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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】P2024007113
(43)【公開日】2024-01-18
(54)【発明の名称】水素タンク
(51)【国際特許分類】
F17C 11/00 20060101AFI20240111BHJP
C01B 3/00 20060101ALI20240111BHJP
【ＦＩ】
F17C11/00 C
C01B3/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022108340
(22)【出願日】2022-07-05
(71)【出願人】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(74)【代理人】
【識別番号】110000648
【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】久野 篤
(72)【発明者】
【氏名】吉田 賢吾
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 旬
(72)【発明者】
【氏名】平野 哲郎
(72)【発明者】
【氏名】蜂須賀 徹
(72)【発明者】
【氏名】騎馬 祐貴
(72)【発明者】
【氏名】野内 宗一
【テーマコード（参考）】
3E172
4G140
【Ｆターム（参考）】
3E172AA02
3E172AA09
3E172AB01
3E172BA06
3E172BB03
3E172BB12
3E172BD05
3E172CA01
3E172EA02
3E172EA12
3E172EB02
3E172EB18
3E172FA01
3E172JA08
4G140AA11
(57)【要約】
【課題】水素タンクから水素を放出する際に、長時間に亘って水素の圧力を安定させることができる水素タンクを提供する。
【解決手段】水素タンク１は、水素ガスを貯蔵するための貯蔵空間２１を備えたタンク本体２と、水素吸蔵合金を備え、貯蔵空間２１に配置された複数の水素吸蔵体３と、水素吸蔵体３における水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成された水素放出手段４と、を有している。また、水素放出手段４は、複数の水素吸蔵体３から一部の水素吸蔵体３を選択し、当該水素吸蔵体３の水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成されている。
【選択図】図１
【解決手段】水素タンク１は、水素ガスを貯蔵するための貯蔵空間２１を備えたタンク本体２と、水素吸蔵合金を備え、貯蔵空間２１に配置された複数の水素吸蔵体３と、水素吸蔵体３における水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成された水素放出手段４と、を有している。また、水素放出手段４は、複数の水素吸蔵体３から一部の水素吸蔵体３を選択し、当該水素吸蔵体３の水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水素ガスを貯蔵するための貯蔵空間を備えたタンク本体と、
水素吸蔵合金を備え、前記貯蔵空間に配置された複数の水素吸蔵体と、
前記水素吸蔵体における前記水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成された水素放出手段と、を有し、
前記水素放出手段は、複数の前記水素吸蔵体から一部の水素吸蔵体を選択し、当該水素吸蔵体の水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成されている、水素タンク。
水素吸蔵合金を備え、前記貯蔵空間に配置された複数の水素吸蔵体と、
前記水素吸蔵体における前記水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成された水素放出手段と、を有し、
前記水素放出手段は、複数の前記水素吸蔵体から一部の水素吸蔵体を選択し、当該水素吸蔵体の水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成されている、水素タンク。
【請求項2】
前記水素放出手段は、複数の前記水素吸蔵体から一部の水素吸蔵体を選択し、当該水素吸蔵体の温度を上昇させることができるように構成されている、請求項１に記載の水素タンク。
【請求項3】
前記水素放出手段は、伝熱媒体を流通させることによって前記水素吸蔵体の温度を上昇させることができるように構成された伝熱配管を有しており、
前記伝熱配管は、前記各水素吸蔵体に取り付けられた昇温部と、
複数の前記昇温部のうち最も上流に位置する昇温部に接続され、当該昇温部に前記伝熱媒体を導入する導入部と、
複数の前記昇温部を互いに直列に接続する中継部と、
複数の前記昇温部のうち最も下流に位置する昇温部に接続され、前記伝熱配管から前記伝熱媒体を導出する導出部と、を有している、請求項２に記載の水素タンク。
前記伝熱配管は、前記各水素吸蔵体に取り付けられた昇温部と、
複数の前記昇温部のうち最も上流に位置する昇温部に接続され、当該昇温部に前記伝熱媒体を導入する導入部と、
複数の前記昇温部を互いに直列に接続する中継部と、
複数の前記昇温部のうち最も下流に位置する昇温部に接続され、前記伝熱配管から前記伝熱媒体を導出する導出部と、を有している、請求項２に記載の水素タンク。
【請求項4】
前記各中継部は経路切替部を有しており、前記導出部は、複数の前記昇温部のうち最も下流に位置する昇温部と、前記各経路切替部とに接続されており、前記経路切替部は、当該経路切替部の上流に位置する前記昇温部と下流に位置する前記昇温部とが連通した状態と、当該経路切替部の上流に位置する前記昇温部と前記導出部とが連通した状態とを切り替え可能に構成されている、請求項３に記載の水素タンク。
【請求項5】
前記各水素吸蔵体における前記水素吸蔵合金は、互いに異なる温度で水素を放出することができるように構成されている、請求項３に記載の水素タンク。
【請求項6】
前記水素放出手段は、伝熱媒体を流通させることによって前記各水素吸蔵体の温度を変更できるように構成された伝熱配管を有しており、
前記伝熱配管は、前記伝熱配管内に伝熱媒体を導入する導入部と、
前記各水素吸蔵体に取り付けられた昇温部と、
前記導入部と複数の前記昇温部とを接続し、前記伝熱媒体を前記各昇温部に分配する分配部と、
前記各昇温部と前記分配部との間に介在し、前記分配部と前記昇温部とが連通した状態と、前記分配部と前記昇温部との間が遮断された状態とを切り替え可能に構成された経路切替部と、
