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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023161453
(43)【公開日】2023-11-07
(54)【発明の名称】水素発生装置及び水素発生システム
(51)【国際特許分類】
C01B 3/04 20060101AFI20231030BHJP
【ＦＩ】
C01B3/04 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022071865
(22)【出願日】2022-04-25
(71)【出願人】
【識別番号】000004743
【氏名又は名称】日本軽金属株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大久保 学
(72)【発明者】
【氏名】太田 裕二
(57)【要約】
【課題】触媒を用いることなく水素を生成可能な水素発生装置を提供する。
【解決手段】水素化ホウ素ナトリウム粉末から水素を発生させる水素発生装置であり、移動可能な搬送面を備える搬送部と、前記搬送面に前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を供給する粉末供給部と、前記搬送面に水を供給する水供給部と、を備え、前記搬送部は、前記搬送面に前記水素化ホウ素ナトリウム粉末が供給される領域である粉末供給領域と、前記搬送面に前記水が供給される領域である反応領域と、を有し、前記搬送部は、前記搬送面に供給された前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を、前記粉末供給領域から前記反応領域まで搬送し、前記反応領域で生成した副生成物を、前記反応領域から搬送する。
【選択図】図１
【解決手段】水素化ホウ素ナトリウム粉末から水素を発生させる水素発生装置であり、移動可能な搬送面を備える搬送部と、前記搬送面に前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を供給する粉末供給部と、前記搬送面に水を供給する水供給部と、を備え、前記搬送部は、前記搬送面に前記水素化ホウ素ナトリウム粉末が供給される領域である粉末供給領域と、前記搬送面に前記水が供給される領域である反応領域と、を有し、前記搬送部は、前記搬送面に供給された前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を、前記粉末供給領域から前記反応領域まで搬送し、前記反応領域で生成した副生成物を、前記反応領域から搬送する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水素化ホウ素ナトリウム粉末から水素を発生させる水素発生装置であり、
移動可能な搬送面を備える搬送部と、
前記搬送面に前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を供給する粉末供給部と、
前記搬送面に水を供給する水供給部と、
を備え、
前記搬送部は、前記搬送面に前記水素化ホウ素ナトリウム粉末が供給される領域である粉末供給領域と、前記搬送面に前記水が供給される領域である反応領域と、を有し、
前記搬送部は、前記搬送面に供給された前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を、前記粉末供給領域から前記反応領域まで搬送し、前記反応領域で生成した副生成物を、前記反応領域から搬送する、水素発生装置。
移動可能な搬送面を備える搬送部と、
前記搬送面に前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を供給する粉末供給部と、
前記搬送面に水を供給する水供給部と、
を備え、
前記搬送部は、前記搬送面に前記水素化ホウ素ナトリウム粉末が供給される領域である粉末供給領域と、前記搬送面に前記水が供給される領域である反応領域と、を有し、
前記搬送部は、前記搬送面に供給された前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を、前記粉末供給領域から前記反応領域まで搬送し、前記反応領域で生成した副生成物を、前記反応領域から搬送する、水素発生装置。
【請求項2】
前記搬送面は、移動方向について循環するように設けられる、請求項１に記載の水素発生装置。
【請求項3】
前記搬送面から前記副生成物を除去するスクレーパをさらに備え、
前記スクレーパは、前記反応領域に対して前記搬送面の移動方向にある前記搬送面と接するように設けられる、請求項１又は２に記載の水素発生装置。
前記スクレーパは、前記反応領域に対して前記搬送面の移動方向にある前記搬送面と接するように設けられる、請求項１又は２に記載の水素発生装置。
【請求項4】
前記水供給部が供給する水のｐＨは、９．０以下である、請求項１又は２に記載の水素発生装置。
【請求項5】
前記水供給部が供給する水のｐＨは、９．０以下である、請求項３に記載の水素発生装置。
【請求項6】
請求項１又は２に記載の水素発生装置と、
前記副生成物を貯蔵する副生成物貯蔵容器と、
前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を貯蔵する粉末貯蔵容器と、
前記水を貯蔵する水貯蔵容器と、
を備え、
前記水素発生装置と前記副生成物貯蔵容器とは、内部が気密となるように結合される、水素発生システム。
前記副生成物を貯蔵する副生成物貯蔵容器と、
前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を貯蔵する粉末貯蔵容器と、
前記水を貯蔵する水貯蔵容器と、
を備え、
前記水素発生装置と前記副生成物貯蔵容器とは、内部が気密となるように結合される、水素発生システム。
【請求項7】
請求項３に記載の水素発生装置と、
前記副生成物を貯蔵する副生成物貯蔵容器と、
前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を貯蔵する粉末貯蔵容器と、
前記水を貯蔵する水貯蔵容器と、
を備え、
前記水素発生装置と前記副生成物貯蔵容器とは、内部が気密となるように結合される、水素発生システム。
前記副生成物を貯蔵する副生成物貯蔵容器と、
前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を貯蔵する粉末貯蔵容器と、
前記水を貯蔵する水貯蔵容器と、
を備え、
前記水素発生装置と前記副生成物貯蔵容器とは、内部が気密となるように結合される、水素発生システム。
【請求項8】
請求項４に記載の水素発生装置と、
前記副生成物を貯蔵する副生成物貯蔵容器と、
前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を貯蔵する粉末貯蔵容器と、
前記水を貯蔵する水貯蔵容器と、
を備え、
前記水素発生装置と前記副生成物貯蔵容器とは、内部が気密となるように結合される、水素発生システム。
前記副生成物を貯蔵する副生成物貯蔵容器と、
前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を貯蔵する粉末貯蔵容器と、
