JP2003056798A

JP2003056798A - 水素貯蔵容器及び水素供給方法

Info

Publication number: JP2003056798A
Application number: JP2001245262A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Otsuka; 和彦大塚
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2003-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】互換性、汎用性に優れ、簡便に水素の貯蔵ま
たは供給を行うことができる利便性に優れた水素貯蔵容
器及び水素供給方法を提供する。【解決手段】水素を貯蔵する水素貯蔵タンク９と、水
素に関する各種情報を記憶する記憶手段と、上記記憶手
段に記憶された水素に関する各種情報及び外部装置１１
または上記他の外部装置１２の水素に関する各種情報を
処理するとともに外部装置１１と水素貯蔵タンク９と他
の外部装置１２に対して水素の貯蔵動作または供給動作
を制御する制御手段と、制御手段の要求に応じて水素に
関する各種情報を外部装置１１または他の外部装置１２
の間で授受する通信手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水素貯蔵容器及び
水素供給方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、新たな発電システムとして、水素
を燃料として水素と酸素の電気化学反応によって電気を
発生させる燃料電池システムが注目されている。この燃
料電池システムにおいては、水素の供給方法に関して、
水素の製造方法や水素の貯蔵方法等の研究が盛んに行わ
れており、種々の提案がなされている。

【０００３】例えば水素の製造方法に関しては、水を電
気分解する方法、ガソリンやメタノール、メタンガスな
どを改質する方法などが提案されている。

【０００４】また水素の貯蔵方法に関しては、水素ガス
を直接ボンベ等の容器に貯蔵する方法、水素を水素吸蔵
合金に吸蔵する方法、水素をカーボンナノチューブに吸
蔵する方法などが考案、研究され、実用化されている。
そして、水素を貯蔵する水素貯蔵容器に関しては、ガス
ボンベや、燃料電池を使用する機器に対しては形状や寸
法の異なった専用の容器を用いているのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した水
素の製造方法においては、水の電気分解によって水素を
製造する方法では、水の電気分解に必要な電気エネルギ
ーをいかに供給するかという点が課題の１つとなってい
る。例えば、発電所が供給する電気エネルギーによって
水を電気分解して水素を製造する場合は、単にエネルギ
ーの変換をしているに過ぎず、発電所における電気の需
要を低減させることはできない。

【０００６】また、上述した水素の貯蔵方法において
は、例えば現在用いられている水素貯蔵容器に関して
は、水素貯蔵容器が使用する機器ごとに形状や寸法の異
なった専用の容器であるため、燃料電池あるいは燃料電
池を有する機器間において水素貯蔵容器の互換性、汎用
性がないという問題がある。すなわち、例えばＡという
機器専用の水素貯蔵容器ａには水素が有り、Ｂという機
器専用の水素貯蔵容器ｂが空となった場合には、燃料と
なる水素があるにもかかわらず、水素貯蔵容器ａをＢに
装着することによりＢを稼動させることができない。

【０００７】また、現状の単なる貯蔵タンクとしての水
素貯蔵容器では、燃料電池あるいは燃料電池を有する機
器に対して、適正な条件で水素を供給するために圧力調
整弁などの流体制御機器が別に必要になるため、装置が
大型化、複雑化するなど、使用上の制約が生じる。した
がって、適正な条件で水素の貯蔵または供給を簡便に行
うための水素貯蔵容器は未だ実現されていない。

【０００８】したがって、互換性、汎用性に優れ、簡便
に水素の貯蔵または供給を行うことができる利便性に優
れた水素貯蔵容器及び水素供給方法は、未だ確立されて
いないのが現状である。

【０００９】そこで、本発明は、上述した従来の実情に
鑑みて創案されたものであり、互換性、汎用性に優れ、
簡便に水素の貯蔵または供給を行うことができる利便性
に優れた水素貯蔵容器及び水素供給方法を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
する本発明にかかる水素貯蔵容器は、外部装置と接続す
ることにより当該外部装置から供給された水素を貯蔵
し、または他の外部装置と接続することにより貯蔵した
水素を他の外部装置に対して供給する詰め替え式の水素
貯蔵容器であって、水素を貯蔵する水素貯蔵タンクと、
水素に関する各種情報を記憶する記憶手段と、記憶手段
に記憶された水素に関する各種情報及び外部装置または
他の外部装置の水素に関する各種情報を処理するととも
に外部装置と水素貯蔵タンクと他の外部装置に対して水
素の貯蔵動作または供給動作を制御する制御手段と、制
御手段の要求に応じて水素に関する各種情報を外部装置
または他の外部装置の間で授受する通信手段とを備える
ことを特徴とするものである。

【００１１】以上のように構成された本発明にかかる水
素貯蔵容器は、水素に関する各種情報を記憶する記憶手
段と、記憶手段に記憶された水素に関する各種情報及び
外部装置または他の外部装置の水素に関する各種情報を
処理するとともに外部装置と水素貯蔵タンクと他の外部
装置に対して水素の貯蔵動作または供給動作を制御する
制御手段と、制御手段の要求に応じて水素に関する各種
情報を外部装置または他の外部装置の間で授受する通信
手段とを備える。

【００１２】ここで、記憶手段は、例えば水素貯蔵タン
クの種類や容量、水素貯蔵タンクに用いられている水素
吸蔵体の種類、水素貯蔵量、水素貯蔵履歴、水素貯蔵タ
ンクもしくは水素貯蔵容器の使用期限等の各種情報を集
約して記憶しておくものである。

【００１３】また、制御手段は、外部装置、例えば水素
製造装置や燃料電池等から送られた情報や、水素貯蔵容
器内に備えられた検出器からの情報、記憶手段に記憶さ
れた情報等の各種情報を処理し、また、この処理結果に
基づいて水素貯蔵容器内に備えられた各種の弁、外部装
置、例えば水素製造装置や燃料電池などに指令を発し、
水素の貯蔵動作または供給動作を制御するものである。

