JP2003257464A - 燃料電池用の水素発生システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水素以外の物質が取り除かれた有効な純度の
水素ガスを得ることができ、同水素ガスを利用した車両
用及び家庭用の効率的かつ耐久性を有する燃料電池とし
て使用することができる実用的な水素発生システムを提
供する。 【解決手段】 水素発生システムは、水素発生剤を貯留
する貯留槽１１と、燃料電池１２とを備え、貯留槽１１
と燃料電池１２の間には水素発生剤から水素ガスを発生
させる反応器１３が配設されている。貯留槽１１と反応
器１３の間は発生剤供給経路１４で接続され、発生剤供
給経路１４を介して貯留槽１１から反応器１３へ水素発
生剤が供給されている。反応器１３と燃料電池１２の間
は水素供給経路１５で接続され、水素供給経路１５を介
して反応器１３から燃料電池１２へ水素ガスが供給され
ている。水素供給経路１５にはミスト分離槽２１を有す
る分離器が設けられ、同分離器で水素ガスから水素以外
の物質が取り除かれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両で使用され
る車両用燃料電池、一般家庭で使用される家庭用燃料電
池等の小型の燃料電池において、その燃料として使用さ
れる水素ガスを発生させるための燃料電池用の水素発生
システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のような燃料電池の燃料とし
て使用される水素ガスは、水の電気分解、金属と酸又は
アルカリとの反応、水素化カルシウムと水との反応、メ
タノール又は天然ガスの水蒸気改質、水素吸蔵合金や水
素吸収金属からの放出等の方法により得られる。しか
し、これらの方法では水素ガスを得るために大量のエネ
ルギーを必要としたり、実際に得られる水素量が少なか
ったり、その設備が大掛かりなものになったり等してし
まい、小型化が必要とされる車両用、家庭用の燃料電池
に用いるには不向きであった。そこで、効率よく水素ガ
スを発生させる方法として、特開２００１−１９４０１
号公報に記載されるような、水素化試薬である水素化ア
ルミニウムリチウム、水素化ホウ素ナトリウム等のよう
な金属水素錯化合物を用いる方法が提案されている。

【０００３】すなわち、金属水素錯化合物をアルカリ性
媒質に溶解して得られる溶液を触媒に接触させることに
より、金属水素錯化合物とアルカリ性媒質に含有される
水とが反応し、水素ガスが発生する原理を用いるもので
ある。このとき使用される触媒としてはニッケル、コバ
ルト等の水素発生用触媒としての機能を有する金属又は
マグネシウム−ニッケル系合金等の水素吸蔵合金、ある
いはこれらのフッ化処理物が挙げられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記金属水
素錯化合物を用いる方法は、他の方法と比較して有用な
方法であるとはいえ、車両用及び家庭用の燃料電池とし
て実際に使用するにはまだ実用的であるとは言い難い。
例えば、上記方法により得られた水素ガスには水蒸気、
アルカリ性媒質が水蒸気に同伴することにより発生した
アルカリミスト等といった水素以外の物質が含まれてい
る。燃料電池の燃料として使用するとき、このような水
素以外の物質が水素ガスに含まれていると、燃料電池の
特に負極触媒が劣化されてエネルギー変換効率が低下す
る等の不具合を起こすおそれがあるため、発生した水素
ガスから水素以外の物質を取り除く必要がある。

【０００５】また、車両用及び家庭用の燃料電池として
使用するとき、車両ならば高出力時と低出力時、家庭用
ならば時間帯によって水素ガスの必要量が大きく異なる
ため、所望時には水素ガスを効率よく大量に発生させる
必要がある。そこで、車両用及び家庭用の燃料電池とし
て実際に使用可能である金属水素錯化合物を用いる方法
を基とした実用的な水素発生システムを構築する必要が
ある。

【０００６】この発明は、このような従来技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、水素以外の物質が取り除かれた有効な純度
の水素ガスを得ることができ、同水素ガスを利用した車
両用及び家庭用の効率的かつ耐久性を有する燃料電池と
して使用することができる実用的な水素発生システムを
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の燃料電池用の水素発生システム
の発明は、燃料電池の燃料に使用される水素ガスを発生
させるための燃料電池用の水素発生システムであって、
下記の一般式（１）及び（２）で表される金属水素錯化
合物から選ばれる少なくとも１種をアルカリ性水溶液に
溶解して得られる溶液を水素発生剤とし、この水素発生
剤を貯留する貯留槽と、該貯留槽よりも下流側に配設さ
れ、水素発生触媒能を有する金属、水素吸蔵能を有する
合金及びそれらのフッ化処理物から選ばれる少なくとも
１種からなる触媒層を内部に有し、貯留槽から供給され
る水素発生剤を触媒層に接触させることにより、金属水
素錯化合物とアルカリ性水溶液に含まれる水とを固体の
反応生成物の析出を回避する条件下で化学反応させて水
素ガスを発生させる反応器と、前記反応器の内部の反応
領域よりも下流側に配設され、反応器で発生した水素ガ
スに含まれる水素以外の物質を取り除くための分離器と
を備えることを特徴とするものである。

【０００８】Ｍ^IＭ^IIIＨ_4-nＲ_n ・・・（１） Ｍ^II（Ｍ^IIIＨ_4-nＲ_n）₂ ・・・（２） （但し、式中のＭ^Iはアルカリ金属、Ｍ^IIはアルカリ土
類金属又は亜鉛、Ｍ^IIIはホウ素、アルミニウム又はガ
リウムを表し、Ｒはアルキル基、アルコキシル基又はア
シルオキシ基を表し、ｎは０〜３の整数を表す。） 請求項２に記載の燃料電池用の水素発生システムの発明
は、請求項１に記載の発明において、前記貯留槽と反応
器の間又は反応器には、固体の反応生成物の析出を回避
する条件下となるように、水素発生剤を反応器に供給す
る前に又は反応器の内部で熱交換する熱交換部を設ける
ことを特徴とするものである。

【０００９】請求項３に記載の燃料電池用の水素発生シ
ステムの発明は、請求項２に記載の発明において、前記
熱交換部は水素発生剤を加熱するための加熱部を備える
ことを特徴とするものである。

【００１０】請求項４に記載の燃料電池用の水素発生シ
ステムの発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記
載の発明において、前記反応器よりも下流側には未反応
の水素発生剤を回収するための回収槽を配設し、この回
収槽から未反応の水素発生剤を貯留槽へ戻すように構成
することを特徴とするものである。

