JP2014151722A

JP2014151722A - 産業車両

Info

Publication number: JP2014151722A
Application number: JP2013021861A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Shimoyana; 祐介下簗
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2014-08-25

Abstract

【課題】燃料電池に関わる電気部品の冷却構造の簡易化を図る産業車両を提供する。
【解決手段】燃料電池１１を搭載するフォークリフト１は、燃料電池１１を冷却するためのラジエータ１７と、ラジエータ１７に送風するラジエータ冷却ファン１８と、ラジエータ１７に対して、ラジエータ冷却ファン１８が生成する空気の流れの方向（第一の方向Ｄ１）での上流側に設けられるＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８のような電気部品と、電気部品２５〜２８と熱伝達可能に設けられると共にラジエータ１７に対して第一の方向Ｄ１での上流側に配置されるヒートシンク２３と、ヒートシンク２３に沿った下方から上方に向かう第二の方向Ｄ２の空気の流れを生成するヒートシンク冷却ファン２４とを備える。ヒートシンク２３は、ヒートシンク２３の流出口２３ｆ１における第二の方向Ｄ２に流れる空気を、第一の方向Ｄ１での下流側に向けて流出させる。
【選択図】図３

Description

この発明は、燃料電池を搭載する産業車両に関する。

近年、産業車両に対しても排気ガスの排出規制が厳しくなり、特に、大気汚染防止強化地域や屋内で使用される産業車両には、排気ガスを排出しないものが求められている。そこで、燃料がフル充填された状態からの稼動時間が長く、燃料の補給に長時間を必要としない燃料電池を動力供給源としたモータ駆動の産業車両が研究されている。そして、燃料電池を搭載する産業車両は、発電時に発熱する燃料電池を冷却するための冷却システムを搭載している。さらに、産業車両は、走行速度が低い、停止状態で稼動する、走行時の進行方向に作業用の装置を有している等の状況で使用されるため、産業車両では、車両の走行風に頼らない冷却システムが用いられている。

例えば、特許文献１には、産業車両の１つであるフォークリフトに搭載される燃料電池の冷却システムが記載されている。この冷却システムは、冷却ファンを有するラジエータ、多数の放熱フィンを有するヒートシンク及びウォータポンプを含む冷却回路を備えている。ラジエータ及びヒートシンクは、燃料電池を冷却するための冷却液がそれぞれの内部を流通するように構成されており、冷却液を冷却するものである。ウォータポンプは、冷却回路内で冷却液を循環させるものである。ラジエータは、冷却ファンによって車体内の空気を強制的に通過させ、内部を流通する冷却液と空気とを熱交換させて、冷却液を冷却する。ヒートシンクは、フォークリフトのカウンタウェイトに密着するようにして設けられており、内部を流通する冷却液の熱をカウンタウェイトに放熱させる。

特開２００７−２３０４６４号公報

燃料電池を搭載するフォークリフト等の産業車両は、燃料電池の他に、燃料電池に水素を送るための水素ポンプ、燃料電池に空気を送るためのエアポンプ、水素ポンプ、エアポンプ及び上記ウォータポンプの駆動モータを駆動するためのインバータ、燃料電池が発電した電力を昇降圧するコンバータ等を搭載している。そして、インバータ及びコンバータ等の電気部品は、発熱して昇温するため冷却が必要なる。特許文献１に記載されるフォークリフトの構造では、上述の電気部品を冷却するために、ヒートシンクをカウンタウェイトに設置しており、燃料電池の冷却システムとは別に新たな冷却システムが必要となるため、その構造が複雑になるだけでなく、新たな搭載スペースが必要になるという問題がある。

この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、燃料電池に関わる電気部品の冷却構造の簡易化を図る産業車両を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係る産業車両は、燃料電池を搭載する産業車両において、燃料電池を冷却するためのラジエータと、ラジエータに送風するラジエータ冷却ファンと、ラジエータに対して、ラジエータ冷却ファンが生成する空気の流れの方向である第一の方向での上流側に設けられる電気部品と、電気部品と熱伝達可能に設けられると共に、ラジエータに対して第一の方向での上流側に配置される放熱体と、放熱体に沿った下方から上方に向かう第二の方向の空気の流れを生成する放熱体冷却ファンとを備え、放熱体は、放熱体の流出口における第二の方向に流れる空気を、第一の方向での下流側に向けて流出させる。