前記昇温部の下流に接続され、前記伝熱配管から前記伝熱媒体を導出する導出部と、を有している、請求項２に記載の水素タンク。
前記伝熱配管は、前記伝熱配管内に伝熱媒体を導入する導入部と、
前記各水素吸蔵体に取り付けられた昇温部と、
前記導入部と複数の前記昇温部とを接続し、前記伝熱媒体を前記各昇温部に分配する分配部と、
前記各昇温部と前記分配部との間に介在し、前記分配部と前記昇温部とが連通した状態と、前記分配部と前記昇温部との間が遮断された状態とを切り替え可能に構成された経路切替部と、
前記昇温部の下流に接続され、前記伝熱配管から前記伝熱媒体を導出する導出部と、を有している、請求項２に記載の水素タンク。
【請求項7】
前記水素放出手段は、複数の水素吸蔵体から一部の水素吸蔵体を選択し、当該水素吸蔵体に電流を流すことができるように構成されている、請求項１に記載の水素タンク。
【請求項8】
前記タンク本体の容積が３００ｍ３以下である、請求項１～７のいずれか１項に記載の水素タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水素タンクに関する。
【背景技術】
【0002】
水素の貯蔵に用いられる水素タンクには、容積当たりの水素の貯蔵量を多くすることが求められる。しかし、気体の水素をそのまま水素タンクに充填する場合、十分な量の水素を水素タンク内に貯蔵するためには水素タンク内の圧力を高める必要がある。
【0003】
そこで、水素タンク内の圧力を高めることなく水素の貯蔵量を増大させるため、水素タンク内に水素吸蔵合金を配置し、水素吸蔵合金に水素を吸蔵させる方法が提案されている。例えば特許文献１には、一端側の水素含有ガス供給口と他端側のオフガス排出口とを有する円筒状のタンクと、このタンク内に充填され、水素吸蔵合金を含む充填剤と、この充填剤を加熱及び冷却する温度制御手段とを備える水素吸蔵放出装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１４－８０３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
水素タンクから水素を放出する際には、水素の発生量の制御を容易に行う観点から、水素放出中の水素の圧力の変動を低減し、長時間に亘って水素の圧力を安定させることが望ましい。
【0006】
しかし、特許文献１の水素吸蔵放出装置は、タンク内に充填された水素吸蔵合金の温度を上昇させた際に、水素吸蔵合金に吸蔵された水素が一度に放出されるため、タンクから放出される水素の圧力が急激に上昇しやすい。また、水素吸蔵合金からの水素の放出が進行し、水素吸蔵合金に吸蔵されている水素の残量が少なくなると、タンクから放出される水素の圧力が急激に減少しやすい。それ故、特許文献１の水素吸蔵放出装置は、タンクから水素を放出する際の水素の圧力が大きく変動しやすいという問題がある。
【0007】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、水素タンクから水素を放出する際に、長時間に亘って水素の圧力を安定させることができる水素タンクを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様は、水素ガスを貯蔵するための貯蔵空間を備えたタンク本体と、
水素吸蔵合金を備え、前記貯蔵空間に配置された複数の水素吸蔵体と、
前記水素吸蔵体における前記水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成された水素放出手段と、を有し、
前記水素放出手段は、複数の前記水素吸蔵体から一部の水素吸蔵体を選択し、当該水素吸蔵体の水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成されている、水素タンクにある。
水素吸蔵合金を備え、前記貯蔵空間に配置された複数の水素吸蔵体と、
前記水素吸蔵体における前記水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成された水素放出手段と、を有し、
前記水素放出手段は、複数の前記水素吸蔵体から一部の水素吸蔵体を選択し、当該水素吸蔵体の水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成されている、水素タンクにある。
【発明の効果】
【0009】
前記水素タンクは、タンク本体の内部に複数の水素吸蔵体を有するとともに、水素吸蔵体における水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成された水素放出手段を有している。また、水素放出手段は、複数の前記水素吸蔵体から一部の水素吸蔵体を選択し、当該水素吸蔵体の水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成されている。
【0010】
それ故、前記水素タンクは、水素放出の初期段階において、例えば複数の水素吸蔵体のうち一部の水素吸蔵体から水素を放出させることができる。このように、複数の水素吸蔵体のうち一部の水素吸蔵体から水素を放出させることにより、水素放出の初期段階において水素タンクから放出される水素の圧力の過度な上昇を抑制することができる。また、前記水素タンクは、水素の放出が進行し、前述した一部の水素吸蔵体における水素の残量が少なくなった場合には、例えば他の水素吸蔵体から水素を放出させることができる。これにより、水素タンクから放出される水素の圧力を容易に維持することができる。
【0011】
以上のごとく、上記態様によれば、水素タンクから水素を放出する際に、長時間に亘って放出される水素の圧力を安定させることができる水素タンクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
（実施形態１）
前記水素タンクに係る実施形態について、図１～図２を参照しつつ説明する。図１に示すように、水素タンク１は、水素ガスを貯蔵するための貯蔵空間２１を備えたタンク本体２と、水素吸蔵合金を備え、貯蔵空間２１に配置された複数の水素吸蔵体３と、水素吸蔵体３における水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成された水素放出手段４と、を有している。また、水素放出手段４は、複数の水素吸蔵体３から一部の水素吸蔵体３を選択し、当該水素吸蔵体３の水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成されている。
