(57)【要約】【課題】水素を消費する水素消費機器を備える水素利用システムに搭載される空調装置において、水素消費機器が水素消費中であっても、水素吸蔵合金の発熱・吸熱特性を利用して冷房および暖房をともに行えるようにする。【解決手段】水素高圧タンク２１とは別に、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２が充てんされた容器４０、５０を設ける。そして、容器４０、５０の内部を水素供給経路２２における高圧部位に接続すると、容器内の水素吸蔵合金に水素が吸蔵され発熱する。一方、容器の内部を水素供給経路２２における低圧部位に接続すると、容器内の水素吸蔵合金から水素が放出され吸熱する。したがって、燃料電池１０が水素消費中であっても、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の発熱・吸熱特性を利用して冷房および暖房をともに行うことができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素を高圧状態で蓄える高圧タンク（２１）と、水素を消費する水素消費機器（１０）と、前記高圧タンク（２１）内の水素を前記水素消費機器（１０）に導く水素供給経路（２２）とを備える水素利用システムに搭載される空調装置であって、
水素を吸蔵・放出する水素吸蔵合金が充てんされた容器（４０、５０）と、
前記容器（４０、５０）の内部を、前記水素供給経路（２２）における高圧部位と低圧部位に選択的に接続させることが可能な接続切替手段（１３〜１６、２１０、３１０、３２０）と、
前記水素吸蔵合金が水素を吸蔵・放出する際の発熱・吸熱反応を利用して、室内の空気を加熱・冷却する熱交換手段（４０、５０、５４０）とを備えることを特徴とする空調装置。
【請求項２】
水素を高圧状態で蓄える高圧タンク（２１）と、水素を消費する水素消費機器（１０）と、前記高圧タンク（２１）内の水素を前記水素消費機器（１０）に導く水素供給経路（２２）とを備える水素利用システムに搭載される空調装置であって、
前記水素供給経路（２２）に配置されて前記水素供給経路（２２）を開閉する開閉弁（１２）と、
水素を吸蔵・放出する水素吸蔵合金が充てんされた容器（４０、５０）と、
前記容器（４０、５０）の内部を、前記水素供給経路（２２）における前記開閉弁（１２）よりも上流側の高圧部位と下流側の低圧部位に選択的に接続させることが可能な接続切替手段（１３〜１６、２１０、３１０、３２０）と、
前記水素吸蔵合金が水素を吸蔵・放出する際の発熱・吸熱反応を利用して、室内の空気を加熱・冷却する熱交換手段（４０、５０、５４０）とを備えることを特徴とする空調装置。
【請求項３】
水素を高圧状態で蓄える高圧タンク（２１）と、水素を消費する水素消費機器（１０）と、前記高圧タンク（２１）内の水素を前記水素消費機器（１０）に導く水素供給経路（２２）とを備える水素利用システムに搭載される空調装置であって、
前記水素供給経路（２２）に配置され、前記高圧タンク（２１）から前記水素消費機器（１０）に導かれる水素を減圧する減圧弁（２４）と、
水素を吸蔵・放出する水素吸蔵合金が充てんされた容器（４０、５０）と、
前記容器（４０、５０）の内部を、前記水素供給経路（２２）における前記減圧弁（２４）よりも上流側の高圧部位と下流側の低圧部位に選択的に接続させることが可能な接続切替手段（１３〜１６）と、
前記水素吸蔵合金が水素を吸蔵・放出する際の発熱・吸熱反応を利用して、室内の空気を加熱・冷却する熱交換手段（４０、５０）とを備えることを特徴とする空調装置。
【請求項４】
水素を高圧状態で蓄える高圧タンク（２１）と、水素を消費する水素消費機器（１０）と、前記高圧タンク（２１）内の水素を前記水素消費機器（１０）に導く水素供給経路（２２）とを備える水素利用システムに搭載される空調装置であって、
前記水素供給経路（２２）に配置され、前記高圧タンク（２１）から供給される前記水素を第１設定圧力に減圧する第１減圧弁（２３）と、
前記第１減圧弁（２３）よりも下流側の前記水素供給経路（２２）に配置され、前記第１減圧弁（２３）で減圧された前記水素を第２設定圧力までさらに減圧する第２減圧弁（２４）と、
水素を吸蔵・放出する水素吸蔵合金が充てんされた容器（４０、５０）と、
前記容器（４０、５０）の内部を、前記第１減圧弁（２３）よりも下流側の前記水素供給経路（２２）における高圧部位と低圧部位に選択的に接続させることが可能な接続切替手段（１３〜１６、２１０、３１０、３２０）と、
