JPH05254353A - 水素エンジンの水素ガス供給装置及び該供給装置への水素供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水素ガスが燃料として使用される水素エンジ
ンにおいて、水素の補給の困難性を解消することを主た
る目的とする。 【構成】 エンジンの燃料供給システムに設けられた水
素貯蔵部２に複数のジョイント部１２…１２を有する接
続ユニット８を設けて、各ジョイント部１２に設けた分
岐通路５ａをエンジンへ通じる燃料供給通路５に集合さ
せる。そして、水素吸蔵合金を内蔵した燃料カートリッ
ジ１１を上記ジョイント部１２に着脱自在に装着するよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は水素を燃料として使用
するようにしたエンジンの水素ガス供給装置及び該供給
装置への水素の供給方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車などのエンジンとして所謂
水素エンジンが注目されている（例えば、特開昭６２−
２７９２６４号公報参照）。これは、エンジンの燃料と
して水素ガスを使用するようにしたもので、燃焼後には
水しか生成されないことからクリーンなエンジンとして
実用化が期待されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の水素エンジンの実用化にあたっては未だ解決されてい
ない課題が存在する。

【０００４】すなわち、一般に水素ガスは高圧容器に充
填された状態で流通されるようになっているため、特に
容積あたりの充填量が小さいことから輸送コストが高く
なり、例えば液体状態での輸送が可能なガソリンに比べ
て価格が高くなるという問題がある。

【０００５】また、特にスペース的に制約される自動車
においては多量の水素を搭載することができないことか
ら、水素を頻繁に補給しなければならないことになる
が、社会的基盤が整備されていない現状においては水素
を補給できる所が少なく、水素エンジンの普及化にあた
っての大きな阻害要因となっている。

【０００６】この発明は水素エンジンの実用化にあたっ
ての上記の問題に対処するもので、水素の補給の困難性
を解消することを主たる目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
１の発明（以下、第１発明という）に係る水素エンジン
の水素ガス供給装置は、水素ガスが燃料として使用され
る水素エンジンにおいて、エンジンに対して水素吸蔵合
金を備えた燃料カートリッジを着脱自在としたことを特
徴とする。

【０００８】また、本願の請求項２の発明（以下、第２
発明という）に係る水素エンジンの水素ガス供給装置
は、第１発明の構成において、エンジンに燃料カートリ
ッジが接続される複数の接続部を設けたことを特徴とす
る。

【０００９】そして、本願の請求項３の発明（以下、第
３発明という）に係る水素エンジンの水素ガス供給装置
は、上記第１、第２発明の構成において、燃料カートリ
ッジを２０Ｋｇｆを超えない重量としたことを特徴とす
る。

【００１０】さらに、本願の請求項４の発明（以下、第
４発明という）に係る水素エンジンの水素ガス供給装置
は、上記エンジンの燃料供給通路に水素吸蔵合金を備え
た複数の燃料カートリッジを並列状態で接続すると共
に、上記燃料供給通路から分岐されて燃料カートリッジ
側に通じる分岐通路上にそれぞれ設置された複数のバル
ブ手段と、これらのバルブ手段よりも下流側の燃料供給
通路に設置された第１圧力検出手段と、上記各バルブ手
段よりも上流側にそれぞれ設置された第２圧力検出手段
と、この第２圧力検出手段による検出結果を受けて燃料
カートリッジの水素貯留状態を判定する水素貯留状態判
定手段と、上記第１圧力検出手段によって検出される燃
料供給通路に接続された複数の燃料カートリッジのうち
の一部の燃料カートリッジの圧力が所定値以下のとき
に、他の燃料カートリッジ側を燃料供給通路に連通すべ
くバルブ手段を切り換えるバルブ制御手段と、このバル
ブ制御手段によるバルブ手段の切換動作に基づいて燃料
の残量表示を行う残量表示手段とを設けたことを特徴と
する。