【００１１】請求項５に記載の燃料電池用の水素発生シ
ステムの発明は、請求項４に記載の発明において、前記
貯留槽に未反応の水素発生剤を戻し、かつ高濃度の水素
発生剤を供給して貯留された水素発生剤の濃度を高め、
反応器よりも上流側には水を貯留するための貯水槽を配
設し、貯水槽から供給される水で濃度を高められた水素
発生剤を希釈するとともに、貯留槽及び貯水槽と反応器
との間には水で希釈された水素発生剤を攪拌して均一な
濃度の溶液とするための混合器を配設することを特徴と
するものである。

【００１２】請求項６に記載の燃料電池用の水素発生シ
ステムの発明は、請求項３から請求項５のいずれかに記
載の発明において、前記加熱部を貯留槽と反応器の間及
び反応器にそれぞれ設け、水素発生剤を反応器に供給す
る前に予熱し、さらに反応器で加熱することを特徴とす
るものである。

【００１３】請求項７に記載の燃料電池用の水素発生シ
ステムの発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記
載の発明において、前記反応器を複数備えるとともに、
複数の反応器をそれぞれ並列に連結することを特徴とす
るものである。

【００１４】請求項８に記載の燃料電池用の水素発生シ
ステムの発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記
載の発明において、前記分離器よりも下流側に配設さ
れ、発生した水素の流量を計測するための流量計と、該
流量計の計測結果に基づき、反応器への水素発生剤の供
給量を調節する供給量調節手段、水素発生剤中における
金属水素錯化合物の濃度を調節する濃度調節手段及び反
応器へ供給される水素発生剤の温度を調節する温度調節
手段から選ばれる少なくとも１つの調節手段とからなる
制御手段を備え、該制御手段により燃料電池への水素の
供給量を制御可能に構成することを特徴とするものであ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、この発
明の第１の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明す
る。

【００１６】図１に示すように、燃料電池用の水素発生
システムは、図中右下となる最も上流側に水素発生剤を
貯留する貯留槽１１、図中右上となる最も下流側に燃料
電池１２を備え、貯留槽１１と燃料電池１２の間に水素
発生剤から水素ガスを発生させる反応器１３が配設され
て構成されている。貯留槽１１と反応器１３の間は発生
剤供給経路１４によって接続され、この発生剤供給経路
１４を介して貯留槽１１から反応器１３へ水素発生剤が
供給される。この実施形態では水素発生剤として水素化
ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ₄）が用いられる。

【００１７】反応器１３と燃料電池１２の間は水素供給
経路１５によって接続され、この水素供給経路１５を介
して反応器１３から燃料電池１２へ水素ガスが供給され
る。そして、燃料電池１２は、図示しない別経路から空
気が供給され、その内部で反応器１３から供給される水
素ガスと空気中の酸素ガスとを反応させることにより電
気エネルギーを発生させる。

【００１８】前記発生剤供給経路１４には貯留槽１１と
反応器１３の間において水素発生剤を予熱する予熱ヒー
ター１９が設けられている。また、反応器１３には加熱
ヒーター２０が接続されており、この加熱ヒーター２０
により反応器１３の内部が加熱されている。これら予熱
ヒーター１９及び加熱ヒーター２０によって熱交換部の
加熱部が構成されている。加えて、予熱ヒーター１９及
び加熱ヒーター２０はそれぞれ図示しない温度調節器を
有し、温度調節器、予熱ヒーター１９及び加熱ヒーター
２０により温度調節手段が構成されている。

【００１９】反応器１３に供給される前に予熱ヒーター
１９で予熱され、さらに加熱ヒーター２０により反応器
１３の内部で加熱された水素発生剤は、固体の反応生成
物（ＮａＢＯ₂）の析出を回避する条件下で容易に水素
ガスを発生させることができるように所定温度とされ
る。また、水素発生剤は、温度調節器により所定温度で
維持されるようになっている。この際、水素発生剤の温
度は５０〜７０℃であることが好ましい。水素発生剤の
温度が５０℃未満の場合、水素発生剤から水素ガスが発
生した後、固体の反応生成物が析出してしまい、反応効
率が低下する等の不具合を生じるおそれがある。水素発
生剤の温度が７０℃より高い場合には反応を制御し難
く、必要以上の水素ガスが発生してしまったり、水素ガ
スに水素以外の物質が大量に含まれたり等のような不具
合を生じるおそれがある。

【００２０】前記反応器１３は上下に延びる有底筒状に
形成されている。発生剤供給経路１４は、反応器１３の
下端部に接続されており、水素発生剤は反応器１３の内
部を下方から上方へ向かって進行するように構成されて
いる。反応器１３には下方から順番に多孔板１６、金網
よりなるメッシュ層１７、触媒層１８がそれぞれ内蔵さ
れている。反応器１３の内部に供給された水素発生剤
は、多孔板１６で分散されるとともに、分散された状態
からメッシュ層１７で拡散されることにより偏流を防止
され、触媒層１８に達する。

【００２１】加熱され、所定温度とされた水素発生剤
は、触媒層１８に接触されることによって下記式（５）
に示すような化学反応を起こし、水素ガスを発生させ、
この水素ガスが反応器１３の上部へと移動し、反応器１
３の上端に接続された水素供給経路１５へ導入される。
また、反応器１３の上部には上方に向かうに従って幅狭
となるテーパ部１３ａが設けられている。触媒層１８で
発生した水素ガスは、このテーパ部１３ａの内面に衝突
することにより、水素以外の物質である水蒸気、この水
蒸気に同伴するアルカリがある程度取り除かれるように
なっている。

【００２２】 ＮａＢＨ₄＋２Ｈ₂Ｏ → ＮａＢＯ₂＋４Ｈ₂ ・・・（５） 前記水素供給経路１５には、ミスト分離槽２１とミスト
分離槽２１に内蔵された冷却管２１ａより構成される分
離器が設けられている。反応器１３で発生した水素ガス
は、冷却管２１ａによって冷却され、前に挙げた水素以
外の物質がほぼ完全に取り除かれるようになっている。
つまり、水素以外の物質である水蒸気が冷却管２１ａの
表面で液化されて水になるとともに、この水に溶けたア
ルカリが冷却管２１ａの表面からミスト分離槽２１の底
部に滴下されることにより、水素ガスから分離される。

