JP2004324715A - 水素供給ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】水素吸蔵合金を短時間で加熱でき且つ発生する水素ガスを長時間にわたり安定且つ継続して放出することができる水素供給ユニットを提供する。
【解決手段】内部容積が比較的大きく且つ係る内部に水素吸蔵合金を充填した大型容器Ｘ１〜Ｘ６と、内部容積が比較的小さく且つ係る内部に水素吸蔵合金を充填した小型容器Ｙ１，Ｙ２と、上記大型容器Ｘ１〜Ｘ６および小型容器Ｙ１，Ｙ２の各内部に個別に連通する一対の管路７，９およびこれらに個別に設けた弁Ｖ１，Ｖ２と、上記一対の管路７，９を合流し且つ上記大型容器Ｘ１〜Ｘ６および小型容器Ｙ１，Ｙ２の少なくとも一方から放出される水素を、途中に設けた弁Ｖ３を介して利用機器に供給する主管路１２と、を含む、水素供給ユニット１。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池などに水素ガスを安定して効率良く供給できる水素供給ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車の燃料電池などにエネルギ源である水素を供給する方法として、水素吸蔵合金が用いられている。水素吸蔵合金の水素放出反応は吸熱反応であるため、水素の放出を長時間にわたり安定して継続するには、外部から熱エネルギを水素吸蔵合金に供給する必要がある。このため、電気自動車では、その車体に搭載され且つ粉末状の水素吸蔵合金を充填したタンクを、ヒータまたは燃料電池から環流した熱媒体により加熱している。係るヒータなどの熱を水素吸蔵合金全体に効率良く伝達するため、上記タンク内に多数のハニカムコアを粉末状の水素吸蔵合金と共に充填したり、ヒータにて加熱された熱媒体が循環する熱交換器の放熱部を上記タンク内に取り付ける方法などが、これまで試みられてきた。
【０００３】
しかしなから、上述した方法では、水素吸蔵合金が充填されるタンクを大型化しても、ヒータによる初期の加熱に時間を要するため、係るタンクの中央部に位置する水素吸蔵合金への熱伝達が遅れて、水素を十分に放出できない、という問題があった。一方、水素吸蔵合金が充填されるタンクを小型で複数個によるユニットで構成すると、熱伝達性は向上する反面、スペースを取るため、車両へ積載しにくくなる、という問題があった。
また、これまで提案された車載用の水素供給システムは、始動（起動）時用の水素吸蔵合金を充填したタンクと、定常走行（運転）時用の水素吸蔵合金を充填したタンクとを併設している（例えば、特許文献１，２参照）。
このため、水素吸蔵合金全体の活用効率が低く且つ車両内のスペースを要する、という問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２１３６０５号公報 （第１〜５頁）
【特許文献２】
特開２００１−３０２２０１号公報 （第１〜９頁）
【０００５】
【発明が解決すべき課題】
本発明は、以上に説明した従来の技術における問題点を解決し、水素吸蔵合金を短時間で加熱でき且つ発生する水素を長時間にわたり安定且つ継続して放出することができる水素供給ユニットを提供する、ことを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明は、上記課題を解決するため、水素吸蔵合金を充填する容器を大小２種類用意し且つこれらが平衡して水素を放出するまでの立ち上げ時（始動時）に弁の開閉操作をずらして加熱効率を高める、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の水素供給ユニット（請求項１）は、内部容積が比較的大きく且つ係る内部に水素吸蔵合金を充填した大型容器と、内部容積が比較的小さく且つ係る内部に水素吸蔵合金を充填した小型容器と、上記大型容器および小型容器の各内部に個別に連通する一対の管路およびこれらに個別に設けた弁と、前記一対の管路を合流し且つ上記大型容器および小型容器の少なくとも一方から放出される水素を、途中に設けた弁を介して利用機器に供給する主管路と、を含む、ことを特徴とする。尚、上記利用機器には、燃料電池やヒートポンプなどが含まれる。
