水素供給方法、水素充填方法
【課題】水素供給システムにおいて、水素供給の際に、エネルギー効率を向上させること。
【解決手段】水素供給システムから所定装置へ水素を供給するための水素供給方法であって、水素供給システムは、第１水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第１領域と、第１領域と隣接して配置され、第２水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第２領域とを備える第１水素タンクと、水素が貯留される第２水素タンクと、を備え、水素供給方法は、第１水素タンクの第１領域および第２領域から水素を放出し、所定装置へ供給する第１工程と、第１工程後、第２水素タンクの水素を第１水素タンクの第１領域に供給して第１水素吸蔵合金に吸蔵させることにより第１水素吸蔵合金で熱エネルギーを生じさせ、熱エネルギーにより第２領域の第２水素吸蔵合金に残留している残留水素を放出させて所定装置へ供給する第２工程と、を備える。
【解決手段】水素供給システムから所定装置へ水素を供給するための水素供給方法であって、水素供給システムは、第１水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第１領域と、第１領域と隣接して配置され、第２水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第２領域とを備える第１水素タンクと、水素が貯留される第２水素タンクと、を備え、水素供給方法は、第１水素タンクの第１領域および第２領域から水素を放出し、所定装置へ供給する第１工程と、第１工程後、第２水素タンクの水素を第１水素タンクの第１領域に供給して第１水素吸蔵合金に吸蔵させることにより第１水素吸蔵合金で熱エネルギーを生じさせ、熱エネルギーにより第２領域の第２水素吸蔵合金に残留している残留水素を放出させて所定装置へ供給する第２工程と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
水素を吸蔵可能な水素吸蔵合金が内蔵された水素タンクを備える水素供給システムが知られている（下記特許文献参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１８３１７号公報
【特許文献２】特開２００２−１４６４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の水素供給システムにおいて、所定装置への水素供給の際に、エネルギー効率を向上させたいという要望があった。また、上述の水素供給システムにおいて、水素ステーション等が備える水素貯留装置から水素の充填を受ける際に、水素の充填を迅速に行いたいという要望があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、水素供給システムにおいて、水素供給の際に、エネルギー効率を向上させること、若しくは、水素充填の際に、水素充填を迅速に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
[適用例１]
水素供給システムから所定装置へ水素を供給するための水素供給方法であって、前記水素供給システムは、第１水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第１領域と、前記第１領域と隣接して配置され、第２水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第２領域とを備える第１水素タンクと、水素が貯留される第２水素タンクと、を備え、前記水素供給方法は、前記第１水素タンクの前記第１領域および前記第２領域から前記水素を放出し、前記所定装置へ供給する第１工程と、前記第１工程後、前記第２水素タンクの前記水素を前記第１水素タンクの前記第１領域に供給して前記第１水素吸蔵合金に吸蔵させることにより前記第１水素吸蔵合金で熱エネルギーを生じさせ、前記熱エネルギーにより前記第２領域の前記第２水素吸蔵合金に残留している残留水素を放出させて前記所定装置へ供給する第２工程と、を要旨とする。
【０００８】
上記構成の水素供給方法によれば、水素供給の際に、エネルギー効率を向上させることができる。
【０００９】
［適用例２］
水素貯留装置から水素供給システムへ水素を充填するための水素充填方法であって、前記水素供給システムは、第１水素吸蔵合金が配置され、水素が吸蔵される第１領域と、前記第１領域と隣接して配置され、反応エンタルピーが前記第１水素吸蔵合金よりも高い第２水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第２領域とを備える水素タンクと、前記水素タンクの前記第１領域と前記水素タンク外部とを接続する配管と、を備え、前記水素充填方法は、前記水素タンクの前記第１領域から前記第２領域へ前記水素を導入し、導入した前記水素を前記第２領域の前記第２水素吸蔵合金に吸蔵させ、熱エネルギーを生じさせる第１工程と、前記第１工程後、前記水素タンクを所定時間放熱させる第２工程と、前記第２工程後、前記水素タンクの前記第１領域における前記水素を吸い出すと共に、前記第２領域に前記水素貯留装置から前記水素を充填する第３工程と、を備えることを特徴とする水素充填方法。
【００１０】
上記構成の水素充填方法によれば、水素充填の際、水素充填を迅速に行うことができる。
【００１１】
なお、本発明は、上記した装置発明の態様に限ることなく、方法発明としての態様で実現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施例としての燃料電池システム１０００の構成を概念的に示す図である。
【図２】４種類の水素吸蔵合金における性能等を示している。
【図３】水素供給システム１００の各水素タンクから燃料電池２００に水素を供給する水素供給方法を示すフローチャートである。
【図４】水素供給システム１００の各タンクの水素吸蔵合金において水等による被毒を回復するための被毒回復方法を示すフローチャートである。
【図５】第２実施例における燃料電池システム１０００Ａの構成を概念的に示す図である。
【図６】水素水テーションから水素供給システム１００Ａの各水素タンクに水素を充填するための水素充填方法を示すフローチャートである。
【図７】タンク内部の変形例の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．燃料電池システムの構成：
