JP7843511B2 - 燃料供給装置および発電システム - Google Patents

Description

本発明は、水素を含む第２の気体を燃料電池ユニットに対して供給可能に構成された燃料供給装置、並びにそのような燃料供給装置および燃料電池ユニットを備えて発電可能に構成された発電システムに関するものである。

例えば、下記の特許文献には、発電部において外気（酸素）と燃料（水素）とを反応させて発電することができるように構成された燃料電池が開示されている。この燃料電池では、燃料タンクに水素吸蔵合金が収容されており、この水素吸蔵合金から放出される水素を外気中の酸素と反応させることで電力を発生させる構成が採用されている。この場合、水素吸蔵合金から水素が放出されるときには、吸熱反応によって水素吸蔵合金（燃料タンク）の温度が低下する。また、水素吸蔵合金は、その温度が低下することで水素の放出速度（単位時間当りの放出量）が低下することが知られている。したがって、発電に必要とされる十分な量の水素を燃料タンクから発電部に継続して供給するには、燃料タンクの温度低下を防ぎ、水素吸蔵合金から好適に水素が放出され得る温度を維持する必要がある。

そこで、この燃料電池では、水素と酸素との反応によって発電部に生じる熱を利用して燃料タンクを加熱することで好適な温度を維持する構成が採用されている。具体的には、この燃料電池は、燃料タンクに固定された固定熱接続部材と、発電部の熱を外部へ放出するための外部放熱部と、固定熱接続部材および外部放熱部のいずれかに発電部の熱を選択的に伝熱する可動式熱接続部材とを備えて構成されている。また、この燃料電池は、可動式熱接続部材が発電部に対して常時接触させられると共に、温度によって形状が変形する形状記憶合金バネとバイアスバネとを備えた駆動部によって可動式熱接続部材を移動させて固定熱接続部材および外部放熱部のいずれか一方に接触させる構成が採用されている。

より具体的には、この燃料電池では、駆動部によって可動式熱接続部材が移動させられて発電部と固定熱接続部材とが可動式熱接続部材を介して熱的に接続されることで、発電部に生じた熱が燃料タンクに伝熱され、これにより、水素吸蔵合金が加熱されて、必要とされる水素を放出可能な温度が維持される。また、この燃料電池では、駆動部によって可動式熱接続部材が移動させられて発電部と外部放熱部とが可動式熱接続部材を介して熱的に接続されることで、発電部に生じた熱が燃料タンクに伝熱されずに外部放熱部から放出され、燃料タンクの過剰な温度上昇を回避することが可能となっている。

特開２００７－０８０５８７号公報（第５－１８頁、第１－１０Ｃ図）

ところが、上記特許文献に開示の燃料電池には、以下のような解決すべき問題点が存在する。すなわち、上記特許文献に開示の燃料電池では、吸熱反応による温度低下に伴って燃料タンク（水素吸蔵合金）からの単位時間あたりの水素の放出量が低下するのを回避するために、発電部に生じる熱を利用して燃料タンクを加熱する構成が採用されている。

一方、出願人は、水素ガスの貯蔵部（燃料タンク）を複数備え、発電中の燃料電池ユニット（発電部）に対していずれかの貯蔵部から水素ガスを供給しつつ、水素ガス発生装置によって生成された水素ガスを他のいずれかの貯蔵部に対して流入させて貯蔵させることが可能な発電システムを試作した。この発電システムによれば、燃料電池ユニットに対して水素ガスを供給している貯蔵部の水素ガスの残量が低下したときに、残量が低下した貯蔵部に代えて、水素ガス発生装置によって生成された水素ガスが貯蔵されている他の貯蔵部から燃料電池ユニットに対して水素ガスを供給することにより、燃料電池ユニットに発電を継続させることができる。また、他の貯蔵部からの水素ガスの供給と並行して、残量が低下した貯蔵部に水素ガス発生装置によって生成された水素ガスを流入させて貯蔵させることにより、新たに水素ガスの供給を開始した貯蔵部の残量が低下したときに、再び貯蔵部を切り替えて水素ガスを継続して供給することができる。

この場合、上記特許文献に開示の構成と同様にして、出願人が試作した発電システムにおいても、燃料電池ユニットに対して水素ガスを供給している貯蔵部を加熱することによって単位時間あたりの水素ガスの供給量が低下するのを回避することができる。しかしながら、上記のような貯蔵部の切替え後に、残量が低下した貯蔵部に対して水素ガスを流入させて貯蔵させようとしたときに、切替え直前まで加熱されていた貯蔵部の温度が高温であることで、水素吸蔵合金への水素の吸蔵効率が低下する。このため、十分な量の水素ガスが貯蔵された状態となるまでに長時間を要する結果、燃料電池ユニットに対して水素ガスを供給している貯蔵部の残量が低下して再び貯蔵部を切り替える必要が生じたときに、水素ガス発生装置によって生成された水素ガスを流入させている貯蔵部内に十分な水素ガスが貯蔵されていない状態となることがある。かかる場合には、十分な量の水素ガスが貯蔵されていない貯蔵部から燃料電池ユニットに対する水素ガスの供給を開始することとなり、短時間で、貯蔵部を再び切り替える必要が生じる状態となってしまう。

このように、上記特許文献に開示の構成では、貯蔵部（燃料タンク）を加熱することで単位時間あたりの水素ガスの放出量が低下するのを回避することができるものの、水素ガスの供給によって残量が低下した貯蔵部に水素ガスを効率良く貯蔵することができず、結果として、燃料電池ユニットに対して水素ガスを継続して供給するのが困難となることがあるという問題点が存在する。

本発明は、かかる解決すべき問題点に鑑みてなされたものであり、燃料電池ユニットに対して十分な量の水素ガス（第２の気体）を継続して供給し得る燃料供給装置および発電システムを提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく、請求項１記載の燃料供給装置は、酸化剤を含む第１の気体および水素を含む第２の気体を反応させて発電可能に構成された燃料電池ユニットに当該第２の気体を供給可能に構成された燃料供給装置であって、前記第２の気体を貯蔵可能な複数の貯蔵用容器と、前記貯蔵用容器を収容可能に構成されると共に当該貯蔵用容器との熱交換によって当該貯蔵用容器の温度を調整する熱媒液を貯液可能に構成された少なくとも３つの貯液槽と、前記熱媒液を加熱する加熱部および当該熱媒液を冷却する冷却部を有する温度調整部と、前記加熱部によって加熱された前記熱媒液を前記各貯液槽のうちのいずれかに供給すると共に、前記冷却部によって冷却された前記熱媒液を当該各貯液槽のうちの他のいずれかに供給する熱媒液供給部と、気体生成装置によって生成された前記第２の気体を前記各貯液槽のうちのいずれかに収容されている前記貯蔵用容器に流入させて貯蔵させると共に、当該各貯液槽のうちの他のいずれかに収容されている前記貯蔵用容器に貯蔵されている前記第２の気体を前記燃料電池ユニットに供給させる気体流路切替え部と、前記温度調整部による前記熱媒液の温度調整、前記熱媒液供給部による前記熱媒液の供給、および前記気体流路切替え部による前記第２の気体の流路切替えを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記各貯液槽のうちの前記第２の気体を供給している前記貯蔵用容器が収容された第１の貯液槽に前記加熱部によって加熱された前記熱媒液を供給させ、前記各貯液槽のうちの前記第２の気体を流入させている前記貯蔵用容器が収容された第２の貯液槽に前記冷却部によって冷却された前記熱媒液を供給させ、かつ前記各貯液槽のうちの予め規定された第１の貯蔵量を超える前記第２の気体が貯蔵された状態において当該第２の気体の供給および当該第２の気体の流入が行われていない前記貯蔵用容器が収容された第３の貯液槽の前記熱媒液の貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回る状態を維持させると共に、予め規定された容器変更条件が満たされたときに、前記第１の貯液槽に貯液されている前記熱媒液を前記第３の貯液槽に流入させ、かつ前記第２の貯液槽に貯液されている前記熱媒液を前記第１の貯液槽に流入させた後に、前記第３の貯液槽を新たな前記第１の貯液槽として前記加熱部によって加熱された前記熱媒液の当該新たな前記第１の貯液槽への供給、および当該新たな第１の貯液槽に収容された前記貯蔵用容器からの前記第２の気体の供給を開始させ、前記第１の貯液槽を新たな前記第２の貯液槽として前記冷却部によって冷却された前記熱媒液の当該新たな第２の貯液槽への供給、および当該新たな第２の貯液槽に収容されている前記貯蔵用容器への前記第２の気体の流入を開始させると共に、前記第２の貯液槽を新たな前記第３の貯液槽として当該新たな第３の貯液槽の前記熱媒液の貯液量が前記予め規定された第１の貯液量を下回り、かつ当該新たな第３の貯液槽に収容された前記貯蔵用容器への前記第２の気体の供給および当該第２の気体の流入が行われない状態を維持させる。

請求項２記載の燃料供給装置は、酸化剤を含む第１の気体および水素を含む第２の気体を反応させて発電可能に構成された燃料電池ユニットに当該第２の気体を供給可能に構成された燃料供給装置であって、前記第２の気体を貯蔵可能な複数の貯蔵用容器と、前記貯蔵用容器を収容可能に構成されると共に当該貯蔵用容器との熱交換によって当該貯蔵用容器の温度を調整する熱媒液を貯液可能に構成された少なくとも３つの貯液槽と、前記熱媒液を加熱する加熱部および当該熱媒液を冷却する冷却部を有する温度調整部と、前記加熱部によって加熱された前記熱媒液を前記各貯液槽のうちのいずれかに供給すると共に、前記冷却部によって冷却された前記熱媒液を当該各貯液槽のうちの他のいずれかに供給する熱媒液供給部と、気体生成装置によって生成された前記第２の気体を前記各貯液槽のうちのいずれかに収容されている前記貯蔵用容器に流入させて貯蔵させると共に、当該各貯液槽のうちの他のいずれかに収容されている前記貯蔵用容器に貯蔵されている前記第２の気体を前記燃料電池ユニットに供給させる気体流路切替え部と、前記温度調整部による前記熱媒液の温度調整、前記熱媒液供給部による前記熱媒液の供給、および前記気体流路切替え部による前記第２の気体の流路切替えを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記各貯液槽のうちの前記第２の気体を流入させている前記貯蔵用容器が収容された貯液槽Ａに前記冷却部によって冷却された前記熱媒液を供給させ、前記各貯液槽のうちの前記第２の気体を供給している前記貯蔵用容器が収容された貯液槽Ｂに前記加熱部によって加熱された前記熱媒液を供給させ、かつ前記各貯液槽のうちの前記第２の気体の貯蔵量が予め規定された第２の貯蔵量を下回る状態において当該第２の気体の供給および当該第２の気体の流入が行われていない前記貯蔵用容器が収容された貯液槽Ｃの前記熱媒液の貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回る状態を維持させると共に、予め規定された容器変更条件が満たされたときに、前記貯液槽Ａに貯液されている前記熱媒液を前記貯液槽Ｃに流入させ、かつ前記貯液槽Ｂに貯液されている前記熱媒液を前記貯液槽Ａに流入させた後に、前記貯液槽Ｃを新たな前記貯液槽Ａとして前記冷却部によって冷却された前記熱媒液の当該新たな前記貯液槽Ａへの供給、および当該新たな貯液槽Ａに収容された前記貯蔵用容器への前記第２の気体の流入を開始させ、前記貯液槽Ａを新たな前記貯液槽Ｂとして前記加熱部によって加熱された前記熱媒液の当該新たな貯液槽Ｂへの供給、および当該新たな貯液槽Ｂに収容されている前記貯蔵用容器からの前記第２の気体の供給を開始させると共に、前記貯液槽Ｂを新たな前記貯液槽Ｃとして当該新たな貯液槽Ｃの前記熱媒液の貯液量が前記予め規定された第１の貯液量を下回り、かつ当該新たな貯液槽Ｃに収容された前記貯蔵用容器への前記第２の気体の供給および当該第２の気体の流入が行われない状態を維持させる。

