JP2023056874A - サービス提供移動体 - Google Patents

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Abstract

【課題】燃料電池の発生電力を種々の用途に使用する。【解決手段】水平軸線周りにおいて環状をなすフレーム（２）と、フレーム（２）の底部に取り付けられた移動用車輪（４，５）と、フレーム（２）内に形成された水素貯蔵タンク挿入部（１０）と、フレーム（２）内に配置された燃料電池（４０）とを具備している。燃料電池（４０）には水素貯蔵タンク挿入部（１０）に挿入された交換可能な水素貯蔵タンク（２０）から水素が供給される。フレーム（２）により、フレーム（２）の環状内周面を外縁とするサービス提供空間（３）が形成され、サービス提供空間（３）内に設置されるサービス提供体に対して燃料電池（４０）により電力の供給が可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、サービス提供移動体に関する。
燃料電池により駆動される車両において、水素貯蔵タンクを搭載した非牽引車を牽引しており、非牽引車に搭載された水素貯蔵タンクから燃料電池に水素を供給し得るようにした車両が公知である（例えば特許文献１を参照）。
特開２０２１－１１５９５８号公報
しかしながら、この車両は、燃料電池の発生電力を車両の走行にのみ使用しており、燃料電池の発生電力を他の用途に使用することを全く示唆していない。
そこで、本発明によれば、水平軸線周りにおいて環状をなすフレームと、フレームの底部に取り付けられた移動用車輪と、フレーム内に形成された水素貯蔵タンク挿入部と、フレーム内に配置された燃料電池とを具備しており、燃料電池には水素貯蔵タンク挿入部に挿入された交換可能な水素貯蔵タンクから水素が供給され、フレームにより、フレームの環状内周面を外縁とするサービス提供空間が形成され、サービス提供空間内に設置されるサービス提供体に対して燃料電池により電力の供給が可能なサービス提供移動体が提供される。
燃料電池の発生電力を種々の用途に使用することが可能となる。
図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃは夫々、本発明によるサービス提供移動体の斜視図、側面図および平面図である。 図２は、本発明によるサービス提供移動体の側面断面図である。 図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは夫々、本発明によるサービス提供移動体の種々の利用例を示す図である。 図４Ａは、図解的に表した水素貯蔵タンクの側面断面図、図４Ｂは、図４Ａの側面図、図４Ｃは、図解的に表した水素貯蔵タンク挿入部の側面断面図、図４Ｄは、水素貯蔵タンクが水素貯蔵タンク挿入部に挿入されたときを示す図である。 図５は、水素供給制御装置を示す図である。 図６は、電子制御装置を示す図である。 図７は、開弁制御を行うためのフローチャートである。 図８は、本発明によるサービス提供移動体の別の実施例の側面断面図である。 図９Ａおよび図９Ｂは夫々、本発明によるサービス提供移動体の更に別の実施例の側面図および平面図である。 図１０Ａおよび図１０Ｂは夫々、本発明によるサービス提供移動体の更に別の実施例の側面図および平面図である。
図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃは夫々、本発明によるサービス提供移動体の斜視図、側面図および平面図を示しており、図２は、図１Ｂに示されるサービス提供移動体の拡大側面断面図を示している。図１Ｃからわかるように、サービス提供移動体１は、垂直面Ｘ―Ｘに関して対称的な形状を有しており、サービス提供移動体１の横幅（垂直面Ｘ―Ｘに対して垂直方向の長さ）は、サービス提供移動体１の垂直面Ｘ―Ｘに沿う水平方向長さおよびサービス提供移動体１の高さに比べて小さく形成されている。
一方、本発明によるサービス提供移動体１は、水平軸線周りにおいて環状をなすフレーム２と、フレーム２の底部に取り付けられた移動用車輪４，５とを具備する。図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃおよび図２に示されるように、フレーム２は、対面配置された上方フレーム部分２Ａおよび下方フレーム部分２Ｂと、対面配置された側方フレーム部分２Ｃおよび側方フレーム部分２Ｄとにより構成され、上方フレーム部分２Ａ、下方フレーム部分２Ｂおよび側方フレーム部分２Ｄは一様な横幅でもって帯状に延びている。図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃおよび図２に示されるように、これら上方フレーム部分２Ａ、下方フレーム部分２Ｂ、側方フレーム部分２Ｃおよび側方フレーム部分２Ｄにより。これら上方フレーム部分２Ａの平坦な内周面、下方フレーム部分２Ｂの平坦な内周面、側方フレーム部分２Ｃの平坦な内周面および側方フレーム部分２Ｄの平坦な内周面を外縁とするサービス提供空間３が形成される。
