(57)【要約】【課題】本発明は、ヒートポンプ式空調装置を搭載した燃料電池車両について、空調性能を向上させるとともに空冷式燃料電池スタックの運転性を向上させることを目的とする。【解決手段】このため、車両に空冷式燃料電池スタックとヒートポンプ式空調装置を備え、ヒートポンプ式空調装置は、冷媒循環流路に圧縮機と室内熱交換器と膨張弁と室外熱交換器を順に配置し、室外熱交換器は冷房用室外熱交換器と暖房用室外熱交換器を含み、空冷式燃料電池スタックと冷房用室外熱交換器と暖房用室外熱交換器を車両前部に配置するとともに、空冷式燃料電池スタックを冷却後の外気によって暖房用室外熱交換器を加熱する燃料電池車両において、空冷式燃料電池スタックの前後側に夫々吸気ダクトと排気ダクトを取り付け、車両前方から見た場合、車両前側部に吸気ダクトと冷房用室外熱交換器を互いに重ならない状態で配置し、排気ダクトの後方に暖房用室外熱交換器を配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を反応ガス兼冷却媒体として使用する空冷式燃料電池スタックと、ヒートポンプ式空調装置とを車両に備え、このヒートポンプ式空調装置は、冷媒を循環させる冷媒循環流路に、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と車室内の空気との間で熱交換を行う室内熱交換器と、冷媒を膨張させる膨張弁と、冷媒と外気との間で熱交換を行う室外熱交換器とをこの順に配置して成り、冷房時と暖房時とで冷媒の流れる方向を切り換え、前記室外熱交換器は冷房時のみ冷媒が循環する冷房用室外熱交換器と暖房時のみ冷媒が循環する暖房用室外熱交換器とを含み、前記空冷式燃料電池スタックと前記冷房用室外熱交換器と前記暖房用室外熱交換器とを車両の前部に配置するとともに、前記空冷式燃料電池スタックを冷却後の外気によって前記暖房用室外熱交換器を加熱するようにした燃料電池車両において、前記空冷式燃料電池スタックの前側と後側に夫々吸気ダクトと、排気ダクトを取り付け、車両を前方から見た場合、車両前側部に前記吸気ダクトと前記冷房用室外熱交換器とを車両前後方向に重ならない状態で配置し、前記排気ダクトの後方に前記暖房用室外熱交換器を配置したことを特徴とする燃料電池車両。
【請求項２】
前記冷房用室外熱交換器を車両幅方向または車両上下方向における中央部から一側に偏った位置に配置し、前記吸気ダクトを車両幅方向または車両上下方向における中央部から他側に偏った位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両。
【請求項３】
前記空冷式燃料電池スタックと前記暖房用室外熱交換器との間に排気ファンを配置したことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両。
【請求項４】
前記暖房用室外熱交換器を走行用モータの上方に配置したことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両。
【請求項５】
前記空冷式燃料電池スタックは燃料電池ユニットを車両上下方向に複数個積み重ねた構造であって、前記排気ダクト及び前記排気ファンを車両上下方向で前記各燃料電池ユニットに対応する位置に個別に配置したことを特徴とする請求項４に記載の燃料電池車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は燃料電池車両に係り、特に空冷式燃料電池スタックとヒートポンプ式空調装置を搭載した燃料電池車両であって、空調性能の向上及び空冷式燃料電池スタックの運転性の向上を図る燃料電池車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池装置においては、水素と空気中の酸素との化学反応により電気が発生し、同時に水が生成される。
燃料電池反応においては、燃料電池スタック内部では電解質膜や電極の電気抵抗に起因する抵抗過電圧、水素と酸素が電気化学反応を起こすための活性化過電圧、拡散層中を水素や酸素が移動するための拡散過電圧など様々な損失が発生し、それにより発生した廃熱を冷却する必要がある。
前記燃料電池装置には、発電時に生じる熱を冷却水で冷却する水冷式燃料電池装置と、空気で冷却する空冷式燃料電池装置とがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３０１９３５号公報
