(57)【要約】【課題】換気用空気流入孔を介して空気以外の異物がスタックケース内へと入り込むことを防止することが可能な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１０は、燃料電池スタック１２を収納するスタックケース１４を備える。スタックケース１４の鉛直方向下部には換気用空気流入孔１２０が設けられ、スタックケース１４の鉛直方向上部には換気用空気排出孔（孔部７６ｈ）が設けられている。換気用空気流入孔１２０には、液体不透過性で且つ気体透過性のフィルタ本体１２４を有するフィルタ装置１２２が配置されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池スタックと、燃料電池スタックを収納するスタックケースとを備えた燃料電池システムであって、
前記燃料電池スタックの外周と前記スタックケースの内周との間には隙間が形成され、
前記スタックケースの鉛直方向下部には、前記隙間に連通した換気用空気流入孔が設けられ、
前記スタックケースの鉛直方向上部には、前記隙間に連通した換気用空気排出孔が設けられ、
前記換気用空気流入孔には、液体不透過性で且つ気体透過性のフィルタ本体を有するフィルタ装置が配置されている、
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池システムにおいて、
前記フィルタ本体は、樹脂又はセラミックスの多孔質膜からなる、
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の燃料電池システムにおいて、
前記フィルタ装置は、前記フィルタ本体の外周を保持する保持枠部材を有し、
前記保持枠部材は、前記換気用空気流入孔に嵌合する係合部を有する、
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記換気用空気流入孔は、前記スタックケースの側面の鉛直方向下部に水平方向に並列して複数個設けられている、
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池システムは、車両に搭載されており、
前記換気用空気流入孔は、前記スタックケースの車両後方側の端部を構成する側面、又は前記スタックケースの車両幅方向の端部を構成する側面に設けられている、
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記スタックケースに隣接して接合された補機ケースを備え、
前記補機ケースの鉛直方向下部には、前記補機ケースの内外を連通する換気用空気流入孔が設けられ、
前記補機ケースの前記換気用空気流入孔には、液体不透過性で且つ気体透過性のフィルタ本体を有するフィルタ装置が配置されている、
ことを特徴とする燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタックケースの換気機構を備えた燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の一方の面にアノード電極が、他方の面にカソード電極が、それぞれ配設された電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を備える。電解質膜・電極構造体は、セパレータによって挟持されることにより、発電セル（単位セル）が構成されている。通常、所定の数の発電セルを積層することにより、例えば、車載用燃料電池スタックとして燃料電池車両に搭載されている。
【０００３】
車載用燃料電池スタックでは、所定の数の発電セルが積層された積層体を、スタックケース内に収納する構成が採用されている。この場合、スタックケース内で、積層体の隙間等から水素ガスが漏れ出ることが想定される。このため、積層体をスタックケース内に収納した場合には、スタックケース内で漏出した水素ガスが蓄積される。そこで、水素ガスの濃度が一定濃度以下となるように、外部からスタックケース内に空気を導入してスタックケース内を換気する換気機構を設けることが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８６０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、換気機構は、スタックケースの内外を連通する換気用空気流路を有するため、外部から換気機構の当該換気用空気流路を介して、水、塵埃、泥、小石等の空気以外の異物がスタックケース内へと入り込むおそれがある。
