JP4655355B2 - Power generation device and hydrogen cartridge used therefor - Google Patents
Power generation device and hydrogen cartridge used therefor Download PDFInfo
- Publication number
- JP4655355B2 JP4655355B2 JP2000352080A JP2000352080A JP4655355B2 JP 4655355 B2 JP4655355 B2 JP 4655355B2 JP 2000352080 A JP2000352080 A JP 2000352080A JP 2000352080 A JP2000352080 A JP 2000352080A JP 4655355 B2 JP4655355 B2 JP 4655355B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- power generation
- generation unit
- cartridge
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電装置およびこれに用いる水素カートリッジに関し、さらに詳細には、取り扱いの安全性が確保された発電装置およびこれに用いる水素カートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】
産業革命以後、自動車などのエネルギー源としてはもちろん、電力製造などのエネルギー源として、ガソリン、軽油などの化石燃料が広く用いられてきた。この化石燃料の利用によって、人類は飛躍的な生活水準の向上や産業の発展などの利益を享受することができたが、その反面、地球は深刻な環境破壊の脅威にさらされ、さらに、化石燃料の枯渇の虞が生じてその長期的な安定供給に疑問が投げかけられる事態となりつつある。
【0003】
そこで、水素は、水に含まれ、地球上に無尽蔵に存在している上、物質量あたりに含まれる化学エネルギー量が大きく、また、エネルギー源として使用するときに、有害物質や地球温暖化ガスなどを放出しないなどの理由から、化石燃料に代わるクリーンで、かつ、無尽蔵なエネルギー源として、近年、大きな注目を集めるようになっている。
【0004】
ことに、近年は、水素エネルギーから電気エネルギーを取り出すことができる電気エネルギー発生装置の研究開発が盛んにおこなわれており、大規模発電から、オンサイトな自家発電、さらには、自動車用電源としての応用が期待されている。
【0005】
水素エネルギーから、電気エネルギーを取り出すための電気エネルギー発生装置、すなわち、燃料電池は、水素が供給される水素電極と、酸素が供給される酸素電極とを有している。水素電極に供給された水素は、触媒の作用によって、プロトン(陽子)と電子に解離され、電子は水素電極の集電体で集められ、他方、プロトンは酸素電極に運ばれる。水素電極において集められた電子は、負荷を経由して、酸素電極に運ばれる。一方、酸素電極に供給された酸素は、触媒の作用により、水素電極から運ばれたプロトンおよび電子と結合して、水を生成する。このようにして、水素電極と酸素電極との間に起電力が生じ、負荷に電流が流れる。
【0006】
かかる燃料電池は、水素および酸素によって発電が可能であるため、ポータブル機器用の電源としても好適である。
【0007】
すなわち、現在、ポータブル機器用の電源として、一般的に用いられているのは、アルカリ電池、マンガン電池に代表される1次電池や、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池に代表される2次電池であり、これらはいずれも、閉じた空間内で化学反応が完結する化学電池であることから、これを構成する種々の要素、たとえば、正極材料、負極材料、セパレータ、電解液、安全装置およびこれらを密閉する密閉容器などは、一体不可分的に構成されている。
【0008】
したがって、ポータブル機器の電源として化学電池を用いた場合、電池残量がなくなると、電池自体を交換する必要があり、その一部のみを補充することはできないため、電池切れを防止するためには、ユーザは多くの電池を携帯する必要がある。
【0009】
これに対して、ポータブル機器の電源に燃料電池を用いた場合には、燃料となる水素および酸素を、外部から供給するだけで、発電をすることが可能であるから、燃料電池の本体をポータブル機器側に設け、ユーザが水素を随時補給することによって、ユーザは、燃料電池の全てを複数個持ち運ぶ必要はなく、燃料電池の本体を一つだけを持ち運べば良い。したがって、ユーザの利便性は非常に高くなる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
このように、燃料電池は、ポータブル機器用の電源として好適であるものの、燃料である水素は可燃性ガスであることから、ユーザによるその取り扱いが安全であることが求められる。
【0011】
したがって、本発明の目的は、取り扱いの安全性が確保された発電装置およびこれに用いる水素カートリッジを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、水素吸蔵材料を内蔵し、発電装置に水素ガスを供給するガス供給端を有する本体と、水素吸蔵材料とガス供給端とを接続する流路を有する開閉可能な蓋とからなる水素カートリッジと、水素カートリッジより供給される水素ガスの圧力を調整するレギュレータおよびレギュレータにより圧力が調整された水素ガスを用いて発電を行う発電部本体を有する発電部と、発電部本体から水素カートリッジへのガスの逆流を阻止する逆流防止手段とを備え、逆流防止手段は、ガス供給端に設けられた逆止弁付きノズルと、レギュレータと前記水素カートリッジとの間に設けられた第1の逆止弁と、レギュレータと発電部本体との間に設けられ、発電部本体からレギュレータへのガスの逆流を阻止する第2の逆止弁とからなり、水素カートリッジ装着時において、逆止弁付きノズルと第1の逆止弁とは連結されている発電装置によって達成される。
【0013】
本発明によれば、発電部から水素カートリッジへのガスの逆流を阻止する逆流防止手段としてガス供給端に設けられた逆止弁付きノズルと、レギュレータと水素カートリッジとの間の流路に設けられた第1の逆止弁と、レギュレータと発電部本体との間に設けられ、発電部本体からレギュレータへのガスの逆流を阻止する第2の逆止弁とを備えているから、本来発電部へ流れる水素ガスが逆流することが防止され、取り扱いの安全性が確保される。
【0014】
本発明の好ましい実施態様においては、前記水素カートリッジが、前記発電部に対して、着脱可能に構成されている。
【0015】
本発明の好ましい実施態様によれば、水素カートリッジを交換するだけで、引き続き、発電を継続させることが可能になる。したがって、かかる発電装置をポータブル機器の電源として用いる場合、ユーザは、発電部自体を複数持ち運ぶ必要はなく、水素カートリッジのみをいくつか持ち運ぶことによって、当該ポータブル機器を長時間使用することが可能となる。しかも、逆流防止手段が設けられているから、ユーザが、水素カートリッジを発電部から取り外した場合であっても、発電部に残留している水素ガスが外部に放出されることがなく、このため、取り扱いの安全性が確保される。
【0018】
