(57)【要約】【課題】流体流路に対して外部接続機器を容易に取付けることができる燃料電池システムを提供する。【解決手段】燃料電池システムとして、エンドプレート２０に取り付けられ、燃料電池１２における燃料電池スタックの端部に取り付けられたエンドプレート２０に貫通形成された流路用開口３４、３６と連結された内部流路５２、５６、６２、６６が形成されたマニホールド４０と、マニホールド４０の内部に形成され、マニホールド４０に取り付けられた外部接続機器５０、６０と内部流路５２、５６、６２、６６とが接続可能な開口３４、３６を備えた連通ポート５４、５８、６４、６８と、を備える。【選択図】図２
2020021718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池における燃料電池スタックと前記燃料電池スタックの端部に取り付けられたエンドプレートの板厚方向の反対側で前記エンドプレートに取り付けられ、前記エンドプレートに貫通形成された流路用開口と連結された内部流路が形成されたマニホールドと、
前記マニホールドの内部に形成され、前記マニホールドの外側に取り付けられた外部接続機器と前記内部流路とが接続可能な開口を備えた連通ポートと、
を備えた燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、燃料電池に接続された流体流路と、流体流路に設けられた交換部品と、を備えた燃料電池システムが開示されている。流体流路には、交換部品を挿入するための部品挿入空間が形成されており、部品挿入空間には、流体流路の延伸方向に交差する方向に部品挿入口が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２３４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された燃料電池システムでは、燃料電池を通る流体流路と並列の閉ループ流路中に外部接続機器を取り付けることは、分岐配管等を設ける必要があるため容易でない。このため、燃料電池システムにおいて、流体流路に対して外部接続機器を容易に取付ける上で改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮し、流体流路に対して外部接続機器を容易に取付けることができる燃料電池システムを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の燃料電池システムは、燃料電池における燃料電池スタックと前記燃料電池スタックの端部に取り付けられたエンドプレートの板厚方向の反対側で前記エンドプレートに取り付けられ、前記エンドプレートに貫通形成された流路用開口と連結された内部流路が形成されたマニホールドと、前記マニホールドの内部に形成され、前記マニホールドの外側に取り付けられた外部接続機器と前記内部流路とが接続可能な開口を備えた連通ポートと、を備える。
【０００７】
請求項１に記載の燃料電池システムによれば、燃料電池スタックと反対側でエンドプレートに取り付けられたマニホールドに、内部流路が形成されている。内部流路は、エンドプレートに貫通形成されて流体流路を構成する流路用開口と連結されている。また、マニホールドには、内部流路と外部接続機器とを接続するための連通ポートが形成されている。このため、燃料電池システムの流体流路に対して外部接続機器を容易に取付けることができ、接続することで燃料電池の流体流路と並列の流体流路が構成できる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明に係る燃料電池システムは、流体流路に対して外部接続機器を容易に取付けることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の燃料電池システムに係る冷却システムの主要部品のレイアウトの一例を示す構成図である。
【図２】図１に示される冷却システムの流路の構成を示す構成図である。
【図３】図１に示されるマニホールドの内部流路の構成を示す下面図である。
【図４】図３に示される４−４線に沿って車両上下方向に切断されたマニホールドの縦断面図である。