放熱体冷却ファンは、放熱体の流出口に配置されてもよい。
放熱体は、第二の方向に流れる空気を流出させる流出口を、第一の方向での下流側に向けて有すると共に、第二の方向に流れる空気を流入させる流入口を、第一の方向での上流側に向けて有してもよい。
電気部品は、放熱体に対して第一の方向での上流側及び下流側の少なくとも一方の側に設けられてもよい。さらに、電気部品は、放熱体に対して燃料電池側に設けられる燃料電池用のコンバータを含んでもよい。
放熱体及び電気部品は、燃料電池よりも第一の方向での上流側に配置されてもよい。

この発明に係る産業車両よれば、燃料電池に関わる電気部品の冷却構造を簡易にすることが可能になる。

この発明の実施の形態に係る産業車両の構成を示す側面図である。図１の産業車両の燃料電池ユニットを上方から見た模式的な平面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った燃料電池ユニットの模式的な断面図である。

以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態
まず、図１を参照すると、この発明の実施の形態に係る産業車両１が側面図で示されている。なお、本実施の形態では、産業車両１をフォークリフトとして説明する。

フォークリフト１は、電動モータによって駆動されるモータ駆動式のフォークリフトであり、図示しないモータは、水素及び酸素を燃料として燃料電池１１が発電する電力を使用して駆動される。
フォークリフト１は、２つの前輪３及び２つの後輪４によって支持される車体２と、車体２の前方に設けられて鉛直方向に延びる２つのマスト５と、マスト５によって支持されてマスト５に沿って昇降可能であるフォーク６と、マスト５の後方の前輪３及後輪４の間となる位置で車体２の上部に配置された運転席７と、運転席７及びマスト５の間に設けられたハンドル等の操作部８とを備えている。さらに、フォークリフト１は、車体２の後部にカウンタウェイト９を備えている。

ここで、前輪３及び後輪４から運転席７に向かう方向を上方と呼び、その反対方向を下方と呼ぶ。さらに、運転席７からマスト５に向かう方向を前方と呼び、その反対方向を後方と呼ぶ。また、図１の紙面上で運転席７から手前側に向かう方向と右方と呼び、その反対方向を左方と呼ぶ。

また、フォークリフト１は、車体２の内部の運転席７の下の位置に、燃料電池ユニット１０を備えている。燃料電池ユニット１０は、燃料電池１１、燃料電池用水素タンク１２、及び補機類等をユニット内に全て含んでおり、単独で燃料電池のシステムを構成することができる。
このフォークリフト１は、搭載したバッテリの電力を使用するモータで駆動される電動フォークリフトをベースとしている。そして、フォークリフト１は、既存のベースとなる電動フォークリフトにおけるバッテリ搭載スペースに、バッテリの代わりに燃料電池ユニット１０を置き換えて搭載することによって、製造されることができる。つまり、フォークリフト１は、既存のフォークリフトに対して、バッテリリプレイスメントを実施することによって燃料電池ユニット１０を搭載している。

また、フォークリフト１の車体２の一方の側部２ａには、防護網２ｃが取り付けられた矩形状の空気排出開口部２ｂが形成されている。空気排出開口部２ｂは、燃料電池ユニット１０に隣接して形成されており、燃料電池ユニット１０内の燃料電池１１を冷却するための図示しないラジエータを通過した空気が排出されるようになっている。また、車体２における側部２ａと反対側の側部２ｄ（図２参照）には、防護網２ｆが取り付けられた矩形状の空気導入開口部２ｅ（図２参照）が、燃料電池ユニット１０に隣接して形成されている。空気導入開口部２ｅは、燃料電池ユニット１０内のラジエータに車体２の外部の空気を導入するためのものである。

なお、フォークリフト１は、走行速度が低く、且つ前方がマスト５で覆われている上、前方でフォーク６に荷物等を載せて用いられるため、乗用車のような走行風による車体内部の装置の冷却効果が期待できない。このため、外部から車体２内に外部空気を取り込む開口部は、車体２の側部２ａ又は２ｄに設けられる。