本発明の好ましい実施態様によれば、水素カートリッジより供給される水素ガスの圧力を調整するレギュレータを備えているので、最適な圧力の水素ガスを発電部本体へ供給することが可能となる。
【0020】
本発明の好ましい実施態様によれば、レギュレータと発電部本体との間に、逆流防止手段が設けられているので、発電部本体に残留している水素ガスがレギュレータに逆流することを確実に防止することが可能になる。
【0022】
本発明の好ましい実施態様によれば、水素カートリッジが発電部から取り外されると、水素カートリッジの内部と外部とが遮断されるので、ユーザが、水素カートリッジを発電部から取り外した場合であっても、水素カートリッジから水素ガスが漏れたり、逆に水素カートリッジの内部に空気等が侵入したりすることがない。
【0024】
本発明の好ましい実施態様によれば、ガス供給端に、逆流防止手段が設けられているので、発電部から水素カートリッジへのガスの逆流がいっそう確実に防止される。
【0025】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記発電部が、ポータブル機器に、一体的に設けられている。
【0026】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記水素吸蔵材料が、水素吸蔵合金からなっている。
【0027】
本発明の別の好ましい実施態様においては、前記水素吸蔵材料が、炭素質水素吸蔵材料からなっている。
【0028】
本発明の前記目的はまた、水素ガスの圧力を調整するレギュレータおよびレギュレータにより圧力が調整された水素ガスを用いて発電を行う発電部本体を有する発電部に対して着脱可能な水素カートリッジであって、水素吸蔵材料を内蔵し、発電部に水素ガスを供給するガス供給端を有する本体と、水素吸蔵材料とガス供給端とを接続する流路を有する開閉可能な蓋とを備え、ガス供給端に、発電部から取り外されると、水素カートリッジの内部と水素カートリッジの外部とを遮断し、水素カートリッジ内部へのガスの侵入を阻止する逆止弁付きノズルを有する水素カートリッジによって達成される。
【0029】
本発明によれば、水素カートリッジが発電装置から取り外されると、水素カートリッジの内部と外部とが逆流防止手段である逆止弁付きノズルによって遮断されるので、ユーザが水素カートリッジを発電装置から取り外した場合に、水素カートリッジから水素ガスが漏れたり、逆に水素カートリッジの内部に空気等が侵入したりすることがない。したがって、ユーザによる取り扱いの安全性が確保される。
【0033】
本発明において、水素吸蔵材料は、特に限定されるものではないが、水素吸蔵材料として、水素吸蔵合金あるいは炭素質水素吸蔵材料を好ましく使用することができる。水素吸蔵合金の材料は、特に限定されるものではないが、LaNi5が好ましく用いることができ、炭素質水素吸蔵材料も、特に限定されるものではないが、フラーレン、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、炭素スス、ナノカプセル、バッキーオニオン、カーボンファイバーなどを好ましく使用することができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
【0035】
図1は、本発明の好ましい実施態様にかかる発電装置1の概略的構成を示すブロック図である。
【0036】
図1に示されるように、本実施態様にかかる発電装置1は、実際に発電が行われる発電部本体2と、燃料となる水素が封入された水素カートリッジ3と、水素カートリッジ3より供給される水素の圧力を調整して発電部本体2に供給するレギュレータ4と、水素カートリッジ3とレギュレータ4との間の水素供給路に設けられた逆止弁5およびバルブ6と、レギュレータ4と発電部本体2との間の水素供給路に設けられた逆止弁7とを備える。逆止弁5は、バルブ6から水素カートリッジ3へ向かうガスの流れを阻止する弁であり、逆止弁7は、発電部本体2からレギュレータ4へ向かうガスの流れを阻止する弁である。また、バルブ6は、手動操作が可能な制御弁を有し、これを閉じることによってガスの供給を停止させることができる。
【0037】
発電装置1を構成するこれら要素のうち、発電部本体2、レギュレータ4、逆止弁5、バルブ6および逆止弁7は、発電部8を構成し、水素カートリッジ3と発電部8とは着脱可能に構成されている。発電部8は、発電部本体2より供給される電力を利用する機器、例えば、携帯用のラジオ、ヘッドホンステレオ、携帯電話、携帯用のパーソナルコンピュータ等のポータブル機器と一体的に設けることができる。以下、本実施態様にかかる発電装置1より供給される電力を利用する機器を「利用機器」と呼ぶ。
【0038】
発電部本体2は、水素ガスが供給される水素ガス導入口9および酸素ガス(空気)が供給される空気導入口10を備え、水素ガス導入口9より導入された水素と、空気導入口10より導入された空気に含まれる酸素とを化合させることによって、正極リード11と負極リード12との間に所望の起電力を生じさせる。正極リード11と負極リード12との間に生じる電力は、利用機器に供給される。
【0039】
図2は、発電部本体2の構造を概略的に示す略断面図である。
【0040】
図2に示されるように、発電部本体2は、燃料電極である水素電極13と、酸素電極14と、水素電極13および酸素電極14に挟持された電解質膜であるプロトン伝導体部15と、筐体である固定ブロック16と、水素電極13側に設けられた第1の可動ブロック17と、酸素電極14側に設けられた第2の可動ブロック18と、第1の可動ブロック17を図2に示される位置に付勢するバネ19とを備えている。
【0041】
水素電極13は、繊維状カーボン集合体からなる電極基体20とその表面に形成された触媒層21によって構成され、同様に、酸素電極14は、繊維状カーボン集合体からなる電極基体22とその表面に形成された触媒層23によって構成されている。触媒の種類としては、白金、白金合金、パラジウム、マグネシウム、チタン、マンガン、ランタン、バナジウム、ジルコニウム、ニッケル−ランタン合金、チタン−鉄合金、イリジウム、ロジウム、金などがあるが、好ましいのは、白金および白金合金である。
【0042】
また、図2に示されるように、酸素電極14の電極基体22からは正極リード11が導出され、水素電極13の電極基体20からは負極リード12が導出されており、これら正極リード11および負極リード12は、利用機器の電源に接続されている。
【0043】
固定ブロック16には、水素電極13に水素ガスを供給するための流路24および酸素電極14に酸素を供給するための流路25が形成されており、水素ガス導入口9より導入された水素ガスは、流路24を流れて水素電極13に達し、空気導入口10より導入された空気は、流路25を流れ、これに含まれる酸素ガスが酸素電極14に達する。また、流路24および25を流れるガスは、それぞれ排出口26および27より排出可能に構成されている。すなわち、流路24を流れる水素ガスは、第1の可動ブロック17の位置に応じて、排出口26からの排出が阻止または可能とされ、流路25を流れる空気は、第2の可動ブロック18の位置に応じて、空気導入口10および排出口27を介した通気が排出が阻止または可能とされる。第1の可動ブロック17および第2の可動ブロック18の操作については後述する。
【0044】
