燃料電池車
【課題】水素の漏れ検知を容易に行うことができる燃料電池車を提供する。
【解決手段】下向きに開口する開口部４０ａを有し、平面視において燃料電池１０の上部を覆うように配置されたガス不透過性材料からなるカバー部材４０を備え、カバー部材４０の内部空間の最上部に位置する張出部４１ｅ内に水素を検知する水素センサ５を設けた。張出部４１ｅは、センタトンネル２に形成された開口１０ｃから突出して形成され、開口１０ｃの周縁部１０ｃ１において、シール部材Ｑ１を挟んでカバー部材４０がボルト締めされている。
【解決手段】下向きに開口する開口部４０ａを有し、平面視において燃料電池１０の上部を覆うように配置されたガス不透過性材料からなるカバー部材４０を備え、カバー部材４０の内部空間の最上部に位置する張出部４１ｅ内に水素を検知する水素センサ５を設けた。張出部４１ｅは、センタトンネル２に形成された開口１０ｃから突出して形成され、開口１０ｃの周縁部１０ｃ１において、シール部材Ｑ１を挟んでカバー部材４０がボルト締めされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素の漏れ検知が容易な燃料電池車に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池車では、車室内の床下（フロアパネル下）に燃料電池を配置したものが種々提案されている。例えば、センタトンネル内に燃料電池を収納して、その周辺を自然換気するように構成するとともに、センタトンネル内の燃料電池の上方に水素センサを配置する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５６１３号公報（段落００３２、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、水素センサは、最も高い位置に設けることが合理的であるので、例えば燃料電池よりも上側に空間が必要となる。しかし、このような空間を含めた燃料電池を収納するセンタトンネルの成形が厳しく、複数のパネルを組み合わせた分割構造となっている。このため、水素センサの検知性能を確保するには、パネル同士の接合部分のシール性が重要になり、センタトンネルの工数が非常に多くかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、水素の漏れ検知を容易に行うことができる燃料電池車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、燃料電池を車両の床下に配置した燃料電池車において、下向きに開口し、平面視において前記燃料電池の上部を覆うように配置され、ガス不透過性材料からなるカバー部材を備え、前記カバー部材内の最上部に水素を検知する水素センサを設けたことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、燃料電池の上部をガス不透過性材料からなるカバー部材で覆うことにより、車両の床部に水素漏れに対するシール性を確保する必要がなくなるので、製造工程数の削減やコストの低減に寄与でき、水素漏れの検知を容易に行うことが可能になる。なお、カバー部材内の最上部とは、カバー部材の内側空間の最上部を意味している。
【０００８】
つまり、燃料電池などからの漏れ水素は、ガス不透過性材料からなるカバー部材によって受け止められて、カバー部材よりも上側の床部に到達することがないので、床部に対して車外と車室内との間において高いシール性を確保する必要がなくなる。したがって、カバー部材内の最も高い位置に水素センサを設けることで、水素漏れを容易に検知することが可能になる。
【０００９】
また、前記カバー部材は、車両の床部に取り付けられることを特徴とする。
【００１０】
これによれば、カバー部材を車両の床部に取り付けて、燃料電池に対して仮留めの状態（着脱可能）とすることで、メンテナンス時に燃料電池を車両（車体）から取り外す際にカバー部材を車体に残したままにできるので、メンテナンス毎にカバー部材と車体との間でのシール性について考慮する必要がない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水素の漏れ検知を容易に行うことができる燃料電池車を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の燃料電池車の主要部を示す分解斜視図である。
【図２】燃料電池にカバー部材を取り付けた状態を示し、（ａ）は上方から見たときの平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本実施形態の燃料電池車のセンタトンネル内を側面から見たときの断面図である。
【図４】燃料電池およびその補機を示す斜視図である。
【図５】本実施形態の燃料電池車に搭載される燃料電池システムの一例を示す構成図である。
【図６】図３のＡ−Ａ線における断面図である。
【図７】図３のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図８】燃料電池を車体から取り外す際の動作を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の燃料電池車（以下、車両と略記する）Ｖは、上部がカバー部材４０で覆われた燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０が、センタトンネル２内に収納されるように構成されている（図３参照）。なお、センタトンネル２は、運転席と助手席のシート３間（図２参照）において、フロアパネル（床部）１が車室内側に向けて突出し、前後方向に凸条に形成された部分である。
【００１４】
センタトンネル２は、例えば、フロアパネル１を含めて鋼板をプレス成型によって形成したものであり、両側面を構成する略台形状の側面部１０ａ，１０ａと、上面を構成する上面部１０ｂとで構成されている。また、上面部１０ｂは、前方から順に、燃料電池１０の前方且つ燃料電池１０の高さ方向の略中央に位置する水平面１０ｂ１、斜め上方に向かって延びる傾斜面１０ｂ２、燃料電池１０の上部を覆う水平面１０ｂ３、略鉛直下方に延びる鉛直面１０ｂ４、および後方に向かって延びる水平面１０ｂ５が、互いに連続して形成されている。
【００１５】
また、センタトンネル２の水平面１０ｂ３の後部には、矩形状の開口１０ｃが床上（車室内）と床下（車外）とを貫通するようにして形成されている。この開口１０ｃの周囲の周縁部１０ｃ１には、カバー部材４０をセンタトンネル２に取り付けるためのボルトＢ３（図６参照）が挿通されるボルト挿通孔１０ｅが複数個所に形成されている。
【００１６】
また、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０は、サブフレーム４上にボルト（図示）を介して固定され、その上部にプロテクタ３０を取り付け、さらにその上部をカバー部材４０で覆った状態において、サブフレーム４がフロアパネル１に固定されることによって、センタトンネル２内に収容されている。ちなみに、サブフレーム４は、例えば、車両の前後方向に延びる一対のフレーム４ａ（一方のみ図示）と、左右方向（車幅方向）に延びるフレーム４ｂ，４ｃ，４ｄとが井桁状に組まれて構成され、サブフレーム４が、フロアパネル１のフレーム１ａ，１ａにボルト（図示せず）を介して着脱可能に固定されている。