【０００６】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、換気用空気流入孔を介して空気以外の異物がスタックケース内へと入り込むことを防止することが可能な燃料電池システム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】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は、燃料電池スタックと、燃料電池スタックを収納するスタックケースとを備えた燃料電池システムであって、前記燃料電池スタックの外周と前記スタックケースの内周との間には隙間が形成され、前記スタックケースの鉛直方向下部には、前記隙間に連通した換気用空気流入孔が設けられ、前記スタックケースの鉛直方向上部には、前記隙間に連通した換気用空気排出孔が設けられ、前記換気用空気流入孔には、液体不透過性で且つ気体透過性のフィルタ本体を有するフィルタ装置が配置されている。
【０００８】
前記フィルタ本体は、樹脂又はセラミックスの多孔質膜からなることが好ましい。
【０００９】
前記フィルタ装置は、前記フィルタ本体の外周を保持する保持枠部材を有し、前記保持枠部材は、前記換気用空気流入孔に嵌合する係合部を有することが好ましい。
【００１０】
前記換気用空気流入孔は、前記スタックケースの側面の鉛直方向下部に水平方向に並列して複数個設けられていることが好ましい。
【００１１】
前記燃料電池システムは、車両に搭載されており、前記換気用空気流入孔は、前記スタックケースの車両後方側の端部を構成する側面、又は前記スタックケースの車両幅方向の端部を構成する側面に設けられていることが好ましい。
【００１２】
前記スタックケースに隣接して接合された補機ケースを備え、前記補機ケースの鉛直方向下部には、前記補機ケースの内外を連通する換気用空気流入孔が設けられ、前記補機ケースの前記換気用空気流入孔には、液体不透過性で且つ気体透過性のフィルタ本体を有するフィルタ装置が配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の燃料電池スタックによれば、換気用空気流入孔を介して空気以外の異物がスタックケース内へと入り込むことを防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池システムを備えた燃料電池車両の斜視図である。
【図２】発電セルの分解斜視図である。
【図３】ケースユニットを車両後方側から見た斜視図である。
【図４】ケースユニットの分解斜視図である。
【図５】図５Ａは、フィルタ装置の構造説明図である。図５Ｂは、他の構成に係るフィルタ装置の構造説明図である。
【図６】ケースユニットを下方側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池システム１０を備えた燃料電池車両１１は、例えば、燃料電池電気自動車である。以下の説明において、上方（上部）とは、鉛直方向の上方（上部）を意味する。下方（下部）とは、鉛直方向の下方（下部）を意味する。燃料電池車両１１において、燃料電池スタック１２を収納したスタックケース１４が、ダッシュボード１６の前方（矢印Ａｆ方向）に形成されたフロントルーム（モータルーム）１８内に配設されている。
【００１６】
燃料電池スタック１２は、複数の発電セル２０（図２参照）が車両幅方向（矢印Ｂ方向）に積層されてなるセル積層体２０ａｓを備える。セル積層体２０ａｓの積層方向一端（矢印ＢＬ方向側）には、第１ターミナルプレート２２ａ及び第１絶縁プレート２４ａが外方に向かって順次配設される。セル積層体２０ａｓの積層方向他端（矢印ＢＲ方向側）には、第２ターミナルプレート２２ｂ及び第２絶縁プレート２４ｂが外方に向かって順次配設される。燃料電池スタック１２は、後述するスタックケース１４の右サイドパネル７８と補機ケース７２の第１ケース部材８８との間にスペーサ（図示せず）を介して挟持され、積層方向に締付荷重が付与されている。
