JP2002020101A - Hydrogen supply system - Google Patents

Hydrogen supply system

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JP2002020101A
JP2002020101A JP2000202077A JP2000202077A JP2002020101A JP 2002020101 A JP2002020101 A JP 2002020101A JP 2000202077 A JP2000202077 A JP 2000202077A JP 2000202077 A JP2000202077 A JP 2000202077A JP 2002020101 A JP2002020101 A JP 2002020101A
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JP
Japan
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hydrogen
solution
tank
storage tank
fuel
Prior art date
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Application number
JP2000202077A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Suganuma
康 菅沼
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lightweight hydrogen supply system using an aqueous solution capable of storing hydrogen and causing no change in the hydrogen concentration in a fuel solution. SOLUTION: The hydrogen supply system is provided with a storage tank 11 storing the hydrogen-containing solution having high hydrogen concentration and a catalyst 12 for separating hydrogen from the hydrogen-containing solution and is structured to provide a recovery tank 14 for recovering a solution left after hydrogen is released by the catalyst from the hydrogen-containing solution. The recovery tank and the storage tank are each formed by partitioning a tank into two by a partition member and the partition member is formed movable to change the volume of the recovery tank and the storage tank.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池自動車等に
使用される水素供給システムに関し、特に水素含有溶液
の再利用に適した水素供給システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrogen supply system used for a fuel cell vehicle or the like, and more particularly to a hydrogen supply system suitable for reusing a hydrogen-containing solution.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料電池や水素エンジンの燃料である水
素を貯蔵する方法として、溶液に水素を溶解する方法が
知られている。例えば、平成12年5月7日付の日本経
済新聞朝刊に掲載されているように、金属のリチウムと
ホウ素、水素の化合物を水に溶かした液体が例としてあ
げられる。この溶液はチタン系等の触媒に触れさせる
と、常温、常圧で水素ガスを発生する。また、水素ガス
を発生した後の溶液は、水素を吹き込むことで再び水素
を溶解し、再利用することができる。
2. Description of the Related Art As a method for storing hydrogen as a fuel of a fuel cell or a hydrogen engine, a method of dissolving hydrogen in a solution is known. For example, as described in the Nihon Keizai Shimbun morning edition of May 7, 2000, a liquid in which a compound of metal lithium, boron, and hydrogen is dissolved in water can be given as an example. When this solution is brought into contact with a titanium-based catalyst or the like, hydrogen gas is generated at normal temperature and normal pressure. After the hydrogen gas is generated, the solution can be reused by dissolving the hydrogen again by blowing hydrogen.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような水素を貯蔵
することができる溶液を、燃料電池自動車や水素自動車
等に使用した場合には以下のような問題が考えられる。
When such a solution capable of storing hydrogen is used in a fuel cell vehicle, a hydrogen vehicle, or the like, the following problems can be considered.

【0004】水素が高濃度に溶けた水溶液(以下、「燃
料溶液」という)は、触媒を通過すると、水素ガスを放
出し、低濃度の水素が溶けた水溶液(以下、「回収溶
液」という)となる。この回収溶液を、そのまま燃料溶
液のタンクに戻すと、タンク内の燃料溶液全体の水素濃
度が低下してしまう。水素濃度が低下した燃料溶液から
は効率よく水素を発生させることができない。従って、
燃料溶液の水素濃度を高く維持する方策が求められる。
ここで、水素が高濃度に溶けた水溶液とは請求項に記載
の水素含有溶液であり、低濃度の水素が溶けた水溶液と
は請求項に記載の水素を放出した後の溶液である。
[0004] An aqueous solution in which hydrogen is dissolved at a high concentration (hereinafter, referred to as "fuel solution") emits hydrogen gas when passing through a catalyst, and an aqueous solution in which low-concentration hydrogen is dissolved (hereinafter, referred to as "recovery solution"). Becomes If this recovered solution is returned to the fuel solution tank as it is, the hydrogen concentration of the entire fuel solution in the tank will decrease. Hydrogen cannot be efficiently generated from a fuel solution having a reduced hydrogen concentration. Therefore,
There is a need for measures to keep the hydrogen concentration of the fuel solution high.
Here, the aqueous solution in which hydrogen is dissolved at a high concentration is the hydrogen-containing solution described in the claims, and the aqueous solution in which the hydrogen is dissolved at a low concentration is the solution after releasing the hydrogen described in the claims.

【0005】また、燃料溶液の水素濃度を高く維持する
に際しても、システムの重量や容積が大きくなるのは好
ましくない。従って、システムの重量や容積を小さくす
ることのできる方策が求められる。
[0005] In addition, in maintaining the hydrogen concentration of the fuel solution high, it is not preferable that the weight and volume of the system increase. Therefore, a measure that can reduce the weight and volume of the system is required.

