(57)【要約】【課題】燃料電池ケース内の燃料ガスを効率的に外部に排出する燃料電池ケースを提供する。【解決手段】燃料電池本体２と補機部品１とを収納し、換気用ブロア４と換気用吸入口５とを有する燃料電池ケース１であって、燃料電池ケース１の内面に、換気用吸入口５から換気用ブロア４への燃料ガスの流れを案内するガイド６ａが設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池本体と補機部品とを収納し、通気口を有する燃料電池ケースであって、燃料電池ケースの内面に、通気口への燃料ガスの流れを案内するガイドが設けられることを特徴とする燃料電池ケース。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池ケースにおいて、ガイドは、複数個設けられ、通気口が近づくにつれて、ガイド相互の間隔が狭くなることを特徴とする燃料電池ケース。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料電池ケースにおいて、ガイドは、燃料電池ケースの内面に設けられるリブであることを特徴とする燃料電池ケース。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１に記載の燃料電池ケースにおいて、ガイドは、燃料電池ケースの上板の内面側に設けられる下方に凸のリブであることを特徴とする燃料電池ケース。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１に記載の燃料電池ケースにおいて、ガイドは、燃料電池ケース内に設置される燃料電池本体又は補機部品の上面に設けられるリブであることを特徴とする燃料電池ケース。
【請求項６】
燃料電池本体と補機部品とを収納し、通気口を有する燃料電池ケースであって、燃料電池ケース内の燃料ガスが滞留しやすい部位に、通気口への燃料ガスの流れを生じさせるガス供給口を設けることを特徴とする燃料電池ケース。
【請求項７】
燃料電池本体と補機部品とを収納し、通気口を有する燃料電池ケースであって、燃料電池ケース内の燃料ガスが滞留しやすい部位に、ガス供給口に接続された空気袋が設けられることを特徴とする燃料電池ケース。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の燃料電池ケースにおいて、ガス供給口から供給されるガスは、燃料電池ケース内の燃料ガスの濃度により制御されることを特徴とする燃料電池ケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池ケースに係り、特に、燃料電池本体と補機部品とを収納し、通気口を有する燃料電池ケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池本体及び補機部品を収納する燃料電池ケースにおいて、燃料電池ケース内で漏れ出た燃料ガスは、走行風や自然対流により換気が可能である。また、この燃料ガスを、ケース外に排出するために、通気口や換気膜による自然換気、又は、換気用吸入口と換気用ブロアとによる強制換気といった換気手段が設けられる場合もある。
【０００３】
通気口や換気膜による自然換気の場合は、燃料ガスが空気より軽いため、燃料電池ケースの上面に設けられるのが一般的である。しかし、その配置される位置、個数、面積には制約がある。これは、燃料電池外部から、これらの通気口や換気膜を通じて燃料電池ケース内部に水分が侵入する虞があることによる。また、燃料電池ケース自体の強度を保持しなければならないことから、その個数や面積を増加させることは難しいことによる。
【０００４】
図８に、換気用吸入口と換気用ブロアとによる強制換気の場合の燃料電池ケースの概略断面図を示す。燃料電池ケース１は、燃料電池本体２及び補機部品３等が収納される。燃料電池ケース１には、換気用ブロア４及び換気用吸入口５が設けられる。この換気用ブロア４を動作させることにより、図中７ａ，７ｂで示す燃料ガスを含んだ空気の流れが発生する。この換気用ブロア４及び換気用吸入口５の位置は、図に示すように、燃料電池ケース１の上面だけではなく側面であっても良い。つまり、燃料電池ケース１内に燃料ガスの流れを発生させて、外部へ排出することが可能な位置に設置される。