前記水素タンクに係る実施形態について、図１～図２を参照しつつ説明する。図１に示すように、水素タンク１は、水素ガスを貯蔵するための貯蔵空間２１を備えたタンク本体２と、水素吸蔵合金を備え、貯蔵空間２１に配置された複数の水素吸蔵体３と、水素吸蔵体３における水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成された水素放出手段４と、を有している。また、水素放出手段４は、複数の水素吸蔵体３から一部の水素吸蔵体３を選択し、当該水素吸蔵体３の水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成されている。
【0014】
水素タンク１におけるタンク本体２は、水素タンク１の外壁を構成しており、水素タンク１の外部から供給される水素及び水素吸蔵体３から放出された水素を貯蔵空間２１内に保持することができるように構成されている。
【0015】
タンク本体２は、水素タンク１の外部と貯蔵空間２１とを連通させることができるように構成された、少なくとも１つの水素ポート２２を有している。水素ポート２２は、外部空間と貯蔵空間２１とを連通させることにより、水素タンク１の外部から貯蔵空間２１への水素の供給及び／または水素タンク１から外部への水素の放出を行うことができるように構成されている。タンク本体２に設けられる水素ポート２２の数は、１つであってもよく、２つ以上であってもよい。
【0016】
例えば本形態のタンク本体２は、図１に示すように２つの水素ポート２２（２２ａ、２２ｂ）を有しており、これらの水素ポート２２のうち一方の水素ポート２２ａを水素タンク１の外部から貯蔵空間２１への水素の供給に用い、他方の水素ポート２２ｂを水素タンク１から外部への水素の放出に用いるように構成されている。なお、タンク本体２に１つの水素ポート２２を設ける場合には、当該水素ポート２２を水素タンク１の外部から貯蔵空間２１への水素の供給と水素タンク１から外部への水素の放出との両方に用いればよい。
【0017】
タンク本体２の形状は特に限定されることはなく、円筒状や球状、箱状などの種々の形態を採用し得る。例えば、本形態のタンク本体２は、図１に示すように円筒状の形状を有している。
【0018】
タンク本体２の容積は３００ｍ３以下であることが好ましい。水素タンク１から水素を放出する際の圧力の変動は、タンク本体２の容積が小さいほど大きくなる傾向がある。そのため、タンク本体２の容積を３００ｍ３以下とすることにより、前述した水素の放出時の圧力変動を抑制する効果をより有益なものとすることができる。また、タンク本体２の容積を３００ｍ３以下とすることにより、水素タンク１を容易に小型化し、設置場所の制約をより少なくすることができる。
【0019】
また、タンク本体２の内圧の最大値は、ゲージ圧において１ＭＰａ（Ｇ）以下であることが好ましい。タンク本体２の容積を３００ｍ３以下とすることに加え、タンク本体２の内圧の最大値を１ＭＰａ（Ｇ）以下とすることにより、タンク本体２の安全性を高め、タンク本体２のメンテナンスをより簡易化することができる。
【0020】
タンク本体２の貯蔵空間２１には、複数の水素吸蔵体３が設けられている。タンク本体２内に設けられる水素吸蔵体３の数、形状及び配置等は特に限定されることはなく、所望する水素の最大貯蔵量や水素タンク１から水素を放出する際の圧力等に応じて適宜設定することができる。例えば、本形態の水素タンク１は、図１に示すように、タンク本体２の貯蔵空間２１に３個の水素吸蔵体３（３ａ、３ｂ、３ｃ）を有している。
【0021】
各水素吸蔵体３は、水素の吸蔵と放出とを可逆的に行うことができる水素吸蔵合金を有している。水素吸蔵合金は、例えば、水素吸蔵体３に設けられた容器に収容されていてもよい。水素タンク１に用いられる水素吸蔵合金は特に限定されることはなく、所望する水素の最大貯蔵量や水素タンク１から水素を放出する際の圧力等に応じて、公知の水素吸蔵合金から適宜選択することができる。また、各水素吸蔵体３に用いられる水素吸蔵合金の種類は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば、本形態における３個の水素吸蔵体３は、互いに同一の種類の水素吸蔵合金を有している。
【0022】
水素放出手段４は、複数の水素吸蔵体３から一部の水素吸蔵体３を選択し、当該水素吸蔵体３の水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成されている。水素タンク１は、水素放出の初期段階において、複数の水素吸蔵体３から一部の水素吸蔵体３を選択し、当該水素吸蔵体３の水素吸蔵合金から水素を放出させることにより、水素吸蔵体３から放出される水素の量を適正な範囲にし、水素タンク１から放出される水素の圧力の過度の上昇を回避することができる。また、前記水素タンク１は、前述した動作を、選択される水素吸蔵体３を変更して繰り返し行うことにより、放出される水素の圧力を長時間に亘って安定させることができる。
【0023】
水素を放出させる際に、水素放出手段４によって選択される水素吸蔵体３の数は、１つ以上、水素吸蔵体３の総数未満であればよい。水素タンク１から放出される水素の圧力の変動をより低減する観点からは、水素放出手段４は、複数の水素吸蔵体３から水素を放出させる水素吸蔵体３を選択する際に、一定の数の水素吸蔵体３を選択するように構成されていることが好ましい。
【0024】
また、水素放出手段４により選択される水素吸蔵体３の順序は特に限定されることはない。例えば、水素放出手段４は、予め定められた順序で複数の水素吸蔵体３から一部の水素吸蔵体３を選択することができるように構成されていてもよく、任意の順序で水素吸蔵体３を選択することができるように構成されていてもよい。例えば、本実施形態の水素放出手段４は、後述する伝熱配管４１内を流れる伝熱媒体の流れ方向における上流に位置する水素吸蔵体３から順に水素を放出させることができるように構成されている。
【0025】
水素放出手段４における水素吸蔵合金から水素を放出させる方法は特に限定されることはなく、種々の態様を取り得る。例えば、本形態の水素放出手段４は、複数の前記水素吸蔵体３から一部の水素吸蔵体３を選択し、当該水素吸蔵体３の温度を上昇させることができるように構成されている。この場合、水素放出手段４によって温度を上昇させた水素吸蔵体３の水素吸蔵合金から水素を放出させることができる。このように、水素吸蔵合金から水素を放出させるために熱を用いる場合、例えば、種々のプラントや熱機器等からの廃熱を利用することができるため、水素タンク１から水素を放出させる際の消費エネルギーを低減することができる。
【0026】
