JP5379537B2

JP5379537B2 - 燃料電池車両用冷却装置

Info

Publication number: JP5379537B2
Application number: JP2009086368A
Authority: JP
Inventors: 勝美林; 敏勝片桐
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: JP2010235001A

Description

本発明は、車室の空気調整のための冷媒を冷却する第１ラジエータと、燃料電池のための冷媒を冷却する第２ラジエータとを備えた燃料電池車両用冷却装置に関する。

図１０に示されるように、従来技術として、例えば、特許文献１には、燃料電池自動車１の前部に前進方向に対して略垂直な同一平面内の上から順に、空調（ＡＣ）用コンデンサ（空調用ラジエータ）２、ＥＶ用ラジエータ（走行モータ用）３、ＦＣ用ラジエータ４を配置して熱交換部５を構成することが開示されている。

この特許文献１では、熱交換部５を上記のように構成することにより、車速が小さいときにファン６の駆動によって空調用コンデンサ２やＥＶ用ラジエータ３に対する通過風量を確保し、車速が大きいときにラム圧孔７からの冷却風によりＦＣ用ラジエータ４に対する通過風量を確保することができるとしている。

特開２００６−２６３１号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示された熱交換部５の構造では、空調用コンデンサ２、ＥＶ用ラジエータ３、ＦＣ用ラジエータ４が天地方向に沿って積層されているため、車両の前部スペースにおいて天地方向に沿って大きなスペースを確保することが困難である。

また、前記特許文献１に開示された熱交換部５の構造では、低速時において、ファン６によって発生した冷却風がＦＣ用ラジエータ４も通過するため、空調用コンデンサ２への冷却風の供給効率が低下するという問題がある。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、燃料電池車両における前部スペースを効率的に活用することができると共に、車室内の空調用のラジエータへの冷却風の供給効率を向上させることが可能な燃料電池車両用冷却装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、燃料電池と、前記燃料電池の電力を受けて車両の走行用動力を発生させる駆動モータと、車室の空気調整のための冷媒を冷却する第１ラジエータと、前記燃料電池のための冷媒を冷却する第２ラジエータとを備えた燃料電池車両用冷却装置において、車両の前後方向に沿って前記第１ラジエータの後方に第１ラジエータ用ファンが配置され、前記第１ラジエータ及び前記第１ラジエータ用ファンの後方で且つ車両の前方から見て前後方向に重なる位置に前記第２ラジエータが配置され、
前記車両の前方に開口する外気導入口からの外気を、前記第１ラジエータを経由することなく前記第２ラジエータに直接的に導入する外気導入通路が設けられることを特徴とする。

本発明によれば、車両停止時や低速走行時のように十分な走行風が得られることなくしかも放熱が必要となる場合、第１ラジエータ用ファンを駆動させることで、前記第１ラジエータ用ファンによって吸引される強制風を第１ラジエータに流通させて、前記強制風の通過風速によって効率的に冷却することができる。

一方、本発明では、第１ラジエータを経由することなく第２ラジエータに対して外気を直接的に導入する外気導入通路を設け、前記外気導入通路を通じて排気熱の無いフレッシュな走行風（外気）が前部スペース内に導入されて、第２ラジエータを通過する走行風の通過風量を増大させることができることにより、燃料電池に対する冷却性能を向上させることができる。

また、本発明は、前記駆動モータのための冷媒を冷却する第３ラジエータと、前記第３ラジエータの後方に配置される第３ラジエータ用ファンとをさらに備え、前記第１ラジエータと前記第３ラジエータとは、前記車両の車幅方向に沿って配置されることを特徴とする。さらに、本発明は、前記第１ラジエータの後部側を被覆する第１ファンシュラウドが配置されると共に、前記第３ラジエータの後部側を被覆する第２ファンシュラウドが配置されることを特徴とする。

本発明によれば、燃料電池車両の前部スペースの前側に第１ラジエータと第３ラジエータとを車幅方向に沿って配置し、第１ラジエータ用ファン及び第３ラジエータ用ファンを間にしてその後ろ側に第２ラジエータを配置する構造とすることにより、従来技術と比較して天地方向の寸法を小さく設定することができ、スペースを効率的に使用することができると共に、冷却装置全体の小型軽量化を達成することができる。