【図５】図４に示される開閉弁の拡大図である。
【図６Ａ】本実施形態に係るイオン交換器の平面図である。
【図６Ｂ】本実施形態に係るイオン交換器の縦断面図である。
【図６Ｃ】本実施形態に係るイオン交換器がマニホールドに接続された状態を示す縦断面図である。
【図７】第１実施形態の変形例の燃料電池システムに係る冷却システムの流路の構成を示す構成図である。
【図８】第１実施形態の変形例に係るマニホールドの内部流路の構成を示す下面図である。
【図９】第２実施形態の燃料電池システムに係る冷却システムの主要部品のレイアウトの一例を示す構成図である。
【図１０】第２実施形態に係るマニホールドの内部流路の構成を示す側面図である。
【図１１】第２実施形態の変形例に係るマニホールドの内部流路の構成を示す側面図である。
【図１２】対比例に係る冷却システムの流路の構成を示す構成図である。
【図１３】対比例に係るマニホールドの内部流路の構成を示す下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１〜図６Ｃを用いて、本発明の第１実施形態に係る燃料電池システム１０について説明する。なお、以下の図において、矢印ＦＲは車両前方側を示し、矢印ＵＰは車両上方側を示している。
【００１１】
図１には、第１実施形態に係る燃料電池システム１０を構成する燃料電池本体部１２と燃料電池本体部１２を冷却するための冷却システム１４の構成図が示されている。燃料電池本体部１２は、セルが複数積層された燃料電池スタック（図示省略）を含んで構成されている。また、燃料電池本体部１２は、燃料電池スタックのカソード側に配置される酸素ガス供給のための空気供給部（図示省略）を含んで構成されている。
【００１２】
燃料電池スタックは、端部に取り付けられた一対のエンドプレート２０に締付ボルト等により固定されている。エンドプレート２０は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）の板状部材により構成されている。
【００１３】
燃料電池本体部１２の内部には、エンドプレート２０に固定された燃料電池スタックが配置されており、燃料電池スタックは、車両上方側から樹脂製のアッパケース２２に覆われている。車両下方側のエンドプレート２０の外周部は、アッパケース２２の車両下方側の内周部に接合されている。
【００１４】
燃料電池システム１０において、燃料電池スタックは水素ガスと酸素ガスとの間の反応により発熱するため、燃料電池システム１０を構成する燃料電池本体部１２及び他の接続機器等を温度調節のために冷却する必要がある。このため、図２に示されるように、燃料電池システム１０には燃料電池スタックを冷却する冷却システム１４が設けられている。
【００１５】
図３に示されるように、車両下方側のエンドプレート２０には、冷却システム１４の流路を構成する流路用開口としての冷却水入口３４と冷却水出口３６が、貫通形成されている。図４に示されるように、マニホールド４０内部の冷却水入口３４側には、冷却水導入ポート４４が形成されている。冷却水導入ポート４４は、管状に形成され、冷却水入口３４は、冷却水導入ポート４４を介してマニホールド４０の外側へ開放されている。また、マニホールド４０内部の冷却水出口３６側には、冷却水出力ポート４６が形成されている。冷却水出力ポート４６は、管状に形成され、冷却水出口３６は、冷却水出力ポート４６を介してマニホールド４０の外側へ開放されている。
【００１６】
図１に示されるように、燃料電池本体部１２の車両下方側には、車両下方側のエンドプレート２０の下面を覆うように樹脂製のマニホールド４０が取り付けられている。アッパケース２２とマニホールド４０は、ボルト（図示省略）等の取り外し可能な締結具により締結されている。
【００１７】
図３に示されるように、マニホールド４０と車両下方側のエンドプレート２０との間には、冷却水入口３４と連結された内部流路としての第１ＩＣ入口流路５２と交換器入口流路６２が形成されている。図４に示されるように、マニホールド４０の上面側（エンドプレート２０側）には、マニホールド４０の下面が車両下方側へ向けて凸とされた凹み部が形成されている。この凹み部と車両下方側のエンドプレート２０により第１ＩＣ入口流路５２（図３参照）と交換器入口流路６２が形成されている。