【００１１】一方、本願の請求項５の発明（以下、第５
発明という）に係る水素エンジンの水素ガス供給装置へ
の水素供給方法は、水素生産場所で生産された水素を水
素吸蔵合金に吸蔵させた状態で輸送すると共に、使用時
に際して水素吸蔵合金に吸蔵させた状態で上記水素ガス
供給装置へ水素を供給することを特徴とする。

【００１２】さらに、本願の請求項６（以下、第６発明
という）に係る水素エンジンの水素ガス供給装置への水
素供給方法は、水素吸蔵合金を備えた燃料カートリッジ
に水素を吸蔵させた状態で貯蔵すると共に、使用時に際
して該燃料カートリッジを使用済みの燃料カートリッジ
と交換することにより水素ガス供給装置へ水素を供給す
ることを特徴とする。

【００１３】

【作用】第１〜第３発明によれば、エンジンに対して水
素吸蔵合金を備えた燃料カートリッジが着脱されるよう
になっているので、予備の燃料カートリッジに水素を吸
蔵させた状態で保管しておくことが可能となって、水素
の補給に際しての困難性が解消されることになる。しか
も、水素の補給に際しては、使用済みの燃料カートリッ
ジと交換するだけで良く、簡単かつ短時間で水素を補給
することができる。

【００１４】そして、第２発明によれば、エンジンに燃
料カートリッジが接続される複数の接続部が設けられて
いるので、水素吸蔵合金を内蔵することによって重量が
重くなりがちな燃料カートリッジの単体重量の軽量化を
図れると共に、特に重量が燃費に影響する自動車等にお
いては水素の使用見込みに応じて使用する燃料カートリ
ッジの数を調節することが可能となって燃費性能の悪化
が回避されるという利点がある。

【００１５】また、第３発明によれば、燃料カートリッ
ジの重量が２０Ｋｇｆを超えないことから、燃料カート
リッジの交換が容易に行えるという利点がある。

【００１６】さらに、第４発明によれば、燃料カートリ
ッジの下流側に設置されたバルブ手段よりも下流側の圧
力が所定値以下のときに、他の燃料カートリッジが燃料
供給通路に連通すべく下流側のバルブ手段が開通するよ
うになっているので、水素の供給不足によるエンジン停
止が防止されることになる。その際に、燃料カートリッ
ジ側の圧力に基づいて燃料カートリッジの水素充填状態
を判定するようになっているので、バルブ手段の切換作
動時には確実に満充填状態の燃料カートリッジに切り換
えられることになって、水素の供給不足によるエンジン
停止が確実に防止されることになる。しかも、バルブ手
段の切換動作に基づいて燃料の残量表示が行われること
になるので、水素の残量を確実に把握することが可能と
なる。

【００１７】一方、第５発明によれば、水素生産場所で
生産された水素が水素吸蔵合金に吸蔵された状態で輸送
されるようになっているので、水素吸蔵合金に吸蔵され
た水素は熱を加えない限り水素が放出されないことから
一般貨物として取り扱うことができ、水素を液体状態あ
るいは気体状態で輸送する場合のような専用の輸送設備
が不要となると共に、水素吸蔵合金を構成する原子間の
隙間に水素が保持されるようになっているため、気体状
態に比べて容積効率が良く輸送コストが低減されること
になって、水素を安価に供給することが可能となる。

【００１８】また、第６発明によれば、水素を水素吸蔵
合金を備えた燃料カートリッジに吸蔵させた状態で貯蔵
するようになっているので、専用の貯蔵設備が不要とな
ると共に、使用時に際して上記燃料カートリッジを使用
済みの燃料カートリッジと交換するようになっているの
で、エンジンへの燃料補給が容易となる実益がある。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００２０】図１に示すように、エンジン１の燃料供給
システムには水素貯蔵部２が備えられて、この水素貯蔵
部２とエンジン３との間には、エンジン１から排出され
た高温のエンジン冷却水を水素貯蔵部２に導くエンジン
冷却水供給通路３と、該冷却水をエンジン側へ戻すリタ
ーン通路４と、水素貯蔵部２からエンジン１に水素ガス
を導く燃料供給通路５とが介設されている。そして、上
記エンジン冷却水供給通路３には、水素貯蔵部２に導入
されるエンジン冷却水の温度を調節する温度調節部６が
設けられている。

