(57)【要約】【課題】気液分離後における水素含有ガスの水素の純度を高めることが可能な水素供給システムを提供する。【解決手段】水素供給システム１００は、原料を脱水素反応させることによって水素含有ガスを得る脱水素反応器と、脱水素反応器で得られた水素含有ガスを気液分離する気液分離器４と、気液分離器４に冷却媒体Ｃ１を供給して気液分離器４を冷却する冷熱源１２と、気液分離器４が一定温度となるように気液分離器４に冷却媒体Ｃ２の少なくとも一部を供給して気液分離器４を冷却する冷熱源１３と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素の供給を行う水素供給システムであって、
原料を脱水素反応させることによって水素含有ガスを得る脱水素反応部と、
前記脱水素反応部で得られた前記水素含有ガスを気液分離する気液分離部と、
前記気液分離部に第１冷媒を供給して前記気液分離部を冷却する第１冷却部と、
前記気液分離部が一定温度となるように当該気液分離部を冷却する第２冷却部と、を備える、水素供給システム。
【請求項２】
前記水素を貯蔵する蓄圧部と、
前記蓄圧部から水素供給対象へ供給される前記水素を、第２冷媒によって冷却する水素冷却部と、を備え、
前記第２冷却部は、前記第２冷媒の少なくとも一部を前記気液分離部に供給することにより、前記気液分離部が一定温度となるように当該気液分離部を冷却する、請求項１に記載の水素供給システム。
【請求項３】
前記第２冷却部は、蓄熱材を有する、請求項１又は２に記載の水素供給システム。
【請求項４】
前記第２冷却部は、蒸気圧縮式又は吸着式ヒートポンプを有する請求項１〜３の何れか一項に記載の水素供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素の供給を行う水素供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の水素供給システムとして、例えば特許文献１に挙げるものが知られている。特許文献１の水素供給システムは、原料の芳香族炭化水素の水素化物を貯蔵するタンクと、当該タンクから供給された原料を脱水素反応させることによって水素含有ガスを得る脱水素反応器と、脱水素反応器で得られた水素含有ガスを気液分離する気液分離器（気液分離部）と、気液分離された水素含有ガスを精製する水素精製器と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２３２６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、上述したような水素供給システムでは、例えば水素の利用に関するニーズが高まる中、気液分離部による気液分離後の水素含有ガスについて、その水素の純度を高めることが望まれている。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、気液分離後における水素含有ガスの水素の純度を高めることが可能な水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】
本発明に係る水素供給システムは、水素の供給を行う水素供給システムであって、原料を脱水素反応させることによって水素含有ガスを得る脱水素反応部と、脱水素反応部で得られた水素含有ガスを気液分離する気液分離部と、気液分離部に第１冷媒を供給して気液分離部を冷却する第１冷却部と、気液分離部が一定温度となるように当該気液分離部を冷却する第２冷却部と、を備える。
【０００７】
この水素供給システムでは、第１冷却部によって気液分離部を冷却するのに加え、気液分離部が一定温度となるように当該気液分離部を第２冷却部によってさらに冷却することができる。これにより、気液分離後の水素含有ガスについて水素の純度を高める（つまり、トルエン等の不純物濃度を低下させる）ことが可能となる。
【０００８】