前記水を貯蔵する水貯蔵容器と、
を備え、
前記水素発生装置と前記副生成物貯蔵容器とは、内部が気密となるように結合される、水素発生システム。
【請求項9】
請求項５に記載の水素発生装置と、
前記副生成物を貯蔵する副生成物貯蔵容器と、
前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を貯蔵する粉末貯蔵容器と、
前記水を貯蔵する水貯蔵容器と、
を備え、
前記水素発生装置と前記副生成物貯蔵容器とは、内部が気密となるように結合される、水素発生システム。
前記副生成物を貯蔵する副生成物貯蔵容器と、
前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を貯蔵する粉末貯蔵容器と、
前記水を貯蔵する水貯蔵容器と、
を備え、
前記水素発生装置と前記副生成物貯蔵容器とは、内部が気密となるように結合される、水素発生システム。
【請求項10】
前記水素発生装置は、前記水素発生装置と前記副生成物貯蔵容器との内部から気体を排出する排気弁をさらに備える、請求項６に記載の水素発生システム。
【請求項11】
前記水素発生装置は、前記水素発生装置と前記副生成物貯蔵容器との内部から気体を排出する排気弁をさらに備える、請求項７に記載の水素発生システム。
【請求項12】
前記水素発生装置は、前記水素発生装置と前記副生成物貯蔵容器との内部から気体を排出する排気弁をさらに備える、請求項８に記載の水素発生システム。
【請求項13】
前記水素発生装置は、前記水素発生装置と前記副生成物貯蔵容器との内部から気体を排出する排気弁をさらに備える、請求項９に記載の水素発生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水素発生装置及び水素発生システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に示すように、水素化ホウ素ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ Ｂｏｒｏｈｙｄｒｉｄｅ：ＳＢＨ）の加水分解反応により、水素を発生させる水素発生装置が知られている。また、特許文献２では、ＳＢＨの加水分解反応により、水素を発生させ、副生成物を移動させる水素発生装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００４－２４４２６２号公報
【特許文献2】特開２００４－００２１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献１に示す水素発生装置では、加水分解反応後に生じる副生成物は除去されないという課題がある。また、特許文献２に示す水素発生装置では、水素化ホウ素ナトリウムと水の溶液が、カプセル化されて可撓性基材上に支持され、触媒と接触させる必要があった。
【0005】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、触媒を用いることなく水素を生成可能な水素発生装置及び水素発生システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る水素発生装置は、水素化ホウ素ナトリウム粉末から水素を発生させる水素発生装置であり、移動可能な搬送面を備える搬送部と、前記搬送面に前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を供給する粉末供給部と、前記搬送面に水を供給する水供給部と、を備え、前記搬送部は、前記搬送面に前記水素化ホウ素ナトリウム粉末が供給される領域である粉末供給領域と、前記搬送面に前記水が供給される領域である反応領域と、を有し、前記搬送部は、前記搬送面に供給された前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を、前記粉末供給領域から前記反応領域まで搬送し、前記反応領域で生成した副生成物を、前記反応領域から搬送する。
【0007】
上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る水素発生システムは、前記水素発生装置と、前記副生成物を収納する副生成物貯蔵容器と、前記水素化ホウ素ナトリウム粉末を収納する粉末貯蔵容器と、前記水を収納する水貯蔵容器と、を備え、前記水素発生装置と前記副生成物収納容器とは、内部が気密となるように結合される。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、触媒を用いることなく水素を生成可能な水素発生装置及び水素発生システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、以下で説明する実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【0011】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る水素発生装置の一例を示す模式的な斜視図である。本実施形態に係る水素発生システム１は、水素化ホウ素ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ Ｂｏｒｏｈｙｄｒｉｄｅ：ＳＢＨ）の加水分解により水素を発生させるシステムである。図１に示すように、本実施形態に係る水素発生システム１は、水素発生装置１００と、制御装置２０と、粉末貯蔵容器３０と、水貯蔵容器４００と、副生成物貯蔵容器５０と、を備える。
図１は、第１実施形態に係る水素発生装置の一例を示す模式的な斜視図である。本実施形態に係る水素発生システム１は、水素化ホウ素ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ Ｂｏｒｏｈｙｄｒｉｄｅ：ＳＢＨ）の加水分解により水素を発生させるシステムである。図１に示すように、本実施形態に係る水素発生システム１は、水素発生装置１００と、制御装置２０と、粉末貯蔵容器３０と、水貯蔵容器４００と、副生成物貯蔵容器５０と、を備える。
【0012】
説明及び図面においては、Ｚ方向は略鉛直方向、Ｘ方向はＺ方向に対して略垂直である方向、Ｙ方向はＺ方向及びＸ方向に対して略垂直である方向を示す。また、以下の説明においては、Ｘ方向の一方を＋Ｘ方向、Ｘ方向の他方を－Ｘ方向とし、Ｚ方向の一方（略鉛直上方向）を＋Ｚ方向、Ｚ方向の他方（略鉛直下方向）を－Ｚ方向として説明することがある。また、各部材の説明において、側面とは、法線がＺ方向に対して略垂直である面を指すものとして説明することがある。
【0013】
（水素発生装置）
図２は、図１の水素発生装置を示す模式的な斜視図である。図３は、図２の側面図である。図４は、図２のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。水素発生装置１００は、ＳＢＨと水とを反応させて、水素を発生させる装置である。水素発生装置１００は、図２から図４に示すように、外装部１０１と、台部１０２と、排気弁１０３と、安全弁１０４と、配管１０５と、接続部１０６と、粉末供給部１２０と、搬送部１１０と、水供給部１３０と、ポンプ１４０と、スクレーパ１５０と、を備える。
