JPH0950820A - 燃料電池システム、燃料電池及び水素貯留システム - Google Patents
燃料電池システム、燃料電池及び水素貯留システムInfo
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- JPH0950820A JPH0950820A JP7349380A JP34938095A JPH0950820A JP H0950820 A JPH0950820 A JP H0950820A JP 7349380 A JP7349380 A JP 7349380A JP 34938095 A JP34938095 A JP 34938095A JP H0950820 A JPH0950820 A JP H0950820A
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- hydrogen
- hydrogen storage
- oxygen
- container
- fuel cell
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/065—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by dissolution of metals or alloys; by dehydriding metallic substances
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0656—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by electrochemical means
-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、適用範囲の拡大が可能な太陽光利
用の燃料電池システム、及びこの燃料電池システムに最
適な燃料電池及び水素貯留システムを得ることを課題と
するものである。 【解決手段】 本発明は、太陽電池２と、該太陽電池２
から電気を使う水電気分解槽６と、水電気分解槽６から
発生する水素及び酸素に対する水素貯蔵手段７及び酸素
貯蔵手段８と、各貯蔵手段７，８からの水素及び酸素で
作動する燃料電池４とを有してなる燃料電池システムと
し、電気エネルギーを水素に変えて貯蔵するものであ
る。システムに適した燃料電池には、コイルの電磁誘導
によって水素電極と酸素電極を加熱するようにし、又は
水素電極から排出される水素を吸引して再び純粋にする
水素貯蔵合金による再循環装置を設けたものがある。ま
た、システムに適した水素貯留には、電磁誘導加熱が可
能な水素吸蔵合金を用いる。
用の燃料電池システム、及びこの燃料電池システムに最
適な燃料電池及び水素貯留システムを得ることを課題と
するものである。 【解決手段】 本発明は、太陽電池２と、該太陽電池２
から電気を使う水電気分解槽６と、水電気分解槽６から
発生する水素及び酸素に対する水素貯蔵手段７及び酸素
貯蔵手段８と、各貯蔵手段７，８からの水素及び酸素で
作動する燃料電池４とを有してなる燃料電池システムと
し、電気エネルギーを水素に変えて貯蔵するものであ
る。システムに適した燃料電池には、コイルの電磁誘導
によって水素電極と酸素電極を加熱するようにし、又は
水素電極から排出される水素を吸引して再び純粋にする
水素貯蔵合金による再循環装置を設けたものがある。ま
た、システムに適した水素貯留には、電磁誘導加熱が可
能な水素吸蔵合金を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽の光エネルギ
ーから電気を作る燃料電池システムに関し、またこのよ
うな燃料電池システムに最適な燃料電池及び水素貯留シ
ステムに関するものである。
ーから電気を作る燃料電池システムに関し、またこのよ
うな燃料電池システムに最適な燃料電池及び水素貯留シ
ステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池を使って太陽の光エネルギーか
ら電気と得るシステムが各家庭用などの小規模なもので
実用化されている。とことが、太陽光で発電できる時間
帯と電気を使用する時間帯とが一致しないため、昼間の
余剰電力を電池に貯え、需要が増大する夜間に電池を使
用するシステムが開発されている。また、電気が余ると
電力会社に売電できるようにしたシステムも開発されて
いる。
ら電気と得るシステムが各家庭用などの小規模なもので
実用化されている。とことが、太陽光で発電できる時間
帯と電気を使用する時間帯とが一致しないため、昼間の
余剰電力を電池に貯え、需要が増大する夜間に電池を使
用するシステムが開発されている。また、電気が余ると
電力会社に売電できるようにしたシステムも開発されて
いる。
【０００３】余剰電力を蓄える電池として、家庭用とし
て１０〜１００キロワットの鉛蓄電システムが研究され
ている。
て１０〜１００キロワットの鉛蓄電システムが研究され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鉛蓄電
池などのように金属を用いる電池は容量が小さく、適用
範囲に制限があるという問題点があった。
池などのように金属を用いる電池は容量が小さく、適用
範囲に制限があるという問題点があった。
【０００５】本発明は、この問題を解決するためになさ
れたもので、適用範囲の拡大が可能な太陽光利用の燃料
電池システム、及びこの燃料電池システムに最適な燃料
電池及び水素貯留システムを提供することを目的とす
る。
れたもので、適用範囲の拡大が可能な太陽光利用の燃料
