JP2007512679A

JP2007512679A - 燃料電池システムおよびそのためのブラケット

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Publication number: JP2007512679A
Application number: JP2006541765A
Authority: JP
Inventors: バザレラ、リカード
Original assignee: ハイドロジェニクスコーポレイション
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2007-05-17
Also published as: EP1690305A1; WO2005055341A1; CA2545672A1

Abstract

少なくとも１つの燃料電池スタックと多数の周辺装置を有する燃料電池システムのブラケットが開示される。このブラケットは、第１と第２の離間したサイドフレームを含み、これらのサイドフレームは１つまたはそれより多くのエンドフレームによって互いに連結する。第１のサイドフレームと第２のサイドフレームは１つまたはそれより多くの燃料電池スタックの一部を取り囲む。燃料電池スタックは第１のサイドフレームと第２のサイドフレームとの間に取り外し可能に取り付けられ、周辺装置はサイドフレームの外面に取り外し可能に取り付けられる。燃料電池システムも開示される。この燃料電池システムは、１つまたはそれより多くの燃料電池スタックと１つまたはそれより多くの周辺装置を含む。燃料電池スタックと周辺装置は、上述のようにブラケットに取り外し可能に取り付けられる。

Description

本発明は燃料電池システムのメインブラケットに関し、より具体的には、燃料電池スタック、周辺装置、燃料電池スタック用の配管を取り付けるためのメインブラケットに関する。

燃料電池は、種々の用途で利用可能な、クリーンで効率的かつ環境に優しい動力源として提案されてきた。燃料電池は、燃料（典型的には水素）と酸化剤（典型的には空気）を２つの適切な電極と電解質に接触させることで起電力を生成する電気化学デバイスである。例えば水素ガスなどの燃料を第１の電極、即ち陽極に誘導する。そこで燃料は電解質の存在下で電気化学的に反応して電子と陽イオンを生成する。電子は、陽極から電極間に接続された電気回路を通って第２の電極、即ち陰極へと伝導される。陽イオンは、電解質を通って陰極へと移動する。同時に酸素ガスまたは空気などの酸化剤が陰極へと誘導される。そこで酸化剤は電解質と触媒の存在下で反応して陰イオンを生成し、電気回路を循環する電子を消費する。陽イオンは第２の電極で消費される。第２の電極即ち陰極で形成された陰イオンは、陽イオンと反応して反応生成物を形成する。或いは陽極を燃料極または酸化極と称し、陰極を酸化剤極または還元極と称することもできる。２つの電極における半電池反応はそれぞれ以下の通りである。
Ｈ₂→２Ｈ⁺＋２ｅ^-
１／２Ｏ₂＋２Ｈ⁺＋２ｅ^-→Ｈ₂Ｏ

外部の電気回路が燃料電池から電流を引き出し、電力を受け取る。燃料電池の全体的な反応によって、上に書いた半電池反応それぞれを合わせたものによって示されるように電気エネルギーが生成される。水と熱が、この反応の典型的な副産物である。したがって発電に燃料電池を使用することによって、化石燃料の燃焼または核活動による発電と比較して潜在的な環境保全上の利点が与えられる。用途の幾つかの例として、住居用の分散発電やエミッションレベルを低下させるための自動車用電力システムがある。

実際には、燃料電池は単一ユニットとして作動しない。むしろ燃料電池は、順に重ねて直列に接続されるかまたは並列に配置されることで、燃料電池スタックと通常呼ばれるものを形成する。燃料、酸化剤、冷却液は、運搬サブシステムを介して燃料電池スタックへと供給される。スタック内にはカレントコレクタ、セルとセルのシール、絶縁体もあり、必要な配管や機器は燃料電池スタックの外部に設けられる。

燃料電池スタックは、燃料電池で動く電気自動車、住居用発電機、補助電源装置、無停電電源などの種々の用途における電源として使用されきた。発電の用途で使用される燃料電池スタックの場合、この燃料電池スタックは最適またはより適当な動作のために周辺プレコンディショニング装置に依存するため、多くの周辺装置、調整装置が必要である。こういった装置間の接続のために、広範囲に及ぶ配管や給排水作業も必要となる。

例えば燃料電池スタックの燃料ガスが純粋な水素ではなく水素含有物質（例えば、天然ガス）の場合、水素含有物質を改質して純粋な水素を燃料電池スタックに提供するために、燃料運搬サブシステムには通常改質装置が必要になる。さらに燃料電池の電解質がプロトン交換膜の場合では、陽極から陰極へプロトンを伝導させやすくするために、または膜の電導性を維持するために、現在利用可能な大部分の膜には湿潤な表面が必要であり、燃料電池スタックに入る前に燃料または酸化剤ガスを加湿するために加湿器が通常必要になる。さらに大部分の従来の燃料電池システムは、燃料電池の反応で生成された熱を消散させ、冷却液を燃料電池スタックに提供し、プロセスガスを加熱または冷却するために、ガスおよび冷却液運搬サブシステムで幾つかの熱交換器を利用する。幾つかの用途では、プロセスガスまたは冷却液を燃料電池スタックに入れる前に加圧する必要があるかもしれないため、コンプレッサやポンプを運搬サブシステムに追加するかもしれない。こういった周辺装置は普通、集合的に「バランスオブプラント（ＢＯＰ）」と呼ばれ、この用語は特定の燃料電池スタック構造の動作に必要なあらゆる周辺装置を包含する。

燃料電池スタックやこういった周辺装置は普通、パワーモジュールとして一緒に包装され、このモジュールは普通、車両の用途または他の携帯用の用途などのスペースの限られた狭い環境に配置される。通常、多数の取り付け固定具が必要になる。従来の燃料電池システムでは、コンパクトなパワーモジュールを構成するために、周辺装置を重ねて取り付けたり、幾つかの装置を燃料電池スタックなどの１つの大きな装置に取り付けたりするのが普通である。しかしながらこのパワーモジュールの構成方法は、多数の問題を引き起こす。第１に、（燃料電池スタックなどの）任意の構成要素のメンテナンスまたは交換が必要な場合、この構成要素に取り付けられている他の構成要素を外さなければならず、これには（１つまたはそれより多くの周辺装置などの）関連する構成要素をさらに分解する必要が生じるのが普通である。交換のメンテナンスが完了した後、パワーモジュールを再度組み立てなければならず、これには新しいパワーモジュールを組み立てるのと同じ程度の労力または時間が必要になる。さらにパワーモジュールの構成要素間の取り付け関係が、他の構成要素の性能に悪影響を与える可能性がある。車両の用途または携帯用の用途では、パワーモジュールは通常動いている。振動、震えまたは揺れによって構成要素の位置ずれが生じる可能性がある。従来のシステムでは、１つの構成要素の位置ずれが他の構成要素に直接影響を及ぼす。このことが、従来のシステムを好ましくない動作環境に対して柔軟性がなく脆弱なものにしている。