請求項３記載の燃料供給装置は、請求項１または２記載の燃料供給装置において、前記制御部は、前記第２の気体を供給している前記貯蔵用容器の当該第２の気体の貯蔵量が予め規定された下限貯蔵量まで減少したときに前記予め規定された容器変更条件が満たされたと判別する。

請求項４記載の燃料供給装置は、請求項１または２記載の燃料供給装置において、前記制御部は、前記第２の気体を流入させている前記貯蔵用容器の当該第２の気体の貯蔵量が予め規定された上限貯蔵量まで増加したときに前記予め規定された容器変更条件が満たされたと判別する。

請求項５記載の発電システムは、請求項１または２記載の燃料供給装置と、前記燃料電池ユニットと、前記気体生成装置とを備えて構成されている。

請求項１記載の燃料供給装置では、温度調整部による熱媒液の温度調整、熱媒液供給部による熱媒液の供給、および気体流路切替え部による第２の気体の流路切替えを制御する制御部が、各貯液槽のうちの第２の気体を供給している貯蔵用容器が収容された第１の貯液槽に加熱部によって加熱された熱媒液を供給させ、各貯液槽のうちの第２の気体を流入させている貯蔵用容器が収容された第２の貯液槽に冷却部によって冷却された熱媒液を供給させ、かつ各貯液槽のうちの予め規定された第１の貯蔵量を超える第２の気体が貯蔵された状態において第２の気体の供給および第２の気体の流入が行われていない貯蔵用容器が収容された第３の貯液槽の熱媒液の貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回る状態を維持させると共に、予め規定された容器変更条件が満たされたときに、第１の貯液槽に貯液されている熱媒液を第３の貯液槽に流入させ、かつ第２の貯液槽に貯液されている熱媒液を第１の貯液槽に流入させた後に、第３の貯液槽を新たな第１の貯液槽として加熱部によって加熱された熱媒液の新たな第１の貯液槽への供給、および新たな第１の貯液槽に収容された貯蔵用容器からの第２の気体の供給を開始させ、第１の貯液槽を新たな第２の貯液槽として冷却部によって冷却された熱媒液の新たな第２の貯液槽への供給、および新たな第２の貯液槽に収容されている貯蔵用容器への第２の気体の流入を開始させると共に、第２の貯液槽を新たな第３の貯液槽として新たな第３の貯液槽の熱媒液の貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回り、かつ新たな第３の貯液槽に収容された貯蔵用容器への第２の気体の供給および第２の気体の流入が行われない状態を維持させる。また、請求項５記載の発電システムでは、上記の燃料供給装置と、燃料電池ユニットと、気体生成装置とを備えて構成されている。

したがって、請求項１記載の燃料供給装置、および請求項５記載の発電システムによれば、容器変更条件が満たされて、第１の貯液槽に貯液されている熱媒液（すなわち、直前まで燃料電池ユニットに第２の気体を供給していた貯蔵用容器が収容されている貯液槽）内に貯留されている高温の熱媒液が、第３の貯液槽（すなわち、燃料電池ユニットに対する第２の気体の供給を開始する貯蔵用容器が収容されている貯液槽）に流入させられることにより、第１の貯液槽としての貯液槽に供給した熱媒液の加熱に要したエネルギーを無駄にすることなく、第３の貯液槽に収容されている貯蔵用容器を加熱して燃料電池ユニットにおける発電に必要とされる十分な量の第２の気体を放出させることができる。また、容器変更条件が満たされて、第２の貯液槽（すなわち、直前まで第２の気体を流入させて貯蔵させていた貯蔵用容器が収容されている貯液槽）に貯液されている低温の熱媒液が、第１の貯液槽（すなわち、気体生成装置によって生成された第２の気体の貯蔵を開始する貯蔵用容器が収容されている貯液槽）に流入させられることにより、第２の貯液槽に供給した熱媒液の冷却に要したエネルギーを無駄にすることなく、第１の貯液槽（直前まで燃料電池ユニットに第２の気体を供給していたことで高温の熱媒液との熱交換によって温度上昇した状態となっている貯蔵用容器が収容されている貯液槽）に収容されている貯蔵用容器を冷却して、気体生成装置によって生成された第２の気体を好適に貯蔵させることができる。また、第３の貯液槽が新たな第１の貯液槽として、加熱部によって加熱された高温の熱媒液が供給されることで、新たな第１の貯液槽に収容されている貯蔵用容器から第２の気体を好適に放出して燃料電池ユニットに供給することができ、第１の貯液槽が新たな第２の貯液槽として、冷却部によって冷却された低温の熱媒液が供給されることで、新たな第２の貯液槽に収容されている貯蔵用容器に対して気体生成装置によって生成された第２の気体を好適に貯蔵させることができ、第２の貯液槽が新たな第３の貯液槽として、熱媒液の貯液量が第１の貯液量を下回り、かつ新たな第３の貯液槽に収容された貯蔵用容器からの第２の気体の供給および第２の気体の流入が行われない状態が維持されることにより、後に、容器変更条件が満たされたときに、新たな第１の貯液槽から、熱媒液が存在しない新たな第３の貯液槽に熱媒液を確実かつ容易に移動させることができ、新たな第３の貯液槽への移動によって熱媒液が存在しない状態となった新たな第１の貯液槽に新たな第２の貯液槽から熱媒液を確実かつ容易に移動させることができる。

請求項２記載の燃料供給装置では、温度調整部による熱媒液の温度調整、熱媒液供給部による熱媒液の供給、および気体流路切替え部による第２の気体の流路切替えを制御する制御部が、各貯液槽のうちの第２の気体を流入させている貯蔵用容器が収容された貯液槽Ａに冷却部によって冷却された熱媒液を供給させ、各貯液槽のうちの第２の気体を供給している貯蔵用容器が収容された貯液槽Ｂに加熱部によって加熱された熱媒液を供給させ、かつ各貯液槽のうちの第２の気体の貯蔵量が予め規定された第２の貯蔵量を下回る状態において第２の気体の供給および第２の気体の流入が行われていない貯蔵用容器が収容された貯液槽Ｃの熱媒液の貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回る状態を維持させると共に、予め規定された容器変更条件が満たされたときに、貯液槽Ａに貯液されている熱媒液を貯液槽Ｃに流入させ、かつ貯液槽Ｂに貯液されている熱媒液を貯液槽Ａに流入させた後に、貯液槽Ｃを新たな貯液槽Ａとして冷却部によって冷却された熱媒液の新たな貯液槽Ａへの供給、および新たな貯液槽Ａに収容された貯蔵用容器への第２の気体の流入を開始させ、貯液槽Ａを新たな貯液槽Ｂとして加熱部によって加熱された熱媒液の新たな貯液槽Ｂへの供給、および新たな貯液槽Ｂに収容されている貯蔵用容器からの第２の気体の供給を開始させると共に、貯液槽Ｂを新たな貯液槽Ｃとして新たな貯液槽Ｃの熱媒液の貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回り、かつ新たな貯液槽Ｃに収容された貯蔵用容器への第２の気体の供給および第２の気体の流入が行われない状態を維持させる。また、請求項５記載の発電システムでは、上記の燃料供給装置と、燃料電池ユニットと、気体生成装置とを備えて構成されている。

したがって、請求項２記載の燃料供給装置、および請求項５記載の発電システムによれば、容器変更条件が満たされて、貯液槽Ａ（すなわち、直前まで第２の気体を流入させて貯蔵させていた貯蔵用容器が収容されている貯液槽）に貯液されている低温の熱媒液が、貯液槽Ｃ（すなわち、気体生成装置によって生成された第２の気体の貯蔵を開始する貯蔵用容器が収容されている貯液槽）に流入させられることにより、貯液槽Ａに供給した熱媒液の冷却に要したエネルギーを無駄にすることなく、貯液槽Ｃに収容されている貯蔵用容器を冷却して気体生成装置によって生成された第２の気体を好適に貯蔵させることができる。また、容器変更条件が満たされて、貯液槽Ｂに貯液されている熱媒液（すなわち、直前まで燃料電池ユニットに第２の気体を供給していた貯蔵用容器が収容されている貯液槽）内に貯留されている高温の熱媒液が、貯液槽Ａ（すなわち、燃料電池ユニットに対する第２の気体の供給を開始する貯蔵用容器が収容されている貯液槽）に流入させられることにより、貯液槽Ｂとしての貯液槽に供給した熱媒液の加熱に要したエネルギーを無駄にすることなく、貯液槽Ａ（直前まで第２の気体を流入させて貯蔵させていたことで低温の熱媒液との熱交換によって温度低下した状態となっている貯蔵用容器が収容されている貯液槽）に収容されている貯蔵用容器を加熱して、燃料電池ユニットにおける発電に必要とされる十分な量の第２の気体を放出させることができる。また、貯液槽Ｃが新たな貯液槽Ａとして、冷却部によって冷却された低温の熱媒液が供給されることで、新たな貯液槽Ａに収容されている貯蔵用容器に対して気体生成装置によって生成された第２の気体を好適に貯蔵させることができ、貯液槽Ａが新たな貯液槽Ｂとして、加熱部によって加熱された高温の熱媒液が供給されることで、新たな貯液槽Ｂに収容されている貯蔵用容器から第２の気体を好適に放出して燃料電池ユニットに供給することができ、貯液槽Ｂが新たな貯液槽Ｃとして、熱媒液の貯液量が第１の貯液量を下回り、かつ新たな貯液槽Ｃに収容された貯蔵用容器からの第２の気体の供給および第２の気体の流入が行われない状態が維持されることにより、後に、容器変更条件が満たされたときに、新たな貯液槽Ａから、熱媒液が存在しない新たな貯液槽Ｃに熱媒液を確実かつ容易に移動させることができ、新たな貯液槽Ｃへの移動によって熱媒液が存在しない状態となった新たな貯液槽Ａに新たな貯液槽Ｂから熱媒液を確実かつ容易に移動させることができる。

請求項３記載の燃料供給装置では、制御部が、第２の気体を供給している貯蔵用容器の第２の気体の貯蔵量が予め規定された下限貯蔵量まで減少したときに予め規定された容器変更条件が満たされたと判別する。したがって、請求項３記載の燃料供給装置、およびそのような燃料供給装置を備えた発電システムによれば、第２の気体の貯蔵量が予め規定された下限貯蔵量まで減少した貯蔵用容器に代えて、新たな第１の貯液槽に収容されている貯蔵用容器から燃料電池ユニットに対して第２の気体を継続して供給することができる。これにより、燃料電池ユニットによる発電を確実に継続させることができる。

請求項４記載の燃料供給装置では、制御部が、第２の気体を流入させている貯蔵用容器の第２の気体の貯蔵量が予め規定された上限貯蔵量まで増加したときに予め規定された容器変更条件が満たされたと判別する。したがって、請求項４記載の燃料供給装置、およびそのような燃料供給装置を備えた発電システムによれば、第２の気体の貯蔵量が予め規定された上限貯蔵量まで増加した貯蔵用容器に代えて、新たな第２の貯液槽に収容されている貯蔵用容器に対する第２の気体の貯蔵を開始することで、気体生成装置による第２の気体の生成を停止させることなく、いずれかの貯蔵用容器（新たな第２の貯液槽に収容されている貯蔵用容器）に対する貯蔵を継続させることができる。また、このような条件が満たされた時点において燃料電池ユニットに第２の気体を供給している貯蔵用容器を変更することで、変更前に第２の気体を供給していた貯蔵用容器の第２の気体の貯蔵量が下限貯蔵量よりも多い状態において、その貯蔵用容器からの第２の気体の供給が終了するため、後にその貯蔵用容器に対する第２の気体の貯蔵を開始したときに、短時間で上限貯蔵量まで貯蔵させることができる。このため、燃料電池ユニットにおける単位時間あたりの第２の気体の消費量が増加したとしても、十分な量の第２の気体が貯蔵された貯蔵用容器から発電に必要な第２の気体を確実に供給することができる。