また本発明によれば、第１ラジエータ用ファン及び第３ラジエータ用ファンを、第１ラジエータ及び第３ラジエータと第２ラジエータとの間に挟みこむレイアウトとし、第１及び第３ラジエータの後部側を被覆する第１及び第２ファンシュラウドと共働させることにより、前記第１ラジエータ用ファン及び第３ラジエータ用ファンによる風切り音が車室内に騒音として伝達されることを抑制することができる。

さらに、本発明は、前記第２ラジエータに放熱フィンが設けられ、前記第１ラジエータ用ファン又は前記第３ラジエータ用ファンの後方部分における前記放熱フィンの放熱面積よりも、前記外気導入通路の後方部分における前記放熱フィンの放熱面積が大きく設定されることを特徴とする。

本発明によれば、燃料電池車両の前後方向において、第２ラジエータにおける第１ラジエータ用ファン及び第３ラジエータ用ファンの後方部分における放熱フィンのピッチを大きく（ピッチを疎）設定すると共に、第２ラジエータの外気導入通路の後方部分であって走行風が直接通過する部分の放熱フィンのピッチを小さく（ピッチを密）して放熱面積を大きく設定することにより、燃料電池の冷却能力の向上に寄与することができる。

換言すると、本発明によれば、第２ラジエータにおいて、第１ラジエータ及び第３ラジエータを通過した走行風を受ける部分（第２ラジエータにおける第１ラジエータ用ファン及び第３ラジエータ用ファンの後方部分）の放熱フィンのピッチを大きく設定することにより、例えば、第１ラジエータ用ファン及び第３ラジエータ用ファンの停止時であっても、第２ラジエータにおける前記走行風の通過を容易として通過損失を低減させることができる。

本発明によれば、燃料電池車両における前部スペースを効率的に活用することができると共に、車室内の空調用のラジエータへの冷却風の供給効率を向上させることが可能な燃料電池車両用冷却装置を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る燃料電池車両用冷却装置が組み込まれた冷却回路構成図である。（ａ）は、図１に示される冷却装置の概略斜視図、（ｂ）は、車両前方の右側から見た側面図、（ｃ）は、平面図である。（ａ）は、第１実施形態に係る冷却装置の車両停止時及び低速走行時における動作説明図、（ｂ）は、前記冷却装置の車両高速走行時における動作説明図である。（ａ）は、第１実施形態に係る冷却装置の斜視図、（ｂ）は、（ａ）に示される冷却装置を右側からみた側面図、（ｃ）は、その平面図、（ｄ）は、横方向に隣接する第１ラジエータと第３ラジエータとの離間距離を示す部分拡大図である。（ａ）は、第１実施形態に係る冷却装置の車両停止時及び低速走行時における動作説明図、（ｂ）は、前記冷却装置の車両高速走行時における動作説明図である。（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る冷却装置の斜視図、（ｂ）は、（ａ）に示される冷却装置を右側からみた側面図、（ｃ）は、その平面図である。（ａ）は、第２実施形態に係る冷却装置の車両停止時及び低速走行時における動作説明図、（ｂ）は、前記冷却装置の車両高速走行時における動作説明図である。（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る冷却装置の斜視図、（ｂ）は、（ａ）に示される冷却装置を右側からみた側面図、（ｃ）は、その平面図である。（ａ）は、第３実施形態に係る冷却装置の車両停止時及び低速走行時における動作説明図、（ｂ）は、前記冷却装置の車両高速走行時における動作説明図である。従来技術に係る冷却装置の配置構成を示す概略構造図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池車両用冷却装置が組み込まれた冷却回路構成図、図２（ａ）は、図１に示される冷却装置の概略斜視図、図２（ｂ）は、車両前方の右側から見た側面図、図２（ｃ）は、平面図である。

