(57)【要約】【課題】内部の温度上昇を効果的に抑えて、高圧ガスの充填時間を短縮できるようにする。【解決手段】パイプ状容器７の内部に水素吸蔵合金８を収容して吸熱ユニット６とする。そして、この吸熱ユニット６を圧力容器としてのライナー部２の内部に配設する。吸熱ユニット６は、水素吸蔵合金８が水素を放出する際の吸熱反応によって、高圧ガス充填時にライナー部２の内部で生ずる熱を積極的に吸収する。これにより、高圧ガス充填時における温度上昇が効果的に抑えられる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素吸蔵合金が水素を放出する際の吸熱反応を利用して高圧ガス充填時の温度制御が行われることを特徴とする高圧ガス貯蔵容器。
【請求項２】
高圧ガスが充填される圧力容器の内部に、水素吸蔵合金を収容した吸熱ユニットが内蔵されていることを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス貯蔵容器。
【請求項３】
前記圧力容器の一端側に高圧ガスの充填及び放出を行うバルブユニットが設けられると共に、前記圧力容器の他端側にエンドキャップが設けられ、前記吸熱ユニットが前記エンドキャップと一体化されていることを特徴とする請求項２に記載の高圧ガス貯蔵容器。
【請求項４】
前記吸熱ユニットが棒状に形成され、前記圧力容器の中心軸に沿って配設されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の高圧ガス貯蔵容器。
【請求項５】
水素吸蔵合金を収容したサブタンクを備え、高圧ガス充填時に前記吸熱ユニット内の水素吸蔵合金から放出された水素が前記サブタンク内の水素吸蔵合金に吸蔵されることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の高圧ガス貯蔵容器。
【請求項６】
前記吸熱ユニットと前記サブタンクとが、ソレノイドバルブを備えた導入流路を介して連結されていることを特徴とする請求項５に記載の高圧ガス貯蔵容器。
【請求項７】
前記ソレノイドバルブは、前記バルブユニットの開閉に連動して開閉されることを特徴とする請求項６に記載の高圧ガス貯蔵容器。
【請求項８】
前記サブタンク側の水素を前記吸熱ユニット側へと返送するためのポンプを備えた返送流路を有し、高圧ガス放出時に前記ポンプで流速を制御しながら前記サブタンク側の水素を前記吸熱ユニット側へと返送することを特徴とする請求項５乃至７の何れかに記載の高圧ガス貯蔵容器。
【請求項９】
燃料電池本体と、この燃料電池本体に燃料である水素を供給する水素供給手段とを備え、
前記水素供給手段は、水素吸蔵合金が水素を放出する際の吸熱反応を利用して高圧水素ガス充填時の温度制御が行われる高圧ガス貯蔵容器を水素供給源として備えることを特徴とする燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水素ガス等の高圧ガスが充填される高圧ガス貯蔵容器及びこれを水素供給源として用いた燃料電池システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池は、燃料である水素ガスと酸化剤である空気等を電気化学的に反応させることにより、燃料の持つ化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換するものである。燃料電池は、排気がクリーンであること、高エネルギー効率であること等から、大気汚染や二酸化炭素による地球温暖化の問題等に対処し得る技術として注目されている。
【０００３】
燃料電池を用いた発電システム（燃料電池システム）では、燃料である水素ガスを供給する水素供給源が必要であり、この水素供給源として、高圧の水素ガスが充填された高圧水素ガスタンクを用いる試みがなされている。このような燃料電池システムでは、高圧水素ガスタンク内の水素を流量制御弁等で流量制御し、水素供給配管を通して燃料電池の燃料極に供給している。したがって、高圧水素ガスタンク内の水素残量が減少したときには、例えばガソリンスタンドのような水素ステーションにおいて、水素ガスを高圧水素ガスタンク内に補填する必要がある。
【０００４】