本形態の水素放出手段４は、図１に示すように、伝熱媒体を流通させることによって水素吸蔵体３の温度を上昇させることができるように構成された伝熱配管４１を有している。伝熱配管４１は、各水素吸蔵体３に取り付けられた昇温部４１２（４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ）と、複数の昇温部４１２のうち最も上流に位置する昇温部４１２ａに接続され、昇温部４１２に伝熱媒体を導入する導入部４１１と、複数の昇温部４１２を互いに直列に接続する中継部４１３と、複数の昇温部４１２のうち最も下流に位置する昇温部４１２ｃに接続され、伝熱配管４１から伝熱媒体を導出する導出部４１４と、を有している。
【0027】
このように、複数の昇温部４１２を、中継部４１３を介して互いに直列に接続することにより、伝熱配管４１の各所における伝熱媒体の流量を一定にすることができる。これにより、各昇温部４１２の温度を効率よく上昇させ、水素吸蔵体３からの水素の放出量を速やかに所望の値まで上昇させることができる。また、この場合には、各昇温部４１２における伝熱媒体の流量を一定にすることができるため、各昇温部４１２の温度が所望の温度に到達した後、当該温度を容易に維持することができる。これにより、水素吸蔵体３からの水素の放出量の変動の更なる低減や、後述するような、水素の放出が完了した水素吸蔵体への水素の再吸蔵の更なる抑制等が可能となる。これらの結果、水素タンク１から水素を放出している間の圧力の変動をより低減することができる。
【0028】
また、本形態の水素放出手段４は、伝熱配管４１における伝熱媒体の経路を切り替えることにより、複数の水素吸蔵体３のうち一部の水素吸蔵体３を選択し、当該水素吸蔵体３の温度を上昇させることができるように構成されている。
【0029】
より具体的には、本形態の伝熱配管４１における各中継部４１３は経路切替部４１５（４１５ａ、４１５ｂ）を有している。また、導出部４１４は、複数の昇温部４１２のうち最も下流に位置する昇温部４１２ｃと、各経路切替部４１５とに接続されている。そして、経路切替部４１５は、当該経路切替部４１５の上流に位置する昇温部４１２と下流に位置する昇温部４１２とが連通した状態と、当該経路切替部４１５の上流に位置する昇温部４１２と導出部４１４とが連通した状態とを切り替え可能に構成されている。
【0030】
本形態の伝熱配管４１は、経路切替部４１５の接続状態を切り替えるという単純な操作により、複数の昇温部４１２のうち、伝熱媒体の流れ方向における最も上流の昇温部４１２ａから所望の昇温部４１２までに伝熱媒体を流通させることができる。これにより、昇温部４１２によって加熱された水素吸蔵体３のうち、水素が吸蔵された水素吸蔵合金を有する水素吸蔵体３のみから水素を放出させることができる。
【0031】
また、本形態の伝熱配管４１における、複数の昇温部４１２のうち最も下流に位置する昇温部４１２ｃと導出部４１４との間には、逆止弁４１６が設けられている。逆止弁４１６は、導出部４１４から最も下流に位置する昇温部４１２ｃへの伝熱媒体の逆流を防止することができるように構成されている。
【0032】
本形態の水素放出手段４の動作をより具体的に説明する。なお、以下の説明においては、便宜上、伝熱媒体の流れ方向における最も上流に位置する昇温部４１２を第１昇温部４１２ａといい、最も下流に位置する昇温部４１２を第３昇温部４１２ｃといい、第１昇温部４１２ａと第３昇温部４１２ｃとの間に位置する昇温部４１２を第２昇温部４１２ｂという。また、第１昇温部４１２ａと第２昇温部４１２ｂとを接続する中継部４１３を第１中継部４１３ａといい、第２昇温部４１２ｂと第３昇温部４１２ｃとを接続する中継部４１３を第２中継部４１３ｂという。また、第１中継部４１３ａに設けられた経路切替部４１５を第１経路切替部４１５ａといい、第２中継部４１３ｂに設けられた経路切替部４１５を第２経路切替部４１５ｂという。そして、第１昇温部４１２ａが取り付けられた水素吸蔵体３を第１水素吸蔵体３ａといい、第２昇温部４１２ｂが取り付けられた水素吸蔵体３を第２水素吸蔵体３ｂといい、第３昇温部４１２ｃが取り付けられた水素吸蔵体３を第３水素吸蔵体３ｃという。
【0033】
また、図２に示したタイムチャートの最上段のグラフは伝熱配管４１内の伝熱媒体の流量を示しており、上から２段目のグラフは第１経路切替部４１５ａの接続状態を示しており、上から３段目のグラフは第２経路切替部４１５ｂの接続状態を示しており、最下段のグラフは水素タンク１から放出される水素の圧力を示している。各グラフの横軸は時刻を示す。最下段のグラフにおいては、水素タンク１から放出される水素の圧力が実線で表されており、各水素吸蔵体３から放出される水素の圧力が破線で表されている。
【0034】
本形態の水素タンク１から水素を放出する場合、水素放出手段４は、図２に示すように、まず、第１経路切替部４１５ａを第１昇温部４１２ａと導出部４１４とが連通した状態にするとともに、第２経路切替部４１５ｂを第２昇温部４１２ｂと導出部４１４とが連通した状態とする。その後、水素放出手段４は、導入部４１１に、水素吸蔵合金が水素を放出する温度以上の温度を有する伝熱媒体を供給する。この状態においては、図１に示すように、導入部４１１から供給された伝熱媒体が第１昇温部４１２ａに到達する。そして、第１昇温部４１２ａに到達した伝熱媒体が第１水素吸蔵体３ａと熱交換し、第１水素吸蔵体３ａの水素吸蔵合金の温度を上昇させる。これにより、図２において記号Ｈ１で示すように、第１水素吸蔵体３ａの水素吸蔵合金から水素を放出させることができる。
【0035】
第１昇温部４１２ａを通過した伝熱媒体は、図１に示すように、第１中継部４１３ａ及び第１経路切替部４１５ａを通り、導出部４１４へ導かれる。一方、第１経路切替部４１５ａが前述した接続状態を維持している間は、伝熱媒体が第２昇温部４１２ｂ及び第３昇温部４１２ｃに到達することはない。それ故、第１経路切替部４１５ａが前述した接続状態を維持している間は、第２水素吸蔵体３ｂ及び第３水素吸蔵体３ｃの温度が水素吸蔵合金から水素が放出される温度よりも低い温度に維持される。これにより、第２水素吸蔵体３ｂ及び第３水素吸蔵体３ｃからの水素の放出を抑制することができる。
【0036】
第１水素吸蔵体３ａからの水素の放出がある程度の時間継続すると、図２に示すように第１水素吸蔵体３ａの水素吸蔵合金に吸蔵されている水素の残量が少なくなる。この場合、水素放出手段４は、第１経路切替部４１５ａを第１昇温部４１２ａと第２昇温部４１２ｂとが連通した状態に切り替える。この状態においては、図１に示すように、導入部４１１から供給された伝熱媒体は第１昇温部４１２ａ及び第１中継部４１３ａを通り、第２昇温部４１２ｂまで到達することができる。
【0037】
