１２が用いられている。安全弁４１２が作動した際には、ダクト３００を通して、比重が空気よりも小さい燃料ガスとしての水素ガスが迅速に燃料電池車両１０の外部に排出される。

筐体４２０は、１２個の燃料タンク４１０を内部の空間に収容する。図４及び図５に示すように、筐体４２０は、略直方体の形状を有する中空の箱体によって構成されている。筐体４２０の、Ｚ軸の正方向側を構成する面及び４個の側面を構成する面は、例えば、ＡＢＳ樹脂や、繊維強化プラスチックなどによって構成される。筐体４２０のＺ軸の負方向側の外周面である底面４２１は、例えばステンレスやアルミニウムなどの金属部材によって形成されている。図４に示すように、筐体４２０は、筐体４２０の内部に、収容棚４２２と、燃料ガスガイド４５０と、を備える。収容棚４２２は、筐体４２０の内部の空間である収容空間４２３を区画する。図５に示すように、収容棚４２２は、フレーム部材４２４と、載置部４２５と、を有する。

複数のフレーム部材４２４が連結されることより、収容空間４２３が区画される。フレーム部材４２４は、例えば、鉄製等の金属製の部材とすることができる。各フレーム部材４２４は、例えば、中実の多角柱状あるいは円柱状に形成された棒状部材や、中空の角柱状あるいは円柱状に形成されたパイプ状部材を用いることができる。

燃料タンク４１０が載置される際には、載置部４２５のＺ軸方向の上側に燃料タンク４１０が配置される。さらに、フレーム部材４２４と載置部４２５、及び燃料タンク４１０の外周を囲う図示しない固定ワイヤーによって、各々の燃料タンク４１０の長手方向が、互いに平行になる状態で、燃料タンク４１０が収容空間４２３に収容される。このように燃料タンク４１０が収容されることにより、安全弁４１２の位置が固定される。図４においては載置部４２５と燃料タンク４１０は接触していないが、接触している態様でもよい。なお、図４において、一段目よりもＺ軸の正方向側の載置部４２５については省略している。

図４及び図５に示すように、燃料タンク４１０は、Ｘ軸方向に見たときに、Ｙ軸方向に沿って並ぶ一群の燃料タンク４１０が、Ｚ軸方向に沿って複数積層されるように、筐体４２０内に配置される。本実施形態では、Ｙ軸方向に３つの燃料タンク４１０が並んで配置され、Ｚ軸方向に燃料タンク４１０が４段積み上げられることにより、合計１２個の燃料タンク４１０が筐体４２０の内部に収容されている。なお、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に並ぶ燃料タンク４１０の数は、１２個に限定されず、例えば１つや２つなどの任意の数としてもよい。燃料ガスガイド４５０については、後に説明する。

図７は、ブロック部４３０がレール部２００と接続した状態を説明する図である。図７は、図４の破線枠内Ｐの拡大図である。なお、図７においては、後述する固定部や、燃料電池車両１０の一部を省略している。ブロック部４３０は、レール部２００と接続し、レール部２００の上を移動する。ブロック部４３０は、筐体４２０の底面４２１に配置されている。より具体的には、ブロック部４３０は、底面４２１のＺ軸の負方向側の面に設けられている。本実施形態においては、ブロック部４３０とレール部２００はＬＭガイド（登録商標）により構成されている。なお、ブロック部４３０とレール部２００は、ＬＭガイド以外の、Ｘ軸方向に沿って延びるレール部と、その上をスライドするブロック部とが用いられてもよい。

燃料電池車両１０への燃料タンクモジュール４００の搭載の際には、図７に示すように、燃料電池車両１０の車幅方向に延びるレール部２００に対し、ブロック部４３０が接続される。次に、ブロック部４３０がレール部２００上をＸ軸の正方向にスライドする。これにより、図３と図５に示すように、燃料タンクモジュール４００が燃料電池車両１０の内部に収容される。ブロック部４３０をＸ軸の負方向にスライドさせることにより、燃料電池車両１０から燃料タンクモジュール４００を取り出すことができる。

