JP2013099982A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池車両の内部の限られた空間において、複数のラジエータを、その各通風部の面積を広く確保した状態で配置した上で、燃料電池車両に対して固定することが可能な冷却装置を提供すること。
【解決手段】この冷却装置６は、第一通風部６１１を有し、第一通風部６１１に風を通過させることによって燃料電池装置２を冷却するＦＣラジエータ６１と、第二通風部６２１を有し、第二通風部６２１に風を通過させることによって駆動モータ４を冷却するＥＶラジエータ６２と、を備え、ＦＣラジエータ６１には棒状のブラケット１２ａ，１２ｂが固定され、ＥＶラジエータ６２は、第二通風部６２１を第一通風部６１１に重ねた状態で
ブラケット１２ａ，１２ｂに固定されており、ブラケット１２ａ，１２ｂの一端が、燃料電池車両１の車体に固定される。
【選択図】図４

Description

本発明は、燃料電池車両に搭載される冷却装置に関する。

近年、将来の石油枯渇や地球温暖化に対する対策として、燃料電池から供給される電力によって走行する燃料電池車両の開発が進められている。このような燃料電池車両は、高温の状態で発電する燃料電池を冷却するために、ラジエータ等の冷却装置を必要とする。

また、燃料電池車両は、燃料電池から供給される電力を受けて駆動力を発生する駆動モータを備えているが、燃料電池車両が走行する際はこの駆動モータからも熱が発生する。従って、駆動モータを冷却するための冷却装置が更に必要となる。

しかし、燃料電池の動作温度（固体高分子型燃料電池の場合は９０度前後）は、駆動モータの動作温度（６０度前後）よりも高いため、燃料電池と駆動モータとはそれぞれ独立に温度制御を行う必要がある。すなわち、これらを単一の冷却装置によって冷却するのではなく、燃料電池を冷却するための冷却装置と、駆動モータを冷却するための冷却装置とを、互いに独立に設ける必要がある。

下記特許文献１には、燃料電池を冷却するための第一ラジエータと、駆動モータを冷却するための第二ラジエータとを、車両の前後方向に沿って並べて配置し、更にその後方に配置された共用の空冷用ファンによってこれらを冷却する構成の冷却装置が記載されている。

特開２００６−３２７３２５号公報

冷却装置としてラジエータを用いる場合、ラジエータの冷却性能はその通風部の面積に比例するため、高い冷却性能を得るためには通風部の面積をできるだけ広くする必要がある。しかし、燃料電池車両の内部においてラジエータを搭載することのできる空間は限られているため、このような空間の制限の中で、できる限り通風部の面積を広くすることが求められる。

上記特許文献１に記載の冷却装置は、燃料電池車両の車体に対して複数のラジエータを固定するために、車体へ固定するための機構を複数のラジエータ毎にそれぞれ設けている。具体的には、各ラジエータに設けられた支持ピンが、車体に設置された支持部材の支持用穴に対して装着される構造となっている。その結果、車内の限られた空間において上記支持部材などを別途設置するため、その分、ラジエータの通風部の面積を狭くする必要があった。

また、車両用のラジエータにおいては、空冷用ファンによって発生する風がラジエータの冷却に有効利用されるように、空冷用ファンとこれに隣接するラジエータとの間に、ファンシュラウドと呼ばれる導風板が配置されるのが一般的である。そこで、このファンシュラウドを延長し、車両の前後方向に沿って並べて配置された複数のラジエータの外周全体を囲むように形成することによって、複数のラジエータを、当該ファンシュラウドを介して車内に固定するという方法も考えられる。

しかし、その場合は、ラジエータと車体（ボディ）との間にファンシュラウドを配置するための隙間が必要となるため、その分、ラジエータの外形を小さくする必要があり、結局はラジエータの通風部の面積が狭くなってしまう。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料電池車両の内部の限られた空間において、複数のラジエータを、その各通風部の面積を広く確保した状態で配置した上で、燃料電池車両に対して固定することが可能な冷却装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る冷却装置は、燃料電池が供給する電力により駆動モータの駆動力を発生し走行する燃料電池車両に搭載される冷却装置であって、第一通風部を有し、前記第一通風部に風を通過させることによって前記燃料電池を冷却する第一ラジエータと、第二通風部を有し、前記第二通風部に風を通過させることによって前記駆動モータを冷却する第二ラジエータと、を備え、前記第一ラジエータには棒状のブラケットが固定され、前記第二ラジエータは、前記第二通風部を前記第一通風部に重ねた状態で前記ブラケットに固定されており、前記ブラケットの一端が、前記燃料電池車両の車体に固定されることを特徴としている。