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃおよび図２に示される例では、このサービス提供空間３は、側面から見ると、ほぼ四角形状をなすように形成されているが、このサービス提供空間３は、側面から見たときに、円形状、半円形状、或いは、四角形状以外の多角形状をなすように形成することも可能である。しかしながらサービス提供空間３の有効利用および汎用性の観点からみると、サービス提供空間３は、図２に示されるようなほぼ四角形状をなすように形成することが好ましく、従って、以下、サービス提供空間３が、図２に示されるようなほぼ四角形状に形成されている場合を例にとって、本発明について説明する。
さて、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃおよび図２に示されるように、帯状に延びる下方フレーム部分２Ｂの一端部には、一対の駆動輪４を有する小型トレーラ６が取り付けられており、下方フレーム部分２Ｂの他端部には、複数個の従動輪５が取り付けられている。本発明によるサービス提供移動体１は、この小型トレーラ６によって矢印Ｆ（図２）で示される方向に前進せしめられる。この小型トレーラ６は、自動運転により独立して移動可能であり、必要に応じて下方フレーム部分２Ｂの一端部に連結される。図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃおよび図２は、小型トレーラ６が下方フレーム部分２Ｂの一端部に連結されているところを示している。
この小型トレーラ６はサービス提供移動体１を管理する移動体管理サーバと通信ネットワークを介して交信しており、移動体管理サーバの指令に基づき、必要としているサービス提供移動体１まで自動運転により移動せしめられ、必要としているサービス提供移動体１に連結される。次いで、移動体管理サーバの指令に基づき、サービス提供移動体１は、小型トレーラ６によって目的地まで移動せしめられる。次いで、小型トレーラ６は、移動体管理サーバの指令に基づき、サービス提供移動体１から切り離され、次に必要としているサービス提供移動体１まで自動運転により移動せしめられる。なお、この小型トレーラ６は、サービス提供移動体１に常時連結させた構成とすることもできる。
図２に示されるように、フレーム２の内部は空洞となっており、フレーム２内には複数個の水素貯蔵タンク挿入部１０が形成されている。図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃおよび図２に示される例では、側方フレーム部分２Ｃの外周壁と内周壁は、これら外周壁と内周壁との間隔が広くなるように形成されており、この側方フレーム部分２Ｃの外周壁に、垂直方向において互いに間隔を隔てて整列配置された複数個の水素貯蔵タンク挿入部１０が形成されている。図１Ａからわかるように、これらの水素貯蔵タンク挿入部１０内には夫々、交換可能な水素貯蔵タンク２０が挿入される。なお、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃおよび図２に示される例では、３個の水素貯蔵タンク挿入部１０がフレーム２内に形成されているが、云うまでもなく、４個以上の水素貯蔵タンク挿入部１０をフレーム２内に形成することができる。
ここで、サービス提供移動体１の全体構成に着目すると、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃおよび図２に示される例では、フレーム２が、下方フレーム部分２Ｂの一端部から上方に延びる側方フレーム部分２Ｃを具備しており、側方フレーム部分２Ｃは下方フレーム部分２Ｂの一端部に連結された小型トレーラ４の前行方向前端部よりも後方に位置しており、小型トレーラ４の前行方向前端部よりも後方に位置して側方フレーム部分２Ｃに水素貯蔵タンク挿入部１０が形成されている。従って、例えば、他の車両がサービス提供移動体１の前進方向から近づいてきてサービス提供移動体１に衝突したとしても、小型トレーラ４が盾になって、他の車両が、水素貯蔵タンク挿入部１０内の水素貯蔵タンク２０に衝突する危険性がなくなる。その結果、水素貯蔵タンク２０の安全性を確保することができる。
一方、図２に示されるように、フレーム２内には、燃料電池４０が配置されている。この燃料電池４０には、水素貯蔵タンク挿入部１０内に挿入された水素貯蔵タンク２０から水素が供給され、燃料電池４０はこの供給された水素により電力を発生する。この燃料電池４０の発生電力は、種々の目的のために使用される。例えば、この燃料電池４０の発生電力は、サービス提供空間３内に設置されるサービス提供体に対して供給される。また、この燃料電池４０の発生電力は、例えば、災害等により停電が生じたときの電力源として用いることができる。この場合には、サービス提供移動体１が移動発電所としての役目を果たす。
