(57)【要約】【課題】燃料電池用ケースの内圧を逃す際に圧力開放口に設けられた蓋が外れることを抑制する。【解決手段】燃料電池用ケースは、燃料電池を収容し、側面に開口部が形成された本体部と、開口部を封鎖する蓋部と、蓋部の周縁に設けられた複数の貫通孔を貫通して、蓋部を本体部に固定する固定部材と、を備える。複数の貫通孔のうちの少なくとも１つの貫通孔は、固定部材が貫通する位置よりも蓋部の外縁側に延びる長孔の形状を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池用ケースであって、
燃料電池を収容し、側面に開口部が形成された本体部と、
前記開口部を封鎖する蓋部と、
前記蓋部の周縁に設けられた複数の貫通孔を貫通して、前記蓋部を前記本体部に固定する固定部材と、
を備え、
前記複数の貫通孔のうちの少なくとも１つの貫通孔は、前記固定部材が貫通する位置よりも前記蓋部の外縁側に延びる長孔の形状を有している、
燃料電池用ケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池を収容する燃料電池用ケースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、燃料電池用ケースが開示されている。この燃料電池用ケースの表面には、圧力開放孔が設けられている。圧力開放孔は、両面接着テープを付着した圧抜きフタによって密封されている。また、圧力解放孔の開口面積は、燃料電池用ケースの破壊圧力以下の所定の圧力が作用したときに、圧抜きフタに作用する力が両面接着テープの密着強度に打ち勝つよう計算されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４０１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料電池用ケースは、例えば内部に収容された燃料電池から水素がリークして爆発的に燃焼する場合には、内圧が急上昇する。上述従来技術では、燃料電池用ケースの内圧が所定の圧力に達すると、圧抜きフタが圧力開放孔から外れて内圧を逃がし、異常な圧力上昇によるケースの破壊を防止する。しかしながら、内圧を開放させるために、圧抜きフタが燃料電池用ケースから外れてしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、燃料電池用ケースが提供される。燃料電池用ケースは、燃料電池を収容し、側面に開口部が形成された本体部と、前記開口部を封鎖する蓋部と、前記蓋部の周縁に設けられた複数の貫通孔を貫通して、前記蓋部を前記本体部に固定する固定部材と、を備える。前記複数の貫通孔のうちの少なくとも１つの貫通孔は、前記固定部材が貫通する位置よりも前記蓋部の外縁側に延びる長孔の形状を有している。
燃料電池用ケースの内圧が急上昇する場合には、貫通孔における蓋部と固定部材と接触する部分が破断して、蓋部と開口部との間に隙間が生じて内圧を逃す。この形態の燃料電池用ケースによれば、少なくとも１つの貫通孔が、固定部材が貫通する位置よりも外縁側に延びる長孔の形状を有しているので、当該貫通孔における蓋部と固定部材と接触する部分が破断せず、当該貫通孔を貫通する固定部材によって蓋部を本体部に保持することができ、蓋部が本体部から外れることを抑制できる。
【０００７】
本発明は、上記以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池用ケースの製造方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態における燃料電池用ケースの簡略外観図。
【図２】燃料電池用ケースの蓋部の一部を拡大した図。
【図３】燃料電池用ケースの内圧が上昇するときの蓋部の様子を示す図。
【図４】蓋部が燃料電池用ケースの内圧を逃がす際の様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態における燃料電池用ケース１００の簡略外観図である。燃料電池用ケース１００は、本体部１１０と、蓋部２００と、固定部材である締結ボルト３１０とを備える。
【００１０】
本体部１１０は、中空の箱状の形状を有しており、例えば薄い金属板や硬質樹脂によって形成されている。本体部１１０は、内部に燃料電池が収容され、燃料電池を保護する機能を有する。収容される燃料電池は、通常は燃料電池スタックである。本体部１１０の側面には、矩形の開口部１２０が形成されている。開口部１２０は、矩形の蓋部２００によって封鎖されている。蓋部２００は、４つの角部Ｃ１〜Ｃ４を有し、蓋部２００の周縁に取り付けられた締結ボルト３１０によって本体部１１０に固定されている。なお、開口部１２０及び蓋部２００は、矩形の代わりに他の形状を採用してもよい。また、開口部１２０及び蓋部２００は、本体部１１０の６つの側面のうちの任意の側面に設けてもよい。
【００１１】
蓋部２００の剛性は、本体部１１０の剛性よりも小さい。締結ボルト３１０の剛性は、本体部１１０の剛性と同一である。すなわち、蓋部２００の剛性は本体部１１０及び締結ボルト３１０の剛性よりも小さい。「剛性が小さい」とは、蓋部２００が締結ボルト３１０によって本体部１１０に固定された状態で、蓋部２００を本体部１１０から脱離させようとするときに、蓋部２００の締結ボルト３１０と接触する部分が、締結ボルト３１０の本体部１１０と繋ぐ部分よりも破断し易いということを意味する。換言すれば、蓋部２００は、本体部１１０及び締結ボルト３１０よりも耐破断性が低い。