電池システム、及びこの燃料電池システムに最適な燃料
電池及び水素貯留システム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】上記問題を解決する本発
明の燃料システム、燃料電池及び水素貯留システムで
は、請求項１記載の燃料電池システムにおいては、太陽
電池と、該太陽電池からの電気を使う水電気分解槽と、
該分解槽から発生する水素及び酸素に対する水素貯蔵手
段及び酸素貯蔵手段と、これらの水素貯蔵手段及び酸素
貯蔵手段からの水素及び酸素で作動する燃料電池とを有
してなるものである。これにより、太陽電池による電気
の電圧・電流は殆どそのまま水電気分解に流用でき、高
い効率で水素と酸素に変換される。
明の燃料システム、燃料電池及び水素貯留システムで
は、請求項１記載の燃料電池システムにおいては、太陽
電池と、該太陽電池からの電気を使う水電気分解槽と、
該分解槽から発生する水素及び酸素に対する水素貯蔵手
段及び酸素貯蔵手段と、これらの水素貯蔵手段及び酸素
貯蔵手段からの水素及び酸素で作動する燃料電池とを有
してなるものである。これにより、太陽電池による電気
の電圧・電流は殆どそのまま水電気分解に流用でき、高
い効率で水素と酸素に変換される。
【０００７】請求項２記載の燃料電池システムにおいて
は、光電水分解装置と、該分解装置から発生する水素及
び酸素に対する水素貯蔵手段及び酸素貯蔵手段と、これ
らの水素貯蔵手段及び酸素貯蔵手段からの水素及び酸素
で作動する燃料電池とを有してなるものである。これに
より、光電水分解装置を用いると、太陽光が直接水素と
酸素に変換される。
は、光電水分解装置と、該分解装置から発生する水素及
び酸素に対する水素貯蔵手段及び酸素貯蔵手段と、これ
らの水素貯蔵手段及び酸素貯蔵手段からの水素及び酸素
で作動する燃料電池とを有してなるものである。これに
より、光電水分解装置を用いると、太陽光が直接水素と
酸素に変換される。
【０００８】請求項３記載の燃料電池においては、電解
質の両側に水素電極と酸素電極を配置して容器内に収納
した燃料電池であって、前記水素電極と酸素電極を導電
性物質を含む材質にし、容器側に設けられたコイルの電
磁誘導によって前記水素電極と酸素電極を加熱するよう
にしたもである。これにより、水素電極と酸素電極を電
磁誘導で加熱する燃料電池にすると、燃料電池の作動温
度への加熱が簡単になる。
質の両側に水素電極と酸素電極を配置して容器内に収納
した燃料電池であって、前記水素電極と酸素電極を導電
性物質を含む材質にし、容器側に設けられたコイルの電
磁誘導によって前記水素電極と酸素電極を加熱するよう
にしたもである。これにより、水素電極と酸素電極を電
磁誘導で加熱する燃料電池にすると、燃料電池の作動温
度への加熱が簡単になる。
【０００９】請求項４記載の燃料電池においては、電解
質の両側に水素電極と酸素電極を配置して容器内に収納
した燃料電池であって、前記水素電極に供給される水素
が純水素であって、前記水素電極から排出される水素を
吸引して再び純粋にする水素吸蔵合金による再循環装置
が設けられたものである。これにより、水素吸蔵合金に
よる再循環装置が設けられた燃料電池にすると純水素が
有効に利用できる。
質の両側に水素電極と酸素電極を配置して容器内に収納
した燃料電池であって、前記水素電極に供給される水素
が純水素であって、前記水素電極から排出される水素を
吸引して再び純粋にする水素吸蔵合金による再循環装置
が設けられたものである。これにより、水素吸蔵合金に
よる再循環装置が設けられた燃料電池にすると純水素が
有効に利用できる。
【００１０】請求項５記載の水素貯留システムにおいて
は、水素吸蔵合金を内蔵してなる水素貯留容器と、前記
水素貯留容器に一体化される非導電性容器と、前記非導
電性容器に電磁誘導用のコイルを配設した加熱装置と、
前記水素吸蔵合金を冷却する冷却手段とからなるもので
ある。これにより、燃料電池システムにエネルギー不足
が生じた場合に、エネルギーの補給ができ、且つ水素貯
留容器に内蔵される水素吸蔵合金を冷却手段で冷却する
と、この水素吸蔵合金の発熱反応が促進されて、素早く
水素を吸引できる。
は、水素吸蔵合金を内蔵してなる水素貯留容器と、前記
水素貯留容器に一体化される非導電性容器と、前記非導
電性容器に電磁誘導用のコイルを配設した加熱装置と、
前記水素吸蔵合金を冷却する冷却手段とからなるもので
ある。これにより、燃料電池システムにエネルギー不足
が生じた場合に、エネルギーの補給ができ、且つ水素貯
留容器に内蔵される水素吸蔵合金を冷却手段で冷却する
と、この水素吸蔵合金の発熱反応が促進されて、素早く
水素を吸引できる。
【００１１】請求項６記載の水素貯留システムにおいて
は、請求項５のものにおいて、前記水素貯留容器は、前
記非導電性容器に対して出し入れでき、これ自体で運搬
自在にされているものである。これにより、非導電性容
器から水素貯留容器を出し入れ可能にすると、エネルギ
ーの補給が簡単になる。
は、請求項５のものにおいて、前記水素貯留容器は、前
記非導電性容器に対して出し入れでき、これ自体で運搬
自在にされているものである。これにより、非導電性容
器から水素貯留容器を出し入れ可能にすると、エネルギ
ーの補給が簡単になる。
【００１２】請求項７記載の水素貯留システムにおいて
は、請求項５のものにおいて、前記非導電性容器は、搭
載対象物に対して取り外し自在に搭載されるものであ
る。これにより、搭載対象物に対して、システム全体を
取り外すと、エネルギーの補給が簡単になる。
は、請求項５のものにおいて、前記非導電性容器は、搭
載対象物に対して取り外し自在に搭載されるものであ
る。これにより、搭載対象物に対して、システム全体を
取り外すと、エネルギーの補給が簡単になる。