発電システム１００の構成を示す構成図である。 水素ガス供給装置１の動作（各温調液槽１０内のキャニスターＣの加熱および冷却）についての説明図である。 水素ガス供給装置１の動作についての他の説明図である。 水素ガス供給装置１の動作についてのさらに他の説明図である。 水素ガス供給装置１の動作についてのさらに他の説明図である。 水素ガス供給装置１の動作についてのさらに他の説明図である。 水素ガス供給装置１の動作についてのさらに他の説明図である。 水素ガス供給装置１の動作についてのさらに他の説明図である。 水素ガス供給装置１の動作についてのさらに他の説明図である。 水素ガス供給装置１の動作についてのさらに他の説明図である。 水素ガス供給装置１の動作についてのさらに他の説明図である。 水素ガス供給装置１の動作についてのさらに他の説明図である。 水素ガス供給装置１の動作についてのさらに他の説明図である。

以下、添付図面を参照して、燃料供給装置および発電システムの実施の形態について説明する。

図１に示す発電システム１００は、「発電システム」の一例であって、水素ガス供給装置１、燃料電池ユニット２および水素ガス発生装置３を備え、「酸化剤を含む第１の気体」の一例である空気と、「水素を含む第２の気体」の一例である水素ガスＧとを燃料電池ユニット２において反応させて発電することができるように構成されている。

水素ガス供給装置１は、「燃料供給装置」の一例であって、キャニスターＣに貯蔵されている水素ガスＧの燃料電池ユニット２への供給、および水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧのキャニスターＣへの貯蔵が可能に構成されている。具体的には、水素ガス供給装置１は、温調液槽１０ａ～１０ｃ、ヒートポンプ１１、ポンプ１２ｈ，１２ｃ、開閉弁１３ａ～１３ｃ，１４ａ～１４ｃ，１５ａ～１５ｃ，１６ａ～１６ｃ，１７ａ～１７ｃ，１８ａ～１８ｃおよび制御部１９を備えている。

温調液槽１０ａ～１０ｃ（以下、区別しないときには「温調液槽１０」ともいう）は、「少なくとも３つの貯液槽」の一例であって、キャニスターＣ，Ｃ・・を収容可能に構成されると共に、収容されたキャニスターＣとの熱交換によってキャニスターＣの温度を調整する水Ｗ（「熱媒液」の一例）を貯液可能に構成されている。この場合、キャニスターＣは、「第２の気体を貯蔵可能な複数の貯蔵用容器」の一例であって、前述の特許文献に開示されている燃料タンクと同様に水素吸蔵合金が圧力容器内に収容されており、圧力容器内に流入させられた水素ガスＧの水素吸蔵合金への吸蔵、および水素吸蔵合金に吸蔵されている水素ガスＧの圧力容器外への放出が可能に構成されている。

ヒートポンプ１１は、「温度調整部」の一例であって、圧縮機２１、凝縮器２２、放熱器２３、ファン２３ａ、膨張弁２４および蒸発器２５を備えて水Ｗの温度を調整することができるように構成されている。この場合、本例の水素ガス供給装置１では、凝縮器２２が「熱媒液を加熱する加熱部」に相当し、冷媒との熱交換によって水Ｗを加熱すると共に、蒸発器２５が「熱媒液を冷却する冷却部」に相当し、冷媒との熱交換によって水Ｗを冷却する。なお、以下の説明においては、凝縮器２２によって加熱された水Ｗを「水Ｗｈ」ともいい、蒸発器２５によって冷却された水Ｗを「水Ｗｃ」ともいう。

ポンプ１２ｈ，１２ｃは、一例として、吸引型の液送ポンプで構成されて、開閉弁１３ａ～１３ｃ，１４ａ～１４ｃ，１５ａ～１５ｃ，１６ａ～１６ｃと相俟って「熱媒液供給部」を構成する。この場合、本例の水素ガス供給装置１では、ポンプ１２ｈが、凝縮器２２において加熱されていずれかの温調液槽１０においてキャニスターＣを加熱した水Ｗｈを吸引して凝縮器２２に圧送し、ポンプ１２ｃが、蒸発器２５において冷却されて他のいずれかの温調液槽１０においてキャニスターＣを加熱した水Ｗｃを吸引して蒸発器２５に圧送する構成が採用されている。

開閉弁１３ａ～１３ｃ，１４ａ～１４ｃは、制御部１９の制御に従い、いずれかの温調液槽１０に対する水Ｗｈの供給、および温調液槽１０に供給された水Ｗｈの温調液槽１０からの排出（ポンプ１２ｈによる吸引）を許容する。開閉弁１５ａ～１５ｃ，１６ａ～１６ｃは、制御部１９の制御に従い、他のいずれかの温調液槽１０に対する水Ｗｃの供給、および温調液槽１０に供給された水Ｗｃの温調液槽１０からの排出（ポンプ１２ｃによる吸引）を許容する。開閉弁１７ａ～１７ｃ，１８ａ～１８ｃは、「気体流路切替え部」の一例であって、開閉弁１７ａ～１７ｃがいずれかの温調液槽１０に収容されているキャニスターＣへの水素ガスＧの流入を許容すると共に、開閉弁１８ａ～１８ｃが他のいずれかの温調液槽１０に収容されているキャニスターＣからの水素ガスＧの放出（燃料電池ユニット２への供給）を許容する。

制御部１９は、「制御部」の一例であって、水素ガス供給装置１を総括的に制御する。具体的には、制御部１９は、ヒートポンプ１１を制御して水Ｗの温度を調整させる（温度調整部による熱媒液の温度調整」の制御）。また、制御部１９は、ポンプ１２ｈ，１２ｃおよび開閉弁１３ａ～１３ｃ，１４ａ～１４ｃ，１５ａ～１５ｃ，１６ａ～１６ｃを制御して、いずれかの温調液槽１０に対して水Ｗｈを供給させると共に、他のいずれかの温調液槽１０に対して水Ｗｃを供給させる（「熱媒液供給部による熱媒液の供給」の制御）。さらに、制御部１９は、開閉弁１７ａ～１７ｃ，１８ａ～１８ｃを制御して、いずれかの温調液槽１０に収容されているキャニスターＣに水素ガス発生装置３によって生成した水素ガスＧを流入させて貯蔵させると共に、他のいずれかの温調液槽１０に収容されているキャニスターＣに貯蔵されている水素ガスＧを燃料電池ユニット２に供給させる（「気体流路切替え部による第２の気体の流路切替え」の制御）。なお、制御部１９による各部の制御については、後に詳細に説明をする。

一方、燃料電池ユニット２は、「燃料電池ユニット」の一例であって、複数の発電用セルおよび複数の冷却用セルなどが積層された燃料電池本体、並びに発電用セルに対して空気（第１の気体）を供給するポンプなど（いずれも図示せず）を備えて構成されている。この燃料電池ユニット２は、燃料電池本体において空気（酸素）と水素ガスＧ（水素）とを反応させて発電することができるように構成されている。なお、燃料電池ユニット２による発電原理については公知のため、この燃料電池ユニット２の構成についての詳細な説明を省略する。また、水素ガス発生装置３は、「気体生成装置」の一例であって、水を電気分解することで水素を発生させ、発生させた水素（水素ガスＧ）を水素ガス供給装置１に供給することができるように構成されている。なお、電気分解処理による水素の生成原理については公知のため、この水素ガス発生装置３の構成についての詳細な説明を省略する。

次に、発電システム１００による発電について添付図面を参照して説明する。

発電システム１００による発電を開始する際には、温調液槽１０ａ～１０ｃのうちのいずれか少なくとも１つに収容されているキャニスターＣに十分な量（燃料電池ユニット２に供給することができる量）の水素ガスＧが貯蔵された状態とする。ここでは、一例として、以下に説明する動作例と同様にして行われた前回動作時に、温調液槽１０ａ，１０ｃに収容されているキャニスターＣに十分な量の水素ガスＧがそれぞれ貯蔵され、かつ温調液槽１０ｂに収容されているキャニスターＣの水素ガスＧの残量が減少している状態（燃料電池ユニット２に供給することが困難な量まで減少している状態）となっているものとする。

このような状態において、燃料電池ユニット２における発電を開始するときに、制御部１９は、まず、開閉弁１８ｂ，１８ｃに閉状態を維持させつつ、開閉弁１８ａを開状態に移行させる。この際には、温調液槽１０ａ内のキャニスターＣに貯蔵されている水素ガスＧがキャニスターＣから放出され、開閉弁１８ａを通過して燃料電池ユニット２の発電用セルに供給される。また、燃料電池ユニット２では、水素ガス供給装置１（温調液槽１０ａ内のキャニスターＣ）から供給された水素ガスＧと、ポンプによって圧送された空気とが発電用セルにおいて反応させられる。これにより、燃料電池ユニット２によって発電された電力が、図示しない負荷（電気製品や蓄電池など）に給電される。

また、本例の発電システム１００では、上記のような水素ガス供給装置１から燃料電池ユニット２への水素ガスＧの供給、および燃料電池ユニット２における発電と並行して、水素ガス発生装置３から水素ガス供給装置１への水素ガスＧの供給、および残量が減少しているキャニスターＣへの水素ガス供給装置１における水素ガスＧの貯蔵を実行する構成が採用されている。具体的には、温調液槽１０ｂに収容されているキャニスターＣの残量が減少した状態となっている本例では、制御部１９が、開閉弁１７ａ，１７ｃに閉状態を維持させつつ、開閉弁１７ｂを開状態に移行させる。この際には、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧが開閉弁１７ｂを通過して温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣに流入させられてキャニスターＣ内の水素吸蔵合金に吸蔵される。これにより、温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣに水素ガスＧが貯蔵される。

この際に、制御部１９は、温調液槽１０ａ内に収容されているキャニスターＣからの単位時間あたりの水素ガスＧの放出量（燃料電池ユニット２への供給量）が低下するのを回避すべく、ヒートポンプ１１（凝縮器２２）によって加熱された水Ｗｈを温調液槽１０ａに供給することにより（「各貯液槽のうちの第２の気体を供給している貯蔵用容器が収容された第１の貯液槽に加熱部によって加熱された熱媒液を供給させ」との制御の一例）、温調液槽１０ａ内のキャニスターＣを水Ｗｈとの熱交換によって加熱する。また、制御部１９は、温調液槽１０ｂ内に収容されているキャニスターＣに対する単位時間あたりの水素ガスＧの貯蔵量（水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧの単位時間あたりの貯蔵量）が低下するのを回避すべく、ヒートポンプ１１（蒸発器２５）によって冷却された水Ｗｃを温調液槽１０ｂに供給することにより（「各貯液槽のうちの第２の気体を流入させている貯蔵用容器が収容された第２の貯液槽に冷却部によって冷却された熱媒液を供給させ」との制御の一例）、温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣを水Ｗｃとの熱交換によって冷却する。

具体的には、制御部１９は、前述のようにヒートポンプ１１による水Ｗの加熱および冷却を実行させた状態でポンプ１２ｈ，１２ｃをそれぞれ動作させると共に、図２に示すように、開閉弁１３ａ，１４ａを開状態に移行させ、開閉弁１３ｂ，１３ｃ，１４ｂ，１４ｃに閉状態を維持させると共に、開閉弁１５ｂ，１６ｂを開状態に移行させ、かつ開閉弁１５ａ，１５ｃ，１６ａ，１６ｃに閉状態を維持させる。なお、同図、および後に参照する図３～１３では、開状態に制御された開閉弁１３～１６を白色で塗り潰して図示し、かつ閉状態に制御された開閉弁１３～１６を黒色で塗り潰して図示すると共に、水Ｗｈ，Ｗｃが通過させられている配管を実線で図示し、かつ水Ｗｈ，Ｗｃが不通過の配管を破線で図示している。