ところで、高圧ガスタンクに高圧ガスを充填する際には、充填に伴ってタンク内の温度が上昇することが知られている。特に、急速に高圧ガスを充填すると、急激にタンク内の温度が上昇し、タンク内の高圧ガスが満量に達する前にタンク内圧が上昇し過ぎたり、タンクの加熱により溶栓弁が開いてしまう虞れがある。このため、高圧ガスタンクへの高圧水素ガスの充填をゆっくりと行わなければならず、充填時間を短縮することができないという不都合が生ずる。例えば、燃料電池自動車において、燃料である水素ガスの充填に長時間を要することは、使用者にとっては非常に不便であり、普及の妨げになる虞れがある。
【０００５】
そこで、この問題の一解決策として、高圧ガスタンク内に放熱フィンを設け、高圧ガス充填時の発熱をタンク外に放熱する構造とすることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１８１２９５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この特許文献１に記載される技術では、水素タンクの内部に充填された水素との熱の授受を行う内部熱交換フィン組立体を備え、この内部熱交換フィン組立体とエンドボスを熱的に結合することにより放熱を行うように構成している。すなわち、高圧ガスタンク内部で発生した熱を、熱伝導体である内部熱交換フィン組立体からエンドボスに伝達し、タンク外部に導いてここから放熱している。
【０００８】
しかしながら、この方式では高圧ガスタンク外部への放熱面積が限られ、効率的な放熱が難しい。また、例えば外気温が高い真夏の炎天下等においては、やはり効率的な放熱は難しい。したがって、高圧ガスタンク内の温度上昇をより効果的に防止するための改良が求められている。
【０００９】
本発明は、以上のような従来技術の有する欠点を解消するために提案されたものであり、内部の温度上昇を効果的に抑えることができ、高圧ガスの充填時間を短縮することが可能な高圧ガス貯蔵容器及びこれを用いた燃料電池システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の高圧ガス貯蔵容器は、水素吸蔵合金が水素を放出する際の吸熱反応を利用して高圧ガス充填時の温度制御が行われることを特徴とするものである。
【００１１】
水素吸蔵合金は、水素を吸蔵する際には発熱し、水素を放出する際には吸熱する。本発明の高圧ガス貯蔵容器では、水素吸蔵合金が水素を放出する際の吸熱反応を利用して、高圧ガス充填時に容器内部で生ずる熱を積極的に吸収するようにしているので、容器内の温度上昇が効果的に抑えられる。
【００１２】
前記高圧ガス容器は、例えば、燃料電池システムの水素供給源である高圧水素ガスタンクとして用いることができる。すなわち、燃料電池本体と、この燃料電池本体に燃料である水素を供給する水素供給手段とを備える燃料電池システムにおいて、前記水素供給手段の水素供給源として、水素吸蔵合金が水素を放出する際の吸熱反応を利用して高圧水素ガス充填時の温度制御が行われる高圧ガス貯蔵容器が用いられる。このような燃料電池システムでは、燃料である水素ガスの充填時間が大幅に短縮されることになる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の高圧ガス貯蔵容器においては、水素吸蔵合金が水素を放出する際の吸熱反応を利用し、高圧ガス充填時に容器内部で生ずる熱を積極的に吸収するようにしているので、内部の温度上昇を効果的に抑えることができ、高圧ガスの充填時間を大幅に短縮することが可能である。
【００１４】
また、本発明の燃料電池システムでは、水素供給源として用いる高圧ガス貯蔵容器の内部の温度上昇を効果的に抑えることができ、高圧ガスの充填時間を大幅に短縮することができるので、例えば燃料電池自動車の動力源として用いた場合には、燃料の補給が速やかに行われて利便性が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した高圧ガス貯蔵容器及び燃料電池システムについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下で説明する高圧ガス貯蔵容器は、燃料電池システムにおいて、燃料電池に供給する水素ガスを貯蔵するためのものとして有効に適用されるが、これに限らず、種々の分野における高圧ガスタンクとしての適用が可能である。
【００１６】
（第１の実施形態）