次に、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃを参照しつつ、サービス提供空間３内に設置されるサービス提供体の代表的な例について説明する。図３Ａを参照すると、この例では、サービス提供体が、サービス提供空間３内の下方フレーム部分２Ｂの内周面上に設置された複数個の電動スケート用充電ラック１１からなる。このサービス提供体では、電動スケート１２を充電ラック１１に立てかけると、電動スケート１２が充電ラック１１に立てかけられている間に、燃料電池４０の発生電力による電動スケート１２のバッテリの充電作用が行われる。
一方、図３Ｂに示される例では、サービス提供体が、サービス提供空間３内に設置された、野菜等の商品を販売する商品陳列ラックからなる。この例では、燃料電池４０の発生電力により、照明機器、代金清算機器、商品冷却機器等が作動される。また、図３Ｃに示される例では、サービス提供体が、サービス提供空間３内の下方フレーム部分２Ｂの内周面上に設置された自動販売機１３およびごみ箱１４からなる。この例では、燃料電池４０の発生電力により、自動販売機１３が作動される。
次に、フレーム２内に形成された水素貯蔵タンク挿入部１０および水素貯蔵タンク挿入部１０内に挿入されている水素貯蔵タンク２０について、図４Ａから図４Ｄを参照しつつ説明する。図４Ａは、水素貯蔵タンク挿入部１０に挿入される水素貯蔵タンク２０の図解的に表した側面断面図を示しており、図４Ｂは、図４Ａに示される水素貯蔵タンク２０を右方向から見たときの水素貯蔵タンク２０の側面図を示している。図４Ａを参照すると、水素貯蔵タンク２０は、タンク本体２１と、タンク本体２１を包囲する円筒状ケーシング２２により構成されている。図４Ａに示される例では、タンク本体２１内には高圧の水素ガスが充填されている。なお、タンク本体２１内には、水素吸蔵合金を配置することもできる。
タンク本体２１の一端部、即ち、水素貯蔵タンク２０の一端部には、水素流出部２３が形成されており、水素貯蔵タンク２０の他端部には、手で握ることのできるグリップ２４、即ち、掌握可能なグリップ２４が形成されている。図４Ａおよび図４Ｂに示される例では、円筒状ケーシング２２の両端面、即ち、水素貯蔵タンク２０の両端面は平坦面から形成されており、水素流出部２３は、水素貯蔵タンク２０の一方の平坦端面上から凹んだ凹状円筒溝の形をなしている。一方、水素貯蔵タンク２０の他方の平坦端面上には、円形の輪郭形状をなす凹溝２５が形成されており、この凹溝２５内には、掌握可能なように凹溝２５の底面から間隔を隔てて凹溝２５の対面する上縁部間を延びるグリップ２４が形成されている。
また、図４Ａには、水素流出部２３からの水素の流出を制御するためにタンク本体２１内に配置された常時閉鎖型流出制御弁２６が図解的に示されている。流出制御弁２６は、タンク本体２１内の圧縮水素圧により、通常、水素流出部２３を閉鎖している。一方、図４Ｃは、水素貯蔵タンク挿入部１０の拡大側面断面図を示している。図４Ｃを参照すると、水素貯蔵タンク挿入部１０の奥部には、水素貯蔵タンク挿入部１０の一端部を覆う端部壁２７から水素貯蔵タンク挿入部１０内に突出する凸状の水素流入部２８が形成されている。この凸状の水素流入部２８内には、燃料電池４０に接続された水素流入通路２９が形成されている。
一方、図４Ｄは、水素貯蔵タンク２０が水素貯蔵タンク挿入部１０内に挿入されたときを示している。水素貯蔵タンク挿入部１０への水素貯蔵タンク２０の挿入作業は、手でグリップ２４を把持し、水素流出部２３が形成されている水素貯蔵タンク２０の端部を水素貯蔵タンク挿入部１０内に挿入して水素貯蔵タンク２０を水素貯蔵タンク挿入部１０内に押し込むことにより行われる。水素貯蔵タンク２０が水素貯蔵タンク挿入部１０内に押し込まれると、凹状の水素流出部２３が凸状の水素流入部２８に嵌合せしめられる。このことを構造的な観点から説明すると、水素貯蔵タンク挿入部１０の周囲には、水素貯蔵タンク２０を水素貯蔵タンク挿入部１０に挿入したときに水素貯蔵タンク２０の凹状水素流出部２３を凸状水素流入部２８に案内するための案内壁が形成されており、水素貯蔵タンク２０が水素貯蔵タンク挿入部１０に挿入されたときに、この案内壁によって、水素貯蔵タンク２０の凹状水素流出部２３が凸状水素流入部２８に嵌合するように凸状水素流入部２８に向けて案内される。
この場合、この案内壁は、凹状水素流出部２３が凸状水素流入部２８に嵌合した状態でもって水素貯蔵タンク２０を保持する役割も果たしている。図４Ｃおよび図４Ｄに示される例では、この案内壁は円筒壁から形成されている。この場合、この案内壁は必ずしも円筒壁から形成する必要がなく、この案内壁として、例えば、図４Ｄにおいて、水素貯蔵タンク２０の周囲に沿って水素貯蔵タンク挿入部１０の長手方向に延びるガイドロッド或いはガイドローラ付きガイドロッドを用いることができる。
