JP2010159192A - Device for determining condition of hydrogen-containing metal material and hydrogen generator - Google Patents

Device for determining condition of hydrogen-containing metal material and hydrogen generator Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for determining the conditions of a hydrogen-containing metal material which, when a hydrogen-containing metal material is loaded in a vehicle, can monitor the hydrogen generating ability of the hydrogen-containing metal material, and to provide a hydrogen generator. <P>SOLUTION: Tanks 26a-26e in which lithium hydride is stored and determining devices 28a-28e are arranged in hydrogen generators 18a-18e, respectively. Tanks 30a-30e in which lithium hydride is stored, heaters 32a-32e for heating the tanks 30a-30e and hydrogen gas sensors 36a-36e to acquire the quantity of hydrogen gas released from the tanks 30a-30e are arranged in the determining devices 28a-28e, respectively. The conditions of the lithium hydride in the tanks 26a-26e are determined using the determining devices 28a-28e. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、水素含有金属材状態判定装置及び水素生成装置に関し、より詳細には、水素を含む金属材料の状態を判定する水素含有金属状態判定装置及びそれを備えた水素生成装置に関する。   The present invention relates to a hydrogen-containing metal material state determination device and a hydrogen generation device, and more particularly to a hydrogen-containing metal state determination device that determines a state of a metal material containing hydrogen and a hydrogen generation device including the same.

従来、例えば特許文献１には、水素を含む金属材料と水との化学反応により水素が生成されること、及び上記の化学反応の副生成物である水酸化物と、この金属材料との化学反応によっても水素が生成されることが開示されている。例えば、水素化リチウムを反応物とする水素生成反応は次の（１）、（２）の反応式で表される。
ＬｉＨ＋Ｈ２Ｏ → Ｌｉ（ＯＨ）＋Ｈ２ ・・・ （１）
ＬｉＨ＋Ｌｉ（ＯＨ） → Ｌｉ２Ｏ＋Ｈ２ ・・・ （２） Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses that hydrogen is generated by a chemical reaction between a metal material containing hydrogen and water, and the chemistry of the hydroxide, which is a byproduct of the above chemical reaction, and the metal material. It is disclosed that hydrogen is also produced by the reaction. For example, a hydrogen generation reaction using lithium hydride as a reactant is represented by the following reaction formulas (1) and (2).
LiH + H 2 O → Li (OH) + H 2 (1)
LiH + Li (OH) → Li 2 O + H 2 (2)

また、次世代の自動車として、水素ガスを利用して発電を行う燃料電池を搭載した車両や、水素ガスを車両の動力源として用いる車両の開発が進められている。   Further, as a next-generation automobile, development of a vehicle equipped with a fuel cell that generates power using hydrogen gas and a vehicle using hydrogen gas as a power source of the vehicle are underway.

特開２００７−５２５４００号公報JP 2007-525400 A 特開２００７−５２５４０１号公報JP 2007-525401 A

ところで、これらの水素生成反応により得られた水素ガスを車両に搭載するに当たっては、この金属材料を有する水素ガス生成装置を車両に搭載することが考えられる。しかしながら、この金属材料は、反応の進行と共に水素生成能力が低下する。このため、水素ガス生成装置を車両に搭載する場合には、適当な時期に、この金属材料の補充や、水素生成装置の交換といった措置を講ずる必要がある。   By the way, when mounting hydrogen gas obtained by these hydrogen generation reactions on a vehicle, it is conceivable to mount a hydrogen gas generation device having this metal material on the vehicle. However, this metal material has a reduced hydrogen generation capacity as the reaction proceeds. For this reason, when a hydrogen gas generator is mounted on a vehicle, it is necessary to take measures such as replenishment of the metal material and replacement of the hydrogen generator at an appropriate time.

そして、上記の措置は、金属材料の水素生成能力に併せて講じられることが望ましい。つまり、金属材料の水素生成能力が高いにも関らず交換等を行うのでは非効率であり、水素生成能力が低下しているにも関わらず何ら措置を講じないのでは車両の運転に支障を来たすおそれがある。したがって、車両搭載を考慮した場合には、この金属材料の水素生成能力を監視できるようなシステムを構築する必要があった。   And it is desirable that the above measures be taken in conjunction with the hydrogen generation capability of the metal material. In other words, it is inefficient to replace the metal material even though it has a high hydrogen generation capability, and it will hinder the operation of the vehicle if no measures are taken despite the reduced hydrogen generation capability. There is a risk of coming. Therefore, when mounting on a vehicle is considered, it is necessary to construct a system that can monitor the hydrogen generation ability of the metal material.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、水素含有金属材を車両に搭載した場合に、この水素含有金属材の水素生成能力を監視できる水素含有金属材状態判定装置及び水素生成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. When a hydrogen-containing metal material is mounted on a vehicle, the hydrogen-containing metal material state determination device can monitor the hydrogen generation capability of the hydrogen-containing metal material. And it aims at providing a hydrogen generator.

第１の発明は、上記の目的を達成するため、水素含有金属材状態判定装置であって、
水との化学反応により水素ガスを生成可能な水素含有金属材と、
前記水素含有金属材に水を供給する手段と、
水の非供給時に前記水素含有金属材を加熱する手段と、
加熱時に生成する水素ガスの量を加熱生成ガス量として取得する手段と、
前記加熱生成ガス量と予め定めた加熱生成判定量との比較を行う手段と、
前記加熱生成ガス量が前記加熱生成判定量よりも多い場合に、前記水素含有金属材が水素ガスを生成可能であるとする所定の信号を出力する手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention is a hydrogen-containing metal material state determination device,
A hydrogen-containing metal material capable of generating hydrogen gas through a chemical reaction with water;
Means for supplying water to the hydrogen-containing metal material;
Means for heating the hydrogen-containing metal material when water is not supplied;
Means for obtaining the amount of hydrogen gas generated during heating as the amount of heat generated gas;
Means for comparing the heat generation gas amount with a predetermined heat generation determination amount;
And means for outputting a predetermined signal indicating that the hydrogen-containing metal material is capable of generating hydrogen gas when the amount of heat generation gas is greater than the amount of heat generation determination.

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記加熱生成ガス量が前記加熱生成判定量よりも少ない場合に、前記水素含有金属材に水を供給する手段と、
水の供給時に生成する水素ガスの量を水供給生成ガス量として取得する手段と、
前記水供給生成ガス量と予め定めた水供給生成判定量とを比較する手段と、
前記水供給生成ガス量が前記水供給生成判定量よりも少ない場合に、前記水素含有金属材が水素ガスを生成可能でないとする所定の信号を出力する手段と、を備えることを特徴とする。 The second invention is the first invention, wherein
Means for supplying water to the hydrogen-containing metal material when the amount of heat generation gas is less than the amount of heat generation determination;
Means for acquiring the amount of hydrogen gas generated when water is supplied as the amount of water supply generated gas;
Means for comparing the water supply generation gas amount with a predetermined water supply generation determination amount;
And a means for outputting a predetermined signal indicating that the hydrogen-containing metal material is not capable of generating hydrogen gas when the amount of generated water supply gas is smaller than the determined amount of generated water supply.