本実施形態の高圧ガス貯蔵容器の概略構成を図１に示す。この図１に示す高圧ガス貯蔵容器１は、圧力容器であるアルミニウム製のライナー部２が、外壁補強部材３によって補強された構造となっている。外壁補強部材３は、例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）により形成されており、ライナー部２がこの外壁補強部材３によって補強されることで、軽量でありながら高圧ガス貯蔵容器１としての強度を十分に確保することが可能となっている。
【００１７】
圧力容器としてのライナー部２の一端側（図１中の左端側）には、高圧ガスの出入り口となるバルブユニット締結部４が設けられており、ここにバルブユニット（図示は省略する。）が締結される。バルブユニットは、これを介して高圧ガス貯蔵容器１内への高圧ガスの充填、あるいは高圧ガス貯蔵容器１内の高圧ガスの放出を行うためのものであり、したがって不用意なガス漏れがないように、ライナー部２に対して高度に気密性を保った状態で取り付けられる。本実施形態では、バルブユニット締結部４の内周面にネジ山が刻まれており、ここに外周面にネジ山が刻まれたバルブユニットが締結されて、気密性が確保されるようになっている。
【００１８】
一方、ライナー部２の他端側（図１中の右端側）には、エンドキャップ５が取り付けられ、このエンドキャップ５によってライナー部２の他端側における気密性が高度に保たれるようになっている。
【００１９】
以上の構造は通常の高圧ガス貯蔵容器と同様であるが、本実施形態の高圧ガス貯蔵容器１では、エンドギャップ５と一体に吸熱ユニット６が設けられて、この吸熱ユニット６がライナー部２の内部に内蔵されている点に大きな特徴を有している。以下、この高圧ガス貯蔵容器１における特徴点である吸熱ユニット６について説明する。
【００２０】
吸熱ユニット６は、水素吸蔵合金の水素放出時における吸熱反応を利用して高圧ガス貯蔵容器１の温度制御を行うものである。この吸熱ユニット６は、パイプ状容器７とこれに収容される水素吸蔵合金８とからなり、例えば細長い棒状に形成されて、ライナー部２の中心軸に沿ってライナー部２内に配設されている。
【００２１】
パイプ状容器７は、先端部が閉塞された中空のパイプであり、基端部においてエンドキャップ５と一体化されている。パイプ状容器７の材質は、水素を透過したり吸蔵するものは避けることが好ましく、耐圧、及び耐熱強度を十分に確保し得る材質を選択して使用することが好ましい。
【００２２】
このパイプ状容器７内には水素吸蔵合金８が収容されるが、この水素吸蔵合金８は、水素吸蔵・放出時に変形（体積変化）を起こすことから、パイプ状容器７とは完全に密着させず、空間的に若干の余裕をもってパイプ状容器７内に収容される。水素吸蔵合金８としては、ＬａＮｉ５系合金やＭｇ２ＮｉＨ５系合金、ＶＴｉＣｒ系合金等、公知の水素吸蔵合金をいずれも使用することができ、特に限定されるものではない。
【００２３】
このような吸熱ユニット６を備えた高圧ガス貯蔵容器１においては、高圧ガス充填時には、吸熱ユニット６の水素吸蔵合金８から水素を放出させることで、その吸熱反応を利用して、高圧ガスの充填に伴う温度上昇を抑制する。ここで、吸熱ユニット６の水素吸蔵合金８から放出した水素は、エンドキャップ５を介してライナー部２及び外壁補強部材３の外部へと排出させるようにすればよい。
【００２４】
以上の構成を有する高圧ガス貯蔵容器１においては、水素吸蔵合金８が水素を放出する際の吸熱反応を利用し、高圧ガス充填時にライナー部２内で生ずる熱を積極的に吸収するようにしているので、ライナー部２内の温度上昇を効果的に抑えることができる。したがって、従来、温度上昇を抑えるためにゆっくりと行う必要が生じていた高圧ガスの充填を迅速に行うことができ、高圧ガスの充填時間を大幅に短縮することが可能である。
【００２５】
また、吸熱ユニット６とエンドキャップ５とを一体構造としているので、エンドキャップ５の取り付けと同時に冷却装置である吸熱ユニット６を備え付けることができ、組み立て工程を簡略化することができるとともに、システム全体の構造を簡略化することができる。また、エンドキャップ５は、高圧ガス貯蔵容器１への高圧ガス充填時に最も高温化する部位であり、高圧ガス貯蔵容器１の冷却を考えた場合、このエンドキャップ５と一体に吸熱ユニット６を設けることで、高い熱交換効率が実現される。さらに、水素吸蔵合金８を収容するパイプ状容器７の気密性をエンドキャップ５と同等に保つことができる。
【００２６】
さらに、ライナー部２の内部においては、その中心軸付近が高圧ガス充填時に最も高温化する傾向にあるが、この部分に吸熱ユニット６が配置されるようにすることによって、高圧ガス充填時における熱交換性能が最適化されて、より効果的な温度制御が実現される。