図１は、本発明の第１実施例としての燃料電池システム１０００の構成を概念的に示す図である。燃料電池システム１０００は、燃料電池２００と、水素供給システム１００と、を備える。水素供給システム１００は、燃料電池２００に燃料ガスとして、水素を供給するための装置である。
【００１４】
Ａ２．水素供給システムの構成：
水素供給システム１００は、主に、図１に示すように、複数の水素タンクと、複数の水素遮断弁と、配管Ｋ１と、配管Ｋ２と、接続部Ｖ１と、接続部Ｖ２と、を備えている。図１では、水素供給システム１００において、複数の水素タンクのうち、水素タンクＴＡと、水素タンクＴＢとが示されている。
【００１５】
各水素タンクには、水素遮断弁が１つずつ設けられている。水素供給システム１００において、水素遮断弁は、配管Ｋ１上に直列に配置されており、すなわち、複数のタンクは、水素遮断弁を介して直列に配置されている。各水素タンクのうち、水素タンクＴＡは、燃料電池２００に最も近い位置に配置され、水素タンクＴＢは、水素タンクＴＡの次に燃料電池２００に近い位置に配置されている。水素遮断弁のうち、水素タンクＴＡには、水素遮断弁Ｃ１が取り付けられ、水素タンクＴＢには、水素遮断弁Ｃ２が取り付けられている。以下では、各水素タンクに貯留されている水素を貯留水素とも呼ぶ。
【００１６】
配管Ｋ１は、一方の端部が燃料電池２００と接続され、他方の端部が接続部Ｖ１と接続される。接続部Ｖ１は、水素ステーション（図示せず）が備える水素貯留装置（図示せず）とのインターフェイスとして機能する。水素供給システム１００では、配管Ｋ１を介して各水素タンクに貯留される水素を燃料電池２００に供給可能である。また、水素供給システム１００では、水素ステーションから、接続部Ｖ１、配管Ｋ１を介して各水素タンクに水素を充填可能である。
【００１７】
各水素タンクは、内部が、外側領域と、内側領域の２つの領域に区分される。内側領域は、外側領域に内包されるように配置される。従って、内側領域と外側領域は、隣接する。水素タンクＴＡは、外側領域ＲＡ１と、内側領域ＲＡ２とに区分されている。水素タンクＴＢは、外側領域ＲＢ１と、内側領域ＲＢ２とに区分されている。
【００１８】
各水素タンクの外側領域および内側領域には、水素を吸蔵可能な水素吸蔵合金が配置されている。各水素タンクにおいて、外側領域には、水素吸蔵合金Ｓ１が配置され、内側領域には、水素吸蔵合金Ｓ２が配置されている。
【００１９】
図２は、４種類の水素吸蔵合金における性能等を示している。具体的には、図２は、水素吸蔵合金Ａ〜Ｄにおいて、組成、大気圧放出容量、２００℃加熱時の水素放出量、耐久性、反応エンタルピー等を示している。本実施例では、水素吸蔵合金Ｓ１は、反応エンタルピーが比較的低い水素吸蔵合金、例えば、図２に示す水素吸蔵合金Ａを用いる。また、水素吸蔵合金Ｓ２は、反応エンタルピーが比較的高く耐久性に優れる水素吸蔵合金、例えば、図２に示す水素吸蔵合金Ｄを用いる。
【００２０】
水素遮断弁は、配管Ｋ１と、各水素タンクの外側領域、内側領域のいずれか一方、または、各水素タンクの外側領域、内側領域の両方とを、連通させることが可能である。すなわち、水素遮断弁は、配管Ｋ１を介して、各水素タンクの外側領域、内側領域のいずれか一方、または、各水素タンクの外側領域、内側領域から燃料電池２００へ、適宜水素を供給することが可能である。また、水素遮断弁は、配管Ｋ１を介して、水素ステーションから、各水素タンクの外側領域、内側領域のいずれか一方、または、各水素タンクの外側領域、内側領域へ、適宜水素を充填することが可能である。この水素遮断弁は、手動で調節される構造でもよいし、コンピュータによって制御される構造であってもよい。
【００２１】
配管Ｋ２は、一方の端部が、各水素タンクの外側領域とそれぞれ接続され、他方の端部が、接続部Ｖ２と接続される。接続部Ｖ２は、水素ステーションが備える真空ポンプ（図示せず）とのインターフェイスとして機能する。真空ポンプは、配管Ｋ２を介してタンクの外側領域の水素を吸引する。真空ポンプによって、吸引された水素は、圧縮して水素ステーションが備える水素貯留装置に還元される。
【００２２】
Ａ３．水素供給方法：
図３は、水素供給システム１００の各水素タンクから燃料電池２００に水素を供給する水素供給方法を示すフローチャートである。この水素供給方法を開始するための前提条件としては、水素供給システム１００の各水素タンクにおける水素吸蔵合金には、それぞれ水素が十分に吸蔵されており、各水素タンクの外側領域および内側領域の貯留水素が十分であり、それら領域の水素圧力が燃料電池２００の内部の圧力よりも十分に高い状態とする。
【００２３】
この水素供給方法では、まず、水素タンクＴＡにおいて、水素遮断弁Ｃ１を調節して、外側領域ＲＡ１、および、内側領域ＲＡ２の貯留水素を燃料電池２００に供給する（ステップＳ１０）。この場合、外側領域ＲＡ１および内側領域ＲＡ２における貯留水素は、圧力差によって、燃料電池２００に供給される。従って、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１および内側領域ＲＡ２における圧力と、燃料電池２００内部の圧力との差が微少になった時点で、燃料電池２００への貯留水素の供給を停止する。この際、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１の水素吸蔵合金Ｓ１では、まだ、吸蔵された水素が残留している状態である。この残留水素を、水素吸蔵合金Ｓ１から放出させるためには、一定量の熱エネルギーが必要である。
【００２４】
続いて、水素遮断弁Ｃ１および水素遮断弁Ｃ２を調節して、水素タンクＴＢの内側領域ＲＢ２の貯留水素を水素タンクＴＡの内側領域ＲＡ２へ導入する（ステップＳ２０）。この作業により、水素タンクＴＡの内側領域ＲＡ２において、水素吸蔵合金Ｓ２が導入された水素を吸蔵し、熱エネルギーを生じる。この熱エネルギーは、隣接する外側領域ＲＡ１の水素吸蔵合金Ｓ１に伝達される。外側領域ＲＡ１において、内側領域ＲＡ２から熱エネルギーが伝達されると、水素吸蔵合金Ｓ１から残留水素が放出される。水素タンクＴＡの内側領域ＲＡ２において、水素が導入されるので、水素圧力は、上昇する。
【００２５】
次に、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１における水素吸蔵合金Ｓ１から放出された残留水素を、水素遮断弁Ｃ１を調節することによって、燃料電池２００へ供給する（ステップＳ３０）。