図１に示されるように、燃料電池車両１０（以下、単に、車両１０という）は、車室内の空気調整（少なくとも、冷房又は暖房を含む）を行う空調装置１２と、車体後部に配設された図示しない水素タンクと、車体中央の床下に配設された燃料電池１４と、車体の前部スペース内に配設された駆動モータ１６及びコンプレッサ１８と、冷却装置（燃料電池車両用冷却装置）２０を備えて構成されている。前記駆動モータ１６は、燃料電池１４で発生した電力を受けて車両１０の走行輪を回転駆動させる駆動力を発生させる電動モータからなり、変速機を備える。

燃料電池１４（燃料電池スタック）は、単セルが複数積層されることによって構成された固体高分子型燃料電池である。この単セルは、電解質膜（固体高分子膜）の両面をアノード（燃料極）及びカソード（空気極）で挟んでなるＭＥＡと、ＭＥＡを挟む一対のセパレータと、で構成されている。

燃料電池１４のアノードに水素が、カソードに酸素を含む空気が、それぞれ供給されると、アノード、カソードに含まれる触媒（Ｐｔ等）上で電気化学反応が起こり、その結果、各単セルで電位差が発生するようになっている。このように各単セルで電位差が発生した燃料電池１４に対して、例えば、駆動モータ１６からの発電要求があると、燃料電池１４が発電するようになっている。

冷却装置２０は、空調装置１２を冷媒で冷却する第１冷却ライン２２ａと、燃料電池１４を冷媒で冷却する第２冷却ライン２２ｂと、駆動モータ１６を冷媒で冷却する第３冷却ライン２２ｃとを含み、前記第１冷却ライン２２ａ、第２冷却ライン２２ｂ及び第３冷却ライン２２ｃは、それぞれ独立して設けられる。前記冷媒としては、例えば、冷却水が用いられる。

また、前記冷却装置２０は、前記第１冷却ライン２２ａ中に設けられ車室内の空気調整のための冷媒を冷却する第１ラジエータ２４と、前記第２冷却ライン２２ｂ中に設けられ燃料電池１４のための冷媒を冷却する第２ラジエータ２６と、前記第３冷却ライン２２ｃ中に設けられ前記駆動モータ１６のための冷媒を冷却する第３ラジエータ２８と、車両１０の前後方向に沿って前記第１ラジエータ２４の後方で且つ第２ラジエータ２６の前方に配置された第１ラジエータ用ファン３０と、車両１０の前後方向に沿って前記第３ラジエータ２８の後方で且つ第２ラジエータ２６の前方に配置された第３ラジエータ用ファン３２とを備える。

この場合、前記各第１〜第３ラジエータ２４、２６、２８において、冷却風を受け入れる面は、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、鉛直面に対して後方側に所定角度だけ傾斜した状態で配置されている。

第１ラジエータ２４と第３ラジエータ２８とは、図１及び図２（ｃ）に示されるように、車幅方向に沿った横一列（真横）で前部スペースの前側に配置されると共に、車幅方向に沿った寸法が略同一で略同一の冷却能力に設定される。また、第２ラジエータ２６は、前部スペースの後ろ側であって、第１ラジエータ２４及び第１ラジエータ用ファン３０と第３ラジエータ２８及び第３ラジエータ用ファン３２との後方で且つ車両１０の前方から見て前後方向に重なる位置に配置される。

図２（ｃ）に示されるように、隣接する前記第１ラジエータ２４と前記第３ラジエータ２８との間には、所定間隔離間する第１間隙部３４ａが設けられる。また、第１ラジエータ２４の軸方向に沿った一端部は、車体の内壁３６から所定距離だけ離間して配置され、前記第１ラジエータ２４の一端部と車体の内壁３６との間で第２間隙部３４ｂが設けられる。さらに、第３ラジエータ２８の軸方向に沿った他端部は、車体の内壁３６から所定距離だけ離間して配置され、前記第３ラジエータ２８の他端部と車体の内壁３６との間で第３間隙部３４ｃが設けられる。

この第１〜第３間隙部３４ａ〜３４ｃは、車両１０の前方に開口する図示しない外気導入口からの外気が、前方の第１ラジエータ２４及び第３ラジエータ２８を経由することなく、後方の第２ラジエータ２６に対して直接的に導入される外気導入通路として機能するものである。