これにより、凝縮器２２において加熱された水Ｗｈが開閉弁１３ａを通過して温調液槽１０ａに供給され、温調液槽１０ａ内において水Ｗｈとの熱交換によってキャニスターＣが加熱されると共に、キャニスターＣとの熱交換によって温度低下した水Ｗｈが開閉弁１４ａを通過してポンプ１２ｈに吸引されて凝縮器２２において再び加熱される。また、蒸発器２５において冷却された水Ｗｃが開閉弁１５ｂを通過して温調液槽１０ｂに供給され、温調液槽１０ｂ内において水Ｗｃとの熱交換によってキャニスターＣが冷却されると共に、キャニスターＣとの熱交換によって温度上昇した水Ｗｃが開閉弁１６ｂを通過してポンプ１２ｃに吸引されて蒸発器２５において再び冷却される。

また、温調液槽１０ｃには、水Ｗが流入させられずに、水Ｗが貯液されていない状態が維持される（「各貯液槽のうちの予め規定された第１の貯蔵量を超える第２の気体が貯蔵された状態において第２の気体の供給および第２の気体の流入が行われていない貯蔵用容器が収容された第３の貯液槽の熱媒液の貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回る状態を維持させる」との制御の一例）。

このような状態を継続させることにより、温調液槽１０ａに収容されたキャニスターＣから十分な量の水素ガスＧが放出される状態が維持されて燃料電池ユニット２に対して発電に必要な量の水素ガスＧが継続的に供給される。また、温調液槽１０ｂに収容されたキャニスターＣ内の水素吸蔵合金に水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧが好適に吸蔵される状態が維持されて、このキャニスターＣに、短時間で十分な量の水素ガスＧが貯蔵される。

一方、燃料電池ユニット２による発電を継続することにより、温調液槽１０ａ内のキャニスターＣは、燃料電池ユニット２に対する水素ガスＧの供給によって残量が減少し、水Ｗｈとの熱交換によってキャニスターＣを加熱しても発電に必要な十分な量の水素ガスＧを放出するのが困難な状態となる。また、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧの貯蔵を継続することにより、温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣは、水素ガスＧの貯蔵量が十分な量に達し、水Ｗｃとの熱交換によってキャニスターＣを冷却しても水素吸蔵合金に水素ガスＧを吸蔵させるのが困難な状態となる。

この場合、温調液槽１０ａ内のキャニスターＣに貯蔵されている水素ガスＧの貯蔵量（残量）が、好適な放出が困難な量（一例として、キャニスターＣに対する貯蔵可能量の１５％の貯蔵量：「予め規定された下限貯蔵量」の一例）まで減少した状態になるタイミングと、温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣに貯蔵された水素ガスＧの貯蔵量（水素ガスＧの充填量）が、予め規定された貯蔵量（一例として、キャニスターＣに対する貯蔵可能量である１００％の貯蔵量：「予め規定された上限貯蔵量」の一例）まで増加した状態になるタイミングとのいずれが早期に到来するかは、燃料電池ユニット２における発電量（単位時間あたりの水素ガスＧの消費量）や、水素ガス発生装置３における単位時間あたりの水素ガスＧの生成量によって定まるため、発電システム１００の使用環境や動作態様に応じて相違する。

ここで、燃料電池ユニット２に対して水素ガスＧを供給しているキャニスターＣの水素ガスＧの貯蔵量が下限貯蔵量まで減少したまま、その状態を維持して動作を継続させたときには、燃料電池ユニット２に対する水素ガスＧの供給が停止して燃料電池ユニット２における発電が停止してしまう。また、水素ガス発生装置３において生成された水素ガスＧを貯蔵しているキャニスターＣの水素ガスＧの貯蔵量が上限貯蔵量まで増加したまま、その状態を維持して動作を継続させても、そのキャニスターＣに対してさらに水素ガスＧを貯蔵することができないため、上限貯蔵量に達したキャニスターＣに代えて、水素ガスＧを貯蔵し得る他のキャニスターＣ（水素ガスＧの貯蔵量が上限貯蔵量よりも少ないキャニスターＣ）に対する水素ガスＧの貯蔵を開始するのが好ましい。

したがって、本例の水素ガス供給装置１（発電システム１００）では、燃料電池ユニット２に対して水素ガスＧを供給しているキャニスターＣの水素ガスＧの貯蔵量が下限貯蔵量まで減少したときとの条件と、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧを貯蔵させているキャニスターＣの水素ガスＧの貯蔵量が上限貯蔵量まで増加したときとの条件とのいずれかが満たされたときに（「容器変更条件が満たされた」との状態の一例）、制御部１９が、燃料電池ユニット２に供給する水素ガスＧを放出させるキャニスターＣ、および水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧを流入させるキャニスターＣの双方を変更する制御を実行する。

具体的には、制御部１９は、開閉弁１８ｂに閉状態を維持させつつ、開閉弁１８ａを閉状態に移行させ、かつ開閉弁１８ｃを開状態に移行させる。この際には、温調液槽１０ａ内のキャニスターＣに代わり、温調液槽１０ｃ内のキャニスターＣから水素ガスＧが放出され、開閉弁１８ｃを通過して燃料電池ユニット２の発電用セルに供給される。これにより、燃料電池ユニット２における発電が継続される。また、制御部１９は、開閉弁１７ｃに閉状態を維持させつつ、開閉弁１７ｂを閉状態に移行させ、かつ開閉弁１７ａを開状態に移行させる。この際には、温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣに代わり、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧが開閉弁１７ａを通過して温調液槽１０ａ内のキャニスターＣに流入させられてこのキャニスターＣに貯蔵される。これにより、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧのキャニスターＣへの貯蔵が継続される。

また、制御部１９は、上記のような水素ガスＧの流路の変更に併せて、水Ｗの流路の変更を実行する。具体的には、図３に示すように、制御部１９は、最初に、開閉弁１４ａに開状態を維持させ、かつ開閉弁１４ｂ，１４ｃに閉状態を維持させた状態において、開閉弁１３ｂに閉状態を維持させつつ、開閉弁１３ａを閉状態に移行させると共に開閉弁１３ｃを開状態に移行させる。この際には、温調液槽１０ａ内に貯液されている水Ｗｈが、開閉弁１４ａ、ポンプ１２ｈ、凝縮器２２および開閉弁１３ｃをこの順で通過して温調液槽１０ｃ内に流入する（「第１の貯液槽に貯液されている熱媒液を第３の貯液槽に流入させ」との制御の一例）。これにより、温調液槽１０ａから温調液槽１０ｃに移動させられた水Ｗｈとの熱交換によって温調液槽１０ｃ内のキャニスターＣが加熱され、単位時間あたりの水素ガスＧの放出量が低下するのを回避することができる。

次いで、図４に示すように、制御部１９は、開閉弁１３ａ，１３ｂに閉状態を維持させ、かつ開閉弁１３ｃに開状態を維持させた状態において、開閉弁１４ｂに閉状態を維持させつつ、開閉弁１４ａを閉状態に移行させると共に、開閉弁１４ｃを開状態に移行させる。この際には、凝縮器２２において加熱された水Ｗｈが開閉弁１３ｃを通過して温調液槽１０ｃに供給され、温調液槽１０ｃ内において水Ｗｈとの熱交換によってキャニスターＣが加熱されると共に、キャニスターＣとの熱交換によって温度低下した水Ｗｈが開閉弁１４ｃを通過してポンプ１２ｈに吸引されて凝縮器２２において再び加熱される。これにより、温調液槽１０ｃ内に収容されたキャニスターＣからの単位時間あたりの放出量が維持されて燃料電池ユニット２に対して発電に必要な十分な量の水素ガスＧが継続的に供給される（「第３の貯液槽を新たな第１の貯液槽として加熱部によって加熱された熱媒液の新たな前記第１の貯液槽への供給、および新たな第１の貯液槽に収容された貯蔵用容器からの第２の気体の供給を開始させる」との動作の一例）

次いで、図５に示すように、制御部１９は、開閉弁１６ｂに開状態を維持させ、かつ開閉弁１６ａ，１６ｃに閉状態を維持させた状態において、開閉弁１５ｃに閉状態を維持させつつ、開閉弁１５ｂを閉状態に移行させると共に開閉弁１５ａを開状態に移行させる。この際には、温調液槽１０ｂ内に貯液されている水Ｗｃが、開閉弁１６ｂ、ポンプ１２ｃ、蒸発器２５および開閉弁１５ａをこの順で通過して温調液槽１０ａ内に流入する（「第２の貯液槽に貯液されている熱媒液を第１の貯液槽に流入させ」との制御の一例）。これにより、温調液槽１０ｂから温調液槽１０ａに移動させられた水Ｗｃとの熱交換によって温調液槽１０ａ内のキャニスターＣが冷却され、単位時間あたりの水素ガスＧの貯蔵量（水素吸蔵合金への吸蔵量）が低下するのを回避することができる。

次いで、図６に示すように、制御部１９は、開閉弁１５ｂ，１５ｃに閉状態を維持させ、かつ開閉弁１５ａに開状態を維持させた状態において、開閉弁１６ｃに閉状態を維持させつつ、開閉弁１６ａを開状態に移行させると共に開閉弁１６ｂを閉状態に移行させる。この際には、蒸発器２５において冷却された水Ｗｃが開閉弁１５ａを通過して温調液槽１０ａに供給され、温調液槽１０ａ内において水Ｗｃとの熱交換によってキャニスターＣが冷却されると共に、キャニスターＣとの熱交換によって温度上昇した水Ｗｃが開閉弁１６ａを通過してポンプ１２ｃに吸引されて蒸発器２５において再び冷却される。これにより、温調液槽１０ａ内に収容されたキャニスターＣに対する単位時間あたりの水素ガスＧの貯蔵量（水素吸蔵合金への吸蔵量）を維持して水素ガス発生装置３によって生成される水素ガスＧがキャニスターＣに対して継続的に貯蔵される（「第１の貯液槽を新たな第２の貯液槽として冷却部によって冷却された熱媒液の新たな第２の貯液槽への供給、および新たな第２の貯液槽に収容されている貯蔵用容器への第２の気体の流入を開始させる」との動作の一例）

また、図６に示すような水Ｗｈ，Ｗｃの流路の切替え状態においては、流路の切替え以前に水素ガス発生装置３からの水素ガスＧが充填された（「第１の貯蔵量」を超えた）キャニスターＣが収容されている温調液槽１０ｂ内に、温調液槽１０ａへの水Ｗｃの移動によって水Ｗｃが存在せず、かつ新たな水Ｗｃや水Ｗｈが流入しない状態となり、その状態が維持される（「第２の貯液槽を新たな第３の貯液槽として新たな第３の貯液槽の熱媒液の貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回り、かつ新たな第３の貯液槽に収容された貯蔵用容器への第２の気体の供給および第２の気体の流入が行われない状態を維持させる」との動作の一例）。以上により水Ｗの流路の切り替えが完了する。

この場合、燃料電池ユニット２に対して水素ガスＧを供給しているキャニスターＣが下限貯蔵量まで減少したときに、「容器変更条件」が満たされたとして上記のような水素ガスＧの流路の切替え、および水Ｗの流路の切替えを行ったときには、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧを貯蔵させているキャニスターＣが上限貯蔵量まで増加していない状態において、そのキャニスターＣに対する水素ガスＧの貯蔵が終了されることとなる。このため、後に、そのような貯蔵量のキャニスターＣから燃料電池ユニット２に対する水素ガスＧの供給を開始したときには、その残量が短時間で下限貯蔵量まで減少することとなる。しかしながら、燃料電池ユニット２による発電を継続する必要があるときには、下限貯蔵量まで減少したキャニスターＣに代えて、他のキャニスターＣから水素ガスＧを供給させることで、水素ガス供給装置１から燃料電池ユニット２に発電に必要な水素ガスＧを継続的に供給することができ、また、燃料電池ユニット２に対する水素ガスＧの供給によって下限貯蔵量まで減少したキャニスターＣに対して水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧの貯蔵を直ちに開始することが可能となる。