前記水素吸蔵合金が水素を吸蔵・放出する際の発熱・吸熱反応を利用して、室内の空気を加熱・冷却する熱交換手段（４０、５０、５４０）とを備えることを特徴とする空調装置。
【請求項５】
前記水素吸蔵合金は、実使用状態での温度範囲におけるプラトー圧が、前記第１設定圧力よりも低く、且つ、前記第２設定圧力よりも高く設定されていることを特徴とする請求項４に記載の空調装置。
【請求項６】
前記容器を複数個備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空調装置。
【請求項７】
一部の容器の内部が前記高圧部位に接続されているときには、残りの容器の内部が前記低圧部位に接続されることを特徴とする請求項６に記載の空調装置。
【請求項８】
前記水素吸蔵合金として、同一温度におけるプラトー圧が異なる複数種類の水素吸蔵合金を用いることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の空調装置。
【請求項９】
前記熱交換手段は、前記容器（４０、５０）の外部に装着したフィン（４０ａ、５０ａ）を有し、前記容器（４０、５０）の外部を前記室内の空気が通過するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の空調装置。
【請求項１０】
前記熱交換手段は、前記水素吸蔵合金が水素を吸蔵・放出する際の発熱・吸熱により液体を加熱・冷却し、この液体を熱交換器（５４０）に流通させて前記液体と前記室内の空気との間で熱交換させることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水素を消費する水素消費機器を備える水素利用システムに搭載される空調装置に関するもので、水素を燃料とする車両に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水素利用システムとして、例えば水素を燃料として走行する車両があり、この種の車両においては、水素の貯蔵手段として例えば水素吸蔵合金が用いられる。水素吸蔵合金はその特性として、水素を吸蔵する時は発熱し、水素を放出する時は吸熱する。そして、この水素吸蔵合金の特性を利用して、走行時の水素消費（放出）に伴う水素吸蔵合金の低温化（吸熱）を利用して車内を冷房する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１８６７１１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来装置においては、水素消費中は水素吸蔵合金は水素を放出するのみであるため、水素を放出する時の吸熱特性を利用して冷房は行うことは可能であるが、暖房はできないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、水素を消費する水素消費機器を備える水素利用システムに搭載される空調装置において、水素消費機器が水素消費中であっても、水素吸蔵合金の発熱・吸熱特性を利用して冷房および暖房をともに行えるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、水素を高圧状態で蓄える高圧タンク（２１）と、水素を消費する水素消費機器（１０）と、高圧タンク（２１）内の水素を水素消費機器（１０）に導く水素供給経路（２２）とを備える水素利用システムに搭載される空調装置であって、水素を吸蔵・放出する水素吸蔵合金が充てんされた容器（４０、５０）と、容器（４０、５０）の内部を、水素供給経路（２２）における高圧部位と低圧部位に選択的に接続させることが可能な接続切替手段（１３〜１６、２１０、３１０、３２０）と、水素吸蔵合金が水素を吸蔵・放出する際の発熱・吸熱反応を利用して、室内の空気を加熱・冷却する熱交換手段（４０、５０、５４０）とを備えることを特徴とする。
【０００７】
これによると、容器の内部を水素供給経路における高圧部位に接続することにより、容器内の水素吸蔵合金に水素が吸蔵される。一方、容器の内部を水素供給経路における低圧部位に接続することにより、容器内の水素吸蔵合金から水素が放出される。換言すると、水素を高圧状態で蓄える高圧タンクとは別に、水素吸蔵合金が充てんされた容器を設けることにより、水素消費機器が水素消費中であっても水素吸蔵合金に水素を吸蔵・放出させることができる。したがって、水素消費機器が水素消費中であっても、水素吸蔵合金の発熱・吸熱特性を利用して冷房および暖房をともに行うことができる。