ここで、図２及び図３をあわせて参照して、燃料電池ユニット１０の詳細な構成を説明する。
燃料電池ユニット１０は、直方体状の筐体１３を有しており、筐体１３は、車体２の内部で側部カバー壁２ａ及び２ｄに隣接して配置されている。
燃料電池ユニット１０は、筐体１３内の後方側に、燃料電池１１の燃料である水素が封入された燃料電池用水素タンク１２と、余剰電力を蓄電するほか補助的な電力源として機能する蓄電池１４とが収容されている水素タンク部１６を有している。
また、燃料電池ユニット１０は、筐体１３内の前方側に、燃料電池１１を含む燃料電池部１５を有している。燃料電池部１５は、筐体１３において、側部カバー壁２ａの空気排出開口部２ｂに隣接し且つ空気排出開口部２ｂと同様の形状をした第一開口部１５ａと、側部カバー壁２ｄの空気導入開口部２ｅに隣接し且つ空気導入開口部２ｅと同様の形状をした第二開口部１５ｂとを有している。

燃料電池部１５では、燃料電池１１が筐体１３の底部１３ｂから上方に間隔をあけて配置されており、燃料電池１１は、内部のセルの間を流通する冷却液によって冷却される。筐体１３の底部１３ｂと燃料電池１１との間には、燃料電池１１に関連する補機類を配置するための補機類スペース１５ｃが形成されている。

さらに、燃料電池部１５では、ラジエータ１７が、防護網２ｃの内側に隣接するようにして、第一開口部１５ａに設けられている。つまり、ラジエータ１７は、燃料電池１１よりも第一開口部１５ａ側に配置されている。さらに、ラジエータ１７の燃料電池１１側において、電動式のラジエータ冷却ファン１８が、燃料電池１１に隣接にして、ファンの回転面がラジエータ１７に面するように取り付けられている。ラジエータ冷却ファン１８は、稼動することによってラジエータ１７に送風するものである。つまり、ラジエータ冷却ファン１８は、稼働時、燃料電池部１５の空気を吸引してラジエータ１７に強制的に導入して通過させるような気流を発生し、それによって、車体２の外部の空気を空気導入開口部２ｅから燃料電池部１５に導入し、導入した空気を空気排出開口部２ｂから車体２の外部に排出する空気の流れを形成する。

ラジエータ１７は、内部に冷却液が流れる管を有しており、ラジエータ冷却ファン１８によって送られてラジエータ１７内部の管の間を通る空気と、管内の冷却液とを熱交換させて、冷却液を冷却するように構成されている。ラジエータ１７内部の管は、燃料電池１１の内部と配管を介して連通し、燃料電池１１用の冷却液は、配管の途中に設けられ且つ補機類スペース１５ｃ内に配置されたウォータポンプ１９によって、燃料電池１１の内部及びラジエータ１７の内部を循環する。

また、補機類スペース１５ｃ内には、燃料電池用水素タンク１２内の水素を燃料電池１１に圧送するための水素ポンプ２０、及び車体２の外部の酸素を含む空気を燃料電池１１に圧送するためのエアポンプ２１などが、さらに配置されている。
また、燃料電池部１５では、空気フィルタ２２が、防護網２ｆの内側に隣接するようにして、第二開口部１５ｂに、これを塞ぐように設けられている。空気フィルタ２２は、空気導入開口部２ｅから燃料電池部１５に導入される空気に含まれる異物、粉塵等を除去するためのものである。

さらに、燃料電池部１５において、空気フィルタ２２と燃料電池１１との間のスペースには、放熱体であるヒートシンク２３が、上下方向（鉛直方向）に沿って延在するように設けられている。
ヒートシンク２３は、空気フィルタ２２に面するように配置される矩形板状の上流側取付板２３ａと、上流側取付板２３ａと同形状を有して対向し且つ燃料電池１１に面するように配置される下流側取付板２３ｂと、上流側取付板２３ａ及び下流側取付板２３ｂを連結する複数の連結部材２３ｃと、連結部材２３ｃに取り付けられて上流側取付板２３ａ及び下流側取付板２３ｂの間でこれらと平行に延在する多数の薄板状の放熱フィン２３ｄとを有している。放熱フィン２３ｄは、放熱フィン２３ｄ同士の間、放熱フィン２３ｄと上流側取付板２３ａとの間、及び、放熱フィン２３ｄと下流側取付板２３ｂとの間に、多数の間隙を形成しており、ヒートシンク２３では、上述の間隙を通過することによって、空気等の流体がヒートシンク２３の内部を通過することができる。なお、上流側取付板２３ａ、下流側取付板２３ｂ、連結部材２３ｃ及び放熱フィン２３ｄはいずれも熱伝導性が高い金属材料から形成されている。