また、第３の発明は、上記の目的を達成するため、水素含有金属材状態判定装置であって、
水との化学反応により水素ガスを生成可能な水素含有金属材と、
前記水素含有金属材に水を供給する手段と、
水の供給時に生成する水素ガスの量を水供給生成ガス量として取得する手段と、
前記水供給生成ガス量と予め定めた水供給生成判定量とを比較する手段と、
前記水供給生成ガス量が前記水供給生成判定量よりも少ない場合に、前記水素含有金属材に対する水の供給を停止する手段と、
水供給停止時に前記水素含有金属材を加熱する手段と、
加熱時に生成する水素ガスの量を加熱生成ガス量として取得する手段と、
前記加熱生成ガス量と予め定めた加熱生成判定量との比較をする手段と、
前記加熱生成ガス量が前記加熱生成判定量よりも少ない場合に、前記水素含有金属材が水素ガスを生成可能でないとする所定の信号を出力する手段と、を備えることを特徴とする。 A third invention is a hydrogen-containing metal material state determination apparatus for achieving the above object,
A hydrogen-containing metal material capable of generating hydrogen gas through a chemical reaction with water;
Means for supplying water to the hydrogen-containing metal material;
Means for acquiring the amount of hydrogen gas generated when water is supplied as the amount of water supply generated gas;
Means for comparing the water supply generation gas amount with a predetermined water supply generation determination amount;
Means for stopping the supply of water to the hydrogen-containing metal material when the water supply generation gas amount is less than the water supply generation determination amount;
Means for heating the hydrogen-containing metal material when the water supply is stopped;
Means for obtaining the amount of hydrogen gas generated during heating as the amount of heat generated gas;
Means for comparing the amount of heat generation gas with a predetermined amount of heat generation determination;
And a means for outputting a predetermined signal indicating that the hydrogen-containing metal material is not capable of generating hydrogen gas when the amount of the heat generation gas is smaller than the heat generation determination amount.

また、第４の発明は、上記の目的を達成するため、水素生成装置であって、
第１乃至３いずれか１つに記載の水素含有金属材状態判定装置と、
前記水素含有金属状態判定装置が備えた水素含有金属材よりも多い物質量の水素含有金属材を貯蔵したタンクと、
前記タンクに水を供給する手段と、
前記タンクに貯蔵された水素含有金属材料の状態と同一の状態となるように、前記水素含有金属状態判定装置が備えた水素含有金属材に供給する水の圧力を調整する手段と、を備えることを特徴とする。 The fourth invention is a hydrogen generator for achieving the above object,
The hydrogen-containing metal material state determination device according to any one of the first to third aspects;
A tank storing a hydrogen-containing metal material having a larger amount of material than the hydrogen-containing metal material provided in the hydrogen-containing metal state determination device;
Means for supplying water to the tank;
Means for adjusting the pressure of water supplied to the hydrogen-containing metal material provided in the hydrogen-containing metal state determination device so as to be in the same state as the state of the hydrogen-containing metal material stored in the tank. It is characterized by.

また、第５の発明は、第４の発明において、
前記タンクは複数あり、
前記タンクの夫々に対応する複数の前記水素含有金属材状態判定装置と、
前記水素含有金属状態判定装置の夫々が備えた水素含有金属材が、水素ガスを生成可能な状態にあるかに関する出力信号を取得する手段と、
前記出力信号に基づいて、前記タンクの夫々に対する水の供給を切り替える手段と、を備えることを特徴とする。 The fifth invention is the fourth invention, wherein
There are a plurality of the tanks,
A plurality of the hydrogen-containing metal material state determination devices corresponding to each of the tanks;
Means for acquiring an output signal relating to whether the hydrogen-containing metal material provided in each of the hydrogen-containing metal state determination devices is in a state capable of generating hydrogen gas;
Means for switching the supply of water to each of the tanks based on the output signal.

また、第６の発明は、第５の発明において、
前記出力信号は、前記タンクに対する水の供給が行われていない場合に取得されることを特徴とする。 The sixth invention is the fifth invention, wherein
The output signal is acquired when water is not supplied to the tank.

第１の発明によれば、水素含有金属材に水が供給されていない場合に、この水素含有金属材を加熱して生成する加熱生成ガス量と、加熱生成判定量とを比較できる。そして、加熱生成ガス量が加熱生成判定量よりも多い場合に、水素含有金属材が水素ガスの生成可能な状態であると判定できる。加熱生成ガス量は、水素含有金属材と水との化学反応により消費された水素含有金属材の消費量の代用値として取得されるものである。したがって、加熱生成ガス量と加熱生成判定量とを比較することにより、水素含有金属材の水素生成能力が残存していることを監視することができる。   According to the first invention, when water is not supplied to the hydrogen-containing metal material, it is possible to compare the amount of heat generation gas generated by heating the hydrogen-containing metal material and the heat generation determination amount. When the amount of heat generation gas is larger than the amount of heat generation determination, it can be determined that the hydrogen-containing metal material is in a state where hydrogen gas can be generated. The amount of heat-generated gas is obtained as a substitute value for the consumption of the hydrogen-containing metal material consumed by the chemical reaction between the hydrogen-containing metal material and water. Therefore, it can be monitored that the hydrogen generation capability of the hydrogen-containing metal material remains by comparing the heat generation gas amount with the heat generation determination amount.

第２の発明によれば、加熱生成ガス量が加熱生成判定量よりも少ない場合には、水供給生成ガス量と、水供給生成判定量とを比較できる。そして、水供給生成ガス量が水供給生成判定量よりも少ない場合には、水素含有金属材が水素ガスを生成可能でない状態であると判定できる。水供給生成ガス量は、加熱生成ガス量と同様、水素含有金属材と水との化学反応により消費された水素含有金属材の消費量の代用値として取得されるものである。したがって、この水供給生成ガス量と水供給生成判定量とを比較することにより、水素含有金属材の水素生成能力が残存していないことを監視することができる。したがって、第２の発明によれば、水素含有金属材の水素生成能力を正確に監視することができる。   According to the second invention, when the amount of heat generation gas is smaller than the amount of heat generation determination, the amount of water supply generation gas can be compared with the amount of water supply generation determination. When the amount of water supply generated gas is smaller than the amount of water supply generation determined, it can be determined that the hydrogen-containing metal material is not capable of generating hydrogen gas. The amount of water supply generated gas is acquired as a substitute value for the amount of consumption of the hydrogen-containing metal material consumed by the chemical reaction between the hydrogen-containing metal material and water, as with the amount of heat-generated gas. Therefore, it is possible to monitor that the hydrogen-producing ability of the hydrogen-containing metal material does not remain by comparing the amount of water supply product gas and the amount of water supply generation determination. Therefore, according to 2nd invention, the hydrogen production | generation capability of a hydrogen containing metal material can be monitored correctly.