【００２６】
そして、水素タンクＴＡの内側領域ＲＡ２の貯留水素を、水素遮断弁Ｃ２を調節して、燃料電池２００へ供給する（ステップＳ４０）。
【００２７】
以上のように、本実施例の水素供給方法では、水素タンクＴＢの内側領域ＲＢ２の貯留水素を水素タンクＴＡの内側領域ＲＡ２へ導入し、内側領域ＲＡ２で熱エネルギーを生じさせ、外側領域ＲＡ１における水素吸蔵合金Ｓ１から残留水素を放出させると共に、放出させた残留水素を、燃料電池２００へ供給するようにしている。このようにすれば、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１に、熱エネルギーを付与することなく、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１における残留水素を燃料電池２００へ供給することが可能となるので、エネルギー効率を向上させることができる。また、上記水素供給方法によれば、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１における残留水素を燃料電池２００へ供給するために、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１に、熱エネルギーを付与するための装置を設けることなく、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１における残留水素を燃料電池２００へ供給することが可能となるので、水素供給システム１００の重量、または、体積（大きさ）が大きくなることを抑制することができ、すなわち、水素供給システム１００のコンパクト化が可能となる。
【００２８】
Ａ４．被毒回復方法：
図４は、水素供給システム１００の各タンクの水素吸蔵合金において、水等による被毒を回復するための被毒回復方法を示すフローチャートである。この被毒回復方法は、水素ステーションから水素供給システム１００に水素を充填する際、具体的には、水素供給システム１００の各タンクの水素貯留量がある一定量よりも少ない時に行う。
【００２９】
被毒回復方法では、まず、水素供給システム１００を、水素ステーションの水素貯留装置および真空ポンプに接続する（ステップＳ１００）。具体的には、水素供給システム１００における接続部Ｖ１と、水素ステーションの水素貯留装置とを接続すると共に、接続部Ｖ２と、真空ポンプとを接続する。
【００３０】
続いて、水素ステーションの水素貯留装置から各タンクにおける内側領域に、水素遮断弁を調節して、水素を充填すると共に、真空ポンプを用いて、各タンクの外側領域から貯留水素を吸い出す（ステップＳ１１０）。この作業により、各タンクの内側領域における水素吸蔵合金では、水素吸蔵により、熱エネルギーが生じ、その熱エネルギーは、各タンクの外側領域に伝達する。
【００３１】
以上のように、本実施例の被毒回復方法では、水素ステーションの水素貯留装置から各タンクにおける内側領域に、水素遮断弁を調節して、水素を充填すると共に、真空ポンプを用いて、各タンクの外側領域から貯留水素を吸い出すようにしている。このようにすれば、各タンクの外側領域では、内側領域の熱エネルギーにより加熱されると共に、真空ポンプによって貯留水素が吸い出され、減圧されるので、水素吸蔵合金における水等による被毒を解消することができる。
【００３２】
Ｂ．第２実施例：
Ｂ１．燃料電池システムの構成：
図５は、第２実施例における燃料電池システム１０００Ａの構成を概念的に示す図である。第２実施例の燃料電池システム１０００Ａは、水素供給システム１００Ａが第１実施例の水素供給システム１００と若干異なっている。第２実施例の水素供給システム１００Ａは、各タンクにおいて、外側領域には、水素吸蔵合金Ｓ１Ａが配置され、内側領域には、水素吸蔵合金Ｓ２Ａが配置されている。本実施例では、水素吸蔵合金Ｓ１Ａは、反応エンタルピーが比較的高い水素吸蔵合金、例えば、図２に示す水素吸蔵合金Ｄを用いる。また、水素吸蔵合金ＳＡ２は、反応エンタルピーが比較的低い水素吸蔵合金、例えば、図２に示す水素吸蔵合金Ａを用いる。また、本実施例の水素供給システム１００Ａは、配管Ｋ３および接続部Ｖ３を備えている。配管Ｋ３は、一方の端部が、各水素タンクの内側領域とそれぞれ接続され、他方の端部が、接続部Ｖ３と接続される。接続部Ｖ３は、水素ステーションが備える真空ポンプ（図示せず）とのインターフェイスとして機能する。真空ポンプは、配管Ｋ３を介してタンクの内側領域の水素を吸引する。真空ポンプによって、吸引された水素は、圧縮して水素ステーションが備える水素貯留装置に還元される。なお、図５では、省略しているが、水素供給システム１００Ａは、第１実施例の水素供給システム１００と同様に、配管Ｋ２および接続部Ｖ２を備えており、水素供給方法、および、被毒回復方法を実行可能である。本実施例の水素供給システム１００Ａにおいて、第１実施例の水素供給システム１００と同様の構成には、同様の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
Ｂ２．水素充填方法：
図６は、水素水テーションから水素供給システム１００Ａの各水素タンクに水素を充填するための水素充填方法を示すフローチャートである。この水素充填方法は、水素供給システム１００Ａの各タンクの水素貯留量がある一定量よりも少ない時に行う。
【００３４】
この水素充填方法では、まず、水素タンクに水素充填前（例えば、水素ステーションに向かう途中等）に、各タンクにおいて、各水素遮断弁を調節することによって、反応エンタルピーが比較的低い水素吸蔵合金Ｓ２Ａが配置された内側領域の貯留水素を、反応エンタルピーが比較的高い水素吸蔵合金Ｓ１Ａが配置された外側領域に導入する（ステップＳ２１０）。この作業により、各タンクでは、大量の熱エネルギーが生じて、発熱する。なお、このタイミングは、次のステップＳ２１５の工程（放熱工程）の時間短縮につながるため、可能な限り水素充填より前のタイミングであることが望ましい。
【００３５】
次に、各タンクにおいて、水素吸蔵合金の温度が所定温度以下となるまで放熱する（ステップＳ２１５）。この作業により、各タンクは、所定温度まで冷却される。ここで、所定温度とは、水素吸蔵合金が水素の吸蔵を行うことができる温度のことであり、この温度は、水素吸蔵合金の反応エンタルピーから決まる値である。
【００３６】
