(57)【要約】【課題】  水の電気分解により発生する水素及び酸素を効率的に供給することができる水素及び酸素供給システムを提供する。【解決手段】  水を電気分解することによって水素及び酸素を製造させる水素・酸素製造手段２０と、水素・酸素製造手段２０に接続して水素・酸素製造手段２０により得られた水素を貯蔵する水素貯蔵手段２１と、水素・酸素製造手段２０に接続して水素・酸素製造手段２０により得られた酸素を貯蔵する酸素貯蔵手段２２と、水素貯蔵手段２１に接続して水素を輸送する水素輸送手段２３と、酸素貯蔵手段２２に接続して酸素を輸送する酸素輸送手段２４とを具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の燃料用水素を供給する水素及び酸素供給システムであって、水を電気分解することによって水素及び酸素を製造させる水素・酸素製造手段と、当該水素・酸素製造手段に接続して前記水素・酸素製造手段により得られた水素を貯蔵する水素貯蔵手段と、前記水素・酸素製造手段に接続して前記水素・酸素製造手段により得られた酸素を貯蔵する酸素貯蔵手段と、前記水素貯蔵手段に接続して水素を輸送する水素輸送手段と、前記酸素貯蔵手段に接続して酸素を輸送する酸素輸送手段とを具備することを特徴とする水素及び酸素供給システム。
【請求項２】
請求項１において、前記水素輸送手段及び前記酸素輸送手段の少なくとも一方が、少なくとも１つの供給先と接続することを特徴とする水素及び酸素供給システム。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記水素輸送手段が、住宅の各居住区画に設置された燃料電池に接続されていることを特徴とする水素及び酸素供給システム。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記酸素輸送手段が、住宅の各居住区画に設置された吸引用酸素製造装置又はオゾン発生装置に接続されていることを特徴とする水素及び酸素供給システム。
【請求項５】
請求項１又は２において、前記水素輸送手段が、燃料電池自動車の燃料タンクに接続され、前記酸素輸送手段が、酸素バーに設けられた吸引用装置に接続されていることを特徴とする水素及び酸素供給システム。
【請求項６】
請求項１又は２において、前記水素輸送手段が、燃料電池自動車の燃料タンクと前記水素及び酸素供給システムに近接する施設に設置された燃料電池とに接続され、前記酸素輸送手段が、酸素バーに設けられた吸引用装置に接続されていることを特徴とする水素及び酸素供給システム。
【請求項７】
請求項１又は２において、前記水素輸送手段が、商業店舗に設置された燃料電池に接続され、前記酸素輸送手段が前記商業店舗に設けられた酸素サービスコーナーの吸引用装置に接続されていることを特徴とする水素及び酸素供給システム。
【請求項８】
自動車用燃料を供給する自動車用燃料供給システムであって、自動車用燃料の原料を貯蔵する燃料原料貯蔵手段と、当該燃料原料貯蔵手段と接続して前記燃料原料から少なくとも１種類の自動車用燃料を製造する燃料改質手段と、当該燃料改質手段と接続して前記自動車用燃料を貯蔵する少なくとも１つの燃料貯蔵手段と、当該燃料貯蔵手段と接続して前記燃料を輸送する少なくとも１つの燃料輸送手段とを具備することを特徴とする自動車用燃料供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池などの燃料となる水素及び酸素供給システム並びに自動車用燃料供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、化石燃料に変わるエネルギー源として、燃料電池が注目され、さまざまな研究・開発がなされている。燃料電池の燃料となる水素の生産方法としては、天然ガスなどの炭化水素から生産する方法や水を電気分解する方法などがある。これらの中で特に水の電気分解により水素を生産する場合には、同時に高品質の酸素が発生する。最近の研究によると、酸素は、疲労回復、美肌効果、成人病予防、心身リフレッシュによる健康増進などの効果があることが分かっている。しかし、現状では、水の電気分解による方法で得られる水素については燃料電池などで利用されているが、同時に発生する酸素については関心が払われていなかった。
【０００３】