第３の発明によれば、水供給生成ガス量と、水供給生成判定量とを比較できる。そして、水供給生成ガス量が水供給生成判定量よりも少ない場合には、水の供給を停止して水素含有金属材を加熱し、加熱生成ガス量と、加熱生成判定量とを比較できる。さらに、この比較の結果、加熱生成ガス量が加熱生成判定量よりも少ない場合には、水素含有金属材が水素ガスを生成可能でない状態であると判定できる。水供給生成ガス量及び加熱生成ガス量は、いずれも水素含有金属材と水との化学反応により消費された水素含有金属材の消費量の代用値として取得されるものである。したがって、これらの２つのガス量と、それぞれに対応した判定量とを比較することにより、水素含有金属材の水素生成能力を正確に監視することができる。   According to the third invention, the amount of water supply product gas and the amount of water supply generation determination can be compared. When the amount of water supply generated gas is smaller than the amount of water supply generation determined, the supply of water is stopped and the hydrogen-containing metal material is heated, and the amount of heat generated gas can be compared with the amount of heat generation determined. Furthermore, as a result of this comparison, when the amount of heat generation gas is smaller than the heat generation determination amount, it can be determined that the hydrogen-containing metal material is in a state where hydrogen gas cannot be generated. Both the water supply generated gas amount and the heated generated gas amount are obtained as substitute values for the consumption amount of the hydrogen-containing metal material consumed by the chemical reaction between the hydrogen-containing metal material and water. Therefore, the hydrogen generation capability of the hydrogen-containing metal material can be accurately monitored by comparing these two gas amounts with the corresponding determination amounts.

第４の発明によれば、水素含有金属状態判定装置を用いて、タンク内の水素含有金属材の水素生成能力を監視することができる。   According to 4th invention, the hydrogen production | generation capability of the hydrogen containing metal material in a tank can be monitored using a hydrogen containing metal state determination apparatus.

第５の発明によれば、複数のタンクに対応する水素含有金属状態判定装置を用いて、タンク内の水素含有金属材の水素生成能力を監視することができるとともに、この水素生成能力に関する出力信号に基づいて、複数のタンクを切り替える制御ができる。   According to the fifth aspect of the invention, the hydrogen generation capability of the hydrogen-containing metal material in the tank can be monitored using the hydrogen-containing metal state determination device corresponding to a plurality of tanks, and an output signal relating to this hydrogen generation capability Based on the above, it is possible to control to switch a plurality of tanks.

第６の発明によれば、タンクに水が供給されていない場合に判定することができるため、タンク内の水素含有金属材の水素生成能力を高精度に監視することができる。   According to the sixth invention, since it can be determined when water is not supplied to the tank, the hydrogen generation capability of the hydrogen-containing metal material in the tank can be monitored with high accuracy.

本実施の形態のシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure of this Embodiment. 本実施の形態のＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine which ECU50 of this Embodiment performs. 本実施の形態の変形例のＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine which ECU50 of the modification of this Embodiment performs.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本実施の形態のシステム構成を説明するための図である。図１に示すように、本実施形態のシステムは、燃料電池１０を備えている。燃料電池１０は水タンク１２と流路１４を介して接続されている。水タンク１２は、燃料電池１０から排出される水を貯留することができるタンクであるが、初期状態において一定量の水が貯留されているものとする。 Embodiment 1 FIG.
[Description of system configuration]
FIG. 1 is a diagram for explaining the system configuration of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the system of this embodiment includes a fuel cell 10. The fuel cell 10 is connected to the water tank 12 via the flow path 14. The water tank 12 is a tank that can store the water discharged from the fuel cell 10, and it is assumed that a certain amount of water is stored in the initial state.

水タンク１２は、水素生成装置１６に接続されている。水素生成装置１６には、図示しない隔壁等で５つに区分された水素生成装置１８ａ〜ｅが配置されている。この区分数については５つに限られず、車両搭載時の設計により増減が可能である。水素生成装置１８ａ〜ｅは、水タンク１２と、それぞれ流路２０ａ〜ｅを介して接続されている。水素生成装置１８ａ〜ｅに近い流路２０ａ〜ｅ上には、供給弁２２ａ〜ｅがそれぞれ配置されている。供給弁２２ａ〜ｅは、燃料電池１０から要求される水素量に応じて、その稼動が切り替え制御されていてもよい。   The water tank 12 is connected to the hydrogen generator 16. The hydrogen generator 16 is provided with hydrogen generators 18a to 18e divided into five by a partition wall (not shown). The number of divisions is not limited to five, and can be increased or decreased depending on the design when the vehicle is mounted. The hydrogen generators 18a to 18e are connected to the water tank 12 through flow paths 20a to 20e, respectively. Supply valves 22a to 22e are arranged on the flow paths 20a to 20e close to the hydrogen generators 18a to 18e, respectively. The operation of the supply valves 22a to 22e may be controlled in accordance with the amount of hydrogen required from the fuel cell 10.

水タンク１２に貯留された水は、水蒸気の状態で流路２０ａ〜ｅを流れ、供給弁２２ａ〜ｅにより所定の圧力に調整されて水素生成装置１８ａ〜ｅに注入される。水蒸気の状態で注入する理由は、後述する水素ガス生成反応において、水蒸気が持つ熱エネルギーの利用を図るためである。注入された水蒸気は、水素生成装置１８ａ〜ｅにおいて消費される。ただし、消費されない場合には、流路２４ａ〜ｅを流れて外部に排出される。外部への排出に際しては、水タンク１２に還流させることも可能である。   The water stored in the water tank 12 flows through the flow paths 20a to 20e in a steam state, is adjusted to a predetermined pressure by the supply valves 22a to 22e, and is injected into the hydrogen generators 18a to 18e. The reason for injecting in the state of water vapor is to use the thermal energy of water vapor in the hydrogen gas generation reaction described later. The injected water vapor is consumed in the hydrogen generators 18a to 18e. However, when it is not consumed, it flows through the flow paths 24a to 24e and is discharged to the outside. When discharging to the outside, the water tank 12 can be refluxed.

水素生成装置１８ａ〜ｅには、内部に水素化リチウムを貯蔵したタンク２６ａ〜ｅ及びタンク２６ａ〜ｅのそれぞれの水素化リチウムの状態を判定するための判定装置２８ａ〜ｅがそれぞれ配置されている。なお、図１に示すように、判定装置２８ａ〜ｅはタンク毎に１つずつ配置されているが、タンク毎に複数の判定装置が配置されていてもよい。タンク毎に複数の判定装置を配置することで、複数の判定結果を得ることが可能となるため、これらの判定結果を統計処理等することにより判定精度を向上できる。また、判定ごとに判定装置を使い分けることが可能となるため、同一の判定装置を繰り返し使用することに伴う判定精度の低下を抑制できる。   In the hydrogen generators 18a to 18e, tanks 26a to 26e storing lithium hydride therein and determination devices 28a to 28e for determining the state of each lithium hydride in the tanks 26a to 26e are arranged, respectively. . As shown in FIG. 1, the determination devices 28 a to 28 e are arranged one by one for each tank, but a plurality of determination devices may be arranged for each tank. Since a plurality of determination results can be obtained by arranging a plurality of determination devices for each tank, the determination accuracy can be improved by statistically processing these determination results. Moreover, since it becomes possible to use a determination apparatus properly for every determination, the fall of the determination precision accompanying repeated use of the same determination apparatus can be suppressed.