【００１７】
図２（ａ）に示すように、カバー部材４０は、射出成型などで形成され、上方からの平面視において燃料電池１０の上部の全体および燃料電池補機ユニット２０の上部のほぼ全体を覆う形状を有している。また、カバー部材４０は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、前記側面部１０ａ，１０ａ（図１参照）に沿って形成された側板４１ａ，４１ａ、前記傾斜面１０ｂ２（図１参照）に沿って形成された斜板４１ｂ、前記水平面１０ｂ３（図１参照）に沿って形成された上板４１ｃ、前記鉛直面１０ｂ４（図１参照）に沿って形成された後板４１ｄ、および前記開口１０ｃ（図１参照）から上方に突出し、側面視において略台形状に形成された箱型の張出部４１ｅが組み合わされて、鉛直方向（図示上下方向）の下向きに開口する開口部４０ａ（図２（ｂ）参照）を有する形状に構成されている。
【００１８】
なお、カバー部材４０は、水素を透過しないガス不透過性材料により形成されている。ガス不透過性材料としては、ＥＶＯＨ（エチレン・ビニルアルコール共重合体）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＰ（ポリプロピレン）などの合成樹脂から適宜選択することができる。
【００１９】
また、側板４１ａには、上下方向に間隔を空けて前後方向に延びる一対の突条のリブ４１ａ１，４１ａ２が形成されている。このリブ４１ａ１，４１ａ２は、側板４１ａの前端部から後端部にかけて形成され、前端部から略中央部まで上向きに傾斜して形成され、略中央部から後端部にかけて下向きに傾斜して形成されている（図２（ｂ）参照）。このリブ４１ａ１とリブ４１ａ２とで挟まれた領域が通気路Ｌとして構成され、漏れ水素を積極的に後方へ通流できるようになっている。また、カバー部材４０の後端の高さ（上下方向での位置）が前端の高さ（上下方向の位置）よりも寸法Ｈ分高くなるように構成されることで、漏れ水素をカバー部材４０よりも後方へ自然換気し易くなる。
【００２０】
また、カバー部材４０の張出部４１ｅの周囲には、カバー部材４０をセンタトンネル２に固定するためのボルトＢ３（図６、図７参照）が挿通されるボルト挿通孔４１ｆが、前記ボルト挿通孔１０ｅと対応する位置に形成されている。
【００２１】
図３に示すように、カバー部材４０の上板４１ｃの内壁面（天井部分）には、嵌合突起４１ｇが下向きに形成されている。また、この嵌合突起４１ｇは、左右方向に間隔を空けて一対設けられている（図１参照）。なお、嵌合突起４１ｇは、プロテクタ３０に形成された嵌合孔３０ｓと対向する位置に形成されている。
【００２２】
また、カバー部材４０の後板４１ｄの内面には、前方に突出する鍔部４１ｈが形成されている。なお、鍔部４１ｈは、後記するプロテクタ３０の上面が当接するものであれば、複数の鍔部が分割して形成されて左右方向（紙面垂直方向）に間隔を空けて形成されたものであってもよく、あるいは左右方向に連続して形成されたものであってもよく、適宜選択することができる。
【００２３】
また、カバー部材４０の後板４１ｄの外面には、後方へ突出する鍔部４１ｉが車幅方向（左右方向）に延びて形成されている。すなわち、この鍔部４１ｉは、張出部４１ｅの周囲の周縁部４１ｃ１（図１参照）と同一面になるように形成されている。
【００２４】
なお、図３に示すように、サブフレーム４には、燃料電池１０の前方にコンタクタ６が載置され、サブフレーム４の着脱に応じて、燃料電池１０などとともに着脱されるようになっている。なお、コンタクタ６は、後記するＥＣＵ１９の制御によって、燃料電池１０と外部負荷（走行モータなど）とを接続、遮断する電磁開閉器である。
【００２５】
また、センタトンネル２の前方は、走行モータやトランスミッションなどが収容されるモータルームＭＲと連通しており、車両Ｖの前方からの走行風（空気）、ラジエータファンによる風（空気）が、センタトンネル２の前方から後方へ流れるようになっている。
【００２６】
図４に示すように、燃料電池１０は、複数の単セル１１が厚み方向に積層され、単セル１１の積層方向（前後方向）の両端が一対の金属製のエンドプレート１１ａ（一方のみ図示）で挟持されて構成されている。さらに積層された単セル１１の上面、下面、左側面および右側面が金属板からなるサイドプレート１１ｂによって覆われ、エンドプレート１１ａがサイドプレート１１ｃによって図示しないヒンジ部を介して保持されている。
【００２７】
各単セル１１は、固体高分子からなる電解質膜がアノードとカソードとで挟持され、さらにその外側が、燃料ガス（水素、反応ガス）が流れるアノード流路２ａ及び酸化ガス（空気、反応ガス）が流れるカソード流路２ｂが形成された一対のセパレータによって挟まれて構成されている。
【００２８】
また、燃料電池１０は、一方（後方）のエンドプレート１１ａに、水素を導入する水素導入部、空気を導入する空気導入部、水素オフガスを導出する水素オフガス導出部、空気オフガスを導出する空気オフガス導出部を備え、これら水素導入部、空気導入部、水素オフガス導出部および空気オフガス導出部が、燃料電池補機ユニット２０と接続されている。なお、図示していないが、前記セパレータには、燃料電池１０を冷却する冷媒が通流する冷媒流路が形成され、この冷媒流路と、モータルームＭＲ内の前端部に配置されたラジエータとの間で図示しない配管を介して冷媒が循環するように構成されている。
【００２９】
例えば、図５に示す燃料電池システムＦ１では、燃料電池１０のアノード流路２ａの入口（水素導入部）が、高圧水素タンク１２と、配管ａ１、遮断弁１３、配管ａ２、エゼクタ１４および配管ａ３を介して接続されている。アノード流路２ａの出口（水素導出部）は、配管ａ４を介してエゼクタ１４の戻りポートと接続されている。また、配管ａ４には、配管ａ５を介してパージ弁１５と接続されている。
【００３０】
なお、遮断弁１３およびパージ弁１５は、電磁作動式のものであり、ＥＣＵ１９によって適宜開閉制御される。また、パージ弁１５は、例えば、定期的に開弁され、アノード循環系（配管ａ３，ａ４、アノード流路２ａ）に残留する不純物（窒素、生成水）を外部に排出するようになっている。
【００３１】
また、燃料電池１０のカソード流路２ｂの入口（空気導入部）は、エアコンプレッサ１６と、配管ｃ１、加湿器１７、配管ｃ２を介して接続されている。カソード流路２ｂの出口（空気導出部）は、配管ｃ３、加湿器１７、配管ｃ４を介して背圧弁１８と接続されている。
【００３２】
エアコンプレッサ１６は、モータで駆動され、カソードに圧縮した空気を送り込む機械式の過給器であり、ＥＣＵ１９によってモータの回転速度が制御される。加湿器１７は、例えば、水透過性を有する複数の中空糸膜を束ねた中空糸膜束が収容され、各中空糸膜の内側と外側の一方にエアコンプレッサ１６からの低湿潤な（乾燥した）空気が、他方に燃料電池１０のカソードから排出された空気オフガスに含まれる水蒸気（高湿潤な空気）によって加湿されるようになっている。背圧弁１８は、ＥＣＵ１９によってカソードに供給される空気の圧力（カソード圧）を制御する。例えば、アクセルペダルの踏み込み量（スロットル開度）に応じてカソード圧が制御される。
