(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素ガス供給装置と、水素ガス圧縮塔の２つと、液体ポンプと、水素ガス貯蔵タンクとを有し、
前記水素ガス圧縮塔は、内部を水素ガス領域と液体領域に仕切る可動式の仕切り板を有し、前記仕切り板が移動することで前記水素ガス領域と前記液体領域の容積が変動するものであり、
前記水素ガス圧縮塔の前記水素ガス領域には、
前記水素ガス供給装置から前記水素ガス領域に水素ガスを供給するための水素ガス供給ラインが接続されるとともに、いずれか一方の前記水素ガス圧縮塔の水素ガス領域にのみ水素ガスが供給されるように切り替え可能な水素ガス供給バルブが設置されており、かつ
前記水素ガス領域から水素ガスを排出して前記水素ガス貯蔵タンクに水素ガスを供給するための水素ガス排出ラインが接続されるとともに、いずれか一方の前記水素ガス圧縮塔の水素ガス領域からのみ水素ガスが排出されるように切り替え可能な水素ガス排出バルブが設置されており、
前記水素ガス圧縮塔の前記液体領域には、
前記液体領域から液体を排出して前記液体ポンプのサクション側に液体を供給するための液体排出ラインが接続されるとともに、いずれか一方の前記水素ガス圧縮塔の液体領域からのみ液体が排出されるように切り替え可能な液体排出バルブが設置されており、かつ
前記液体ポンプのデリバリ側から前記液体領域に液体を供給するための液体供給ラインが接続されるとともに、いずれか一方の前記水素ガス圧縮塔の液体領域にのみ液体が供給されるように切り替え可能な液体供給バルブが設置されている水素ガス圧縮貯蔵装置。
【請求項２】
一方の水素ガス圧縮塔で水素ガスの供給と液体の排出が同時に行われるように前記水素ガス供給バルブ及び前記液体排出バルブが連動して切り替わり、かつ他方の水素ガス圧縮塔で水素ガスの排出と液体の供給が同時に行われるように前記水素ガス排出バルブ及び前記液体供給バルブが連動して切り替わる機構をさらに有する請求項１に記載の水素ガス圧縮貯蔵装置。
【請求項３】
前記液体領域に水が充填されている請求項１又は２に記載の水素ガス圧縮貯蔵装置。
【請求項４】
前記水素ガス排出ラインの途中にドライヤーが設置されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の水素ガス圧縮貯蔵装置。
【請求項５】
水素ガス排出ラインには弁を介して複数の水素ガス貯蔵タンクが接続されており、少なくとも１つの水素ガス貯蔵タンクには定置型燃料電池が接続され、残りの水素ガス貯蔵タンクには水素ディスペンサが接続されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の水素ガス圧縮貯蔵装置。
【請求項６】
水素ガス供給装置が、水の電気分解装置である請求項１〜５のいずれか１項に記載の水素ガス圧縮貯蔵装置。
【請求項７】
前記水の電気分解装置には、太陽光発電装置が電気を供給可能に接続されている請求項６に記載の水素ガス圧縮貯蔵装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の水素ガス圧縮貯蔵装置を用いて水素ガスを圧縮・貯蔵する方法であって、
（Ａ）水素ガス供給装置から水素ガス供給ラインを通じて一方の水素ガス圧縮塔Ａの水素ガス領域に水素ガスが供給されるとともに、前記水素ガス圧縮塔Ａの液体領域から液体が排出され液体排出ラインを通じて液体ポンプのサクション側に供給され、かつ液体ポンプのデリバリ側から液体供給ラインを通じて他方の水素ガス圧縮塔Ｂの液体領域に液体が供給されるとともに、前記水素ガス圧縮塔Ｂの水素ガス領域から水素ガスが排出され水素ガス排出ラインを通じて水素ガス貯蔵タンクに供給される工程と、
（Ｂ）前記水素ガス供給バルブが水素ガス圧縮塔Ａ側から水素ガス圧縮塔Ｂ側に切り替わるとともに、前記水素ガス排出バルブが水素ガス圧縮塔Ｂ側から水素ガス圧縮塔Ａ側に切り替わり、かつ前記液体供給バルブが水素ガス圧縮塔Ｂ側から水素ガス圧縮塔Ａ側に切り替わるとともに、前記液体排出バルブが水素ガス圧縮塔Ａ側から水素ガス圧縮塔Ｂ側に切り替わる工程と、
