特開 2024-174479 燃料電池モジュール、及び燃料電池モジュールを搭載したフォークリフト

(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】P2024174479

(43)【公開日】2024-12-17

(54)【発明の名称】燃料電池モジュール、及び燃料電池モジュールを搭載したフォークリフト

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04 20160101AFI20241210BHJP

   H01M 8/2475 20160101ALI20241210BHJP

   H01M 8/00 20160101ALI20241210BHJP

   B60L 50/71 20190101ALI20241210BHJP

   H01M 8/10 20160101ALN20241210BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04 Z

H01M8/2475

H01M8/00 Z

B60L50/71

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 2023092328

(22)【出願日】2023-06-05

(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】伊藤 亮

【テーマコード（参考）】

5H125

5H126

5H127

【Ｆターム（参考）】

5H125AA13

5H125AC07

5H125FF09

5H126BB06

5H126FF10

5H127AA06

5H127AB04

5H127AB29

5H127AC15

5H127BA02

5H127BA22

5H127BB02

5H127BB12

5H127BB37

5H127BB39

5H127CC07

5H127EE02

5H127EE03

5H127EE13

5H127EE29

(57)【要約】

【課題】フレームの組み立てに係る作業性を向上する。
【解決手段】燃料電池モジュール１０は、燃料電池と、燃料電池が搭載されるフレーム２０と、を備える。フレーム２０は、第１搭載部材が搭載されるとともにフレーム２０の底面２０ａを有する底部２４と、底部２４よりも上方に位置する複数の第１支持部４３と、底部２４よりも上方に位置する複数の第２支持部４４と、を有する第１フレーム２１と、複数の第１支持部４３に載置される複数の第１被支持部５６を有し、第１フレーム２１に取り付けられ、底部２４よりも上方に位置し、第２搭載部材が搭載される第２フレーム２２と、複数の第２支持部４４に載置される複数の第２被支持部６４を有し、第１フレーム２１に取り付けられ、底部２４よりも上方に位置し、第３搭載部材が搭載される第３フレーム２３と、を有し、複数の第１支持部４３は互いに同じ高さであり、複数の第２支持部４４は互いに同じ高さである。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料電池と、前記燃料電池が搭載されるフレームと、を備える燃料電池モジュールであって、
前記フレームは、
第１搭載部材が搭載されるとともに前記フレームの底面を有する底部と、前記底部よりも上方に位置する複数の第１支持部と、前記底部よりも上方に位置する複数の第２支持部と、を有する第１フレームと、
複数の前記第１支持部の各々に載置される複数の第１被支持部を有し、前記第１フレームに取り付けられ、前記底部よりも上方に位置し、第２搭載部材が搭載される第２フレームと、
複数の前記第２支持部の各々に載置される複数の第２被支持部を有し、前記第１フレームに取り付けられ、前記底部よりも上方に位置し、第３搭載部材が搭載される第３フレームと、を有し、
複数の前記第１支持部は互いに同じ高さであり、
複数の前記第２支持部は互いに同じ高さである、ことを特徴とする燃料電池モジュール。

【請求項2】

前記第１搭載部材は、前記燃料電池に供給する燃料ガスを貯蔵する燃料タンクであり、
前記燃料タンクは、円筒状のタンク本体部と、前記タンク本体部の軸方向における前記タンク本体部と２つの前記第１支持部との間に位置するタンク端部と、を有し、
前記タンク端部は、前記タンク本体部の軸方向において前記タンク本体部から離れるほど外径が小さくなっており、
前記第２フレームは、前記燃料タンクよりも上方に位置し、前記タンク本体部に沿って前記タンク本体部の軸方向に延びるフレーム本体部と、前記フレーム本体部と２つの前記第１被支持部との間に位置するとともに前記タンク端部に沿って延びるフレーム端部と、を有する、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搭載部材は、前記燃料電池に供給する燃料ガスを貯蔵する燃料タンクであり、
前記燃料タンクは、円筒状のタンク本体部と、前記タンク本体部の軸方向における前記タンク本体部と２つの前記第１支持部との間に位置するタンク端部と、前記タンク端部に位置する口金と、を有し、
前記第１フレームは、前記底部と前記第１支持部との間で延びるとともに、前記底面に沿う方向であって且つ前記タンク本体部の軸線に直交する方向である直交方向において互いに離れている一対の延設部を有し、
前記口金は、前記一対の延設部の間に位置する、請求項１又は請求項２に記載の燃料電池モジュール。

【請求項4】

請求項１又は請求項２に記載の燃料電池モジュールを搭載したフォークリフトであって、
前記フォークリフトは、カウンタバランス型フォークリフトであり、
前記第１フレームは、前フレーム部と、前記前フレーム部よりも前記フォークリフトの後方に位置する後フレーム部と、を有し、
前記燃料電池は、前記前フレーム部に搭載され、
複数の前記第１支持部及び複数の前記第２支持部は、前記後フレーム部に設けられ、
前記第１搭載部材は、前記後フレーム部に搭載されている、ことを特徴とする燃料電池モジュールを搭載したフォークリフト。

【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、及び燃料電池モジュールを搭載したフォークリフトに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の燃料電池モジュールは、燃料電池と、燃料電池が搭載されるフレームと、を備える。また、フレームとしては、フレームの底部よりも上部に部品を搭載するために、フレームの底部よりも上部に別部材のフレームである上部フレームを設ける場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－８６１７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

