高压罐搭载结构的制作方法

本发明涉及一种高压罐搭载结构。

背景技术：

在日本特开2009-270707号公报中，公开了一种高压罐搭载结构。在该搭载结构中，在形成了封闭空间的氢储藏体用壳体中收纳有高压罐(氢罐)。

技术实现要素：

但是，在上述现有技术中，存在有从高压罐透出来的氢滞留在壳体内的这类问题。

优选的实施例提供一种在高压罐被收纳于壳体内的高压罐搭载结构中，能够很容易地对从高压罐透过来的透过氢进行检测的高压罐搭载结构。

本公开的第一方式的高压罐搭载结构具备：壳体，其被配置于车厢地板下，且具有底壁、周壁以及上壁；多个高压罐，其以并排的方式被收纳在所述壳体内，在所述高压罐搭载结构中，在所述壳体的所述上壁的下表面上形成有向上方凹陷的第一氢贮留部，在所述第一氢贮留部上配置有氢检测传感器。

在第一方式的高压罐搭载结构中，在车厢地板下配置有具有底壁、周壁以及上壁的壳体。在壳体内，以并排的方式而收纳有多个高压罐。由此，在于车厢地板下配置有多个高压罐的高压罐搭载结构中，能够从路面干涉或火焰中对高压罐进行保护。

而且，在该高压罐搭载结构中，在壳体的上壁的下表面上形成有向上方凹陷的第一氢贮留部，并且在该第一氢贮留部上配置有氢检测传感器。由此，能够将从高压罐透出来的透过氢贮留在第一氢贮留部中，并通过氢检测传感器而对该贮留的氢进行检测。因此，能够很容易地对透过氢进行检测。

本公开的第二方式的高压罐搭载结构为，在第一方式的高压罐搭载结构中，还具备排出机构，所述排出机构将贮留于所述第一氢贮留部中的氢向所述壳体的外部排出。

在第二方式的高压罐搭载结构中，设置有将贮留于第一氢贮留部中的氢排出的排出机构。由此，能够有效率地将氢排出。

本公开的第三方式的高压罐搭载结构为，在第二方式的高压罐搭载结构中，所述排出机构被构成为，包含：排出孔，其将所述壳体的内外连通；开闭器，其对所述排出孔进行开闭；控制部，其根据所述氢检测传感器的输出而对所述开闭器进行开闭控制。

在第三方式的高压罐搭载结构中，排出机构被构成为包含排出孔、开闭器和控制部。通过排出孔而使壳体的内外被连通，并且通过开闭器而对排出孔实施开闭。而且，控制部根据氢检测传感器的输出而对开闭器进行开闭控制。由此，例如仅在检测出氢时，通过打开开闭器，从而能够在适当地排出氢的同时，对来自外部的水等的浸入进行抑制。

本公开的第四方式的高压罐搭载结构为，在第一方式～第三方式中的任一方式的高压罐搭载结构中，所述第一氢贮留部位于所述上壁的车辆前后方向中央部且车辆宽度方向中央部处。

在第四方式的高压罐搭载结构中，第一氢贮留部位于上壁的车辆前后方向中央部且车辆宽度方向中央部处。由此，与在车辆俯视观察时第一氢贮留部仅位于上壁的边缘部附近的结构相比，能够有效地使透过氢贮留在第一氢贮留部中。

本公开的第五方式的高压罐搭载结构为，在第一方式～第四方式中的任一方式的高压罐搭载结构中，在所述第一氢贮留部的前侧、后侧、右侧或者左侧中的至少一个方向上，形成有朝向所述上壁的外缘部而下坡倾斜的引导部。

在第五方式的高压罐搭载结构中，在第一氢贮留部的前侧、后侧、右侧或者左侧中的至少一个方向上，形成有朝向上壁的外缘部而下坡倾斜的引导部。由此，能够通过引导部而将上壁的外缘部的透过氢引导至第一氢贮留部中。

本公开的第六方式的高压罐搭载结构为，在第一方式～第四方式中的任一方式的高压罐搭载结构中，在所述第一氢贮留部的前侧、后侧、右侧以及左侧的所有方向上，形成有朝向所述上壁的外缘部而下坡倾斜的引导部。