（Ｃ）水素ガス供給装置から水素ガス供給ラインを通じて水素ガス圧縮塔Ｂの水素ガス領域に水素ガスが供給されるとともに、前記水素ガス圧縮塔Ｂの液体領域から液体が排出され液体排出ラインを通じて液体ポンプのサクション側に供給され、かつ液体ポンプのデリバリ側から液体供給ラインを通じて水素ガス圧縮塔Ａの液体領域に液体が供給されるとともに、前記水素ガス圧縮塔Ａの水素ガス領域から水素ガスが排出され水素ガス排出ラインを通じて水素ガス貯蔵タンクに供給される工程と、
（Ｄ）前記水素ガス供給バルブが水素ガス圧縮塔Ｂ側から水素ガス圧縮塔Ａ側に切り替わるとともに、前記水素ガス排出バルブが水素ガス圧縮塔Ａ側から水素ガス圧縮塔Ｂ側に切り替わり、かつ前記液体供給バルブが水素ガス圧縮塔Ａ側から水素ガス圧縮塔Ｂ側に切り替わるとともに、前記液体排出バルブが水素ガス圧縮塔Ｂ側から水素ガス圧縮塔Ａ側に切り替わる工程と
を有する水素ガス圧縮貯蔵方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定置型燃料電池や燃料電池車両に水素ガスを供給可能な水素ガス圧縮貯蔵装置及び水素ガス圧縮貯蔵方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、家庭用電源として定置型燃料電池を設置するケースが増えており、また燃料電池自動車の実用化も図られている。これらの燃料電池は水素ガスを燃料としていることから、家庭で水素ガスを製造・貯蔵する装置への関心が高まっている。
【０００３】
特許文献１には、以下の発明が記載されている。
１．含水素燃料を改質して改質ガスを得る改質装置と、前記改質ガスから不要物を除去して高純度の水素ガスを精製する水素精製装置と、前記水素ガスを貯蔵するとともに、定置型燃料電池に前記水素ガスを供給するための第１水素貯蔵装置と、前記水素ガスを貯蔵するとともに、燃料電池車両に前記水素ガスを供給するための第２水素貯蔵装置と、前記水素ガスの供給先を前記第１水素貯蔵部と前記第２水素貯蔵部とに切り替え制御する制御装置と、を備えることを特徴とする水素ガス製造発電システム。
２．含水素燃料を改質して改質ガスを得る改質装置と、前記改質ガスから不要物を除去して高純度の水素ガスを精製する水素精製装置と、前記水素ガスを貯蔵するとともに、定置型燃料電池に前記水素ガスを供給するための第１水素貯蔵装置と、前記水素ガスを貯蔵するとともに、燃料電池車両に前記水素ガスを供給するための第２水素貯蔵装置とを備える水素ガス製造発電システムの運転方法であって、前記水素精製装置で精製される前記水素ガスの濃度を検出する工程と、前記検出された水素濃度が所定値未満である際に、前記第１水素貯蔵装置に前記水素ガスを供給する工程と、前記検出された水素濃度が所定値以上である際に、前記第２水素貯蔵装置に前記水素ガスを供給する工程と、を有することを特徴とする水素ガス製造発電システムの運転方法。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２９３９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
燃料電池自動車には、一回の水素ガス補給で走行できる距離を確保するために水素ガスを高圧で充填する高圧タンクが設けられている。この高圧タンクに水素ガスを充填するためには、水素ガス貯蔵タンクに充填されている水素ガスを高圧に維持しなければならない。また、水素ガスを貯蔵するための装置を家庭に設置することを考慮すると、水素ガス貯蔵タンクの大きさをできるだけ小さくすべきであり、その意味でも水素ガス貯蔵タンクに充填されている水素ガスを高圧に維持しなければならない。しかし、そのような高圧を実現するための水素ガス圧縮装置自体が大きくなってしまい、一般の家庭に設置することは難しいという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、家庭でも水素ガスを圧縮・貯蔵可能な水素ガス圧縮貯蔵装置及び水素ガス圧縮貯蔵方法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】
【０００７】
本発明に係る水素ガス圧縮貯蔵装置は、水素ガス供給装置と、水素ガス圧縮塔の２つと、液体ポンプと、水素ガス貯蔵タンクとを有し、
前記水素ガス圧縮塔は、内部を水素ガス領域と液体領域に仕切る可動式の仕切り板を有し、前記仕切り板が移動することで前記水素ガス領域と前記液体領域の容積が変動するものであり、
