JP3219428B2 - 水素燃焼機器のための水素供給システム - Google Patents
水素燃焼機器のための水素供給システムInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素を燃料とする
内燃機関（「水素エンジン」と略称する。）のような水
素燃焼機器のための水素供給システムに関する。
内燃機関（「水素エンジン」と略称する。）のような水
素燃焼機器のための水素供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】水素を燃料として使用する水素エンジン
のような水素燃焼機器は古くから知られているが、比較
的最近になって、水素燃焼機器が低公害性であること
や、化石燃料の供給不安等の理由から再び見直される気
運にある。しかしながら、例えば水素エンジンを車両に
搭載するような場合には、普通は燃料の水素を、取扱上
に難点のある高圧（或いは低温）の液化水素ボンベから
供給しなければならないという問題があるので、この問
題を解決するために、燃料タンクとして高圧のボンベ等
を使用しないで、タンクに収容されたＴｉ−Ｆｅ等の所
謂水素吸蔵合金の細粒にガス状の水素を吸収させ、金属
水素化物（メタルハイドライド）の形で蓄蔵させておい
て、必要なときに金属水素化物を加熱することによって
水素ガスを脱離・発生させて機関に送るというシステム
が考えられた。このシステムは取扱が容易であり、低圧
において比較的高密度の水素燃料を蓄蔵することができ
る特長を有している。このようなシステムに関する第１
の従来技術が特開昭６１−２２０００９号公報に、また
第２の従来技術が特開平１−２１６０２４号公報に記載
されている。
のような水素燃焼機器は古くから知られているが、比較
的最近になって、水素燃焼機器が低公害性であること
や、化石燃料の供給不安等の理由から再び見直される気
運にある。しかしながら、例えば水素エンジンを車両に
搭載するような場合には、普通は燃料の水素を、取扱上
に難点のある高圧（或いは低温）の液化水素ボンベから
供給しなければならないという問題があるので、この問
題を解決するために、燃料タンクとして高圧のボンベ等
を使用しないで、タンクに収容されたＴｉ−Ｆｅ等の所
謂水素吸蔵合金の細粒にガス状の水素を吸収させ、金属
水素化物（メタルハイドライド）の形で蓄蔵させておい
て、必要なときに金属水素化物を加熱することによって
水素ガスを脱離・発生させて機関に送るというシステム
が考えられた。このシステムは取扱が容易であり、低圧
において比較的高密度の水素燃料を蓄蔵することができ
る特長を有している。このようなシステムに関する第１
の従来技術が特開昭６１−２２０００９号公報に、また
第２の従来技術が特開平１−２１６０２４号公報に記載
されている。
【０００３】前記第１の従来技術においては、金属水素
化物タンクの圧力を負荷の変動に関係なく一定に保つた
めに、金属水素化物タンクに水素ガスの圧力を検出する
圧力センサを設け、この圧力センサによって検出した圧
力の時間的変化、即ち圧力勾配を演算制御装置によって
算出し、その値に応じて金属水素化物タンクを加熱する
機関冷却水等の流量、即ち加熱のための熱量を流量制御
弁によって制御して、タンクに収容されている金属水素
化物から脱離して放出される水素ガスの量を調節するよ
うにしている。
化物タンクの圧力を負荷の変動に関係なく一定に保つた
めに、金属水素化物タンクに水素ガスの圧力を検出する
圧力センサを設け、この圧力センサによって検出した圧
力の時間的変化、即ち圧力勾配を演算制御装置によって
算出し、その値に応じて金属水素化物タンクを加熱する
機関冷却水等の流量、即ち加熱のための熱量を流量制御
弁によって制御して、タンクに収容されている金属水素
化物から脱離して放出される水素ガスの量を調節するよ
うにしている。
【０００４】また、第２の従来技術においては、金属水
素化物タンクに圧力センサ及び温度センサを設け、金属
水素化物から放出される水素ガスの圧力及び金属水素化
物の温度を検出して、それらの検出値に従って、並列に
接続された２個の金属水素化物タンクと１個の補助金属
水素化物タンクへの温水管路に設けられている開閉弁を
開閉制御し、これらのタンクへの温水の通過を許容及び