【００２３】ミスト分離槽２１と燃料電池１２の間にお
いて、水素供給経路１５には圧力制御弁３２が設けられ
ている。この圧力制御弁３２により、ミスト分離槽２１
から放出される水素量が制御され、燃料電池１２への水
素ガスの供給量が調節されている。例えば、燃料電池１
２へ水素ガスを供給する必要がない場合には圧力制御弁
３２を絞るように制御される。また、燃料電池１２が大
量の水素ガスを必要とする場合には圧力制御弁３２が開
かれるように制御される。また、圧力制御弁３２と燃料
電池１２の間には燃料電池１２へ供給される水素量を計
測するための流量計３３が設けられている。

【００２４】前記反応器１３には発生剤回収経路２２を
介して回収槽２３が接続されている。この発生剤回収経
路２２は、反応器１３に対し、触媒層１８よりも上方に
位置するように接続されている。このため、発生剤供給
経路１４から反応器１３内に水素発生剤を供給し続ける
と、水素発生剤は発生剤回収経路２２へオーバーフロー
し、この状態で触媒層１８が水素発生剤に常時浸漬され
た状態とされる。この際、水素発生剤は反応済み、未反
応に係わらず、これらが混合された状態で発生剤回収経
路２２へオーバーフローする。そして、反応済み及び未
反応の水素発生剤は、発生剤回収経路２２を介して回収
槽２３に貯留されている。また、回収槽２３には水素供
給経路１５から分岐した分岐路１５ａが接続されてお
り、反応器１３から発生剤回収経路２２を介して回収槽
２３へと送られてしまった水素ガスを分岐路１５ａを介
して水素供給経路１５へ戻すように構成されている。

【００２５】回収槽２３は発生剤循環経路２４を介して
前記貯留槽１１に接続されている。この発生剤循環経路
２４には析出槽２５及び析出槽２５に内蔵された冷却管
２５ａからなる未反応原料回収部が設けられている。回
収槽２３に貯留された反応済み及び未反応の水素発生剤
は、発生剤循環経路２４を介して析出槽２５へと送られ
る。析出槽２５において、反応済み及び未反応の水素発
生剤は、冷却管２５ａによって冷却される。

【００２６】前に挙げた式（５）において、水素化ホウ
素ナトリウム（ＮａＢＨ₄）は水に溶けやすいが、反応
生成物であるホウ酸ナトリウム（ＮａＢＯ₂）は、水に
溶けにくい。このため、前記析出槽２５では溶液を冷却
管２５ａで冷却することにより、ホウ酸ナトリウム（Ｎ
ａＢＯ₂）は析出させ、水素化ホウ素ナトリウム（Ｎａ
ＢＨ₄）は水に溶けたままとすることが可能である。溶
液中から析出したホウ酸ナトリウム（ＮａＢＯ₂）は、
析出槽２５の底部に沈殿され、後に回収される。析出槽
２５の上部に貯留された溶液は未反応の水素発生剤であ
り、これが発生剤循環経路２４を介して貯留槽１１に戻
されるようになっている。また、析出槽２５にはミスト
分離槽２１もまた第２発生剤循環経路２４ａを介して接
続されており、ミスト分離槽２１で回収された未反応の
水素発生剤をも貯留槽１１に戻すことができる。

【００２７】貯留槽１１の近傍において、発生剤供給経
路１４には貯水槽２６から延びる水供給経路２７が接続
されている。また、貯留槽１１内には上記のように未反
応の水素発生剤が戻されるとともに、図示しない経路よ
り高濃度の水素発生剤が新たに供給され、貯留された水
素発生剤の濃度が高められるようになっている。高濃度
の水素発生剤は、水供給経路２７を介して貯水槽２６か
ら水を供給し、発生剤供給経路１４で水素発生剤と合流
させることにより、所定の濃度まで希釈することが可能
である。高濃度の水素発生剤は粘度が高く、結晶を析出
させやすいため、発生剤供給経路１４内を閉塞させる懸
念もあるが、しかし上記のように希釈することによって
これを解決することができる。

【００２８】発生剤供給経路１４において、貯留槽１１
及び貯水槽２６と予熱ヒーター１９との間には混合部を
構成するミキサー２８が設けられている。上記のように
濃度が高められた水素発生剤を発生剤供給経路１４内に
おいて水で希釈した場合、水素発生剤はその濃度が不均
一となる。そこで、ミキサー２８を通過させることによ
り、濃度が不均一な水素発生剤がミキサー２８内で混
合、攪拌されることにより、均一な濃度の溶液とするこ
とが可能である。また、水で希釈されていない水素発生
剤がミキサー２８を通過する際にも、貯留槽１１で貯留
されている間にその濃度に偏りを生じてしまった水素発
生剤を均一な濃度の溶液とすることができる。

【００２９】発生剤供給経路１４における貯留槽１１と
ミキサー２８の間及び水供給経路２７には、上流側から
順にポンプ３１と流量計３０がそれぞれ設けられてい
る。これらポンプ３１及び流量計３０によって濃度調節
手段が構成されている。この濃度調節手段においては、
各流量計３０により、水素発生剤の供給量及び水の供給
量がそれぞれ計測されている。そして、これら計測結果
に基づき、各ポンプ３１を操作し、水素発生剤の供給量
及び水の供給量をそれぞれ変更することにより、水素発
生剤中における金属水素錯化合物の濃度が調節される。
また、この濃度調節手段を構成するポンプ３１及び流量
計３０は、反応器１３内への水素発生剤の供給量を調節
する供給量調節手段としての機能も兼ねている。

【００３０】前に挙げた流量計３３、圧力制御弁３２、
温度調節手段、上記の濃度調節手段及び供給量調節手段
等により制御手段が構成されている。この制御手段にお
いては、流量計３３からの計測結果に基づき、圧力制御
弁３２、濃度調節手段、供給量調節手段及び温度調節手
段のうち少なくとも１つが操作され、水素発生システム
から燃料電池１２への水素の供給量が制御されている。

【００３１】ここで、水素発生剤について説明する。水
素発生剤は、下記の一般式（１）及び（２）で表される
金属水素錯化合物から選ばれる少なくとも１種をアルカ
リ性水溶液に溶解して得られる溶液である。

【００３２】Ｍ^IＭ^IIIＨ_4-nＲ_n ・・・（１） Ｍ^II（Ｍ^IIIＨ_4-nＲ_n）₂ ・・・（２） 上記の一般式（１）及び（２）において、Ｍ^Iはアルカ
リ金属を表し、Ｍ^IIはアルカリ土類金属又は亜鉛を表
し、Ｍ^IIIはホウ素、アルミニウム又はガリウムを表
す。Ｒはアルキル基又はアルコキシル基若しくはアシル
オキシ基を表す。