ヒートシンク２３は、上流側取付板２３ａ及び下流側取付板２３ｂに発熱体が取り付けられることができるように構成されており、発熱体の熱を上流側取付板２３ａ及び下流側取付板２３ｂに伝達させた後、連結部材２３ｃに伝達させ、さらに、放熱面積が大きい多数の放熱フィン２３ｄから効率的に熱を放出することができる。

また、ヒートシンク２３では、上流側取付板２３ａが下流側取付板２３ｂよりも上方に位置するように配置されている。さらに、上流側取付板２３ａ及び下流側取付板２３ｂの間の多数の放熱フィン２３ｄでは、筐体１３の底部１３ｂ側の下端２３ｄ１が、上流側取付板２３ａの下端と下流側取付板２３ｂの下端とを結ぶ面２３ｅと面一になるように位置合わせされている。またさらに、多数の放熱フィン２３ｄでは、筐体１３の上部１３ｃ側の上端２３ｄ２が、上流側取付板２３ａの上端と下流側取付板２３ｂの上端とを結ぶ面２３ｆと面一になるように位置合わせされている。そして、面２３ｅによって形成されるヒートシンク２３の下端には、放熱フィン２３ｄ、上流側取付板２３ａ及び下流側取付板２３ｂの間の多数の間隙によって、流入口２３ｅ１が形成され、面２３ｆによって形成されるヒートシンク２３の上端には、放熱フィン２３ｄ、上流側取付板２３ａ及び下流側取付板２３ｂの間の多数の間隙によって、流出口２３ｆ１が形成される。

従って、面２３ｅによって形成されるヒートシンク２３の下端部は、ヒートシンク２３の延在方向（鉛直方向）に垂直な方向に対して、ラジエータ１７側から空気フィルタ２２側に向かって上方に傾斜している。また、同様に面２３ｆによって形成されるヒートシンク２３の上端部の形状も、ヒートシンク２３の延在方向（鉛直方向）に垂直な方向に対して、ラジエータ１７側から空気フィルタ２２側に向かって上方に傾斜している。つまり、ヒートシンク２３の下端の流入口２３ｅ１は、その開口方向を空気フィルタ２２に向けるようにして傾斜し、ヒートシンク２３の上端の流出口２３ｆ１は、その開口方向をラジエータ１７に向けるようにして傾斜している。このため、燃料電池部１５を空気導入開口部２ｅから空気排出開口部２ｂに向かって方向Ｄ１（白抜き矢印で表示）に空気が流れるとき、流通する空気は、ヒートシンク２３の流入口２３ｅ１から内部に流入しやすく、ヒートシンク２３内の空気は、ヒートシンク２３の流出口２３ｆ１から方向Ｄ１の空気の流れの下流側に向かって流出しやすい。

また、ヒートシンク２３の上端の流出口２３ｆ１には、放熱体冷却ファンであるヒートシンク冷却ファン２４が、ファンの回転面を流出口２３ｆ１に面するようにして設けられている。ヒートシンク冷却ファン２４は、稼動することによってヒートシンク２３内の空気を吸い出してヒートシンク２３の上端から強制的に排出させる。つまり、ヒートシンク冷却ファン２４は、空気フィルタ２２から燃料電池１１に向かって方向Ｄ１に流れる空気を、その流れの方向に逆らわずにその空気の流れを利用しつつ、ヒートシンク２３の下端の流入口２３ｅ１からヒートシンク２３内に導入し、導入した空気をヒートシンク２３に沿って下方から上方に向かって方向Ｄ２（黒塗り矢印で表示）に流通させ、さらにヒートシンク２３の上端の流出口２３ｆ１からヒートシンク２３の外部に、方向Ｄ１の空気の流れにのせて排出する。