【0006】そこで、本発明では、水素含有溶液を燃料
電池自動車等に利用した場合に、前記したような性能低
下の問題が無く、燃料溶液の補給、回収溶液の排出の際
にも利便性の高い水素供給システムを提供することを目
的とする。
Therefore, in the present invention, when the hydrogen-containing solution is used in a fuel cell vehicle or the like, the above-mentioned problem of performance degradation does not occur, and the replenishment of the fuel solution and the discharge of the recovered solution are convenient. An object is to provide a high hydrogen supply system.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項1の発明では、水素含有溶液を貯蔵する貯蔵
タンクと前記水素含有溶液から水素を分離させる触媒と
を備えた水素供給システムであって、前記水素含有溶液
から前記触媒により水素を放出した後の溶液を回収する
回収タンクを備えるように構成した。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, there is provided a hydrogen supply system including a storage tank for storing a hydrogen-containing solution and a catalyst for separating hydrogen from the hydrogen-containing solution. In addition, a recovery tank for recovering the solution after releasing hydrogen from the hydrogen-containing solution by the catalyst is provided.

【0008】このようにすることにより、回収溶液を貯
蔵タンクとは別途設けた回収タンクに貯蔵でき、燃料溶
液と混合しないようにすることができる。従って、燃料
溶液の水素濃度が低下することもなく、発生水素量が低
下することもない。また、貯蔵タンクには水位センサ等
の残燃料検知手段を有するといった簡単な構成を加える
ことで残燃料溶液量を的確に利用者に知らせることもで
きる。
[0008] By doing so, the recovered solution can be stored in the recovery tank provided separately from the storage tank, and can be prevented from being mixed with the fuel solution. Therefore, the hydrogen concentration of the fuel solution does not decrease, and the amount of generated hydrogen does not decrease. Further, by adding a simple configuration such as having a residual fuel detecting means such as a water level sensor to the storage tank, the user can be notified of the amount of the residual fuel solution accurately.

【0009】また、請求項2の発明では、請求項1に記
載の水素供給システムであって、前記回収タンク及び貯
蔵タンクは、1つのタンクを仕切り部材で2つに仕切っ
て形成された容器とし、前記仕切り部材は移動可能とし
て前記回収タンク及び前記貯蔵タンクの容積を変えられ
るように構成した。
According to a second aspect of the present invention, in the hydrogen supply system according to the first aspect, the recovery tank and the storage tank are containers formed by dividing one tank into two by a partition member. The partition member is configured to be movable so that the volumes of the collection tank and the storage tank can be changed.

【0010】このようにすることにより、燃料溶液が多
く、回収溶液が少ない場合には貯蔵タンクの容積を大き
く、回収タンクの容積を小さくし、燃料溶液が少なく、
回収溶液が多い場合には仕切り部材を移動してその容積
比を逆とすることで、タンク全体の容積を大きくしない
まま燃料溶液及び回収溶液の双方を貯蔵することができ
る。
By doing so, when the amount of the fuel solution is large and the amount of the recovered solution is small, the volume of the storage tank is increased, the volume of the recovery tank is reduced, and the amount of the fuel solution is reduced.
When the amount of the recovered solution is large, the partition member is moved to reverse the volume ratio, so that both the fuel solution and the recovered solution can be stored without increasing the volume of the entire tank.

【0011】特に、請求項2の発明の構成においては、
貯蔵タンクから回収タンクへ水素含有溶液を流す通路の
途中において、前記通路を閉塞させることができるバル
ブを設けておくことが望ましい。
[0011] In particular, in the structure of the invention of claim 2,
It is desirable to provide a valve capable of closing the passage in the middle of the passage for flowing the hydrogen-containing solution from the storage tank to the recovery tank.

【0012】このような構成において、燃料溶液を補給
するスタンドにおいて貯蔵タンクに新しい燃料溶液を補
給する場合に、前記バルブを閉めた上で貯蔵タンクに燃
料溶液を入れると、貯蔵タンクの内圧が上がることで自
動的に仕切り部材が移動し、貯蔵タンクの容積が大きく
なる。これと同時に回収タンクの容積は小さくなり、回
収溶液を回収タンクから排出させることができる。
In such a configuration, when a fuel solution is supplied to the storage tank after the valve is closed when a new fuel solution is supplied to the storage tank at the fuel solution supply stand, the internal pressure of the storage tank increases. As a result, the partition member automatically moves, and the capacity of the storage tank increases. At the same time, the volume of the recovery tank is reduced, and the recovery solution can be discharged from the recovery tank.

【0013】また、請求項1の発明の構成において、貯
蔵タンクの容積を不変とさせ、貯蔵タンクから触媒へ通
じる燃料溶液の通路の一部に通路を閉塞させることがで
きるバルブを設け、さらに貯蔵タンクの燃料溶液の補給
口も密閉することができるように構成させることもでき
る。
Further, in the structure of the first aspect of the present invention, a valve is provided for making the volume of the storage tank invariable, and for closing a part of a passage of the fuel solution from the storage tank to the catalyst, the passage being provided. The fuel solution supply port of the tank may also be configured to be able to be sealed.