【００１８】
また、図３に示されるように、マニホールド４０と車両下方側のエンドプレート２０との間には、冷却水出口３６と連結された内部流路としての第１ＩＣ出口流路５６と交換器出口流路６６が形成されている。図４に示されるように、マニホールド４０の上面側（エンドプレート２０側）には、マニホールド４０の下面が車両下方側へ向けて凸とされた凹み部が形成されている。この凹み部と車両下方側のエンドプレート２０により第１ＩＣ出口流路５６（図３参照）と交換器出口流路６６が形成されている。
【００１９】
図３に示されるように、冷却水入口３４と連結された第１ＩＣ入口流路５２及び交換器入口流路６２とを循環する冷媒ＷＴと冷却水出口３６と連結された第１ＩＣ出口流路５６及び交換器出口流路６６を循環する冷媒ＷＴとが混合しないように冷却水入口３４側と冷却水出口３６側との境目にシール材４２が設けられている。また、図４に示されるように、マニホールド４０と車両下方側のエンドプレート２０との間には、マニホールド４０の外周部に沿って外周部シール材２４が配置されている。
【００２０】
図３に示されるように、第１ＩＣ入口流路５２の冷却水入口３４側と反対側の端部において、マニホールド４０の内部には、連通ポートとしての第１ＩＣ導入ポート５４が形成されている。第１ＩＣ導入ポート５４は、管状に形成され、第１ＩＣ入口流路５２は、第１ＩＣ導入ポート５４を介してマニホールド４０の外側へ開放されている。また、交換器入口流路６２の冷却水入口３４側と反対側の端部において、マニホールド４０の内部には、連通ポートとしての交換器導入ポート６４が形成されている。交換器導入ポート６４は、管状に形成され、交換器入口流路６２は、交換器導入ポート６４を介してマニホールド４０の外側へ開放されている。
【００２１】
第１ＩＣ出口流路５６の冷却水出口３６側と反対側の端部において、マニホールド４０の内部には、連通ポートとしての第１ＩＣ排出ポート５８が形成されている。第１ＩＣ排出ポート５８は、管状に形成され、第１ＩＣ出口流路５６は、第１ＩＣ排出ポート５８を介してマニホールド４０の外側へ開放されている。また、交換器出口流路６６の冷却水出口３６側と反対側の端部において、マニホールド４０には、連通ポートとしての交換器排出ポート６８が形成されている。交換器排出ポート６８は、管状に形成され、交換器出口流路６６は、交換器排出ポート６８を介してマニホールド４０の外側へ開放されている。
【００２２】
マニホールド４０の車両下方側には、車両上下方向を軸方向として円筒状に形成され、交換器導入ポート６４と交換器排出ポート６８の外側部を覆う外筒部６５が設けられている。外筒部６５は、その内径が後述する内側容器８４の外径と略同一に形成されている。
【００２３】
図４に示されるように、交換器導入ポート６４及び交換器排出ポート６８のマニホールド４０内側の端部には、交換器導入ポート６４の開口６４Ａ及び交換器排出ポート６８の開口６８Ａを開閉するための開閉弁７０が設けられている。また、第１ＩＣ導入ポート５４及び第１ＩＣ排出ポート５８のマニホールド４０内側の端部には、第１ＩＣ導入ポート５４及び第１ＩＣ排出ポート５８の図示しない開口を開閉するための開閉弁（図示省略）が設けられている。
【００２４】
図５に示されるように、開閉弁７０の両側には、支軸７０Ａが設けられている。これらの支軸７０Ａは、交換器導入ポート６４及び交換器排出ポート６８（図４参照）の端部に設けられた軸受部７０Ｂに取り付けられている。これにより、開閉弁７０は、支軸７０Ａを中心として回動可能とされ、開口６４Ａ、６８Ａを開閉することができる。また、支軸７０Ａには付勢バネ７４が巻きかけられている。付勢バネ７４として、例えば、ねじりコイルばねが用いられている。この付勢バネ７４は、開閉弁７０を閉弁する方向へ付勢している。ここで、開閉弁７０を付勢バネ７４の付勢力より大きな力で押圧することにより、開閉弁７０が付勢バネ７４の付勢力に抗して支軸７０Ａを中心に回動し、開口６４Ａ、６８Ａが開放される。