フレームの底部よりも上部に上部フレームを設ける場合、上部フレームを持ち上げる作業を要するが、この作業に係る作業性の向上が望まれていた。また、フレームへの上部フレームの取り付け作業は、上部フレームの姿勢が安定した状態で行うことで、フレームの組み立てに係る作業性を向上させることが望まれていた。

【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モジュールは、燃料電池と、前記燃料電池が搭載されるフレームと、を備える燃料電池モジュールであって、前記フレームは、第１搭載部材が搭載されるとともに前記フレームの底面を有する底部と、前記底部よりも上方に位置する複数の第１支持部と、前記底部よりも上方に位置する複数の第２支持部と、を有する第１フレームと、複数の前記第１支持部の各々に載置される複数の第１被支持部を有し、前記第１フレームに取り付けられ、前記底部よりも上方に位置し、第２搭載部材が搭載される第２フレームと、複数の前記第２支持部の各々に載置される複数の第２被支持部を有し、前記第１フレームに取り付けられ、前記底部よりも上方に位置し、第３搭載部材が搭載される第３フレームと、を有し、複数の前記第１支持部は互いに同じ高さであり、複数の前記第２支持部は互いに同じ高さである、ことを特徴とする。

【0006】

上記課題を解決する燃料電池モジュールを搭載したフォークリフトは、上記の燃料電池モジュールを搭載したフォークリフトであって、前記フォークリフトは、カウンタバランス型フォークリフトであり、前記第１フレームは、前フレーム部と、前記前フレーム部よりも前記フォークリフトの後方に位置する後フレーム部と、を有し、前記燃料電池は、前記前フレーム部に搭載され、複数の前記第１支持部及び複数の前記第２支持部は、前記後フレーム部に設けられ、前記第１搭載部材は、前記後フレーム部に搭載されている、ことを特徴とする。

【0007】

上記の各構成によれば、第２フレームは、第１フレームに取り付けられるとともに、底部よりも上方に位置する。第３フレームは、第１フレームに取り付けられるとともに、底部よりも上方に位置する。そのため、フレームのうち、底部よりも上方に位置する部分であるフレーム上部を第２フレームと第３フレームとに分けられるため、第２フレームと第３フレームとを第１フレームに順次配置できる。フレーム上部を仮に一つの部材として第１フレームに取り付ける場合よりも重さが軽くなるため、第１フレームへのフレーム上部の配置に際して作業性を向上できる。また、第２フレームは、複数の第１支持部の各々に載置される複数の第１被支持部を有する。第３フレームは、複数の第２支持部の各々に載置される複数の第２被支持部を有する。複数の第１支持部は互いに同じ高さである。複数の第２支持部は互いに同じ高さである。そのため、第２フレームの姿勢が安定した状態で第２フレームの第１フレームへの取り付け作業を行える。第３フレームの姿勢が安定した状態で第３フレームの第１フレームへの取り付け作業を行える。第２フレーム及び第３フレームの姿勢が不安定な状態でこれらを第１フレームに取り付ける場合と比較して、作業性を向上できる。

【0008】

燃料電池モジュールにおいて、前記第１搭載部材は、前記燃料電池に供給する燃料ガスを貯蔵する燃料タンクであり、前記燃料タンクは、円筒状のタンク本体部と、前記タンク本体部の軸方向における前記タンク本体部と２つの前記第１支持部との間に位置するタンク端部と、を有し、前記タンク端部は、前記タンク本体部の軸方向において前記タンク本体部から離れるほど外径が小さくなっており、前記第２フレームは、前記燃料タンクよりも上方に位置し、前記タンク本体部に沿って前記タンク本体部の軸方向に延びるフレーム本体部と、前記フレーム本体部と２つの前記第１被支持部との間に位置するとともに前記タンク端部に沿って延びるフレーム端部と、を有してもよい。

【0009】

上記構成によれば、燃料タンクと第２フレームとの間のスペースを小さくできるため、燃料電池モジュールを小型化できる。
燃料電池モジュールにおいて、前記第１搭載部材は、前記燃料電池に供給する燃料ガスを貯蔵する燃料タンクであり、前記燃料タンクは、円筒状のタンク本体部と、前記タンク本体部の軸方向における前記タンク本体部と２つの前記第１支持部との間に位置するタンク端部と、前記タンク端部に位置する口金と、を有し、前記第１フレームは、前記底部と前記第１支持部との間で延びるとともに、前記底面に沿う方向であって且つ前記タンク本体部の軸線に直交する方向である直交方向において互いに離れている一対の延設部を有し、前記口金は、前記一対の延設部の間に位置してもよい。

【0010】

上記構成によれば、燃料タンクのうち、タンク本体部の軸方向における２つの第１支持部同士の間には、タンク本体部とタンク端部とが位置する一方で、口金の少なくとも一部が配置されない。タンク本体部の軸方向における２つの第１支持部同士の間に口金の全体が配置される場合と比較して、２つの第１支持部同士の間のスペースにおける、タンク本体部とタンク端部の占有率を高められる。したがって、燃料電池モジュールを小型化できる。

【発明の効果】

【0011】

この発明によれば、フレームの組み立てに係る作業性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、燃料電池モジュールを搭載するフォークリフト示す側面図である。

