JP2002161997A - 水素カートリッジ、水素ガス供給システム及び水素カートリッジの管理方法 - Google Patents
水素カートリッジ、水素ガス供給システム及び水素カートリッジの管理方法Info
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Abstract
カートリッジ、水素ガス供給システム及び水素カートリ
ッジの管理方法を提供する。 【解決手段】 水素吸蔵材料8が内蔵された水素カート
リッジ1であって、その筐体の表面に固有のIDを表示
するバーコード7が設けられている。これにより、水素
の供給者は、バーコード7によって表示されるIDを参
照することによって、各水素カートリッジ1を容易に管
理することが可能となる。
Description
ジ、水素ガス供給システム及び水素カートリッジの管理
方法に関し、特に、水素の供給者側による管理が容易で
ある水素カートリッジ、水素ガス供給システム及び水素
カートリッジの管理方法に関する。
源としてはもちろん、電力製造などのエネルギー源とし
て、ガソリン、軽油などの化石燃料が広く用いられてき
た。この化石燃料の利用によって、人類は飛躍的な生活
水準の向上や産業の発展などの利益を享受することがで
きたが、その反面、地球は深刻な環境破壊の脅威にさら
され、さらに、化石燃料の枯渇の虞が生じてその長期的
な安定供給に疑問が投げかけられる事態となりつつあ
る。
尽蔵に存在している上、物質量あたりに含まれる化学エ
ネルギー量が大きく、また、エネルギー源として使用す
るときに、有害物質や地球温暖化ガスなどを放出しない
などの理由から、化石燃料に代わるクリーンで、かつ、
無尽蔵なエネルギー源として、近年、大きな注目を集め
るようになっている。
エネルギーを取り出すことができる電気エネルギー発生
装置の研究開発が盛んにおこなわれており、大規模発電
から、オンサイトな自家発電、さらには、自動車用電源
としての応用が期待されている。
り出すための電気エネルギー発生装置、すなわち、燃料
電池は、水素が供給される水素電極と、酸素が供給され
る酸素電極とを有している。水素電極に供給された水素
は、触媒の作用によって、プロトン(陽子)と電子に解
離され、電子は水素電極の集電体で集められ、他方、プ
ロトンは酸素電極に運ばれる。水素電極において集めら
れた電子は、負荷を経由して、酸素電極に運ばれる。一
方、酸素電極に供給された酸素は、触媒の作用により、
水素電極から運ばれたプロトンおよび電子と結合して、
水を生成する。このようにして、水素電極と酸素電極と
の間に起電力が生じ、負荷に電流が流れる。
て発電が可能であるため、ポータブル機器用の電源とし
ても好適である。
として、一般的に用いられているのは、アルカリ電池、
マンガン電池に代表される1次電池や、ニッケルカドミ
ウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池に代
表される2次電池であり、これらはいずれも、閉じた空
間内で化学反応が完結する化学電池であることから、こ
れを構成する種々の要素、たとえば、正極材料、負極材
料、セパレータ、電解液、安全装置およびこれらを密閉
する密閉容器などは、一体不可分的に構成されている。
化学電池を用いた場合、電池残量がなくなると、電池自
体を交換する必要があり、その一部のみを補充すること
はできないため、電池切れを防止するためには、ユーザ
は多くの電池を携帯する必要がある。
料電池を用いた場合には、燃料となる水素および酸素
を、外部から供給するだけで、発電をすることが可能で
あるから、燃料電池の本体をポータブル機器側に設け、
ユーザが水素を随時補給することによって、ユーザは、
燃料電池の全てを複数個持ち運ぶ必要はなく、燃料電池
の本体を一つだけを持ち運べば良い。したがって、ユー
ザの利便性は非常に高くなる。
は、ポータブル機器用の電源として好適であるものの、
燃料である水素は可燃性ガスであることから、ユーザに
よるその取り扱いが安全であることが求められる。した
がって、ポータブル機器の電源である燃料電池に水素を
補給する場合に、水素の供給者側による管理が容易であ
ることが望ましい。
者側による管理が容易である水素カートリッジ、水素ガ
ス供給システム及び水素カートリッジの管理方法を提供
することにある。
水素吸蔵材料が内蔵された水素カートリッジであって、
固有のIDを表示するID表示手段を備えることを特徴
とする水素カートリッジによって達成される。
のIDが付されているので、水素の供給者側による各水
素カートリッジの管理が容易となる。
記ID表示手段が、前記水素カートリッジの筐体表面に
付されている。
は、前記ID表示手段が、バーコードによって構成され
ている。
は、前記ID表示手段が、前記水素カートリッジに内蔵
されている。
は、前記ID表示手段が、ICチップによって構成され
ている。
は、前記ICチップには、前記水素吸蔵材料への水素ガ
スの補給履歴が含まれている。
ば、水素カートリッジ自体に水素ガスの補給履歴が含ま
れていることから、水素の供給者側による各水素カート
リッジの管理が一層容易となる。
は、前記補給履歴には、前記水素吸蔵材料への水素ガス
の補給異常に関する情報が含まれている。
ば、水素カートリッジ自体に水素ガスの補給異常に関す
る情報が含まれていることから、水素の供給者は、異常
のある水素カートリッジへの水素ガスの補給を防止する
ことができ、これにより各水素カートリッジの管理が一
層容易となる。
は、前記補給履歴には、前記水素吸蔵材料への水素ガス
の補給回数に関する情報が含まれている。
ば、水素カートリッジ自体に水素ガスの補給回数に関す
る情報が含まれていることから、水素の供給者は、寿命
に達した水素カートリッジへの水素ガスの補給を防止す
ることができ、これにより各水素カートリッジの管理が
一層容易となる。
は、前記補給履歴には、前記水素吸蔵材料への水素ガス
の補給日時に関する情報が含まれている。
ば、水素カートリッジ自体に水素ガスの補給日時に関す
る情報が含まれていることから、水素の供給者は、ガス
漏れのおそれがある水素カートリッジへの水素ガスの補
給を防止することができ、これにより各水素カートリッ
ジの管理が一層容易となる。
は、特定の治具によって解除可能な開封防止手段がさら
に備えられ、これによってユーザによる水素カートリッ
ジの開封が防止されている。
ば、ユーザによる水素カートリッジの開封が防止される
ので、ユーザによる水素カートリッジの取り扱いの安全
性が向上する。
ジに固有のIDを取得するID取得手段と、前記水素カ
ートリッジに水素ガスを補給する水素ガス補給手段と、
前記水素ガス補給手段による前記水素ガスの補給情報を
生成する補給情報生成手段と、前記補給情報と前記ID
取得手段によって取得したIDとを関連づける関連づけ
手段とを備える水素ガス供給システムによって達成され
る。
対応する水素カートリッジのIDとが関連づけられるの
で、水素の供給者側による各水素カートリッジの管理が
容易となる。
ジに固有のIDを取得するID取得手段と、前記IDと
関連づけられた水素ガスの補給情報を取得する補給情報
取得手段と、前記補給情報に基づいて、前記補給情報に
関連づけられたIDを有する水素カートリッジへの水素
ガスの供給を行うか否かを決定する決定手段とを備える
水素ガス供給システムによって達成される。
と関連づけられた水素ガスの補給情報を取得し、これに
基づいて当該水素カートリッジへの水素ガスの供給を行
うか否かを決定しているので、水素ガスの供給を行うか
否かの決定を容易に行うことができ、これにより水素の