図８は、レール部２００とブロック部４３０を詳細に説明する図である。図８では、レール部２００とブロック部４３０、及び後述するブラケット２１０とボルト２２０以外の燃料電池車両１０の構成を省略している。図８に示すように、本実施形態では、ブロック部４３０は、筐体４２０の底面４２１に４つ設けられている。具体的には、ブロック部４３０は、１つのレール部２００に対し２つずつ、Ｘ軸方向について間隔をあけて設けられている。

図９は、図８のＩＸ－ＩＸ端面の一部を表した図である。図９では、図８において省略した床部１１とナット２３０と、を図示している。図９に示すように、ブロック部４３０は、ブラケット２１０とボルト２２０及びナット２３０を用いて、レール部２００に固定される。具体的には、ブロック部４３０に固定されたブラケット２１０が、ボルト２２０によってレール部２００に固定される。その結果、図８に示すように、一つのレール部２００に接続された二つのブロック部４３０は、Ｘ軸方向の両側からレール部２００に沿った移動を規制される。これにより、ブロック部４３０がレール部２００に固定される。ブロック部４３０とブラケット２１０との固定は、ボルトを用いて行ってもよく、溶着や接着などによって行われてもよい。本実施形態では、４つのボルト２２０によってブラケット２１０がレール部２００に固定されているが、ボルト２２０は１つでもよく、５つ用いられていてもよい。ブラケット２１０とボルト２２０及びナット２３０は、ブロック部４３０をレール部２００に固定するための固定部として機能する。また、固定部は、ボルト２２０をレール部２００から取り外すことにより、ブロック部４３０のレール部２００への固定を解除することができる。

これにより、以下の効果を奏する。まず、燃料電池車両１０の車幅方向に沿って配置されたレール部２００の上を、燃料タンクモジュール４００に移動させることができる。また、燃料タンクモジュール４００を、レール部２００から取り外すことにより、容易に燃料タンクモジュール４００を交換することができる。

燃料電池車両１０の走行する際には、あらかじめ、固定部により、燃料タンクモジュール４００を、レール部２００を介して燃料電池車両１０の床部１１に、固定することができる。このため、燃料電池車両１０の加速時および減速時に、燃料電池車両１０内で、レール部２００に沿って燃料タンクモジュール４００が移動することを防止できる。さらに、レール部２００が燃料電池車両１０の車幅方向に沿って設けられている。このため、燃料電池車両１０の加速時および減速時に、レール部２００に沿った向きの慣性力を燃料タンクモジュール４００が受けにくい。このため、レール部２００が燃料電池車両１０の前後方向であるＹ軸方向に沿っている態様に比べて、簡易な構造で、固定部を構成することができる。

図１０は、燃料ガスガイド４５０を説明する斜視図である。図１１は、図４の破線枠内Ｑの拡大図である。図１２は、図１１に示した構造の斜視図である。図１３は、図１１に示した構造をＹ軸の正方向に見た図である。図４と、図６、図１０ないし図１３を用いて、燃料ガスガイド４５０について説明する。なお、理解の便を図って、図１１ないし図１３において、燃料電池車両１０の一部を省略している。

燃料ガスガイド４５０は、安全弁４１２から放出された水素ガスの移動する方向を規制する。図１０に示すように、燃料ガスガイド４５０は、３つの取り付け部４５１ａ、規定ガイド４５１ｂ、および誘導部４５１ｃから構成されている。取り付け部４５１ａと、規定ガイド４５１ｂと、誘導部４５１ｃとは、それぞれ長方形状を有する板状の部材である。取り付け部４５１ａ、規定ガイド４５１ｂ、誘導部４５１ｃは、例えば、ステンレスや、チタンや、これらの金属の合金によって形成されてもよく、カーボン繊維やレンガ等の素材を用いて形成されてもよい。

