(57)【要約】【課題】スタックケースの内部に収容する部材の交換やメンテナンスを簡便にするとともに、運転時の高い安全性を確保する。【解決手段】スタックケース１００は、燃料電池スタック１６を収容するための所定の空間を有するスタック収容部材１２と、その空間を覆うためのカバー１４とを含み、燃料電池スタック１６の発電電圧に基づいて脱着を制御するロック機構を備える。ロック機構は燃料電池スタック１６の発電電圧が所定値を下回ると解除され、カバー１４の取り外しが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池スタックを収容し、移動体に固設するためのスタックケースであって、
前記燃料電池スタックの発電電圧に基づいて取り外しを制御するロック機構を備えることを特徴とするスタックケース。
【請求項２】
請求項１に記載のスタックケースにおいて、
少なくとも前記燃料電池スタックに接触または対面する内側表面が、絶縁性を有することを特徴とするスタックケース。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスタックケースにおいて、
前記移動体に固設される固設部材と、前記ロック機構の解除により前記固設部材から脱着可能となる脱着部材とを含み、
前記燃料電池スタックが、前記脱着部材に固定されていることを特徴とするスタックケース。
【請求項４】
請求項３に記載のスタックケースにおいて、
前記固設部材が、前記燃料電池スタックを収容する所定の空間を有し、前記移動体と一体に成形されたスタック収容部であり、
前記脱着部材が、前記空間を覆うカバーであることを特徴とするスタックケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタックケースに関し、より詳細には燃料電池スタックを収容するためのスタックケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の単セルを積層し、所定の電圧で発電する燃料電池スタックがさまざまな用途に利用できることが知られている。
【０００３】
特許文献１には、車両のセンターコンソール内に燃料電池スタックを配置し、固定することについて記載されている。
【０００４】
特許文献２には、内面を絶縁処理したケース内に燃料電池スタックを収容し、車載することについて記載されている。
【０００５】
特許文献３には、燃料電池の取り外し操作に基づいて発電停止状態に切り替え、確実に発電停止状態となった後にロックが解除され取り外し可能となる電子機器用燃料電池について記載されている。
【０００６】
特許文献４には、電装ボックスのインターロック機構において、電源遮断手段の状態に応じて部品の取り外しを規制することについて記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１５５９１号公報
【特許文献２】特開２００２−３６２１６４号公報
【特許文献３】特開２００５−１０８７１５号公報
【特許文献４】特開２００６−１３４８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、内部に収容する部材の交換やメンテナンスが簡便であり、かつ運転時の高い安全性を確保することができるスタックケースを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の構成は以下のとおりである。
【００１０】
（１）燃料電池スタックを収容し、移動体に固設するためのスタックケースであって、前記燃料電池スタックの発電電圧に基づいて取り外しを制御するロック機構を備える、スタックケース。
【００１１】
（２）上記（１）に記載のスタックケースにおいて、少なくとも前記燃料電池スタックに接触または対面する内側表面が、絶縁性を有する、スタックケース。
【００１２】
（３）上記（１）または（２）に記載のスタックケースにおいて、前記移動体に固設される固設部材と、前記ロック機構の解除により前記固設部材から脱着可能となる脱着部材とを含み、前記燃料電池スタックが、前記脱着部材に固定されている、スタックケース。
【００１３】
（４）上記（３）に記載のスタックケースにおいて、前記固設部材が、前記燃料電池スタックを収容する所定の空間を有し、前記移動体と一体に成形されたスタック収容部であり、前記脱着部材が、前記空間を覆うカバーである、スタックケース。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、内部に収容する部材の交換やメンテナンスが簡便になり、また運転時の高い安全性を確保することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を用いて詳細に説明する。なお、図面中および各図面間における各部材の寸法比は必ずしも実際の寸法比に一致していない。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態におけるスタックケース１００の構成の概略を示す断面図である。図１において、スタックケース１００は、燃料電池スタック１６を収容するための所定の空間を有するスタック収容部材１２と、その空間を覆うためのカバー１４とを備える。図１に示すスタック収容部材１２は、下方に開口を有する箱形状の部材であり、少なくともその一部、図１に示す実施の形態においては、その上方部分が車両５０側に固設されている。他の実施の形態として、スタック収容部材１２と同様の空間を有するスタック収容部を車両５０と一体に形成することも好適である。
【００１７】
一方、カバー１４は、スタック収容部材１２の開口を覆い、内部に収容する燃料電池スタック１６の露出を防止するための部材である。燃料電池スタック１６は、例えばエンドプレート２０，２２を介しての接着または締結その他の方法などによりカバー１４と固定されており、これらが車両５０に固設された固設部材であるスタック収容部材１２から脱着可能な脱着部材として一体化されている。このため、スタック収容部材１２が車両５０側に固設されたままの状態であっても燃料電池スタック１６をカバー１４とともに取り外すことができるため、燃料電池スタック１６を含む部材の交換やメンテナンスを簡便にすることが可能となる。
【００１８】