供給者側による各水素カートリッジの管理が容易とな
る。
記補給情報が、前記水素カートリッジより検出された異
常に関する異常情報を含む。
は、前記決定手段が、前記補給情報に含まれる前記異常
情報が前記水素カートリッジの異常を示していることに
応答して、前記水素カートリッジへの水素ガスの供給を
行わないと決定する。
ば、水素の供給者は、異常のある水素カートリッジへの
水素ガスの補給を防止することができ、これにより各水
素カートリッジの管理が一層容易となる。
は、前記補給情報が、前記水素カートリッジへの水素ガ
スの補給回数に関する累計補給情報を含む。
は、前記決定手段が、前記補給情報に含まれる前記累計
補給情報が所定の回数に達していることに応答して、前
記水素カートリッジへの水素ガスの供給を行わないと決
定する。
ば、水素の供給者は、寿命に達した水素カートリッジへ
の水素ガスの補給を防止することができ、これにより各
水素カートリッジの管理が一層容易となる。
は、前記補給情報が、前記水素カートリッジへの水素ガ
スの補給日時に関する補給日時情報を含む。
ば、水素の供給者は、ガス漏れのおそれがある水素カー
トリッジへの水素ガスの補給を防止することができ、こ
れにより各水素カートリッジの管理が一層容易となる。
は、前記水素カートリッジに補給可能な水素ガスの量を
検出する検出手段をさらに備える。
は、前記補給情報取得手段が、インターネット網を介し
て前記補給情報を取得する。
は、前記補給情報取得手段が、前記水素カートリッジに
記録された前記補給情報を取得する。
ば、補給情報を速やかに取得することが可能となる。
され、それぞれ水素カートリッジへの水素ガスの補給が
可能な複数の水素ガス供給装置と、前記各水素ガス供給
装置による前記水素カートリッジへの水素ガスの補給履
歴を前記所定の通信網を経由して取得する管理手段とを
備える水素ガス供給システムによって達成される。
記管理手段が、前記取得した補給履歴を前記所定の通信
網を経由して前記複数の水素ガス供給装置に提供可能に
構成されている。
は、前記補給履歴が、前記水素カートリッジを特定する
情報を含んでいる。
ジに水素ガスを補給するに際して、前記水素カートリッ
ジに固有のIDを取得するID取得ステップと、前記水
素カートリッジへ水素ガスを補給する補給ステップと、
前記補給ステップにおける水素ガスの補給結果に関する
補給情報を生成する補給情報生成ステップと、前記補給
情報と前記ID取得ステップによって取得したIDとを
関連づける関連づけステップとを備える水素カートリッ
ジの管理方法によって達成される。
記関連づけステップによって互いに関連づけられたID
及び補給情報を集積するステップをさらに備える。
ジに水素ガスを補給するに際して、前記水素カートリッ
ジに固有のIDを取得するID取得ステップと、前記I
Dと関連づけられた水素ガスの補給情報を要求する要求
ステップと、前記要求に応答して前記IDと関連づけら
れた前記補給情報を送信する送信ステップと、送信され
た前記補給情報を受信する受信ステップとを備える水素
カートリッジの管理方法によって達成される。
定されるものではないが、水素吸蔵材料として、水素吸
蔵合金あるいは炭素質水素吸蔵材料を好ましく使用する
ことができる。水素吸蔵合金の材料は、特に限定される
ものではないが、LaNi5が好ましく用いることがで
き、炭素質水素吸蔵材料も、特に限定されるものではな
いが、フラーレン、カーボンナノファイバー、カーボン
ナノチューブ、炭素スス、ナノカプセル、バッキーオニ
オン、カーボンファイバーなどを好ましく使用すること
ができる。
明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
にかかる水素カートリッジ1の外観を示す略斜視図であ
り、図1(b)は、水素カートリッジ1の内部構造を示
す略断面図である。
に、水素カートリッジ1は、本体2と、蓋3と、蓋3の
開閉において軸となる蝶番4と、水素補給時ではないと
きに蓋3が開放されるのを防止する固定装置5と、水素
ガスを燃料電池に供給するための逆止弁付きノズル6
と、本体2の表面に付され、水素カートリッジのID番
号を表示するバーコード7とを備える。バーコード7に
よって表示される水素カートリッジのID番号は、各水
素カートリッジに固有の番号である。
は、水素吸蔵材料8が充填されている。水素吸蔵材料の
種類としては、水素吸蔵合金若しくは炭素質水素吸蔵材
料を用いることができ、水素吸蔵合金としては、特に限
定されないがLaNi5を用いることができ、炭素質水
素吸蔵材料としては、特に限定されないがフラーレン、
カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、炭素
スス、ナノカプセル、バッキーオニオン、カーボンファ
イバー等を用いることができる。
材料の種類によって異なる所定の圧力以上の圧力を有す
る水素ガスを供給することによってこれを吸蔵すること
が可能であり、吸蔵された水素ガスは、用いられる材料
の種類によって異なる所定の圧力(水素放出平衡圧)以
下になると放出される。一般に、水素放出平衡圧は1気
圧以上であることが多く、典型的には5〜10気圧であ
る。
出される水素ガスの流路9が形成されており、かかる流
路9は逆止弁付きノズル6によって終端されている。ま
た、流路9には、コップ状のフィルタ部材10が配置さ
れている。
される水素ガスを流路9に導くための流路11が設けら
れており、これによって、蓋3が閉じられた状態におい
ては、水素吸蔵材料8より放出される水素ガスは、外部
に漏れることなく、流路9へ供給されることになる。
には、固定装置5を解除することによって蓋3を開き、
この状態において水素吸蔵材料8へ水素ガスを吸蔵させ
る。固定装置5は、所定の治具によってのみ解除するこ
とができ、ユーザが簡単に解除できないように構成され
ている。
1への水素ガスの補給は、以下に説明する水素ガス供給
装置によって行うことができる。
る水素ガス補給装置12の構成を概略的に示すブロック
図である。
12は、水素を補給すべき水素カートリッジ1が接続さ
れる水素カートリッジ接続部13と、水素カートリッジ
接続部13に供給すべき水素ガスが蓄えられた水素供給
源14と、水素供給源14と水素カートリッジ接続部1
3との間の流路に設けられたメータ付きバルブ15と、
ユーザによる操作を受け付ける操作部16と、ユーザに
対して種々の情報を表示する表示部17と、ユーザによ
り料金が投入される料金投入部18と、水素ガス供給装
置12全体の動作を制御するコントローラ19と、プロ
グラムや各種データを記憶するメモリ20と、インター
ネット網との接続を行うインターフェース部21と、新
品の水素カートリッジ1が複数個格納されたストッカ2
2とを備える。
は、水素カートリッジ1に設けられた固定装置5を解除
する解除治具23、バーコード7により表示されるID
を読み取るバーコードリーダ24、及び水素カートリッ
ジ1へ補給可能な水素量を検出する検出部25が備えら
れており、当該解除治具23による固定装置5の解除
や、バーコードリーダ24によるバーコード7の読み取
りは、コントローラ19からの指示に基づいて行われ
る。また、検出部25により補給可能な水素量が検出さ
れると、かかる情報はコントローラ19に供給される。
ベ、水素吸蔵合金若しくは炭素質水素吸蔵材料を用いる
ことができ、炭素質水素吸蔵材料としては、フラーレ
ン、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、
炭素スス、ナノカプセル、バッキーオニオン、カーボン