一方、燃料電池が普及した場合に、その燃料となる水素をどのように供給するかについて研究・開発がなされている（例えば、特許文献１参照）。しかし、水の電気分解により水素を発生させた場合に、同時に発生する酸素を供給する方法及びその利用法については関心が払われていないのが現状である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３７２１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑み、水の電気分解により発生する水素及び酸素を効率的に供給することができる水素及び酸素供給システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、燃料電池の燃料用水素を供給する水素及び酸素供給システムであって、水を電気分解することによって水素及び酸素を製造させる水素・酸素製造手段と、当該水素・酸素製造手段に接続して前記水素・酸素製造手段により得られた水素を貯蔵する水素貯蔵手段と、前記水素・酸素製造手段に接続して前記水素・酸素製造手段により得られた酸素を貯蔵する酸素貯蔵手段と、前記水素貯蔵手段に接続して水素を輸送する水素輸送手段と、前記酸素貯蔵手段に接続して酸素を輸送する酸素輸送手段とを具備することを特徴とする水素及び酸素供給システムにある。
【０００７】
かかる第１の態様では、水素・酸素製造手段により製造された水素及び酸素を供給することができると共に、水素と酸素との需要量比率が水素と酸素との製造量比率と異なる場合であっても、水素貯蔵タンク及び酸素貯蔵タンクが緩衝装置の役割を果たして一時的な需要量比率と製造量比率との差を補填することができ、結果として、水素・酸素製造手段により製造された水素及び酸素を効率的に利用することができる。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記水素輸送手段及び前記酸素輸送手段の少なくとも一方が、少なくとも１つの供給先と接続することを特徴とする水素及び酸素供給システムにある。
【０００９】
かかる第２の態様では、水素・酸素製造手段、水素貯蔵手段、酸素貯蔵手段を共有化できるので、それらのものを設置するスペースの節約及びそれらのものを設置するための設置費用の抑制をすることができる。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記水素輸送手段が、住宅の各居住区画に設置された燃料電池に接続されていることを特徴とする水素及び酸素供給システムにある。
【００１１】
かかる第３の態様では、水素・酸素製造手段及び水素貯蔵手段を共有化できるので、それらのものを設置するスペースの節約及びそれらのものを設置するための設置費用の抑制をより効率的にすることができる。
【００１２】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記酸素輸送手段が、住宅の各居住区画に設置された吸引用酸素製造装置又はオゾン発生装置に接続されていることを特徴とする水素及び酸素供給システムにある。
【００１３】
かかる第４の態様では、水素・酸素製造手段及び酸素貯蔵手段を共有化できるので、それらのものを設置するスペースの節約及びそれらのものを設置するための設置費用の抑制をより効率的にすることができる。
【００１４】
本発明の第５の態様は、第１又は２の態様において、前記水素輸送手段が、燃料電池自動車の燃料タンクに接続され、前記酸素輸送手段が、酸素バーに設けられた吸引用装置に接続されていることを特徴とする水素及び酸素供給システムにある。
【００１５】
かかる第５の態様では、燃料電池自動車への燃料供給と同時にその燃料電池自動車のドライバーに疲労回復などの効果を有する酸素を供給することができる。
【００１６】
本発明の第６の態様は、第１又は２の態様において、前記水素輸送手段が、燃料電池自動車の燃料タンクと前記水素及び酸素供給システムに近接する施設に設置された燃料電池とに接続され、前記酸素輸送手段が、酸素バーに設けられた吸引用装置に接続されていることを特徴とする水素及び酸素供給システムにある。
【００１７】
かかる第６の態様では、燃料電池自動車への燃料供給と同時にその燃料電池自動車のドライバーに疲労回復などの効果を有する酸素を供給することができることに加え、水素・酸素製造手段、水素貯蔵手段、及び酸素貯蔵手段を近隣の施設と共有化できるので、それらのものを設置するスペースの節約及びそれらのものを設置するための設置費用の抑制をすることができる。
【００１８】
本発明の第７の態様は、第１又は２の態様において、前記水素輸送手段が、商業店舗に設置された燃料電池に接続され、前記酸素輸送手段が前記商業店舗に設けられた酸素サービスコーナーの吸引用装置に接続されていることを特徴とする水素及び酸素供給システムにある。
【００１９】
かかる第７の態様では、商業店舗の燃料電池用の水素を供給すると同時にその商業店舗に来店した客に疲労回復などの効果を有する酸素を供給することができる。
【００２０】