【００２７】
（第２の実施形態）
本実施形態は、吸熱ユニットに収容される水素吸蔵合金から放出される水素をサブタンクに収容された水素吸蔵合金で吸蔵するようにした例である。本実施形態では、高圧ガス貯蔵容器１の構造は上述した第１の実施形態のものと同様であるので、同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００２８】
本実施形態の高圧ガス貯蔵容器１は、図２及び図３に示すように、水素吸蔵合金９を収容したサブタンク１０を備えていることが大きな特徴である。このサブタンク１０は、吸熱ユニット６に収容された水素吸蔵合金８から放出される水素を一時的に蓄えておくためのものであり、水素導入流路１１を介して吸熱ユニット６のパイプ状容器７と連結されている。
【００２９】
水素導入流路１１の中間位置には、ソレノイドバルブ１２が設置されており、このソレノイドバルブ１２を開放することにより、吸熱ユニット６の水素吸蔵合金８から放出された水素がサブタンク１０内へと導入されるようになっている。このソレノイドバルブ１２の開閉動作は、制御回路１３によって制御される。
【００３０】
ところで、ライナー部２の一端側に設けられたバルブユニット締結部４には、充填レセプタクル１４及びバルブユニット１５が取り付けられ、この充填レセプタクル１４及びバルブユニット１５の操作により、高圧ガスの充填、あるいは放出が行われるようになっている。本実施形態の高圧ガス貯蔵容器１においては、ソレノイドバルブ１２の開閉動作を制御する制御回路１３が、充填レセプタクル１４の蓋１６と接続されてその開閉を検知できるようになっており、この蓋１６の開閉、すなわちバルブユニット１５の開閉と同期して、ソレノイドバルブ１２の開閉動作を制御するようにしている。これにより、ライナー部２内の温度上昇が生じるタイミングで適切に吸熱ユニット６の水素吸蔵合金８から水素を放出させて、サブタンク１０内へと導入することができる。
【００３１】
サブタンク１０には、前記水素導入流路１１の他、水素返送流路１７が接続されており、このサブタンク１０内の水素吸蔵合金９から放出される水素がこの水素返送流路１７を介して吸熱ユニット６へと返送されるようになっている。この水素返送流路１７は、水素導入流路１１と並列に設けられており、サブタンク１０のガス出入り口手前位置及びエンドキャップ５手前位置において、水素導入流路１１と合流され、それぞれサブタンク１０及びエンドキャップ５に接続されている。
【００３２】
この水素返送流路１７には、水素を返送するための返送ポンプ１８が設けられているとともに、水素導入流路１１との合流位置（分岐位置）近傍には水素の逆流を防止する逆止弁１９が設けられている。
【００３３】
以上の構成を有する高圧ガス貯蔵容器１に高圧ガスを充填する際は、充填レセプタクル１４の蓋１６を開けて、例えば水素ガス等の高圧ガスをバルブユニット１５を介してライナー部２の内部へと充填する。このとき、充填レセプタクル１４の蓋１６の開放が制御回路１３によって検知され、制御回路１３がソレノイドバルブ１２を開放させる制御を行う。
【００３４】
高圧ガスの充填時においては、吸熱ユニット６内の気圧がサブタンク１０内の気圧よりも高く保たれており、図２に示すように、吸熱ユニット６内の水素ガスは水素導入流路１１を通って自発的にサブタンク１０へと流れ、サブタンク１０内の水素吸蔵合金９に吸蔵される。吸熱ユニット６内では、水素吸蔵合金８の水素放出による吸熱反応が起こり、これにより高圧ガス貯蔵容器１は冷却され、また高圧ガス充填時に発生する熱量も奪われるので、高圧ガス貯蔵容器１内の最高到達温度が低下することになる。
【００３５】
一方、高圧ガス充填終了後、充電レセプタクル１４の蓋１６が閉じられると、これに連動して制御回路１４によってソレノイドバルブ１２が閉じられる。そして、高圧ガス貯蔵容器１の温度が一定になったら、図３に示すように、サブタンク１０内の水素吸蔵合金９に吸蔵されていた水素が返送ポンプ１８によって吸引されて、水素返送流路１７を通って吸熱ユニット６へと返送される。吸熱ユニット６へと返送された水素は、パイプ状容器７内の水素吸蔵合金８に再び吸蔵される。
【００３６】
