特開 2022-131897 燃料電池ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022131897

(43)【公開日】2022-09-07

(54)【発明の名称】燃料電池ユニット

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04 20160101AFI20220831BHJP

   H01M 8/10 20160101ALN20220831BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04 Z

H01M8/10 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021031125

(22)【出願日】2021-02-26

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】水草 遼

(72)【発明者】

【氏名】吉房 敬二

【テーマコード（参考）】

5H126

5H127

【Ｆターム（参考）】

5H126BB06

5H127AA06

5H127AB04

5H127AC07

5H127BA02

5H127BA28

5H127BA33

5H127BA39

5H127BA57

5H127BB02

5H127BB12

5H127BB37

5H127EE01

(57)【要約】

【課題】大型化を抑制できる燃料電池ユニットを提供すること。
【解決手段】燃料電池ユニット１０は、燃料電池スタック３０をフレーム１１に固定するためのブラケット４０を有する。ブラケット４０は、燃料電池スタック３０の最下面３０ａより下側に配置されて燃料電池スタック３０に取り付けられた取付部４１と、取付部４１から下側に延出し、かつフレーム１１に固定された脚部４２と、を有する。気液分離器２３は、燃料電池スタック３０の片側に配置され、かつ燃料電池スタック３０の最下面３０ａよりも下側に配置された延出部２３ａを有する。鉛直方向Ｚに沿った取付部４１とフレーム１１との間であり、かつ脚部４２と並ぶ位置に希釈器２４が配置されている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層方向に複数の燃料電池セルが積層されている燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックから排出されたアノードオフガスが流入する気液分離器と、
前記燃料電池スタックから排出されたカソードオフガス、及び前記気液分離器から排出された前記アノードオフガスが流入する希釈器と、
前記燃料電池スタック、前記気液分離器、及び前記希釈器が搭載されるフレームと、を有する燃料電池ユニットであって、
前記燃料電池スタックを前記フレームに固定するためのブラケットを有し、
前記ブラケットは、前記燃料電池スタックの最下面より下側に配置されて前記燃料電池スタックに取り付けられた取付部と、
前記取付部から下側に延出し、かつ前記フレームに固定された脚部と、を有し、
前記気液分離器は、前記燃料電池スタックの前記積層方向の片側に配置され、かつ前記燃料電池スタックの前記最下面よりも下側に配置された延出部を有し、
鉛直方向に沿った前記取付部と前記フレームとの間であり、かつ前記脚部と並ぶ位置に前記希釈器が配置されていることを特徴とする燃料電池ユニット。

【請求項2】

前記ブラケットは、前記積層方向の端部に前記脚部を有し、前記脚部と前記延出部は前記積層方向に並んでいる請求項１に記載の燃料電池ユニット。

【請求項3】

前記鉛直方向及び前記積層方向に直交する方向を水平方向とし、前記ブラケットは、前記水平方向の両端部に前記脚部を有し、前記脚部は前記フレームの上面に接する固定片を含み、前記固定片は前記フレームに固定されており、前記固定片は前記鉛直方向に前記燃料電池スタックに重なる位置に配置されている請求項１又は請求項２に記載の燃料電池ユニット。

【請求項4】

前記燃料電池スタックの前記最下面には防振部材が固定され、前記防振部材は取付プレートに保持されており、前記取付プレートの下面に前記ブラケットの前記取付部が取り付けられている請求項１～請求項３のうちいずれか一項に記載の燃料電池ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

燃料電池ユニットは、フレームに搭載される燃料電池、気液分離器、及び希釈器を有する。気液分離器は、燃料電池から排出される水及び水素を含むアノードオフガスから液体の水を分離する。希釈器は、燃料電池から排出されるアノードオフガスとカソードオフガスを混合させて水素を希釈する。燃料電池から排出される水を自重で気液分離器に流入させるため、気液分離器は、燃料電池の下面よりも下側に配置されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－１３７５６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