【０００７】
これによれば、大型容器および小型容器のうち、比較的速く加熱され且つ水素の放出圧力が高くなる小型容器の弁を開いて水素を放出すると、大型容器内の水素吸蔵合金は加熱による昇温が促進され且つその水素の放出圧力が高まる。次いで、小型容器の弁を閉鎖し且つ大型容器の弁を開いて水素を放出すると、小型容器内の水素吸蔵合金は再加熱され且つその水素の放出圧力が再度高められる。係る小型容器および大型容器の弁の開閉操作のタイミングをずらしつつ交互に行うことで、小型容器内と大型容器内とに充填された水素吸蔵合金の温度および圧力を短時間で同じとなる平衡（定常）状態に移行することができる。従って、各容器の水素吸蔵合金から発生する水素ガスを長時間にわたり安定且つ継続して放出することが可能となる。しかも、水素吸蔵合金を効率良く活用することができる。
【０００８】
また、本発明には、前記大型容器および小型容器は、それらの周囲に間隔を置いて囲い且つ係る間隔に熱媒体を循環可能とした外容器に内蔵されている、水素供給ユニット（請求項２）も含まれる。
これによれば、大型容器および小型容器を内蔵した外容器に熱湯や温水などの熱媒体を循環して供給することにより、各容器の全表面から内部に充填された水素吸蔵合金を一層効率良く加熱できる。しかも、同じ外容器に大型容器と小型容器とを内蔵した形態では、前述した弁のタイミングをずらした開閉操作の際に、熱媒体の熱エネルギを水素を放出して圧力が低下した容器側に優先して供給することができるため、熱媒体の熱エネルギを有効に活用することができる。尚、熱媒体には、利用機器である燃料電池から環流した温水を流用することもできる。
【０００９】
更に、本発明には、前記小型容器の内部容積は、大型容器の内部容積の３０〜４０％の範囲にある、水素供給ユニット（請求項３）も含まれる。
これによれば、大型容器および小型容器に対する前述した加熱速度の差を確実に設けられるため、各容器における弁の開閉操作のタイミングをずらして行うことで、各容器に充填された水素吸蔵合金の温度や内部圧力を短時間で平衡（定常）状態にできる。尚、小型容器の内部容積が大型容器の内部容積の４０％を越えると、両容器間における加熱速度の差が顕著になりにくくなり、一方、上記容積が３０％未満になると、係る小型容器が過小となって大型容器とのタイミングをずらす弁操作が行いにくくなる。これらを防ぐために、上記範囲としている。
【００１０】
また、本発明には、前記一対の管路と前記主管路との合流部には、前記水素を貯留する補助容器が配置されている、水素供給ユニット（請求項４）も含まれる。
これによれば、前回に放出された水素を補助容器から主管路を経て、燃料電池などの利用機器に供給できる共に、大型容器および小型容器から新たに放出された水素を、一定の圧力にして定量ずつ供給することができる。従って、始動時の当初から安定して水素の供給を保障することが可能となる。
【００１１】
更に、本発明には、前記大型容器および小型容器は、軸方向の長さがほぼ同じで且つ直径が相違する円筒形状の外形を呈すると共に、前記外容器内において、複数の上記大型容器をそれぞれの中心軸を平行にし且つ互いにほぼ等間隔で配置し、それらに囲まれた隙間に上記小型容器をその中心軸を平行にして配置する、水素供給ユニット（請求項５）も含まれる。