阻止することにより複数のタンクを選択的に使用可能と
し、更にタンク内の水素の残量が少なくなったときは警
告表示を行うことによって、機関運転中の突然のガス切
れを防止している。なおこの例では、金属水素化物タン
クから水素エンジンに到るガス管路に複数個の圧力計と
圧力制御装置及び流量制御装置を設け、それらの圧力計
の検出値によって圧力制御装置及び流量制御装置を作動
させて、供給される水素ガスの圧力及び流量を適正に制
御するように構成している。
素化物タンクに圧力センサ及び温度センサを設け、金属
水素化物から放出される水素ガスの圧力及び金属水素化
物の温度を検出して、それらの検出値に従って、並列に
接続された２個の金属水素化物タンクと１個の補助金属
水素化物タンクへの温水管路に設けられている開閉弁を
開閉制御し、これらのタンクへの温水の通過を許容及び
阻止することにより複数のタンクを選択的に使用可能と
し、更にタンク内の水素の残量が少なくなったときは警
告表示を行うことによって、機関運転中の突然のガス切
れを防止している。なおこの例では、金属水素化物タン
クから水素エンジンに到るガス管路に複数個の圧力計と
圧力制御装置及び流量制御装置を設け、それらの圧力計
の検出値によって圧力制御装置及び流量制御装置を作動
させて、供給される水素ガスの圧力及び流量を適正に制
御するように構成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記第１及び第２の従
来技術にもみられるように、従来の金属水素化物タンク
を使用する水素エンジンにおいては、金属水素化物を加
熱・冷却することによって水素放出量を調整し、その水
素ガスを圧力制御装置を介してキャブレタ又は燃料噴射
弁へ送り、それによって機関へ供給するように構成され
ているが、これには次のような、およそ３つの問題点が
ある。
来技術にもみられるように、従来の金属水素化物タンク
を使用する水素エンジンにおいては、金属水素化物を加
熱・冷却することによって水素放出量を調整し、その水
素ガスを圧力制御装置を介してキャブレタ又は燃料噴射
弁へ送り、それによって機関へ供給するように構成され
ているが、これには次のような、およそ３つの問題点が
ある。
【０００６】(1) 加熱・冷却の制御は金属水素化物タン
クの内圧及び温度を監視して、これを一定にする方向の
制御を行うため、機関に供給される水素ガスの流量を直
接に調整することができないばかりか、実際の水素ガス
の消費量に迅速に追従することが困難で、金属水素化物
タンク及び機関の過渡応答性が良くない。また、機関が
要求する水素ガス量が変動するのに、金属水素化物タン
クの圧力や温度を一定にしようとする制御には無理があ
り、制御の方向に反して、金属水素化物タンク内の圧力
が必要のない時期に急上昇したり、水素ガスの大幅な発
生遅れをひきおこすという場合もある。
クの内圧及び温度を監視して、これを一定にする方向の
制御を行うため、機関に供給される水素ガスの流量を直
接に調整することができないばかりか、実際の水素ガス
の消費量に迅速に追従することが困難で、金属水素化物
タンク及び機関の過渡応答性が良くない。また、機関が
要求する水素ガス量が変動するのに、金属水素化物タン
クの圧力や温度を一定にしようとする制御には無理があ
り、制御の方向に反して、金属水素化物タンク内の圧力
が必要のない時期に急上昇したり、水素ガスの大幅な発
生遅れをひきおこすという場合もある。
【０００７】(2) 水素は分子量が小さいので、ガソリン
のような炭化水素系の高密度の燃料に比べて、機関の同
一吸気量に対して極めて大きな体積流量の水素ガスを供
給する必要がある。そのため、水素ガスが圧力制御装置
を通過する際に大きな圧力損失を生じるので、大流量を
確保することが困難になる。
のような炭化水素系の高密度の燃料に比べて、機関の同
一吸気量に対して極めて大きな体積流量の水素ガスを供
給する必要がある。そのため、水素ガスが圧力制御装置
を通過する際に大きな圧力損失を生じるので、大流量を
確保することが困難になる。
【０００８】(3) 金属水素化物タンク内の水素の残量が
少なくなってくると、タンク内圧を一定に保つことが難
しくなり、圧力が噴射弁の規定圧力を下回る場合には、
噴射弁が制御装置の制御信号によって開弁していても、