本発明の第８の態様は、自動車用燃料を供給する自動車用燃料供給システムであって、自動車用燃料の原料を貯蔵する燃料原料貯蔵手段と、当該燃料原料貯蔵手段と接続して前記燃料原料から少なくとも１種類の自動車用燃料を製造する燃料改質手段と、当該燃料改質手段と接続して前記自動車用燃料を貯蔵する少なくとも１つの燃料貯蔵手段と、当該燃料貯蔵手段と接続して前記燃料を輸送する少なくとも１つの燃料輸送手段とを具備することを特徴とする自動車用燃料供給システムにある。
【００２１】
本発明の第８の態様では、各種の自動車燃料を別個に補充する必要がなく、自動車用燃料の補充コストを削減することができると共に、各種の自動車用燃料を大量に貯蔵するための大型の貯蔵タンクを複数設置する必要がないので、それらの装置を設置するスペースを節約することができ、さらに、大量に貯蔵する物質としては燃料原料のみであるので、各種の自動車燃料をそれぞれ管理するのと比較して、管理コストの低減及び安全性の向上が図れる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の水素及び酸素供給システムは、燃料電池の燃料となる水素を供給できるだけでなく、疲労回復などの効果を有する高品質な酸素を効率的に供給することができるので、水の電気分解により発生する酸素を有効に利用することができると共に、水素と共に酸素を販売することによって、酸素の販売により得る利益の分、コストを削減することができ、結果として、燃料電池の燃料である水素を安価に提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明は以下の説明に限定されない。
【００２４】
（実施形態１）
図１は本発明の一実施形態に係る水素及び酸素供給システムの概略図である。図１に示すように、本実施形態の水素及び酸素供給システム１は、水素・酸素製造手段である水電気分解式水素製造装置２０と、水素貯蔵手段である水素貯蔵タンク２１と、酸素貯蔵手段である酸素貯蔵タンク２２と、水素輸送手段である水素配管２３と、酸素輸送手段である酸素配管２４と、マンションなどの集合住宅１０の中にあって燃料電池３１及び図示しないオゾン製造装置が備えられた複数の居住区画３０とからなっている。
【００２５】
水電気分解式水素製造装置２０は、電気事業者等から供給される外部電力を用いて電気分解を行って水素及び酸素を製造するようになっており、集合住宅１０の上部に設けられている。水電気分解式水素製造装置２０としては、水電解法により水を電気分解する装置などが挙げられる。
【００２６】
水素貯蔵タンク２１は、水電気分解式水素製造装置２０で製造された水素を貯蔵できるようになっており、水電気分解式水素製造装置２０と同様に集合住宅１０の上部に設けられると共に水電気分解式水素製造装置２０に接続されている。水素貯蔵タンク２１としては、高圧ボンベ、水素吸蔵合金を用いたボンベなどが挙げられるが、水素吸蔵合金を用いたボンベが好ましい。
【００２７】
酸素貯蔵タンク２２は、水電気分解式水素製造装置２０で製造された酸素を貯蔵できるようになっており、水素貯蔵タンク２１と同様に、集合住宅１０の上部に設けられると共に水電気分解式水素製造装置２０に接続されている。酸素貯蔵タンク２２としては、高圧ボンベなどが挙げられる。
【００２８】
水素配管２３は、水素貯蔵タンク２１と居住区画３０の燃料電池３１とを接続するものであり、一つの水素配管２３で居住区画３０へ水素の供給を行うことができるようになっている。
【００２９】
酸素配管２４は、酸素貯蔵タンク２２と居住区画３０の図示しない酸素供給口とを接続するものであり、一つの酸素配管２４で居住区画３０へ酸素の供給を行うことができるようになっている。
【００３０】
居住区画３０には、その居住区画３０の電力を賄うための燃料電池３１が設置されており、その燃料電池３１に水素配管２３が接続されている。また、居住区画３０には、図示しない酸素供給口が設けられており、そこにオゾン発生装置が接続されている。なお、オゾン発生装置と共に、あるいはオゾン発生装置に代えて吸引用酸素製造装置を備えてもよい。
【００３１】
次に、上記の構成からなる水素及び酸素供給システム１の動作について具体的に説明する。居住区画３０において照明などの使用により電力の需要が生じると、居住区画３０に設置された燃料電池３１により発電された電力が居住区画３０に供給される。その発電に必要となる水素及び酸素は、水素貯蔵タンク２１及び酸素貯蔵タンク２２から水素配管２３及び酸素配管２４を通じて供給される。また、殺菌用のオゾン製造に酸素が必要となったときは、酸素貯蔵タンク２２から酸素配管２４を通じて居住区画３０内に備えられた酸素供給口に供給される。そして、その酸素供給口に接続されたオゾン発生装置によって、供給された酸素より殺菌用のオゾンが製造される。これらの水素及び酸素の供給は同時に行われてもよいし、別々に行われてもよい。そして、水素及び酸素が別々に供給された場合などには、水素と酸素との需要量比率が水素と酸素との製造量比率と異なることがあるが、水素貯蔵タンク２１及び酸素貯蔵タンク２２が緩衝装置の役割を果たして一時的な需要比量率と製造量比率との差を補填することができ、結果として、水電気分解式水素製造装置２０により製造された水素及び酸素を効率的に利用することができる。