これによれば、複数の大型容器とこれらの隙間に配置した単数または複数の小型容器を高密度にして外容器に内蔵できる。このため、係る外容器内に循環して供給する熱媒体の熱エネルギを効率良く各容器内の水素吸蔵合金に熱伝達できると共に、前述した弁操作による始動時の時間を短縮することも容易となる。
【００１２】
加えて、本発明には、前記大型容器および小型容器は、その内部に径方向と軸方向との少なくとも一方に沿った凸条および仕切り壁の少なくとも一方を内設している、水素供給ユニット（請求項６）も含まれる。これによれば、大型容器や小型容器に内蔵した水素吸蔵合金に対し、上記凸条や仕切り壁を介して、外容器内に供給される熱媒体の熱エネルギを迅速且つ均一に伝達することができる。
尚、大型容器や小型容器には、熱伝導性が高いアルミニウムまたはその合金からなる板材を用いるほか、各容器の軸方向に沿った凸条や仕切り壁を一体に形成できるアルミニウム合金の押出形材を活用することも推奨される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施に好適な形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明における１形態の水素供給ユニット１を示す概略図である。
水素供給ユニット１は、図１に示すように、内部容積が比較的大きく且つ内部に水素吸蔵合金を充填した大型容器Ｘ１〜Ｘ６と、内部容積が比較的小さく且つ内部に水素吸蔵合金を充填した小型容器Ｙ１，Ｙ２と、上記大型容器Ｘ１〜Ｘ６および小型容器Ｙ１，Ｙ２の各内部に個別に連通する一対の管路７，９およびこれらに個別に設けた弁Ｖ１，Ｖ２と、上記一対の管路７，９を合流し且つ大型容器Ｘ１〜Ｘ６および小型容器Ｙ１，Ｙ２から排出される水素を途中に設けた弁部Ｖ３を介して、図示しない利用機器に供給する主管路１２と、を含んでいる。
【００１４】
図１に示すように、大型容器Ｘ１〜Ｘ６から個別に延びた複数の枝管路６は、中継管路６ａを含めて、途中に弁Ｖ１を有する管路７に集束され、小型容器Ｙ１，Ｙ２から個別に延びた一対の枝管路８は、途中に弁Ｖ２を有する管路９に集束されている。尚、上記中継管路６ａを省いて、大型容器Ｘ４〜Ｘ６から個別に延びた複数の枝管路６を管路７に直に接続しても良い。
また、上記一対の管路７，９は、補助容器１０を介し且つ弁Ｖ３を途中に有する主管路１２に集束している。
更に、大型容器Ｘ１〜Ｘ６と小型容器Ｙ１，Ｙ２とは、図１，図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、軸方向の長さがほぼ同じで且つ直径が相違する円筒形状の外形を呈すると共に、互いに間隔を置いて外容器２に内蔵されている。係る外容器２内において、隣接する複数（４個）の大型容器Ｘ１〜Ｘ４，Ｘ３〜Ｘ６をそれぞれの中心軸を平行にし且つ互いにほぼ等間隔で配置し、それらの囲まれた隙間に小型容器Ｙ１，Ｙ２をその中心軸を平行にして個別に配置している。
【００１５】
大型容器Ｘ１〜Ｘ６は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、複数の連結片２７を介して外容器２の天板２１、側板２２，２３、および底板２４に支持されると共に、小型容器Ｙ１，Ｙ２は、複数の連結片２８を介して当該小型容器Ｙ１，Ｙ２を包囲している大型容器Ｘ１〜Ｘ６に支持されている。
更に、外容器２は、図１，図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、温水などの熱媒体の供給口３および排出口４を有し、大型容器Ｘ１〜Ｘ６と小型容器Ｙ１，Ｙ２とをそれらの全周面から加熱可能としている。係る外容器２は、ステンレス鋼板を曲げ加工した四角筒を形成する天板２１、側板２２，２３、および底板２４と、これらの両端を閉塞する端板２５，２６とを溶接付けすることで形成されており、図２（Ａ）で右側の端板２６を前記複数の枝管路６，８が貫通している。