また、下流側取付板２３ｂの燃料電池１１側の面には、燃料電池１１が発電した電力を昇圧及び降圧制御するコンバータ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）２５が、熱伝達可能に接触して取り付けられている。上流側取付板２３ａの空気フィルタ２２側の面には、ウォータポンプ１９、水素ポンプ２０及びエアポンプ２１それぞれのモータへ供給する電力を制御するインバータ２６、２７及び２８が、熱伝達可能に接触して取り付けられている。なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５を、燃料電池１１により近い下流側取付板２３ｂに設けることによって燃料電池部１５のスペースに余裕ができ、燃料電池ユニット１０の小型化を図ることができる。ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５、並びにインバータ２６、２７及び２８は、電気部品を構成している。

そして、上述のような構造を有する燃料電池ユニット１０では、以下に説明するようにして、各部が冷却される。
燃料電池ユニット１０では、燃料電池１１による発電中、ウォータポンプ１９によって、燃料電池１１の内部からラジエータ１７の内部にわたって冷却液の循環が行われ、さらに、冷却液の温度が所定の温度以上に上昇すると、ラジエータ冷却ファン１８が起動される。燃料電池部１５では、ラジエータ冷却ファン１８によって、空気導入開口部２ｅから空気排出開口部２ｂに向かう方向Ｄ１の空気の流れが、強制的に引き起こされる。
これにより、車体２の外部の空気が、空気フィルタ２２を通過して燃料電池部１５に導入され、この際、空気に含まれる異物が空気フィルタ２２によって取り除かれる。

燃料電池部１５に導入された空気の一部は、ヒートシンク２３の下端の流入口２３ｅ１からヒートシンク２３内に流入し、内部をヒートシンク２３に沿って下方から上方に向かって方向Ｄ２に流通した後、ヒートシンク２３の上端の流出口２３ｆ１からヒートシンク２３の外部に流出する。燃料電池部１５に導入された空気のその他は、ヒートシンク２３の外側周囲を通って、空気排出開口部２ｂに向かって流れる。そして、ヒートシンク２３から流出した空気は、ヒートシンク２３の外側周囲を通る空気と合流し、この空気の流れに乗って、空気排出開口部２ｂに向かって流れる。空気排出開口部２ｂに向かって流れる空気は、ラジエータ１７を通過して、空気排出開口部２ｂから車体２の外部に排出される。

このとき、ヒートシンク２３では、方向Ｄ１の空気の流れの上流側に向くように傾斜して開口する流入口２３ｅ１が形成され、方向Ｄ１の空気の流れの下流側に向くように傾斜して開口する流出口２３ｆ１が形成されているため、ヒートシンク冷却ファン２４の不稼働時でも、空気がヒートシンク２３内に自然に流入して内部を通過した後、外部にスムーズに流出する。そして、ヒートシンク２３では、稼動しているＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８が発生する熱が、下流側取付板２３ｂ及び上流側取付板２３ａを介して連結部材２３ｃに伝達し、さらに多数の放熱フィン２３ｄに伝達して、放熱フィン２３ｄと接触するヒートシンク２３内の流通空気に放熱される。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８が冷却される。なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８は、ヒートシンク２３の外側周囲を流通する空気によっても冷却される。
また、ラジエータ１７では、燃料電池１１の内部を流通することによって加熱された冷却水が流通し、この流通する冷却水は、ラジエータ１７を通過する空気に熱を放出してその温度を低下させる。

また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８のいずれかの温度が所定の温度以上に上昇すると、ヒートシンク冷却ファン２４が起動され、ヒートシンク２３内の空気を吸い出す。これにより、ヒートシンク２３内に下方から上方に向かう方向Ｄ２の空気の流れが強制的に引き起こされるが、上述のような構成の流入口２３ｅ１及び流出口２３ｆ１を有するヒートシンク２３では空気の流出入がスムーズに行われる。

このように、この発明の実施の形態に係るフォークリフト１は、燃料電池１１を搭載する産業車両である。そして、フォークリフト１は、燃料電池１１を冷却するためのラジエータ１７と、ラジエータ１７に送風するラジエータ冷却ファン１８と、ラジエータ１７に対して、ラジエータ冷却ファン１８が生成する空気の流れの方向である第一の方向Ｄ１での上流側に設けられたＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８と熱伝達可能に設けられると共に、ラジエータ１７に対して第一の方向Ｄ１での上流側に配置されたヒートシンク２３と、ヒートシンク２３に沿った下方から上方に向かう第二の方向Ｄ２の空気の流れを生成するヒートシンク冷却ファン２４とを備える。また、ヒートシンク２３は、ヒートシンク２３の流出口２３ｆ１における第二の方向Ｄ２に流れる空気を、第一の方向Ｄ１での下流側に向けて流出させる。

