燃料電池車の冷却構造
【課題】燃料電池車の冷却構造において、前側冷却水経路と後側冷却水経路で圧力損失を抑制し、前側冷却通路及び後側冷却通路へ適切な流量配分を行い、大型の冷却水ポンプを不要とし、冷却水ポンプの小型化を図り、また、冷却水の脈動を抑え、冷却水の脈動による振動・騒音を低減することにある。
【解決手段】車両前方のエンジンルームに配設される前側補機とエンジンルームの車両後方の車体のメインフロアに配設される後側補機とを冷却する冷却水ポンプを設けた燃料電池車の冷却構造において、冷却水ポンプに出口通路を設け、この出口通路に連通するチャンバーを設け、このチャンバーには前側補機に冷却水を供給する前側冷却通路と後側補機に冷却水を供給する後側冷却通路とを連通させて設けている。
【解決手段】車両前方のエンジンルームに配設される前側補機とエンジンルームの車両後方の車体のメインフロアに配設される後側補機とを冷却する冷却水ポンプを設けた燃料電池車の冷却構造において、冷却水ポンプに出口通路を設け、この出口通路に連通するチャンバーを設け、このチャンバーには前側補機に冷却水を供給する前側冷却通路と後側補機に冷却水を供給する後側冷却通路とを連通させて設けている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池車の冷却構造に係り、特に冷却水ポンプの配置を最適化し、冷却水ポンプの能力を劣化させることなく、冷却系部品をコンパクトに配置する燃料電池車の冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両としての燃料電池車においては、燃料電池及び複数の補機を冷却する際に、冷却水による水冷式の場合に、冷却水ポンプが必要となる。この冷却水ポンプは、配置の自由度が高く、燃料電池の位置及びその他の補機等のレイアウトにより左右されるものである。
【０００３】
従来、ハイブリッド車の冷却装置には、冷却回路にサブタンクを接続し、このサブタンクのエア抜き孔に弁手段を介してエア配管を接続するとともに、冷却回路として、配管を介して、ラジエータに、各補機類に形成された冷却ジャケットを、複数の系統に並列とした上で接続したものである。
【特許文献１】特許第３５０７３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料電池車においては、冷却を必要とする補機が多数存在し、また、これらの補機が車両前側や車両後側に離れてレイアウトされる場合には、冷却水通路を分岐させなければならず、このように、冷却水通路が分岐すると、前側冷却水経路と後側冷却水経路とで圧力損失が大きくなり、この圧力損失を補って前側冷却水経路及び後側冷却水経路への適切な流量配分を行うためには、冷却水ポンプを大型化する等の対策が必要であり、改善が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、車両前方のエンジンルームに配設される前側補機と前記エンジンルームの車両後方の車体のメインフロアに配設される後側補機とを冷却する冷却水ポンプを設けた燃料電池車の冷却構造において、前記冷却水ポンプに出口通路を設け、この出口通路に連通するチャンバーを設け、このチャンバーには前記前側補機に冷却水を供給する前側冷却通路と前記後側補機に冷却水を供給する後側冷却通路とを連通させて設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明の燃料電池車の冷却構造は、冷却水ポンプの出口通路に連通するチャンバーに、前側補機に冷却水を供給する前側冷却通路と後側補機に冷却水を供給する後側冷却通路とを連通させることにより、チャンバー内の圧力差が均等となり、前側冷却水経路と後側冷却水経路で圧力損失を抑制し、これにより、前側冷却通路及び後側冷却通路へ適切な流量配分を行うことができ、大型の冷却水ポンプを不要とし、冷却水ポンプの小型化を図り、また、チャンバーにより冷却水の脈動を抑えることができ、冷却水の脈動による振動・騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
この発明は、前側冷却通路及び後側冷却通路へ適切な流量配分を行う目的を、冷却水ポンプの出口通路に連通するチャンバーに、前側補機に冷却水を供給する前側冷却通路と後側補機に冷却水を供給する後側冷却通路とを連通させて実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。
【実施例】
【０００８】
図１〜図６は、この発明の実施例を示すものである。
【０００９】
図５において、２は燃料電池車（以下「車両」という）、４は車体、６は車両前方側のエンジンルーム、８はフロントガラス、１０はリヤガラス、１２は運転席、１４は後部座席である。
【００１０】
車体４には、図１、図５に示す如く、運転席１２の下側で且つエンジンルーム６の車両後方で、メインフレーム（図示せず）に設置されたメインフロア（図１、図５の波線で示す）１６が設けられている。
【００１１】
エンジンルーム６には、図６に示す如く、燃料電池スタック１８が設けられているとともに、燃料電池の前部位の前側補機２０として、走行モータ２２と走行モータ用インバータ２４とＤＣ／ＤＣコンバータ２６と空気供給用コンプレッサ２８と水素循環ポンプ３０とが設けられ、また、冷却水を冷却するように、第１ラジエータ３２と第２ラジエータ３４とが設置されている。前記燃料電池スタック１８は、複数の燃料電池を多数積層して構成され、水素と空気内の酸素とから得られた電気エネルギを走行モータ２２に供給するものである。
【００１２】
メインフロア１６には、図１に示す如く、車両２の右側、左側で、下方に突出した断面Ｕ字形状の右側サイドメンバ３６Ｒと左側サイドメンバ３６Ｌとが、車両前後方向Ｘに指向して所定の長さで形成されている。
【００１３】
このメインフロア１６の右側サイドメンバ３６Ｒと左側サイドメンバ３６Ｌとには、サブフレーム３８が取り付けられる。このサブフレーム３８は、図４に示す如く、車両２の右側、左側で且つ車両前後方向Ｘに指向する一対の右側、左側前後方向メンバ４０Ｒ、４０Ｌと、この右側、左側前後方向メンバ４０Ｒ、４０Ｌに連設し且つ車両２の幅方向（左右方向）Ｙに指向して所定間隔で配置された複数の第１〜５幅方向メンバ４２−１〜４２−５とを備えている。また、このサブフレーム３８は、右側前後方向メンバ４０Ｒに設けられた右側第１〜３取付具４４Ｒ−１〜４４Ｒ−３と、左側前後方向メンバ４０Ｌに設けられた左側第１〜３取付具４４Ｌ−１〜４４Ｌ−３とにより、右側サイドメンバ３６Ｒと左側サイドメンバ３６Ｌとの下面に弾性的に取り付けられる。