【００１６】
図２（Ｃ）の断面図で例示するように、大型容器Ｘｎ（小型容器Ｙｎも共通）は、アルミニウム合金板を円筒形に曲げ加工した本体１３と、その両端を閉塞する円盤状の端板１４，１４と、これらに囲まれた円柱形の中空部（内部）１５と、を備えている。尚、図示で右側の端板１４の中心部から枝管路６（８）が突出する。
図２（Ｃ）に示すように、本体１３の内周面における対称の位置から、適宜形状で且つ中空部１５の径方向に沿った仕切り壁１６，１７が中空部１５の軸方向に沿って交互に複数突出している。即ち、大型容器Ｘｎ（小型容器Ｙｎも共通）は、係る仕切り壁１６，１７を平坦なアルミニウム合金板に溶接し、これを円筒形に曲げ加工した本体１３の両端に、一対の端板１４，１４を溶着して形成される。
【００１７】
上記仕切り壁１６，１７により、軸方向に沿ってジグザグ形状とされた中空部１５には、その容積（内部容積）の約８０％にして粉末状の水素吸蔵合金ＨＳが充填されている。上記仕切り壁１６，１７は、水素吸蔵合金ＨＳを大型容器Ｘｎや小型容器Ｙｎの中空部１５全体に偏在することなく均一に位置させる。
尚、上記水素吸蔵合金ＨＳは、予め水素を高密度で貯蔵した平均粒径約５ｍの粉末てあって、例えば約３８ｗｔ％Ｚｒ−約３４ｗｔ％Ｎｉ−約１４ｗｔ％Ｍｎ−約６ｗｔ％Ｆｅ−約５ｗｔ％Ｔｉ−約２．５ｗｔ％ＶのＺｒ−Ｎｉ系合金からなる。また、上記中空部１５と枝管路６（８）との間には、図示しないフィルタが配置される。
【００１８】
また、図２（Ｄ）に示すように、大型容器Ｘｎ（小型容器Ｙｎも共通）における端板１４，１４間の前記本体１３を、径方向に沿って直角に交差する縦横一対の仕切り壁１８が一体に設けられたアルミニウム合金の押出形材１３ｅとしても良い。係る押出形材１３ｅを用いる形態では、断面十字形の仕切り壁１８，１８の端板１４，１４に隣接する端部寄りに、複数の貫通孔１９または図示で前後方向に長いスリット１９を穿設することにより、仕切り壁１８，１８により４つに仕切られた中空部１５内の水素吸蔵合金ＨＳを均一化することが容易となる。
【００１９】
更に、小型容器Ｙ１，Ｙ２の中空部１５の（内部）容積は、大型容器Ｘ１〜Ｘ６の中空部１５の（内部）容積の３０〜４０％の範囲になるよう設定される。因みに、大型容器Ｘ１〜Ｘ６の内径が７０〜８０ｍｍの場合、小型容器Ｙ１，Ｙ２の内径は４０〜５５ｍｍとされる。尚、図１における大型容器Ｘ１および小型容器Ｙ１で例示するように、大型容器Ｘｎと小型容器Ｙｎとには、それらの中空部１５（内部）の温度を測定する温度計Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ個別に配置されている。
【００２０】
ここで、以上のような水素供給ユニット１の使用方法について説明する。
予め、図１において、弁Ｖ３を開き、前回の操作で補助容器１０に貯留していた水素を、主管路１２から図示しない燃料電池などの利用機器に供給する。
先ず、弁Ｖ１，Ｖ２を閉じた状態で、供給口３から外容器２内に約４０〜８０℃の温水（熱媒体）を入れ、大型容器Ｘ１〜Ｘ６と小型容器Ｙ１，Ｙ２とをそれらの全周面から加熱する。係る温水は、排出口４から一旦排出された後、燃料電池や熱交換器などで再度加熱され、外容器２内に循環して供給される。
この間において、内部容積の小さな小型容器Ｙ１，Ｙ２は、比較的速く加熱および加圧されるのに対し、内部容積の大きな大型容器Ｘ１〜Ｘ６は、比較的緩慢に加熱および加圧される。
【００２１】