前記第１ラジエータ２４は、コンプレッサ１８で圧縮された高温高圧のガス状の冷媒と熱交換することにより、冷媒からの放熱を大気中に放出して冷却作用を営むものである。前記第２ラジエータ２６は、燃料電池１４からの放熱を冷媒で熱交換することにより、大気中に放出して冷却作用を営むものである。前記第３ラジエータ２８は、駆動モータ１６からの放熱を冷媒で熱交換することにより、大気中に放出して冷却作用を営むものである。

第１〜第３ラジエータ２４、２６、２８は、それぞれ、ヘッダ等の枠体と、前記枠体によって囲繞されたコアとを有し、図示しない支持手段によって車両１０の前部スペース内に支持固定される。図２（ａ）に示されるように、前記コアは、多数の冷媒用チューブ３８と、前記冷媒用チューブ３８と一体的に設けられた多数の放熱フィン４０とを有し、縦流れ又は横流れのいずれであってもよい。また、前記放熱フィン４０は、コルゲートタイプ又はプレートタイプのいずれであってもよい。

図１に戻って、前記第１冷却ライン２２ａ中には、冷媒を高温高圧に圧縮するコンプレッサ１８が設けられ前記コンプレッサ１８と空調装置１２に内蔵された図示しないエバポレータと第１ラジエータ２４との間で冷媒が循環するように設けられる。また、前記第２冷却ライン２２ｂ中には、燃料電池１４と第２ラジエータ２６との間で冷媒を循環させる第１冷却ポンプ３８ａが設けられ、前記第３冷却ライン２２ｃ中には、駆動モータ１６と第３ラジエータ２８との間で冷媒を循環させる第２冷却ポンプ３８ｂが設けられる。

第１ラジエータ２４には、前記第１ラジエータ２４の後部側を被覆する第１ファンシュラウド４２ａが装着され、前記第１ラジエータ２４と横方向に並設された第３ラジエータ２８には、前記第３ラジエータ２８の後部側を被覆する第２ファンシュラウド４２ｂが装着される。

このように、第１ファンシュラウド４２ａ及び第２ファンシュラウド４２ｂを設けることにより、強制風を確実に吸引して第１及び第３ラジエータ２４、２８を通過する強制風を発生させることができると共に、第１ラジエータ用ファン３０及び第３ラジエータ用ファン３２の回転作用に起因する風切り音を低減して、車室内に伝達される騒音を抑制することができる。

第１実施形態に係る冷却装置２０が組み込まれた燃料電池車両１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
図３（ａ）は、第１実施形態に係る冷却装置の車両停止時及び低速走行時における動作説明図、図３（ｂ）は、前記冷却装置の車両高速走行時における動作説明図である。

先ず、車両１０の停止時又は低速走行時において、図３（ａ）に示されるように、第１ラジエータ用ファン３０及び第３ラジエータ用ファン３２を駆動させることにより、車両１０の前方等から前部スペース内に冷却風（強制風、吸引風、破線で示す矢印参照）を取り入れることができる。

この場合、第１ラジエータ用ファン３０によって吸引され前側の第１ラジエータ２４を通過した強制風は、後ろ側の第２ラジエータ２６の一部を通過し、それぞれ冷媒と熱交換した後に外部に排出される。同時に、第３ラジエータ用ファン３２によって吸引され前側の第３ラジエータ２８を通過した強制風は、後ろ側の第２ラジエータ２６の残部を通過し、それぞれ冷媒と熱交換した後に外部に排出される。

第１実施形態では、車両１０の停止時又は低速走行時において、車室内の空調を冷却する冷却風が必要であるとき、第１ラジエータ用ファン３０を駆動させて強制風を吸引し、一方、駆動モータ１６等を冷却する冷却風が必要であるとき、第３ラジエータ用ファン３２を駆動させて強制風を吸引し、それぞれ冷却作用を及ぼすことができる。この結果、第１実施形態では、図示しないコントローラから出力される制御信号で第１ラジエータ用ファン３０及び／又は第３ラジエータ用ファン３２を必要に応じて適宜駆動させることにより、燃料電池１４で発生した電力を節約して省エネルギを達成することができる。