【特許文献２】特開２００４−４２７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来、燃料電池装置を燃料電池車両に搭載する際に、燃料電池スタックは内燃機関より発熱量が少ないため、車室内の暖房を行う場合、十分な熱量が得られないという不都合がある。
そこで、上記特許文献１や特許文献２のように外気から熱を汲み上げるヒートポンプ式空調装置を熱源の確保し難い車両に使用することが考えられる。
上記特許文献１では、発熱源の空気流れ方向の前後にヒートポンプ式空調装置の室外熱交換器を２個配置し、暖房運転時に発熱源の後側に配置された室外熱交換器に冷媒を循環させ、冷房時には発熱源の前側に配置した室外熱交換器に冷媒を循環させるように冷媒の流路を切り換える構造が記載されている。
この特許文献１の構造によれば、暖房時に発熱源を通過した比較的高温の外気を車室外熱交換器に流して車室外熱交換器への霜の付着を抑制でき、冷房時には発熱源を通過する前の比較的低温の外気を車室外熱交換器に流して冷房性能を高めることができる。
また、上記特許文献２では、エンジン又は燃料電池装置とヒートポンプ式空調装置を備えた車両について、ヒートポンプ式空調装置の車室内熱交換器の前後にエンジン又は燃料電池装置を冷却するラジエータを２個配置し、暖房時に前側のラジエータに冷却水を流し、冷房時に後側のラジエータに冷却水を流し、上記特許文献１と同様な効果を得つつ冷房時と暖房時の冷媒循環量の平準化を図ることが記載されている。
しかし、上記２つの特許文献１や特許文献２に記載された構造では、３個の熱交換器を車両前後方向に並べた構造のため、通気抵抗が増加により熱交換器を通過する外気の風量が減少し、各熱交換器の放熱性が低下するという不都合がある。
また、上記特許文献１や特許文献２に記載された構造は、エンジンや燃料電池装置は冷却水を循環させる水冷式のものを前提としており、外気を反応ガス兼冷却媒体として使用する空冷式燃料電池装置に使用した場合、冷房時に反応ガスの温度が上昇して発電量が変動する虞があるという不都合がある。
【０００５】
この発明は、空冷式燃料電池スタックとヒートポンプ式空調装置を搭載した燃料電池車両について、空調性能を向上させるとともに空冷式燃料電池スタックの運転性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、外気を反応ガス兼冷却媒体として使用する空冷式燃料電池スタックと、ヒートポンプ式空調装置とを車両に備え、このヒートポンプ式空調装置は、冷媒を循環させる冷媒循環流路に、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と車室内の空気との間で熱交換を行う室内熱交換器と、冷媒を膨張させる膨張弁と、冷媒と外気との間で熱交換を行う室外熱交換器とをこの順に配置して成り、冷房時と暖房時とで冷媒の流れる方向を切り換え、前記室外熱交換器は冷房時のみ冷媒が循環する冷房用室外熱交換器と暖房時のみ冷媒が循環する暖房用室外熱交換器とを含み、前記空冷式燃料電池スタックと前記冷房用室外熱交換器と前記暖房用室外熱交換器とを車両の前部に配置するとともに、前記空冷式燃料電池スタックを冷却後の外気によって前記暖房用室外熱交換器を加熱するようにした燃料電池車両において、前記空冷式燃料電池スタックの前側と後側に夫々吸気ダクトと、排気ダクトを取り付け、車両を前方から見た場合、車両前側部に前記吸気ダクトと前記冷房用室外熱交換器とを車両前後方向に重ならない状態で配置し、前記排気ダクトの後方に前記暖房用室外熱交換器を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上詳細に説明した如くこの発明によれば、暖房時に空冷式燃料電池スタックと熱交換して昇温した外気によって暖房用室外熱交換器を加熱でき、ヒートポンプ式空調装置の暖房性能を向上させるとともに暖房用室外熱交換器に霜が付着することを防止できる。
この際、車両を前方から見た場合、車両前側部に吸気ダクトと冷房用室外熱交換器とを車両前後方向に重ならない状態で配置したため、冷房用室外熱交換器の通気抵抗によって吸気ダクトを通して暖房用室外熱交換器へ流れる外気の流量が減少することを防止できる。