一方、凹状水素流出部２３および凸状水素流入部２８は、図４Ｄに示されるように凹状水素流出部２３が凸状水素流入部２８に嵌合せしめられた後に、凹状水素流出部２３を水素貯蔵タンク２０の長手中心軸線回りに回転させると凹状水素流出部２３が凸状水素流入部２８上に結合される結合構造を有している。この結合構造としては、例えば、凹状水素流出部２３の内周面上および凸状水素流入部２８の外周面上に夫々、ねじ山を形成したねじ構造とされる。従って、図４Ｃおよび図４Ｄに示される例では、水素貯蔵タンク２０が水素貯蔵タンク挿入部１０内に挿入されて凹状の水素流出部２３が凸状の水素流入部２８に嵌合せしめられた後、手で把持しているグリップ２４を水素貯蔵タンク２０の長手中心軸線回りに回転させることにより、凹状水素流出部２３が凸状水素流入部２８上に結合される。
一方、水素貯蔵タンク２０を交換するときには、手でグリップ２４を把持して水素貯蔵タンク２０を回転させることにより凹状水素流出部２３と凸状水素流入部２８との結合を解除し、次いで、水素貯蔵タンク２０を水素貯蔵タンク挿入部１０から引き抜き。新たな水素貯蔵タンク２０が水素貯蔵タンク挿入部１０内に挿入される。引き抜かれた水素貯蔵タンク２０には、水素充填装置により、新たな水素が水素流出部２３から注入される。
、
このように、水素貯蔵タンク挿入部１０内への水素貯蔵タンク２０の挿入作業および凹状水素流出部２３と凸状水素流入部２８との結合作業が、グリップ２４を掌握することにより達成できるので、水素貯蔵タンク保持装置８への水素貯蔵タンク２０の設置作業および取り外し作業、即ち、水素貯蔵タンク２０の交換作業を容易に行うことが可能となる。また、手でグリップ２４を把持することにより水素貯蔵タンク２０を容易に運搬することができる。また、水素貯蔵タンク２０の両端部が平坦面から形成されているので、水素貯蔵タンク２０を床上に立てておくことができ、また、水素貯蔵タンク２０同志を立てた状態で容易に積み重ねることができる。従って、水素貯蔵タンク２０の保管が容易となる。
このように、本発明による実施例では、各水素貯蔵タンク挿入部１０の奥部に燃料電池４０に接続された水素流入部２８が形成されている。水素貯蔵タンク２０を水素貯蔵タンク挿入部１０に挿入したときに水素流入部２８に結合される水素流出部２３が各水素貯蔵タンク２０の一端部に形成されていると共に各水素貯蔵タンク２０の他端部に掌握可能なグリップ２４が形成されており、グリップ２４を掌握することにより水素貯蔵タンク挿入部１０内への水素貯蔵タンク２０の挿入作業および水素流入部２８と水素流出部２３との結合作業が行われる。この場合、本発明による実施例では、グリップ２４を掌握して水素貯蔵タンク２０を回転させることにより、水素流入部２８と水素流出部２３との結合作業が行われる。
一方、常時閉鎖型流出制御弁２６の開弁制御を行う開弁制御装置３０が凸状水素流入部２８に配置される。図４Ｃおよび図４Ｄには、この開弁制御装置３０が図解的に示されおり、図４Ｃおよび図４Ｄに示される例では、この開弁制御装置３０は、流出制御弁２６と係合可能な制御ロッド３１と，制御ロッド３１を駆動するための、例えば、ソレノイドからなるアクチュエータ３２とにより構成される。ソレノイドが付勢されると、制御ロッド３１が流出制御弁２６に当接して流出制御弁２６を押し上げる。その結果、流出制御弁２６が開弁し、タンク本体２１内の高圧の貯蔵水素が水素流入部２８の水素流入通路２９内に流入する。ソレノイドが消勢されると、流出制御弁２６は閉弁し、タンク本体２１からの貯蔵水素の流出が停止する。
また、図４Ａおよび図４Ｄに示されるように、水素流出部２３と反対側のタンク本体２１の端部、即ち、水素流出部２３と反対側の水素貯蔵タンク２０の端部側に水素貯蔵タンク２０内の貯蔵水素の状態を検出するためのセンサ３３が配置されている。このセンサ３３は、圧力および温度の少なくとも一方を検出するセンサからなる。図４Ｃおよび図４Ｄに示される例では、センサ３３が検出信号を外部に送信する送信装置を内蔵している。この場合、センサ３３の検出信号を信号線を介して外部に伝えることもできる。
図５は、水素供給制御装置の全体図を示している。図５には、水素貯蔵タンク挿入部１０に挿入されている水素貯蔵タンク２０が示されている。なお、図５に示す例では、説明の便宜上、水素貯蔵タンク挿入部１０に挿入されている各水素貯蔵タンク２０に対して夫々、Ｎo.１、Ｎo.２、Ｎo.３の符号付けがなされている。