【００１４】そして、通信手段は、制御手段が外部装
置、例えば水素製造装置や燃料電池等を制御する場合
や、制御手段がこれらの外部装置から各種情報を収集す
る場合に、各種の情報信号を制御装置と外部装置との間
で授受するための通信手段である。

【００１５】したがって、この水素貯蔵容器では、上述
した記憶手段と制御手段と通信手段を備えることによ
り、水素の貯蔵動作または供給動作が一括して制御され
る。

【００１６】また、この水素貯蔵容器は、水素貯蔵容器
間においても水素の授受を行うことができるため、互換
性、汎用性が高く、また、詰め替え式の水素貯蔵容器で
あるため、回収して繰り返し再利用される。

【００１７】以上のような目的を達成する本発明にかか
る水素供給方法は、水素製造装置において水素を製造す
る製造工程と、製造された水素を水素貯蔵容器に貯蔵す
る貯蔵工程と、貯蔵された水素を燃料電池に供給する供
給工程とを有する水素供給方法であって、水素貯蔵容器
が、水素製造装置と接続することにより当該水素製造装
置から供給された水素を貯蔵し、または燃料電池と接続
することにより貯蔵した水素を燃料電池に対して供給す
る詰め替え式の水素貯蔵容器であって、水素を貯蔵する
水素貯蔵タンクと、水素に関する各種情報を記憶する記
憶手段と、記憶手段に記憶された水素に関する各種情報
及び水素製造装置または燃料装置の水素に関する各種情
報を処理するとともに水素製造装置と水素貯蔵タンクと
燃料電池に対して水素の貯蔵動作または供給動作を制御
する制御手段と、制御手段の要求に応じて水素に関する
各種情報を水素製造装置または燃料電池の間で授受する
通信手段とを備え、制御手段により貯蔵工程と供給工程
とにおいて水素製造装置と水素貯蔵容器と燃料電池とに
対して水素の貯蔵動作または供給動作を制御し、供給工
程の後、製造工程と貯蔵工程と供給工程とを、または貯
蔵工程と供給工程とを繰り返し行うことを特徴とするも
のである。

【００１８】以上のような本発明にかかる水素供給方法
は、互換性、汎用性が高く再利用可能な水素貯蔵容器に
水素を貯蔵し、これを任意の場所に運搬可能とされてい
ることにより、汎用性に優れる。

【００１９】すなわち、この水素供給方法では、水素が
運搬自在とされるため、場所的な自由度が大きく、ま
た、互換性、汎用性が高くを用いることにより水素が不
足した場合等において水素を共有する際の時間的自由度
も大きい。

【００２０】そして、貯蔵、供給可能な水素貯蔵容器を
再利用するため、環境に配慮した水素供給方法とされ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる水素貯蔵容
器及び水素供給方法を、図面を参照して詳説する。

【００２２】図１は、水素を燃料とする燃料電池システ
ムにおいて本発明にかかる水素供給方法を適用した場合
の水素製造から貯蔵、運搬、供給の流れを示すフローチ
ャートである。

【００２３】水素を直接燃料とするタイプの燃料電池で
は、外部から水素を供給する必要がある。そこで、水素
を製造することが必要となるが、本発明にかかる水素供
給方法においては、図１に示したように、主に３種類の
エネルギー、すなわち余剰エネルギー、自然エネルギー
及び未使用エネルギーを利用して水素を製造することを
特徴とする。ここで、余剰電気エネルギーとしては例え
ば発電所の夜間電力を用いることができ、自然エネルギ
ーとしては例えば太陽光、風力などを用いることがで
き、また、未使用エネルギーは他の作業により副産物と
して得られるエネルギーであり、例えばゴミの焼却施設
などからの廃熟等を用いることができる。

【００２４】現在、これらのエネルギーは利用率が低
く、その多くは未使用である。そこで、本発明において
は、これらのエネルギーを有効活用すべく、これらのエ
ネルギーを積極的に利用するものである。

【００２５】そして、これらのエネルギーを電気エネル
ギーに変換し、この電気エネルギーを利用して水の電気
分解を行い水素を製造する。さらに、この水素供給方法
では、このようにして製造した水素を後述する再利用可
能な汎用性の高い水素貯蔵容器に貯蔵し、これを任意の
場所に運搬して燃料電池に供給して発電を行う。

【００２６】したがって、本発明にかかる水素供給方法
は、上述したエネルギーを利用して製造した水素を回
収、再利用可能な専用の水素貯蔵容器に貯蔵し、任意の
場所に配された燃料電池まで運搬自在とされているた
め、汎用性に優れた水素供給方法といえる。すなわち、
この水素供給方法では、水素が運搬自在とされるため、
場所的な自由度が大きく、また、貯蔵、供給可能な水素
貯蔵容器を利用するため、他の水素貯蔵容器からの移し
替えも可能とされ、水素が不足した場合等において水素
を共有する際の自由度も大きい。そして、貯蔵、供給可
能な水素貯蔵容器を再利用するため、環境に配慮した水
素供給方法であるともいえる。

【００２７】図２は、図１に示した水素供給方法に使用
する水素貯蔵容器の一例を示す概略構成図である。この
水素貯蔵容器は、水素製造装置１１、燃料電池１２また
は他の水素貯蔵容器と接続するための接続器１、水素の
貯蔵と供給に対してガス流路を切り換える切換弁２、水
素の供給流量を調整する流量調整弁３、水素の供給圧力
を調整する圧力調整弁４、貯蔵した水素の逆流を防止す
る逆止弁５、各調整弁や貯蔵量などの情報を制御する制
御装置６、水素貯蔵タンク内の水素貯蔵量や温度等を検
出する検出器７、水素貯蔵タンク内の温度を調整する温
度調整器８、水素貯蔵タンク９とを備えて構成される。