【００２１】次に、この実施例における水素貯蔵部２の
構成を具体的に説明すると、図２〜図４に示すように、
水素貯蔵部２は前後端が開放されたカートリッジケース
７と、このカートリッジケース７の前方側に対面配置さ
れた接続ユニット８とを有すると共に、この接続ユニッ
ト８と上記カートリッジケース７とが連結板９を介して
一体的に連結されている。そして、上記カートリッジケ
ース７には上下、左右の隔壁７ａ…７ａによって分画さ
れた複数のカートリッジ収容部１０…１０が形成されて
おり、本実施例に係る燃料カートリッジ１１…１１が上
記カートリッジ収容部１０…１０にそれぞれ内挿される
ようになっている。

【００２２】一方、上記接続ユニット８には燃料カート
リッジ１１を接続するための複数のジョイント部１２…
１２が、上記カートリッジケース７におけるカートリッ
ジ収容部１０…１０に対応位置して突設されている。な
お、この接続ユニット８には、上記エンジン冷却水供給
通路３、リターン通路４及び燃料供給通路５がそれぞれ
接続されている。

【００２３】ここで、本実施例における燃料カートリッ
ジ１１の構造を説明すると、図５に示すように、中空状
のケーシング１３の前端側には、後方側へ凹入した状態
で前部壁１４が設けられていると共に、ケーシング１３
内に湾曲状に配設された導水管１５の両端部が上記前部
壁１４を貫通して装着された接続金具１６，１７にそれ
ぞれ接続されている。そして、上記前部壁１４の後方側
には間隔をあけて水素ガスを濾過するためのフィルタ１
８が配設されていると共に、上記前部壁１４を貫通して
装着された水素取出用の第３の接続金具１９が、その一
端側が上記フィルタ１８に臨んで開放された状態で配置
されている。

【００２４】一方、上記ケーシング１３の後端側には後
部壁２０が設けられていると共に、この後部壁２０と上
記フィルタ１８との間に例えばチタン−マンガン系合金
からなる水素吸蔵合金Ｘが充填されている。この水素吸
蔵合金Ｘは後部壁２０に螺合させたプラグ２１を取り外
すことにより交換できるようになっている。この燃料カ
ートリッジ１１の総重量は最大限でも２０Ｋｇｆを超え
ない重量とされる。取扱性を考慮すれば１０Ｋｇｆ前後
が臨ましい。

【００２５】そして、上記の燃料カートリッジ１１を上
記接続ユニット８に接続したときには、上記各接続金具
１６，１７，１９が接続ユニット８におけるジョイント
部１２に設けられた接続金具２２，２３，２４にそれぞ
れ結合されるようになっている。その場合に、上記ケー
シング１３の前部壁１４より前方に位置する突出端１３
ａが上記ジョイント部１２の周囲を取り囲むようになっ
ている。

【００２６】ここで、燃料カートリッジ１１及び接続ユ
ニット８の接続部分の具体的な構造を説明すると、例え
ば燃料カートリッジ１１側の水素取出用の接続金具１９
は、図６に示すように、後部壁１４を貫通する金具本体
１９ａに摺動自在に挿通された内筒部１９ｂを有すると
共に、金具本体１９ａの後方突出端には水素流出口２５
が形成されたスプリングリテーナ２６が螺着されてい
る。そして、このスプリングリテーナ２６と上記内筒部
１９ｂの後端側に連設された弁体部１９ｃとの間にはリ
ターンスプリング２７が介設されて、上記弁体部１９ｃ
を上記金具本体１９ａの対向壁面に嵌着されたＯリング
２８へ弾圧付勢している。