【００３３】一般式（１）で表される金属水素錯化合物
としては、例えば水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢ
Ｈ₄）、水素化アルミニウムリチウム（ＬｉＡｌＨ₄）、
トリメトキシ水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ（ＯＣ
Ｈ₃）₃）、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム（Ｎ
ａＢＨ（ＯＣＯＣＨ₃）₃）が挙げられる。その他に水素
化トリエチルホウ素リチウム（ＬｉＢＨ（Ｃ
₂Ｈ₅）₃）、水素化トリ−ｓ−ブチルホウ素リチウム
（ＬｉＢＨ（ｓ−Ｃ₄Ｈ₉）₃）、水素化トリブチルホウ
素リチウム（ＬｉＢＨ（ｎ−Ｃ₄Ｈ₉）₃）、水素化トリ
−ｓ−ブチルホウ素カリウム（ＫＢＨ（ｓ−Ｃ
₄Ｈ₉）₃）が挙げられる。その他にトリメトキシ水素化
アルミニウムリチウム（ＬｉＡｌＨ（ＯＣＨ₃）₃）、モ
ノエトキシ水素化アルミニウムリチウム（ＬｉＡｌＨ₃
（ＯＣ₂Ｈ₅））、トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシ水素化アル
ミニウムリチウム（ＬｉＡｌＨ（ｔ−ＯＣ₄Ｈ₉）₃）、
水素化ビス（２−メトキシエトキシ）アルミニウムナト
リウム等も挙げられる。また、一般式（２）で表される
金属水素錯化合物としては、例えば水素化ホウ素亜鉛
（Ｚｎ（ＢＨ₄）₂）、水素化ホウ素カルシウム（Ｃａ
（ＢＨ₄）₂）、テトラメトキシ水素化ホウ素亜鉛（Ｚｎ
（ＢＨ₂（ＯＣＨ₃）₂）₂）、ヘキサエトキシ水素化ホウ
素カルシウム（Ｃａ（ＢＨ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃）₂）等が挙げ
られる。

【００３４】一般式（１）及び（２）において、ｎは０
〜３の整数を表している。ｎが０〜３のもののうち、特
にｎが１〜３のもの、つまり前に例示したように、水素
原子の一部がアルキル基、アルコキシル基又はアシルオ
キシ基で置換されたものは、置換されていないものと比
較して反応性が低く、水素ガスの発生量を減少させる場
合に用いることが好ましい。また、一般式（１）及び
（２）で表される金属水素錯化合物は、それぞれを単独
で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよ
い。この実施形態では金属水素錯化合物として式（１）
で表される金属水素錯化合物である水素化ホウ素ナトリ
ウム（ＮａＢＨ₄）が用いられている。

【００３５】一般式（１）及び（２）で表される金属水
素錯化合物は、水と接触すると下記式（３）及び（４）
に示すような化学反応を起こし、水素ガスを発生する。 Ｍ^IＭ^IIIＨ_4-nＲ_n＋２Ｈ₂Ｏ → Ｍ^IＭ^IIIＯ₂＋ｎＲＨ＋（４−ｎ）Ｈ₂ ・・・（ ３） Ｍ^II（Ｍ^IIIＨ_4-nＲ_n）₂＋４Ｈ₂Ｏ → Ｍ^IIＭ^III ₂Ｏ₄＋２ｎＲＨ＋２（４−ｎ）Ｈ₂ ・・・（ ４） この実施形態では上記式（３）を基に前に挙げた式
（５）が導かれる。そして、水素ガス全体の発生量は金
属水素錯化合物が分解されることにより発生する水素ガ
スの量に水が分解されることにより発生する水素ガスの
量を足したものとなり、水素ガスの発生効率は非常に高
いものとなる。

【００３６】水素発生剤は、金属水素錯化合物をアルカ
リ性水溶液に溶解することによって得られる。アルカリ
性水溶液としては、水又は水とアルコール類、ジメチル
ホルムアミド、エチレングリコール等のような親水性の
溶剤との混合溶液を溶媒として、この溶媒にアルカリ性
物質を溶解したものが用いられる。このアルカリ性物質
としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、
水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、テトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド等の第四アルキルアンモ
ニウム化合物等が挙げられる。この実施形態のアルカリ
性水溶液には水に水酸化ナトリウムを溶解した水酸化ナ
トリウム水溶液が用いられている。

【００３７】金属水素錯化合物をアルカリ性水溶液に溶
解して得られる水素発生剤は、アルカリ中において金属
水素錯化合物の性状が安定することから、水素ガスの発
生が停止された状態とされる。このため、前に挙げた式
（５）は触媒の存在下で水素化ホウ素ナトリウムと水と
の化学反応が開始されるようになっている。

【００３８】以上より、前記触媒層１８は水素化ホウ素
ナトリウムと水との化学反応を進行させることが可能な
触媒より形成され、その材料としては水素発生触媒能を
有する金属又は水素吸蔵合金若しくはこれらのフッ化処
理物が挙げられる。水素発生触媒能を有する金属として
は、例えばニッケル、コバルト、ジルコニウム、ロジウ
ム、白金、パラジウム、銀、金等が挙げられる。水素吸
蔵合金としては、例えばＭｇ₂ＮｉとＭｇとの共晶合金
のようなＭｇ₂Ｎｉ系合金、ＺｒＮｉ₂系合金、ＴｉＮｉ
₂系合金等のラベス相系ＡＢ₂型合金、ＴｉＦｅ系合金等
のＡＢ型合金、ＬａＮｉ₅系合金等のＡＢ₅型合金、Ｔｉ
Ｖ₂系合金等のＢＣＣ型合金、Ｍｇ₂Ｎｉ合金等が挙げら
れる。これらにフッ化処理を施す方法としては、金属又
は合金をフッ化剤を含有する溶液中に浸漬する方法が挙
げられる。そして、反応器１３内において、触媒層１８
に接触された水素発生剤が触媒の働きにより水素化ホウ
素ナトリウムと水との化学反応を進行させ、水素ガスを
発生させる。

【００３９】次に、水素発生システムによる水素の発生
量の制御について以下に記載する。前記制御手段におい
ては、流量計３３で計測される値と、要求される水素流
量との偏差の値を算出して、圧力制御弁３２、濃度調節
手段、供給量調節手段及び温度調節手段のうち少なくと
も１つが操作され、水素発生システムから燃料電池１２
への水素ガスの供給量が制御される。