【0014】このようにすることにより、燃料溶液の補
給の際に、燃料溶液と一緒に高圧窒素ガスを入れ、前記
補給口を密閉させることで、燃料溶液を触媒に補給する
際に前記空気又は窒素ガスの気圧を利用してスムーズに
補給することができる。
In this manner, when replenishing the fuel solution, high-pressure nitrogen gas is introduced together with the fuel solution, and the replenishing port is closed. Replenishment can be performed smoothly using the pressure of nitrogen gas.

【0015】また、請求項1又は請求項2の発明の構成
において、触媒から回収タンクに通じる通路を閉塞させ
ることができるバルブ等を設けることによって回収タン
クに圧力をかけることができるように構成し、圧縮した
空気又は窒素ガスを送り込むガス吸入口を回収タンクに
備えるよう構成することもできる。
Further, in the structure of the first or second aspect of the present invention, a pressure is applied to the recovery tank by providing a valve or the like capable of closing a passage from the catalyst to the recovery tank. Alternatively, the recovery tank may be provided with a gas inlet for feeding compressed air or nitrogen gas.

【0016】このようにすることにより、スタンドで回
収タンクから回収溶液を排出させる際に、回収溶液の排
出口とは別の部分から低圧(0.2〜0.3MPa)の
空気又は窒素ガスを送り込んで、スムーズに回収溶液を
排出させることができる。
In this way, when the recovery solution is discharged from the recovery tank at the stand, low-pressure (0.2 to 0.3 MPa) air or nitrogen gas is discharged from a portion different from the recovery solution outlet. The collected solution can be smoothly discharged by being fed.

【0017】また、貯蔵タンクへの燃料溶液の補給口
と、回収タンクからの回収溶液の排出口は、2つのパイ
プを隣り合わせに一体に設置し、スタンドに設置された
燃料溶液の補給ホースと回収溶液の排出ホースを同時に
接続できるようにするのが望ましい。
The fuel solution supply port to the storage tank and the recovery solution discharge port from the recovery tank are integrally provided with two pipes adjacent to each other. It is desirable to be able to connect the solution discharge hoses simultaneously.

【0018】このようにすることにより、補給用のホー
ス又は排出用のホースの接続し忘れのミスを防止するこ
とができる。特に、補給用のホースと排出用のホースは
逆に接続することができないように接続部分の形状を変
えておくと、なお好適である。
By doing so, it is possible to prevent a mistake in forgetting to connect the supply hose or the discharge hose. In particular, it is still more preferable to change the shape of the connection portion so that the supply hose and the discharge hose cannot be connected in reverse.

【0019】また、貯蔵タンクには水位センサ等の残燃
料溶液検知手段を備え、残燃料溶液量をドライバー等に
知らせる機構を設けるのも望ましい。このような構成に
より、ドライバー等は残燃料溶液量を確認することがで
きる。
It is also desirable that the storage tank be provided with a residual fuel solution detecting means such as a water level sensor and a mechanism for informing the driver or the like of the residual fuel solution amount. With such a configuration, a driver or the like can check the remaining fuel solution amount.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て、適宜図面を参照しながら説明する。図1は本発明の
第1の実施の形態に係る水素供給システム及び燃料電池
のブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram of a hydrogen supply system and a fuel cell according to a first embodiment of the present invention.

【0021】第1の実施の形態に係る水素供給システム
10は、主に貯蔵タンク11と、触媒12を有する水素
発生器13と、回収タンク14とから構成される。
The hydrogen supply system 10 according to the first embodiment mainly includes a storage tank 11, a hydrogen generator 13 having a catalyst 12, and a recovery tank 14.

【0022】貯蔵タンク11は、高濃度の水素を溶解し
た燃料溶液を貯蔵しておくタンクである。貯蔵タンク1
1には、スタンドで水素含有溶液を補給するための補給
口16と、水素含有溶液を水素発生器13に送る通路2
0、及び図示しないエア抜き口が備えられている。ま
た、貯蔵タンク11には水位センサ等の残燃料検知手段
(図示せず)を備え、残燃料溶液量をドライバー等の利
用者に知らせる装置を有している。補給口16には貯蔵
タンク11内の水素含有溶液が逆流しないように、入る
方向のみに通流可能な逆止弁19aが設けられている。
貯蔵タンク11から水素発生器13へ通じる通路20に
は、貯蔵タンク11内の水素含有溶液を水素発生器13
へ搬送するためのポンプ17が備えられている。なお、
水素含有溶液はリチウムとホウ素、水素の化合物を水に
溶かした液体で、水素を溶解することができ、さらにチ
タン系等の触媒に触れさせると、常温常圧で水素を発生
させることができるものである。
The storage tank 11 is a tank for storing a fuel solution in which high-concentration hydrogen is dissolved. Storage tank 1
1 includes a supply port 16 for replenishing the hydrogen-containing solution at the stand, and a passage 2 for feeding the hydrogen-containing solution to the hydrogen generator 13.
0 and an air vent (not shown) are provided. Further, the storage tank 11 is provided with a remaining fuel detecting means (not shown) such as a water level sensor, and has a device for notifying a user such as a driver of the remaining fuel solution amount. The supply port 16 is provided with a check valve 19a that can flow only in the entering direction so that the hydrogen-containing solution in the storage tank 11 does not flow backward.
In the passage 20 leading from the storage tank 11 to the hydrogen generator 13, the hydrogen-containing solution in the storage tank 11 is filled with the hydrogen generator 13.
A pump 17 for transporting the oil to the container is provided. In addition,
A hydrogen-containing solution is a liquid in which a compound of lithium, boron and hydrogen is dissolved in water, and can dissolve hydrogen, and can generate hydrogen at normal temperature and pressure when exposed to a titanium-based catalyst. It is.