一方、車両１０の高速走行時において、図３（ｂ）に示されるように、車両１０を所定の車速で前進走行させることにより、走行風（太線で示す矢印参照）が第１〜第３間隙部３４ａ〜３４ｃを通じて導入されて第２ラジエータ２６を通過した後、外部に排出される。すなわち、前側の第１ラジエータ２４及び第３ラジエータ２８を経由することなく排気熱を持たないフレッシュなエアが、第１〜第３間隙部３４ａ〜３４ｃを通じて第２ラジエータ２６に導入された後、前記第２ラジエータ２６を通過して大気中に放出される。

例えば、第１〜第３ラジエータ２４、２６、２８を車両１０の前後方向に沿って３段に配置し燃料電池１４を冷却する第２ラジエータ２６を最後部の３段目とした場合と比較して、第１実施形態では、前方の第１ラジエータ２４及び第３ラジエータ２８が第１段目で、後方の燃料電池１４を冷却する第２ラジエータ２６が第２段目となるため、車両１０の高速走行時において前部スペース内に導入される走行風の圧力損失（通過圧損）を低減させて燃料電池１４に対する冷却性能を向上させることができる。

また、第１実施形態では、第１〜第３間隙部３４ａ〜３４ｃを通じて排気熱の無いフレッシュな走行風が前部スペース内に導入されて、第２ラジエータ２６を通過する走行風の通過風量を増大させることができることにより、燃料電池１４に対する冷却性能をより一層向上させることができる。

ところで、燃料電池１４を冷却する第２ラジエータ２６において、放熱が必要かどうかは燃料電池１４の発電状態に依存するものであり、燃料電池１４の必要放熱量は、燃料電池１４の発電量に比例して増加すると共に、車両１０の車速の増加と比例関係にある。従って、高速走行時において、燃料電池１４を冷却する第２ラジエータ２６に対する冷却作用が、第１ラジエータ用ファン３０や第３ラジエータ用ファン３２の駆動による強制風に依存することがなく、車両１０の走行風のみで必要な放熱量が得られるように設定されるとよい。

これに対して、車室内を冷却する空調装置１２は、運転者からの任意の要求に応えなければならず、車速の低い状態、停車中の状態、渋滞走行中のノロノロ運転状態のとき等、十分な走行風が得られることなくしかも放熱が必要となる場合がある。また、駆動モータ１６を含む補機類の冷却において、放熱が必要となるのは、登り坂路での低速（微速）走行状態や、登り坂路での停車や発進を繰り返す場合であるが、その際、十分な走行風が得られない場合がある。

第１実施形態では、車両停止時や低速走行時のように十分な走行風が得られることなくしかも放熱が必要となる場合、第１ラジエータ用ファン３０及び／又は第３ラジエータ用ファン３２を適宜駆動させることで、前記ファン３０、３２によって吸引される強制風を第１ラジエータ２４及び第３ラジエータ２８に流通させて、前記強制風の通過風速によって効率的に冷却することができる。

さらに、第１実施形態では、車両１０の前部スペースの前側に第１ラジエータ２４と第３ラジエータ２８とを車幅方向に沿って並設し、第１ラジエータ用ファン３０及び第３ラジエータ用ファン３２を間にしてその後ろ側に第２ラジエータ２６を配置する構造とすることにより、従来技術と比較して天地方向（上下方向）の寸法を小さく設定することができ、スペースを効率的に使用することができると共に、冷却装置１０全体の小型軽量化を達成することができる。

さらにまた、第１実施形態では、第１ラジエータ用ファン３０及び第３ラジエータ用ファン３２を、第１ラジエータ２４及び第３ラジエータ２８と第２ラジエータ２６との間に挟みこむレイアウトとし、第１及び第２ファンシュラウド４２ａ、４２ｂと共働させることにより、前記ファン３０、３２による風切り音が車室内に騒音として伝達されることを抑制することができる。