したがって、組み立てや維持がしやすく、振動や他の好ましくない条件に対してより柔軟性のあるパワーモジュールに対するニーズが存在する。

本発明の第１の態様によると、少なくとも１つの燃料電池スタックと複数の周辺装置を有する燃料電池システムのブラケットが提供される。このブラケットは、ａ）第１のサイドフレームと、ｂ）この第１のサイドフレームから離間しこれと動作上接続する第２のサイドフレームを含む。第１のサイドフレームと第２のサイドフレームが、少なくとも１つの燃料電池スタックの少なくとも一部を取り囲む。第１および第２のサイドフレームは、その間に少なくとも１つの燃料電池スタックを取り外し可能に取り付けるように構成される。第１および第２のサイドフレームは、複数の周辺装置を第１のサイドフレームおよび第２のサイドフレームの１つまたはそれより多くの任意の面に取り外し可能に取り付けるように構成される。周辺装置は、一方または両方のサイドフレームの外面に取り付けられるのが好ましい。

本発明の第２の態様によると、電気化学電池システムが提供される。この電気化学電池システムは、ａ）少なくとも１つの燃料電池スタックと、ｂ）この少なくとも１つの燃料電池スタックに動作上接続する複数の周辺装置と、ｃ）少なくとも１つの燃料電池スタックの少なくとも一部を取り囲むブラケットと、を含む。このブラケットは、その中に少なくとも１つの燃料電池スタックを取り外し可能に取り付けるように構成される。ブラケットは、その外面に複数の周辺装置を取り外し可能に取り付けるように構成される。

本発明の燃料電池システムおよびブラケットによって、修理などのための１つまたはそれより多くの燃料電池スタックの取り外しがし易くなると同時に、燃料電池システムの一部をなす周辺装置の分解の必要性が低減する。

本発明をよりよく理解し、本発明がどのように実行に移されるかをより明確に示すために、本発明の好適な実施形態を一例として示す添付図面を参照する。本発明の特徴および利点は、その好適な実施形態の以下の詳細な説明に照らすことでより明らかとなるであろう。

図１６ａおよび１６ｂは従来の燃料電池システム９００を示し、そこでは周辺装置が燃料電池スタック９１２に取り付けられている。この燃料電池システム９００には、上述の欠点がある。

図１ａ〜１ｇは、本発明の第１の実施形態のメインブラケット１００を有する燃料電池システム１０を示す。燃料電池システム１０はあらゆる構造をとることができ、燃料電池スタックは固体高分子型（ＰＥＭ）燃料電池、固体酸化物形燃料電池、アルカリ形燃料電池などのあらゆる種類の燃料電池を備えることができることが理解されるであろう。燃料電池システムの周辺構成要素や燃料電池の種類は、本発明の一部を形成するものではない。燃料電池システムの例は、本出願人による米国同時係属出願番号第１０／１２２，１２５号および第１０／１２２，１３７号に開示されており、これらは全体として本明細書中に参照によって援用される。２００４年８月２６日に出願された「電気化学電池スタックをそのオペレーティングシステムに取り外し可能に装着するための装置（Apparatus for Removably Attaching an Electrochemical Cell Stack to Its Operating System）」というタイトルの、本出願人による米国同時係属出願（出願番号はまだ与えられていない）も本明細書中に参照として援用される。当業者なら、本発明のブラケットおよびシステムが電気分解器を含む（がこれに限定しない）あらゆる電気化学電池システムを含み得ることも理解するであろう。

図１ａ〜１ｇの燃料電池システム１０は、２つの燃料電池スタック１２および１４を有する。メインブラケット１００は第１と第２のサイドフレーム１１６、１１８を有し、これらはそれぞれ第１と第２のエンドフレーム１２０、１２２によって連結している。第１および第２のサイドフレーム１１６、１１８と第１および第２のエンドフレーム１２０、１２２が２つの燃料電池スタック１２および１４を取り囲み、種々の周辺装置を支持する。具体的には、第１のマニホールド２４が第１のサイドフレーム１１６の外面に取り付けられ、第２のマニホールド２６が第２のサイドフレーム１１８の外面に取り付けられて、燃料、酸化剤、冷却液などのプロセス流体を燃料電池スタック１２、１４に供給し、反応しない流体を燃料電池スタック１２、１４の外へと方向付ける。第１と第２のマニホールド２４、２６は、燃料電池スタック１２、１４の両方に接続するサイアミーズマニホールド (siamese manifold) であることが好ましい。チューブ２８が第１のマニホールド２４に接続されてプロセス流体を運搬し、水分離器３０がチューブ２８に接続されて、プロセス流体から液体水を分離する。別のチューブ３８が水分離器３０に接続されて、プロセス流体を方向付ける。図１ａおよび１ｂに最もよく示されているように、チューブ２８および３８はメインブラケット１００に直接取り付けられておらず、周辺装置に取り付けられている。しかしながら、チューブ２８、３８は第１のサイドフレーム１１６に装着されることもできる。チューブ２８、３８は、第１のサイドフレーム１１６の長手方向にほぼ沿って、また第１のサイドフレーム１１６に隣接して延出する。