判定装置２８ａ〜ｅには、内部に水素化リチウムを貯蔵したタンク３０ａ〜ｅが配置されている。タンク３０ａ〜ｅに近接して、タンク３０ａ〜ｅを加熱するためのヒーター３２ａ〜ｅが配置されている。ここで、タンク３０ａ〜ｅは、タンク２６ａ〜ｅの水素化リチウムの状態を正確に判定するために十分な容量であることが要求されるが、２６ａ〜ｅよりも小容量であることが好ましく、タンク２６ａ〜ｅの容量の１〜５％の小容量であることが好ましい。１〜５％の小容量であれば、水素化リチウムの状態を正確に判定でき、判定に要する時間が短時間で済むと同時に、判定装置本体の構成を小容量とすることができるため好ましい。   In the determination devices 28a to 28e, tanks 30a to 30e in which lithium hydride is stored are arranged. In the vicinity of the tanks 30a to 30e, heaters 32a to 32e for heating the tanks 30a to 30e are arranged. Here, the tanks 30a to 30e are required to have a capacity sufficient for accurately determining the state of the lithium hydride in the tanks 26a to 26e, but are preferably smaller than 26a to e. The tanks 26a to 26e preferably have a small capacity of 1 to 5% of the capacity. A small capacity of 1 to 5% is preferable because the state of lithium hydride can be accurately determined, and the time required for determination can be shortened, and at the same time, the configuration of the determination apparatus main body can be reduced.

また、判定装置２８ａ〜ｅには、タンク３０ａ〜ｅの温度を取得するための温度センサ３４ａ〜ｅと、タンク３０ａ〜ｅから放出される水素ガスの放出量を取得するための水素ガスセンサ３６ａ〜ｅがそれぞれ配置されている。   The determination devices 28a to 28e include temperature sensors 34a to 34e for acquiring the temperatures of the tanks 30a to 30e and hydrogen gas sensors 36a to 36a for acquiring the amount of hydrogen gas released from the tanks 30a to 30e. Each e is arranged.

水素生成装置１８ａ〜ｅに注入された水蒸気は、タンク２６ａ〜ｅ、タンク３０ａ〜ｅにそれぞれ供給される。それぞれのタンクには、そのタンク容量に応じた水蒸気が供給される。こうすることで、タンク２６ａ〜ｅの水素化リチウムの状態と、タンク３０ａ〜ｅの水素化リチウムの状態とが同一となるように調整される。具体的に、タンク３０ａ〜ｅの容量がタンク２６ａ〜ｅの５％である場合には、物質量（mol）に換算しても５％の水素化リチウムがタンク３０ａ〜ｅに貯蔵されていることになる。したがって、タンク３０ａ〜ｅに対しては、物質量換算で５％の水蒸気が供給されることになる。   The water vapor injected into the hydrogen generators 18a to 18e is supplied to the tanks 26a to 26e and the tanks 30a to 30e, respectively. Each tank is supplied with water vapor according to the tank capacity. By doing so, the state of the lithium hydride in the tanks 26a to 26e and the state of the lithium hydride in the tanks 30a to 30e are adjusted to be the same. Specifically, when the capacity of the tanks 30a to 30e is 5% of that of the tanks 26a to 26e, 5% of lithium hydride is stored in the tanks 30a to 30e even when converted to the amount of substance (mol). It will be. Therefore, 5% of water vapor is supplied to the tanks 30a to 30e in terms of the amount of substance.

タンク３０ａ〜ｅから放出される水素ガスは、タンク２６ａ〜ｅから放出される水素ガスと共に、流路３８ａ〜ｅを介して燃料電池１０に供給される。そして、燃料電池１０において水素ガスが消費され、水が生成される。この結果、燃料電池１０で生成した水が水タンク１２に排出される。   The hydrogen gas released from the tanks 30a to 30e is supplied to the fuel cell 10 through the flow paths 38a to 38e together with the hydrogen gas released from the tanks 26a to 26e. Then, hydrogen gas is consumed in the fuel cell 10 to generate water. As a result, the water generated in the fuel cell 10 is discharged to the water tank 12.

本実施の形態１のシステムは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を更に備えている。ＥＣＵの入力側には、上述した温度センサ３４ａ〜ｅ、水素ガスセンサ３６ａ〜ｅ等が接続されている。一方、ＥＣＵ５０の出力側には、上述した供給弁２２ａ〜ｅ、ヒーター３２ａ〜ｅのほか、水素を貯蔵した水素タンク４０、外部報知手段４２等が接続されている。   The system according to the first embodiment further includes an ECU (Electronic Control Unit) 50. The above-described temperature sensors 34a to 34e, hydrogen gas sensors 36a to 36e, and the like are connected to the input side of the ECU. On the other hand, on the output side of the ECU 50, in addition to the supply valves 22a to 22e and heaters 32a to 32e, a hydrogen tank 40 storing hydrogen, an external notification means 42, and the like are connected.

ところで、実施の形態１のシステムは、車両等の移動体に搭載されて用いられる。ここで、水素化リチウムは、水と激しく反応し、水素ガスを生成する一方で水素化リチウム自体は消費されるという性質を有する。したがって、実施の形態１のシステムを移動体に搭載した場合には、何らかの時期に、この水素化リチウムを補充する、タンク２６ａ〜ｅを交換する等の措置を講ずる必要が生じる。しかしながら、例えば、水蒸気の供給を繰り返して行い、タンク２６ａの水素化リチウムを何度も使用するような場合には、実際に使用する前に、タンク２６ａの状態を把握することが望ましい。   By the way, the system of the first embodiment is used by being mounted on a moving body such as a vehicle. Here, lithium hydride reacts violently with water to generate hydrogen gas, while lithium hydride itself is consumed. Therefore, when the system of the first embodiment is mounted on a moving body, it is necessary to take measures such as replenishing the lithium hydride or replacing the tanks 26a to 26e at some time. However, for example, when the supply of water vapor is repeated and the lithium hydride in the tank 26a is used many times, it is desirable to grasp the state of the tank 26a before actually using it.

そこで、本発明では、システム内に設けた判定装置２８ａ〜ｅを適宜用いて、タンク２６ａ〜ｅが貯蔵する水素化リチウムの状態を判定し、水素化リチウムの補充時期、タンクの交換時期等を検知することとしている。供給弁２２ａ〜ｅの稼動を切り替え制御している場合には、稼動すべき供給弁の切り替え時期をも検知することもできる。   Therefore, in the present invention, the determination devices 28a to 28e provided in the system are appropriately used to determine the state of the lithium hydride stored in the tanks 26a to 26e. We are going to detect it. When the operation of the supply valves 22a to 22e is switched and controlled, it is possible to detect the switching timing of the supply valve to be operated.