本発明の実施の形態において、少なくともスタックケース１００の内側部分、すなわち、スタック収容部材１２のうち、燃料電池スタック１６と対面する内側表面３２およびカバー１４のうち、燃料電池スタック１６と接触する内側表面３４は、ガラスエポキシ、ベークライト、フェノール樹脂などの絶縁性を有する材料を用いて作製し、燃料電池スタック１６との間の短絡を防止することが好適である。他の実施の形態として、スタック収容部材１２および／またはカバー１４の全体を、絶縁性部材を用いて作製することも好適であり、さらに別の実施の形態として、スタック収容部材１２および／またはカバー１４の表面全体を絶縁処理することも可能である。また、スタック収容部材１２および／またはカバー１４の厚みは、使用する材料の強度や収容する燃料電池スタックを含む部材の質量に応じて適宜設定することが可能であり、特に制限はない。
【００１９】
さらに、例えば改質器や加湿装置、ポンプなど、図１に示すスタックケース１００の外部に設けられた図示しない補機または周辺機器との間で水素や改質ガスなどの燃料ガス、酸素や空気などの酸化剤ガス、燃料電池スタック１６を所定の温度に保持するための冷却液などの流体を流通させる配管２４や燃料電池スタック１６で発電した電力を供給する配線２６などがカバー１４側から外部に引き出されており、燃料電池スタック１６の交換やメンテナンスを容易にしている。なお、燃料電池スタック１６から延設される配管２４や配線２６は通常、複数であるが、ここではそれぞれ一本のみを図示し、他は省略している。
【００２０】
本発明の実施の形態において、燃料電池スタック１６は、一般に電解質膜を挟んで互いに対向するように設けた燃料極および酸化剤極を備え、その両側をセパレータで挟んだ単セル１８を、所望の起電力が得られるように複数枚積層させたものであり、さらにその両側をエンドプレート２０，２２で挟み込んで固定することにより所定の面圧で保持されている。
【００２１】
本発明の実施の形態において、スタック収容部材１２側には第１のロック部材２８が、カバー１４側には第２のロック部材３０が、それぞれ設けられており、両者がスタック収容部材１２からのカバー１４の取り外しを制御する一対のロック機構として作用する構成を有している。図１に示すスタックケース１００においては、一対のロック機構を示しているが、他の実施の形態として、複数対のロック機構を設けることも好適である。
【００２２】
図２は、図１に示すロック機構、すなわち第１のロック部材２８および第２のロック部材３０による、スタックケース１００からのカバー１４の脱着制御の一例について説明するための要部拡大図である。
【００２３】
図２において、スタック収容部材１２側に設けられた第１のロック部材２８は、固定部２８ａと、スタック収容部材１２の内側方向に前進および後退させることが可能な可動部２８ｂとを備える。一方、カバー１４側に設けられた第２のロック部材３０は、可動部２８ｂの形状に対応する開口部３０ａと、開口部３０ａに進入した可動部２８ｂを保持するための保持部３０ｂとを含む。
【００２４】
本発明の実施の形態において、制御部３６は、燃料電池スタック１６の発電電圧を取得し、この取得した電圧に基づいて可動部２８ｂの、スタック収容部材１２の内側方向への前進および後退、つまり図２に示す開口部３０ａへの進入および退出を制御する。より具体的には、燃料電池スタック１６の発電電圧が所定の値、例えば２５ボルトを超えると、可動部２８ｂを開口部３０ａに進入させる。このとき、ロック機構が作動し、スタック収容部材１２からのカバー１４の取り外しが制御された状態となっている。一方、燃料電池スタック１６の発電電圧が所定の値、例えば２５ボルトを下回ると、可動部２８ｂを開口部３０ａから退出させる。このとき、ロック機構が解除され、スタック収容部材１２とカバー１４との着脱が可能な状態となる。このようなロック機構をスタックケース１００に配置することにより、燃料電池スタック１６の発電時の高い安全性を確保することができる。なお、燃料電池スタック１６の発電電圧を取得する手段としては、例えば電圧センサ（図示せず）を用いることができるが、これに限定されるものではなく、公知のいかなる手段を用いることも可能である。
【００２５】
本実施の形態において、可動部２８ｂを含む第１のロック部材２８として、例えば、制御信号の入力に応答して直進動作を行う可動鉄心を備えるソレノイドなどを好適に用いることが可能である。また、他の実施の形態として、図１、２に示す第１のロック部材２８および第２のロック部材３０からなるロック機構のほか、必要に応じて手動で係止させてロックする係止部材などを併用し、二重ロック機構とすることも好適である。このとき、例えばスタック収容部材１２の、カバー１４との当接部分にフランジ（図示せず）を設け、このフランジとカバー１４の外周部分とを手動にて挟持させる構成とすることも好適である。本構成によれば、スタック収容部材１２とカバー１４とのより安定したロックが可能となる。
【００２６】
図１，２に示すスタックケース１００において、スタック収容部材１２は、下方に開口を有する構成として説明したが、これに限らず、例えば上方など、異なる方向に開口を有する配置とすることも可能である。このとき、カバー１４に固定される燃料電池スタック１６の体勢は、燃料電池スタック１６スタック収容部材１２に収容し、スタックケース１００をロックしたときに適正な配置となるものであればどのように固定されていても良い。
【００２７】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、内部に収容する部材のメンテナンスが簡便になるだけでなく、燃料電池スタックの発電時の高い安全性を確保することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、燃料電池スタックを収容し、車両その他の移動体に固設するためのスタックケースにおいて利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態におけるスタックケースの構成の概略を示す図である。
【図２】図１に示すロック機構による、カバーの脱着制御の一例について説明するための要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３０】
１２  スタック収容部材、１４  カバー、１６  燃料電池スタック、１８  単セル、２０，２２  エンドプレート、２４  配管、２６  配線、２８  第１のロック部材、２８ａ  固定部、２８ｂ  可動部、３０  第２のロック部材、３０ａ  開口部、３０ｂ  保持部、３２，３４  内側表面、３６  制御部、５０  車両、１００  スタックケース。
【図１】
2010092752.tif 000003
【図２】
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