本発明に係る水素供給システムは、水素を貯蔵する蓄圧部と、蓄圧部から水素供給対象へ供給される水素を、第２冷媒によって冷却する水素冷却部と、を備え、第２冷却部は、第２冷媒の少なくとも一部を気液分離部に供給することにより、気液分離部が一定温度となるように当該気液分離部を冷却してもよい。この場合、例えば、水素供給対象（燃料電池自動車等）に対して水素供給の機会が少ない夜間において、水素冷却部の余剰冷熱を気液分離に活用することができ、気液分離部による気液分離を効率よく行うことが可能となる。
【０００９】
上記作用効果を好適に奏する構成として、具体的には、第２冷却部は蓄熱材を有していてもよい。また、第２冷却部は、蒸気圧縮式又は吸着式ヒートポンプを有していてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、気液分離後における水素含有ガスの水素の純度を高めることができる水素供給システムを提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る水素供給システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の水素供給システムの要部を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は変形例に係る水素供給システムの要部を示すブロック図であり、（ｂ）は他の変形例に係る水素供給システムの要部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る水素供給システムの構成を示すブロック図である。本実施形態に係る水素供給システム１００は、有機化合物（常温で液体）を原料とするものである。なお、水素精製の過程では、原料である有機化合物（常温で液体）を脱水素した、脱水素生成物（有機化合物（常温で液体））が除去される。原料の有機化合物として、例えば、有機ハイドライドが挙げられる。有機ハイドライドは、製油所で大量に生産されている水素を芳香族炭化水素と反応させた水素化物が好適な例である。また、有機ハイドライドは、芳香族の水素化化合物に限らず、２−プロパノール（水素とアセトンが生成される）の系もある。有機ハイドライドは、ガソリンなどと同様に液体燃料としてタンクローリーなどによって水素供給システム１００へ輸送することができる。本実施形態では有機ハイドライドとして、メチルシクロヘキサン（以下、ＭＣＨと称する）を用いる。その他、有機ハイドライドとしてシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン、メチルデカリン、ジメチルデカリン、エチルデカリンなど芳香物炭化水素の水素化物を適用することができる（なお、芳香族化合物は特に水素含有量の多い好適な例である）。水素供給システム１００は、燃料電池自動車（ＦＣＶ）や水素エンジン車等の水素供給対象に水素を供給することができる。なお、メタンを主成分とした天然ガスやプロパンを主成分としたＬＰＧ、あるいはガソリン、ナフサ、灯油、軽油といった液体炭化水素原料から水素を製造する場合にも適用可能である。
【００１４】
本実施形態では、水素供給システム１００として、ＦＣＶ１０に高純度水素を供給する水素ステーションを例として説明を行う。図１に示すように、本実施形態に係る水素供給システム１００は、ＭＣＨタンク１、気化器２、脱水素反応器（脱水素反応部）３、気液分離器（気液分離部）４、トルエンタンク５、水素精製器６、圧縮機７、蓄圧器（蓄圧部）８、ディスペンサ９、熱源１１、冷熱源（第１冷却部）１２、及び冷熱源（水素冷却部，第２冷却部）１３を備えている。また、水素供給システム１００は、ラインＬ１〜Ｌ９を備えている。なお、本実施形態では、原料としてＭＣＨを採用し、水素精製の過程で除去される脱水素生成物がトルエンである場合を例として説明する。なお、実際には、トルエンのみならず、未反応のＭＣＨと少量の副生成物及び不純物も存在するが、本実施形態中では、トルエンに混じって当該トルエンと同じ挙動を示す。従って、以下の説明において、「トルエン」と称して説明するものには、未反応のＭＣＨや副生成物も含むものとする。
【００１５】
