(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の第１側板、並びに該第１側板を夫々連結する第２側板及び第３側板を有する筐体と、
長さ方向の一端部にバルブが設けられ、他端部が前記第２側板の側に位置しており、前記第１側板の対向方向に並べられた複数の水素ボンベと、
前記水素ボンベ及び前記第３側板の間に配され、前記水素ボンベの長さ方向への移動を規制する第１内壁と、
前記第３側板及び第１内壁の間に設けられた第２内壁と、
前記バルブに接続され、前記第１内壁及び第２内壁の間に配された配管と、
前記第１内壁及び第２内壁を連結する梁部材と
を備えることを特徴とする水素ボンベユニット。
【請求項２】
前記第３側板及び第２内壁は所定間隔離れている
ことを特徴とする請求項１に記載の水素ボンベユニット。
【請求項３】
隣り合う前記水素ボンベは前記対向方向において接していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水素ボンベユニット。
【請求項４】
前記複数の水素ボンベは、前記一対の第１側板に挟持されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載の水素ボンベユニット。
【請求項５】
前記複数の水素ボンベは、前記第１内壁及び第２側板に挟持されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の水素ボンベユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、水素を供給する水素ボンベユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水素を酸素と反応させて発電する燃料電池は、振動、騒音の発生が少なく、発電効率が高いという利点を有しており、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電気自動車、鉄道、携帯電話の基地局、発電所等の広範な技術分野において電源として利用されている。燃料電池は、外部から供給される水素及び酸素を化学反応させることにより発電する発電部と、該発電部に水素を供給する水素供給部とを備える。水素供給部には、複数の水素ボンベユニットが収容されている。
【０００３】
ここで、水素ボンベを一本ごとに交換する場合（例えば、特許文献１）、交換に手間がかかってしまう。したがって、取り扱いを容易にするために、水素供給部に上下に並ぶ収容部を設け、該収容部に、水素ボンベを複数収容した水素ボンベユニットを着脱自在に収容する場合がある。
【０００４】
水素ボンベユニットは、直方体状の筐体を備え、該筐体には、複数の水素ボンベが収容されている。水素ボンベには、長さ方向の一端部にバルブが設けられている。各水素ボンベのバルブは、筐体内に配された配管に接続され、該配管は発電部に接続されている。水素ボンベユニットは、水素ボンベのバルブの開閉により配管を通して水素を発電部に供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２８５９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、水素ボンベユニットを運搬する際、水素ボンベユニットが落下又は転倒等した場合、衝撃による力が配管に加わるか又は筐体内で水素ボンベが移動する等により、配管が破損し、水素が漏出する虞がある。
【０００７】
本開示の実施形態は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、配管の破損を防止できる水素ボンベユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一実施形態に係る水素ボンベユニットは、対向する一対の第１側板、並びに該第１側板を夫々連結する第２側板及び第３側板を有する筐体と、長さ方向の一端部にバルブが設けられ、他端部が前記第２側板の側に位置しており、前記第１側板の対向方向に並べられた複数の水素ボンベと、前記水素ボンベ及び前記第３側板の間に配され、前記水素ボンベの長さ方向への移動を規制する第１内壁と、前記第３側板及び第１内壁の間に設けられた第２内壁と、前記バルブに接続され、前記第１内壁及び第２内壁の間に配された配管と、前記第１内壁及び第２内壁を連結する梁部材とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の実施形態によれば、配管の破損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】燃料電池の概略構成を示す側面図である。