図５に示されるように、全ての水素貯蔵タンク２０は、実線で示される水素流入通路２９を介して燃料電池４０に接続されており、各水素貯蔵タンク挿入部１０に設けられている開弁制御装置３０は、破線で示されるように電子制御装置５０に接続されている。一方、図６は、図５の電子制御装置５０を示している。この電子制御装置５０は、図２に示されるように、フレーム２内に配置されており、図６に示されるように、この電子制御装置５０内には電子制御ユニット５１が設けられている。この電子制御ユニット５１はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス５２によって互いに接続されたＣＰＵ（マイクロプロセッサ）５３、ＲＯＭおよびＲＡＭからなるメモリ５４および入出力ポート５５を具備する。
また、電子制御装置５０には通信装置５６が設けられており、この通信装置５６は電子制御ユニット５１に接続されている。各水素貯蔵タンク２０のセンサ３３から発せられる検出信号は、通信装置５６を介しては電子制御ユニット５１に入力される。また、図６に示されるように、開弁制御装置３０は電子制御ユニット５１に接続されており、電子制御ユニット５１の出力信号に基づいて、開弁制御装置３０による流出制御弁２６の開弁制御が行われる。また、表示画面を有する表示装置５７が電子制御ユニット５１に接続されており、電子制御ユニット５１の出力信号に基づいて、表示装置５７の表示画面上の表示の制御が行われる。
本発明による実施例では、いずれか一つの水素貯蔵タンク２０から燃料電池４０に水素が供給され、この水素貯蔵タンク２０内の残留水素量が少なくなると、新たな水素貯蔵タンク２０からの燃料電池４０への水素の供給が開始され、これまで用いられてきた水素貯蔵タンク２０からの燃料電池４０への水素の供給が停止される。従って、燃料電池４０への水素の供給は停止されることなく継続可能となり、従って、燃料電池４０は継続して出力を発生し続けることができる。従って、例えば、災害等により停電が生じたときに、サービス提供移動体１を移動発電所として用いると、水素貯蔵タンク２０を交換し続けるだけで、電力を発生し続けることができる。従って、各地域において、サービス提供移動体１と多数個の水素貯蔵タンク２０を常備しておくことには大きな意味があると言える。
図７は、常時閉鎖型流出制御弁２６の開弁制御を行うための開弁制御ルーチンを示しており、このルーチンは、電子制御ユニット５１において繰り返し実行される。
図７を参照すると、まず初めに、ステップ６０では、Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０の流出制御弁２６が開弁しているか否かが判別される。今、ｍ＝１であったとすると、Ｎo.１の水素貯蔵タンク２０の流出制御弁２６が開弁しているか否かが判別される。Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０の流出制御弁２６が開弁していないと判別されたときには、ステップ６６にジャンプする。これに対し、ステップ６０において、Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０の流出制御弁２６が開弁していると判別されたときには、ステップ６１に進む。
ステップ６１では、Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０のセンサ３３により検出されたＮo.ｍの水素貯蔵タンク２０内の貯蔵水素の圧力Ｐが取得される。図７に示される例では、この圧力Ｐが、水素貯蔵タンク２０内の残留水素量を推定する値として用いられている。次いで、ステップ６２では、Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０内の貯蔵水素の圧力Ｐが、残留水素量の許容限界値を示す設定圧力ＰＸよりも低下したか否か、即ち、水素貯蔵タンク２０の推定残留水素量が設置された水素量よりも低下したか否かが判別される。Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０内の貯蔵水素の圧力Ｐが設定圧力ＰＸよりも低下していないと判別されたときには、ステップ６６にジャンプする。これに対し、ステップ６２において、Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０内の貯蔵水素の圧力Ｐが設定圧力ＰＸよりも低下したと判別されたときには、ステップ６３に進む。