ラインＬ１〜Ｌ９は、ＭＣＨ、トルエン、水素含有ガス、オフガス、又は高純度水素が通過する流路である。ラインＬ１は、ＭＣＨタンク１と気化器２とを接続する。ラインＬ２は、気化器２と脱水素反応器３とを接続する。ラインＬ３は、脱水素反応器３と気液分離器４とを接続する。ラインＬ４は、気液分離器４と水素精製器６とを接続する。ラインＬ５は、気液分離器４とトルエンタンク５とを接続する。ラインＬ６は、水素精製器６と圧縮機７とを接続する。ラインＬ７は、水素精製器６と気化器２とを接続する。ラインＬ７は、水素精製器６から排出されるオフガスを脱水素反応器３よりも上流側へ還流させるリサイクルラインとして機能する。以下の説明においては、ラインＬ７を「リサイクルラインＬ７」と称して説明する。ラインＬ８は、圧縮機７と蓄圧器８とを接続する。ラインＬ９は、蓄圧器８とディスペンサ９とを接続する。
【００１６】
ＭＣＨタンク１は、原料となるＭＣＨを貯留するタンクである。外部からタンクローリーなどで輸送されたＭＣＨは、ＭＣＨタンク１にて貯留される。ＭＣＨタンク１に貯留されているＭＣＨは、圧縮機（不図示）によってラインＬ１を介して気化器２へ供給される。
【００１７】
気化器２は、インジェクタなどを介してＭＣＨタンク１から供給されたＭＣＨを気化する機器である。気化されたＭＣＨは、リサイクルラインＬ７を介して水素精製器６から供給されたオフガスと併せて、ラインＬ２を介して脱水素反応器３へ供給される。
【００１８】
脱水素反応器３は、ＭＣＨを脱水素反応させることによって水素を得る機器である。すなわち、脱水素反応器３は、脱水素触媒を用いた脱水素反応によってＭＣＨから水素を取り出す機器である。有機ハイドライドの反応は可逆反応であり、反応条件（温度、圧力）によって反応の方向が変わる（化学平衡の制約を受ける）。一方、脱水素反応は、常に吸熱反応で分子数が増える反応である。従って、高温、低圧の条件が有利である。脱水素反応は吸熱反応であるため、脱水素反応器３は熱源１１から熱媒体を介して熱を供給される。脱水素反応器３は、脱水素触媒中を流れるＭＣＨと熱源１１からの熱媒体との間で熱交換可能な機構を有している。熱源１１は、脱水素反応器３を加熱することができるものであればどのようなものを採用してもよい。例えば、熱源１１は、脱水素反応器３を直接加熱するものであってもよく、例えば気化器２やラインＬ１，Ｌ２を加熱することによって脱水素反応器３に供給されるＭＣＨを加熱してもよい。また、熱源１１は、脱水素反応器３と、脱水素反応器３へ供給されるＭＣＨの両方を加熱してもよい。例えば、熱源１１としてバーナーやエンジンを採用することができる。脱水素反応器３で取り出された水素含有ガスは、ラインＬ３を介して気液分離器４へ供給される。ラインＬ３の水素含有ガスは、液体であるトルエンを混合物として含んだ状態で、気液分離器４へ供給される。
【００１９】
気液分離器４は、水素含有ガスからトルエンを分離するタンクである。気液分離器４は、混合物としてトルエンを含む水素含有ガスを貯留することによって、気体である水素と液体であるトルエンとを気液分離する。気液分離器４は、冷熱源（第１冷却部）１２からの冷却媒体によって冷却される。気液分離器４は、気液分離器４中の水素含有ガスと冷熱源１２からの冷却媒体との間で熱交換可能な機構を有している。また、気液分離器４は、気液分離器４中の水素含有ガスと冷熱源１３からの冷却媒体との間で熱交換可能な機構を有しており、冷熱源１３からの冷却媒体によって一定温度となるようにさらに冷却される（詳しくは、後述）。
【００２０】
冷熱源１２は、冷却媒体で気液分離器４を冷却することができるものであればどのようなものを採用してもよい。例えば、冷熱源１２としてチラー等の冷却器を採用することができる。気液分離器４で分離されたトルエンは、ラインＬ５を介してトルエンタンク５へ供給される。一方、気液分離器４で分離された水素含有ガスは、ラインＬ４を介して水素精製器６へ供給される。なお、水素含有ガスを冷やすと当該ガスの一部（トルエン）は液化し、気液分離器４によって、液化しないガス（水素）と分離することができる。ガスを低温とした方が、分離の効率は良くなり、圧力を上げると更に、トルエンの液化が進む。
【００２１】
トルエンタンク５は、気液分離器４で分離された液体のトルエンを貯留するタンクである。トルエンタンク５に貯留されたトルエンは、回収して利用することが可能である。