図３のグラフ中の一点鎖線で示すように、温水（加熱媒体）の温度上昇に伴い、比較的速く加熱された小型容器Ｙ１，Ｙ２内の温度が所定の温度（例えば約６０〜１００℃）Ｈ３に達した時点Ｔ１で、弁Ｖ２を開放する。この結果、小型容器Ｙ１，Ｙ２の中空部１５内に充填され且つ加熱された水素吸蔵合金ＨＳから放出された水素は、図１中の一点鎖線の矢印で示すように、枝管路８、管路９、補助容器１０、弁Ｖ３、および主管路１２を経て利用機器へ供給される。同時に小型容器Ｙ１，Ｙ２内の温度は、図３に示すように、Ｈ３からＨ２付近に降下する。
この間（０〜Ｔ２）において、図３のグラフ中の実線で示すように、大型容器Ｘ１〜Ｘ６内は、温水からの熱エネルギによって引き続き加熱および加圧されているため、それらの中空部１５の温度がＨ２とＨ３との中間で且つ時点Ｔ２における小型容器Ｙ１，Ｙ２内の温度よりも高くなる。上記温度は、圧力と比例する。
【００２２】
係る時点Ｔ２において、弁Ｖ２を閉鎖すると共に弁Ｖ１を開放する。これにより、大型容器Ｘ１〜Ｘ６内の加熱された水素吸蔵合金ＨＳから放出された水素は、図１中の実線の矢印で示すように、枝管路６、管路７、補助容器１０、弁Ｖ３、および主管路１２を経て、利用機器へ供給される。同時に、図３のグラフ中の実線で示すように、大型容器Ｘ１〜Ｘ６内の温度は、Ｈ２付近まで降下する。
この間（Ｔ２〜Ｔ３）において、温水からの熱エネルギは、小型容器Ｙ１，Ｙ２に集中的に供給されるため、小型容器Ｙ１，Ｙ２内の温度は、図３のグラフ中の一点鎖線で示すように、Ｈ３よりも高くなり且つ大型容器Ｘ１〜Ｘ６内の上記温度Ｈ２よりも高温となる。
【００２３】
係る時点Ｔ３に至った際に、弁Ｖ１を閉鎖し且つ弁Ｖ２を開放するように切り替え操作を行う。この結果、小型容器Ｙ１，Ｙ２内で放出された水素は、前記と同じ経路を経て主管路１２に供給されると共に、係る小型容器Ｙ１，Ｙ２内の温度は、図３のグラフ中の一点鎖線で示すように、Ｈ２付近まで降下する。
この間（Ｔ３〜Ｔ４）において、大型容器Ｘ１〜Ｘ６は再加熱され、それらの内部温度は、図３のグラフ中の実線で示すように、Ｈ３付近まで上昇する。
係る時点Ｔ４に至った際に、弁Ｖ２を閉鎖し且つ弁Ｖ１を開放するように切り替え操作を行う。この結果、大型容器Ｘ１〜Ｘ６内で放出された水素は、前記と同じ経路を経て主管路１２側に供給されると共に、係る大型容器Ｘ１〜Ｘ６内の温度は、図３のグラフに示すように、Ｈ２付近まで降下する。
この間（Ｔ４〜）において、小型容器Ｙ１，Ｙ２は再々度加熱され、それらの内部温度は、Ｈ４超まで上昇する。
【００２４】
図３のグラフに示すように、これらの操作および変化の間において、外容器２内に供給される温水の温度も徐々に高温化している。
上述したような弁Ｖ１，Ｖ２の切替操作を行って、大型容器Ｘ１〜Ｘ６内と小型容器Ｙ１，Ｙ２内からの水素を交互に主管路１２側に供給するプロセスを経ることにより、図３のグラフに示すように、大型容器Ｘ１〜Ｘ６内の温度と小型容器Ｙ１，Ｙ２内の温度とが、共通となる平衡（定常）状態になる時点Ｔｎに至る。
これ以降は、弁Ｖ１〜Ｖ３を開放した状態で、高温化した温水によって大型容器Ｘ１〜Ｘ６と小型容器Ｙ１，Ｙ２とを加熱し、これらの中空部１５に位置する水素吸蔵合金ＨＳから放出される一定量の水素を、前記２つの管路７，９、補助容器１０、および主管路１２を経て、利用機器に供給する平衡運転が行われる。
そして、水素供給ユニット１を停止するには、外容器２内への温水の循環を停止し且つ弁Ｖ１〜Ｖ３を閉鎖する。弁Ｖ３の閉鎖により、その直前に放出された水素は、補助容器１０内に貯留され、次回の水素供給時の最初に供給される。
【００２５】
