(57)【要約】  水素前駆体と液体とから水素を生産する携帯型の装置（１）であって、この装置は、前記水素前駆体と前記液体とを受け入れることが意図されるメインチャンバー（２）と、このようにして生産された水素を収集することが意図される付加的なチャンバー（６）と、前記付加的なチャンバーに対して前記メインチャンバーを定義する分離膜（５）と、前記付加的なチャンバーの中から前記水素を放出させるための手段（８）とを備え、そして、前記メインチャンバーの外周の少なくとも一部に設けられる熱交換手段（２１）を備えることを特徴とする。この装置は、純度の高い水素を生産し、それは燃料電池に供給される。【選択図】図１
2021512836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素前駆体と液体とから水素を生産する携帯型の装置（１）であって、この装置は、
前記水素前駆体と前記液体とを受け入れることが意図されるメイン筐体（２）と、
このようにして生産された水素を収集することが意図される付加的なチャンバー（６）と、
前記メイン筐体を前記付加的なチャンバーに対して区画する分離膜（５）と、
付加的なチャンバーの中から、前記水素を放出させる手段（８）と、
を備え、
前記メイン筐体の外周の少なくとも一部に、熱交換手段（２１）が備えられていることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水素を生産する携帯型の装置であって、前記熱交換手段と相互作用する少なくとも１つの能動的冷却手段を備えることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の水素を生産する携帯型の装置であって、
前記熱交換手段と相互作用する換気手段（４）を備えることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の水素を生産する携帯型の装置であって、
前記メイン筐体の壁において温度を測定する手段（９）を備えることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の水素を生産するための携帯型の装置であって、前記能動的冷却手段を温度測定手段の制御下で管理する制御下管理手段（９１）を備えることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の水素を生産する携帯型の装置であって、この装置はさらに、前記付加的なチャンバー（６）を前記メイン筐体（２）に対して着脱可能に固定する手段（２３，６５）を備えることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項７】
請求項６に記載の水素を生産する携帯型の装置であって、着脱可能な固定手段には、クイックカップリング、とりわけ、４分の１回転タイプのクイックカップリングが含まれることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の、水素を生産する携帯型の装置であって、水素放出手段（８）は、燃料電池（１００）に供給可能なパイプ（１０４）に接続可能なクイックカップリング（８２）を備えることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の、水素を生産する携帯型の装置であって、前記水素放出手段は、所定の圧力に調整される安全バルブ（８３）を備えることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項１０】
請求項２から請求項９までのいずれか１項に記載の、水素を生産する携帯型の装置であって、喚起手段（４）は、燃料電池（１００）に接続可能な電力供給手段（１０２）により電力が供給される電気的ファンを備えることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の、水素を生産する携帯型の装置であって、前記メイン筐体の方を向く、前記付加的なチャンバー（６）の底部には、格子（６１）が備えられ、この格子（６１）を介して前記分離膜が加圧され、この格子が、水素が通過する開口（６３）を定義していることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の、水素を生産する携帯型の装置であって、前記熱交換手段は複数のフィン（２１）を含み、当該フィン（２１）は、前記メイン筐体の外周から好ましくは放射状に、外側へ向かって延びていることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項１３】