このため、空冷式燃料電池スタックでの放熱効果と暖房用室外熱交換器での加熱効果とが向上し、ヒートポンプ式空調装置の暖房性能を向上させることができる。
また、冷房時には、暖房用室外熱交換器の通気抵抗によって冷房用室外熱交換器を通過する外気の流量が減少することを防止でき、ヒートポンプ式空調装置の冷房性能を向上させることができる。
更に、冷房時に冷房用室外熱交換器を冷却して昇温した外気が空冷式燃料電池スタックヘ流入することがないため、反応ガスである外気の温度変化を抑制できる。
よって、本発明では、ヒートポンプ式空調装置の空調性能を向上させるとともに空冷式燃料電池スタックの運転性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は燃料電池車両の前部の平面図である。（実施例）
【図２】図２は燃料電池車両の前部を右前方から見た状態の斜視図である。（実施例）
【図３】図３は燃料電池車両を右側から見た透視図である。（実施例）
【図４】図４は燃料電池車両の前部の正面図である。（実施例）
【図５】図５は空冷式燃料電池システムの構成図である。（実施例）
【図６】図６はヒートポンプ式空調装置の暖房時の冷媒流路を示す図である。（実施例）
【図７】図７はヒートポンプ式空調装置の冷房時の冷媒流路を示す図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図７はこの発明の実施例を示すものである。
図１〜図４において、１は燃料電池車両、２は車体パネル（「フロントフード」ともいう。）、３はフロントガラス、４はダッシュパネル、５Ｌは左側前輪、５Ｒは右側前輪、６Ｌは左サイドパネル、６Ｒは右サイドパネルである。
【００１１】
前記燃料電池車両１は、空冷式燃料電池システム７を搭載している。
この空冷式燃料電池システム７においては、図５に示す如く、水素タンク８に圧縮して貯蔵された高圧の水素ガスを減圧弁９により降圧した後に空冷式燃料電池スタック１０のアノード吸気部に導入する一方、一般的な燃料電池装置のようにカソードへの吸気装置には高圧のコンプレッサを有さず、フィルタ１１を通して吸気した外気を低圧のブロアファン１２によって前記空冷式燃料電池スタック１０に供給する。
この空冷式燃料電池スタック１０に供給された空気は、空冷式燃料電池スタック１０における発電反応に使用する（反応ガス）のみでなく、空冷式燃料電池スタック１０における廃熱を奪い、空冷式燃料電池スタック１０を冷却する役割を有する。
空冷式燃料電池スタック１０のアノード排気通路は、パージ弁１３を介して空冷式燃料電池スタック１０からのカソード排気通路に連結され、アノード側から排出される排気水素ガスのパージを行う際には、排気水素ガスをカソード側排気により可燃下限濃度以下に希釈して外部に放出される。
この空冷式燃料電池システム７では、電気化学反応と、それに付随して水を生成する。
前記空冷式燃料電池スタック１０は、通常、セルと呼ばれる最小構成単位を多数積層して構成されている。
なお、この空冷式燃料電池システム７は水冷式燃料電池装置のような冷却水ループを有しないため、冷却水による暖房を実施することはできない。
【００１２】
次に、本発明の燃料電池自動車用冷暖房システム１４について説明する。
前記燃料電池車両１に搭載される燃料電池自動車用冷暖房システム１４は、図６及び図７に示す如く、ヒートポンプ式空調装置（「ヒートポンプ式冷暖房システム」ともいう。）１５を備えている。
そして、このヒートポンプ式空調装置１５は、図６及び図７に示す如く、冷媒を循環させる冷媒循環流路１６に、冷媒を圧縮する圧縮機（「コンプレッサ」とも記載する。）１７と、冷媒と車室内の空気との間で熱交換を行う室内熱交換器１８と、冷媒を膨張させる膨張弁１９と、冷媒と外気との間で熱交換を行う室外熱交換器２０とをこの順に配置して成り、冷房時と暖房時とで冷媒の流れる方向を切り換えている。
また、前記室外熱交換器２０は、冷房時のみ冷媒が循環する冷房用室外熱交換器２１と暖房時のみ冷媒が循環する暖房用室外熱交換器２２とを含んでいる。
このとき、図１及び図２に示す如く、前記燃料電池車両１は、前記空冷式燃料電池スタック１０と前記冷房用室外熱交換器２１と前記暖房用室外熱交換器２２とを車両前部に配置するとともに、前記空冷式燃料電池スタック１０を冷却した後の外気によって前記暖房用室外熱交換器２２を加熱するようにする。