第２昇温部４１２ｂに到達した水素吸蔵体３は、第２水素吸蔵体３ｂと熱交換し、第２水素吸蔵体３ｂの水素吸蔵合金の温度を上昇させる。これにより、図２において記号Ｈ２で示すように、第２水素吸蔵体３ｂの水素吸蔵合金から水素を放出させることができる。そして、第２水素吸蔵体３ｂからの水素の放出を第１水素吸蔵体３ａからの水素の放出と並行して行うことにより、第１水素吸蔵体３ａからの水素の放出量の減少分を第２水素吸蔵体３ｂからの水素の放出によって補い、水素タンク１全体として、放出される水素の圧力を安定させることができる。また、第１水素吸蔵体３ａからの水素の放出が停止した後は、第２水素吸蔵体３ｂからの水素の放出によって水素タンク１全体としての水素の圧力が維持される。
【0038】
第２昇温部４１２ｂを通過した伝熱媒体は、第２中継部４１３ｂ及び第２経路切替部４１５ｂを通り、導出部４１４へ導かれる。一方、第１経路切替部４１５ａ及び第２経路切替部４１５ｂが前述した接続状態を維持している間は、第３昇温部４１２ｃに伝熱媒体が到達することはない。それ故、第１経路切替部４１５ａ及び第２経路切替部４１５ｂが前述した接続状態を維持している間は、第３水素吸蔵体３ｃの温度は水素吸蔵合金から水素が放出される温度よりも低い温度に維持される。これにより、第３水素吸蔵体３ｃからの水素の放出を抑制することができる。
【0039】
また、第１昇温部４１２ａには第２水素吸蔵体３ｂから水素が放出されている間も引き続き伝熱媒体が流れているため、第１水素吸蔵体３ａの温度は、第１水素吸蔵体３ａの水素吸蔵合金から水素が完全に放出された後においても維持されている。これにより、第２水素吸蔵体３ｂから放出された水素が第１水素吸蔵体３ａの水素吸蔵合金に再び吸蔵されることを抑制することができる。
【0040】
第２水素吸蔵体３ｂからの水素の放出がある程度の時間継続すると、第２水素吸蔵体３ｂの水素吸蔵合金に吸蔵されている水素の残量が少なくなる。この場合、水素放出手段４は、第２経路切替部４１５ｂを第２昇温部４１２ｂと第３昇温部４１２ｃとが連通した状態に切り替える。これにより、図１に示すように、導入部４１１から供給された伝熱媒体を第３昇温部４１２ｃまで到達させ、図２において記号Ｈ３で示すように、第２水素吸蔵体３ｂの水素吸蔵合金から水素を放出させることができる。
【0041】
そして、第３水素吸蔵体３ｃからの水素の放出を第２水素吸蔵体３ｂからの水素の放出と並行して行うことにより、第２水素吸蔵体３ｂからの水素の放出量の減少分を第３水素吸蔵体３ｃからの水素の放出によって補い、水素タンク１０２全体として、放出される水素の圧力を安定させることができる。また、第２水素吸蔵体３ｂからの水素の放出が停止した後は、第３水素吸蔵体３ｃからの水素の放出によって水素タンク１０２全体としての水素の圧力が維持される。
【0042】
また、第１昇温部４１２ａ及び第２昇温部４１２ｂには、第３水素吸蔵体３ｃから水素が放出されている間も引き続き伝熱媒体が流れている。そのため、第１水素吸蔵体３ａ及び第２水素吸蔵体３ｂの温度は、これらの水素吸蔵体３の水素吸蔵合金から水素が完全に放出された後においても維持されている。これにより、第３水素吸蔵体３ｃから放出された水素が第１水素吸蔵体３ａ及び第２水素吸蔵体３ｂの水素吸蔵合金に再び吸蔵されることを抑制することができる。
【0043】
以上のように、本形態の水素タンク１０２は、経路切替部４１５の接続状態を切り替えることによって、水素放出の初期段階において第１水素吸蔵体３ａのみから水素を放出させることができる。それ故、水素放出の初期段階において、水素吸蔵体３から貯蔵空間２１に放出される水素の量が過度に多くなることを回避し、水素の圧力の急上昇を抑制することができる。また、本形態の水素タンク１０２は、経路切替部４１５の接続状態を切り替えることによって、第１水素吸蔵体３ａ、第２水素吸蔵体３ｂ及び第３水素吸蔵体３ｃから順次水素を放出させることができる。そのため、水素タンク１０２から放出される水素の圧力を長時間に亘って安定させることができる。
【0044】
なお、本形態の水素タンク１０２において水素吸蔵体３に水素を吸蔵させる際には、例えば、伝熱配管４１への伝熱媒体の供給を停止し、水素吸蔵体３を冷却した状態でタンク本体２内に水素を供給すればよい。この場合、伝熱配管４１に低温の伝熱媒体を供給し、各水素吸蔵体３を積極的に冷却することも可能である。
【0045】
また、前述した水素放出手段４の動作は、例えば、電子回路を備えた制御装置によって実現することができる。水素放出手段４における経路切替部４１５の接続状態を切り替えるタイミングは、所望する水素の圧力の変動幅に応じて適宜設定すればよい。また、水素タンク１０２から放出される水素の圧力は、圧力計などによって計測することができる。圧力計は、タンク本体２に設けられていてもよく、水素タンク１０２と水素が供給される外部装置との間に設けられていてもよい。
【0046】
（実施形態２）
本形態においては、伝熱配管４１及び水素吸蔵体３の構成の他の態様を示す。なお、本形態以降において用いた符号のうち、既出の形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
本形態においては、伝熱配管４１及び水素吸蔵体３の構成の他の態様を示す。なお、本形態以降において用いた符号のうち、既出の形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【0047】
本形態の水素タンク１０２は、図３に示すように、貯蔵空間２１を備えたタンク本体２と、貯蔵空間２１に配置された水素吸蔵体３と、水素吸蔵体３の水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成された水素放出手段４０２と、を有している。本形態のタンク本体２及び水素吸蔵体３の構成は、実施形態１におけるタンク本体２及び水素吸蔵体３と同様である。
【0048】
本形態の水素放出手段４０２は、伝熱媒体を流通させることによって水素吸蔵体３の温度を上昇させることができるように構成された伝熱配管４１を有している。また、伝熱配管４１は、伝熱配管４１内に伝熱媒体を導入する導入部４１１と、各水素吸蔵体３に取り付けられた昇温部４１２（４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ）と、導入部４１１と複数の昇温部４１２とを接続し、伝熱媒体を各昇温部４１２に分配する分配部４１７と、各昇温部４１２と分配部４１７との間に介在し、分配部４１７と昇温部４１２とが連通した状態と、分配部４１７と昇温部４１２との間が遮断された状態とを切り替え可能に構成された経路切替部４１５（４１５ｃ、４１５ｄ、４１５ｅ）と、昇温部４１２の下流に接続され、伝熱配管４１から伝熱媒体を導出する導出部４１４と、を有している。
【0049】