このとき、ヒートシンク２３では、流通する空気とＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８とがヒートシンク２３を介して熱交換を行い、それにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８は、放熱してその温度を低下させる。そして、ヒートシンク２３から流出した熱交換後の空気は、流出時に第一の方向Ｄ１の外部の空気の流れに逆らうことなく、この流れに沿って合流することができる。これにより、熱交換後の空気がヒートシンク２３の周囲に滞留することがなくヒートシンク２３には常に新しい空気が供給され、さらにはヒートシンク２３からの空気の流出もスムーズであるため、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８の冷却効率を向上させることができる。さらに、第二の方向Ｄ２の空気の流れを生成するヒートシンク冷却ファン２４は、その空気の流れの生成に、ラジエータ冷却ファン１８が生成する空気の流れを利用することができるため、その小型化及び消費電力の低減が可能になる。そして、フォークリフト１では、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８などの電気部品を冷却するための構造が、ラジエータ冷却ファン１８が生成する空気の流れを利用したヒートシンク２３及びヒートシンク冷却ファン２４を設けるだけの構造でよいため、その構造を簡易なものとすることができ、さらにコストの低減も可能になる。
また、既存のベースとなる電動フォークリフトにおけるバッテリ搭載スペースに、燃料電池ユニット１０を置き換えて搭載するバッテリリプレイスメントによる構成であっても、燃料電池ユニット１０内の空気の流れをスムーズにすることにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８などの電気部品を確実に冷却することができる。これにより、燃料電池ユニット１０内の限られたスペースを有効に活用することができる。

また、上記フォークリフト１では、ヒートシンク２３を流れる空気の流通方向が下方から上方に向かうため、空気フィルタ２２を通過した空気に依然として含まれる異物はヒートシンク２３内に詰まらずに重力で下方に落下し、第一の方向Ｄ１の空気の流れによって燃料電池部１５の外部に排出される。このため、異物の詰まりによるヒートシンク２３の冷却能力の低下を防ぐことができる。

また、フォークリフト１において、ヒートシンク冷却ファン２４は、ヒートシンク２３に対して第二の方向Ｄ２での下流側、つまりヒートシンク２３の流出口２３ｆ１に配置されている。これにより、ヒートシンク２３内に空気に含まれる異物が流入し、異物が重力で落下した場合、ヒートシンク冷却ファン２４がこれを巻き込んで損傷することを防ぐことが可能になる。さらに、ヒートシンク２３内にヒートシンク冷却ファン２４を損傷させるような異物が流入しても、異物は、上方にあるヒートシンク冷却ファン２４にまで到達せずに落下するため、ヒートシンク冷却ファン２４の損傷を防ぐことができる。また、ヒートシンク２３における異物の詰まりを低減することができるため、放熱フィン２３ｄの間隔を狭くすることができ、それにより、放熱面積が増加し、ヒートシンク２３の放熱能力が向上する。

また、フォークリフト１において、ヒートシンク２３は、第二の方向Ｄ２に流れる空気を流出させる流出口２３ｆ１を、第一の方向Ｄ１での下流側に向けて有すると共に、第二の方向Ｄ２に流れる空気を流入させる流入口２３ｅ１を、第一の方向Ｄ１での上流側に向けて有している。これにより、流入口２３ｅ１及び流出口２３ｆ１の向きがヒートシンク２３の外部の空気の流通方向である第一の方向Ｄ１に沿ったものとなるため、ヒートシンク２３への空気の流入時及びヒートシンク２３からの空気の流出時における抵抗が低減されて、ヒートシンク２３の空気流量を増加させることができ、ヒートシンク２３での冷却効率を向上させることが可能になる。

また、フォークリフト１において、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８等の電気部品は、ヒートシンク２３に対して第一の方向Ｄ１での上流側及び下流側の少なくとも一方の側に設けられている。さらに、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５は、ヒートシンク２３に対して第一の方向Ｄ１での下流側に設けられる。ヒートシンク２３に対して、空気の流通方向である第一の方向Ｄ１に対して垂直な方向で隣接するように電気部品が設けられないため、上記の垂直な方向でのヒートシンク２３の幅を広くとることができ、ヒートシンク２３の放熱能力を向上させることが可能になる。さらに、燃料電池１１との関係が深いＤＣ−ＤＣコンバータ２５をヒートシンク２３に対して燃料電池１１側に設けることによって、燃料電池１１とＤＣ−ＤＣコンバータ２５とを接近させることができ、これらの接続構造の小型化及び簡易化が可能になる。

