JP2010177083A

JP2010177083A - 燃料電池ケース

Info

Publication number: JP2010177083A
Application number: JP2009019438A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kondo; 俊行近藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2010-08-12

Abstract

【課題】燃料電池ケースにおける換気性能の低下を抑制することを目的とする。
【解決手段】燃料電池ケース１００であって、燃料電池スタック４００を収納する収納部２００と、前記収納部２００の上部に接続されるダクト３００と、を備え、前記ダクト３００は、下側に空間３４０を有し、前記空間３４０に面する下面３１０に換気孔３２０を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、燃料電池スタックを収納するケースに関するものである。

燃料電池スタックは、一般に、ケースに収納されて移動車両に搭載される。このケースは、燃料電池スタックのシール部材の経年劣化等の理由により燃料電池スタックから漏れる水素を換気するための換気孔を有している（例えば特許文献１）。

特開２００５−１４９７３２号公報

しかし、従来の換気孔は、空気より軽い水素を逃すために、燃料電池ケースの上方に、上向きに設けられていた。このため、換気孔に塵や埃などが詰まり易く換気性能が低下するおそれがあった。

本発明は、上記課題の少なくとも１つを解決し、燃料電池ケースにおける換気性能の低下を抑制することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
燃料電池ケースであって、燃料電池スタックを収納する収納部と、前記収納部の上部に接続されるダクトと、を備え、前記ダクトは、下側に空間を有し、前記空間に面する下面に換気孔を有する、燃料電池ケース。
この適用例によれば、ダクトが収納部の上部に接続されているので、空気より軽い水素を換気し易い。また、換気孔はダクトの下面に設けられているので、換気孔に塵や埃などが詰まりにくく、換気性能の低下を抑制することが可能となる。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池ケースの他、燃料電池における換気方法等、様々な形態で実現することができる。

燃料電池を搭載した車両の一例を示す説明図である。第１の実施例に係る燃料電池ケースの斜視図である。燃料電池ケースを図２に示す３−３切断線で切った時の説明図である。燃料電池ケースを図２に示す４−４切断線で切った時の説明図である。第２の実施例に係る燃料電池ケースの斜視図である。燃料電池ケースを図５に示す６−６切断線で切った時の説明図である。

［第１の実施例］
図１は、燃料電池を搭載した車両の一例を示す説明図である。車両１０は、燃料電池ケース１００を、車両１０のほぼ中央、座席の下に備えている。この車両１０では、燃料電池ケース１００の上方に、車両１０の前方から後方へ空気が流れるように、空間２０が設けられている（車両１０の前進時）。この空気の流れにより、燃料電池ケース１００から放出される水素などを車両１０の後方に拡散する。なお、車両１０の後退時には車両１０の後方から前方へ空気が流れる。

図２は、第１の実施例に係る燃料電池ケースの斜視図である。燃料電池ケース１００は、燃料電池スタック収納部２００と、ダクト３００とを備える。燃料電池スタック収納部２００は、燃料電池スタック（図示せず）よりもやや大きな、略直方体形状の箱である。ダクト３００は、燃料電池スタック収納部２００の上に配置されている。ダクト３００は、ブリッジ形状をしており、ダクト３００の下側にトンネル状空間３４０を有している。ここで、トンネル状空間３４０の向きは、車両１０の左右方向である。トンネル状空間３４０の向きを車両１０の左右方向に設定することにより、図１に示す車両１０の前方から後方に流れる空気を、トンネル状空間３４０に流れ込む難くすることが、可能となる。これにより、空気中の塵や埃がトンネル状空間３４０に入ることを抑制できる。なお、トンネル状空間３４０の高さは数十ミリメートルの高さであってもよい。また、ダクト３００は、トンネル状空間３４０に面する下面３１０に開口部３２０を備えている。開口部３２０には、水素換気膜３３０が設けられている。水素換気膜３３０は、水素は通すが、塵や埃は通さない素材で作られている。