請求項３から請求項１２までのいずれか１項に記載の、水素を生産する携帯型の装置であって、前記装置は、前記熱交換手段の外周に延びる、通気を閉じ込めるための覆い（２４）をさらに備えることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の、水素を生産する携帯型の装置であって、前記付加的なチャンバーは、水素の中に存する余剰の水分を捕捉するための手段を備えることを特徴とする、水素を生産する携帯用の装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の、水素を生産する携帯型の装置であって、前記分離膜（５）は気体を透過可能である一方、液体は透過不能であることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載の水素を生産する携帯型の装置であって、前記分離膜は、プリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン又はポリプロピレンにより製造されることを特徴とする、水素を生産する携帯型の装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の、水素を生産する携帯型の装置の、燃料電池に供給するための使用。
【請求項１８】
請求項１７に記載の使用であって、燃料電池を備えるモジュールには、制御管理手段が少なくとも部分的に含まれることを特徴とする、使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学及びエネルギー生産の分野に関し、より特定的には、水素を生産するために化学工業で用いられる反応器の分野に関する。より詳細には、本発明は、固体の状態で導入される化合物と水性液体との間で生じる反応により水素を生成することが可能な、小さな水素生成器に関する。この水素生成器は、携帯型の燃料電池に水素を供給するのに用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
携帯型の燃料電池は小さな電気系統に供給することができ、このような系統は商業的に存在する。燃料電池が水素で働く場合、水素生成器のような水素源によって、水素を供給しなければならない。この水素生成器も携帯型であれば、実用的である。多くの携帯型の水素発生器が知られており、水の電気分解により水素を生成するものが、例えばイギリス特許出願２５４９３６９号明細書（O’Neill）に記載されている。しかしながら、この携帯型の水素生成器が、自己完結する態様で、独立して、すなわち電気エネルギーの供給無しに機能すれば、より実用的である。独立した水素生成器を実現するためには、それ故に、電気化学的にではなく、化学的に、水素を生成することが必要であり、通常は、液体中において固体の水素前駆体を分解することが必要である。米国特許第９７０５１４５号（Intelligent Energy Inc.）公報には、ＡｌＨ３やその他の水素化物のような適宜の化合物を熱分解することを利用した水素発生器が開示されているが、このシステムにおいては、統合された電気的加熱システムが必要である。水溶性の相で金属水素化物を分解するシステムも公知であるが、この場合には、反応は触媒の量によって制御される。
【０００３】
国際公開第２０１０／０３５２５０号（Societe BIC）には、液体媒質にガス状の水素を開放可能な固体化合物を用いた水素生成器が開示されている。この固体化合物は、ＮａＢＨ４のようなホウ化水素である。このシステムは反応チャンバーを含み、上記固体化合物は、水と、貴金属をベースとした触媒とに、接触した状態に置かれ、貴金属は高価（ルテニウム）又は危険（コバルト）であり、上記のように接触した状態に置かれることにより、ホウ酸塩と、ガス状の水素とに、分解される。ガス状の水素は、疎水性膜を通じて放出される。疎水性膜は、水は透過不能であるが、水素は透過可能である。この生成器の欠点は、結果物として生じるホウ酸塩溶液が有害であり、排水パイプに放出することができない点である。その他の、水中でのＮａＢＨ４の分解をベースにした水素生成器は、例えば米国特許第３４５９５１０号明細書(Union Carbide）、米国特許第６９３９５２９号明細書（Millennium Cell, Inc.）、米国特許出願公開第２００５／０１５８５９５号明細書（Integrated Fuel Cell Technologies）、米国特許出願公開第２００７／００３６７１１号明細書（Ardica Technologies Inc.）、国際公開第２０１０／０７５４１０号（BIC）などに挙げられている。