【００２２】
水素精製器６は、脱水素反応器３で得られると共に気液分離器４で気液分離された水素含有ガスから、脱水素生成物（本実施形態ではトルエン）を除去する。これによって、水素精製器６は、当該水素含有ガスを精製して高純度水素（精製ガス）を得る。得られた高純度水素は、ラインＬ６へ供給され、水素及び脱水素生成物を含むオフガスは、リサイクルラインＬ７へ排出される。リサイクルラインＬ７へ供給されたオフガスは、図示されない圧縮機を介して気化器２へ供給され、ラインＬ２を介して脱水素反応器３へ供給される。
【００２３】
水素精製器６は、採用する水素精製方法によって異なるが、具体的には、水素精製方法として膜分離を用いる場合には、水素分離膜を備える水素分離装置であり、ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｗｉｎｇ  ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）法又はＴＳＡ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｓｗｉｎｇ  ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）法を用いる場合には、不純物を吸着する吸着材を格納する吸着塔を複数備えた吸着除去装置である。
【００２４】
水素精製器６が膜分離を用いる場合について説明する。この方法では、所定温度に加熱された膜に、圧縮機（不図示）によって所定圧力に加圧された水素含有ガスを透過させることによって、脱水素生成物を除去し、高純度の水素ガス（精製ガス）を得ることができる。膜を透過した透過ガスの圧力は、膜を透過する前の圧力と比べて低下する。一方、膜を透過しなかった非透過ガスの圧力は、膜を透過する前の所定圧力と略同一である。このとき、膜を透過しなかった非透過ガスが、水素精製器６のオフガスに該当する。
【００２５】
水素精製器６に適用される膜の種類は特に限定されず、多孔質膜（分子流によって分離するもの、表面拡散流によって分離するもの、毛管凝縮作用によって分離するもの、分子ふるい作用によって分離するものなど）や、非多孔質膜を適用することができる。水素精製器６に適用される膜として、例えば、金属膜（ＰｂＡｇ系、ＰｄＣｕ系、Ｎｂ系など）、ゼオライト膜、無機膜（シリカ膜、カーボン膜など）、高分子膜（ポリイミド膜など）を採用することができる。
【００２６】
膜分離による水素精製器６の水素回収率は、７０〜９０％である。水素精製器６で用いられる膜の「水素／トルエン」の分離係数は、１０００以上であることが好ましく、１００００以上であることがより好ましい。
【００２７】
水素精製器６の除去方法として、ＰＳＡ法を採用する場合について説明する。ＰＳＡ法で用いられる吸着材は、高圧下では水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着し、低圧下では吸着したトルエンを脱着する性質を持つ。ＰＳＡ法は、吸着材のこのような性質を利用するものである。すなわち、吸着塔内を高圧にすることにより、水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着材に吸着させて除去し、高純度の水素ガス（精製ガス）を得る。吸着により吸着塔内の吸着材の吸着機能が低下した場合には、吸着塔内を低圧にすることにより、吸着材に吸着したトルエンを脱着し、併せて除去した精製ガスの一部を逆流させることにより当該脱着されたトルエンを吸着塔内から除去することで、吸着材の吸着機能を再生する（このとき、トルエンを吸着塔内から除去することで排出される少なくとも水素とトルエンを含む水素含有ガスが、水素精製器６からのオフガスに該当する）。
【００２８】