【００２５】
なお、ここでは、開閉弁７０は、付勢バネ７４により閉弁されると説明したが、これに限らず、開閉弁の自重、冷媒の液圧又はねじりコイルばね以外のばねによる付勢力により閉弁されてもよい。
【００２６】
（冷却システム）
図２に示されるように、冷却システム１４は、燃料電池スタックをラジエータ２６で冷却する流体流路としての主冷却流路ＭＦと、主冷却流路ＭＦに並列に冷媒ＷＴを分流する流体流路としての分流冷却流路ＤＦと、を含んで構成されている。
【００２７】
主冷却流路ＭＦは、ラジエータ２６と、主冷却流路ＭＦと分流冷却流路ＤＦに冷媒ＷＴを適当に分流するための三方弁２８と、冷媒ＷＴを循環させるための循環ポンプ３２と、を含んで構成されている。冷媒ＷＴには、水を主体としたＬＬＣ（Ｌｏｎｇ  Ｌｉｆｅ  Ｃｏｏｌａｎｔ）等が用いられている。
【００２８】
主冷却流路ＭＦを流れる冷媒ＷＴは、ラジエータ２６と燃料電池スタックとの間で循環する。具体的には、ラジエータ２６で冷却された冷媒ＷＴは、流入側流路ＩＦの配管３０を介して冷却水導入ポート４４に流入する。冷却水導入ポート４４からマニホールド４０に流入した冷媒ＷＴは、冷却水入口３４に取り付けられたスタック側配管３８を介して燃料電池スタック側を循環する。
【００２９】
温度が上昇した燃料電池スタックの熱は、スタック側配管３８を循環する冷媒ＷＴにより運び出される。温度が上昇した冷媒ＷＴは、冷却水出口３６に取り付けられたスタック側配管３８を介して冷却水出力ポート４６に流入する。冷却水出力ポート４６からマニホールド４０に流入した冷媒ＷＴは、排出側流路ＥＦの配管３０を介してラジエータ２６に流入される。これにより、冷媒ＷＴは、ラジエータ２６で冷却され、冷却水導入ポート４４を通過して再び燃料電池スタックに戻されている。
【００３０】
分流冷却流路ＤＦは、主冷却流路ＭＦに並列に配置されている。分流冷却流路ＤＦは、空気を圧縮して燃料電池スタックのカソード側に酸素ガスを供給するエアコンプレッサ（図示省略）と、エアコンプレッサのモータの発熱を吸収して酸素ガスを冷却する外部接続機器としての第１インタクーラ５０、を含んで構成されている。第１インタクーラ５０は、その本体部が樹脂製のケースに収納されている。第１インタクーラ５０の車両上方側には、冷媒ＷＴを第１インタクーラ５０の内部へ導入するための第１ＩＣ導入口５０Ａと冷媒ＷＴを第１インタクーラ５０から排出するための第１ＩＣ排出口５０Ｂが備えられている。第１ＩＣ導入口５０Ａと第１ＩＣ導入ポート５４とが接続されると共に第１ＩＣ排出口５０Ｂと第１ＩＣ排出ポート５８とが接続されることにより、第１インタクーラ５０は、マニホールド４０の車両下端部に接続されている。
【００３１】
分流冷却流路ＤＦを流れる冷媒ＷＴは、主冷却流路ＭＦにおいてラジエータ２６から燃料電池スタックへ向けて流れる流入側流路ＩＦの配管３０から分流されて取り入れられている。具体的には、冷却水導入ポート４４からマニホールド４０に流入した冷媒ＷＴの一部は、一方の端部が冷却水入口３４と連結されている第１ＩＣ入口流路５２へ流れ込む。第１ＩＣ入口流路５２へ流れ込んだ冷媒ＷＴは、第１ＩＣ導入ポート５４に接続された第１ＩＣ導入口５０Ａを通過して第１インタクーラ５０へ流入する。
【００３２】
第１インタクーラ５０内部を循環すると共にエアコンプレッサのモータの発熱を吸収して温度が上昇した冷媒ＷＴは、主冷却流路ＭＦの冷媒ＷＴが燃料電池スタックからラジエータ２６へ向けて流れる排出側流路ＥＦに戻される。具体的には、冷媒ＷＴは、第１ＩＣ排出口５０Ｂと接続された第１ＩＣ排出ポート５８を通過して第１ＩＣ出口流路５６へ流れ込む。第１ＩＣ出口流路５６へ流れ込んだ冷媒ＷＴは、冷却水出口３６から排出された冷媒ＷＴと合流してラジエータ２６に流入する。
【００３３】
また、図１に示されるように、マニホールド４０の車両下方側には、外部接続機器としてのイオン交換器６０が接続されている。イオン交換器６０は、冷却液を通じて燃料電池スタックから漏電しないように、冷媒ＷＴに含まれるイオンを除去する機能を有する。図２に示されるように、イオン交換器６０は、分流冷却流路ＤＦの一部を構成し、主冷却流路ＭＦに並列に配置されている。なお、イオン交換器６０には、冷媒ＷＴのイオン濃度を検出するイオン検出手段が設けられてもよい。