【0023】水素発生器13は、内部にチタン系の触媒
12を有しており、水素含有溶液を通流させると水素ガ
スを発生して燃料電池15へ水素ガスを供給するもので
ある。
The hydrogen generator 13 has a titanium-based catalyst 12 inside, and generates hydrogen gas to supply the hydrogen gas to the fuel cell 15 when flowing a hydrogen-containing solution.

【0024】回収タンク14は、水素発生器13で十分
水素ガスを発生させられて、水素濃度が低くなった水素
含有溶液である回収溶液を溜めておくタンクである。回
収タンク14の容量は、貯蔵タンク11にあった燃料溶
液がすべて収容できるように、貯蔵タンク11と同等以
上の容積を確保しておくことが望ましい。水素発生器1
3と回収タンク14とは、通路21で通じており、通路
21の途中には、水素含有溶液が回収タンク側にのみ流
れるように逆止弁19cが備えられている。一定量の回
収溶液が回収タンク14に溜まったら、回収溶液を排出
しなければならないので、回収タンク14はスタンドな
どで回収溶液を排出するための排出口18を備えてい
る。排出口18には回収溶液が排出する方向にのみ流れ
るように逆止弁19bが設けられている。回収溶液の排
出と、燃料溶液の補給は、通常同時に行われる必要があ
るので、排出口18は補給口16と隣り合わせに一体に
設置されている。なお、貯蔵タンク11と回収タンク1
4は別体に構成しても良いし、一体のタンクを仕切り部
材で2つに仕切って構成しても良い。
The recovery tank 14 is a tank for storing a recovery solution which is a hydrogen-containing solution whose hydrogen concentration has been reduced by sufficient generation of hydrogen gas by the hydrogen generator 13. It is desirable that the capacity of the recovery tank 14 be equal to or larger than that of the storage tank 11 so that all the fuel solution in the storage tank 11 can be accommodated. Hydrogen generator 1
3 and the recovery tank 14 communicate with each other through a passage 21, and a check valve 19 c is provided in the middle of the passage 21 so that the hydrogen-containing solution flows only toward the recovery tank. When a certain amount of the collected solution has accumulated in the collection tank 14, the collected solution must be discharged. Therefore, the collection tank 14 is provided with a discharge port 18 for discharging the collected solution by a stand or the like. The discharge port 18 is provided with a check valve 19b so that the collected solution flows only in the discharge direction. Since the discharge of the recovered solution and the replenishment of the fuel solution usually need to be performed simultaneously, the discharge port 18 is provided integrally with the replenishing port 16 adjacent to the replenishing port 16. The storage tank 11 and the collection tank 1
4 may be formed separately or may be formed by dividing an integral tank into two parts by a partition member.

【0025】このように、水素供給システム10は、燃
料溶液と回収溶液とを別にして溜めておくように、貯蔵
タンク11とは別に回収タンク14を備え、さらに補給
口16と排出口18とを隣り合わせに一体に設置したこ
とを特徴としている。
As described above, the hydrogen supply system 10 includes the recovery tank 14 separately from the storage tank 11 so as to store the fuel solution and the recovery solution separately, and further includes the supply port 16 and the discharge port 18. Are installed integrally next to each other.

【0026】以上のように構成された水素供給システム
は、次のように作用する。貯蔵タンク11に貯蔵されて
いる燃料溶液は、燃料電池自動車等のスイッチを入れる
と、ポンプ17により通路20を通って水素発生装置1
3へ搬送される。水素発生器13に入った燃料溶液は、
触媒12に触れることにより、水素を発生する。発生し
た水素は燃料電池へ燃料として供給される。水素発生器
13で水素を発生した水素含有溶液は水素濃度が低くな
り、回収溶液として、通路21を通って回収タンク14
へ搬送される。貯蔵タンク11内の燃料溶液が残り少な
くなってきた時には回収タンク14内の回収溶液はいっ
ぱいになってきており、回収溶液の回収と燃料溶液の補
給が必要になる。
The hydrogen supply system configured as described above operates as follows. When a fuel cell vehicle or the like is turned on, the fuel solution stored in the storage tank 11 is passed through the passage 20 by the pump 17 through the hydrogen generator 1.
Conveyed to 3. The fuel solution that has entered the hydrogen generator 13
By touching the catalyst 12, hydrogen is generated. The generated hydrogen is supplied as fuel to the fuel cell. The hydrogen-containing solution that has generated hydrogen in the hydrogen generator 13 has a low hydrogen concentration, and as a recovery solution, passes through the passage 21 through the recovery tank 14.
Transported to When the fuel solution in the storage tank 11 is running low, the recovery solution in the recovery tank 14 is full, and it is necessary to recover the recovery solution and supply the fuel solution.