次に、第１実施形態に係る冷却装置の詳細を説明する。図４（ａ）は、冷却装置の斜視図、図４（ｂ）は、（ａ）に示される冷却装置を右側からみた側面図、図４（ｃ）は、その平面図、図４（ｄ）は、横方向に隣接する第１ラジエータと第３ラジエータとの離間距離を示す部分拡大図、図５（ａ）は、冷却装置の車両停止時及び低速走行時における動作説明図、図５（ｂ）は、前記冷却装置の車両の高速走行時における動作説明図である。

第１実施形態に係る冷却装置２０ａでは、燃料電池１４を冷却する第２ラジエータ２６において、第１〜第３間隙部３４ａ〜３４ｃを通過した走行風を直接受ける部分の放熱フィン４０のピッチを小さく（ピッチを密）して、放熱面積を大きく設定している。

すなわち、車両１０の前後方向において、第２ラジエータ２６における第１ラジエータ用ファン３０及び第３ラジエータ用ファン３２の後方部分における放熱フィン４０のピッチを大きく（ピッチを疎）設定すると共に、第２ラジエータ２６の第１〜第３間隙部３４ａ〜３４ｃの後方部分であって走行風が直接通過する部分の放熱フィン４０のピッチを小さく（ピッチを密）して放熱面積を大きく設定することにより、燃料電池１４の冷却能力の向上に寄与することができる（図５（ｂ）参照）。

換言すると、第１実施形態に係る冷却装置２０ａでは、第２ラジエータ２６において、第１ラジエータ２４及び第３ラジエータ２８を通過した走行風を受ける部分（第２ラジエータ２６における第１ラジエータ用ファン３０及び第３ラジエータ用ファン３２の後方部分）の放熱フィン４０のピッチを大きく設定することにより、例えば、第１ラジエータ用ファン３０及び第３ラジエータ用ファン３２の停止時であっても、第２ラジエータ２６における前記走行風の通過を容易として通過損失を低減させることができる。

なお、第１実施形態に係る冷却装置２０ａでは、第１〜第３間隙部３４ａ〜３４ｃを通過した走行風を第２ラジエータ２６で十分に受けることができるように、第１ラジエータ用ファン３０及び第３ラジエータ用ファン３２と第２ラジエータ２６との離間距離が設定されるとよい。加えて、図４（ｄ）に示されるように、車幅方向に沿って隣接する第１ラジエータ２４と第３ラジエータ２８との離間間隔Ｄを大きくして、第２及び第３間隙部３４ｂ、３４ｃと比較して第１間隙部３４ａの開口面積を大きく設定することにより、放熱フィン４０のピッチが小さく（ピッチが密）設定された第２ラジエータ２６の中央部への走行風の流量を増大させることができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る冷却装置５０を以下に説明する。なお、以下に示す実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略すると共に、第１実施形態と同一の作用効果についても重複する説明を省略し、異なる作用効果についてのみ説明する。

図６（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る冷却装置の斜視図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示される冷却装置を右側からみた側面図、図６（ｃ）は、その平面図、図７（ａ）は、第２実施形態に係る冷却装置の車両停止時及び低速走行時における動作説明図、図７（ｂ）は、前記冷却装置の車両高速走行時における動作説明図である。

この第２実施形態では、第１ラジエータ２４と第３ラジエータ２８とを車幅方向に沿った真横（図１及び図２（ｃ）参照）ではなく、前後方向において前側の第１ラジエータ２４ａに対して第３ラジエータ２８を僅かに後ろ側にスライドさせた車幅方向に沿った位置に配置している点で第１実施形態と相違している。

第２実施形態では、第１ラジエータ２４ａに対して第３ラジエータ２８を僅かに後方に設置することにより、第３ラジエータ２８の大きさ（寸法）を変更することなく、冷却風を受ける入れることが可能な第１ラジエータ２４ａの面積を大きくすることができる。この結果、第２実施形態では、駆動モータ１６等に対する第３ラジエータ２８の冷却能力を劣化させることなく、空調装置１２への第１ラジエータ２４ａの冷却能力を増大させることができる。

次に、本発明の第３実施形態に係る冷却装置６０を以下に説明する。
図８（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る冷却装置の斜視図、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示される冷却装置を右側からみた側面図、図８（ｃ）は、その平面図、図９（ａ）は、第３実施形態に係る冷却装置の車両停止時及び低速走行時における動作説明図、図９（ｂ）は、前記冷却装置の車両高速走行時における動作説明図である。