【００４０】燃料電池１２が大量の水素ガスを必要とす
るときには、まず流量計３３で水素ガスの流量が増大し
ていることが計測され、その計測結果に基づき、圧力制
御弁３２がその開度を開けるように操作される。ここ
で、圧力制御弁３２の開度の操作により水素ガスの流量
が安定することが流量計３３で計測されるとき、圧力制
御弁３２の開度はこのままの状態で維持される。そし
て、圧力制御弁３２の開度の操作では水素ガスの流量が
安定せず、減少していることが計測されるようであれ
ば、濃度調節手段、供給量調節手段及び温度調節手段の
うち少なくともいずれか１つが必要に応じて操作され
る。

【００４１】濃度調節手段が操作され、水素ガスの流量
を増加させるとき、発生剤供給経路１４のポンプ３１は
供給量が多く、水供給経路２７のポンプ３１は供給量を
少なくするように操作され、水素発生剤中における金属
水素錯化合物の濃度が高く調節される。すると、単位量
当たりの水素発生剤からの水素ガスの発生量が増加す
る。そして、反応器１３への水素発生剤の供給量は変わ
らずとも、水素ガスの発生量が増加することにより、水
素ガスの流量の増加が図られる。濃度調節手段による水
素ガスの流量の増加は、水素ガスの流量が増加するまで
に若干のタイムラグがあるため、短時間で水素ガスの流
量を増加させるには不向きであり、流量を増加させた状
態を持続するときに主として用いられる。

【００４２】供給量調節手段により水素ガスの流量を増
加させるとき、発生剤供給経路１４のポンプ３１及び水
供給経路２７のポンプ３１は、反応器１３への単位時間
当たりの水素発生剤の供給量を減少させるように調節さ
れる。すると、反応器１３内における水素発生剤の反応
温度が上昇し、単位時間当たりの水素ガスの発生量が増
加する。そして、反応器１３内の水素発生剤から短時間
で大量の水素ガスを発生させることにより、水素ガスの
流量の増加が図られる。

【００４３】温度調節手段により水素ガスの流量を増加
させるとき、予熱ヒーター１９による予熱温度が上昇さ
れ、さらに加熱ヒーターによる加熱温度が上昇されるよ
うに操作され、水素発生剤の反応温度が上昇するように
調節される。すると、反応器１３内における水素発生剤
の反応温度が上昇し、単位時間当たりの水素ガスの発生
量が増加する。そして、反応器１３内の水素発生剤から
短時間で大量の水素ガスを発生させることにより、水素
ガスの流量の増加が図られる。上記供給量調節手段及び
温度調節手段による水素ガスの流量の増加は、水素発生
剤中における金属水素錯化合物の濃度は変わらないた
め、流量を増加させた状態を持続するには不向きであ
り、主に短時間で水素ガスの流量を増加させるときに用
いられる。

【００４４】上記とは逆に燃料電池１２が水素ガスを必
要としないとき、流量計３３で水素ガスの流量が減少し
ていることが計測され、その計測結果に基づき、圧力制
御弁３２がその開度を絞るように操作される。そして、
水素ガスは反応器１３、水素供給経路１５、ミスト分離
槽２１内等に貯留される。また、濃度調節手段、供給量
調節手段、温度調節手段は必要に応じて前述の水素ガス
の流量を増加させる場合と逆の操作を行うことにより、
水素ガスの発生量を抑える。

【００４５】前記第１の実施形態によって発揮される効
果について、以下に記載する。 ・ この水素発生システムによれば、貯留槽１１に貯留
された水素発生剤をその供給量を調節しながら反応器１
３へ供給し、水素ガスを発生させることができる。この
水素発生剤は、金属水素錯化合物をアルカリ性水溶液に
溶解して得られ、触媒下で水と反応することにより、少
量でありながら大量の水素ガスを発生することができ
る。このため、貯留槽１１及び反応器１３を小型化する
ことができ、車両用及び家庭用の小型の燃料電池として
十分に使用することができる。

【００４６】・ また、熱交換部に備えられた加熱部と
して予熱ヒーター１９及び加熱ヒーター２０を設け、水
素ガスを容易に発生することができる所定温度に水素発
生剤を加熱するとともに、ミスト分離槽２１を設け、こ
れに水素ガスを貯留することにより、制御可能な条件下
で効率よく水素ガスを発生させることができる。

【００４７】・ 加えて、当該ミスト分離槽２１は冷却
管２１ａとともに分離器を構成しており、同分離器によ
って水素ガスは水蒸気、同水蒸気に同伴するアルカリ等
のような水素以外の物質を取り除かれている。このた
め、当該分離器を通過した水素ガスは水素以外の物質を
取り除かれることにより、燃料電池の燃料として使用す
るときに有効な純度のものとすることができる。従っ
て、車両用及び家庭用の燃料電池は、同水素ガスを燃料
として利用することにより、燃料中に水素以外の物質、
つまりは不純物が少ないため効率的なものとすることが
できる。さらには、水素以外の物質、特にアルカリ等が
取り除かれた水素ガスを燃料として利用することによ
り、負極触媒の劣化等のような不具合を抑えることがで
き、耐久性を有する燃料電池を構成することができる。

【００４８】・ さらに、反応器１３から水素発生剤を
回収し、このうち、未反応の水素発生剤を貯留槽１１に
戻すように構成することにより、水素発生剤からの水素
ガスの発生効率を向上させることができる。加えて、貯
水槽２６を設け、高濃度となった水素発生剤を希釈する
ことができるように構成したことにより、反応をより効
率よく制御することができる。

【００４９】・ さらにまた、ミキサー２８を設けるこ
とにより、ミキサー２８を通過した水素発生剤が攪拌さ
れ、均一な濃度の溶液となるため、反応をより効率よく
制御することができる。

【００５０】・ さらに加えて、水素発生剤が予熱ヒー
ター１９により予熱され、さらに加熱ヒーター２０で加
熱されることにより、水素発生剤を所定温度に保持しや
すく、反応をより効率よく制御することができる。

【００５１】・ そして、燃料電池１２への水素ガスの
供給量を制御する制御手段を設けることにより、水素発
生システムを効率よく運用することができる。 （第２の実施形態）以下、この発明の第２の実施形態を
図面に基づいて説明する。なお、この第２の実施形態に
ついては、第１の実施形態と異なる点を中心に説明す
る。