【図2】図２は、燃料電池モジュールを示す斜視図である。

【図3】図３は、フレームを示す斜視図である。

【図4】図４は、第１フレーム及び燃料タンクの一部を拡大して示す断面図である。

【図5】図５は、フレーム及び燃料タンクの一部を拡大して示す断面図である。

【図6】図６は、第１フレーム及び第２フレームを示す断面図である。

【図7】図７は、第１フレーム及び第３フレームを示す後面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、燃料電池モジュール及び燃料電池モジュールを搭載したフォークリフトを具体化した一実施形態を図面にしたがって説明する。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」とは、フォークリフトを運転する作業者が車両前方（前進方向）を向いた状態を基準とした場合の「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」のことをいう。

【0014】

＜燃料電池モジュールを搭載したフォークリフト＞
図１に示すように、フォークリフトＦは、燃料電池モジュール１０と、車体１１と、荷役装置１２と、を備えている。フォークリフトＦは、カウンタバランス型フォークリフトである。車体１１は、運転席１１ａを有している。車体１１は、収容空間１１ｂを有している。収容空間１１ｂは、運転席１１ａの下方に位置している。燃料電池モジュール１０は、収容空間１１ｂに収容されている。車体１１は、カウンターウェイト１１ｃを有している。カウンターウェイト１１ｃは、車体１１の後部に位置している。荷役装置１２は、車体１１の前方に設けられている。荷役装置１２は、荷役動作を行う。

【0015】

＜燃料電池モジュール＞
図２に示すように、燃料電池モジュール１０は、燃料電池１４と、燃料電池１４が搭載されるフレーム２０と、を備える。燃料電池１４は、複数の燃料電池セルがスタック化されたものである。燃料電池セルは、例えば、固体分子型燃料電池である。燃料電池１４は、水素と空気中の酸素とによって発電を行う。すなわち、本実施形態における水素は燃料ガスに相当する。

【0016】

燃料電池モジュール１０は、燃料タンク１５を備える。燃料タンク１５は、燃料電池１４に供給する燃料ガスとしての水素を貯蔵する。本実施形態における燃料タンク１５は、第１搭載部材に相当する。燃料タンク１５は、円筒状のタンク本体部１５ａと、タンク端部１５ｂと、を有する。

【0017】

タンク本体部１５ａの軸線Ｌ１が延びる方向をタンク本体部１５ａの軸方向Ｘという。以下では、タンク本体部１５ａの軸方向Ｘを単に軸方向Ｘということもある。燃料タンク１５は、タンク本体部１５ａの軸線Ｌ１が左右方向に延びるように、燃料電池モジュール１０に搭載されている。すなわち、軸方向Ｘは左右方向と同方向である。以下では、上下方向を鉛直方向Ｚともいう。タンク本体部１５ａの軸方向Ｘと鉛直方向Ｚとに直交する方向を直交方向Ｙとする。直交方向Ｙは前後方向と同方向である。

【0018】

タンク端部１５ｂは、タンク本体部１５ａの軸方向Ｘにおいて、タンク本体部１５ａよりも一方側と他方側とに位置している。タンク端部１５ｂは、燃料タンク１５の端部に相当する。タンク端部１５ｂは、タンク本体部１５ａの軸方向Ｘにおいてタンク本体部１５ａから離れるほど外径が小さくなっている。タンク端部１５ｂの軸線Ｌ２は、タンク本体部１５ａの軸線Ｌ１の延長上にある。そのため、タンク本体部１５ａの軸線Ｌ１及びタンク端部１５ｂの軸線Ｌ２は、燃料タンク１５の軸線Ｌに相当する。軸方向Ｘは、タンク端部１５ｂの軸線Ｌ２が延びる方向であるとともに、燃料タンク１５の軸線Ｌが延びる方向である。

【0019】

燃料タンク１５は、燃料タンク１５の端部としてのタンク端部１５ｂに位置する口金１５ｃを有する。口金１５ｃは、軸方向Ｘに延びる円筒状である。口金１５ｃの外径は、タンク本体部１５ａの外径よりも小さい。口金１５ｃは、軸方向Ｘにおけるタンク本体部１５ａよりも一方側に位置するタンク端部１５ｂから軸方向Ｘに延びている。口金１５ｃには、図示しないバルブと図示しない水素供給路が接続されている。水素は、燃料タンク１５から水素供給路を通って燃料電池１４に供給される。燃料タンク１５から燃料電池１４に供給される水素の量は、バルブによって調整される。

【0020】

燃料電池モジュール１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６と、キャパシタ１７と、を備えている。本実施形態におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、第２搭載部材に相当する。本実施形態におけるキャパシタ１７は、第３搭載部材に相当する。

【0021】

ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、例えば、燃料電池１４の出力電圧を変圧してキャパシタ１７に出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６からの出力電圧は、フォークリフトＦを駆動する図示しない電動機に供給される。キャパシタ１７は、燃料電池モジュール１０に搭載される各種の補機を駆動するための電力を蓄電する。

【0022】

燃料電池モジュール１０は、熱交換器１８と、コンプレッサ１９と、を備える。熱交換器１８は、燃料電池１４と熱交換した熱交換媒体と外気との間で熱交換を行う。熱交換媒体としては冷却水が用いられるが、その他の媒体を用いてもよい。熱交換器１８には、例えば、図示しないリザーバータンクから冷却水が供給される。コンプレッサ１９は、空気を圧縮する。コンプレッサ１９によって圧縮された空気は、図示しない空気供給路を通って燃料電池１４に供給される。