本発明によれば、燃料電池を冷却する第一ラジエータと、駆動モータを冷却する第二ラジエータとが、それぞれの通風部を重ねた状態で棒状のブラケットに対し固定される。その上で、当該ブラケットの一端を燃料電池車両に対して固定することで、第一ラジエータと第二ラジエータの両方が燃料電池車両に対して固定される。このため、車体へ固定するための機構を複数のラジエータ毎にそれぞれ設ける必要がなくなり、冷却装置を燃料電池車両に固定するための機構を簡略化することができる。その結果、車内の限られた空間において、第一ラジエータ及び第二ラジエータの通風部の面積を広く確保した状態で、冷却装置を燃料電池車両に対して固定することができる。

また本発明に係る冷却装置では、前記ブラケットは、前記燃料電池車両の左右方向において、前記第一ラジエータの端部よりも内側となる位置に配置されることも好ましい。

この好ましい態様では、前記燃料電池車両の左右方向において、第一ラジエータの端部よりも内側となる位置に棒状のブラケットが配置される。従って、車内の限られた空間のうち、燃料電池車両の左右方向において第一ラジエータの端部よりも外側には、棒状のブラケットを配置するための空間を確保する必要がない。このため、第一ラジエータの端部を燃料電池車両の左右方向に向けて拡張し、第二ラジエータよりも高い冷却性が求められる第一ラジエータの通風部の面積を広く確保することができる。

また本発明に係る冷却装置では、前記第一ラジエータは、前記第一通風部に冷媒を供給するための第一タンクを有しており、前記ブラケットは前記第一タンクに固定されていることも好ましい。

この好ましい態様では、ブラケットと第一ラジエータとの固定を、第一通風部ではなく第一タンクにおいて行っている。このため、ブラケットを固定するための機構を第一通風部に対して設ける必要がなく、第一通風部全体を冷却のために有効に利用することができる。一方、ブラケットを固定するための機構を第一タンクに設けても、第一ラジエータの冷却性能は低下しない。すなわち、この好ましい態様では、第一ラジエータの冷却性能を低下させることなく、ブラケットを第一ラジエータに固定することができる。

また本発明に係る冷却装置では、前記第二ラジエータは、前記第二通風部に冷媒を供給するための第二タンクを有しており、前記ブラケットは前記第二タンクに固定されていることも好ましい。

この好ましい態様では、ブラケットと第二ラジエータとの固定を、第二通風部ではなく第二タンクにおいて行っている。このため、ブラケットを固定するための機構を第二通風部に対して設ける必要がなく、第二通風部全体を冷却のために有効に利用することができる。一方、ブラケットを固定するための機構を第二タンクに設けても、第二ラジエータの冷却性能は低下しない。すなわち、この好ましい態様では、第一ラジエータ、第二ラジエータの冷却性能をいずれも低下させることなく、ブラケットを第一ラジエータ及び第二ラジエータに固定することができる。

また本発明に係る冷却装置では、前記ブラケットは、その軸方向が前記燃料電池車両の上下方向と略一致するように配置されることも好ましい。

この好ましい態様では、棒状のブラケットの軸方向が、燃料電池車両の上下方向と略一致するように配置される。このため、ブラケットの一端と燃料電池車両の車体との固定は、冷却装置の上部もしくは下部において行われることとなる。従って、冷却装置の左右においては固定するための機構を設ける必要が無くなり、第一ラジエータ及び第二ラジエータそれぞれの端部を燃料電池車両の左右方向に向けて拡張し、それぞれの通風部の面積を広く確保することができる。

また本発明に係る冷却装置では、前記ブラケットは、前記燃料電池車両の左右方向において、前記第一ラジエータの両端部近傍にそれぞれ設けられることも好ましい。

この好ましい態様では、その軸方向が燃料電池車両の上下方向と略一致するように配置された棒状のブラケットが、燃料電池車両の左右方向において第一ラジエータの両端部近傍にそれぞれ設けられる。このため、第一ラジエータの第一通風部を通過する風の流れが、ブラケットに当たって乱れてしまうことが抑制される。その結果、ブラケットによる冷却性能の低下を抑制することができる。

また本発明に係る冷却装置では、第三通風部を有し、前記第三通風部に風を通過させることによって前記燃料電池車両の空調用冷媒を冷却する第三ラジエータをさらに備え、前記第三ラジエータは、前記第三通風部を、前記第一通風部及び前記第二通風部に重ねた状態で前記ブラケットに固定されていることも好ましい。

この好ましい態様では、燃料電池車両の空調用冷媒を冷却する第三ラジエータについても、ブラケットに固定された状態で燃料電池車両内に配置される。このため、第三ラジエータを車体に固定するための機構を別途設ける必要がなくなり、冷却装置を燃料電池車両に固定するための機構を更に簡略化することができる。その結果、車内の限られた空間において、第一ラジエータ、第二ラジエータ、及び第三ラジエータの通風部の面積をいずれも広く確保した状態で、冷却装置を燃料電池車両に固定することができる。