【００５２】図２に示すように、第２の実施形態の水素
発生システムは、反応器１３を複数基（図中では３基）
有している。発生剤供給経路１４は、各反応器１３の手
前で複数の分岐供給経路１４ａに分岐され、各分岐供給
経路１４ａがそれぞれ反応器１３に接続されている。各
分岐供給経路１４ａには、上流側からポンプ３１、流量
計３０及びバルブ２９よりなる第２の供給量調節手段が
それぞれ設けられ、各反応器１３への水素発生剤の供給
量を調節している。この第２の供給量調節手段において
は、流量計３０によって反応器１３内への水素発生剤の
供給量が計測されている。そして、流量計３０からの計
測結果に基づき、ポンプ３１の操作による水素発生剤の
供給量の変更又はバルブ２９の開度の調節若しくは開閉
操作により、各反応器１３への水素発生剤の供給量がそ
れぞれ調節される。

【００５３】水素供給経路１５は各反応器１３に対し、
複数の分岐経路１５ｂを介して接続され、各反応器１３
でそれぞれ発生した水素ガスは、分岐経路１５ｂから水
素供給経路１５へ導入されている。発生剤回収経路２２
は各反応器１３に対し、複数の分岐回収経路２２ａを介
して接続され、各反応器１３から溢れ出した水素発生剤
は、分岐回収経路２２ａから発生剤回収経路２２を介し
て回収槽２３に貯留されている。また、各反応器１３は
１つの加熱ヒーター２０により、それぞれが同じ温度と
なるように加熱されている。

【００５４】さて、この実施形態の水素発生システムに
おいて、複数の反応器１３は、発生剤供給経路１４及び
水素供給経路１５に対し、それぞれ分岐供給経路１４ａ
及び分岐経路１５ｂを介して並列に接続される。さら
に、回収槽２３、加熱ヒーター２０及び予熱ヒーター１
９に対しても並列に接続される。これにより、全ての反
応器１３において、水素発生剤の供給量、反応条件及び
水素ガスの発生量は同じである。

【００５５】前記第２の実施形態によって発揮される効
果について、以下に記載する。・ 第２の実施形態の水
素発生システムによれば、貯留槽１１から供給される水
素発生剤を複数の反応器１３で分散して処理することが
でき、水素ガスの発生効率を向上させることができると
ともに、第１の実施形態と比較してより短時間で大量の
水素を得ることができる。従って、水素ガスの発生量を
幅広く制御することで水素ガスの必要量に係わらず、あ
らゆる分野に対応することができる。

【００５６】・ また、反応器１３が複数備えられてい
ることから、例えばいずれか１つの反応器１３での反応
を休止させるとともに、他の反応器１３での反応は継続
したり等することにより、水素ガスの発生を停止させる
ことなくいずれかの反応器１３を一時的に休止させるこ
とも可能である。このため、系内の汚れ、反応生成物の
析出等が起こった際にも水素ガスの発生を停止させるこ
となく迅速に清掃することが可能であり、水素ガスの発
生効率を良好に維持しつつ、メンテナンス性の向上を図
ることができる。

【００５７】なお、本実施形態は、次のように変更して
具体化することも可能である。・ 図３に示すように、
第１実施形態の水素発生システムにおいて、回収槽２３
から未反応の水素発生剤を貯留槽１１へ戻すための発生
剤循環経路２４及び析出槽２５と、水素発生剤を水で希
釈するための貯水槽２６及び水供給経路２７とを省略し
て構成してもよい。また、加熱ヒーター２０を省略し、
水素発生剤を予熱ヒーター１９のみで加熱してもよい。
加えて、図示しないが予熱ヒーター１９を省略し、水素
発生剤を加熱ヒーター２０のみで加熱してもよい。

【００５８】さて、この水素発生システムでは、貯留槽
１１には一定濃度に保たれた水素発生剤が貯留されると
ともに、水素発生剤は反応器１３で水素ガスを発生した
後、反応済み又は未反応に係わらず、全て回収槽２３に
貯留され、ここから貯留槽１１に戻されることはない。
このため、この水素発生システムは、貯留槽１１に貯留
された水素発生剤を使い切るまでの間だけ稼動し、使い
切った後は、貯留槽１１に水素発生剤を再び供給するま
で休止状態とされる。また、回収槽２３に貯留された水
素発生剤は、図示しない別経路で回収されるか、あるい
は外部に排水され、この水素発生システム内では使い捨
てられる。

【００５９】従って、この水素発生システムによれば、
第１実施形態の水素発生システムと比較し、水素発生剤
を使い捨てることにより、システムの省スペース化及び
簡易化を図ることができ、例えば小型車等のようにより
小型で省コストの燃料電池が必要とされる場合にも十分
に対応することができる。

【００６０】・ 第２の実施形態の水素発生システムに
おいて、供給量調節手段により、各反応器１３毎に水素
発生剤の供給量を変えたり、一部の反応器１３を休止さ
せたり等してもよい。この場合、例えば触媒層１８の機
能の低下により、これを交換等する場合、１つの反応器
１３を休止させても、他の反応器１３を稼動させること
により、水素ガスを得ることができる。また、水素発生
システムを連続稼動する場合、各反応器１３を交代で休
止させることにより、水素発生システムを効率よく運用
しながら、水素ガスを発生させる機能を長期間に渡って
維持することができる。

【００６１】・ 各実施形態において、析出槽２５で回
収された金属水素錯化合物の酸化物であるホウ酸ナトリ
ウムを還元し、金属水素錯化合物である水素化ホウ素ナ
トリウムへと戻すための還元剤を有する還元設備を設け
てもよい。そして、得られた金属水素錯化合物を再び貯
留槽１１に戻すように構成してもよい。

【００６２】・ 各実施形態において、貯留槽１１とは
別に再生槽を設け、再生槽を発生剤供給経路１４に接続
するとともに、回収された未反応の水素発生剤を再生槽
へ戻し、この再生槽からその濃度を調整しながら発生剤
供給経路１４に供給してもよい。このように構成した場
合、水素発生剤の濃度調節を効率よく行うことができ
る。