在第六方式的高压罐搭载结构中，在第一氢贮留部的前侧、后侧、右侧以及左侧的所有方向上，均形成有朝向上壁的外缘部而下坡倾斜的引导部。由此，能够通过四个方向的引导部而将透过氢从上壁的外缘部引导至第一氢贮留部中。

本公开的第七方式的高压罐搭载结构为，在第一方式～第四方式中的任一方式的高压罐搭载结构中，所述第一氢贮留部位于所述上壁的车辆宽度方向中央部处，在所述第一氢贮留部的前侧或者后侧处形成有朝向所述上壁的外缘部而下坡倾斜的引导部，所述第一氢贮留部以及所述引导部在车辆俯视观察时与构成车厢的地板部的地板面板的通道部重叠。

在第七方式的高压罐搭载结构中，第一氢贮留部位于上壁的车辆宽度方向中央部处，并且在第一氢贮留部的前侧或者后侧处形成有朝向上壁的外缘部而下坡倾斜的引导部。而且，第一氢贮留部以及引导部在车辆俯视观察时与构成车厢的地板部的地板面板的通道部重叠。由此，利用地板面板中的向上方凸出的通道部，从而易于将壳体向车辆上方进行配置。

本公开的第八方式的高压罐搭载结构为，在第五方式～第七方式中的任一方式的高压罐搭载结构中，在所述上壁的外周部的下表面上形成有第二氢贮留部，所述第二氢贮留部向上方凹陷并且位于与所述第一氢贮留部相比靠车辆下方处。

在第八方式的高压罐搭载结构中，在上壁的外周部的下表面上形成有第二氢贮留部，所述第二氢贮留部向上方凹陷并且位于与第一氢贮留部相比靠车辆下方处。由此，能够经由引导部而将透过氢从第二氢贮留部引导至第一氢贮留部中。由于上壁的外周部为氢易于因车辆的倾斜而聚集的部分，因此能够有效地进行透过氢的排出。

如上文说明的那样，本公开的各个结构的高压罐搭载结构在高压罐被收纳于壳体内的高压罐搭载结构中，具有能够很容易地对从高压罐透出来的透过氢进行检测这一优异的效果。

附图说明

图1为表示搭载了高压罐单元的燃料电池车辆的概要侧视图。

图2为实施方式的高压罐单元的分解立体图。

图3表示被设置在第一氢贮留部上的氢检测传感器和排出机构的示意图。

图4为表示在车辆宽度方向中央部处以与车辆宽度方向正交的平面而对实施方式的高压罐单元进行了剖切的情况的剖视图。

图5为表示以与车辆前后方向正交的平面而对实施方式的高压罐单元进行了剖切的情况的剖视图。

图6为概念性地示出实施方式中的透过氢的动向的图。

图7为表示以与车辆前后方向正交的平面而对改变例1的高压罐搭载结构进行了剖切的情况的剖视图。

图8为概念性地示出改变例1中的透过氢的动向的图。

图9为以与车辆宽度方向正交的平面而对改变例2的高压罐搭载结构进行了剖切的情况的剖视图。

图10为概念性地示出改变例2中的透过氢的动向的图。

图11为概念性地示出改变例3中的透过氢的动向的图。

图12为概念性地示出改变例4中的透过氢的动向的图。

具体实施方式

以下，对本公开的实施方式所涉及的高压罐搭载结构s1进行说明。

另外，在各图中适当示出的箭头标记fr表示车辆前方、箭头标记up表示车辆上方、箭头标记lh表示车辆宽度方向左侧。此外，在下文的说明中，在未进行特别记载而使用前后、上下、左右的方向的情况下，设为表示车辆前后方向的前后、车辆上下方向的上下、车辆宽度方向的左右。

如图1所示，应用了高压罐搭载结构s1的燃料电池车辆11(以下，适当称为“车辆11”)被构成为，包括驱动电机12、fc电池组14(燃料电池电池组)和高压罐单元10。