【図２】水素ボンベユニットの平面図である。
【図３】水素ボンベユニットの内部を示す平面図である。
【図４】水素ボンベユニットの左側面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線による断面図である。
【図６】水素ボンベユニットの内部を示す前側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、以下の説明において使用する前後、左右及び上下の方向は、各図中に示してある。
図１は、燃料電池の概略構成を示す側面図である。燃料電池は、前後方向に並設された発電部１及び水素供給部２を備える。なお、発電部１及び水素供給部２は、左右方向に並設されていてもよく、また、離れた場所に設置されていてもよい。発電部１は、電解質を挟んで対向配置した正極板及び負極板を備える板状のセルを多数枚積層してなり、セルスタックと称される公知の構成を有している。発電部１においては、各セルの負極板に沿って流される水素と、同じく正極板に沿って流される酸素とが反応することにより、正極板と負極板との間において電気エネルギーが発生し、取り出される。なお、図１中の発電部１は、外装パネルにより覆われた状態で示してある。発電部１には、水素供給部２から水素が供給され、水素と反応する酸素は、図示しない給気口から取り込まれる外気中の酸素が使用される。
【００１２】
水素供給部２は、発電部１に水素を供給する複数（図１においては６つ）の水素ボンベユニット３，３，・・・を上下に並べて収容している。水素供給部２は、上下に並ぶ複数の収容部が設けられ、発電部１の前側に配置されている支持枠２０を備えている。各水素ボンベユニット３は、支持枠２０の前記収容部に前方から着脱可能に収容されている。なお、水素ボンベユニット３の並設数は、図１に示す６つに限らない。
【００１３】
水素ボンベユニット３，３，・・・は、各別の供給管路４，４，・・・により発電部１に接続されている。各水素ボンベユニット３内の水素は、夫々の供給管路４を通して、発電部１に供給され、発電に使用される。なお、各供給管路４を通った水素を合わせて発電部１に供給することにしてもよい。
【００１４】
また、以上の如く構成された水素供給部２は、外装パネルにより覆われている。図１は、水素供給部２を覆う外装パネルを取り外した状態で示してある。
【００１５】
図２は水素ボンベユニット３の平面図であり、図３は水素ボンベユニット３の内部を示す平面図である。図４は、水素ボンベユニット３の左側面図である。図５は、図３のＶ−Ｖ線による断面図であり、図６は、水素ボンベユニット３の内部を示す前側面図である。
【００１６】
水素ボンベユニット３は直方体状の筐体３０を備える。筐体３０は、容器部３１及びカバー部３２を有する。容器部３１は、矩形状の底板３１０及び該底板３１０の後側の一辺から垂直に立ち上がる後側板３１１と、左右側の二辺夫々から立ち上がり、対向する左側板３１２及び右側板３１３とを有する。即ち、容器部３１は、上側及び前側に開口が形成されている。
【００１７】
図４に示すように、カバー部３２は、矩形状の上カバー板３２０及び該上カバー板３２０の前側の一辺から下方向に垂直に延びる前カバー板３２１を有する。図２に示すように前カバー板３２１の外面には二つの把手３２２，３２２が左右方向に並設されている。カバー部３２は、上カバー板３２０が容器部３１の底板３１０に対向し、前カバー板３２１が容器部３１の後側板３１１に対向するように配され、容器部３１の上側及び前側を覆う。容器部３１及びカバー部３２はねじにより固定される。カバー部３２が容器部３１を覆った状態において、容器部３１の左側板３１２及び右側板３１３は一対の第１側板をなし、後側板３１１は第２側板をなす。また、前カバー板３２１は、第３側板をなす。
【００１８】