図１ａ〜１ｃを参照すると、冷却液ポンプ３２が第１のサイドフレーム１１６の一端付近のスルーホールを通過し、このサイドフレームに取り付けられる。チューブや他の接続手段は示されていないが、冷却液ポンプ３２が冷却液をマニホールド２４または２６に供給し、次いで燃料電池スタック１２、１４に供給することが理解できる。燃料再循環ポンプ３４がメインブラケット１００の第１のエンドフレーム１２０に取り付けられる。流体接続手段は同様に示されていないが、燃料再循環ポンプ３４が、上述の米国特許出願に記載されているように、燃料電池スタック１２、１４の陽極排出口からの燃料をその陽極入口へと再循環することが理解できる。したがって、燃料再循環ポンプ３４が第１のマニホールド２４と第２のマニホールド２６のいずれか１つまたはその両方に流体連通していることが理解できる。

電気制御ユニット３６が第１のエンドフレーム１２０に取り付けられる。このユニットは、種々の周辺装置の動作を制御する役目を果たす。燃料電池電圧監視ユニット４０が、第１のエンドフレーム１２０の反対側の２つのサイドフレーム１１６、１１８の端に位置する第２のエンドフレーム１２２に取り付けられる。この燃料電池電圧監視ユニット４０は燃料電池スタック１２、１４内の燃料電池の電圧を監視し、電気制御ユニット（ＥＣＵ）３６または燃料電池システム１０の外部にある他の分析装置に電気接続することができる。

図１ａ〜１ｇは、典型的な周辺装置を有する燃料電池システムの１つの例示的な構造を概略的に示すことのみを意図している。当業者なら、種々の周辺装置を利用した多くの燃料システム構造が可能で、１つまたはそれより多くの燃料電池スタックと組み合わせてブラケットに取り付けられる周辺装置またはバランスオブプラントのあらゆる構造が本発明の範囲内にあることを理解するであろう。

図２ａ〜２ｄは、周辺装置が取り付けられていない、本発明のメインブラケット１００の第１の実施形態を示す。図３ａ〜５ｃは、メインブラケット１００の各フレーム１１６、１１８、１２０、１２２の詳細な構造を示す。メインブラケット１００とそのフレームの構造を、１つの例示的な動作位置で詳細に説明する。したがって、「上」、「下」といった言葉は、燃料電池システムの動作位置にしたがって解釈すべきである。しかしながら当業者なら、メインブラケット１００があらゆる向きで動作可能なことを理解するであろう。サイドフレームおよびエンドフレームは、シートもしくはプレート形状の金属またはプラスチックなどの他の材料からなる。２つの離間したサイドフレーム１１６、１１８はそれぞれほぼ細長い形状で、エンドフレーム１２０、１２２がその２つの端付近でサイドフレーム１１６、１１８に接続する。第１のサイドフレーム１１６は、第１のエンドフレーム１２０の垂直部分１４０と第２のエンドフレーム１２２の垂直部分１４２との間に位置する中央部分１１６ａを含む。第１のサイドフレーム１１６はまた、垂直部分１４０と１４２の外側にそれぞれ２つの端部分１１６ｂおよび１１６ｃも含む。

本実施形態では、図１ａ〜１ｇに示すように、メインブラケット１００は２つの燃料電池スタック１２、１４の側部を取り囲む。好ましくは平坦なサイドフレーム１１６および１１８は、作業時に垂直に配置される。各サイドフレームは、その外面に取り付けられたマニホールド２４、２６を有する。図２ａに最もよく示されるように、少なくとも１つのスロット１３２が第２のサイドフレーム１１８に設けられ、同様に少なくとも１つのスロット１３０が第２のサイドフレーム１１６に設けられる。一例として、スロット１３０の第１の対とスロット１３２ａの第２の対が本実施形態では示されている。サイドフレーム１１６および１１８それぞれのスロット１３０の対とスロット１３２の対によって、マニホールド２４および２６がそこを通って燃料電池スタック１２および１４に取り付けられることができる。マニホールド２４および２６はまた、サイドフレーム１１６および１１８に取り付けられるように構成することもできる。こういった変形例では、スルーホールをサイドフレーム１１６および１１８に設ける必要がある。スロット１３０の第１の対およびスロット１３２の第２の対は、同じ寸法の２つの燃料電池スタック１２および１４に接触できるように、概して中央部分１１６ａ、１１８ａの中心に設けられる。

続けて図３ａ〜３ｄを参照すると、第１のサイドフレーム１１６の中央部分１１６ａの上端を折り曲げて上フランジ１２６を形成する。第１のサイドフレーム１１６の中央部分１１６ａの下端も折り曲げて下フランジ１３４を形成する。上フランジ１２６と下フランジ１３４は両方とも、第１のサイドフレーム１１６の中央部分１１６ａの長手方向の広がりに沿って延出する。複数のスルーホール１２９が上フランジ１２６に設けられ、複数のスルーホール１３６が下フランジ１３４に設けられる。上フランジ１２６は、燃料電池スタック１２および１４の上部にカバーを固定するために使用することができる。しかしながらこのカバーは必須ではないため、本実施形態では図示しない。下フランジ１３４は、燃料電池システム１０の組み立て時に燃料電池スタック１２および１４を支持する。スルーホール１３６はねじとボルトを収容して、燃料電池スタック１２および１４を下フランジ１３４に固定する。サイドフレーム１１６の端部分１１６ｂ、１１６ｃの形状は、燃料電池システム１０の構成要素の構造に依存する。スルーホール１４４を端部分に設けて、周辺装置をフレームに固定することができる。本実施形態では、スルーホール１４６が端部分１１６ｂに設けられて、図１ａ〜１ｇに示す冷却液ポンプを収容する。凹部分１５４を端部分１１６ｃに設けることで、燃料電池システム１０の構成要素または周辺装置をサイドフレーム１１６から突出させることができる。端部分１１６ｂの下部には内方屈曲部分１４８と上方突出部分１５０がある。同様に、端部分１１６ｃの下部には内方屈曲部分１５２と上方突出部分１５６がある。上方突出部分１５０および１５６は、第１のエンドフレーム１２０の水平部分１６０と第２のエンドフレーム１２２の水平部分１６２をそれぞれ支持する。取り付けスロット１６４が端部分１１６ｂの上端付近に設けられてエンドフレーム１２０のほぞ (tenon) を収容し、ほぞ差し (tenon joint) を形成する。切り欠き１６５が端部分１１６ｂの下端付近に設けられており、ここを通ってエンドフレーム１２０のほぞが挿入され、ほぞ差しを形成することができる。同様に、取り付けスロット１６６が端部分１１６ｃの上端付近に設けられ、取り付けスロット１６８が端部分１１６ｃの下端付近に設けられ、切り欠き１６７が端部分１１６ｃの端に設けられて、端部分１２２のほぞを収容する。図３ａ〜３ｄに示すように、取り付けスロットを中央部分１１６ａや下フランジ１３４に設けてサイドフレーム１１６ａに装置を装着することもできる。しかしながらこういった取り付けスロットの数や位置は、燃料電池システムの構造に依存する。