吸着塔内の圧力の調整方法は特に限定されないが、例えば、吸着塔毎に備えられたバルブを閉めるなどの操作により、吸着塔毎に調節することができる。従って、吸着材の吸着機能が低下した吸着塔については、減圧により吸着材を再生させるとともにオフガスを排出する。一方、残りの吸着塔については、加圧により水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着材に吸着させて除去するとともに高純度水素を得る。再生中の吸着塔についての吸着材再生が完了したら、当該吸着塔については、加圧によりトルエンの除去を開始するとともに高純度水素を得る。一方、トルエンの除去を行っていた吸着塔の全部又は一部については、減圧により吸着材の再生を開始するとともにオフガスを排出する。このように、再生を行う吸着塔とトルエンの除去を行う吸着塔の切り替えを繰り返し行うことで、水素供給システム１００全体として、連続的に高純度水素とオフガスとを得ることができる。水素精製器６がＰＳＡ法を採用する場合の水素回収率は、吸着塔の数によるが、約６０〜９０％である。
【００２９】
水素精製器６の除去方法として、ＴＳＡ法を採用する場合について説明する。ＴＳＡ法で用いられる吸着材は、常温下では水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着し、高温下では吸着したトルエンを脱着する性質を持つ。ＴＳＡ法は、吸着材のこのような性質を利用するものである。すなわち、吸着塔内を常温にすることにより、水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着材に吸着させて除去し、高純度の水素ガス（高純度水素）を得る。吸着により吸着塔内の吸着材の吸着機能が低下した場合には、吸着塔内を高温にすることにより、吸着材に吸着したトルエンを脱着し、併せて除去した高純度水素の一部を逆流させることにより当該脱着されたトルエンを吸着塔内から除去することで、吸着材の吸着機能を再生する（このとき、トルエンを吸着塔内から除去することで排出される少なくとも水素とトルエンを含む水素含有ガスが、水素精製器６からのオフガスに該当する）。
【００３０】
吸着塔内の温度の調整方法は特に限定されないが、例えば、吸着塔毎に備えられたヒータのＯＮ／ＯＦＦを切り替えるなどの操作により、吸着塔毎に調節することができる。従って、吸着材の吸着機能が低下した吸着塔については、高温にすることにより吸着材を再生させるとともにオフガスを排出する。一方、残りの吸着塔については、常温に保つことにより水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着材に吸着させて除去するとともに高純度水素を得る。再生中の吸着塔についての吸着材再生が完了したら、当該吸着塔については、吸着塔内を常温に保つことによりトルエンの除去を開始するとともに高純度水素を得る。一方、トルエンの除去を行っていた吸着塔の全部又は一部については、吸着塔内を高温にすることにより吸着材の再生を開始するとともにオフガスを排出する。このように、再生を行う吸着塔とトルエンの除去を行う吸着塔の切り替えを繰り返し行うことで、水素供給システム１００全体として、連続的に高純度水素とオフガスとを得ることができる。水素精製器６がＴＳＡ法を採用する場合の水素回収率は、吸着塔の数によるが、約６０〜９０％である。
【００３１】
圧縮機７は、水素精製器６で得られた高純度水素を高圧状態とする。圧縮機７は、例えば、２０〜９０ＭＰａの圧力で高純度水素を高圧状態とする。圧縮機７は、高純度水素をＦＣＶ１０へ供給可能とするために高圧状態にした上で、ラインＬ８を介して蓄圧器８へ供給する。なお、目的とする圧力に応じて、圧縮を行う圧縮ユニットを複数備え、段階的に圧縮を行う構成としてもよい。
【００３２】
蓄圧器８は、高純度水素を高圧状態のまま蓄える（貯蔵する）。蓄圧器８で蓄えられた高純度水素は、ラインＬ９を介して、ディスペンサ９によってＦＣＶ１０に供給される。蓄圧器８により、水素供給システム１００内にある程度の量の高純度水素を蓄えておくことができるため、ＦＣＶ１０へ水素を安定供給することが可能となる。ただし、蓄圧器８は、水素供給を行うために必須ではないため、省略してもよい。蓄圧器８からラインＬ９を介してＦＣＶ１０へ供給される高純度水素は、プレクーラである冷熱源１３からの冷却媒体によってラインＬ９上において冷却される。例えば高純度水素は、冷熱源１３からの冷却媒体によって−６０〜０℃まで冷却される。ラインＬ９は、当該ラインＬ９を流れる高純度水素と冷熱源１３からの冷却媒体との間で熱交換可能な機構を有している。例えば、冷熱源１３としてチラー等の冷却器を採用することができる。