【００３４】
図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、イオン交換器６０は、樹脂製のケース８０と、ケース内部に収納され、イオン交換樹脂８２が封入された樹脂製の内側容器８４と、を含んで構成されている。ケース８０の内側の開口部８０Ａ側には、開口部８０Ａの内周に沿って金属製の締結部材８６が設けられている。また、ケース８０の開口部８０Ａの外周に沿って形成されたフランジ部８０Ｂの上面には、シール部材８８が設けられている。
【００３５】
図６Ｂに示されるように、内側容器８４は、通水路９０と、イオン交換樹脂８２が封入された樹脂封入部９２と、を含んで構成されている。内側容器８４の車両上方側には、略円板形状の通水防止壁９６が配置されている。通水防止壁９６には、管状の導入口６０Ａと排出口６０Ｂとが設けられている。導入口６０Ａは、通水防止壁９６を貫通して通水路９０と接続されている。排出口６０Ｂは、通水防止壁９６を貫通して樹脂封入部９２と接続されている。樹脂封入部９２の上面側及び下面側には、イオン交換樹脂８２の散逸を防ぐと共に冷媒ＷＴを通過させるための金属製のメッシュ９４が配置されている。また、内側容器８４は、ケース８０の内側部に配置された金属製のリブ９８により、内側容器８４の下面とケース８０の内底面との間に隙間を形成するように保持されている。リブ９８は、ケース側面視で略逆ハット状に形成され、内側容器８４の通水路９０の下端部に架からない位置でケース８０の内側部に配置されている。
【００３６】
図６Ｃに示されるように、イオン交換器６０は、その導入口６０Ａが交換器導入ポート６４に接続されると共に排出口６０Ｂが交換器排出ポート６８に接続されることにより、マニホールド４０に接続されている。交換器導入ポート６４側の開閉弁７０は、交換器導入ポート６４に挿入された導入口６０Ａにより車両上方側へ向けて押し上げられることにより開弁されている。これにより、交換器入口流路６２とイオン交換器６０は、開口６４Ａを介して連結されている。また、交換器排出ポート６８側の開閉弁７０は、排出口６０Ｂから排出された冷媒ＷＴに押圧されることにより開弁されている。これにより、交換器出口流路６６とイオン交換器６０は、開口６８Ａを介して連結されている。
【００３７】
マニホールド４０に接続されたイオン交換器６０の内側容器８４は、外筒部６５に嵌合されている。また、外筒部６５の下端の外周部に沿って配置された金属製の外側締結部材１０２とケース８０の締結部材８６とが接続されている。さらに、ケース８０のシール部材８８は、マニホールド４０の下面に圧着されている。これにより、ケース８０に流入した冷媒ＷＴが、ケース８０の外側に漏れることが防止又は抑制されている。
【００３８】
主冷却流路ＭＦを循環する冷媒ＷＴは交換器入口流路６２で分流される。分流された冷媒ＷＴは、導入口６０Ａを通過してイオン交換器６０に流入する。流入した冷媒ＷＴは、通水路９０を通過してケース８０の内底部へ流れ込む。ケース８０の内側に流れ込んだ冷媒ＷＴは、樹脂封入部９２の下面側から樹脂封入部９２に流入する。この際、イオン交換樹脂８２によるイオン交換を通じて冷媒ＷＴに溶け込んだイオン（カチオン、アニオン）が取り除かれる。イオンが除去された冷媒ＷＴは、排出口６０Ｂを通過して交換器出口流路６６に流入する。交換器出口流路６６に流入した冷媒ＷＴは、主冷却流路ＭＦを循環する冷媒ＷＴと合流する。
【００３９】
（作用並びに効果）
次に、対比例との比較を通じて本実施形態の作用並びに効果について説明する。なお、前述した本実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００４０】
図１２には、対比例に係る燃料電池システム２１０を構成する燃料電池本体部２１２と冷却システム２１４の構成図が示されている。対比例に係る燃料電池システム２１０によれば、第１インタクーラ５０とイオン交換器６０は、それぞれ車両に取り付けられた上で、マニホールド２４０の車両下方側で配管３０に接続されている。このため、図１３に示されるように、マニホールド２４０には、冷却水入口３４に接続された冷却水導入ポート４４と冷却水出口３６に接続された冷却水出力ポート４６だけが形成されている。