噴射される水素ガスの量が予定された量に達しないとい
う状態が起こり得る。従って、金属水素化物タンクの内
圧の最小値によって、噴射弁の仕様、及び噴射量等が限
定されるし、機関の出力不足を招くこともある。
少なくなってくると、タンク内圧を一定に保つことが難
しくなり、圧力が噴射弁の規定圧力を下回る場合には、
噴射弁が制御装置の制御信号によって開弁していても、
噴射される水素ガスの量が予定された量に達しないとい
う状態が起こり得る。従って、金属水素化物タンクの内
圧の最小値によって、噴射弁の仕様、及び噴射量等が限
定されるし、機関の出力不足を招くこともある。
【０００９】本発明は、従来技術のこのような問題点に
鑑み、金属水素化物タンクの内圧が変動しても水素エン
ジンのような水素燃焼機器に必要な量の水素ガスを供給
することができ、圧力損失を減少させて過渡応答性を向
上させると共に、減圧器や調圧器のような圧力制御装置
を使用しないでシステム構成を簡素化した水素燃焼機器
のための水素供給システムを提供することを、発明が解
決しようとする課題とするものである。
鑑み、金属水素化物タンクの内圧が変動しても水素エン
ジンのような水素燃焼機器に必要な量の水素ガスを供給
することができ、圧力損失を減少させて過渡応答性を向
上させると共に、減圧器や調圧器のような圧力制御装置
を使用しないでシステム構成を簡素化した水素燃焼機器
のための水素供給システムを提供することを、発明が解
決しようとする課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、金属水素化物を収容すると
共に前記金属水素化物を加熱又は冷却するための加熱・
冷却手段を設けられた金属水素化物タンクと、前記金属
水素化物タンク内で発生する水素ガスを、その圧力を制
御することなく水素燃焼機器へ供給するために設けられ
た水素ガス供給管路と、前記水素ガス供給管路を流れる
水素ガスの流量を検出するために設けられた水素流量検
出手段と、前記水素ガス供給管路の途中に設けられて、
圧力制御をすることなく水素の流量を制御する水素流量
制御手段と、前記金属水素化物タンクの前記加熱・冷却
手段による加熱・冷却の程度を制御する加熱・冷却制御
手段と、前記金属水素化物タンクの圧力及び温度の変動
を許容し、前記水素燃焼機器の運転状態と前記水素流量
検出手段の検出値に応じて前記水素流量制御手段及び前
記加熱・冷却制御手段を制御するための制御装置とを備
えていることを特徴とする水素燃焼機器のための水素供
給システムを提供する。
解決するための手段として、金属水素化物を収容すると
共に前記金属水素化物を加熱又は冷却するための加熱・
冷却手段を設けられた金属水素化物タンクと、前記金属
水素化物タンク内で発生する水素ガスを、その圧力を制
御することなく水素燃焼機器へ供給するために設けられ
た水素ガス供給管路と、前記水素ガス供給管路を流れる
水素ガスの流量を検出するために設けられた水素流量検
出手段と、前記水素ガス供給管路の途中に設けられて、
圧力制御をすることなく水素の流量を制御する水素流量
制御手段と、前記金属水素化物タンクの前記加熱・冷却
手段による加熱・冷却の程度を制御する加熱・冷却制御
手段と、前記金属水素化物タンクの圧力及び温度の変動
を許容し、前記水素燃焼機器の運転状態と前記水素流量
検出手段の検出値に応じて前記水素流量制御手段及び前
記加熱・冷却制御手段を制御するための制御装置とを備
えていることを特徴とする水素燃焼機器のための水素供
給システムを提供する。
【００１１】
【作用】水素ガス供給管路を流れる水素ガスの流量は、
水素ガス供給管路に設けられた水素流量検出手段によっ
て検出されて制御装置に入力されており、また、水素燃
焼機器が要求する燃料としての水素ガスの必要流量も制
御装置に入力されているから、制御装置は演算の結果、
水素ガスの圧力を制御することなく水素流量制御手段の
みを制御して所要の水素ガス流量が得られるようにする
と共に、加熱・冷却制御手段を制御して、金属水素化物
タンクの熱交換器に必要な量の加熱・冷却を行って、金
属水素化物から必要な量の水素ガスを脱離・発生させ
る。この際、金属水素化物タンクの圧力及び温度が変動
するが、本発明においてはその変動を抑えるような制御