【００２８】接続器１は、水素製造装置１１や水素供給
装置（水素タンク）、あるいは燃料電池１２、燃料電池
を有する機器、さらには他の水素貯蔵容器に対して設け
られた後述する接続器２１に接離自在に設けられ、これ
らに接続して固定することが可能であり、かつ接続後は
水素を完全に密封する構造を有している。また、この接
続器１には、後述する水素製造装置１１あるいは燃料電
池１２などの装置との間で、水素の貯蔵または供給に関
する各種情報を授受するための電気的な接点（コネク
タ）が設けてある。

【００２９】図３は接続器１の一構成例を示す概略図で
あり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。また、
図４は、接続器１と接続して用いられる接続器２１の一
構成例であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図であ
る。また、図５は接続器１と接続器２１とを接続させた
状態を示している。水素の貯蔵または供給は、接続器１
を設けた水素貯蔵容器１０と、接続器２１を設けた水素
製造装置１１または燃料電池１２とを接続することによ
って行なうことができる。

【００３０】図３において、接続器１の本体１３には、
略中央部に水素の流路１４が設けてある。また、本体１
３には、他の機器との間で情報の授受を行なうためのコ
ネクタが設けてある。接続器１におけるコネクタは固定
端子１５、可動端子１９及び固定端子１５と可動端子１
９とを電気的に接続するスプリング１７により構成され
ている。これらの固定端子１５、スプリング１７及び可
動端子１９は、絶縁部１６によって、本体１３及び他の
端子と電気的に絶縁されている。ただし、接続器１の本
体１３を絶縁材料で製作する場合は、この絶縁部１６は
設ける必要はない。

【００３１】次に接続器１のコネクタに設けたスプリン
グ１７の機能について説明する。接続器１と接続器２１
との接続では、図５に示すように図３における接続器１
のＥ面と図４における接続器２１のＦ面とが接触した状
態で固定される。このとき、接続器１のコネクタに設け
たスプリング１７は、接続器１と接続器２１の各寸法の
ばらつきを吸収する役割を果たす。すなわち、スプリン
グ１７は、その弾性により接続器１と接続器２１の各寸
法のばらつきを吸収し、接続器１と接続器２１とを正常
な状態で接合させる役割を果たす。

【００３２】接続器１、接続器２１のコネクタの端子
を、共に固定端子とした場合には、接続器１及び接続器
２１の各寸法のばらつきによって、接続器１のＥ面と接
続器２１のＦ面とが接触しても固定端子同士が未接触状
態となり、電気的な接続が不良となる虞がある。また、
逆に、固定端子同士が先に接触する場合には、接続器１
のＥ面と接続器２１のＦ面との接触の妨げとなって接続
器１のＥ面と接続器２１のＦ面との接触が不完全とな
り、これに起因して水素流路が密閉されずに水素が外部
に漏れるという不具合を生じる虞がある。

【００３３】そこで、接続器１において、コネクタを固
定端子１５、可動端子１９、及び固定端子１５と可動端
子１９とを電気的に接続するスプリング１７により構成
し、このスプリング１７の弾性を利用して接続器１と接
続器２１の各寸法のばらつきを吸収することにより接続
器１と接続器２１との各寸法のばらつきを吸収し、接続
器１と接続器２１とを正常な状態で接合させることが可
能となる。

【００３４】また、図４に示した接続器２１について
も、接続器２１の本体２２の略中央部に水素の流路２３
が設けられ、当該本体２２に、他の機器との間で情報の
授受を行うためのコネクタが固定端子２６により形成さ
れている。そして、この固定端子２６は、絶縁部２５に
よって本体２２及び他の端子と電気的に絶縁されてい
る。ただし、この絶縁部２５は、接続器２１の本体２２
を絶縁材料で作製した場合には設ける必要はない。

【００３５】また接続器２１には、接続器１と接続した
際に水素の流路２３と外部とを遮断するためのシールド
２４を設けてある。このようなシールド２４としては、
例えばＯリングが好適である。シールド２４としてＯリ
ングを用いた場合には、接続器１と接続器２１が接続さ
れると、図３に示した接続器１のＥ面と、図４に示した
接続器２１のＦ面とが接触し、Ｏリングが潰れることに
より水素の流路２３が外部と遮断され、水素が外部に漏
れるのを防ぐことが可能となる。しかしながら、シール
ド２４は、Ｏリングに限定されるものではなく、水素の
流路２３と外部とを確実に遮断することが可能なもので
あればいずれのものも用いることができ、例えばガスケ
ットなどを用いることもできる。

【００３６】このような接続器１と接続器２１とが接続
されると、接続器１の可動端子１９と接続器２１の固定
端子２６とが接触して電気的につながり、情報の授受が
可能となる。この時、接続器１の本体１３に設けた位置
決め用のピン２０と、接続器２１に設けた位置決め用の
溝２７との位置が一致して位置決め用のピン２０と位置
決め用の溝２７とが嵌合することにより接続器１と接続
器２１の接続が完了する。そして、この状態において接
続器１に設けられた各種端子、具体的には、端子Ａ２
８、端子Ｂ２９、端子Ｃ３０及び端子Ｄ３１と、これに
対応して接続器２１に設けられた各種端子、具体的に
は、端子ａ３２、端子ｂ３３、端子ｃ３４及び端子ｄ３
５の位置が一致するように構成されている。

【００３７】位置決めピン２０に関して、以下に具体的
な例を用いて説明する。例えば図３及び図４において、
接続器１の端子Ａ２８〜端子Ｄ３１及び接続器２１の端
子ａ３２〜端子ｄ３５を以下のように設定する。

【００３８】端子設定端子Ａ：信号用端子（＋）端子Ｂ：信号用端子（一）端子Ｃ：制御装置用電源端子（＋）端子Ｄ：制御装置用電源端子（一）端子a：信号用端子（＋）端子b：信号用端子（−）端子c：制御装置用電源端子（＋）端子d：制御装置用電源端子（−）