また、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧを貯蔵させているキャニスターＣが上限貯蔵量まで増加したときに、「容器変更条件」が満たされたとして上記のような水素ガスＧの流路の切替え、および水Ｗの流路の切替えを行ったときには、燃料電池ユニット２に対して水素ガスＧを供給しているキャニスターＣが下限貯蔵量まで減少していない状態において、そのキャニスターＣから燃料電池ユニット２への水素ガスＧの供給が終了されることとなる。このため、後に、そのような貯蔵量のキャニスターＣに対する水素ガスＧの貯蔵を開始したときには、そのキャニスターＣの貯蔵量が短時間で上限貯蔵量まで増加することとなる。これにより、燃料電池ユニット２における水素ガスＧの消費量が多い状態となり、水素ガスＧの流路の切替え、および水Ｗの流路の切替えを短い周期で実行する必要が生じたとしても、上限貯蔵量まで増加したキャニスターＣから燃料電池ユニット２に対する水素ガスＧの供給を行うことが可能となり、水素ガスＧの流路の切替え、および水Ｗの流路の切替えの周期が過剰に短くなる事態を好適に回避することができる。

一方、燃料電池ユニット２による発電、および水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧの貯蔵を継続することにより、温調液槽１０ｃ内のキャニスターＣが下限貯蔵量まで減少したとき、または、温調液槽１０ａ内のキャニスターＣが上限貯蔵量まで増加したときに（「容器変更条件が満たされた」との状態の他の一例）、制御部１９は、水素ガスＧの流路の切替え、および水Ｗの流路の切替えを再び実行する。

具体的には、制御部１９は、開閉弁１８ａに閉状態を維持させつつ、開閉弁１８ｃを閉状態に移行させ、かつ開閉弁１８ｂを開状態に移行させる。この際には、温調液槽１０ｃ内のキャニスターＣに代わり、温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣから水素ガスＧが放出され、開閉弁１８ｂを通過して燃料電池ユニット２の発電用セルに供給される。これにより、燃料電池ユニット２における発電が継続される。また、制御部１９は、開閉弁１７ｂに閉状態を維持させつつ、開閉弁１７ａを閉状態に移行させ、かつ開閉弁１７ｃを開状態に移行させる。この際には、温調液槽１０ａ内のキャニスターＣに代わり、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧが開閉弁１７ｃを通過して温調液槽１０ｃ内のキャニスターＣに流入させられてこのキャニスターＣに貯蔵される。これにより、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧのキャニスターＣへの貯蔵が継続される。

また、図７に示すように、制御部１９は、開閉弁１４ｃに開状態を維持させ、かつ開閉弁１４ａ，１４ｂに閉状態を維持させた状態において、開閉弁１３ａに閉状態を維持させつつ、開閉弁１３ｃを閉状態に移行させると共に開閉弁１３ｂを開状態に移行させる。この際には、温調液槽１０ｃ内に貯液されている水Ｗｈが、開閉弁１４ｃ、ポンプ１２ｈ、凝縮器２２および開閉弁１３ｂをこの順で通過して温調液槽１０ｂ内に流入する（「第１の貯液槽に貯液されている熱媒液を第３の貯液槽に流入させ」との制御の他の一例）。これにより、温調液槽１０ｃから温調液槽１０ｂに移動させられた水Ｗｈとの熱交換によって温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣが加熱され、単位時間あたりの水素ガスＧの放出量が低下するのを回避することができる。

次いで、図８に示すように、制御部１９は、開閉弁１３ａ，１３ｃに閉状態を維持させ、かつ開閉弁１３ｂに開状態を維持させた状態において、開閉弁１４ａに閉状態を維持させつつ、開閉弁１４ｃを閉状態に移行させると共に、開閉弁１４ｂを開状態に移行させる。この際には、凝縮器２２において加熱された水Ｗｈが開閉弁１３ｂを通過して温調液槽１０ｂに供給され、温調液槽１０ｂ内において水Ｗｈとの熱交換によってキャニスターＣが加熱されると共に、キャニスターＣとの熱交換によって温度低下した水Ｗｈが開閉弁１４ｂを通過してポンプ１２ｈに吸引されて凝縮器２２において再び加熱される。これにより、温調液槽１０ｂ内に収容されたキャニスターＣからの単位時間あたりの放出量が維持されて燃料電池ユニット２に対して発電に必要な十分な量の水素ガスＧが継続的に供給される（「第３の貯液槽を新たな第１の貯液槽として加熱部によって加熱された熱媒液の新たな前記第１の貯液槽への供給、および新たな第１の貯液槽に収容された貯蔵用容器からの第２の気体の供給を開始させる」との動作の他の一例）

次いで、図９に示すように、制御部１９は、開閉弁１６ａに開状態を維持させ、かつ開閉弁１６ｂ，１６ｃに閉状態を維持させた状態において、開閉弁１５ｂに閉状態を維持させつつ、開閉弁１５ａを閉状態に移行させると共に開閉弁１５ｃを開状態に移行させる。この際には、温調液槽１０ａ内に貯液されている水Ｗｃが、開閉弁１６ａ、ポンプ１２ｃ、蒸発器２５および開閉弁１５ｃをこの順で通過して温調液槽１０ｃ内に流入する（「第２の貯液槽に貯液されている熱媒液を第１の貯液槽に流入させ」との制御の他の一例）。これにより、温調液槽１０ａから温調液槽１０ｃに移動させられた水Ｗｃとの熱交換によって温調液槽１０ｃ内のキャニスターＣが冷却され、単位時間あたりの水素ガスＧの貯蔵量（水素吸蔵合金への吸蔵量）が低下するのを回避することができる。

次いで、図１０に示すように、制御部１９は、開閉弁１５ａ，１５ｂに閉状態を維持させ、かつ開閉弁１５ｃに開状態を維持させた状態において、開閉弁１６ｂに閉状態を維持させつつ、開閉弁１６ｃを開状態に移行させると共に開閉弁１６ａを閉状態に移行させる。この際には、蒸発器２５において冷却された水Ｗｃが開閉弁１５ｃを通過して温調液槽１０ｃに供給され、温調液槽１０ｃ内において水Ｗｃとの熱交換によってキャニスターＣが冷却されると共に、キャニスターＣとの熱交換によって温度上昇した水Ｗｃが開閉弁１６ｃを通過してポンプ１２ｃに吸引されて蒸発器２５において再び冷却される。これにより、温調液槽１０ｃ内に収容されたキャニスターＣに対する単位時間あたりの水素ガスＧの貯蔵量（水素吸蔵合金への吸蔵量）を維持して水素ガス発生装置３によって生成される水素ガスＧがキャニスターＣに対して継続的に貯蔵される（「第１の貯液槽を新たな第２の貯液槽として冷却部によって冷却された熱媒液の新たな第２の貯液槽への供給、および新たな第２の貯液槽に収容されている貯蔵用容器への第２の気体の流入を開始させる」との動作の他の一例）

また、図１０に示すような水Ｗｈ，Ｗｃの流路の切替え状態においては、流路の切替え以前に水素ガス発生装置３からの水素ガスＧが充填されたキャニスターＣが収容されている温調液槽１０ａ内に、温調液槽１０ｃへの水Ｗｃの移動によって水Ｗｃが存在せず、かつ新たな水Ｗｃや水Ｗｈが流入しない状態となり、その状態が維持される（「第２の貯液槽を新たな第３の貯液槽として新たな第３の貯液槽の熱媒液の貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回り、かつ新たな第３の貯液槽に収容された貯蔵用容器への第２の気体の供給および第２の気体の流入が行われない状態を維持させる」との動作の他の一例）。以上により水Ｗの流路の切り替えが完了する。

この後、温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣが下限貯蔵量まで減少したとき、または、温調液槽１０ｃ内のキャニスターＣが上限貯蔵量まで増加したときに（「容器変更条件が満たされた」との状態のさらに他の一例）、制御部１９は、水素ガスＧの流路の切替え、および水Ｗの流路の切替えを再び実行する。これにより、燃料電池ユニット２に対する水素ガスＧによる発電、および水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧの貯蔵が継続される。

この場合、本例の水素ガス供給装置１の構成とは異なるが、例えば、温調液槽１０ｃを備えずに、温調液槽１０ａ，１０ｂの２つを使用して、燃料電池ユニット２への水素ガスＧの供給、および水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧの貯蔵を並行して実行しようとしたときには、供給する水素ガスＧが貯蔵されているキャニスターＣが収容された温調液槽１０に対して加熱された水Ｗｈを供給してキャニスターＣを加熱し、かつ貯蔵する水素ガスＧを流入させるキャニスターＣが収容された温調液槽１０に対して冷却された水Ｗｃを供給してキャニスターＣを冷却することとなる。また、そのような構成においては、水素ガスＧを放出しているキャニスターＣの水素ガスＧが下限貯蔵量まで減少したとき、または、水素ガスＧを流入させているキャニスターＣの水素ガスＧが上限貯蔵量まで増加したときに、下限貯蔵量まで減少したキャニスターＣに水素ガスＧを流入させ、かつ上限貯蔵量まで増加したキャニスターＣから水素ガスＧを放出させるために、水Ｗｈを供給していた温調液槽１０に対して水Ｗｃを供給し、かつ水Ｗｃを供給していた温調液槽１０に対して水Ｗｈを供給する流路の切替えが必要となる。

しかしながら、流路の切替えを行うまで水Ｗｃを供給していた温調液槽１０内には、低温の水Ｗｃが貯留されると共に、水Ｗｃとの熱交換によってキャニスターＣが低温となっているため、切替えによって水Ｗｈの供給を開始しても、その温調液槽１０内のキャニスターＣの温度が十分に上昇するのにある程度の時間を要する。このため、燃料電池ユニット２に供給すべき（燃料電池ユニット２において必要とされている）水素ガスＧの全量をそのキャニスターＣから供給する（水素吸蔵合金から放出させ）のが困難となる。したがって、温調液槽１０が２つだけの構成では、燃料電池ユニット２に対して必要量の水素ガスＧを連続して供給するのが困難となる。

同様にして、流路の切替えを行うまで水Ｗｈを供給していた温調液槽１０内には、高温の水Ｗｈが貯留されると共に、水Ｗｈとの熱交換によってキャニスターＣが高温となっているため、切替えによって水Ｗｃの供給を開始しても、その温調液槽１０内のキャニスターＣの温度が十分に低下するのにある程度の時間を要する。このため、水素ガス発生装置３によって逐次生成される水素ガスＧの全量をそのキャニスターＣに貯蔵する（水素吸蔵合金に吸蔵させる）のが困難となる。したがって、温調液槽１０が２つだけの構成では、水素ガス発生装置３による水素ガスＧの生成、および生成された水素ガスＧのキャニスターＣへの貯蔵を連続して実行するのが困難となる。

これに対して、温調液槽１０ａ～１０ｃの３つを備えた本例の水素ガス供給装置１では、水素ガスＧを供給するキャニスターＣ、および水素ガスＧを貯蔵させるキャニスターＣを変更するときに、水Ｗの貯液量が「第１の貯液量（本例では、水Ｗが存在しない状態）」の温調液槽１０に水Ｗｈを流入させ、これにより、水Ｗが貯液されていない状態となった温調液槽１０に水Ｗｃを流入させることで、高温の水Ｗｈと低温の水Ｗｃとが入り交じることがない。このため、加熱すべきキャニスターＣを短時間で温度上昇させることができる結果、燃料電池ユニット２に対して必要量の水素ガスＧを連続して供給することが可能になると共に、冷却すべきキャニスターＣを短時間で温度低下させることができる結果、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧのキャニスターＣへの貯蔵を連続して実行することが可能になる。

一方、燃料電池ユニット２による発電（水素ガス供給装置１から燃料電池ユニット２への水素ガスＧの供給）、および水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧのキャニスターＣへの貯蔵を並行して実行する動作例について説明したが、本例の発電システム１００(水素ガス供給装置１)では、燃料電池ユニット２による発電を行っていない状態において、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧのキャニスターＣへの貯蔵だけを単独で実行することが可能に構成されている。

