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公開番号2025112082
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-31
出願番号2024006160
出願日2024-01-18
発明の名称燃料電池システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H01M 8/04 20160101AFI20250724BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】配管を含む各種部品からなる燃料電池システムにおいて、小型化や部品点数の削減について更なる促進が求められている。
【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックへ酸素を含む気体を供給する流路と、を備え、前記流路は、前記気体の第1導出部を有する第1部品と、前記第1部品の下流に位置するとともに、前記第1導出部へ配管を介さずに一体化された導入部を有する第2部品と、を有する。燃料電池システムは、前記流路から前記気体を分流させる分流路をさらに備え、前記第1部品は、前記気体の第2導出部をさらに有し、前記分流路は、前記第2導出部へ配管を介さずに一体化された導入部を有する第3部品を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックへ酸素を含む気体を供給する流路と、を備え、
前記流路は、
前記気体の第１導出部を有する第１部品と、
前記第１部品の下流に位置するとともに、前記第１導出部へ配管を介さずに一体化された導入部を有する第２部品と、を有する燃料電池システム。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
前記流路から前記気体を分流させる分流路をさらに備え、
前記第１部品は、前記気体の第２導出部をさらに有し、
前記分流路は、前記第２導出部へ配管を介さずに一体化された導入部を有する第３部品を備える、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記第１部品は、前記第１部品の上流から供給される前記気体を冷却するインタークーラであり、
前記第２部品および前記第３部品の各々は、電気的駆動弁であり、
前記インタークーラにおいて、前記第１導出部は前記第２導出部よりも下流に位置している、請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記第２部品は、前記気体の導出部をさらに有し、
前記燃料電池スタックは、前記第２部品の前記導出部へ配管を介さずに一体化された導入部を有する、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記第１部品および前記第２部品は、共通のケーシングを有し、
前記ケーシングは、断熱材を介して前記燃料電池スタックに固定されている、請求項４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】
本明細書に開示する技術は、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、燃料電池スタックの一方端のエンドプレートはスタックケースと一体化され、燃料電池スタックの他方端のエンドプレートはスタックケースと別個に形成されてスタックケースに固定され、他方端のエンドプレートに補機が取り付けられる燃料電池システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－４３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記文献１によれば、燃料電池スタックにおけるセル積層方向の両端に設けられたエンドプレートのうち一方がスタックケースと一体化され、部品点数の削減や小型化が図られている。しかしながら、配管を含む各種部品からなる燃料電池システムにおいて、小型化や部品点数の削減について更なる促進が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書は、燃料電池システムを開示する。前記燃料電池システムは、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックへ酸素を含む気体を供給する流路と、を備える。そして、前記流路は、前記気体の第１導出部を有する第１部品と、前記第１部品の下流に位置するとともに、前記第１導出部へ配管を介さずに一体化された導入部を有する第２部品と、を有する。
【０００６】
前記構成によれば、前記燃料電池スタックへ前記気体を供給する前記流路では、前記第１部品の前記第１導出部と、その下流に位置する前記第２部品の前記導入部とが配管を介さずに一体化されている。従って、燃料電池システムにおいて、さらなる小型化、部品点数の削減が実現される。また、このような一体化がされることで、前記流路における部品の交換作業が容易化される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施例にかかる燃料電池システムの一部を簡易的に示す図。
第２実施例にかかる燃料電池システムの一部を簡易的に示す図。
第３実施例にかかる燃料電池システムの一部を簡易的に示す図。
第４実施例にかかる燃料電池システムの一部を簡易的に示す図。
従来の燃料電池システムの一部を簡易的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して、本実施形態を説明する。各図は例示に過ぎず、本実施形態は図示した内容に限定されない。また、各図は例示であるため、図示する形状が正確でなかったり、一部が省略されていたりする。
【０００９】
図１は、本実施形態に含まれる第１実施例にかかる燃料電池システム１０の一部を簡易的に示している。また、図５は、従来の燃料電池システム１００の一部を簡易的に示している。燃料電池システム１００については、燃料電池システム１０と共通する構成には同じ符号を付しており、共通する説明は適宜省略する。燃料電池システム１０は、燃料電池スタック１２と、燃料電池スタック１２へ酸素を含む気体を供給する流路としての第１流路１４と、を含む。水素と酸素とを反応させて発電する燃料電池スタック１２に対しては、水素を供給するための流路も当然接続されるが、燃料電池スタック１２に対する水素供給系についての図示は省略する。燃料電池システム１０は、自動車等の輸送手段に搭載される他、工場や家庭等に設置されたりする。
【００１０】
第１流路１４は、インタークーラ１６と、インタークーラ１６の下流に位置する入口弁１８と、を含む。インタークーラ１６は「第１部品」の一例に該当し、入口弁１８は「第２部品」の一例に該当する。入口弁１８や、後述の分流弁２２、出口弁２４は、各々が電気的駆動弁の一例に該当する。電気的駆動弁は、夫々が不図示のコントローラにより開閉や開閉量が制御されて、通過させる気体の流量を調整可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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