気液分離器で分離された水を自重で希釈器に流入させるため、希釈器は気液分離器の下側に配置される。すると、燃料電池の下面よりも下側には、気液分離器と希釈器が鉛直方向に並んで配置され、燃料電池ユニットが鉛直方向に大型化してしまう。

【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ユニットは、積層方向に複数の燃料電池セルが積層されている燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックから排出されたアノードオフガスが流入する気液分離器と、前記燃料電池スタックから排出されたカソードオフガス、及び前記気液分離器から排出された前記アノードオフガスが流入する希釈器と、前記燃料電池スタック、前記気液分離器、及び前記希釈器が搭載されるフレームと、を有する燃料電池ユニットであって、前記燃料電池スタックを前記フレームに固定するためのブラケットを有し、前記ブラケットは、前記燃料電池スタックの最下面より下側に配置されて前記燃料電池スタックに取り付けられた取付部と、前記取付部から下側に延出し、かつ前記フレームに固定された脚部と、を有し、前記気液分離器は、前記燃料電池スタックの前記積層方向の片側に配置され、かつ前記燃料電池スタックの前記最下面よりも下側に配置された延出部を有し、鉛直方向に沿った前記取付部と前記フレームとの間であり、かつ前記脚部と並ぶ位置に前記希釈器が配置されていることを要旨とする。

【0006】

これによれば、水を含むアノードオフガスを燃料電池スタックから気液分離器に流入させるため、気液分離器には延出部が存在する。燃料電池ユニットでは、この延出部の真下に希釈器を配置するのではなく、脚部と並ぶように燃料電池スタックの下側に希釈器を配置している。

【0007】

したがって、燃料電池スタックと、気液分離器と、希釈器とが鉛直方向に一列に並んで配置される場合と比べると、鉛直方向への燃料電池ユニットの大型化を抑制できる。そして、希釈器と、その希釈器の上に配置された燃料電池スタックの干渉を回避するため、燃料電池スタックはブラケットの脚部によってフレームから嵩上げされている。つまり、燃料電池スタックをフレームに固定するためにブラケットを有していても、そのブラケットを有効利用して燃料電池ユニットの大型化を抑制できる。

【0008】

また、気液分離器の延出部が、燃料電池スタックの最下面より下側に配置されていても、燃料電池スタックの最下面からはブラケットが張り出している。したがって、燃料電池スタックと気液分離器とブラケットは、延出部とブラケットの脚部により、それらを安定した状態でフレーム上に配置できる。特に、燃料電池スタックをフレームに組付ける際に、燃料電池スタックが倒れることがないため、組付け作業が容易となる。

【0009】

燃料電池ユニットについて、前記ブラケットは、前記積層方向の端部に前記脚部を有し、前記脚部と前記延出部は前記積層方向に並んでいてもよい。
これによれば、燃料電池スタックの最下面より下側に気液分離器の延出部を配置することができ、水の排出が容易になる。

【0010】

燃料電池ユニットについて、前記鉛直方向及び前記積層方向に直交する方向を水平方向とし、前記ブラケットは、前記水平方向の両端部に前記脚部を有し、前記脚部は前記フレームの上面に接する固定片を含み、前記固定片は前記フレームに固定されており、前記固定片は前記鉛直方向に前記燃料電池スタックに重なる位置に配置されていることを要旨とする。

【0011】

これによれば、燃料電池スタックの最下面とフレームの上面とは、脚部によって鉛直方向に離れる。このため、フレームの上面に配置される固定片と、燃料電池スタックの最下面との間に、固定片をフレームに固定するための作業スペースを確保できる。よって、ブラケットを用いて燃料電池スタックを嵩上げすることで、水平方向の燃料電池スタックの寸法内で燃料電池スタックをフレームの上面に固定できる。