以上の水素供給ユニット１によれば、外容器２内に熱媒体の温水を循環して供給し、且つ弁Ｖ１，Ｖ２の開放と閉鎖とを交互にずらしつつ行うことにより、始動時から短時間で平衡運転状態に容易に移行できる。また、大型容器Ｘ１〜Ｘ６と小型容器Ｙ１，Ｙ２とに充填した水素吸蔵合金ＨＳを、始動時および平行運転時の双方で常に活用することができる。しかも、大型容器Ｘ１〜Ｘ６および小型容器Ｙ１，Ｙ２は、外容器２内で高密度にして配置されるため、電気自動車などの車体における積載スペースを小さくできる利点も有している。
尚、温水の循環供給とその温度、大型容器Ｘｎや小型容器Ｙｎ内の温度、および弁Ｖ１〜Ｖ３の開閉操作には、前記図３のパターンに沿ったプログラムとし、係るプログラムを格納したパソコンなどの制御手段を用いても良く、係る制御手段を含む水素供給ユニット１とするこも容易である。
【００２６】
図４（Ａ）は、前記水素供給ユニット１の変形形態である水素供給ユニット１ａをの概略示す。係る水素供給ユニット１ａは、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、内部容積が比較的大きく且つ前記水素吸蔵合金ＨＳを充填した大型容器Ｘ１〜Ｘ６と、内部容積が比較的小さく且つ水素吸蔵合金ＨＳを充填した小型容器Ｙ１〜Ｙ４と、上記大型容器Ｘ１〜Ｘ６および小型容器Ｙ１〜Ｙ４の各内部に個別に連通する一対の管路７，９に個別に設けた弁Ｖ１，Ｖ２と、上記一対の管路７，９を合流し且つ上記大型容器Ｘ１〜Ｘ６および小型容器Ｙ１，Ｙ２から排出される水素を途中に設けた弁部Ｖ３を介して、図示しない利用機器に供給する主管路１２と、を備えている。
【００２７】
図４（Ａ）に示すように、大型容器Ｘ１〜Ｘ６は、専用の外容器２ａに内蔵され、図４（Ｂ）に示すように、係る外容器２ａの天板２１ａ、側板２２ａ，２３ａ、および底板２４ａに連結片２７を介して支持されると共に、互いに接近する周面の間にも連結片２７を介在させている。
また、図４（Ａ）に示すように、小型容器Ｙ１〜Ｙ４も、それら専用の外容器２ｂに内蔵され、図４（Ｃ）に示すように、係る外容器２ｂの天板２１ｂ、側板２２ｂ，２３ｂ、および底板２４ｂに連結片２７を介して支持されると共に、且つ互いに接近する周面の間にも連結片２７を介在させている。
【００２８】
更に、外容器２ａ，２ｂは、図４（Ａ）に示すように、温水（熱媒体）の供給口３ａ，３ｂおよび排出口４ａ，４ｂを有すると共に、大型容器Ｘ１〜Ｘ６や小型容器Ｙ１〜Ｙ４から個別に延びた枝管路６，８をそれらの端板２６ａ，２６ｂに貫通させ、弁Ｖ１，Ｖ２を有する管路７，９に個別に連通している。
以上のような水素供給ユニット１ａによれば、大型容器Ｘ１〜Ｘ６と小型容器Ｙ１〜Ｙ４とは、それぞれ専用の外容器２ａ，２ｂに内蔵しているため、同じ温度の温水をこれらに分割して循環供給した際、小型容器Ｙ１〜Ｙ４を前記水素供給ユニット１の場合よりも速く加熱でき、弁Ｖ１，Ｖ２を切替操作する平衡運転に至るまでの始動時の立ち上げ運転時間を一層短くすることが可能となる。
【００２９】
また、大型容器Ｘ１〜Ｘ６に供給する温水の温度を、小型容器Ｙ１〜Ｙ４に供給する温水の温度よりも若干高くすることによっても、両者間における加熱時間のずれを短縮することも可能である。更に、外容器２ａ，２ｂ間に図示しない連絡管路を配管し、外容器２ｂ→外容器２ａの順序または外容器２ａ→外容器２ｂの順序により、温水を循環供給することも可能である。加えて、大型容器Ｘ１〜Ｘ６と小型容器Ｙ１〜Ｙ４とが、外容器２ａ，２ｂに分割して内蔵されるため、車両内の限られたスペースに分割して配置することも可能となる。
【００３０】