【００１４】
サブフレーム３８には、図４に示す如く、燃料電池の後部位の後側補機４６として、エアコン用インバータ４８が取り付けられ、また、このエアコン用インバータ４８の車両後方で、車両２には、他の補機（図示せず）や燃料となる水素を貯留する水素タンク５０（図６参照）が設けられている。
【００１５】
図６に示す如く、水素タンク５０は、水素供給通路５２を介して燃料電池スタック１８に連通している。また、空気供給用コンプレッサ２８は、空気供給通路５４を介して燃料電池スタック１８に連通している。
【００１６】
サブフレーム３８には、冷却装置５６が設置される。この冷却装置５６は、車両前後方向Ｘの中央に、冷却水ポンプ５８を設置している。この冷却水ポンプ５８は、前側補機２０及び後側補機４６の各補機を冷却する冷却水を循環させる第１冷却水ポンプ５８−１と、燃料電池スタック１８を冷却する冷却水を循環させる第２冷却水ポンプ５８−２とからなる。この第２冷却水ポンプ５８−２は、車両２の幅方向Ｙの略中心２Ｃ部位に配設されているとともに、第１冷却水ポンプ５８−１は、第２冷却水ポンプ５８−２に対して少し車両前方で且つ少し車両右方で並んで配設されている。
【００１７】
図３に示す如く、第１冷却水ポンプ５８−１には、第１ポンプケース６０−１の前面の中央部位に第１吸入口６２−１が形成されているとともに、第１ポンプケース６０−１の周縁部位の前面に第１エア抜きボルト６４−１が取り付けられ、また、第１ポンプケース６０−１の側部に設けられる第１吐出口６８−１に第１ポンプケース６０−１側（車両中央側）で斜め上方に延出される第１延長部６６−１の一端が接続され、そして、この第１延長部６６−１によって所定の第１長さＬ１の第１助走区間を有する第１延長通路６６−１Ａが形成される。また、第２冷却水ポンプ５８−２には、第２ポンプケース６０−２の中央部位の前面に第２吸入口６２−２が形成されているとともに、第２ポンプケース６０−２の周縁部位の前面に第２エア抜きボルト６４−２が取り付けられ、また、第２ポンプケース６０−２の側部に設けられる第２吐出口６８−２に車両中央側で斜め上方に延出される第２延長部６６−２の一端が接続され、そして、この第２延長部６６−２によって前記第１長さＬ１よりも大きな第２長さＬ２の第２助走区間を有する第２延長通路６６−２Ａが形成される。前記第２延長部６６−２は、後述する熱交換器１０２の後面に沿って車両幅方向Ｙに延出される。
【００１８】
また、第１冷却水ポンプ５８−１においては、複数の補機を冷却した冷却水を戻す第１吸入口６２−１に第１冷却水戻り通路７０を形成する第１冷却水戻りパイプ７２が接続され、第１延長部６６−１の他端には第１出口通路７４を形成する第１出口パイプ７６が接続される。また、第２冷却水ポンプ５８−２においては、第２吸入口６２−２に車両前側のエンジンルーム６に配設された燃料電池スタック１８を冷却した冷却水を戻す第２冷却水戻り通路７８を形成する第２冷却水戻りパイプ８０が接続され、第２延長部６６−２の他端には第２出口通路８２を形成する第２出口パイプ８４が接続される。
【００１９】
第２出口パイプ８４は、前記第１延長部６６−１と接続された後に、湾曲部位を介して後述する熱交換器１０２の左側の側面に沿って前方に延出され、熱交換器１０２の前面に沿ってＵ字状に湾曲して熱交換器１０２の冷却水入口部１０２Ａに接続される。熱交換器１０２の前面には、スタック冷却水通路（図示せず）が接続される冷却水入口部１０２Ａが形成される。スタック冷却水通路は、後述する第２冷却水配管通路１０６を構成する。また、第２出口パイプ８４の前側に位置するＵ字状の湾曲部位に、後述する分岐パイプ１０４が接続される。
【００２０】
第１出口パイプ７６の先端側には、チャンバー８６が接続して設けられている。このチャンバー８６は、例えば、有底の円筒形状で所定容量を有し、軸方向が車両２の幅方向Ｙに延出して配設されている。
【００２１】
図２に示す如く、チャンバー８６の外周面８６Ｄには、車両前側で、前側補機２０に冷却水を供給する第１前側冷却水通路８８としての複数の第１一方、第１他方前側冷却水通路８８Ａ、８８Ｂを形成する第１一方、第１他方前側冷却水パイプ９０Ａ、９０Ｂと、車両後側で、第１出口パイプ７６の先端側と後側補機４６に冷却水を供給する単一の後側冷却水通路９２を形成する後側冷却水パイプ９４とが接続して設けられている。つまり、図２に示す如く、チャンバー８６には、複数として、２つの第１一方、第１他方前側冷却水通路８８Ａ、８８Ｂが設けられるとともに、単一の後側冷却水通路９２が設けられている。
【００２２】
このチャンバー８６は、第１、第２冷却水ポンプ５８−１、５８−２の車両前方で車両２の幅方向Ｙに指向して第２冷却水ポンプ５８−２よりも車両中央側に少しずらして配設されている。また、チャンバー８６の右側の側方には、第１冷却水ポンプ５８−１の前面に設けた第１吸入口６２−１に連通する第１冷却水戻り通路７０が配設されている。更に、図１に示す如く、第１吸入口６２−１と第１冷却水戻り通路７０とは、車両前後方向Ｘに指向し、略一直線上に配置されている。また、第１冷却水戻り通路７０を構成する第１出口パイプ７６と後述する熱交換器１０２との間には、第１冷却水戻り通路７０（車両右側）から順次に、第１一方前側冷却水通路８８Ａを形成する第１一方前側冷却水パイプ９０Ａ、第１他方前側冷却水通路８８Ｂを形成する第１他方前側冷却水パイプ９０Ｂ、燃料電池スタック１８を冷却した冷却水を戻す第２冷却水戻り通路７８を形成する第２冷却水戻りパイプ８０が、夫々車両前後方向Ｘに一直線状に配置されている。図２に示す如く、後側冷却水通路９２の径Ｄ２は、第１一方、第１他方前側冷却水通路８８Ａ、８８Ｂの径Ｄ１より小さく形成されている。
【００２３】
第１一方、第１他方前側冷却水通路８８Ａ、８８Ｂは、図６に示す如く、第１前側冷却水経路Ａ−１を形成する第１冷却水配管通路９６により、空気供給用コンプレッサ２８と水素循環ポンプ３０とＤＣ／ＤＣコンバータ２６と走行モータ２２と走行モータ用インバータ２４と第１ラジエータ３２とを順次に経て、第１冷却水戻り通路７０に連通している。
【００２４】
後側冷却水通路９２は、メインフロア１６の後部側に延長した後側冷却水経路Ｂを形成する後側冷却水配管９８で形成した後側冷却水配管通路１００に連通し、そして、後側補機４６に連通して設けられているとともに、さらに車両後方の補機にも連通している。
【００２５】