【００３９】ここで、接続器１の端子Ａ２８〜端子Ｄ３
１及び接続器２１の端子ａ３２〜端子ｄ３５は、上述し
たように接続器１の本体１３に設けた位置決め用のピン
２０と、接続器２１に設けた位置決め用の溝２７との位
置が一致して位置決め用のピン２０と位置決め用の溝２
７とが嵌合することにより、対応する端子同士の位置が
一致し、対応する端子同士が接続される。すなわち、位
置決め用のピン２０と位置決め用の溝２７との位置が一
致した場合のみ、端子Ａ２８と端子ａ３２、端子Ｂ２９
と端子ｂ３３、端子Ｃ３０と端子ｃ３４、及び端子Ｄ３
１と端子ｄ３５とがそれぞれの位置が一致し、接続され
る。

【００４０】そして、端子Ａ２８と端子ａ３２とが接続
されることより、接続器１側の信号用端子（＋）と接続
器２１側の信号用端子（＋）とが電気的に接続され、接
続器１と接続器２１との間で信号の授受が可能となる。
同様に、端子Ｂ２９と端子ｂ３３、端子Ｃ３０と端子ｃ
３４、及び端子Ｄ３１と端子ｄ３５とが接続されるによ
り接続器１側の信号用端子（−）、制御装置用電源端子
（＋）、制御装置用電源端子（−）と接続器２１側の信
号用端子（−）、制御装置用電源端子（＋）、制御装置
用電源端子（−）とがそれぞれ接続されることとなり、
接続器１と接続器２１との間で信号の授受や電源の供給
が可能となる。

【００４１】また位置決め用ピン２０と位置決め用溝２
７との位置が一致しない場合には、位置決め用ピン２０
がストッパーの役割を果たし、接続器１と接続器２１と
は図４に示したように正常な接続状態になることはな
い。

【００４２】したがって、位置決め用ピン２０と位置決
め用溝２７とを設けてこのような構造とすることによ
り、異なる種類の端子、例えば接続器１の端子Ａと接続
器２１の端子ｂとが誤って接続される等の、接続の不具
合が生じることを防止することができる。

【００４３】また接続器１には、接続器１と接続器２１
を接続、固定するためのナット１８が設けてある。そし
て、接続器１のナット１８と接続器２１に設けたネジに
よって、図５に示すように接続器１と接続器２１とが確
実に固定される。

【００４４】上記においては、接続器１と接続器２１の
固定方法としてネジ方式による例を示したが、接続器１
と接続器２１とのの固定方法としては、ネジ方式に限定
されるものでなく、接続器１と接続器２１とを確実に固
定できるものであれば種々の方法を用いることが可能で
あり、例えば、空圧機器に用いられているワンタッチ継
ぎ手のような構造や、ＢＮＣコネクタのような構造も用
いることができる。

【００４５】また、上記においては、接続器１及び接続
器２１において４カ所にコネクタを設けた場合について
説明したが、コネクタの数は、これに限定されるもので
はなく、水素貯蔵容器の構成等に応じて、所望の数のコ
ネクタを設けることができ、図３及び図４においては、
例えば端子Ａ〜端子Ｄ、または端子ａ〜端子ｄの配され
た同一円周上に新たな端子を増設することができる。

【００４６】次に切換弁２について説明する。切換弁２
は、外部の機器から水素貯蔵容器１０へ水素を貯蔵する
場合と、水素貯蔵容器１０から燃料電池１２などの外部
の機器へ水素を供給する場合とで、水素の流路を切り換
えるための電磁弁である。水素貯蔵容器１０内部に切換
弁２を設けることにより、接続器１における水素の接続
口を１つにすることが可能となる。また、この切換弁２
は、後述する制御装置によってその動作を制御すること
が可能とされているため、切換作業を簡便且つ確実に行
うことができる。この切換弁２は、例えばいわゆる既存
の３位置タイプの電磁弁を用いることができる。切換弁
２として、３位置タイプの電磁弁を用いた場合には、水
素を供給する際には、弁を供給側に切り換え、また、水
素を貯蔵する際には、弁を貯蔵側に切り換えて使用す
る。そして、制御装置６からの制御信号がないとき、ま
たは制御装置６からの制御信号が途切れたときには、水
素貯蔵タンク９と外部とを遮断する位置、すなわち遮断
位置に弁が切り換わることにより、水素貯蔵タンク９か
らの水素の潰れを防止する役割も果たす。

【００４７】流量調整弁３及び圧力調整弁４は、水素を
燃料電池１２等の他の機器に供給する際に、水素貯蔵容
器１０から供給する水素の圧力及び流量を調整する役割
を果たす。これは、燃料電池１２等の水素を供給される
機器において適正な供給圧力や流量が決まっている場合
等において、確実且つ安全に水素の供給を行え、また、
水素貯蔵容器に装備されているため、別途器具を用いる
必要がないため、供給作業を簡便に行うことができる。
そして、この流量調整弁３及び圧力調整弁４は、後述す
る制御装置６によってその動作を制御することが可能と
されているため、切換作業を簡便且つ確実に行うことが
できる。

【００４８】逆止弁５は、水素貯蔵タンク９に貯蔵した
水素の逆流を防止するためのものであり、例えば水素を
貯蔵中に誤って接続器１が外れた場合に、水素貯蔵タン
ク９からの水素の漏れを防止する役割を果たす。

【００４９】検出器７は、例えば水素貯蔵タンク９内の
水素貯蔵量の計測や、水素貯蔵タンク９内の温度を計測
するものである。検出器７で計測された情報は、制御装
置６に送られ、例えば燃料電池１２あるいは燃料電池に
よって駆動している機器との間で交換することにより水
素の供給作業、または、供給後の燃料電池１２の稼働に
関するデータとして用いることができる。例えば、水素
貯蔵量の情報を燃料電池１２あるいは燃料電池によって
駆動している機器との間で交換することにより、水素供
給後の燃料電池１２の使用可能な時間を算出するといっ
たことが可能となる。また、水素貯蔵タンク９に水素を
貯蔵している場合には、検出器７で計測された情報が、
水素供給停止指令を発するためのデータとなる。そし
て、検出器７は、これに限定されることはなく、所望の
情報を得るために種々の検出装置を用いることができ
る。