前記水素ガス圧縮塔の前記水素ガス領域には、
前記水素ガス供給装置から前記水素ガス領域に水素ガスを供給するための水素ガス供給ラインが接続されるとともに、いずれか一方の前記水素ガス圧縮塔の水素ガス領域にのみ水素ガスが供給されるように切り替え可能な水素ガス供給バルブが接続されており、かつ
前記水素ガス領域から水素ガスを排出して前記水素ガス貯蔵タンクに水素ガスを供給するための水素ガス排出ラインが接続されるとともに、いずれか一方の前記水素ガス圧縮塔の水素ガス領域からのみ水素ガスが排出されるように切り替え可能な水素ガス排出バルブが接続されており、
前記水素ガス圧縮塔の前記液体領域には、
前記液体領域から液体を排出して前記液体ポンプのサクション側に液体を供給するための液体排出ラインが接続されるとともに、いずれか一方の前記水素ガス圧縮塔の液体領域からのみ液体が排出されるように切り替え可能な液体排出バルブが接続されており、かつ
前記液体ポンプのデリバリ側から前記液体領域に液体を供給するための液体供給ラインが接続されるとともに、いずれか一方の前記水素ガス圧縮塔の液体領域にのみ液体が供給されるように切り替え可能な液体供給バルブが接続されている。
【０００８】
本発明に係る水素ガス圧縮貯蔵方法は、上記の水素ガス圧縮貯蔵装置を用いて水素ガスを圧縮・貯蔵する方法であって、
（ａ）水素ガス供給装置から水素ガス供給ラインを通じて一方の水素ガス圧縮塔Ａの水素ガス領域に水素ガスが供給されるとともに、前記水素ガス圧縮塔Ａの液体領域から液体が排出され液体排出ラインを通じて液体ポンプのサクション側に供給され、かつ液体ポンプのデリバリ側から液体供給ラインを通じて他方の水素ガス圧縮塔Ｂの液体領域に液体が供給されるとともに、前記水素ガス圧縮塔Ｂの水素ガス領域から水素ガスが排出され水素ガス排出ラインを通じて水素ガス貯蔵タンクに供給される工程と、
（ｂ）前記水素ガス供給バルブが水素ガス圧縮塔Ａ側から水素ガス圧縮塔Ｂ側に切り替わるとともに、前記水素ガス排出バルブが水素ガス圧縮塔Ｂ側から水素ガス圧縮塔Ａ側に切り替わり、かつ前記液体供給バルブが水素ガス圧縮塔Ｂ側から水素ガス圧縮塔Ａ側に切り替わるとともに、前記液体排出バルブが水素ガス圧縮塔Ａ側から水素ガス圧縮塔Ｂ側に切り替わる工程と、
（ｃ）水素ガス供給装置から水素ガス供給ラインを通じて水素ガス圧縮塔Ｂの水素ガス領域に水素ガスが供給されるとともに、前記水素ガス圧縮塔Ｂの液体領域から液体が排出され液体排出ラインを通じて液体ポンプのサクション側に供給され、かつ液体ポンプのデリバリ側から液体供給ラインを通じて水素ガス圧縮塔Ａの液体領域に液体が供給されるとともに、前記水素ガス圧縮塔Ａの水素ガス領域から水素ガスが排出され水素ガス排出ラインを通じて水素ガス貯蔵タンクに供給される工程と、
（ｄ）前記水素ガス供給バルブが水素ガス圧縮塔Ｂ側から水素ガス圧縮塔Ａ側に切り替わるとともに、前記水素ガス排出バルブが水素ガス圧縮塔Ａ側から水素ガス圧縮塔Ｂ側に切り替わり、かつ前記液体供給バルブが水素ガス圧縮塔Ａ側から水素ガス圧縮塔Ｂ側に切り替わるとともに、前記液体排出バルブが水素ガス圧縮塔Ｂ側から水素ガス圧縮塔Ａ側に切り替わる工程と
を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、家庭でも水素ガスを圧縮・貯蔵可能な水素ガス圧縮貯蔵装置及び水素ガス圧縮貯蔵方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る水素ガス圧縮貯蔵装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る水素ガス圧縮貯蔵装置の運転時における水素ガス圧縮塔の状態を示す図である。
【図３】本発明の他の一実施形態に係る水素ガス圧縮貯蔵装置の運転時における水素ガス圧縮塔の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る水素ガス圧縮貯蔵装置の構成例を図１に示す。図１の水素ガス圧縮貯蔵装置は、水素ガス供給装置１と、２つの水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂと、液体ポンプ６と、水素ガス貯蔵タンク７ａ・７ｂとを有している。
【００１２】