【０００８】
また、水素の圧力エネルギを利用して水素吸蔵合金に水素の吸蔵・放出を行わせ、水素吸蔵合金から放出された水素は水素消費機器にて消費させるため、空調装置としては水素を消費することなく冷暖房を行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、水素を高圧状態で蓄える高圧タンク（２１）と、水素を消費する水素消費機器（１０）と、高圧タンク（２１）内の水素を水素消費機器（１０）に導く水素供給経路（２２）とを備える水素利用システムに搭載される空調装置であって、水素供給経路（２２）に配置されて水素供給経路（２２）を開閉する開閉弁（１２）と、水素を吸蔵・放出する水素吸蔵合金が充てんされた容器（４０、５０）と、容器（４０、５０）の内部を、水素供給経路（２２）における開閉弁（１２）よりも上流側の高圧部位と下流側の低圧部位に選択的に接続させることが可能な接続切替手段（１３〜１６、２１０、３１０、３２０）と、水素吸蔵合金が水素を吸蔵・放出する際の発熱・吸熱反応を利用して、室内の空気を加熱・冷却する熱交換手段（４０、５０、５４０）とを備えることを特徴とする。
【００１０】
これによると、開閉弁を閉弁状態にすることにより水素供給経路に高圧部位と低圧部位を設けることができ、容器の内部を高圧部位と低圧部位に選択的に接続させることにより、水素吸蔵合金に水素を吸蔵・放出させることができる。したがって、請求項１の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、水素を高圧状態で蓄える高圧タンク（２１）と、水素を消費する水素消費機器（１０）と、高圧タンク（２１）内の水素を水素消費機器（１０）に導く水素供給経路（２２）とを備える水素利用システムに搭載される空調装置であって、水素供給経路（２２）に配置され、高圧タンク（２１）から水素消費機器（１０）に導かれる水素を減圧する減圧弁（２４）と、水素を吸蔵・放出する水素吸蔵合金が充てんされた容器（４０、５０）と、容器（４０、５０）の内部を、水素供給経路（２２）における減圧弁（２４）よりも上流側の高圧部位と下流側の低圧部位に選択的に接続させることが可能な接続切替手段（１３〜１６）と、水素吸蔵合金が水素を吸蔵・放出する際の発熱・吸熱反応を利用して、室内の空気を加熱・冷却する熱交換手段（４０、５０）とを備えることを特徴とする。
【００１２】
これによると、容器の内部を減圧弁よりも上流側の高圧部位と下流側の低圧部位に選択的に接続させることにより、水素吸蔵合金に水素を吸蔵・放出させることができる。したがって、請求項１の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、水素を高圧状態で蓄える高圧タンク（２１）と、水素を消費する水素消費機器（１０）と、高圧タンク（２１）内の水素を水素消費機器（１０）に導く水素供給経路（２２）とを備える水素利用システムに搭載される空調装置であって、水素供給経路（２２）に配置され、高圧タンク（２１）から供給される水素を第１設定圧力に減圧する第１減圧弁（２３）と、第１減圧弁（２３）よりも下流側の水素供給経路（２２）に配置され、第１減圧弁（２３）で減圧された水素を第２設定圧力までさらに減圧する第２減圧弁（２４）と、水素を吸蔵・放出する水素吸蔵合金が充てんされた容器（４０、５０）と、容器（４０、５０）の内部を、第１減圧弁（２３）よりも下流側の水素供給経路（２２）における高圧部位と低圧部位に選択的に接続させることが可能な接続切替手段（１３〜１６、２１０、３１０、３２０）と、水素吸蔵合金が水素を吸蔵・放出する際の発熱・吸熱反応を利用して、室内の空気を加熱・冷却する熱交換手段（４０、５０、５４０）とを備えることを特徴とする。
【００１４】
これによると、第１減圧弁よりも下流側の水素供給経路における高圧部位と低圧部位に選択的に接続させることにより、水素吸蔵合金に水素を吸蔵・放出させることができる。したがって、請求項１の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、水素吸蔵合金は、実使用状態での温度範囲におけるプラトー圧が、第１設定圧力よりも低く、且つ、第２設定圧力よりも高く設定されていることを特徴とする。
【００１６】