【0027】スタンドで燃料溶液の補給をする際には、
隣り合わせに設置された補給口16と排出口18との両
方に同時に接続することができる、スタンドの補給・排
出ホース(図示せず)が接続され、貯蔵タンクへの燃料
溶液の補給と、回収タンクからの回収溶液の排出が同時
に行われる。
When replenishing the fuel solution at the stand,
A supply / discharge hose (not shown) of a stand, which can be simultaneously connected to both the supply port 16 and the discharge port 18 installed next to each other, is connected to supply a fuel solution to the storage tank and a recovery tank. The draining of the recovered solution from is performed simultaneously.

【0028】以上のように、水素供給システム1によれ
ば、貯蔵タンク11とは別に回収タンク14を備えたこ
とにより、水素濃度の低い回収溶液が燃料溶液に混入す
ることが無い。従って、燃料溶液中の水素濃度が低下す
ることも無いので、発生水素量の低下を防止することが
できる。また、補給口16と排出口18を隣り合わせに
一体に設置して、スタンドの補給用と排出用のホースを
同時に接続できるようにしているので、例えば排出用の
ホースを付け忘れたりすることにより回収溶液を回収し
忘れたり、若しくは回収溶液を溢れさせてしまうミスを
防ぐことができる。また、排出用と補給用のホースを同
時に接続できることで、作業の迅速化を図ることもでき
る。
As described above, according to the hydrogen supply system 1, since the recovery tank 14 is provided separately from the storage tank 11, the recovered solution having a low hydrogen concentration does not mix with the fuel solution. Therefore, since the hydrogen concentration in the fuel solution does not decrease, it is possible to prevent the amount of generated hydrogen from decreasing. In addition, the supply port 16 and the discharge port 18 are integrally installed next to each other so that the supply hose and the discharge hose of the stand can be connected at the same time. It is possible to prevent mistakes in forgetting to recover the solution or overflowing the recovered solution. Further, since the discharge hose and the supply hose can be connected at the same time, the work can be speeded up.

【0029】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。図2は第2の実施の形態に係る水素供給シス
テムのブロック図である。なお、第1の実施の形態と実
質的に同一な部分については、同一の符号を付して詳細
な説明を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram of a hydrogen supply system according to the second embodiment. Note that the same reference numerals are given to substantially the same portions as those in the first embodiment, and detailed description is omitted.

【0030】第2の実施の形態に係る水素供給システム
30は、貯蔵タンク31と回収タンク32を移動可能な
仕切り部材である仕切り壁33で仕切ったことを特徴と
する。貯蔵タンク31と回収タンク32を合わせたタン
ク全体が、扇型の柱状の形状をしており、その扇の中心
にある回転支持軸34を中心として、仕切り壁33が回
動可能に支持されている。仕切り壁33とタンク全体の
うち扇の弧の曲面となる扇壁35との間には、燃料溶液
と回収溶液が混合しないようにシール部材36が備えら
れている。仕切り壁33は燃料溶液と回収溶液の容積比
に応じて回動して移動できるようになっているが、扇壁
35の末端よりも外側へ移動してしまうと燃料溶液と回
収溶液が混合してしまうので、扇壁35の末端の両側に
それぞれストッパー37a,37bが備えられている。
貯蔵タンク31から水素発生器13へ通じる通路20に
は、ポンプ17に加えて、通路20を開閉するバルブ3
8が備えられている。
The hydrogen supply system 30 according to the second embodiment is characterized in that the storage tank 31 and the recovery tank 32 are partitioned by a partition wall 33 which is a movable partition member. The entire tank including the storage tank 31 and the recovery tank 32 has a fan-shaped column shape, and the partition wall 33 is rotatably supported around a rotation support shaft 34 at the center of the fan. I have. A sealing member 36 is provided between the partition wall 33 and the fan wall 35 which is a curved surface of the fan arc of the entire tank so that the fuel solution and the recovered solution are not mixed. The partition wall 33 can rotate and move in accordance with the volume ratio of the fuel solution and the recovered solution. However, if the partition wall 33 moves outside the end of the fan wall 35, the fuel solution and the recovered solution are mixed. Therefore, stoppers 37a and 37b are provided on both sides of the end of the fan wall 35, respectively.
In addition to the pump 17, a valve 3 for opening and closing the passage 20 is provided in the passage 20 leading from the storage tank 31 to the hydrogen generator 13.
8 are provided.