図１に示す如く、第２冷却水ポンプ５８−２の第２出口パイプ８４は、メインフロア１６の前部側で、車両２の略中心２Ｃに配設された熱交換器１０２に接続しているとともに、この熱交換器１０２の手前に前側分岐パイプ１０４を備えている。この前側分岐パイプ１０４には、第２前側冷却水経路Ａ−２を形成する第２冷却水配管通路１０６が連通している。従って、第２出口通路８２は、熱交換器１０２に連通しているとともに、第２冷却水配管通路１０６により、燃料電池スタック１８に連通している。この燃料電池スタック１８には、排出通路１０８が連通している。
【００２６】
この熱交換器１０２は、図６に示す如く、水素供給通路５２の途中に設けられた第１熱交換器１０２−１と、空気供給通路５４の途中に設けられた第２熱交換器１０２−２とから構成されている。また、燃料電池スタック１８には、水素循環通路１１０の一端側が連通している。この水素循環通路１１０は、他端側が水素循環ポンプ３０を介して水素タンク５０と第１熱交換器１０２−１との間の水素供給通路５２の途中に連通している。また、燃料電池スタック１８に供給される空気内の酸素と水素との温度を燃料電池スタック１８と同程度にすべく、夫々第１熱交換器１０２−１と第２熱交換器１０２−２により熱交換されている。
【００２７】
図２に示す如く、チャンバー８６の下面には、車両２の幅方向Ｙで一対の脚部（ブラケット）１１２Ｒ・１１２Ｌが設けられている。この脚部１１２Ｒ・１１２Ｌには、取付ボルト（図示せず）を挿通する取付孔１１４Ｒ・１１４Ｌが形成されている。そして、このチャンバー８６は、この脚部１１２Ｒ・１１２Ｌを介してメインフロア１６の下側に配設されている。また、このチャンバー８６の下面には、水抜き用のドレイン１１６が設けられている。
【００２８】
また、図１に示す如く、第１一方、第１他方前側冷却水パイプ９０Ａ、９０Ｂの第１一方、第１他方前側冷却水通路８８Ａ、８８Ｂには、第１、第２流量計１１８、１２０が設けられている。また、第２冷却水戻りパイプ８０の第２冷却水戻り通路７８には、第３流量計１２２が設けられている。
【００２９】
図４に示す如く、サブフレーム３８には、熱交換器１０２の車両左方に第１バルブ１２４と、第２冷却水ポンプ５８−２の車両左方に第２バルブ１２６と、第２冷却水ポンプ５８−２の車両後方にエアコンコンプレッサ１２８と、このエアコンコンプレッサ１２８の車両右方にウォータポンプ用インバータ１３０と、エアコンコンプレッサ１２８の車両左方で排出通路１０８に連通したマフラ１３２と、このマフラ１３２とエアコンコンプレッサ１２８との間に第４流量計１３４と、マフラ１３２の車両左方に差圧計１３６と、エアコンコンプレッサ１２８の車両後方にエアコンコンプレッサ用インバータ４８と、このエアコンコンプレッサ用インバータ４８の車両左方に第３バルブ１３８と、車両前後方向Ｘで車両２の中心２Ｃ付近に空気供給通路５４を形成する空気供給配管１４０が設置されている。
【００３０】
即ち、図６に示す如く、車両２において、水素タンク５０の水素は、第１熱交換器１０２−１を介して燃料電池スタック１８に供給され、そして、その残量分が水素循環通路１１０から、再び、燃料電池スタック１８に還流される。また、空気供給用コンプレッサ２８からの空気内の酸素は、第２熱交換器１２０−２を介して燃料電池スタック１８に供給され、そして、その残量分が排出通路１０８から外部に排出される。
【００３１】
一方、第１冷却水ポンプ５８−１からの冷却水は、第１前側冷却水経路Ａ−１において、空気供給用コンプレッサ２８と水素循環ポンプ３０とＤＣ／ＤＣコンバータ２６と走行モータ２２と走行モータ用インバータ２４とを冷却して高温となり、そして、第１ラジエータ３２で冷却されて第１冷却水ポンプ５８−１に戻される。また、第２冷却水ポンプ５８−２からの冷却水は、第２前側冷却水経路Ａ−２を形成する第２冷却水配管通路１０６において、第１、第２熱交換器１０２−１、１０２−２と燃料電池スタック１８とを冷却して高温となり、そして、第２ラジエータ３４で冷却されて第２冷却水ポンプ５８−２に戻される。
【００３２】
次に、この実施例の作用を説明する。
【００３３】
図１に示す如く、第１冷却水ポンプ５８−１は、第１前側冷却水経路Ａ−１、後側冷却水経路Ｂで、車両前後方向Ｘの各補機を冷却するための冷却水を循環させる。第２冷却水ポンプ５８−２は、第２前側冷却水経路Ａ−２で、燃料電池スタック１８を冷却する冷却水を循環させる。第１冷却水ポンプ５８−１と第２冷却水ポンプ５８−２は、図４に示す如く、運転席１２の下方のサブフレーム３８に設置されている。また、第１前側冷却水経路Ａ−１と第２前側冷却水経路Ａ−２とは、夫々独立している。
【００３４】
第１冷却水ポンプ５８−１が循環する冷却水経路は、車体前方の第１前側冷却水経路Ａ−１と車体後方の後側冷却水経路Ｂとに、チャンバー８６で分岐されている。車体前方の第１前側冷却水経路Ａ−１は、２つの経路であり、車体後方の後側冷却水経路Ｂは、１つの経路である。
【００３５】
ここで、例えば、冷却水ポンプ５８を車両前方に寄せて配設すると、車両前方側の配管は短くなるが、車両後方側の配管が長くなる。車両後方側は１つの冷却水経路であり、その通路面積が狭く且つ配管が長くなると、冷却水の圧力損失が大きくなるものである。
【００３６】
そこで、この実施例において、図１に示す如く、冷却ポンプ５８を車両２の中心に近い位置とし、各配管の前後長さの差を少なくした。また、各冷却経路を４方に分岐する部分にチャンバー８６を設けることにより（図２参照）、チャンバー８６内の圧力差が均等となるため、車両前後方向Ｘの第１前側冷却水経路Ａ−１と後側冷却水経路Ｂとへの適当な流量配分が得られ、分岐による圧力損失を抑制することができ、更に、チャンバー８６が冷却水の脈動を抑えることができるため、振動、騒音の面で有利である。更にまた、チャンバー８６の下側にドレイン１１６を設けることにより、一段と下方で水抜きを行うことにより、その作業上有利とすることができる。
【００３７】
一方、第２冷却水ポンプ５８−２が循環する第２前側冷却水経路Ａ−２の冷却水は、燃料電池スタック１８に入る前に、熱交換器１０２に入る。燃料電池スタック１８に入る空気供給用コンプレッサ２８からの空気の温度は、燃料電池スタック１８の温度に近いことが望まれるため、燃料電池スタック１８には、第２熱交換器１０２−２で冷却水と熱交換された空気を供給する。よって、この冷却水は、燃料電池スタック１８に入る前に、第２熱交換器１０２−２に入る必要がある。第２冷却水ポンプ５８−２の配置は、なるべく車両前方にある燃料電池スタック１８に近い方が、冷却配管長さを短くすることができるが、上述の如く、冷却水を燃料電池スタック１８に入れる前に第２熱交換器１０２−２に入れることから、第２冷却水ポンプ５８−２を熱交換器１０２の車両後方に配置した。また、これら２台の第１、第２冷却水ポンプ５８−１、５８−２は、メインフロア１６の下側、つまり、車体４の下部に配置されているため、呼び水、エア抜きに有利となる。この冷却水は、第１、第２冷却水ポンプ５８−１、５８−２の中心である第１、第２吸入口６２−１、６２−２より吸入され、第１、第２冷却水ポンプ５８−１、５８−２の内部のインペラ（図示せず）により遠心力を与えられ、第１、第２吐出口６８−１、６８−２より吐出される。この際に、図３に示す如く、第１、第２冷却水ポンプ５８−１、５８−２において、ポンプ遠心方向へ配管を延長し助走区間を与えることで、インペラより与えられた流れを、十分に発達させることができ、ポンプ効率を向上することができる。