第２のサイドフレーム１１８の詳細な構造は、スルーホールおよび／または取り付けスロットの実際の位置が異なることを除けば、第１のサイドフレーム１１６にほぼ対称である。したがって、第２のサイドフレーム１１８についてはさらに説明しない。上述のように、スルーホールの位置は燃料電池システムの特定の構造に依存する。

図４ａおよび４ｂを参照すると、第１のエンドフレーム１２０は垂直部分１４０と水平部分１６０を有する。垂直部分１４０には複数の取り付けスロット１７６および１７８が設けられる。同様に水平部分１６０には、ボルトのねじなどの固定具を使用して周辺装置を取り付けるために複数のスルーホール１８０が設けられる。水平部分１６０の幾つかの部分を切り取って、周辺装置のパーツを通過させることができる。垂直部分１４０の上端を折り曲げてフランジ１７２を形成する。上述のカバーを取り付けるために、スルーホール１７４が設けられる。水平部分１６０の端も折り曲げてフランジ１７０を形成する。周辺装置を取り付けるため、またはメインブラケット１００を車両のシャシーなどの意図する場所に取り付けるために、スルーホール１８２が設けられる。フランジ１７２の各端にはほぞ１７１が設けられ、第１のサイドフレーム１１６の取り付けスロット１６４と第２のサイドフレーム１１８の対応する取り付けスロットに挿入されることで、ほぞ差しを形成する。同様にフランジ１７０の各端にはほぞ１７３が設けられ、サイドフレーム１１６の切り欠き１６５とサイドフレーム１１８の対応する切り欠きに挿入される。したがってエンドフレーム１２０は、２つのサイドフレーム１１６および１１８に取外し可能に組み付けられる。エンドフレーム１２０もシートまたはプレート形状の材料からなる。垂直部分１４０および水平部分１６０は、１枚のシートから一体的に構成されるのが好ましい。或いは、これらの部分を２枚またはそれより多くのシートから形成することもできる。

図５ａ〜５ｂを参照すると、第２のエンドフレーム１２２も、好ましくはワンピースのシートメタルまたはプレート形状の材料から構成される垂直部分１４２および水平部分１６２を有する。垂直部分１４２の上端を折り曲げてフランジ１８９を形成し、このフランジには上述のカバーを取り付けるための複数のスルーホール１８６が設けられる。この特定の実施形態では、フランジ１８９は（第１のエンドフレーム１２０のように）水平ではなく傾斜している。フランジ１８９の傾斜位置は必須ではなく、燃料電池システムの実際の構成に依存することが理解される。切り取り部分１８３が垂直部分１４２に設けられることで、周辺装置を通して燃料電池スタック１２および１４に接続させることができる。周辺装置を第２のエンドフレーム１２２に取り付けるために、取り付けスロット１８７が垂直部分１４２に設けられる。水平部分１６２の端を折り曲げてフランジ１９０を形成する。周辺装置を取り付けたり、またはメインブラケット１００を車両のシャーシなどの意図する場所に取り付けたりするために、スルーホール１８８がフランジ１９０に設けられる。切り取り部分および取り付けスロット１９１を水平部分１６２に設けることができる。フランジ１８９の各端にはほぞ１８４が設けられて、第１のサイドフレーム１１６の取り付けスロット１６６と第２のサイドフレーム１１８の対応する取り付けスロットに挿入される。フランジ１９０の各端にはほぞ１８１が設けられて、第１のサイドフレーム１１６の切り欠き１６７と第２のサイドフレーム１１８の対応する切り欠きに挿入される。同様に水平部分１６２の各端にはほぞ１８５が設けられて、取り付けスロット１６８とサイドフレーム１１８の対応する取り付けスロットに挿入される。このようにして、エンドフレーム１２２がサイドフレーム１１６および１１８に組み付けられる。

図１ａ〜５ｄに示されるように、第１および第２のサイドフレーム１１６、１１８とエンドフレーム１２０、１２２がほぼ矩形のブラケット１００を取り囲む。燃料電池スタック１２および１４はブラケット１００の内側に取り付けられ、このブラケットは燃料スタック１２、１４の側部を取り囲む。上述し図１ａ〜ｇに示した種々の周辺装置が、ブラケット１００の外側の周りに取り付けられる。

図６ａおよび６ｂは、本発明の第２の実施形態のメインブラケット２００を示す。第２の実施形態のメインブラケット２００もほぼ矩形状で、第１と第２のサイドフレーム２１６、２１８と、第１と第２のエンドフレーム２２０、２２２を備える。サイドフレームおよびエンドフレームもまた、シート形状または他の平坦な材料からなる。好ましくは、一対のスロット２３０が第１のサイドフレーム２１６に設けられて、第１の実施形態で上述したようにマニホールドを受け取る。

図７を参照すると、メインブラケット２００の第１のエンドフレーム２２０は垂直部分２４０と水平部分２６０を有する。垂直部分２４０の上端を折り曲げてフランジ２７２を形成する。水平部分２６０の端を折り曲げてフランジ２７０を形成する。燃料電池システムのカバー（図示せず）を取り付けるために、スルーホール２７４がフランジ２７２に設けられる。フランジ２７０は、周辺装置を取り付けたり、またはメインブラケットを車両のシャシーなどの意図する取り付け場所に取り付けたりするために、スルーホール２８２も含む。フランジ２７０の各端には取り付けスロット２７３が設けられ、フランジ２７２の各端にはほぞ２７１が設けられる。周辺装置を取り付けるために、スルーホール２７６および２８０が垂直部分２４２と水平部分２８０にそれぞれ設けられる。垂直部分２４０には切り取り部分２７８も設けられることで、そこを通って周辺装置をメインブラケット２００に囲まれる燃料電池スタック（図示せず）の一部に接続させることができる。