このとき、水素を急激に戻すと吸熱ユニット６の水素吸蔵合金８が激しく発熱するので、返送ポンプ１８の出力を吸熱ユニット６側の圧力センサ等の情報に基づいて制御し、ゆるやかに水素を吸熱ユニット６に戻す。吸熱ユニット６の水素吸蔵合金８にサブタンク１０内の水素が十分に吸蔵され、且つ吸熱ユニット６内の圧力がサブタンク１０の圧力よりも高くなった状態で、返送ポンプ１８の動作が停止される。これにより、次回の高圧ガス充填のための準備が完了する。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態の高圧ガス貯蔵容器１では、放熱ユニット６の水素吸蔵合金８から放出された水素を別容器であるサブタンク１０に一時的に蓄えるようにしているので、高圧ガスの充填時に発生する熱エネルギーがライナー部２の外部にて蓄えられることになり、冷却効率の更なる向上を図ることができる。
【００３８】
また、高圧ガス充填時には吸熱ユニット６の水素吸蔵合金８周囲の気圧を下げて、水素が自発的に放出されることで吸熱反応を促進させるようにしているので、高圧ガス貯蔵容器１の最高到達温度をより効果的に抑えることができる。さらに、一旦別の容器（サブタンク１０）に蓄えた水素を、高圧ガスの充填を行っていない通常運転時にゆるやかに元の水素吸蔵合金８に戻すようにしているので、吸蔵時発熱を抑えつつ水素を再利用することができる。特に、高圧ガスの充填が終了した後、この高圧ガスを消費するための放出を行っている間は、ライナー部２内の温度が低下するため、吸熱ユニット６の水素吸蔵合金８へ水素を吸蔵させ易くなる。
【００３９】
（第３の実施形態）
本実施形態は、以上のような構成の高圧ガス貯蔵容器を燃料電池システムに適用した例である。燃料電池システムには、燃料電池に燃料である水素を供給するための水素供給系が設けられている。本実施形態では、この燃料電池システムの水素供給系における高圧水素タンクとして、上述した構成の高圧ガス貯蔵容器を用いている。
【００４０】
図４は、例えば燃料電池自動車に搭載される燃料電池システムの構成を示すものである。この燃料電池システムは、燃料電池自動車の駆動電力を発電する燃料電池スタック（燃料電池本体）２１と、この燃料電池スタック２１に燃料である水素（あるいは水素リッチガス）を供給する水素供給系２２と、燃料電池スタック２１に酸化剤である空気を供給する空気供給系２３と、燃料電池スタック２１に加湿用の水を供給する加湿手段２４と、燃料電池スタック２１を冷却するための冷却手段２５とを備えて構成される。
【００４１】
燃料電池スタック２１は、水素が供給される水素極と酸素（空気）が供給される空気極とが電解質・電極触媒複合体を挟んで重ね合わされて発電セルが構成されるとともに、複数の発電セルが多段積層された構造を有し、電気化学反応により化学エネルギーを電気エネルギーに変換する。水素極では、水素が供給されることで水素イオンと電子に解離し、水素イオンは電解質を通り、電子は外部回路を通って電力を発生させ、空気極にそれぞれ移動する。空気極では、供給された空気中の酸素と前記水素イオン及び電子が反応して水が生成し、外部に排出される。
【００４２】
燃料電池スタック２１の電解質としては、高エネルギー密度化、低コスト化、軽量化等を考慮して、例えば固体高分子電解質が用いられる。固体高分子電解質は、例えばフッ素樹脂系イオン交換膜等、イオン（プロトン）伝導性の高分子膜からなるものであり、飽和含水することによりイオン伝導性電解質として機能することから、この燃料電池スタック２１においては水を供給して加湿することが必要になる。
【００４３】
水素供給系２２は、高圧水素タンク３１、流量制御バルブ３２、エゼクタ３３、水素供給配管３４、水素循環配管３５を備えている。そして、水素供給源である高圧水素タンク３１から供給される水素ガスが、流量制御バルブ３２及びエゼクタ３３を通って水素供給配管３４へと送り込まれ、燃料電池スタック２１の水素極へと供給されるようになっている。
【００４４】
燃料電池スタック２１では供給された水素ガスが全て消費されるわけではなく、残った水素ガス（燃料電池スタック２１から排出される水素ガス）は、水素循環配管３５を通ってエゼクタ３３により循環され、新たに供給される水素ガスと混合されて、再び燃料電池スタック２１の燃料極に供給される。なお、水素ガスを循環させることによって水素循環配管３５内には不純物や窒素等が蓄積し、これが水素分圧を低下させて燃料電池スタック２１の発電効率を低下させる要因となる場合があるが、燃料電池スタック２１の出口側にはパージ弁３６及びパージ配管３７が設けられており、必要に応じてこれらパージ弁３６やパージ配管３７を通して水素循環配管３５内の不純物や窒素等を除去することにより、以上のような問題が回避されるようになっている。