ファイバー等が挙げられる。但し、水素ガス供給装置1
2は、不特定多数のユーザが利用することを想定してい
るため、比較的多量の水素ガスを蓄積可能であることが
望ましい。これを考慮すれば、水素供給源14としては
水素ボンベを用いることが特に好ましい。
12は、例えばコンビニエンスストアに設置され、各水
素ガス供給装置12は、インターフェース部21よりイ
ンターネット網を介して相互に接続される。
る水素ガス供給システムを概略的に示すブロック図であ
る。
る水素ガス供給システムにおいては、インターネット網
26には複数の水素ガス供給装置12が接続されている
ほか、水素ガスの供給者により運営される管理サーバ2
7が接続されている。管理サーバ27は、各水素ガス供
給装置12より種々のデータを収集し、収集されたデー
タは管理サーバ27内に設けられたメモリ28に蓄積さ
れる。
しては、それぞれ固有のIDを有する水素カートリッジ
1に関する水素ガスの補給履歴が含まれる。かかる補給
履歴には、当該IDを有する水素カートリッジ1より検
出された異常に関する情報(異常情報)、当該IDを有
する水素カートリッジ1に水素ガスが補給された累計回
数(累計補給回数)、及び当該IDを有する水素カート
リッジ1に水素ガスが補給された最近の日時(最新補給
日時)が少なくとも含まれている。
カートリッジ1に水素ガスを補給する手順について説明
する。
ユーザによって、水素カートリッジ1が水素カートリッ
ジ接続部13に接続されると、水素カートリッジ接続部
13に備えられたバーコードリーダ24により、水素カ
ートリッジ1に付されたバーコード7が読み取られ、バ
ーコード7により表示されるIDがコントローラ19に
伝えられる。
ンターフェース部21よりインターネット網26を介し
て管理サーバ27にアクセスし、管理サーバ27内に設
けられたメモリ28に蓄積されたデータのうち、当該I
Dを有する水素カートリッジ1に関する水素ガスの補給
履歴の送信を要求する。これに応答して、管理サーバ2
7は、インターネット網26を介して当該水素ガス供給
装置12に水素ガスの補給履歴を送信し、これを受信し
た水素ガス供給装置12は、かかる補給履歴をメモリ2
0に格納する。
7より送信された補給履歴を分析する。
が、当該IDを有する水素カートリッジ1から過去に異
常が検出されたことを示していれば、コントローラ19
は、現在水素カートリッジ接続部13に接続されている
水素カートリッジ1へは水素ガスの補給を行わない旨を
表示するよう、表示部17に対して指示し、ユーザへの
注意を喚起する。これにより、異常のある水素カートリ
ッジ1への水素ガスの補給が防止され、安全性が確保さ
れる。
たな水素カートリッジ1を購入すべき旨を表示するよ
う、表示部17に対して指示し、ユーザへの注意を喚起
する。その結果、ユーザが操作部16を介して新たな水
素カートリッジ1を購入する旨の意志表示をするととも
に、所定の料金を料金投入部18に投入した場合、コン
トローラ19は、ストッカ22に対し新品の水素カート
リッジ1を搬出するよう指示する。これにより、ユーザ
は新たな水素カートリッジ1を入手することができる。
販売された結果、ストッカ22内の水素カートリッジ1
の数が所定数以下となれば、ストッカ22はその旨をコ
ントローラ19に伝え、これに応答してコントローラ1
9は、管理サーバ27に対して水素カートリッジ1の補
充を要求する。これにより、ストッカ22には常に所定
数以上の水素カートリッジ1が確保されることになる。
る累計補給回数が第1の回数を超えていれば、コントロ
ーラ19は、現在水素カートリッジ接続部13に接続さ
れている水素カートリッジ1の寿命が近い旨を表示する
よう、表示部17に対して指示し、ユーザへの注意を喚
起する。ここで、「寿命」とは、安全性を確保しうる水
素カートリッジ1への水素ガス補給回数を言い、実際に
水素カートリッジ1が劣化すること指すのではない。さ
らに、補給履歴に含まれる累計補給回数が第1の回数よ
り多い第2の回数を超えていれば、コントローラ19
は、現在水素カートリッジ接続部13に接続されている
水素カートリッジ1は寿命に達しているため水素ガスの
補給を行わない旨を表示するよう、表示部17に対して
指示し、ユーザへの注意を喚起する。例えば、寿命とな
る水素ガス補給回数が1000回であれば、上記第1の
回数を800回に設定し、上記第2の回数を1000回
に設定すればよい。これにより、寿命に達した水素カー
トリッジ1への水素ガスの補給が防止され、安全性が確
保されるとともに、水素カートリッジ1の寿命が近いこ
とをユーザに報知することができる。
水素カートリッジ1を購入すべき旨を表示するよう、表
示部17に対して指示し、ユーザへの注意を喚起する。
の水素ガスの補給を行わないと判断された場合には、コ
ントローラ19は、解除治具23によって固定装置5を
解除することなく、水素カートリッジ1をユーザに返却
する。一方、それ以外の場合には、コントローラ19
は、解除治具23によって固定装置5を解除し、検出部
25によって補給可能な水素量を検出するよう、水素カ
ートリッジ接続部13に指示する。これによって検出さ
れた補給可能な水素量に関する情報は、コントローラ1
9に供給される。
けたコントローラ19は、上記補給履歴に含まれる最新
補給日時を用いて、最新補給日時から現在の日時までの
時間と、補給可能な水素量との関係を分析する。かかる
分析の結果、最新補給日時から現在の日時までの時間に
比して補給可能な水素量が異常に多い場合には、水素カ
ートリッジ1に水素ガスの漏洩が生じているおそれがあ
るため水素ガスの補給を行わない旨を表示するよう、表
示部17に対して指示し、ユーザへの注意を喚起する。
これにより、水素ガスが漏洩するおそれのある水素カー
トリッジ1への水素ガスの補給が防止され、安全性が確
保される。
水素カートリッジ1を購入すべき旨を表示するよう、表
示部17に対して指示し、ユーザへの注意を喚起する。
時間と、補給可能な水素量との関係が正常であると判断
されれば、コントローラ19は、補給可能な水素量と、
かかる量の水素を補給するのに必要な料金とを表示する
よう、表示部17に指示し、これによってユーザの注意
を喚起する。
して水素ガスの補給を希望する旨の意志表示をするとと
もに、所定の料金を料金投入部18に投入した場合、コ
ントローラ19はバルブ15を開放する。これにより、
水素供給源14から水素カートリッジ接続部13に接続
されている水素カートリッジ1へ水素ガスが流入し、か
かる水素は、水素カートリッジ1内の水素吸蔵材料8に
吸収される。
ジ1へ流入した水素ガスの量に関する情報をコントロー
ラ19に伝え、コントローラ19は、これが上記補給可
能な水素量に達したことに応答して、バルブ15を閉じ
る。
と、コントローラ19は、検出部25によって補給可能
な水素量を検出するよう、再び、水素カートリッジ接続
部13に指示する。これによって検出された補給可能な
水素量に関する情報は、コントローラ19に供給され、
これが所定値以下であればコントローラ19は正常な補
給が行われたものと判断し、これが所定値を超えていれ
ばコントローラ19は水素カートリッジ1に何らかの不
良があるものと判断する。このような不良は、ユーザ
が、過去に水素カートリッジ1の固定装置5を無理に解
除した場合に起こりやすい。
合には、コントローラ19は、インターフェース部21
よりインターネット網26を介して、当該IDを有する
水素カートリッジ1に対する水素ガスの補給を行った旨
を管理サーバ27へ報告する。これを受けた管理サーバ
27は、当該IDが付された水素カートリッジ1に関わ