は行わず、水素流量検出手段の検出値が水素燃焼機器の
必要流量に合致するように制御する制御のみを行う。
水素ガス供給管路に設けられた水素流量検出手段によっ
て検出されて制御装置に入力されており、また、水素燃
焼機器が要求する燃料としての水素ガスの必要流量も制
御装置に入力されているから、制御装置は演算の結果、
水素ガスの圧力を制御することなく水素流量制御手段の
みを制御して所要の水素ガス流量が得られるようにする
と共に、加熱・冷却制御手段を制御して、金属水素化物
タンクの熱交換器に必要な量の加熱・冷却を行って、金
属水素化物から必要な量の水素ガスを脱離・発生させ
る。この際、金属水素化物タンクの圧力及び温度が変動
するが、本発明においてはその変動を抑えるような制御
は行わず、水素流量検出手段の検出値が水素燃焼機器の
必要流量に合致するように制御する制御のみを行う。
【００１２】
【実施例】図示実施例において、１は水素ガスを燃料と
する火花点火式その他の形式の内燃機関、即ち水素エン
ジンである。２は水素エンジン１へ水素ガス燃料を供給
するための金属水素化物タンクで、内部にはＴｉ−Ｆｅ
等の水素吸蔵合金の細粒が充填されている。このタンク
の内圧は低いから、液化水素を収容する高圧ボンベのよ
うな高い強度を与えなくても、十分に安全性が確保され
る。金属水素化物タンク２内の金属水素化物細粒を加熱
したり冷却するために、フィンを有する循環パイプから
なる熱交換器２ａが設けられている。
する火花点火式その他の形式の内燃機関、即ち水素エン
ジンである。２は水素エンジン１へ水素ガス燃料を供給
するための金属水素化物タンクで、内部にはＴｉ−Ｆｅ
等の水素吸蔵合金の細粒が充填されている。このタンク
の内圧は低いから、液化水素を収容する高圧ボンベのよ
うな高い強度を与えなくても、十分に安全性が確保され
る。金属水素化物タンク２内の金属水素化物細粒を加熱
したり冷却するために、フィンを有する循環パイプから
なる熱交換器２ａが設けられている。
【００１３】３は金属水素化物タンク２から水素エンジ
ン１への水素ガス供給管路１ａに挿入された水素流量計
で、公知の形式のものを使用することができるが、水素
が温度変化に敏感な物質であることを考慮して、体積流
量ではなく、質量流量を計測することができるものが望
ましい。また、圧力と温度を検出して両者から流量を求
めるものでもよい。
ン１への水素ガス供給管路１ａに挿入された水素流量計
で、公知の形式のものを使用することができるが、水素
が温度変化に敏感な物質であることを考慮して、体積流
量ではなく、質量流量を計測することができるものが望
ましい。また、圧力と温度を検出して両者から流量を求
めるものでもよい。
【００１４】４は同じく水素ガス供給管路１ａに水素流
量計３と直列に挿入された水素流量制御弁を示す。水素
流量制御弁４はソレノイドにより作動する調量弁、或い
は、負圧や正圧を動力として作動する調量弁であるが、
一般的にいうと、制御信号によって単位時間当たりの水
素ガス量を調整することができる機能を有するものとい
うことになる。また、この水素流量制御弁４は、水素エ
ンジン１の吸気管の集合部に１個だけ配置されていても
よいし、或いは各気筒毎にそれぞれ１個ずつ配置されて
いてもよい。
量計３と直列に挿入された水素流量制御弁を示す。水素
流量制御弁４はソレノイドにより作動する調量弁、或い
は、負圧や正圧を動力として作動する調量弁であるが、
一般的にいうと、制御信号によって単位時間当たりの水
素ガス量を調整することができる機能を有するものとい
うことになる。また、この水素流量制御弁４は、水素エ
ンジン１の吸気管の集合部に１個だけ配置されていても
よいし、或いは各気筒毎にそれぞれ１個ずつ配置されて
いてもよい。
【００１５】５は電子式の制御装置（ＥＣＵ）であっ
て、図中に破線で示すように、水素流量計３によって検
出される水素ガスの流量信号や、水素エンジン１からそ
の運転状態に応じた信号を入力し、例えばマイクロプロ
セッサのような手段によって演算を行って、前記水素流
量制御弁４や金属水素化物の加熱・冷却水（一般的には
加熱・冷却媒体）の流量制御弁６へ制御信号を出力する
電気回路を主体とするものである。
て、図中に破線で示すように、水素流量計３によって検
出される水素ガスの流量信号や、水素エンジン１からそ
の運転状態に応じた信号を入力し、例えばマイクロプロ
セッサのような手段によって演算を行って、前記水素流
量制御弁４や金属水素化物の加熱・冷却水（一般的には
加熱・冷却媒体）の流量制御弁６へ制御信号を出力する
電気回路を主体とするものである。
【００１６】７は、金属水素化物タンク２内の金属水素
化物を加熱又は冷却して、金属水素化物から脱離する水
素ガスの流量を調整するため，前述のように、金属水素
化物タンク２内に設けられたフィンを有する熱交換器２
ａへ加熱・冷却水を送る往復の管路、即ち、金属水素化
物加熱・冷却水（媒体）ラインを示しており、加熱・冷
却水としては、適当な切り換え弁等によって、水素エン
ジン１の冷却水の一部又は全部がラジエータ（加熱の場
合）又はエンジン本体（冷却の場合）を迂回して流れる
ように構成するが、場合によっては、水素エンジン１の
排気の有する熱を冷却水によって回収して、これを加熱
水に充てるか、又は排気そのものを加熱媒体として金属
水素化物タンク２内の熱交換器２ａへ導くこともでき
る。
化物を加熱又は冷却して、金属水素化物から脱離する水
素ガスの流量を調整するため，前述のように、金属水素
化物タンク２内に設けられたフィンを有する熱交換器２
ａへ加熱・冷却水を送る往復の管路、即ち、金属水素化
物加熱・冷却水（媒体）ラインを示しており、加熱・冷
却水としては、適当な切り換え弁等によって、水素エン
ジン１の冷却水の一部又は全部がラジエータ（加熱の場
合）又はエンジン本体（冷却の場合）を迂回して流れる
ように構成するが、場合によっては、水素エンジン１の
排気の有する熱を冷却水によって回収して、これを加熱
水に充てるか、又は排気そのものを加熱媒体として金属
水素化物タンク２内の熱交換器２ａへ導くこともでき
る。
【００１７】８は水素流量制御弁４のバイパス管路に必
要に応じて設けられる電磁制御弁であって、水素流量制
御弁４と同様に制御装置５によって開閉制御される。電
磁弁８は、水素流量制御弁４による水素ガスの流量制御
の精度が十分高くない場合に限って、微調整のために併
用するものである。なお、水素流量制御弁４、加熱・冷
却水流量制御弁６、及び電磁弁８等は、いずれも制御装
置５の制御信号によって作動するが、これらの弁には中
間開度をとり得るものを使用してもよいし、また、デュ
ーティ制御のように全開、全閉を繰り返して、開弁時間
と閉弁時間の割合を調整するようにしてもよい。
要に応じて設けられる電磁制御弁であって、水素流量制
御弁４と同様に制御装置５によって開閉制御される。電
磁弁８は、水素流量制御弁４による水素ガスの流量制御
の精度が十分高くない場合に限って、微調整のために併
用するものである。なお、水素流量制御弁４、加熱・冷
却水流量制御弁６、及び電磁弁８等は、いずれも制御装
置５の制御信号によって作動するが、これらの弁には中
間開度をとり得るものを使用してもよいし、また、デュ
ーティ制御のように全開、全閉を繰り返して、開弁時間
と閉弁時間の割合を調整するようにしてもよい。
【００１８】図示の実施例による水素エンジンの水素供
給システムは次のように作動する。金属水素化物タンク
２には予め外部の水素ボンベ等が接続されて水素ガスが
供給され、熱交換器２ａによって冷却しながら内部の水
素吸蔵合金に水素を吸収させる操作が行われ、金属水素
化物タンク２には金属水素化物の形で多量の水素が蓄蔵
される。加熱・冷却水ライン７には、加熱・冷却水流量
制御弁６の開度に応じて、水素エンジン１の冷却水の一
部または全量が供給され、その熱量に応じた量の水素ガ
スが金属水素化物から発生する。
給システムは次のように作動する。金属水素化物タンク
２には予め外部の水素ボンベ等が接続されて水素ガスが
供給され、熱交換器２ａによって冷却しながら内部の水
素吸蔵合金に水素を吸収させる操作が行われ、金属水素
化物タンク２には金属水素化物の形で多量の水素が蓄蔵
される。加熱・冷却水ライン７には、加熱・冷却水流量
制御弁６の開度に応じて、水素エンジン１の冷却水の一
部または全量が供給され、その熱量に応じた量の水素ガ
スが金属水素化物から発生する。
【００１９】発生した水素ガスは、水素流量計３によっ
て検出され、その流量が水素エンジン１の要求する量に
合致するように、制御装置５によって開閉制御される水