【００４５】
本実施形態の燃料電池システムでは、この水素供給系２２の高圧水素タンク３１として、上述した構成の高圧ガス貯蔵容器が用いられている。これにより、高圧水素タンク３１の水素充填時における温度上昇が有効に抑制され、充填時間の大幅な短縮を図ることができる。したがって、この燃料電池システムを燃料電池自動車に搭載して動力源とした場合には、例えばガソリンの補給と同じように、燃料である水素ガスの補給を短時間で行うことができる。また、上述した第２の実施形態で説明したようにサブタンク１０を設けた高圧ガス貯蔵容器を高圧水素タンク３１として用いた場合には、高圧水素ガスの充填を行った後、燃料電池自動車の走行中に車載バッテリを電源として返送ポンプ１８を作動させ、サブタンク１０内の水素吸蔵合金９から水素を吸い出して吸熱ユニット６の水素吸蔵合金８に吸蔵させることで、次の水素充填のための準備を行うことができる。
【００４６】
空気供給系２３は、空気を送り込むコンプレッサ４１、空気供給配管４２、及びスロットル４３を備えている。そして、コンプレッサ４１によって供給される酸化剤としての空気が、空気供給配管４２より燃料電池スタック２１の空気極に供給されるようになっている。また、燃料電池スタック２１で消費されなかった酸素及び空気中の他の成分は、燃料電池スタック２１からスロットル４３を介して排出されるようになっている。
【００４７】
加湿手段２４は、加湿用の水を供給する加湿水供給通路５１、余分な水を回収する水回収通路５２、加湿用の水を貯蔵する貯水タンク５３、貯水タンク５３内の水を汲み上げるための加湿水供給ポンプ５４とを備えている。そして、貯水タンク５３内の水が、加湿水供給ポンプ５４によって汲み上げられて、加湿水供給通路５１を経て燃料電池スタック２１の加湿に供されるようになっている。また、加湿に寄与しなかった余剰の水は、水回収通路５２を経て貯水タンク５３に戻されるようになっている。なお、加湿水は、燃料電池スタック２１に直接供給しないで、燃料電池スタック２１に供給するガス（水素リッチガスや空気）を加湿するための加湿器に供給するようにしてもよい。
【００４８】
また、固体高分子電解質型の燃料電池スタック２１は、適正な作動温度が８０℃程度と比較的低く、過熱時には冷却することが必要である。そこで、この燃料電池システムにおいては、燃料電池スタック２１を冷却する冷却手段２５が設けられている。この冷却手段２５は、冷媒を循環させながら燃料電池スタック２１へと供給する循環経路６１を有し、例えば冷媒である不凍液（純水よりも凝固点の低い液体）により燃料電池スタック２１を冷却し、これを最適な温度に維持するようになっている。循環経路６１内には、放熱手段としてのラジエータ６２が設けられており、燃料電池スタック２１の冷却により加熱された冷媒は、ここで冷却される。
【００４９】
以上の構成を有する燃料電池システムにおいては、水素供給系２２の高圧水素タンク３１として、水素吸蔵合金が水素を放出する際の吸熱反応を利用して高圧水素ガス充填時の温度制御が行われる高圧ガス貯蔵容器が用いられているので、水素ガスの充填時間を大幅に短縮することができ、例えば燃料電池自動車に搭載した場合に、ガソリンの補給と同じように水素ガスを補給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した高圧ガス貯蔵容器の一例を示す断面図である。
【図２】サブタンクを設けた高圧ガス貯蔵容器の一例を示す図である。
【図３】サブタンクから吸熱ユニットに水素を返送する様子を示す図である。
【図４】前記高圧ガス貯蔵容器を水素供給源として用いた燃料電池システムの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１  高圧ガス貯蔵容器
５  エンドキャップ
６  吸熱ユニット
７  パイプ状容器
８，９  水素吸蔵合金
１０  サブタンク
１１  水素導入流路
１２  ソレノイドバルブ
１４  充填レセプタクル
１５  バルブユニット
１７  水素返送流路
１８  返送ポンプ
【図１】
2004162812.tif 000003
【図２】
2004162812.tif 000004
【図３】
2004162812.tif 000005
【図４】
2004162812.tif 000006