【００４１】
対比例に係る燃料電池システム２１０では、第１インタクーラ５０やイオン交換器６０を取り付けるために、マニホールド２４０の外側で配管３０の分岐が必要となる。このため、第１インタクーラ５０やイオン交換器６０を取り付ける際には、別途配管の接続が伴うため作業性が低下する。
【００４２】
また、配管３０内部に冷媒ＷＴを保持したまま第１インタクーラ５０やイオン交換器６０を取り付け又は取り外しをすると、冷媒ＷＴが接続部分の開口から漏れ、配管３０の外側へ飛散する可能性がある。このため、第１インタクーラ５０やイオン交換器６０の取り付け又は取り外し前に配管３０内から冷媒ＷＴを抜き取る或いは循環を止める作業が必要となり、作業性が低下する。
【００４３】
これに対して、本実施形態の燃料電池システム１０によれば、燃料電池のエンドプレート２０に配設され、エンドプレート２０の冷却水入口３４及び冷却水出口３６と、マニホールド４０に形成された内部流路５２、５６、６２、６６とが連結されている。ここで、マニホールド４０の車両下方側には、第１インタクーラ５０及びイオン交換器６０と接続するための連通ポート５４、５８、６４、６８が形成されている。このため、第１インタクーラ５０及びイオン交換器６０をマニホールド４０に取り付けるだけで容易に配管を接続することができる。
【００４４】
さらに、本実施形態の燃料電池システム１０によれば、連通ポート５４、５８、６４、６８の端部には、第１インタクーラ５０及びイオン交換器６０との接続に連動して開口６４Ａ、６８Ａを開閉可能な開閉弁７０が配設されている。これにより、第１インタクーラ５０及びイオン交換器６０をマニホールド４０に接続する際に、配管３０に保持された冷媒ＷＴがマニホールド４０の車両下方側に漏れることを抑制又は防止することができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態に係る燃料電池システム１０は、流体流路ＭＦ、ＤＦに対して第１インタクーラ５０及びイオン交換器６０を容易に取付けることができる。
【００４６】
さらに、本実施形態の燃料電池システム１０によれば、燃料電池を搭載した自動車の燃費を向上することができる。燃料電池システムにおいて冷却システムを構築する場合は、冷却システムを構成するラジエータ２６、第１インタクーラ５０及びイオン交換器６０に循環させる冷媒ＷＴの流量は大量となり、冷媒ＷＴを循環させるための循環ポンプ３２の負荷が大きくなる。そこで、主冷却流路ＭＦと分流冷却流路ＤＦは並列に接続する必要がある。本実施形態の燃料電池システム１０によれば、分流冷却流路ＤＦを構成する第１インタクーラ５０及びイオン交換器６０をマニホールド４０内に形成された内部流路５２、５６、６２、６６に直接接続することができる。このため、例えば、ゴムホースや接続管といった主冷却流路と分流冷却流路の分岐を構成するための分岐配管の増加を抑制することができ、流路全体の長さが増加することを抑制することができる。これにより、循環ポンプ３２の負荷を抑制することができ、燃料電池を搭載した自動車の燃費を向上することができる。
【００４７】
（第１実施形態の変形例）
次に、図７及び図８を用いて、本実施形態の変形例について説明する。なお、前述した本実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００４８】
図７に示されるように、第１実施形態の変形例の燃料電池システム１１０によれば、冷却システム１１４の分流冷却流路ＤＦには、第１インタクーラ５０及びイオン交換器６０に加えて外部接続機器としての第２インタクーラ１２０が接続されている。第２インタクーラ１２０は、その本体部が樹脂製のケースに収納されている。第２インタクーラ１２０の車両上方側には、冷媒ＷＴを第２インタクーラ１２０の内部へ導入するための第２ＩＣ導入口１２０Ａと冷媒ＷＴを第２インタクーラ１２０から排出するための第２ＩＣ排出口１２０Ｂが備えられている。第２インタクーラ１２０は、第２ＩＣ導入口１２０Ａと第２ＩＣ排出口１２０Ｂを介してマニホールド１１６に接続されている。