図１０に示すように、取り付け部４５１ａと規定ガイド４５１ｂの短手方向の端部同士が接続し、規定ガイド４５１ｂの、取り付け部４５１ａと接続している端部とは逆側の端部が誘導部４５１ｃの短手方向の端部と接続する。取り付け部４５１ａと誘導部４５１ｃの面は、Ｚ軸方向およびＹ軸方向に平行である。規定ガイド４５１ｂの面は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に平行である。規定ガイド４５１ｂのＹ軸方向の寸法と、誘導部４５１ｃのＹ軸方向の寸法は同じである。取り付け部４５１ａのＹ軸方向の寸法は、規定ガイド４５１ｂと誘導部４５１ｃのＹ軸方向の寸法よりも小さい。３つの取り付け部４５１ａは、Ｙ軸方向に間隔をあけて、規定ガイド４５１ｂの端部と接続している。Ｙ軸方向の最も正方向側に位置する取り付け部４５１ａは、他の２つの取り付け部４５１ａよりも、Ｙ軸方向の寸法が小さい。

図１２に示すように、燃料ガスガイド４５０においては、取り付け部４５１ａのＸ軸の正方向側の面が、フレーム部材４２４と接触する。図６に示すように、燃料ガスガイド４５０は、フレーム部材４２４に対して、ボルトによって取り付けられる。なお、これにより、規定ガイド４５１ｂが、安全弁４１２のＺ軸方向の正方向側に位置するように配置される。また、規定ガイド４５１ｂの面が、Ｘ軸方向、つまり床部１１と平行となるように、燃料ガスガイド４５０が配置される。図４、図１１ないし図１３においては、ボルトは省略している。なお、図４に示すように、最もＺ軸の正方向側に位置する燃料ガスガイド４５０は、規定ガイド４５１ｂと誘導部４５１ｃとで構成されている。図示しないボルトを用いて、筐体４２０のＺ軸の正方向側を構成する面と、規定ガイド４５１ｂを固定することによって、最もＺ軸の正方向側に位置する燃料ガスガイド４５０を固定している。燃料ガスガイドと、筐体との固定は、接着剤やテープ等によって行われてもよい。

上述のように燃料ガスガイド４５０がフレーム部材４２４に取り付けられることにより、図１３に示すように、誘導部４５１ｃによって、燃料タンク４１０の円筒部と、口金部４１１との間が区画される。上述したように安全弁４１２は、水素ガスが放出される方向がＺ軸の正方向かつＹ軸の負方向の間となるように配置されている。このため、水素ガスは、図１１の矢印Ｂに示すように、安全弁４１２から放出される。次に、鉛直方向の上側に位置する規定ガイド４５１ｂにぶつかることによって、水素ガスは矢印Ｃが示す方向に誘導される。本実施形態においては、車幅方向に移動した水素ガスは、誘導部４５１ｃとぶつかることによって、Ｙ軸の負方向側に誘導される。これにより、鉛直方向だけでなく、車幅方向に移動した水素ガスも、Ｙ軸の負方向側に移動させることができる。

矢印Ｃに沿って移動した水素ガスは、その後、図４の矢印Ｄが示すように、ダクト３００を通って燃料電池車両１０の外部に排出される。このように、安全弁４１２から放出された水素ガスが規定ガイド４５１ｂと誘導部４５１ｃに沿って移動する。そのため、安全弁４１２から放出された水素ガスの、安全弁４１２から真上への移動と、車幅方向への移動が抑制され、より効率的に燃料ガスをダクト３００に誘導することができる。

Ａ２．第２実施形態
図１４は、第２実施形態におけるレール部２００とブロック部４３０の接触を説明する概略模式図である。図１４は、燃料電池車両１０に燃料タンクモジュール４００が収容されていない状態における受け部材５００とガイド部６００の位置関係を示す図である。第２実施形態では、筐体４２０の底面４２１に受け部材５００が設けられ、燃料電池車両１０の床部１１にガイド部６００が設けられている点で、第１実施形態と異なる。第２実施形態における燃料電池車両１０のその他の構成は、第１実施形態と同様である。