【００３３】
なお、ＥＣＵ１９は、水素センサ５と接続され、例えば、水素センサ５から得られる検出値が所定の水素濃度を超えたと判断したときに、運転者に視覚的および／または聴覚的な警告を発したり、燃料電池１０の発電を停止して車両Ｖを停止するように制御する。
【００３４】
なお、水素センサ５は、カバー部材４０内の最も高い位置である張出部４１ｅに図示しないブラケットなどを介して取り付けられている。この水素センサ５は、燃料電池１０自体、燃料電池１０の周辺の配管の接続部分などからの水素漏れを検知するものであり、例えば、接触燃焼式や半導体式のセンサで構成されている。
【００３５】
燃料電池補機ユニット２０は、例えば、アルミニウム合金などの鋳物で形成された加湿器１７（図４参照）のハウジング２１が燃料電池補機ユニット２０の外観をなしている。このハウジング２１は、図４に示すように、加湿器１７（図５参照）の中空糸膜束の主要部分が収納される下部ハウジング２１ａ、加湿器１７で加湿された空気を燃料電池１０に導入する上部ハウジング２１ｂなどを有している。
【００３６】
下部ハウジング２１ａは、複数のブラケット２１ｃ，２１ｃ，２１ｃ（一部不図示）を介してサブフレーム４にボルト（不図示）を用いて固定されている。上部ハウジング２１ｂの上端部には、後記するプロテクタ３０をボルトＢ２で固定するためのボス２１ｂ１，２１ｂ１が左右に間隔を空けて形成されている。
【００３７】
なお、ハウジング２１は、加湿器１７のハウジングに限定されるものではなく、例えば、加湿器１７と背圧弁１８の各ハウジングが組み合わされたものであってもよく、加湿器１７、背圧弁１８、エゼクタ１４の各ハウジングが組み合わされたものであってもよく、あるいは加湿器１７、背圧弁１８、エゼクタ１４、パージ弁１５の各ハウジングが組み合わされたものであってもよい。
【００３８】
図４に示すように、プロテクタ３０は、燃料電池１０を保護する補強部材であり、正面視または断面視において略コ字状に形成され、燃料電池１０の後部の左側面および右側面の上側の一部と上面全体を覆うように形成されている。また、プロテクタ３０は、燃料電池１０よりも後方に延びて形成され、燃料電池補機ユニット２０の前部を覆うように形成されている。このように、プロテクタ３０の断面を略コ字状としたことにより、燃料電池１０の上部から容易に組み付けることが可能になっている。
【００３９】
プロテクタ３０は、左プレート３１と、右プレート３２と、固定部材３３とで構成されている。
【００４０】
左プレート３１は、断面Ｌ字型に形成された外パネル３１ａおよび内パネル３１ｂと、複数のリブ３１ｃとで構成され、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０の左側の上面および側面に沿って配置されている。また、外パネル３１ａと内パネル３１ｂとは所定の間隔を空けて配置され、リブ３１ｃを介して外パネル３１ａと内パネル３１ｂとが接合されている。
【００４１】
また、隣り合うリブ３１ｃ，３１ｃと外パネル３１ａと内パネル３１ｂとで複数の中空部Ｓが形成され、各中空部Ｓは、プロテクタ３０の前端から後端にかけて連通するように形成されている。なお、側面衝突によってプロテクタ３０がシート３（例えば、シートバック）から荷重（シート荷重）を受けてプロテクタ３０まで及んだときに、プロテクタ３０の中空部Ｓが潰れることによって、シート荷重を吸収できるようになっている。
【００４２】
また、外パネル３１ａの側面後端の下部には、ボルトＢ１が挿通される開口３１ｅが形成され、内パネル３１ｂには、開口３１ｅと対向する位置にボルトＢ１のねじ部が挿通される挿通孔（不図示）が形成されている。これにより、ボルトＢ１を、開口３１ｅから挿通孔を介して固定部材３３のねじ孔（不図示）に螺着したときに、ボルトＢ１の頭部が中空部Ｓ内に収容されるようになっている。
【００４３】
また、外パネル３１ａの上面には、ボルトＢ２が挿通される開口３１ｆが形成され、内パネル３１ｂには、開口３１ｆと対向する位置にボルトＢ２のねじ部が挿通される挿通孔（不図示）が形成されている。これにより、ボルトＢ２を、開口３１ｆから挿通孔を介してボス２１ｂ１に螺着したときに、ボルトＢ２の頭部が中空部Ｓ内に収容されるようになっている。
【００４４】
また、内パネル３１ｂの側面には、前後方向に延びる長孔（いわゆる、だるま穴）３１ｉ，３１ｊが、前後方向に間隔を空けて貫通して形成されている。この長孔３１ｉ，３１ｊは、燃料電池１０のエンドプレート１１ａに固定されたスタッド５１と、サイドプレート１１ｃに固定されたスタッド５２とに対応する位置に設けられている。また、長孔３１ｉ，３１ｊの前端部分は、スタッド５１，５２のヘッド部が挿通可能な大きさで形成され、それよりも後方がスタッド５１，５２の軸部がスライド可能となる幅で形成されている。すなわち、スタッド５１，５２のヘッド部を長孔３１ｉ，３１ｊの前端部に挿通した後、プロテクタ３０を前方にスライドさせてスタッド５１，５２の軸部を長孔３１ｉ，３１ｊ内を摺動させることにより、プロテクタ３０が燃料電池１０に保持されるようになっている。
【００４５】
なお、右プレート３２についても、左プレート３１と同様にしてほぼ対称に形成され、断面Ｌ字型の外パネル３２ａおよび内パネル３２ｂと、複数のリブ３２ｃとで構成されている。また、右プレート３２は、左プレート３１と上面の一部が重ねられることにより連結されている。このように、プロテクタ３０をスライドさせて燃料電池１０に係止されるようにしたことで、単セル１１を積層したときの積層方向（前後方向）のバラツキを吸収することができ、プロテクタ３０を燃料電池１０に確実に保持できるようになる。
【００４６】
このように形成されたプロテクタ３０は、左右の側面において、両側からボルトＢ１，Ｂ１を用いて下部ハウジング２０ａ１に後記する固定部材３３を介して固定され、上面において、ボルトＢ２，Ｂ２を介して上部ハウジング２０ａ２に固定される。このように、プロテクタ３０は、鋳物などのハウジング２１からなる高剛性の部分にボルトＢ１，Ｂ２を介して固定されるようになっている。
【００４７】
前記したカバー部材４０は、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０の上方から被せるようにして配置される（図２参照）。このとき、図６に示すように、カバー部材４０に形成された嵌合突起４１ｇがプロテクタ３０に形成された嵌合孔３０ｓに嵌合するとともに、プロテクタ３０の上面が鍔部４１ｈに当接することにより（図３参照）、カバー部材４０の前後方向の位置や高さが規定される。
【００４８】
また、図６に示すように、カバー部材４０の側面４１ａの下端は、内方（内側）に向かって下方に傾斜する鉤状の係合部４１ａ３が形成されている。この係合部４１ａ３は、プロテクタ３０の左右両側の傾斜面からなる下端部３１ｓ（リブ３１ｃ）と係合することで、嵌合突起４１ｇと嵌合孔３０ｓとが嵌合した状態において、カバー部材４０とプロテクタ３０とが仮留めされる（着脱可能に保持される）。
【００４９】