図２は、図１の水素発生装置を示す模式的な斜視図である。図３は、図２の側面図である。図４は、図２のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。水素発生装置１００は、ＳＢＨと水とを反応させて、水素を発生させる装置である。水素発生装置１００は、図２から図４に示すように、外装部１０１と、台部１０２と、排気弁１０３と、安全弁１０４と、配管１０５と、接続部１０６と、粉末供給部１２０と、搬送部１１０と、水供給部１３０と、ポンプ１４０と、スクレーパ１５０と、を備える。
【0014】
外装部１０１は、搬送部１１０が収納されるケースである。外装部１０１は、耐圧性を有する材料からなり、例えば、アルミニウムを含む合金や耐熱性樹脂などからなる。
【0015】
台部１０２は、Ｚ方向に厚みを有する枠状の部材である。台部１０２は、外装部１０１の－Ｚ方向に設けられる。台部１０２は、内周面で囲まれた空間である開口を有する。台部１０２は、例えば、アルミニウムを含む合金や耐熱性樹脂などからなる。台部１０２の開口は、外装部１０１の内部と連通している。
【0016】
接続部１０６は、後述する副生成物貯蔵容器５０と接続するための円筒状の部材である。接続部１０６は、台部１０２の－Ｚ方向に設けられる。接続部１０６は、例えば、アルミニウムを含む合金や耐熱性樹脂などからなる。接続部１０６は、外周面に螺旋状に設けられた突起を有し、副生成物貯蔵容器５０の接続部５２と接続することができる。接続部１０６と接続部５２との接続の詳細については、副生成物貯蔵容器５０の接続部５２の説明において後述する。
【0017】
ここで、台部１０２の開口は、Ｚ方向に平面視して、接続部１０６の内部、すなわち内周面で囲まれた空間と重なっている。すなわち、台部１０２の開口は、接続部１０６の内部と連通している。以下の説明において、水素発生装置１００の内部を、外装部１０１の内部、台部１０２の開口及び接続部１０６の内部を指すものとして説明することがある。
【0018】
排気弁１０３は、水素発生装置１００で生成させた水素を水素発生装置１００に排出する弁である。排気弁１０３は、例えば、開閉が可能なバルブである。図３の例では、排気弁１０３は、台部１０２をＺ方向に貫通するように設けられ、Ｚ方向に平面視して、接続部１０６の内部と重なる位置に設けられる。これにより、水素発生装置１００に水素を生成させつつ、水素発生装置１００及び副生成物貯蔵容器５０の内部の水素ガスを取り出すことができる。
【0019】
安全弁１０４は、水素発生装置１００の内部が異常な高圧となることを防ぐための弁である。図３の例では、安全弁１０４は、台部１０２をＺ方向に貫通するように設けられ、Ｚ方向に平面視して、接続部１０６の内部と重なる位置に設けられる。安全弁１０４は、水素発生装置１００内部が所定以上の圧力となった場合に開放し、水素発生装置１００及び副生成物貯蔵容器５０の内部のガスを外部に放出する。これにより、水素発生装置１００が水素ガスの圧力によって破損することを防止できる。
【0020】
配管１０５は、水素発生装置１００で生成された水素を水貯蔵容器４００に輸送するパイプである。配管１０５は、一端が排気弁１０３に接続され、他端が後述する水貯蔵容器４００の誘導管４０８に接続される。
【0021】
（搬送部）
搬送部１１０は、ＳＢＨ粉末及び副生成物を搬送する機構である。搬送部１１０は、例えばベルトコンベヤであり、搬送面１１１と、回転体１１２と、駆動体１１３を有する。
搬送部１１０は、ＳＢＨ粉末及び副生成物を搬送する機構である。搬送部１１０は、例えばベルトコンベヤであり、搬送面１１１と、回転体１１２と、駆動体１１３を有する。
【0022】
搬送面１１１は、ＳＢＨ粉末及び水が供給される面である。搬送面１１１は、水素発生装置１００の内部に設けられる。搬送面１１１は、移動方向について循環するように設けられた面であり、例えば、エンドレスなベルトである。搬送面１１１は、不透水でかつ、耐熱性及び耐アルカリ性を有する素材からなる。図４の例においては、搬送部１１０は、＋Ｚ方向側の面と、－Ｚ方向側の面を有し、図４（ＸＺ平面）において反時計回りに移動する。すなわち、搬送部１１０の＋Ｚ方向側にある搬送面１１１は、まずＸ方向に移動し、＋Ｘ方向側の端で一旦－Ｚ方向に移動した後に、搬送部１１０の－Ｚ方向側において－Ｘ方向に移動し、－Ｘ方向側の端で一旦＋Ｚ方向に移動して循環している。以下の説明においては、搬送面１１１の移動方向とは、図４（ＸＺ平面）における搬送面１１１の反時計回りの移動方向として説明することがある。
【0023】
回転体１１２は、搬送面１１１を移動させるための部材である。回転体１１２は、搬送面１１１の内周面に設けられ、摩擦や歯車のかみ合わせなど、任意の手段で搬送面１１１に動力を伝えることができる。すなわち、回転体１１２は、Ｙ方向を軸として回転することで、搬送面１１１を移動させることができる。図４の例では、回転体１１２は、搬送部１１０の＋Ｘ方向側及び－Ｘ方向側の端の内周面に設けられる。
【0024】
駆動体１１３は、少なくとも１つの回転体１１２に接続されて、回転体１１２を回転させる。駆動体１１３は、台部１０２の＋Ｚ方向側の面に設けられ、例えば、回転体１１２に対してＹ方向に設けられる。図４の例では、駆動体１１３は、図４において反時計回りに回転して、搬送面１１１及び回転体１１２を図４において反時計回りに回転させる。
【0025】
これにより、搬送部１１０は、供給されたＳＢＨ粉末を粉末供給領域Ａから反応領域Ｂまで移動することが可能となり、また水と反応して生じたホウ酸ナトリウムを主体とした副生成物を反応領域Ｂから移動させることができる。ここで、粉末供給領域Ａと反応領域Ｂについては、後述する。また、副生成物が除去された搬送面１１１は、再び粉末供給領域Ａまで移動できるので、搬送面１１１を途切れることなく循環させることができる。なお、搬送部１１０は、搬送面１１１が移動方向について循環するものであれば、ベルトコンベヤに限られず、例えばチェーンコンベヤなどの他のコンベヤを用いてもよい。
【0026】
（粉末供給部）
粉末供給部１２０は、粉末供給領域Ａにある搬送部１１０にＳＢＨ粉末を供給するための機構であり、例えばロータリーバルブである。ここで、粉末供給領域Ａとは、ＳＢＨ粉末が供給される領域をいい、図４の例ではケース１２２の－Ｚ方向側にある搬送部１１０の＋Ｚ側の面を指す。粉末供給部１２０は、搬送部１１０の＋Ｚ方向に設けられる。粉末供給部１２０は、ロータ１２１と、ケース１２２と、駆動体１２３を備える。
粉末供給部１２０は、粉末供給領域Ａにある搬送部１１０にＳＢＨ粉末を供給するための機構であり、例えばロータリーバルブである。ここで、粉末供給領域Ａとは、ＳＢＨ粉末が供給される領域をいい、図４の例ではケース１２２の－Ｚ方向側にある搬送部１１０の＋Ｚ側の面を指す。粉末供給部１２０は、搬送部１１０の＋Ｚ方向に設けられる。粉末供給部１２０は、ロータ１２１と、ケース１２２と、駆動体１２３を備える。
【0027】
ロータ１２１は、回転運動によってＳＢＨ粉末の供給速度を調節する部材である。ロータ１２１は、ケース１２２内に設けられる。ロータ１２１は、Ｙ方向に長さを有し、Ｙ方向を軸として、放射状に板状の羽を有している。これにより、ロータ１２１は、Ｙ方向を軸として回転することで、搬送部１１０にＳＢＨ粉末を供給することができる。また、ロータ１２１は、回転を停止することで、ＳＢＨ粉末の供給を停止することができる。これにより、粉末供給部１２０は、ＳＢＨ粉末の供給を制御することができ、水素発生装置１００の水素発生反応を制御できる。