また本発明に係る冷却装置では、前記ブラケットの一端にはフック穴が形成されていることも好ましい。

第一ラジエータ、第二ラジエータ、及び第三ラジエータをブラケットに固定した構造の冷却装置は、その重量が大きくなるため、冷却装置を車体へ固定する作業が困難になるという問題がある。この好ましい態様では、ブラケットの一端にフック穴を形成している。このため、例えば燃料電池車両の車体に設けられたフックに対して上記フック穴を掛けることにより、ブラケットの一端が燃料電池車両に固定された状態とすることができる。その結果、重量が大きい冷却装置を車体に固定する作業が容易となる。

本発明によれば、燃料電池車両の内部の限られた空間において、複数のラジエータを、その各通風部の面積を広く確保した状態で配置した上で、燃料電池車両に対して固定することが可能な冷却装置を提供することができる。

本発明の一実施形態である冷却装置を搭載した燃料電池車両の構成を、側面視において模式的に示した図である。 図１に示した燃料電池車両の構成の一部を、上面視で模式的に示した図である。 図１に示した冷却装置を構成するＦＣラジエータの構造の一部を模式的に示した図である。 図１に示した冷却装置の一部について、その具体的な構成を説明するための分解図である。 図１に示した冷却装置の一部について、その具体的な構成を上面視で示した断面図である。 図１に示した冷却装置を燃料電池車両の内部に固定する方法を、模式的に示した図である。 図３に示したＦＣラジエータを構成する、冷却チューブの形状を示した図である。 Ｂ型冷却チューブの形状を示した図である。 図７に示した冷却チューブが、ＦＣラジエータのタンクにろう付け固定された状態を示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

まず、図１及び図２を参照しながら、本発明の一実施形態である冷却装置を搭載した燃料電池車両の構成を説明する。図１は、本発明の一実施形態である冷却装置を搭載した燃料電池車両の構成を、側面視において模式的に示した図である。図２は、図１に示した構成の一部を、上面視で模式的に示した図である。図１に示されるように、燃料電池車両１は、燃料電池装置２と、燃料タンク３と、空調装置５と、冷却装置６によって構成されている。

燃料電池装置２は、燃料電池車両１を走行させるための電力を発生させる装置であって、燃料電池車両１のフロアパネルの下方に配置されている。燃料電池装置２は、例えば、高分子電解質型燃料電池であり、多数の単セルを積層したスタック構造となっている。単セルは、イオン交換膜からなる電解質膜の一方の面に空気極を有し、他方の面に燃料極を有し、さらに空気極および燃料極を両側から挟み込むように一対のセパレータを有する構造となっている。この場合、一方のセパレータの水素ガス通路に水素ガスが供給され、他方のセパレータの酸化ガス通路に酸化ガスが供給され、これらの反応ガスが化学反応することで電力が発生する。

燃料タンク３は、燃料電池装置２に供給する水素ガスを貯えておくためのタンクであって、燃料電池車両１の後方部に配置されている。燃料タンク３から燃料電池装置２に供給される水素ガスの流量は、アクセル開度等によって定まる要求電力に応じて、図示しない制御装置及び流量調整弁等により制御されている。

駆動モータ４は、燃料電池装置２から供給される電力によって駆動力を発生させるモータである。かかる駆動力によって燃料電池車両１に複数設けられた車輪７が回転し、燃料電池車両１が走行する。

空調装置５は、燃料電池車両１の室内温度を調整するためのものである。空調装置５は、図示しないコンプレッサとエバポレータとの間で冷媒を循環させ、室内の熱を外部に移動させる一般的な方式のものである。

冷却装置６は、主にＦＣラジエータ６１と、ＥＶラジエータ６２と、空調ラジエータ６３と、サブラジエータ６４によって構成されており、燃料電池車両１を構成する燃料電池装置２、駆動モータ４等の冷却を行うための装置である。

冷却装置６を構成している上記複数のラジエータは、冷却対象であるそれぞれの装置との間で、図示しない配管を通じて冷媒を循環させる。各ラジエータはそれぞれ通風部を有しており、当該通風部を通過する風が冷媒から熱を奪うことによって各装置の冷却が行われる。各ラジエータの通風部に対する風の供給は、燃料電池車両１のバンパフェイス部分に設けられた通風口８から導入した外気を、第一ファン６５、及び第二ファン６６によって車両後方に向けて流すことによって行われる。

ＦＣラジエータ６１は、燃料電池装置２を冷却するためのラジエータである。燃料電池装置２により発電がおこなわれると、それに伴い反応熱が生じるため、燃料電池装置２を構成する各単セルの温度が上昇する。ＦＣラジエータ６１は第一通風部６１１を有しており、第一通風部６１１を通過する空気によってかかる反応熱の一部を放出することにより、各単セルの温度を適切な範囲に維持している。