水素ガス導入口9から流路24に供給された水素ガスは、繊維状カーボン集合体からなる電極基体20を介してその表面に形成された触媒層21に達し、触媒作用によってプロトンと電子とに解離される。このうち電子は、電極基体20を経由して負極リード12へ移動し、図示しない利用機器へ供給され、プロトンは、プロトン伝導体部15を経由して酸素電極14側へ移動する。一方、空気導入口10から流路25に供給された空気に含まれる酸素ガスは、繊維状カーボン集合体からなる電極基体22を介してその表面に形成された触媒層23に達し、触媒作用によって、プロトン伝導体部15より供給されるプロトンおよび正極リード11を介して負荷より供給される電子と結合して水となる。このようにして、所望の起電力が取り出される。
【0045】
ここで、プロトン伝導体部15は、水素ガスの透過を防止するとともにプロトンを透過させる膜であり、その材料は特に限定されないが、炭素を主成分とする炭素質材料を母体とし、これにプロトン解離性の基が導入されてなる材料を用いることが好ましい。尚、「プロトン解離性の基」とは、「プロトンが電離により離脱し得る官能基」であることを意味する。
【0046】
また、プロトン伝導体部15の母体となる炭素質材料には、炭素を主成分とするものであれば、任意の材料を使用することができるが、プロトン解離性の基を導入した後に、イオン導電性が電子伝導性よりも大であることが必要である。ここで、母体となる炭素質材料としては、具体的には、炭素原子の集合体である炭素クラスターや、カーボンチューブを含む炭素質材料を挙げることができる。
【0047】
炭素クラスターには種々のものがあり、フラーレンや、フラーレン構造の少なくとも一部に開放端を持つもの、ダイヤモンド構造を持つもの等が好適である。もちろんこれらに限らず、プロトン解離性の基を導入した後にイオン導電性が電子伝導性よりも大であるものであれば、いかなるものであっても良い。
【0048】
プロトン伝導体部15の母体となる炭素質材料としては、フラーレンを選択することが最も好ましく、これにプロトン解離性の基、例えば−OH基、−OSO3H基、−COOH基、−SO3H基、−OPO(OH)2基が導入された材料をプロトン伝導体部3の材料として用いることが好ましい。
【0049】
次に、水素カートリッジ3について説明する。
【0050】
図3(a)は、水素カートリッジ3の外観を示す略斜視図であり、図3(b)は、水素カートリッジ3の内部構造を示す略断面図である。
【0051】
図3(a)および(b)に示されるように、水素カートリッジ3は、本体28と、蓋29と、本体28および蓋29とを開閉可能に固定する蝶番30と、水素ガスを発電部8に供給する逆止弁付きノズル31とを備える。
【0052】
図3(b)に示されるように、本体28には、水素吸蔵材料32が充填されている。水素吸蔵材料の種類としては、水素吸蔵合金若しくは炭素質水素吸蔵材料を用いることができ、水素吸蔵合金としては、特に限定されないがLaNi5を用いることができ、炭素質水素吸蔵材料としては、特に限定されないがフラーレン、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、炭素スス、ナノカプセル、バッキーオニオン、カーボンファイバー等を用いることができる。
【0053】
このような水素吸蔵材料32は、用いられる材料の種類によって異なる所定の圧力以上の圧力を有する水素ガスを供給することによってこれを吸蔵することが可能であり、吸蔵された水素ガスは、用いられる材料の種類によって異なる所定の圧力(水素放出平衡圧)以下になると放出される。一般に、水素放出平衡圧は1気圧以上であることが多く、典型的には5〜10気圧である。
【0054】
本体28には、さらに水素吸蔵材料32より放出される水素ガスの流路33が形成されており、かかる流路33は逆止弁付きノズル31によって終端されている。また、流路33には、コップ状のフィルタ部材34が配置されている。
【0055】
一方、蓋29には、水素吸蔵材料32より放出される水素ガスを流路33に導くための流路35が設けられており、これによって、蓋29が閉じられた状態においては、水素吸蔵材料32より放出される水素ガスは、外部に漏れることなく、流路33へ供給されることになる。
【0056】
水素吸蔵材料32へ水素ガスを補充する場合には、蓋29を開き、この状態において水素吸蔵材料32へ水素ガスを吸蔵させる。
【0057】
このような構成からなる水素カートリッジ3が発電部8に装着されると、水素カートリッジ3を構成する逆止弁付きノズル31と発電部8を構成する逆止弁5とが連結され、これにより、水素吸蔵材料32より放出される水素ガスが逆止弁付きノズル31を介して発電部8へ送られる。一方、水素カートリッジ3が発電部8から取り外されると、逆止弁付きノズル31は流路33と外部とを完全に遮断し、これにより、流路33に存在する水素ガスの放出が阻止されるとともに、流路33へのガスの流入が阻止される。
【0058】
ここで、水素吸蔵材料32がLaNi5等の水素吸蔵合金からなる場合、水素ガスの吸蔵および放出を繰り返すことによって、徐々に合金が微粉化し、飛散する。また、水素吸蔵材料32がフラーレンやカーボンナノファイバー等からなる炭素質水素吸蔵材料からなる場合には、それ自体が非常に微細であるため、飛散しやすい。このようにして微粉化した合金や炭素質水素吸蔵材料が水素カートリッジ3の外部にまで飛散すると、水素ガスの流路に存在する各種の要素、例えばレギュレータ4や逆止弁5を汚染するおそれがあり、水素電極13に達すれば発電効率を低下させる危険性がある。しかしながら、水素カートリッジ3には、水素ガスの流路33にフィルタ部材34が設けられているので、微粉化した合金や炭素質水素吸蔵材料が水素カートリッジ3の外部に飛散することがない。
【0059】
レギュレータ4は、上述の通り、水素カートリッジ7より供給される水素の圧力を調整して、これを発電部本体2の水素ガス導入口9へ供給する役割を果たす。すなわち、水素吸蔵材料32の水素放出平衡圧は、上述の通り、1気圧以上であることが多く、典型的には5〜10気圧であることから、このような高圧の水素ガスが発電部本体2に導入されると、発電部本体2を破損するおそれがある。このため、このような高圧の水素ガスが、レギュレータ4によって大気圧に近い圧力、例えば約1.3気圧程度に調整され、圧力が調整された水素ガスが発電部本体2の水素ガス導入口9へ供給される。
【0060】
次に、本実施態様にかかる発電装置1の機能について説明する。
【0061】
図4は、水素カートリッジ3が発電部8から取り外された状態(非装着状態)における発電部本体2の状態を概略的に示す略断面図である。
【0062】
水素カートリッジ3が発電部8から取り外された状態(非装着状態)においては、第2の可動ブロック18が、図4に示される位置に設定される。第2の可動ブロック18が図4に示される位置に設定されると、空気導入口10および排出口27は閉塞され、これによって流路25は密閉状態となる。このため、かかる状態においては、酸素電極14には新しい空気が供給されないのみならず、ゴミやホコリ等の異物の侵入が阻止される。
【0063】
次に、この状態から、水素吸蔵材料32に十分水素ガスが吸蔵された状態の水素カートリッジ3が発電部8に装着されると、水素カートリッジ3に設けられた逆止弁付きノズル31と発電部8に設けられた逆止弁5とが連結され、水素吸蔵材料32より放出される水素ガスが発電部8へ流入可能となる(装着状態)。このとき、バルブ6が閉状態となっていれば、その制御弁を開き、水素ガスをレギュレータ4へ流入させる。