【００３８】
よって、車両２において、冷却水ポンプ５８の配置を最適化することにより、冷却水ポンプ５８の能力を劣化させることなく、冷却系部品をコンパクトに配置することを可能とした。
【００３９】
この結果、この実施例において、車両前方のエンジンルーム６に配設される前側補機２０とエンジンルーム６の後方のメインフロア１６に配設される後側補機４６とを冷却する冷却水ポンプ５８を設けた車両２において、冷却水ポンプ５８の第１冷却水ポンプ５８−１に第１出口通路７４を設け、この第１出口通路７４に連通するチャンバー８６を設け、このチャンバー８６には前側補機２０に冷却水を供給する第１一方、第１他方前側冷却通路８８Ａ、８８Ｂと後側補機４６に冷却水を供給する後側冷却通路９２とを連通させて設けたことから、チャンバー８６内の圧力差が均等となり、第１前側冷却水経路Ａ−１と後側冷却水経路Ｂとで圧力損失を抑制し、これにより、第１前側冷却水経路Ａ−１及び後側冷却水経路Ｂへ適切な流量配分を行うことができ、大型の冷却水ポンプを不要とし、また、チャンバー８６により冷却水の脈動を抑えることができ、冷却水の脈動による振動・騒音を低減することができる。
【００４０】
冷却水ポンプ５８は、車両前後方向Ｘの中央に配設されたことから、前側冷却通路８８と後側冷却通路９２とにおける通路長さの差を可及的に低減することができる。
【００４１】
複数の第１一方、第１他方前側冷却水通路８８Ａ、８８Ｂを設けるとともに、単一の後側冷却通路９２を設け、後側冷却通路９２の径Ｄ２を前側冷却通路８８の径Ｄ１より小さく形成したことから、後側冷却通路９２の径Ｄ２が前側冷却通路８８の径Ｄ１より小さく、通路数も少ないために、車両２の前側ではなく、車両前後方向Ｘの中央に冷却水ポンプ５８を設置することにより、前側冷却通路８８より圧力損失の大きい後側冷却通路９２の圧力損失を可及的に防止することができる。
【００４２】
チャンバー８６に脚部１１２Ｒ、１１２Ｌを設け、この脚部１１２Ｒ、１１２Ｌを介してチャンバー８６を車体２のメインフロア１６の下側に配設したことから、冷却水ポンプ５８の呼び水を重力により効率良く行うことができるとともに、メインフロア１６の下側の低い位置で水抜きを行うことができ、効率よく水抜きを行うことができる。
【００４３】
チャンバー８６の下面には、ドレイン１１６を設けたことから、サブフレーム３８に支持された冷却水ポンプ５８の下面に冷却水のドレイン１１６を設けて、重力により一段と下方で水抜きを行うことができ、効率よく冷却水を抜くことができる。
【００４４】
チャンバー８６を車両２の幅方向Ｙに延出させて形成するとともに、チャンバー８６を冷却水ポンプ５８の車両前方の幅方向Ｙでずらして配設し、チャンバー８６の側方に冷却水ポンプ５８の第１冷却水ポンプ５８−１の前面に設けた第１吸入口６２−１に連通する第１冷却水戻り通路７０を配設し、第１吸入口６２−１と第１冷却水戻り通路７０とを略一直線上に配置したことから、チャンバー８６の側方に冷却水ポンプ５８の第１冷却水戻り通路７０を配置するスペースを形成することができ、これにより、第１冷却水戻り通路７０の冷却水を効率よく戻すことができる。
【００４５】
なお、この発明においては、第１冷却水ポンプと第２冷却水ポンプとを一体化し、冷却水経路を一本化することによっても同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
チャンバーには前側補機に冷却水を供給する前側冷却通路と後側補機に冷却水を供給する後側冷却通路とを連通させる構造を、他の構造にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】車両のメインフロア部位の平面図である。
【図２】チャンバーの斜視図である。
【図３】冷却水ポンプの正面図である。
【図４】車両のメインフロア部位の斜視図である。
【図５】車両の平面図である。
【図６】冷却水経路の説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
２ 車両
４ 車体
６ エンジンルーム
１６ メインフロア
１８ 燃料電池スタック
２０ 前側補機
２２ 走行モータ
３８ サブフレーム
４６ 後側補機
５０ 水素タンク
５６ 冷却装置
５８ 冷却ポンプ
７０ 第１冷却水戻り通路
７４ 第１出口通路
８６ チャンバー
１０２ 熱交換器
１１２ 脚部
１１６ ドレイン
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池車の冷却構造に係り、特に冷却水ポンプの配置を最適化し、冷却水ポンプの能力を劣化させることなく、冷却系部品をコンパクトに配置する燃料電池車の冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両としての燃料電池車においては、燃料電池及び複数の補機を冷却する際に、冷却水による水冷式の場合に、冷却水ポンプが必要となる。この冷却水ポンプは、配置の自由度が高く、燃料電池の位置及びその他の補機等のレイアウトにより左右されるものである。
【０００３】
従来、ハイブリッド車の冷却装置には、冷却回路にサブタンクを接続し、このサブタンクのエア抜き孔に弁手段を介してエア配管を接続するとともに、冷却回路として、配管を介して、ラジエータに、各補機類に形成された冷却ジャケットを、複数の系統に並列とした上で接続したものである。