【0012】

燃料電池ユニットについて、前記燃料電池スタックの前記最下面には防振部材が固定され、前記防振部材は取付プレートに保持されており、前記取付プレートの下面に前記ブラケットの前記取付部が取り付けられていてもよい。

【0013】

これによれば、ブラケットによって燃料電池スタックがフレームに固定された構造において、防振部材によって燃料電池スタックに伝わる振動を低減できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、大型化を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態の燃料電池ユニットを模式的に示す斜視図。

【図2】燃料電池スタック、気液分離器、ブラケット、希釈器を示す斜視図。

【図3】燃料電池スタック、気液分離器、ブラケット、希釈器を示す正面図。

【図4】燃料電池ユニットを示す側面図。

【図5】燃料電池ユニットを示す断面図。

【図6】希釈器及びブラケットを示す断面図。

【図7】ブラケットを示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、燃料電池ユニットを具体化した一実施形態を図１～図７にしたがって説明する。燃料電池ユニットは産業車両に搭載される。
図１～図３に示すように、燃料電池ユニット１０は、フレーム１１と、エアコンプレッサ２１と、配電部２２と、気液分離器２３と、希釈器２４と、燃料電池スタック３０と、ブラケット４０と、を有する。

【0017】

図示しないが、燃料電池ユニット１０は、燃料電池ユニット１０の外部に設けられた水素供給源と、燃料電池スタック３０のアノードとを接続するアノードガス供給路と、燃料電池スタック３０のカソードと、エアコンプレッサ２１とを接続するカソードガス供給路と、を有する。

【0018】

また、燃料電池ユニット１０は、燃料電池スタック３０のアノードと気液分離器２３を接続する第１排出路１６と、気液分離器２３と希釈器２４を接続する第２排出路１７と、を有する。第１排出路１６と、気液分離器２３と、第２排出路１７は、燃料電池スタック３０と希釈器２４を接続するアノードオフガス排出路１８を構成する。燃料電池ユニット１０は、燃料電池スタック３０の図示しないカソードと希釈器２４を接続するカソードオフガス排出路１９を有する。

【0019】

さらに、燃料電池ユニット１０は、気液分離器２３と燃料電池スタック３０を接続する水素再循環路２７を有する。水素再循環路２７の途中には、水素再循環ポンプ２８が配置されている。

【0020】

燃料電池ユニット１０が水平面上に置かれているものとして重力の方向をＺ軸で示し、水平面に沿う方向をＸ軸とＹ軸で示す。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、互いに直交する。以下の説明では、Ｚ軸と平行な方向を鉛直方向Ｚともいい、Ｘ軸と平行な方向を水平方向Ｘともいう。水平方向Ｘは、底板１２の長辺方向に平行である。また、Ｙ軸と平行な方向を奥行方向Ｙともいう。奥行方向Ｙは、底板１２の短辺方向に平行である。したがって、奥行方向Ｙは、水平方向Ｘ及び鉛直方向Ｚの両方に直交する方向である。

【0021】

フレーム１１は、底板１２と、底板１２から立ち上がる複数本の柱１３と、複数本の柱１３に支持される支持板１４と、を備える。柱１３が底板１２から立ち上がる方向は、鉛直方向Ｚに平行である。底板１２は、長四角板状である。複数本の柱１３は、底板１２の短辺方向の片側半分に配置されている。

【0022】

エアコンプレッサ２１は、底板１２の第１長縁部１２ｂ寄りの上面１２ａに配置されている。エアコンプレッサ２１は、支持板１４の下に配置されている。希釈器２４は、底板１２の第２長縁部１２ｃ寄りの上面１２ａに配置されている。エアコンプレッサ２１と希釈器２４は、底板１２の奥行方向Ｙに並んでいる。