【００３２】
また、水素又は酸素供給時に、水素貯蔵タンク２１又は酸素貯蔵タンク２２内に十分な水素又は酸素が存在しない場合には、外部電力を用いて水電気分解式水素製造装置２０により水素及び酸素を製造する。本実施形態では、集合住宅１０の全体で水電気分解式水素製造装置２０、水素貯蔵タンク２１及び酸素貯蔵タンク２２を共有化できるので、居住区画３０にそれらの装置を設置するスペースを確保する必要がなく、かつ、居住区画３０にそれらの装置を設置するよりも設置費用を抑えることができる。さらに、本実施形態では、外部電力の料金が低廉な夜間電力を用いて、一日に必要となる居住区画３０の水素及び酸素の総量を予め夜間のうちに製造して水素貯蔵タンク２１及び酸素貯蔵タンク２２に貯蔵することによって、水素及び酸素の製造コストを下げることができ、かつ、夜間に余剰発電になる場合がある外部電力を有効に利用することができるので、外部電力を発電する際に必要となるエネルギー資源を有効に利用することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、水素配管２３及び酸素配管２４を居住区画３０の間で共有しているので、個々の居住区画３０ごとにそれらの配管を設置するスペースを確保する必要がなく、かつ個々の居住区画３０ごとにそれらの装置を設置するよりも設置費用を抑えることができ、さらに、各配管の管理コストを抑えることもできる。
【００３４】
なお、本実施形態では、居住区画３０への水素配管２３及び酸素配管２４に、課金に用いるための流量計を設置することができる。また、居住区画へ供給する酸素の用途に合わせて空気と混合するための酸素濃度調整機能を酸素配管２４等に付加することもできる。
【００３５】
本実施形態では、マンションなどの集合住宅について本発明を適用しているが、集合住宅１０だけでなく、図２に示すように、複数の一戸建てからなる一地域の住宅又は団地に用いてもよい。これらの場合においても、本実施形態と同様の効果が得られる。
【００３６】
（実施形態２）
図３は本発明の一実施形態に係る水素及び酸素供給システムの構成図である。図３に示すように、本実施形態の水素及び酸素供給システム１は、水素及び酸素を販売する水素ステーション４０と、その水素ステーション４０に近接する酸素バー４１とからなっており、水素ステーション４０は、水素・酸素製造手段である水電気分解式水素製造装置２０と、水素貯蔵手段である水素貯蔵タンク２１と、酸素貯蔵手段である酸素貯蔵タンク２２と、水素輸送手段である水素配管２３と、酸素バー４１に酸素を供給する酸素輸送手段である酸素配管２４とからなっている。
【００３７】
酸素バー４１は、酸素を販売する店舗であり、酸素配管２４と接続されている図示しない酸素供給口を備えている。なお、本実施形態では、酸素バー４１は水素ステーション４０に近接する場所に設けられているが、水素ステーション４０の内部に酸素サービスコーナーとして設けてもよい。
【００３８】
なお、図中の燃料電池自動車４２は、水素及び酸素をエネルギー源として駆動する自動車であり、例えば、燃料電池のみをエネルギー源とする燃料電池自動車や、水素及び酸素以外にガソリンなどのその他のものもエネルギー源とするハイブリッド自動車などが挙げられる。その他の構成要素は実施形態１と同様である。
【００３９】
次に、上記の構成からなる水素及び酸素供給システム１の動作について具体的に説明する。燃料電池自動車４２の燃料である水素が不足すると、燃料電池自動車４２は水素を供給するために水素ステーション４０に来所する。そして、燃料電池自動車４２の燃料タンクに水素配管２３が接続されて、燃料電池自動車４２に必要となる水素が、水素貯蔵タンク２１から水素配管２３を通じて供給される。一方、長時間の運転によって疲労したその燃料電池自動車４２のドライバーは、水素ステーション４０に近接する場所に設けられた酸素バー４１で、疲労回復、美肌効果、成人病予防、心身リフレッシュによる健康増進効果を有する酸素を吸引し、ドライバーの心身リフレッシュ及び集中力回復を図ることができる。そのように用いられる酸素は、酸素貯蔵タンク２２から酸素配管２４を通じて、図示しない酸素バー４１の供給口に供給される。これらの水素及び酸素の供給は同時に行われてもよいし、別々に行われてもよい。そして、水素及び酸素が別々に供給された場合などには、本実施形態においても、実施形態１と同様に、水素と酸素との需要量比率が水素と酸素との製造量比率と異なる場合であっても、水素貯蔵タンク２１及び酸素貯蔵タンク２２が緩衝装置の役割を果たして一時的な需要量比率と製造量比率との差を補填することができ、結果として、水電気分解式水素製造装置２０により製造された水素及び酸素を効率的に利用することができる。