【００５０】次に温度調整器８について説明する。温度
調整器８は、水素貯蔵タンク９内の温度を調整するため
のものである。すなわち、温度制御装置８は、制御装置
６により制御され、適宜水素貯蔵タンク９内の温度を一
定に保つ役割を果たす。

【００５１】例えば水素吸蔵合金を用いた水素貯蔵（吸
蔵）方式の場合、水素貯蔵の際には発熱反応によって貯
蔵タンク９の温度が上昇し、逆に水素を他の機器へ供給
（放出）する際には、吸熟反応によって水素貯蔵タンク
９の温度が低下する。そして、水素貯蔵タンク９内の温
度の上昇は、水素の貯蔵（吸蔵）に要する時間を増加さ
せてしまうため好ましくない。したがって、上述した水
素貯蔵の際の発熱は、水素の貯蔵（吸蔵）に要する時間
を増加させるという不具合を生じさせる。

【００５２】そこで、このような場合に、上述した検出
器７で計測した貯蔵タンク９内の温度を基に、制御装置
６が温度調整器８を制御して、温度調整器８により水素
貯蔵タンク９の温度を一定に保つようにする。このよう
に温度調整器８により水素貯蔵タンク９内の温度を調整
して一定に保つことで、水素の貯蔵作業、または供給作
業を速やかに、あるいは滑らかに行なうことが可能とな
り、水素の貯蔵、または供給を効率的にまた、安全に行
うことが可能とされる。

【００５３】水素貯蔵タンク９は、水素の貯蔵方法によ
って以下の３種類のものを用いることができる。すなわ
ち、水素を高圧ガスの状態で貯蔵する既存のガスボン
ベ、水素吸蔵合金を用いて水素を貯蔵（吸蔵）する容
器、カーボンナノチューブを用いて水素を貯蔵（吸蔵）
する容器の３種類のものを用いることができる。

【００５４】次に、図６を用いて制御装置６について説
明する。制御装置６は、メモリー４１とＣＰＵ４２とイ
ンターフェイス（以下、Ｉ／Ｆと略記する。）４３とを
備えて構成される。

【００５５】ここで、メモリー４１は、水素に関する各
種情報を記憶する記憶手段である。すなわち、メモリー
４１は、例えば水素貯蔵タンク９の種類や容量、水素貯
蔵タンク９に用いられている水素吸蔵体の種類、水素貯
蔵量、水素貯蔵履歴、水素貯蔵タンク９もしくは水素貯
蔵容器１０の使用期限等の各種情報を記憶しておく役割
を果たす。水素貯蔵容器１０は、メモリー４１を備え、
上述したような各種情報を集約して記憶しておくことが
できるため、水素の貯蔵、供給に関する管理を簡便に且
つ確実に行うことが可能である。

【００５６】ＣＰＵ４２は、記憶手段に記憶された水素
に関する各種情報及び水素製造装置１１または燃料電池
１２の水素に関する各種情報を処理するとともに水素貯
蔵タンク９と水素製造装置１１と燃料電池１２とに対し
て水素の貯蔵動作または供給動作を制御する制御手段で
ある。すなわち、ＣＰＵ４２は、外部装置、例えば水素
製造装置１１や燃料電池１２から送られた情報や、検出
器７からの情報、メモリー４１に記憶された情報等の各
種情報を処理し、また、この処理結果に基づいて切換弁
２、流量調整弁３、圧力調整弁４、温度調整器８、水素
製造装置１１や燃料電池１２などに指令を発し、水素の
貯蔵動作または供給動作を自動制御もしくは手動制御す
ることができる。したがって、水素貯蔵容器１０は、Ｃ
ＰＵ４２を備え、上記のような制御を行うため、煩雑な
水素の貯蔵動作または供給動作を自動制御することが可
能であり、水素の貯蔵動作または供給動作を簡便且つ確
実に行うことが可能である。

【００５７】そして、Ｉ／Ｆ４３は、制御手段の要求に
応じて水素に関する各種情報を水素製造装置１１または
燃料電池１２との間で授受する通信手段である。すなわ
ち、Ｉ／Ｆ４３は、ＣＰＵ４２が外部装置、例えば水素
製造装置１１や燃料電池１２等を制御する場合や、ＣＰ
Ｕ４２がこれらの外部装置から各種情報を収集する場合
に、各種の情報信号をＣＰＵ４２と外部装置との間で授
受する通信手段である。したがって、水素貯蔵容器１０
は、Ｉ／Ｆ４３を備えることにより、当該Ｉ／Ｆ４３を
介して外部装置と情報の授受を行うことができ、上述し
たＣＰＵ４２により種々の制御を行うことができる。

【００５８】したがって、水素貯蔵容器１０は、メモリ
ー４１とＣＰＵ４２とＩ／Ｆ４３とを備えているため、
水素の貯蔵動作または供給動作を制御装置６において簡
便且つ確実に一括して行うことが可能であり、利便性に
優れた水素貯蔵容器を実現することができる。

【００５９】次に、図７を用いて水素を貯蔵する際の制
御装置６による制御について具体的に説明する。図７
は、水素製造装置１１から水素貯蔵タンク９に水素を貯
蔵する際の制御装置６による制御の一例を示したフロー
チャートである。