【0023】

配電部２２は、支持板１４の上面１４ａに配置されている。
ブラケット４０は、底板１２の第２長縁部１２ｃ寄りの上面１２ａに配置されている。ブラケット４０は、燃料電池スタック３０の最下面３０ａに固定された取付プレート５０に固定されている。なお、取付プレート５０は１枚だけであるが、奥行方向Ｙに分けて取付プレート５０を複数設けてもよいし、水平方向Ｘに分けて取付プレート５０を複数枚設けてもよい。

【0024】

燃料電池スタック３０は、ブラケット４０によって底板１２の上面１２ａに固定されている。燃料電池スタック３０は、鉛直方向Ｚの希釈器２４よりも上に配置され、燃料電池スタック３０と希釈器２４は鉛直方向Ｚに一列に並んでいる。

【0025】

詳細に図示しないが、燃料電池スタック３０は、積層方向Ａに複数の燃料電池セル３１を積層したものである。燃料電池スタック３０の積層方向Ａは、燃料電池スタック３０の板厚方向である。燃料電池スタック３０は、積層方向Ａの一方に第１端面３０ｂを有し、積層方向Ａの他方に第２端面３０ｃを有する。燃料電池スタック３０は、第１端面３０ｂを燃料電池ユニット１０の奥行方向Ｙの中央に位置させ、第２端面３０ｃが燃料電池ユニット１０の奥行方向Ｙの外端面となるように配置されている。

【0026】

なお、燃料電池セル３１は、固体分子型燃料電池である。燃料電池スタック３０は、燃料ガスと、酸化剤ガスとの化学反応によって発電を行う。燃料電池スタック３０では、水素ガスを燃料ガス、空気中の酸素を酸化剤ガスとして発電が行われる。

【0027】

気液分離器２３は、アノードオフガスに含まれる液体の水を水素から分離する。気液分離器２３は、燃料電池スタック３０の片側に配置されている。気液分離器２３は、燃料電池スタック３０の第１端面３０ｂにボルト等で固定されていてもよく、ブラケットを介して取り付けられていてもよい。気液分離器２３は、鉛直方向Ｚの上部が燃料電池スタック３０と奥行方向Ｙに重なり合っている。気液分離器２３は、燃料電池スタック３０の最下面３０ａよりも下側に配置された延出部２３ａを有する。気液分離器２３は、奥行方向Ｙの燃料電池スタック３０と配電部２２との間に配置されている。

【0028】

燃料電池ユニット１０において、図示しないアノードガス供給路には、水素供給源から燃料電池スタック３０に向けてアノードガスが流動する。アノードガスは水素ガスである。

【0029】

図示しないカソードガス供給路には、エアコンプレッサ２１から燃料電池スタック３０に向けて、大気中の酸素を含む空気がカソードガスとして流動する。
図３及び図４に示すように、第１排出路１６は、燃料電池スタック３０の下部から気液分離器２３に向けて下り傾斜した部位を有する。第１排出路１６には、燃料電池スタック３０から気液分離器２３に向けてアノードオフガスが流動する。アノードオフガスには、燃料電池スタック３０で未反応の水素と、水素と酸素とが反応したときの水が主に含まれている。

【0030】

第２排出路１７は、気液分離器２３の下端部となる延出部２３ａの下端部から希釈器２４に向けて延びている。第２排出路１７には、気液分離器２３により分離されたアノードオフガスが流動する。したがって、アノードオフガス排出路１８の出口となる第２排出路１７の出口からは、水の分離されたアノードオフガスが希釈器２４へ排出される。

【0031】

カソードオフガス排出路１９には、燃料電池スタック３０から希釈器２４に向けてカソードオフガスが流動する。カソードオフガスには、燃料電池スタック３０で未反応の酸素を含む空気と、水素と酸素とが反応したときの水が主に含まれている。

【0032】

希釈器２４には、燃料電池スタック３０から排出されたアノードオフガス及びカソードオフガスが流入する。希釈器２４は、流入したアノードオフガスをカソードオフガスで希釈した排出ガスを排出する。排出ガスは、アノードオフガスとカソードオフガスの混合ガスである。希釈器２４には、排出ガスを希釈器２４から排出するための排出管２５が接続されている。

