(57)【要約】【課題】組み立てや解体、さらには車両等への搭載などの作業を行う際、吊り部材が邪魔にならず、各種作業を円滑に進めることが可能な燃料電池を提供する。【解決手段】反応ガスの供給を受けて電気化学反応により発電するセル２が積層されてなるセル積層体を有するスタック本体３と、スタック本体３を収容するスタックケース１５と、スタック本体３を吊り下げるためのアイボルト２０とを備え、アイボルト２０が、スタックケース１５に一体に設けられている燃料電池１００を採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応ガスの供給を受けて電気化学反応により発電するセルが積層されてなるセル積層体を有するスタック本体と、
前記スタック本体を収容するスタックケースと、
前記スタック本体を吊り下げるための吊り部材と、を備え、
前記吊り部材が、前記スタックケースに一体に設けられている燃料電池。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池であって、
前記吊り部材は、前記スタックケースに対して出没可能である燃料電池。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料電池であって、
前記スタックケースに、前記吊り部材を没したときに該吊り部材が収められる凹部が形成されている燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応ガス（酸化ガス、燃料ガス）の供給を受けて電気化学反応により発電する燃料電池に関し、特に燃料電池の運搬を容易にする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、固体高分子電解質型の燃料電池スタックは、膜−電極アセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly）とセパレータとからなるセルを基本単位とし、セルを２層以上積層して構成される。膜−電極アセンブリは、イオン交換膜からなる電解質膜と、この電解質膜の一方の面に配置された触媒層からなる電極（アノード）および電解質膜の他方の面に配置された触媒層からなる電極（カソード）とからなる。
【０００３】
この燃料電池スタックがスタックケース内に収容されて燃料電池が構成される。従来の燃料電池スタックには、燃料電池の組み立てや解体を行う際、燃料電池スタックを吊り下げるための吊り金具が装着されるものがある（例えば、下記の特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平９−１６１８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の燃料電池スタックにおいては、燃料電池の組み立てや解体を行う際、燃料電池スタックに吊り金具をいちいち取り付ける必要がある。さらに、作業が終了したら吊り金具を取り外す手間もかかる。そのため、作業が煩雑になるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、組み立てや解体、さらには車両等への搭載などの作業を行う際、吊り部材が邪魔にならず、各種作業を円滑に進めることが可能な燃料電池を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の燃料電池は、反応ガスの供給を受けて電気化学反応により発電するセルが積層されてなるセル積層体を有するスタック本体と、前記スタック本体を収容するスタックケースと、前記スタック本体を吊り下げるための吊り部材とを備え、前記吊り部材が、前記スタックケースに一体に設けられている。
【０００７】
この構成によれば、スタック本体を収容したスタックケースに、吊り部材が一体に設けられているので、燃料電池の組み立てや解体、さらには車両等への搭載などの作業を行う際、従来のようにいちいち吊り部材を取り付ける手間が要らない。したがって、作業を簡単に進めることができる。
【０００８】
本発明の燃料電池において、前記吊り部材は、前記スタックケースに対して出没可能であってもよい。さらに、前記スタックケースに、前記吊り部材を没したときに該吊り部材が収められる凹部が形成されていてもよい。
【０００９】
この構成によれば、上記各種の作業を行わないときには、吊り部材をスタックケースに没しておくことにより、吊り部材が邪魔にならない。したがって、吊り部材を使用しない作業の作業性が高まる。さらに、吊り部材を没して凹部に収めることにより、吊り部材がスタックケースから出っ張らないので、吊り部材を使用しない作業の作業性がさらに高まる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の燃料電池によれば、組み立てや解体、車両等への搭載などの作業を行う際、吊り部材が邪魔にならず、各種作業を円滑に進めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明に係る燃料電池の実施形態を説明する。図４に、燃料電池スタックの一般的な構造であって、本実施形態の燃料電池にも採用されている構造を示す。以下、車両用固体高分子電解質型の燃料電池を、燃料電池車両の車載発電システムに適用した場合について説明するが、本発明はこのような適用例に限らず、船舶、航空機、電車、歩行ロボット等のあらゆる移動体への適用や、例えば燃料電池が建物（住宅、ビル等）用の発電設備として用いられる定置用発電システムへの適用も可能である。
【００１２】
本実施形態の燃料電池スタック１は、図４に示すように、膜−電極アセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly）とセパレータとからなるセル２を基本単位とし、複数のセル２が積層されてなるセル積層体を有するスタック本体３と、スタック本体３を支持するフレーム５とを備えている。セル２の積層方向に沿うスタック本体３の一端には、ターミナルプレート７が配置され、その外側に絶縁プレート８が配置されている。
【００１３】
さらにその外側には、フレーム５を構成するエンドプレート９ａが配置されている。また、スタック本体３の他端には、ターミナルプレート７が配置され、その外側に絶縁プレート８が配置され、さらにその外側にはプレッシャプレート１３が配置されている。各ターミナルプレート７には、出力端子６が設けられている。
【００１４】