【００１３】請求項８記載の水素貯留システムにおいて
は、請求項５のものにおいて、前記非導電性容器は、前
記水素吸蔵合金を周囲に配して前記水素貯留容器に対し
て出し入れ自在に挿入されているものである。これによ
り、コイル等の交換が容易にできる。
は、請求項５のものにおいて、前記非導電性容器は、前
記水素吸蔵合金を周囲に配して前記水素貯留容器に対し
て出し入れ自在に挿入されているものである。これによ
り、コイル等の交換が容易にできる。
【００１４】請求項９記載の水素貯留システムにおいて
は、請求項５，請求項６又は請求項８それぞれのものに
おいて、前記水素貯留容器は、前記水素貯蔵合金と導電
性物質との組み合わせを内蔵してなるものである。これ
により、水素貯留容器に水素吸蔵金属と導電性物質との
組み合わせを内蔵すると、確実に水素吸蔵合金を加熱す
ることができる。
は、請求項５，請求項６又は請求項８それぞれのものに
おいて、前記水素貯留容器は、前記水素貯蔵合金と導電
性物質との組み合わせを内蔵してなるものである。これ
により、水素貯留容器に水素吸蔵金属と導電性物質との
組み合わせを内蔵すると、確実に水素吸蔵合金を加熱す
ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は太陽電池による燃料電池
システムの系統図である。
を参照しつつ説明する。図１は太陽電池による燃料電池
システムの系統図である。
【００１６】図１において、負荷１に対する電力供給
は、太陽電池パネル２から調整器３を経たものと、燃料
電池４によるものとがある。太陽電池パネル２からの電
力が不足する場合には、燃料電池４から電力の供給を受
ける。太陽電池パネル２からの電力が余剰となる場合に
は、電力制御器５を経て水電解槽６に供給される。水電
解槽６で水を電気分解すると純粋水素と純粋酸素になる
ので、純粋水素を水素吸蔵合金７に貯蔵し、純粋酸素を
酸素タンク８に貯蔵する。なお、酸素タンク８に代わ
り、酸素吸蔵合金を用いることもできる。水素吸蔵合金
７に貯蔵された水素や、酸素タンク８に貯蔵された酸素
は必要量が取り出せるシステムになっており、取り出さ
れた水素と酸素が燃料電池４に供給される。
は、太陽電池パネル２から調整器３を経たものと、燃料
電池４によるものとがある。太陽電池パネル２からの電
力が不足する場合には、燃料電池４から電力の供給を受
ける。太陽電池パネル２からの電力が余剰となる場合に
は、電力制御器５を経て水電解槽６に供給される。水電
解槽６で水を電気分解すると純粋水素と純粋酸素になる
ので、純粋水素を水素吸蔵合金７に貯蔵し、純粋酸素を
酸素タンク８に貯蔵する。なお、酸素タンク８に代わ
り、酸素吸蔵合金を用いることもできる。水素吸蔵合金
７に貯蔵された水素や、酸素タンク８に貯蔵された酸素
は必要量が取り出せるシステムになっており、取り出さ
れた水素と酸素が燃料電池４に供給される。
【００１７】燃料電池４で水素と酸素が反応して水と電
気になるので、水は水タンク９に回収され水電解槽６に
リサイクルされる。燃料電池４から排出される水素は少
しの酸素等を含むので、水素吸蔵合金を用いた再循環装
置１８に入れて純粋水素にして再び燃料電池４に戻せる
ようになっている。また、水素吸蔵合金７に貯蔵された
水素が不足する場合には、水素吸蔵合金カセット容器１
０によって水素の補給ができるようになっている。外部
から水素を補給した場合、酸素は空気中のものを使用す
る。
気になるので、水は水タンク９に回収され水電解槽６に
リサイクルされる。燃料電池４から排出される水素は少
しの酸素等を含むので、水素吸蔵合金を用いた再循環装
置１８に入れて純粋水素にして再び燃料電池４に戻せる
ようになっている。また、水素吸蔵合金７に貯蔵された
水素が不足する場合には、水素吸蔵合金カセット容器１
０によって水素の補給ができるようになっている。外部
から水素を補給した場合、酸素は空気中のものを使用す
る。
【００１８】また、燃料電池４が発熱反応であって、水
電解槽６が吸熱反応である場合に、熱交換器１１によっ
て、エネルギー交換を行う。水素吸蔵合金７での水素吸
収は発熱反応であり、水素放出は吸熱反応であるため、
水素吸蔵合金７及び再循環装置１８にエネルギー交換の
ためのパイプ１２，１３を設けることもできる。
電解槽６が吸熱反応である場合に、熱交換器１１によっ
て、エネルギー交換を行う。水素吸蔵合金７での水素吸
収は発熱反応であり、水素放出は吸熱反応であるため、
水素吸蔵合金７及び再循環装置１８にエネルギー交換の
ためのパイプ１２，１３を設けることもできる。
【００１９】図１において、太陽電池パネル２からの電
力は、２５．５〜３５Ｖ、１０Ａ程度であるため、電力
制御器５で電力を制御するだけで直接水電解槽６に接続
可能である。すると、負荷１に対して余剰の電力が効率
的に水の電気分解を行うため、余剰電力は水素及び酸素
という形態で蓄電される。水素吸蔵合金を用いると、水
素は安全且つコンパクトに貯留され、水素に比較して安
全な酸素は適宜手段で貯留される。
力は、２５．５〜３５Ｖ、１０Ａ程度であるため、電力
制御器５で電力を制御するだけで直接水電解槽６に接続
可能である。すると、負荷１に対して余剰の電力が効率
的に水の電気分解を行うため、余剰電力は水素及び酸素
という形態で蓄電される。水素吸蔵合金を用いると、水
素は安全且つコンパクトに貯留され、水素に比較して安
全な酸素は適宜手段で貯留される。
【００２０】すると、水素及び酸素で貯留された余剰電
力は燃料電池４で決まる効率で随時取り出すことが可能
になる。純粋水素を用いるため、燃料電池４は簡単なア
ルカリ形（ＡＦＣ）が使用可能であり、このＡＦＣの発
電効率は４５〜６０％と極めて高い。
力は燃料電池４で決まる効率で随時取り出すことが可能