ＥＶラジエータ６２は、駆動モータ４を冷却するためのラジエータである。駆動モータ４は、燃料電池装置２からの供給される電力によって駆動される電磁モータであるため、動作中においてはジュール熱によってその温度が上昇する。ＥＶラジエータ６２は第二通風部６２１を有しており、第二通風部６２１を通過する空気によってかかるジュール熱を放出することで、ＥＶラジエータ６２の過昇温を防止している。

空調ラジエータ６３は、空調装置５が室内から奪った熱を外気に放出するためのラジエータである。空調ラジエータ６３は第三通風部６３１を有しており、コンプレッサとエバポレータとの間で循環する冷媒を、第三通風部６３１を通過する空気によって冷却することで、空調装置５による室内の空調機能を維持するものである。

ＦＣラジエータ６１、ＥＶラジエータ６２、空調ラジエータ６３は、燃料電池車両１の前方から後方に向かう向きにこの順序で配置され、第一通風部６１１、第二通風部６２１、及び第三通風部６３１を重ねた状態で一列に配置されている。ＦＣラジエータ６１の更に後方には、ファンシュラウド６７を介して第一ファン６５が配置されている。

第一ファン６５は、通風口８から導入した外気を車両後方（図１の右方向）に向けて流すためのファンである。上記のように、ＦＣラジエータ６１、ＥＶラジエータ６２、空調ラジエータ６３は、それぞれの通風部を重ねた状態で一列に配置されている。このため、第一ファン６５が動作することによって、それぞれの通風部に対して風が供給される。換言すると、ＦＣラジエータ６１、ＥＶラジエータ６２、空調ラジエータ６３が、一つの第一ファン６５を共有している。図２に示すように、第一ファン６５は、燃料電池車両１の左右方向に一対に設けられた二つのファンによって構成されている。

ファンシュラウド６７は、ＦＣラジエータ６１と第一ファン６５との間において、両者の外周を取り囲むように配置された導風板である。このようにファンシュラウド６７を配置することにより、ＦＣラジエータ６１と第一ファン６５との間から漏洩する空気の量が低減されるため、第一ファン６５によって生じた風が冷却のために有効利用されている。ファンシュラウド６７は、ＦＣラジエータ６１の後方側（燃料電池車両１の後方側）の面に対して固定されている。

図２に示すように、燃料電池車両１の内部には、車体前後に延びた一対の梁であるサイドメンバ９ａ、９ｂが配置されている。ＦＣラジエータ６１、ＥＶラジエータ６２、空調ラジエータ６３、第一ファン６５、及びファンシュラウド６７は、全てこのサイドメンバ９ａ、９ｂの間に形成された空間内に配置されている。

サブラジエータ６４は、ＦＣラジエータ６１と同様に燃料電池装置２を冷却するためのラジエータであって、ＦＣラジエータ６１の冷却性能を補う目的で配置されている。サブラジエータ６４は、燃料電池車両１の車体内部のうち右ヘッドランプ１０ａの下方において、上面視で傾斜状となる向きに（通風部が車体右前方を向くように）配置されている。また、サブラジエータ６４は、サイドメンバ９ａの前方側端部の近くで且つ右側の側面に対し、金属板で形成されたサイドブラケット１１を介して固定されている。

続いて、図３を参照しながら、ＦＣラジエータ６１の構成について具体的に説明する。図３は、ＦＣラジエータの構造の一部を模式的に示した図である。

ＦＣラジエータ６１は、矩形に形成された第一通風部６１１の上辺と下辺に、それぞれ第一上部タンク６１２ａ、第一下部タンク６１２ｂを備えた構造となっている。第一上部タンク６１２ａの内部には空間が形成されており、第一上部タンク６１２ａの壁面には、この空間に冷媒を流入させるための開口部である流入ポート６１３ａが形成されている。第一下部タンク６１２ｂの内部にも同様に空間が形成されており、第一下部タンク６１２ｂの壁面には、この空間から冷媒を流出させるための開口部である流出ポート（図示せず）が形成されている。

第一通風部６１１は、中空の筒状に形成された複数の第一チューブ６１６と、放熱フィン６１７とによって構成されている。第一チューブ６１６の上端は第一上部タンク６１２ａの壁面を貫通した状態でろう付け固定され、第一チューブ６１６の下端は第一下部タンク６１２ｂの壁面を貫通した状態でろう付け固定されている。このため、上記第一上部タンク６１２ａの内部空間と第一下部タンク６１２ｂの内部空間とは、第一チューブ６１６によって連通した状態となっている。

ここで、第一チューブ６１６の構造を、図７を参照しながら説明する。第一チューブ６１６は、金属板を断面が楕円形上の筒となるように加工した後、金属板の端部同士を溶接することによって形成している。このため第一チューブ６１６は断面が楕円状の中空部１００を有し、その表面には、軸方向に沿った溶接部１１０が形成されている。