水素ガス供給装置１は、水素ガスを供給できるものであればよく、水素ガス発生装置でもよく、水素ガスボンベでもよい。水素ガス発生装置としては、例えば、水の電気分解装置を用いることができる。水の電気分解装置では、通常、酸性水溶液、アルカリ性水溶液、又は中性水溶液を用いるが、電気分解されるのは水であるので、一般の家庭で手軽に補給することができる。
【００１３】
水の電気分解装置には、太陽光発電装置が電気を供給可能に接続されていることが好ましい。このように、住宅の屋根等に設置された太陽光パネルに照射された太陽の光エネルギーを利用して水を電気分解することができる。太陽光発電装置の発電能力は、例えば３〜４ｋＷ程度で運転することができる。
【００１４】
水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂは、それぞれ、内部を水素ガス領域４ａ・４ｂと液体領域５ａ・５ｂに仕切る可動式の仕切り板３ａ・３ｂを有している。そして、仕切り板３ａ・３ｂが移動することで、水素ガス領域４ａ・４ｂと液体領域５ａ・５ｂの容積が変動するようになっている。仕切り板３ａ・３ｂは、水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂの内部を水素ガス領域４ａ・４ｂと液体領域５ａ・５ｂとに区分けし、かつ水素ガス領域４ａ・４ｂと液体領域５ａ・５ｂの容積が変動するように可動な状態であればよく、必ずしも水素ガス領域４ａ・４ｂと液体領域５ａ・５ｂを完全に仕切るものである必要はない。仕切り板３ａ・３ｂは、通常、液体領域５ａ・５ｂに充填する液体（水など）に浮く処理をした樹脂製であるが、他の材質でも構わない。
【００１５】
水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂの水素ガス領域４ａ・４ｂには、水素ガス領域４ａ・４ｂに水素ガスを供給するための水素ガス供給ライン１１・１１ａ・１１ｂが接続されている。そして、図１の装置では、１本の水素ガス供給ライン１１から２本の水素ガス供給ライン１１ａ・１１ｂに分岐する箇所に、水素ガス供給バルブ２１が設置されている。水素ガス供給バルブ２１は、上流側の水素ガス供給ライン１１と、下流側の水素ガス供給ライン１１ａ・１１ｂのいずれか一方のみとを連通させるものであり、下流側の水素ガス供給ライン１１ａ・１１ｂのどちらと連通させるか切り替え可能なものである。こうすることで、いずれか一方の水素ガス圧縮塔の水素ガス領域にのみ水素ガスが供給される構造となる。
【００１６】
そして、図１の装置のように、水素ガス供給ライン１１が水素ガス供給装置１に接続される。こうすることで、水素ガス供給装置１から供給される水素ガスが、水素ガス供給ライン１１及び水素ガス供給ライン１１ａ・１１ｂを通じて、水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂの水素ガス領域４ａ・４ｂに供給される構造となる。
【００１７】
また、水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂの水素ガス領域４ａ・４ｂには、水素ガス領域４ａ・４ｂから水素ガスを排出するための水素ガス排出ライン１２・１２ａ・１２ｂが接続されている。そして、図１の装置では、２本の水素ガス排出ライン１２ａ・１２ｂが１本の水素ガス排出ライン１２に合流する箇所に、水素ガス排出バルブ２２が設置されている。水素ガス排出バルブ２２は、上流側の水素ガス排出ライン１２ａ・１２ｂのいずれか一方のみと、下流側の水素ガス排出ライン１２とを連通させるものであり、上流側の水素ガス排出ライン１２ａ・１２ｂのどちらと連通させるか切り替え可能なものである。こうすることで、いずれか一方の水素ガス圧縮塔の水素ガス領域からのみ水素ガスが排出される構造となる。
【００１８】
そして、図１の装置のように、水素ガス排出ライン１２が水素ガス貯蔵タンク７ａ・７ｂに接続される。こうすることで、水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂの水素ガス領域４ａ・４ｂから排出される水素ガスが、水素ガス排出ライン１２ａ・１２ｂ及び水素ガス排出ライン１２を通じて、水素ガス貯蔵タンク７ａ・７ｂに供給される構造となる。