水素ボンベユニット３は、筐体３０内に収容されている複数（図３においては４つ）の水素ボンベ３３，３３，・・・を備える。水素ボンベ３３は、例えば、水素吸蔵合金を用いたＭＨ（Metal Hydride ）ボンベである。図３及び図５に示すように水素ボンベ３３は、有底円筒状をなし、一端部は、先細り形状となっており、バルブ３３ａが取り付けられている。水素ボンベ３３は、バルブ３３ａが前側に位置するように配されており、他端部は、容器部３１の後側板３１１に接している。なお、水素ボンベ３３の他端部は、後側板３１１に対してわずかな隙間を有して対向するように配してもよい。また、水素ボンベ３３は、容器部３１の左側板３１２及び右側板３１３の対向方向に並べて収容されている。隣り合う水素ボンベ３３は、互いに接している。また、水素ボンベ３３，３３，・・・は、容器部３１の左側板３１２及び右側板３１３に挟持されている。なお、水素ボンベ３３間にスペーサを配してもよい。
【００１９】
容器部３１には、後側板３１１に対向するように第１内壁３４が設けられている。第１内壁３４は、左右方向に延びる板状をなしている。また、第１内壁３４の後面はバルブ３３ａの端面に接しており、各水素ボンベ３３は、バルブ３３ａと共に第１内壁３４及び容器部３１の後側板３１１により長さ方向において挟持されている。
【００２０】
図４に示すように、容器部３１には、第１内壁３４と、カバー部３２の前カバー板３２１との間に第２内壁３５が設けられている。第２内壁３５は、左右に延びる板状である。第２内壁３５は、図４に示すようにカバー部３２の前カバー板３２１と所定距離Ｘ離隔して対向している。第１内壁３４及び第２内壁３５は、左右方向に並設された三つの梁部材３６，３６，３６により連結されている。三つの梁部材３６，３６，３６は、第１内壁３４及び第２内壁３５の右端部と、右側二つの水素ボンベ３３，３３間と、左側二つの水素ボンベ３３，３３間とに配されている。
【００２１】
梁部材３６は、図５に示すように断面がＵ字状をなす板状部材である。梁部材３６は、Ｕ字の開口側が後側に位置するように配されている。梁部材３６は、Ｕ字の開口側部分が第１内壁３４に固定され、該開口側部分の反対側部分が第２内壁３５に固定されることにより第１内壁３４及び第２内壁３５を連結する。
【００２２】
なお、梁部材の数は三つに限られず、二つ以下又は四つ以上であってもよい。また、梁部材３６は、第１内壁３４及び第２内壁３５を連結し、衝撃を受けた際にその間隔を保持できればいかなる構造であってもよい。例えば、梁部材３６は、対向する一組の二枚の板により形成され、第１内壁３４及び第２内壁３５を連結するように第１内壁３４及び第２内壁３５間に配されてもよい。また、梁部材３６は筒状であってもよい。
【００２３】
また、筐体３０内において、第１内壁３４及び第２内壁３５間には、水素が通過する配管３７が配されている。配管３７は、四つのバルブ連結部３７０，３７０，・・・と、各バルブ連結部３７０に接続された流路３７１とを有する。図３に示すように、各バルブ連結部３７０は、水素ボンベ３３のバルブ３３ａ夫々に連結され、第１内壁３４から前側に突出する。流路３７１は、左右方向に延びており、図６の破線で示すように、筐体３０内の右側板３１３側において、Ｕ字上に折り返している。筐体３０内の左側板３１２側において、流路３７１は、図３に示すように一端部が、最も左側に位置するバルブ連結部３７０に連結され、他端部が、容器部３１の左側板３１２から筐体３０外に突出する水素送出口３７３に連結されている。水素送出口３７３は、水素ボンベユニット３が燃料電池に組み付けられた場合に供給管路４に接続される。
【００２４】
また、左側板３１２において、水素送出口３７３が設けられた部分には、筐体３０の内側に凹む凹部３１４が形成されており、水素送出口３７３は、該凹部３１４内に位置している。これにより、水素ボンベユニット３が、左側板３１２側から落下又は転倒した場合であっても、水素送出口３７３に力が加わることを防止し、配管３７の破損を防止できる。
【００２５】
水素ボンベ３３内の水素は、バルブ３３ａが開放されることにより、バルブ連結部３７０を通過した後、流路３７１を通過する。流路３７１を通過した水素は、水素送出口３７３から送出される。水素送出口３７３から送出された水素は、供給管路４を通って発電部１に供給される。
【００２６】
以上の構成によれば、第１内壁３４により水素ボンベ３３の長さ方向への移動が規制されるので、配管３７の破損を防止できる。また、隣り合う水素ボンベ３３間に隙間がないので、筐体３０に衝撃が加わった際に水素ボンベ３３が動き難い。また、左側板３１２及び右側板３１３により水素ボンベ３３，３３，・・・を挟持しているので、筐体３０に衝撃が加わった際に各水素ボンベ３３が左側板３１２及び右側板３１３の対向方向に動き難い。更に、第１内壁３４及び後側板３１１により、各水素ボンベ３３を挟持しているので、筐体３０に衝撃が加わった際に水素ボンベ３３が長さ方向に動き難い。これにより、配管３７の破損をより効果的に防止できる。
【００２７】
また、第２内壁３５の側から、水素ボンベユニット３が落下又は転倒等した場合であっても、第２内壁３５で受けた力は、梁部材３６，３６，３６に分散される。分散された力は、第１内壁３４及びバルブ３３ａに伝わり、配管３７には伝わらないので、配管３７の破損を防止できる。
【００２８】
更に、前カバー板３２１及び第２内壁３５が所定距離Ｘ離れていることにより、空間が形成されるので、前カバー板３２１側から衝撃を受けた場合であっても、第２内壁３５に加わる衝撃、変形等を低減することができる。これにより、配管３７の破損をより効果的に防止できる。
【００２９】
本開示の一実施形態に係る水素ボンベユニットは、対向する一対の第１側板、並びに該第１側板を夫々連結する第２側板及び第３側板を有する筐体と、長さ方向の一端部にバルブが設けられ、他端部が前記第２側板の側に位置しており、前記第１側板の対向方向に並べられた複数の水素ボンベと、前記水素ボンベ及び前記第３側板の間に配され、前記水素ボンベの長さ方向への移動を規制する第１内壁と、前記第３側板及び第１内壁の間に設けられた第２内壁と、前記バルブに接続され、前記第１内壁及び第２内壁の間に配された配管と、前記第１内壁及び第２内壁を連結する梁部材とを備えることを特徴とする。
【００３０】
本開示の一実施形態によれば、第１内壁により水素ボンベの長さ方向への移動が規制されるので、配管の破損を防止できる。また、配管は、第１内壁及び第２内壁の間に位置している。更に、第２内壁の側から、水素ボンベユニットが落下又は転倒等により衝撃が加わった場合であっても、第２内壁で受けた力は、梁部材を通して第１内壁に伝わり、配管には力が加わらない。したがって、配管の破損を防止できる。
【００３１】
本開示の一実施形態に係る水素ボンベユニットは、前記第３側板及び第２内壁は所定間隔離れていることを特徴とする。
【００３２】
本開示の一実施形態によれば、第３側板及び第２内壁間に空間が形成され、第３側板側から衝撃を受けた場合であっても、第２内壁に加わる衝撃、変形等を低減することができる。これにより、配管の破損をより効果的に防止できる。
【００３３】
本開示の一実施形態に係る水素ボンベユニットは、隣り合う前記水素ボンベは前記対向方向において接していることを特徴とする。
【００３４】
本開示の一実施形態によれば、筐体に衝撃が加わった際に水素ボンベが動き難いので、配管の破損をより効果的に防止できる。
【００３５】
本開示の一実施形態に係る水素ボンベユニットは、前記複数の水素ボンベは、前記一対の第１側板に挟持されていることを特徴とする。
【００３６】
本開示の一実施形態によれば、筐体に衝撃が加わった際に水素ボンベが第１側板の対向方向に動き難いので、配管の破損をより効果的に防止できる。
【００３７】
本開示の一実施形態に係る水素ボンベユニットは、前記複数の水素ボンベは、前記第１内壁及び第２側板に挟持されていることを特徴とする。
【００３８】
本開示の一実施形態によれば、筐体に衝撃が加わった際に水素ボンベが長さ方向に動き難いので、配管の破損をより効果的に防止できる。
【００３９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。即ち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４０】
３  水素ボンベユニット
３０  筐体
３３  水素ボンベ
３３ａ  バルブ
３４  第１内壁
３５  第２内壁
３６  梁部材
３７  配管
３１１  後側板（第２側板）
３１２  左側板（第１側板）
３１３  右側板（第１側板）
３２１  前カバー板（第３側板）
【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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