【０００４】
一般的には、独立型の水素生成器において提起される問題の１つに、反応条件を制御することが挙げられることが、先行技術において教示されている。なぜならば、水素を生成可能な化学反応の反応速度論は、吸熱反応であったとしても、吸熱反応であったとしても、反応媒体の温度に大きく依存することが知られているためである。もう１つの問題は、水素を放出可能な化合物として、危険な、有害な、並びに／又は、貯蔵及び／若しくは操作が困難なプロダクトを用いることは、反応器において望ましくないという点である。また、水素生成器において、放出する際に特別の注意を要するような有害な副産物やより一般的な産物（例えば、水分や固体相）が生成することは望ましくない。最後に、携帯型の生成器において生成されるガス状の水素は、燃料電池が供給する機能を分解してしまうことがないようにするために、極力純度が高いことが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】英国特許出願２５４９３６９号明細書
【特許文献２】米国特許第９７０５１４５号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１０／０３５２５０号
【特許文献４】米国特許第３４５９５１０号明細書
【特許文献５】米国特許第６９３９５２９号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００５／０１５８５９５号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００７／００３６７１１号明細書
【特許文献８】国際公開第２０１０／０７５４１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような観点で、本発明は、先行技術の欠点のうちの少なくともいくつかを改善することを狙いとする。
【０００７】
本発明はとりわけ、小さくかつ低質量でありながら、高精度で水素を生産することが可能な装置を提案することを狙いとする。
【０００８】
また、本発明は、反応の初期生産物と、このようにして生産された水素とを、効果的に分離することが可能な装置を提案することを狙いとする。
【０００９】
また、本発明は、反応ゾーンに広がる温度を規制することが可能な装置を提案することを狙いとする。
【００１０】
また、本発明は、構造が簡単であり、その使用方法がオペレータにとって直感的に理解し易い、装置を提案することを狙いとする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために、本発明に係る対象物は、水素前駆体と液体とから水素を生産する携帯型の装置であって、この装置は、
前記水素前駆体と前記液体とを受け入れることが意図されるメイン筐体と、
前記メイン筐体の外周の少なくとも一部に設けられる熱交換手段と、
このようにして生産された水素を収集することが意図される付加的なチャンバーと、
前記メイン筐体を前記付加的なチャンバーに対して区画する分離膜と、
付加的なチャンバーの中から、前記水素を放出される手段と、
を備える。
【００１２】
本発明に係る装置の他の特徴によれば、装置は、
前記熱交換手段と相互作用する能動的冷却手段（例えば、換気手段）と、
前記メイン筐体の壁において温度を測定する手段と、
制御下管理手段であって、前記能動的冷却手段（とりわけ、換気手段）を、温度測定手段による制御下で管理する、制御下管理手段と、
を備える。
【００１３】
本発明に係る装置のさらに他の特徴によれば、
この装置は、前記付加的なチャンバーを前記メイン筐体に対して着脱可能に固定する手段をさらに備え、
着脱可能な固定手段は、クイックカップリング、とりわけ４分の１回転タイプのクイックカップリングを備え、
水素放出手段はクイックカップリングを備え、燃料電池に供給するパイプに接続可能であり、