水素化リチウムの状態判定は、水素化リチウムを反応物とする水素ガス生成反応の特性を利用する。この水素ガス生成反応は、次式（３）、（４）で表される。
ＬｉＨ＋Ｈ２Ｏ → Ｌｉ（ＯＨ）＋Ｈ２ ・・・ （３）
ＬｉＨ＋Ｌｉ（ＯＨ） → Ｌｉ２Ｏ＋Ｈ２ ・・・ （４）
上式（３）の反応は、常温で激しく進行する。一方、上式（４）の反応は、一定の高温条件下で進行する。 The state determination of lithium hydride utilizes the characteristics of a hydrogen gas generation reaction using lithium hydride as a reactant. This hydrogen gas generation reaction is represented by the following formulas (3) and (4).
LiH + H 2 O → Li (OH) + H 2 (3)
LiH + Li (OH) → Li 2 O + H 2 (4)
The reaction of the above formula (3) proceeds violently at room temperature. On the other hand, the reaction of the above formula (4) proceeds under a constant high temperature condition.

本実施の形態では、タンク２６ａ〜ｅに水蒸気が供給される。水蒸気は熱エネルギーを有していることから、タンク２６ａ〜ｅでは、上式（３）、（４）の反応が同時に進行することが予想される。このため、水蒸気を供給すれば、水を供給する場合に比べてより多くの物質量の水素ガスが生成できる。なぜならば、タンク２６ａ〜ｅに水を供給した場合には、上式（３）の反応のみが進行するからである。したがって、水蒸気を供給すれば、水素ガスの高い収益率が期待できる。しかしながら、水蒸気を供給した場合には、上式（３）、（４）の反応が同時に進行する分、未反応の水素化リチウムの状態が複雑となることが予想される。このため、水蒸気を供給すれば、それだけ水素化リチウムの状態を把握することが困難となる。   In the present embodiment, water vapor is supplied to the tanks 26a to 26e. Since water vapor has thermal energy, it is expected that the reactions of the above formulas (3) and (4) proceed simultaneously in the tanks 26a to 26e. For this reason, if water vapor | steam is supplied, hydrogen gas of a larger substance amount can be produced | generated compared with the case where water is supplied. This is because when water is supplied to the tanks 26a to 26e, only the reaction of the above formula (3) proceeds. Therefore, if water vapor is supplied, a high profit rate of hydrogen gas can be expected. However, when water vapor is supplied, it is expected that the state of unreacted lithium hydride becomes complicated as the reactions of the above formulas (3) and (4) proceed simultaneously. For this reason, if water vapor | steam is supplied, it will become difficult to grasp | ascertain the state of lithium hydride that much.

ところで、上記の特性によれば、タンク２６ａ〜ｅの水素化リチウムは、反応の進行程度に応じて、それぞれ次の（i）〜（iii）の状態で存在することが考えられる。
（i）０〜２０％程度進行した場合：ほぼ全量が水素化リチウム（表面層は水酸化リチウム）
（ii）２０〜８０％程度進行した場合：表面層に水酸化リチウムと酸化リチウムとが混合
（iii）８０％程度〜１００％進行した場合：ほぼ全量が酸化リチウム By the way, according to said characteristic, it is possible that the lithium hydride of tank 26a-e exists in the following states (i)-(iii) according to the progress of reaction, respectively.
(I) When progressing about 0 to 20%: Almost all lithium hydride (surface layer is lithium hydroxide)
(Ii) When progressing about 20-80%: Lithium hydroxide and lithium oxide are mixed in the surface layer (iii) When progressing about 80% -100%: Almost all lithium oxide

したがって、本実施の形態では、判定装置２８ａ〜ｅを用いて、タンク２６ａ〜ｅが上記（i）〜（iii）のいずれの状態にあるかを把握する。具体的には、車両のスタート直前といった、供給弁２２ａ〜ｅから水蒸気が供給されていないときに、判定装置２８ａ〜ｅの水素化リチウムが上式（４）の反応条件となるように制御する。そして、この際に生成する水素ガスの量に応じてタンク２６ａ〜ｅが上記（ii）の状態にあるか、或いは（i）又は（iii）の状態にあるかを判定する。   Therefore, in the present embodiment, the determination devices 28a to e are used to grasp which state (i) to (iii) the tanks 26a to 26e are in. Specifically, when water vapor is not supplied from the supply valves 22a to 22e, such as immediately before the start of the vehicle, the lithium hydride of the determination devices 28a to 28e is controlled to satisfy the reaction condition of the above formula (4). . Then, it is determined whether the tanks 26a to 26e are in the state (ii), or are in the state (i) or (iii) according to the amount of hydrogen gas generated at this time.

この結果、（i）又は（iii）の状態にあると判定された場合には、判定装置２８ａ〜ｅに少量の水を供給し、（i）の状態にあるか、或いは（iii）の状態にあるかを判定する。そして、この結果、（iii）の状態にあると判定された場合には、水素ガスの生成が見込まれない。このため、タンク２６ａ〜ｅに対する水蒸気の供給を禁止することができる。こうすることで、水素ガス生成に供与し得ない水蒸気の供給を未然に禁止し、水蒸気の効率的な利用を図ることができる。また、水素ガスの生成が見込まれなければ、燃料電池１０に対する水素ガスの提供ができなくなる。このため、燃料電池１０に一時的に水素ガスを供給する水素タンク４０を起動する、外部報知手段４２を起動する、といった所要の措置を講ずることができる。なお、外部報知手段４２としては、例えば、ＥＣＵ５０に電気的に接続されたＬＥＤを点灯させることで車室内の使用者へ報知することが挙げられる。   As a result, when it is determined that the state is (i) or (iii), a small amount of water is supplied to the determination devices 28a to 28e, and the state is (i) or the state (iii). It is determined whether it is in. And as a result, when it determines with it being in the state of (iii), the production | generation of hydrogen gas is not anticipated. For this reason, the supply of water vapor to the tanks 26a to 26e can be prohibited. By doing so, it is possible to prohibit the supply of water vapor that cannot be supplied to the generation of hydrogen gas and to efficiently use the water vapor. If generation of hydrogen gas is not expected, hydrogen gas cannot be provided to the fuel cell 10. For this reason, it is possible to take necessary measures such as starting the hydrogen tank 40 for temporarily supplying hydrogen gas to the fuel cell 10 and starting the external notification means 42. In addition, as the external alerting | reporting means 42, alerting | reporting to the user of a vehicle interior by lighting LED connected electrically to ECU50 is mentioned, for example.

［実施の形態１における具体的処理］
図２は、上記の機能を実現するために、ＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。図２に示すルーチンによれば、まず、タンク２６ａ〜ｅが停止中であるか否かが判別される（ステップ１００）。移動体のスタート直前等では、供給弁２２ａ〜ｅが非稼動であるため水蒸気がタンク２６ａ〜ｅに供給されていない。このため、供給弁２２ａ〜ｅが稼働中の場合に比べて水素化リチウムの状態検知が正確にできる。タンク２６ａ〜ｅが停止中の場合にはヒーター３２ａ〜ｅが起動され、タンク３０ａ〜ｅの加熱が開始される（ステップ１２０）。一方、タンク２６ａ〜ｅが停止中でない場合には、本ルーチンは一旦終了される。 [Specific Processing in Embodiment 1]
FIG. 2 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 in order to realize the above function. According to the routine shown in FIG. 2, it is first determined whether or not the tanks 26a to 26e are stopped (step 100). Immediately before the start of the moving body or the like, the supply valves 22a to 22e are not operated, so that water vapor is not supplied to the tanks 26a to 26e. For this reason, the state detection of lithium hydride can be performed more accurately than when the supply valves 22a to 22e are operating. When the tanks 26a to 26e are stopped, the heaters 32a to 32e are activated, and heating of the tanks 30a to 30e is started (step 120). On the other hand, when the tanks 26a to 26e are not stopped, this routine is temporarily terminated.