になる。純粋水素を用いるため、燃料電池４は簡単なア
ルカリ形（ＡＦＣ）が使用可能であり、このＡＦＣの発
電効率は４５〜６０％と極めて高い。
【００２１】なお、図１の太陽電池パネル２と水電解槽
６に代わり、光電水分解装置にすると、太陽から直接水
素と酸素を得ることができる。
６に代わり、光電水分解装置にすると、太陽から直接水
素と酸素を得ることができる。
【００２２】図２はアルカリ形燃料電池の模式図であ
る。容器２１が、水素室２２、水素電極である多孔質ア
ノード２３、水酸化カリウムの如き電解質２４、酸素電
極である多孔質アノード２５、酸素室２６に区分されて
いる。
る。容器２１が、水素室２２、水素電極である多孔質ア
ノード２３、水酸化カリウムの如き電解質２４、酸素電
極である多孔質アノード２５、酸素室２６に区分されて
いる。
【００２３】水素室２２に供給される水素（Ｈ2 ）は水
素電極２３で水素イオン（２Ｈ）と電子（２ｅ）に分か
れ、水素イオン（２Ｈ）は電解質２４を通って酸素電極
２５へ行き、電子（２ｅ）は外部回路を経て負荷１につ
ながれて電気エネルギーになる。酸素電極２５で水素イ
オン（２Ｈ）と酸素が反応して水（水蒸気）を作る。こ
の燃料電池４の作動温度はアルカリ形の場合で常温〜１
００°Ｃであり、リン酸形の場合で１６０〜２２０°Ｃ
である。そのため、電極２３，２５を加熱してやる必要
がある。多管式熱交換器等による加熱は複雑であるた
め、容器２１の側であって電極２３，２５の部分にコイ
ル２７，２８を配設し、電磁誘導加熱が可能な構造にな
っている。そのため、容器２１の少なくとも電極２３，
２５の部分を非導電性材質にし、電極２３，２５を導電
性材質にするか、又は電極２３，２５に導電性材質を混
在させる。
素電極２３で水素イオン（２Ｈ）と電子（２ｅ）に分か
れ、水素イオン（２Ｈ）は電解質２４を通って酸素電極
２５へ行き、電子（２ｅ）は外部回路を経て負荷１につ
ながれて電気エネルギーになる。酸素電極２５で水素イ
オン（２Ｈ）と酸素が反応して水（水蒸気）を作る。こ
の燃料電池４の作動温度はアルカリ形の場合で常温〜１
００°Ｃであり、リン酸形の場合で１６０〜２２０°Ｃ
である。そのため、電極２３，２５を加熱してやる必要
がある。多管式熱交換器等による加熱は複雑であるた
め、容器２１の側であって電極２３，２５の部分にコイ
ル２７，２８を配設し、電磁誘導加熱が可能な構造にな
っている。そのため、容器２１の少なくとも電極２３，
２５の部分を非導電性材質にし、電極２３，２５を導電
性材質にするか、又は電極２３，２５に導電性材質を混
在させる。
【００２４】なお、水素室２２に入った水素の残りは酸
素等の不純物を含んでいる。そこで、残りの水素を水素
吸蔵合金が入った再循環装置１８に通すと、純粋水素だ
けが吸収され、酸素等と区分される。そこで、分けられ
た酸素等は酸素室２６に戻し、純粋水素は水素室２２に
戻す。また、酸素室２６に入った酸素の残りは水蒸気を
含んでいるので、水蒸気を分離すると再び酸素室２６に
戻すことができる。尚、本発明の燃料電池システムは、
太陽パネル２からの電力を用いて、負荷１に対する余剰
の電力を効率的に水の電気分解して、余剰電力を水素及
び酸素という形態で蓄電するようにしたものを示した
が、これに限定されるものでなく、比較的に料金が安い
深夜電力を使用して、燃料蓄電システムの燃料電池に蓄
電するようにしたものであってもよい。
素等の不純物を含んでいる。そこで、残りの水素を水素
吸蔵合金が入った再循環装置１８に通すと、純粋水素だ
けが吸収され、酸素等と区分される。そこで、分けられ
た酸素等は酸素室２６に戻し、純粋水素は水素室２２に
戻す。また、酸素室２６に入った酸素の残りは水蒸気を
含んでいるので、水蒸気を分離すると再び酸素室２６に
戻すことができる。尚、本発明の燃料電池システムは、
太陽パネル２からの電力を用いて、負荷１に対する余剰
の電力を効率的に水の電気分解して、余剰電力を水素及
び酸素という形態で蓄電するようにしたものを示した
が、これに限定されるものでなく、比較的に料金が安い
深夜電力を使用して、燃料蓄電システムの燃料電池に蓄
電するようにしたものであってもよい。
【００２５】図３乃至図６は水素貯留システムを示す断
面図である。図１のシステムにエネルギー不足が生じた
場合に、この水素貯留システムが利用できる。尚、図３
乃至図５の相互において、同一の符号は同一の構成を示
す。
面図である。図１のシステムにエネルギー不足が生じた
場合に、この水素貯留システムが利用できる。尚、図３
乃至図５の相互において、同一の符号は同一の構成を示
す。
【００２６】図３に示す水素貯留システムは、固定的に
配置される容器３１に対して、例えばスーツケース程度
の大きさの持ち運び可能な容器３２をカセット式に出し
入れできるようにしたものである。容器３１は容器３２
を受け入れてコイル３３による電磁誘導加熱ができるよ
うにしたものであり、密閉する必要まではないが非導電
性材料で形成されている。容器３２は水素吸蔵合金３４
と発熱用の導電性材料で形成された金属棒３５との組み
合わせを収納してバルブ３６で密閉可能にしたものであ
る。コイル３３による電磁誘導加熱のために、容器３２
は非導電性材料で形成される。そして、水素吸蔵合金３
４は、発熱反応により水素を吸収した状態では非導電性
に近くなるため、導電性の金属棒３５を電磁誘導で加熱
し、金属棒３５からの熱伝導で水素吸蔵合金３４を加熱
しながら、吸熱反応で水素放出を行う。そして、水素を
放出していくにつれて水素吸蔵合金３４は導電性に変わ
るため、その後は水素吸蔵合金３４自体が電磁誘導で加
熱され、水素放出がスムーズに行われる。
配置される容器３１に対して、例えばスーツケース程度
の大きさの持ち運び可能な容器３２をカセット式に出し