【特許文献１】特許第３５０７３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料電池車においては、冷却を必要とする補機が多数存在し、また、これらの補機が車両前側や車両後側に離れてレイアウトされる場合には、冷却水通路を分岐させなければならず、このように、冷却水通路が分岐すると、前側冷却水経路と後側冷却水経路とで圧力損失が大きくなり、この圧力損失を補って前側冷却水経路及び後側冷却水経路への適切な流量配分を行うためには、冷却水ポンプを大型化する等の対策が必要であり、改善が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、車両前方のエンジンルームに配設される前側補機と前記エンジンルームの車両後方の車体のメインフロアに配設される後側補機とを冷却する冷却水ポンプを設けた燃料電池車の冷却構造において、前記冷却水ポンプに出口通路を設け、この出口通路に連通するチャンバーを設け、このチャンバーには前記前側補機に冷却水を供給する前側冷却通路と前記後側補機に冷却水を供給する後側冷却通路とを連通させて設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明の燃料電池車の冷却構造は、冷却水ポンプの出口通路に連通するチャンバーに、前側補機に冷却水を供給する前側冷却通路と後側補機に冷却水を供給する後側冷却通路とを連通させることにより、チャンバー内の圧力差が均等となり、前側冷却水経路と後側冷却水経路で圧力損失を抑制し、これにより、前側冷却通路及び後側冷却通路へ適切な流量配分を行うことができ、大型の冷却水ポンプを不要とし、冷却水ポンプの小型化を図り、また、チャンバーにより冷却水の脈動を抑えることができ、冷却水の脈動による振動・騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
この発明は、前側冷却通路及び後側冷却通路へ適切な流量配分を行う目的を、冷却水ポンプの出口通路に連通するチャンバーに、前側補機に冷却水を供給する前側冷却通路と後側補機に冷却水を供給する後側冷却通路とを連通させて実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。
【実施例】
【０００８】
図１〜図６は、この発明の実施例を示すものである。
【０００９】
図５において、２は燃料電池車（以下「車両」という）、４は車体、６は車両前方側のエンジンルーム、８はフロントガラス、１０はリヤガラス、１２は運転席、１４は後部座席である。
【００１０】
車体４には、図１、図５に示す如く、運転席１２の下側で且つエンジンルーム６の車両後方で、メインフレーム（図示せず）に設置されたメインフロア（図１、図５の波線で示す）１６が設けられている。
【００１１】
エンジンルーム６には、図６に示す如く、燃料電池スタック１８が設けられているとともに、燃料電池の前部位の前側補機２０として、走行モータ２２と走行モータ用インバータ２４とＤＣ／ＤＣコンバータ２６と空気供給用コンプレッサ２８と水素循環ポンプ３０とが設けられ、また、冷却水を冷却するように、第１ラジエータ３２と第２ラジエータ３４とが設置されている。前記燃料電池スタック１８は、複数の燃料電池を多数積層して構成され、水素と空気内の酸素とから得られた電気エネルギを走行モータ２２に供給するものである。
【００１２】
メインフロア１６には、図１に示す如く、車両２の右側、左側で、下方に突出した断面Ｕ字形状の右側サイドメンバ３６Ｒと左側サイドメンバ３６Ｌとが、車両前後方向Ｘに指向して所定の長さで形成されている。
【００１３】
このメインフロア１６の右側サイドメンバ３６Ｒと左側サイドメンバ３６Ｌとには、サブフレーム３８が取り付けられる。このサブフレーム３８は、図４に示す如く、車両２の右側、左側で且つ車両前後方向Ｘに指向する一対の右側、左側前後方向メンバ４０Ｒ、４０Ｌと、この右側、左側前後方向メンバ４０Ｒ、４０Ｌに連設し且つ車両２の幅方向（左右方向）Ｙに指向して所定間隔で配置された複数の第１〜５幅方向メンバ４２−１〜４２−５とを備えている。また、このサブフレーム３８は、右側前後方向メンバ４０Ｒに設けられた右側第１〜３取付具４４Ｒ−１〜４４Ｒ−３と、左側前後方向メンバ４０Ｌに設けられた左側第１〜３取付具４４Ｌ−１〜４４Ｌ−３とにより、右側サイドメンバ３６Ｒと左側サイドメンバ３６Ｌとの下面に弾性的に取り付けられる。
【００１４】
サブフレーム３８には、図４に示す如く、燃料電池の後部位の後側補機４６として、エアコン用インバータ４８が取り付けられ、また、このエアコン用インバータ４８の車両後方で、車両２には、他の補機（図示せず）や燃料となる水素を貯留する水素タンク５０（図６参照）が設けられている。
【００１５】
図６に示す如く、水素タンク５０は、水素供給通路５２を介して燃料電池スタック１８に連通している。また、空気供給用コンプレッサ２８は、空気供給通路５４を介して燃料電池スタック１８に連通している。
【００１６】
サブフレーム３８には、冷却装置５６が設置される。この冷却装置５６は、車両前後方向Ｘの中央に、冷却水ポンプ５８を設置している。この冷却水ポンプ５８は、前側補機２０及び後側補機４６の各補機を冷却する冷却水を循環させる第１冷却水ポンプ５８−１と、燃料電池スタック１８を冷却する冷却水を循環させる第２冷却水ポンプ５８−２とからなる。この第２冷却水ポンプ５８−２は、車両２の幅方向Ｙの略中心２Ｃ部位に配設されているとともに、第１冷却水ポンプ５８−１は、第２冷却水ポンプ５８−２に対して少し車両前方で且つ少し車両右方で並んで配設されている。
【００１７】
図３に示す如く、第１冷却水ポンプ５８−１には、第１ポンプケース６０−１の前面の中央部位に第１吸入口６２−１が形成されているとともに、第１ポンプケース６０−１の周縁部位の前面に第１エア抜きボルト６４−１が取り付けられ、また、第１ポンプケース６０−１の側部に設けられる第１吐出口６８−１に第１ポンプケース６０−１側（車両中央側）で斜め上方に延出される第１延長部６６−１の一端が接続され、そして、この第１延長部６６−１によって所定の第１長さＬ１の第１助走区間を有する第１延長通路６６−１Ａが形成される。また、第２冷却水ポンプ５８−２には、第２ポンプケース６０−２の中央部位の前面に第２吸入口６２−２が形成されているとともに、第２ポンプケース６０−２の周縁部位の前面に第２エア抜きボルト６４−２が取り付けられ、また、第２ポンプケース６０−２の側部に設けられる第２吐出口６８−２に車両中央側で斜め上方に延出される第２延長部６６−２の一端が接続され、そして、この第２延長部６６−２によって前記第１長さＬ１よりも大きな第２長さＬ２の第２助走区間を有する第２延長通路６６−２Ａが形成される。前記第２延長部６６−２は、後述する熱交換器１０２の後面に沿って車両幅方向Ｙに延出される。
【００１８】
また、第１冷却水ポンプ５８−１においては、複数の補機を冷却した冷却水を戻す第１吸入口６２−１に第１冷却水戻り通路７０を形成する第１冷却水戻りパイプ７２が接続され、第１延長部６６−１の他端には第１出口通路７４を形成する第１出口パイプ７６が接続される。また、第２冷却水ポンプ５８−２においては、第２吸入口６２−２に車両前側のエンジンルーム６に配設された燃料電池スタック１８を冷却した冷却水を戻す第２冷却水戻り通路７８を形成する第２冷却水戻りパイプ８０が接続され、第２延長部６６−２の他端には第２出口通路８２を形成する第２出口パイプ８４が接続される。