【００１９】
水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂの液体領域５ａ・５ｂには、液体領域５ａ・５ｂから液体を排出するための液体排出ライン１３・１３ａ・１３ｂが接続されている。そして、図１の装置では、２本の液体排出ライン１３ａ・１３ｂが１本の液体排出ライン１３に合流する箇所に、液体排出バルブ２３が設置されている。液体排出バルブ２３は、上流側の液体排出ライン１３ａ・１３ｂのいずれか一方のみと、下流側の液体排出ライン１３とを連通させるものであり、上流側の液体排出ライン１３ａ・１３ｂのどちらと連通させるか切り替え可能なものである。こうすることで、いずれか一方の水素ガス圧縮塔の液体領域からのみ液体が排出される構造となる。
【００２０】
そして、図１の装置のように、液体排出ライン１３が液体ポンプ６のサクション側に接続される。こうすることで、水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂの液体領域５ａ・５ｂから排出される液体が、液体排出ライン１３ａ・１３ｂ及び液体排出ライン１３を通じて、液体ポンプ６のサクション側に供給される構造となる。
【００２１】
また、水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂの液体領域５ａ・５ｂには、液体領域５ａ・５ｂに液体を供給するための液体供給ライン１４・１４ａ・１４ｂが接続されている。そして、図１の装置では、１本の液体供給ライン１４から２本の液体供給ライン１４ａ・１４ｂに分岐する箇所に、液体供給バルブ２４が設置されている。液体供給バルブ２４は、上流側の液体供給ライン１４と、下流側の液体供給ライン１４ａ・１４ｂのいずれか一方のみとを連通させるものであり、下流側の液体供給ライン１４ａ・１４ｂのどちらと連通させるか切り替え可能なものである。こうすることで、いずれか一方の水素ガス圧縮塔の液体領域にのみ液体が供給される構造となる。
【００２２】
そして、図１の装置のように、液体供給ライン１４が液体ポンプ６のデリバリ側に接続される。こうすることで、液体ポンプ６のデリバリ側から供給される液体が、液体供給ライン１４及び液体供給ライン１４ａ・１４ｂを通じて、水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂの液体領域５ａ・５ｂに供給される構造となる。
【００２３】
なお、図１の装置では、水素ガス供給ライン１１ａ・１１ｂ及び水素ガス排出ライン１２ａ・１２ｂ、並びに液体排出ライン１３ａ・１３ｂ及び液体供給ライン１４ａ・１４ｂが、それぞれ独立した配管として水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂに接続されているが、両方の機能を有する配管を介して水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂに接続されていても構わない。例えば、図３（ａ）に示すように、水素ガス供給ライン１１ａ・１１ｂ及び水素ガス排出ライン１２ａ・１２ｂを共通化させた水素ガス供給排出ライン１５ａ・１５ｂ、並びに液体排出ライン１３ａ・１３ｂ及び液体供給ライン１４ａ・１４ｂを共通化させた液体供給排出ライン１６ａ・１６ｂが、それぞれ水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂに接続されている構成としてもよい。
【００２４】
ここで、水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂでは、水素ガスの供給と液体の排出が同時に行われ、又は水素ガスの排出と液体の供給が同時に行われる。したがって、本発明に係る水素ガス圧縮貯蔵装置は、一方の水素ガス圧縮塔で水素ガスの供給と液体の排出が同時に行われるように水素ガス供給バルブ２１及び液体排出バルブ２３が連動して切り替わり、かつ他方の水素ガス圧縮塔で水素ガスの排出と液体の供給が同時に行われるように水素ガス排出バルブ２２及び液体供給バルブ２４が連動して切り替わる機構を有することが好ましい。
【００２５】
液体領域５ａ・５ｂには、液体として水が充填されていることが好ましい。他の液体でも構わないが、水であれば一般の家庭で手軽に利用することができる。