続いて、水素供給システム１００Ａを、水素ステーションの水素貯留装置および真空ポンプに接続する（ステップＳ２１７）。具体的には、水素供給システム１００Ａにおける接続部Ｖ１と、水素ステーションの水素貯留装置とを接続すると共に、接続部Ｖ３と、真空ポンプとを接続する。
【００３７】
続いて、真空ポンプを用いて、各タンクの内側領域から貯留水素を吸い出すと共に、水素ステーションの水素貯留装置から各タンクにおける外側領域に、水素遮断弁を調節して、水素を充填する（ステップＳ２２０）。この作業により、各タンクの内側領域における水素吸蔵合金では、水素放出に伴う吸熱反応により、各タンクの外側領域から熱エネルギーを奪う。
【００３８】
そして、各タンクにおいて、水素ステーションの水素貯留装置から各タンクにおける内側領域に、水素遮断弁を調節して、水素を充填する（ステップＳ２３０）。
【００３９】
以上のように、本実施例の水素充填方法では、水素供給システム１００Ａの各タンクにおいて、水素充填前に、反応エンタルピーが比較的低い水素吸蔵合金Ｓ２Ａが配置された内側領域の貯留水素を、反応エンタルピーが比較的高い水素吸蔵合金Ｓ１Ａが配置された外側領域に導入すると共に、この際生じる大量の熱エネルギーにより発熱した各タンクを、放熱により冷却した後、各タンクに、水素ステーションから水素を充填するようにしている。このようにすれば、各タンクに、水素ステーションから水素を充填する際、水素吸蔵合金による発熱量を抑制することができ、水素の充填を迅速に行うことができる。
【００４０】
以上のように、本実施例の水素充填方法では、水素供給システム１００Ａの各タンクにおいて、水素ステーションから水素を充填する際に、真空ポンプを用いて、各タンクの内側領域から貯留水素を吸い出すことにより、各タンクの外側領域から熱エネルギーを奪うようにしている。このようにすれば、各タンクの外側領域に、水素ステーションから水素を充填する際、水素吸蔵合金による発熱量を抑制することができ、水素の充填を迅速に行うことができる。
Ｃ．変形例：
【００４１】
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば以下のような変形も可能である。
【００４２】
Ｃ１．変形例１：
上記実施例の水素供給方法では、水素タンクＴＢの内側領域ＲＢ２の貯留水素を、水素タンクＴＡの内側領域ＲＡ２へ導入し、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１の残留水素を燃料電池２００へ供給するようにしているが、本発明は、これに限られるものではなく、他の水素タンク内側領域の貯留水素を、水素タンクＴＢの内側領域ＲＢ２へ導入し、水素タンクＴＢの外側領域ＲＢ１の残留水素を燃料電池２００へ供給するようしてもよい。このように、タンクをずらしながら２つのタンク間で、上記水素供給方法を実行するようにしてもよい。すなわち、上記水素供給方法を水素供給システム内の複数の水素タンクで次々繰り返すことで、最後の１本の水素タンクを除き、各水素タンクの外側領域における水素吸蔵合金からの残留水素の放出が可能となり、よりエネルギー効率を向上させることができる。
【００４３】
Ｃ２．変形例２：
上記実施例の被毒回復方法では、水素ステーションの水素貯留装置から各タンクにおける内側領域に、水素を充填すると共に、真空ポンプを用いて、各タンクの外側領域から貯留水素を吸い出すようにしているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、水素ステーションの水素貯留装置から各タンクにおける外側領域に、水素を充填すると共に、真空ポンプを用いて、各タンクの内側領域から貯留水素を吸い出すようにしてもよい。この場合、配管Ｋ２は、各タンクにおける内側領域に接続される。このようにすれば、各タンクの内側領域では、外側領域の熱エネルギーにより加熱されると共に、真空ポンプによって貯留水素が吸い出され、減圧されるので、水素吸蔵合金における水等の被毒を解消することができる。
【００４４】
Ｃ３．変形例３：
図７は、タンク内部の変形例の一例を示す図である。上記実施例の水素供給システムにおいて、内部が２つの領域区分される各タンクにおいて、２つの領域は、外側領域と、内側領域とに区分されているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、各タンクにおいて、２つの領域は、図７に示すように、第１領域Ｒ１と、第２領域Ｒ２とが交互に隣接して配置されるような構成としてもよい。このようにすれば、各領域間での熱の伝達効率を向上することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１００…水素供給システム
１００Ａ…水素供給システム
２００…燃料電池
１０００…燃料電池システム
１０００Ａ…燃料電池システム
Ｓ１…水素吸蔵合金
Ｋ１…配管
Ｖ１…接続部
Ｒ１…第１領域
Ｃ１…水素遮断弁
Ｓ２…水素吸蔵合金
Ｋ２…配管
Ｖ２…接続部
Ｒ２…第２領域
Ｃ２…水素遮断弁
Ｋ３…配管
Ｖ３…接続部
ＴＡ…水素タンク
ＴＢ…水素タンク
Ｓ１Ａ…水素吸蔵合金
ＲＡ１…外側領域
ＲＡ２…内側領域
ＲＢ１…外側領域
ＳＡ２…水素吸蔵合金
Ｓ２Ａ…水素吸蔵合金
ＲＢ２…内側領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
水素を吸蔵可能な水素吸蔵合金が内蔵された水素タンクを備える水素供給システムが知られている（下記特許文献参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１８３１７号公報
【特許文献２】特開２００２−１４６４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の水素供給システムにおいて、所定装置への水素供給の際に、エネルギー効率を向上させたいという要望があった。また、上述の水素供給システムにおいて、水素ステーション等が備える水素貯留装置から水素の充填を受ける際に、水素の充填を迅速に行いたいという要望があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、水素供給システムにおいて、水素供給の際に、エネルギー効率を向上させること、若しくは、水素充填の際に、水素充填を迅速に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
[適用例１]