【0028】
ケース１２２は、ロータ１２１を収容するケースである。ケース１２２は、外装部１０１の＋Ｚ方向側の内壁に設けられる。ケース１２２は、＋Ｚ方向に供給口、－Ｚ方向に排出口が設けられる。ケース１２２は、粉末貯蔵容器３０からＳＢＨ粉末の供給を受け、排出口から搬送面１１１にＳＢＨ粉末を排出する。
【0029】
駆動体１２３はロータ１２１を回転させる機構である。駆動体１２３は、例えば電気モータである。駆動体１２３は、ロータ１２１のＹ方向に設けられる。これにより、粉末供給部１２０は、搬送部１１０にＳＢＨ粉末を連続して一定量で供給することが可能となる。
【0030】
（水供給部）
水供給部１３０は、搬送部１１０に水を供給する機構である。水供給部１３０は、搬送部１１０の＋Ｚ方向に設けられる。水供給部１３０は、インジェクタ１３１を備える。インジェクタ１３１は、反応領域Ｂにある搬送面１１１に水を供給する。図４の例では、インジェクタ１３１は、外装部１０１の＋Ｚ方向の面を外部から内部に貫通するように設けられる。ここで、反応領域Ｂとは、搬送部１１０において、水が供給される領域をいい、図４の例ではインジェクタ１３１の－Ｚ方向にある搬送部１１０の＋Ｚ側の面を指す。すなわち、反応領域Ｂとは、ＳＢＨ粉末と水が混合する領域であり、水素及び副生成物を生じる領域であるといえる。ここで、反応領域Ｂは、粉末供給領域Ａに対して、搬送面１１１の移動方向に設けられる。
水供給部１３０は、搬送部１１０に水を供給する機構である。水供給部１３０は、搬送部１１０の＋Ｚ方向に設けられる。水供給部１３０は、インジェクタ１３１を備える。インジェクタ１３１は、反応領域Ｂにある搬送面１１１に水を供給する。図４の例では、インジェクタ１３１は、外装部１０１の＋Ｚ方向の面を外部から内部に貫通するように設けられる。ここで、反応領域Ｂとは、搬送部１１０において、水が供給される領域をいい、図４の例ではインジェクタ１３１の－Ｚ方向にある搬送部１１０の＋Ｚ側の面を指す。すなわち、反応領域Ｂとは、ＳＢＨ粉末と水が混合する領域であり、水素及び副生成物を生じる領域であるといえる。ここで、反応領域Ｂは、粉末供給領域Ａに対して、搬送面１１１の移動方向に設けられる。
【0031】
ここで、水供給部１３０が供給する水のｐＨは９．０以下である。この範囲とすることで、ＳＢＨを十分に反応させることができる。また、水のｐＨは、６．０以上であることが好ましい。水は、純水（精製水）であることが好ましい。この場合、副生成物であるホウ酸ナトリウムの純度が向上し、ホウ酸ナトリウムの再利用（水素化ホウ素ナトリウムへの再生）が容易になる。また、水供給部１３０が供給する水の温度は６０℃以上１００℃以下が好ましく、８０℃以上１００℃以下がより好ましい。このように、水供給部１３０が供給する水を、沸点以下の範囲で高温とすることで、水素発生速度を高めることができる。
【0032】
ポンプ１４０は、水貯蔵容器４００から水を吸い上げ、水供給部１３０に水を供給するポンプである。ポンプ１４０は、タンク１４１と、駆動体１４２と、送水チューブ１４３と、を備える。図４の例では、ポンプ１４０は、台部１０２の＋Ｚ側の面に設けられる。タンク１４１は、水貯蔵容器４００から供給された水を貯えるタンクである。駆動体１４２は、ポンプ１４０のモータであり、例えば電気モータである。駆動体１４２は、水貯蔵容器４００からタンク１４１に供給される水の量及びポンプ１４０から水供給部１３０に送る水の量を調節する。送水チューブ１４３は、ポンプ１４０から水供給部１３０に水を供給するチューブである。送水チューブ１４３は、一端がタンク１４１に接続され、他端が水供給部１３０に接続される。
【0033】
スクレーパ１５０は、搬送面１１１から副生成物を除去する部材である。スクレーパ１５０は、反応領域Ｂに対して搬送面１１１の移動方向に設けられる。図４の例では、スクレーパ１５０は、台部１０２の開口の内周面に設けられる。スクレーパ１５０の先端は、搬送部１１０の－Ｚ側にある搬送面１１１と接している。これにより、搬送面１１１が移動することで、搬送面１１１に残存する副生成物がスクレーパ１５０によって削ぎ取られるので、スクレーパ１５０は、搬送面１１１に残存する副生成物を除去することができる。
【0034】
（制御装置）
制御装置２０は、水素発生装置１００を制御する装置である。制御装置２０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算回路を含む演算装置と、記憶部とを含むコンピュータであり、記憶部からプログラム（ソフトウェア）を読み出して実行することで、制御を実行する。制御装置２０は、水素発生装置１００及び水貯蔵容器４００と任意の通信手段で接続される。制御装置２０は、例えば、圧力センサ４０９からガス圧を取得して、取得したデータに基づき、粉末供給部１２０の駆動体１２３と、搬送部１１０の駆動体１１３と、ポンプ１４０の駆動体１４２と、電熱器４０７を制御して、水素の発生速度を調節する。例えば、制御装置２０は、貯水タンク４０１の内部の圧力が水素ガスによって上昇した場合に、圧力センサ４０９から信号を取得して、粉末供給部１２０の駆動体１２３を制御して、ＳＢＨの供給を制限する。これにより、制御装置２０は、水素ガスの発生速度を制御することができるので、水貯蔵容器４００が水素ガスの圧力により破損することを防ぐことができる。なお、図１の例では、制御装置２０は、水素発生装置１００の台部１０２の＋Ｚ方向の面に設けられるが、単なる一例である。
制御装置２０は、水素発生装置１００を制御する装置である。制御装置２０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算回路を含む演算装置と、記憶部とを含むコンピュータであり、記憶部からプログラム（ソフトウェア）を読み出して実行することで、制御を実行する。制御装置２０は、水素発生装置１００及び水貯蔵容器４００と任意の通信手段で接続される。制御装置２０は、例えば、圧力センサ４０９からガス圧を取得して、取得したデータに基づき、粉末供給部１２０の駆動体１２３と、搬送部１１０の駆動体１１３と、ポンプ１４０の駆動体１４２と、電熱器４０７を制御して、水素の発生速度を調節する。例えば、制御装置２０は、貯水タンク４０１の内部の圧力が水素ガスによって上昇した場合に、圧力センサ４０９から信号を取得して、粉末供給部１２０の駆動体１２３を制御して、ＳＢＨの供給を制限する。これにより、制御装置２０は、水素ガスの発生速度を制御することができるので、水貯蔵容器４００が水素ガスの圧力により破損することを防ぐことができる。なお、図１の例では、制御装置２０は、水素発生装置１００の台部１０２の＋Ｚ方向の面に設けられるが、単なる一例である。
【0035】
（粉末貯蔵容器）