【００２６】
液体ポンプ６としては、例えば市販の送液ポンプを用いることができる。液体ポンプ６の吐出圧力は、水素ガスを圧縮する観点から高い方が好ましく、例えば１５〜８０ＭＰａの吐出圧力を持つ送液ポンプを用いることが好ましい。なお、本発明では、液体排出ライン１３が液体ポンプ６のサクション側に接続されているが、こうすることで、液体ポンプ６のデリバリ側に接続された液体供給ライン１４から高圧で液体を吐出することができるようになる。
【００２７】
高圧で吐出された液体は、一方の水素ガス圧縮塔の液体領域に到達し、仕切り板を押し上げる。そして、その仕切り板によって押し出されるように、その水素ガス圧縮塔の水素ガス領域に存在する水素ガスが高圧で排出され、水素ガス貯蔵タンクに高圧の状態で貯蔵される。
【００２８】
なお、図１では、２つの水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂが１セット設置されているが、２つの水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂを２セット以上設置してもよい。２つの水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂを直列に２セット又はそれ以上設置することで、より高い圧力で水素ガスを貯蔵できるようになる。２つの水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂを直列に２セット以上設置する場合、その間に一時的な水素ガス保管タンクを設置してもよい。
【００２９】
ま水素ガス供給ライン１１の途中には、例えば、水素精製装置が設置されていてもよい。水素ガス排出ライン１２の途中には、図１に示すように、ドライヤー３１を設置する事が好ましい。こうすることで、水素ガス中の液体（水など）を除去することができる。それ以外に、水素ガス排出ライン１２の途中に水素濃度検出装置が接続されていてもよい。
【００３０】
水素ガス排出ライン１２には、水素ガス貯蔵タンク７ａ・７ｂが接続されている。水素ガス貯蔵タンク７ａ・７ｂは、水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂから高圧で排出された水素ガスを高圧の状態で貯蔵するものである。図１では、水素ガス排出ライン１２には、弁３２ａ・３２ｂを介して１本の水素ガス貯蔵タンク７ａと２本の水素ガス貯蔵タンク７ｂが接続されている。
【００３１】
図１では、水素ガス貯蔵タンク７ａには家庭用電源としての定置型燃料電池３３が接続されており、２本の水素ガス貯蔵タンク７ｂには燃料電池自動車に水素ガスを供給するための水素ディスペンサ３４が接続されている。このように、少なくとも１つの水素ガス貯蔵タンクに定置型燃料電池が接続され、残りの水素ガス貯蔵タンクに水素ディスペンサが接続されることで、定置型燃料電池に水素ガスを供給可能となり、かつ燃料電池自動車にも水素ガスを供給可能となる。水素ガス貯蔵タンク７ａ・７ｂへの水素ガスの振り分けは、特許文献１に記載の方法で行うことができる。
【００３２】
以上のような水素ガス圧縮貯蔵装置を用いて水素ガスを圧縮・貯蔵する方法について、水素ガス圧縮塔２ａ・２ｂの運転時における状態を示す図２及び図３を参照しつつ説明する。なお、図２及び図３に記載された２本の水素ガス圧縮塔のうち、左側を水素ガス圧縮塔Ａと称し、右側を水素ガス圧縮塔Ｂと称する。
【００３３】
まず、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、水素ガス圧縮塔Ａで水素ガスの供給と液体の排出が同時に行われるように水素ガス供給バルブ及び液体排出バルブがセットされ、また水素ガス圧縮塔Ｂで水素ガスの排出と液体の供給が同時に行われるように水素ガス排出バルブ及び液体供給バルブがセットされる。
【００３４】