在本实施方式中，作为一个示例，在车辆后部配置有驱动电机12。通过驱动电机12进行驱动，从而使来自驱动电机12的输出经由未图示的变速机构而向后轮13进行传递。

此外，在车辆前部配置fc电池组14。fc电池组14被设为层叠有多个作为构成单位的单电池的电池组的结构，并作为高压电源而发挥功能。而且，构成fc电池组14的各个单电池通过从后述的高压罐单元10被供给的氢气和从未图示的空气压缩机被供给的压缩空气的电化学反应，从而实施发电。此外，在车辆11上设置未图示的蓄电池。蓄电池为能够进行充放电的电池，并且使用了镍氢二次电池或锂氢二次电池等。并且，通过从该蓄电池向驱动电机12供给电力，从而使驱动电机12进行驱动，或者在减速再生时从驱动电机12回收再生电力。

高压罐单元10被配置于构成车厢的地板部的地板面板16的车辆下方侧处。如图2所示，高压罐单元10被构成为，包括壳体22、多个高压罐18、和歧管20、21。

高压罐18将轴向作为长边方向而被形成为长条的大致圆筒状，且多个高压罐18以相邻的方式被排列。在本实施方式中，作为一个示例，将车辆前后方向作为轴向而在车辆宽度方向上等间隔地配置有十一个高压罐18。

此外，十一个高压罐18的车辆前方侧的端部的位置被对齐，且车辆中央侧的七个高压罐18在轴向上被形成为相同的长度。另一方面，车辆左侧的两个高压罐18和车辆右侧的两个高压罐18与其他的高压罐18相比，车辆前后方向(轴向)的长度被形成得较短。因此，这四个高压罐18的后端部与其他的高压罐18的后端部相比而位于车辆前方侧。

高压罐18以分别包括罐身部24和罐口30的方式被构成。罐身部24被形成为轴向的两端部被开口的圆筒状，在本实施方式中，作为一个示例而由铝合金构成。

罐口30设置于罐身部24的轴向的两端部处。通过罐口30而将罐身部24的两端部封闭。车辆前端侧的罐口30和车辆后端侧的罐口30被设为同样的结构。罐口30具有连接部30a，在连接部30a上连接有歧管20、21。

高压罐18通过歧管20、21而在车辆宽度方向上被连结在一起。歧管20(阀侧歧管)为，被配置于高压罐18的车辆前方侧并在车辆宽度方向(高压罐18的排列方向)上延伸的长条的筒体。在歧管20上，设置有与罐口30的连接部30a相连接的连接部20a。连接部20a以与高压罐18的位置相对应的方式而被设置有多个，在本实施方式中设置有十一个连接部20a。在歧管20的内部形成有流道，通过该流道而使多个高压罐18的内部被相互连通。在歧管20上设置有多个前侧安装片36。前侧安装片36以在车辆宽度方向上并排的方式而设置有多个(在本实施方式中为三个)，并通过多个托架60而被固定在壳体22的底壁44上。

在歧管20的车辆宽度方向中间部分(高压罐18的排列方向的中间部分)处设置导出管32。导出管32为，从歧管20向车辆前方侧突出的筒体。导出管32被设置在，与歧管20中的车辆宽度方向中央的连接部20a相同的车辆宽度方向的位置处。

另一方面，在高压罐18的车辆后方侧处配置有歧管21，通过该歧管21而将高压罐18的后端部在车辆宽度方向上连结在一起。与歧管20同样地，歧管21具备多个(在本实施方式中为十一个)连接部21a，这些连接部21a具备被插穿有罐口30的连接部30a的插穿孔。在歧管21的内部形成有流道，通过该流道而使多个高压罐18的内部被相互连通。而且，在歧管21上，设置有多个后侧安装片38。后侧安装片38以在车辆宽度方向上并排的方式而设置有多个(在本实施方式中为三个)，并通过多个托架62而被固定在壳体22的底壁44上。