【００１９】
第２出口パイプ８４は、前記第１延長部６６−１と接続された後に、湾曲部位を介して後述する熱交換器１０２の左側の側面に沿って前方に延出され、熱交換器１０２の前面に沿ってＵ字状に湾曲して熱交換器１０２の冷却水入口部１０２Ａに接続される。熱交換器１０２の前面には、スタック冷却水通路（図示せず）が接続される冷却水入口部１０２Ａが形成される。スタック冷却水通路は、後述する第２冷却水配管通路１０６を構成する。また、第２出口パイプ８４の前側に位置するＵ字状の湾曲部位に、後述する分岐パイプ１０４が接続される。
【００２０】
第１出口パイプ７６の先端側には、チャンバー８６が接続して設けられている。このチャンバー８６は、例えば、有底の円筒形状で所定容量を有し、軸方向が車両２の幅方向Ｙに延出して配設されている。
【００２１】
図２に示す如く、チャンバー８６の外周面８６Ｄには、車両前側で、前側補機２０に冷却水を供給する第１前側冷却水通路８８としての複数の第１一方、第１他方前側冷却水通路８８Ａ、８８Ｂを形成する第１一方、第１他方前側冷却水パイプ９０Ａ、９０Ｂと、車両後側で、第１出口パイプ７６の先端側と後側補機４６に冷却水を供給する単一の後側冷却水通路９２を形成する後側冷却水パイプ９４とが接続して設けられている。つまり、図２に示す如く、チャンバー８６には、複数として、２つの第１一方、第１他方前側冷却水通路８８Ａ、８８Ｂが設けられるとともに、単一の後側冷却水通路９２が設けられている。
【００２２】
このチャンバー８６は、第１、第２冷却水ポンプ５８−１、５８−２の車両前方で車両２の幅方向Ｙに指向して第２冷却水ポンプ５８−２よりも車両中央側に少しずらして配設されている。また、チャンバー８６の右側の側方には、第１冷却水ポンプ５８−１の前面に設けた第１吸入口６２−１に連通する第１冷却水戻り通路７０が配設されている。更に、図１に示す如く、第１吸入口６２−１と第１冷却水戻り通路７０とは、車両前後方向Ｘに指向し、略一直線上に配置されている。また、第１冷却水戻り通路７０を構成する第１出口パイプ７６と後述する熱交換器１０２との間には、第１冷却水戻り通路７０（車両右側）から順次に、第１一方前側冷却水通路８８Ａを形成する第１一方前側冷却水パイプ９０Ａ、第１他方前側冷却水通路８８Ｂを形成する第１他方前側冷却水パイプ９０Ｂ、燃料電池スタック１８を冷却した冷却水を戻す第２冷却水戻り通路７８を形成する第２冷却水戻りパイプ８０が、夫々車両前後方向Ｘに一直線状に配置されている。図２に示す如く、後側冷却水通路９２の径Ｄ２は、第１一方、第１他方前側冷却水通路８８Ａ、８８Ｂの径Ｄ１より小さく形成されている。
【００２３】
第１一方、第１他方前側冷却水通路８８Ａ、８８Ｂは、図６に示す如く、第１前側冷却水経路Ａ−１を形成する第１冷却水配管通路９６により、空気供給用コンプレッサ２８と水素循環ポンプ３０とＤＣ／ＤＣコンバータ２６と走行モータ２２と走行モータ用インバータ２４と第１ラジエータ３２とを順次に経て、第１冷却水戻り通路７０に連通している。
【００２４】
後側冷却水通路９２は、メインフロア１６の後部側に延長した後側冷却水経路Ｂを形成する後側冷却水配管９８で形成した後側冷却水配管通路１００に連通し、そして、後側補機４６に連通して設けられているとともに、さらに車両後方の補機にも連通している。
【００２５】
図１に示す如く、第２冷却水ポンプ５８−２の第２出口パイプ８４は、メインフロア１６の前部側で、車両２の略中心２Ｃに配設された熱交換器１０２に接続しているとともに、この熱交換器１０２の手前に前側分岐パイプ１０４を備えている。この前側分岐パイプ１０４には、第２前側冷却水経路Ａ−２を形成する第２冷却水配管通路１０６が連通している。従って、第２出口通路８２は、熱交換器１０２に連通しているとともに、第２冷却水配管通路１０６により、燃料電池スタック１８に連通している。この燃料電池スタック１８には、排出通路１０８が連通している。
【００２６】
この熱交換器１０２は、図６に示す如く、水素供給通路５２の途中に設けられた第１熱交換器１０２−１と、空気供給通路５４の途中に設けられた第２熱交換器１０２−２とから構成されている。また、燃料電池スタック１８には、水素循環通路１１０の一端側が連通している。この水素循環通路１１０は、他端側が水素循環ポンプ３０を介して水素タンク５０と第１熱交換器１０２−１との間の水素供給通路５２の途中に連通している。また、燃料電池スタック１８に供給される空気内の酸素と水素との温度を燃料電池スタック１８と同程度にすべく、夫々第１熱交換器１０２−１と第２熱交換器１０２−２により熱交換されている。
【００２７】
図２に示す如く、チャンバー８６の下面には、車両２の幅方向Ｙで一対の脚部（ブラケット）１１２Ｒ・１１２Ｌが設けられている。この脚部１１２Ｒ・１１２Ｌには、取付ボルト（図示せず）を挿通する取付孔１１４Ｒ・１１４Ｌが形成されている。そして、このチャンバー８６は、この脚部１１２Ｒ・１１２Ｌを介してメインフロア１６の下側に配設されている。また、このチャンバー８６の下面には、水抜き用のドレイン１１６が設けられている。
【００２８】
また、図１に示す如く、第１一方、第１他方前側冷却水パイプ９０Ａ、９０Ｂの第１一方、第１他方前側冷却水通路８８Ａ、８８Ｂには、第１、第２流量計１１８、１２０が設けられている。また、第２冷却水戻りパイプ８０の第２冷却水戻り通路７８には、第３流量計１２２が設けられている。
【００２９】
図４に示す如く、サブフレーム３８には、熱交換器１０２の車両左方に第１バルブ１２４と、第２冷却水ポンプ５８−２の車両左方に第２バルブ１２６と、第２冷却水ポンプ５８−２の車両後方にエアコンコンプレッサ１２８と、このエアコンコンプレッサ１２８の車両右方にウォータポンプ用インバータ１３０と、エアコンコンプレッサ１２８の車両左方で排出通路１０８に連通したマフラ１３２と、このマフラ１３２とエアコンコンプレッサ１２８との間に第４流量計１３４と、マフラ１３２の車両左方に差圧計１３６と、エアコンコンプレッサ１２８の車両後方にエアコンコンプレッサ用インバータ４８と、このエアコンコンプレッサ用インバータ４８の車両左方に第３バルブ１３８と、車両前後方向Ｘで車両２の中心２Ｃ付近に空気供給通路５４を形成する空気供給配管１４０が設置されている。
【００３０】