第一チューブの構造としては、上記のような溶接チューブ構造の他、図８に示したような所謂Ｂ型チューブ構造と呼ばれる構造としてもよい。Ｂ型チューブ構造とは、図８のように金属板の中央部を屈曲させた状態でろう付け固定し、二つの中空部１００ａ、１０１ａを形成したものである。

しかし、このようなＢ型チューブ構造の場合、屈曲部付近において金属板の面と面が重なった状態となるために、ろう付けの際、酸化被膜除去のために塗布されるフラックスがろう付け部１１０ａの近傍に残留しやすく、フラックスを除去するための純水洗浄に長時間を要してしまうという問題がある。フラックスが残留すると、冷媒に溶出したフラックスの成分がイオン化して燃料電池装置２に到達してしまい、燃料電池装置２を構成する固体高分子膜を劣化させてしまう。このため、フラックスは確実に除去しておく必要がある。

本実施形態の第一チューブ６１６は、上記のようにＢ型チューブ構造ではなく、図７に示した溶接チューブ構造を採用している。溶接チューブ構造の場合、ろう付けと異なりフラックスを塗布する必要がないため、フラックスを除去するために長時間洗浄する必要がないという利点がある。

図９に示したように、ＦＣラジエータ６１は、上記のような溶接チューブ構造を有する複数の第一チューブ６１６を、その上端を第一上部タンク６１２ａの壁面を貫通した状態でろう付け固定した構造となっている。また、第一チューブの下端も同様に、第一下部タンク６１２ｂの壁面を貫通した状態でろう付け固定した構造となっている。

第一チューブ６１６と第一上部タンク６１２ａとの固定、及び第一チューブ６１６と第一下部タンク６１２ｂとの固定は、いずれもフラックスを使用してろう付けにより行う必要がある。ＦＣラジエータ６１を製作する際は、第一上部タンク６１２ａに第一チューブ６１６を挿入した状態で、第一上部タンク６１２ａの内部のうち第一チューブ６１６が突出している面（図９のＡで示された面）の全体にマスキングを行った後、第一上部タンク６１２ａの外部からフラックスを塗布してからろう付けを行うことが望ましい。

その結果、フラックスの塗布量が低減される上、冷媒が通過する第一上部タンク６１２ａの内部に残留するフラックスも微量となるため、フラックスを除去するためにろう付け後に行う純水洗浄の時間を低減することができる。これは、第一チューブ６１６と第一下部タンク６１２ｂとの固定においても同様である。また、ＦＣラジエータ６１の他、ＥＶラジエータ６２、空調ラジエータ６３を製作する場合においても同様である。

尚、サブラジエータ６４も、一対のタンクと、その間に配置された複数のチューブ及び放熱フィンによって構成されている。しかし、サブラジエータ６４は小型のラジエータであるため、フラックスを用いず、これに替えてマグネシウムを加えたろう材による真空ろう付けを行うことで、フラックスを除去するための純水洗浄を不要とすることができる。

図３に戻って説明を続ける。第一チューブ６１６は、互いに並行となるように複数配置されており、隣接する第一チューブ６１６同士の間には、放熱フィン６１７が第一チューブ６１６に接触した状態でコルゲート状に配置されている。

続いて、ＦＣラジエータ６１の機能について簡単に説明する。燃料電池装置２において加熱された冷媒は、図示しない配管を通じて、流入ポート６１３ａから第一上部タンク６１２ａの内部に形成された空間に流入する。その後、冷媒は各第一チューブ６１６に分配され、各第一チューブ６１６の内部を通って第一下部タンク６１２ｂに到達する。

冷媒が第一チューブ６１６を通過する際、第一チューブ６１６の壁面を経由して、放熱フィン６１７に冷媒からの熱が伝達される。放熱フィン６１７はコルゲート状に配置されているため、その周囲には無数の開口６１８が形成されている。開口６１８には、第一ファン６５から供給する風が常に通過しているため、かかる風によって放熱フィン６１７に伝達された熱が外部に放出される。

従って、冷媒が第一下部タンク６１２ｂに到達した時点においては、冷媒は放熱フィンにより冷却され、その温度が低下した状態となっている。冷却された冷媒は、第一下部タンク６１２ｂに形成された流出ポートから流出し、図示しない配管を通じて燃料電池装置２に再度供給され、燃料電池装置２を冷却する。

以上の通り、ＦＣラジエータ６１の構造及び機能について説明したが、ＥＶラジエータ６２、空調ラジエータ６３の構造及び機能についても上記と同様であるため、これらについての詳細な説明は省略する。すなわち、ＥＶラジエータ６２も、一対のタンク（第二右部タンク６２２ａ、第二左部タンク６２２ｂ）と、それらの間に形成されたチューブ及び放熱フィンを備えている。一方、一対のタンク（第二右部タンク６２２ａ、第二左部タンク６２２ｂ）は、矩形に形成された第二通風部６２１の上辺と下辺ではなく、左辺と右辺とに設けられている点がＦＣラジエータ６１と異なっている。