図１及び図２（ｃ）に示される第１実施形態では、並設された第１ラジエータ２４及び第３ラジエータ２８の車幅方向の寸法がそれぞれ略同一に設定されているのに対し、この第３実施形態では、図８（ｃ）に示されるように、駆動モータ１６等を冷却する第３ラジエータ２８ａの車幅方向の寸法を小さく設定すると共に、燃料電池１４を冷却する第１ラジエータ２４ｂの車幅方向の寸法を拡張している点で相違している。

第３実施形態では、第１ラジエータ２４ｂにおいて冷却風を受け入れる面積を大きく設定することができると共に、第１ラジエータ用ファン３０と第３ラジエータ用ファン３２とを同時に回転駆動させることにより、低速時において、車幅方向の寸法が拡張された第１ラジエータ２４ｂの全面で強制風を吸引することができ、空調装置１２に対する冷却能力を向上させることができる（図９（ａ）参照）。

なお、第２実施形態及び第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、車両停止時や低速走行時のように十分な走行風が得られることがなくしかも放熱が必要となる場合、第１ラジエータ用ファン３０及び／又は第３ラジエータ用ファン３２を駆動させることで、前記ファン３０、３２によって吸引される強制風を第１ラジエータ２４及び第３ラジエータ２８に流通させて、前記強制風の通過風速によって効率的に冷却することができ（図５（ａ）、図７（ａ）及び図９（ａ）参照）、また、車両１０が高速で走行する際、第１〜第３間隙部３４ａ〜３４ｃを通じて排気熱を持たない走行風が第２ラジエータ２６に対して直接的に導入されるため、燃料電池１４を冷却する第２ラジエータ２６の冷却性能を向上させることができる（図５（ｂ）、図７（ｂ）及び図９（ｂ）参照）。

１０燃料電池車両
１２空調装置
１４燃料電池
１６駆動モータ
２０、２０ａ、５０、６０冷却装置（燃料電池車両用冷却装置）
２４、２４ａ、２４ｂ第１ラジエータ
２６、２６ａ第２ラジエータ
２８第３ラジエータ
３０第１ラジエータ用ファン
３２第３ラジエータ用ファン
３４ａ〜３４ｃ間隙部（外気導入通路）
４０放熱フィン
４２ａ、４２ｂファンシュラウド

Claims

燃料電池と、前記燃料電池の電力を受けて車両の走行用動力を発生させる駆動モータと、車室の空気調整のための冷媒を冷却する第１ラジエータと、前記燃料電池のための冷媒を冷却する第２ラジエータとを備えた燃料電池車両用冷却装置において、
車両の前後方向に沿って前記第１ラジエータの後方に第１ラジエータ用ファンが配置され、
前記第１ラジエータ及び前記第１ラジエータ用ファンの後方で且つ車両の前方から見て前後方向に重なる位置に前記第２ラジエータが配置され、
前記車両の前方に開口する外気導入口からの外気を、前記第１ラジエータを経由することなく前記第２ラジエータに直接的に導入する外気導入通路が設けられ、
前記駆動モータのための冷媒を冷却する第３ラジエータと、前記第３ラジエータの後方に配置される第３ラジエータ用ファンとをさらに備え、前記第１ラジエータと前記第３ラジエータとは、前記車両の車幅方向に沿って配置され、
前記第２ラジエータに放熱フィンが設けられ、前記第１ラジエータ用ファン又は前記第３ラジエータ用ファンの後方部分における前記放熱フィンの放熱面積よりも、前記外気導入通路の後方部分における前記放熱フィンの放熱面積が大きく設定される
ことを特徴とする燃料電池車両用冷却装置。
請求項１記載の燃料電池車両用冷却装置において、
前記第１ラジエータの後部側を被覆する第１ファンシュラウドが配置されると共に、前記第３ラジエータの後部側を被覆する第２ファンシュラウドが配置されることを特徴とする燃料電池車両用冷却装置。