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公開番号2025130421
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024027573
出願日2024-02-27
発明の名称燃料電池モジュール
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類H01M 8/04 20160101AFI20250901BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】検知部の誤検知を抑制できる燃料電池モジュールを提供する。
【解決手段】燃料電池モジュール10は、燃料電池スタック11と、燃料電池スタック11を収容する筐体18と、筐体18内における水素漏洩を検知する検知部20と、外部システム110が接続される第1端部21aを有する水素配管21と、外部システム110が接続される第2端部15bを有する排気排水配管15とを備えている。筐体18は、第1側壁83と、第1方向Xにおいて第1側壁83と対向する第2側壁84とを有している。水素配管21及び排気排水配管15が第1側壁83を貫通することにより、第1端部21a及び第2端部15bは筐体18外に位置している。検知部20は、筐体18の上部に設けられるとともに、第1方向Xにおいて筐体18の中央よりも第2側壁84側に配置されている。
【選択図】図4
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を収容する筐体と、
前記筐体内における水素漏洩を検知する検知部と、
を備える燃料電池モジュールであって、
外部システムが接続される第１接続部を有し、前記外部システムから前記燃料電池スタックに水素を供給する水素配管と、
前記外部システムが接続される第２接続部を有し、前記燃料電池スタックから排出された排ガス及び生成水を前記外部システムに排出する排気排水配管と、
を備え、
前記筐体は、第１側壁と、鉛直方向と交差する第１方向において前記第１側壁と対向する第２側壁とを有し、
前記水素配管及び前記排気排水配管が前記第１側壁を貫通することにより、前記第１接続部及び前記第２接続部は前記筐体外に位置しており、
前記検知部は、前記筐体の上部に設けられるとともに、前記第１方向において前記筐体の中央よりも前記第２側壁側に配置されていることを特徴とする燃料電池モジュール。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記排気排水配管は、鉛直方向における前記第１側壁の下部を貫通している請求項１に記載の燃料電池モジュール。
【請求項３】
前記第１側壁には、前記筐体の内外を連通させる第１通気口が設けられており、
前記第２側壁には、前記筐体の内外を連通させる第２通気口が設けられており、
前記筐体には、前記筐体外の外気が前記第２通気口から前記筐体内に吸入されるとともに前記筐体内に吸入された前記外気が前記第１通気口から前記筐体外に排出されるようにファンが取り付けられている請求項１に記載の燃料電池モジュール。
【請求項４】
前記第２通気口は、鉛直方向における前記第２側壁の上部には設けられていない請求項３に記載の燃料電池モジュール。
【請求項５】
鉛直方向における前記第１側壁の上部には、前記第１通気口としての上側通気口が設けられており、
鉛直方向における前記第１側壁の下部には、前記第１通気口としての下側通気口が設けられている請求項３に記載の燃料電池モジュール。
【請求項６】
前記ファンは、前記第１側壁の内面に設けられている請求項３に記載の燃料電池モジュール。
【請求項７】
前記筐体に対して着脱可能に取り付けられるとともに前記筐体に取り付けられた状態において前記筐体の上壁に設けられた貫通孔を閉塞するカバーを備え、
前記検知部は、前記カバーの内面に取り付けられている請求項１に記載の燃料電池モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池モジュールに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の燃料電池モジュールは、燃料電池スタックと、燃料電池スタックを稼動させる機能部品と、燃料電池スタック及び機能部品を収容する筐体とを備えている。燃料電池モジュールでは、例えば、万が一の場合に機能部品から水素が漏洩するなど、筐体内において水素漏洩が発生する場合がある。燃料電池モジュールは、筐体内における水素漏洩を検知する検知部を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－３６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
筐体内において水素漏洩が発生していないにも関わらず、検知部は、筐体内において水素漏洩が発生していると誤検知することがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点を解決するための燃料電池モジュールは、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックを収容する筐体と、前記筐体内における水素漏洩を検知する検知部と、を備える燃料電池モジュールであって、外部システムが接続される第１接続部を有し、前記外部システムから前記燃料電池スタックに水素を供給する水素配管と、前記外部システムが接続される第２接続部を有し、前記燃料電池スタックから排出された排ガス及び生成水を前記外部システムに排出する排気排水配管と、を備え、前記筐体は、第１側壁と、鉛直方向と交差する第１方向において前記第１側壁と対向する第２側壁とを有し、前記水素配管及び前記排気排水配管が前記第１側壁を貫通することにより、前記第１接続部及び前記第２接続部は前記筐体外に位置しており、前記検知部は、前記筐体の上部に設けられるとともに、前記第１方向において前記筐体の中央よりも前記第２側壁側に配置されていることを要旨とする。
【０００６】
上記構成によれば、検知部は筐体の上部に設けられているため、筐体内における水素漏洩を効率良く検知することができる。
また、検知部は、第１方向において筐体の中央よりも第２側壁側に配置されているため、第１方向において水素配管の第１接続部及び排気排水配管の第２接続部から離れた位置に配置されている。これにより、第１接続部と外部システムとの接続箇所から漏洩した水素が筐体内に侵入したとしても、当該水素は検知部まで到達しにくくなる。また、第２接続部と外部システムとの接続箇所から漏洩した水素を含む排ガスが筐体内に侵入したとしても、当該排ガスは検知部まで到達しにくくなる。したがって、第１接続部と外部システムとの接続箇所から漏洩した水素、及び第２接続部と外部システムとの接続箇所から漏洩した排ガスに含まれる水素による検知部の誤検知を抑制できる。
【０００７】
外部システムは、第１接続部及び第２接続部と接続されるため、筐体の第１側壁の側方に配置されることが想定される。検知部は、第１方向において筐体の中央よりも第２側壁側に配置されているため、第１方向において外部システムから離れた位置に配置されている。これにより、外部システムから漏洩した水素や外部システムから放出された水素を含む排ガスが筐体内に侵入したとしても、当該水素及び当該排ガスは検知部まで到達しにくくなる。したがって、外部システムから漏洩した水素、及び外部システムから放出された排ガスに含まれる水素による検知部の誤検知を抑制できる。
【０００８】
上記燃料電池モジュールにおいて、前記排気排水配管は、鉛直方向における前記第１側壁の下部を貫通していてもよい。
上記構成によれば、排気排水配管が鉛直方向における第１側壁の上部を貫通している場合と比較して、検知部は第２接続部からより離れた位置に配置される。このため、第２接続部と外部システムとの接続箇所から漏洩した排ガスは、検知部までより到達しにくくなる。したがって、第２接続部と外部システムとの接続箇所から漏洩した排ガスによる検知部の誤検知をより抑制できる。
【０００９】
上記燃料電池モジュールにおいて、前記第１側壁には、前記筐体の内外を連通させる第１通気口が設けられており、前記第２側壁には、前記筐体の内外を連通させる第２通気口が設けられており、前記筐体には、前記筐体外の外気が前記第２通気口から前記筐体内に吸入されるとともに前記筐体内に吸入された前記外気が前記第１通気口から前記筐体外に排出されるようにファンが取り付けられていてもよい。
【００１０】
上記構成によれば、筐体内において第２通気口から第１通気口に向かって流れる外気により、筐体内の部品を冷却することができる。
また、筐体内において水素が漏洩したとしても、当該水素は、外気とともに第１通気口から筐体外に排出される。したがって、ファンの作動中には、筐体内において漏洩した水素は筐体に滞留しにくくなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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