【００３３】
図２は、図１の水素供給システムの要部を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態の水素供給システム１００は、気液分離器４を冷却するためのものとして、上記冷熱源１２及び上記冷熱源１３を備えている。冷熱源１２は、気液分離器４に冷却媒体（第１冷媒）Ｃ１を循環するように供給して、気液分離器４を冷却する。冷熱源１３は、気液分離器４に冷却媒体（第２冷媒）Ｃ２の少なくとも一部を循環するように供給して、気液分離器４が一定温度となるように当該気液分離器４をさらに冷却する。図示する例では、冷熱源１３は、以下のように構成されている。
【００３４】
すなわち、冷熱源１３は、冷却媒体Ｃ２を流通させる流路として配管を有し、この配管は、その任意箇所で分岐して気液分離器４に対し熱交換可能に（例えば、気液分離器４を近接して覆うように）延びている。これにより、冷却媒体Ｃ２が気液分離器４に供給され、一定温度となるように気液分離器４がさらに冷却されることとなる。なお、冷却媒体Ｃ２の冷熱ロスを抑制するために、冷熱源１３から気液分離器４までの配管及び気液分離器４の周囲には、断熱材等を設けることが好ましい。また、ここでの「一定温度」は、気液分離させた水素含有ガスのトルエン濃度が十分に小さくなる温度であって、好ましいとして１０℃以下の温度、より好ましいとして０℃以下の温度、より一層好ましいとして−１０℃以下の温度とされている。「一定温度」は、必ずしも一の温度である必要はなく、所定の幅を有する温度域であってもよい。
【００３５】
また、気液分離器４に供給される冷却媒体Ｃ２の流路上には、冷却媒体Ｃ２の流通を制御するバルブ１５が設けられている。バルブ１５の開閉を制御部で制御することにより、冷却媒体Ｃ２による気液分離器４の冷却を作動／停止を制御することができる。ちなみに、例えば温度センサ（不図示）で気液分離器４の温度を検出し、当該検出結果に基づいてバルブ１５の開口量を制御部で制御し、冷却媒体Ｃ２の流量を調整することにより、気液分離器４を温度制御することも可能となる。
【００３６】
このような水素供給システム１００では、冷熱源１２で気液分離器４を冷却するのに加え、気液分離器４が一定温度となるように冷熱源１３の冷却媒体Ｃ２によって当該気液分離器４をさらに冷却できる。これにより、気液分離の温度を効果的に下げ、気液分離後の水素含有ガスについて水素の純度を高める（つまり、トルエン濃度を低下させる）ことが可能となる。その結果、後段の水素精製器６の負荷を低減でき、さらには、水素精製器６の負荷低減による効率向上が可能となる。
【００３７】
また、水素供給システム１００は、上述のように、冷熱源１３の冷却媒体Ｃ２を気液分離器４に供給することにより、気液分離器４が一定温度となるように冷却する。よって、ＦＣＶ１０に水素供給の機会が少ない夜間等において、例えばバルブ１５を開として冷却媒体Ｃ２を気液分離器４へ供給させることで、冷熱源１３の余剰冷熱となる冷却媒体Ｃ２を気液分離器４の気液分離に活用でき、気液分離器４による気液分離を効率よく行うことが可能となる。
【００３８】
なお、冷却媒体Ｃ２を利用した冷却よる気液分離の可能性（水素純度向上に係る上記作用効果）は、例えば次の事象からも確認することができる。すなわち、所定条件下（ゲージ圧：１bar，水素／トルエン＝１／３）において、室温で水素含有ガスが気液分離される場合には、水素含有ガス中に約２vol％のトルエンが存在するところ、０℃以下ひいては−２０℃以下となると、当該トルエンが略０vol％となる。このことからして、上記気液分離の可能性を確認することができる。
【００３９】