ステップ６３では、Ｎo.ｍ＋１の水素貯蔵タンク２０の流出制御弁２６が開弁せしめられ、次いで、ステップ６４では、Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０の流出制御弁２６が閉弁せしめられる。次いで、ステップ６５では、Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０の交換が必要である旨の表示、例えば、Ｎo.ｍタンク交換要の表示が表示装置５７の表示画面に表示される。また、この場合、Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０の交換が必要である旨が、通信ネットワークを介して移動体管理サーバに送信される。次いで、ステップ６６に進む。ステップ６６では、Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０の交換が行われたか否かが判別される。Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０の交換が行われていないと判別されたときには、ステップ６８にジャンプする。これに対し、ステップ６６において、Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０の交換が行われたと判別されたときには、ステップ６７に進んで、Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０の交換が必要である旨の表示が終了される。次いで、ステップ６８に進む。
なお、各Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０の交換が行われたときに、例えば、新たな水素貯蔵タンク２０のセンサ３３の検出信号が、Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０のセンサ３３の検出信号であると認識し得るように、例えば、水素貯蔵タンク２０のセンサ３３からは、検出信号と共に水素貯蔵タンク２０の番号Ｎo.ｍタンクを示す情報が送信され、ステップ６６では、この情報に基づいて、Ｎo.ｍの水素貯蔵タンク２０の交換が行われたか否かが判別される。
ステップ６８では、ｍが１だけインクリメントされ、次いで、ステップ６９では、ｍが４になったか否かが判別される。ｍ＝４ではないと判別されたときには処理サイクルを終了する。これに対し、ｍ＝４であると判別されたときにはステップ７０に進んで、ｍが１とされ、次いで、処理サイクルを終了する。従って、Ｎo.１の水素貯蔵タンクからＮo.３の水素貯蔵タンクまでの常時閉鎖型流出制御弁２６の開弁制御が繰り返し実行される。
なお、この実施例では、各水素貯蔵タンク挿入部１０内に挿入されている水素貯蔵タンク２０の中から一つの水素貯蔵タンク２０を選択して、選択された水素貯蔵タンク２０から燃料電池４０に水素を供給するように構成されているが、各水素貯蔵タンク挿入部１０内に挿入されている水素貯蔵タンク２０の中から複数個の水素貯蔵タンク２０を選択して、選択された複数個の水素貯蔵タンク２０から燃料電池４０に水素を供給するように構成することもできるし、水素貯蔵タンク挿入部１０内に挿入されている全ての水素貯蔵タンク２０から燃料電池４０に水素を供給するように構成することもできる。
このように、本発明による実施例では、水素貯蔵タンク２０から燃料電池４０への水素の供給を制御する水素供給制御装置を具備している。この水素供給制御装置が、水素貯蔵タンク２０内の残留水素量を推定する残留水素量推定部を有しており、水素貯蔵タンク２０内の推定残留水素量に基づいて燃料電池４０への水素の供給を行う水素貯蔵タンク２０が選択される。この場合、電子制御ユニット５１がこの残留水素量推定部を形成している。
また、この場合、本発明による実施例では、フレーム２内に複数の水素貯蔵タンク挿入部１０が形成されており、各水素貯蔵タンク挿入部１０内に挿入されている水素貯蔵タンク２０の中から少なくとも一つの水素貯蔵タンク２０が選択されて、選択された水素貯蔵タンク２０から燃料電池４０に水素が供給され、選択された水素貯蔵タンク２０の推定残留水素量が設置された水素量よりも低下したときには、水素貯蔵タンク挿入部１０内に挿入されている水素貯蔵タンク２０の中から次の少なくとも一つの水素貯蔵タンク２０が選択され、選択された次の水素貯蔵タンク２０から燃料電池４０に水素が供給される。
また、本発明による実施例では、水素供給制御装置は、水素貯蔵タンク２０の推定残留水素量が、設置された水素量よりも低下したときに、水素貯蔵タンク２０を交換すべき表示を行う表示装置５７を有している。また、本発明による実施例では、水素流出部２３と反対側の水素貯蔵タンク２０の端部側に水素貯蔵タンク２０内の貯蔵水素の状態を検出するためのセンサ３３が配置されており、上述の残留水素量推定部は、センサ３３の検出信号に基づいて水素貯蔵タンク２０内の残留水素量を推定する。
再び、図５を参照すると、サービス提供移動体１には、燃料電池４０の出力端子に接続された電力供給端子８０、即ち、燃料電池４０の発生電力の供給端子８０が設けられている。また、水素流入通路２９からは水素流入枝通路８１が分岐され、サービス提供移動体１には、この水素流入枝通路８１に接続された水素の供給端子８２が設けられている。この水素流入枝通路８１内には電子制御ユニット５１により制御される流量制御弁８３が配置されている。一方、図５には、燃料電池４０を冷却するための冷却用ポンプ８４を備えた冷却装置８５が図解的に示されており、サービス提供移動体１には、この冷却装置８５に接続された高温空気の供給端子８２が設けられている。なお、この冷却用ポンプ８４を備えた冷却装置８５も、フレーム２内に配置されている。また、燃料電池４０が水冷却されている場合には、高温空気の供給端子８２に代えて、高温水の供給端子が設けられる。