【００６０】水素を貯蔵する場合には、制御装置６内の
ＣＰＵ４２がＩ／Ｆ４３を介して、外部の水素製造装置
１１等に水素供給開始の指令を発し（Ｓ１、Ｓ２）、水
素製造装置１１から水素貯蔵タンク９への水素の供給を
開始する（Ｓ３）。また、ＣＰＵ４２は、検出器７に水
素貯蔵タンク９内の温度計測の指令を発し、検出器７
は、水素貯蔵タンク９内の温度計測を開始する（Ｓ
９）。そして、検出器７は、計測情報をＣＰＵ４２に送
り、ＣＰＵ４２は、検出器７の計測情報により、水素の
貯蔵に伴って水素貯蔵タンク９内の温度が水素の貯蔵速
度に影響を及ぼす程度まで変化したと判断した場合に
は、ＣＰＵ４２が水素貯蔵タンク９内の温度調整器８を
制御して（Ｓ１０）、水素貯蔵タンク９内の温度を適温
となるように調整する（Ｓ１１）。そして、ステップＳ
９，Ｓ１０，Ｓ１１は、水素の貯蔵中は、常に繰り返し
行われている。

【００６１】また、ＣＰＵ４２は、水素製造装置１１か
ら水素貯蔵タンク９に供給された水素の貯蔵量を検出器
７に検出させ（Ｓ４）、ＣＰＵ４２は、この検出情報、
すなわち水素の貯蔵量の多少を所望の設定値と比較判断
する（Ｓ５）。そして、ＣＰＵ４２は、水素貯蔵タンク
９内の水素の貯蔵量が設定値に達したと判断した場合に
は、Ｉ／Ｆ４３を介して、外部の水素製造装置１１等に
水素供給停止の指令を発し（Ｓ６、Ｓ７）、水素製造装
置１１は水素貯蔵タンク９に対する水素供給を停止する
（Ｓ８）。

【００６２】また、ＣＰＵ４２は、水素製造装置１１等
に水素供給停止の指令を発するとともに、メモリー４１
に例えば水素貯蔵量、水素吸蔵体の種類、水素吸蔵履
歴、水素製造装置１１の使用期限等の情報を記憶させ
る。

【００６３】次に、図８を用いて水素を供給する際の制
御装置６による制御について具体的に説明する。図８
は、水素貯蔵タンク９から燃料電池１２に水素を供給す
る際の制御装置６による制御の一例を示したフローチャ
ートである。

【００６４】水素を供給する場合には、まず、外部の燃
料電池１２が適正供給圧力、流量、供給量等の情報をＩ
／Ｆ４３を介して送信する（Ｓ２１、Ｓ２２）。そし
て、これらの情報を制御装置６内のＣＰＵ４２が受け取
り、ＣＰＵ４２は、この情報に基づいて切換弁２に対し
て弁を供給側に切り替えるように指令を発する（Ｓ２
３、Ｓ２４）。また、ＣＰＵ４２は、圧力調整弁４及び
流量調整弁３に対して適正な供給条件で供給を行うよう
に指令を発して燃料電池１２に対する水素の供給が開始
する（Ｓ２３、Ｓ２５）。

【００６５】また、ＣＰＵ４２は、検出器７に水素貯蔵
タンク９内の温度計測の指令を発し、検出器７は、水素
貯蔵タンク９内の温度計測を開始する（Ｓ３１）。そし
て、検出器７は、計測情報法をＣＰＵ４２に送り、ＣＰ
Ｕ４２は、検出器７の計測情報により、水素の貯蔵に伴
って水素貯蔵タンク９内の温度が水素の供給速度に影響
を及ぼす程度まで変化したと判断した場合には、ＣＰＵ
４２が水素貯蔵タンク９内の温度調整器８を制御し（Ｓ
３２）、温度調整器８は水素貯蔵タンク９内の温度を適
温となるように調整する（Ｓ３３）。そして、ステップ
Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１は、水素の供給中は、常に繰り返
し行われている。

【００６６】また、ＣＰＵ４２は、水素貯蔵タンク９か
ら燃料電池１２に供給された水素の供給量を燃料電池１
２に検出させ（Ｓ２６）、Ｉ／Ｆ４３を介して受け取る
（Ｓ２７、Ｓ２８）。ＣＰＵ４２は、この検出情報、す
なわち水素の供給量の多少を所望の設定値と比較判断す
る（Ｓ２８）。そして、ＣＰＵ４２は、燃料電池１２に
対する水素の供給量が設定値に達したと判断した場合に
は、切換弁２等の各弁に対して水素供給停止の指令を発
し、燃料電池１２に対する水素供給を停止する（Ｓ２
９、Ｓ３０）。

【００６７】また、ＣＰＵ４２は、切換弁２等の各弁に
対して水素供給停止の指令を発するとともに、検出器７
に対して水素貯蔵タンク９内の水素貯蔵量（残量）等を
計測するように指令を発し（Ｓ３４）、検出器７は、水
素貯蔵量等の情報をＣＰＵ４２に送る（Ｓ２９）。そし
て、ＣＰＵ４２は、水素貯蔵量等の情報を供給日時等の
情報とともにメモリー４１に送り（Ｓ２９）、メモリー
４１は、これらの情報を記憶する。

【００６８】以上、水素を貯蔵または供給する際の制御
装置６による制御について説明したが、水素の貯蔵及び
供給何れの場合にも、制御装置６を作動させるための電
源は、接続器１に設けたコネクタを介し、外部の水素製
造装置１１あるいは燃料電池１２などから供給される。
したがって、水素貯蔵容器１０自体に電源装置を備える
ことなく、上述した制御を行うことが可能である。

【００６９】そして、水素貯蔵容器１０における水素吸
蔵タンク９の種類や水素吸蔵体の種類、あるいは水素貯
蔵容器９の使用履歴、水素貯蔵容器９の使用期限、水素
貯蔵量等のメモリー４１に記憶された情報は、必要に応
じて、ＣＰＵ４２からＩ／Ｆ４３を介して外部の機器へ
送信することにより、例えば水素製造装置１１に設けた
モニターなどで内容を確認することが可能である。