【0064】
レギュレータ4へ送られた水素ガスは、レギュレータ4の機能によって大気圧に近い圧力に調整される。例えば、水素カートリッジ3より供給される水素ガスの圧力が5〜10気圧であれば、レギュレータ4はこれを約1.3気圧程度に減圧する。
【0065】
このようにして圧力が調整された水素ガスは、逆止弁7を介して発電部本体2に供給され、発電部本体2内に設けられた水素電極13に達する。
【0066】
この間、ユーザは、第2の可動ブロック18を操作して、これを図2に示される位置に設定する。第2の可動ブロック18が図2に示される位置に設定されると、空気導入口10および排出口27が開放され、これによって流路25には新しい空気が流入することになる。流路25に流入した空気に含まれる酸素ガスは、酸素電極14に達する。
【0067】
これにより、発電部本体2は発電状態となり、正極リード11と負極リード12との間には所定の起電力が生じる。上述の通り、正極リード11および負極リード12は、利用機器の電源に接続されているので、これにより利用機器を動作させることが可能となる。
【0068】
このようにして利用機器を動作させると、当然ながら、水素カートリッジ3の水素吸蔵材料32に吸蔵された水素の残量は徐々に減少し、やがてはこれがゼロになる。したがって、引き続き利用機器を動作させたい場合には、ユーザは、水素吸蔵材料32に吸蔵された水素の残量がゼロになる前に当該水素カートリッジ3を発電部8から外し、水素吸蔵材料32に十分な水素ガスが吸蔵された別の水素カートリッジ3を装着すればよい。
【0069】
ここで、水素カートリッジ3を発電部8から外しても、水素カートリッジ3側には逆止弁付きノズル31が設けられており、水素カートリッジ3内の流路33と外部とは完全に遮断されることから、流路33に存在する水素ガスが外部に放出されたり、外部から流路33へ空気等が流入することはない。
【0070】
一方、発電部8側にも、逆止弁5が設けられていることから、レギュレータ4の内部に残留している水素ガスが外部に放出されることはない。すなわち、水素カートリッジ3より供給される水素ガスの圧力が5〜10気圧であるとすれば、レギュレータ4の入り口近辺における水素ガスの圧力もこれと同様の高い圧力となるが、バルブ6が閉じられることなく水素カートリッジ3が取り外されても、逆止弁5の存在により、かかる高圧の水素ガスが外部に放出されることはない。
【0071】
さらに、逆止弁7が設けられていることから、発電部本体2の内部に残留している水素ガスがレギュレータ4へ逆流することもない。
【0072】
次に、発電部本体2による発電を停止させる操作について説明する。
【0073】
発電部本体2による発電を停止させるためには、水素電極13への水素ガスの供給を絶つか、酸素電極14への空気の供給を絶てばよい。本実施態様にかかる発電装置1では、いずれの方法でも発電を停止させることができる。
【0074】
すなわち、水素電極13への水素ガスの供給を絶つことによって発電を停止させる場合には、ユーザの操作により、バルブ6に設けられた制御弁を閉じればよい。バルブ6が閉じられると、水素カートリッジ3からの水素ガスの供給が停止するため、発電部本体2による発電は停止する。
【0075】
また、ユーザの操作により、水素カートリッジ3を発電部8から外すことにより水素ガスの供給を絶ち、これによって発電部本体2による発電を停止させることもできる。
【0076】
一方、酸素電極14への空気の供給を絶つことによって発電を停止させる場合には、ユーザの操作により、第2の可動ブロック18を図2に示される位置から図4に示される位置へ移動させればよい。第2の可動ブロック18が図4に示される位置に設定されると、流路25が密閉状態となるため、発電部本体2による発電は停止する。
【0077】
尚、発電部本体2による発電を停止させる場合、水素ガスの供給を絶つ方法および空気の供給を絶つ方法のいずれか一方のみを用いるのではなく、その両方を用いて発電を停止させてもよい。
【0078】
次に、流路24に蓄積された不純物ガスの排出操作について説明する。
【0079】
流路24には、水素ガス導入口9から純度の高い水素ガスが供給されるが、発電により水素ガスが消費されると、流路24の不純物ガスの濃度が徐々に上昇する。流路24内の不純物ガスは、水素ガスが水素電極13に達するのを阻害するため、発電効率を低下させてしまう。このため、流路24に蓄積された不純物ガスを外部に放出する必要がある。
【0080】
流路24に蓄積された不純物ガスを外部に放出するためには、発電部8に水素カートリッジ3が装着されている状態において、ユーザの操作により、第1の可動ブロック17を押し込めば良い。
【0081】
図5は、第1の可動ブロック17を押し込んだ状態における発電部本体2の状態を概略的に示す略断面図である。
【0082】
図5に示されるように、第1の可動ブロック17が押し込まれると、流路24は、排出口26を介して外部と通気可能な状態となる。かかる状態において、水素ガス導入口9より純度の高い水素ガスが供給されると、流路24に蓄積されている不純物ガスは、水素ガスに押し出されて排出口26より排気される。しかる後に、ユーザが第1の可動ブロック17の押し込みを中止すると、第1の可動ブロック17はバネ19の付勢により、図2に示される位置へ自動的に戻される。
【0083】
このような操作を定期的に行えば、流路24内の水素ガス純度を常に高く保つことができ、これにより、発電効率を高く維持することが可能となる。また、第1の可動ブロック17はバネ19により付勢されていることから、通常時における流路24の気密性が担保される。
【0084】
以上説明したように、本実施態様にかかる発電装置1では、着脱可能な水素カートリッジ3とレギュレータ4との間に逆止弁5が設けられているので、水素カートリッジ3が取り外されても、レギュレータ4内に残留している水素ガスが逆流して外部に放出されることがなくなる。同様に、レギュレータ4と発電部本体2との間にも逆止弁7が設けられているので、発電部本体2内に残留している水素ガスがレギュレータ4へ逆流することがない。
【0085】
また、本実施態様にかかる発電装置1では、着脱可能な水素カートリッジ3とレギュレータ4との間にバルブ6が設けられているので、これを閉じて水素ガスの供給を停止させることによって発電部本体2による発電を停止させることができる。
【0086】
さらに、本実施態様にかかる発電装置1では、発電部本体2に第1の可動ブロック17が設けられているので、これを操作することによって流路24内に蓄積されている不純物ガスを排気することができる。
【0087】
また、本実施態様にかかる発電装置1では、発電部本体2に第2の可動ブロック18が設けられ、これを操作することによって空気の供給を停止させることができるので、これを操作することによって発電部本体2による発電を停止させることができる。また、第2の可動ブロック18を操作することによって流路25を密閉状態とすれば、ゴミやホコリ等の異物が発電部本体2の内部に混入するのを防止することもできる。
【0088】
さらに、本実施態様にかかる発電装置1では、水素カートリッジ3の内部にフィルタ部材34が設けられているので、微粉化した合金や炭素質水素吸蔵材料が水素カートリッジ3の外部に飛散することがない。
【0089】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【0090】