図５は、図１のＶ－Ｖ線に沿った粉末貯蔵容器の断面図である。粉末貯蔵容器３０は、水素発生装置１００に供給するＳＢＨ粉末を貯蔵する容器である。粉末貯蔵容器３０は、水素発生装置１００の＋Ｚ方向に設けられる。粉末貯蔵容器３０は、貯蔵タンク３１と、投入口３２と、ホッパ３３と、蓋３４とを備える。貯蔵タンク３１は、ＳＢＨ粉末を貯蔵するタンクである。貯蔵タンク３１は、Ｚ方向に長さを有する円柱形の容器である。貯蔵タンク３１は、例えば、アルミニウムを含む合金や耐熱性樹脂などからなる。投入口３２は、ＳＢＨ粉末を粉末貯蔵容器３０に投入するための差し込み口である。投入口３２は、貯蔵タンク３１の＋Ｚ方向側に設けられる。図５の例では、投入口３２の＋Ｚ方向には、蓋３４が設けられる。蓋３４は、投入口３２を開閉するための蓋であり、閉じると粉末貯蔵容器３０内が気密となる。ホッパ３３は、水素発生装置１００にＳＢＨ粉末を供給するためのホッパである。ホッパ３３は、貯蔵タンク３１の－Ｚ方向側に設けられる。ホッパ３３の内部は、貯蔵タンク３１の内部と連通している。ホッパ３３は、－Ｚ方向側に吐き出し口を有する。ホッパ３３の吐き出し口は、粉末供給部１２０のケース１２２の供給口と接続される。すなわち、粉末貯蔵容器３０の内部とケース１２２の内部とは、連通している。これにより、粉末貯蔵容器３０は、貯蔵タンク３１の内部のＳＢＨ粉末を、ホッパ３３を経由して粉末供給部１２０に供給することができる。
図５は、図１のＶ－Ｖ線に沿った粉末貯蔵容器の断面図である。粉末貯蔵容器３０は、水素発生装置１００に供給するＳＢＨ粉末を貯蔵する容器である。粉末貯蔵容器３０は、水素発生装置１００の＋Ｚ方向に設けられる。粉末貯蔵容器３０は、貯蔵タンク３１と、投入口３２と、ホッパ３３と、蓋３４とを備える。貯蔵タンク３１は、ＳＢＨ粉末を貯蔵するタンクである。貯蔵タンク３１は、Ｚ方向に長さを有する円柱形の容器である。貯蔵タンク３１は、例えば、アルミニウムを含む合金や耐熱性樹脂などからなる。投入口３２は、ＳＢＨ粉末を粉末貯蔵容器３０に投入するための差し込み口である。投入口３２は、貯蔵タンク３１の＋Ｚ方向側に設けられる。図５の例では、投入口３２の＋Ｚ方向には、蓋３４が設けられる。蓋３４は、投入口３２を開閉するための蓋であり、閉じると粉末貯蔵容器３０内が気密となる。ホッパ３３は、水素発生装置１００にＳＢＨ粉末を供給するためのホッパである。ホッパ３３は、貯蔵タンク３１の－Ｚ方向側に設けられる。ホッパ３３の内部は、貯蔵タンク３１の内部と連通している。ホッパ３３は、－Ｚ方向側に吐き出し口を有する。ホッパ３３の吐き出し口は、粉末供給部１２０のケース１２２の供給口と接続される。すなわち、粉末貯蔵容器３０の内部とケース１２２の内部とは、連通している。これにより、粉末貯蔵容器３０は、貯蔵タンク３１の内部のＳＢＨ粉末を、ホッパ３３を経由して粉末供給部１２０に供給することができる。
【0036】
（水貯蔵容器）
図６は、図１のＶＩ－ＶＩ線に沿った水貯蔵容器の断面図である。水貯蔵容器４００は、水素発生装置１００に供給する水を貯蔵する容器である。水貯蔵容器４００の位置は、特に限定されず、水貯蔵容器４００は、水素発生装置１００と、制御装置２０と、粉末貯蔵容器３０と、後述する副生成物貯蔵容器５０とに対し、任意の位置に設けられる。水貯蔵容器４００は、水貯蔵容器４００は、貯水タンク４０１と、注水口４０２と、排水栓４０３と、送水ホース４０４と、蓋４０５と、給水管４０６と、電熱器４０７と、誘導管４０８と、圧力センサ４０９と、排気弁４１０と、安全弁４１１と、を備える。水貯蔵容器４００は、注水口４０２及び給水管４０６によって外部から水の供給を受けて、貯水タンク４０１に水を貯蔵し、電熱器４０７によって保温する。水貯蔵容器４００は、貯水タンク４０１の内部の水を排水栓４０３と送水ホース４０４によって水素発生装置１００に水を供給する。また、本実施形態において、水貯蔵容器４００は、水素発生装置１００で発生した水素ガスを、誘導管４０８を介して、貯水タンク４０１に貯蔵し、排気弁４１０によって水素発生システム１の外部に排出する。
図６は、図１のＶＩ－ＶＩ線に沿った水貯蔵容器の断面図である。水貯蔵容器４００は、水素発生装置１００に供給する水を貯蔵する容器である。水貯蔵容器４００の位置は、特に限定されず、水貯蔵容器４００は、水素発生装置１００と、制御装置２０と、粉末貯蔵容器３０と、後述する副生成物貯蔵容器５０とに対し、任意の位置に設けられる。水貯蔵容器４００は、水貯蔵容器４００は、貯水タンク４０１と、注水口４０２と、排水栓４０３と、送水ホース４０４と、蓋４０５と、給水管４０６と、電熱器４０７と、誘導管４０８と、圧力センサ４０９と、排気弁４１０と、安全弁４１１と、を備える。水貯蔵容器４００は、注水口４０２及び給水管４０６によって外部から水の供給を受けて、貯水タンク４０１に水を貯蔵し、電熱器４０７によって保温する。水貯蔵容器４００は、貯水タンク４０１の内部の水を排水栓４０３と送水ホース４０４によって水素発生装置１００に水を供給する。また、本実施形態において、水貯蔵容器４００は、水素発生装置１００で発生した水素ガスを、誘導管４０８を介して、貯水タンク４０１に貯蔵し、排気弁４１０によって水素発生システム１の外部に排出する。
【0037】
貯水タンク４０１は、水を貯水するタンクである。図１の例では、貯水タンク４０１は、Ｚ方向に長さを有する円柱形の容器である。貯水タンク４０１は、耐圧性を有することが好ましい。貯水タンク４０１は、例えば、アルミニウムを含む合金や耐熱性樹脂などからなる。
【0038】
注水口４０２は、水を水貯蔵容器４００に投入するための注水口である。注水口４０２は、貯水タンク４０１の＋Ｚ方向の面に設けられる。
【0039】
蓋４０５は、注水口４０２の蓋である。蓋４０５は、貯水タンク４０１の＋Ｚ方向の面に設けられる。蓋４０５は、開閉可能であり、閉じたときに注水口４０２を気密とすることができる。
【0040】
給水管４０６は、水素発生システム１の外部から水の供給を受けるための管である。給水管４０６は、貯水タンク４０１に設けられ、図１の例では、貯水タンク４０１の＋Ｚ方向の面付近の側面に設けられる。給水管４０６は、外部の装置から水の供給を受けて貯水タンク４０１内に水を供給する。これにより、水素発生システム１は、例えば、燃料電池からの還流水などをも利用することができる。
【0041】
電熱器４０７は、貯水タンク４０１の内部の水を保温する器材である。電熱器４０７は、貯水タンク４０１内に設けられる。電熱器４０７は、例えば、Ｚ方向に長さ方向を有するシーズヒータである。これにより、水素発生装置１００に供給される水の温度を高く保つことができる。
【0042】
排水栓４０３は、貯水タンク４０１の内部の水を排出する栓であり、例えばバルブが設けられる。排水栓４０３は、貯水タンク４０１に設けられ、図６の例では、排水栓４０３は、貯水タンク４０１の－Ｚ方向の面付近の側面に設けられる。
【0043】
送水ホース４０４は、貯水タンク４０１の内部の水を水素発生装置１００に供給するホースである。送水ホース４０４は、一端が排水栓４０３に接続され、他端が水素発生装置１００のポンプ１４０に接続される。
【0044】
誘導管４０８は、水貯蔵容器４００の外部から貯水タンク４０１に水素ガスを導入するパイプである。誘導管４０８は、貯水タンク４０１の外部から内部に貫通するように設けられ、図６の例では、貯水タンク４０１の側面を貫通するように設けられる。誘導管４０８は、一端が水素発生装置１００の配管１０５と接続され、他端が貯水タンク４０１内に設けられる。図６の例では、誘導管４０８の他端は、貯水タンク４０１の－Ｚ方向の底面付近に設けられる。これにより、貯水タンク４０１内に導入された水素ガスは、貯水タンク４０１の鉛直上方向に到達する過程で貯水タンク４０１の内部の水を経由するため、水素含有ガスに含まれる水蒸気の量を減らすことができ、かつ水素含有ガスの熱を回収できる。
【0045】