即ち、図６に示す如く、車両２において、水素タンク５０の水素は、第１熱交換器１０２−１を介して燃料電池スタック１８に供給され、そして、その残量分が水素循環通路１１０から、再び、燃料電池スタック１８に還流される。また、空気供給用コンプレッサ２８からの空気内の酸素は、第２熱交換器１２０−２を介して燃料電池スタック１８に供給され、そして、その残量分が排出通路１０８から外部に排出される。
【００３１】
一方、第１冷却水ポンプ５８−１からの冷却水は、第１前側冷却水経路Ａ−１において、空気供給用コンプレッサ２８と水素循環ポンプ３０とＤＣ／ＤＣコンバータ２６と走行モータ２２と走行モータ用インバータ２４とを冷却して高温となり、そして、第１ラジエータ３２で冷却されて第１冷却水ポンプ５８−１に戻される。また、第２冷却水ポンプ５８−２からの冷却水は、第２前側冷却水経路Ａ−２を形成する第２冷却水配管通路１０６において、第１、第２熱交換器１０２−１、１０２−２と燃料電池スタック１８とを冷却して高温となり、そして、第２ラジエータ３４で冷却されて第２冷却水ポンプ５８−２に戻される。
【００３２】
次に、この実施例の作用を説明する。
【００３３】
図１に示す如く、第１冷却水ポンプ５８−１は、第１前側冷却水経路Ａ−１、後側冷却水経路Ｂで、車両前後方向Ｘの各補機を冷却するための冷却水を循環させる。第２冷却水ポンプ５８−２は、第２前側冷却水経路Ａ−２で、燃料電池スタック１８を冷却する冷却水を循環させる。第１冷却水ポンプ５８−１と第２冷却水ポンプ５８−２は、図４に示す如く、運転席１２の下方のサブフレーム３８に設置されている。また、第１前側冷却水経路Ａ−１と第２前側冷却水経路Ａ−２とは、夫々独立している。
【００３４】
第１冷却水ポンプ５８−１が循環する冷却水経路は、車体前方の第１前側冷却水経路Ａ−１と車体後方の後側冷却水経路Ｂとに、チャンバー８６で分岐されている。車体前方の第１前側冷却水経路Ａ−１は、２つの経路であり、車体後方の後側冷却水経路Ｂは、１つの経路である。
【００３５】
ここで、例えば、冷却水ポンプ５８を車両前方に寄せて配設すると、車両前方側の配管は短くなるが、車両後方側の配管が長くなる。車両後方側は１つの冷却水経路であり、その通路面積が狭く且つ配管が長くなると、冷却水の圧力損失が大きくなるものである。
【００３６】
そこで、この実施例において、図１に示す如く、冷却ポンプ５８を車両２の中心に近い位置とし、各配管の前後長さの差を少なくした。また、各冷却経路を４方に分岐する部分にチャンバー８６を設けることにより（図２参照）、チャンバー８６内の圧力差が均等となるため、車両前後方向Ｘの第１前側冷却水経路Ａ−１と後側冷却水経路Ｂとへの適当な流量配分が得られ、分岐による圧力損失を抑制することができ、更に、チャンバー８６が冷却水の脈動を抑えることができるため、振動、騒音の面で有利である。更にまた、チャンバー８６の下側にドレイン１１６を設けることにより、一段と下方で水抜きを行うことにより、その作業上有利とすることができる。
【００３７】
一方、第２冷却水ポンプ５８−２が循環する第２前側冷却水経路Ａ−２の冷却水は、燃料電池スタック１８に入る前に、熱交換器１０２に入る。燃料電池スタック１８に入る空気供給用コンプレッサ２８からの空気の温度は、燃料電池スタック１８の温度に近いことが望まれるため、燃料電池スタック１８には、第２熱交換器１０２−２で冷却水と熱交換された空気を供給する。よって、この冷却水は、燃料電池スタック１８に入る前に、第２熱交換器１０２−２に入る必要がある。第２冷却水ポンプ５８−２の配置は、なるべく車両前方にある燃料電池スタック１８に近い方が、冷却配管長さを短くすることができるが、上述の如く、冷却水を燃料電池スタック１８に入れる前に第２熱交換器１０２−２に入れることから、第２冷却水ポンプ５８−２を熱交換器１０２の車両後方に配置した。また、これら２台の第１、第２冷却水ポンプ５８−１、５８−２は、メインフロア１６の下側、つまり、車体４の下部に配置されているため、呼び水、エア抜きに有利となる。この冷却水は、第１、第２冷却水ポンプ５８−１、５８−２の中心である第１、第２吸入口６２−１、６２−２より吸入され、第１、第２冷却水ポンプ５８−１、５８−２の内部のインペラ（図示せず）により遠心力を与えられ、第１、第２吐出口６８−１、６８−２より吐出される。この際に、図３に示す如く、第１、第２冷却水ポンプ５８−１、５８−２において、ポンプ遠心方向へ配管を延長し助走区間を与えることで、インペラより与えられた流れを、十分に発達させることができ、ポンプ効率を向上することができる。
【００３８】
よって、車両２において、冷却水ポンプ５８の配置を最適化することにより、冷却水ポンプ５８の能力を劣化させることなく、冷却系部品をコンパクトに配置することを可能とした。
【００３９】
この結果、この実施例において、車両前方のエンジンルーム６に配設される前側補機２０とエンジンルーム６の後方のメインフロア１６に配設される後側補機４６とを冷却する冷却水ポンプ５８を設けた車両２において、冷却水ポンプ５８の第１冷却水ポンプ５８−１に第１出口通路７４を設け、この第１出口通路７４に連通するチャンバー８６を設け、このチャンバー８６には前側補機２０に冷却水を供給する第１一方、第１他方前側冷却通路８８Ａ、８８Ｂと後側補機４６に冷却水を供給する後側冷却通路９２とを連通させて設けたことから、チャンバー８６内の圧力差が均等となり、第１前側冷却水経路Ａ−１と後側冷却水経路Ｂとで圧力損失を抑制し、これにより、第１前側冷却水経路Ａ−１及び後側冷却水経路Ｂへ適切な流量配分を行うことができ、大型の冷却水ポンプを不要とし、また、チャンバー８６により冷却水の脈動を抑えることができ、冷却水の脈動による振動・騒音を低減することができる。
【００４０】
冷却水ポンプ５８は、車両前後方向Ｘの中央に配設されたことから、前側冷却通路８８と後側冷却通路９２とにおける通路長さの差を可及的に低減することができる。
【００４１】
複数の第１一方、第１他方前側冷却水通路８８Ａ、８８Ｂを設けるとともに、単一の後側冷却通路９２を設け、後側冷却通路９２の径Ｄ２を前側冷却通路８８の径Ｄ１より小さく形成したことから、後側冷却通路９２の径Ｄ２が前側冷却通路８８の径Ｄ１より小さく、通路数も少ないために、車両２の前側ではなく、車両前後方向Ｘの中央に冷却水ポンプ５８を設置することにより、前側冷却通路８８より圧力損失の大きい後側冷却通路９２の圧力損失を可及的に防止することができる。
【００４２】
チャンバー８６に脚部１１２Ｒ、１１２Ｌを設け、この脚部１１２Ｒ、１１２Ｌを介してチャンバー８６を車体２のメインフロア１６の下側に配設したことから、冷却水ポンプ５８の呼び水を重力により効率良く行うことができるとともに、メインフロア１６の下側の低い位置で水抜きを行うことができ、効率よく水抜きを行うことができる。
【００４３】
チャンバー８６の下面には、ドレイン１１６を設けたことから、サブフレーム３８に支持された冷却水ポンプ５８の下面に冷却水のドレイン１１６を設けて、重力により一段と下方で水抜きを行うことができ、効率よく冷却水を抜くことができる。
【００４４】
チャンバー８６を車両２の幅方向Ｙに延出させて形成するとともに、チャンバー８６を冷却水ポンプ５８の車両前方の幅方向Ｙでずらして配設し、チャンバー８６の側方に冷却水ポンプ５８の第１冷却水ポンプ５８−１の前面に設けた第１吸入口６２−１に連通する第１冷却水戻り通路７０を配設し、第１吸入口６２−１と第１冷却水戻り通路７０とを略一直線上に配置したことから、チャンバー８６の側方に冷却水ポンプ５８の第１冷却水戻り通路７０を配置するスペースを形成することができ、これにより、第１冷却水戻り通路７０の冷却水を効率よく戻すことができる。
【００４５】
なお、この発明においては、第１冷却水ポンプと第２冷却水ポンプとを一体化し、冷却水経路を一本化することによっても同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
チャンバーには前側補機に冷却水を供給する前側冷却通路と後側補機に冷却水を供給する後側冷却通路とを連通させる構造を、他の構造にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】車両のメインフロア部位の平面図である。
【図２】チャンバーの斜視図である。
【図３】冷却水ポンプの正面図である。
【図４】車両のメインフロア部位の斜視図である。
【図５】車両の平面図である。
【図６】冷却水経路の説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
２ 車両
４ 車体
６ エンジンルーム
１６ メインフロア
１８ 燃料電池スタック
２０ 前側補機
２２ 走行モータ
３８ サブフレーム
４６ 後側補機
５０ 水素タンク
５６ 冷却装置
５８ 冷却ポンプ
７０ 第１冷却水戻り通路
７４ 第１出口通路
８６ チャンバー
１０２ 熱交換器
１１２ 脚部
１１６ ドレイン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方のエンジンルームに配設される前側補機と前記エンジンルームの車両後方の車体のメインフロアに配設される後側補機とを冷却する冷却水ポンプを設けた燃料電池車の冷却構造において、前記冷却水ポンプに出口通路を設け、この出口通路に連通するチャンバーを設け、このチャンバーには前記前側補機に冷却水を供給する前側冷却通路と前記後側補機に冷却水を供給する後側冷却通路とを連通させて設けたことを特徴とする燃料電池車の冷却構造。
【請求項２】
前記冷却水ポンプは、車両前後方向の中央に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車の冷却構造。
【請求項３】
複数の前記前側冷却通路を設けるとともに、単一の前記後側冷却通路を設け、前記後側冷却通路の径を前記前側冷却通路の径よりも小さく形成したことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池車の冷却構造。
【請求項４】
前記チャンバーに脚部を設け、この脚部を介して前記チャンバーを前記メインフロアの下側に配設したことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池車の冷却構造。
【請求項５】
前記チャンバーの下面には、ドレインを設けたことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池車の冷却構造。
【請求項６】
前記チャンバーを前記車両の幅方向に延出させて形成するとともに、前記チャンバーを前記冷却水ポンプの車両前方で前記車両の幅方向にずらして配設し、前記チャンバーの側方に前記冷却水ポンプの前面に設けた吸入口に連通する冷却水戻り通路を配設し、前記吸入口と前記冷却水戻り通路とを略一直線上に配置したことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池車の冷却構造。
【請求項１】
車両前方のエンジンルームに配設される前側補機と前記エンジンルームの車両後方の車体のメインフロアに配設される後側補機とを冷却する冷却水ポンプを設けた燃料電池車の冷却構造において、前記冷却水ポンプに出口通路を設け、この出口通路に連通するチャンバーを設け、このチャンバーには前記前側補機に冷却水を供給する前側冷却通路と前記後側補機に冷却水を供給する後側冷却通路とを連通させて設けたことを特徴とする燃料電池車の冷却構造。
【請求項２】
前記冷却水ポンプは、車両前後方向の中央に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車の冷却構造。
【請求項３】
複数の前記前側冷却通路を設けるとともに、単一の前記後側冷却通路を設け、前記後側冷却通路の径を前記前側冷却通路の径よりも小さく形成したことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池車の冷却構造。
【請求項４】
前記チャンバーに脚部を設け、この脚部を介して前記チャンバーを前記メインフロアの下側に配設したことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池車の冷却構造。
【請求項５】
前記チャンバーの下面には、ドレインを設けたことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池車の冷却構造。
【請求項６】
前記チャンバーを前記車両の幅方向に延出させて形成するとともに、前記チャンバーを前記冷却水ポンプの車両前方で前記車両の幅方向にずらして配設し、前記チャンバーの側方に前記冷却水ポンプの前面に設けた吸入口に連通する冷却水戻り通路を配設し、前記吸入口と前記冷却水戻り通路とを略一直線上に配置したことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池車の冷却構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１６０２１２（Ｐ２００６−１６０２１２Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５８７９３（Ｐ２００４−３５８７９３）
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]