例えば、上記実施態様においては、第1の可動ブロック17の操作をユーザに委ねているが、これが自動的に行われるように構成しても良い。例えば、発電開始の度ごとに不純物ガスの排気が行われるよう、発電開始に応答して一定時間、第1の可動ブロック17を図5に示される位置に移動させても良く、また、一定時間ごとに第1の可動ブロック17を図5に示される位置に移動させても良い。
【0091】
また、上記実施態様においては、第2の可動ブロック18の操作をユーザに委ねているが、これが自動的に行われるように構成しても良い。例えば、水素カートリッジ3が発電部8に装着されると、これに連動して機械的に第2の可動ブロック18が図2に示される位置に移動し、水素カートリッジ3が発電部8から取り外されると、これに連動して機械的に第2の可動ブロック18が図4に示される位置に移動するよう構成しても良い。
【0092】
さらに、上記実施態様においては、バルブ6の操作をユーザに委ねているが、これが自動的に行われるように構成しても良い。例えば、水素カートリッジ3が発電部8に装着されると、これに連動して機械的にバルブ6が開き、水素カートリッジ3が発電部8から取り外されると、これに連動して機械的にバルブ6が閉じるよう構成しても良い。但し、水素カートリッジ3が発電部8に装着された状態において、発電部本体2による発電を自由に停止させるためには、第2の可動ブロック18およびバルブ6の少なくとも一方は、ユーザによる自由な操作が可能である必要がある。
【0093】
また、上記実施態様においては、プロトン伝導体部15の材料として炭素を主成分とする炭素質材料を母体とする材料を用いているが、これとは異なる材料、例えば、パーフルオロスルホン酸樹脂等を用いても良い。
【0094】
さらに、上記実施態様にかかる発電装置1はバルブ6を備え、これにより水素ガスの遮断を可能としているが、本発明において、発電装置にバルブ6を備えることは必須ではなく、これを省略しても構わない。
【0095】
また、上記実施態様にかかる発電装置1はレギュレータ4を備え、これにより水素ガスの圧力を調整しているが、本発明において、発電装置にレギュレータ4を備えることは必須ではなく、これを省略しても構わない。
【0096】
さらに、上記実施態様にかかる発電装置1は水素カートリッジ3と発電部本体2との間に2つの逆止弁5、7を備え、これにより水素ガスの逆流を防止しているが、本発明において、水素カートリッジ3と発電部本体2との間に2つの逆止弁を備えることは必須ではなく、これが1つであっても構わない。
【0097】
また、上記実施態様にかかる発電装置1は第1の可動ブロック17を備え、これにより流路24内の不純物ガスの排出を可能としているが、本発明において、発電装置に不純物ガスの排出手段を備えることは必須ではなく、これを省略しても構わない。
【0098】
さらに、上記実施態様にかかる発電装置1は第2の可動ブロック18を備え、これにより空気の遮断を可能としているが、本発明において、発電装置に空気の遮断手段を備えることは必須ではなく、これを省略しても構わない。
【0099】
また、上記実施態様にかかる発電装置1は水素カートリッジ3内にフィルタ部材34を備え、これにより微粉化した合金や炭素質水素吸蔵材料が水素カートリッジ3の外部に飛散することを防止しているが、本発明において、水素カートリッジ内にフィルタ部材を備えることは必須ではなく、これを省略しても構わない。
【0100】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、着脱可能な水素カートリッジとレギュレータとの間、およびレギュレータと発電部本体との間にそれぞれ逆止弁を設けたので、発電部本体から水素カートリッジへの水素ガスの逆流が防止される。このため、水素カートリッジが発電部から取り外された場合であっても、発電部に含まれる発電部本体やレギュレータ内に残留している水素ガスが外部に放出されることがなくなる。また、水素カートリッジに発電装置に水素ガスを供給する、逆止弁付きノズルを有する供給端が設けられたので、ユーザが水素カートリッジを発電装置から取り外した場合に、水素カートリッジから水素ガスが漏れたり、逆に水素カートリッジの内部に空気等が侵入したりすることがない。したがって、ユーザによる取り扱いの安全性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の好ましい実施態様にかかる発電装置1の概略的構成を示すブロック図である。
【図2】図2は、発電部本体2の構造を概略的に示す略断面図である。
【図3】図3(a)は、水素カートリッジ3の外観を示す略斜視図であり、図3(b)は、水素カートリッジ3の内部構造を示す略断面図である。
【図4】図4は、水素カートリッジ3が発電部8から取り外された状態(非装着状態)における発電部本体2の状態を概略的に示す略断面図である。
【図5】図5は、第1の可動ブロック17を押し込んだ状態における発電部本体2の状態を概略的に示す略断面図である。
【符号の説明】
1 発電装置
2 発電部本体
3 水素カートリッジ
4 レギュレータ
5,7 逆止弁
6 バルブ
8 発電部
9 水素ガス導入口
10 空気導入口
11 正極リード
12 負極リード
13 水素電極
14 酸素電極
15 プロトン伝導体部
16 固定ブロック
17 第1の可動ブロック
18 第2の可動ブロック
19 バネ
20,22 電極基体
21,23 触媒層
24,25 流路
26,27 排出口
28 本体
29 蓋
30 蝶番
31 逆止弁付きノズル
32 水素吸蔵材料
33,35 流路
34 フィルタ部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power generation device and a hydrogen cartridge used therefor, and more particularly, to a power generation device that ensures safety in handling and a hydrogen cartridge used therefor.
[0002]
[Prior art]
Since the industrial revolution, fossil fuels such as gasoline and light oil have been widely used as energy sources for electric power production as well as energy sources for automobiles. By using this fossil fuel, mankind has been able to enjoy benefits such as dramatic improvement in living standards and industrial development, but on the other hand, the earth is under serious threat of environmental destruction, The danger of fuel depletion has arisen, and there is a situation that raises questions about its long-term stable supply.