これによると、実使用状態での温度範囲において、確実に水素吸蔵合金に水素を吸蔵・放出させることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、容器を複数個備えることを特徴とする。これによると、熱負荷に応じて容器の使用本数を制御することにより、冷暖房能力を容易に調整することができる。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明のように、一部の容器の内部を高圧部位に接続しているときには、残りの容器の内部を低圧部位に接続することにより、複数の容器に交互に吸蔵・放出させて、連続して冷房または暖房を行うことができる。
【００１９】
請求項８に記載の発明では、水素吸蔵合金として、同一温度におけるプラトー圧が異なる複数種類の水素吸蔵合金を用いることを特徴とする。
【００２０】
ところで、プラトー圧は温度によって変化する。そのため、温度上昇によりプラトー圧が高圧部位の圧力以上になると水素吸蔵合金に水素を吸蔵させることができなくなり、一方、温度低下によりプラトー圧が低圧部位の圧力以下になると水素吸蔵合金から水素を放出させることができなくなる。
【００２１】
これに対し、請求項８の発明によると、高温環境下では高温に適した水素吸蔵合金が主に機能し、低温環境下では低温に適した水素吸蔵合金が主に機能するため、使用環境温度を拡大させることができる。
【００２２】
請求項９に記載の発明のように、熱交換手段は、容器（４０、５０）の外部に装着したフィン（４０ａ、５０ａ）を有し、容器（４０、５０）の外部を室内の空気が通過するように構成することができる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明では、熱交換手段は、水素吸蔵合金が水素を吸蔵・放出する際の発熱・吸熱により液体を加熱・冷却し、この液体を熱交換器（５４０）に流通させて液体と室内の空気との間で熱交換させることを特徴とする。
【００２４】
これによると、万が一水素吸蔵合金容器から水素が洩れだしても、室内へは水素は放出されないため、安全面で有利である。
【００２５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る空調装置を、水素を燃料とする燃料電池自動車に適用したものである。図１は本実施形態の全体構成を示す模式図、図２は空調装置の通風系を示す模式図である。
【００２７】
図１において、燃料電池自動車は、水素と酸素の電気化学反応により発電を行う燃料電池１０を備え、燃料電池１０で発電した電気により図示しない電動機を作動させ、電動機により駆動力を得て走行するものである。なお、燃料電池１０は本発明の水素消費機器に相当し、燃料電池自動車は本発明の水素利用システムに相当する。
【００２８】
高圧タンク２１内には水素が約３０ＭＰａの高圧状態で蓄えられ、この水素は、水素供給経路２２を介して燃料電池１０に導かれる。この水素供給経路２２には、第１開閉弁１１、第１減圧弁２３、第２開閉弁１２、および第２減圧弁２４が、高圧タンク２１（上流側）から燃料電池１０（下流側）に沿って順に配置されている。
【００２９】
第１開閉弁１１および第２開閉弁１２は、水素供給経路２２を開閉するものである。第１減圧弁２３および第２減圧弁２４は、高圧タンク２１の水素を減圧して燃料電池１０に供給するものである。具体的には、第１減圧弁２３は、第１減圧弁２３と第２開閉弁１２との間の圧力を第１設定圧力Ｐ１まで減圧し、第２減圧弁２４は、第２減圧弁２４の下流側の圧力を第２設定圧力Ｐ２までさらに減圧する。因みに、Ｐ１＞Ｐ２である。
【００３０】
水素供給経路２２には、第２開閉弁１２をバイパスするバイパス経路３０が接続されている。このバイパス経路３０は、第１減圧弁２３と第２開閉弁１２との間から分岐し、第２開閉弁１２と第２減圧弁２４との間に合流している。また、このバイパス経路３０は、途中で第１バイパス経路３１と第２バイパス経路３２に分かれている。
【００３１】
第１バイパス経路３１には、第１バイパス経路３１を開閉する第３開閉弁１３、水素を吸蔵・放出する第１水素吸蔵合金ＭＨ１を充てんした第１容器４０、および第１バイパス経路３１を開閉する第４開閉弁１４が、上流側から下流側に沿って順に配置されている。第１容器４０の外部にはフィン４０ａが装着されている。
【００３２】