図３は、燃料電池ケースを図２に示す３−３切断線で切った時の説明図である。燃料電池スタック収納部２００の内部には、燃料電池スタック４００が収められている。ダクト３００の内部は空洞になっており、燃料電池スタック４００から漏れ出た水素を通すことが可能となっている。水素は、ダクト３００内を通り、開口部３２０に設けられた水素換気膜３３０を通ってトンネル状空間３４０に抜ける。

ダクト３００のダクト前方部分３００ａは、斜面になっており、トンネル状空間３４０に車両１０の前方から流れてくる空気が直接当たらないようにするとともに、車両１０の後方へ空気をなめらかに流す。なお、ダクト３００のダクト後方部分３００ｂも同様の構成となっている。

図４は、燃料電池ケースを図２に示す４−４切断線で切った時の説明図である。水素換気膜３３０を通ってトンネル状空間３４０に抜けた水素は、トンネル状空間３４０を通って、車両１０の左右方向に流れる。水素は、トンネル状空間３４０を抜けると、図１に示す、車両１０の前方から後方に流れる空気の流れにより、車両１０の後方に流され、拡散する。

以上、本実施例によれば、ダクト３００が燃料電池スタック収納部２００の上方にあるので、空気より軽い水素は、ダクト３００から容易に換気される。また、ダクト３００は、車両１０の移動方向（前方及び後方）に、ダクト前方部分３００ａ、ダクト後方部分３００ｂを備えるので、水素換気膜３３０は、塵や埃の直撃を受けない。さらに、塵や埃が横方向から回り込んでも、ダクト３００は、下面３１０に開口部３２０と水素換気膜３３０を備えているので、塵や埃が水素換気膜３３０に詰まりにくい。そのため、燃料電池ケース１００の換気性能の低下が起こりにくい。また、燃料電池スタック収納部２００にもれた水素が爆発した場合、その爆圧を車両側面方向に逃すことが可能である。

［第２の実施例］
図５は、第２の実施例に係る燃料電池ケースの斜視図である。第２の実施例に係る燃料電池ケース１００は、燃料電池スタック収納部２００の車両前方側上部に、車両前方側に突き出ているダクト３００を備えている。ダクト３００は、下面３１０に、開口部３２０と水素換気膜３３０とを備えている。水素は、燃料電池スタック収納部２００からダクト３００を通り、下面３１０の水素換気膜３３０から排出される。なお、第２の実施例では、第１の実施例と同じ符号を付している。

図６は、燃料電池ケースを図５に示す６−６切断線で切った時の説明図である。ダクト３００は、車両前方側に、防コンタミ壁３５０を備えている。防コンタミ壁３５０は、ダクト３００の下端から下方向に伸びている。防コンタミ壁３５０は、第１の実施例におけるダクト前方部分３００ａ、ダクト後方部分３００ｂと同様に、水素換気膜３３０への、塵や埃の直撃を抑制する。したがって、燃料電池ケース１００の換気性能の低下が起こりにくい。

［変形例］
第２の実施例では、燃料電池ケース１００は、燃料電池スタック収納部２００の車両前方側にダクト３００を備えているが、燃料電池スタック収納部２００の車両後方側、あるいは車両側面側に、ダクト３００を備えてもよい。燃料電池ケース１００が車両後方側にダクト３００を備える場合には、ダクト３００の車両後方側に防コンタミ壁３５０を備えることが好ましい。また、燃料電池ケース１００が車両側面側にダクト３００を備える場合には、ダクト３００の車両前方側及び後方側の両方に防コンタミ壁３５０を備えることが好ましい。

以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

１０…車両
２０…空間
１００…燃料電池ケース
２００…燃料電池スタック収納部
３００…ダクト
３００ａ…ダクト前方部分
３００ｂ…ダクト後方部分
３１０…下面
３２０…開口部
３３０…水素換気膜
３４０…トンネル状空間
３５０…防コンタミ壁
４００…燃料電池スタック

Claims

燃料電池ケースであって、
燃料電池スタックを収納する収納部と、
前記収納部の上部に接続されるダクトと、
を備え、
前記ダクトは、
下側に空間を有し、
前記空間に面する下面に換気孔を有する、
燃料電池ケース。