この場合、燃料電池ユニット２に対する水素ガスＧの供給が不要なときには、凝縮器２２による水Ｗの加熱、および加熱された水Ｗｈの温調液槽１０への供給（温調液槽１０内のキャニスターＣの加熱）が不要となる。したがって、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧのキャニスターＣへの貯蔵だけを行うときには、凝縮器２２における水Ｗの加熱に代えて、ファン２３ａを動作させて放熱器２３から大気に放熱することにより、蒸発器２５において水Ｗを冷却するのに必要な冷媒をヒートポンプ１１内で好適に循環させることができる。これにより、水素ガス供給装置１から燃料電池ユニット２への水素ガスＧの供給を行っていない状態においても、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧをいずれかの温調液槽１０内のキャニスターＣに貯蔵させることができる。

このように、この水素ガス供給装置１では、ヒートポンプ１１による水Ｗの温度調整、ポンプ１２ｈ，１２ｃおよび各開閉弁１３～１６による水Ｗの供給、並びに各開閉弁１７，１８による水素ガスＧの流路切替えを制御する制御部１９が、各温調液槽１０のうちの水素ガスＧを供給しているキャニスターＣが収容された温調液槽１０（第１の貯液槽）に凝縮器２２によって加熱された水Ｗｈを供給させ、各温調液槽１０のうちの水素ガスＧを流入させているキャニスターＣが収容された温調液槽１０（第２の貯液槽）に蒸発器２５によって冷却された水Ｗｃを供給させ、かつ各温調液槽１０のうちの予め規定された第１の貯蔵量を超える水素ガスＧが貯蔵された状態において水素ガスＧの供給および水素ガスＧの流入が行われていないキャニスターＣが収容された温調液槽１０（第３の貯液槽）の水Ｗの貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回る状態を維持させると共に、予め規定された「容器変更条件」が満たされたときに、「第１の貯液槽」としての温調液槽１０に貯液されている水Ｗを「第３の貯液槽」としての温調液槽１０に流入させ、かつ「第２の貯液槽」としての温調液槽１０に貯液されている水Ｗを「第１の貯液槽」としての温調液槽１０に流入させた後に、「第３の貯液槽」としての温調液槽１０を「新たな第１の貯液槽」として凝縮器２２によって加熱された水Ｗの「新たな第１の貯液槽」への供給、および「新たな第１の貯液槽」に収容されたキャニスターＣからの水素ガスＧの供給を開始させ、「第１の貯液槽」としての温調液槽１０を「新たな第２の貯液槽」として蒸発器２５によって冷却された水Ｗの「新たな第２の貯液槽」への供給、および「新たな第２の貯液槽」に収容されているキャニスターＣへの水素ガスＧの流入を開始させると共に、「第２の貯液槽」としての温調液槽１０を「新たな第３の貯液槽」として「新たな第３の貯液槽」の水Ｗの貯液量が予め規定された「第１の貯液量」を下回り、かつ「新たな第３の貯液槽」に収容されたキャニスターＣへの水素ガスＧの供給および水素ガスＧの流入が行われない状態を維持させる。また、この発電システム１００では、上記の水素ガス供給装置１と、燃料電池ユニット２と、水素ガス発生装置３とを備えて構成されている。

したがって、この水素ガス供給装置１および発電システム１００によれば、「容器変更条件」が満たされて、「第１の貯液槽」としての温調液槽１０に貯液されている水Ｗ（すなわち、直前まで燃料電池ユニット２に水素ガスＧを供給していたキャニスターＣが収容されている温調液槽１０）内に貯留されている高温の水Ｗｈが、「第３の貯液槽」としての温調液槽１０（すなわち、燃料電池ユニット２に対する水素ガスＧの供給を開始するキャニスターＣが収容されている温調液槽１０）に流入させられることにより、「第１の貯液槽」としての温調液槽１０に供給した水Ｗｈの加熱に要したエネルギーを無駄にすることなく、「第３の貯液槽」としての温調液槽１０に収容されているキャニスターＣを加熱して燃料電池ユニット２における発電に必要とされる十分な量の水素ガスＧを放出させることができる。また、「容器変更条件」が満たされて、「第２の貯液槽」としての温調液槽１０（すなわち、直前まで水素ガスＧを流入させて貯蔵させていたキャニスターＣが収容されている温調液槽１０）に貯液されている低温の水Ｗｃが、「第１の貯液槽」としての温調液槽１０（すなわち、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧの貯蔵を開始するキャニスターＣが収容されている温調液槽１０）に流入させられることにより、「第２の貯液槽」としての温調液槽１０に供給した水Ｗｃの冷却に要したエネルギーを無駄にすることなく、「第１の貯液槽」としての温調液槽１０（直前まで燃料電池ユニット２に水素ガスＧを供給していたことで高温の水Ｗｈとの熱交換によって温度上昇した状態となっているキャニスターＣが収容されている温調液槽１０）に収容されているキャニスターＣを冷却して、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧを好適に貯蔵させることができる。また、「第３の貯液槽」としての温調液槽１０が「新たな第１の貯液槽」として、凝縮器２２によって加熱された高温の水Ｗｈが供給されることで、「新たな第１の貯液槽」に収容されているキャニスターＣから水素ガスＧを好適に放出して燃料電池ユニット２に供給することができ、「第１の貯液槽」としての温調液槽１０が「新たな第２の貯液槽」として、蒸発器２５によって冷却された低温の水Ｗｃが供給されることで、「新たな第２の貯液槽」に収容されているキャニスターＣに対して水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧを好適に貯蔵させることができ、「第２の貯液槽」としての温調液槽１０が「新たな第３の貯液槽」として、水Ｗの貯液量が「第１の貯液量」を下回り、かつ「新たな第３の貯液槽」に収容されたキャニスターＣからの水素ガスＧの供給および水素ガスＧの流入が行われない状態が維持されることにより、後に、「容器変更条件」が満たされたときに、「新たな第１の貯液槽」から、水Ｗが存在しない「新たな第３の貯液槽」に水Ｗを確実かつ容易に移動させることができ、「新たな第３の貯液槽」への移動によって水Ｗが存在しない状態となった「新たな第１の貯液槽」に「新たな第２の貯液槽」から水Ｗを確実かつ容易に移動させることができる。

また、この水素ガス供給装置１では、制御部１９が、水素ガスＧを供給しているキャニスターＣの水素ガスＧの貯蔵量が予め規定された下限貯蔵量まで減少したときに、「容器変更条件」が満たされたと判別する。したがって、この水素ガス供給装置１および発電システム１００によれば、水素ガスＧの貯蔵量が下限貯蔵量まで減少したキャニスターＣに代えて、「新たな第１の貯液槽」に収容されているキャニスターＣから燃料電池ユニット２に対して水素ガスＧを継続して供給することができる。これにより、燃料電池ユニット２による発電を確実に継続させることができる。

また、この水素ガス供給装置１では、制御部１９が、水素ガスＧを流入させているキャニスターＣの水素ガスＧの貯蔵量が予め規定された上限貯蔵量まで増加したときに「容器変更条件」が満たされたと判別する。したがって、この水素ガス供給装置１および発電システム１００によれば、水素ガスＧの貯蔵量が上限貯蔵量まで増加したキャニスターＣに代えて、「新たな第２の貯液槽」に収容されているキャニスターＣに対する水素ガスＧの貯蔵を開始することで、水素ガス発生装置３による水素ガスＧの生成を停止させることなく、いずれかのキャニスターＣ（新たな第２の貯液槽に収容されているキャニスターＣ）に対する貯蔵を継続させることができる。また、このような条件が満たされた時点において燃料電池ユニット２に水素ガスＧを供給しているキャニスターＣを変更することで、変更前に水素ガスＧを供給していたキャニスターＣの水素ガスＧの貯蔵量が下限貯蔵量よりも多い状態において、そのキャニスターＣからの水素ガスＧの供給が終了するため、後にそのキャニスターＣに対する水素ガスＧの貯蔵を開始したときに、短時間で上限貯蔵量まで貯蔵させることができる。このため、燃料電池ユニット２における単位時間あたりの水素ガスＧの消費量が増加したとしても、十分な量の水素ガスＧが貯蔵されたキャニスターＣから発電に必要な水素ガスＧを確実に供給することができる。

なお、「燃料供給装置」および「発電システム」の構成は、上記の水素ガス供給装置１および発電システム１００の構成の例に限定されない。

例えば、「予め規定された容器変更条件」が満たされたときに、制御部１９が、「第１の貯液槽」としての温調液槽１０から「第３の貯液槽」としての温調液槽１０に高温の水Ｗｈを流入させ、「第３の貯液槽」としての温調液槽１０を「新たな第１の貯液槽」として高温の水Ｗｈを流入させると共に、「第２の貯液槽」としての温調液槽１０から「第１の貯液槽」としての温調液槽１０に低温の水Ｗｃを流入させ、「第１の貯液槽」としての温調液槽１０を「新たな第２の貯液槽」として低温の水Ｗｃを流入させ、かつ「第２の貯液槽」としての温調液槽１０を「新たな第３の貯液槽」として「第１の貯液量」を下回る状態を維持させる制御例について説明したが、このような制御に代えて、以下のような制御を行う構成を採用することもできる。

ここでは、一例として、以下に説明する動作例と同様にして行われた前回動作時に、温調液槽１０ａに収容されているキャニスターＣに十分な量の水素ガスＧがそれぞれ貯蔵され、かつ温調液槽１０ｂ，１０ｃに収容されているキャニスターＣの水素ガスＧの残量が減少している状態（水素ガス発生装置３によって生成される水素ガスＧを流入させて貯蔵できる量まで減少している状態）となっているものとする。

このような状態において、燃料電池ユニット２における発電を開始するときに、制御部１９は、まず、開閉弁１８ｂ，１８ｃに閉状態を維持させつつ、開閉弁１８ａを開状態に移行させることで、温調液槽１０ａ内のキャニスターＣから燃料電池ユニット２の発電用セルに水素ガスＧを供給させる。また、制御部１９は、燃料電池ユニット２への水素ガスＧの供給と並行して、開閉弁１７ａ，１７ｃに閉状態を維持させつつ、開閉弁１７ｂを開状態に移行させることで、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧを温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣに流入させて貯蔵させる。

この際に、制御部１９は、温調液槽１０ｂ内に収容されているキャニスターＣに対する単位時間あたりの水素ガスＧの貯蔵量（水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧの単位時間あたりの貯蔵量）が低下するのを回避すべく、ヒートポンプ１１（蒸発器２５）によって冷却された水Ｗｃを温調液槽１０ｂに供給することにより（「各貯液槽のうちの第２の気体を流入させている貯蔵用容器が収容された貯液槽Ａに冷却部によって冷却された熱媒液を供給させ」との制御の一例）、温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣを水Ｗｃとの熱交換によって冷却する。また、制御部１９は、温調液槽１０ａ内に収容されているキャニスターＣからの単位時間あたりの水素ガスＧの放出量（燃料電池ユニット２への供給量）が低下するのを回避すべく、ヒートポンプ１１（凝縮器２２）によって加熱された水Ｗｈを温調液槽１０ａに供給することにより（「各貯液槽のうちの第２の気体を供給している貯蔵用容器が収容された貯液槽Ｂに加熱部によって加熱された熱媒液を供給させ」との制御の一例）、温調液槽１０ａ内のキャニスターＣを水Ｗｈとの熱交換によって加熱する。

具体的には、制御部１９は、前述のようにヒートポンプ１１による水Ｗの加熱および冷却を実行させた状態でポンプ１２ｈ，１２ｃをそれぞれ動作させると共に、図２に示すように、開閉弁１３ａ，１４ａを開状態に移行させ、開閉弁１３ｂ，１３ｃ，１４ｂ，１４ｃに閉状態を維持させると共に、開閉弁１５ｂ，１６ｂを開状態に移行させ、かつ開閉弁１５ａ，１５ｃ，１６ａ，１６ｃに閉状態を維持させる。これにより、蒸発器２５において冷却された水Ｗｃが開閉弁１５ｂを通過して温調液槽１０ｂに供給され、温調液槽１０ｂ内において水Ｗｃとの熱交換によってキャニスターＣが冷却されると共に、キャニスターＣとの熱交換によって温度上昇した水Ｗｃが開閉弁１６ｂを通過してポンプ１２ｃに吸引されて蒸発器２５において再び冷却される。また、凝縮器２２において加熱された水Ｗｈが開閉弁１３ａを通過して温調液槽１０ａに供給され、温調液槽１０ａ内において水Ｗｈとの熱交換によってキャニスターＣが加熱されると共に、キャニスターＣとの熱交換によって温度低下した水Ｗｈが開閉弁１４ａを通過してポンプ１２ｈに吸引されて凝縮器２２において再び加熱される。