【0031】以上のように構成された水素供給システム
30は次のように作用する。貯蔵タンク31にいっぱい
に燃料溶液が入っているときには、仕切り壁33は回収
タンク側によっており、ストッパー37bに当接してい
る。水素供給システム30が作動している際はバルブ3
8は開いており、ポンプ17により貯蔵タンク31内の
燃料溶液が順次水素発生器13に搬送される。ポンプ1
7により燃料溶液が搬送されると、貯蔵タンク31内の
圧力は下がり、一方回収タンク32は回収溶液が水素発
生器13から通路21を通って押し込まれてくるので内
部の圧力が上がる。この貯蔵タンク31と回収タンク3
2の圧力差により、仕切り壁33は貯蔵タンク31側へ
移動するので、仕切り壁33は貯蔵タンク31と回収タ
ンク32の内部圧力が同一になるよう、燃料溶液と回収
溶液の容積比に応じた位置に位置することになる。
The hydrogen supply system 30 configured as described above operates as follows. When the storage tank 31 is filled with the fuel solution, the partition wall 33 is located on the recovery tank side and is in contact with the stopper 37b. When the hydrogen supply system 30 is operating, the valve 3
Numeral 8 is open, and the fuel solution in the storage tank 31 is sequentially transported to the hydrogen generator 13 by the pump 17. Pump 1
When the fuel solution is conveyed by 7, the pressure in the storage tank 31 decreases, while the pressure in the recovery tank 32 increases because the recovered solution is pushed from the hydrogen generator 13 through the passage 21. The storage tank 31 and the recovery tank 3
Due to the pressure difference of 2, the partition wall 33 moves to the storage tank 31 side, so that the partition wall 33 corresponds to the volume ratio between the fuel solution and the recovered solution so that the internal pressures of the storage tank 31 and the recovery tank 32 become the same. Position.

【0032】燃料溶液を使い切ってしまった場合には燃
料溶液を補給し、同時に回収溶液を排出する必要があ
る。このとき、スタンドでは、補給・排出ホース(図示
せず)を接続し、バルブ38を閉めた状態で、貯蔵タン
ク31に燃料溶液を圧送する。貯蔵タンク31に燃料溶
液が圧送されると、貯蔵タンク31の内部圧力が高くな
るため、仕切り壁33はこれに応じて回収タンク32側
へ移動する。仕切り壁33が回収タンク32側へ移動す
ると、逆止弁19cにより回収溶液は通路21側へは流
れないため、排出口18より外部へ排出される。なお、
逆止弁19cが無い場合においても、バルブ38により
通路21への逆流が防止されている場合には排出口18
から回収溶液を排出させることができる。
When the fuel solution has been used up, it is necessary to replenish the fuel solution and simultaneously discharge the recovered solution. At this time, at the stand, a supply / discharge hose (not shown) is connected, and the fuel solution is pressure-fed to the storage tank 31 with the valve 38 closed. When the fuel solution is pressure-fed to the storage tank 31, the internal pressure of the storage tank 31 increases, so that the partition wall 33 moves toward the recovery tank 32 accordingly. When the partition wall 33 moves to the recovery tank 32 side, the recovery solution does not flow to the passage 21 side by the check valve 19c, and is discharged to the outside through the discharge port 18. In addition,
Even when there is no check valve 19c, if the backflow to the passage 21 is prevented by the valve 38, the discharge port 18
From which the recovered solution can be discharged.

【0033】このように、水素供給システム30では、
貯蔵タンク31と回収タンク32の仕切り壁33を移動
可能としたことにより、タンク全体の容積を、燃料溶液
と回収溶液の容積比に応じて貯蔵タンク31と回収タン
ク32に振り分けることができる。従って、タンク全体
の容積は、仕切り壁33が移動しない場合に比べて約半
分で済ますことができ、水素供給システムを小型化、軽
量化、ひいては、燃料電池自動車等の軽量化を図ること
ができる。また、通路20にバルブ38を設けて燃料溶
液補給時にバルブ38を閉めて補給することにより、燃
料溶液の補給と同時に仕切り壁33を自動的に回収タン
ク32側へ移動させ、さらに回収溶液を排出口18から
排出させることができる。また、水素供給システム30
においては、仕切り壁33の位置は燃料溶液の残量を示
していることから、仕切り壁33の位置を検出するセン
サーを装備して、燃料溶液の残量を検知させることもで
きる。
As described above, in the hydrogen supply system 30,
By making the partition wall 33 of the storage tank 31 and the recovery tank 32 movable, the volume of the entire tank can be distributed to the storage tank 31 and the recovery tank 32 according to the volume ratio between the fuel solution and the recovery solution. Therefore, the volume of the entire tank can be reduced to about half as compared with the case where the partition wall 33 does not move, and the hydrogen supply system can be reduced in size and weight, and the weight of the fuel cell vehicle and the like can be reduced. . Also, by providing a valve 38 in the passage 20 and closing and replenishing the valve 38 when replenishing the fuel solution, the partition wall 33 is automatically moved to the collection tank 32 side at the same time as the replenishment of the fuel solution, and further, the collected solution is discharged. It can be discharged from the outlet 18. The hydrogen supply system 30
In the above, since the position of the partition wall 33 indicates the remaining amount of the fuel solution, a sensor for detecting the position of the partition wall 33 may be provided to detect the remaining amount of the fuel solution.