入れできるようにしたものである。容器３１は容器３２
を受け入れてコイル３３による電磁誘導加熱ができるよ
うにしたものであり、密閉する必要まではないが非導電
性材料で形成されている。容器３２は水素吸蔵合金３４
と発熱用の導電性材料で形成された金属棒３５との組み
合わせを収納してバルブ３６で密閉可能にしたものであ
る。コイル３３による電磁誘導加熱のために、容器３２
は非導電性材料で形成される。そして、水素吸蔵合金３
４は、発熱反応により水素を吸収した状態では非導電性
に近くなるため、導電性の金属棒３５を電磁誘導で加熱
し、金属棒３５からの熱伝導で水素吸蔵合金３４を加熱
しながら、吸熱反応で水素放出を行う。そして、水素を
放出していくにつれて水素吸蔵合金３４は導電性に変わ
るため、その後は水素吸蔵合金３４自体が電磁誘導で加
熱され、水素放出がスムーズに行われる。
【００２７】次に、図４に示す水素貯留システムは、容
器３２に導電性の高い水素吸蔵合金３４（水素を吸引し
てもその導電性を保つ合金）のみを収納して、この容器
３２を容器３１に対してカセット式に出し入れできるよ
うにしたものである。容器３１は、コイル３３が埋設さ
れて電磁誘導加熱できるようにされていると共に、走行
自在にされた搭載対象物となる車３７内に搭載されてい
る。また、水素吸蔵合金３４の発熱反応を促進するた
め、冷却水を導入する冷却手段となる冷却管３８が水素
吸蔵合金３４に接触する状態で容器３１を貫通してい
る。容器３１はこの開口を蓋３９で閉鎖可能にされてい
る。そして、水素吸蔵合金３４は、冷却管３８内を流れ
る冷却水でその発熱が奪われることにより発熱反応が促
進されつつ水素を吸収し、また、水素吸蔵合金３４自体
を電磁誘導で加熱しながら、吸熱反応で水素放出を行
う。そして、水素吸蔵合金３４を交換する時には、容器
３２を容器３１に対して出し入れすることで容易の行え
る。
器３２に導電性の高い水素吸蔵合金３４（水素を吸引し
てもその導電性を保つ合金）のみを収納して、この容器
３２を容器３１に対してカセット式に出し入れできるよ
うにしたものである。容器３１は、コイル３３が埋設さ
れて電磁誘導加熱できるようにされていると共に、走行
自在にされた搭載対象物となる車３７内に搭載されてい
る。また、水素吸蔵合金３４の発熱反応を促進するた
め、冷却水を導入する冷却手段となる冷却管３８が水素
吸蔵合金３４に接触する状態で容器３１を貫通してい
る。容器３１はこの開口を蓋３９で閉鎖可能にされてい
る。そして、水素吸蔵合金３４は、冷却管３８内を流れ
る冷却水でその発熱が奪われることにより発熱反応が促
進されつつ水素を吸収し、また、水素吸蔵合金３４自体
を電磁誘導で加熱しながら、吸熱反応で水素放出を行
う。そして、水素吸蔵合金３４を交換する時には、容器
３２を容器３１に対して出し入れすることで容易の行え
る。
【００２８】また、図５に示す水素貯留システムは、容
器３２に導電性の高い水素吸蔵合金３４（水素を吸引し
てもその導電性を保つ合金）のみを収納して、この容器
３２を容器３１内に密閉に内蔵したものである。容器３
２を密閉に内蔵した容器３１からは、容器３２内を密閉
可能とするバルブ３６が突出している。容器３１は、コ
イル３３が埋設されて電磁誘導加熱できるようにされて
いると共に、走行自在にされた車３７内に取り外し自在
に搭載されている。この底側に取り付けられたキャスタ
ー３７（走行手段）で、水素吸蔵システム自体を図１に
示すシステムの設置場所まで走行搬送できるようにされ
ている。また、水素吸蔵合金３４の発熱反応を促進する
ため、冷却水を導入する冷却手段となる冷却管３８が水
素吸蔵合金３４に接触する状態で容器３１を貫通してい
る。そして、水素吸蔵合金３４は、冷却管３８内を流れ
る冷却水でその発熱が奪われることにより発熱反応が促
進されつつ水素を吸収し、また、水素吸蔵合金３４自体
を電磁誘導で加熱しながら、吸熱反応で水素放出を行
う。そして、水素吸蔵合金３４を交換する時には、容器
３２を容器３１とともに、車３７内から出し入れするこ
とで容易の行える。
器３２に導電性の高い水素吸蔵合金３４（水素を吸引し
てもその導電性を保つ合金）のみを収納して、この容器
３２を容器３１内に密閉に内蔵したものである。容器３
２を密閉に内蔵した容器３１からは、容器３２内を密閉
可能とするバルブ３６が突出している。容器３１は、コ
イル３３が埋設されて電磁誘導加熱できるようにされて
いると共に、走行自在にされた車３７内に取り外し自在
に搭載されている。この底側に取り付けられたキャスタ
ー３７（走行手段）で、水素吸蔵システム自体を図１に
示すシステムの設置場所まで走行搬送できるようにされ
ている。また、水素吸蔵合金３４の発熱反応を促進する
ため、冷却水を導入する冷却手段となる冷却管３８が水
素吸蔵合金３４に接触する状態で容器３１を貫通してい
る。そして、水素吸蔵合金３４は、冷却管３８内を流れ
る冷却水でその発熱が奪われることにより発熱反応が促
進されつつ水素を吸収し、また、水素吸蔵合金３４自体
を電磁誘導で加熱しながら、吸熱反応で水素放出を行
う。そして、水素吸蔵合金３４を交換する時には、容器
３２を容器３１とともに、車３７内から出し入れするこ
とで容易の行える。
【００２９】更に、図６に示す水素貯留システムは、固
定的に配置された容器３２に対してコイル３３を内蔵し
た容器３１をカセット式に出し入れできるようにしたも
のである。容器３１は周囲に水素吸蔵合金３４を配する
ように容器３２の中央部分に挿入したもので、内部にコ
イル３３が配置されて電磁誘導加熱ができるようにした
もにのである。また、水素吸蔵合金３４の発熱反応を促
進するため、冷却水を導入する冷却手段となる冷却管３
８が水素吸蔵合金３４に接触する状態で容器３２を貫通