【００１７】
図２に示すように、発電セル２０は、電解質膜・電極構造体３２と、電解質膜・電極構造体３２を両側から挟持する第１セパレータ３４及び第２セパレータ３６とを有する。電解質膜・電極構造体３２は、電解質膜４０と、電解質膜４０を挟持するカソード電極４２及びアノード電極４４とを備える。電解質膜・電極構造体３２の外周部には、フィルム状の樹脂枠部材３３が全周に亘って設けられている。第１セパレータ３４及び第２セパレータ３６は、金属セパレータ又はカーボンセパレータにより構成される。
【００１８】
発電セル２０の矢印Ａ方向の一端縁部には、積層方向（矢印Ｂ方向）に互いに連通して、酸化剤ガス入口連通孔４６ａ、冷却媒体入口連通孔６０ａ及び燃料ガス出口連通孔４８ｂが、矢印Ｃ方向（鉛直方向）に配列して設けられる。酸化剤ガス入口連通孔４６ａは、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給する。冷却媒体入口連通孔６０ａは、冷却媒体を供給する一方、燃料ガス出口連通孔４８ｂは、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出する。
【００１９】
発電セル２０の矢印Ａ方向の他端縁部には、矢印Ｂ方向に互いに連通して、燃料ガスを供給する燃料ガス入口連通孔４８ａ、冷却媒体を排出する冷却媒体出口連通孔６０ｂ及び酸化剤ガスを排出する酸化剤ガス出口連通孔４６ｂが、矢印Ｃ方向に配列して設けられる。
【００２０】
第１セパレータ３４の電解質膜・電極構造体３２に向かう面には、酸化剤ガス入口連通孔４６ａと酸化剤ガス出口連通孔４６ｂとに連通する酸化剤ガス流路６２が設けられる。第２セパレータ３６の電解質膜・電極構造体３２に向かう面には、燃料ガス入口連通孔４８ａと燃料ガス出口連通孔４８ｂとに連通する燃料ガス流路６４が設けられる。
【００２１】
互いに隣接し発電セル２０を構成する第１セパレータ３４と第２セパレータ３６との間には、冷却媒体入口連通孔６０ａと冷却媒体出口連通孔６０ｂとを連通する冷却媒体流路６６が設けられる。第１セパレータ３４と第２セパレータ３６とには、それぞれ樹脂枠部材３３に当接するシール部材５０、５２が、一体的又は個別に設けられる。第１セパレータ３４及び第２セパレータ３６には、シール部材５０、５２に代えて、樹脂枠部材３３に向かって突出したビードシールがプレス成形により設けられてもよい。
【００２２】
図１及び図３に示すように、燃料電池システム１０は、燃料電池スタック１２を収納するスタックケース１４と、燃料電池用補機７０を収納する補機ケース７２とを備える。スタックケース１４と補機ケース７２とにより、ケースユニット７４が構成されている。スタックケース１４と補機ケース７２とからなるケースユニット７４は平面視で四角形状（長辺が車両幅方向に沿って延在する長方形状）である。スタックケース１４内において、燃料電池スタック１２の外周とスタックケース１４の内周との間には隙間Ｓが形成されている。
【００２３】
図４に示すように、スタックケース１４は、平面視で四角形状のケース本体７６を有する。ケース本体７６は、左側（矢印ＢＬ方向側）に形成された四角形状の左開口部７６ａと、右側（矢印ＢＲ方向側）に形成された四角形状の右開口部７６ｂと、後側（矢印Ａｒ方向側）に形成された四角形状の後方開口部７６ｃとを有し、箱型に構成されている。
【００２４】
ケース本体７６の上部（図示例では、ケース本体７６の鉛直方向の上面７６ｓ）の、補機ケース７２が接合される側とは反対側の２つの角部には、スタックケース１４を外部に連通する孔部７６ｈ（換気用空気排出孔）が形成されている。孔部７６ｈは、ケース本体７６の上記２つの角部のうちいずれか一方のみに設けられていてもよい。孔部７６ｈは、スタックケース１４の鉛直方向の上面７６ｓ以外の側面の上部に設けられていてもよい。
【００２５】