【００４０】
また、水素又は酸素を供給するときに、水素貯蔵タンク２１又は酸素貯蔵タンク２２の中に十分な水素又は酸素が存在しない場合には、外部電力を用いて水電気分解式水素製造装置２０により水素及び酸素を製造する。本実施形態においても、外部電力の料金が低廉な夜間電力を用いて、一日に必要となる水素及び酸素の総量を予め夜間のうちに製造しておくことによって水素及び酸素の製造コストを下げることができ、かつ、夜間に余剰発電になる場合がある外部電力を有効に利用することができるので、外部電力を発電する際に必要となるエネルギー資源を有効に利用することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、水素輸送手段を水素配管２３、酸素輸送手段を酸素配管２４としているが、少なくともいずれか一方を小型ボンベとしてもよい。水素輸送手段を小型ボンベとすることにより、水素の取扱いが容易となり、水素を取扱う上での安全性を向上させることができる。
【００４２】
（実施形態３）
図４は本発明の一実施形態に係る水素及び酸素供給システムの構成図である。図４に示すように、本実施形態の水素及び酸素供給システム１は、水素及び酸素を販売する水素ステーション４０と、その水素ステーション４０に近接する酸素バー４１及び近接施設４３とからなっており、水素ステーション４０は、水素・酸素製造手段である水電気分解式水素製造装置２０と、水素貯蔵手段である水素貯蔵タンク２１と、酸素貯蔵手段である酸素貯蔵タンク２２と、近接施設４３の燃料電池及び燃料電池自動車４２に接続される水素輸送手段である水素配管２３と、近接施設４３及び酸素バー４１に酸素を供給する酸素輸送手段である酸素配管２４とからなっている。
【００４３】
近接施設４３は、事務所ビル・病院、一戸建て住宅、集合住宅、及び高速道路に隣接するレストランなどの施設であり、その施設の電力を賄うための燃料電池を備えている。その他の構成要素は実施形態１及び２と同様である。
【００４４】
本実施形態では、実施形態２と異なり、水電気分解式水素製造装置２０より得られた水素を、燃料電池自動車４２だけでなく、水素ステーション４０に近接する、事務所ビル・病院、一戸建て住宅、集合住宅、及び高速道路に隣接するレストランなどの近接施設４３と、水素貯蔵タンク２１とをパイプラインで接続し、水素を燃料電池自動車４２と近接施設４３とに供給するようになっている。また同様に、実施形態２と異なり、水電気分解式水素製造装置２０より得られた酸素を、酸素バー４１だけでなく、水素ステーション４０に近接する、事務所ビル・病院、一戸建て住宅、集合住宅、及び高速道路に隣接するレストランなどの近接施設４３と、酸素貯蔵タンク２２とをパイプラインで接続し、酸素を酸素バー４１と近接施設４３とに供給するようになっている。このようにすることで、実施形態２が有する効果の他に、水素ステーション４０とその近接施設４３で水電気分解式水素製造装置２０、水素貯蔵タンク２１及び酸素貯蔵タンク２２を共有化できるので、施設ごとにそれらの装置を設置するスペースを確保する必要がなく、かつ、施設ごとにそれらの装置を設置するよりも設置費用を抑えることができる。なお、本実施形態では、水電気分解式水素製造装置２０を用いて水素を製造しているが、例えば、天然ガスやメタンなどから水素を製造してもよい。ただし、この場合には酸素を製造することができず、酸素の供給については酸素バー４１及び近接施設４３と水素ステーション４０とを接続することはできない。
【００４５】
（実施形態４）
図５は本発明の一実施形態に係る水素及び酸素供給システムの概念図である。図５に示すように、本実施形態の水素及び酸素供給システム１は、水素・酸素製造手段である水電気分解式水素製造装置２０と、水素貯蔵手段である水素貯蔵タンク２１と、酸素貯蔵手段である酸素貯蔵タンク２２と、水素輸送手段である水素配管２３と、酸素輸送手段である酸素配管２４と、商業店舗５０が消費する電力を発電する燃料電池５１と、商業店舗５０に来店する客に酸素をサービスする酸素サービスコーナー５２とからなっている。
【００４６】