また、フォークリフト１において、ヒートシンク２３並びにＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８は、燃料電池１１よりも第一の方向Ｄ１での上流側に配置されている。これにより、ヒートシンク２３には、熱量が大きい燃料電池１１と接触する前の低い温度の空気が流れるため、ヒートシンク２３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８等の電気部品を効果的に冷却することができる。

また、実施の形態のフォークリフト１において、ヒートシンク２３は、鉛直方向に沿って延在していたが、これに限定されるものでなく、流出口２３ｆ１が流入口２３ｅ１よりも上方にあればよい。１つの例として、ヒートシンク２３は、流入口２３ｅ１のある下端の方が流出口２３ｆ１のある上端よりも、空気の流通方向である第一の方向Ｄ１で上流側となるように、鉛直方向に対して傾斜していてもよい。

また、実施の形態のフォークリフト１において、ヒートシンク２３は、空気の流通方向である第一の方向Ｄ１で燃料電池１１よりも上流側に配置されていたが、これに限定されるものでなく、ラジエータ１７と燃料電池１１との間に配置されてもよい。つまり、ヒートシンク２３は、第一の方向Ｄ１でラジエータ１７よりも上流側に配置されていればよい。
また、実施の形態のフォークリフト１において、ヒートシンク２３の上流側及び下流側の両側に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５及びインバータ２６〜２８等の電気部品が配置されていたが、電気部品は、ヒートシンク２３の片側のみに配置されていてもよい。

また、実施の形態では、産業車両としてフォークリフトを例に挙げて説明したが、これに限定されるものでなく、産業車両は、従来のバッテリを利用した電動式の産業車両とすることができる他、燃料電池を搭載する産業車両であればよく、バックホウ、ショベルローダ、クレーン等の建設機械、高所作業車、牽引車、運搬車等の作業車などであってよい。

１フォークリフト（産業車両）、１１燃料電池、１７ラジエータ、１８ラジエータ冷却ファン、２３ヒートシンク（放熱体）、２３ｅ１流入口、２３ｆ１流出口、２４ヒートシンク冷却ファン（放熱体冷却ファン）、２５ＤＣ−ＤＣコンバータ（電気部品）、２６，２７，２８インバータ（電気部品）、Ｄ１第一の方向、Ｄ２第二の方向。

Claims

燃料電池を搭載する産業車両において、
前記燃料電池を冷却するためのラジエータと、
前記ラジエータに送風するラジエータ冷却ファンと、
前記ラジエータに対して、前記ラジエータ冷却ファンが生成する空気の流れの方向である第一の方向での上流側に設けられる電気部品と、
前記電気部品と熱伝達可能に設けられると共に、前記ラジエータに対して前記第一の方向での上流側に配置される放熱体と、
前記放熱体に沿った下方から上方に向かう第二の方向の空気の流れを生成する放熱体冷却ファンと
を備え、
前記放熱体は、前記放熱体の流出口における前記第二の方向に流れる空気を、前記第一の方向での下流側に向けて流出させる産業車両。
前記放熱体冷却ファンは、前記放熱体の前記流出口に配置される請求項１に記載の産業車両。
前記放熱体は、前記第二の方向に流れる空気を流出させる前記流出口を、前記第一の方向での下流側に向けて有すると共に、前記第二の方向に流れる空気を流入させる流入口を、前記第一の方向での上流側に向けて有する請求項１または２に記載の産業車両。
前記電気部品は、前記放熱体に対して前記第一の方向での上流側及び下流側の少なくとも一方の側に設けられる請求項１〜３のいずれか一項に記載の産業車両。
前記電気部品は、前記放熱体に対して前記燃料電池側に設けられる前記燃料電池用のコンバータを含む請求項４に記載の産業車両。
前記放熱体及び前記電気部品は、前記燃料電池よりも前記第一の方向での上流側に配置される請求項１〜５のいずれか一項に記載の産業車両。