前記水素放出手段は、所定の圧力に調整された安全バルブを備え、
前記換気手段は、燃料電池に接続可能な電力供給手段により供給される電気的ファンを備え、
前記メイン筐体の方を向く前記付加的なチャンバーの底部は、格子を備え、当該格子を介して分離膜が加圧され、前記格子は、前記水素が通過する開口を定義し、
前記熱交換手段は、前記メイン筐体の外周から外側へ向かって（好ましくは放射状に）延びる、複数のフィンを含み、
この装置はさらに、通気を閉じ込める覆いを備え、当該覆いは、前記熱交換手段の外周に沿って広がり、
付加的なチャンバーは、水素の中に存する残余の水分を捕捉するための手段を備え、
分離膜は、ガス状の水素を透過可能である一方、極性液体は透過不能であり、
前記分離膜は金属材料又は非金属材料により製造され、非金属材料の場合、好ましくは、セラミック材料又は高分子材料により製造され、
前記装置の最も大きな寸法は８００ｍｍ未満であり、とりわけ２５０ｍｍ未満である。
【００１４】
空虚時の、前記装置の全質量は、５．０ｋｇ未満であり、とりわけ１．０ｋｇ未満である。
【００１５】
本発明のもう１つの対象は、燃料電池に供給するための上述の装置の使用である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明に係る携帯型の水素生産装置の縦断面図であり、当該装置は燃料装置と関連付けられている。
【図２】図２は、本発明に係る携帯型の水素生産装置の斜視図である。
【図３】図３は、本発明に係る携帯型の水素生産装置を、図２とは別の角度でみたときの斜視図である。
【図４】図４は、斜視図であり、本発明に係る装置のメイン筐体と、この筐体の外周に設けられるフィンとを、示した図である。
【図５】図５は、一部を断面で示した正面図であり、本発明に係る装置のメイン筐体と、この筐体の外周に設けられるフィンとを、示した図である。
【図６】図６は、側面図であり、本発明に係る装置のメイン筐体と、この筐体の外周に設けられるフィンとを、示した図である。
【図７】図７は、斜視図であり、本発明に係る装置の付加的なチャンバーを示している。
【図８】図８は、正面図であり、本発明に係る装置の付加的なチャンバーを示している。
【図９】図９は、側面図であり、本発明に係る装置の付加的なチャンバーを示している。
【図１０】図１０は、縦断面図であり、本発明に係る装置の付加的なチャンバーを閉塞しているプラグを示している。
【図１１】図１１は、斜視図であり、本発明に係る装置の付加的なチャンバーを閉塞しているプラグを示している。
【図１２】図１２は、縦断面図であり、本発明に係る装置のメイン筐体を閉塞するプラグを示している。
【図１３】図１３は、斜視図であり、本発明に係る装置のメイン筐体を閉塞するプラグを示している。
【００１７】
なお、図１−図１３は本発明の実施形態を示すが、本発明の範囲を制限するものではない。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
添付の図面は、携帯型の、本発明に係る水素生産装置を示している。本発明の意味するところでは、「携帯型」という用語は、その装置が、多大な肉体的努力を要することなく、オペレータによって輸送し取り扱うことが可能であることを表す。この目的を達成するためには、装置の最も大きな寸法は好適には３３０ｍｍ未満であり、とりわけ２８０ｍｍ未満である。さらに、その装置の空虚重量は好適には１２００ｇ未満であり、とりわけ１０００ｇ未満である。
【００１９】
全体として符号１で指定される装置は、まず初めに、水素を形成するための固体水素前駆体及び液体を受け入れるために設けられるメイン筐体２を備える。この筐体は、典型的には円柱状の、メインバレル２０を備える。Ａ２０で示されるメインバレルの縦軸は、装置の主軸と一致する。長手方向に延びる複数のフィン２１が、バレルの外周面に、あらゆる好適な手段のうちのいずれかによって、固定されている。例としては、円柱状のメインバレル２０とフィン２１とが、例えば押出しアルミニウム合金などの金属により製造される場合、溶接又ははんだ付けによる固定が好ましい。
【００２０】
メイン筐体２及びメインバレル２０は円柱状以外の形状、例えば卵形、プリズム状、あるいは扁平状などであってもよく、斯かる場合、メイン筐体２の外周面を全体的又は部分的に覆う熱交換手段（とりわけ、フィン２１）が設けられてもよいことに、留意するべきである。