【００４９】
図８に示されるように、燃料電池本体部１１２を構成するマニホールド１１６の上面側（車両上方側）には、内部流路としての第２ＩＣ入口流路１２２と第２ＩＣ出口流路１２６が形成されている。マニホールド４０の上面側には、下面が車両下方側へ向けて凸とされた凹み部が形成され、凹み部と車両下方側のエンドプレート２０により第２ＩＣ入口流路１２２と第２ＩＣ出口流路１２６が形成されている。また、マニホールド１１６の車両下方側には、第２インタクーラ１２０を接続するための連通ポートとしての第２ＩＣ導入ポート１２４と第２ＩＣ排出ポート１２８が形成されている。第２ＩＣ導入ポート１２４と第２ＩＣ排出ポート１２８は、管状に形成され、これらの端部には、開閉可能な開閉弁（図示省略）が配設されている。
【００５０】
本変形例の燃料電池システム１１０によれば、マニホールド１１６の車両下方側には、第２インタクーラ１２０と接続するための第２ＩＣ導入ポート１２４と第２ＩＣ排出ポート１２８が形成されている。このため、第２インタクーラ１２０を第２ＩＣ導入ポート１２４と第２ＩＣ排出ポート１２８を介してマニホールド１１６の外側に容易に取付けることができる。さらに、第２ＩＣ導入ポート１２４と第２ＩＣ排出ポート１２８には開閉弁が配設されているため、第２インタクーラ１２０をマニホールド１１６に接続する際に、冷媒ＷＴがマニホールド１１６の外側に漏れることを抑制又は防止することができる。
【００５１】
（第２実施形態）
以下、図９及び図１０を用いて、本発明の第２実施形態に係る燃料電池システム１４０について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００５２】
図９に示されるように、第２実施形態の燃料電池システム１４０によれば、燃料電池スタックは、車両前後方向に沿って積層された複数のセルにより構成されている。このため、エンドプレート１４８（図１０参照）は、燃料電池スタックの前端と後端に取り付けられている。また、マニホールド１４６は、燃料電池としての燃料電池本体部１４２の後端側のエンドプレート１４８に取り付けられている。
【００５３】
マニホールド１４６の車両後方側には、車両上方側を頂点とする半円錐状の第１張出部１５０と第２張出部１５２とが車幅方向に並んで形成されている。図１０に示されるように、冷却システム１４４に接続された第１インタクーラ５０は、第１張出部１５０の車両下方側に取り付けられている。また、イオン交換器６０は、第２張出部１５２の車両下方側に取り付けられている。
【００５４】
第１張出部１５０の車両下方側には、第１インタクーラ５０の第１ＩＣ導入口５０Ａ及び第１ＩＣ排出口５０Ｂと接続するための第１ＩＣ導入ポート５４及び第１ＩＣ排出ポート５８が形成されている。また、第２張出部１５２の車両下方側には、イオン交換器６０の導入口６０Ａ及び排出口６０Ｂと接続するための交換器導入ポート６４及び交換器排出ポート６８が形成されている。
【００５５】
本実施形態の燃料電池システム１４０によれば、燃料電池のエンドプレート１４８に配設され、エンドプレート２０の冷却水入口３４及び冷却水出口３６と、マニホールド１４６に形成された内部流路５２、５６、６２、６６とが連結されている。ここで、マニホールド１４６の第１張出部１５０と第２張出部１５２には、第１インタクーラ５０及びイオン交換器６０と接続するための連通ポート５４、５８、６４、６８が形成されている。このため、第１インタクーラ５０及びイオン交換器６０をマニホールド４０に容易に取付けることができる。
【００５６】
さらに、本実施形態の燃料電池システム１４０によれば、連通ポート５４、５８、６４、６８の端部には、第１インタクーラ５０及びイオン交換器６０との接続に連動して開閉可能な開閉弁が配設されている。このため、第１インタクーラ５０及びイオン交換器６０をマニホールド１４６に接続する際に、マニホールド１４６内部に保持された冷媒ＷＴがマニホールド１４６の外側に漏れることを抑制又は防止することができる。
【００５７】
（第２実施形態の変形例）