る補給履歴を更新し、メモリ28に格納する。具体的に
は、累計補給回数をインクリメントし、さらに、最新補
給日時を上記報告を受け取った日時に変更する。これに
より、一連の水素ガス補給動作が完了する。
があるものと判断された場合には、コントローラ19
は、インターフェース部21よりインターネット網26
を介して、当該IDを有する水素カートリッジ1に異常
がある可能性がある旨を管理サーバ27へ報告する。さ
らに、コントローラ19は、新たな水素カートリッジ1
を購入すべき旨を表示するよう、表示部17に対して指
示し、ユーザへの注意を喚起する。上記報告を受けとっ
た管理サーバ27は、当該IDが付された水素カートリ
ッジ1に関わる補給履歴を更新し、メモリ28に格納す
る。具体的には、異常情報を「正常」から「異常」に変
更する。これにより、一連の水素ガス補給動作が完了す
る。
た結果、水素供給源14内の水素ガス残量が所定量以下
となれば、水素供給源14はその旨をコントローラ19
に伝え、これに応答してコントローラ19は、管理サー
バ27に対して水素ガスの補充を要求する。これによ
り、水素供給源14には常に所定量以上の水素ガスが確
保されることになる。
素カートリッジ1は、固有のIDを表示するバーコード
7を備えていることから、水素ガスの供給者による管理
を容易に行うことができる。したがって、本実施態様に
かかる水素ガス供給システムを用いて水素カートリッジ
1を管理することができ、これにより、異常がある可能
性のある水素カートリッジ1に対する水素ガスの補給を
防止して、ユーザによる取り扱いの安全性を確保するこ
とが可能となる。
システムは、複数の水素ガス供給装置12がインターネ
ット網26に接続され、これらが管理サーバ27によっ
て管理されていることから、ユーザがいずれの水素ガス
供給装置12によって水素ガスの補給を行う場合であっ
ても、共通したサービスをユーザに提供することが可能
となる。
電装置について説明する。
発電装置30の概略的構成を示すブロック図である。
実際に発電が行われる発電部本体31と、水素カートリ
ッジ1より供給される水素の圧力を調整して発電部本体
31に供給するレギュレータ32と、水素カートリッジ
1とレギュレータ32との間の水素供給路に設けられた
逆止弁33およびバルブ34と、レギュレータ32と発
電部本体31との間の水素供給路に設けられた逆止弁3
5とを備える。逆止弁33は、バルブ34から水素カー
トリッジ1へ向かうガスの流れを阻止する弁であり、逆
止弁35は、発電部本体31からレギュレータ32へ向
かうガスの流れを阻止する弁である。また、バルブ34
は、手動操作が可能な制御弁を有し、これを閉じること
によってガスの供給を停止させることができる。
図4に示されるように、逆止弁33を介して水素カート
リッジ1を装着可能に構成されている。発電装置30
は、発電部本体31より供給される電力を利用する機
器、例えば、携帯用のラジオ、ヘッドホンステレオ、携
帯電話、携帯用のパーソナルコンピュータ等のポータブ
ル機器と一体的に設けることができる。以下、本実施態
様にかかる発電装置30より供給される電力を利用する
機器を「利用機器」と呼ぶ。
水素ガス導入口36および酸素ガス(空気)が供給され
る空気導入口37を備え、水素ガス導入口36より導入
された水素と、空気導入口37より導入された空気に含
まれる酸素とを化合させることによって、正極リード3
8と負極リード39との間に所望の起電力を生じさせ
る。正極リード38と負極リード39との間に生じる電
力は、利用機器に供給される。
示す略断面図である。
は、燃料電極である水素電極40と、酸素電極41と、
水素電極40および酸素電極41に挟持された電解質膜
であるプロトン伝導体部42と、筐体である固定ブロッ
ク43と、水素電極40側に設けられた第1の可動ブロ
ック44と、酸素電極41側に設けられた第2の可動ブ
ロック45と、第1の可動ブロック44を図2に示され
る位置に付勢するバネ46とを備えている。
らなる電極基体47とその表面に形成された触媒層48
によって構成され、同様に、酸素電極41は、繊維状カ
ーボン集合体からなる電極基体49とその表面に形成さ
れた触媒層50によって構成されている。触媒の種類と
しては、白金、白金合金、パラジウム、マグネシウム、
チタン、マンガン、ランタン、バナジウム、ジルコニウ
ム、ニッケル−ランタン合金、チタン−鉄合金、イリジ
ウム、ロジウム、金などがあるが、好ましいのは、白金
および白金合金である。
1の電極基体49からは正極リード38が導出され、水
素電極40の電極基体47からは負極リード39が導出
されており、これら正極リード38および負極リード3
9は、利用機器の電源に接続されている。
素ガスを供給するための流路51および酸素電極41に
酸素を供給するための流路52が形成されており、水素
ガス導入口36より導入された水素ガスは、流路51を
流れて水素電極40に達し、空気導入口37より導入さ
れた空気は、流路52を流れ、これに含まれる酸素ガス
が酸素電極41に達する。また、流路51および25を
流れるガスは、それぞれ排出口53および54より排出
可能に構成されている。すなわち、流路51を流れる水
素ガスは、第1の可動ブロック44の位置に応じて、排
出口53からの排出が阻止または可能とされ、流路52
を流れる空気は、第2の可動ブロック45の位置に応じ
て、空気導入口37および排出口54を介した通気が排
出が阻止または可能とされる。第1の可動ブロック44
および第2の可動ブロック45の操作については後述す
る。
れた水素ガスは、繊維状カーボン集合体からなる電極基
体47を介してその表面に形成された触媒層48に達
し、触媒作用によってプロトンと電子とに解離される。
このうち電子は、電極基体47を経由して負極リード3
9へ移動し、図示しない利用機器へ供給され、プロトン
は、プロトン伝導体部42を経由して酸素電極41側へ
移動する。一方、空気導入口37から流路52に供給さ
れた空気に含まれる酸素ガスは、繊維状カーボン集合体
からなる電極基体49を介してその表面に形成された触
媒層50に達し、触媒作用によって、プロトン伝導体部
42より供給されるプロトンおよび正極リード38を介
して負荷より供給される電子と結合して水となる。この
ようにして、所望の起電力が取り出される。
スの透過を防止するとともにプロトンを透過させる膜で
あり、その材料は特に限定されないが、炭素を主成分と
する炭素質材料を母体とし、これにプロトン解離性の基
が導入されてなる材料を用いることが好ましい。尚、
「プロトン解離性の基」とは、「プロトンが電離により
離脱し得る官能基」であることを意味する。
炭素質材料には、炭素を主成分とするものであれば、任
意の材料を使用することができるが、プロトン解離性の
基を導入した後に、イオン導電性が電子伝導性よりも大
であることが必要である。ここで、母体となる炭素質材
料としては、具体的には、炭素原子の集合体である炭素
クラスターや、カーボンチューブを含む炭素質材料を挙
げることができる。
ラーレンや、フラーレン構造の少なくとも一部に開放端
を持つもの、ダイヤモンド構造を持つもの等が好適であ
る。もちろんこれらに限らず、プロトン解離性の基を導
入した後にイオン導電性が電子伝導性よりも大であるも
のであれば、いかなるものであっても良い。
材料としては、フラーレンを選択することが最も好まし
く、これにプロトン解離性の基、例えば−OH基、−O
SO 3H基、−COOH基、−SO3H基、−OPO
(OH)2基が導入された材料をプロトン伝導体部3の
材料として用いることが好ましい。
素カートリッジ1が発電装置30に装着されると、水素