スタックケース１４は、さらに、ケース本体７６の右開口部７６ｂを閉じる右サイドパネル７８と、ケース本体７６の後方開口部７６ｃを閉じる後方サイドパネル８０とを備える。右サイドパネル７８は、四角形状のパネルであり、ケース本体７６の右端にボルト８２により接合される。右サイドパネル７８は、燃料電池スタック１２（図１）に積層方向の締付荷重を付与する一方のエンドプレートを兼ねている。ケース本体７６と右サイドパネル７８との間には、弾性材料からなるシール部材８１が、ケース本体７６と右サイドパネル７８との接合面の全周に亘って配置される。
【００２６】
後方サイドパネル８０は、四角形状のパネルであり、ケース本体７６の後端にボルト８２により接合される。ケース本体７６と後方サイドパネル８０との間には、弾性材料からなるシール部材８３が、ケース本体７６と後方サイドパネル８０との接合面の全周に亘って配置される。なお、後方サイドパネル８０は、ケース本体７６とは別部品ではなく、ケース本体７６と一体であってもよい。
【００２７】
図１に示すように、補機ケース７２は、燃料電池用補機７０を保護するための保護ケースであり、スタックケース１４の水平方向に隣接してスタックケース１４に接合されている。補機ケース７２内には、燃料電池用補機７０として、水素系補機（水素ガス供給デバイス）７１が収納されている。水素系補機７１は、インジェクタ８４、イジェクタ８５、水素ポンプ８６、バルブ類（図示せず）等を有する。補機ケース７２は、スタックケース１４に隣接して設けられた凹形状の第１ケース部材８８と、第１ケース部材８８に接合された凹形状の第２ケース部材９０とを有する。第１ケース部材８８と第２ケース部材９０とにより、水素系補機７１を収納する収納空間７３が形成されている。
【００２８】
図４に示すように、第１ケース部材８８は、ケース本体７６に接合される壁部９２（凹形状の第１ケース部材８８の底壁部）を有する。第１ケース部材８８は、ケース本体７６の左端にボルト８２により接合される。ケース本体７６と第１ケース部材８８との間には、弾性材料からなるシール部材７９が、ケース本体７６と第１ケース部材８８との接合面の全周に亘って配置される。第１ケース部材８８（補機ケース７２の一部）は、燃料電池スタック１２（図１）に積層方向の締付荷重を付与する他方のエンドプレートを兼ねている。
【００２９】
第１ケース部材８８の壁部９２は、スタックケース１４の内部空間と補機ケース７２の内部空間とを区画する。壁部９２の上部には、スタックケース１４の内部空間と補機ケース７２の内部空間とを互いに連通させる複数の換気用連通孔９４が設けられている。換気用連通孔９４は、壁部９２を厚さ方向（矢印Ｂ方向）に貫通する孔であり、ケース本体７６の左開口部７６ａに臨む。上記のシール部材７９は、換気用連通孔９４よりも外側に配置される。
【００３０】
複数の換気用連通孔９４は、スタックケース１４と補機ケース７２との接合方向（矢印Ｂ方向）に対して垂直な水平方向（矢印Ａ方向）に間隔を置いて配置されている。換気用連通孔９４は、少なくとも補機ケース７２の上部両側（スタックケース１４と補機ケース７２との接合方向に対して垂直な水平方向の両側）に設けられている。
【００３１】
第１ケース部材８８の壁部９２には、燃料電池スタック１２に設けられた酸化剤ガス入口連通孔４６ａ、酸化剤ガス出口連通孔４６ｂ、燃料ガス入口連通孔４８ａ、燃料ガス出口連通孔４８ｂ、冷却媒体入口連通孔６０ａ及び冷却媒体出口連通孔６０ｂ（図２）にそれぞれ接続される接続配管（図示せず）を通すための配管用開口部９６ａ、９６ｂが形成されている。
【００３２】
第２ケース部材９０は、第１ケース部材８８を閉じるカバー部材であり、第１ケース部材８８にボルト８２により接合される。補機ケース７２の上部（図示例では鉛直方向の上面７２ｓ）の、スタックケース１４が接合される側とは反対側の２つの角部には、補機ケース７２を外部に連通する孔部７２ｈ（換気用空気排出孔）が形成されている。具体的に、孔部７２ｈは、第２ケース部材９０の上部の２つの角部に形成されている。孔部７２ｈは、第２ケース部材９０の上部の２つの角部のうちいずれか一方のみに設けられていてもよい。孔部７２ｈは、第２ケース部材９０の鉛直方向の上面７２ｓ以外の側面の上部に設けられていてもよい。