空調ラジエータ６３も、一対のタンク（第三右部タンク６３２ａ、第三左部タンク６３２ｂ）と、それらの間に形成されたチューブ及び放熱フィンを備えている。一方、一対のタンクである第三右部タンク６３２ａ、第三左部タンク６３２ｂは、矩形に形成された第三通風部６３１の上辺と下辺ではなく、左辺と右辺とに設けられている点がＦＣラジエータ６１と異なっている。

続いて、図４及び図５を参照しながら、冷却装置６の具体的な構成について説明する。図４は、冷却装置６の一部について、その具体的な構成及び配置を説明するための分解図である。図５は、冷却装置６の一部について、その具体的な構成及び配置を上面視で示した断面図である。

既に説明したように、ＦＣラジエータ６１、ＥＶラジエータ６２、空調ラジエータ６３は、第一通風部６１１、第二通風部６２１、及び第三通風部６３１を重ねた状態で一列に配置されている。そのうちＦＣラジエータ６１は、これらの中で最も高い冷却性能が求められる。従ってその外形は、車両の高さ方向、及び車両の左右方向のいずれにおいても、ＥＶラジエータ６２、空調ラジエータ６３の外形よりも大きなものとなっている。

ＦＣラジエータ６１の第一上部タンク６１２ａには、車両の左右方向両端部にそれぞれ取付座部６１４ａ、６１５ａが形成されている。また、第一下部タンク６１２ｂには、車両の左右方向両端部にそれぞれ取付座部６１４ｂ、６１５ｂが形成されている。これら取付座部（６１４ａ、６１５ａ、６１４ｂ、６１５ｂ）には、ビスを挿入固定することが可能な雌ねじ穴がそれぞれ形成されている。

車両の左右方向においてＦＣラジエータ６１の両端部近傍には、棒状のブラケット１２ａ、１２ｂがそれぞれ固定されている。ブラケット１２ａは、その上端部にビス穴１２１ａが形成され、下端部にビス穴１２２ａが形成されている。これらは、それぞれ取付座部６１４ａ、６１４ｂの位置と対応するように形成されている。従って、ビス穴１２１ａに挿入したビスを取付座部６１４ａに挿入固定し、ビス穴１２２ａに挿入したビスを取付座部６１４ｂに挿入固定することによって、ブラケット１２ａがＦＣラジエータ６１に対して固定されている。

ブラケット１２ｂも同様に、その上端部にビス穴１２１ｂが形成され、下端部にビス穴１２２ｂ（図示せず）が形成されている。これらは、それぞれ取付座部６１５ａ、６１５ｂの位置と対応するように形成されている。従って、ビス穴１２１ｂに挿入したビスを取付座部６１５ａに挿入固定し、ビス穴１２２ｂに挿入したビスを取付座部６１５ｂに挿入固定することによって、ブラケット１２ｂがＦＣラジエータ６１に対して固定されている。

このように、一対のブラケット１２ａ、１２ｂはいずれも、ＦＣラジエータ６１を構成する第一上部タンク６１２ａ、及び第一下部タンク６１２ｂに対して固定されている。ブラケット１２ａ、１２ｂを固定するための機構を第一通風部６１１に設ける必要がないため、第一通風部６１１の全体を冷却のために有効に利用している。

また、図５で明らかなように、一対のブラケット１２ａ、１２ｂはいずれも、燃料電池車両１の左右方向において、ＦＣラジエータ６１の端部よりも内側となる位置に配置されている。従って、車内の限られた空間のうち、燃料電池車両１の左右方向においてＦＣラジエータ６１の端部よりも外側には、ブラケット１２ａ、１２ｂを配置するための空間を確保する必要がない。このため、ＦＣラジエータ６１の端部を燃料電池車両１の左右方向に大きく形成することが可能となっており、ＥＶラジエータ６２よりも高い冷却性が求められるＦＣラジエータ６１の第一通風部６１１の面積を広く確保している。

ＥＶラジエータ６２の第二右部タンク６２２ａには、２か所の取付座部６２４ａ、６２５ａが形成されている。また、第二左部タンク６２２ｂには、２か所の取付座部６２４ｂ、６２５ｂ（図示せず）が形成されている。

ブラケット１２ａは、その側方（車両の右方向）に突出形成された二か所の突起部１２３ａ、１２４ａに、それぞれビス穴１２５ａ、１２６ａが形成されている。これらは、それぞれ取付座部６２４ａ、６２５ａの位置と対応するように形成されている。従って、ビス穴１２５ａに挿入したビスを取付座部６２４ａに挿入固定し、ビス穴１２６ａに挿入したビスを取付座部６２５ａに挿入固定することによって、ＥＶラジエータ６２はブラケット１２ａに対して固定されている。