【００７０】以上、説明したように水素貯蔵容器１０
は、メモリー４１とＣＰＵ４２とＩ／Ｆ４３とを備えて
いるため、水素の貯蔵動作または供給動作を制御装置６
において簡便且つ確実に一括して行うことが可能であ
る。そして、水素貯蔵容器の大きさや形状に制限はない
ので、例えば現行のＩＣカードに小型の水素貯蔵タンク
と各種の弁を設ければ、薄型の水素貯蔵容器を実現する
ことも可能となる。

【００７１】また、本発明にかかる水素供給方法は、こ
のような水素貯蔵容器を用いて、外部装置である水素製
造装置１１や燃料電池１２の制御を水素貯蔵容器の制御
装置６によって行うため、水素の貯蔵、供給を簡便に且
つ確実に行うことが可能である。

【００７２】そして、この水素供給方法によれば、この
ような水素貯蔵容器と上述した余剰エネルギー、自然エ
ネルギーや未使用エネルギーを利用した水素製造装置と
組み合わせることにより、時間や場所にとらわれずに水
素の製造・貯蔵、供給が可能となり、非常に利便性の良
い水素供給方法を提供することが可能である。

【００７３】以上のような本発明にかかる水素供給方法
は、互換性、汎用性が高く再利用可能な水素貯蔵容器に
水素を貯蔵し、これを任意の場所に運搬可能とされてい
ることにより、汎用性に優れる。

【００７４】すなわち、この水素供給方法では、水素が
運搬自在とされるため、場所的な自由度が大きく、ま
た、互換性、汎用性が高く再利用可能な水素貯蔵容器を
用いることにより水素が不足した場合等において水素を
共有する際の時間的自由度も大きい。

【００７５】そして、貯蔵、供給可能な水素貯蔵容器を
再利用するため、環境に配慮した水素供給方法とされ
る。

【００７６】次に、上述した水素貯蔵容器及び水素供給
方法の応用例について説明する。未使用エネルギーを発
電に利用して水素を製造する方法としては、ゴミの焼却
施設のような大規模のものだけでなく、中規模、小規模
なものも提案されている。例えば、ソニー株式会社か
ら、車のサスペンションの上下運動を利用した発電・水
素製造装置や、エレベーターの昇降を利用した発電・水
素製造装置などが提案されている。

【００７７】ここで、車のサスペンションの上下運動を
利用した発電・水素製造装置に本発明を適用することが
できる。すなわち、サスペンションの上下運動によって
発電した電気で水素を製造し、車内に取り付けた水素貯
蔵容器に水素を貯蔵し、この水素貯蔵容器を例えば携帯
電話に内蔵された燃料電池に供給する。この場合、車内
に取り付けた水素貯蔵容器から携帯電話内の水素タンク
に水素を移しても良く、また、携帯電話に内蔵できる程
度の小型の水素貯蔵容器を用いることにより、水素貯蔵
容器を直接携帯電話に取り付けて使用することが可能と
なる。

【００７８】

【発明の効果】本発明にかかる水素貯蔵容器は、外部装
置と接続することにより当該外部装置から供給された水
素を貯蔵し、または他の外部装置と接続することにより
上記貯蔵した水素を上記他の外部装置に対して供給する
詰め替え式の水素貯蔵容器であって、上記水素を貯蔵す
る水素貯蔵タンクと、上記水素に関する各種情報を記憶
する記憶手段と、上記記憶手段に記憶された上記水素に
関する各種情報及び上記外部装置または上記他の外部装
置の上記水素に関する各種情報を処理するとともに上記
外部装置と上記水素貯蔵タンクと上記他の外部装置に対
して上記水素の貯蔵動作または供給動作を制御する制御
手段と、上記制御手段の要求に応じて上記水素に関する
各種情報を上記外部装置または上記他の外部装置の間で
授受する通信手段とを備えてなるものである。

【００７９】以上のような本発明にかかる水素貯蔵容器
は、上述した記憶手段と制御手段と通信手段を備えるこ
とにより、水素の貯蔵動作または供給動作を簡便且つ確
実に一括して行うことが可能である。

【００８０】また、この水素貯蔵容器は、水素貯蔵容器
間においても水素の授受を行うことができるため、互換
性、汎用性が高く、また、詰め替え式の水素貯蔵容器で
あるため、回収して繰り返し再利用することができる。

【００８１】また、本発明にかかる水素供給方法は、水
素製造装置において水素を製造する製造工程と、上記製
造された水素を水素貯蔵容器に貯蔵する貯蔵工程と、上
記貯蔵された水素を燃料電池に供給する供給工程とを有
する水素供給方法であって、上記水素貯蔵容器が、上記
水素製造装置と接続することにより当該水素製造装置か
ら供給された上記水素を貯蔵し、または上記燃料電池と
接続することにより上記貯蔵した水素を上記燃料電池に
対して供給する詰め替え式の水素貯蔵容器であって、上
記水素を貯蔵する水素貯蔵タンクと、上記水素に関する
各種情報を記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶さ
れた上記水素に関する各種情報及び上記水素製造装置ま
たは上記燃料装置の上記水素に関する各種情報を処理す
るとともに上記水素製造装置と上記水素貯蔵タンクと上
記燃料電池に対して上記水素の貯蔵動作または供給動作
を制御する制御手段と、上記制御手段の要求に応じて上
記水素に関する各種情報を上記水素製造装置または上記
燃料電池の間で授受する通信手段とを備え、上記制御手
段により上記貯蔵工程と上記供給工程とにおいて上記水
素製造装置と上記水素貯蔵容器と上記燃料電池とに対し
て上記水素の貯蔵動作または供給動作を制御し、上記供
給工程の後、上記製造工程と上記貯蔵工程と上記供給工
程とを、または上記貯蔵工程と上記供給工程とを繰り返
し行うものである。