高压罐18以及歧管20、21被收纳在壳体22中。壳体22在俯视观察时被形成为大致矩形的箱状。壳体22以包括壳体主体40和盖部件42的方式被形成。

壳体主体40为上侧被开口的箱体，且以包括底壁44和周壁46的方式被构成。底壁44通过铝合金等而被形成，且被设为在俯视观察时角部被实施了圆角的大致矩形。此外，在底壁44的外周部上，以互相隔开间隔的方式而形成有多个安装孔44a。螺栓等的紧固部件穿至安装孔44a中，从而使壳体22的底壁44被紧固在下边梁等的车身框架部件上。

周壁46被直立设置在底壁44上。周壁46通过铝合金的挤压成型品而被形成，并且在俯视观察时呈矩形框状。

周壁46被构成为，包含在车辆前方侧于车辆宽度方向上延伸的前壁48、在车辆后方侧于车辆宽度方向上延伸的后壁50、和将前壁48以及后壁50的两端部彼此于车辆前后方向上进行连结的右壁52以及左壁53。此外，前壁48、后壁50、右壁52以及左壁53分别被设为封闭截面结构。具体而言，前壁48、后壁50、右壁52以及左壁53分别被设为以上下方向作为长边的长方形形状的封闭截面结构，而且，还具备将该长方形形状分割为上下的中间壁。

此外，在前壁48的车辆宽度方向中央部分处形成有贯穿孔48a，所述贯穿孔48a在车辆前后方向上贯穿前壁48。被设置于歧管20上的导出管32穿过贯穿孔48a而向壳体22的外部被导出。在导出管32上，安装有能够对歧管20的流道进行开闭的阀34。由此，被设为能够对在流道内流动的流体的量进行控制。此外，在阀34上连接有未图示的配管的一个端部，而该配管的另一端部则与燃料电池电池组等相连接。

在周壁46的后端部的车辆宽度方向两侧成为在俯视观察时向车辆前方侧凹陷的凹部51(在图2中仅图示了车辆左侧的凹部51)。因此，对于壳体22的内部的沿着车辆前后方向的长度而言，与车辆宽度方向中央部处相比车辆宽度方向两端部的长度较短。因此，被收纳于车辆宽度方向两侧的高压罐18成为，与其他的高压罐18相比车辆前后方向(轴向)的长度较短的容器。

盖部件42将壳体主体40的上侧的开口封闭。盖部件42通过铝合金等而被形成为平板状，且被设为与周壁46相对应的形状。因此，在盖部件42的后端部的车辆宽度方向两端部处，以与周壁46的凹部51相对应的方式而形成有在俯视观察时向车辆前方侧切除了的切口部42a。在盖部件42的外周端部处形成有高低差42b，与该高低差42b相比靠外侧的部分与周壁46的上表面重合并通过螺栓等的紧固部件而被紧固。

如图2所示，在盖部件42中的与高低差42b相比靠内侧的部分即上壁70上，形成有相对于上壁70的一般部72而向上方凸出的凸部71。凸部71例如通过冲压加工而被形成。一般部72在车辆水平方向上延伸。

通过形成凸部71，从而上壁70的下表面在凸部71处成为向上方凹陷的凹部。凸部71被形成为在车辆俯视观察时呈十字状。十字状的凸部71的中心部被设为最向上方凸出。即，在十字状的凸部71的中心部处，上壁70的下表面最向上方凹陷，十字状的凸部71的中心部被设为上壁70的下表面的车辆上下方向上的最高点。由此，从高压罐18透出来的比重较轻的透过氢会贮留在十字状的凸部71的中心部处。即，十字状的凸部71的中心部作为贮留有透过氢的“第一氢贮留部73”而发挥功能。

十字状的凸部71中的第一氢贮留部73以外的部分被设为，朝向远离第一氢贮留部73的方向而下坡倾斜的引导部74。即，在第一氢贮留部73的前侧、后侧、右侧以及左侧的所有的方向上均形成有朝向上壁70的外缘部而下坡倾斜的引导部74。引导部74通过其倾斜而将比重较轻的透过氢引导至第一氢贮留部73中。