そして、カバー部材４０をプロテクタ３０に取り付けた（仮留めした）状態において、燃料電池１０等を車両Ｖの下方からセンタトンネル２内に収容し（図３参照）、サブフレーム４をフロアパネル１に固定する。このとき、図７に示すように、カバー部材４０の張出部４１ｅがセンタトンネル２に形成された開口１０ｃから突出するが、開口１０ｃの周縁部１０ｃ１の下面（内面）は、カバー部材４０の周縁部４１ｃ１の上面と、シール部材Ｑ１を挟んでボルトＢ３、ナットＮおよびワッシャＷを用いて固定されるので、開口１０ｃにおける車内と車外との間における気密性（シール性）が確保される。このように、開口１０ｃから張出部４１ｅを突出させる構成にしたとしても、ボルトＢ３やナットＮなどでカバー部材４０を確実に締めることにより、シールの状態を目視により容易に確認できる。
【００５０】
すなわち、ボルトＢ３は、先端にナットＮと螺合するねじ部ｂ１と、基端にねじ部より大径の軸部ｂ２とを有して構成されている。ボルトＢ３の軸部ｂ２がワッシャＷを介してカバー部材４０のボルト挿通孔４１ｆに挿通され、ねじ部ｂ１がセンタトンネル２のボルト挿通孔１０ｅに挿通され、ねじ部ｂ１とナットＮとが螺合することによって、カバー部材４０がセンタトンネル２に固定される。
【００５１】
なお、ボルトＢ３およびワッシャＷは、カバー部材４０をプロテクタ３０に取り付ける前にボルト挿通孔４１ｆに、ボルトＢ３のねじ部が上向きとなるように取り付けられる。また、シール部材Ｑ１は、例えば四角枠状に形成され（図１参照）、張出部４１ｅの周囲（周縁部４１ｃ１および鍔部４１ｉ）に、カバー部材４０を取り付けた燃料電池１０等とともにセンタトンネル２に収容する前に配設される。
【００５２】
これにより、カバー部材４０の張出部４１ｅをセンタトンネル２に形成した開口１０ｃから突出させる構成にしたとしても、シール部材Ｑ１を挟んでボルトＢ３等で固定することにより、漏れ水素が開口１０ｃを通って車室内に流入するのを防止できるようになっている。
【００５３】
また、センタトンネル２内において、カバー部材４０の先端部分には、シール部材Ｑ２が設けられており、センタトンネル２の傾斜面１０ｂ２とカバー部材４０の斜板４１ｂとの間が密閉（シール）されるようになっている（図３参照）。これにより、燃料電池１０の前方から、センタトンネル２の傾斜面１０ｂ２および水平面１０ｂ３と、カバー部材４０の斜板４１ｂおよび上板４１ｃとの間の隙間Ｒ１に漏れ水素が溜らないようになっている。
【００５４】
また、カバー部材４０の側面に形成された上側のリブ４１ａ１には、リブ４１ａ１に沿ってシール部材Ｑ３が設けられており、カバー部材４０がセンタトンネル２内に収容されたときに、センタトンネル２とリブ４１ａ１との間が密閉（シール）されるようになっている。これにより、漏れ水素がリブ４１ａ１よりも上側の隙間Ｒ２内に流入しないようになっている。また、リブ４１ａ１とリブ４１ａ２とで前後方向に延びる通気路Ｌを形成したので、漏れ水素を通気路Ｌを介して後方へ積極的に導くことができ、車両Ｖの前部のモータルームＭＲ内への流入を抑えることができる。その結果、カバー部材４０を不必要に大きく形成しなくても換気能力が高められるので、カバー部材４０の小型化が可能となる。
【００５５】
なお、シール部材Ｑ１〜Ｑ３に用いられる材質としては、天然ゴムの他、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴムなどの合成ゴムなどから適宜選択できる。
【００５６】
また、プロテクタ３０は、カバー部材４０と仮留めされているので、図８に示すように、メンテナンス時など燃料電池１０等を車両Ｖから取り外す際、燃料電池１０等を下降させたときに、カバー部材４０の側板４１ａが外側に撓み変形することで、プロテクタ３０の左右両側の下端部３１ｓとカバー部材４０の係合部４１ａ３との係合状態が解除され、燃料電池１０等を車両Ｖ（車体）から取り外すことが可能になる。なお、このとき、プロテクタ３０はカバー部材４０との間で仮留めされ、カバー部材４０はボルトＢ３およびナットＮなどでセンタトンネル２に固定されているので、プロテクタ３０とともに燃料電池１０等を取り外したときに、カバー部材４０がセンタトンネル２に残るようになっている。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の燃料電池車Ｖによれば、燃料電池１０をセンタトンネル２内（車両Ｖの床下）に配置するとともに、ガス不透過性材料で形成して下向きに開口するカバー部材４０を、上方からの平面視において燃料電池１０の上部全体を覆うように配置したので（図２（ａ）参照）、燃料電池１０などから水素漏れが発生したとしても、カバー部材４０によって車室内への水素の流入を防止でき、センタトンネル２のパネル同士の接合部分のシール性を高精度なものとする必要がなくなる。このように、車両Ｖのセンタトンネル２（床部）とは独立したカバー部材４０によって燃料電池１０を覆うので、センタトンネル２（床部）の製造工数の削減やコストの低減が可能になる。よって、水素センサ５を収容する部分（張出部４１ｅ）を含めてカバー部材４０で一体に覆うので、水素漏れの検知が容易になる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、カバー部材４０が車両Ｖのセンタトンネル２（床部）に取り付けられているので、メンテナンス時などにおいて燃料電池１０等を車両Ｖから脱着する毎に、カバー部材４０とセンタトンネル２とのシール性を考慮する必要がなくなるので、取扱性を向上できる。
【００５９】
なお、本実施形態では、センタトンネル２に開口１０ｃを形成して、カバー部材４０の張出部４１ｅを開口１０ｃから突出させる構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、開口１０ｃを設けずに、カバー部材４０の外形状に沿ってセンタトンネル２を構成したものでもよい。これによっても、センタトンネル２の気密性（シール性）を高精度なものとする必要がない。
【００６０】
なお、本実施形態では、プロテクタ３０を燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０に固定した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、燃料電池１０や燃料電池補機ユニット２０にプロテクタ３０をボルトＢ１，Ｂ２を用いて固定せずに、プロテクタ３０をカバー部材４０に仮留めのまま保持させる構成であってもよい。この場合には、メンテナンス時に燃料電池１０を車両Ｖから降ろしたときに、プロテクタ３０がカバー部材４０、つまりセンタトンネル２側（車体側）に残るようになる。
【符号の説明】
【００６１】
１ フロアパネル
２ センタトンネル
３ シート
４ サブフレーム
５ 水素センサ
１０ 燃料電池
１０ｃ 開口
２０ 燃料電池補機ユニット
３０ プロテクタ
３０ｓ 嵌合孔
４０ カバー部材
４１ａ 側板
４１ｂ 斜板
４１ｃ 上板
４１ｄ 後板
４１ｅ 張出部
４１ｆ ボルト挿通孔
４１ａ１，４１ａ２ リブ
４１ｇ 嵌合突起
Ｌ 通気路
Ｑ１〜Ｑ３ シール部材
Ｖ 燃料電池車
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素の漏れ検知が容易な燃料電池車に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池車では、車室内の床下（フロアパネル下）に燃料電池を配置したものが種々提案されている。例えば、センタトンネル内に燃料電池を収納して、その周辺を自然換気するように構成するとともに、センタトンネル内の燃料電池の上方に水素センサを配置する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５６１３号公報（段落００３２、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、水素センサは、最も高い位置に設けることが合理的であるので、例えば燃料電池よりも上側に空間が必要となる。しかし、このような空間を含めた燃料電池を収納するセンタトンネルの成形が厳しく、複数のパネルを組み合わせた分割構造となっている。このため、水素センサの検知性能を確保するには、パネル同士の接合部分のシール性が重要になり、センタトンネルの工数が非常に多くかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、水素の漏れ検知を容易に行うことができる燃料電池車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、燃料電池を車両の床下に配置した燃料電池車において、下向きに開口し、平面視において前記燃料電池の上部を覆うように配置され、ガス不透過性材料からなるカバー部材を備え、前記カバー部材内の最上部に水素を検知する水素センサを設けたことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、燃料電池の上部をガス不透過性材料からなるカバー部材で覆うことにより、車両の床部に水素漏れに対するシール性を確保する必要がなくなるので、製造工程数の削減やコストの低減に寄与でき、水素漏れの検知を容易に行うことが可能になる。なお、カバー部材内の最上部とは、カバー部材の内側空間の最上部を意味している。
【０００８】
つまり、燃料電池などからの漏れ水素は、ガス不透過性材料からなるカバー部材によって受け止められて、カバー部材よりも上側の床部に到達することがないので、床部に対して車外と車室内との間において高いシール性を確保する必要がなくなる。したがって、カバー部材内の最も高い位置に水素センサを設けることで、水素漏れを容易に検知することが可能になる。
【０００９】
また、前記カバー部材は、車両の床部に取り付けられることを特徴とする。
【００１０】
これによれば、カバー部材を車両の床部に取り付けて、燃料電池に対して仮留めの状態（着脱可能）とすることで、メンテナンス時に燃料電池を車両（車体）から取り外す際にカバー部材を車体に残したままにできるので、メンテナンス毎にカバー部材と車体との間でのシール性について考慮する必要がない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水素の漏れ検知を容易に行うことができる燃料電池車を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の燃料電池車の主要部を示す分解斜視図である。
【図２】燃料電池にカバー部材を取り付けた状態を示し、（ａ）は上方から見たときの平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本実施形態の燃料電池車のセンタトンネル内を側面から見たときの断面図である。
【図４】燃料電池およびその補機を示す斜視図である。
【図５】本実施形態の燃料電池車に搭載される燃料電池システムの一例を示す構成図である。
【図６】図３のＡ−Ａ線における断面図である。
【図７】図３のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図８】燃料電池を車体から取り外す際の動作を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の燃料電池車（以下、車両と略記する）Ｖは、上部がカバー部材４０で覆われた燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０が、センタトンネル２内に収納されるように構成されている（図３参照）。なお、センタトンネル２は、運転席と助手席のシート３間（図２参照）において、フロアパネル（床部）１が車室内側に向けて突出し、前後方向に凸条に形成された部分である。
【００１４】
センタトンネル２は、例えば、フロアパネル１を含めて鋼板をプレス成型によって形成したものであり、両側面を構成する略台形状の側面部１０ａ，１０ａと、上面を構成する上面部１０ｂとで構成されている。また、上面部１０ｂは、前方から順に、燃料電池１０の前方且つ燃料電池１０の高さ方向の略中央に位置する水平面１０ｂ１、斜め上方に向かって延びる傾斜面１０ｂ２、燃料電池１０の上部を覆う水平面１０ｂ３、略鉛直下方に延びる鉛直面１０ｂ４、および後方に向かって延びる水平面１０ｂ５が、互いに連続して形成されている。
【００１５】
また、センタトンネル２の水平面１０ｂ３の後部には、矩形状の開口１０ｃが床上（車室内）と床下（車外）とを貫通するようにして形成されている。この開口１０ｃの周囲の周縁部１０ｃ１には、カバー部材４０をセンタトンネル２に取り付けるためのボルトＢ３（図６参照）が挿通されるボルト挿通孔１０ｅが複数個所に形成されている。
【００１６】
また、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０は、サブフレーム４上にボルト（図示）を介して固定され、その上部にプロテクタ３０を取り付け、さらにその上部をカバー部材４０で覆った状態において、サブフレーム４がフロアパネル１に固定されることによって、センタトンネル２内に収容されている。ちなみに、サブフレーム４は、例えば、車両の前後方向に延びる一対のフレーム４ａ（一方のみ図示）と、左右方向（車幅方向）に延びるフレーム４ｂ，４ｃ，４ｄとが井桁状に組まれて構成され、サブフレーム４が、フロアパネル１のフレーム１ａ，１ａにボルト（図示せず）を介して着脱可能に固定されている。
【００１７】
図２（ａ）に示すように、カバー部材４０は、射出成型などで形成され、上方からの平面視において燃料電池１０の上部の全体および燃料電池補機ユニット２０の上部のほぼ全体を覆う形状を有している。また、カバー部材４０は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、前記側面部１０ａ，１０ａ（図１参照）に沿って形成された側板４１ａ，４１ａ、前記傾斜面１０ｂ２（図１参照）に沿って形成された斜板４１ｂ、前記水平面１０ｂ３（図１参照）に沿って形成された上板４１ｃ、前記鉛直面１０ｂ４（図１参照）に沿って形成された後板４１ｄ、および前記開口１０ｃ（図１参照）から上方に突出し、側面視において略台形状に形成された箱型の張出部４１ｅが組み合わされて、鉛直方向（図示上下方向）の下向きに開口する開口部４０ａ（図２（ｂ）参照）を有する形状に構成されている。
【００１８】
なお、カバー部材４０は、水素を透過しないガス不透過性材料により形成されている。ガス不透過性材料としては、ＥＶＯＨ（エチレン・ビニルアルコール共重合体）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＰ（ポリプロピレン）などの合成樹脂から適宜選択することができる。
【００１９】
また、側板４１ａには、上下方向に間隔を空けて前後方向に延びる一対の突条のリブ４１ａ１，４１ａ２が形成されている。このリブ４１ａ１，４１ａ２は、側板４１ａの前端部から後端部にかけて形成され、前端部から略中央部まで上向きに傾斜して形成され、略中央部から後端部にかけて下向きに傾斜して形成されている（図２（ｂ）参照）。このリブ４１ａ１とリブ４１ａ２とで挟まれた領域が通気路Ｌとして構成され、漏れ水素を積極的に後方へ通流できるようになっている。また、カバー部材４０の後端の高さ（上下方向での位置）が前端の高さ（上下方向の位置）よりも寸法Ｈ分高くなるように構成されることで、漏れ水素をカバー部材４０よりも後方へ自然換気し易くなる。
【００２０】
また、カバー部材４０の張出部４１ｅの周囲には、カバー部材４０をセンタトンネル２に固定するためのボルトＢ３（図６、図７参照）が挿通されるボルト挿通孔４１ｆが、前記ボルト挿通孔１０ｅと対応する位置に形成されている。
【００２１】
図３に示すように、カバー部材４０の上板４１ｃの内壁面（天井部分）には、嵌合突起４１ｇが下向きに形成されている。また、この嵌合突起４１ｇは、左右方向に間隔を空けて一対設けられている（図１参照）。なお、嵌合突起４１ｇは、プロテクタ３０に形成された嵌合孔３０ｓと対向する位置に形成されている。
【００２２】
また、カバー部材４０の後板４１ｄの内面には、前方に突出する鍔部４１ｈが形成されている。なお、鍔部４１ｈは、後記するプロテクタ３０の上面が当接するものであれば、複数の鍔部が分割して形成されて左右方向（紙面垂直方向）に間隔を空けて形成されたものであってもよく、あるいは左右方向に連続して形成されたものであってもよく、適宜選択することができる。
【００２３】
また、カバー部材４０の後板４１ｄの外面には、後方へ突出する鍔部４１ｉが車幅方向（左右方向）に延びて形成されている。すなわち、この鍔部４１ｉは、張出部４１ｅの周囲の周縁部４１ｃ１（図１参照）と同一面になるように形成されている。
【００２４】
なお、図３に示すように、サブフレーム４には、燃料電池１０の前方にコンタクタ６が載置され、サブフレーム４の着脱に応じて、燃料電池１０などとともに着脱されるようになっている。なお、コンタクタ６は、後記するＥＣＵ１９の制御によって、燃料電池１０と外部負荷（走行モータなど）とを接続、遮断する電磁開閉器である。
【００２５】
また、センタトンネル２の前方は、走行モータやトランスミッションなどが収容されるモータルームＭＲと連通しており、車両Ｖの前方からの走行風（空気）、ラジエータファンによる風（空気）が、センタトンネル２の前方から後方へ流れるようになっている。
【００２６】
図４に示すように、燃料電池１０は、複数の単セル１１が厚み方向に積層され、単セル１１の積層方向（前後方向）の両端が一対の金属製のエンドプレート１１ａ（一方のみ図示）で挟持されて構成されている。さらに積層された単セル１１の上面、下面、左側面および右側面が金属板からなるサイドプレート１１ｂによって覆われ、エンドプレート１１ａがサイドプレート１１ｃによって図示しないヒンジ部を介して保持されている。
【００２７】
各単セル１１は、固体高分子からなる電解質膜がアノードとカソードとで挟持され、さらにその外側が、燃料ガス（水素、反応ガス）が流れるアノード流路２ａ及び酸化ガス（空気、反応ガス）が流れるカソード流路２ｂが形成された一対のセパレータによって挟まれて構成されている。
【００２８】
また、燃料電池１０は、一方（後方）のエンドプレート１１ａに、水素を導入する水素導入部、空気を導入する空気導入部、水素オフガスを導出する水素オフガス導出部、空気オフガスを導出する空気オフガス導出部を備え、これら水素導入部、空気導入部、水素オフガス導出部および空気オフガス導出部が、燃料電池補機ユニット２０と接続されている。なお、図示していないが、前記セパレータには、燃料電池１０を冷却する冷媒が通流する冷媒流路が形成され、この冷媒流路と、モータルームＭＲ内の前端部に配置されたラジエータとの間で図示しない配管を介して冷媒が循環するように構成されている。
【００２９】
例えば、図５に示す燃料電池システムＦ１では、燃料電池１０のアノード流路２ａの入口（水素導入部）が、高圧水素タンク１２と、配管ａ１、遮断弁１３、配管ａ２、エゼクタ１４および配管ａ３を介して接続されている。アノード流路２ａの出口（水素導出部）は、配管ａ４を介してエゼクタ１４の戻りポートと接続されている。また、配管ａ４には、配管ａ５を介してパージ弁１５と接続されている。
【００３０】
なお、遮断弁１３およびパージ弁１５は、電磁作動式のものであり、ＥＣＵ１９によって適宜開閉制御される。また、パージ弁１５は、例えば、定期的に開弁され、アノード循環系（配管ａ３，ａ４、アノード流路２ａ）に残留する不純物（窒素、生成水）を外部に排出するようになっている。
【００３１】
また、燃料電池１０のカソード流路２ｂの入口（空気導入部）は、エアコンプレッサ１６と、配管ｃ１、加湿器１７、配管ｃ２を介して接続されている。カソード流路２ｂの出口（空気導出部）は、配管ｃ３、加湿器１７、配管ｃ４を介して背圧弁１８と接続されている。
【００３２】
エアコンプレッサ１６は、モータで駆動され、カソードに圧縮した空気を送り込む機械式の過給器であり、ＥＣＵ１９によってモータの回転速度が制御される。加湿器１７は、例えば、水透過性を有する複数の中空糸膜を束ねた中空糸膜束が収容され、各中空糸膜の内側と外側の一方にエアコンプレッサ１６からの低湿潤な（乾燥した）空気が、他方に燃料電池１０のカソードから排出された空気オフガスに含まれる水蒸気（高湿潤な空気）によって加湿されるようになっている。背圧弁１８は、ＥＣＵ１９によってカソードに供給される空気の圧力（カソード圧）を制御する。例えば、アクセルペダルの踏み込み量（スロットル開度）に応じてカソード圧が制御される。
【００３３】
なお、ＥＣＵ１９は、水素センサ５と接続され、例えば、水素センサ５から得られる検出値が所定の水素濃度を超えたと判断したときに、運転者に視覚的および／または聴覚的な警告を発したり、燃料電池１０の発電を停止して車両Ｖを停止するように制御する。
【００３４】
なお、水素センサ５は、カバー部材４０内の最も高い位置である張出部４１ｅに図示しないブラケットなどを介して取り付けられている。この水素センサ５は、燃料電池１０自体、燃料電池１０の周辺の配管の接続部分などからの水素漏れを検知するものであり、例えば、接触燃焼式や半導体式のセンサで構成されている。
【００３５】
燃料電池補機ユニット２０は、例えば、アルミニウム合金などの鋳物で形成された加湿器１７（図４参照）のハウジング２１が燃料電池補機ユニット２０の外観をなしている。このハウジング２１は、図４に示すように、加湿器１７（図５参照）の中空糸膜束の主要部分が収納される下部ハウジング２１ａ、加湿器１７で加湿された空気を燃料電池１０に導入する上部ハウジング２１ｂなどを有している。
【００３６】
下部ハウジング２１ａは、複数のブラケット２１ｃ，２１ｃ，２１ｃ（一部不図示）を介してサブフレーム４にボルト（不図示）を用いて固定されている。上部ハウジング２１ｂの上端部には、後記するプロテクタ３０をボルトＢ２で固定するためのボス２１ｂ１，２１ｂ１が左右に間隔を空けて形成されている。
【００３７】
なお、ハウジング２１は、加湿器１７のハウジングに限定されるものではなく、例えば、加湿器１７と背圧弁１８の各ハウジングが組み合わされたものであってもよく、加湿器１７、背圧弁１８、エゼクタ１４の各ハウジングが組み合わされたものであってもよく、あるいは加湿器１７、背圧弁１８、エゼクタ１４、パージ弁１５の各ハウジングが組み合わされたものであってもよい。
【００３８】
図４に示すように、プロテクタ３０は、燃料電池１０を保護する補強部材であり、正面視または断面視において略コ字状に形成され、燃料電池１０の後部の左側面および右側面の上側の一部と上面全体を覆うように形成されている。また、プロテクタ３０は、燃料電池１０よりも後方に延びて形成され、燃料電池補機ユニット２０の前部を覆うように形成されている。このように、プロテクタ３０の断面を略コ字状としたことにより、燃料電池１０の上部から容易に組み付けることが可能になっている。
【００３９】
プロテクタ３０は、左プレート３１と、右プレート３２と、固定部材３３とで構成されている。
【００４０】
左プレート３１は、断面Ｌ字型に形成された外パネル３１ａおよび内パネル３１ｂと、複数のリブ３１ｃとで構成され、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０の左側の上面および側面に沿って配置されている。また、外パネル３１ａと内パネル３１ｂとは所定の間隔を空けて配置され、リブ３１ｃを介して外パネル３１ａと内パネル３１ｂとが接合されている。
【００４１】
また、隣り合うリブ３１ｃ，３１ｃと外パネル３１ａと内パネル３１ｂとで複数の中空部Ｓが形成され、各中空部Ｓは、プロテクタ３０の前端から後端にかけて連通するように形成されている。なお、側面衝突によってプロテクタ３０がシート３（例えば、シートバック）から荷重（シート荷重）を受けてプロテクタ３０まで及んだときに、プロテクタ３０の中空部Ｓが潰れることによって、シート荷重を吸収できるようになっている。
【００４２】
また、外パネル３１ａの側面後端の下部には、ボルトＢ１が挿通される開口３１ｅが形成され、内パネル３１ｂには、開口３１ｅと対向する位置にボルトＢ１のねじ部が挿通される挿通孔（不図示）が形成されている。これにより、ボルトＢ１を、開口３１ｅから挿通孔を介して固定部材３３のねじ孔（不図示）に螺着したときに、ボルトＢ１の頭部が中空部Ｓ内に収容されるようになっている。
【００４３】
また、外パネル３１ａの上面には、ボルトＢ２が挿通される開口３１ｆが形成され、内パネル３１ｂには、開口３１ｆと対向する位置にボルトＢ２のねじ部が挿通される挿通孔（不図示）が形成されている。これにより、ボルトＢ２を、開口３１ｆから挿通孔を介してボス２１ｂ１に螺着したときに、ボルトＢ２の頭部が中空部Ｓ内に収容されるようになっている。
【００４４】
また、内パネル３１ｂの側面には、前後方向に延びる長孔（いわゆる、だるま穴）３１ｉ，３１ｊが、前後方向に間隔を空けて貫通して形成されている。この長孔３１ｉ，３１ｊは、燃料電池１０のエンドプレート１１ａに固定されたスタッド５１と、サイドプレート１１ｃに固定されたスタッド５２とに対応する位置に設けられている。また、長孔３１ｉ，３１ｊの前端部分は、スタッド５１，５２のヘッド部が挿通可能な大きさで形成され、それよりも後方がスタッド５１，５２の軸部がスライド可能となる幅で形成されている。すなわち、スタッド５１，５２のヘッド部を長孔３１ｉ，３１ｊの前端部に挿通した後、プロテクタ３０を前方にスライドさせてスタッド５１，５２の軸部を長孔３１ｉ，３１ｊ内を摺動させることにより、プロテクタ３０が燃料電池１０に保持されるようになっている。
【００４５】
なお、右プレート３２についても、左プレート３１と同様にしてほぼ対称に形成され、断面Ｌ字型の外パネル３２ａおよび内パネル３２ｂと、複数のリブ３２ｃとで構成されている。また、右プレート３２は、左プレート３１と上面の一部が重ねられることにより連結されている。このように、プロテクタ３０をスライドさせて燃料電池１０に係止されるようにしたことで、単セル１１を積層したときの積層方向（前後方向）のバラツキを吸収することができ、プロテクタ３０を燃料電池１０に確実に保持できるようになる。
【００４６】
このように形成されたプロテクタ３０は、左右の側面において、両側からボルトＢ１，Ｂ１を用いて下部ハウジング２０ａ１に後記する固定部材３３を介して固定され、上面において、ボルトＢ２，Ｂ２を介して上部ハウジング２０ａ２に固定される。このように、プロテクタ３０は、鋳物などのハウジング２１からなる高剛性の部分にボルトＢ１，Ｂ２を介して固定されるようになっている。
【００４７】
前記したカバー部材４０は、燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０の上方から被せるようにして配置される（図２参照）。このとき、図６に示すように、カバー部材４０に形成された嵌合突起４１ｇがプロテクタ３０に形成された嵌合孔３０ｓに嵌合するとともに、プロテクタ３０の上面が鍔部４１ｈに当接することにより（図３参照）、カバー部材４０の前後方向の位置や高さが規定される。
【００４８】
また、図６に示すように、カバー部材４０の側面４１ａの下端は、内方（内側）に向かって下方に傾斜する鉤状の係合部４１ａ３が形成されている。この係合部４１ａ３は、プロテクタ３０の左右両側の傾斜面からなる下端部３１ｓ（リブ３１ｃ）と係合することで、嵌合突起４１ｇと嵌合孔３０ｓとが嵌合した状態において、カバー部材４０とプロテクタ３０とが仮留めされる（着脱可能に保持される）。
【００４９】
そして、カバー部材４０をプロテクタ３０に取り付けた（仮留めした）状態において、燃料電池１０等を車両Ｖの下方からセンタトンネル２内に収容し（図３参照）、サブフレーム４をフロアパネル１に固定する。このとき、図７に示すように、カバー部材４０の張出部４１ｅがセンタトンネル２に形成された開口１０ｃから突出するが、開口１０ｃの周縁部１０ｃ１の下面（内面）は、カバー部材４０の周縁部４１ｃ１の上面と、シール部材Ｑ１を挟んでボルトＢ３、ナットＮおよびワッシャＷを用いて固定されるので、開口１０ｃにおける車内と車外との間における気密性（シール性）が確保される。このように、開口１０ｃから張出部４１ｅを突出させる構成にしたとしても、ボルトＢ３やナットＮなどでカバー部材４０を確実に締めることにより、シールの状態を目視により容易に確認できる。
【００５０】
すなわち、ボルトＢ３は、先端にナットＮと螺合するねじ部ｂ１と、基端にねじ部より大径の軸部ｂ２とを有して構成されている。ボルトＢ３の軸部ｂ２がワッシャＷを介してカバー部材４０のボルト挿通孔４１ｆに挿通され、ねじ部ｂ１がセンタトンネル２のボルト挿通孔１０ｅに挿通され、ねじ部ｂ１とナットＮとが螺合することによって、カバー部材４０がセンタトンネル２に固定される。
【００５１】
なお、ボルトＢ３およびワッシャＷは、カバー部材４０をプロテクタ３０に取り付ける前にボルト挿通孔４１ｆに、ボルトＢ３のねじ部が上向きとなるように取り付けられる。また、シール部材Ｑ１は、例えば四角枠状に形成され（図１参照）、張出部４１ｅの周囲（周縁部４１ｃ１および鍔部４１ｉ）に、カバー部材４０を取り付けた燃料電池１０等とともにセンタトンネル２に収容する前に配設される。