水素供給システムから所定装置へ水素を供給するための水素供給方法であって、前記水素供給システムは、第１水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第１領域と、前記第１領域と隣接して配置され、第２水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第２領域とを備える第１水素タンクと、水素が貯留される第２水素タンクと、を備え、前記水素供給方法は、前記第１水素タンクの前記第１領域および前記第２領域から前記水素を放出し、前記所定装置へ供給する第１工程と、前記第１工程後、前記第２水素タンクの前記水素を前記第１水素タンクの前記第１領域に供給して前記第１水素吸蔵合金に吸蔵させることにより前記第１水素吸蔵合金で熱エネルギーを生じさせ、前記熱エネルギーにより前記第２領域の前記第２水素吸蔵合金に残留している残留水素を放出させて前記所定装置へ供給する第２工程と、を要旨とする。
【０００８】
上記構成の水素供給方法によれば、水素供給の際に、エネルギー効率を向上させることができる。
【０００９】
［適用例２］
水素貯留装置から水素供給システムへ水素を充填するための水素充填方法であって、前記水素供給システムは、第１水素吸蔵合金が配置され、水素が吸蔵される第１領域と、前記第１領域と隣接して配置され、反応エンタルピーが前記第１水素吸蔵合金よりも高い第２水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第２領域とを備える水素タンクと、前記水素タンクの前記第１領域と前記水素タンク外部とを接続する配管と、を備え、前記水素充填方法は、前記水素タンクの前記第１領域から前記第２領域へ前記水素を導入し、導入した前記水素を前記第２領域の前記第２水素吸蔵合金に吸蔵させ、熱エネルギーを生じさせる第１工程と、前記第１工程後、前記水素タンクを所定時間放熱させる第２工程と、前記第２工程後、前記水素タンクの前記第１領域における前記水素を吸い出すと共に、前記第２領域に前記水素貯留装置から前記水素を充填する第３工程と、を備えることを特徴とする水素充填方法。
【００１０】
上記構成の水素充填方法によれば、水素充填の際、水素充填を迅速に行うことができる。
【００１１】
なお、本発明は、上記した装置発明の態様に限ることなく、方法発明としての態様で実現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施例としての燃料電池システム１０００の構成を概念的に示す図である。
【図２】４種類の水素吸蔵合金における性能等を示している。
【図３】水素供給システム１００の各水素タンクから燃料電池２００に水素を供給する水素供給方法を示すフローチャートである。
【図４】水素供給システム１００の各タンクの水素吸蔵合金において水等による被毒を回復するための被毒回復方法を示すフローチャートである。
【図５】第２実施例における燃料電池システム１０００Ａの構成を概念的に示す図である。
【図６】水素水テーションから水素供給システム１００Ａの各水素タンクに水素を充填するための水素充填方法を示すフローチャートである。
【図７】タンク内部の変形例の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．燃料電池システムの構成：
図１は、本発明の第１実施例としての燃料電池システム１０００の構成を概念的に示す図である。燃料電池システム１０００は、燃料電池２００と、水素供給システム１００と、を備える。水素供給システム１００は、燃料電池２００に燃料ガスとして、水素を供給するための装置である。
【００１４】
Ａ２．水素供給システムの構成：
水素供給システム１００は、主に、図１に示すように、複数の水素タンクと、複数の水素遮断弁と、配管Ｋ１と、配管Ｋ２と、接続部Ｖ１と、接続部Ｖ２と、を備えている。図１では、水素供給システム１００において、複数の水素タンクのうち、水素タンクＴＡと、水素タンクＴＢとが示されている。
【００１５】
各水素タンクには、水素遮断弁が１つずつ設けられている。水素供給システム１００において、水素遮断弁は、配管Ｋ１上に直列に配置されており、すなわち、複数のタンクは、水素遮断弁を介して直列に配置されている。各水素タンクのうち、水素タンクＴＡは、燃料電池２００に最も近い位置に配置され、水素タンクＴＢは、水素タンクＴＡの次に燃料電池２００に近い位置に配置されている。水素遮断弁のうち、水素タンクＴＡには、水素遮断弁Ｃ１が取り付けられ、水素タンクＴＢには、水素遮断弁Ｃ２が取り付けられている。以下では、各水素タンクに貯留されている水素を貯留水素とも呼ぶ。
【００１６】
配管Ｋ１は、一方の端部が燃料電池２００と接続され、他方の端部が接続部Ｖ１と接続される。接続部Ｖ１は、水素ステーション（図示せず）が備える水素貯留装置（図示せず）とのインターフェイスとして機能する。水素供給システム１００では、配管Ｋ１を介して各水素タンクに貯留される水素を燃料電池２００に供給可能である。また、水素供給システム１００では、水素ステーションから、接続部Ｖ１、配管Ｋ１を介して各水素タンクに水素を充填可能である。
【００１７】
各水素タンクは、内部が、外側領域と、内側領域の２つの領域に区分される。内側領域は、外側領域に内包されるように配置される。従って、内側領域と外側領域は、隣接する。水素タンクＴＡは、外側領域ＲＡ１と、内側領域ＲＡ２とに区分されている。水素タンクＴＢは、外側領域ＲＢ１と、内側領域ＲＢ２とに区分されている。
【００１８】
各水素タンクの外側領域および内側領域には、水素を吸蔵可能な水素吸蔵合金が配置されている。各水素タンクにおいて、外側領域には、水素吸蔵合金Ｓ１が配置され、内側領域には、水素吸蔵合金Ｓ２が配置されている。
【００１９】
図２は、４種類の水素吸蔵合金における性能等を示している。具体的には、図２は、水素吸蔵合金Ａ〜Ｄにおいて、組成、大気圧放出容量、２００℃加熱時の水素放出量、耐久性、反応エンタルピー等を示している。本実施例では、水素吸蔵合金Ｓ１は、反応エンタルピーが比較的低い水素吸蔵合金、例えば、図２に示す水素吸蔵合金Ａを用いる。また、水素吸蔵合金Ｓ２は、反応エンタルピーが比較的高く耐久性に優れる水素吸蔵合金、例えば、図２に示す水素吸蔵合金Ｄを用いる。
【００２０】
