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公開番号2024179315
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2023098061
出願日2023-06-14
発明の名称燃料電池システム
出願人株式会社豊田自動織機,トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 8/04 20160101AFI20241219BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】筐体の内部におけるレイアウトの制約を小さくする。
【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池スタックと、コンバータ30と、フレーム41と、筐体と、を備える。燃料電池スタック、及びコンバータ30は、フレーム41に取り付けられた状態で筐体に収容されており、フレーム41は、コンバータ30が取り付けられる取付面を有している。コンバータ30は、放熱部33を有するとともに、取付面との間に放熱部33が位置する状態で取付面に取り付けられており、フレーム41は、放熱部33の少なくとも一部が取付面の裏面に露出する開口部を有している。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池スタックと、
コンバータと、
フレームと、
筐体と、を備える燃料電池システムであって、
前記燃料電池スタック、及び前記コンバータは、前記フレームに取り付けられた状態で前記筐体に収容されており、
前記フレームは、前記コンバータが取り付けられる取付面を有しており、
前記コンバータは、放熱部を有するとともに、前記取付面との間に前記放熱部が位置する状態で前記取付面に取り付けられており、
前記フレームは、前記放熱部の少なくとも一部が前記取付面の裏面に露出する開口部を有していることを特徴とする燃料電池システム。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記コンバータは、ブラケットを介して前記取付面に取り付けられており、
前記ブラケットは、前記取付面における前記フレームの厚さ方向において前記開口部の少なくとも一部に重なる位置に開口部を有する請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記筐体は、矩形状の底板と、矩形状の天板と、前記底板の周縁と前記天板の周縁とを繋ぐ側壁と、を有し、
前記側壁のうち、対向する一対の側壁の一方が排気部を有するとともに、他方が吸気部を有しており、
前記取付面は、前記排気部を有する側壁と前記吸気部を有する側壁が対向する方向に沿って延びている請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記取付面の裏面側に、当該裏面と間隔をおいて排水タンクを有しており、
前記排水タンクは、前記取付面における前記フレームの厚さ方向において前記開口部の少なくとも一部に重なる位置に、前記裏面との間隔が大きくなる凹部を有する請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記排水タンクの前記凹部と間隔をおいて配置されたインタークーラーを有する請求項４に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記コンバータは、リアクトルを有しており、
前記リアクトルは、前記コンバータの前記放熱部よりも前記排気部に近い位置に取り付けられている請求項３に記載の燃料電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料電池システムを備える産業車両が記載されている。
図１１に示すように、上記燃料電池システム７０は、筐体７１を有している。また、筐体７１の内部に燃料電池７２と、燃料電池７２を冷却するラジエータ７３と、ラジエータ冷却ファン７４と、電気部品７５と、電気部品７５と熱伝達可能に設けられる放熱体７６と、放熱体冷却ファン７７とを収容している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１５１７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の産業車両は、放熱体冷却ファン７７を筐体７１の内部に収容しているため、放熱体冷却ファン７７の分だけ筐体７１の内部のスペースが狭くなる。そのため、筐体７１の内部におけるレイアウトの制約が大きくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する燃料電池システムは、燃料電池スタックと、コンバータと、フレームと、筐体と、を備える燃料電池システムであって、前記燃料電池スタック、及び前記コンバータは、前記フレームに取り付けられた状態で前記筐体に収容されており、前記フレームは、前記コンバータが取り付けられる取付面を有しており、前記コンバータは、放熱部を有するとともに、前記取付面との間に前記放熱部が位置する状態で前記取付面に取り付けられており、前記フレームは、前記放熱部の少なくとも一部が前記取付面の裏面に露出する開口部を有している。
【０００６】
これによれば、燃料電池システムのフレームが、放熱部の少なくとも一部が取付面の裏面に露出する開口部を有していることによって、放熱部を流通した空気を、開口部を通じてフレームの裏面側に流通させることができる。また、開口部を通じてフレームの裏面側の空気を放熱部に流通させて、放熱部を冷却することもできる。放熱部の周囲の風通しを良くすることができるため、効率良く放熱部を冷却することができる。さらに、放熱部を冷却するための冷却ファンを省略することができるため、筐体の内部におけるレイアウトの制約を小さくすることができる。
【０００７】
上記の燃料電池システムにおいて、前記コンバータは、ブラケットを介して前記取付面に取り付けられており、前記ブラケットは、前記取付面における前記フレームの厚さ方向において前記開口部の少なくとも一部に重なる位置に開口部を有するとよい。
【０００８】
これによれば、コンバータが、ブラケットを介してフレームの取付面に取り付けられていても、フレームとブラケットの両開口部を通じて放熱部の周囲の風通しを良くすることができる。
【０００９】
上記の燃料電池システムにおいて、前記筐体は、矩形状の底板と、矩形状の天板と、前記底板の周縁と前記天板の周縁とを繋ぐ側壁と、を有し、前記側壁のうち、対向する一対の側壁の一方が排気部を有するとともに、他方が吸気部を有しており、前記取付面は、前記排気部を有する側壁と前記吸気部を有する側壁が対向する方向に沿って延びているとよい。
【００１０】
これによれば、フレームの取付面が、吸気部から排気部に向かう気流を妨げにくくなるため、この気流を利用して、効率良く放熱部を冷却することができる。
上記の燃料電池システムにおいて、前記取付面の裏面側に、当該裏面と間隔をおいて排水タンクを有しており、前記排水タンクは、前記取付面における前記フレームの厚さ方向において前記開口部の少なくとも一部に重なる位置に、前記裏面との間隔が大きくなる凹部を有するとよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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