【００１２】
図２は、燃料電池用ケース１００の蓋部２００の角部Ｃ３付近を拡大した図である。図示の便宜上、締結ボルト３１０の頭を省略して軸のみ描いており、締結ボルト３１０と蓋部２００をハッチングしている。
【００１３】
図２において、蓋部２００の周縁には、複数の貫通孔Ｈ１と１つの貫通孔Ｈ２が設けられている。これらの貫通孔Ｈ１，Ｈ２には、締結ボルト３１０が貫通している。複数の貫通孔Ｈ１は、略円形であり、締結ボルト３１０の軸とほぼ同一の寸法である。貫通孔Ｈ２は、蓋部２００の角部Ｃ３に設けられており、締結ボルト３１０が貫通する位置よりも蓋部２００の外縁側に延びる長孔の形状を有している。
【００１４】
複数の貫通孔Ｈ１の付近に位置する蓋部２００の縁部には、複数の切欠部Ｃｕ１が設けられている。この例では、切欠部Ｃｕ１は三角形であるが、他の形状としてもよい。また、複数の切欠部Ｃｕ１を省略してもよい。なお、締結ボルト３１０は、貫通孔Ｈ１，Ｈ２を通過した後に本体部１１０に設けられた雌ねじ付き貫通孔（図示せず）と螺合することによって蓋部２００を本体部１１０に固定する。また、蓋部２００の他の角部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４それぞれにおいても、蓋部２００の外縁側に延びる長孔の形状を有する貫通孔Ｈ２が設けられている。
【００１５】
図３は、燃料電池用ケース１００の内圧が上昇するときの蓋部２００の様子を示す図であり、図２と同位置の拡大図である。燃料電池用ケース１００は、例えば内部に収容された燃料電池から水素がリークして爆発的に燃焼する場合には、内圧が急上昇する。このとき、内圧によって蓋部２００の中央が外側に突出するように変形し、蓋部２００と締結ボルト３１０との間に座面滑りが発生する。この結果、蓋部２００の剛性が本体部１１０及び締結ボルト３１０の剛性よりも小さいので、貫通孔Ｈ１における蓋部２００の周縁部分が締結ボルト３１０の軸と接触して亀裂Ｃｒが発生する。また、貫通孔Ｈ１付近の蓋部２００の縁部に切欠部Ｃｕ１が設けられているので、切欠部Ｃｕ１の位置において亀裂Ｃｒが生じ易くなっている。一方、蓋部２００の角部Ｃ３に位置する貫通孔Ｈ２は、外縁側に延びる長孔の形状を有しているので、貫通孔Ｈ２における蓋部２００の周縁部分は締結ボルト３１０と接触せず、亀裂も発生しない。このため、蓋部２００を貫通孔Ｈ２の位置で締結ボルト３１０によって保持することが可能である。
【００１６】
図４は、図３に示す燃料電池用ケース１００の内圧が上昇し続けて亀裂Ｃｒが広がって破断した後の様子を示す図である。図４において、燃料電池用ケース１００の内圧の上昇につれ、蓋部２００の中央が更に外側に突出し、貫通孔Ｈ１における蓋部２００の周縁部分が締結ボルト３１０と接触して生じる応力が破断応力を超えると、亀裂Ｃｒが生じていた部分が破断する。切欠部Ｃｕ１が貫通孔Ｈ１と連通して破断開口部Ｃｕ２となる。このとき、蓋部２００と開口部１２０との間に隙間（図示せず）が発生し、燃料電池用ケース１００の内圧が逃される。
【００１７】
一方、角部Ｃ３に位置する貫通孔Ｈ２においては、蓋部２００は貫通孔Ｈ２を貫通する締結ボルト３１０によって本体部１１０に保持される。蓋部２００の他の角部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４それぞれに設けられた外縁側に延びる長孔の形状を有する貫通孔Ｈ２においても同様である。なお、貫通孔Ｈ２と隣り合う貫通孔Ｈ１における蓋部２００の周縁部分が先に締結ボルト３１０と接触して破断するので、貫通孔Ｈ２における蓋部２００の周縁部分が締結ボルト３１０と接触して生じる応力は低減される。
【００１８】
以上説明したように、本発明の一実施形態では、蓋部２００が燃料電池用ケース１００の内圧を逃す際に、蓋部２００が角部Ｃ１〜Ｃ４それぞれに設けられた外縁側に延びる長孔の形状を有する貫通孔Ｈ２を貫通する締結ボルト３１０によって本体部１１０に保持されるので、蓋部２００が本体部１１０から外れることを抑制できる。また、燃料電池用ケース１００の内圧が急上昇するときに蓋部２００と開口部１２０との間に隙間が発生して内圧を逃すので、燃料電池用ケース１００に損傷を生じさせることを抑制できる。
【００１９】
なお、以上の実施形態では、外縁側に延びる長孔の形状を有する貫通孔Ｈ２を蓋部２００の角部Ｃ１〜Ｃ４それぞれに設けていたが、蓋部２００の周縁の任意の位置に１つ以上の外縁側に延びる長孔の形状を有する貫通孔を設けてもよい。但し、貫通孔Ｈ２を角部Ｃ１〜Ｃ４それぞれに設ければ、蓋部２００が本体部１１０から外れることを確実に抑制でき、蓋部２００が捲れて燃料電池用ケース１００内の高圧部品が露出することを抑制できる。
【００２０】
また、以上の実施形態では、固定部材として締結ボルト３１０を使用していたが、その他の貫通孔Ｈ１，Ｈ２を貫通する固定部材を使用してもよい。
【００２１】
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００２２】
１００…燃料電池用ケース
１１０…本体部
１２０…開口部
２００…蓋部
３１０…締結ボルト
Ｃ１〜Ｃ４…角部
Ｃｒ…亀裂
Ｃｕ１…切欠部
Ｃｕ２…破断開口部
Ｈ１…貫通孔
Ｈ２…貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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