圧力センサ４０９は、貯水タンク４０１の内部のガス圧を測定する装置である。圧力センサ４０９は、貯水タンク４０１に設けられ、図６の例では、貯水タンク４０１の＋Ｚ方向の面付近の側面に設けられる。圧力センサ４０９の内部は、貯水タンク４０１の内部、排気弁４１０及び安全弁４１１と連通しており、気体が貯水タンク４０１内から排気弁４１０及び安全弁４１１に通過可能となっている。
【0046】
排気弁４１０は、貯水タンク４０１の内部の水素を水素発生システム１外に排出するための弁である。排気弁４１０は、例えば、開閉が可能なバルブを有している。排気弁４１０は、圧力センサ４０９に設けられる。すなわち、貯水タンク４０１の内部の水素は、圧力センサ４０９を経由して排気弁４１０から排出される。排気弁４１０は、例えば水素燃料エンジンなど、水素発生システム１外に設けられる水素を利用する装置と接続される。
【0047】
安全弁４１１は、貯水タンク４０１の内部が異常な高圧となることを防ぐための弁である。安全弁４１１は、圧力センサ４０９に設けられる。安全弁４１１は、貯水タンク４０１の内部の圧力が所定以上の圧力となった場合に開放し、貯水タンク４０１の内部のガスを放出する。これにより、水貯蔵容器４００が水素ガスの圧力によって破損することを防止できる。
【0048】
（副生成物貯蔵容器）
図７は、図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った副生成物貯蔵容器の断面図である。副生成物貯蔵容器５０は、水素発生装置１００で生じた副生成物及び水素を回収し、貯蔵する容器である。副生成物貯蔵容器５０は、水素発生装置１００の－Ｚ方向に設けられる。副生成物貯蔵容器５０は、貯蔵タンク５１と、接続部５２と、を備える。
図７は、図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った副生成物貯蔵容器の断面図である。副生成物貯蔵容器５０は、水素発生装置１００で生じた副生成物及び水素を回収し、貯蔵する容器である。副生成物貯蔵容器５０は、水素発生装置１００の－Ｚ方向に設けられる。副生成物貯蔵容器５０は、貯蔵タンク５１と、接続部５２と、を備える。
【0049】
貯蔵タンク５１は、副生成物及び水素を貯蔵するタンクである。貯蔵タンク５１は、＋Ｚ方向側の面に開口を有する、Ｚ方向に長さを有する円柱形の容器である。貯蔵タンク５１は、耐熱かつ耐アルカリ性である材料からなり、例えばステンレス鋼からなる。これにより、貯蔵タンク５１は、アルカリ性であって、反応熱により高温状態となっている副生成物を貯蔵することができる。また、貯蔵タンク５１は、少なくとも０．３ＭＰａ以上の圧力に耐えることが好ましい。この耐圧性とすることで、水素発生装置１００で発生した水素を安全に貯蔵することができる。
【0050】
接続部５２は、水素発生装置１００と接続するための円筒状の部材である。接続部５２は、貯蔵タンク５１の＋Ｚ方向に設けられる。接続部５２は、内周面に螺旋状の突起を有し、水素発生装置１００の接続部１０６を螺合可能な形状となっている。すなわち、接続部１０６と接続部５２とは、それぞれねじとねじ穴に相当する形状となっている。言い換えれば、接続部５２は、回転向きによって閉栓と開栓とを切り替え可能なスクリューキャップであるといえる。接続部５２の内部は、貯蔵タンク５１の内部と連通している。ここで、接続部５２の内部とは、接続部５２の内周面で囲まれた空間をいう。これにより、副生成物貯蔵容器５０は、閉栓方向に回転させることで、副生成物貯蔵容器５０及び水素発生装置１００の内部を気密とすることができる。ここで、副生成物貯蔵容器５０の内部とは、接続部５２及び貯蔵タンク５１の内部をいう。また、副生成物貯蔵容器５０は、開栓方向に回転させることで、副生成物貯蔵容器５０は、水素発生システム１から取り外すことができる。これにより、副生成物貯蔵容器５０から副生成物を回収して、副生成物の主成分であるホウ酸ナトリウムをＳＢＨの原材料として再利用することができる。
【0051】
以下、本実施形態に係る水素発生システム１による水素発生方法について説明する。なお、以下に説明する水素発生システム１による水素発生方法は、あくまでも一例であり、これに限定されるものではない。
【0052】
水貯蔵容器４００を水で満たし、副生成物貯蔵容器５０を水素発生装置１００に接続する。この状態で、ポンプ１４０の駆動体１４２を駆動させて、水を水貯蔵容器４００から吸い上げて水供給部１３０に供給する。そして、制御装置２０により水素発生装置１００の粉末供給部１２０の駆動体１２３と、搬送部１１０の駆動体１１３と、ポンプ１４０の駆動体１４２を駆動させて、水素発生装置１００に水素ガスを発生させる。水素発生装置１００における水素発生方法の一例を以下説明する。
【0053】
まず、粉末供給部１２０は、粉末貯蔵容器３０から供給されたＳＢＨ粉末を搬送面１１１に供給する。具体的には、粉末供給部１２０は、ロータ１２１を駆動体１２３によって回転させ、ケース１２２の排出口からＳＢＨ粉末を排出することによって、ＳＢＨ粉末を粉末供給領域Ａにある搬送面１１１に供給する。ここで、粉末供給部１２０は、ロータ１２１を一定の角速度で回転させることにより、一定量のＳＢＨ粉末を連続的に搬送面１１１に供給することができる。搬送面１１１に供給されたＳＢＨ粉末は、搬送面１１１とともに＋Ｘ方向に移動する。
【0054】
搬送面１１１に供給されたＳＢＨ粉末が反応領域Ｂまで移動すると、水供給部１３０は、水貯蔵容器４００から供給された水をＳＢＨ粉末に供給する。具体的には、水供給部１３０は、インジェクタ１３１により、反応領域Ｂにある搬送面１１１のＳＢＨ粉末に水を噴射する。ここで、水供給部１３０は、ポンプ１４０から水の供給を受けることで、一定量の水を連続的に搬送面１１１に供給することができる。これにより、ＳＢＨ粉末は、反応領域Ｂにおいて水と反応し、水素ガスと、ホウ酸ナトリウムを主成分とした副生成物とが生成される。
【0055】
ここで、反応領域Ｂで生成された副生成物は、搬送面１１１とともに反応領域Ｂから移動する。これにより、搬送部１１０は、副生成物を反応領域Ｂから除去して新たなＳＢＨ粉末を反応領域Ｂに供給することができる。このとき、反応領域Ｂから移動した副生成物は、搬送部１１０の＋Ｘ方向側の端で、搬送面１１１から副生成物貯蔵容器５０へ落下するが、一部の副生成物が搬送面１１１に残存し、搬送部１１０の－Ｚ方向側の面においても残存することがある。スクレーパ１５０は、搬送部１１０の－Ｚ方向側の面において、搬送面１１１とともに－Ｘ方向に移動してきた副生成物を、搬送面１１１から除去して、副生成物貯蔵容器５０へ落下させる。これにより、搬送面１１１は、付着物を除去された状態で、粉末供給領域Ａに移動することができる。
【0056】
以上の方法により、水素発生装置１００で水素ガスが生成される。生成された水素ガスは、水素発生装置１００及び副生成物貯蔵容器５０の内部に貯蔵される。このとき、水貯蔵容器４００の貯水タンク４０１の内部は、水素発生装置１００によって水が消費されているため、低圧となっている。そのため、この状態で排気弁１０３を開栓すると、水素ガスが配管１０５及び誘導管４０８を経由して、水貯蔵容器４００の貯水タンク４０１に導入される。これにより、水素ガスが、水素発生装置１００と、副生成物貯蔵容器５０と、水貯蔵容器４００との内部に貯蔵される。このとき、水素ガスの圧力によって貯水タンク４０１の内部の水が押し出され、水素発生装置１００にさらに水が供給される。この状態で、排気弁４１０を開栓することにより、水素ガスを水素発生システム１から取り出すことができる。