カートリッジ1を構成する逆止弁付きノズル6と発電装
置30を構成する逆止弁33とが連結され、これによ
り、水素吸蔵材料8より放出される水素ガスが逆止弁付
きノズル6を介して発電装置30へ送られる。一方、水
素カートリッジ1が発電装置30から取り外されると、
逆止弁付きノズル6は流路9と外部とを完全に遮断し、
これにより、流路9に存在する水素ガスの放出が阻止さ
れるとともに、流路9へのガスの流入が阻止される。
水素吸蔵合金からなる場合、水素ガスの吸蔵および放出
を繰り返すことによって、徐々に合金が微粉化し、飛散
する。また、水素吸蔵材料8がフラーレンやカーボンナ
ノファイバー等からなる炭素質水素吸蔵材料からなる場
合には、それ自体が非常に微細であるため、飛散しやす
い。このようにして微粉化した合金や炭素質水素吸蔵材
料が水素カートリッジ1の外部にまで飛散すると、水素
ガスの流路に存在する各種の要素、例えばレギュレータ
32や逆止弁33を汚染するおそれがあり、水素電極4
0に達すれば発電効率を低下させる危険性がある。しか
しながら、水素カートリッジ1には、水素ガスの流路9
にフィルタ部材10が設けられているので、微粉化した
合金や炭素質水素吸蔵材料が水素カートリッジ1の外部
に飛散することがない。
ートリッジ1より供給される水素の圧力を調整して、こ
れを発電部本体31の水素ガス導入口36へ供給する役
割を果たす。すなわち、水素吸蔵材料8の水素放出平衡
圧は、上述の通り、1気圧以上であることが多く、典型
的には5〜10気圧であることから、このような高圧の
水素ガスが発電部本体31に導入されると、発電部本体
31を破損するおそれがある。このため、このような高
圧の水素ガスが、レギュレータ32によって大気圧に近
い圧力、例えば約1.3気圧程度に調整され、圧力が調
整された水素ガスが発電部本体31の水素ガス導入口3
6へ供給される。
る。
0から取り外された状態(非装着状態)における発電部
本体31の状態を概略的に示す略断面図である。
り外された状態(非装着状態)においては、第2の可動
ブロック45が、図6に示される位置に設定される。第
2の可動ブロック45が図6に示される位置に設定され
ると、空気導入口37および排出口54は閉塞され、こ
れによって流路52は密閉状態となる。このため、かか
る状態においては、酸素電極41には新しい空気が供給
されないのみならず、ゴミやホコリ等の異物の侵入が阻
止される。
分水素ガスが吸蔵された状態の水素カートリッジ1が発
電装置30に装着されると、水素カートリッジ1に設け
られた逆止弁付きノズル6と発電装置30に設けられた
逆止弁33とが連結され、水素吸蔵材料8より放出され
る水素ガスが発電装置30へ流入可能となる(装着状
態)。このとき、バルブ34が閉状態となっていれば、
その制御弁を開き、水素ガスをレギュレータ32へ流入
させる。
レギュレータ32の機能によって大気圧に近い圧力に調
整される。例えば、水素カートリッジ1より供給される
水素ガスの圧力が5〜10気圧であれば、レギュレータ
32はこれを約1.3気圧程度に減圧する。
は、逆止弁35を介して発電部本体31に供給され、発
電部本体31内に設けられた水素電極40に達する。
5を操作して、これを図5に示される位置に設定する。
第2の可動ブロック45が図5に示される位置に設定さ
れると、空気導入口37および排出口54が開放され、
これによって流路52には新しい空気が流入することに
なる。流路52に流入した空気に含まれる酸素ガスは、
酸素電極41に達する。
なり、正極リード38と負極リード39との間には所定
の起電力が生じる。上述の通り、正極リード38および
負極リード39は、利用機器の電源に接続されているの
で、これにより利用機器を動作させることが可能とな
る。
当然ながら、水素カートリッジ1の水素吸蔵材料8に吸
蔵された水素の残量は徐々に減少し、やがてはこれがゼ
ロになる。したがって、引き続き利用機器を動作させた
い場合には、ユーザは、水素吸蔵材料8に吸蔵された水
素の残量がゼロになる前に当該水素カートリッジ1を発
電装置30から外し、水素吸蔵材料8に十分な水素ガス
が吸蔵された別の水素カートリッジ1を装着すればよ
い。
0から外しても、水素カートリッジ1側には逆止弁付き
ノズル6が設けられており、水素カートリッジ1内の流
路9と外部とは完全に遮断されることから、流路9に存
在する水素ガスが外部に放出されたり、外部から流路9
へ空気等が流入することはない。
設けられていることから、レギュレータ32の内部に残
留している水素ガスが外部に放出されることはない。す
なわち、水素カートリッジ1より供給される水素ガスの
圧力が5〜10気圧であるとすれば、レギュレータ32
の入り口近辺における水素ガスの圧力もこれと同様の高
い圧力となるが、バルブ34が閉じられることなく水素
カートリッジ1が取り外されても、逆止弁33の存在に
より、かかる高圧の水素ガスが外部に放出されることは
ない。
から、発電部本体31の内部に残留している水素ガスが
レギュレータ32へ逆流することもない。
せる操作について説明する。
めには、水素電極40への水素ガスの供給を絶つか、酸
素電極41への空気の供給を絶てばよい。発電装置30
では、いずれの方法でも発電を停止させることができ
る。
給を絶つことによって発電を停止させる場合には、ユー
ザの操作により、バルブ34に設けられた制御弁を閉じ
ればよい。バルブ34が閉じられると、水素カートリッ
ジ1からの水素ガスの供給が停止するため、発電部本体
31による発電は停止する。
ッジ1を発電装置30から外すことにより水素ガスの供
給を絶ち、これによって発電部本体31による発電を停
止させることもできる。
ことによって発電を停止させる場合には、ユーザの操作
により、第2の可動ブロック45を図5に示される位置
から図6に示される位置へ移動させればよい。第2の可
動ブロック45が図6に示される位置に設定されると、
流路52が密閉状態となるため、発電部本体31による
発電は停止する。
る場合、水素ガスの供給を絶つ方法および空気の供給を
絶つ方法のいずれか一方のみを用いるのではなく、その
両方を用いて発電を停止させてもよい。
排出操作について説明する。
度の高い水素ガスが供給されるが、発電により水素ガス
が消費されると、流路51の不純物ガスの濃度が徐々に
上昇する。流路51内の不純物ガスは、水素ガスが水素
電極40に達するのを阻害するため、発電効率を低下さ
せてしまう。このため、流路51に蓄積された不純物ガ
スを外部に放出する必要がある。
放出するためには、発電装置30に水素カートリッジ1
が装着されている状態において、ユーザの操作により、
第1の可動ブロック44を押し込めば良い。
んだ状態における発電部本体31の状態を概略的に示す
略断面図である。
ク44が押し込まれると、流路51は、排出口53を介
して外部と通気可能な状態となる。かかる状態におい
て、水素ガス導入口36より純度の高い水素ガスが供給
されると、流路51に蓄積されている不純物ガスは、水
素ガスに押し出されて排出口53より排気される。しか
る後に、ユーザが第1の可動ブロック44の押し込みを
中止すると、第1の可動ブロック44はバネ46の付勢
により、図5に示される位置へ自動的に戻される。
1内の水素ガス純度を常に高く保つことができ、これに
より、発電効率を高く維持することが可能となる。ま
た、第1の可動ブロック44はバネ46により付勢され
ていることから、通常時における流路51の気密性が担
保される。
水素カートリッジ1においては、内部にフィルタ部材1
0が設けられているので、微粉化した合金や炭素質水素