また、温調液槽１０ｃには、水Ｗが流入させられずに、水Ｗが貯液されていない状態が維持される（「各貯液槽のうちの第２の気体の貯蔵量が予め規定された第２の貯蔵量を下回る状態において第２の気体の供給および第２の気体の流入が行われていない貯蔵用容器が収容された貯液槽Ｃの熱媒液の貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回る状態を維持させる」との制御の一例）。

このような状態を継続させることにより、温調液槽１０ｂに収容されたキャニスターＣ内の水素吸蔵合金に水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧが好適に吸蔵される状態が維持されて、このキャニスターＣに、短時間で十分な量の水素ガスＧが貯蔵される。また、温調液槽１０ａに収容されたキャニスターＣから十分な量の水素ガスＧが放出される状態が維持されて燃料電池ユニット２に対して発電に必要な量の水素ガスＧが継続的に供給される。

一方、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧの貯蔵を継続することにより、温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣは、水素ガスＧの貯蔵量が十分な量に達し、水Ｗｃとの熱交換によってキャニスターＣを冷却しても水素吸蔵合金に水素ガスＧを吸蔵させるのが困難な状態となる。また、燃料電池ユニット２による発電を継続することにより、温調液槽１０ａ内のキャニスターＣは、燃料電池ユニット２に対する水素ガスＧの供給によって残量が減少し、水Ｗｈとの熱交換によってキャニスターＣを加熱しても発電に必要な十分な量の水素ガスＧを放出するのが困難な状態となる。したがって、制御部１９は、前述の「容器変更条件」が満たされたときに、燃料電池ユニット２に供給する水素ガスＧを放出させるキャニスターＣ、および水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧを流入させるキャニスターＣの双方を変更する制御を実行する。

具体的には、制御部１９は、開閉弁１７ａに閉状態を維持させつつ、開閉弁１７ｂを閉状態に移行させ、かつ開閉弁１７ｃを開状態に移行させる。この際には、温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣに代わり、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧが開閉弁１７ｃを通過して温調液槽１０ｃ内のキャニスターＣに流入させられてこのキャニスターＣに貯蔵される。これにより、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧのキャニスターＣへの貯蔵が継続される。また、制御部１９は、開閉弁１８ｃに閉状態を維持させつつ、開閉弁１８ａを閉状態に移行させ、かつ開閉弁１８ｂを開状態に移行させる。この際には、温調液槽１０ａ内のキャニスターＣに代わり、温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣから水素ガスＧが放出され、開閉弁１８ｂを通過して燃料電池ユニット２の発電用セルに供給される。これにより、燃料電池ユニット２における発電が継続される。

また、制御部１９は、上記のような水素ガスＧの流路の変更に併せて、水Ｗの流路の変更を実行する。具体的には、図１１に示すように、制御部１９は、最初に、開閉弁１６ｂに開状態を維持させ、かつ開閉弁１６ａ，１６ｃに閉状態を維持させた状態において、開閉弁１５ａに閉状態を維持させつつ、開閉弁１５ｂを閉状態に移行させると共に開閉弁１５ｃを開状態に移行させる。この際には、温調液槽１０ｂ内に貯液されている水Ｗｃが、開閉弁１６ｂ、ポンプ１２ｃ、蒸発器２５および開閉弁１５ｃをこの順で通過して温調液槽１０ｃ内に流入する（「貯液槽Ａに貯液されている熱媒液を貯液槽Ｃに流入させ」との制御の一例）。これにより、温調液槽１０ｂから温調液槽１０ｃに移動させられた水Ｗｃとの熱交換によって温調液槽１０ｃ内のキャニスターＣが冷却され、単位時間あたりの水素ガスＧの貯蔵量（水素吸蔵合金への吸蔵量）が低下するのを回避することができる。

次いで、図１２に示すように、制御部１９は、開閉弁１５ａ，１５ｂに閉状態を維持させ、かつ開閉弁１５ｃに開状態を維持させた状態において、開閉弁１６ａに閉状態を維持させつつ、開閉弁１６ｂを閉状態に移行させると共に、開閉弁１６ｃを開状態に移行させる。この際には、蒸発器２５において冷却された水Ｗｃが開閉弁１５ｃを通過して温調液槽１０ｃに供給され、温調液槽１０ｃ内において水Ｗｃとの熱交換によってキャニスターＣが冷却されると共に、キャニスターＣとの熱交換によって温度上昇した水Ｗｃが開閉弁１６ｃを通過してポンプ１２ｃに吸引されて蒸発器２５において再び冷却される。これにより、温調液槽１０ｃ内に収容されたキャニスターＣに対する単位時間あたりの貯蔵量が維持されて水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧが継続的に貯蔵される（「貯液槽Ｃを新たな貯液槽Ａとして冷却部によって冷却された熱媒液の新たな貯液槽Ａへの供給、および新たな貯液槽Ａに収容された貯蔵用容器への第２の気体の流入を開始させ」との動作の一例）

次いで、図１３に示すように、制御部１９は、開閉弁１４ａに開状態を維持させ、かつ開閉弁１４ｂ，１４ｃに閉状態を維持させた状態において、開閉弁１３ｃに閉状態を維持させつつ、開閉弁１３ａを閉状態に移行させると共に開閉弁１３ｂを開状態に移行させる。この際には、温調液槽１０ａ内に貯液されている水Ｗｈが、開閉弁１４ａ、ポンプ１２ｈ、凝縮器２２および開閉弁１３ｂをこの順で通過して温調液槽１０ｂ内に流入する（「貯液槽Ｂに貯液されている熱媒液を貯液槽Ａに流入させ」との制御の一例）。これにより、温調液槽１０ａから温調液槽１０ｂに移動させられた水Ｗｈとの熱交換によって温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣが加熱され、単位時間あたりの水素ガスＧの放出量が低下するのを回避することができる。

次いで、図１０に示すように、制御部１９は、開閉弁１３ａ，１３ｃに閉状態を維持させ、かつ開閉弁１３ｂに開状態を維持させた状態において、開閉弁１４ｃに閉状態を維持させつつ、開閉弁１４ｂを開状態に移行させると共に開閉弁１４ａを閉状態に移行させる。この際には、凝縮器２２において加熱された水Ｗｈが開閉弁１３ｂを通過して温調液槽１０ｂに供給され、温調液槽１０ｂ内において水Ｗｈとの熱交換によってキャニスターＣが加熱されると共に、キャニスターＣとの熱交換によって温度低下した水Ｗｈが開閉弁１４ｂを通過してポンプ１２ｈに吸引されて凝縮器２２において再び加熱される。これにより、温調液槽１０ｂ内に収容されたキャニスターＣからの単位時間あたりの水素ガスＧの放出量が維持されて燃料電池ユニット２に対して発電に必要な水素ガスＧが継続的に供給される（「貯液槽Ａを新たな貯液槽Ｂとして加熱部によって加熱された熱媒液の新たな貯液槽Ｂへの供給、および新たな貯液槽Ｂに収容されている貯蔵用容器からの第２の気体の供給を開始させる」との動作の一例）

また、図１０に示すような水Ｗｈ，Ｗｃの流路の切替え状態においては、流路の切替え以前に燃料電池ユニット２への供給によって水素ガスＧの残量が減少した（「第２の貯蔵量」を下回った」）キャニスターＣが収容されている温調液槽１０ａ内に、温調液槽１０ｂへの水Ｗｈの移動によって水Ｗｈが存在せず、かつ新たな水Ｗｃや水Ｗｈが流入しない状態となり、その状態が維持される（「貯液槽Ｂを新たな貯液槽Ｃとして新たな貯液槽Ｃの熱媒液の貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回り、かつ新たな貯液槽Ｃに収容された貯蔵用容器への第２の気体の供給および第２の気体の流入が行われない状態を維持させる」との動作の一例）。以上により水Ｗの流路の切り替えが完了する。

一方、燃料電池ユニット２による発電、および水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧの貯蔵を継続することにより、温調液槽１０ｂ内のキャニスターＣが下限貯蔵量まで減少したとき、または、温調液槽１０ｃ内のキャニスターＣが上限貯蔵量まで増加したときに（「容器変更条件が満たされた」との状態）、制御部１９は、水素ガスＧの流路の切替え、および水Ｗの流路の切替えを再び実行する。なお、この切り替えの処理については、上記の説明の例と同様のため、詳細な説明を省略する。これにより、燃料電池ユニット２に対する水素ガスＧによる発電、および水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧの貯蔵が継続される。

このように、上記のような制御例では、ヒートポンプ１１による水Ｗの温度調整、ポンプ１２ｈ，１２ｃおよび各開閉弁１３～１６による水Ｗの供給、並びに各開閉弁１７，１８による水素ガスＧの流路切替えを制御する制御部１９が、各温調液槽１０のうちの水素ガスＧを流入させているキャニスターＣが収容された温調液槽１０（貯液槽Ａ）に蒸発器２５によって冷却された水Ｗｃを供給させ、各温調液槽１０のうちの水素ガスＧを供給しているキャニスターＣが収容された温調液槽１０（貯液槽Ｂ）に凝縮器２２によって加熱された水Ｗｈを供給させ、かつ各温調液槽１０のうちの水素ガスＧの貯蔵量が予め規定された第２の貯蔵量を下回る状態において水素ガスＧの供給および水素ガスＧの流入が行われていないキャニスターＣが収容された温調液槽１０（貯液槽Ｃ）の水Ｗの貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回る状態を維持させると共に、予め規定された「容器変更条件」が満たされたときに、「貯液槽Ａ」としての温調液槽１０に貯液されている水Ｗを「貯液槽Ｃ」としての温調液槽１０に流入させ、かつ「貯液槽Ｂ」としての温調液槽１０に貯液されている水Ｗを「貯液槽Ａ」としての温調液槽１０に流入させた後に、「貯液槽Ｃ」としての温調液槽１０を「新たな貯液槽Ａ」として蒸発器２５によって冷却された水Ｗの「新たな貯液槽Ａ」への供給、および「新たな貯液槽Ａ」に収容されたキャニスターＣへの水素ガスＧの流入を開始させ、「貯液槽Ａ」としての温調液槽１０を「新たな貯液槽Ｂ」として凝縮器２２によって加熱された水Ｗの「新たな貯液槽Ｂ」への供給、および「新たな貯液槽Ｂ」に収容されているキャニスターＣからの水素ガスＧの供給を開始させると共に、「貯液槽Ｂ」としての温調液槽１０を「新たな貯液槽Ｃ」として「新たな貯液槽Ｃ」の水Ｗの貯液量が予め規定された「第１の貯液量」を下回り、かつ「新たな貯液槽Ｃ」に収容されたキャニスターＣへの水素ガスＧの供給および水素ガスＧの流入が行われない状態を維持させる。また、この発電システム１００では、上記のような制御を行う水素ガス供給装置１と、燃料電池ユニット２と、水素ガス発生装置３とを備えて構成されている。