図１４に示すように、底面４２１には、受け部材５００を構成する第１受け部材５１０と第２受け部材５２０と、が設けられている。第１受け部材５１０と第２受け部材５２０とを区別せず用いる場合には、受け部材５００とよぶ。受け部材５００は、燃料タンクモジュール４００が燃料電池車両１０に搭載される際にガイド部６００と嵌まり合うことにより、燃料タンクモジュール４００の位置決めをする役割を担う。

第１受け部材５１０と第２受け部材５２０とは、それぞれＸ軸方向に延びる略直方体の形状を有している。第１受け部材５１０と第２受け部材５２０は、それぞれ同一の形状を有し、筐体４２０の底面４２１において、Ｙ軸方向に間をあけて形成されている。第１受け部材５１０が、第２受け部材５２０よりもＹ軸の負方向側に位置するように配置されている。第１受け部材５１０と第２受け部材５２０のＸ軸の正方向側の端部は、Ｘ軸方向について幅が一定である空間を構成している。受け部材５００のＸ軸の正方向側の端部は、４つのブロック部４３０のうちＸ軸の正方向側に位置する２つのブロック部４３０の端部よりも、Ｘ軸の正方向側に位置するように配置されている。

床部１１の、２つのレール部２００の間にはガイド部６００が設けられている。ガイド部６００は、受け部材５００と嵌まり合う。ガイド部６００はＸ軸方向に延びる略直方体の形状を有している。本実施形態においては、ガイド部６００のＺ軸方向及びＹ軸方向の寸法は、レール部２００のＺ軸方向及びＹ軸方向の寸法と略同じである。ガイド部６００のＸ軸方向の寸法は、レール部２００のＸ軸方向の寸法よりも小さい。

ガイド部６００の両端のうち、燃料タンクモジュール４００が燃料電池車両１０に搭載される際に受け部材５００が接近する側の端部、つまりＸ軸の負方向側の端部は、凸状に設けられている。具体的には、ガイド部６００のＸ軸の負方向側の端部は、Ｙ軸方向についての幅が、他方の端部に向かうにつれて大きくなるように構成されている。これにより、ガイド部６００と受け部材５００は、ブロック部４３０とレール部２００との相対位置ずれよりも大きい相対位置ずれをガイド部６００と受け部材５００とが有していても、嵌まり合うことができる。すなわち、受け部材５００がより、ガイド部６００と嵌まり合いやすくなる。

また、本実施形態においては、ガイド部６００の、Ｘ軸の負方向側の端部の先端は、Ｙ軸方向について、レール部２００のＸ軸の負方向側の端部と一直線に並ぶように形成されている。

図１５は、ガイド部６００と受け部材５００が接触した状態を説明する図である。図１５に示すように、受け部材５００のＸ軸の正方向側の端部は、ガイド部６００を受け入れることができる。また、上述したように受け部材５００のＸ軸の正方向側の端部は、ブロック部４３０の端部よりも、Ｘ軸の正方向側に突出するように形成されている。このため、燃料タンクモジュール４００が燃料電池車両１０に搭載される際に、ガイド部６００と受け部材５００が、レール部２００とブロック部４３０が接触するよりも先に接触する。

これにより、ブロック部４３０がレール部２００に搭載される前に、ガイド部６００と受け部材５００が嵌まり合い、ブロック部４３０とレール部２００との相対位置ずれを縮小させる。ガイド部６００と受け部材５００は、ガイド部６００と受け部材５００が嵌まり合った状態で、燃料タンクモジュール４００が燃料電池車両１０における搭載位置に向かって移動されるにつれて、ブロック部４３０とレール部２００との相対位置ずれを縮小するようにガイドすることができる。これにより、ブロック部４３０を、安定した状態でレール部２００に装着することができる。