図８ａ〜８ｃを参照すると、第２のエンドフレーム２２２は概して垂直部分２４２、水平部分２６２、そして垂直部分２４２と水平部分２６２とを接続する傾斜部分２４１を有する。垂直部分２４２、水平部分２６２、そして傾斜部分２４１は、単一のシート材料から一体的に構成される。或いは、こういった部分を別個のピースから形成して、連結させることもできる。複数の切り取り部分２８３が垂直部分２４２および傾斜部分２４１に設けられて、燃料電池の周辺装置を第２のエンドフレーム２２２を通し、燃料電池スタックに接続させることができる。垂直部分２４２の上部を折り曲げてフランジ２８９を形成し、このフランジは、上述のカバーを取り付けるために設けられた複数のスルーホール２８６を有する。水平部分２６２の端を折り曲げてフランジ２９０を形成し、このフランジは、周辺装置を取り付けたり、またはメインブラケットを車両のシャーシなどの意図する場所に取り付けたりするために設けられた複数のスルーホール２８８を有する。垂直部分の各端にはほぞ２８４が設けられ、水平部分２６２の各端にはほぞ２８５が設けられる。

図９ａ〜９ｃを一緒に参照すると、第２のサイドフレーム２１８は、（エンドフレーム２２０と２２２との間に配置される）中央部分２１８ａと、（エンドフレーム２２０、２２２の外側に配置される）２つの端部分２１８ｂおよび２１８ｃを含む。第２のサイドフレーム２１８の中央部分２１８ａの上端を折り曲げて上フランジ２２６を形成する。サイドフレーム２１８の中央部分２１８ａの下端も折り曲げて下フランジ２３４にする。上フランジ２２６および下フランジ２３４は両方とも、サイドフレーム２１８の中央部分２１８ａの長手方向の広がりに沿って延出する。複数のスルーホール２２９が上フランジ２２６に設けられ、複数のスルーホール２３６が下フランジ２３４に設けられる。上フランジ２２６は、カバー（図示せず）を燃料電池スタック（図示せず）の上部に固定するために使用する。下フランジ２３４は、燃料電池システムの組み立て時に燃料電池スタックを支持する。スルーホール２３６はねじやボルトなどの固定具を収容して、燃料電池スタックを下フランジ２３４に固定する。サイドフレーム２１８の端部分２１８ｂ、２１８ｃの構造は、燃料電池システムの構成要素の構造に依存する。スルーホール２１４を端部分２１８ｂに設けて、サイドフレーム２１８に周辺装置を取り付け、周辺装置を所望するように配置することができる。凹部分２５４が端部分２１８ｃに設けられて、燃料電池システムの構成要素が第２のサイドフレーム２１８から突出できるようにする。端部分２１８ｂの下部には内方屈曲部分２５２と上方突出部分２５６がある。同様に端部分２１８ｃの下部には、内方屈曲部分２４８と上方突出部分２５０がある。上方突出部分２５０および２５６は、エンドフレーム２２０の水平部分２６０とエンドフレーム２２２の水平部分２６２をそれぞれ支持する。取り付けスロット２６４が端部分２１８ｂの上端付近に設けられて、エンドフレーム２２０のほぞ２７１を収容し、ほぞ差しを形成する。ほぞ２６５が端部分２１８ｂの下端付近に設けられて、エンドフレーム２２０の取り付けスロット２７３に挿入され、ほぞ差しを形成する。同様に取り付けスロット２６６が端部分２１８ｃの上端付近に設けられ、取り付けスロット２６８が端部分２１８ｃの下端付近に設けられて、エンドフレーム２２２のほぞ２８４、２８５をそれぞれ収容する。中央部分２１８ａには、周辺装置をサイドフレーム２１８に取り付けるための複数のスルーホール２０１と切り取り部分２０３を設けることができ、燃料電池スタックと周辺装置とを接続させることができる。こういったスルーホールや切り取り部分の正確な数や位置は、燃料電池システムの構造に依存する。

簡潔にするために、第１のサイドフレーム２１６の詳細な構造についてさらに説明しない。その理由は、スルーホールおよび／または取り付けスロットの実際の位置が異なることを除けば、第１のサイドフレーム２１６に類似しているからである。上述のように、スルーホールの正確な位置は燃料電池システムの特定の構造に依存する。

図１０ａおよび１０ｂは、本発明の第３の実施形態のメインブラケット３１０を有する燃料電池システム３００を示す。図１ａ〜１ｇに示した燃料電池システム１０と同様に、燃料電池システム３００は、メインブラケット３１０内に配置されカバー３４０によって被覆される燃料電池スタック（図示せず）を有する。メインブラケット３１０は、２つのサイドフレーム３１６、３１８と、カバー３４０によって被覆されていて図面では見ることのできない２つのエンドフレームからなる。マニホールド３２４が第１のサイドフレーム３１６に取り付けられる。チューブ３２８がマニホールド３２４を水分離器３３０に接続し、この水分離器はメインブラケット３１０の一方のエンドフレームに取り付けられた陰極加湿ユニット３３４に接続する。チューブ３２８は、第１のサイドフレーム３１６の外面に沿って延出する。陽極加湿ユニット３３６が第２のサイドフレーム３１８の外面に取り付けられ、それに関連するチューブが第２のサイドフレーム３１８に沿って延出する。冷却液ポンプ３３２が、カバー３４０によって被覆されるエンドフレームの内側に取り付けられる。酸化剤送風機が第２のサイドフレーム３１８の外側に取り付けられる。

以下に説明する特徴を除いては、メインブラケット３１０のサイドフレーム３１６、３１８とエンドフレームは第１および第２の実施形態のものと同様の構造を有することが理解されるであろう。簡潔にするために、詳細な構造について再度説明はしない。図１０ａおよび１０ｂから、燃料電池システム３００は第１の実施形態の燃料電池システム１０とは異なる構造を有するが、燃料電池スタックはやはりメインブラケット３１０内に配置され周辺装置はメインブラケット３１０の外面に取り付けられることが理解できる。