第２バイパス経路３２には、第２バイパス経路３２を開閉する第５開閉弁１５、水素を吸蔵・放出する第２水素吸蔵合金ＭＨ２を充てんした第２容器５０、および第２バイパス経路３２を開閉する第６開閉弁１６が、上流側から下流側に沿って順に配置されている。第２容器５０の外部にはフィン５０ａが装着されている。
【００３３】
なお、第３〜第６開閉弁１３〜１６は、本発明の接続切替手段を構成するものである。また、第１容器４０および第２容器５０は、本発明の熱交換手段を兼ねている。
【００３４】
図２に示すように、空調装置６０は、内気または外気を車室内に導く空気通路６１が形成された空調ケース６２を備えている。この空調ケース６２は、車室内に設置されている。空気通路６１は途中で第１空気通路６１ａと第２空気通路６１ｂに分かれており、第１空気通路６１ａには第１容器４０が配置され、第２空気通路６１ｂには第２容器５０が配置されている。
【００３５】
空気通路６１における、第１空気通路６１ａおよび第２空気通路６１ｂよりも空気流れ上流側には、空気通路６１に空気流を発生させるファン６３が配置されている。空気通路６１における、第１空気通路６１ａおよび第２空気通路６１ｂよりも空気流れ下流側には、第１空気通路６１ａおよび第２空気通路６１ｂを開閉するダンパ６４が回動自在に配置されている。
【００３６】
なお、ダンパ６４により閉められている側の冷熱のこもりが問題になるときは、図１５に示す変形例のように、２つのダンパ６５、６６を用意し、一方は車室内、他方は車室外と交互に流通できるようにしても良い。
【００３７】
第１容器４０および第２容器５０内の各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２は、水素を吸蔵する時は発熱し、水素を放出する時は吸熱する特性を有する。そして、その水素吸蔵放出特性は、一般に図３に示すような水素圧力との相関を持つ。図３において、今、Ａ点から水素圧力を増加させて行くと、吸蔵時プラトー圧ＰＡの点で、水素吸蔵量は増加して行くが圧力は水素が吸収されるので上昇せずほぼ一定の値となる。水素吸蔵合金がその吸蔵能力まで水素を貯めると圧力は再び上昇しＢ点に至る。次に、この状態から圧力を下げてくると水素吸蔵合金中の水素が十分に放出されるまで放出時プラトー圧ＰＤで再び安定する。
【００３８】
ここで、ＰＡ＞ＰＤであり、このようなヒステリシスを一般に水素吸蔵合金は有している。また、吸蔵時プラトー圧ＰＡおよび放出時プラトー圧ＰＤは、その水素吸蔵合金の温度によって変化し、温度が高くなれば吸蔵時プラトー圧ＰＡおよび放出時プラトー圧ＰＤの値も高くなる。以下、本明細書では、吸蔵時プラトー圧ＰＡと放出時プラトー圧ＰＤとの平均値を、単に「プラトー圧」という。
【００３９】
なお、実使用状態での温度範囲における各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２のプラトー圧を、第１減圧弁２３の第１設定圧力Ｐ１よりも低く、且つ、第２減圧弁２４の第２設定圧力Ｐ２よりも高く設定している。これにより、実使用状態での温度範囲において、各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２に確実に水素を吸蔵・放出させることができる。
【００４０】
図３において、ＮＬは水素吸蔵合金の実用的な最低吸蔵量、ＮＨは水素吸蔵合金の実用的な最高吸蔵量である。ここで、「実用的な」とは、使用環境において許容できる時間で吸蔵もしくは放出できる、と言う意味である。また、ＰＬは最低吸蔵量ＮＬに対応する最低吸蔵時水素圧力、ＰＨは最高吸蔵量ＮＨに対応する最高吸蔵時水素圧力である。
【００４１】
本実施例では、各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２としてＬａＮｉ５を用い、最高吸蔵時水素圧力ＰＨ＝０．８ＭＰａ、最低吸蔵時水素圧力ＰＬ＝０．１５ＭＰａ、使用環境温度３０℃とし、さらに、第１減圧弁２３の第１設定圧力Ｐ１を最高吸蔵時水素圧力ＰＨにセットし、第２減圧弁２４の第２設定圧力Ｐ２を最低吸蔵時水素圧力ＰＬにセットして、図１の構成により第１容器４０および第２容器５０からの発熱（温度上昇）、吸熱（温度低下）を確認した。
【００４２】
次に、上記構成になる装置の作動について説明する。
【００４３】
まず、第１容器４０内の第１水素吸蔵合金ＭＨ１は水素を最高吸蔵量ＮＨまで吸蔵した状態（以下、水素満状態という）、第２容器５０内の第２水素吸蔵合金ＭＨ２は水素を最低吸蔵量ＮＬまで放出した状態（以下、水素空状態という）にあるとして説明する。