この状態で、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、水素ガス圧縮塔Ａの水素ガス領域には、水素ガス供給装置から水素ガス供給ラインを通じて水素ガスが供給される。それにより、水素ガス圧縮塔Ａの仕切り板が押し下げられる。そして、水素ガス圧縮塔Ａの液体領域からは液体が排出され液体排出ラインを通じて液体ポンプのサクション側に供給される。一方、水素ガス圧縮塔Ｂの液体領域には、液体ポンプのデリバリ側から液体供給ラインを通じて液体が供給される。それにより、水素ガス圧縮塔Ｂの仕切り板が押し上げられる。そして、水素ガス圧縮塔Ｂの水素ガス領域からは水素ガスが排出され水素ガス排出ラインを通じて水素ガス貯蔵タンクに供給される。
【００３５】
その後、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、水素ガス圧縮塔Ａの仕切り板は押し下げられ続けて水素ガス圧縮塔Ａの最下部に到達し、水素ガス圧縮塔Ｂの仕切り板は押し上げられ続けて水素ガス圧縮塔Ｂの最上部に到達する。
【００３６】
この段階で、バルブの切り替えが行われる。すなわち、水素ガス圧縮塔Ａで水素ガスの排出と液体の供給が同時に行われるように水素ガス排出バルブ及び液体供給バルブがセットされ、また水素ガス圧縮塔Ｂで水素ガスの供給と液体の排出が同時に行われるように水素ガス供給バルブ及び液体排出バルブがセットされる。前述のように、各バルブが連動して切り替わることで行われることが好ましい。
【００３７】
この状態で、図２（ｃ）及び図３（ｃ）に示すように、水素ガス圧縮塔Ｂの水素ガス領域には、水素ガス供給装置から水素ガス供給ラインを通じて水素ガスが供給される。それにより、水素ガス圧縮塔Ｂの仕切り板が押し下げられる。そして、水素ガス圧縮塔Ｂの液体領域からは液体が排出され液体排出ラインを通じて液体ポンプのサクション側に供給される。一方、水素ガス圧縮塔Ａの液体領域には、液体ポンプのデリバリ側から液体供給ラインを通じて液体が供給される。それにより、水素ガス圧縮塔Ａの仕切り板が押し上げられる。そして、水素ガス圧縮塔Ａの水素ガス領域からは水素ガスが排出され水素ガス排出ラインを通じて水素ガス貯蔵タンクに供給される。
【００３８】
その後、図２（ｄ）及び図３（ｄ）に示すように、水素ガス圧縮塔Ｂの仕切り板は押し下げられ続けて水素ガス圧縮塔Ｂの最下部に到達し、水素ガス圧縮塔Ａの仕切り板は押し上げられ続けて水素ガス圧縮塔Ａの最上部に到達する。
【００３９】
この段階で、バルブの切り替えが行われる。すなわち、水素ガス圧縮塔Ａで水素ガスの供給と液体の排出が同時に行われるように水素ガス供給バルブ及び液体排出バルブがセットされ、また水素ガス圧縮塔Ｂで水素ガスの排出と液体の供給が同時に行われるように水素ガス排出バルブ及び液体供給バルブがセットされる。前述のように、各バルブが連動して切り替わることで行われることが好ましい。
【００４０】
そして、図２（ａ）及び図３（ａ）の状態に戻る。これらの工程を繰り返し行うことで、水素ガスを圧縮貯蔵することができる。
【００４１】
以上のような本発明によれば、水素ガス貯蔵タンクに高圧で水素ガスを貯蔵することができるため、一般の家庭でも設置可能となる。
【符号の説明】
【００４２】
１      水素ガス供給装置
２ａ    水素ガス圧縮塔
２ｂ    水素ガス圧縮塔
３ａ    仕切り板
３ｂ    仕切り板
４ａ    水素ガス領域
４ｂ    水素ガス領域
５ａ    液体領域
５ｂ    液体領域
６      液体ポンプ
７ａ    水素ガス貯蔵タンク
７ｂ    水素ガス貯蔵タンク
１１    水素ガス供給ライン
１１ａ  水素ガス供給ライン
１１ｂ  水素ガス供給ライン
１２    水素ガス排出ライン
１２ａ  水素ガス排出ライン
１２ｂ  水素ガス排出ライン
１３    液体排出ライン
１３ａ  液体排出ライン
１３ｂ  液体排出ライン
１４    液体供給ライン
１４ａ  液体供給ライン
１４ｂ  液体供給ライン
１５ａ  水素ガス供給排出ライン
１５ｂ  水素ガス供給排出ライン
１６ａ  液体供給排出ライン
１６ｂ  液体供給排出ライン
２１    水素ガス供給バルブ
２２    水素ガス排出バルブ
２３    液体排出バルブ
２４    液体供給バルブ
３１    ドライヤー
３２ａ  弁
３２ｂ  弁
３３    定置型燃料電池
３４    水素ディスペンサ
【図１】
0006528315.tif 000002
【図２】
0006528315.tif 000003
【図３】
0006528315.tif 000004