素流量制御弁４によって調量されて水素エンジン１に送
られ、図示しない噴射弁から水素エンジン１の吸気管内
に噴射されて空気と混合し、水素エンジン１内で燃焼し
て動力を発生する。水素エンジン１においては、ガソリ
ン等の高密度燃料を使用する内燃機関に比べて非常に大
量（体積）の水素ガスを流す必要があるが、図示実施例
では金属水素化物タンク２内の圧力や温度を一定に維持
する制御を行っておらず、また、水素ガスの供給管路１
ａに流れを阻害する圧力制御装置のようなものを挿入し
ていないから、そのようなものによる圧力損失が発生し
ないという利点がある。従って、水素エンジン１を自動
車に搭載した場合には、急な加減速においても応答遅れ
がなく、水素エンジン１に対して適切な量の水素ガスを
供給することができる。
て検出され、その流量が水素エンジン１の要求する量に
合致するように、制御装置５によって開閉制御される水
素流量制御弁４によって調量されて水素エンジン１に送
られ、図示しない噴射弁から水素エンジン１の吸気管内
に噴射されて空気と混合し、水素エンジン１内で燃焼し
て動力を発生する。水素エンジン１においては、ガソリ
ン等の高密度燃料を使用する内燃機関に比べて非常に大
量（体積）の水素ガスを流す必要があるが、図示実施例
では金属水素化物タンク２内の圧力や温度を一定に維持
する制御を行っておらず、また、水素ガスの供給管路１
ａに流れを阻害する圧力制御装置のようなものを挿入し
ていないから、そのようなものによる圧力損失が発生し
ないという利点がある。従って、水素エンジン１を自動
車に搭載した場合には、急な加減速においても応答遅れ
がなく、水素エンジン１に対して適切な量の水素ガスを
供給することができる。
【００２０】言葉を換えて言えば、従来技術においては
金属水素化物タンク２内の圧力や温度を一定に維持する
ような制御をしており、また、水素ガスの供給管路１ａ
に圧力制御装置のような流れの抵抗となるものを挿入し
ているので、急な加減速時にはどうしても応答遅れが発
生するが、本発明の実施例では、金属水素化物タンク２
の圧力や温度を一定に維持するような制御はしておら
ず、例えば急加速時には金属水素化物タンク２内の圧力
や温度が高くなることが許容される結果、大量の水素ガ
スを水素エンジン１へ送ることが可能になる。しかも、
流れの抵抗による圧力損失がないから、水素エンジン１
が必要とする水素ガス量が迅速に供給されるのである。
金属水素化物タンク２内の圧力や温度を一定に維持する
ような制御をしており、また、水素ガスの供給管路１ａ
に圧力制御装置のような流れの抵抗となるものを挿入し
ているので、急な加減速時にはどうしても応答遅れが発
生するが、本発明の実施例では、金属水素化物タンク２
の圧力や温度を一定に維持するような制御はしておら
ず、例えば急加速時には金属水素化物タンク２内の圧力
や温度が高くなることが許容される結果、大量の水素ガ
スを水素エンジン１へ送ることが可能になる。しかも、
流れの抵抗による圧力損失がないから、水素エンジン１
が必要とする水素ガス量が迅速に供給されるのである。
【００２１】このように、本発明の実施例では、従来技
術のように金属水素化物タンク２内の圧力や温度を一定
に維持する方向の制御を行なわず、その代わりに、水素
流量計３によって検出される水素ガスの流量を、水素流
量制御弁４によって（場合によっては、電磁弁８をも併
用して）、直接に目的の値に合致するように制御してい
る点に特徴がある。この場合、金属水素化物タンク２内
の圧力や温度がかなりの幅で変動することになるが、そ
れが却って応答性を高める結果に結びつくと言ってもよ
い。
術のように金属水素化物タンク２内の圧力や温度を一定
に維持する方向の制御を行なわず、その代わりに、水素
流量計３によって検出される水素ガスの流量を、水素流
量制御弁４によって（場合によっては、電磁弁８をも併
用して）、直接に目的の値に合致するように制御してい
る点に特徴がある。この場合、金属水素化物タンク２内
の圧力や温度がかなりの幅で変動することになるが、そ
れが却って応答性を高める結果に結びつくと言ってもよ
い。
【００２２】
【発明の効果】本発明による水素燃焼機器のための水素
供給システムにおいては、水素ガスの消費量を直接に検
知しながら、水素ガスの圧力を制御することなく、水素