吸蔵材料が水素カートリッジ1の外部に飛散することが
ない。
ジ1が装着される発電装置30は、着脱可能な水素カー
トリッジ1とレギュレータ32との間に逆止弁33が設
けられているので、水素カートリッジ1が取り外されて
も、レギュレータ32内に残留している水素ガスが逆流
して外部に放出されることがなくなる。同様に、レギュ
レータ32と発電部本体31との間にも逆止弁35が設
けられているので、発電部本体31内に残留している水
素ガスがレギュレータ32へ逆流することがない。
ジ1が装着される発電装置30は、着脱可能な水素カー
トリッジ1とレギュレータ32との間にバルブ34が設
けられているので、これを閉じて水素ガスの供給を停止
させることによって発電部本体31による発電を停止さ
せることができる。
ッジ1が装着される発電装置30は、発電部本体31に
第1の可動ブロック44が設けられているので、これを
操作することによって流路51内に蓄積されている不純
物ガスを排気することができる。
ジ1が装着される発電装置30は、発電部本体31に第
2の可動ブロック45が設けられ、これを操作すること
によって空気の供給を停止させることができるので、こ
れを操作することによって発電部本体31による発電を
停止させることができる。また、第2の可動ブロック4
5を操作することによって流路52を密閉状態とすれ
ば、ゴミやホコリ等の異物が発電部本体31の内部に混
入するのを防止することもできる。
かる水素カートリッジについて説明する。
かかる水素カートリッジ55の外観を示す略斜視図であ
る。
55と類似の構成を有し、バーコード7の代わりにIC
チップ56が内蔵されている点が異なる。その他の構成
は、上記実施態様にかかる水素カートリッジ1と同様で
ある。
より供給される電力によって動作するとともに、端子5
7を介して外部とのデータの授受を行うことができる。
ICチップ56は、フラッシュメモリやEEPROM
等、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを内蔵して
おり、かかる不揮発性メモリには、少なくとも、補給履
歴及び当該水素カートリッジ55に固有のIDが格納さ
れている。但し、不揮発性メモリに格納されているID
の書き換えは禁止される。
55への水素ガスの補給は、次に説明する水素ガス供給
装置58によって行うことができる。
かかる水素ガス補給装置58の構成を概略的に示すブロ
ック図である。
58は、上記実施態様にかかる水素ガス供給装置12と
類似の構成を有し、水素カートリッジ接続部13の代わ
りに水素カートリッジ接続部59を備えている点が異な
る。その他の構成は、上記実施態様にかかる水素ガス供
給装置12と同様である。
を補給すべき水素カートリッジ55が接続される要素で
あり、図9に示されるようにICリーダ60を備えてい
る。
部59に接続された水素カートリッジ55内のICチッ
プ56の動作に必要な電力を供給するとともに、ICチ
ップ56に書き込まれているデータを読み出し、また、
ICチップ56へデータを書き込むための要素である。
ICチップ56への電極の供給及び信号の入出力は、上
述のとおり、端子57を介して行われる。
58は、例えばコンビニエンスストアに設置され、図3
に示されるように、インターフェース部21よりインタ
ーネット網26を介して相互に接続される。
カートリッジ55に水素ガスを補給する手順について説
明する。
るユーザによって、水素カートリッジ55が水素カート
リッジ接続部59に接続されると、水素カートリッジ接
続部59に備えられたICリーダ60により、水素カー
トリッジ55に内蔵されたICチップ56に記憶されて
いる補給履歴及び当該水素カートリッジ55に固有のI
Dが読み出され、これら補給履歴及びIDがコントロー
ラ19に伝えられる。
を分析する。
したとおりであり、補給履歴に含まれる異常情報、累計
補給回数、最新補給日時をチェックしてその結果に応じ
た処理を行う。かかる分析における一連の処理は上記実
施態様と同様であるので、重複する説明は省略する。
対する料金の支払い方法として、現金決済と電子決済の
2とおりの決済方法を選択することができる。すなわ
ち、コントローラ19は、いずれの決済を希望するか操
作部16を介して選択すべき旨を表示するよう、表示部
17に指示し、これによってユーザの注意を喚起する。
して現金決済を希望する旨の意志表示をすれば、上記実
施態様における料金の支払いと同様、ユーザが所定の料
金を料金投入部18に投入することにより、水素カート
リッジ55への水素ガスの補給が開始される。
済を希望する旨の意志表示をすれば、コントローラ19
は、操作部16を顧客情報を入力すべき旨を表示するよ
う、表示部17に指示し、これによってユーザの注意を
喚起する。これに応答して、ユーザが操作部16を介
し、ユーザ個人を特定する情報及び決済に必要な口座番
号等を入力すると、コントローラ19は、これら情報を
インターネット網26を介して管理サーバ27に送信
し、管理サーバ27はその認証を行う。その結果、当該
情報が認証されれば、所定の料金が電子決済により引き
落され、水素カートリッジ55への水素ガスの補給が開
始される。
トリッジ55に付されたIDに対応する暗証番号を発行
し、これをインターネット網26を介して水素ガス供給
装置58送信する。かかる暗証番号を受信すると、コン
トローラ19は、この暗証番号を表示するよう、表示部
17に指示する。このようにして暗証番号が発行された
場合、ユーザは、次回この水素カートリッジ55に水素
ガスを補給する際、かかる暗証番号を入力するだけで、
電子決済を行うことができる。すなわち、次回の水素ガ
スの補給においては、ユーザが水素カートリッジ接続部
59に水素カートリッジ55を接続するとともに、操作
部16を介して暗証番号を入力すれば、ICチップ56
より読み出されたID及び入力された暗証番号が管理サ
ーバ27に送信され、これが認証されれば、前回と同様
の方法により所定の料金が電子決済により引き落され
る。この場合、暗証番号はICチップ56には書き込ま
れないので、他人が不正使用することはできない。
と、コントローラ19は、ICリーダ60を用いて新た
な補給履歴をICチップ56に書き込むよう、水素カー
トリッジ接続部59に対して指示する。これにより、水
素カートリッジ55内のICチップ56には、最新の補
給履歴が格納される。
をICチップ56より取得したIDと関連づけてメモリ
20に一時的に格納する。このように格納された補給履
歴は、インターネット網26を介して管理サーバ27に
より定期的に読み出され、管理サーバ27内のメモリ2
8に蓄積される。
ガスの供給者は、メモリ28に蓄積された補給履歴を参
照することにより、各水素カートリッジ55の補給履歴
を知ることが可能となる。特に、1度でも電子決済を行
ったユーザであれば、その個人情報をすでに取得してい
るので、当該個人がいつどこで水素ガスの補給を行った
か知ることが可能となる。したがって、メモリ28に蓄
積された情報を解析することにより、顧客情報を得るこ
とができる。
水素ガス供給システムにおいては、各水素カートリッジ
55についての水素ガスの補給履歴が、水素カートリッ
ジ55に内蔵されたICチップ56内に格納されている
ので、水素ガスの補給を行う際における補給履歴の取得
が極めて早く、このため、水素ガスの迅速な補給を行う
ことが可能となる。
ステムにおいては、暗証番号を用いた電子決済が可能で
あるので、ユーザの利便性が向上する。しかも、この場
合、水素カートリッジ55に付されたIDとの関連にお
いて個人情報が入力されているので、顧客情報の収集を