水素遮断弁は、配管Ｋ１と、各水素タンクの外側領域、内側領域のいずれか一方、または、各水素タンクの外側領域、内側領域の両方とを、連通させることが可能である。すなわち、水素遮断弁は、配管Ｋ１を介して、各水素タンクの外側領域、内側領域のいずれか一方、または、各水素タンクの外側領域、内側領域から燃料電池２００へ、適宜水素を供給することが可能である。また、水素遮断弁は、配管Ｋ１を介して、水素ステーションから、各水素タンクの外側領域、内側領域のいずれか一方、または、各水素タンクの外側領域、内側領域へ、適宜水素を充填することが可能である。この水素遮断弁は、手動で調節される構造でもよいし、コンピュータによって制御される構造であってもよい。
【００２１】
配管Ｋ２は、一方の端部が、各水素タンクの外側領域とそれぞれ接続され、他方の端部が、接続部Ｖ２と接続される。接続部Ｖ２は、水素ステーションが備える真空ポンプ（図示せず）とのインターフェイスとして機能する。真空ポンプは、配管Ｋ２を介してタンクの外側領域の水素を吸引する。真空ポンプによって、吸引された水素は、圧縮して水素ステーションが備える水素貯留装置に還元される。
【００２２】
Ａ３．水素供給方法：
図３は、水素供給システム１００の各水素タンクから燃料電池２００に水素を供給する水素供給方法を示すフローチャートである。この水素供給方法を開始するための前提条件としては、水素供給システム１００の各水素タンクにおける水素吸蔵合金には、それぞれ水素が十分に吸蔵されており、各水素タンクの外側領域および内側領域の貯留水素が十分であり、それら領域の水素圧力が燃料電池２００の内部の圧力よりも十分に高い状態とする。
【００２３】
この水素供給方法では、まず、水素タンクＴＡにおいて、水素遮断弁Ｃ１を調節して、外側領域ＲＡ１、および、内側領域ＲＡ２の貯留水素を燃料電池２００に供給する（ステップＳ１０）。この場合、外側領域ＲＡ１および内側領域ＲＡ２における貯留水素は、圧力差によって、燃料電池２００に供給される。従って、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１および内側領域ＲＡ２における圧力と、燃料電池２００内部の圧力との差が微少になった時点で、燃料電池２００への貯留水素の供給を停止する。この際、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１の水素吸蔵合金Ｓ１では、まだ、吸蔵された水素が残留している状態である。この残留水素を、水素吸蔵合金Ｓ１から放出させるためには、一定量の熱エネルギーが必要である。
【００２４】
続いて、水素遮断弁Ｃ１および水素遮断弁Ｃ２を調節して、水素タンクＴＢの内側領域ＲＢ２の貯留水素を水素タンクＴＡの内側領域ＲＡ２へ導入する（ステップＳ２０）。この作業により、水素タンクＴＡの内側領域ＲＡ２において、水素吸蔵合金Ｓ２が導入された水素を吸蔵し、熱エネルギーを生じる。この熱エネルギーは、隣接する外側領域ＲＡ１の水素吸蔵合金Ｓ１に伝達される。外側領域ＲＡ１において、内側領域ＲＡ２から熱エネルギーが伝達されると、水素吸蔵合金Ｓ１から残留水素が放出される。水素タンクＴＡの内側領域ＲＡ２において、水素が導入されるので、水素圧力は、上昇する。
【００２５】
次に、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１における水素吸蔵合金Ｓ１から放出された残留水素を、水素遮断弁Ｃ１を調節することによって、燃料電池２００へ供給する（ステップＳ３０）。
【００２６】
そして、水素タンクＴＡの内側領域ＲＡ２の貯留水素を、水素遮断弁Ｃ２を調節して、燃料電池２００へ供給する（ステップＳ４０）。
【００２７】
以上のように、本実施例の水素供給方法では、水素タンクＴＢの内側領域ＲＢ２の貯留水素を水素タンクＴＡの内側領域ＲＡ２へ導入し、内側領域ＲＡ２で熱エネルギーを生じさせ、外側領域ＲＡ１における水素吸蔵合金Ｓ１から残留水素を放出させると共に、放出させた残留水素を、燃料電池２００へ供給するようにしている。このようにすれば、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１に、熱エネルギーを付与することなく、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１における残留水素を燃料電池２００へ供給することが可能となるので、エネルギー効率を向上させることができる。また、上記水素供給方法によれば、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１における残留水素を燃料電池２００へ供給するために、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１に、熱エネルギーを付与するための装置を設けることなく、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１における残留水素を燃料電池２００へ供給することが可能となるので、水素供給システム１００の重量、または、体積（大きさ）が大きくなることを抑制することができ、すなわち、水素供給システム１００のコンパクト化が可能となる。
【００２８】
Ａ４．被毒回復方法：
図４は、水素供給システム１００の各タンクの水素吸蔵合金において、水等による被毒を回復するための被毒回復方法を示すフローチャートである。この被毒回復方法は、水素ステーションから水素供給システム１００に水素を充填する際、具体的には、水素供給システム１００の各タンクの水素貯留量がある一定量よりも少ない時に行う。
【００２９】
被毒回復方法では、まず、水素供給システム１００を、水素ステーションの水素貯留装置および真空ポンプに接続する（ステップＳ１００）。具体的には、水素供給システム１００における接続部Ｖ１と、水素ステーションの水素貯留装置とを接続すると共に、接続部Ｖ２と、真空ポンプとを接続する。
【００３０】
続いて、水素ステーションの水素貯留装置から各タンクにおける内側領域に、水素遮断弁を調節して、水素を充填すると共に、真空ポンプを用いて、各タンクの外側領域から貯留水素を吸い出す（ステップＳ１１０）。この作業により、各タンクの内側領域における水素吸蔵合金では、水素吸蔵により、熱エネルギーが生じ、その熱エネルギーは、各タンクの外側領域に伝達する。
【００３１】
以上のように、本実施例の被毒回復方法では、水素ステーションの水素貯留装置から各タンクにおける内側領域に、水素遮断弁を調節して、水素を充填すると共に、真空ポンプを用いて、各タンクの外側領域から貯留水素を吸い出すようにしている。このようにすれば、各タンクの外側領域では、内側領域の熱エネルギーにより加熱されると共に、真空ポンプによって貯留水素が吸い出され、減圧されるので、水素吸蔵合金における水等による被毒を解消することができる。