している。そして、水素吸蔵合金３４は、冷却管３８内
を流れる冷却水でその発熱が奪われることにより発熱反
応が促進されつつ水素を吸収し、また、水素吸蔵合金３
４自体を電磁誘導で加熱しながら、吸熱反応で水素放出
を行う。そして、コイル３３等を交換する時には、容器
３２に対して容器３１を出し入れすることで容易の行え
る。
定的に配置された容器３２に対してコイル３３を内蔵し
た容器３１をカセット式に出し入れできるようにしたも
のである。容器３１は周囲に水素吸蔵合金３４を配する
ように容器３２の中央部分に挿入したもので、内部にコ
イル３３が配置されて電磁誘導加熱ができるようにした
もにのである。また、水素吸蔵合金３４の発熱反応を促
進するため、冷却水を導入する冷却手段となる冷却管３
８が水素吸蔵合金３４に接触する状態で容器３２を貫通
している。そして、水素吸蔵合金３４は、冷却管３８内
を流れる冷却水でその発熱が奪われることにより発熱反
応が促進されつつ水素を吸収し、また、水素吸蔵合金３
４自体を電磁誘導で加熱しながら、吸熱反応で水素放出
を行う。そして、コイル３３等を交換する時には、容器
３２に対して容器３１を出し入れすることで容易の行え
る。
【００３０】このように、水素を貯留した容器３２、又
は容器３１を持ち運び可能、として、容器３２に収納さ
れる水素吸蔵合金３４に適宜水素を供給できるようにし
た水素貯蔵システムを燃料電池システムに組み込むと、
エネルギーの補給が自在にできる。尚、図４乃至図６に
おける冷却手段である冷却管３８は、容器３２に内蔵さ
れる水素吸蔵合金３４全体からの発熱を均一に奪うよう
に設ければ、更に、水素吸蔵合金３４による発熱反応を
促進できる。
は容器３１を持ち運び可能、として、容器３２に収納さ
れる水素吸蔵合金３４に適宜水素を供給できるようにし
た水素貯蔵システムを燃料電池システムに組み込むと、
エネルギーの補給が自在にできる。尚、図４乃至図６に
おける冷却手段である冷却管３８は、容器３２に内蔵さ
れる水素吸蔵合金３４全体からの発熱を均一に奪うよう
に設ければ、更に、水素吸蔵合金３４による発熱反応を
促進できる。
【００３１】
【発明の効果】このように本発明の燃料電池システム、
燃料電池及び水素貯留システムによれば、請求項１記載
の太陽電池と水電気分解槽とを組み合わせた燃料電池シ
ステムでは、太陽電池の電気の電圧・電流は殆どそのま
ま水電気分解に流用でき、高い効率で水素と酸素に変換
されるので、太陽エネルギーを効率的に水素に変えて大
量に貯蔵できるとともに、システムの小型・軽量化がで
きるので、燃料電池システムの適用範囲が蓄電の制限を
受けることなく広げていくことができる。
燃料電池及び水素貯留システムによれば、請求項１記載
の太陽電池と水電気分解槽とを組み合わせた燃料電池シ
ステムでは、太陽電池の電気の電圧・電流は殆どそのま
ま水電気分解に流用でき、高い効率で水素と酸素に変換
されるので、太陽エネルギーを効率的に水素に変えて大
量に貯蔵できるとともに、システムの小型・軽量化がで
きるので、燃料電池システムの適用範囲が蓄電の制限を
受けることなく広げていくことができる。
【００３２】請求項２記載の光電水分解装置と燃料電池
とを組み合わせた燃料電池システムでは、太陽光が直
接、光電水分解装置で水素と酸素に変換されるので、太
陽エネルギーを効率的に水素に変えて大量に貯蔵できる
とともに、システムの小型・軽量化ができるので、燃料
電池システムの適用範囲が蓄電の制限を受けることなく
広げていくことができる。
とを組み合わせた燃料電池システムでは、太陽光が直
接、光電水分解装置で水素と酸素に変換されるので、太
陽エネルギーを効率的に水素に変えて大量に貯蔵できる
とともに、システムの小型・軽量化ができるので、燃料
電池システムの適用範囲が蓄電の制限を受けることなく
広げていくことができる。
【００３３】請求項３記載の水素電極と酸素電極を電磁
誘導で加熱する燃料電池では、燃料電池の作動温度への
加熱が簡単となり、始動時間が速く、取り扱いやすくな
るので、請求項１又は請求項２記載において小型化され
た燃料電池システムに組み込める。
誘導で加熱する燃料電池では、燃料電池の作動温度への
加熱が簡単となり、始動時間が速く、取り扱いやすくな
るので、請求項１又は請求項２記載において小型化され
た燃料電池システムに組み込める。
【００３４】請求項４記載の水素吸蔵合金による再循環
装置が設けられた燃料電池では、純水素が有効に利用で
きるので、請求項１又は請求項２記載の燃料電池システ
ムに用いると、これらシステムの効率を向上させること
が可能である。
装置が設けられた燃料電池では、純水素が有効に利用で
きるので、請求項１又は請求項２記載の燃料電池システ
ムに用いると、これらシステムの効率を向上させること
が可能である。
【００３５】請求項５記載の水素貯留システムでは、燃
料電池システムにエネルギー不足が生じた場合に、エネ
ルギーの補給ができ、且つ水素貯留容器に内蔵される水
素吸蔵合金を冷却手段で冷却すると、この水素吸蔵合金
の発熱反応が促進されて、素早く水素を吸引できる。
料電池システムにエネルギー不足が生じた場合に、エネ
ルギーの補給ができ、且つ水素貯留容器に内蔵される水
素吸蔵合金を冷却手段で冷却すると、この水素吸蔵合金
の発熱反応が促進されて、素早く水素を吸引できる。
【００３６】請求項６記載の水素貯留システムでは、請
求項５の効果に加えて、非導電性容器から水素貯留容器
を出し入れ可能にすると、エネルギーの補給が簡単にな
る。
求項５の効果に加えて、非導電性容器から水素貯留容器
を出し入れ可能にすると、エネルギーの補給が簡単にな
る。
【００３７】請求項７記載の水素貯留システムにおいて
は、請求項５の効果に加えて、搭載対象物に対して、シ