ステップ１２０に続いて、タンク３０ａ〜ｅの水素化リチウムの状態検知が可能な温度に達したかが判別される（ステップ１４０）。上述したように、温度センサ３４ａ〜ｅから、タンク３０ａ〜ｅの温度が取得できる。したがって、取得した温度をモニタすることで、タンク３０ａ〜ｅが上式（４）の反応を起こすために十分な温度条件に達したかが判別される。本ステップは、この所定の温度条件に達するまで繰り返される。   Subsequent to step 120, it is determined whether the temperature at which the state of lithium hydride in the tanks 30a to e can be detected is reached (step 140). As described above, the temperatures of the tanks 30a to 30e can be acquired from the temperature sensors 34a to 34e. Therefore, by monitoring the acquired temperature, it is determined whether the tanks 30a to 30e have reached a temperature condition sufficient to cause the reaction of the above formula (4). This step is repeated until this predetermined temperature condition is reached.

所定の温度条件に達した場合には、水素ガスの放出量が取得される（ステップ１６０）。所定の温度条件に達することで上式（４）の反応が進行し、水素ガスが生成する。そこで、水素ガスセンサ３６ａ〜ｅにより水素ガスの放出量が取得される。続いて、この放出量と予め定めた水素ガスの規定量とが比較される（ステップ１８０）。ここで、比較の対象となる水素ガスの規定量は、上記（ii）の状態の場合、すなわち、水素化リチウムの反応が２０％〜８０％進行した場合に放出される水素量の下限値（下限値Ａ）であり、予め実験等により求めることができる。   When the predetermined temperature condition is reached, the hydrogen gas release amount is acquired (step 160). When the predetermined temperature condition is reached, the reaction of the above formula (4) proceeds and hydrogen gas is generated. Therefore, the hydrogen gas release amount is acquired by the hydrogen gas sensors 36a to 36e. Subsequently, the released amount is compared with a predetermined amount of hydrogen gas determined in advance (step 180). Here, the prescribed amount of the hydrogen gas to be compared is the lower limit value of the amount of hydrogen released in the state of (ii) above, that is, when the reaction of lithium hydride proceeds 20% to 80% ( Lower limit value A), which can be obtained in advance by experiments or the like.

ステップ１８０で水素放出量が上記下限値Ａよりも多い場合には、水素化リチウムは上記（ii）の状態にあると判別できるため、水素ガスの放出が可能と判断される（ステップ２００）。一方、水素放出量が上記下限値Ａよりも少ない場合には、水素化リチウムの状態は、上記（i）の状態、すなわち、水素化リチウムの量が多い一方で、水酸化リチウムの量が少ない状態であるか、或いは上記（iii）の状態、すなわち水素化リチウムの量が少ない状態のいずれかであることが予測される。   If the hydrogen release amount is larger than the lower limit A in step 180, it can be determined that lithium hydride is in the state (ii), and therefore it is determined that hydrogen gas can be released (step 200). On the other hand, when the amount of released hydrogen is smaller than the lower limit A, the lithium hydride is in the state (i), that is, the amount of lithium hydride is large while the amount of lithium hydroxide is small. It is predicted that it is in a state or in the state of (iii) above, that is, a state in which the amount of lithium hydride is small.

したがって、水素放出量が上記下限値Ａよりも少ない場合には、タンク３０ａ〜ｅに少量の水が供給される（ステップ２２０）。多量の水素化リチウムが残留していれば、少量の水であっても上記（３）の反応は起こり、水素ガスが生成する。そこで、水素ガスセンサ３６ａ〜ｅにより水素ガスの放出量が取得される（ステップ２４０）。   Therefore, when the hydrogen release amount is smaller than the lower limit A, a small amount of water is supplied to the tanks 30a to 30e (step 220). If a large amount of lithium hydride remains, the reaction (3) occurs even with a small amount of water, and hydrogen gas is generated. Therefore, the hydrogen gas release amount is acquired by the hydrogen gas sensors 36a to 36e (step 240).

ステップ２４０に続いて、この放出量と予め定めた水素ガスの規定量とが比較される（ステップ２６０）。ここで、比較の対象となる水素ガスの規定量は、上記（i）の状態の場合、すなわち、水素化リチウムの反応が０％〜２０％進行した場合に放出される水素量の下限値（下限値Ｂ）である。なお、この下限値Ｂは、下限値Ａと同様、予め実験等により求めることができる。   Subsequent to step 240, the released amount is compared with a predetermined amount of hydrogen gas determined in advance (step 260). Here, the prescribed amount of the hydrogen gas to be compared is the lower limit value of the amount of hydrogen released in the state of (i) above, that is, when the reaction of lithium hydride proceeds from 0% to 20% ( Lower limit value B). The lower limit value B can be obtained in advance by experiments or the like, similarly to the lower limit value A.

ステップ２６０で水素放出量が上記下限値Ｂよりも多い場合には、水素化リチウムは上記（i）の状態にあると判別できるため、水素ガスの放出が可能と判断される（ステップ２００）。一方、水素放出量が上記下限値Ｂよりも少ない場合には、上記（iii）の状態、すなわち水素化リチウムの量が少ない状態であることが予測される。したがって、水素ガスの十分な放出が可能でないと判断される（ステップ２８０）。水素ガスの十分な放出が可能でないと判断された場合には、上述したように、水素タンク４０を起動する、外部報知手段４２を起動する、といった所要の措置が講じられる。供給弁２２ａ〜ｅの稼動を切り替え制御している場合には、供給弁を切り替えて使用するタンクを切り替える措置を講じることも可能である。   If the hydrogen release amount is larger than the lower limit B in step 260, it can be determined that lithium hydride is in the state (i), and therefore it is determined that hydrogen gas can be released (step 200). On the other hand, when the hydrogen release amount is smaller than the lower limit B, it is predicted that the state (iii), that is, the amount of lithium hydride is small. Therefore, it is determined that sufficient release of hydrogen gas is not possible (step 280). If it is determined that sufficient release of hydrogen gas is not possible, as described above, necessary measures such as starting the hydrogen tank 40 and starting the external notification means 42 are taken. When the operation of the supply valves 22a to 22e is switched and controlled, it is also possible to take measures to switch the tank to be used by switching the supply valve.

以上、図２に示すルーチンによれば、判定装置２８ａ〜ｅを用いて、タンク２６ａ〜ｅが上記（i）〜（iii）のいずれの状態にあるかを判定することができるので、タンク２６ａ〜ｅの水素化リチウムを効率的に使用することができる。また、水素ガスを生成可能でないと判断された場合には、水素タンク４０を起動する、外部報知手段４２を起動する、といった所要の措置を講ずることができる。   As described above, according to the routine shown in FIG. 2, it is possible to determine which state (i) to (iii) the tanks 26 a to e are using the determination devices 28 a to e. -E lithium hydride can be used efficiently. When it is determined that hydrogen gas cannot be generated, it is possible to take necessary measures such as starting the hydrogen tank 40 or starting the external notification means 42.