【０００５】
図９に、燃料電池ケース１内部の概略透視図を示す。ここで、燃料電池ケース１、換気用ブロア４及び換気用吸入口５は破線で示す。換気用吸入口５から換気用ブロア４に向かう燃料ガスを含んだ空気は、主として、燃料電池本体２及び補機部品３の上部をほぼ直線的に流れる。従って、このほぼ直線的な流れから外れた部分には、図中に斜線で示すように、燃料ガスの滞留による淀みが生じる。
【０００６】
特許文献１には、ポータブル電源ケースの排気口の上部に、ケース内の排気の流れを案内するガイドとして、排気口カバーが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１８５７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
換気用吸入口と換気用ブロアとによる強制換気の場合には、燃料電池ケース内部に燃料ガスの滞留による淀みが生じる。これは、上述したように、燃料ガスを含んだ空気が換気用吸入口から換気用ブロアへと直線的に流れることによる。さらには、複雑な外形状を有する燃料電池本体及び補機部品が、燃料電池ケース内部を占領することにもよる。すなわち、換気用吸入口から換気用ブロアへの燃料ガスの流れが妨げられてしまい効率よく排出できないからである。
【０００９】
また、これらの換気用吸入口や換気用ブロアの配置される位置、個数、面積には制約がある。これは、燃料電池ケースには、高温、高圧な部位があり設置可能な位置が限られることによる。
【００１０】
さらに、通気口や換気膜による自然換気の場合にも、燃料電池ケース内部に燃料ガスの滞留による淀みが生じる。これは、複雑な外形状を有する燃料電池本体及び補機部品が、燃料電池ケース内部を占領することによる。すなわち、通気口や換気膜への燃料ガスの流れが妨げられてしまい効率よく排出できないからである。
【００１１】
本願の目的は、かかる課題を解決し、燃料電池ケース内の燃料ガスを効率的に外部に排出する燃料電池ケースを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る燃料電池ケースは、燃料電池本体と補機部品とを収納し、通気口を有する燃料電池ケースであって、燃料電池ケースの内面に、通気口への燃料ガスの流れを案内するガイドが設けられることを特徴とする。
【００１３】
また、燃料電池ケースは、ガイドが、複数個設けられ、通気口が近づくにつれて、ガイド相互の間隔が狭くなることが好ましい。
【００１４】
また、燃料電池ケースは、ガイドが、燃料電池ケースの内面に設けられるリブであることが好ましい。
【００１５】
また、燃料電池ケースは、ガイドが、燃料電池ケースの板面上に設けられる下方に凸のリブであることが好ましい。
【００１６】
また、燃料電池ケースは、ガイドが、燃料電池ケース内に設置される燃料電池本体の上面に設けられるリブであることが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係る燃料電池ケースは、燃料電池本体と補機部品とを収納し、通気口を有する燃料電池ケースであって、燃料電池ケース内の燃料ガスが滞留しやすい部位に、通気口への燃料ガスの流れを生じさせるガス供給口を設けることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る燃料電池ケースは、燃料電池本体と補機部品とを収納し、通気口を有する燃料電池ケースであって、燃料電池ケース内の燃料ガスが滞留しやすい部位に、ガス供給口に接続された空気袋が設けられることを特徴とする。
【００１９】
また、燃料電池ケースは、ガス供給口から供給されるガスが、燃料電池ケース内の燃料ガスの濃度により制御されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
上記構成により、燃料電池ケースの燃料ガスは、燃料ガスの流れを案内するガイドに沿って、換気用吸入口から換気用ブロアへと流れ易くなる。このことで、燃料ガスが滞留して淀む部位においても、燃料ガスの流れを生じさせることが可能となる。
【００２１】