【００２１】
第１の端部において、バレル２０の内部体積は、プラグ３によって閉塞されている。プラグ３は閉塞カバー３０を有し、周縁部３１が軸状に延びている。プラグの直径はバレルの直径に近いが、フィンの直径よりは小さい。結果として、後述するように、このプラグはこれらのフィンの近傍に空気が侵入することを妨げるものではない。
【００２２】
このプラグ３は、あらゆる好適なタイプのファンのうちのいずれか、とりわけ電動のファン４を支持する。この固定は、好適には着脱のきくような態様でされており、例えば、スクリュー４０の手段によりされている。ファン４は概略的に示されるケーブル１０２により電力が供給され、ケーブル１０２はこれも概略的に示される燃料電池１００に接続される。別の言い方をすると、燃料電池で生成された電気的エネルギーは、ファン４に供給することができる。このファン４のエネルギー消費は、例えば２Ｗ程度と低く、これは、燃料電池で生成される電気的エネルギーのうちの多くとも数％程度にしか当たらない。
【００２３】
プラグ３の反対側である、バルブ２０の第２の端部は、凹部２３が設けられることにより穴があけられたエンドネック２２が備えられる。これの機能は以下に示される。この第２の端部は、気体は透過する一方極性液体は透過しない疎水性膜により閉塞されている。別の言い方をすると、この膜は、生産された水素を通過させることを許容する一方、極性液体の流れは阻止する。
【００２４】
好ましくは、この膜５は、上述の機能を達成するのに好適なあらゆる材料のいずれかにより製造されている。この関連で、膜は、水素を透過可能なセラミック、ポリマー、又は金属材料により製造されるとしてもよい。水素を透過可能な金属材料（特に、パラジウム）のシートは非常に高価なため、非金属材料が好ましい。このように、高分子金属により形成される膜が好ましい。好適な実施形態では、膜は、とりわけ、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ポリエチレン、又はポリプロピレンにより製造され、好適には、約０．１μｍから約０．５μｍまでの間の大きさの複数の孔を有する。
【００２５】
上述の膜５は、メイン筐体と向かい合わせで位置する追加的な補助チャンバー６を分離する。このチャンバー６は円筒状のカートリッジ６０を備え、このカートリッジの筐体２の方を向く第１の端部は、底部６１によって閉塞されている。底部６１は格子状又は濾過クロス状に製造され、同心材料６２の束からなり、中間通路６３を区画する。この格子６１により、膜を加圧により確実に保持することができ、また、通路６３によって、筐体２からチャンバーへの水素の流れが可能となる。
【００２６】
底部６１からはネック６４が延び出ており、ネック６４にはリブ６５が設けられており、リブ６５は上述の凹部２３と相互作用することが意図されている。この相互作用により、メイン筐体２と付加的なチャンバー６との間での、４分の１回転させることによる早急なカップリングが可能なタイプの、着脱可能な結合が提供される。このチャンバー６はさらに、このチャンバー６の中を流れる水素の中に残余の水分がある場合にそれを捕捉する手段を有する。この目的のために、チャンバー６は、肩部６６により断面積を変化させる、特定の形状を有する。この捕捉機能を発揮させるために、他のタイプの形を適用してもよく、例えば邪魔板などを適用してもよい。
【００２７】
筐体２の反対側において、付加的なチャンバー６はプラグ７によって閉塞されている。プラグ７はまずカバー７０を有し、カバー７０には、チャンバー６から水素を放出可能とする、いわゆるネジ立て末端部７１が設けられる。カバー７０はネジを切ったリブ７２によって軸状に延びており、プラグを、カートリッジ６０のネジを切った部位にねじ込むことを可能としている。
【００２８】
プラグ７は、燃料電池１００の方へ向かって水素の放出を提供する部材と相互作用する。この部材は全体として符号８で指定されている。この放出部材は、スタッド８０を含み、あらゆる適切な手段のいずれかによって、プラグ７に固定することを可能とする。このスタッドはチャネル８１によって空洞化されており、それ自体が周知であるカップリング８２として表れる。このカップリング８２は、パイプ１０４と着脱可能に接続することが可能であり、パイプ１０４は燃料電池１００の入口と連絡している。さらに、放出部材８には安全バルブ８３が装備されており、この安全バルブは、典型的にはおよそ０．５ｂａｒ程度の、所定の圧力に調整されている。