ブラケット１２ｂも同様に、その側方（車両の左方向）に突出形成された二か所の突起部１２３ｂ、１２４ｂ（図示せず）に、それぞれビス穴１２５ｂ、１２６ｂ（図示せず）が形成されている。これらは、それぞれ取付座部６２４ｂ、６２５ｂの位置と対応するように形成されている。従って、ビス穴１２５ｂに挿入したビスを取付座部６２４ｂに挿入固定し、ビス穴１２６ｂに挿入したビスを取付座部６２５ｂに挿入固定することによって、ＥＶラジエータ６２はブラケット１２ｂに対して固定されている。

このように、一対のブラケット１２ａ、１２ｂはいずれも、ＥＶラジエータ６２を構成する第二右部タンク６２２ａ、及び第二左部タンク６２２ｂに対して固定されている。ブラケット１２ａ、１２ｂを固定するための機構を第二通風部６２１に設ける必要がないため、第二通風部６２１の全体を冷却のために有効に利用している。

空調ラジエータ６３の第三右部タンク６３２ａには、２か所の取付座部６３４ａ、６３５ａが形成されている。また、第三左部タンク６３２ｂには、取付座部６３４ｂが形成されている。

ブラケット１２ａは、その側方（車両の右方向）に突出形成された突起部１２７ａに、ビス穴１２８ａが形成されている。このビス穴１２８ａは、取付座部６３５ａと略同一の高さに形成されている。また、ブラケット１２ａは、その前方（車両の前方向）に突出形成された突起部１２９ａに、ビス穴１３０ａが形成されている。このビス穴１３０ａは、取付座部６３４ａと対応する位置に形成されている。

第三右部タンク６３２ａには、固定部材１３が固定されている。固定部材１３にはビス穴１３１、及びビス穴１３２が形成されており、ビス穴１３１に挿入したビスを取付座部６３５ａに挿入固定することによって、第三右部タンク６３２ａと固定部材１３とが固定されている。

更に、ビス穴１３２に挿入したビスを、ブラケット１２ａのビス穴１２８ａに挿入固定することによって、ブラケット１２ａと固定部材１３とが固定されている。すなわち、空調ラジエータ６３は、固定部材１３を介した状態でブラケット１２ａに対して固定されている。また、ビス穴１３０ａに挿入したビスを取付座部６３４ａに挿入固定することによっても、空調ラジエータ６３はブラケット１２ａに対して固定されている。

ブラケット１２ｂは、その前方（車両の前方向）に突出形成された突起部１２７ｂに、ビス穴１２８ｂが形成されている。このビス穴１２８ｂは、取付座部６３４ｂの位置と対応するように形成されている。従って、ビス穴１２８ｂに挿入したビスを取付座部６３４ｂに挿入固定することによって、空調ラジエータ６３はブラケット１２ｂに対して固定されている。

このように、一対のブラケット１２ａ、１２ｂはいずれも、空調ラジエータ６３を構成する第三右部タンク６３２ａ、及び第三左部タンク６３２ｂに対して固定されている。ブラケット１２ａ、１２ｂを固定するための機構を第三通風部６３１に設ける必要がないため、第三通風部６３１の全体を冷却のために有効に利用している。

以上に説明したように、ＦＣラジエータ６１、ＥＶラジエータ６２、及び空調ラジエータ６３は、いずれも一対のブラケット１２ａ、１２ｂに対して固定されている。さらに、図５に示したように、ＦＣラジエータ６１の車両後方側の面には、ファンシュラウド６７、及び第一ファン６５が固定されている。従って、ＦＣラジエータ６１、ＥＶラジエータ６２、空調ラジエータ６３、ファンシュラウド６７、第一ファン６５が、全て一体となり冷却ユニット６ａを構成している。

ブラケット１２ａの上端部には、車両の前後方向に向けて貫通した穴であるフック穴６８ａが形成されている。また、ブラケット１２ｂの上端部には、車両の前後方向に向けて貫通した穴であるフック穴６８ｂが、フック穴６８ａと同じ高さにおいて形成されている。

続いて、上記冷却ユニット６ａを燃料電池車両１の内部に固定する方法を、図６を参照しながら説明する。図６に示したように、燃料電池車両１の内部には、二つのフック１４、１５が、車体に対して固定された状態で形成されている。フック１４、１５は、いずれも、燃料電池車両１の内部において上壁２０から鉛直下方に伸びた後、燃料電池車両１の前方に向かって屈曲したJ型のフックとして形成されている。

また、フック１４、１５は、燃料電池車両１の左右方向に離間し、互いに同じ高さとなる位置に形成されている。フック１４とフック１５との間隔は、フック穴６８ａと６７ｂとの間隔と同一である。