[0003]
Therefore, hydrogen is contained in water and is present inexhaustiblely on the earth, and the amount of chemical energy contained per substance amount is large, and when used as an energy source, harmful substances and global warming gases are used. In recent years, it has attracted a great deal of attention as a clean and inexhaustible energy source to replace fossil fuels.
[0004]
In particular, research and development of electrical energy generators that can extract electrical energy from hydrogen energy has been actively conducted in recent years. From large-scale power generation to on-site private power generation, as well as automotive power sources. Application is expected.
[0005]
An electric energy generator for extracting electric energy from hydrogen energy, that is, a fuel cell, has a hydrogen electrode to which hydrogen is supplied and an oxygen electrode to which oxygen is supplied. The hydrogen supplied to the hydrogen electrode is dissociated into protons (protons) and electrons by the action of the catalyst, and the electrons are collected by the current collector of the hydrogen electrode, while the protons are carried to the oxygen electrode. The electrons collected at the hydrogen electrode are carried to the oxygen electrode via the load. On the other hand, oxygen supplied to the oxygen electrode is combined with protons and electrons carried from the hydrogen electrode by the action of the catalyst to generate water. In this way, an electromotive force is generated between the hydrogen electrode and the oxygen electrode, and a current flows through the load.
[0006]
Since such a fuel cell can generate power with hydrogen and oxygen, it is also suitable as a power source for portable equipment.
[0007]
That is, currently used as a power source for portable devices is typically a primary battery represented by an alkaline battery or a manganese battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, or a lithium ion battery. These are secondary batteries, all of which are chemical batteries in which a chemical reaction is completed in a closed space. Therefore, various elements constituting the battery, such as positive electrode materials, negative electrode materials, separators, electrolytes, safety The device and the airtight container that seals them are inseparably configured.
[0008]
Therefore, when a chemical battery is used as the power source of a portable device, it is necessary to replace the battery itself when the remaining battery power is exhausted, and only a part of it cannot be replenished. The user needs to carry many batteries.
[0009]
In contrast, when a fuel cell is used as the power source of a portable device, it is possible to generate electricity simply by supplying hydrogen and oxygen as fuel from the outside. By providing hydrogen at any time on the equipment side, the user does not have to carry all of the fuel cells, and only needs to carry one main body of the fuel cell. Therefore, the convenience for the user is very high.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, although the fuel cell is suitable as a power source for portable devices, since hydrogen as a fuel is a combustible gas, it is required that the user can safely handle it.
[0011]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a power generation apparatus that ensures safety in handling and a hydrogen cartridge used therefor.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
This object of the present invention is toA main body having a gas supply end for supplying hydrogen gas to the power generation device, and a lid that can be opened and closed having a flow path connecting the hydrogen storage material and the gas supply end.From hydrogen cartridge and hydrogen cartridgeA regulator for adjusting the pressure of the supplied hydrogen gas and a power generation unit main body for generating power using the hydrogen gas whose pressure is adjusted by the regulatorPower generation unit and power generation unitBodyA backflow prevention means for preventing the backflow of gas from the hydrogen cartridge to the hydrogen cartridge;The check flow preventing means includes a nozzle with a check valve provided at a gas supply end, a first check valve provided between the regulator and the hydrogen cartridge, and between the regulator and the power generation unit main body. And a second check valve for preventing the backflow of gas from the power generation unit main body to the regulator. When the hydrogen cartridge is mounted, the nozzle with the check valve and the first check valve are connected to each other. HaveAchieved by power generator.
[0013]
According to the present invention, the backflow preventing means for preventing the backflow of gas from the power generation unit to the hydrogen cartridge.As a nozzle with a check valve provided at the gas supply end, a first check valve provided in a flow path between the regulator and the hydrogen cartridge, and between the regulator and the power generation unit main body, A second check valve that prevents backflow of gas from the main body to the regulator;Therefore, the hydrogen gas that originally flows to the power generation unit is prevented from flowing back, and the safety of handling is ensured.
[0014]
In a preferred embodiment of the present invention, the hydrogen cartridge is configured to be detachable from the power generation unit.
[0015]
According to a preferred embodiment of the present invention, it is possible to continue power generation by simply replacing the hydrogen cartridge. Therefore, when using such a power generation device as a power source for a portable device, the user does not need to carry a plurality of power generation units themselves, and can carry the portable device for a long time by carrying only a few hydrogen cartridges. . In addition, since the backflow prevention means is provided, even when the user removes the hydrogen cartridge from the power generation unit, the hydrogen gas remaining in the power generation unit is not released to the outside. , Safety of handling is ensured.
[0018]
The present inventionFavorAccording to the preferred embodiment, since the regulator for adjusting the pressure of the hydrogen gas supplied from the hydrogen cartridge is provided, it is possible to supply the hydrogen gas having the optimum pressure to the power generation unit main body.
[0020]
The present inventionFavorAccording to a preferred embodiment, since the backflow prevention means is provided between the regulator and the power generation unit body, it is possible to reliably prevent the hydrogen gas remaining in the power generation unit body from flowing back to the regulator. Is possible.
[0022]
The present inventionFavorAccording to a preferred embodiment, when the hydrogen cartridge is removed from the power generation unit, the inside and the outside of the hydrogen cartridge are blocked, so even if the user removes the hydrogen cartridge from the power generation unit, the hydrogen cartridge Hydrogen gas does not leak from the air, and conversely, air or the like does not enter the interior of the hydrogen cartridge.
[0024]
The present inventionFavorAccording to a preferred embodiment, since the backflow prevention means is provided at the gas supply end, the backflow of gas from the power generation unit to the hydrogen cartridge is more reliably prevented.
[0025]
In a further preferred embodiment of the present invention, the power generation unit is provided integrally with a portable device.
[0026]
In a further preferred embodiment of the present invention, the hydrogen storage material is made of a hydrogen storage alloy.
[0027]
In another preferred embodiment of the present invention, the hydrogen storage material comprises a carbonaceous hydrogen storage material.
[0028]
The object of the invention is alsoA hydrogen cartridge that can be attached to and detached from a power generation unit that has a power generation unit body that generates power using a regulator that adjusts the pressure of hydrogen gas and the pressure of the hydrogen gas adjusted by the regulator, and has a built-in hydrogen storage material, A main body having a gas supply end for supplying hydrogen gas to the power generation unit, and an openable / closable lid having a flow path connecting the hydrogen storage material and the gas supply end,At the gas supply endPower generation unitWhen removed from, the inside of the hydrogen cartridge is shut off from the outside of the hydrogen cartridgeAnd a nozzle with a check valve that prevents gas from entering the hydrogen cartridgeThis is accomplished with a hydrogen cartridge.