すなわち、本形態の伝熱配管４１における複数の昇温部４１２は分配部４１７を介して互いに並列に接続されている。そして、伝熱配管４１は、経路切替部４１５の接続状態を切り替えることによって、複数の水素吸蔵体３から任意に選択した水素吸蔵体３を加熱することができるように構成されている。
【0050】
また、本形態の伝熱配管４１における複数の昇温部４１２のうち、最も上流に位置する昇温部４１２ａを除いた昇温部４１２ｂ、４１２ｃと導出部４１４との間には、逆止弁４１６（４１６ｂ、４１６ｃ）が設けられている。逆止弁４１６ｂ、４１６ｃは、導出部４１４から、これらの逆止弁４１６ｂ、４１６ｃに接続された昇温部４１２ｂ、４１２ｃへの伝熱媒体の逆流を防止することができるように構成されている。
【0051】
本形態の水素放出手段４０２の動作の一例をより具体的に説明する。なお、以下の説明においては、便宜上、図３における最も左方に位置する昇温部４１２を第１昇温部４１２ａといい、最も右方に位置する昇温部４１２を第３昇温部４１２ｃといい、第１昇温部４１２ａと第３昇温部４１２ｃとの間に位置する昇温部４１２を第２昇温部４１２ｂという。また、第１昇温部４１２ａと分配部４１７との間に設けられた経路切替部４１５を第１経路切替部４１５ｃといい、第２昇温部４１２ｂと分配部４１７との間に設けられた経路切替部４１５を第２経路切替部４１５ｄといい、第３昇温部４１２ｃと分配部４１７との間に設けられた経路切替部４１５を第３経路切替部４１５ｅという。そして、第１昇温部４１２ａが取り付けられた水素吸蔵体３を第１水素吸蔵体３ａといい、第２昇温部４１２ｂが取り付けられた水素吸蔵体３を第２水素吸蔵体３ｂといい、第３昇温部４１２ｃが取り付けられた水素吸蔵体３を第３水素吸蔵体３ｃという。
【0052】
本形態の水素タンク１０２から水素を放出する場合、水素放出手段４０２は、まず、第１経路切替部４１５ｃを第１昇温部４１２ａと分配部４１７とが連通した状態にするとともに、第２経路切替部４１５ｄ及び第３経路切替部４１５ｅを、第２昇温部４１２ｂ及び第３昇温部４１２ｃと分配部４１７との間が遮断された状態とする。その後、水素放出手段４０２は、導入部４１１に、水素吸蔵合金から水素が放出する温度以上の温度を有する伝熱媒体を供給する。これにより、第１昇温部４１２ａに伝熱媒体を到達させ、第１水素吸蔵体３ａの水素吸蔵合金から水素を放出させることができる。
【0053】
第１昇温部４１２ａを通過した伝熱媒体は、導出部４１４へ導かれる。また、各経路切替部４１５が前述した接続状態を維持している間は、伝熱媒体が第２昇温部４１２ｂ及び第３昇温部４１２ｃに到達することはない。それ故、各経路切替部４１５が前述した接続状態を維持している間は、第２水素吸蔵体３ｂ及び第３水素吸蔵体３ｃの温度が水素を放出するよりも低い温度に維持される。これにより、第２水素吸蔵体３ｂ及び第３水素吸蔵体３ｃからの水素の放出を抑制することができる。
【0054】
第１水素吸蔵体３ａからの水素の放出がある程度の時間継続し、第１水素吸蔵体３ａの水素吸蔵合金に吸蔵されている水素の残量が少なくなった場合、水素放出手段４０２は、第２経路切替部４１５ｄを第２昇温部４１２ｂと分配部４１７とが連通した状態に切り替える。これにより、伝熱媒体を第１昇温部４１２ａ及び第２昇温部４１２ｂの両方に到達させ、第２水素吸蔵体３ｂから水素を放出させることができる。
【0055】
第１昇温部４１２ａ及び第２昇温部４１２ｂを通過した伝熱媒体は、それぞれ導出部４１４へ導かれる。一方、各経路切替部４１５が前述した接続状態を維持している間は、伝熱媒体が第３昇温部４１２ｃに到達することはない。それ故、各経路切替部４１５が前述した接続状態を維持している間は、第３水素吸蔵体３ｃの温度が水素吸蔵合金から水素が放出される温度よりも低い温度に維持される。これにより、第３水素吸蔵体３ｃからの水素の放出を抑制することができる。
【0056】
また、第１昇温部４１２ａには第２水素吸蔵体３ｂから水素が放出されている間も引き続き伝熱媒体が流れている。そのため、第１水素吸蔵体３ａの温度は、第１水素吸蔵体３ａの水素吸蔵合金から水素が完全に放出された後においても維持されている。これにより、第２水素吸蔵体３ｂから放出された水素が第１水素吸蔵体３ａの水素吸蔵合金に再び吸蔵されることを抑制することができる。
【0057】
第２水素吸蔵体３ｂからの水素の放出がある程度の時間継続し、第２水素吸蔵体３ｂの水素吸蔵合金に吸蔵されている水素の残量が少なくなった場合、水素放出手段４０２は、第３経路切替部４１５ｅを第３昇温部４１２ｃと分配部４１７とが連通した状態に切り替える。これにより、伝熱媒体を第３昇温部４１２ｃに到達させ、第３水素吸蔵体３ｃから水素を放出させることができる。
【0058】
また、第１昇温部４１２ａ及び第２昇温部４１２ｂには、第３水素吸蔵体３ｃから水素が放出されている間も引き続き伝熱媒体が流れている。そのため、第１水素吸蔵体３ａ及び第２水素吸蔵体３ｂの温度は、これらの水素吸蔵体３の水素吸蔵合金から水素が完全に放出された後においても維持されている。これにより、第３水素吸蔵体３ｃから放出された水素が第１水素吸蔵体３ａ及び第２水素吸蔵体３ｂの水素吸蔵合金に再び吸蔵されることを抑制することができる。
【0059】
以上のように、本形態の水素放出手段４０２は、経路切替部４１５の接続状態を切り替えるという単純な操作により、複数の昇温部４１２のうち所望の昇温部４１２に伝熱媒体を流通させることができる。これにより、昇温部４１２によって加熱された水素吸蔵体３のうち、水素が吸蔵された水素吸蔵合金を有する水素吸蔵体３のみから水素を放出させることができる。その結果、水素放出の初期段階において、水素の圧力の急上昇を抑制するとともに、水素タンク１０２から放出される水素の圧力を長時間に亘って安定させることができる。
【0060】
（実施形態３）
本形態においては、伝熱媒体の経路を切り替えずに複数の水素吸蔵体３０３のうち一部の水素吸蔵体３０３から水素を放出させることができるように構成された水素タンク１０３の例を説明する。本形態の水素タンク１０３は、図４に示すように、貯蔵空間２１を備えたタンク本体２と、貯蔵空間２１に配置された複数の水素吸蔵体３０３（３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ）と、水素吸蔵体３０３における水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成された水素放出手段４０３と、を有している。本形態のタンク本体２の構成は、実施形態１におけるタンク本体２と同様である。