【００４４】
第１開閉弁１１および第２開閉弁１２がともに開で、第３〜第６開閉弁１３〜１６がいずれも閉の状態を、以下、基準作動状態という。そして、基準作動状態では、水素は高圧タンク２１から燃料電池１０に供給され、燃料電池１０はその水素と酸素の電気化学反応により発電を行う。
【００４５】
この基準作動状態から、第２開閉弁１２を閉、第４開閉弁１４および第５開閉弁１５を開とすると、第１容器４０内が水素供給経路２２における低圧部位に接続されるため、第１水素吸蔵合金ＭＨ１から水素が放出されてその水素が燃料電池１０へ供給される。この水素放出により、第１容器４０および第１水素吸蔵合金ＭＨ１は温度が低下する。一方、第２容器５０内は水素供給経路２２における高圧部位に接続されるため、第２水素吸蔵合金ＭＨ２は高圧タンク２１からの水素を吸蔵する。この水素吸蔵により、第２容器５０および第２水素吸蔵合金ＭＨ２は温度が上昇する。
【００４６】
そして、ダンパ６４が図２の実線位置にある場合、すなわち第１空気通路６１ａが開の場合は、空気通路６１を通過する空気は、低温になった第１容器４０により冷却されて車室内に吹き出される。一方、ダンパ６４が図２の一点鎖線位置にある場合、すなわち第２空気通路６１ｂが開の場合は、空気通路６１を通過する空気は、高温になった第２容器５０により加熱されて車室内に吹き出される。
【００４７】
発生冷熱量は水素吸蔵放出量に比例するので、必要に応じて第２開閉弁１２、第４開閉弁１４および第５開閉弁１５の開閉状態を切り換えて、燃料電池１０への水素供給を維持しつつ発生冷熱量を制御する。
【００４８】
ある時間が経過すると、第１水素吸蔵合金ＭＨ１は水素空状態に近づくとともに、第２水素吸蔵合金ＭＨ２は水素満状態に近づいて、十分な冷熱を発生しなくなるので、その時点で第４開閉弁１４および第５開閉弁１５を閉、第３開閉弁１３および第６開閉弁１６を開にする。こうすることで先の動作とは反対に、第１容器４０が高温に、第２容器５０が低温となる。このように、冷熱源が入れ替わるので、ダンパ６４が図２の実線位置にある場合空気は加熱され、ダンパ６４が図２の一点鎖線位置にある場合空気は冷却される。
【００４９】
以上のような作動を実施することで、空調装置としては水素を消費することなく、冷熱を車両へ供給することができる。
【００５０】
次に、上記構成になる装置の制御手順について、図４〜図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００５１】
まず、図４に示すメインルーチンにて、各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の状態判定と冷熱要求判定を行い、その判定結果に従って、図５〜図１０に示す１〜６のサブルーチンを実行する。
【００５２】
図４において、車室内の冷房または暖房の要求がない場合は（ステップＳ１０がＮＯ）、制御を終了する。車室内の冷房または暖房の要求がある場合は（ステップＳ１０がＹＥＳ）、第１〜第６開閉弁１１〜１６を前述した基準作動状態に設定する（ステップＳ１１）。
【００５３】
次に、第１水素吸蔵合金ＭＨ１が水素満状態か水素空状態かを判定するために、第１および第２開閉弁１１、１２を閉、第３開閉弁１３を開とする（ステップＳ１２）。これにより、第１減圧弁２３の２次側の現在の圧力Ｐが、第１減圧弁２３の２次側の０．２秒前の圧力Ｐ’よりも、判定値ｄｐ（本例では０．１ＭＰａ）以上低下すれば、第１水素吸蔵合金ＭＨ１が水素空状態であると推定して、水素空状態を示すフラグＥを設定し、一方、第１減圧弁２３の２次側の現在の圧力Ｐが、第１減圧弁２３の２次側の０．２秒前の圧力Ｐ’よりも、判定値ｄｐ以上低下していなければ、第１水素吸蔵合金ＭＨ１が水素満状態であると推定して、水素満状態を示すフラグＦを設定する（ステップＳ１３）。
【００５４】
次に、第１および第２開閉弁１１、１２を開、第３開閉弁１３を閉にし（ステップＳ１４）、すなわち第１〜第６開閉弁１１〜１６を基準作動状態に戻し、その状態を０．２秒間維持する（ステップＳ１５）。
【００５５】