【００３３】
図１に示すように、燃料電池システム１０は、ケースユニット７４（スタックケース１４及び補機ケース７２）から燃料ガスを排出するための排気装置９８を備える。排気装置９８は、ケースユニット７４に接続された換気用ダクト１００ａ、１００ｂを有する。換気用ダクト１００ａ、１００ｂは、平面視でケースユニット７４の４つの角部に接続されている。具体的に、排気装置９８は、スタックケース１４に接続された第１換気用ダクト１００ａと、補機ケース７２に接続された第２換気用ダクト１００ｂとを有する。
【００３４】
第１換気用ダクト１００ａは、スタックケース１４に設けられた孔部７６ｈに接続されている。従って、第１換気用ダクト１００ａは、スタックケース１４の上部において、補機ケース７２と接続される側とは反対側の２つの角部に接続されている。第１換気用ダクト１００ａは、スタックケース１４の２つの孔部７６ｈに接続された２つの接続管部１０２ａ、１０２ｂと、２つの接続管部１０２ａ、１０２ｂが合流した合流管部１０２ｃとを有する。合流管部１０２ｃは、右側フェンダー部１０８Ｒに設けられた右側排気口１１０Ｒに接続されている。
【００３５】
第２換気用ダクト１００ｂは、補機ケース７２に設けられた孔部７２ｈに接続されている。従って、第２換気用ダクト１００ｂは、補機ケース７２の上部において、スタックケース１４と接続される側とは反対側の２つの角部に接続されている。第２換気用ダクト１００ｂは、補機ケース７２の２つの孔部７２ｈに接続された２つの接続管部１０４ａ、１０４ｂと、２つの接続管部１０４ａ、１０４ｂが合流した合流管部１０４ｃとを有する。合流管部１０４ｃは、左側フェンダー部１０８Ｌに設けられた左側排気口１１０Ｌに接続されている。
【００３６】
第１換気用ダクト１００ａと第２換気用ダクト１００ｂとは、連結配管１１２を介して相互に接続されている。連結配管１１２は、第１換気用ダクト１００ａの前方側の接続管部１０２ａと、第２換気用ダクト１００ｂの前方側の接続管部１０４ａとに接続されている。従って、第１換気用ダクト１００ａと、第２換気用ダクト１００ｂとは、平面視で、スタックケース１４と補機ケース７２との接続方向に対して垂直な方向（矢印Ａ方向）の一方側（前方側）において、相互に接続されている。連結配管１１２は、第１換気用ダクト１００ａの後方側の接続管部１０２ｂと、第２換気用ダクト１００ｂの後方側の接続管部１０４ｂとに接続されてもよい。
【００３７】
図４に示すように、外部からスタックケース１４内に空気を導入してスタックケース１４内を換気するために、スタックケース１４の下部には、燃料電池スタック１２の外周とスタックケース１４の内周との間に形成された隙間Ｓ（図１）に連通した換気用空気流入孔１２０が設けられている。スタックケース１４の下部とは、スタックケース１４の鉛直方向高さの中央よりも下方の部分を意味する。換気用空気流入孔１２０は、スタックケース１４の車両幅方向（矢印Ｂ方向）の端部を構成する側面と、スタックケース１４の車両後方側（矢印Ａｒ方向側）の端部を構成する側面とに設けられている。
【００３８】
本実施形態では、具体的に、換気用空気流入孔１２０は、右サイドパネル７８の下部と後方サイドパネル８０の下部とに複数個ずつ設けられている。
【００３９】
右サイドパネル７８において、換気用空気流入孔１２０は、車両前後方向である水平方向（矢印Ａ方向）に並列して複数個設けられている。右サイドパネル７８に設けられた複数個の換気用空気流入孔１２０の鉛直方向位置（高さ）は、同じでもよく、異なっていてもよい。
【００４０】
後方サイドパネル８０において、換気用空気流入孔１２０は、車両幅方向である水平方向に並列して複数個設けられている。後方サイドパネル８０に設けられた複数個の換気用空気流入孔１２０の鉛直方向位置（高さ）は、同じでもよく、異なっていてもよい。
【００４１】
複数個の換気用空気流入孔１２０にはそれぞれ、フィルタ装置１２２が配置されている。従って、燃料電池システム１０は、スタックケース１４の下部に複数個のフィルタ装置１２２を備える。
【００４２】