商業店舗５０は、飲食店、小売店、又はスポーツ関連施設などの店舗である。燃料電池５１は店舗で必要となる電力を発電するものであり、商業店舗５０に備えられている。酸素サービスコーナー５２は、来店する客に酸素を提供するために商業店舗５０に設けられた区画であり、図示しない酸素供給口を備え、その酸素供給口と酸素配管２４とが接続されている。その他の構成要素は、実施例１及び２と同様である。
【００４７】
次に、上記の構成からなる水素及び酸素供給システム１の動作について具体的に説明する。商業店舗５０で冷暖房などにより電力の需要が発生すると、燃料電池５１より発電された電力が商業店舗５０に供給される。その発電に必要となる水素及び酸素は、水素貯蔵タンク２１及び酸素貯蔵タンク２２から水素配管２３及び酸素配管２４を通じて供給される。また、来店した客に酸素を提供する必要があるときは、酸素貯蔵タンク２２から酸素配管２４を通して、酸素サービスコーナー５２内に備えられた図示しない酸素供給口に酸素が供給され、そして、疲労回復、美肌効果、成人病予防、心身リフレッシュによる健康増進効果を有する酸素が来客に提供される。これらの水素及び酸素の供給は同時に行われてもよいし、別々に行われてもよい。そして、水素及び酸素が別々に供給された場合等には、本実施形態においても、実施形態１及び２と同様に、水素と酸素との需要量比率が水素と酸素との製造量比率と異なることがあるが、水素貯蔵タンク２１及び酸素貯蔵タンク２２が緩衝装置としての役割を果たし、一時的な需要量比率と製造量比率との差を補填することができ、結果として、水電気分解式水素製造装置２０により製造された水素及び酸素を効率的に利用することができる。さらに、本実施形態では、外部電力の料金が低廉な夜間電力を用いて、一日に必要となる水素及び酸素の総量を予め夜間のうちに製造しておくことによって、水素及び酸素の製造コストを下げることができ、かつ、夜間に余剰発電になる場合がある外部電力を有効に利用することができるので、外部電力を発電する際に必要となるエネルギー資源を有効に利用することができる。
【００４８】
（実施形態５）
図６は、自動車用燃料供給システム１００の構成図である。図６に示すように、本実施形態の自動車用燃料供給システム１００は、燃料原料貯蔵手段である燃料原料貯蔵タンク１１１と、燃料改質手段である燃料改質装置１１２と、燃料貯蔵手段である燃料貯蔵タンク１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃと、燃料輸送手段である燃料配管１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃと、図示しない燃料タンクを備えた燃料電池自動車１１５ａ、ハイブリッド自動車１１５ｂとからなっている。
【００４９】
燃料原料貯蔵タンク１１１は、タンクローリーなどによって運ばれる自動車燃料の原料を貯蔵するタンクである。燃料原料貯蔵タンク１１１としては、高圧タンク、液化タンクなどが挙げられるが、燃料原料が液化天然ガス（ＬＮＧ）である場合には、特に液化タンクが好ましい。なお、燃料原料貯蔵タンクに貯蔵される燃料原料としては、ＬＮＧ、液化石油ガス（ＬＰＧ）、水などが挙げられる。
【００５０】
燃料改質装置１１２は、燃料原料を各種の自動車燃料に改質するためのものであり、燃料原料貯蔵タンク１１１に接続されている。燃料改質装置としては、例えば、ＰＯＸ法、ＡＴＲ法、ＳＭＲ法などを用いたＬＮＧを各種の自動車燃料に改質する装置や水電解法により水を電気分解して水素を製造する装置などが挙げられる。
【００５１】
燃料貯蔵タンク１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃは、燃料改質装置１１２により製造された各種の自動車燃料を貯蔵するものであり、燃料改質装置１１２に接続されている。燃料貯蔵タンク１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃとしては、例えば、水素については、高圧タンク、水素吸蔵合金を用いたタンクなどが挙げられ、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）については、高圧タンクなどが挙げられる。
【００５２】
燃料配管１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃは、自動車燃料を補給に来所した自動車の燃料タンクと接続して、各種の自動車に燃料を供給するようになっており、各種の自動車燃料が貯蔵されている燃料貯蔵タンク１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃに接続されている。
【００５３】