【００２９】
本発明に係る装置１にはさらに、あらゆる好適なタイプのいずれかの、温度センサ９が装備されている。このセンサ９はバレル２０の近傍の、２つの隣接するフィン２１の間に固定されているので、メイン筐体２の中に広がっている温度を測定することが可能である。このセンサは、ライン９０を介して、周知のタイプの監視／制御モジュール９１に接続されており、監視／制御モジュールそれ自体は補足ライン９２を介してファン４に接続されている。この監視／制御モジュール９１は、装置１に組み込まれていてもよいし、外部に配置されていてもよく、例えば、装置により供給される燃料電池１００を構成するモジュールに配置されていてもよい。好適には、上記の監視／制御モジュール９１は、周知であるＰＩＤ（proportional, integral, derivative）タイプのアルゴリズムを利用してもよい。
【００３０】
最後に、本発明に係る装置は、好適には覆い２４を備え、この覆い２４はフィンの外周面に延びている。この覆いは、周知の材料により製造され、とりわけ熱収縮性のプラスチックのタイプにより製造される。この覆い及びバレル２０と対向する壁は、フィン２１の近傍において、空気を閉じ込めるための通路２５を区画する。これにより、ファン４により生成された強制的な空気の流れにより、フィン２１と覆い２４の間における冷却の効率が向上される。さらに、覆い２４が存在することは、安全性の面で好適である。なぜならば、覆いがあることで、ユーザがリスク無しに掴むことが可能となり、第１にユーザをフィン２１のエッジから護ることができ、第２に熱からも護ることができる。
【００３１】
続いて、上述した本発明に係る装置について説明する。メイン筐体２の内部体積は、バレル２０に対してカートリッジ６０が開放されることにより、利用される。その後、必要とされる水素を生産することが意図された水素前駆体と、極性液体とが、この筐体内に配置される。その後、カートリッジが再びバレルに固定される。
【００３２】
とりわけ、水素前駆体は固体状の前駆体、例えば金属であることが好ましく、有利には、適切に細かく分割された形状で導入される。好ましくは、これは金属の粉体であり、有毒な２次生産物が形成されるのを避けるように選ばれなければない。これは、好適な触媒を構成していてもよい。この金属の粉体は、それ自体の分散を避けるために、適切な極性液体を透過可能なタブレットに含まれていてもよく、あるいは柔軟包装に含まれていてもよい。極性液体は水であってもよくそのｐＨは金属に応じて調整されるとしてもよい。アルミニウム、ケイ素、マグネシウム、又はその他の金属をベースとした粉体を用いることが可能である。
【００３３】
例えばアルミニウムやケイ素のような金属から水素を生成する反応では、ＮａＢＨ４から水素を生成する反応よりも、著しく熱を発しやすいことに、留意すべきである。そのため、制御された条件下で反応を利用したい場合、反応熱を消散させるための供給手段が必要とされる。
【００３４】
始動期間の最後の方、例えば、数十秒後において、水素生産が開始される。この水素は膜５を透過するが、膜５は液体をメイン筐体２の中に保つ。この水素は続いて、付加的なチャンバー６を通過し、残余の水分が除去され、そしてその後、放出部材８によって燃料電池１００の方向へと導かれる。金属の粉体と、上記極性液体との反応は非常に発熱し易いため、液体の温度は早急に高くなり、それにより、上記反応が加速される。温度の増大は、メイン筐体の外周に少なくとも部分的に設けられる熱交換手段の効果により、制限される。これらの熱交換手段は、上記フィン２１である。
【００３５】
好適な実施形態では、温度は監視され制御される。この目的のために、センサ９は並行して、メイン筐体の中に広がる温度を測定し、又は筐体の表面の温度を測定する。このセンサからのデータに基づいて、モジュール９１は、上述の温度を予め設定された値に規制するために、典型的には４０℃から７０℃の間に規制するために、好ましくは５０℃から６５℃の間に規制するために、さらに好ましくは６０℃から６５℃の範囲に規制するために、ファン４の速度を制御する。システムは、有利には温度が７０℃を超えないように、好ましくは６５℃を超えないように、規制されており、それにより、装置のユーザがそれに触れたとしても火傷してしまわないようにしている。発明者は、この装置は広範囲にわたる外部温度の下、特に０℃〜４５℃の下で機能することを発見した。