図３（ａ）は、変形例に係る水素供給システムの要部を示すブロック図である。図３（ａ）に示すように、変形例の水素供給システム１００Ａは、気液分離器４を冷却媒体Ｃ２により冷却する水素供給システム１００の構成に代えて若しくは加えて、蓄熱材（第２冷却部）２１を備えている。蓄熱材２１は、気液分離器４を一定温度となるように冷却する。蓄熱材２１は、例えば顕熱蓄熱方式、潜熱蓄熱方式あるいは潜熱方式を利用して冷熱を蓄えると共に、当該冷熱によって気液分離器４を一定温度となるように冷却する。
【００４０】
ここでの蓄熱材２１は、気液分離器４の周囲を覆うように当該気液分離器４に設けられている。蓄熱材２１は、例えば、高い融解潜熱を有する固形状、ゲル状、粉末状又はスラリー状のパラフィン系材料を含んで形成されている。このような蓄熱材２１には、例えば夜間において、冷熱源１３の冷却媒体Ｃ２を利用して冷熱を蓄熱させる、又は、電力で冷熱を蓄熱させることができる。このような水素供給システム１００Ａにおいても、上記水素供給システム１００と同様な上記作用効果が奏される。
【００４１】
図３（ｂ）は、他の変形例に係る水素供給システムの要部を示すブロック図である。図３（ｂ）に示すように、他の変形例の水素供給システム１００Ｂは、気液分離器４を冷却媒体Ｃ２により冷却する水素供給システム１００の構成に代えて若しくは加えて、ヒートポンプ（第２冷却部）３１を備えている。
【００４２】
ヒートポンプ３１は、冷却媒体Ｃ３を用いて気液分離器４から当該気液分離器４外へ熱を汲み上げ、気液分離器４を一定温度となるように冷却する。ヒートポンプ３１としては、蒸気圧縮式ヒートポンプを用いてもよいし、吸着式ヒートポンプを用いてもよい。
【００４３】
ヒートポンプ３１として用いる蒸気圧縮式ヒートポンプを場合、当該ヒートポンプ３１では、冷却媒体Ｃ３を蒸発させ、その気化熱（蒸発潜熱）により冷熱を得て気液分離器４側を冷却すると共に、蒸発させた冷却媒体Ｃ３を圧縮及び液化させ、その際に凝縮熱を高温側（気液分離器４外）に放熱することにより、気液分離器４を一定温度となるように冷却する。ヒートポンプ３１として吸着式ヒートポンプを用いる場合、当該ヒートポンプ３１では、吸着材の吸着力により冷却媒体Ｃ３を蒸発させ、その気化熱により冷熱を得て気液分離器４側を冷却する吸着工程と、吸着後の当該吸着材を加熱及び乾燥させて脱着させる脱着工程と、を適宜切替えて実施することにより、気液分離器４を一定温度となるように冷却する。
【００４４】
このような水素供給システム１００Ｂにおいても、上記水素供給システム１００Ａと同様な上記作用効果が奏される。また、他の変形例の水素供給システム１００Ｂは、上記水素供給システム１００Ａと同様に、蓄熱材２１（図３（ａ）参照）をさらに備えていても勿論よい。
【００４５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００４６】
上述した実施形態では、水素精製器６よりも下流側に水素供給装置（圧縮機７、蓄圧器８及びディスペンサ９等を含む）を接続した水素ステーションとして利用したが、水素精製器６よりも下流側に水素消費装置（電力発生装置等を含む）を接続し、直接的に水素消費装置に水素を供給する水素ステーションとして利用してもよい。この場合、気液分離器４を一定温度となるように冷却する第２冷却部としては、上記蓄熱材２１や上記ヒートポンプ３１が用いられる。また、上述した実施形態は、どのような用途に用いられてもよく、例えば、分散電源（例えば、家庭用電源や非常用電源等）のための水素供給システムとして利用されてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
３…脱水素反応器（脱水素反応部）、４…気液分離器（気液分離部）、８…蓄圧器（蓄圧部）、１０…ＦＣＶ（水素供給対象）、１２…冷熱源（第１冷却部）、１３…冷熱源（水素冷却部，第２冷却部）、２１…蓄熱材（第２冷却部）、３１…ヒートポンプ（第２冷却部）
１００，１００Ａ，１００Ｂ…水素供給システム、Ｃ１…冷却媒体（第１冷媒）、Ｃ２…冷却媒体（第２冷媒）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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