【００２７】一方、上記接続ユニット８の縦壁部８ａに
は上記ジョイント部１２の内方側に位置して上記接続金
具２３を支持する中空状の支持金具２９が螺着されてお
り、この支持金具２９の後端側にスプリングリテーナ３
０が螺着されている。また、この支持金具２９に摺動自
在に内挿された筒状体３１の前端側には、燃料カートリ
ッジ１１側の接続金具１９が挿入される凹入部２３ａを
有する金具本体２３ｂが固着されている。また、上記筒
状体３１の後端側に連設された弁体部３１ａと上記スプ
リングリテーナ３０との間にリターンスプリング３２が
介設されて、該弁体部３１ａを上記支持金具２９の対向
壁面に嵌着されたＯリング３３へ弾圧付勢している。な
お、スプリングリテーナ３０には上記燃料供給通路５に
通じる分岐通路５ａが接続されている。

【００２８】このような構成において、燃料カートリッ
ジ１１の非装着状態においては、図のように燃料カート
リッジ１１側の弁体部１９ｃがＯリング２８に気密状態
に密着することから、外部からの空気の侵入が防止され
ることになって、水素吸蔵合金Ｘの酸化が防止されるこ
とになる。

【００２９】一方、燃料カートリッジ１１を図の矢印の
ように接続ユニット８へ向けて移動させると、図の鎖線
で示すように接続金具１９の内筒部１９ｂが接続ユニッ
ト８側の接続金具２３に形成された段部２３ｃに当接す
ることになる。この状態から燃料カートリッジ１１を更
に押し込むと、接続金具１９の内筒部１９ｂが金具本体
１９ａに対して、リターンスプリング２７の付勢力に逆
らって右方に移動すると共に、接続金具２３と一体の筒
状体３１が支持金具２９に対してリターンスプリング３
２の付勢力に逆らって左方に移動することになる。そし
て、燃料カートリッジ１１を完全に押し込んだ状態で
は、図７に示すように、燃料カートリッジ１１側の接続
金具１９に設けた水素流出口２５が接続ユニット８側の
接続金具２３を介して燃料供給通路５へ通じる分岐通路
５ａに連通することになる。

【００３０】なお、上記カートリッジケース７の後端側
には、図２、図３に示すように、開閉蓋３４が片開き状
に枢着されていると共に、該開閉蓋３４の上端側に固定
された掛止金具３５，３５が、カートリッジケース７の
上面側に固定された止め金具３６，３６に掛止されるよ
うになっている。そして、掛止金具３５，３５を止め金
具３６，３６に掛止させた状態においては、開閉蓋３４
の裏面側に取り付けた板バネ３７が燃料カートリッジ１
１，１１の後部を弾圧するようになっている。

【００３１】次に、本実施例における燃料供給システム
のシステム構成を説明すると、図８に示すように、接続
ユニット８に備えられたジョイント部１２には、冷却水
供給通路３に通じる分岐通路３ａと、リターン通路４に
通じる分岐通路４ａと、燃料供給通路５に通じる分岐通
路５ａとがそれぞれ設けられている。したがって、冷却
水供給通路３を介して所定温度に調節されたエンジン冷
却水を燃料カートリッジ１１に供給することにより、導
水管１５を通る温水によって水素吸蔵合金Ｘが加熱され
ることになって、吸蔵された水素がガス化して放出さ
れ、放出された水素ガスが分岐通路５ａを経て燃料供給
通路５に流出することになる。

【００３２】また、燃料供給通路５には上記各分岐通路
５ａ…５ａが合流する集合部５ｂよりも下流側に位置し
て第１圧力センサ３８が設置されていると共に、上記集
合部５ｂよりも上流側の分岐通路５ａ…５ａに通路開閉
を行うＯＮ−ＯＦＦバルブ３９…３９がそれぞれ設置さ
れている。そして、各ＯＮ−ＯＦＦバルブ３９…３９の
上流側には燃料カートリッジ１１から放出された水素ガ
スの圧力を検出する第２圧力センサ４０…４０が設置さ
れている。

【００３３】さらに、この燃料供給システムには、図９
に示すように、電子制御式のコントロールユニット４１
が備えられており、このコントロールユニット４１は上
記第２圧力センサ４０…４０からの圧力信号をそれぞれ
入力して、各燃料カートリッジ１１…１１の水素充填状
態を判定して燃料表示器４２に残量表示を行わせると共
に、第１圧力センサ３８からの圧力信号に基づいて上記
ＯＮ−ＯＦＦバルブ３９…３９を切り換えるようになっ
ている。

【００３４】ここで上記燃料表示器４２の構成を説明す
ると、この燃料表示器４２は、図１０に示すように、直
列状態に配置された複数の表示セル４３…４３によって
構成されている。

【００３５】次に、上記コントロールユニット４１が行
う燃料供給制御を説明すると、この燃料供給制御は図１
１のフローチャートに従って次のように行われる。

【００３６】すなわち、コントロールユニット４１は燃
料カートリッジ１１が交換された時点でステップＳ１を
実行して燃料表示器４２の燃料表示をリセットした上
で、ステップＳ２に進んで所定の充填状態判定処理を実
行する。つまり、コントロールユニット４１はジョイン
ト部１２ごとに備えられた上記第２圧力センサ４０…４
０からの圧力信号をそれぞれ読み込み、該信号が示す圧
力が所定圧力を超える第２圧力センサ４０に通じる燃料
カートリッジ１１を満充填状態と判定する。ここで、コ
ントロールユニット４１は満充填状態と判定した燃料カ
ートリッジ１１の中から予め設定された順番に従ってＯ
Ｎ−ＯＦＦバルブ３９を択一的に開通させるようになっ
ている。

【００３７】そして、コントロールユニット４１はステ
ップＳ３に進んで満充填状態と判定した燃料カートリッ
ジ１１…１１の個数分だけ表示セル４３…４３を点灯す
る。この場合に、図８に示すように８個の満充填状態の
燃料カートリッジ１１…１１がジョイント部１２…１２
に接続されているときには、図１２のハッチングで示す
ように、下から８番目までの表示セル４３…４３が連続
して点灯されるようになっている。

【００３８】次いで、コントロールユニット４１はステ
ップＳ４に進んで、燃料供給通路５における集合部５ｂ
よりも下流側に設置した第１圧力センサ３８からの圧力
信号が示す圧力値Ｐが基準値Ｐ₀よりも低下したか否か
を判定し続け、上記圧力値Ｐが基準値Ｐ₀よりも低下し
た時点でステップＳ５に移って表示セル４３を１個分消
灯すると共に、ステップＳ６でＯＮ−ＯＦＦバルブ３
９，３９を切り換える。この場合に、点灯状態の表示セ
ル４３…４３の中で最上段の表示セル４３が消灯される
ことになる。したがって、図１３に示すように下から８
番目の表示セルが消灯されることになる。このように、
燃料表示器４２の表示状態は満充填状態の燃料カートリ
ッジ１１…１１の個数を反映することから、水素の残量
が確実に把握されることになる。

【００３９】以上のように、本実施例においてはエンジ
ン１への燃料供給通路５へ別体の燃料カートリッジ１１
が着脱自在に装着されるになっているので、予め水素ガ
スを吸蔵させた燃料カートリッジ１１を使用済みの燃料
カートリッジ１１と交換するだけで燃料補給を行うこと
が可能となる。

【００４０】図１４は燃料カートリッジ１１’の別の実
施例を示す。この実施例においては、燃料カートリッジ
１１’のケーシング１３’が２重構造とされて、その内
部空間に水Ｙを充填した点を除いては、上記図５で示し
た燃料カートリッジ１１と同様な構成となっている。し
たがって、仮に水素吸蔵合金Ｘの高温状態において燃料
カートリッジ１１’が損壊したとしても、水素吸蔵合金
Ｘが急速に冷却されることになって水素ガスが不用意に
漏出することがない。

【００４１】次に、燃料カートリッジの自動車への設置
形態について説明する。 例えば図１５、図１６に示す
ように、エンジン１０１の上方にキャビン１０２を配置
したキャブオーバー車においては、車体１０３の後部側
における車体１０３の前後方向に配設された２本のサイ
ドフレーム１０４，１０５の間と、車体中央部における
一方のサイドフレーム１０４の側方とに、燃料カートリ
ッジ１０６を装着するための接続ユニット１０７，１０
８を車幅方向に沿って車体下面に露出させた状態でそれ
ぞれ設置する。なお、サイドフレーム１０５の側方に設
けられた接続ユニット１０８は、図の鎖線のように接続
ユニット１０８を車体側方側へ回動させた状態で燃料カ
ートリッジ１０６が着脱されるようになっている。

【００４２】一方、セダンタイプの乗用車については、
例えば図１７、図１８に示すように、車体１０９の後部
に設けたトランクルーム１１０の下部側に、サイドフレ
ーム１１１，１１２の間に位置して燃料カートリッジ１
０６を装着するための接続ユニット１１３を車幅方向に
配設しても良い。

【００４３】また、図１９、図２０に示すように、車体
１１４の前後方向に配設したサイドフレーム１１５，１
１６の中間部分に開口部１１７を設けると共に、燃料カ
ートリッジ１０６を装着するための接続ユニット１１８
を、車幅方向の中央部において車体方向に配設するよう
にしても良い。この場合には、車体１１４の両側方から
燃料カートリッジ１０６…１０６を装着することにな
る。したがって、多数の燃料カートリッジ１０６…１０
６を装着することが可能となる。

【００４４】なお、水素吸蔵合金Ｘのみをカートリッジ
化しても良い。

【００４５】次に、水素エンジンを搭載した自動車への
水素の供給方法について説明すると、水素生産施設で生
産された水素は水素吸蔵合金に吸蔵させた状態で水素供
給所へ輸送される。この場合、水素吸蔵合金に吸蔵され
た水素は熱を加えない限り水素が放出されないことから
一般貨物として取り扱うことができ、水素を液体状態あ
るいは気体状態で輸送する場合のような専用の輸送設備
が不要となると共に、水素吸蔵合金を構成する原子間の
隙間に水素が保持されるようになっているため、気体状
態に比べて容積効率が良く輸送コストが低減されること
になって、水素を安価に供給することが可能となる。

【００４６】そして、水素供給所においても水素吸蔵合
金に吸蔵させた状態で貯蔵される。したがって、専用の
貯蔵設備が不要となって水素をより一層安価に供給する
ことが可能となる。その場合に、水素吸蔵合金を備えた
燃料カートリッジに水素を吸蔵させた状態で貯蔵してお
けば、自動車へ水素を補給する場合には使用済みの燃料
カートリッジと交換するだけで良く、燃料補給に手間取
らないという実益がある。

【００４７】もちろん、高圧ガスタンクに水素ガスを充
填した状態で貯蔵するようにしてもよい。

【００４８】また、水素吸蔵合金を備えた車載タンクを
有する自動車に対しては、高圧ガスタンクあるいは水素
吸蔵合金から取り出した水素ガスが注入されることにな
る。

【００４９】そして、水素供給所から事業所あるいは一
般家庭に向けては燃料カートリッジに吸蔵させた状態で
供給される。その場合に、上記したように水素吸蔵合金
には安定した状態で水素が吸蔵されるようになっている
ため、一般家庭においても燃料カートリッジを保管する
ことができ、必要なときに水素を補給することが可能と
なって燃料切れという不測の事態が回避されることにな
る。

【００５０】

【発明の効果】以上のように第１〜第３発明のいずれに
おいても、エンジンに対して水素吸蔵合金を備えた燃料
カートリッジが着脱されるようになっているので、予備
の燃料カートリッジに水素を吸蔵させた状態で保管して
おくことが可能となって、水素の補給に際しての困難性
が解消されることになる。しかも、水素の補給に際して
は、使用済みの燃料カートリッジと交換するだけで良
く、簡単かつ短時間で水素を補給することができる。

【００５１】そして、第２発明によれば、エンジンに燃
料カートリッジが接続される複数の接続部が設けられて
いるので、水素吸蔵合金を内蔵することによって重量が
重くなりがちな燃料カートリッジの単体重量の軽量化を
図れると共に、特に重量が燃費に影響する自動車等にお
いては水素の使用見込みに応じて使用する燃料カートリ
ッジの数を調節することが可能となって燃費性能の悪化
が回避されるという利点がある。

【００５２】また、第３発明によれば、燃料カートリッ
ジの重量が２０Ｋｇｆを超えないことから、燃料カート
リッジの交換が容易に行えるという利点がある。

【００５３】さらに、第４発明によれば、燃料カートリ
ッジの下流側に設置されたバルブ手段よりも下流側の圧
力が所定値以下のときに、他の燃料カートリッジが燃料
供給通路に連通すべく下流側のバルブ手段が開通するよ
うになっているので、水素の供給不足によるエンジン停
止が防止されることになる。その際に、燃料カートリッ
ジ側の圧力に基づいて燃料カートリッジの水素充填状態
を判定するようになっているので、バルブ手段の切換作
動時には確実に満充填状態の燃料カートリッジに切り換
えられることになって、水素の供給不足によるエンジン
停止が確実に防止されることになる。しかも、バルブ手
段の切換動作に基づいて燃料の残量表示が行われること
になるので、水素の残量を確実に把握することが可能と
なる。

【００５４】一方、第５発明によれば、水素生産場所で
生産された水素が水素吸蔵合金に吸蔵された状態で輸送
されるようになっているので、水素吸蔵合金に吸蔵され
た水素は熱を加えない限り水素が放出されないことから
一般貨物として取り扱うことができ、水素を液体状態あ
るいは気体状態で輸送する場合のような専用の輸送設備
が不要となると共に、水素吸蔵合金を構成する原子間の
隙間に水素が保持されるようになっているため、気体状
態に比べて容積効率が良く輸送コストが低減されること
になって、水素を安価に供給することが可能となる。

【００５５】また、第６発明によれば、水素を水素吸蔵
合金を備えた燃料カートリッジに吸蔵させた状態で貯蔵
するようになっているので、専用の貯蔵設備が不要とな
ると共に、使用時に際して上記燃料カートリッジを使用
済みの燃料カートリッジと交換するようになっているの
で、エンジンへの燃料補給が容易となる実益がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 エンジンの燃料供給システムを示すブロック
図である。

【図２】 実施例に係る水素貯蔵部の構成を示す平面図
である。

【図３】 図２のＡ−Ａ線で切断した断面図である。

【図４】 図２のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。

【図５】 燃料カートリッジの横断面図である。

【図６】 燃料カートリッジと接続ユニットとが分離し
た状態における接続金具及びその周辺の構造を示す要部
拡大断面図である。

【図７】 接続ユニットに燃料カートリッジが装着され
た状態における接続金具及びその周辺の構造を示す要部
拡大断面図である。

【図８】 燃料供給システムにおける水素貯蔵部の周辺
のシステム構成図である。

【図９】 燃料供給システムの制御システム図である。

【図１０】 燃料表示器の構成を示す模式図である。

【図１１】 燃料供給制御を示すフローチャート図であ
る。

【図１２】 燃料カートリッジの交換直後の燃料表示器
の表示状態を示す模式図である。

【図１３】 図１２の状態から１個分の燃料カートリッ
ジが使用された後の燃料表示器の表示状態を示す模式図
である。

【図１４】 燃料カートリッジの別の実施例を示す横断
面図である。

【図１５】 燃料カートリッジの設置形態の一例を示す
車体の概略側面図である。

【図１６】 同じく車体の概略低面図である。

【図１７】 燃料カートリッジの別の設置形態を示す車
体の概略側面図である。

【図１８】 同じく車体の外板パネルの一部を破断した
状態を示す車体後部の概略平面図である。

【図１９】 燃料カートリッジの更に別の設置形態を示
す車体の概略側面図である。

【図２０】 同じく後方から見た車体の概略立面図であ
る。

【符号の説明】

１ エンジン ５ 燃料供給通路 ５ａ 分岐通路 １１ 燃料カートリッジ １２ ジョイント部 ３８ 第１圧力センサ ３９ ＯＮ−ＯＦＦバルブ ４０ 第２圧力センサ ４１ コントロールユニット ４２ 燃料表示器

フロントページの続き (72)発明者 高椋 健治 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 對尾 良則 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 水島 善夫 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 吉本 和幸 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水素ガスが燃料として使用される水素エ
   ンジンの水素ガス供給装置であって、上記エンジンに対
   して水素吸蔵合金を備えた燃料カートリッジが着脱自在
   とされていることを特徴とする水素エンジンの水素ガス
   供給装置。
2. 【請求項２】 エンジンに燃料カートリッジが接続され
   る複数の接続部を設けたことを特徴とする請求項１に記
   載の水素エンジンの水素ガス供給装置。
3. 【請求項３】 燃料カートリッジが２０Ｋｇｆを超えな
   い重量であることを特徴とする請求項１もしくは請求項
   ２のいずれかに記載の水素エンジンの水素ガス供給装
   置。
4. 【請求項４】 水素ガスが燃料として使用される水素エ
   ンジンの水素ガス供給装置であって、エンジンの燃料供
   給通路に水素吸蔵合金を備えた複数の燃料カートリッジ
   が並列状態で接続されていると共に、上記燃料供給通路
   から分岐されて燃料カートリッジ側に通じる分岐通路上
   にそれぞれ設置された複数のバルブ手段と、これらのバ
   ルブ手段よりも下流側の燃料供給通路に設置された第１
   圧力検出手段と、上記各バルブ手段よりも上流側にそれ
   ぞれ設置された第２圧力検出手段と、この第２圧力検出
   手段による検出結果を受けて燃料カートリッジの水素貯
   留状態を判定する水素貯留状態判定手段と、上記第１圧
   力検出手段によって検出される燃料供給通路に接続され
   た複数の燃料カートリッジのうちの一部の燃料カートリ
   ッジの圧力が所定値以下のときに、他の燃料カートリッ
   ジ側を燃料供給通路に連通すべくバルブ手段を切り換え
   るバルブ制御手段と、このバルブ制御手段によるバルブ
   手段の切換動作に基づいて燃料の残量表示を行う残量表
   示手段とを設けたことを特徴とする水素エンジンの水素
   ガス供給装置。
5. 【請求項５】 水素ガスが燃料として使用される水素エ
   ンジンの水素ガス供給装置への水素供給方法であって、
   水素生産場所で生産された水素を水素吸蔵合金に吸蔵さ
   せた状態で輸送すると共に、使用時に際して水素吸蔵合
   金に吸蔵させた状態で上記水素ガス供給装置へ水素を供
   給することを特徴とする水素エンジンの水素ガス供給装
   置への水素供給方法。
6. 【請求項６】 水素ガスが燃料として使用される水素エ
   ンジンの水素ガス供給装置への水素供給方法であって、
   水素吸蔵合金を備えた燃料カートリッジに水素を吸蔵さ
   せた状態で貯蔵すると共に、使用時に際して該燃料カー
   トリッジを使用済みの燃料カートリッジと交換すること
   により水素ガス供給装置へ水素を供給することを特徴と
   する水素エンジンの水素ガス供給装置への水素供給方
   法。