【００３６】
水素生産反応は連続的に続き、典型的にはおよそ１時間の期間にわたって続く。この反応の最後において、筐体の内部体積にアクセスするために、カートリッジが再び開放される。こうして、適用可能な場合には、固体水素前駆体の粉体が含まれていたパッケージを除去し、新しいパッケージに置き換え、あるいは上記固体水素前駆体の粉体が含まれる新しいタブレットを配置することが可能であり、そして／又は反応の可溶性の副産物を含む極性液体に置き換えることが可能であり、それにより、水素生成を再開することができる。
【００３７】
本発明は、数々の利点を有する。
【００３８】
こうして、膜５が存在することにより、生産された水素と、液体とが、確実に分離される。この膜は、いかなる空間的な構成、特に垂直に又は水平においた場合にも、装置の機能を可能とすることに留意するべきである。
【００３９】
さらに、付加的なチャンバー６は、好適には３つの機能を満たす。まず、チャンバーはメイン筐体を閉塞する。さらに、チャンバーは液相分離器を形成し、生成された水素に含まれる残余の水分を、液滴の状態であっても水蒸気の状態であっても、捕捉する。これにより、放出部材８の出口における水素の純度が向上し、それ故に、本発明に係る水素生成器は特に燃料電池に供給するのに適している。最後に、付加的なチャンバー６は、バルブ８３の有利な存在のおかげで、補足的な安全機能を完成させる。
【００４０】
有利には、ファン４はフィン２１を介して空気を吸引する。このような構成とした場合、これらのフィンに吹き込む構成とした場合と比べて、効率が向上される。
【００４１】
また、本発明は、熱的な意味での、水素生産装置の効率的な制御を可能とする。これは、測定及び制御手段が存することにより、ファンを所望の力で操作することが可能であり、それにより、筐体内の温度を必要とされる値に規制することが可能であるためである。こうして、始動時期における環境温度は別にして、反応は一定の温度条件の下で行われ、それにより水素のコンスタントな生産が可能となる。
【００４２】
最後に、本発明に係る装置は小型であり携帯型であり、そして特に取扱いが容易である。この関連で、着脱可能なロック手段の存在は、特に好適である。そのため、オペレータは、素早くそして直感的に、メイン筐体と向かい合う付加的なチャンバーを、ロックをしたりロックを解除したりすることができる。装置の内部は、容易に清掃することができる。
【００４３】
こうして、装置は、およそ９０ｍｍ×２４０ｍｍのサイズのアルミニウム合金により製造され、内部体積が３６０ｃｍ３であった。生成器は、空の状態でおよそ８００ｇであり、厚さ１．５ｍｍのフィンがおよそ３０個ついており、大きさはおよそ１６ｍｍ×１６０ｍｍである。約４５ｇの金属の粉体と、約２００ｍｌの水とを、載せることができ、そしてその後、８０分の間に、およそ４５リットルの水素を、約０．５リットル毎分の一定のアウトプットで（始動時期の後）、生産することができる。ファンの最大力は２．２Ｗ、そのときの最大回転速度は５０００回転毎分、１分あたりの最大空気出力は１．３ｍ３であり、静的な空気圧は１５６Ｐａである。
【符号の説明】
【００４４】
１      本発明に係る装置
２      メイン筐体
３      プラグ
４      ファン
５      疎水性膜
６      付加的なチャンバー
７      プラグ
８      水素放出部材
９      温度センサ
２０    メインバレル
２１    フィン
２２    ネック
２３    凹部
２４    覆い
２５    空気閉じ込め通路
３０    カバー
３１    リム
４０    スクリュー
６０    円筒状のカートリッジ
６１    底部
６２    バンド
６３    中間通路
６４    ネック
６５    リブ
６６    肩部
７０    カバー
７１    終端部
７２    リブ
８０    スタッド
８１    チャネル
８２    カップリング
８３    安全バルブ
９０    電気的ライン（シグナル）
９１    監視／制御モジュール
９２    電気的ライン（シグナル）
１００  燃料電池
１０４  パイプ
Ａ２０  ２０の縦軸
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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