【００６３】・ 各実施形態において、反応器１３の上
部にはテーパ部１３ａが設けられ、同テーパ部１３ａの
内面に水素ガスを衝突させることにより、水素以外の物
質が取り除かれるように構成されている。しかし、水素
以外の物質を取り除くように構成する場合、この形態に
限定されるものではなく、その他の構成で水素以外の物
質を取り除くように構成してもよい。例えば、図４に示
すような反応器１３を構成することにより、水素以外の
物質を取り除くように構成してもよい。すなわち、図４
に示す反応器１３は、その上部に上方に向かうに従って
幅広となるテーパ部１３ｂが設けられるとともに、同テ
ーパ部１３ｂ内には陣笠状をなす複数の障壁部３４が収
容されている。当該テーパ部１３ｂを上方に向かうに従
って幅広となる形状とすることにより、水素ガスはここ
で流速（線速度）を低下させる。そして、線速度が低下
した状態で水素ガスは複数の障壁部３４に衝突し、同障
壁部３４上に水素以外の物質を析出させることによって
水素以外の物質を取り除かれるように構成されている。
なお、障壁部３４は、それぞれを一枚又は複数枚の板材
で形成してもよいし、また図４に示すもの以外に、例え
ば中央部を閉塞したもの等のような他の形態のものでも
よい。

【００６４】・ 例えば、回収槽２３内に冷却管を設
け、ここで金属水素錯化合物の酸化物であるホウ酸ナト
リウムを析出させてもよい。 ・ 分離器は冷却管２１ａを内装した構成のものに限ら
ず、水素以外の物質を取り除くことが可能な分離器（例
えば、セパレーター、デミスター、エリミネーター、コ
レクター等）であれば、冷却管２１ａに代えて繊維層、
ワイヤーメッシュ、ラシヒリング等よりなる充填層を内
装したものとしてもよい。あるいは、内部に設けられた
水素ガスを通過させるための流路が屈曲されて構成され
た慣性力分離器を使用してもよい。

【００６５】・ 各実施形態において、分離器を反応器
１３の内部に配設してもよい。このように分離器を反応
器１３の内部に配設する際、分離器は反応器１３の内部
において、反応領域よりも下流側、つまり水素発生剤の
水面よりも上方に配設される。この分離器は、例えばメ
ッシュ状又は格子状をなす層体によって構成されること
が好ましい。そして、この分離器内を水素ガスが通過す
る際、水素ガスに含まれる水素以外の物質のうち、特に
液体のミスト成分が液滴化を促進され、これを水素ガス
から分離することが可能であり、純度の高い水素ガスを
得ることができる。また、各実施形態で挙げた分離器の
内部又はこれよりも下流側にフィルター状の形状をなす
第２の分離器を設けてもよい。この第２の分離器を設け
た場合には水素ガスに含まれる水素以外の物質のうち結
晶性を有する固体のミスト成分をも取り除くことが可能
であり、さらに純度の高い水素ガスを得ることができ
る。

【００６６】・ 各実施形態において、触媒層１８を反
応器１３内で上下動させるための触媒移動機構を設け、
同触媒移動機構によって触媒層１８を反応器１３内で上
下動可能に構成してもよい。このように触媒層１８を反
応器１３内で上下動可能に構成した場合、水素発生剤に
対する触媒層１８の浸漬量を調節することが可能であ
り、この浸漬量の調節により水素発生流量を短時間で変
化させることができる。

【００６７】・ 各実施形態では熱交換部は加熱部のみ
を備えているが、これに限らず温度が過剰に上昇した水
素発生剤を所定温度とするためにこれを冷却する冷却部
を備えてもよい。前に挙げた水素発生剤から水素ガスが
発生する化学反応は発熱反応であるため、反応中はその
温度が上昇し続け、反応を制御しにくくなる。このよう
な場合、冷却部で水素発生剤を冷却し、水素ガスの温度
上昇を抑えることにより、反応を制御可能に維持するこ
とができる。また、水素ガスを必要としないとき、この
冷却部によって水素発生剤を冷却し、水素ガスの発生量
を抑えることも可能である。冷却部は、例えば予熱ヒー
ター１９及び加熱ヒーター２０とは別に反応器１３、発
生剤供給経路１４等にクーラーを接続することによって
構成してもよい。あるいは、水、湯、エアー等の所定温
度に維持された加熱・冷却媒体が流れる加熱・冷却管を
有し、これに水素発生剤を接触させ、加熱・冷却媒体と
水素発生剤との間で熱交換を行うことによって加熱及び
冷却の両機能を備える熱交換部を設けてもよい。

【００６８】さらに、前記実施形態より把握できる技術
的思想について以下に記載する。 ・ 前記反応器は、その下方から上方に向かって水素発
生剤が供給されるとともに、触媒層に接触した水素発生
剤が触媒層よりも上方位置で反応器の外部にオーバーフ
ローするように構成したことを特徴とする請求項１から
請求項８のいずれかに記載の燃料電池用の水素発生シス
テム。このように構成した場合、触媒層を水素発生剤に
常時浸漬させることができ、反応効率を良好なものとす
ることができる。

【００６９】・ 前記反応器には触媒層よりも下流側と
なるように多孔板と、金網よりなるメッシュ層が内蔵さ
れ、供給された水素発生剤を多孔板で分散させるととも
に、メッシュ層で偏流を防止可能に構成することを特徴
とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の燃料電
池用の水素発生システム。このように構成した場合、水
素発生剤を触媒層に対し、広い面積に渡って均一量で接
触させることができ、反応効率を良好なものとすること
ができる。

【００７０】・ 前記回収槽と貯留槽の間には未反応原
料回収部を設け、該未反応原料回収部において、回収槽
で回収された未反応の水素発生剤を冷却し、水素発生剤
が水素ガスを発生した後に生成される反応生成物を析出
させ、分離可能に構成することを特徴とする請求項１か
ら請求項８のいずれかに記載の燃料電池用の水素発生シ
ステム。このように構成した場合、回収された水素発生
剤中に含まれる反応後生成物を容易に除去することがで
きる。

【００７１】・ 前記気液分離器は、水素ガスを貯留す
るためのミスト分離槽と、ミスト分離槽に内蔵された冷
却管とを備え、ミスト分離槽に貯留された状態の水素ガ
スを冷却管で冷却することにより、水素以外の物質であ
る水蒸気及びこれに含まれるアルカリを液化させ、水素
ガスから分離可能に構成することを特徴とする請求項１
から請求項８のいずれかに記載の燃料電池用の水素発生
システム。このように構成した場合、水素以外の物質で
ある水蒸気及びこれに含まれるアルカリを効率よく分離
することができる。

【００７２】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発明に
よれば、水素以外の物質が取り除かれた有効な純度の水
素ガスを得ることができ、同水素ガスを利用した車両用
及び家庭用の効率的かつ耐久性を有する燃料電池として
実用的に使用することができる。