このガイドは、燃料電池ケースの内面に設けられるリブであることが好ましい。すなわち、このガイドが、燃料電池ケースの板材の面外の断面２次モーメントを増大させる補強リブとしての機能を発揮する。従って、燃料電池ケースの強度を増大させることが可能となる。
【００２２】
また、燃料電池ケース内の燃料ガスが滞留しやすい部位を特定し、通気口への燃料ガスの流れを生じさせるガス供給口を設けることで、燃料ガスを希釈しながら排出することが可能となる。
【００２３】
また、燃料電池ケース内の燃料ガスが滞留しやすい部位を特定し、ガス供給口に接続された空気袋により、燃料ガスを押し出すことで燃料ガスを排出することが可能となる。
【００２４】
以上のように、本発明に係る燃料電池ケースによれば、燃料電池ケース内の燃料ガスを効率的に外部に排出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。
【００２６】
図１に、本発明に係る燃料電池ケースについて、１つの実施形態の概略構成を示す。図１（ａ）は、燃料電池ケース１を上方から見た断面であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。燃料電池ケース１には、燃料電池本体２及び補機部品３等が収納され、換気用ブロア４及び換気用吸入口５が設けられる。燃料電池ケース１の上板８の内面側には、換気用吸入口５から換気用ブロア４への燃料ガスの流れを案内する複数のガイド６ａが設けられる。
【００２７】
換気用ブロア４は、本実施形態では燃料電池ケース１の側面に１箇所取り付いている。この換気用ブロア４を動作させることにより、燃料ガスを含んだ空気の流れが発生する。この換気用ブロア４は、１箇所に限らず、複数箇所に取りついていても良い。換気用吸入口５は、燃料電池ケース１の上板８の換気用ブロア４から離れた位置に取り付いている。換気用吸入口５は、本実施の形態では、２箇所に設置されているが、さらに、効率を上げるために、燃料電池ケース１の側面に設置されていても良い。。
【００２８】
ガイド６ａは、燃料電池ケース１の上板８に、燃料ガスを含んだ空気が流れる流線を模して、下方に凸状のリブ形状に形成される。このガイド６ａは、本実施形態では、左右に略対称にそれぞれ３箇所に設けられる。このガイド６ａの形状及び個数は、これに限らず燃料ガスを換気用ブロア４に排出する際に、燃料ガスが滞留して淀む部位が発生しないような位置であれば良い。また、このガイド６ａの形状は、図１（ｂ）に示すようなリブ形状の溝に限らず、例えば、フラットバーの形状であっても良い。
【００２９】
燃料電池ケース１内部の燃料ガスは、図１（ａ）及び（ｂ）の実線の矢印で示すように、燃料電池ケース１の上板８に取り付けられたガイド６ａに沿って燃料電池ケース１の上面を換気用ブロア４に向かう。このように、燃料電池ケース１の上方にガイド６ａを取り付けるのは、燃料ガスは空気より軽いため、燃料ガスは、燃料電池ケース１の上方へ移動するからである。なお、図１（ｂ）で示すように、本実施形態では、燃料電池ケース１の下板１３にもガイド６ａを設けている。これは、燃料電池本体２や補機部品３の下部の燃料ガスを、燃料電池本体２や補機部品３の下部を通じて換気用ブロア4へ効率的に向かわせるためである。この燃料電池ケース１の下板１３に設けられたガイド６ａによる燃料ガスを含んだ空気の流れを、図１（ｂ）の１点鎖線で示す。さらには、図１（ｂ）において破線で示すように、燃料電池ケース１内部の側板１５にもガイド６を設けても良い。この燃料電池ケース１の側板１５に設けられたガイド６ａによる燃料ガスを含んだ空気の流れを、図１（ｂ）の１点鎖線で示す。また、燃料電池ケース１内で漏れ出た燃料ガスは、走行風や自然対流により換気が可能であるため、換気用吸入口５及び換気用ブロア４が設けられていない場合であっても、燃料ガスの流れ方向に、ガイド６ａが設けられても良い。
【００３０】
図２（ａ）に、燃料電池ケース１の上板８に設けられたガイド６ａの拡大透視図を示す。ガイド６ａは、流線を模した形状であり、その溝の平面は曲線状となるが、図２（ａ）では、簡略化し直線として示す。燃料ガスは、これらのガイド６ａの間を流れる。燃料ガスは、空気より軽いため、主として、燃料電池ケース１の上板８に沿って流れ、ガイド６ａによりその流れの方向が決まる。また、燃料電池ケース１の上板８は、これらのリブ形状のガイド６ａを設けることにより、面外の断面２次モーメントが増大する。すなわち、これらのガイド６ａは、燃料電池ケース１の上板８の補強材として機能する。また、これらのガイド６ａにより、燃料電池ケース１の上板８の面積を増大させ、放熱部材（フィン）としての機能を有する場合がある。