本形態においては、伝熱媒体の経路を切り替えずに複数の水素吸蔵体３０３のうち一部の水素吸蔵体３０３から水素を放出させることができるように構成された水素タンク１０３の例を説明する。本形態の水素タンク１０３は、図４に示すように、貯蔵空間２１を備えたタンク本体２と、貯蔵空間２１に配置された複数の水素吸蔵体３０３（３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ）と、水素吸蔵体３０３における水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成された水素放出手段４０３と、を有している。本形態のタンク本体２の構成は、実施形態１におけるタンク本体２と同様である。
【0061】
本形態の水素放出手段４０３は、伝熱媒体を流通させることによって水素吸蔵体３０３の温度を上昇させることができるように構成された伝熱配管４２を有している。伝熱配管４２は、各水素吸蔵体３０３に取り付けられた昇温部４２２（４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃ）と、複数の昇温部４２２のうち最も上流に位置する昇温部４２２ａに接続され、昇温部４２２に伝熱媒体を導入する導入部４２１と、複数の昇温部４２２を互いに直列に接続する中継部４２３（４２３ａ、４２３ｂ）と、複数の昇温部４２２のうち最も下流に位置する昇温部４２２ｃに接続され、伝熱配管４２から伝熱媒体を導出する導出部４２４と、を有している。一方、本形態の伝熱配管４２は、実施形態１の伝熱配管４１のような経路切替部４１５を有していない。
【0062】
本形態の水素吸蔵体３０３は、伝熱配管４２の各昇温部４２２に取り付けられている。そして、各水素吸蔵体３０３における水素吸蔵合金は、互いに異なる温度で水素を放出することができるように構成されている。このように、各水素吸蔵体３０３に、水素を放出する温度の異なる水素吸蔵合金を設けることにより、伝熱媒体の温度に基づいて水素が放出される水素吸蔵体３０３を選択することができる。
【0063】
より具体的には、本形態の伝熱配管４２は、伝熱媒体の流れ方向における最も上流に位置する第１昇温部４２２ａと、最も下流に位置する第３昇温部４２２ｃと、第１昇温部４２２ａと第３昇温部４２２ｃとの間に位置する第２昇温部４２２ｂとの３つの昇温部４２２を有している。第１昇温部４２２ａと第２昇温部４２２ｂとの間は第１中継部４２３ａによって接続されており、第２昇温部４２２ｂと第３昇温部４２２ｃとの間は第２中継部４２３ｂによって接続されている。
【0064】
また、各昇温部４２２に取り付けられた水素吸蔵体３０３のうち、第１昇温部４２２ａが取り付けられた水素吸蔵体３０３を第１水素吸蔵体３０３ａといい、第２昇温部４２２ｂが取り付けられた水素吸蔵体３０３を第２水素吸蔵体３０３ｂといい、第３昇温部４２２ｃが取り付けられた水素吸蔵体３０３を第３水素吸蔵体３０３ｃという。第１水素吸蔵体３０３ａの水素吸蔵合金は、３つの水素吸蔵体３０３の水素吸蔵合金のうち最も低い温度Ｔ１で水素を放出することができるように構成されている。第３水素吸蔵体３０３ｃの水素吸蔵合金は、３つの水素吸蔵体３０３の水素吸蔵合金のうち最も高い温度Ｔ３で水素を放出することができるように構成されている。そして、第２水素吸蔵体３０３ｂの水素吸蔵合金は、温度Ｔ１よりも高く、温度Ｔ３よりも低い温度Ｔ２で水素を放出することができるように構成されている。
【0065】
本形態の水素タンク１０３の動作を、図５を参照しつつより具体的に説明する。なお、図５に示したタイムチャートの上段のグラフは伝熱配管４１内の伝熱媒体の流量を示しており、中段のグラフは伝熱配管４１内に供給される伝熱媒体の温度を示しており、下段のグラフは水素タンク１から放出される水素の圧力を示している。各グラフの横軸は時刻を示す。最下段のグラフにおいては、水素タンク１から放出される水素の圧力が実線で表されており、各水素吸蔵体３から放出される水素の圧力が破線で表されている。
【0066】
本形態の水素タンク１０３から水素を放出する場合、水素放出手段４０３は、図５に示すように、まず、第１水素吸蔵体３０３ａの水素吸蔵合金の水素放出温度Ｔ１以上、第２水素吸蔵体３０３ｂの水素吸蔵合金の水素放出温度Ｔ２未満の温度を有する伝熱媒体を導入部４２１に供給する。導入部４２１から供給された伝熱媒体は、各昇温部４２２に到達し、各水素吸蔵体３０３の温度を上昇させる。
【0067】
このようにして加熱された３つの水素吸蔵体３０３の温度は、Ｔ１以上Ｔ２未満の温度となる。そのため、図５において記号Ｈ１で示すように、水素吸蔵合金の水素放出温度Ｔ１以上の温度に加熱された第１水素吸蔵体３０３ａから水素を放出させることができる。一方、第２水素吸蔵体３０３ｂ及び第３水素吸蔵体３０３ｃの温度は、これらの水素吸蔵体３０３の水素吸蔵合金の水素放出温度Ｔ２及びＴ３よりも低い。そのため、伝熱媒体の温度をＴ１以上Ｔ２未満とすることにより、第２水素吸蔵体３０３ｂ及び第３水素吸蔵体３０３ｃの水素吸蔵合金からの水素の放出を抑制することができる。
【0068】
第１水素吸蔵体３０３ａからの水素の放出がある程度の時間継続すると、図５に示すように第１水素吸蔵体３０３ａの水素吸蔵合金に吸蔵されている水素の残量が少なくなる。この場合、水素放出手段４０３は、伝熱媒体の温度を第２水素吸蔵体３０３ｂの水素吸蔵合金の水素放出温度Ｔ２以上、第３水素吸蔵体３０３ｃの水素吸蔵合金の水素放出温度Ｔ３未満の温度に上昇させる。
【0069】
このようにして加熱された３つの水素吸蔵体３０３の温度は、Ｔ２以上Ｔ３未満の温度となる。そのため、図５において記号Ｈ２で示すように、水素吸蔵合金の水素放出温度Ｔ２以上の温度に加熱された第２水素吸蔵体３０３ｂの水素吸蔵合金からも水素を放出させることができる。
【0070】
この際、第３水素吸蔵体３０３ｃの温度は、水素吸蔵合金の水素放出温度Ｔ３よりも低くなる。従って、伝熱媒体の温度をＴ２以上Ｔ３未満とすることにより、第３水素吸蔵体３０３ｃの水素吸蔵合金からの水素の放出を抑制することができる。また、第１水素吸蔵体３０３ａの温度もＴ２以上Ｔ３未満の温度となる。そのため、伝熱媒体の温度をＴ２以上Ｔ３未満とすることにより、第２水素吸蔵体３０３ｂから放出された水素が第１水素吸蔵体３０３ａの水素吸蔵合金に再び吸蔵されることを抑制することができる。
【0071】
第２水素吸蔵体３０３ｂからの水素の放出がある程度の時間継続すると、図５に示すように第２水素吸蔵体３０３ｂの水素吸蔵合金に吸蔵されている水素の残量が少なくなる。この場合、水素放出手段４０３は、伝熱媒体の温度を第３水素吸蔵体３０３ｃの水素吸蔵合金の水素放出温度Ｔ３以上の温度に上昇させる。
【0072】