図５（Ａ）は、異なる形態の大型容器Ｘｎ（小型容器Ｙｎも共通）に適用する本体１３と、その軸方向に沿って内接させたアルミニウム合金の押出形材３０との断面を示す。本体１３は、アルミニウム合金の板材を曲げ加工するか、または押出成形されたパイプが適用される。押出形材３０は、図５（Ａ）に示すように、本体１３の中心部から放射状に延び且つ中空部１５の軸方向に沿った６個の仕切り壁３２を対称に有し、それらの先端は本体１３の内周面に接触している。係る６個の仕切り壁３２には、予め複数の貫通孔３３が穿孔されている。
以上のような押出形材３０の前後端に一対の前記端板１４を固定することにより、大型容器Ｘｎが形成される。従って、前記水素吸蔵合金ＨＳの粉末を仕切り壁３２によって６箇所に仕切られた中空部１５に充填しても、係る粉末を均一に分散できると共に、本体１３の周面から供給される前記温水からの熱エネルギを、上記粉末全体に迅速に伝達することも可能となる。
【００３１】
図５（Ｂ）は、更に異なる形態の大型容器Ｘｎ（小型容器Ｙｎも共通）の前記本体１３に替えて用いるアルミニウム合金の押出形材３４の断面を示す。係る押出形材３４は、図５（Ｂ）に示すように、円筒形の本体３５と、その内周面における等間隔の位置から中心部に向けて対称に突出し且つ中空部３８の軸方向に沿った６つの凸条３６と、を図示の前後方向に沿って一体に有する。係る押出形材３４の前後端に一対の前記端板１４を溶着することで、大型容器Ｘｎが形成される。
係る大型容器Ｘｎによれば、比較的簡単な構造で且つ容易に形成できると共に、６つの凸条３６が対称に突出する中空部（内部）３８に充填された前記水素吸蔵合金ＨＳの粉末は、上記凸条３６を介して、本体３５の周面から供給される前記温水からの熱エネルギにより迅速且つ均一に加熱される。
【００３２】
図５（Ｃ），（Ｄ）は、更に別なる形態の大型容器Ｘｎ（小型容器Ｙｎも共通）を示す。係る大型容器Ｘｎは、アルミニウム合金の押出形材４０と、その両端に溶接Ｗした端板４４，４５とを備えている。押出形材４０は、図５（Ｃ），（Ｄ）に示すように、円筒形の本体４１と、その内周面から対称に突出し且つ中空部４３の軸方向に沿った４つの凸条４２とを一体に有する。係る押出形材４０において対向する凸条４２，４２には、円弧形で且つ中空部４３の径方向に沿ったの仕切り壁４６，４７が軸方向に沿って交互に複数突出する。係る仕切り壁４６，４７は、上記凸条４２，４２と交差し且つ係る交差位置には予めスリットが設けてあり、図５（Ｄ）で本体４１の中央寄りのものから押出形材４０に順次溶接Ｗされる。
尚、図５（Ｃ）で右側の端板４５の中心部には、枝管路６（８）が接続され、且つその基端付近にはフィルタ（図示せず）が配置される。
以上のような４つの凸条４２とこれのうち一対の凸条４２と交差する複数の仕切り壁４６，４７を有する大型容器Ｘｎによれば、その中空部（内部）４３に充填される前記水素吸蔵合金ＨＳの粉末は、比較的均一に分散すると共に、本体４１の周面から供給される前記温水の熱エネルギにより迅速且つ均一に加熱される。
【００３３】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、大型容器Ｘｎや小型容器Ｙｎは、銅板または銅合金板を用いて形成しても良い。
また、大型容器Ｘｎおよび小型容器Ｙｎは、単一の外容器に内蔵する形態において、一対の大型容器Ｘ１，Ｘ２間に小型容器Ｙ１を、それらの中心軸が平行で且つ互いに一直線状になるように配置したり、平行な一対の大型容器Ｘ１，Ｘ２間で且つこれら中心同士間の位置から対称にずれた位置に一対の小型容器Ｙ１，Ｙ２を配置しても良い。あるいは、互いに等間隔に配置した３つの大型容器Ｘ１〜Ｘ３に囲まれた隙間に小型容器Ｙ１を配置する形態としても良い。