次に、図１１を用いて、第２実施形態の変形例について説明する。なお、前述した第２実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００５８】
図１１に示されるように、第２実施形態の燃料電池システム１６０によれば、第１インタクーラ１８０の第１ＩＣ導入口５０Ａは、マニホールド１６６の車両水平方向の端部よりも外側に設けられている。例えば、大きな筐体を有する第１インタクーラ１８０の全体をマニホールド１６６の車両下方側に配置するとイオン交換器６０と干渉する場合がある。このような場合には、第１インタクーラ１８０は、一方の端部がマニホールド１６６の車両水平方向の端部よりも外側に配置されている。このため、マニホールド１６６の車両後方側には、第１張出部１７０及び第２張出部１７２に加えて第３張出部１７４が形成されている。第３張出部１７４の車両下方側には、第１ＩＣ導入ポート５４が形成されている。第１ＩＣ入口流路５２は、第１ＩＣ導入ポート５４と冷却水入口３４とを連結するように形成されている。第１インタクーラ１８０の第１ＩＣ導入口５０Ａと第１ＩＣ導入ポート５４とは、マニホールド１６６の外側に設けられた外側配管１７６を介して接続されている。
【００５９】
本変形例の燃料電池システム１６０によれば、第１インタクーラ１８０の筐体が大きく他の外部接続機器と干渉するような場合であっても第１インタクーラ１８０をマニホールド１６６に容易に取付けることができる。さらに、本実施形態の燃料電池システム１６０によれば、連通ポート５４、５８、６４、６８の端部には、第１インタクーラ１８０との接続に連動して開閉可能な開閉弁（図示省略）が配設されている。このため、第１インタクーラ１８０をマニホールド１６６に接続する際に、マニホールド１６６内部に保持された冷媒ＷＴがマニホールド１６６の外側に漏れることを抑制又は防止することができる。
【００６０】
なお、第１実施形態及び第２実施形態では、マニホールド４０、１４６、１６６には、インタクーラ５０、１２０、１８０やイオン交換器６０が取り付けられて流体流路ＭＦ、ＤＦが構成されているとして説明したが、これに限らず、例えば、これらの以外の外部接続機器がマニホールドに取り付けられて流体流路が構成されてもよい。
【００６１】
また、第１実施形態及び第２実施形態では、内部流路はマニホールド４０、１４６、１６６に形成された凹み部と車両下方側のエンドプレート２０により形成されるとして説明したが、これに限らず、例えば、マニホールドの内部に内部流路が形成される等マニホールドだけで内部流路が形成されてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０   燃料電池システム
１２   燃料電池本体部（燃料電池）
２０   エンドプレート
３４   冷却水入口（流路用開口）
３６   冷却水出口（流路用開口）
４０   マニホールド
５０   第１インタクーラ（外部接続機器）
５２   第１ＩＣ入口流路（内部流路）
５４   第１ＩＣ導入ポート（連通ポート）
５６   第１ＩＣ出口流路（内部流路）
５８   第１ＩＣ排出ポート（連通ポート）
６０   イオン交換器（外部接続機器）
６２   交換器入口流路（内部流路）
６４   交換器導入ポート（連通ポート）
６４Ａ 開口
６６   交換器出口流路（内部流路）
６８   交換器排出ポート（連通ポート）
６８Ａ 開口
７０   開閉弁
１２０ 第２インタクーラ（外部接続機器）
１２２ 第２ＩＣ入口流路（内部流路）
１２４ 第２ＩＣ導入ポート（連通ポート）
１２６ 第２ＩＣ出口流路（内部流路）
１２８ 第２ＩＣ排出ポート（連通ポート）
１４０ 燃料電池システム
１４２ 燃料電池本体部（燃料電池）
１４６ マニホールド
１６０ 燃料電池システム
１６２ 燃料電池本体部（燃料電池）
１６６ マニホールド
１８０ 第１インタクーラ（外部接続機器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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