具体而言，引导部74具备与邻接的一般部72相连接的一对侧壁部74s、和对一对侧壁部74s的上端彼此进行连接的顶壁部74t。一对侧壁部74s在相对于上下方向而稍稍倾斜的方向上延伸(参照图2或图3)。即，在以与引导部74所延伸的方向相正交的平面进行了剖切的情况下，一对侧壁部74s的截面形状被设为大致“ハ”字状，且一对侧壁部74s的上端彼此的距离小于一对侧壁部74s的下端彼此的距离。

在第一氢贮留部73上配置氢检测传感器80，所述氢检测传感器80对贮留于第一氢贮留部73中的透过氢进行检测。

此外，设置有排出机构82(参照图3)。排出机构82为用于将贮留于第一氢贮留部73中的透过氢排出的机构，且被构成为包括排出孔83、开闭器84和控制部85。排出孔83被形成在第一氢贮留部73上，开闭器84以能够对排出孔83进行开闭的方式而被构成。控制部85根据氢检测传感器80的输出而对开闭器84进行开闭控制。

作用效果

接下来，对实施方式的作用效果进行说明。

在本实施方式中，具有底壁44、周壁46以及上壁70的壳体22被配置在车厢地板下(地板面板16的车辆下方处)。在壳体22内，以并排的方式收纳有多个高压罐18。由此，能够在于车厢地板下配置有多个高压罐18的高压罐搭载结构中，从路面干涉或火焰中对高压罐18进行保护。

而且，在该实施方式中，在壳体22的上壁70的下表面上形成有向上方凹陷的第一氢贮留部73，并在该第一氢贮留部73中配置有氢检测传感器80。由此，能够将从高压罐18透过来的透过氢贮留在第一氢贮留部73中，并能够通过氢检测传感器80而对该贮留的氢进行检测。因此，能够很容易地对壳体内的滞留的透过氢进行检测。

此外，在本实施方式中，设置将贮留在第一氢贮留部73中的氢排出的排出机构82。由此，能够有效地将透过氢排出。

此外，在本实施方式中，排出机构82被构成为，包括排出孔83、开闭器84和控制部85。通过排出孔83而使壳体22的内外被连通，并通过开闭器84而对排出孔83进行开闭。并且，控制部85根据氢检测传感器80的输出而对开闭器84进行开闭控制。由此，例如在通常时关闭开闭器84并检测出氢的情况下，通过将开闭器84打开，从而能够在适当地排出透过氢的同时，对来自外部的水等的浸入进行抑制。

此外，在本实施方式中，第一氢贮留部73位于上壁70的车辆前后方向中央部且车辆宽度方向中央部处。由此，与在车辆俯视观察时第一氢贮留部73仅位于上壁70的边缘部附近的结构相比，能够使氢有效地贮留在第一氢贮留部73中。

此外，在本实施方式中，在第一氢贮留部73的前侧、后侧、右侧以及左侧的所有方向上，均形成有朝向上壁70的外缘部而下坡倾斜的引导部74。由此，如图6所示，能够通过引导部74而将透过氢从四个方向的外缘部引导到第一氢贮留部73并进行检测。

改变例

另外，在上述实施方式中，对在第一氢贮留部73的前侧、后侧、右侧以及左侧的所有方向上均形成有朝向上壁70的外缘部而下坡倾斜的引导部74的示例进行了说明。但是，也可以在第一氢贮留部73的前侧、后侧、右侧或者左侧中的至少一个方向上形成有朝向上壁70的外缘部而下坡倾斜的引导部74(也可以将未形成引导部74的部分设为一般部72)。

此外，也可以采用图7以及图8所示的改变例1所涉及的高压罐单元210。在改变例1中，与上述实施方式同样地，配置有氢检测传感器80的第一氢贮留部73位于上壁70的车辆前后方向中央部且车辆宽度方向中央部处。另一方面，引导部74仅被形成在第一氢贮留部73的前侧以及后侧处。因此，上壁70中的夹着车辆宽度方向中央部的两侧部分被设为一般部72。而且，如图7所示，凸部71(第一氢贮留部73以及引导部74)与在车辆俯视观察时构成车厢的地板部的地板面板16的通道部16t相重叠。由此，由于能够利用地板面板16中的向上方凸出的通道部16t来搭载具有凸部71的壳体22，从而易于将高压罐单元210向车辆上方进行配置。