【００８２】以上のような本発明にかかる水素供給方法
は、互換性、汎用性が高く再利用可能な水素貯蔵容器に
水素を貯蔵し、これを任意の場所に運搬可能とされてい
ることにより、汎用性、利便性に優れる。

【００８３】すなわち、この水素供給方法では、水素が
運搬自在とされるため、場所的な自由度が大きく、ま
た、互換性、汎用性が高くを用いることにより水素が不
足した場合等において水素を共有する際の時間的自由度
も大きい。

【００８４】そして、貯蔵、供給可能な水素貯蔵容器を
再利用するため、環境に配慮した水素供給方法とされ
る。

【００８５】したがって、本発明によれば、互換性、汎
用性に優れ、簡便に水素の貯蔵または供給を行うことが
できる利便性に優れた水素貯蔵容器及び水素供給方法を
提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる水素供給方法を適用した場合の
水素製造から貯蔵、運搬、供給の流れを示すフローチャ
ートである。

【図２】本発明にかかる水素貯蔵容器の一例を示す概略
構成図である。

【図３】接続器１の一構成例を示す概略図であり、
（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。

【図４】接続器２１の一構成例であり、（ａ）は正面
図、（ｂ）は断面図である。

【図５】接続器１と接続器２１とを接続させた状態を示
す断面図である。

【図６】制御装置６の構成を説明する構成図である。

【図７】水素を貯蔵する際の制御装置６による制御の一
例を示したフローチャートである。

【図８】水素を供給する際の制御装置６による制御の一
例を示したフローチャートである。

【符号の説明】

１接続器、２切換弁、３流量調整弁、４圧力調
整弁、５逆止弁、６制御装置、７検出器、８温度
調整器、９水素貯蔵タンク、１０水素貯蔵容器、１
１水素製造装置、１２燃料電池

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部装置と接続することにより当該外部
装置から供給された水素を貯蔵し、または他の外部装置
と接続することにより上記貯蔵した水素を上記他の外部
装置に対して供給する詰め替え式の水素貯蔵容器であっ
て、上記水素を貯蔵する水素貯蔵タンクと、上記水素に関する各種情報を記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶された上記水素に関する各種情報及
び上記外部装置または上記他の外部装置の上記水素に関
する各種情報を処理するとともに上記外部装置と上記水
素貯蔵タンクと上記他の外部装置に対して上記水素の貯
蔵動作または供給動作を制御する制御手段と、上記制御手段の要求に応じて上記水素に関する各種情報
を上記外部装置または上記他の外部装置の間で授受する
通信手段とを備えることを特徴とする水素貯蔵容器。
【請求項２】上記外部装置または上記他の外部装置と
接離自在とされ、上記外部装置または上記他の外部装置
との間で上記水素の授受を行う接続器を備えることを特
徴とする請求項１記載の水素貯蔵容器。
【請求項３】上記接続器は、上記外部装置または上記
他の外部装置との間で上記水素の授受が行われる流路
と、上記外部装置または上記他の外部装置との間で上記
水素に関する各種情報を電気的に送受信するための端子
を有することを特徴とする請求項２記載の水素貯蔵容
器。
【請求項４】上記外部装置は、水素製造装置であるこ
とを特徴とする請求項１記載の水素貯蔵容器。
【請求項５】上記他の外部装置は、燃料電池であるこ
とを特徴とする請求項１記載の水素貯蔵容器。
【請求項６】上記他の外部装置は、他の水素貯蔵容器
であることを特徴とする請求項１記載の水素貯蔵容器。
【請求項７】上記水素貯蔵タンク内に、当該水素貯蔵
タンク内の温度の検出及び当該水素貯蔵タンク内の温度
の調整を行う温度調整手段を有し、当該温度調整手段で
の検出結果に基づき上記制御手段により当該温度調整手
段を制御して上記水素貯蔵タンク内の温度調整を行うこ
とを特徴とする請求項１記載の水素貯蔵容器。
【請求項８】水素製造装置において水素を製造する製
造工程と、上記製造された水素を水素貯蔵容器に貯蔵す
る貯蔵工程と、上記貯蔵された水素を燃料電池に供給す
る供給工程とを有する水素供給方法であって、上記水素貯蔵容器が、上記水素製造装置と接続すること
により当該水素製造装置から供給された上記水素を貯蔵
し、または上記燃料電池と接続することにより上記貯蔵
した水素を上記燃料電池に対して供給する詰め替え式の
水素貯蔵容器であって、上記水素を貯蔵する水素貯蔵タ
ンクと、上記水素に関する各種情報を記憶する記憶手段
と、上記記憶手段に記憶された上記水素に関する各種情
報及び上記水素製造装置または上記燃料装置の上記水素
に関する各種情報を処理するとともに上記水素製造装置
と上記水素貯蔵タンクと上記燃料電池に対して上記水素
の貯蔵動作または供給動作を制御する制御手段と、上記
制御手段の要求に応じて上記水素に関する各種情報を上
記水素製造装置または上記燃料電池の間で授受する通信
手段とを備え、上記制御手段により上記貯蔵工程と上記供給工程とにお
いて上記水素製造装置と上記水素貯蔵容器と上記燃料電
池とに対して上記水素の貯蔵動作または供給動作を制御
し、上記供給工程の後、上記製造工程と上記貯蔵工程と上記
供給工程とを、または上記貯蔵工程と上記供給工程とを
繰り返し行うことを特徴とする水素供給方法。
【請求項９】上記水素は、水を電気分解して製造され
ることを特徴とする請求項８記載の水素供給方法。
【請求項１０】上記電気分解を行う際に余剰電気エネ
ルギーを用いることを特徴とする請求項９記載の水素供
給方法。
【請求項１１】上記電気分解を行う際に自然エネルギ
ーを用いることを特徴とする請求項９記載の水素供給方
法。
【請求項１２】上記電気分解を行う際に未使用エネル
ギーを用いることを特徴とする請求項９記載の水素供給
方法。