【0057】
このとき、排気弁４１０に接続された、水素を利用する装置において、水素の消費が多い場合、貯水タンク４０１内の圧力が低下し、水素の消費が少ない場合、貯水タンク４０１内の圧力が上昇する。したがって、貯水タンク４０１の内部の圧力に応じて水素の発生量を制御装置２０に制御させることで、水素発生システム１は、水素ガスの圧力により水素発生装置１００と、副生成物貯蔵容器５０と、水貯蔵容器４００とが破損することを抑制しつつ、水素が消費される量に応じて水素を生成することができる。
【0058】
以上説明したように、本実施形態に係る水素発生装置１００は、水素化ホウ素ナトリウム粉末から水素を発生させる水素発生装置１００であり、移動可能な搬送面１１１を備える搬送部１１０と、搬送面１１１に水素化ホウ素ナトリウム粉末を供給する粉末供給部１２０と、搬送面１１１に水を供給する水供給部１３０と、を備え、搬送部１１０は、搬送面１１１に水素化ホウ素ナトリウム粉末が供給される領域である粉末供給領域Ａと、搬送面１１１に水が供給される領域である反応領域Ｂと、を有し、搬送部１１０は、搬送面１１１に供給された水素化ホウ素ナトリウム粉末を、粉末供給領域Ａから反応領域Ｂまで搬送し、反応領域Ｂで生成した副生成物を、反応領域Ｂから搬送する。これによれば、水素化ホウ素ナトリウムを粉末の状態で利用できるので、触媒や、反応物のｐＨを低く維持するためのｐＨ緩衝剤を用いることなく水素を生成することができる。
【0059】
望ましい態様として、搬送面１１１は移動方向について循環するように設けられる。これにより、搬送面１１１を途切れることなく循環させることができる。
【0060】
望ましい態様として、搬送面１１１から副生成物を除去するスクレーパ１５０をさらに備え、スクレーパ１５０は、反応領域Ｂに対して搬送面１１１の移動方向にある搬送面１１１と接するように設けられる。これにより、搬送面１１１の移動に伴い、搬送面１１１に残存する副生成物がスクレーパ１５０に削ぎ取られるので、搬送面１１１に残った副生成物を除去することができる。
【0061】
望ましい態様として、水供給部１３０が供給する水のｐＨは、９．０以下であることが好ましい。これにより、水素化ホウ素ナトリウムを十分に反応させることができる。
【0062】
また、本実施形態に係る水素発生システム１は、水素発生装置１００と、副生成物を収納する副生成物貯蔵容器５０と、水素化ホウ素ナトリウム粉末を収納する粉末貯蔵容器３０と、水を収納する水貯蔵容器４００と、を備え、水素発生装置１００と副生成物貯蔵容器５０とは、内部が気密となるように結合される。これによれば、水素化ホウ素ナトリウムを粉末の状態で利用できるので、触媒を用いることなく水素を生成することができる。
【0063】
望ましい態様として、水素発生装置１００は、水素発生装置１００と副生成物貯蔵容器５０との内部から気体を排出する排気弁１０３をさらに備える。これにより、水素発生装置１００に水素を生成させつつ、水素発生装置１００及び副生成物貯蔵容器５０の内部の水素ガスを取り出すことができる。
【0064】
以上、第１実施形態に係る水素発生システム１について説明したが、本発明に係る水素発生システムは、これに限られない。以下、図面を用いて他の実施形態に係る水素発生システムについて説明する。なお、他実施形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【0065】
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係る水素発生システムの一例を示す模式的な斜視図である。図８に示すように、第２実施形態に係る水素発生システム１Ａは、粉末貯蔵容器３０Ａの貯蔵タンク３１Ａと、水貯蔵容器４００Ａの貯水タンク４０１Ａと、副生成物貯蔵容器５０Ａの貯蔵タンク５１Ａとの形状が、角柱である。
図８は、第２実施形態に係る水素発生システムの一例を示す模式的な斜視図である。図８に示すように、第２実施形態に係る水素発生システム１Ａは、粉末貯蔵容器３０Ａの貯蔵タンク３１Ａと、水貯蔵容器４００Ａの貯水タンク４０１Ａと、副生成物貯蔵容器５０Ａの貯蔵タンク５１Ａとの形状が、角柱である。
【0066】
第２実施形態に係る粉末貯蔵容器３０Ａの投入口３２Ａは、開閉可能な開閉ハッチが設けられている。投入口３２Ａは、開閉ハッチを閉じることにより、粉末貯蔵容器３０Ａ内部を気密とすることができる。
【0067】
図９は、図８のＩＸ－ＩＸ線に沿った水貯蔵容器の断面図である。図９に示すように、第２実施形態に係る水貯蔵容器４００Ａは、さらに排水管４１２を備える。また、図８及び図９に示す例では、水貯蔵容器４００Ａは、排水栓４０３Ａが、Ｚ方向について水貯蔵容器４００Ａの中央付近の側面に設けられ、給水管４０６と、圧力センサ４０９とが、貯水タンク４０１Ａの＋Ｚ方向の面に設けられる。
【0068】
排水管４１２は、貯水タンク４０１Ａの内部の水を水貯蔵容器４００Ａの外部に排出するためのパイプである。排水管４１２は、貯水タンク４０１Ａの内部に設けられる。排水管４１２は、一端が排水栓４０３Ａと接続され、他端が貯水タンク４０１Ａの－Ｚ方向の面付近に設けられる。
【0069】
図９に示す例では、水貯蔵容器４００Ａの誘導管４０８Ａは、＋Ｚ方向でＵ字状に折れ曲がった形状となっている。すなわち、配管１０５を通過した水素ガスは、誘導管４０８Ａ内において、一旦＋Ｚ方向に向かい、その後－Ｚ方向に向かうことで、貯水タンク４０１Ａの－Ｚ方向の面付近に排出される。
【0070】
（第３実施形態）
図１０は、第３実施形態に係る水素発生システムの一例を示す模式的な斜視図である。図１０に示すように、第３実施形態に係る水素発生システム１Ｂは、１つの水貯蔵容器４００Ｂに対して、複数の制御装置２０、２０Ｂと、複数の粉末貯蔵容器３０、３０Ｂと、複数の水素発生装置１００、１００Ｂと、複数の副生成物貯蔵容器５０、５０Ｂとを備える。
図１０は、第３実施形態に係る水素発生システムの一例を示す模式的な斜視図である。図１０に示すように、第３実施形態に係る水素発生システム１Ｂは、１つの水貯蔵容器４００Ｂに対して、複数の制御装置２０、２０Ｂと、複数の粉末貯蔵容器３０、３０Ｂと、複数の水素発生装置１００、１００Ｂと、複数の副生成物貯蔵容器５０、５０Ｂとを備える。
【0071】
図１１は、図１０のＸＩ－ＸＩ線に沿った水貯蔵容器の断面図である。図１０及び図１１に示すように、第３実施形態に係る水貯蔵容器４００Ｂは、複数の送水ホース４０４、４０４Ｂと、複数の誘導管４０８Ａ、４０８Ｂとをさらに備える。なお、図１０の例では貯水タンク４０１Ｂの形状は、角柱であるが、単なる一例である。
【0072】
送水ホース４０４、４０４Ｂは、一端が排水栓４０３に接続され、他端が水素発生装置１００、１００Ｂのそれぞれに接続される。これにより、水貯蔵容器４００Ｂは、複数の水素発生装置１００、１００Ｂに水を供給することができる。
【0073】
複数の誘導管４０８Ａ、４０８Ｂは、一端が複数の水素発生装置１００、１００Ｂのそれぞれに接続される。これにより、水貯蔵容器４００Ｂは、複数の水素発生装置１００、１００Ｂから水素ガスが導入される。
【0074】
（第４実施形態）