行うこともできる。
となく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種
々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含
されるものであることはいうまでもない。
リッジ1においてはバーコード7を用いてIDを表示
し、上記実施態様にかかる水素カートリッジ55におい
てはICチップ56を用いてIDを表示しているが、I
Dの表示方法としてはこれらに限定されず、他の方法に
よってIDを表示しても構わない。
ッジ1及び55の具体的構造は、本発明における一例で
あり、発電装置に対して着脱可能である限り、どのよう
な構造を有していても構わない。例えば、上記実施態様
にかかる水素カートリッジ1及び55においては、内部
にフィルタ部材10を備え、これにより微粉化した合金
や炭素質水素吸蔵材料が外部に飛散することを防止して
いるが、本発明において、水素カートリッジ内にフィル
タ部材を備えることは必須ではなく、これを省略しても
構わない。
給装置12及び58においては、ストッカ22を設け、
これにより新品の水素カートリッジ1及び55の販売も
可能としているが、本発明において水素ガス供給装置に
このような販売機能を持たせることは必須ではなく、こ
れを省略しても構わない。
ッジ55においては、内蔵されたICチップ56にID
及び補給履歴に関する情報を格納しているが、これに加
えて、プリペイド情報を格納させてもよい。このように
ICチップ56にプリペイド情報を格納させれば、電子
決済を一層速やかに行うことができる。この場合も、電
子決済に際して暗証番号を用いることにより、他人によ
る不正使用を効果的に防止することができる。さらに、
このようなプリペイド情報は、ICチップ56内ではな
く、管理サーバ27のメモリ28内に格納してもよい。
システムにおいては、水素ガスの補給履歴として、異常
情報、累計補給回数及び最新補給日時が含まれている
が、補給履歴にこれらの全てを含ませることは本発明に
おいて必須でなく、これらと異なる情報によって補給履
歴が構成されていてもよい。
ートリッジ1及び55が使用される発電装置30として
特定の構造を示したが、これは、本実施態様にかかる水
素カートリッジ1及び55が使用される発電装置の一例
にすぎず、本実施態様にかかる水素カートリッジ1及び
55が使用されるべき発電装置を限定するものではな
い。例えば、発電装置30においては、第1の可動ブロ
ック44の操作をユーザに委ねているが、これが自動的
に行われるように構成しても良い。例えば、発電開始の
度ごとに不純物ガスの排気が行われるよう、発電開始に
応答して一定時間、第1の可動ブロック44を図5に示
される位置に移動させても良く、また、一定時間ごとに
第1の可動ブロック44を図7に示される位置に移動さ
せても良い。
可動ブロック45の操作をユーザに委ねているが、これ
が自動的に行われるように構成しても良い。例えば、水
素カートリッジ1または55が発電装置30に装着され
ると、これに連動して機械的に第2の可動ブロック45
が図5に示される位置に移動し、水素カートリッジ1ま
たは55が発電装置30から取り外されると、これに連
動して機械的に第2の可動ブロック45が図6に示され
る位置に移動するよう構成しても良い。
34の操作をユーザに委ねているが、これが自動的に行
われるように構成しても良い。例えば、水素カートリッ
ジ1または55が発電装置30に装着されると、これに
連動して機械的にバルブ34が開き、水素カートリッジ
1または55が発電装置30から取り外されると、これ
に連動して機械的にバルブ34が閉じるよう構成しても
良い。但し、水素カートリッジ1または55が発電装置
30に装着された状態において、発電部本体31による
発電を自由に停止させるためには、第2の可動ブロック
45およびバルブ34の少なくとも一方は、ユーザによ
る自由な操作が可能である必要がある。
伝導体部42の材料として炭素を主成分とする炭素質材
料を母体とする材料を用いているが、これとは異なる材
料、例えば、パーフルオロスルホン酸樹脂等を用いても
良い。
え、これにより水素ガスの遮断を可能としているが、発
電装置30に発電装置にバルブ34を備えることは必須
ではなく、これを省略しても構わない。
備え、これにより水素ガスの圧力を調整しているが、発
電装置30にレギュレータ32を備えることは必須では
なく、これを省略しても構わない。
1または55と発電部本体31との間に2つの逆止弁3
3、35を備え、これにより水素ガスの逆流を防止して
いるが、水素カートリッジ1と発電部本体31との間に
2つの逆止弁を備えることは必須ではなく、これが1つ
であっても構わない。また、逆止弁を省略しても構わな
い。
44を備え、これにより流路51内の不純物ガスの排出
を可能としているが、発電装置30に不純物ガスの排出
手段を備えることは必須ではなく、これを省略しても構
わない。
ク45を備え、これにより空気の遮断を可能としている
が、発電装置30に空気の遮断手段を備えることは必須
ではなく、これを省略しても構わない。
カートリッジにIDを表示する手段を設けたので、水素
の供給者側による管理が容易である水素カートリッジ、
水素ガス供給システム及び水素カートリッジの管理方法
を提供することができる。
かる水素カートリッジ1の外観を示す略斜視図であり、
図1(b)は、水素カートリッジ1の内部構造を示す略
断面図である。
素ガス補給装置12の構成を概略的に示すブロック図で
ある。
素ガス供給システムを概略的に示すブロック図である。
装置30の概略的構成を示すブロック図である。
略断面図である。
ら取り外された状態(非装着状態)における発電部本体
31の状態を概略的に示す略断面図である。
状態における発電部本体31の状態を概略的に示す略断
面図である。
る水素カートリッジ55の外観を示す略斜視図である。
る水素ガス補給装置58の構成を概略的に示すブロック
図である。
Claims (44)
- 【請求項1】 水素吸蔵材料が内蔵された水素カートリ
ッジであって、固有のIDを表示するID表示手段を備
えることを特徴とする水素カートリッジ。 - 【請求項2】 前記ID表示手段が、前記水素カートリ
ッジの筐体表面に付されていることを特徴とする請求項
1に記載の水素カートリッジ。 - 【請求項3】 前記ID表示手段が、バーコードによっ
て構成されていることを特徴とする請求項2に記載の水
素カートリッジ。 - 【請求項4】 前記ID表示手段が、前記水素カートリ
ッジに内蔵されていることを特徴とする請求項1に記載
の水素カートリッジ。 - 【請求項5】 前記ID表示手段が、ICチップによっ
て構成されていることを特徴とする請求項4に記載の水
素カートリッジ。 - 【請求項6】 前記ICチップには、前記水素吸蔵材料
への水素ガスの補給履歴が含まれていることを特徴とす
る請求項5に記載の水素カートリッジ。 - 【請求項7】 前記補給履歴には、前記水素吸蔵材料へ
の水素ガスの補給異常に関する情報が含まれていること
を特徴とする請求項6に記載の水素カートリッジ。 - 【請求項8】 前記補給履歴には、前記水素吸蔵材料へ
の水素ガスの補給回数に関する情報が含まれていること
を特徴とする請求項6に記載の水素カートリッジ。 - 【請求項9】 前記補給履歴には、前記水素吸蔵材料へ
の水素ガスの補給日時に関する情報が含まれていること
を特徴とする請求項6に記載の水素カートリッジ。 - 【請求項10】 特定の治具によって解除可能な開封防
止手段がさらに備えられ、これによってユーザによる水