なお、図中の自動車１１５ａ、１１５ｂは、水素やＬＰＧなどをエネルギー源として駆動する自動車であり、図示しない燃料タンクを備えている。具体的には、例えば、水素及び酸素をエネルギー源とする燃料電池自動車１１５ａや、水素及び酸素以外にガソリンなどのその他のものもエネルギー源とするハイブリッド自動車１１５ｂなどが挙げられる。
【００５４】
次に、上記の構成からなる自動車用燃料供給システム１００の動作について具体的に説明する。燃料電池自動車１１５ａの燃料である水素が不足すると、燃料電池自動車１１５ａは本実施形態の燃料ステーション１１０に水素を供給するために来所する。そして、燃料電池自動車１１５ａの図示しない燃料タンクと水素を供給するための燃料配管１１４ａとが接続されて、燃料電池自動車１１５ａに必要となる水素が燃料貯蔵タンク１１３ａから燃料配管１１４ａを通じて供給される。また、水素及びガソリンをエネルギー源とするハイブリッド自動車１１５ｂが燃料ステーション１１０に来所した場合には、そのハイブリッド自動車１１５ｂの図示しない燃料タンクと水素を供給するための燃料配管１１４ａ及びガソリンを供給するための燃料配管１１４ｂとが接続されて、ハイブリッド自動車１１５ｂに必要となる水素及びガソリンが、燃料貯蔵タンク１１３ａ及び１１３ｂから燃料配管１１４ａ及び１１４ｂを通じて供給される。
【００５５】
また、水素又はガソリン等の自動車燃料を供給するときに、何れかの燃料貯蔵タンク１１３の中に十分な自動車燃料が存在しない場合には、動力源として外部電力を利用した燃料改質装置１１２により燃料原料貯蔵タンク１１１に貯蔵されている燃料原料から不足している自動車燃料を製造する。このような燃料ステーション１１０では、１種類の燃料原料を補充すれば、その燃料原料から各種の自動車燃料を製造することができるので、各種の自動車燃料を別個に補充する必要がなく、自動車用燃料の補充コストを削減することができる。また、各種の自動車用燃料を１種類の燃料原料から作成することができるため、燃料ステーション１１０内に各種の自動車用燃料を大量に貯蔵するための大型の貯蔵タンクを複数設置する必要がないので、燃料ステーション１１０のスペースを有効に利用することができる。さらに、大量に貯蔵する物質としては燃料原料のみであるので、各種の自動車燃料をそれぞれ管理するのと比較して、管理コストの低減及び安全性の向上が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、自動車及び家庭用などの小規模施設への水素及び酸素の供給だけでなく、工場や大規模施設などへの水素及び酸素の供給にも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態１に係る水素及び酸素供給システムを示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る水素及び酸素供給システムを示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態２に係る水素及び酸素供給システムを示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態３に係る水素及び酸素供給システムを示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態４に係る水素及び酸素供給システムを示す概略図である。
【図６】本発明の実施形態５に係る自動車用燃料供給システムを示す概略図である。
【符号の説明】
【００５８】
１      水素及び酸素供給システム
１０    集合住宅
２０    水電気分解式水素製造装置
２１    水素貯蔵タンク
２２    酸素貯蔵タンク
２３    水素配管
２４    酸素配管
３０    居住区画
３１、５１  燃料電池
４０    水素ステーション
４１    酸素バー
４２、１１５ａ  燃料電池自動車
４３    近接施設
５０    商業店舗
５２    酸素サービスコーナー
１００  自動車用燃料供給システム
１１０  燃料ステーション
１１１  燃料原料貯蔵タンク
１１２  燃料改質装置
１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ  燃料貯蔵タンク
１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ  燃料配管
１１５ｂ  ハイブリッド自動車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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