【００１３】
つまり、前記ヒートポンプ式空調装置１５の暖房時には、図６に示す如く、前記空冷式燃料電池システム７からのカソード排気を前記暖房用室外熱交換器２２にのみ循環させる。
このとき、空冷式燃料電池システム７からのカソード排気の温度は内燃機関の冷却水温と比べて低いものであるが、暖房時の外気温に比べれば十分に高い状態である。
したがって、空冷式燃料電池システム７からのカソード排気を前記暖房用室外熱交換器２２に導くことにより冷媒がより加熱され、暖房用室外熱交換器２２への着霜を防止すると共に、暖房性能が向上する。
昨今のパワーエレクトロニクス技術の発展にも起因し、前記燃料電池車両１を始めとする電動車両においては、モータやインバータなどの損失に起因する発熱量は非常に小さいが、燃料電池システムからの廃熱量はそれらに比べて相対的に大きいため、空冷式燃料電池システム７のカソード廃熱を前記暖房用室外熱交換器２２により回収する効果は非常に大きい。
一方、前記ヒートポンプ式空調装置１５の冷房時においては、図７に示す如く、外気温より高温の前記空冷式燃料電池システム７からのカソード排気をヒートポンプ式空調装置１５の前記暖房用室外熱交換器２２に導くことは冷房性能の悪化に繋がる。
このため、本発明では、冷房時においては前記冷媒循環流路１６を第１〜第３切替弁２３、２４、２５により切り替え、冷媒を前記冷房用室外熱交換器２１に循環するようにする。
この冷房用室外熱交換器２１には、従来同様、外気（走行風）を導く。
このように前記ヒートポンプ式空調装置１５に複数の冷房用室外熱交換器２１及び暖房用室外熱交換器２２を備え、冷暖房の状況により前記冷媒循環流路１６を切り替えることにより、暖房時の室外熱交換器の着霜防止および暖房性能向上と、冷房時の冷房性能向上とを両立することができる。
【００１４】
ここで、前記燃料電池車両１の舞う部の構造を説明する。
まず、燃料電池車両１の前部において、図１〜図４に示す如く、この燃料電池車両１の車両幅方向中心線Ｃよりも左側かつ前部のバンパメンバ２６の後方に前記冷房用室外熱交換器２１を配設し、この冷房用室外熱交換器２１の後方に電気部品類を冷却するラジエータ（「水冷用熱交換器」ともいう。）２７を配設する。
そして、このラジエータ２７の後方には、インバータ２８と走行用モータ２９とを配設する。
また、前記空冷式燃料電池スタック１０を前記インバータ２８の右側に配設する。
このとき、前記空冷式燃料電池スタック１０は、図３に示す如く、第１燃料電池ユニット１０ａとこの第１燃料電池ユニット１０ａの下方に位置する第２燃料電池ユニット１０ｂとからなる。
そして、前記空冷式燃料電池スタック１０の前側と後側に夫々吸気ダクト３０と排気ダクト３１とを取り付ける。
このとき、吸気ダクト３０は、図２〜図４に示す如く、上方の前記第１燃料電池ユニット１０ａの前側に位置する第１吸気ダクト３０ａと、この第１吸気ダクト３０ａよりも下方に位置し、前記第２燃料電池ユニット１０ｂの前側に位置する第２吸気ダクト３０ｂとからなる。
また、前記排気ダクト３１は、図３に示す如く、上方の前記第１燃料電池ユニット１０ａの後側に位置する第１排気ダクト３１ａと、この第１排気ダクト３１ａよりも下方に位置し、前記第２燃料電池ユニット１０ｂの後側に位置する第２排気ダクト３１ｂとからなる。
【００１５】
このとき、前記燃料電池車両１を前方から見た場合、車両前側部に前記吸気ダクト３０と前記冷房用室外熱交換器２１とを車両前後方向に重ならない状態で配置し、前記排気ダクト３１の後方に前記暖房用室外熱交換器２２を配置する構成とする。
詳述すれば、前記燃料電池車両１の車両前側部において、図１及び図２、図４に示す如く、前記冷房用室外熱交換器２１を燃料電池車両１の車両幅方向中心線Ｃよりも左側かつ前部のバンパメンバ２６の後方に配設した際に、前記吸気ダクト３０を前記冷房用室外熱交換器２１の右側、つまり前記燃料電池車両１の車両幅方向中心線Ｃよりも右側かつ前部のバンパメンバ２６の後方に配設し、前記吸気ダクト３０と前記冷房用室外熱交換器２１とを車両前後方向に重ならない状態とするものである。
また、前記排気ダクト３１の後方、かつ、前記走行用モータ２９の配設位置近傍には、図１〜図３に示す如く、前記暖房用室外熱交換器２２を配置している。