したがって、この水素ガス供給装置１および発電システム１００によれば、「容器変更条件」が満たされて、「貯液槽Ａ」としての温調液槽１０に貯液されている水Ｗ（すなわち、直前まで水素ガスＧを流入させて貯蔵させていたキャニスターＣが収容されている温調液槽１０）内に貯留されている低温の水Ｗｃが、「貯液槽Ｃ」としての温調液槽１０（すなわち、水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧの貯蔵を開始するキャニスターＣが収容されている温調液槽１０）に流入させられることにより、「貯液槽Ａ」としての温調液槽１０に供給した水Ｗｃの冷却に要したエネルギーを無駄にすることなく、「貯液槽Ｃ」としての温調液槽１０に収容されているキャニスターＣを冷却して水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧを好適に貯蔵させることができる。また、「容器変更条件」が満たされて、「貯液槽Ｂ」としての温調液槽１０（すなわち、直前まで燃料電池ユニット２に水素ガスＧを供給していたキャニスターＣが収容されている温調液槽１０）に貯液されている高温の水Ｗｈが、「貯液槽Ａ」としての温調液槽１０（すなわち、燃料電池ユニット２に対する水素ガスＧの供給を開始するキャニスターＣが収容されている温調液槽１０）に流入させられることにより、「貯液槽Ｂ」としての温調液槽１０に供給した水Ｗｈの加熱に要したエネルギーを無駄にすることなく、「貯液槽Ａ」としての温調液槽１０（直前まで水素ガスＧを流入させて貯蔵させていたことで低温の水Ｗｃとの熱交換によって温度低下した状態となっているキャニスターＣが収容されている温調液槽１０）に収容されているキャニスターＣを加熱して、燃料電池ユニット２における発電に必要とされる十分な量の水素ガスＧを放出させることができる。また、「貯液槽Ｃ」としての温調液槽１０が「新たな貯液槽Ａ」として、蒸発器２５によって冷却された低温の水Ｗｃが供給されることで、「新たな貯液槽Ａ」に収容されているキャニスターＣに対して水素ガス発生装置３によって生成された水素ガスＧを好適に貯蔵させることができ、「貯液槽Ａ」としての温調液槽１０が「新たな貯液槽Ｂ」として、凝縮器２２によって加熱された高温の水Ｗｈが供給されることで、「新たな貯液槽Ｂ」に収容されているキャニスターＣから水素ガスＧを好適に放出して燃料電池ユニット２に供給することができ、「貯液槽Ｂ」としての温調液槽１０が「新たな貯液槽Ｃ」として、水Ｗの貯液量が「第１の貯液量」を下回り、かつ「新たな貯液槽Ｃ」に収容されたキャニスターＣからの水素ガスＧの供給および水素ガスＧの流入が行われない状態が維持されることにより、後に、「容器変更条件」が満たされたときに、「新たな貯液槽Ａ」から、水Ｗが存在しない「新たな貯液槽Ｃ」に水Ｗを確実かつ容易に移動させることができ、「新たな貯液槽Ｃ」への移動によって水Ｗが存在しない状態となった「新たな貯液槽Ａ」に「新たな貯液槽Ｂ」から水Ｗを確実かつ容易に移動させることができる。

また、ヒートポンプ１１によって水Ｗの加熱および冷却を行う構成を例に挙げて説明したが、「温度調整部」の構成はこれに限定されず、一例として、「加熱部」としての電気ヒータなどの温熱源と、「冷却部」としての冷凍サイクル(蒸発器)などの冷熱源とをそれぞれ動作させて「熱媒液」の加熱および冷却を行う構成を採用することもできる。また、温調液槽１０の３つの「貯液槽」を備えた構成を例に挙げて説明したが、「貯液槽」の数は、これに限定されず、４つ以上の任意の複数とすることができる。また、ヒートポンプ１１によって温度調整した水Ｗｈ，Ｗｃを温調液槽１０に供給して温調液槽１０内のキャニスターＣの加熱や冷却を行う構成を例に挙げて説明したが、「熱媒液」は、水Ｗに限定されず、ブラインや油などの各種の液体を使用することができる。

加えて、水素ガス供給装置１および燃料電池ユニット２と共に水素ガス発生装置３を備えた発電システム１００の構成について説明したが、このような構成に代えて、外部装置としての水素ガス発生装置（気体生成装置）によって生成された水素ガスＧをキャニスターＣに貯蔵させて燃料電池ユニット２に供給する構成の発電システム（「発電システム」の他の一例）に本願発明の構成を採用することもできる。また、水素ガス供給装置１および燃料電池ユニット２を備えた「燃料供給装置」から、外部装置としての「燃料電池ユニット」に水素ガスＧを供給する構成や、外部装置としての水素ガス発生装置（気体生成装置）によって生成された水素ガスＧを、外部装置としての「燃料電池ユニット」に対して水素ガス供給装置１から供給する構成を採用することもできる。

１００ 発電システム
１ 水素ガス供給装置
２ 燃料電池ユニット
３ 水素ガス発生装置
１０ａ～１０ｃ 温調液槽
１１ ヒートポンプ
１２ｈ，１２ｃ ポンプ
１３ａ～１３ｃ，１４ａ～１４ｃ，１５ａ～１５ｃ，１６ａ～１６ｃ，１７ａ～１７ｃ，１８ａ～１８ｃ 開閉弁
１９ 制御部
２１ 圧縮機
２２ 凝縮器
２３ 放熱器
２３ａ ファン
２４ 膨張弁
２５ 蒸発器
Ｃ 水素キャニスター
Ｇ 水素ガス
Ｗｈ，Ｗｃ 水

Claims (5)

1. 酸化剤を含む第１の気体および水素を含む第２の気体を反応させて発電可能に構成された燃料電池ユニットに当該第２の気体を供給可能に構成された燃料供給装置であって、
   前記第２の気体を貯蔵可能な複数の貯蔵用容器と、
   前記貯蔵用容器を収容可能に構成されると共に当該貯蔵用容器との熱交換によって当該貯蔵用容器の温度を調整する熱媒液を貯液可能に構成された少なくとも３つの貯液槽と、
   前記熱媒液を加熱する加熱部および当該熱媒液を冷却する冷却部を有する温度調整部と、
   前記加熱部によって加熱された前記熱媒液を前記各貯液槽のうちのいずれかに供給すると共に、前記冷却部によって冷却された前記熱媒液を当該各貯液槽のうちの他のいずれかに供給する熱媒液供給部と、
   気体生成装置によって生成された前記第２の気体を前記各貯液槽のうちのいずれかに収容されている前記貯蔵用容器に流入させて貯蔵させると共に、当該各貯液槽のうちの他のいずれかに収容されている前記貯蔵用容器に貯蔵されている前記第２の気体を前記燃料電池ユニットに供給させる気体流路切替え部と、
   前記温度調整部による前記熱媒液の温度調整、前記熱媒液供給部による前記熱媒液の供給、および前記気体流路切替え部による前記第２の気体の流路切替えを制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記各貯液槽のうちの前記第２の気体を供給している前記貯蔵用容器が収容された第１の貯液槽に前記加熱部によって加熱された前記熱媒液を供給させ、前記各貯液槽のうちの前記第２の気体を流入させている前記貯蔵用容器が収容された第２の貯液槽に前記冷却部によって冷却された前記熱媒液を供給させ、かつ前記各貯液槽のうちの予め規定された第１の貯蔵量を超える前記第２の気体が貯蔵された状態において当該第２の気体の供給および当該第２の気体の流入が行われていない前記貯蔵用容器が収容された第３の貯液槽の前記熱媒液の貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回る状態を維持させると共に、
   予め規定された容器変更条件が満たされたときに、前記第１の貯液槽に貯液されている前記熱媒液を前記第３の貯液槽に流入させ、かつ前記第２の貯液槽に貯液されている前記熱媒液を前記第１の貯液槽に流入させた後に、前記第３の貯液槽を新たな前記第１の貯液槽として前記加熱部によって加熱された前記熱媒液の当該新たな前記第１の貯液槽への供給、および当該新たな第１の貯液槽に収容された前記貯蔵用容器からの前記第２の気体の供給を開始させ、前記第１の貯液槽を新たな前記第２の貯液槽として前記冷却部によって冷却された前記熱媒液の当該新たな第２の貯液槽への供給、および当該新たな第２の貯液槽に収容されている前記貯蔵用容器への前記第２の気体の流入を開始させると共に、前記第２の貯液槽を新たな前記第３の貯液槽として当該新たな第３の貯液槽の前記熱媒液の貯液量が前記予め規定された第１の貯液量を下回り、かつ当該新たな第３の貯液槽に収容された前記貯蔵用容器への前記第２の気体の供給および当該第２の気体の流入が行われない状態を維持させる燃料供給装置。
2. 酸化剤を含む第１の気体および水素を含む第２の気体を反応させて発電可能に構成された燃料電池ユニットに当該第２の気体を供給可能に構成された燃料供給装置であって、
   前記第２の気体を貯蔵可能な複数の貯蔵用容器と、
   前記貯蔵用容器を収容可能に構成されると共に当該貯蔵用容器との熱交換によって当該貯蔵用容器の温度を調整する熱媒液を貯液可能に構成された少なくとも３つの貯液槽と、
   前記熱媒液を加熱する加熱部および当該熱媒液を冷却する冷却部を有する温度調整部と、
   前記加熱部によって加熱された前記熱媒液を前記各貯液槽のうちのいずれかに供給すると共に、前記冷却部によって冷却された前記熱媒液を当該各貯液槽のうちの他のいずれかに供給する熱媒液供給部と、
   気体生成装置によって生成された前記第２の気体を前記各貯液槽のうちのいずれかに収容されている前記貯蔵用容器に流入させて貯蔵させると共に、当該各貯液槽のうちの他のいずれかに収容されている前記貯蔵用容器に貯蔵されている前記第２の気体を前記燃料電池ユニットに供給させる気体流路切替え部と、
   前記温度調整部による前記熱媒液の温度調整、前記熱媒液供給部による前記熱媒液の供給、および前記気体流路切替え部による前記第２の気体の流路切替えを制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記各貯液槽のうちの前記第２の気体を流入させている前記貯蔵用容器が収容された貯液槽Ａに前記冷却部によって冷却された前記熱媒液を供給させ、前記各貯液槽のうちの前記第２の気体を供給している前記貯蔵用容器が収容された貯液槽Ｂに前記加熱部によって加熱された前記熱媒液を供給させ、かつ前記各貯液槽のうちの前記第２の気体の貯蔵量が予め規定された第２の貯蔵量を下回る状態において当該第２の気体の供給および当該第２の気体の流入が行われていない前記貯蔵用容器が収容された貯液槽Ｃの前記熱媒液の貯液量が予め規定された第１の貯液量を下回る状態を維持させると共に、
   予め規定された容器変更条件が満たされたときに、前記貯液槽Ａに貯液されている前記熱媒液を前記貯液槽Ｃに流入させ、かつ前記貯液槽Ｂに貯液されている前記熱媒液を前記貯液槽Ａに流入させた後に、前記貯液槽Ｃを新たな前記貯液槽Ａとして前記冷却部によって冷却された前記熱媒液の当該新たな前記貯液槽Ａへの供給、および当該新たな貯液槽Ａに収容された前記貯蔵用容器への前記第２の気体の流入を開始させ、前記貯液槽Ａを新たな前記貯液槽Ｂとして前記加熱部によって加熱された前記熱媒液の当該新たな貯液槽Ｂへの供給、および当該新たな貯液槽Ｂに収容されている前記貯蔵用容器からの前記第２の気体の供給を開始させると共に、前記貯液槽Ｂを新たな前記貯液槽Ｃとして当該新たな貯液槽Ｃの前記熱媒液の貯液量が前記予め規定された第１の貯液量を下回り、かつ当該新たな貯液槽Ｃに収容された前記貯蔵用容器への前記第２の気体の供給および当該第２の気体の流入が行われない状態を維持させる燃料供給装置。
3. 前記制御部は、前記第２の気体を供給している前記貯蔵用容器の当該第２の気体の貯蔵量が予め規定された下限貯蔵量まで減少したときに前記予め規定された容器変更条件が満たされたと判別する請求項１または２記載の燃料供給装置。
4. 前記制御部は、前記第２の気体を流入させている前記貯蔵用容器の当該第２の気体の貯蔵量が予め規定された上限貯蔵量まで増加したときに前記予め規定された容器変更条件が満たされたと判別する請求項１または２記載の燃料供給装置。
5. 請求項１または２記載の燃料供給装置と、前記燃料電池ユニットと、前記気体生成装置とを備えて構成されている発電システム。