【００３１】
図２（ｂ）に、ガイド６ａの他の実施例を示す。すなわち、燃料電池ケース１の上板８にリブ状の部材を溶接により取り付けて溝を形成した場合である。この場合においても、上述した実施形態と同様な効果が生じる。
【００３２】
図３に、本発明に係る燃料電池ケースについての他の実施形態の概略構成を示す。図３（ａ）は、燃料電池ケース１を上方から見た断面であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。本実施形態では、燃料電池本体２又は補機部品３の上面には、換気用吸入口５から換気用ブロア４への燃料ガスの流れを案内する複数のガイド６ｂが設けられる。
【００３３】
ガイド６ｂは、燃料電池本体２又は補機部品３の上面に、燃料ガスを含んだ空気が流れる流線を模した上方に突出したリブ形状に形成される。このガイド６ｂは、本実施形態では、左右に略対称にそれぞれ３箇所に設けられる。このガイド６ｂの形状及び個数は、これに限らず燃料ガスを換気用ブロア４に排出する際に、燃料ガスが滞留して淀む部位が発生しないような位置であれば良い。
【００３４】
燃料電池ケース１内部の燃料ガスは、図３（ａ）及び（ｂ）の実線の矢印で示すように、燃料電池本体２又は補機部品３の上面に取り付けられたガイド６ｂによりその流れの方向が規定され、燃料電池ケース１の上面を換気用ブロア４に向かう。このように、燃料電池ケース１の上方にガイド６ｂを取り付けるのは、燃料ガスは空気より軽いため、燃料ガスは、燃料電池ケース１の上方へ移動するからである。なお、図３（ｂ）で示すように、本実施形態では、燃料電池本体２又は補機部品３の下面にもガイド６ｂを設けている。これは、燃料電池本体２や補機部品３の下部に発生した燃料ガスを、燃料電池本体２や補機部品３の下部を通じて換気用ブロア4へ効率的に向かわせるためである。この燃料電池本体２又は補機部品３の下面に設けられたガイド６ｂによる燃料ガスを含んだ空気の流れを、図３（ｂ）の１点鎖線で示す。さらには、図３（ｂ）において破線で示すように、燃料電池本体２又は補機部品３の側面にもガイド６を設けても良い。この燃料電池本体２又は補機部品３の側面に設けられたガイド６ｂによる燃料ガスを含んだ空気の流れを、図３（ｂ）の１点鎖線で示す。また、燃料電池ケース１内で漏れ出た燃料ガスは、走行風や自然対流により換気が可能であるため、換気用吸入口５及び換気用ブロア４が設けられていない場合であっても、燃料ガスの流れ方向に、ガイド６ｂが設けられても良い。
【００３５】
図４に、燃料電池本体２又は補機部品３の上面に設けられたガイド６ｂの拡大透視図を示す。ガイド６ｂは、流線を模した形状であり、その溝は、曲線となるが、図４では、簡略化し直線として示す。このガイド６ｂは、本実施形態では、フラットバーの形状であり、燃料電池ケース１の上板８と、燃料電池本体２又は補機部品３の上面との間隙を、ほぼ塞ぐように取り付けられる。このガイド６ｂの形状は、上方に凸状のリブ形状であっても良い。また、このガイド６ｂは、燃料電池本体２又は補機部品３の表面に、本体に成形して取り付けても良く、又は、板状の部材を溶接等により本体に取り付けても良い。
【００３６】
図５には、燃料電池ケース１の上板８に設けられたガイド６ａと、燃料電池本体２及び補機部品３に設けられたガイド６ｂとを組み合わせた実施例を示す。このようにガイド６ａとガイド６ｂとは、組み合わせることも可能である。図５では、ガイド６ａとガイド６ｂとを、交互にずらして取り付けた場合を示すが、ガイド６ａとガイド６ｂとの位置が重複していても良い。このように、ガイド６ａとガイド６ｂとを組み合わせることにより、それぞれのピッチを大きくすることができる。
【００３７】