流量制御手段と加熱・冷却制御手段のみを制御して、金
属水素化物タンク内の圧力及び温度を変化させ、水素流
量検出手段によって検出される水素ガス量が水素燃焼機
器の必要とする量に追従するように制御すると共に、水
素ガスの供給管路に圧力制御装置（減圧器や調圧器等）
のような流れの抵抗となるものを設ける必要がないの
で、供給管路における圧力損失が少なくなって、水素燃
焼機器の必要水素量の急変に対して非常に応答性よく水
素ガス供給量を調整することが可能となり、水素燃焼機
器の制御応答性も向上する。また、本発明のシステムで
は減圧器や調圧器のような圧力制御装置とか、それらに
伴う圧力計のような検出手段等を必要としないので、シ
ステム構成が簡単になって、コスト面でも有利になる。
供給システムにおいては、水素ガスの消費量を直接に検
知しながら、水素ガスの圧力を制御することなく、水素
流量制御手段と加熱・冷却制御手段のみを制御して、金
属水素化物タンク内の圧力及び温度を変化させ、水素流
量検出手段によって検出される水素ガス量が水素燃焼機
器の必要とする量に追従するように制御すると共に、水
素ガスの供給管路に圧力制御装置（減圧器や調圧器等）
のような流れの抵抗となるものを設ける必要がないの
で、供給管路における圧力損失が少なくなって、水素燃
焼機器の必要水素量の急変に対して非常に応答性よく水
素ガス供給量を調整することが可能となり、水素燃焼機
器の制御応答性も向上する。また、本発明のシステムで
は減圧器や調圧器のような圧力制御装置とか、それらに
伴う圧力計のような検出手段等を必要としないので、シ
ステム構成が簡単になって、コスト面でも有利になる。
【図１】本発明の実施例のシステム構成を示す全体構成
図である。
図である。
１…水素エンジン １ａ…水素ガス供給管路 ２…金属水素化物タンク ２ａ…熱交換器 ３…水素流量計 ４…水素流量制御弁 ５…制御装置 ６…加熱・冷却水（媒体）流量制御弁 ７…加熱・冷却水（媒体）ライン ８…電磁弁
フロントページの続き (72)発明者 今竹 信夫 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式 会社 日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 村手 伸行 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式 会社 日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 鬼頭 修 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−37159（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−118608（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−95760（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−124854（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 21/02 F02B 43/10
Claims (1)
- 【請求項１】 金属水素化物を収容すると共に前記金属
水素化物を加熱又は冷却するための加熱・冷却手段を設
けられた金属水素化物タンクと、前記金属水素化物タン
ク内で発生する水素ガスを、その圧力を制御することな
く水素燃焼機器へ供給するために設けられた水素ガス供
給管路と、前記水素ガス供給管路を流れる水素ガスの流
量を検出するために設けられた水素流量検出手段と、前
記水素ガス供給管路の途中に設けられて、圧力制御をす
ることなく水素の流量を制御する水素流量制御手段と、
前記金属水素化物タンクの前記加熱・冷却手段による加
熱・冷却の程度を制御する加熱・冷却制御手段と、前記
金属水素化物タンクの圧力及び温度の変動を許容し、前
記水素燃焼機器の運転状態と前記水素流量検出手段の検
出値に応じて前記水素流量制御手段及び前記加熱・冷却
制御手段を制御するための制御装置とを備えていること