この場合、本発明による実施例では、外部に電力を提供し得るように、燃料電池４０の発生電力の供給端子８０がフレーム２上に設けられている。なお、図２に示される例では、燃料電池４０の発生電力の供給端子８０、水素の供給端子８２および高温空気の供給端子８６が、サービス提供空間３に面しているフレーム２上に設けられている。従って、図２に示される例では、サービス提供空間３内に設置されたサービス提供体は、燃料電池４０の発生電力を使用できるばかりでなく、水素および高温空気を使用することができる。この場合、サービス提供体として、例えば、水素の燃焼火炎を用いる調理装置や、高温空気を用いた加熱装置を用いることができる。
図８から図１０Ｂに、水素貯蔵タンク挿入部１０の形成位置の種々の例を示す。図８に示される例では、側方フレーム部分２Ｃに形成されている水素貯蔵タンク挿入部１０に加えて、側方フレーム部分２Ｄにも水素貯蔵タンク挿入部１０が形成されている。側方フレーム部分２Ｄに形成されている水素貯蔵タンク挿入部１０は、側方フレーム部分２Ｃに形成されている水素貯蔵タンク挿入部１０と逆方向に開口している。図２および図８に示される例では、人が立った状態で、水素貯蔵タンク２０を水素貯蔵タンク挿入部１０内に容易に挿入し得るように、水素貯蔵タンク挿入部１０が水平方向に開口せしめられていると共に上方位置に形成されている。従って、これらの例では、水素貯蔵タンク２０を水素貯蔵タンク挿入部１０内に挿入し易いという利点がある。
一方、図９Ａおよび図９Ｂに示される例では、水素貯蔵タンク挿入部１０が、側方フレーム部分２Ｄに横方向に延びるように形成されており、従って、この例では、水素貯蔵タンク２０が横方向から水素貯蔵タンク挿入部１０内に挿入される。また、図１０Ａおよび図１０Ｂに示される例では、水素貯蔵タンク挿入部１０が、下方フレーム部分２Ｂに横方向に延びるように形成されており、従って、この例でも、水素貯蔵タンク２０が横方向から水素貯蔵タンク挿入部１０内に挿入される。
このように、本発明による実施例では、水平軸線周りにおいて環状をなすフレーム２と、フレーム２の底部に取り付けられた移動用車輪４，５と、フレーム２内に形成された水素貯蔵タンク挿入部１０と、フレーム２内に配置された燃料電池４０とを具備しており、燃料電池４０には水素貯蔵タンク挿入部１０に挿入された交換可能な水素貯蔵タンク２０から水素が供給され、フレーム２により、フレーム２の環状内周面を外縁とするサービス提供空間３が形成され、サービス提供空間３内に設置されるサービス提供体に対して燃料電池４０により電力の供給が可能である。
この場合、本発明による実施例では、水素貯蔵タンク挿入部１０が、側方フレーム部分２Ｃ、２Ｄおよび下方フレーム部分２Ｂの少なくとも一方のフレーム部分に形成される。なお、図２および図８から図１０Ｂに示される実施例では、水素貯蔵タンク挿入部１０が
水平方向に延びるように形成されているが、水素貯蔵タンク２０を水素貯蔵タンク挿入部１０内に上方から挿入し得るように水素貯蔵タンク挿入部１０を上下方向に延びるようにフレーム２内に形成することもできるし、水素貯蔵タンク２０を水素貯蔵タンク挿入部１０内に斜め上方、斜め下方、斜め前方或いは斜め後方から挿入し得るように水素貯蔵タンク挿入部１０を斜め上方、斜め下方、斜め前方或いは斜め後方に向けて延びるようにフレーム２内に形成することもできる。
１ サービス提供移動体
２ フレーム
３ サービス提供空間
６ 小型トレーラ
１０ 水素貯蔵タンク挿入部
２０ 水素貯蔵タンク
４０ 燃料電池

Claims (21)

  1. 水平軸線周りにおいて環状をなすフレームと、フレームの底部に取り付けられた移動用車輪と、フレーム内に形成された水素貯蔵タンク挿入部と、フレーム内に配置された燃料電池とを具備しており、該燃料電池には該水素貯蔵タンク挿入部に挿入された交換可能な水素貯蔵タンクから水素が供給され、該フレームにより、該フレームの環状内周面を外縁とするサービス提供空間が形成され、該サービス提供空間内に設置されるサービス提供体に対して燃料電池により電力の供給が可能なサービス提供移動体。
  2. 該フレームが、対面配置されかつ帯状に延びる上方フレーム部分および下方フレーム部分と、対面配置された一対の側方フレーム部分とにより構成され、これら上方フレーム部分、下方フレーム部分および側方フレーム部分により四角形状のサービス提供空間が形成される請求項１に記載のサービス提供移動体。