冷却ユニット６ａを燃料電池車両１の内部に固定する際は、フック１４、１５に対して、上記フック穴６８ａ、６７ｂを掛けることにより、冷却ユニット６ａを吊り下げた状態としている。冷却ユニット６ａは、３つのラジエータ及び第一ファンをすべて一体化することによりその重量が大きなものとなっているが、吊り下げて固定する構造としたため、冷却ユニット６ａを燃料電池車両１の内部に固定する作業は容易なものとなっている。尚、冷却ユニット６ａを固定する作業をさらに容易なものとするため、冷却ユニット６ａの周囲（例えば下方）からラジエータを支える支持機構をさらに設けてもよい。

また、本実施形態では、燃料電池車両１の内部において、フック１４、１５は燃料電池車両１の上壁２０に固定されている例を示した。このような態様の他、例えば燃料電池車両１の左右方向に延びるように形成された梁（クロスメンバ）に対し、フック１４、１５を形成してもよい。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１：燃料電池車両
２：燃料電池装置
３：燃料タンク
４：駆動モータ
５：空調装置
６：冷却装置
６ａ：冷却ユニット
６１：ＦＣラジエータ
６１１：第一通風部
６１２ａ：第一上部タンク
６１２ｂ：第一下部タンク
６１３ａ：流入ポート
６１４ａ，６１４ｂ，６１５ａ，６１５ｂ、６２４ａ，６２４ｂ，６２５ａ，６２５ｂ，６３４ａ，６３４ｂ，６３５ａ：取付座部
６１６：第一チューブ
６１７：放熱フィン
６１８：開口
６２：ＥＶラジエータ
６２２ａ：第二右部タンク
６２２ｂ：第二左部タンク
６２１：第二通風部
６２４ａ，６２４ｂ，６２５ａ，６２５ｂ：取付座部
６３：空調ラジエータ
６３１：第三通風部
６４：サブラジエータ
６３２ａ：第三右部タンク
６３２ｂ：第三左部タンク
６５：第一ファン
６６：第二ファン
６７：ファンシュラウド
６８ａ，６８ｂ：フック穴
７：車輪
８：通風口
９ａ，９ｂ：サイドメンバ
１０ａ：右ヘッドランプ
１０ｂ：左ヘッドランプ
１１：サイドブラケット
１２ａ，１２ｂ：ブラケット
１３：固定部材
１４，１５：フック
２０：上壁
１００，１００ａ：中空部
１１０：溶接部
１１０ａ：ろう付け部
１２１ａ，１２１ｂ，１２２ａ，１２２ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂ，１２８ａ，１２８ｂ，１３０ａ，１３１，１３２：ビス穴
１２３ａ，１２３ｂ，１２７ａ，１２７ｂ，１２９ａ：突起部

Claims (8)

1. 燃料電池が供給する電力により駆動モータの駆動力を発生し走行する燃料電池車両に搭載される冷却装置であって、
   第一通風部を有し、前記第一通風部に風を通過させることによって前記燃料電池を冷却する第一ラジエータと、
   第二通風部を有し、前記第二通風部に風を通過させることによって前記駆動モータを冷却する第二ラジエータと、
   を備え、
   前記第一ラジエータには棒状のブラケットが固定され、
   前記第二ラジエータは、前記第二通風部を前記第一通風部に重ねた状態で前記ブラケットに固定されており、
   前記ブラケットの一端が、前記燃料電池車両の車体に固定されることを特徴とする冷却装置。
2. 前記ブラケットは、前記燃料電池車両の左右方向において、前記第一ラジエータの端部よりも内側となる位置に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記第一ラジエータは、前記第一通風部に冷媒を供給するための第一タンクを有しており、前記ブラケットは前記第一タンクに固定されていることを特徴とする、請求項２に記載の冷却装置。
4. 前記第二ラジエータは、前記第二通風部に冷媒を供給するための第二タンクを有しており、前記ブラケットは前記第二タンクに固定されていることを特徴とする、請求項３に記載の冷却装置。
5. 前記ブラケットは、その軸方向が前記燃料電池車両の上下方向と略一致するように配置されることを特徴とする、請求項４に記載の冷却装置。
6. 前記ブラケットは、前記燃料電池車両の左右方向において、前記第一ラジエータの両端部近傍にそれぞれ設けられることを特徴とする、請求項５に記載の冷却装置。
7. 第三通風部を有し、前記第三通風部に風を通過させることによって前記燃料電池車両の空調用冷媒を冷却する第三ラジエータをさらに備え、
   前記第三ラジエータは、前記第三通風部を、前記第一通風部及び前記第二通風部に重ねた状態で前記ブラケットに固定されていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一に記載の冷却装置。
8. 前記ブラケットの一端にはフック穴が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一に記載の冷却装置。

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