【0033】

水素再循環路２７は、気液分離器２３と燃料電池スタック３０のアノード側を接続する。水素再循環路２７は、気液分離器２３からの水素の一部をアノードガスとして水素再循環ポンプ２８によって燃料電池スタック３０に戻す。気液分離器２３からの残りの水素は、アノードオフガスとして希釈器２４へと流れる。

【0034】

図６に示すように、希釈器２４は、長尺な容器２６を有する。容器２６の長手方向へ直線状に延びる仮想線を軸線Ｌとする。容器２６は軸線Ｌが水平方向Ｘに延びるように底板１２に配置されている。

【0035】

希釈器２４の長手方向の第１端部２４ａには、第２排出路１７の出口側の端部が接続されている。希釈器２４の長手方向の第２端部２４ｂには、カソードオフガス排出路１９の出口側の端部が接続されている。希釈器２４の第２端部２４ｂには、希釈器２４から排出ガスを排出する排出管２５が接続されている。

【0036】

次に、取付プレート５０及び防振部材５１について説明する。
図５及び図６に示すように、取付プレート５０には、複数の防振部材５１が取り付けられている。取付プレート５０は長四角の金属板である。取付プレート５０の長辺方向は水平方向Ｘに一致する。取付プレート５０の水平方向Ｘの寸法は、燃料電池スタック３０の水平方向Ｘの寸法より小さい。取付プレート５０の奥行方向Ｙの寸法は、燃料電池スタック３０の奥行方向Ｙの寸法と同じ又は小さい。

【0037】

防振部材５１は取付プレート５０に保持されている。防振部材５１は、弾性部材の一例であるゴム製である。防振部材５１は円筒状である。そして、取付プレート５０に一体の防振部材５１を貫通したボルト５２は、燃料電池スタック３０の最下面３０ａに螺合されている。これにより、防振部材５１が燃料電池スタック３０の最下面３０ａに接触した状態で固定されている。また、防振部材５１に一体の取付プレート５０が燃料電池スタック３０の最下面３０ａに固定されている。

【0038】

次に、ブラケット４０について説明する。
ブラケット４０は、燃料電池スタック３０をフレーム１１の上面１２ａに固定するための部材である。

【0039】

図６及び図７に示すように、ブラケット４０は、取付部４１と、三つの脚部４２と、を有する。また、三つの脚部４２のうち、取付部４１の長辺方向の両側に位置する脚部４２の各々は固定片４３を含む。

【0040】

取付部４１は、長四角板状である。取付部４１の長辺方向は水平方向Ｘに一致する。取付部４１の水平方向Ｘの寸法は、燃料電池スタック３０の水平方向Ｘの寸法より小さい。取付部４１の奥行方向Ｙの寸法は、燃料電池スタック３０の奥行方向Ｙの寸法と同じ又は小さい。

【0041】

取付部４１は、防振部材５１が挿通される挿通孔４１ａを有する。挿通孔４１ａは、取付部４１の長辺方向に二つ、２列に並んで設けられる。言い換えれば、挿通孔４１ａは、取付部４１の短辺方向に二つ、２列に並んで設けられている。取付部４１は、ボルト挿通孔４１ｂを複数有する。ボルト挿通孔４１ｂは、取付部４１の長辺方向に二つ、２列に並んで設けられる。言い換えれば、ボルト挿通孔４１ｂは、取付部４１の短辺方向に二つ、２列に並んで設けられている。ボルト挿通孔４１ｂに挿通されたボルト４４は、取付プレート５０に螺合されている。これにより、ブラケット４０が取付プレート５０に固定されている。また、取付部４１の上面が取付プレート５０の下面に取り付けられている。つまり、燃料電池スタック３０の最下面３０ａより下側には、取付プレート５０を介してブラケット４０が取り付けられている。