図１１は、第４の実施形態のメインブラケット４１０を有する燃料電池システム４００を示す。メインブラケット４１０は、２つのサイドフレーム４１６、４１８と少なくとも１つのエンドフレーム４２０を有する。燃料電池システムは、メインブラケット４１０内に取り囲まれた燃料電池スタック４１１を１つだけ有する。マニホールド４２４および４２６が燃料電池スタック４１１に直接取り付けられる。水分離器４３０、陰極加湿ユニット４３６、燃料再循環ポンプ４３４は全てメインブラケット４１０内に配置される。送風機４３８およびフィルタ４４０はそれぞれ２つのサイドフレーム４１６および４１８に取り付けられる。燃料電池スタック４１１が取り付けられる端と反対側のメインブラケット４１０の端は開いていてもよい。或いは、第２のエンドフレーム（図示せず）を設けてメインブラケット４１０を完成させてもよい。

図１２ａ〜１２ｃは、第５の実施形態のメインブラケット５１０を有する燃料電池システム５００を示す。燃料電池システム５００は、メインブラケット５１０内に配置されカバー５４０に被覆される１つの燃料電池スタック５１２を有する。メインブラケット５１０もほぼ矩形状で、２つのサイドフレーム５１６、５１８と２つのエンドフレーム５２０、５２２を有する。マニホールド５２４がメインブラケット５１６の外面に取り付けられてチューブ５２８に接続し、そのチューブは水分離器５３０に接続する。チューブ５２８は、サイドフレーム５１６に沿って延出する。水分離器５３０はさらに、サイドフレーム５２２に取り付けられた陰極加湿ユニット５３４に連通する。陽極加湿ユニット５３６がサイドフレーム５１８に取り付けられる。フィルタ５４２、燃料再循環ポンプ５３２、送風機５３８、電気制御ユニット５４４がエンドフレーム５２０に取り付けられる。図面から分かるように、サイドフレーム５１６、５１８とエンドフレーム５２０、５２２はカバーを固定するためのフランジを有する。

図１３は、第６の実施形態のメインブラケット６１０を有する燃料電池システム６００を示す。電気制御ユニット６４４がメインブラケット６１０内に配置されることを除けば、燃料電池システム６００の構造は（図１２ａ〜１２ｃに示した）第５の実施形態に類似する。簡潔にするために、燃料電池システム６００およびメインブラケット６１０についてここで詳細に説明はしない。

図１４ａ〜１４ｄは、第７の実施形態のメインブラケット７１０を有する燃料電池システム７００を示す。図１５ａ〜１５ｄは、第７の実施形態のメインブラケット７１０を示す。本実施形態では、メインブラケット７１０は２つのサイドフレーム７１６、７１８からなり、こららのサイドフレームはその間に延出する下部フレーム７２０に接続する。下部フレーム７２０は平坦でもよいし、本実施形態に示すように屈曲部分７２２、７２４を含んでもよい。下部フレーム７２０の正確な構造は、燃料電池の周辺装置の構造に依存する。屈曲部分７２２および７２４は、前の実施形態のエンドフレームと同様の機能を果たす。（図１４ａ〜１４ｂに示した）燃料電池スタック７１２は下部フレーム７２０に取り付けられ、複数の周辺装置がメインブラケット７１０のサイドフレーム７１６、７１８の外面に取り付けられる。ＤＣ−ＤＣコンバータ７１３などの幾つかの周辺装置が燃料電池スタックに取り付けられる。マニホールドプレート７１４が燃料電池スタック７１２に装着され、下部フレーム７２０に取り付けられる。こういったマニホールドプレートの例は、米国特許出願番号第０９／９００４６８号および第１０／１２２１３７に見ることができる。加湿器７１５などの周辺装置をマニホールドプレート７１４に取り付けることができる。本実施形態では、サイドフレーム７１６、７１８は前の実施形態のサイドフレームほど垂直方向の広がりはなく、燃料電池の周辺装置の幾つかはメインブラケット７１０に直接取り付けられない。（特定の燃料電池システムの用途で望まれるように）サイドフレーム間のみに延出するのに対して、下部フレーム７２０はサイドフレーム７１６、７１８の一方または両方の外側に延出し得ることが理解されるであろう。取り付け穴、スロット、切り取り部分などのメインブラケット７１０の他の特徴は前の実施形態のものと同様の機能を果たすため、さらに詳細に説明はしない。

本発明の趣旨は燃料電池システムを統合するためのメインブラケットの提供であることを理解されたい。燃料電池スタックの種類や内部構造は、本発明の設計に影響を及ぼさない。換言すると、本発明は種々の燃料電池、電気分解器または他の電気化学電池システムに適用可能である。燃料電池スタックや周辺装置の位置、数、サイズ、パターンは、本明細書中で開示したものと必ずしも同一ではない。

当業者は、本発明の教示を学んだ上で、本明細書中に開示した実施形態に対して種々の変更を施すことができることが予想される。こういったあらゆる変更は、以下の特許請求の範囲で定義される本発明の保護範囲内にあるものと考えるべきである。