ステム全体を取り外すと、エネルギーの補給が簡単にな
る。
は、請求項５の効果に加えて、搭載対象物に対して、シ
ステム全体を取り外すと、エネルギーの補給が簡単にな
る。
【００３８】請求項８記載の水素貯留システムにおいて
は、請求項５の効果に加えて、コイル等の交換が容易に
できる。
は、請求項５の効果に加えて、コイル等の交換が容易に
できる。
【００３９】請求項９記載の水素貯留システムにおいて
は、請求項５，請求項６又は請求項８それぞれの効果に
加えて、水素貯留容器に水素吸蔵金属と導電性物質との
組み合わせを内蔵すると、確実に水素吸蔵合金を加熱す
ることができる。
は、請求項５，請求項６又は請求項８それぞれの効果に
加えて、水素貯留容器に水素吸蔵金属と導電性物質との
組み合わせを内蔵すると、確実に水素吸蔵合金を加熱す
ることができる。
【図１】太陽電池による燃料電池システムの系統図であ
る。
る。
【図２】アルカリ形燃料電池の模式図である。
【図３】第１の水素貯留システムを示す断面図である。
【図４】第２の水素貯留システムを示す断面図である。
【図５】第３の水素貯留システムを示す断面図である。
【図６】第４の水素貯留システムを示す断面図である。
２ 太陽電池パネル ４ 燃料電池 ６ 水電気分解槽 ７ 水素吸蔵合金（水素貯蔵手段） ８ 酸素タンク（酸素貯蔵手段） １８ 再循環装置 ２１ 燃料電池の容器 ２３ 水素電極 ２５ 酸素電極 ３１ 水素貯蔵システムの容器 ３２ 水素貯蔵システムの容器 ３４ 水素吸蔵合金 ３５ 金属棒（導電性物質） ３７ キャスター（走行手段） ３８ 冷却管（冷却手段）
Claims (9)
- 【請求項１】 太陽電池と、該太陽電池からの電気を使
う水電気分解槽と、該分解槽から発生する水素及び酸素
に対する水素貯蔵手段及び酸素貯蔵手段と、これらの水
素貯蔵手段及び酸素貯蔵手段からの水素及び酸素で作動
する燃料電池とを有してなる燃料電池システム。 - 【請求項２】 光電水分解装置と、該分解装置から発生
する水素及び酸素に対する水素貯蔵手段及び酸素貯蔵手
段と、これらの水素貯蔵手段及び酸素貯蔵手段からの水
素及び酸素で作動する燃料電池とを有してなる燃料電池
システム。 - 【請求項３】 電解質の両側に水素電極と酸素電極を配
置して容器内に収納した燃料電池であって、前記水素電
極と酸素電極を導電性物質を含む材質にし、容器側に設
けられたコイルの電磁誘導によって前記水素電極と酸素
電極を加熱するようにしたことを特徴とする燃料電池。 - 【請求項４】 電解質の両側に水素電極と酸素電極を配
置して容器内に収納した燃料電池であって、前記水素電
極に供給される水素が純水素であって、前記水素電極か
ら排出される水素を吸引して再び純粋にする水素吸蔵合
金による再循環装置が設けられた燃料電池。 - 【請求項５】 水素吸蔵合金を内蔵してなる水素貯留容
器と、前記水素貯留容器に一体化される非導電性容器
と、前記非導電性容器に電磁誘導用のコイルを配設した
加熱装置と、前記水素吸蔵合金を冷却する冷却手段とか
らなる水素貯留システム。 - 【請求項６】 前記水素貯留容器は、前記非導電性容器
に対して出し入れでき、これ自体で運搬自在にされてい
ることを特徴とする請求項５記載の水素貯留システム。 - 【請求項７】 前記非導電性容器は、搭載対象物に対し
て取り外し自在に搭載されることを特徴とする請求項５
記載の水素貯留システム。 - 【請求項８】 前記非導電性容器は、前記水素吸蔵合金
を周囲に配して前記水素貯留容器に対して出し入れ自在
に挿入されていることを特徴とする請求項５記載の水素
貯留システム。 - 【請求項９】 前記水素貯留容器は、前記水素貯蔵合金
と導電性物質との組み合わせを内蔵してなることを特徴
とする請求項５、請求項６又は請求項８それぞれに記載
の水素貯留システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7349380A JPH0950820A (ja) | 1995-05-29 | 1995-12-19 | 燃料電池システム、燃料電池及び水素貯留システム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15526295 | 1995-05-29 | ||
| JP7-155262 | 1995-05-29 | ||
| JP7349380A JPH0950820A (ja) | 1995-05-29 | 1995-12-19 | 燃料電池システム、燃料電池及び水素貯留システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0950820A true JPH0950820A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=26483305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7349380A Pending JPH0950820A (ja) | 1995-05-29 | 1995-12-19 | 燃料電池システム、燃料電池及び水素貯留システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0950820A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000340238A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Nippon Shokuryo Kk | 太陽光発電と燃料電池発電を利用する住宅等のエネルギー供給システム |