更に、前記弁Ｖ１〜Ｖ３は、止め弁や仕切り弁のほか、逆止弁や逃し弁としたり、または開度を調整できるちょう形弁としても良く、あるいは遠隔操作が容易な電磁弁を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水素供給ユニットの１形態を模式的に示す概略図。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は上記水素供給ユニットに用いる大型容器および小型容器を内蔵する外容器を示す概略の断面図、（Ｃ）は大型容器／小型容器の１形態を示す断面図、（Ｄ）は異なる形態の大型容器／小型容器を示す断面図。
【図３】図１および図２（Ａ），（Ｂ）に示した水素供給ユニットの使用方法における大型容器や小型容器の内部の温度と時間との関係などを定性的に示すグラフ。
【図４】（Ａ）は図１の水素供給ユニットの変形形態を示す概略図、（Ｂ），（Ｃ）は（Ａ）中のＢ−Ｂ線またはＣ−Ｃ線に沿った矢視における断面図。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は更に形態の大型容器／小型容器を示す断面図、（Ｄ）は（Ｃ）中のＤ−Ｄ線に沿った矢視における断面図。
【符号の説明】
１，１ａ………………………………水素供給ユニット
２，２ａ，２ｂ………………………外容器
７，９…………………………………管路
１０……………………………………補助容器
１２……………………………………主管路
１５，３８，４３……………………中空部（内部）
１６，１７，１８，３２，４６，４７…仕切り壁
３６，４２……………………………凸条
Ｘ１〜Ｘ６，Ｘｎ……………………大型容器
Ｙ１〜Ｙ４，Ｙｎ……………………小型容器
Ｖ１〜Ｖ３……………………………弁
ＨＳ……………………………………水素吸蔵合金

Claims (6)

1. 内部容積が比較的大きく且つ係る内部に水素吸蔵合金を充填した大型容器と、
   内部容積が比較的小さく且つ係る内部に水素吸蔵合金を充填した小型容器と、
   上記大型容器および小型容器の各内部に個別に連通する一対の管路およびこれらに個別に設けた弁と、
   上記一対の管路を合流し且つ上記大型容器および小型容器の少なくとも一方から放出される水素を、途中に設けた弁を介して利用機器に供給する主管路と、
   を含む、ことを特徴とする水素供給ユニット。
2. 前記大型容器および小型容器は、それらの周囲に間隔を置いて囲い且つ係る間隔に熱媒体を循環可能とした外容器に内蔵されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の水素供給ユニット。
3. 前記小型容器の内部容積は、大型容器の内部容積の３０〜４０％の範囲にある、ことを特徴とする請求項１または２に記載の水素供給ユニット。
4. 前記一対の管路と前記主管路との合流部には、前記水素を貯留する補助容器が配置されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の水素供給ユニット。
5. 前記大型容器および小型容器は、軸方向の長さがほぼ同じで且つ直径が相違する円筒形状の外形を呈すると共に、
   前記外容器内において、複数の上記大型容器をそれぞれの中心軸を平行にし且つ互いにほぼ等間隔で配置し、それらに囲まれた隙間に上記小型容器をその中心軸を平行にして配置する、
   ことを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載の水素供給ユニット。
6. 前記大型容器および小型容器は、その内部に径方向と軸方向との少なくとも一方に沿った凸条および仕切り壁の少なくとも一方を内設している、
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の水素供給ユニット。

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