[0029]
According to the present invention, when the hydrogen cartridge is removed from the power generation device, the inside and the outside of the hydrogen cartridge are disconnected.By a check valve nozzleTherefore, when the user removes the hydrogen cartridge from the power generation device, hydrogen gas does not leak from the hydrogen cartridge, and air or the like does not enter the inside of the hydrogen cartridge. Therefore, the safety of handling by the user is ensured.
[0033]
In the present invention, the hydrogen storage material is not particularly limited, but a hydrogen storage alloy or a carbonaceous hydrogen storage material can be preferably used as the hydrogen storage material. The material of the hydrogen storage alloy is not particularly limited, but LaNi5The carbonaceous hydrogen storage material is not particularly limited, but fullerenes, carbon nanofibers, carbon nanotubes, carbon soot, nanocapsules, bucky onions, carbon fibers, etc. are preferably used. it can.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0035]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power generator 1 according to a preferred embodiment of the present invention.
[0036]
As shown in FIG. 1, a power generation apparatus 1 according to this embodiment is supplied from a power generation unit
[0037]
Among these elements constituting the power generation device 1, the power
[0038]
The power generation unit
[0039]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view schematically showing the structure of the power generation unit
[0040]
As shown in FIG. 2, the power generation unit
[0041]
The
[0042]
Further, as shown in FIG. 2, the positive electrode lead 11 is led out from the
[0043]
A
[0044]
The hydrogen gas supplied from the
[0045]
Here, the
[0046]
Any material can be used as the carbonaceous material as the base material of the
[0047]
There are various types of carbon clusters, and fullerenes, fullerene structures having at least one open end, diamond structures, and the like are preferable. Of course, the present invention is not limited thereto, and any material may be used as long as the ion conductivity is greater than the electron conductivity after the introduction of a proton dissociable group.
[0048]
As the carbonaceous material serving as a base material of the
[0049]
Next, the
[0050]
FIG. 3A is a schematic perspective view showing the external appearance of the
[0051]
3A and 3B, the
[0052]
As shown in FIG. 3B, the
[0053]
Such a
[0054]
The
[0055]
On the other hand, the
[0056]
When replenishing the
[0057]
When the
[0058]
Here, the
[0059]
As described above, the
[0060]
Next, the function of the power generator 1 according to this embodiment will be described.
[0061]
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view schematically showing the state of the power generation unit
[0062]
In a state where the
[0063]
Next, when the
[0064]
The hydrogen gas sent to the
[0065]
The hydrogen gas whose pressure is adjusted in this way is supplied to the power generation unit
[0066]
During this time, the user operates the second
[0067]
As a result, the power generation unit
[0068]
When the utilization device is operated in this manner, naturally, the remaining amount of hydrogen stored in the
[0069]
Here, even if the
[0070]
On the other hand, since the
[0071]
Furthermore, since the check valve 7 is provided, the hydrogen gas remaining inside the power generation unit
[0072]
Next, an operation for stopping power generation by the power generation unit
[0073]
In order to stop the power generation by the power generation unit
[0074]
That is, when power generation is stopped by stopping the supply of hydrogen gas to the
[0075]
Further, by removing the
[0076]
On the other hand, when power generation is stopped by stopping the supply of air to the
[0077]
When power generation by the power generation unit
[0078]
Next, an operation for discharging the impurity gas accumulated in the
[0079]
Although high purity hydrogen gas is supplied to the
[0080]
In order to release the impurity gas accumulated in the
[0081]
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view schematically showing a state of the power generation unit
[0082]
As shown in FIG. 5, when the first
[0083]
If such an operation is performed periodically, the purity of the hydrogen gas in the
[0084]
As described above, in the power generation device 1 according to this embodiment, the
[0085]
Further, in the power generation apparatus 1 according to this embodiment, the
[0086]
Furthermore, in the power generation device 1 according to this embodiment, the first
[0087]
Moreover, in the electric power generating apparatus 1 concerning this embodiment, since the 2nd
[0088]
Furthermore, in the power generation device 1 according to this embodiment, since the
[0089]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.
[0090]
For example, in the above embodiment, the operation of the first
[0091]
Moreover, in the said embodiment, although operation of the 2nd
[0092]
Furthermore, in the said embodiment, although operation of the valve |
[0093]
Moreover, in the said embodiment, although the material which has as a base the carbonaceous material which has carbon as a main component is used as the material of the
[0094]
Furthermore, although the electric power generating apparatus 1 concerning the said embodiment is provided with the valve |
[0095]
Moreover, although the electric power generating apparatus 1 concerning the said embodiment is equipped with the
[0096]
Furthermore, the power generation device 1 according to the above embodiment includes two
[0097]
In addition, the power generation device 1 according to the above embodiment includes the first
[0098]
Furthermore, although the electric power generating apparatus 1 concerning the said embodiment is equipped with the 2nd
[0099]
Further, the power generation apparatus 1 according to the above embodiment includes the
[0100]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the removable hydrogen cartridge.Between the regulator and the regulator and between the regulator and the generatorCheckValveBecause it was provided,BodyHydrogen cartridgeToThe back flow of hydrogen gas is prevented. For this reason, the hydrogen cartridgeThePower generationPartEven if it is removedPartPower generation department book includedBody andRegularWithinThe hydrogen gas remaining in is not released to the outside.In addition, since a supply end having a nozzle with a check valve for supplying hydrogen gas to the power generation device is provided to the hydrogen cartridge, hydrogen gas may leak from the hydrogen cartridge when the user removes the hydrogen cartridge from the power generation device. On the contrary, air or the like does not enter the inside of the hydrogen cartridge. Therefore, the safety of handling by the user is ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power generator 1 according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view schematically showing the structure of the power generation unit
FIG. 3A is a schematic perspective view showing the appearance of the
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view schematically showing a state of the power generation unit
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view schematically showing a state of the power generation unit
[Explanation of symbols]
1 Power generator
2 Power generation unit body
3 Hydrogen cartridge
4 Regulator
5, 7 Check valve
6 Valve
8 Power generation part
9 Hydrogen gas inlet
10 Air inlet
11 Positive lead
12 Negative lead
13 Hydrogen electrode
14 Oxygen electrode
15 Proton conductor
16 fixed blocks
17 First movable block
18 Second movable block
19 Spring
20, 22 electrode base
21,23 Catalyst layer
24, 25 flow path
26, 27 outlet
28 body
29 lid
30 Hinge
31 Nozzle with check valve
32 Hydrogen storage materials
33, 35 channel
34 Filter members
Claims (9)
前記逆流防止手段は、
前記ガス供給端に設けられた逆止弁付きノズルと、
前記レギュレータと前記水素カートリッジとの間に設けられた第1の逆止弁と、
前記レギュレータと前記発電部本体との間に設けられ、前記発電部本体から前記レギュレータへのガスの逆流を阻止する第2の逆止弁とからなり、
前記水素カートリッジ装着時において、前記逆止弁付きノズルと前記第1の逆止弁とは連結されている
発電装置。 A hydrogen cartridge including a main body having a gas supply end for supplying hydrogen gas to a power generation device, and a lid capable of being opened and closed having a flow path connecting the hydrogen storage material and the gas supply end. A regulator for adjusting the pressure of the hydrogen gas supplied from the hydrogen cartridge , a power generation unit having a power generation unit main body for generating power using the hydrogen gas whose pressure is adjusted by the regulator, and the hydrogen cartridge from the power generation unit main body and a reverse flow preventing means for preventing the backflow of gas into,
The backflow prevention means includes
A nozzle with a check valve provided at the gas supply end;
A first check valve provided between the regulator and the hydrogen cartridge;
A second check valve that is provided between the regulator and the power generation unit main body and prevents a backflow of gas from the power generation unit main body to the regulator;
The nozzle with check valve and the first check valve are connected when the hydrogen cartridge is mounted.