【００５２】
これにより、カバー部材４０の張出部４１ｅをセンタトンネル２に形成した開口１０ｃから突出させる構成にしたとしても、シール部材Ｑ１を挟んでボルトＢ３等で固定することにより、漏れ水素が開口１０ｃを通って車室内に流入するのを防止できるようになっている。
【００５３】
また、センタトンネル２内において、カバー部材４０の先端部分には、シール部材Ｑ２が設けられており、センタトンネル２の傾斜面１０ｂ２とカバー部材４０の斜板４１ｂとの間が密閉（シール）されるようになっている（図３参照）。これにより、燃料電池１０の前方から、センタトンネル２の傾斜面１０ｂ２および水平面１０ｂ３と、カバー部材４０の斜板４１ｂおよび上板４１ｃとの間の隙間Ｒ１に漏れ水素が溜らないようになっている。
【００５４】
また、カバー部材４０の側面に形成された上側のリブ４１ａ１には、リブ４１ａ１に沿ってシール部材Ｑ３が設けられており、カバー部材４０がセンタトンネル２内に収容されたときに、センタトンネル２とリブ４１ａ１との間が密閉（シール）されるようになっている。これにより、漏れ水素がリブ４１ａ１よりも上側の隙間Ｒ２内に流入しないようになっている。また、リブ４１ａ１とリブ４１ａ２とで前後方向に延びる通気路Ｌを形成したので、漏れ水素を通気路Ｌを介して後方へ積極的に導くことができ、車両Ｖの前部のモータルームＭＲ内への流入を抑えることができる。その結果、カバー部材４０を不必要に大きく形成しなくても換気能力が高められるので、カバー部材４０の小型化が可能となる。
【００５５】
なお、シール部材Ｑ１〜Ｑ３に用いられる材質としては、天然ゴムの他、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴムなどの合成ゴムなどから適宜選択できる。
【００５６】
また、プロテクタ３０は、カバー部材４０と仮留めされているので、図８に示すように、メンテナンス時など燃料電池１０等を車両Ｖから取り外す際、燃料電池１０等を下降させたときに、カバー部材４０の側板４１ａが外側に撓み変形することで、プロテクタ３０の左右両側の下端部３１ｓとカバー部材４０の係合部４１ａ３との係合状態が解除され、燃料電池１０等を車両Ｖ（車体）から取り外すことが可能になる。なお、このとき、プロテクタ３０はカバー部材４０との間で仮留めされ、カバー部材４０はボルトＢ３およびナットＮなどでセンタトンネル２に固定されているので、プロテクタ３０とともに燃料電池１０等を取り外したときに、カバー部材４０がセンタトンネル２に残るようになっている。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の燃料電池車Ｖによれば、燃料電池１０をセンタトンネル２内（車両Ｖの床下）に配置するとともに、ガス不透過性材料で形成して下向きに開口するカバー部材４０を、上方からの平面視において燃料電池１０の上部全体を覆うように配置したので（図２（ａ）参照）、燃料電池１０などから水素漏れが発生したとしても、カバー部材４０によって車室内への水素の流入を防止でき、センタトンネル２のパネル同士の接合部分のシール性を高精度なものとする必要がなくなる。このように、車両Ｖのセンタトンネル２（床部）とは独立したカバー部材４０によって燃料電池１０を覆うので、センタトンネル２（床部）の製造工数の削減やコストの低減が可能になる。よって、水素センサ５を収容する部分（張出部４１ｅ）を含めてカバー部材４０で一体に覆うので、水素漏れの検知が容易になる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、カバー部材４０が車両Ｖのセンタトンネル２（床部）に取り付けられているので、メンテナンス時などにおいて燃料電池１０等を車両Ｖから脱着する毎に、カバー部材４０とセンタトンネル２とのシール性を考慮する必要がなくなるので、取扱性を向上できる。
【００５９】
なお、本実施形態では、センタトンネル２に開口１０ｃを形成して、カバー部材４０の張出部４１ｅを開口１０ｃから突出させる構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、開口１０ｃを設けずに、カバー部材４０の外形状に沿ってセンタトンネル２を構成したものでもよい。これによっても、センタトンネル２の気密性（シール性）を高精度なものとする必要がない。
【００６０】
なお、本実施形態では、プロテクタ３０を燃料電池１０および燃料電池補機ユニット２０に固定した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、燃料電池１０や燃料電池補機ユニット２０にプロテクタ３０をボルトＢ１，Ｂ２を用いて固定せずに、プロテクタ３０をカバー部材４０に仮留めのまま保持させる構成であってもよい。この場合には、メンテナンス時に燃料電池１０を車両Ｖから降ろしたときに、プロテクタ３０がカバー部材４０、つまりセンタトンネル２側（車体側）に残るようになる。
【符号の説明】
【００６１】
１ フロアパネル
２ センタトンネル
３ シート
４ サブフレーム
５ 水素センサ
１０ 燃料電池
１０ｃ 開口
２０ 燃料電池補機ユニット
３０ プロテクタ
３０ｓ 嵌合孔
４０ カバー部材
４１ａ 側板
４１ｂ 斜板
４１ｃ 上板
４１ｄ 後板
４１ｅ 張出部
４１ｆ ボルト挿通孔
４１ａ１，４１ａ２ リブ
４１ｇ 嵌合突起
Ｌ 通気路
Ｑ１〜Ｑ３ シール部材
Ｖ 燃料電池車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池を車両の床下に配置した燃料電池車において、
下向きに開口し、平面視において前記燃料電池の上部を覆うように配置され、ガス不透過性材料からなるカバー部材を備え、
前記カバー部材内の最上部に水素を検知する水素センサを設けたことを特徴とする燃料電池車。
【請求項２】
前記カバー部材は、車両の床部に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車。
【請求項１】
燃料電池を車両の床下に配置した燃料電池車において、
下向きに開口し、平面視において前記燃料電池の上部を覆うように配置され、ガス不透過性材料からなるカバー部材を備え、
前記カバー部材内の最上部に水素を検知する水素センサを設けたことを特徴とする燃料電池車。
【請求項２】
前記カバー部材は、車両の床部に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−７９３４７（Ｐ２０１１−７９３４７Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３０７０５（Ｐ２００９−２３０７０５）
【出願日】平成２１年１０月２日（２００９．１０．２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２日（２００９．１０．２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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