【0034】次に、本発明の第3の実施の形態について
説明する。図3は、本発明の第3の実施の形態に係る水
素供給装置のブロック図である。なお、第3の実施の形
態において、第1、第2の実施の形態と実質的に同一な
部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略
する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram of a hydrogen supply device according to a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, portions substantially the same as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0035】第3の実施の形態に係る水素供給システム
40は貯蔵タンク41から水素発生器13へ通じる通路
20に、通路20を開閉することができるバルブ43を
備え、回収タンク42に外部から圧縮空気を入れること
ができるガス吸入口44を備えることで、燃料溶液の搬
送及び回収溶液の排出方法に特徴を持たせたものであ
る。
The hydrogen supply system 40 according to the third embodiment is provided with a valve 43 that can open and close the passage 20 in the passage 20 that leads from the storage tank 41 to the hydrogen generator 13. The provision of the gas inlet 44 into which air can be introduced provides a feature in the method of transporting the fuel solution and discharging the recovered solution.

【0036】水素供給システム40の貯蔵タンク41及
び回収タンク42はその容積が不変であるように構成さ
れている。ガス吸入口44には外部から回収タンク42
の方向にのみ空気が流れるように逆止弁19dが設けら
れている。また、貯蔵タンク41の補給口16にも逆止
弁19aが設けられているため、貯蔵タンク41は密閉
させて圧力をかけることができるようになっている。な
お、貯蔵タンク41及び回収タンク42において、燃料
溶液及び回収溶液の流れがスムーズになるように通路2
0及び排出口18はタンクの下方に設けられている。ま
た、貯蔵タンク41を密閉する方法は、前記逆止弁19
aによるものに限らず、バルブや蓋を用いることもでき
る。
The storage tank 41 and the recovery tank 42 of the hydrogen supply system 40 are configured so that their volumes are not changed. The gas suction port 44 has a collection tank 42 from outside.
The check valve 19d is provided so that air flows only in the direction of. Further, since the check valve 19a is also provided in the supply port 16 of the storage tank 41, the storage tank 41 can be sealed to apply pressure. In the storage tank 41 and the recovery tank 42, the passages 2 are provided so that the fuel solution and the recovery solution flow smoothly.
0 and the outlet 18 are provided below the tank. The method of sealing the storage tank 41 is based on the check valve 19.
In addition to the method according to a, a valve or a lid may be used.

【0037】以上のような構成を有する水素供給システ
ム40は次のように作用する。貯蔵タンク41に燃料溶
液を補給する場合、バルブ43を閉じた状態で、補給口
16から燃料溶液と同時に高圧の化学的に安定した窒素
ガスも圧送する。このようにすることにより、燃料溶液
は高圧の窒素ガスの圧力により通路20から出て行こう
とする。従って、バルブ43を調節することで、適量の
燃料溶液を水素発生器13に送り込むことができる。即
ち、第1、第2の実施の形態のごとくポンプを備えなく
ても燃料溶液を搬送することができる。
The hydrogen supply system 40 having the above configuration operates as follows. When replenishing the storage tank 41 with the fuel solution, a high-pressure chemically stable nitrogen gas is simultaneously fed from the replenishment port 16 with the fuel solution while the valve 43 is closed. In this way, the fuel solution tends to exit the passage 20 due to the high pressure of the nitrogen gas. Therefore, by adjusting the valve 43, an appropriate amount of the fuel solution can be sent to the hydrogen generator 13. That is, the fuel solution can be transported without providing a pump as in the first and second embodiments.

【0038】回収タンク42から回収溶液を排出する場
合、排出口に排出用のコネクターを接続した状態で、ガ
ス吸入口44から圧縮空気を圧送する。このようにする
と、回収タンク42の容積は不変なので、回収タンク4
2の内部圧力が高くなり、回収タンク42の下方にある
排出口18から回収溶液を排出させることができる。
When discharging the recovery solution from the recovery tank 42, compressed air is supplied from the gas suction port 44 while the discharge connector is connected to the discharge port. In this case, since the volume of the collection tank 42 does not change, the collection tank 4
The internal pressure of the tank 2 is increased, and the collected solution can be discharged from the outlet 18 below the collection tank 42.