受け部材のことを、受け部ともよぶ。

Ｂ．他の実施形態：
Ｂ１）上記実施形態では、床部１１に２つのレール部２００が設けられている。しかし、例えばレール部は１つや３つの任意の数であってもよい。ブロック部は、レール部と接続するように、筐体の底面に設けられる。

Ｂ２）上記実施形態では、Ｘ軸方向の正方向側の端部に、口金部４１１が設けられている。しかし、例えば口金部は、燃料タンクの両端に設けられていてもよい。

Ｂ３）上記実施形態では、安全弁４１２が開いたときに、燃料タンク４１０内の水素ガスが安全弁４１２を介して放出される方向が、安全弁４１２に対してダクト３００の方向であるように、安全弁４１２は、配置されている。しかし、例えば安全弁は、水素ガスが安全弁を介して放出される方向が、Ｙ軸の正方向側となるような、別の向きを向いていてもよい。また、安全弁はダクトの方向を全て向いていてもいいし、一部だけ向いていてもよい。

Ｂ４）上記実施形態では、規定ガイド４５１ｂの面が床部１１と平行となるように配置される。しかし、例えば規定ガイドが、床部に対して角度をもって配置されていてもよい。

Ｂ５）上記第２実施形態では、ガイド部６００のＺ軸方向及びＹ軸方向の寸法は、レール部２００のＺ軸方向及びＹ軸方向の寸法と略同じであり、Ｘ軸方向の寸法は、レール部のＸ軸方向の寸法よりも小さい。しかし、例えばガイド部のＹ軸方向の寸法は、レール部のＹ軸方向の寸法よりも大きくてもよい。ガイド部と受け部が嵌まり合うことが好ましい。

Ｂ６）上記第２実施形態では、ガイド部６００の、Ｘ軸の負方向側の端部の先端は、Ｙ軸方向について、レール部２００のＸ軸の負方向側の端部と一直線に並ぶように形成されており、受け部材のＸ軸の正方向側の端部は、４つのブロック部４３０のうちＸ軸の正方向側に位置する２つのブロック部４３０の端部よりもＸ軸の正方向側に突出するように設けられている。しかし、例えば、ガイド部の、Ｘ軸の負方向側の端部が、レール部のＸ軸の負方向側の端部よりも、Ｘ軸の負方向側に位置するように設けられており、また、受け部材のＸ軸の正方向側の端部が、ブロック部のＸ軸の正方向側の端部よりもＸ軸の負方向側に設けられていてもよい。レール部とブロック部が接触するよりも先に、ガイド部と受け部が接触することが好ましい。

Ｂ７）上記第２実施形態では、受け部材５００は第１受け部材５１０と第２受け部材５２０とから構成される。しかし、例えば受け部材は１つの部材であってもよい。レール部とブロック部が接触するよりも先に、ガイド部と受け部が接触することが好ましい。

Ｂ８）上記第２実施形態では、第１受け部材５１０と第２受け部材５２０とは、それぞれＸ軸方向に延びる略直方体の形状を有している。しかし、例えば受け部材は、Ｚ軸の負方向に見たときに略台形の形状を有していてもよく、第１受け部材と第２受け部材のＹ軸方向における間隔が、Ｘ軸の負方向に向かうにつれて小さくなるように構成されていてもよい。

Ｂ９）上記実施形態では、ダクト３００は、燃料電池車両１０の、略中央よりもＹ軸の負方向側かつ、Ｘ軸の正方向側に設けられている。しかし、例えばダクトが設けられている箇所は、燃料電池車両の、略中央よりもＹ軸の正方向側かつ、Ｘ軸の負方向側に設けられてもよい。燃料タンクモジュールの穴は、ダクトの開口と接続することができる箇所に設けられる。

Ｂ１０）上記実施形態では、ブロック部４３０は、底面４２１に４つ設けられている。しかし、例えばブロック部は、底面に６つ設けられていてもよく、８つ設けられていてもよい。