本発明の第１の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す斜視図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す側面図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す上面図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す第１の端面図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す第２の側面図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す第２の端面図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す底面図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットを示す斜視図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットを示す側面図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットを示す第１の端面図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットを示す第２の端面図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットのサイドフレームを示す斜視図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットのサイドフレームを示す側面図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットのサイドフレームを示す上面図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットのサイドフレームを示す正面図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットの第１のエンドフレームを示す第１の斜視図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットの第１のエンドフレームを示す第２の斜視図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットの第２のエンドフレームを示す斜視図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットの第２のエンドフレームを示す正面図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットの第２のエンドフレームを示す側面図である。本発明の第１の実施形態のメインブラケットの第２のエンドフレームを示す上面図である。本発明の第２の実施形態のメインブラケットを示す第１の斜視図である。本発明の第２の実施形態のメインブラケットを示す第２の斜視図である。本発明の第２の実施形態のメインブラケットの第１のエンドフレームを示す斜視図である。本発明の第２の実施形態のメインブラケットの第２のエンドフレームを示す斜視図である。本発明の第２の実施形態のメインブラケットの第２のエンドフレームを示す側面図である。本発明の第２の実施形態のメインブラケットの第２のエンドフレームを示す正面図である。本発明の第２の実施形態のメインブラケットのサイドフレームを示す第１の斜視図である。本発明の第２の実施形態のメインブラケットのサイドフレームを示す第２の斜視図である。本発明の第２の実施形態のメインブラケットのサイドフレームを示す側面図である。本発明の第３の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す斜視図である。本発明の第３の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す上面図である。本発明の第４の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す斜視図である。本発明の第５の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す第１の斜視図である。本発明の第５の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す第２の斜視図である。本発明の第５の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す第３の斜視図である。本発明の第６の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す斜視図である。本発明の第７の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す斜視図である。本発明の第７の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す側面図である。本発明の第７の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す正面図である。本発明の第７の実施形態のメインブラケットを有する燃料電池システムを示す上面図である。本発明の第７の実施形態のメインブラケットを示す斜視図である。本発明の第７の実施形態のメインブラケットを示す正面図である。本発明の第７の実施形態のメインブラケットを示す上面図である。本発明の第７の実施形態のメインブラケットを示す側面図である。従来の燃料電池システムを示す第１の斜視図である。従来の燃料電池システムを示す第２の斜視図である。