【0023】

＜フレーム＞
図２及び図３に示すように、フレーム２０は、第１フレーム２１と、第２フレーム２２と、第３フレーム２３と、を有する。

【0024】

＜第１フレーム＞
第１フレーム２１は、前フレーム部２１ａと、後フレーム部２１ｂと、を有する。前フレーム部２１ａと後フレーム部２１ｂとは、互いに別体であるとともに互いに接続されている。燃料電池モジュール１０がフォークリフトＦに搭載された状態で、後フレーム部２１ｂは、前フレーム部２１ａよりもフォークリフトＦの後方に位置する。例えば、後フレーム部２１ｂは、前フレーム部２１ａよりも重量が大きい。前フレーム部２１ａは、例えば８０ｋｇである。後フレーム部２１ｂは、例えば３００ｋｇである。

【0025】

前フレーム部２１ａは、第１底部３１と、第１底部３１から上方に延びる立設部３２と、第１底部３１よりも上方に位置する板部３３と、板部３３の周りに設けられる側壁部３４と、を有する。第１底部３１は、前フレーム部２１ａの下部を構成する。第１底部３１は、鉛直方向Ｚに直交するように延びる略平板状である。立設部３２は、第１底部３１の上面から上方に延びている。板部３３は、立設部３２の上端に接続されている。板部３３は、鉛直方向Ｚに直交するように延びる平板状である。第１底部３１上にあって、立設部３２よりも右方には、熱交換器１８が搭載されている。第１底部３１上にあって、立設部３２よりも左方には、図示しない補機が搭載されている。板部３３上にあって、且つ側壁部３４よりも内側のスペースには、燃料電池１４及びコンプレッサ１９が載置されている。すなわち、燃料電池１４は、前フレーム部２１ａに搭載されている。したがって、第１フレーム２１は、燃料電池１４を搭載している。

【0026】

後フレーム部２１ｂは、第２底部３５を有する。第２底部３５は、後フレーム部２１ｂの下部を構成する。第１底部３１と第２底部３５とで、フレーム２０の底部２４が構成されている。第１底部３１の下面と第２底部３５の下面とで、フレーム２０の底面２０ａが構成されている。したがって、第１フレーム２１は、フレーム２０の底面２０ａを有する底部２４を有する。底面２０ａは、鉛直方向Ｚに直交するように延びる平面である。直交方向Ｙは、底面２０ａに沿う方向であって且つタンク本体部１５ａの軸線Ｌ１に直交する方向である。

【0027】

第２底部３５の上面には湾曲面３５ａによって囲まれた収容部３５ｂが形成されている。湾曲面３５ａは、収容部３５ｂの前後左右に位置している。収容部３５ｂは、上方に開口した空間である。収容部３５ｂに燃料タンク１５が収容された状態で、燃料タンク１５は後フレーム部２１ｂに搭載されている。すなわち、第１搭載部材としての燃料タンク１５は、後フレーム部２１ｂに搭載されている。したがって、第１フレーム２１には、第１搭載部材としての燃料タンク１５が搭載されている。燃料タンク１５の下方の一部が収容部３５ｂに収容されている。湾曲面３５ａは、燃料タンク１５の外面に沿って延びている。

【0028】

図４に示すように、燃料電池モジュール１０は、直交方向Ｙにおけるタンク本体部１５ａよりも外側からタンク本体部１５ａを支持する支持機構３６を有する。支持機構３６は、第１フレーム２１に取り付けられている。詳細には、支持機構３６は、後フレーム部２１ｂにおける湾曲面３５ａのうち、収容部３５ｂよりも前方に位置する部分と、収容部３５ｂよりも後方に位置する部分と、に取り付けられている。支持機構３６は、例えばゴム製である。燃料タンク１５が収容部３５ｂに収容された状態で、支持機構３６はタンク本体部１５ａの外面に接する。これにより、支持機構３６は、燃料タンク１５の直交方向Ｙへの変位を抑制している。

【0029】

図３に示すように、第１フレーム２１は、第１延設部３７と、第２延設部３８と、を有する。第１延設部３７は、後フレーム部２１ｂの左端部から上方に延びている。第２延設部３８は、後フレーム部２１ｂの右端部から上方に延びている。収容部３５ｂは、軸方向Ｘにおける第１延設部３７と第２延設部３８との間に位置している。

【0030】

第１延設部３７は、第１上面３７ａと第２上面３７ｂとを有する。第１上面３７ａ及び第２上面３７ｂの各々は、第１延設部３７の上端に位置するとともに鉛直方向Ｚに直交するように延びる平面である。本実施形態における第１上面３７ａと第２上面３７ｂとは、ひと続きの平面である。そのため、本実施形態における第１上面３７ａと第２上面３７ｂとは、同じ高さに位置する。第１上面３７ａは第２上面３７ｂよりも前方に位置する。

【0031】

第１延設部３７には、複数のボルト孔Ｈが形成されている。第１延設部３７に形成される複数のボルト孔Ｈは、直交方向Ｙにおいて互いに離れている。本実施形態における第１延設部３７には、例えば、４つのボルト孔Ｈが形成されている。図３においては、第１延設部３７における４つのボルト孔Ｈのうち、２つのボルト孔Ｈが図示されており、その他のボルト孔Ｈの図示は省略している。ボルト孔Ｈは、第１上面３７ａと第２上面３７ｂとに開口している。第１上面３７ａにおいて、２つのボルト孔Ｈが開口している。第２上面３７ｂにおいて、２つのボルト孔Ｈが開口している。