【0042】

三つの脚部４２は、積層方向Ａにおける取付部４１の一方の端部に位置する長縁部と、水平方向Ｘにおける取付部４１の両端部に位置する短縁部とから下方へ延設されている。三つの脚部４２のうち、取付部４１の二つの短縁部から延設された脚部４２の各々は固定片４３を有する。固定片４３は、脚部４２に対し直交する板状である。固定片４３の下面は、底板１２の上面１２ａに接している。

【0043】

固定片４３を貫通したボルト４５は底板１２に螺合されている。これにより、ブラケット４０は底板１２に固定されている。上記のように、燃料電池スタック３０の最下面３０ａに取付プレート５０が固定されている。取付プレート５０にブラケット４０が固定され、そのブラケット４０が底板１２に固定されている。したがって、燃料電池スタック３０は、取付プレート５０をブラケット４０と燃料電池スタック３０の間に挟んでブラケット４０によって底板１２に固定されている。

【0044】

燃料電池スタック３０の最下面３０ａと、フレーム１１の底板１２の上面１２ａとは、脚部４２によって離れている。このため、フレーム１１の底板１２の上面１２ａに配置される固定片４３と、燃料電池スタック３０の最下面３０ａとの間には間隙Ｋが確保されている。つまり、燃料電池スタック３０は、ブラケット４０の鉛直方向Ｚへの寸法により、底板１２の上面１２ａから嵩上げされている。このため、燃料電池スタック３０の最下面３０ａは、底板１２の上面１２ａより高い位置にある。

【0045】

鉛直方向Ｚのブラケット４０の寸法は、燃料電池スタック３０の最下面３０ａからの延出部２３ａの張り出し寸法より若干大きい。ブラケット４０の内側には収容空間Ｓがある。収容空間Ｓは、取付部４１と三つの脚部４２によって画定されている。鉛直方向Ｚの収容空間Ｓの寸法は、底板１２の上面１２ａと取付部４１の内面４１ｃの間の寸法である。水平方向Ｘの収容空間Ｓの寸法は、取付部４１の一方の短縁部から他方の短縁部までの寸法である。そして、水平方向Ｘ、奥行方向Ｙ、及び鉛直方向Ｚの収容空間Ｓの寸法は、水平方向Ｘ、奥行方向Ｙ、及び鉛直方向Ｚの希釈器２４の寸法のいずれよりも大きい。

【0046】

ブラケット４０の収容空間Ｓには希釈器２４が収容されている。希釈器２４は、底板１２の上面１２ａのうち、ブラケット４０が固定された箇所の内側に配置されている。したがって、希釈器２４は、ブラケット４０の取付部４１の内面４１ｃと底板１２の上面１２ａとの間に配置されている。

【0047】

燃料電池ユニット１０では、底板１２から鉛直方向Ｚに沿ってブラケット４０、取付プレート５０、防振部材５１、及び燃料電池スタック３０の順番で下から上に並んでいる。そして、ブラケット４０、取付プレート５０、防振部材５１、及び燃料電池スタック３０によって、燃料電池ユニット１０の鉛直方向Ｚの寸法が決まっている。

【0048】

燃料電池ユニット１０の鉛直方向Ｚの寸法を決める一つの部材であるブラケット４０の内側に希釈器２４が配置されている。つまり、希釈器２４は、燃料電池ユニット１０の鉛直方向Ｚの寸法を決めていないといえ、希釈器２４によって燃料電池ユニット１０の鉛直方向Ｚの寸法が大きくなることはない。

【0049】

燃料電池ユニット１０において、気液分離器２３の延出部２３ａの下端部は、底板１２の上面１２ａに近接している。つまり、ブラケット４０の最下面である固定片４３の下面と、気液分離器２３の延出部２３ａの下端部とは、底板１２の上面１２ａに沿ったほぼ同じ位置にある。