このようにして加熱された３つの水素吸蔵体３０３の温度は、Ｔ３以上の温度となる。そのため、図５において記号Ｈ３で示すように、水素放出温度Ｔ３以上の温度に加熱された第３水素吸蔵体３０３ｃの水素吸蔵合金から水素を放出させることができる。この際、第１水素吸蔵体３０３ａ及び第２水素吸蔵体３０３ｂの温度もＴ３以上となるため、第３水素吸蔵体３０３ｃの水素吸蔵合金から放出された水素が第１水素吸蔵体３０３ａ及び第２水素吸蔵体３０３ｂの水素吸蔵合金に吸蔵されることはない。
【0073】
以上のように、本形態の水素タンク１０３は、水素放出の初期段階において、伝熱媒体の温度を適切な範囲に設定することによって、第１水素吸蔵体３０３ａのみから水素を放出させることができる。それ故、水素放出の初期段階において、水素タンク１０３内に生じる水素の量が過度に多くなることを回避し、水素の圧力の急上昇を抑制することができる。また、本形態の水素タンク１０３は、伝熱媒体の温度を上昇させることによって、第１水素吸蔵体３０３ａ、第２水素吸蔵体３０３ｂ及び第３水素吸蔵体３０３ｃから順次水素を放出させることができる。そのため、水素タンク１０３から放出される水素の圧力を長時間に亘って安定させることができる。
【0074】
（実施形態４）
本形態においては、熱以外の方法で水素を放出することができるように構成された水素放出手段４０４の例を説明する。本形態の水素タンク１０４は、図６に示すように、貯蔵空間２１を備えたタンク本体２と、貯蔵空間２１に配置された水素吸蔵体３と、水素吸蔵体３における水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成された水素放出手段４０４と、を有している。本形態のタンク本体２及び水素吸蔵体３の構成は、実施形態１におけるタンク本体２及び水素吸蔵体３と同様である。
本形態においては、熱以外の方法で水素を放出することができるように構成された水素放出手段４０４の例を説明する。本形態の水素タンク１０４は、図６に示すように、貯蔵空間２１を備えたタンク本体２と、貯蔵空間２１に配置された水素吸蔵体３と、水素吸蔵体３における水素吸蔵合金から水素を放出させることができるように構成された水素放出手段４０４と、を有している。本形態のタンク本体２及び水素吸蔵体３の構成は、実施形態１におけるタンク本体２及び水素吸蔵体３と同様である。
【0075】
本形態の水素放出手段４０４は、各水素吸蔵体３に電流を流すことができるように構成されている。より具体的には、本形態の水素放出手段４０４は、各水素吸蔵体３に取り付けられた一対の電極４３と、これらの電極４３間に電位差を形成するための電源部４４とを有している。水素放出手段４０４は、一対の電極４３間に電位差を形成し、水素が吸蔵された状態の水素吸蔵合金に電流を流すことによって水素吸蔵合金から水素を放出させることができる。
【0076】
本形態の水素放出手段４０４の動作の一例をより具体的に説明する。なお、以下の説明においては、便宜上、図６における最も左方に位置する水素吸蔵体３を第１水素吸蔵体３ａといい、最も右方に位置する水素吸蔵体３を第３水素吸蔵体３ｃといい、第１水素吸蔵体３ａと第３水素吸蔵体３ｃとの間に位置する水素吸蔵体３を第２水素吸蔵体３ｂという。また、第１水素吸蔵体３ａに取り付けられた電極４３を第１電極４３ａといい、第２水素吸蔵体３ｂに取り付けられた電極４３を第２電極４３ｂといい、第３水素吸蔵体３ｃに取り付けられた電極４３を第３電極４３ｃという。
【0077】
本形態の水素タンク１０４から水素を放出する場合、水素放出手段４０４は、まず、電源部４４を制御して第１電極４３ａのみに電位差を形成し、第１水素吸蔵体３ａの水素吸蔵合金に電流を流す。これにより、第１水素吸蔵体３ａの水素吸蔵合金から水素を放出させることができる。この際、第２電極４３ｂ及び第３電極４３ｃには電位差が形成されていないため、第２水素吸蔵体３ｂ及び第３水素吸蔵体３ｃからの水素の放出が抑制される。
【0078】
第１水素吸蔵体３ａからの水素の放出がある程度の時間継続し、第１水素吸蔵体３ａの水素吸蔵合金に吸蔵されている水素の残量が少なくなった場合、水素放出手段４０４は、第１電極４３ａ及び第２電極４３ｂに電位差を形成する。これにより、第２水素吸蔵体３ｂから水素を放出させることができる。また、水素放出手段４０４は、第１水素吸蔵体３ａからの水素の放出が完了した後においても第１電極４３ａの電位差を維持している。これにより、第２水素吸蔵体３ｂから放出された水素が第１水素吸蔵体３ａに再び吸蔵されることを抑制できる。
【0079】
第２水素吸蔵体３ｂからの水素の放出がある程度の時間継続し、第２水素吸蔵体３ｂの水素吸蔵合金に吸蔵されている水素の残量が少なくなった場合、水素放出手段４０４は、第１電極４３ａ及び第２電極４３ｂに加え、第３電極４３ｃにも電位差を形成する。これにより、第３水素吸蔵体３ｃから水素を放出させることができる。また、水素放出手段４０４は、第２水素吸蔵体３ｂからの水素の放出が完了した後においても第１電極４３ａ及び第２電極４３ｂの電位差を維持している。これにより、第３水素吸蔵体３ｃから放出された水素が第１水素吸蔵体３ａ及び第２水素吸蔵体３ｂに再び吸蔵されることを抑制できる。
【0080】
以上のように、本形態の水素放出手段４０４は、第１電極４３ａ～第３電極４３ｃのうち所望の電極４３に電位差を形成することにより、所望の水素吸蔵体３に電流を流し、水素吸蔵合金から水素を放出させることができる。その結果、水素放出の初期段階において、水素の圧力の急上昇を抑制するとともに、水素タンク１０４から放出される水素の圧力を長時間に亘って安定させることができる。
【0081】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【0082】
例えば、実施形態１及び実施形態２においては、伝熱配管４１の中継部４１３、導出部４１４、経路切替部４１５、逆止弁４１６及び分配部４１７がタンク本体２の内部に設けられている例を示したが、伝熱配管４１における昇温部４１２以外の部分はタンク本体２の外部に設けられていてもよい。同様に、実施形態３においては、伝熱配管４２の中継部４２３がタンク本体２の内部に設けられている例を示したが、伝熱配管４１における昇温部４２２以外の部分はタンク本体２の外部に設けられていてもよい。伝熱配管４１における経路切替部４１５及び逆止弁４１６等のバルブをタンク本体２の外部に設けることにより、メンテナンスをより容易に行うことが可能となる。また、この場合には、水素タンク１、１０２の安全性をより向上させることができる。
【符号の説明】
【0083】
１、１０２、１０３、１０４ 水素タンク
２ タンク本体
２１ 貯蔵空間
３、３０３ 水素吸蔵体
４、４０２、４０３、４０４ 水素放出手段
２ タンク本体
２１ 貯蔵空間
３、３０３ 水素吸蔵体
４、４０２、４０３、４０４ 水素放出手段
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】