另外，在改变例1中，也可以对第一氢贮留部73的车辆前后方向的位置进行变更，例如，既可以使其位于车辆前后方向前端部且车辆宽度方向中央部处，也可以使其位于车辆前后方向后端部且车辆宽度方向中央部处。

另外，在改变例1中，也可以变更为仅形成有左右两个引导部的结构。由此，能够通过跨及车辆宽度方向的整体而延伸的凸部7，在车辆11发生前倾或后倾时利用引导部74来捕获透过氢，并通过第一氢贮留部73的氢检测传感器80来进行检测。

此外，也可以采用图9以及图10所示的改变例2所涉及的高压罐单元310。在改变例2中，配置有氢检测传感器80的第一氢贮留部73位于上壁70的车辆前后方向后端部处。第一氢贮留部73在上壁70的车辆前后方向后端部处被形成在整个车辆宽度方向上。排出孔83也可以在第一氢贮留部73上，以在车辆宽度方向上并排的方式而形成有多个。如图9所示，在上壁70上形成了第一氢贮留部73的部分、即向上方凸出的凸部71，以与在车辆俯视观察时与地板面板16中的被形成在后排坐席的后方附近的后部16r相重叠的方式而被配置。后部16r被设为相对于地板面板16的一般部72而向车辆上方凸出，并从一般部72的后端起向斜后方上侧倾斜，之后，向车辆后方(水平方向)延伸。由此，由于能够利用地板面板16中的向上方凸出的后部16r来搭载具有第一氢贮留部73(凸部71)的壳体22，因此易于将高压罐单元310向车辆上方进行配置。

此外，也可以采用图11所示的改变例3所涉及的高压罐单元410。改变例3成为如下结构，即，在改变例2中，在第一氢贮留部73的前侧处形成了朝向上壁70的外缘部(前端部)而下坡倾斜的引导部74的结构。引导部74被形成在车辆宽度方向中央部处。由此，能够通过在车辆前后方向上延伸的引导部74而将被捕获的透过氢引导到第一氢贮留部73中。而且，通过将第一氢贮留部73以使其与板面板16的后部16r相对应的方式进行配置，并且将引导部74以使其与地板面板16的通道部16t相对应的方式进行配置，从而易于将高压罐单元410向车辆上方进行配置。

此外，也可以采用图12所示的改变例4所涉及的高压罐单元510。改变例4成为如下的结构，即，在上述实施方式(参照图6～图9)中，在上壁70的外周部的下表面上形成了向上方凹陷并且位于与第一氢贮留部73相比靠车辆下方处的第二氢贮留部75的结构。由此，能够通过第二氢贮留部75而一端捕获透过氢，并经由引导部74而从第二氢贮留部75引导至第一氢贮留部73。由于上壁70的外周部为透过氢易于因车辆11的倾斜而聚集的部分，因此能够有效地实施透过氢的排出。另外，在改变例4中，代替前后左右四个引导部74，既可以变更为仅形成有前后两个引导部的结构，也可以变更为仅形成左右两个引导部的结构。

上述实施方式的补充说明

另外，虽然在上述实施方式中，对设置有用于排出贮留于第一氢贮留部73中的透过氢的排出机构82的示例进行了说明，但本发明并不限定于此。

此外，虽然在上述实施方式中，对排出机构82被构成为包含排出孔83、开闭器84和控制部85的示例进行了说明，但本发明的排出机构并不限定于此。排出机构只有至少具备将壳体的内外连通的排出孔即可。

此外，虽然在上述实施方式中，对壳体主体40为上侧被开口的筐体、且通过平板状的盖部件42而将壳体主体40的上侧的开口封闭的示例进行了说明，但是本发明的壳体并不限定于此。例如，也可以通过在平板状的底壁上结合下侧被开口的箱体来构成壳体。