【0050】

取付部４１の長縁部から延設された脚部４２は、積層方向Ａ、つまり奥行方向Ｙに希釈器２４及び延出部２３ａと並んでいる。また、取付部４１の短縁部から延設された二つの脚部４２は、水平方向Ｘに希釈器２４と並んでいる。

【0051】

図１～図５に示すように、燃料電池ユニット１０は、燃料電池スタック３０、ブラケット４０、希釈器２４、エアコンプレッサ２１、及び配電部２２の各々の長辺方向が水平方向Ｘに延びる細長な形状である。また、燃料電池ユニット１０は、燃料電池スタック３０、ブラケット４０、希釈器２４、エアコンプレッサ２１、及び配電部２２の各々の短辺方向が奥行方向Ｙに延びる幅狭な形状である。そして、燃料電池ユニット１０は、水平方向Ｘ、奥行方向Ｙ、及び鉛直方向Ｚにコンパクトに纏められた形状である。

【0052】

上記実施形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）水分を含むアノードオフガスを燃料電池スタック３０から気液分離器２３に流入させるため、気液分離器２３には燃料電池スタック３０の最下面３０ａよりも下方に配置された延出部２３ａが存在する。燃料電池ユニット１０では、この延出部２３ａ及び第２排出路１７の真下に希釈器２４を配置するのではなく、脚部４２と並ぶように燃料電池スタック３０の真下に希釈器２４を配置している。

【0053】

したがって、燃料電池スタック３０と、気液分離器２３と、希釈器２４とが鉛直方向Ｚに一列に並んで配置される場合と比べると、鉛直方向Ｚへの燃料電池ユニット１０の大型化を抑制できる。

【0054】

そして、底板１２に固定された希釈器２４と、その上に配置された燃料電池スタック３０の干渉を回避するため、燃料電池スタック３０はブラケット４０によって底板１２から嵩上げされている。

【0055】

つまり、燃料電池スタック３０を底板１２に固定するためにブラケット４０を追加しても、そのブラケット４０の内側を収容空間Ｓとして有効利用して燃料電池ユニット１０の大型化を抑制できる。

【0056】

（２）燃料電池スタック３０の第１端面３０ｂ側に気液分離器２３が配置され、その気液分離器２３の延出部２３ａが、燃料電池スタック３０の最下面３０ａより下側に配置されている。しかし、燃料電池スタック３０の最下面３０ａからはブラケット４０が張り出している。したがって、燃料電池スタック３０と気液分離器２３とブラケット４０とは、延出部２３ａとブラケット４０の脚部４２により、それらを安定した状態でフレーム１１の底板１２に配置できる。したがって、燃料電池ユニット１０の組立時、燃料電池スタック３０をフレーム１１に組付ける際に燃料電池スタック３０が倒れることがないため、燃料電池スタック３０の組付け作業が容易となる。

【0057】

（３）ブラケット４０は、取付部４１の長縁部から延設された脚部４２を有し、この脚部４２と延出部２３ａは積層方向Ａに並んでいる。このため、燃料電池スタック３０の最下面３０ａより下側に気液分離器２３の延出部２３ａを配置することができ、気液分離器２３からの水の排出が容易になる。

【0058】

（４）ブラケット４０において、水平方向Ｘの両端部の脚部４２は固定片４３を有する。各固定片４３は鉛直方向Ｚに燃料電池スタック３０に重なる位置に配置されている。燃料電池スタック３０の最下面３０ａと底板１２の上面１２ａとは、脚部４２によって鉛直方向Ｚに離れる。このため、固定片４３と、燃料電池スタック３０の最下面３０ａとの間に、固定片４３をボルト４５で底板１２に固定するための作業スペースとして間隙Ｋを確保できる。よって、ブラケット４０を用いて燃料電池スタック３０を嵩上げすることで、水平方向Ｘの燃料電池スタック３０の寸法内で燃料電池スタック３０をフレーム１１に固定できる。