したがって、上記構造によって、暖房時に前記空冷式燃料電池スタック１０と熱交換して昇温した外気によって前記暖房用室外熱交換器２２を加熱でき、前記ヒートポンプ式空調装置１５の暖房性能を向上させるとともに暖房用室外熱交換器２２に霜が付着することを防止できる。
この際、前記燃料電池車両１を前方から見た場合、車両前側部に前記吸気ダクト３０と前記冷房用室外熱交換器２１とを車両前後方向に重ならない状態で配置したため、冷房用室外熱交換器２１の通気抵抗によって吸気ダクト３０を通して暖房用室外熱交換器２２へ流れる外気の流量が減少することを防止できる。
このため、前記空冷式燃料電池スタック１０での放熱効果と前記暖房用室外熱交換器２２での加熱効果とが向上し、前記ヒートポンプ式空調装置１５の暖房性能を向上させることができる。
また、冷房時には、前記暖房用室外熱交換器２２の通気抵抗によって前記冷房用室外熱交換器２１を通過する外気の流量が減少することを防止でき、前記ヒートポンプ式空調装置１５の冷房性能を向上させることができる。
更に、冷房時に前記冷房用室外熱交換器２１を冷却して昇温した外気が前記空冷式燃料電池スタック１０に流入することがないため、反応ガスである外気の温度変化を抑制できる。
よって、本発明では、前記ヒートポンプ式空調装置１５の空調性能を向上させるとともに前記空冷式燃料電池スタック１０の運転性を向上させることができる。
【００１６】
また、前記冷房用室外熱交換器２１を車両幅方向または車両上下方向における中央部から一側に偏った位置に配置し、前記吸気ダクト３０を車両幅方向または車両上下方向における中央部から他側に偏った位置に配置する。
つまり、前記冷房用室外熱交換器２１を配置する際には、図１及び図２に示す如く、前記燃料電池車両１の車両幅方向中心線Ｃよりも左側かつ前部のバンパメンバ２６の後方位置とし、例えば車両幅方向における中央部から一側である左側に偏った位置に配置する。
また、前記吸気ダクト３０を配置する際には、図１及び図２、図４に示す如く、前記燃料電池車両１の車両幅方向中心線Ｃよりも右側かつ前部のバンパメンバ２６の後方位置とし、例えば車両幅方向における中央部から他側である右側に偏った位置に配置する。
これにより、前記冷房用室外熱交換器２１と前記吸気ダクト３０とを車両幅方向または車両上下方向、この実施例の説明では車両幅方向における中央部から互いに反対方向に移動させるため、吸気ダクト３０を複雑に曲げることなく、冷房時に冷房用室外熱交換器２１を冷却して昇温した外気が前記空冷式燃料電池スタック１０に流入することを防止できる。
【００１７】
更に、前記空冷式燃料電池スタック１０と前記暖房用室外熱交換器２２との間に排気ファン３２を配置する。
つまり、車両前部に位置する前記空冷式燃料電池スタック１０と、この空冷式燃料電池スタック１０に取り付けられる前記排気ダクト３１よりも車両後方に位置する前記暖房用室外熱交換器２２との間に、図１及び図３に示す如く、前記排気ファン３２を配設するものである。
このとき、この排気ファン３２は、図３に示す如く、前記排気ダクト３１の第１排気ダクト３１ａの後方に位置しかつ車両幅方向に並列に配設される第１排気ファン３２ａ、３２ａと、この第１排気ファン３２ａ、３２ａよりも下方に位置し、前記排気ダクト３１の第２排気ダクト３１ｂの後方に位置する第２排気ファン３２ｂとからなる。
これにより、前記排気ファン３２によって前記空冷式燃料電池スタック１０から外気を吸い出すと同時に前記暖房用室外熱交換器２２へ昇温した外気を送ることができる。
このため、前記暖房用室外熱交換器２２の加熱性を向上でき、前記空冷式燃料電池スタック１０を搭載した前記燃料電池車両１の暖房性能を向上できる。
【００１８】
更にまた、前記暖房用室外熱交換器２２を前記走行用モータ２９の上方に配置する。
つまり、この走行用モータ２９を前記排気ダクト３１の後方に配設した際に、図３に示す如く、走行用モータ２９の上方に前記暖房用室外熱交換器２２を配設するものである。
これにより、暖房時に前記走行用モータ２９から発生する熱で上方に位置する前記暖房用室外熱交換器２２を加熱することができ、前記ヒートポンプ式空調装置１５の暖房性能を向上させることができる。
また、前記走行用モータ２９によって外気を暖房用室外熱交換器２２へ流す流路の通気抵抗が増加することが防止でき、前記暖房用室外熱交換器２２の加熱性を向上させることができる。
【００１９】