以上説明した実施の形態においては、供給弁２２ａ〜ｅの非稼動時に、判定装置２８ａ〜ｅを加熱して、タンク３０ａ〜ｅの水素化リチウムが上記（ii）の状態にあるか、或いは（i）又は（iii）の状態にあるかを判定し、（i）又は（iii）の状態にあると判定された場合に、判定装置２８ａ〜ｅに水を供給して（i）の状態にあるか、或いは（iii）の状態にあるかを判定することとしたが、この判定の順序は変更が可能である。   In the embodiment described above, when the supply valves 22a to 22e are not in operation, the determination devices 28a to 28e are heated so that the lithium hydride in the tanks 30a to 30e is in the state (ii) or ( It is determined whether it is in the state of i) or (iii), and when it is determined that it is in the state of (i) or (iii), water is supplied to the determination devices 28a to 28e to change to the state of (i). Although it is determined whether or not it is in the state (iii), the order of this determination can be changed.

具体的には、図３のルーチンに示すとおりである。つまり、タンク２６ａ〜ｅが停止中であるか否かを判別し（ステップ３００）、停止中である場合には、タンク３０ａ〜ｅに少量の水が供給される（ステップ３２０）。一方、停止中でない場合には、本ルーチンは一旦終了する。   Specifically, it is as shown in the routine of FIG. That is, it is determined whether or not the tanks 26a to 26e are stopped (step 300). If the tanks 26a to 26e are stopped, a small amount of water is supplied to the tanks 30a to 30e (step 320). On the other hand, if not stopped, this routine is temporarily terminated.

ステップ３２０に続いて、水素ガスセンサ３６ａ〜ｅにより水素ガスの放出量が取得される（ステップ３４０）。上記（iii）の状態でなければ上記（３）の反応が起こるので水素ガスが生成し、放出される。そこで、この放出量と予め定めた水素ガスの規定量とが比較される（ステップ３６０）。ここで用いる水素ガスの規定量は、上述した下限値Ｂとすることができる。   Subsequent to step 320, hydrogen gas release amounts are acquired by the hydrogen gas sensors 36a to 36e (step 340). If the state (iii) is not satisfied, the reaction (3) occurs, so that hydrogen gas is generated and released. Therefore, this release amount is compared with a predetermined amount of hydrogen gas determined in advance (step 360). The specified amount of hydrogen gas used here can be the lower limit B described above.

ステップ３６０で水素放出量が上記下限値Ｂよりも多い場合には、水素化リチウムは、少なくとも上記（iii）の状態にないと判別できるため、水素ガスの放出が可能と判断される（ステップ３８０）。一方、水素放出量が上記下限値Ｂよりも少ない場合には、上記（iii）の状態、すなわち水素化リチウムの量が少ない状態であるか、或いは、（ii）の状態、すなわち、水素化リチウムの反応が２０％〜８０％進行した状態のいずれかであることが予測される。   If the hydrogen release amount is larger than the lower limit B in step 360, it can be determined that lithium hydride is not at least in the state (iii), and therefore it is determined that hydrogen gas can be released (step 380). ). On the other hand, when the amount of released hydrogen is smaller than the lower limit B, the state (iii), that is, the amount of lithium hydride is small, or the state (ii), that is, lithium hydride. It is predicted that the reaction is progressed in any of 20% to 80%.

したがって、水素放出量が上記下限値Ｂよりも少ない場合には、ヒーター３２ａ〜ｅが起動され、タンク３０ａ〜ｅの加熱が開始され（ステップ４００）、タンク３０ａ〜ｅの水素化リチウムの状態検知が可能な所定の温度に達したかが判別される（ステップ４２０）。   Accordingly, when the hydrogen release amount is smaller than the lower limit B, the heaters 32a to 32e are activated, the heating of the tanks 30a to 30e is started (step 400), and the state of lithium hydride in the tanks 30a to 30e is detected. It is determined whether or not a predetermined temperature has been reached (step 420).

ステップ４２０に続いて、所定の温度条件に達した場合には、水素ガスの放出量が取得され（ステップ４４０）、この放出量と予め定めた水素ガスの規定量とが比較される（ステップ４６０）。ここで用いる水素ガスの規定量は、上述した下限値Ａとすることができる。   Subsequent to step 420, when a predetermined temperature condition is reached, a hydrogen gas release amount is acquired (step 440), and this release amount is compared with a predetermined hydrogen gas prescribed amount (step 460). ). The specified amount of hydrogen gas used here can be the lower limit A described above.

ステップ４６０で水素放出量が上記下限値Ａよりも多い場合には、水素化リチウムは上記（ii）の状態にあると判別できるため、水素ガスの放出が可能と判断される（ステップ３８０）。一方、水素放出量が上記下限値Ａよりも少ない場合には、水素化リチウムの状態は、上記（iii）の状態であることが予測される。したがって、水素ガスの十分な放出が可能でないと判断される（ステップ４８０）。この結果、水素タンク４０を起動する等の所要の措置が講じられることになる。   If the hydrogen release amount is larger than the lower limit A in step 460, it can be determined that lithium hydride is in the state (ii) above, and therefore it is determined that hydrogen gas can be released (step 380). On the other hand, when the hydrogen release amount is smaller than the lower limit A, the lithium hydride state is predicted to be the state (iii). Therefore, it is determined that sufficient release of hydrogen gas is not possible (step 480). As a result, necessary measures such as starting the hydrogen tank 40 are taken.

このように、判定の順序を変更した場合であっても、判定装置２８ａ〜ｅを用いて、タンク２６ａ〜ｅが上記（i）〜（iii）のいずれの状態にあるかを判定することができる。したがって、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。   Thus, even if it is a case where the order of determination is changed, using the determination apparatus 28a-e, it can determine which state of the tanks 26a-e is said (i)-(iii). it can. Therefore, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

なお、上述した本実施の形態では、水素生成装置１８ａ〜ｅに水素化リチウムを用いたが、水素ガスの生成が可能な金属材料であればこれに限られない。水素ガスが生成可能な金属材料としては、水素及び金属元素を含む材料が挙げられる。金属元素としては、例えば周期表の第１族のアルカリ金属、第２族のアルカリ土類金属、第３〜第１２族の遷移金属が挙げられるが、時間当たりの水素ガス生成量、取扱上の観点等から適宜選択が可能である。なお、タンク２６ａ〜ｅ及びタンク３０ａ〜ｅに貯蔵される金属材料は、同一の金属材料であることが判定精度の観点から好ましい。   In the above-described embodiment, lithium hydride is used for the hydrogen generators 18a to 18e. However, the present invention is not limited to this as long as it is a metal material capable of generating hydrogen gas. As a metal material capable of generating hydrogen gas, a material containing hydrogen and a metal element can be given. Examples of the metal element include group 1 alkali metals, group 2 alkaline earth metals, and group 3 to group 12 transition metals of the periodic table. Selection can be made as appropriate from the viewpoint. Note that the metal materials stored in the tanks 26a to 26e and the tanks 30a to 30e are preferably the same metal material from the viewpoint of determination accuracy.