図１２は、第４実施形態に係る水素発生システムの一例を示す模式的な斜視図である。図１２に示すように、第４実施形態に係る水素発生システム１Ｃは、１つの水貯蔵容器４００Ｂ及び粉末貯蔵容器３０Ｃに対して、複数の水素発生装置１００、１００Ｂと、複数の副生成物貯蔵容器５０、５０Ｂを備える。
図１２は、第４実施形態に係る水素発生システムの一例を示す模式的な斜視図である。図１２に示すように、第４実施形態に係る水素発生システム１Ｃは、１つの水貯蔵容器４００Ｂ及び粉末貯蔵容器３０Ｃに対して、複数の水素発生装置１００、１００Ｂと、複数の副生成物貯蔵容器５０、５０Ｂを備える。
【0075】
第４実施形態に係る粉末貯蔵容器３０Ｃは、図示しない複数のホッパを備える。複数のホッパの吐き出し口は、複数の水素発生装置１００、１００Ｂのそれぞれに連結される、これにより、粉末貯蔵容器３０Ｃは、複数の水素発生装置１００、１００ＢにＳＢＨ粉末を供給することができる。
【0076】
（第５実施形態）
図１３は、第５実施形態に係る水素発生システムの一例を示す模式的な斜視図である。第５実施形態に係る水素発生システム１Ｄは、粉末貯蔵容器３０Ａが、水素発生装置１００に対してＹ方向側に設けられる。粉末貯蔵容器３０Ａは、水素発生装置１００Ｄと、粉末供給部１２０Ｄで接続される。なお、図１３の例では、水素発生システム１Ｄは、角柱形の粉末貯蔵容器３０Ａを備えるが、単なる一例である。
図１３は、第５実施形態に係る水素発生システムの一例を示す模式的な斜視図である。第５実施形態に係る水素発生システム１Ｄは、粉末貯蔵容器３０Ａが、水素発生装置１００に対してＹ方向側に設けられる。粉末貯蔵容器３０Ａは、水素発生装置１００Ｄと、粉末供給部１２０Ｄで接続される。なお、図１３の例では、水素発生システム１Ｄは、角柱形の粉末貯蔵容器３０Ａを備えるが、単なる一例である。
【0077】
第５実施形態に係る水素発生装置１００Ｄの粉末供給部１２０Ｄは、螺旋運動によって内容物を搬送するスクリューコンベアである。図１３に示すように、粉末供給部１２０Ｄは、搬送体１２４と、駆動体１２５とを備える。搬送体１２４は、Ｙ方向に長さを有する円筒形のケースの中に螺旋状の羽を有する軸が内部に設けられている。駆動体１２５は、搬送体１２４を駆動する機構であり、例えば電気モータである。駆動体１２５は、搬送体１２４のＹ方向に接続され、搬送体１２４の軸を、Ｙ方向を軸として回転させる。これにより、粉末供給部１２０Ｄは、粉末貯蔵容器３０Ａから供給を受けたＳＢＨ粉末を、搬送体１２４によって螺旋状に押し出すように－Ｙ方向に移動させることができ、粉末供給領域Ａにある搬送面１１１に供給することができる。
【0078】
図１４は、図１０のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿った水貯蔵容器の断面図である。図１３及び図１４に示す例において、水貯蔵容器４００Ｄは、排水栓４０３Ｄと、給水管４０６と、圧力センサ４０９とが、貯水タンク４０１Ａの＋Ｚ方向の面に設けられる。誘導管４０８Ｄは、貯水タンク４０１の＋Ｚ方向の面を貫通するように設けられる。また、水貯蔵容器４００Ｄは、排水管４１２Ｄが貯水タンク４０１Ｄ内に設けられる。排水管４１２Ｄは、Ｚ方向に延びており、一端が排水管４１２Ｄと接続され、他端が貯水タンク４０１Ｄの－Ｚ方向の面付近に設けられる。なお、図１３の例では、貯水タンク４０１Ｄの形状は、円柱であるが、単なる一例である。
【0079】
以上、本開示の有用な実施例を示し、かつ、説明を施した。本開示は、上述した種々の実施例や変形例に限られず、この開示の要旨や添付する特許請求の範囲に記載された内容を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
【0080】
例えば、副生成物貯蔵容器５０の接続部５２と、水素発生装置１００の接続部１０６とは、副生成物貯蔵容器５０と水素発生装置１００とを螺合するための螺旋状の突起が設けられることに限られない。接続部５２と、接続部１０６とは、粉末貯蔵容器３０Ａの投入口３２Ａに設けられるものと同様の、開閉可能な開閉ハッチが設けられてもよい。この場合、副生成物貯蔵容器５０が水素発生装置１００に取り付けられている状態において、開閉ハッチを開くことで、副生成物貯蔵容器５０と水素発生装置１００との内部を連通させることができ、開閉ハッチを閉じることで、副生成物貯蔵容器５０の内部を気密とすることができる。
【符号の説明】
【0081】
１、１Ａ～１Ｄ 水素発生システム
２０、２０Ｂ 制御装置
３０、３０Ａ～３０Ｃ 粉末貯蔵容器
３１、３１Ａ 貯蔵タンク
３２、３２Ａ 投入口
３３ ホッパ
３４ 蓋
５０、５０Ａ、５０Ｂ 副生成物貯蔵容器
５１、５１Ａ 貯蔵タンク
５２ 接続部
１００、１００Ｂ、１００Ｄ 水素発生装置
１０１ 外装部
１０２ 台部
１０３ 排気弁
１０４ 安全弁
１０５ 配管
１０６ 接続部
１１０ 搬送部
１１１ 搬送面
１１２ 回転体
１１３ 駆動体
１２０、１２０Ｄ 粉末供給部
１２１ ロータ
１２２ ケース
１２３ 駆動体
１２４ 搬送体
１２５ 駆動体
１３０ 水供給部
１３１ インジェクタ
１４０ ポンプ
１４１ タンク
１４２ 駆動体
１４３ 送水チューブ
１５０ スクレーパ
４００、４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｄ 水貯蔵容器
４０１、４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｄ 貯水タンク
４０２ 注水口
４０３、４０３Ａ、４０３Ｄ 排水栓
４０４、４０４Ｂ 送水ホース
４０５ 蓋
４０６ 給水管
４０７ 電熱器
４０８、４０８Ａ、４０８Ｂ、４０８Ｄ 誘導管
４０９ 圧力センサ
４１０ 排気弁
４１１ 安全弁
４１２、４１２Ｄ 排水管
Ａ 粉末供給領域
Ｂ 反応領域
２０、２０Ｂ 制御装置
３０、３０Ａ～３０Ｃ 粉末貯蔵容器
３１、３１Ａ 貯蔵タンク
３２、３２Ａ 投入口
３３ ホッパ
３４ 蓋
５０、５０Ａ、５０Ｂ 副生成物貯蔵容器
５１、５１Ａ 貯蔵タンク
５２ 接続部
１００、１００Ｂ、１００Ｄ 水素発生装置
１０１ 外装部
１０２ 台部
１０３ 排気弁
１０４ 安全弁
１０５ 配管
１０６ 接続部
１１０ 搬送部
１１１ 搬送面
１１２ 回転体
１１３ 駆動体
１２０、１２０Ｄ 粉末供給部
１２１ ロータ
１２２ ケース
１２３ 駆動体
１２４ 搬送体
１２５ 駆動体
１３０ 水供給部
１３１ インジェクタ
１４０ ポンプ
１４１ タンク
１４２ 駆動体
１４３ 送水チューブ
１５０ スクレーパ
４００、４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｄ 水貯蔵容器
４０１、４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｄ 貯水タンク
４０２ 注水口
４０３、４０３Ａ、４０３Ｄ 排水栓
４０４、４０４Ｂ 送水ホース
４０５ 蓋
４０６ 給水管
４０７ 電熱器
４０８、４０８Ａ、４０８Ｂ、４０８Ｄ 誘導管
４０９ 圧力センサ
４１０ 排気弁
４１１ 安全弁
４１２、４１２Ｄ 排水管
Ａ 粉末供給領域
Ｂ 反応領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】