Claims

少なくとも１つの燃料電池スタックと複数の周辺装置を有する燃料電池システムのブラケットであって、
ａ）第１のサイドフレームと、
ｂ）前記第１のサイドフレームから離間し、前記第１のサイドフレームに動作上接続する第２のサイドフレームと、を含み、
前記第１のサイドフレームと前記第２のサイドフレームが前記少なくとも１つの燃料電池スタックの少なくとも一部を取り囲み、
前記第１および第２のサイドフレームは、前記少なくとも１つの燃料電池スタックを前記第１のサイドフレームと前記第２のサイドフレームとの間に取り外し可能に取り付けるように構成され、
前記第１および第２のサイドフレームは、前記複数の周辺装置を前記第１のサイドフレームと前記第２のサイドフレームの少なくとも一方の任意の面に取り外し可能に取り付けるように構成される、ブラケット。
前記複数の周辺装置が、前記第１のサイドフレームと前記第２のサイドフレームの少なくとも一方の外面に取り外し可能に取り付けられるように構成される、請求項１記載のブラケット。
前記第１のサイドフレームと前記第２のサイドフレームの少なくとも一方がスロットを定め、当該スロットは前記周辺装置と前記少なくとも１つの燃料電池スタックとの間を流体連通させるように構成される、請求項２記載のブラケット。
前記第１のサイドフレームと前記第２のサイドフレームの少なくとも一方がスルーホールを定めて、前記周辺装置をサイドフレームの外面に取り外し可能に取り付けるようにする、請求項３記載のブラケット。
前記第１および第２のサイドフレームを接続する少なくとも１つのエンドフレームをさらに含み、
前記少なくとも１つのエンドフレームと前記第１および第２のサイドフレームが前記少なくとも１つの燃料電池スタックの一部を取り囲み、
前記少なくとも１つのエンドフレームがその上に前記複数の周辺装置の一部を取り外し可能に取り付けるように構成される、請求項４記載のブラケット。
第１のエンドフレームと、
当該第１のエンドフレームから離間し、前記第１のエンドフレームと対向関係にある第２のエンドフレームと、をさらに含み、
前記第１および第２のサイドフレームと前記第１および第２のエンドフレームが矩形状を形成し、
前記第１および第２のサイドフレームと前記第１および第２のエンドフレームが前記少なくとも１つの燃料電池スタックの一部を取り囲む、請求項５記載のブラケット。
前記少なくとも１つの燃料電池スタックは４つの側部を定め、前記第１および第２のサイドフレームと前記第１および第２のエンドフレームが前記少なくとも１つの燃料電池スタックの４つの側部を取り囲む、請求項６記載のブラケット。
前記第１および第２のサイドフレームはほぞ差しによって前記第１および第２のエンドフレームに接続する、請求項６記載のブラケット。
前記第１および第２のサイドフレームがそれぞれ、
ａ）前記第１のエンドフレームと前記第２のエンドフレームとの間に位置する中央部分と、
ｂ）前記第１および第２のエンドフレームの外側に位置する第１の端部分および第２の端部分とを定める、請求項８記載のブラケット。
前記第１および第２のサイドフレームはそれぞれ、その上に前記少なくとも１つの燃料電池スタックを取り外し可能に取り付けるように構成され前記中央部分に接続する下フランジを含む、請求項９記載のブラケット。
前記第１および第２のサイドフレームはそれぞれ、その上にカバーを取り外し可能に取り付けるように構成され前記中央部分に接続する上フランジを含む、請求項１０記載のブラケット。
前記第１および第２のエンドフレームはそれぞれ、前記周辺装置を取り外し可能に取り付けるための複数の開口を定める略垂直部分と略水平部分とを含む、請求項１１記載のブラケット。
前記第１および第２のエンドフレームはそれぞれ、
前記略垂直部分に接続する上端フランジと、
前記略水平部分に接続する下端フランジとを含み、
前記上端フランジは前記カバーを取り外し可能に取り付けるように構成され、
前記下端フランジは前記ブラケットを意図する場所に取り付けるように構成される、請求項１２記載のブラケット。
前記第２の端部分が前記複数の周辺装置の１つを収容するように構成された凹部分を定め、
前記複数の周辺装置の１つが前記第１のサイドフレームから突出する、請求項９記載のブラケット。
前記第１の端部分が、その上端近くに、前記第１のエンドフレームに接続するほぞに係合するように構成された取り付けスロットを定め、
前記ほぞと前記取り付けスロットが協働してほぞ差しを形成する、請求項９記載のブラケット。
前記サイドフレームおよび前記エンドフレームのそれぞれが単一ピースの材料から一体的に構成される、請求項１５記載のブラケット。
前記少なくとも１つの燃料電池スタックが第１と第２の燃料電池スタックを含み、
前記第１のサイドフレームが第１のスロットと当該第１のスロット近くに第２のスロットを定め、
前記第１および第２のスロットは前記第１および第２の燃料電池スタックの隣接する端近くに配置され、マニホールドを取り外し可能に受け取るように構成され、
前記マニホールドが前記第１および第２の燃料電池スタックと流体連通するように構成される、請求項２記載のブラケット。
前記第１のサイドフレームと前記第２のサイドフレームとに接続する下部フレームをさらに含み、
当該下部フレームがその上に前記少なくとも１つの燃料電池スタックを取り外し可能に固定するように構成される、請求項１記載のブラケット。
前記下部フレームは前記第１のサイドフレームの外面を越えて延出する、請求項１８記載のブラケット。
ａ）少なくとも１つの燃料電池スタックと、
ｂ）前記少なくとも１つの燃料電池スタックに動作上接続する複数の周辺装置と、
ｃ）前記少なくとも１つの燃料電池スタックの少なくとも一部を取り囲み、その中に前記少なくとも１つの燃料電池スタックを取り外し可能に取り付けるように構成され、その外面に前記複数の周辺装置を取り外し可能に取り付けるように構成されるブラケットと、を含む電気化学電池システム。
前記ブラケットが、
ａ）第１のサイドフレームと、
ｂ）当該第１のサイドフレームから離間し、前記第１のサイドフレームに動作上接続する第２のサイドフレームと、を含み、
前記第１のサイドフレームと前記第２のサイドフレームが前記少なくとも１つの燃料電池スタックの少なくとも一部を取り囲み、
前記第１および第２のサイドフレームは、前記少なくとも１つの燃料電池スタックを前記第１のサイドフレームと前記第２のサイドフレームとの間に取り外し可能に取り付けるように構成され、前記複数の周辺装置を前記第１のサイドフレームと前記第２のサイドフレームの少なくとも一方の外面に取り外し可能に取り付けるように構成される、請求項２０記載のシステム。
前記第１のサイドフレームと前記第２のサイドフレームの少なくとも一方がスロットを定め、
当該スロットは前記周辺装置と前記少なくとも１つの燃料電池スタックとを流体連通させるように構成される、請求項２１記載のシステム。
前記第１のサイドフレームと前記第２のサイドフレームの少なくとも一方がスルーホールを定め、前記周辺装置をサイドフレームの外面に取り外し可能に取り付けるようにする、請求項２２記載のシステム。
前記ブラケットが前記第１のサイドフレームと前記第２のサイドフレームとを接続する少なくとも１つのエンドフレームを含み、
前記エンドフレームと前記第１および第２のサイドフレームが前記少なくとも１つの燃料電池スタックの一部を取り囲み、
前記少なくとも１つのエンドフレームはその上に前記複数の周辺装置の一部を取り外し可能に取り付けるように構成される、請求項２３記載のシステム。
前記ブラケットが、
第１のエンドフレームと、
当該第１のエンドフレームから離間し、前記第１のエンドフレームと対向関係にある第２のエンドフレームと、を含み、
前記第１および第２のサイドフレームと前記第１および第２のエンドフレームが矩形状を形成し、
前記第１および第２のサイドフレームと前記第１および第２のエンドフレームは前記少なくとも１つの燃料電池スタックの一部を取り囲む、請求項２４記載のシステム。
前記少なくとも１つの燃料電池スタックは４つの側部を定め、前記第１および第２のサイドフレームと前記第１および第２のエンドフレームが前記少なくとも１つの燃料電池スタックの４つの側部を取り囲む、請求項２５記載のシステム。
前記第１および第２のサイドフレームはほぞ差しによって前記第１および第２のエンドフレームに接続する、請求項２５記載のシステム。
前記第１および第２のサイドフレームはそれぞれ、
ａ）前記第１のエンドフレームと前記第２のエンドフレームとの間に位置する中央部分と、
ｂ）前記第１および第２のエンドフレームの外側に位置する第１および第２の端部分と、を含む請求項２５記載のシステム。
前記第１および第２のサイドフレームはそれぞれ、その上に前記少なくとも１つの燃料電池スタックを取り外し可能に取り付けるように構成され前記中央部分に接続する下フランジを含む、請求項２８記載のシステム。
前記第１および第２のサイドフレームはそれぞれ、その上にカバーを取り外し可能に取り付けるように構成され前記中央部分に接続する上フランジを含む、請求項２９記載のシステム。
前記第１および第２のエンドフレームはそれぞれ、前記周辺装置を取り外し可能に取り付けるための複数の開口を定める略垂直部分と略水平部分を含む、請求項３０記載のシステム。
前記第１および第２のエンドフレームはそれぞれ、
前記略垂直部分に接続する上端フランジと、
前記略水平部分に接続する下端フランジとを含み、
前記上端フランジは前記カバーを取り外し可能に取り付けるように構成され、
前記下端フランジは前記ブラケットを意図する場所に取り付けるように構成される、請求項３１記載のシステム。
前記第２の端部分が前記複数の周辺装置の１つを収容するように構成された凹部分を定め、
前記複数の周辺装置の１つが前記第１のサイドフレームから突出する、請求項２８記載のシステム。
前記第１の端部分が、その上端近くに、前記第１のエンドフレームに接続するほぞに係合するように構成された取り付けスロットを定め、
前記ほぞと前記取り付けスロットが協働してほぞ差しを形成する、請求項２８記載のシステム。
前記サイドフレームおよび前記エンドフレームのそれぞれが単一ピースの材料から一体的に構成される、請求項３４記載のシステム。
前記少なくとも１つの燃料電池スタックが第１および第２の燃料電池スタックを含み、
前記第１のサイドフレームが第１のスロットと当該第１のスロット近くに第２のスロットを定め、
前記第１および第２のスロットは前記第１および第２の燃料電池スタックの隣接する端近くに配置され、マニホールドを取り外し可能に受け取るように構成され、
当該マニホールドは前記第１および第２の燃料電池スタックと流体連通するように構成される、請求項２１記載のシステム。
前記ブラケットが前記第１のサイドフレームと前記第２のサイドフレームとに接続する下部フレームをさらに含み、
当該下部フレームがその上に前記少なくとも１つの燃料電池スタックを取り外し可能に固定するように構成される、請求項２１記載のシステム。
前記下部フレームは前記第１のサイドフレームの外面を越えて延出する、請求項３７記載のシステム。