プレッシャプレート１３の外側には、フレーム５を構成するエンドプレート９ｂが、プレッシャプレート１３から離間して配置されており、プレッシャプレート１３とエンドプレート９ｂとの間には、複数のセル２を積層方向に押推するバネ部材１４が介装されている。スタック本体３の両側に配置された２枚のエンドプレート９ａ，９ｂの間には、セル２の積層方向に沿って複数のテンションプレート１１が架設されている。各テンションプレート１１は、両方の端部を各エンドプレート９ａ，９ｂにボルト１２によってそれぞれ固定されており、２枚のエンドプレート９ａ，９ｂとともにフレーム５を構成している。
【００１５】
本実施形態の燃料電池１００は、図１および図２に示すように、燃料電池スタック１を収容するスタックケース１５を備えている。スタックケース１５は、アッパケース１６とロワケース１７とからなる。アッパケース１６の開口部の周縁には、外側に広がるようにフランジ部１６ａが形成され、ロワケース１７の開口部の周縁にも、外側に広がるようにフランジ部１７ａが形成されている。
【００１６】
各フランジ部１６ａ，１７ａには、それぞれ貫通孔が形成されている。アッパケース１６およびロワケース１７は、フランジ部１６ａ，１６ｂどうしを重ね合わせるようにして組み合わせ、各フランジ部１６ａ，１７ａに形成された貫通孔にボルト１８ａを通してナット１８ｂを締結することにより、一体化される。
【００１７】
燃料電池スタック１は、図２に示すように、ロワケース１７の内側に支持部１９を介して配置され、ロワケース１に上記の要領でアッパケース１６が組み合わされて固定されることにより、スタックケース１５に収容される。
【００１８】
スタックケース１５のアッパケース１６には、図１および図３に示すように、金属製のアイボルト（吊り部材）２０が四隅の近傍にそれぞれ設けられている。アイボルト２０は、燃料電池スタック１がスタックケース１５に収容されてなる燃料電池１００を吊り下げる際に使用される。
【００１９】
アイボルト２０は、筒状の基部２１と、基部２１に接続された棒状部２２とからなる。棒状部２２は、基部２１に差し込まれた軸２３を介してアッパケース１６に連結されている。軸２３の両端は、アッパケース１６内の軸受部に支持されている。つまり、アイボルト２０の基部２１とアッパケース１６とは、蝶番の要領で連結されている。アイボルト２０は、棒状部２２がアッパケース１６に対して軸２３を中心に揺動可能なように、スタックケース１５に設けられている。
【００２０】
棒状部２２の先端には、燃料電池１００を吊り下げる際にロープやワイヤ（以下、ロープ等）を通すためのループ部２４が形成されている。アイボルト２０は、棒状部２２を起立させたときにループ部２４がアイボルト２０の頭頂に位置するようにアッパケース１６に固定されている。
【００２１】
アッパケース１６の、基部２１が固定された部分の下方には、棒状部２２が収められる凹部１６ｂが形成されている。凹部１６ｂの形状は、棒状部２２の外形にならって形成され、かつ凹部１６ｂに収められた棒状部２２がアッパケース１６の表面から出っ張らないように、棒状部２２の厚みよりも若干深くなるように形成されている。
【００２２】
上記の構成によれば、燃料電池車両に燃料電池１００を搭載したり降ろしたりする際、または燃料電池１００を移動させる際に、４つの棒状部２２を凹部１６ｂから引き出し、起立させる。そして、各ループ部２４にロープ等を通し、そのロープ等をクレーンのフックで引き掛けて吊り上げる。クレーンを使って燃料電池１００を移動させ、所定の位置に配置したら、ロープ等をフックから解放し、各ループ部２４からロープ等を外す。この時点でアイボルト２０は不要になるので、すべての棒状部２２を倒して凹部１６ｂに収める。
【００２３】
上記の燃料電池１００によれば、スタック本体３を収容したスタックケース１５に４つのアイボルト２０が設けられているので、上記のような作業を行う際、従来のようにいちいちアイボルトを取り付ける手間が要らない。したがって、上記作業を簡単に進めることができる。
【００２４】
また、棒状部２２がスタックケース１５に対して揺動可能なので、棒状部２２を倒しておくことにより、アイボルト２０を取り外す手間が省ける。しかも、アイボルト２０が邪魔にならないため、アイボルト２０を使用しない作業の作業性が高まる。
【００２５】
さらに、スタックケース１５に、棒状部２２を倒したときにこの棒状部２２が収められる凹部１６ｂが形成されているので、棒状部２２を倒して凹部１６ｂに収めることにより、棒状部２２がスタックケース１５から出っ張らない。したがって、アイボルト２０を使用しない作業の作業性がさらに高まる。
【００２６】
ところで、本実施形態においては、アイボルト２０をスタックケース１５のアッパケース１６に設けたが、アイボルト２０をロワケース１７に設けても構わない。また、アイボルト２０の形状は本実施形態の構造に限らない。例えば、ループ部２４ではなくフック部を設けてもよい。
【００２７】
また、本発明の吊り部材は、いわゆる蝶番のような形状ではなく、例えば図５（ａ）に示すように、アイボルト１２０の棒状部１２２がスタックケース１５に対して鉛直方向にスライドし、基部１２１がスタックケース１５に係止する構造であっても構わない。また、図５（ｂ）に示すように、アイボルト２２０の基部２２１がアッパケース１６に軸止され、棒状部２２２がスタックケース１５の側面に沿って旋回し、アイボルト２２０を倒したときに棒状部２２２が凹部１６ｃに収まる構造であっても構わない。
【００２８】
本実施形態においては、燃料電池車両に燃料電池を搭載したり降ろしたりする際、または燃料電池を移動させる際の利点について説明したが、本発明の燃料電池スタックは、上述したように燃料電池車両に限らず、船舶、航空機、電車、歩行ロボット等のあらゆる移動体や、発電設備として用いられる定置用発電システムに適用される燃料電池スタックの設置、撤去、および維持管理などの各種作業を行う場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の燃料電池スタックの実施形態を示す斜視図である。
【図２】本実施形態の燃料電池スタックの断面図である。
【図３】アイボルトの構造を示す平面図である。
【図４】スタックケースに収容される燃料電池スタックの構造を示す断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）のいずれもアイボルトの変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…燃料電池スタック、２…セル、３…スタック本体、１５…スタックケース、２０…アイボルト（吊り部材）、１６ｂ…凹部、１００…燃料電池
【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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