素カートリッジの開封が防止されていることを特徴とす
る請求項1に記載の水素カートリッジ。 - 【請求項11】 発電装置に水素ガスを供給するための
ガス供給端と、前記水素吸蔵材料より供給される水素ガ
スを前記ガス供給端に導くガス流路と、前記ガス流路に
設けられ、前記水素吸蔵材料の飛散を防止する飛散防止
手段とをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載
の水素カートリッジ。 - 【請求項12】 前記飛散防止手段が、フィルタ部材に
よって構成されたことを特徴とする請求項11に記載の
発電装置。 - 【請求項13】 前記フィルタ部材の形状が、コップ状
であることを特徴とする請求項12に記載の発電装置。 - 【請求項14】 前記水素吸蔵材料が、水素吸蔵合金か
らなることを特徴とする請求項1に記載の発電装置。 - 【請求項15】 前記水素吸蔵材料が、炭素質水素吸蔵
材料からなることを特徴とする請求項1に記載の発電装
置。 - 【請求項16】 さらに、前記ガス供給端に、前記水素
カートリッジ内部へのガスの侵入を阻止する逆流防止手
段が設けられていることを特徴とする請求項11に記載
の水素カートリッジ。 - 【請求項17】 前記逆流防止手段が、逆止弁によって
構成されたことを特徴とする請求項16に記載の水素カ
ートリッジ。 - 【請求項18】 水素カートリッジに固有のIDを取得
するID取得手段と、前記水素カートリッジに水素ガス
を補給する水素ガス補給手段と、前記水素ガス補給手段
による前記水素ガスの補給情報を生成する補給情報生成
手段と、前記補給情報と前記ID取得手段によって取得
したIDとを関連づける関連づけ手段とを備える水素ガ
ス供給システム。 - 【請求項19】 前記ID取得手段が、前記水素カート
リッジの筐体表面に付されているID表示手段を読み取
るものであることを特徴とする請求項18に記載の水素
ガス供給システム。 - 【請求項20】 前記ID取得手段が、バーコードリー
ダであることを特徴とする請求項19に記載の水素ガス
供給システム。 - 【請求項21】 前記ID取得手段が、前記水素カート
リッジに内蔵されたID表示手段を読み取るものである
ことを特徴とする請求項18に記載の水素ガス供給シス
テム。 - 【請求項22】 前記ID取得手段が、ICリーダであ
ることを特徴とする請求項21に記載の水素ガス供給シ
ステム。 - 【請求項23】 前記補給情報が、前記水素カートリッ
ジより検出された異常に関する異常情報を含むことを特
徴とする請求項19に記載の水素ガス供給システム。 - 【請求項24】 前記補給情報が、前記水素カートリッ
ジへの水素ガスの補給回数に関する累計補給情報を含む
ことを特徴とする請求項19に記載の水素ガス供給シス
テム。 - 【請求項25】 前記補給情報が、前記水素カートリッ
ジへの水素ガスの補給日時に関する補給日時情報を含む
ことを特徴とする請求項19に記載の水素ガス供給シス
テム。 - 【請求項26】 水素カートリッジに固有のIDを取得
するID取得手段と、前記IDと関連づけられた水素ガ
スの補給情報を取得する補給情報取得手段と、前記補給
情報に基づいて、前記補給情報に関連づけられたIDを
有する水素カートリッジへの水素ガスの供給を行うか否
かを決定する決定手段とを備える水素ガス供給システ
ム。 - 【請求項27】 前記ID取得手段が、前記水素カート
リッジの筐体表面に付されているID表示手段を読み取
るものであることを特徴とする請求項26に記載の水素
ガス供給システム。 - 【請求項28】 前記ID取得手段が、バーコードリー
ダであることを特徴とする請求項27に記載の水素ガス
供給システム。 - 【請求項29】 前記ID取得手段が、前記水素カート
リッジに内蔵されたID表示手段を読み取るものである
ことを特徴とする請求項26に記載の水素ガス供給シス
テム。 - 【請求項30】 前記ID取得手段が、ICリーダであ
ることを特徴とする請求項29に記載の水素ガス供給シ
ステム。 - 【請求項31】 前記補給情報が、前記水素カートリッ
ジより検出された異常に関する異常情報を含むことを特
徴とする請求項26に記載の水素ガス供給システム。 - 【請求項32】 前記決定手段が、前記補給情報に含ま
れる前記異常情報が前記水素カートリッジの異常を示し
ていることに応答して、前記水素カートリッジへの水素
ガスの供給を行わないと決定することを特徴とする請求
項31に記載の水素ガス供給システム。 - 【請求項33】 前記補給情報が、前記水素カートリッ
ジへの水素ガスの補給回数に関する累計補給情報を含む
ことを特徴とする請求項26に記載の水素ガス供給シス
テム。 - 【請求項34】 前記決定手段が、前記補給情報に含ま
れる前記累計補給情報が所定の回数に達していることに
応答して、前記水素カートリッジへの水素ガスの供給を
行わないと決定することを特徴とする請求項33に記載
の水素ガス供給システム。 - 【請求項35】 前記補給情報が、前記水素カートリッ
ジへの水素ガスの補給日時に関する補給日時情報を含む
ことを特徴とする請求項26に記載の水素ガス供給シス
テム。 - 【請求項36】 前記水素カートリッジに補給可能な水
素ガスの量を検出する検出手段をさらに備えることを特
徴とする請求項26に記載の水素ガス供給システム。 - 【請求項37】 前記補給情報取得手段が、インターネ
ット網を介して前記補給情報を取得することを特徴とす
る請求項26に記載の水素ガス供給システム。 - 【請求項38】 前記補給情報取得手段が、前記水素カ
ートリッジに記録された前記補給情報を取得することを
特徴とする請求項26に記載の水素ガス供給システム。 - 【請求項39】 所定の通信網に接続され、それぞれ水
素カートリッジへの水素ガスの補給が可能な複数の水素
ガス供給装置と、前記各水素ガス供給装置による前記水
素カートリッジへの水素ガスの補給履歴を前記所定の通
信網を経由して取得する管理手段とを備える水素ガス供
給システム。 - 【請求項40】 前記管理手段が、前記取得した補給履
歴を前記所定の通信網を経由して前記複数の水素ガス供
給装置に提供可能であることを特徴とする請求項39に
記載の水素ガス供給システム。 - 【請求項41】 前記補給履歴が、前記水素カートリッ
ジを特定する情報を含んでいることを特徴とする請求項
39に記載の水素ガス供給システム。 - 【請求項42】 水素カートリッジに水素ガスを補給す
るに際して、前記水素カートリッジに固有のIDを取得
するID取得ステップと、前記水素カートリッジへ水素
ガスを補給する補給ステップと、前記補給ステップにお
ける水素ガスの補給結果に関する補給情報を生成する補
給情報生成ステップと、前記補給情報と前記ID取得ス
テップによって取得したIDとを関連づける関連づけス
テップとを備える水素カートリッジの管理方法。 - 【請求項43】 前記関連づけステップによって互いに
関連づけられたID及び補給情報を集積するステップを
さらに備えることを特徴とする請求項42に記載の水素
カートリッジの管理方法。 - 【請求項44】 水素カートリッジに水素ガスを補給す
るに際して、前記水素カートリッジに固有のIDを取得
するID取得ステップと、前記IDと関連づけられた水
素ガスの補給情報を要求する要求ステップと、前記要求
に応答して前記IDと関連づけられた前記補給情報を送
信する送信ステップと、送信された前記補給情報を受信
する受信ステップとを備える水素カートリッジの管理方
法。
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