図６に、本発明に係る燃料電池ケースについて、他の実施形態の概略構成を示す。図６（ａ）は、燃料電池ケース１を側方から見た断面であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。本実施形態では、燃料ガスが滞留して淀み易い部分（図６（ａ）及び（ｂ）に雲マークで示す部分）、例えば、燃料電池ケース１の上部の隅角部１１に、予め掃気ガス吐出ノズル１０を設ける。
【００３８】
この掃気ガス吐出ノズル１０には、掃気ガス供給系等から掃気ガスが供給され吐出される。この掃気ガスには、不燃性であり不活性であるガス又は空気等が用いられる。この掃気ガスは、燃料電池ケース１の外部から供給され、図６（ｂ）に示すように、補機部品３を介して配管１４により掃気ガス吐出ノズル１０へと供給される。或いは、掃気ガスは、燃料電池本体２に供給される空気を分流させても良い。
【００３９】
掃気ガス吐出ノズル１０は、換気用ブロア４の方向に向けて滞留し淀んだ燃料ガスを排出する。また、通気口又は換気膜が設けられている場合には、近接した通気口又は換気膜の方向に向けて滞留し淀んだ燃料ガスを排出する。掃気ガスは、燃料電池ケース１内の燃料ガスの濃度が一定値を超えた場合に吐出される。この掃気ガス吐出ノズル１０による燃料ガスの吐出により、燃料ガスが排出されるだけではなく、燃料ガスが希釈され濃度の下がった燃料ガスが排出されるという効果が生じる。
【００４０】
図７に、本発明に係る燃料電池ケースについて、他の実施形態の概略構成を示す。本実施形態では、燃料ガスが滞留して淀み易い部分、例えば、燃料電池ケース１の上部の隅角部１１に、予め掃気ガス吐出ノズル１０に接続された空気袋１２を設ける。
【００４１】
この空気袋１２は、燃料電池ケース１内の燃料ガスの濃度が一定値を超えた場合に、掃気ガス吐出ノズル１０から供給される掃気ガス、或いは、エア供給系から供給された空気により膨らむ。この膨らんだ空気袋１２は、滞留し淀んだ燃料ガスを、換気用ブロア４の方向に押し出し排出する。
【００４２】
この空気袋１２は、ビニール等の素材から成り、その膨らんだ形状は、球状に限らず、例えば、細長い形状等であっても良い。また、設置箇所は、燃料ガスが、滞留により淀む部位であれば、燃料電池本体２や補機部品３の周囲であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る燃料電池ケースの１つの実施形態の概略構成を示す、燃料電池ケースを上面からみた断面図、及びそのＡ−Ａ断面図である。
【図２】燃料電池ケースの上板に設けられたガイド及び、ガイドについての他の実施例を示す拡大透視図である。
【図３】本発明に係る燃料電池ケースの他の実施形態の概略構成を示す、燃料電池ケースを上面からみた断面図、及びそのＡ−Ａ断面図である。
【図４】燃料電池本体及び補機部品に設けられたガイドの拡大透視図である。
【図５】燃料電池ケースの上板に設けられたガイドと、燃料電池本体及び補機部品に設けられたガイドとを組み合わせた場合の拡大透視図である。
【図６】本発明に係る燃料電池ケースについて、他の実施形態の概略構成を示す側方からみた断面図、及びそのＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明に係る燃料電池ケースについて、他の実施形態の概略構成を示す側方からみた断面図である。
【図８】換気用吸入口と換気用ブロアとによる強制換気の場合の燃料電池ケースの概略断面図である。
【図９】図８の燃料電池ケース内部の概略透視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  燃料電池ケース、２  燃料電池本体、３  補機部品、４  換気用ブロア、５  換気用吸入口、６ａ，６ｂ  ガイド、７ａ，７ｂ  空気の流れ、８  上板、１０  掃気ガス吐出ノズル、１１  隅角部、１２  空気袋、１３  下板、１４  配管、１５  側板。
【図１】
2008041334.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008041334.tif 000006
【図５】
2008041334.tif 000007
【図６】
2008041334.tif 000008
【図７】
2008041334.tif 000009
【図８】
2008041334.tif 000010
【図９】
2008041334.tif 000011