【0059】

例えば、各固定片４３が、燃料電池スタック３０の水平方向Ｘの両端よりも外側にはみ出す場合は、各固定片４３は鉛直方向Ｚに燃料電池スタック３０に重ならなくなる。このような場合と比べると、ブラケット４０を水平方向Ｘに小型化でき、燃料電池ユニット１０全体を水平方向Ｘに小型化できる。

【0060】

（５）燃料電池スタック３０の最下面３０ａには防振部材５１を保持した取付プレート５０が固定されている。そして、この取付プレート５０の下面にブラケット４０の取付部４１が取り付けられている。このため、ブラケット４０と燃料電池スタック３０の間に防振部材５１を配置でき、防振部材５１によって燃料電池スタック３０に伝わる振動を低減できる。

【0061】

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ 燃料電池スタック３０の最下面３０ａに、ブラケット４０の取付部４１が直接取り付けられていてもよい。この場合、防振部材５１及び取付プレート５０は、燃料電池ユニット１０から削除される。

【0062】

○ 水平方向Ｘの取付プレート５０の両端部、及びブラケット４０の固定片４３の両端部は、水平方向Ｘの燃料電池スタック３０の両端からはみ出していてもよい。
○ 固定片４３を底板１２に固定する方法は、ボルト４５による螺合以外でもよく、固定片４３を底板１２に固定する方法は溶接でもよい。

【0063】

○ ブラケット４０の脚部４２から固定片４３を削除し、脚部４２の下端部を底板１２に溶接して、ブラケット４０を底板１２に固定してもよい。
○ ブラケット４０の長縁部から延設された脚部４２に固定片４３を設けてもよい。

【0064】

○ 積層方向Ａにおけるブラケット４０の他方の端部に位置する長縁部からも脚部４２を延設してもよいし、積層方向Ａにおけるブラケット４０の他方の端部に位置する長縁部のみに脚部４２を延設してもよい。要は、ブラケット４０を底板１２に固定することができれば、脚部４２の数、形状は変更してもよく、実施形態に限定されない。

【0065】

○ 積層方向Ａにおけるブラケット４０の両端部に位置する長縁部から脚部４２を延設しなくてもよい。この場合、脚部４２は、水平方向Ｘのブラケット４０の両端部のみに設けられる。

【0066】

○ 希釈器２４の容器２６の形状は細長に限らず、変更してもよい。容器２６の形状に合わせてブラケット４０の形状は変更される。
○ 気液分離器２３の全体が燃料電池スタック３０の最下面３０ａよりも下側に配置されていてもよい。この場合、気液分離器２３の全体が延出部２３ａとなる。そして、鉛直方向Ｚへの気液分離器２３の寸法に合わせてブラケット４０の鉛直方向Ｚの寸法が調節される。

【0067】

○ ブラケット４０の取付部４１とフレーム１１の底板１２との間に希釈器２４が配置されていれば、希釈器２４は取付部４１に固定されていてもよい。
○ 燃料電池ユニット１０は、フレーム１１に水素供給源を備えていてもよい。

【0068】

○ 燃料電池ユニット１０は、気液分離器２３によって分離された水を排出するための排水タンクを備えていてもよい。この排水タンクは、フレーム１１に搭載されていてもよいし、燃料電池ユニット１０が搭載される産業車両に搭載されていてもよい。

【符号の説明】

【0069】

Ａ…積層方向、Ｘ…水平方向、Ｙ…積層方向と一致する奥行方向、Ｚ…鉛直方向、１０…燃料電池ユニット、１１…フレーム、１２ａ…上面、２３…気液分離器、２３ａ…延出部、２４…希釈器、３０…燃料電池スタック、３０ａ…最下面、３１…燃料電池セル、４０…ブラケット、４１…取付部、４２…脚部、４３…固定片、５０…取付プレート、５１…防振部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】