図５Ａに示すように、各フィルタ装置１２２は、フィルタ本体１２４と、フィルタ本体１２４の外周を保持する保持枠部材１２６とを備える。フィルタ本体１２４は、液体不透過性で且つ気体透過性を有する。従って、フィルタ本体１２４は、水分の透過を阻止するが空気の透過を許容する機能を有する。フィルタ本体１２４は、樹脂（例えば、四フッ化エチレン等）又はセラミックスの多孔質膜からなることが好ましい。フィルタ本体１２４は、円盤状に形成されている。フィルタ本体１２４は、他の形状（楕円状、四角形状等）を有していてもよい。
【００４３】
保持枠部材１２６は、フィルタ本体１２４を全周に亘って囲む中空筒状の保持部１２８と、保持部１２８から突出した係合部１３０とを有する。スタックケース１４と保持部１２８との間には、弾性材料からなるリング状のシール部材１２９が配置され、スタックケース１４と保持部１２８との間が気密にシールされている。シール部材１２９は、係合部１３０を囲んで、スタックケース１４と保持部１２８との互いに対向する面の間に全周に亘って配置されている。係合部１３０は、換気用空気流入孔１２０に嵌合している。係合部１３０は、周方向に間隔を置いて並列した複数の弾性片１３０ａを有する。弾性片１３０ａの先端にはスタックケース１４の内面１４ｓに係合する爪部１３０ｂが設けられている。
【００４４】
図５Ａに示すフィルタ装置１２２に代えて、図５Ｂに示すフィルタ装置１２２Ｍが用いられてもよい。フィルタ装置１２２Ｍは、スタックケース１４の外部で隙間を介して保持部１２８及びフィルタ本体１２４に対向する対向壁１３１を有する。対向壁１３１は、周方向に互いに間隔を置いて配置された複数の連結部１３１ａを介して保持部１２８に連結している。当該対向壁１３１と保持部１２８との間に、保持部１２８の外周面にて開口する空気導入通路１３２ｂが形成されている。空気導入通路１３２ｂは、周方向に間隔を置いて複数形成されている。対向壁１３１が設けられていることにより、フィルタ本体１２４への水分や異物の直接的な進入が抑制される。以下において、フィルタ装置１２２について述べる事項は、フィルタ装置１２２Ｍについても同様に適用される。
【００４５】
これらの換気用空気流入孔１２０及びフィルタ装置１２２は、スタックケース１４の側面（サイドパネル）に代えて、あるいはスタックケース１４の側面に加えて、スタックケース１４の鉛直方向の下面１４ｋ（図４、図６参照）に設けられてもよい。
【００４６】
図６に示すように、補機ケース７２の下部には、補機ケース７２の内外を連通する換気用空気流入孔１３２が水平方向に間隔を置いて複数個設けられている。各換気用空気流入孔１３２に、フィルタ装置１２２が配置されている。補機ケース７２において換気用空気流入孔１３２は１つだけ設けられてもよい。補機ケース７２の下部は、スタックケース１４の下面１４ｋよりも下方に突出している。具体的には、補機ケース７２のスタックケース１４との接合面（壁部９２）のうちスタックケース１４の下面１４ｋよりも下方の部分９２ａに、換気用空気流入孔１３２及びフィルタ装置１２２が設けられている。
【００４７】
複数個の換気用空気流入孔１３２及び複数個のフィルタ装置１２２は、補機ケース７２の下部における少なくとも２つの角部に設けられていることが好ましい。フィルタ装置１２２は、少なくとも部分的にスタックケース１４により覆われていてもよい。換気用空気流入孔１３２及びフィルタ装置１２２は、補機ケース７２の下面７２ｋ（第１ケース部材８８の下面又は第２ケース部材９０の下面）に設けられていてもよい。
【００４８】
このように構成される燃料電池車両１１の動作について、以下に説明する。
【００４９】
図１に示す燃料電池車両１１の運転時には、燃料電池スタック１２に燃料ガス、酸化剤ガス及び冷却媒体が供給される。図２に示すように、燃料ガスは、燃料ガス入口連通孔４８ａから第２セパレータ３６の燃料ガス流路６４に導入される。この水素ガスは、電解質膜・電極構造体３２を構成するアノード電極４４に沿って供給される。酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口連通孔４６ａから第１セパレータ３４の酸化剤ガス流路６２に導入される。酸化剤ガスは、電解質膜・電極構造体３２を構成するカソード電極４２に沿って供給される。