【0039】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は前記実施の形態に制限されるものではな
い。例えば、ポンプ17、バルブ38、バルブ43の位
置についていえば、必ずしも通路20になければならな
いものではなく、通路21の方へ設けることもできる。
これは、水素含有溶液の搬送、流量調節のしやすさ等に
応じ、適宜変更できるものである。また、第2の実施の
形態に組み合わせて、第3の実施の形態を適宜組み合わ
せて実施をすることもできる。即ち、貯蔵タンクに高圧
をかけつつ、燃料溶液及び回収溶液の容積比に応じて適
宜仕切り壁を移動させること等も可能である。さらに、
本発明の水素供給システムに使用される水素含有溶液は
水素発生器13以外の部分でも水素ガスを発生する恐れ
もある。従って、水素ガスが通路内で発生したときに
は、燃料溶液の搬送が不能になることも考えられるた
め、通路の形状に応じて、適宜ガス抜きをするためのガ
ス溜部を設けることもできる。また、貯蔵タンク及び回
収タンクには、内部圧力を調整したり、ガス抜きをした
りするためのバルブを適宜設けることもできる。また、
前記実施の形態では水素供給システムを燃料電池に使用
したが、本発明は燃料電池に限らず、水素を燃料等とし
て使用する装置、例えば水素エンジンにも使用すること
ができる。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, regarding the positions of the pump 17, the valve 38, and the valve 43, they do not necessarily have to be in the passage 20, but may be provided in the passage 21.
This can be changed as appropriate according to the ease of transporting the hydrogen-containing solution and adjusting the flow rate. Further, the third embodiment can be appropriately combined with the second embodiment for implementation. That is, it is possible to move the partition wall appropriately according to the volume ratio of the fuel solution and the recovered solution while applying high pressure to the storage tank. further,
The hydrogen-containing solution used in the hydrogen supply system of the present invention may generate hydrogen gas even in portions other than the hydrogen generator 13. Therefore, when hydrogen gas is generated in the passage, it is conceivable that the transportation of the fuel solution becomes impossible. Therefore, a gas reservoir for appropriately degassing can be provided according to the shape of the passage. Further, the storage tank and the recovery tank may be appropriately provided with a valve for adjusting the internal pressure or degassing. Also,
In the above embodiment, the hydrogen supply system is used for the fuel cell. However, the present invention is not limited to the fuel cell, and can be used for a device using hydrogen as a fuel, for example, a hydrogen engine.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項1に記載の発
明によれば、回収溶液を貯蔵タンクとは別途設けた回収
タンクに貯蔵できるので、回収溶液と燃料溶液が混合す
ることが無い。従って、燃料電池自動車等の走行距離が
進むとともに燃料溶液中の水素濃度が低下する事が無
く、発生水素量が低下するのを防止することができる。
As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, the recovered solution can be stored in the recovery tank provided separately from the storage tank, so that the recovered solution and the fuel solution do not mix. . Therefore, the hydrogen concentration in the fuel solution does not decrease as the traveling distance of the fuel cell vehicle or the like increases, and it is possible to prevent the amount of generated hydrogen from decreasing.

【0041】また、請求項2に記載した発明によれば、
燃料溶液及び回収溶液の容積に応じて貯蔵タンク及び回
収タンクの容積を調節することができるので、貯蔵タン
ク及び回収タンクを合わせたタンク全体の容積を小さく
することができ、その結果、燃料電池自動車等の小型
化、軽量化を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention,
Since the volumes of the storage tank and the recovery tank can be adjusted according to the volumes of the fuel solution and the recovery solution, the volume of the entire tank including the storage tank and the recovery tank can be reduced, and as a result, the fuel cell vehicle And the like can be reduced in size and weight.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態に係る水素供給シ
ステムのブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a hydrogen supply system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2の実施の形態に係る水素供給シ
ステムのブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a hydrogen supply system according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第3の実施の形態に係る水素供給シ
ステムのブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a hydrogen supply system according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,31,41…貯蔵タンク、12…触媒、14,3
2,42…回収タンク、33…仕切り壁
11, 31, 41 ... storage tank, 12 ... catalyst, 14, 3
2, 42 ... collection tank, 33 ... partition wall

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水素含有溶液を貯蔵する貯蔵タンクと前
記水素含有溶液から水素を分離させる触媒とを備えた水
素供給システムであって、前記水素含有溶液から前記触
媒により水素を放出した後の溶液を回収する回収タンク
を備えたことを特徴とする水素供給システム。
1. A hydrogen supply system comprising a storage tank for storing a hydrogen-containing solution and a catalyst for separating hydrogen from the hydrogen-containing solution, wherein the solution after releasing hydrogen from the hydrogen-containing solution by the catalyst is provided. A hydrogen supply system comprising a recovery tank for recovering hydrogen.
【請求項2】 前記回収タンク及び貯蔵タンクは、1つ
のタンクを仕切り部材で2つに仕切って形成された容器
であり、前記仕切り部材は移動可能として前記回収タン
ク及び前記貯蔵タンクの容積を変えられるようにしたこ
とを特徴とする請求項1記載の水素供給システム。
2. The collection tank and the storage tank are containers formed by dividing one tank into two by a partition member, and the partition member is movable so as to change the volumes of the collection tank and the storage tank. The hydrogen supply system according to claim 1, wherein the hydrogen supply system is provided.
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