１０ 燃料電池
１２ 水タンク
１４ 流路
１６、１８ａ〜ｅ 水素生成装置
２０ａ〜ｅ 流路
２２ａ〜ｅ 供給弁
２４ａ〜ｅ 流路
２６ａ〜ｅ、３０ａ〜ｅ タンク
２８ａ〜ｅ 判定装置
３２ａ〜ｅ ヒーター
３６ａ〜ｅ 水素ガスセンサ
５０ ＥＣＵ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel cell 12 Water tank 14 Flow path 16, 18a-e Hydrogen production | generation apparatus 20a-e Flow path 22a-e Supply valve 24a-e Flow path 26a-e, 30a-e Tank 28a-e Determination apparatus 32a-e Heater 36a -E Hydrogen gas sensor 50 ECU

Claims (6)

水との化学反応により水素ガスを生成可能な水素含有金属材と、
前記水素含有金属材に水を供給する手段と、
水の非供給時に前記水素含有金属材を加熱する手段と、
加熱時に生成する水素ガスの量を加熱生成ガス量として取得する手段と、
前記加熱生成ガス量と予め定めた加熱生成判定量との比較を行う手段と、
前記加熱生成ガス量が前記加熱生成判定量よりも多い場合に、前記水素含有金属材が水素ガスを生成可能であるとする所定の信号を出力する手段と、
を備えることを特徴とする水素含有金属材状態判定装置。 A hydrogen-containing metal material capable of generating hydrogen gas through a chemical reaction with water;
Means for supplying water to the hydrogen-containing metal material;
Means for heating the hydrogen-containing metal material when water is not supplied;
Means for obtaining the amount of hydrogen gas generated during heating as the amount of heat generated gas;
Means for comparing the heat generation gas amount with a predetermined heat generation determination amount;
Means for outputting a predetermined signal indicating that the hydrogen-containing metal material is capable of generating hydrogen gas when the amount of heat generation gas is greater than the heat generation determination amount;
A hydrogen-containing metal material state determination device comprising: 前記加熱生成ガス量が前記加熱生成判定量よりも少ない場合に、前記水素含有金属材に水を供給する手段と、
水の供給時に生成する水素ガスの量を水供給生成ガス量として取得する手段と、
前記水供給生成ガス量と予め定めた水供給生成判定量とを比較する手段と、
前記水供給生成ガス量が前記水供給生成判定量よりも少ない場合に、前記水素含有金属材が水素ガスを生成可能でないとする所定の信号を出力する手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の水素含有金属材状態判定装置。 Means for supplying water to the hydrogen-containing metal material when the amount of heat generation gas is less than the amount of heat generation determination;
Means for acquiring the amount of hydrogen gas generated when water is supplied as the amount of water supply generated gas;
Means for comparing the water supply generation gas amount with a predetermined water supply generation determination amount;
Means for outputting a predetermined signal that the hydrogen-containing metal material is not capable of generating hydrogen gas when the amount of water supply product gas is less than the water supply generation determination amount;
The hydrogen-containing metal material state determination device according to claim 1, comprising: 水との化学反応により水素ガスを生成可能な水素含有金属材と、
前記水素含有金属材に水を供給する手段と、
水の供給時に生成する水素ガスの量を水供給生成ガス量として取得する手段と、
前記水供給生成ガス量と予め定めた水供給生成判定量とを比較する手段と、
前記水供給生成ガス量が前記水供給生成判定量よりも少ない場合に、前記水素含有金属材に対する水の供給を停止する手段と、
水供給停止時に前記水素含有金属材を加熱する手段と、
加熱時に生成する水素ガスの量を加熱生成ガス量として取得する手段と、
前記加熱生成ガス量と予め定めた加熱生成判定量との比較をする手段と、
前記加熱生成ガス量が前記加熱生成判定量よりも少ない場合に、前記水素含有金属材が水素ガスを生成可能でないとする所定の信号を出力する手段と、
を備えることを特徴とする水素含有金属材状態判定装置。 A hydrogen-containing metal material capable of generating hydrogen gas by a chemical reaction with water;
Means for supplying water to the hydrogen-containing metal material;
Means for acquiring the amount of hydrogen gas generated when water is supplied as the amount of water supply generated gas;
Means for comparing the water supply generation gas amount with a predetermined water supply generation determination amount;
Means for stopping the supply of water to the hydrogen-containing metal material when the water supply generation gas amount is less than the water supply generation determination amount;
Means for heating the hydrogen-containing metal material when the water supply is stopped;
Means for obtaining the amount of hydrogen gas generated during heating as the amount of heat generated gas;
Means for comparing the amount of heat generation gas with a predetermined amount of heat generation determination;
Means for outputting a predetermined signal that the hydrogen-containing metal material is not capable of generating hydrogen gas when the amount of heat-generated gas is less than the amount of heat-generated determination;
A hydrogen-containing metal material state determination device comprising: 請求項１乃至３いずれか１項に記載の水素含有金属材状態判定装置と、
前記水素含有金属状態判定装置が備えた水素含有金属材よりも多い物質量の水素含有金属材を貯蔵したタンクと、
前記タンクに水を供給する手段と、
前記タンクに貯蔵された水素含有金属材料の状態と同一の状態となるように、前記水素含有金属状態判定装置が備えた水素含有金属材に供給する水の圧力を調整する手段と、
を備えることを特徴とする水素生成装置。 The hydrogen-containing metal material state determination device according to any one of claims 1 to 3,
A tank storing a hydrogen-containing metal material having a larger amount of material than the hydrogen-containing metal material provided in the hydrogen-containing metal state determination device;
Means for supplying water to the tank;
Means for adjusting the pressure of water supplied to the hydrogen-containing metal material provided in the hydrogen-containing metal state determination device so as to be in the same state as the state of the hydrogen-containing metal material stored in the tank;
A hydrogen generation apparatus comprising: 前記タンクは複数あり、
前記タンクの夫々に対応する複数の前記水素含有金属材状態判定装置と、
前記水素含有金属状態判定装置の夫々が備えた水素含有金属材が、水素ガスを生成可能な状態にあるかに関する出力信号を取得する手段と、
前記出力信号に基づいて、前記タンクの夫々に対する水の供給を切り替える手段と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の水素生成装置。 There are a plurality of the tanks,
A plurality of the hydrogen-containing metal material state determination devices corresponding to each of the tanks;
Means for acquiring an output signal relating to whether the hydrogen-containing metal material provided in each of the hydrogen-containing metal state determination devices is in a state capable of generating hydrogen gas;
Means for switching the supply of water to each of the tanks based on the output signal;
The hydrogen generator according to claim 4, comprising: 前記出力信号は、前記タンクに対する水の供給が行われていない場合に取得されることを特徴とする請求項５に記載の水素生成装置。   The hydrogen generation apparatus according to claim 5, wherein the output signal is acquired when water is not supplied to the tank.
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