【００５０】
従って、電解質膜・電極構造体３２では、アノード電極４４に供給される水素ガスと、カソード電極４２に供給される空気とが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。燃料ガスは、燃料ガス出口連通孔４８ｂから排出される。酸化剤ガスは、酸化剤ガス出口連通孔４６ｂから排出される。
【００５１】
一方、冷却媒体は、冷却媒体入口連通孔６０ａに供給され、第１セパレータ３４及び第２セパレータ３６間の冷却媒体流路６６に導入される。冷却媒体は、電解質膜・電極構造体３２を冷却した後、冷却媒体出口連通孔６０ｂを介して排出される。
【００５２】
図１において、燃料電池スタック１２からスタックケース１４内に燃料ガスが漏出した場合、又は水素系補機７１から補機ケース７２内に燃料ガスが漏出した場合、燃料ガスは、排気装置９８（第１換気用ダクト１００ａ及び第２換気用ダクト１００ｂ）を介して、右側及び左側排気口１１０Ｒ、１１０Ｌから車外へと排気される。
【００５３】
この場合、本実施形態に係る燃料電池システム１０は、以下の効果を奏する。
【００５４】
本発明の燃料電池システム１０によれば、図４等に示したように、スタックケース１４の鉛直方向下部に設けられた換気用空気流入孔１２０に、液体不透過性で且つ気体透過性のフィルタ本体１２４を有するフィルタ装置１２２が配置されているため、スタックケース１４内への換気用空気流入孔１２０を介した水分や異物の入り込みを防止することができる。
【００５５】
換気用空気流入孔１２０は、スタックケース１４の側面の下部に水平方向に並列して複数個設けられている。この構成により、スタックケース１４内に必要な量の換気用空気を効率的に導入することができ、換気性能の向上が図られる。
【００５６】
図５Ａに示したように、フィルタ装置１２２は、フィルタ本体１２４の外周を保持する保持枠部材１２６を有し、保持枠部材１２６は、換気用空気流入孔１２０に嵌合する係合部１３０を有する。この構成により、換気用空気流入孔１２０にフィルタ装置１２２を容易に装着することができ、しかも安定的に配置することができる。
【００５７】
フィルタ本体１２４が、樹脂又はセラミックスの多孔質膜からなる場合、スタックケース１４内への水分や異物の入り込みを一層効果的に防止することができる。
【００５８】
図６に示したように、燃料電池システム１０は補機ケース７２を備え、補機ケース７２の下部に設けられた換気用空気流入孔１３２には、液体不透過性で且つ気体透過性のフィルタ本体１２４を有するフィルタ装置１２２が配置されている。この構成により、補機ケース７２内の換気性能を向上させることができるとともに、補機ケース７２内への水分や異物の入り込みを防止することができる。
【００５９】
なお、上述した本実施形態では、燃料電池スタック１２の積層方向が車両幅方向（矢印Ｂ方向）を向くように燃料電池システム１０が燃料電池車両１１に搭載されているが、これとは異なり、燃料電池スタック１２の積層方向が車両前後方向（矢印Ａ方向）を向くように燃料電池システム１０が燃料電池車両１１に搭載されてもよい。上述した本実施形態では、スタックケース１４が右側に配置され、補機ケース７２が左側に配置されるように、燃料電池システム１０が燃料電池車両１１に搭載されているが、これとは異なり、スタックケース１４が左側に配置され、補機ケース７２が右側に配置されるように、燃料電池システム１０が燃料電池車両１１に搭載されてもよい。
【００６０】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…燃料電池システム
１１…燃料電池車両
１２…燃料電池スタック
１４…スタックケース
７２…補機ケース
１２０…換気用空気流入孔
１２２、１２２Ｍ…フィルタ装置
１２４…フィルタ本体
【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６】
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