を特徴とする水素燃焼機器のための水素供給システム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16284491A JP3219428B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 水素燃焼機器のための水素供給システム |
| US07/908,270 US5305714A (en) | 1991-07-03 | 1992-07-02 | Fuel supply system for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16284491A JP3219428B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 水素燃焼機器のための水素供給システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510211A JPH0510211A (ja) | 1993-01-19 |
| JP3219428B2 true JP3219428B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=15762320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16284491A Expired - Fee Related JP3219428B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 水素燃焼機器のための水素供給システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3219428B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2000097931A (ja) | 1998-09-25 | 2000-04-07 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 水素吸蔵タンクの水素吸蔵量検出方法およびその装置 |
| US7207160B2 (en) | 2003-02-27 | 2007-04-24 | Sunbeam Products, Inc. | Vacuum packaging appliance with vacuum side channel latches |
| US7021027B2 (en) | 2003-07-29 | 2006-04-04 | Tilia International, Inc. | Vacuum pump control and vacuum feedback |
| US7021034B2 (en) | 2003-07-31 | 2006-04-04 | Tilia International, Inc. | Decoupled vacuum packaging appliance |
| US7200974B2 (en) | 2003-07-31 | 2007-04-10 | Sunbeam Products, Inc. | Lidless vacuum appliance |
| US7197861B2 (en) | 2003-07-31 | 2007-04-03 | Sunbeam Products, Inc. | Vacuum packaging appliances |
| US9359943B2 (en) * | 2011-04-01 | 2016-06-07 | Hydrogen Energy Systems, LLC | Mixing block |
| CN115303432A (zh) * | 2022-10-09 | 2022-11-08 | 中国海洋大学 | 一种海上勘探平台 |
-
1991
- 1991-07-03 JP JP16284491A patent/JP3219428B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0510211A (ja) | 1993-01-19 |
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