  3. 該フレームが、対面配置されかつ帯状に延びる上方フレーム部分および下方フレーム部分と、対面配置された一対の側方フレーム部分とにより構成され、該水素貯蔵タンク挿入部が、該側方フレーム部分および該下方フレーム部分の少なくとも一方のフレーム部分に形成される請求項１に記載のサービス提供移動体。
  4. 該フレームが、帯状に延びる下方フレーム部分を具備しており、該下方フレーム部分の一端部には、駆動輪を有する小型トレーラが連結可能であり、該下方フレーム部分の他端部に従動輪が取り付けられている請求項１に記載のサービス提供移動体。
  5. 該フレームが、該下方フレーム部分の一端部から上方に延びる側方フレーム部分を具備しており、該側方フレーム部分は該下方フレーム部分の一端部に連結された該小型トレーラの進行方向前端部よりも後方に位置しており、該側方フレーム部分に該水素貯蔵タンク挿入部が形成される請求項４に記載のサービス提供移動体。
  6. 該フレーム上に、燃料電池の発生電力の供給端子が設けられている請求項１に記載のサービス提供移動体。
  7. 該フレーム上に、燃料電池の発生電力の供給端子に加え、水素の供給端子および高温空気の供給端子が設けられている請求項６に記載のサービス提供移動体。
  8. 該水素貯蔵タンク挿入部の奥部に燃料電池に接続された水素流入部が形成されており、
    水素貯蔵タンクを水素貯蔵タンク挿入部に挿入したときに該水素流入部に結合される水素流出部が水素貯蔵タンクの一端部に形成されていると共に水素貯蔵タンクの他端部に掌握可能なグリップが形成されており、該グリップを掌握することにより水素貯蔵タンク挿入部内への水素貯蔵タンクの挿入作業および該水素流入部と該水素流出部との結合作業が行われる請求項１に記載のサービス提供移動体。
  9. 該グリップを掌握して水素貯蔵タンクを回転させることにより、該水素流入部と該水素流出部との結合作業が行われる請求項８に記載のサービス提供移動体。
  10. 該水素流入部が凸状をなすと共に該水素流出部が凹状をなしており、水素貯蔵タンクの
    凹状水素流出部を該凸状水素流入部上に嵌合することにより該水素流入部と該水素流出部とが結合される請求項８に記載のサービス提供移動体。
  11. 該凹状水素流出部および該凸状水素流入部は、該凹状水素流出部を該凸状水素流入部上に嵌合した後に該凹状水素流出部を回転させると該凹状水素流出部が該凸状水素流入部上に結合される結合構造を有する請求項１０に記載のサービス提供移動体。
  12. 該結合構造がねじ構造からなる請求項１１に記載のサービス提供移動体。
  13. 水素貯蔵タンクを水素貯蔵タンク挿入部に挿入したときに水素貯蔵タンクの凹状の水素流出部を凸状の水素流入部に案内するための案内壁が水素貯蔵タンク挿入部に形成されている請求項８に記載のサービス提供移動体。
  14. 案内壁が円筒状をなす請求項１３に記載のサービス提供移動体。
  15. 水素貯蔵タンクの他端部側に水素貯蔵タンク内の貯蔵水素の状態を検出するためのセンサが配置されている請求項８に記載のサービス提供移動体。
  16. 水素貯蔵タンクの両端部が平坦面からなる請求項８に記載のサービス提供移動体。
  17. 該水素流出部に水素貯蔵タンクからの水素の流出を制御する常時閉鎖型流出制御弁が配置されており、該水素流入部に該流出制御弁の開弁制御を行う開弁制御装置が配置される請求項８に記載のサービス提供移動体。
  18. 水素貯蔵タンクから燃料電池への水素の供給を制御する水素供給制御装置を具備しており、該水素供給制御装置が、水素貯蔵タンク内の残留水素量を推定する残留水素量推定部を有しており、水素貯蔵タンク内の推定残留水素量に基づいて燃料電池への水素の供給を行う水素貯蔵タンクが選択される請求項８に記載のサービス提供移動体。
  19. 該フレーム内に複数の水素貯蔵タンク挿入部が形成されており、各水素貯蔵タンク挿入部内に挿入されている水素貯蔵タンクの中から少なくとも一つの水素貯蔵タンクが選択されて、選択された水素貯蔵タンクから燃料電池に水素が供給され、選択された水素貯蔵タンクの推定残留水素量が設置された水素量よりも低下したときには、水素貯蔵タンク挿入部内に挿入されている水素貯蔵タンクの中から次の少なくとも一つの水素貯蔵タンクが選択され、選択された該次の水素貯蔵タンクから燃料電池に水素が供給される請求項１８に記載のサービス提供移動体。
  20. 水素供給制御装置は、水素貯蔵タンクの推定残留水素量が、設置された水素量よりも低下したときに、水素貯蔵タンクを交換すべき表示を行う表示部を有する請求項１８に記載のサービス提供移動体。
  21. 水素貯蔵タンクの他端部側に水素貯蔵タンク内の貯蔵水素の状態を検出するためのセンサが配置されており、該残留水素量推定部は、該センサの検出信号に基づいて水素貯蔵タンク内の残留水素量を推定する請求項１８に記載のサービス提供移動体。
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