| JP2001126742A (ja) * | 1999-10-27 | 2001-05-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池発電装置 |
| JP2001338672A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Shinko Pantec Co Ltd | 家庭用電力供給システム |
| JP2002056853A (ja) * | 2000-08-14 | 2002-02-22 | Sony Corp | 非常時発電給水システム |
| JP2002089792A (ja) * | 2000-09-18 | 2002-03-27 | Toyota Motor Corp | 水素貯蔵装置およびこれを備える燃料電池システム並びに移動体 |
| JP2002228099A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-14 | Sony Corp | 水素吸蔵放出装置 |
| WO2006085520A1 (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-17 | The Japan Steel Works, Ltd. | 燃料電池稼働方法及びその装置 |
| JP2010528412A (ja) * | 2007-05-23 | 2010-08-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電気化学的エネルギーアキュムレーター |
| WO2013070494A1 (en) * | 2011-11-09 | 2013-05-16 | Eveready Battery Company, Inc. | Hydrogen generator |
| JP2022147126A (ja) * | 2021-03-23 | 2022-10-06 | 仁 山内 | 自動車 |
| KR20220168202A (ko) * | 2021-06-15 | 2022-12-23 | 재단법인한국조선해양기자재연구원 | 고체수소 저장탱크를 구비한 독립형 부유식 해상풍력발전 시스템 |
-
1995
- 1995-12-19 JP JP7349380A patent/JPH0950820A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000340238A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Nippon Shokuryo Kk | 太陽光発電と燃料電池発電を利用する住宅等のエネルギー供給システム |
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| JP2002089792A (ja) * | 2000-09-18 | 2002-03-27 | Toyota Motor Corp | 水素貯蔵装置およびこれを備える燃料電池システム並びに移動体 |
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| JP4686865B2 (ja) * | 2001-02-05 | 2011-05-25 | ソニー株式会社 | 水素吸蔵放出装置 |
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| WO2006085520A1 (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-17 | The Japan Steel Works, Ltd. | 燃料電池稼働方法及びその装置 |
| JP2006221993A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Japan Steel Works Ltd:The | 燃料電池稼働方法及びその装置 |
| JP4603379B2 (ja) * | 2005-02-14 | 2010-12-22 | 株式会社日本製鋼所 | 燃料電池稼働方法及びその装置 |
| JP2010528412A (ja) * | 2007-05-23 | 2010-08-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電気化学的エネルギーアキュムレーター |
| US9608301B2 (en) | 2007-05-23 | 2017-03-28 | Robert Bosch Gmbh | Electrochemical energy store |
| WO2013070494A1 (en) * | 2011-11-09 | 2013-05-16 | Eveready Battery Company, Inc. | Hydrogen generator |
| US9079144B2 (en) | 2011-11-09 | 2015-07-14 | Intelligent Energy Limited | Hydrogen generator and fuel cell system |
| JP2022147126A (ja) * | 2021-03-23 | 2022-10-06 | 仁 山内 | 自動車 |
| KR20220168202A (ko) * | 2021-06-15 | 2022-12-23 | 재단법인한국조선해양기자재연구원 | 고체수소 저장탱크를 구비한 독립형 부유식 해상풍력발전 시스템 |
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