【００３２】
Ｂ．第２実施例：
Ｂ１．燃料電池システムの構成：
図５は、第２実施例における燃料電池システム１０００Ａの構成を概念的に示す図である。第２実施例の燃料電池システム１０００Ａは、水素供給システム１００Ａが第１実施例の水素供給システム１００と若干異なっている。第２実施例の水素供給システム１００Ａは、各タンクにおいて、外側領域には、水素吸蔵合金Ｓ１Ａが配置され、内側領域には、水素吸蔵合金Ｓ２Ａが配置されている。本実施例では、水素吸蔵合金Ｓ１Ａは、反応エンタルピーが比較的高い水素吸蔵合金、例えば、図２に示す水素吸蔵合金Ｄを用いる。また、水素吸蔵合金ＳＡ２は、反応エンタルピーが比較的低い水素吸蔵合金、例えば、図２に示す水素吸蔵合金Ａを用いる。また、本実施例の水素供給システム１００Ａは、配管Ｋ３および接続部Ｖ３を備えている。配管Ｋ３は、一方の端部が、各水素タンクの内側領域とそれぞれ接続され、他方の端部が、接続部Ｖ３と接続される。接続部Ｖ３は、水素ステーションが備える真空ポンプ（図示せず）とのインターフェイスとして機能する。真空ポンプは、配管Ｋ３を介してタンクの内側領域の水素を吸引する。真空ポンプによって、吸引された水素は、圧縮して水素ステーションが備える水素貯留装置に還元される。なお、図５では、省略しているが、水素供給システム１００Ａは、第１実施例の水素供給システム１００と同様に、配管Ｋ２および接続部Ｖ２を備えており、水素供給方法、および、被毒回復方法を実行可能である。本実施例の水素供給システム１００Ａにおいて、第１実施例の水素供給システム１００と同様の構成には、同様の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
Ｂ２．水素充填方法：
図６は、水素水テーションから水素供給システム１００Ａの各水素タンクに水素を充填するための水素充填方法を示すフローチャートである。この水素充填方法は、水素供給システム１００Ａの各タンクの水素貯留量がある一定量よりも少ない時に行う。
【００３４】
この水素充填方法では、まず、水素タンクに水素充填前（例えば、水素ステーションに向かう途中等）に、各タンクにおいて、各水素遮断弁を調節することによって、反応エンタルピーが比較的低い水素吸蔵合金Ｓ２Ａが配置された内側領域の貯留水素を、反応エンタルピーが比較的高い水素吸蔵合金Ｓ１Ａが配置された外側領域に導入する（ステップＳ２１０）。この作業により、各タンクでは、大量の熱エネルギーが生じて、発熱する。なお、このタイミングは、次のステップＳ２１５の工程（放熱工程）の時間短縮につながるため、可能な限り水素充填より前のタイミングであることが望ましい。
【００３５】
次に、各タンクにおいて、水素吸蔵合金の温度が所定温度以下となるまで放熱する（ステップＳ２１５）。この作業により、各タンクは、所定温度まで冷却される。ここで、所定温度とは、水素吸蔵合金が水素の吸蔵を行うことができる温度のことであり、この温度は、水素吸蔵合金の反応エンタルピーから決まる値である。
【００３６】
続いて、水素供給システム１００Ａを、水素ステーションの水素貯留装置および真空ポンプに接続する（ステップＳ２１７）。具体的には、水素供給システム１００Ａにおける接続部Ｖ１と、水素ステーションの水素貯留装置とを接続すると共に、接続部Ｖ３と、真空ポンプとを接続する。
【００３７】
続いて、真空ポンプを用いて、各タンクの内側領域から貯留水素を吸い出すと共に、水素ステーションの水素貯留装置から各タンクにおける外側領域に、水素遮断弁を調節して、水素を充填する（ステップＳ２２０）。この作業により、各タンクの内側領域における水素吸蔵合金では、水素放出に伴う吸熱反応により、各タンクの外側領域から熱エネルギーを奪う。
【００３８】
そして、各タンクにおいて、水素ステーションの水素貯留装置から各タンクにおける内側領域に、水素遮断弁を調節して、水素を充填する（ステップＳ２３０）。
【００３９】
以上のように、本実施例の水素充填方法では、水素供給システム１００Ａの各タンクにおいて、水素充填前に、反応エンタルピーが比較的低い水素吸蔵合金Ｓ２Ａが配置された内側領域の貯留水素を、反応エンタルピーが比較的高い水素吸蔵合金Ｓ１Ａが配置された外側領域に導入すると共に、この際生じる大量の熱エネルギーにより発熱した各タンクを、放熱により冷却した後、各タンクに、水素ステーションから水素を充填するようにしている。このようにすれば、各タンクに、水素ステーションから水素を充填する際、水素吸蔵合金による発熱量を抑制することができ、水素の充填を迅速に行うことができる。
【００４０】
以上のように、本実施例の水素充填方法では、水素供給システム１００Ａの各タンクにおいて、水素ステーションから水素を充填する際に、真空ポンプを用いて、各タンクの内側領域から貯留水素を吸い出すことにより、各タンクの外側領域から熱エネルギーを奪うようにしている。このようにすれば、各タンクの外側領域に、水素ステーションから水素を充填する際、水素吸蔵合金による発熱量を抑制することができ、水素の充填を迅速に行うことができる。
Ｃ．変形例：
【００４１】
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば以下のような変形も可能である。
【００４２】
Ｃ１．変形例１：
上記実施例の水素供給方法では、水素タンクＴＢの内側領域ＲＢ２の貯留水素を、水素タンクＴＡの内側領域ＲＡ２へ導入し、水素タンクＴＡの外側領域ＲＡ１の残留水素を燃料電池２００へ供給するようにしているが、本発明は、これに限られるものではなく、他の水素タンク内側領域の貯留水素を、水素タンクＴＢの内側領域ＲＢ２へ導入し、水素タンクＴＢの外側領域ＲＢ１の残留水素を燃料電池２００へ供給するようしてもよい。このように、タンクをずらしながら２つのタンク間で、上記水素供給方法を実行するようにしてもよい。すなわち、上記水素供給方法を水素供給システム内の複数の水素タンクで次々繰り返すことで、最後の１本の水素タンクを除き、各水素タンクの外側領域における水素吸蔵合金からの残留水素の放出が可能となり、よりエネルギー効率を向上させることができる。
【００４３】
Ｃ２．変形例２：