【0032】

図３及び図５に示すように、第２延設部３８は、一対の延設部４１と、第３延設部４２と、を有する。言い換えると、第１フレーム２１は、一対の延設部４１を有する。一対の延設部４１は、直交方向Ｙにおいて互いに離れている。第３延設部４２は、一対の延設部４１よりも後方に位置している。

【0033】

図５に示すように、口金１５ｃは、一対の延設部４１の間に位置する。詳細には、口金１５ｃは、一対の延設部４１の間を介して、一対の延設部４１よりも左方と一対の延設部４１よりも右方との間で延びている。

【0034】

図５及び図６に示すように、一対の延設部４１の各々は、第３上面４１ａを有する。第３上面４１ａは、一対の延設部４１の各々の上端に位置するとともに鉛直方向Ｚに直交するように延びる平面である。本実施形態における第３上面４１ａは、第１上面３７ａと同じ高さに位置する。

【0035】

一対の延設部４１の各々には、ボルト孔Ｈが形成されている。本実施形態における一対の延設部４１の各々には、１つのボルト孔Ｈが形成されている。一対の延設部４１の各々において、ボルト孔Ｈは第３上面４１ａに開口している。

【0036】

図３及び図７に示すように、第３延設部４２は、第４上面４２ａを有する。第４上面４２ａは、第３延設部４２の上端に位置するとともに鉛直方向Ｚに直交するように延びる平面である。本実施形態における第４上面４２ａは、第２上面３７ｂと同じ高さに位置する。また、本実施形態における第３上面４１ａと第４上面４２ａとは、同じ高さに位置する。

【0037】

図７に示すように、第３延設部４２には、複数のボルト孔Ｈが形成されている。第３延設部４２に形成される複数のボルト孔Ｈは、直交方向Ｙにおいて互いに離れている。本実施形態における第３延設部４２には、２つのボルト孔Ｈが形成されている。第４上面４２ａにおいて、２つのボルト孔Ｈが開口している。なお、図７においては、第３延設部４２における２つのボルト孔Ｈのうち、１つのボルト孔Ｈを図示しており、その他のボルト孔Ｈの図示を省略している。

【0038】

図６に示すように、本実施形態における第１上面３７ａ及び第３上面４１ａの各々は、第１支持部４３として機能する。すなわち、第１フレーム２１は、底部２４よりも上方に位置する２つの第１支持部４３を有する。一対の延設部４１は、底部２４と第１支持部４３との間で延びている。タンク端部１５ｂは、タンク本体部１５ａの軸方向Ｘにおけるタンク本体部１５ａと２つの第１支持部４３との間に位置している。本実施形態において、２つの第１支持部４３は、後フレーム部２１ｂに設けられている。

【0039】

図７に示すように、本実施形態における第２上面３７ｂ及び第４上面４２ａの各々は、第２支持部４４として機能する。すなわち、第１フレーム２１は、底部２４よりも上方に位置する２つの第２支持部４４を有する。本実施形態において、２つの第２支持部４４は、後フレーム部２１ｂに設けられている。

【0040】

＜第２フレーム＞
図２及び図３に示すように、第２フレーム２２は、第２底部３５よりも上方に位置する。言い換えると、第２フレーム２２は、フレーム２０の底部２４よりも上方に位置する。第２フレーム２２は、例えば１０ｋｇ以下である。

【0041】

第２フレーム２２は、フレーム本体部５１と、フレーム端部５２と、を有する。フレーム本体部５１は、燃料タンク１５よりも上方に位置する。フレーム本体部５１は、タンク本体部１５ａに沿ってタンク本体部１５ａの軸方向Ｘに延びている。

【0042】

フレーム本体部５１は、直交方向Ｙに互いに離れる一対の第１板部５１ａを有する。一対の第１板部５１ａは、直交方向Ｙに直交するように延びる略平板状である。一対の第１板部５１ａの長手は、軸方向Ｘに延びている。一対の第１板部５１ａの短手は、鉛直方向Ｚに延びている。

【0043】

フレーム端部５２は、フレーム本体部５１よりも右側と左側とに位置している。フレーム端部５２は、タンク端部１５ｂに沿って延びている。詳細には、フレーム端部５２は、直交方向Ｙに互いに離れる一対の第２板部５２ａを有する。一対の第２板部５２ａは、直交方向Ｙに直交するように延びる略平板状である。一対の第２板部５２ａは、一対の第１板部５１ａに繋がっている。フレーム本体部５１よりも右側に位置するフレーム端部５２において、一対の第２板部５２ａは、一対の第１板部５１ａから右方に離れるほど下方に位置するように湾曲している。フレーム本体部５１よりも左側に位置するフレーム端部５２において、一対の第２板部５２ａは、一対の第１板部５１ａから左方に離れるほど下方に位置するように湾曲している。

【0044】

第２フレーム２２は支持板部５３を有する。支持板部５３は、フレーム本体部５１よりも上方に位置する。支持板部５３は、例えば、一対の第１板部５１ａの上端に固定されている。支持板部５３にはＤＣ／ＤＣコンバータ１６が搭載されている。したがって、第２フレーム２２には、第２搭載部材としてのＤＣ／ＤＣコンバータ１６が搭載されている。