Power generation equipment.
水素吸蔵材料を内蔵し、前記発電部に水素ガスを供給するガス供給端を有する本体と、
前記水素吸蔵材料と前記ガス供給端とを接続する流路を有する開閉可能な蓋とを備え、
前記ガス供給端に、前記発電部から取り外されると、前記水素カートリッジの内部と前記水素カートリッジの外部とを遮断し、前記水素カートリッジ内部へのガスの侵入を阻止する逆止弁付きノズルを有する
水素カートリッジ。 A hydrogen cartridge that is detachable from a power generation unit having a regulator that adjusts the pressure of hydrogen gas and a power generation unit main body that generates power using the hydrogen gas whose pressure is adjusted by the regulator,
A body containing a hydrogen storage material and having a gas supply end for supplying hydrogen gas to the power generation unit;
An openable / closable lid having a flow path connecting the hydrogen storage material and the gas supply end;
Hydrogen having a check valve-equipped nozzle that shuts off the interior of the hydrogen cartridge and the exterior of the hydrogen cartridge and prevents gas from entering the interior of the hydrogen cartridge when removed from the power generation unit at the gas supply end cartridge.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000352080A JP4655355B2 (en) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | Power generation device and hydrogen cartridge used therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000352080A JP4655355B2 (en) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | Power generation device and hydrogen cartridge used therefor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002158022A JP2002158022A (en) | 2002-05-31 |
JP4655355B2 true JP4655355B2 (en) | 2011-03-23 |
Family
ID=18825029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000352080A Expired - Fee Related JP4655355B2 (en) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | Power generation device and hydrogen cartridge used therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4655355B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4627997B2 (en) | 2003-02-24 | 2011-02-09 | セイコーインスツル株式会社 | Fuel cell system |
CN100431213C (en) * | 2003-02-24 | 2008-11-05 | 精工电子有限公司 | Fuel cell system |
JP2005191001A (en) * | 2003-12-02 | 2005-07-14 | Canon Inc | Method of replacing gas in fuel cell apparatus, fuel cell apparatus, and equipment for fuel cell apparatus |
JP4660151B2 (en) * | 2004-10-05 | 2011-03-30 | アクアフェアリー株式会社 | Fuel cell |
CA3134148C (en) * | 2016-09-28 | 2023-09-26 | Clean Planet Inc. | Heat generating system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06275300A (en) * | 1993-03-24 | 1994-09-30 | Sanyo Electric Co Ltd | Fuel cell system |
JPH1064567A (en) * | 1996-06-14 | 1998-03-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fuel cell hydrogen supply system and portable electrical machinery and apparatus |
JPH10246398A (en) * | 1997-03-06 | 1998-09-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen storage vessel |
JP2000100461A (en) * | 1998-09-25 | 2000-04-07 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Hydrogen storage tank device |
JP2000264602A (en) * | 1999-03-19 | 2000-09-26 | Seiji Motojima | Hydrogen occlusion material, its production and its use |
-
2000
- 2000-11-20 JP JP2000352080A patent/JP4655355B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06275300A (en) * | 1993-03-24 | 1994-09-30 | Sanyo Electric Co Ltd | Fuel cell system |
JPH1064567A (en) * | 1996-06-14 | 1998-03-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fuel cell hydrogen supply system and portable electrical machinery and apparatus |
JPH10246398A (en) * | 1997-03-06 | 1998-09-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen storage vessel |
JP2000100461A (en) * | 1998-09-25 | 2000-04-07 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Hydrogen storage tank device |
JP2000264602A (en) * | 1999-03-19 | 2000-09-26 | Seiji Motojima | Hydrogen occlusion material, its production and its use |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002158022A (en) | 2002-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7282294B2 (en) | Hydrogen storage-based rechargeable fuel cell system and method | |
US20100178573A1 (en) | Fuel source for electrochemical cell | |
KR20030082440A (en) | Hydrogen production system | |
JP4119188B2 (en) | Fuel cell equipment | |
JP4149728B2 (en) | Fuel cell fuel supply cartridge and fuel cell comprising the cartridge | |
JP4655355B2 (en) | Power generation device and hydrogen cartridge used therefor | |
JP2002158021A (en) | Electricity generating device, and hydrogen cartridge for the use of the same | |
CA2435107A1 (en) | Hydrogen generating apparatus | |
JP4800241B2 (en) | Fuel cell and driving method thereof | |
KR100531824B1 (en) | Fuel circulation control apparatus of fuel cell system | |
JP2007317496A (en) | Fuel cell power generation system | |
US7045240B2 (en) | Power generating apparatus having a proton conductor unit that includes a fullerene derivative | |
JP2004172111A (en) | Liquid fuel cell and power generator using liquid fuel cell | |
JP2002158020A (en) | Electricity generating device | |
JP4044372B2 (en) | Liquid fuel cell | |
JP2007012319A (en) | Fuel cell system | |
JP2002056852A (en) | Electric energy generating system | |
GB2405744A (en) | Portable Fuel Cell System | |
KR100533008B1 (en) | Fuel cell system having water trap apparatus | |
KR100625694B1 (en) | Fuel supply apparatus for fc | |
KR100829428B1 (en) | Fuel tank for fuel cell | |
KR100504871B1 (en) | Filtering apparatus of fuel cell system | |
KR20040003658A (en) | Fuel tank structure of fuel cell | |
JP2003317782A (en) | Housing for electrical apparatus and electrical apparatus operating device | |
KR100762678B1 (en) | Apparatus for activating passive type fuel cell system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060921 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20061025 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070202 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070202 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100714 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100727 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100921 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101130 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101213 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |