JPH07108909A - 給水素システム、給水素スタンドおよび水素自動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】水素自動車の燃料タンクを水素吸蔵合金を利用
して構成した場合に好適な給水素システムを提供する。 【構成】水素自動車Ａが、水素吸蔵合金を充填してなる
燃料タンク３を備えている。給水素スタンドＳが、燃料
タンク３に水素を供給する水素供給ホ−ス５３の他に、
水素吸蔵合金を冷却するための冷却液供給装置Ｋ３を備
えて、水素供給の際に、冷却液供給装置Ｋ３から燃料タ
ンク３へ冷却液が供給される。燃料タンク３を水素自動
車Ａに着脱自在に取付けて、水素供給の際は、水素自動
車Ａから燃料タンク３を取り外された後、あらかじめ水
素が充填済みの燃料タンク３が、あらたに水素自動車Ａ
に塔載される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水素を燃料として走行さ
れる自動車つまり水素エンジンを塔載した自動車に水素
を供給するための給水素システム、給水素スタンドおよ
び水素自動車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の自動車においては、排気ガスによ
る環境汚染を防止するため、また燃料の多様化のため、
水素を燃料として走行される自動車、つまり水素を燃料
として作動される水素エンジンを塔載した自動車が提案
されている（特開昭６２−２７９２６４号公報参照）。

【０００３】水素自動車の実用化に際しては、解決すべ
き点がいくつかあるが、その中でもっとも問題となる防
爆上の点は、燃料タンクを水素吸蔵合金を利用して構成
すること、つまりエンジンに供給される水素を水素吸蔵
合金に吸蔵させた形で貯留しておくことにより解決され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、水素自動車
を広く普及させるためには、水素自動車に対して水素を
供給つまり補給するための給水素システムが必要にな
り、この給水素システムの一環として、ガソリンスタン
ドに相当する給水素スタンドや給水素システムに好適な
水素自動車の構造を工夫する必要がある。

【０００５】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、水素吸蔵合金を利用して水素自動車用の燃
料タンクを構成した場合において、この燃料タンクに対
する水素の補給に対して好適な給水素システムと、この
給水素システムに用いる給水素スタンドおよび水素自動
車を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明における給水素システムは、その第１の構成
として次のようにしてある。すなわち、水素を燃料とし
て走行される水素自動車が、水素吸蔵合金を充填してな
る燃料タンクを備え、前記水素自動車に水素を供給する
ための給水素スタンドが、前記燃料タンクに接続されて
該燃料タンク内の水素吸蔵合金に対して水素を供給する
ための水素供給システムと、該燃料タンクに接続されて
該燃料タンク内の水素吸蔵合金を冷却するための冷却液
を供給する冷却液供給システムと、を備えた構成として
ある。

【０００７】前記目的を達成するため、本発明の給水素
システムは、その第２の構成として次のようにしてあ
る。すなわち、水素を燃料として走行される水素自動車
に対して水素を供給するための給水素システムであっ
て、前記水素自動車が、水素吸蔵合金が充填されると共
に車体に対して着脱自在に取付けられた燃料タンクを備
え、前記水素自動車に対して水素を供給するための給水
素スタンドが、あらかじめ水素吸蔵合金に水素を吸蔵さ
せた燃料タンクを備え、前記給水素スタンドにおいて、
水素自動車に対して燃料タンクを交換することにより水
素の供給が行なわれる、ような構成としてある。

【０００８】本発明における給水素システムに用いて好
適な給水素スタンドあるいは水素自動車の構成は、特許
請求の範囲における請求項２〜請求項１０、請求項１２
〜請求項１９に記載の通りである。

【０００９】

【発明の効果】請求項１に記載された給水素システムに
よれば、水素吸蔵合金が充填されているためかなり重く
なる燃料タンクを水素自動車に塔載したまま水素供給が
行なえるので、水素供給の作業が容易となり、しかも水
素吸蔵合金の冷却を行ないつつ水素供給を行なうので、
燃料タンクへの水素供給を十分行ないつつ水素供給の時
間を短くすることができる。

【００１０】請求項２に記載したような構成とすること
により、水素吸蔵合金から水素つまり水素ガスを放出さ
せるための加温液の供給を水素供給の際には停止させる
ので、燃料タンクに水素を十分かつ短時間で供給する上
で好ましいものとなる。

【００１１】請求項３に記載したような構成とすること
により、加温液そのものを排出するので、水素供給を十
分かつ短時間で行なうことができる。また、水素供給終
了後は、冷却液を排出して、その後の加温液による加温
を利用した水素吸蔵合金からの水素放出までの時間を早
めることができる。これにより、全体として、水素供給
から水素供給後に再び走行を行なうまでの時間を短くす
る上で好ましいものとなる。

【００１２】請求項４、請求項５、請求項６あるいは請
求項７に記載したような構成とすることにより、水素供
給の際の防爆上の観点から好ましいものとなる。

【００１３】請求項８に記載したような構成とすること
により、水素吸蔵合金に対して水素を十分に吸蔵させる
ことができると共に、短時間での吸蔵を行なわせること
ができる。

【００１４】請求項９に記載したような構成とすること
により、請求項１に記載された給水素システム用として
好適な水素自動車が提供される。

【００１５】請求項１０に記載したような構成とするこ
とにより、請求項１に記載された給水素システム用とし
て好適な給水素スタンドが提供される。

【００１６】請求項１１に記載された給水素システムに
よれば、燃料タンクそのものを交換式とすることによ
り、水素自動車と給水素スタンドとの間での水素の直接
のやりとりを行なわなくてすむので、防爆上極めて好ま
しいものとなる。

【００１７】請求項１２に記載したような構成とするこ
とにより、自動車において周囲に広く開放された部分と
なる上方空間あるいは下方空間を通して、燃料タンクを
容易に交換することができる。また、水素吸蔵合金が充
填されているためかなりの重量となる燃料タンクをリフ
タを利用して交換するので、交換の労力低減の上でも好
ましいものとなる。

【００１８】請求項１３に記載したような構成とするこ
とにより、リフタを利用した燃料タンクの交換を、搬送
コンベアを利用して水素自動車そのものを交換用の場所
に移動して行なうので、水素自動車を運転して交換場所
に移動させる手間が省略されるばかりでなく、運転の誤
りによる交換場所での衝突事故を防止する上でも好まし
いものとなる。

【００１９】請求項１４または請求項１５に記載したよ
うな構成とすることにより、自動車において周囲に広く
開放された部分となる上方空間あるいは下方空間を通し
て、燃料タンクを容易に交換することができる。

【００２０】請求項１６に記載したような構成とするこ
とにより、リフタでの交換場所にきちんと水素自動車を
停車させて、燃料タンクの交換を確実に行なう上で好ま
しいものとなる。また、請求項１７に記載したような構
成とすることにより、リフタを有する給水素スタンド側
に対する水素自動車の位置、つまり交換されるべき燃料
タンクの位置とリフタとの位置関係を、交換用の最適位
置設定とする上で好ましいものとなる。

【００２１】請求項１８に記載したような構成とするこ
とにより、防爆上の観点から好ましいものとなる。

【００２２】請求項１９に記載したような構成とするこ
とにより、請求項１に記載された給水素システムと請求
項１１に記載された給水素システムとの両方に対して適
用可能な給水素スタンドが提供される。

【００２３】請求項２０に記載したような構成とするこ
とにより、水素自動車に対して燃料タンクを交換する給
水素スタンドそのものでもって、水素自動車から取外さ
れた水素が減少あるいは空となっている燃料タンクに対
して水素を供給することができる。また請求項２１に記
載したような構成とすることにより、水素充填済みの燃
料タンクを安全に保管する上で好ましいものとなる。

【００２４】

【実施例】以下本発明の実施例を添付した図面に基づい
て説明する。図１において、水素自動車Ａは、その車体
前部に水素を燃料として作動される水素エンジン１が塔
載され、エンジン１の前方にはラジエタ２が配設されて
いる。また、車体後部には、下方位置において、燃料タ
ンク３が装備されている。燃料タンク３は、内部に充填
された水素吸蔵合金によって水素を吸蔵するものとなっ
ている。

【００２５】図２は、エンジン１と燃料タンク３との接
続系統、および燃料タンク３に対して水素を供給すると
きの接続系統を示すものである。この図２において、一
点鎖線で示す部分が水素自動車における車体４の外表面
を示し、この車体４の外側に示された各機器類は、給水
素スタンドＳに装備されるものである。勿論、給水素ス
タンドＳは、従来からあるガソリンスタンドと同じよう
に、水素自動車Ａが給水素のために停車される停車スペ
−スを有し、図２はこの停車スペ−スに水素自動車Ａが
停車して水素を供給されている最中の状態を示す。

【００２６】図２において、水素吸蔵合金が充填された
燃料タンク３は、加温されたエンジン冷却水（加温液）
による加温作用を受けて水素を放出させるものとなって
おり、この冷却水入口が符号３ａで示され、冷却水出口
が符号３ｂで示され、水素放出口が符号３ｃで示され
る。なお、入口３と出口３ｂとは、燃料タンク３内に配
設された伝熱管（図示略）を介して接続されているが、
この内部の伝熱管は、水素吸蔵合金に対してくまなく効
率的に伝熱し得るように、長い距離を有している。

【００２７】エンジン１に設けた冷却水出口１ａが、通
路１１、感温式の切換弁１２、通路１３、ポンプ１４、
通路１５を介して、燃料タンク３の冷却水入口３ａに接
続されている。燃料タンク３の冷却水出口３ｂが、通路
１７を介して、エンジン１の冷却水戻り口１ｂに接続さ
れ、通路１７から分岐された通路１８が前記切換弁１２
に接続されている。切換弁１２は、通路１７つまり１８
の冷却水の温度が所定温度以下のときは、通路１３を通
路１１のみに連通させて、エンジン１からの高温の熱媒
を主燃料タンク３に供給する。また、通路１７つまり１
８の冷却水温度が所定温度以上であると、通路１３を通
路１８のみに連通させる。このようにして、各燃料タン
ク３に供給される冷却水温度が、水素放出用として最適
な温度範囲になるように制御される。

【００２８】燃料タンク３の水素放出口３ｃは、通路２
１を介して、エンジン１に装備した燃料噴射弁（図示
略）に接続されている。この通路２１には、燃料タンク
３側から順次、所定圧力以上で閉弁される安全弁２２、
イグニッションスイッチＯＦＦで閉弁される電磁開閉弁
２３が接続されている。

【００２９】前記冷却水の供給経路１５には、電磁開閉
弁３１と電磁式の大気開放弁３２（常時は大気と非連
通）とが接続されている。また、冷却水の出口通路１７
には、電磁開閉弁３３が接続されている。冷却水の出口
通路１７は、電磁開閉弁３３をバイパスするバイパス通
路３４を有し、このバイパス通路３４には、吸引ポンプ
３５が接続されている。

【００３０】エンジン１の下方には、水素の燃焼によっ
て生じる水（排気系での水蒸気が液化したもの）を貯留
しておくタンク３６が配設され、このタンク３６から伸
びる配管３７の出口が、車体外部への接続部３７ａとさ
れている。また、車室内には、燃料タンク３へ水素を供
給（補給）するときにオンされるマニュアル式のスイッ
チ３８と、水素供給の準備完了を示すワ−ニングランプ
３９が装備されている。

【００３１】前記燃料タンク３には、３つの配管４１〜
４３が接続されているが、配管４１は水素供給用とさ
れ、配管４２は冷却液供給用とされ、配管４３は冷却液
排出用とされている。そして、各配管４１〜４３の出口
は、車体外部への接続部４１ａ〜４３ａとされている。
冷却液の供給用と排出用との配管４２と４３とは伝熱性
の優れた材質からなる伝熱管により互いに連通されてい
て、この伝熱管は、燃料タンク３内の水素吸蔵合金との
間で十分熱伝達されるように当該燃料タンク３内にくま
なく配設されている。

【００３２】水素自動車Ａには、さらに、前記接続部４
１ａへ向けて空気を強制送風する換気扇４４が設けられ
ている。この換気扇４４の駆動源としては、防爆上の観
点から、ブラシレスモ−タあるいはエアモ−タが用いら
れている。なお、ポンプ１４、３５や各弁１２、２２、
２３、３１〜３３は、図１符号Ｙで示すようにユニット
化されて、車体に塔載されている。

【００３３】一方、給水素スタンドＳには、水素供給シ
ステムＫ１と、水排出装置Ｋ２と、冷却液供給装置Ｋ３
とが装備されている。水素供給システムＫ１は、地下に
埋設された水素ガスを貯留するタンク５１、タンク５１
からの水素（水素ガス）の供給を受ける流量計５２を有
し、流量計５２には給水素ホ−ス５３が接続されてい
る。この給水素ホ−ス５３が、前記配管４１（の接続部
４１ａ）に着脱自在に接続される。

【００３４】水排出装置Ｋ２は、タンク５５と、タンク
５５から伸びる配管５６と、配管５６に接続された吸引
ポンプ５７とを有し、配管５６が、前記配管３７（の接
続部３７ａ）に着脱自在に接続される。

【００３５】冷却液供給装置Ｋ３は、その冷却液とし
て、エンジン冷却液（ク−ラント液）の原液が利用され
ている。この冷却液供給装置Ｋ３は、冷却液を十分低温
にまでするための冷却液生成装置を有するが、この冷却
液生成装置は、図２では、生成された冷却液を貯留する
ためのタンク６１で代表して示される。このタンク６１
には、冷却液供給配管６２が接続され、供給配管６２に
は、供給ポンプ６３と電磁式の大気開放弁６４とが接続
されている。供給配管６２は、前記配管４２（の接続部
４２ａ）に着脱自在に接続されるものである。

【００３６】冷却液供給装置Ｋ３は、電磁式の三方切換
弁６５を有し、この切換弁６５には、配管６６〜６７が
接続されている。この配管６６〜６７は、冷却液の排出
経路を構成するもので、配管６６が前記配管４３（の接
続部４３ａ）に着脱自在に接続される。また、配管６
７、６８は、配管６６の分岐管となるもので、それぞれ
タンク６１に接続され、一方の分岐配管６８には吸引ポ
ンプ６９が接続されている。

【００３７】給水素スタンドＳにはさらに、配管４１〜
４３の接続部４１ａ〜４３ａ（特に水素供給となる接続
部４１ａ）に対して空気を強制送風するための換気扇７
１が設けられている。この換気扇７１の駆動源として
は、防爆上の観点から、ブラシレスモ−タあるいはエア
モ−タが用いられれている。

【００３８】次に以上のような構成よう作用について、
つまり燃料タンク３に水素を供給する場合について説明
する。先ず、イグニッションスイッチがＯＦＦとされて
電磁弁２３が閉弁された状態で、スイッチ３８をＯＮ操
作する。これにより、各電磁開閉弁３１、３３が閉じら
れると共に、大気開放弁３２が通路１５を大気開放状態
とする。この後、所定時間つまり各弁３１〜３３が上記
状態に切換わる時間が経過した後に、ポンプ３５が運転
されて、燃料タンク３内の高温の加温液が、エンジン１
側へ排出される。このポンプ３５が所定時間運転された
後、つまり燃料タンク３内の加温液が全て排出されるの
に要する時間が経過された後、ポンプ３５の運転が停止
されると共に、ランプ３９が点灯される。

【００３９】上記ランプ３９の点灯を確認した後、各接
続部３７ａ、４１ａ〜４３ａに対して、図２に示すよう
に、対応するホ−スや配管５３、５６、６２、６６が接
続される。また、このとき、各換気扇４４、７１の運転
を開始させる（換気扇４４、７１の運転開始は、ホ−ス
５３の配管接続部４１ａへの接続を検知して自動的に行
なうようにすることもできる）。

【００４０】上記接続状態において、水排出装置Ｋ１に
おいては、ポンプ５７を運転することにより、水素自動
車Ａのタンク３６に貯留されていた水がタンク５５へ排
出される。また、水素供給システムＫ１においては、流
量計５２内のポンプを運転することにより、ホ−ス５
３、配管４１を介して、燃料タンク３内に水素（水素ガ
ス）が供給される。

【００４１】冷却液供給装置Ｋ３においては、ポンプ６
３を運転することにより、タンク６１内の冷却液が、配
管６２、４２を介して燃料タンク３（内の水素吸蔵合
金）に供給され、燃料タンク３を冷却した後の冷却液
は、配管６６、６７を介してタンク６１へ戻される。こ
のような冷却液の循環経路を構成するため、大気開放弁
６４は大気と遮断された状態とされ（タンク６１と配管
４２とを連通状態とする）、三方切換弁６５は配管６６
と６７とを連通した状態とされ、ポンプ６９は運転停止
された状態とされる。

【００４２】燃料タンク３への水素供給が完了した後
は、水素供給システムＫ１からの水素供給が停止される
のは勿論であるが、冷却液供給装置Ｋ３においては、燃
料タンク３内から冷却液を排出させる作動が行なわれ
る。すなわち、供給用ポンプ６３の運転が停止され、大
気開放弁６４が大気開放状態に切換えられ、三方切換弁
６５が配管６６と６８とを連通させる。この状態で、吸
引ポンプ６９が運転されて、燃料タンク３内の冷却液が
タンク６１へ全て排出される。

【００４３】以上の作業が終了されると、スイッチ３８
をＯＦＦ操作することにより、電磁開閉弁３１、３３が
開かれると共に、大気開放弁３２が大気へ非連通状態に
切換えられる。

【００４４】図３は、本発明の他の実施例を示すもの
で、水素自動車Ａに対する水素供給を、燃料タンク３の
交換により行なうようにしたものである。すなわち、水
素自動車Ａに塔載されていた燃料タンク３を取り外し
て、代りに水素が充満された（水素吸蔵合金に十分水素
を吸蔵させた）燃料タンク３を塔載するようにしたもの
である。

【００４５】このため、水素自動車Ａは、車室床面５上
にスライド式に着脱自在として燃料タンク３を塔載して
おり、図３実線で示す状態が燃料タンク３の正規塔載位
置であり、図３一点鎖線で示す状態が燃料タンク３の交
換位置に移動された状態とされる。素自動車Ａの床面５
には、交換位置において、燃料タンク３を下方から取り
出すことができるように開口６が形成されている。そし
て、水素自動車Ａには、正規塔載位置にある燃料タンク
３の位置を示すため、例えば永久磁石のＮ極とＳ極とを
所定関係で組み合わせてなる指標８が設けられている。

【００４６】交換のための上述した燃料タンク３の移動
は、水素自動車Ａに塔載されたシリンダ装置７により行
なわれる、この、シリンダ装置７は、燃料タンク３を開
口６の位置まで移動する（引き出す）ため、例えばその
ピシトンロッド先端部に電磁式の磁石７ａを有する一
方、燃料タンク３の磁石７ａに臨む面には、磁性材から
なる板材が固定されている。交換位置にある燃料タンク
３を正規塔載位置にするには、シリンダ装置７による燃
料タンク３の押圧によって行なわれる。

【００４７】一方、給水素スタンドＳは、水素自動車Ａ
の走行路面７５に連なるように配設されたエンドレス式
の搬送コンベア７６を有する。この搬送コンベア７６
は、水素自動車Ａの左車輪が載置される左搬送コンベア
と右車輪が載置される右搬送コンベアとの左右一対から
なる。また、搬送コンベア７６の付近の所定位置には、
前記指標８の位置を確認するための位置検出センサ７７
が設けられている。

【００４８】前記左右一対の搬送コンベア７６の間に
は、リフタ７８が昇降自在として配設されている。前記
リフタ７８は、油圧式シリンダ装置７９を駆動源として
昇降駆動される。下降位置にあるリフタ７８に対して、
供給用コンベア８０と排出用コンベア８１とが接続され
ている。

【００４９】以上のような構成において、燃料タンク交
換に際しては、水素自動車Ａは、図３右側の走行路面７
５から、搬送コンベア７６上に移動される。この後、指
標８がセンサ７７で検出される位置となるように、搬送
コンベア７６が駆動される。指標８がセンサ７８で検出
される位置となった時点で搬送コンベア７６が停止され
る。この後、リフタ７８が上昇されて、リフタ７８が床
面５と同一高さ位置でかつ開口６に臨んで位置される。

【００５０】正規塔載位置にある図３実線位置にある燃
料タンク３が、シリンダ装置７によって開口６の位置に
まで引き出されて、この引き出された燃料タンク３がリ
フタ７８上に移載される。燃料タンク３が移載されたリ
フタ７８は下降して、各コンベア８０と８１とに対して
接続状態とされる。この状態で、供給用コンベア８０に
より搬送される燃料タンク３が、リフタ７８上にある燃
料タンク３を押しのけて、当該リフタ７８上に移載され
る。供給用コンベア８０で搬送される燃料タンク３は、
水素が十分に充填されたものである。また、リフタ７８
から押しのけられた今迄水素自動車Ａに塔載されていた
燃料タンク３は、排出用コンベア８１に押し出される。

【００５１】リフタ７８上にあらたに移載された水素充
填済みの燃料タンク３は、リフタ７８により持ち上げら
れて、開口６に位置される。この状態で、シリンダ装置
７がリフタ７８上の燃料タンク３を押して、当該燃料タ
ンク３が水素自動車Ａに対して正規の塔載位置へと移動
される。

【００５２】排出用コンベア８１へ押し出された水素が
減少あるいは空になった燃料タンク３は、所定の場所で
水素が供給されて、次に供給搬送コンベア８０で搬送さ
れる水素充填済みの燃料タンクとして利用される。この
燃料タンク３への水素供給は、図２で示した水素供給ホ
−ス５３を用いて、給水素スタンドＳにおいて行なうこ
とができる。燃料タンク交換後の水素自動車Ａは、搬送
コンベア７６によって、図３左側の走行路面７５まで移
動される。

【００５３】燃料タンク交換式とする場合、燃料タンク
３を、水素自動車Ａのトランクル−ム９へ塔載すること
ができる。この場合、トランクリッド１０が開放された
状態で、燃料タンク３が上方から交換される。このた
め、開閉駆動される一対の把持ア−ム８２ａを有するリ
フタ８２が設けられて、このリフタ８２が、水平方向に
伸ばして配設された駆動ワイヤ８３から、巻取りドラム
８４を介して吊下されている。駆動ワイヤ８３は、ドラ
ム８５に巻回されて、図示を略すモ−タにより往復駆動
される。なお、搬送コンベア７６を利用する場合と同様
に、指標８がセンサ７７で検出された位置を交換位置と
してもよいが、例えば指標８をトランクル−ム９の適宜
位置に取付ける一方、センサ７７をリフタ８２に取付け
て、センサ７７で指標８を検出する位置となるように、
リフタ８２を移動させる（駆動ワイヤ８３を駆動制御す
る）ようにしてもよい。

【００５４】燃料タンク交換に際して、リフタ８１によ
り、先ず水素自動車Ａから燃料タンク３が取外されて
（上方へ持ち上げられて）、この取外された燃料タンク
３が所定の回収ステ−ションまで移送される。この後、
リフタ８１は、水素充填済みの燃料タンク３を集積した
供給ステ−ションへ移動して、水素充填済みの燃料タン
ク３を把持してトランクル−ム９の上方へと移送し、こ
の後、燃料タンク３を下降させて水素自動車Ａに移載す
る。

【００５５】給水素スタンドＳは、燃料タンク交換場所
の上方を覆う屋根８９を有する。この屋根８９は、大気
に開放された大気開放口８６を有して、屋根８９の下面
は、大気開放口８６に向かうにつれて徐々に高くなるよ
うに傾斜されている。そして、大会開放口８６には、防
爆処理がなされた換気扇８７が設けられている。また、
大気開放口８６は、周縁に向かうにつれて徐々に高くな
るように設定されたカバー部材８８によって雨水の侵入
が防止されるようになっており、このカバー部材８７
は、ステ−等を介して屋根８９に固定されている。これ
により、燃料タンク交換の際に万一漏れ出た水素は、極
めて軽いため屋根８５の下面に即座に到達し、この後屋
根８９の下面に沿って上昇して、最終的に大気開放口８
６から大気へと開放される。

【００５６】図４は、図２に示す例において、水素供給
用ホ−ス５３の好ましい構成例を示すものである。すな
わちホ−ス５３を、内ホ−ス５３Ａと外ホ−ス５３Ｂと
の内外２重構造として、内ホ−ス５３Ａを燃料タンク３
から伸びる配管４１の接続部４１ａに対して接続するよ
うにしてある。また、外ホ−ス５３Ｂ（内ホ−ス５３Ａ
と外ホ−ス５３Ｂとの間の通路）に吸引ポンプ９１を接
続すると共に、その先端を、内ホ−ス５３Ａの先端周囲
を取囲むラッパ状として大気へ開口させるようにしてあ
る。これにより、燃料タンク３に水素を供給する際、ポ
ンプ９１を運転することにより、接続部４１ａ付近の空
気が吸引されて、当該接続部４１ａから万一漏れ出た水
素（水素ガス）が、安全に大気へ開放される。

【００５７】なお、水素自動車Ａの防爆対策として、図
１に示すように、車室上部に換気孔９２を形成して、車
室へ万一漏れ出た水素を当該換気孔９２から大気へとす
みやかに開放するようにしてもよい。この換気孔９２
は、常時は閉じていて、水素供給の際にのみ開くように
構成することもできる（例えばスイッチ３８と連動）。
また、水素自動車Ａ特に燃料タンク３の静電気を逃がす
ために、図１に示すようにア−ス線９３を設けるのが好
ましい。この場合、図２に示すように、ア−ス線９３に
接続部９３ａを形成して、給水素の際、給水素スタンド
Ｓに設けた十分なア−ス機能を有するア−ス線９４に接
続することもできる。

【００５８】以上実施例について説明したが、本発明は
これに限らず、例えば次のような場合をも含むものであ
る。 （1)図３に示すような燃料タンク交換システムを図２に
示すような給水素スタンドに付設することができる。こ
の場合、水素自動車Ａから取外された燃料タンク３に対
して、図２に示す水素供給ホ−ス５３から水素を供給す
ることもできる。 （2)次の交換用とされる水素充填済みの燃料タンク３
を、図２に示すような冷却液供給装置Ｋ３を利用して冷
却しつつ保管するようにしてもよい。すなわち、水素供
給ホ−ス５３から水素供給可能な位置に燃料タンク保管
ケ−ス９５を設置し、この保管ケ−ス９５に対して、ポ
ンプ９６が接続された冷却液の循環経路９７を接続する
ようにしてもよい。 （3)図２に示す加温液排出用のポンプ３５を給水素スタ
ンドＳ側に設けるようにしてもよい。この場合、燃料タ
ンク３から排出された加温液を、ポンプ３５からエンジ
ン１側へ戻すようにしてもよいが、加温液を一旦給水素
スタンドＳ側に設けたタンクに貯留して、水素供給が終
了した後に、上記タンク内の加温液を水素自動車Ａに戻
すようにしてもよい。 （4)給水素スタンドＳに設置される大量の水素を貯留す
る貯留タンク５１は、水素吸蔵合金を用いた水素吸蔵と
いう方式での貯留を行なうものであってもよい。。この
場合、小容量の水素ガスを貯留するタンクを水素吸蔵合
金が充填された上記大型のタンク５１に接続して、水素
自動車Ａに対する水素供給は、小容量とされたタンクか
ら行なうようにすることもできる。 （5)図２に示す水素供給方式は、いわゆる地上設置式と
した場合を示してあるが、給水素スタンドＳの高所から
水素供給ホ−スを吊下した天井吊下式であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された水素自動車の一例を示す一
部断面簡略側面図。

【図２】燃料タンクを水素自動車に塔載したまま水素を
供給するための実施例を示す全体系統図。

【図３】燃料タンクの交換により水素を供給するための
実施例を示す全体側面図。

【図４】図２に示す給水素システムに用いて好適な給水
素ホ−スの構造を示す断面図。

【符号の説明】

１：エンジン ３ ３：燃料タンク ３ａ：加温液入口 ３ｂ：加温液出口 ５：床面 ６：開口（燃料タンク交換用） ７：シリンダ装置（燃料タンク交換用） ８：指標（燃料タンク位置対応） ９：トランクル−ム １０：トランクリッド １５：加温液供給通路 １７：加温液排出通路 ３１：電磁開閉弁（遮断弁） ３４：バイパス通路 ３５：ポンプ（加温液排出用） ４１：水素供給配管 ４２：冷却液供給配管 ４３：冷却液出口配管 ４４：換気扇 ５１：水素貯留タンク ５２：流量計（水素供給ポンプ内蔵） ５３：水素供給ホ−ス ５３Ａ：内ホ−ス ５３Ｂ：外ホ−ス ６１：冷却液貯留タンク（冷却液生成装置） ６３：ポンプ（冷却液供給用） ６９：ポンプ（冷却液排出用） ７１：換気扇 ７６：搬送コンベア ７７：センサ（燃料タンク位置検出用） ７８：リフタ ８０：供給コンベア（充填済み燃料タンク搬送用） ８１：排出コンベア（空の燃料タンク搬送用） ８２：リフタ ８３：駆動ワイヤ ９１：ポンプ（空気吸引用） ９３：ア−ス線 ９５：燃料タンク保管ケ−ス Ａ：水素自動車 Ｓ：給水素スタンド Ｋ１：水素供給システム Ｋ３：冷却液供給装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊原 利憲 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 平林 繁文 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水素を燃料として走行される水素自動車
   が、水素吸蔵合金を充填してなる燃料タンクを備え、 前記水素自動車に水素を供給するための給水素スタンド
   が、前記燃料タンクに接続されて該燃料タンク内の水素
   吸蔵合金に対して水素を供給するための水素供給システ
   ムと、該燃料タンクに接続されて該燃料タンク内の水素
   吸蔵合金を冷却するための冷却液を供給する冷却液供給
   システムと、を備えていることを特徴とする給水素シス
   テム。
2. 【請求項２】請求項１において、 水素自動車が、前記燃料タンク内の水素吸蔵合金を加温
   して該水素吸蔵合金から水素ガスを放出させるための加
   温液供給システムを備え、 前記加温液供給システムが、前記給水素スタンドにおい
   て水素吸蔵合金に水素を供給する際、前記燃料タンクに
   対する加温液の供給を停止させる遮断弁を備えているも
   の。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記給水素スタンドが、前記燃料タンク内から前記加温
   液を排出させる加温液排出システムと、該燃料タンク内
   から前記冷却液を排出する冷却液排出システムとを備え
   ているもの。
4. 【請求項４】請求項１において、 水素自動車が、車体の静電気を逃がすためのア−ス手段
   を備えているもの。
5. 【請求項５】請求項１において、 前記給水素スタンドが、前記燃料タンクに対する水素供
   給部分に対する換気を行なうための換気システムを備え
   ているもの。
6. 【請求項６】請求項１において、 前記水素自動車が、前記燃料タンクに対する水素供給部
   分に対する換気を行なうための換気システムを備えてい
   るもの。
7. 【請求項７】請求項１において、 前記給水素スタンドに設けられた水素供給システムが、
   内ホ−スと外ホ−スとの内外２重構造とされたホ−スを
   備え、 前記内ホ−スが前記燃料タンクに接続されて、該燃料タ
   ンクに水素を供給するための水素供給用とされ、 前記外ホ−スが、吸引ポンプに接続されて前記内ホ−ス
   と燃料タンクとの接続部分付近の空気を吸引する空気吸
   引用とされているもの。
8. 【請求項８】水素吸蔵合金を充填してなる燃料タンクを
   有する水素自動車に対して、水素を供給するための給水
   素システムであって、 前記燃料タンクを水素自動車に塔載した状態において、
   該燃料タンク内の水素吸蔵合金を冷却しつつ、該水素吸
   蔵合金に対して水素を供給する、ことを特徴とする給水
   素システム。
9. 【請求項９】水素吸蔵合金を充填してなる燃料タンクを
   有する水素自動車において、 水素自動車が、前記燃料タンク内の水素吸蔵合金を加温
   して該水素吸蔵合金から水素を放出させるための加温液
   供給システムを備え、 前記加温液供給システムが、前記燃料タンク内の水素吸
   蔵合金に対して水素を供給する際、該水素吸蔵合金に対
   する加温液の供給を停止させる遮断弁を備えている、こ
   とを特徴とする水素自動車。
10. 【請求項１０】水素を燃料として走行される水素自動車
    が停車される停車スペ−スと、 水素を貯留した水素貯留タンクと、 前記停車スペ−スに停車される水素自動車の燃料タンク
    に対する接続部を有し、前記貯留タンク内の水素を供給
    するための水素供給システムと、 冷却液を生成する冷却液生成装置と、 前記停車スペ−スに停車される水素自動車の燃料タンク
    に対する接続部を有し、前記冷却液生成装置で生成され
    た冷却液を供給するための冷却液供給システムと、を備
    えていることを特徴とする給水素スタンド。
11. 【請求項１１】水素を燃料として走行される水素自動車
    に対して水素を供給するための給水素システムであっ
    て、 前記水素自動車が、水素吸蔵合金が充填されると共に車
    体に対して着脱自在に取付けられた燃料タンクを備え、 前記水素自動車に対して水素を供給するための給水素ス
    タンドが、あらかじめ水素吸蔵合金に水素を吸蔵させた
    燃料タンクを備え、 前記給水素スタンドにおいて、水素自動車に対して燃料
    タンクを交換することにより水素の供給が行なわれる、
    ことを特徴とする給水素システム。
12. 【請求項１２】請求項１１において、 前記燃料タンクが、水素自動車に対して上下方向から交
    換可能として塔載され、 前記燃料タンクの交換が、該燃料タンクを保持すると共
    に上下方向に昇降されるリフタを利用して行なわれるも
    の。
13. 【請求項１３】請求項１２において、 前記燃料タンクの交換が、水素自動車を搬送する搬送コ
    ンベア上での搬送途中において、前記リフタを利用した
    自動交換によって行なわれるもの。
14. 【請求項１４】請求項１１において、 前記燃料タンクの交換が、水素自動車の下方から行なわ
    れるもの。
15. 【請求項１５】請求項請求項１１において、 前記燃料タンクの交換が、水素自動車の上方から行なわ
    れるもの。
16. 【請求項１６】請求項１３において、 水素自動車に塔載された燃料タンクの位置を検出する位
    置検出手段を備え、 前記位置検出手段で燃料タンクが検出された時点で前記
    搬送コンベアを停止させて、前記燃料タンクの交換が行
    なわれるもの。
17. 【請求項１７】請求項１６において、 前記位置検出手段が、前記給水素スタンドに設けられて
    いるもの。
18. 【請求項１８】請求項１１において、 前記給水素スタンドには、前記燃料タンクを交換する場
    所の換気を行なう換気システムを備えているもの。
19. 【請求項１９】水素を燃料として走行される水素自動車
    が停車される停車スペ−スと、 水素を貯留した水素貯留タンクと、 前記停車スペ−スに停車される水素自動車の燃料タンク
    に対する接続部を有し、前記貯留タンク内の水素を供給
    するための水素供給システムと、 冷却液を生成する冷却液生成装置と、 前記停車スペ−スに停車される水素自動車の燃料タンク
    に対する接続部を有し、前記冷却液生成装置で生成され
    た冷却液を供給するための冷却液供給システムと、 水素吸蔵合金が充填されると共に水素自動車に対して着
    脱自在として設定されたた燃料タンクを保管する燃料タ
    ンク保管スペ−スと、 水素自動車に対して燃料タンクを交換する燃料タンク交
    換システムと、を備えていることを特徴とする給水素ス
    タンド。
20. 【請求項２０】請求項１９において、 前記燃料タンク保管スペ−スが前記水素供給システムの
    付近に設置されており、 前記燃料タンク保管スペ−スに保管されている燃料タン
    クに対して、前記水素供給システムが接続可能とされて
    いるもの。
21. 【請求項２１】請求項１９において、 前記燃料タンク保管スペ−スに保管されている前記燃料
    タンクを冷却する冷却装置を備えているもの。