【0045】

図６に示すように、燃料電池モジュール１０は、固定機構５４を備える。固定機構５４は、第２フレーム２２に設けられている。したがって、固定機構５４はフレーム２０に設けられている。固定機構５４は、燃料タンク１５を押圧することで燃料タンク１５を固定する。固定機構５４は、鉛直方向Ｚにおいて燃料タンク１５を固定する第１固定機構５４ａと、タンク本体部１５ａの軸方向Ｘにおいて燃料タンク１５を固定する第２固定機構５４ｂと、を有する。第１固定機構５４ａは、フレーム本体部５１に設けられている。第１固定機構５４ａは、例えば、一対の第１板部５１ａ同士の間に設けられている。第１固定機構５４ａは、例えば不図示の押圧部を有している。この押圧部は、例えばゴム製である。この押圧部がタンク本体部１５ａの外面に押し付けられることにより、第１固定機構５４ａはタンク本体部１５ａを上方から押圧する。第２固定機構５４ｂは、軸方向Ｘにおけるフレーム本体部５１の両端に位置するフレーム端部５２に設けられている。第２固定機構５４ｂは、例えば、一対の第２板部５２ａ同士の間に設けられている。第２固定機構５４ｂは、例えば不図示の押圧部を有している。この押圧部は、例えばゴム製である。この押圧部がタンク端部１５ｂの外面に押し付けられることにより、第２固定機構５４ｂはタンク端部１５ｂを上方から押圧する。

【0046】

図３及び図６に示すように、第２フレーム２２は、複数の第１固定板部５５を備える。本実施形態における第２フレーム２２は、２つの第１固定板部５５を備える。２つの第１固定板部５５のうち、一方は軸方向Ｘにおける第２フレーム２２の一端に位置し、他方は軸方向Ｘにおける第２フレーム２２の他端に位置する。フレーム端部５２は、フレーム本体部５１と第１固定板部５５との間に位置する。第１固定板部５５は、フレーム端部５２に接続されている。

【0047】

第１固定板部５５は、鉛直方向Ｚに直交するように延びる平板状である。第１固定板部５５にはボルト孔Ｈが形成されている。ボルト孔Ｈは、第１固定板部５５の下面にて開口している。本実施形態における第１固定板部５５には、２つのボルト孔Ｈが形成されている。２つのボルト孔Ｈは、第１固定板部５５において直交方向Ｙに互いに離れている。

【0048】

２つの第１固定板部５５の各々の下面は、第１被支持部５６として機能する。すなわち、第２フレーム２２は、２つの第１被支持部５６を有する。フレーム端部５２は、フレーム本体部５１と２つの第１被支持部５６との間に位置する。

【0049】

２つの第１被支持部５６は、２つの第１支持部４３の各々に載置されている。第１被支持部５６におけるボルト孔Ｈと、第１支持部４３におけるボルト孔Ｈと、は鉛直方向Ｚに互いに重なっている。第１被支持部５６におけるボルト孔Ｈと、第１支持部４３におけるボルト孔Ｈと、には第１被支持部５６よりも上方から締結部材Ｂが挿入されている。締結部材Ｂによって第１被支持部５６は第１支持部４３に取り付けられている。これにより、第２フレーム２２は、第１フレーム２１に取り付けられている。

【0050】

＜第３フレーム＞
図２及び図３に示すように、第３フレーム２３は、第２底部３５よりも上方に位置する。言い換えると、第３フレーム２３は、フレーム２０の底部２４よりも上方に位置する。第３フレーム２３は、例えば１０ｋｇ以下である。

【0051】

第３フレーム２３は、鉛直方向Ｚに延びる一対の柱部６１と、一対の柱部６１同士を連結する連結部６２と、を有する。一対の柱部６１は、軸方向Ｘに互いに離れている。連結部６２は、軸方向Ｘにおける一対の柱部６１同士の間に位置する。連結部６２は、例えば、長手が軸方向Ｘに延びる矩形平板状である。軸方向Ｘにおける連結部６２の一端が一対の柱部６１の一方に連結され、他端が一対の柱部６１の他方に連結されている。

【0052】

軸方向Ｘにおける一対の柱部６１同士の間には、キャパシタ１７が載置されている。キャパシタ１７は、図示しない連結部材によって一対の柱部６１に連結されている。これにより、キャパシタ１７は、一対の柱部６１に搭載されている。第３フレーム２３には、第３搭載部材としてのキャパシタ１７が搭載されている。

【0053】

図３及び図７に示すように、第３フレーム２３は、複数の第２固定板部６３を備える。本実施形態における第３フレーム２３は、２つの第２固定板部６３を備える。第２固定板部６３は、柱部６１の下端に設けられている。２つの第２固定板部６３のうち、一方は一対の柱部６１のうちの一方に設けられ、他方は一対の柱部６１のうちの他方に設けられている。

【0054】

第２固定板部６３は、鉛直方向Ｚに直交するように延びる平板状である。第２固定板部６３にはボルト孔Ｈが形成されている。ボルト孔Ｈは、第２固定板部６３の下面にて開口している。本実施形態における第２固定板部６３には、２つのボルト孔Ｈが形成されている。２つのボルト孔Ｈは、第２固定板部６３において直交方向Ｙに互いに離れている。なお、図面においては、第２固定板部６３における２つのボルト孔Ｈのうち、１つのボルト孔Ｈを図示しており、その他のボルト孔Ｈの図示を省略している。