Ｂ１１）上記実施形態では、燃料ガスガイド４５０は、取り付け部４５１ａと、規定ガイド４５１ｂと、誘導部４５１ｃと、で構成されている。しかし、例えば燃料ガスガイドは、規定ガイドのみによって構成されていてもよく、取り付け部と規定ガイドによって構成されていてもよい。また、燃料ガスガイドは、誘導部のみによって構成されていてもよい。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、開示の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…燃料電池車両、１１…床部、１２…車両上面、１００…燃料電池ユニット、２００…レール部、２１０…ブラケット、２２０…ボルト、２３０…ナット、３００…ダクト、４００…燃料タンクモジュール、４１０…燃料タンク、４１１…口金部、４１２…安全弁、４２０…筐体、４２１…底面、４２２…収容棚、４２３…収容空間、４２４…フレーム部材、４２５…載置部、４３０…ブロック部、４５０…燃料ガスガイド、４５１ａ…取り付け部、４５１ｂ…規定ガイド、４５１ｃ…誘導部、５００…受け部材、５１０…第１受け部材、５２０…第２受け部材、６００…ガイド部

Claims

燃料電池車両であって、
燃料ガスを収容する燃料タンクモジュールと、
前記燃料電池車両の床部に、前記燃料電池車両の車幅方向に沿って配置されたレール部と、
を備え、
前記燃料タンクモジュールは、
燃料ガスを収容する燃料タンクを収容する筐体と、
前記筐体の底面に配置され、前記レール部に着脱可能かつ前記レール部に沿って移動可能に構成されているブロック部と、
前記ブロック部を前記レール部に固定することができ、かつ、前記ブロック部の前記レール部への固定を解除することができる固定部と、
を有し、
前記燃料電池車両は、さらに、
前記燃料タンクを収容する空間と前記燃料電池車両の外部とを連通するダクトを備え、
前記燃料タンクは、予め定められた温度よりも大きくなった場合に開弁する安全弁を有しており、前記安全弁が開いたときに、前記燃料タンク内の燃料ガスが前記安全弁を介して放出される方向が、前記安全弁に対して前記ダクトの方向であるように、構成されている、
燃料電池車両。
請求項１に記載の燃料電池車両であって、
前記燃料タンクモジュールは、
前記安全弁に対して鉛直方向の上側に設けられ、前記床部に平行な規定ガイドを備える、
燃料電池車両。
請求項１から請求項２のいずれか一項に記載の燃料電池車両であって、さらに、
前記床部に設けられたガイド部を有し、
前記燃料タンクモジュールは、前記燃料タンクモジュールが前記燃料電池車両に搭載される際に前記ガイド部と嵌まり合う受け部を有し、
前記ガイド部と前記受け部は、前記燃料タンクモジュールが前記燃料電池車両に搭載される際に、前記レール部と前記ブロック部が接触するよりも先に接触するように配されている、
燃料電池車両。
請求項３に記載の燃料電池車両であって、
前記ガイド部の端部であって、前記燃料タンクモジュールが前記燃料電池車両に搭載される際に前記受け部が接近する側の端部は、凸状に設けられている、
燃料電池車両。
燃料電池車両であって、
燃料ガスを収容する燃料タンクモジュールと、
前記燃料電池車両の床部に、前記燃料電池車両の車幅方向に沿って配置されたレール部と、
前記床部に設けられたガイド部と、
を備え、
前記燃料タンクモジュールは、
燃料ガスを収容する燃料タンクを収容する筐体と、
前記筐体の底面に配置され、前記レール部に着脱可能かつ前記レール部に沿って移動可能に構成されているブロック部と、
前記ブロック部を前記レール部に固定することができ、かつ、前記ブロック部の前記レール部への固定を解除することができる固定部と、
前記燃料タンクモジュールが前記燃料電池車両に搭載される際に前記ガイド部と嵌まり合う受け部と、
を有し、
前記ガイド部と前記受け部は、前記燃料タンクモジュールが前記燃料電池車両に搭載される際に、前記レール部と前記ブロック部が接触するよりも先に接触するように配されている、
燃料電池車両。