また、前記前記空冷式燃料電池スタック１０は燃料電池ユニット、例えば２個の第１、第２燃料電池ユニット１０ａ、１０ｂを車両上下方向に積み重ねた構造であって、前記排気ダクト３１及び前記排気ファン３２を車両上下方向で前記第１、第２燃料電池ユニット１０ａ、１０ｂに対応する位置に個別に配置している。
つまり、前記空冷式燃料電池スタック１０は、図３に示す如く、第１燃料電池ユニット１０ａとこの第１燃料電池ユニット１０ａの下方に位置する第２燃料電池ユニット１０ｂとからなり、これらの第１、第２燃料電池ユニット１０ａ、１０ｂに対応する位置、すなわち、第１燃料電池ユニット１０ａの後方に前記第１排気ダクト３１ａと前記第１排気ファン３２ａ、３２ａとを配設する一方、前記第２燃料電池ユニット１０ｂの後方に前記第２排気ダクト３１ｂと前記第２排気ファン３２ｂとを配設するものである。
これにより、前記排気ダクト３１及び前記排気ファン３２の配置方法によって車両上下方向に積み重ねた、例えば第１、第２燃料電池ユニット１０ａ、１０ｂの冷却効果を向上させつつ外気を確実に前記暖房用室外熱交換器２２に案内することができる。
【００２０】
追記すれば、前記燃料電池車両１は、前記空冷式燃料電池システム７の空冷式燃料電池スタック１０とヒートポンプ式空調装置１５とを備えている。
そして、前記空冷式燃料電池システム７においては、上下２個の第１、第２燃料電池ユニット１０ａ、１０ｂからなる空冷式燃料電池スタック１０に対し、第１、第２吸気ダクト３０ａ、３０ｂからなる前記吸気ダクト３０や第１、第２排気ダクト３１ａ、３１ｂからなる前記排気ダクト３１、第１、第２排気ファン３２ａ、３２ａ、３２ｂからなる前記排気ファン３２を夫々設けている。
このとき、この排気ファン３２は前記空冷式燃料電池スタック１０の第１、第２燃料電池ユニット１０ａ、１０ｂ背後に前記排気ダクト３１を介して備えられ、前記暖房用室外熱交換器２２は上部に位置する第１燃料電池ユニット１０ａに取り付けられる第１、第２排気ファン３２ａ、３２ａの後方に配置される。
一方、前記冷房用室外熱交換器２１は車両前部において、前記吸気ダクト３０の側方であり、走行風の当たる位置に搭載される。
そして、暖房時においては、前記空冷式燃料電池システム７からの排気熱を前記暖房用室外熱交換器２２において回収し、冷房時においては冷媒が前記冷房用室外熱交換器２１を通るように流路の切り替えを行う。
このとき、前記暖房用室外熱交換器２２は、前記空冷式燃料電池スタック１０の後方に配置するが、この実施例では図１に示すようにこの横幅を空冷式燃料電池スタック１０と概ね同等の長さとした。
これにより、空冷式燃料電池スタック１０の廃熱を効率よく回収することが可能となる。
また、前記暖房用室外熱交換器２２は空冷式燃料電池スタック１０後方において、走行用モータ２９の上部に配置する。
これにより、走行用モータ２９上部の空間を有効に利用し、かつ暖気が集まりやすいため効率的な熱回収を行うことができる。
この実施例のような前記冷房用室外熱交換器２１及び前記暖房用室外熱交換器２２の配置構造は、空冷式燃料電池スタック１０の冷却方式が水冷式であっても採用可能であるが、冷却水を暖房に利用することのできない空冷式燃料電池システム７にとっては、特に有効な暖房手段となる。
【符号の説明】
【００２１】
１  燃料電池車両
７  空冷式燃料電池システム
８  水素タンク
９  減圧弁
１０  空冷式燃料電池スタック
１１  フィルタ
１２  ブロアファン
１３  パージ弁
１４  燃料電池自動車用冷暖房システム
１５  ヒートポンプ式空調装置（「ヒートポンプ式冷暖房システム」ともいう。）
１６  冷媒循環流路
１７  圧縮機（「コンプレッサ」とも記載する。）
１８  室内熱交換器
１９  膨張弁
２０  室外熱交換器
２１  冷房用室外熱交換器
２２  暖房用室外熱交換器
２３、２４、２５  第１〜第３切替弁
２６  バンパメンバ
２７  ラジエータ（「水冷用熱交換器」ともいう。）
２８  インバータ
２９  走行用モータ
３０  吸気ダクト
３１  排気ダクト
３２  排気ファン
【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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【図７】
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