【0055】

２つの第２固定板部６３の各々の下面は、第２被支持部６４として機能する。すなわち、第３フレーム２３は、２つの第２被支持部６４を有する。２つの第２被支持部６４は、２つの第２支持部４４の各々に載置されている。第２被支持部６４におけるボルト孔Ｈと、第２支持部４４におけるボルト孔Ｈと、は鉛直方向Ｚに互いに重なっている。第２被支持部６４におけるボルト孔Ｈと、第２支持部４４におけるボルト孔Ｈと、には第２被支持部６４よりも上方から締結部材Ｂが挿入されている。締結部材Ｂによって第２被支持部６４は第２支持部４４に取り付けられている。これにより、第３フレーム２３は、第１フレーム２１に取り付けられている。

【0056】

＜第１支持部と第２支持部の高さ＞
図６に示すように、本実施形態において、第１支持部４３に相当する第１上面３７ａと、第１支持部４３に相当する第３上面４１ａと、は互いに同じ高さに位置する。そのため、２つの第１支持部４３は互いに同じ高さである。第２フレーム２２における２つの第１被支持部５６は、２つの第１支持部４３の各々に載置されている。そのため、２つの第１被支持部５６は互いに同じ高さに位置する。なお、高さは、鉛直方向Ｚにおける位置のことをいう。

【0057】

図７に示すように、本実施形態において、第２支持部４４に相当する第２上面３７ｂと、第２支持部４４に相当する第４上面４２ａと、は同じ高さに位置する。そのため、２つの第２支持部４４は互いに同じ高さである。第３フレーム２３における２つの第２被支持部６４は、２つの第２支持部４４の各々に載置されている。そのため、２つの第２被支持部６４は互いに同じ高さに位置する。

【0058】

［本実施形態の作用］
本実施形態の作用について、燃料電池モジュール１０の組立方法の一例と共に説明する。

【0059】

図２及び図３に示すように、燃料電池モジュール１０を組み立てる際には、まず前フレーム部２１ａに燃料電池１４、熱交換器１８、及びコンプレッサ１９をはじめとする各種の補機が搭載される。こうして補機が搭載された前フレーム部２１ａは、後フレーム部２１ｂと取り付けられる。こうして前フレーム部２１ａと後フレーム部２１ｂとが一体化されることにより、第１フレーム２１が形成される。以降の燃料電池モジュール１０の組み立ては、第１フレーム２１の底部２４の下面である底面２０ａが作業場所に載置された状態で行われる。そして、後フレーム部２１ｂに燃料タンク１５が搭載される。後フレーム部２１ｂに燃料タンク１５が搭載された後、第２フレーム２２及び第３フレーム２３が第１フレーム２１の底部２４よりも上方に配置される。このとき、例えば、作業者の手によって、第２フレーム２２及び第３フレーム２３は順次配置される。

【0060】

第２フレーム２２における２つの第１被支持部５６が２つの第１支持部４３の各々に載置されることにより、第２フレーム２２は底部２４よりも上方に配置される。このとき、２つの第１支持部４３は互いに同じ高さであるため、２つの第１被支持部５６が２つの第１支持部４３の各々に載置されている状態では、第２フレーム２２の姿勢が安定した状態となる。この状態で、締結部材Ｂによって第１被支持部５６が第１支持部４３に取り付けられることにより、第２フレーム２２は第１フレーム２１に取り付けられる。そして、第２フレーム２２にＤＣ／ＤＣコンバータ１６が搭載される。

【0061】

第３フレーム２３における２つの第２被支持部６４が２つの第２支持部４４の各々に載置されることにより、第３フレーム２３は底部２４よりも上方に配置される。このとき、２つの第２支持部４４は互いに同じ高さであるため、２つの第２被支持部６４が２つの第２支持部４４の各々に載置されている状態では、第３フレーム２３の姿勢が安定した状態となる。この状態で、締結部材Ｂによって第２被支持部６４が第２支持部４４に取り付けられることにより、第３フレーム２３は第１フレーム２１に取り付けられる。そして、第３フレーム２３にキャパシタ１７が搭載される。

【0062】

［本実施形態の効果］
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）フレーム２０は、第１フレーム２１と、第２搭載部材としてのＤＣ／ＤＣコンバータ１６が搭載される第２フレーム２２と、第３搭載部材としてのキャパシタ１７が搭載される第３フレーム２３と、を有する。第１フレーム２１は、第１搭載部材としての燃料タンク１５が搭載される底部２４と、底部２４よりも上方に位置する２つの第１支持部４３と、底部２４よりも上方に位置する２つの第２支持部４４と、を有する。第２フレーム２２は、第１フレーム２１に取り付けられるとともに、底部２４よりも上方に位置する。第３フレーム２３は、第１フレーム２１に取り付けられるとともに、底部２４よりも上方に位置する。そのため、フレーム２０のうち、底部２４よりも上方に位置する部分であるフレーム上部を第２フレーム２２と第３フレーム２３とに分けられるため、第２フレーム２２と第３フレーム２３とを第１フレーム２１に順次配置できる。フレーム上部を仮に一つの部材として第１フレーム２１に取り付ける場合よりも重さが軽くなるため、第１フレーム２１へのフレーム上部の配置に際して作業性を向上できる。また、第２フレーム２２は、２つの第１支持部４３の各々に載置される２つの第１被支持部５６を有する。第３フレーム２３は、２つの第２支持部４４の各々に載置される２つの第２被支持部６４を有する。２つの第１支持部４３は互いに同じ高さである。２つの第２支持部４４は互いに同じ高さである。そのため、第２フレーム２２の姿勢が安定した状態で第２フレーム２２の第１フレーム２１への取り付け作業を行える。第３フレーム２３の姿勢が安定した状態で第３フレーム２３の第１フレーム２１への取り付け作業を行える。第２フレーム２２及び第３フレーム２３の姿勢が不安定な状態でこれらを第１フレーム２１に取り付ける場合と比較して、作業性を向上できる。