上記実施例の被毒回復方法では、水素ステーションの水素貯留装置から各タンクにおける内側領域に、水素を充填すると共に、真空ポンプを用いて、各タンクの外側領域から貯留水素を吸い出すようにしているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、水素ステーションの水素貯留装置から各タンクにおける外側領域に、水素を充填すると共に、真空ポンプを用いて、各タンクの内側領域から貯留水素を吸い出すようにしてもよい。この場合、配管Ｋ２は、各タンクにおける内側領域に接続される。このようにすれば、各タンクの内側領域では、外側領域の熱エネルギーにより加熱されると共に、真空ポンプによって貯留水素が吸い出され、減圧されるので、水素吸蔵合金における水等の被毒を解消することができる。
【００４４】
Ｃ３．変形例３：
図７は、タンク内部の変形例の一例を示す図である。上記実施例の水素供給システムにおいて、内部が２つの領域区分される各タンクにおいて、２つの領域は、外側領域と、内側領域とに区分されているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、各タンクにおいて、２つの領域は、図７に示すように、第１領域Ｒ１と、第２領域Ｒ２とが交互に隣接して配置されるような構成としてもよい。このようにすれば、各領域間での熱の伝達効率を向上することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１００…水素供給システム
１００Ａ…水素供給システム
２００…燃料電池
１０００…燃料電池システム
１０００Ａ…燃料電池システム
Ｓ１…水素吸蔵合金
Ｋ１…配管
Ｖ１…接続部
Ｒ１…第１領域
Ｃ１…水素遮断弁
Ｓ２…水素吸蔵合金
Ｋ２…配管
Ｖ２…接続部
Ｒ２…第２領域
Ｃ２…水素遮断弁
Ｋ３…配管
Ｖ３…接続部
ＴＡ…水素タンク
ＴＢ…水素タンク
Ｓ１Ａ…水素吸蔵合金
ＲＡ１…外側領域
ＲＡ２…内側領域
ＲＢ１…外側領域
ＳＡ２…水素吸蔵合金
Ｓ２Ａ…水素吸蔵合金
ＲＢ２…内側領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素供給システムから所定装置へ水素を供給するための水素供給方法であって、
前記水素供給システムは、
第１水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第１領域と、前記第１領域と隣接して配置され、第２水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第２領域とを備える第１水素タンクと、
水素が貯留される第２水素タンクと、を備え、
前記水素供給方法は、
前記第１水素タンクの前記第１領域および前記第２領域から前記水素を放出し、前記所定装置へ供給する第１工程と、
前記第１工程後、前記第２水素タンクの前記水素を前記第１水素タンクの前記第１領域に供給して前記第１水素吸蔵合金に吸蔵させることにより前記第１水素吸蔵合金で熱エネルギーを生じさせ、前記熱エネルギーにより前記第２領域の前記第２水素吸蔵合金に残留している残留水素を放出させて前記所定装置へ供給する第２工程と、
を備えることを特徴とする水素供給方法。
【請求項２】
水素貯留装置から水素供給システムへ水素を充填するための水素充填方法であって、
前記水素供給システムは、
第１水素吸蔵合金が配置され、水素が吸蔵される第１領域と、前記第１領域と隣接して配置され、反応エンタルピーが前記第１水素吸蔵合金よりも高い第２水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第２領域とを備える水素タンクと、
前記水素タンクの前記第１領域と前記水素タンク外部とを接続する配管と、
を備え、
前記水素充填方法は、
前記水素タンクの前記第１領域から前記第２領域へ前記水素を導入し、導入した前記水素を前記第２領域の前記第２水素吸蔵合金に吸蔵させ、熱エネルギーを生じさせる第１工程と、
前記第１工程後、前記水素タンクを所定時間放熱させる第２工程と、
前記第２工程後、前記水素タンクの前記第１領域における前記水素を吸い出すと共に、前記第２領域に前記水素貯留装置から前記水素を充填する第３工程と、
を備えることを特徴とする水素充填方法。
【請求項１】
水素供給システムから所定装置へ水素を供給するための水素供給方法であって、
前記水素供給システムは、
第１水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第１領域と、前記第１領域と隣接して配置され、第２水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第２領域とを備える第１水素タンクと、
水素が貯留される第２水素タンクと、を備え、
前記水素供給方法は、
前記第１水素タンクの前記第１領域および前記第２領域から前記水素を放出し、前記所定装置へ供給する第１工程と、
前記第１工程後、前記第２水素タンクの前記水素を前記第１水素タンクの前記第１領域に供給して前記第１水素吸蔵合金に吸蔵させることにより前記第１水素吸蔵合金で熱エネルギーを生じさせ、前記熱エネルギーにより前記第２領域の前記第２水素吸蔵合金に残留している残留水素を放出させて前記所定装置へ供給する第２工程と、
を備えることを特徴とする水素供給方法。
【請求項２】
水素貯留装置から水素供給システムへ水素を充填するための水素充填方法であって、
前記水素供給システムは、
第１水素吸蔵合金が配置され、水素が吸蔵される第１領域と、前記第１領域と隣接して配置され、反応エンタルピーが前記第１水素吸蔵合金よりも高い第２水素吸蔵合金が配置され、水素が貯留される第２領域とを備える水素タンクと、
前記水素タンクの前記第１領域と前記水素タンク外部とを接続する配管と、
を備え、
前記水素充填方法は、
前記水素タンクの前記第１領域から前記第２領域へ前記水素を導入し、導入した前記水素を前記第２領域の前記第２水素吸蔵合金に吸蔵させ、熱エネルギーを生じさせる第１工程と、
前記第１工程後、前記水素タンクを所定時間放熱させる第２工程と、
前記第２工程後、前記水素タンクの前記第１領域における前記水素を吸い出すと共に、前記第２領域に前記水素貯留装置から前記水素を充填する第３工程と、
を備えることを特徴とする水素充填方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２２３３８６（Ｐ２０１０−２２３３８６Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７３１０７（Ｐ２００９−７３１０７）
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]