【００７３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、水素発生剤からの水素の
発生効率を向上させることができる。請求項３に記載の
発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加えて、
水素発生剤からの水素の発生効率をより向上させること
ができる。

【００７４】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
から請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、
水素発生剤からの水素の発生効率を向上させることがで
きる。

【００７５】請求項５に記載の発明によれば、請求項４
に記載の発明の効果に加えて、水素発生剤を均一な濃度
の溶液とすることができ、反応をより効率よく制御する
ことができる。

【００７６】請求項６に記載の発明によれば、請求項３
から請求項５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、
水素発生剤を所定温度に保持しやすく、反応をより効率
よく制御することができる。

【００７７】請求項７に記載の発明によれば、請求項１
から請求項６のいずれかに記載の発明の効果に加えて、
水素の発生効率を向上させることができるとともに、よ
り短時間で大量の水素を得ることができる。

【００７８】請求項８に記載の発明によれば、請求項１
から請求項７のいずれかに記載の発明の効果に加えて、
水素発生システムを効率よく運用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態の水素発生システムを示す概
念図。

【図２】 第２の実施形態の水素発生システムを示す概
念図。

【図３】 別形態の水素発生システムを示す概念図。

【図４】 別形態の反応器を示す概念図。

【符号の説明】

１１…貯留槽、１２…燃料電池、１３…反応器、１８…
触媒層、１９…加熱部を構成する予熱ヒーター、２０…
加熱部を構成する加熱ヒーター、２１…気液分離器を構
成するミスト分離槽、２１ａ…気液分離器を構成する冷
却管、２３…回収槽、２６…貯水槽、２８…混合器とし
てのミキサー、２９…調節手段を構成するバルブ、３０
…調節手段を構成する流量計、３１…調節手段を構成す
るポンプ、３３…流量計。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津幡 禎一 神奈川県横須賀市神明町１番地 株式会社 日平トヤマ技術センター内 (72)発明者 森 数明 神奈川県横須賀市神明町１番地 株式会社 日平トヤマ技術センター内 (72)発明者 須田 精二郎 神奈川県藤沢市辻堂太平台２丁目１番48号 (72)発明者 中村 雅則 茨城県つくば市和台32番地 積水化学工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 5H027 AA02 BA13 BA14 BA16 MM08

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料電池の燃料に使用される水素ガスを
   発生させるための燃料電池用の水素発生システムであっ
   て、 下記の一般式（１）及び（２）で表される金属水素錯化
   合物から選ばれる少なくとも１種をアルカリ性水溶液に
   溶解して得られる溶液を水素発生剤とし、この水素発生
   剤を貯留する貯留槽と、 該貯留槽よりも下流側に配設され、水素発生触媒能を有
   する金属、水素吸蔵能を有する合金及びそれらのフッ化
   処理物から選ばれる少なくとも１種からなる触媒層を内
   部に有し、貯留槽から供給される水素発生剤を触媒層に
   接触させることにより、金属水素錯化合物とアルカリ性
   水溶液に含まれる水とを固体の反応生成物の析出を回避
   する条件下で化学反応させて水素ガスを発生させる反応
   器と、前記反応器の内部の反応領域よりも下流側に配設
   され、反応器で発生した水素ガスに含まれる水素以外の
   物質を取り除くための分離器とを備えることを特徴とす
   る燃料電池用の水素発生システム。 Ｍ^IＭ^IIIＨ_4-nＲ_n ・・・（１） Ｍ^II（Ｍ^IIIＨ_4-nＲ_n）₂ ・・・（２） （但し、式中のＭ^Iはアルカリ金属、Ｍ^IIはアルカリ土
   類金属又は亜鉛、Ｍ^IIIはホウ素、アルミニウム又はガ
   リウムを表し、Ｒはアルキル基、アルコキシル基又はア
   シルオキシ基を表し、ｎは０〜３の整数を表す。）
2. 【請求項２】 前記貯留槽と反応器の間又は反応器に
   は、固体の反応生成物の析出を回避する条件下となるよ
   うに、水素発生剤を反応器に供給する前に又は反応器の
   内部で熱交換する熱交換部を設けることを特徴とする請
   求項１に記載の燃料電池用の水素発生システム。
3. 【請求項３】 前記熱交換部は水素発生剤を加熱するた
   めの加熱部を備えることを特徴とする請求項２に記載の
   燃料電池用の水素発生システム。
4. 【請求項４】 前記反応器よりも下流側には未反応の水
   素発生剤を回収するための回収槽を配設し、この回収槽
   から未反応の水素発生剤を貯留槽へ戻すように構成する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記
   載の燃料電池用の水素発生システム。
5. 【請求項５】 前記貯留槽に未反応の水素発生剤を戻
   し、かつ高濃度の水素発生剤を供給して貯留された水素
   発生剤の濃度を高め、反応器よりも上流側には水を貯留
   するための貯水槽を配設し、貯水槽から供給される水で
   濃度を高められた水素発生剤を希釈するとともに、貯留
   槽及び貯水槽と反応器との間には水で希釈された水素発
   生剤を攪拌して均一な濃度の溶液とするための混合器を
   配設することを特徴とする請求項４に記載の燃料電池用
   の水素発生システム。
6. 【請求項６】 前記加熱部を貯留槽と反応器の間及び反
   応器にそれぞれ設け、水素発生剤を反応器に供給する前
   に予熱し、さらに反応器で加熱することを特徴とする請
   求項３から請求項５のいずれかに記載の燃料電池用の水
   素発生システム。
7. 【請求項７】 前記反応器を複数備えるとともに、複数
   の反応器をそれぞれ並列に連結することを特徴とする請
   求項１から請求項６のいずれかに記載の燃料電池用の水
   素発生システム。
8. 【請求項８】 前記分離器よりも下流側に配設され、発
   生した水素ガスの流量を計測するための流量計と、該流
   量計の計測結果に基づき、反応器への水素発生剤の供給
   量を調節する供給量調節手段、水素発生剤中における金
   属水素錯化合物の濃度を調節する濃度調節手段及び反応
   器へ供給される水素発生剤の温度を調節する温度調節手
   段から選ばれる少なくとも１つの調節手段とからなる制
   御手段を備え、該制御手段により燃料電池への水素ガス
   の供給量を制御可能に構成することを特徴とする請求項
   １から請求項７のいずれかに記載の燃料電池用の水素発
   生システム。