【0063】

（２）第２フレーム２２は、燃料タンク１５よりも上方に位置する。第２フレーム２２は、タンク本体部１５ａに沿ってタンク本体部１５ａの軸方向Ｘに延びるフレーム本体部５１と、フレーム本体部５１と２つの第１被支持部５６との間に位置するとともにタンク端部１５ｂに沿って延びるフレーム端部５２と、を有する。そのため、燃料タンク１５と第２フレーム２２との間のスペースを小さくできるため、燃料電池モジュール１０を小型化できる。

【0064】

（３）燃料タンク１５は、円筒状のタンク本体部１５ａと、タンク本体部１５ａの軸方向Ｘにおけるタンク本体部１５ａと２つの第１支持部４３との間に位置するタンク端部１５ｂと、タンク端部１５ｂに位置する口金１５ｃと、を有する。第１フレーム２１は、底部２４と第１支持部４３との間で延びるとともに、直交方向Ｙにおいて互いに離れている一対の延設部４１を有する。口金１５ｃは、一対の延設部４１の間に位置する。そのため、燃料タンク１５のうち、タンク本体部１５ａの軸方向Ｘにおける２つの第１支持部４３同士の間には、タンク本体部１５ａとタンク端部１５ｂとが位置する一方で、口金１５ｃの少なくとも一部が配置されない。タンク本体部１５ａの軸方向Ｘにおける２つの第１支持部４３同士の間に口金１５ｃの全体が配置される場合と比較して、２つの第１支持部４３同士の間のスペースにおける、タンク本体部１５ａとタンク端部１５ｂの占有率を高められる。したがって、燃料電池モジュール１０を小型化できる。

【0065】

［変更例］
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施できる。上記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できる。

【0066】

○ 口金１５ｃは、一対の延設部４１の間からずれた位置に設けられてもよい。この場合、第１フレーム２１から一対の延設部４１を省略してもよい。例えば、第１フレーム２１は、一対の延設部４１にかえて、底部２４と第１支持部４３との間で延びる形状の部材を有してもよい。

【0067】

○ フレーム端部５２は、タンク端部１５ｂに沿って延びるものに限らない。例えば、フレーム端部５２は、フレーム本体部５１と２つの第１被支持部５６との間で、フレーム本体部５１の延びる方向と同じ方向に延びるものであってもよい。

【0068】

○ 第３フレーム２３に搭載される第３搭載部材は、キャパシタ１７以外の部材であってもよい。
○ 第２フレーム２２に搭載される第２搭載部材は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６以外の部材であってもよい。

【0069】

○ 第１固定機構５４ａ及び第２固定機構５４ｂの少なくとも一方は、第２フレーム２２以外の部材に取り付けられてもよい。
○ 第１搭載部材としての燃料タンク１５は、前フレーム部２１ａに搭載されてもよい。この場合、燃料電池１４は後フレーム部２１ｂに搭載されてもよい。第１支持部４３及び第２支持部４４の少なくとも一方は、前フレーム部２１ａに設けられてもよい。

【0070】

○ 前フレーム部２１ａと後フレーム部２１ｂとは、別部材ではなく、１つの部材であってもよい。この場合の第１フレーム２１は全体で一部材であってもよい。
○ 第１フレーム２１に搭載される第１搭載部材は燃料タンク１５以外の部材であってもよい。

【0071】

○ 第１フレーム２１は、３つ以上の第１支持部４３を有してもよい。第１フレーム２１は、３つ以上の第２支持部４４を有してもよい。この場合、第２フレーム２２は、第１支持部４３と同数の第１被支持部５６を有してもよい。第２フレーム２２は、第２支持部４４と同数の第２被支持部６４を有してもよい。

【0072】

○ 燃料電池モジュール１０は、乗用車、船舶、鉄道などに搭載されていてもよい。
○ 燃料電池モジュール１０は、定置式の発電装置として用いられてもよい。

【符号の説明】

【0073】

Ｆ…フォークリフト、Ｌ１…（タンク本体部の）軸線、Ｘ…軸方向、Ｙ…直交方向、１０…燃料電池モジュール、１４…燃料電池、１５…第１搭載部材としての燃料タンク、１５ａ…タンク本体部、１５ｂ…タンク端部、１５ｃ…口金、１６…第２搭載部材としてのＤＣ／ＤＣコンバータ、１７…第３搭載部材としてのキャパシタ、２０…フレーム、２０ａ…底面、２１…第１フレーム、２１ａ…前フレーム部、２１ｂ…後フレーム部、２２…第２フレーム、２３…第３フレーム、２４…底部、４１…延設部、４３…第１支持部、４４…第２支持部、５１…フレーム本体部、５２…フレーム端部、５６…第１被支持部、６４…第２被支持部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】