次に、第２水素吸蔵合金ＭＨ２が水素満状態か水素空状態かを判定するために、第１および第２開閉弁１１、１２を閉、第５開閉弁１５を開とする（ステップＳ１６）。これにより、第１減圧弁２３の２次側の現在の圧力Ｐが、第１減圧弁２３の２次側の０．２秒前の圧力Ｐ’よりも、０．１ＭＰａ以上低下すれば、第２水素吸蔵合金ＭＨ２が水素空状態であると推定して、水素空状態を示すフラグＥを設定し、一方、第１減圧弁２３の２次側の現在の圧力Ｐが、第１減圧弁２３の２次側の０．２秒前の圧力Ｐ’よりも、０．１ＭＰａ以上低下していなければ、第２水素吸蔵合金ＭＨ２が水素満状態であると推定して、水素満状態を示すフラグＦを設定する（ステップＳ１７）。
【００５６】
次に、第１および第２開閉弁１１、１２を開、第５開閉弁１５を閉にし（ステップＳ１８）、第１〜第６開閉弁１１〜１６を基準作動状態に戻す。
【００５７】
なお、各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の状態が以前の運転で決まっていれば、上記した各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の状態判定を行うステップは飛ばして良い。
【００５８】
次に、冷風が要求されている場合には（ステップＳ１９がＹＥＳ）、車室に冷風が吹き出されるようにダクト６４を冷風吹出モード位置に切り替え（ステップＳ２０）、さらに、各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の状態に基づいて冷風発生が可能なサブルーチンを選択する（ステップＳ２１）。ここで、冷風要求にもかかわらず各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２が共に水素空状態にあると冷風を発生できないので、機能不全（Ｆａｕｌｔ）としてプログラムを終了する。
【００５９】
一方、温風が要求されている場合には（ステップＳ１９がＮＯ）、車室に温風が吹き出されるようにダクト６４を温風吹出モード位置に切り替え（ステップＳ２２）、さらに、各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の状態に基づいて温風発生が可能なサブルーチンを選択する（ステップＳ２３）。ここで、温風要求にもかかわらず各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２が共に水素満状態にあると温風を発生できないので、機能不全（Ｆａｕｌｔ）としてプログラムを終了する。
【００６０】
次に、図５〜図１０に示す１〜６のサブルーチンについて説明する。なお、フローチャート中の各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の温度判定部分では、その都度各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の温度を測定するものとする。また、各サブルーチン１〜６では、各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の温度が必要以上に低下もしくは上昇しないように、各水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の温度を、低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１と低温側第２設定温度Ｔｌｏｗ２との間、あるいは、高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１と高温側第２設定温度Ｔｈｉｇｈ２の間で管理する。ここでは、低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１＝３０℃、低温側第２設定温度Ｔｌｏｗ２＝１０℃、高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１＝３０℃、高温側第２設定温度Ｔｈｉｇｈ２＝６０℃とした。
【００６１】
最初に、代表的なルーチンであるルーチン３について図７に基づいて説明する。ルーチン３の初期は、第１水素吸蔵合金ＭＨ１は水素空状態、第２水素吸蔵合金ＭＨ２は水素満状態で、冷風を要求されている。
【００６２】
まず、第２開閉弁１２を閉、第６開閉弁１６を開として（ステップＳ３０１）、水素満状態の第２水素吸蔵合金ＭＨ２から水素を放出させ、第２容器５０および第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度を低下させる。放出された水素は、水素供給経路２２における第２開閉弁１２と第２減圧弁２４との間に流入した後、燃料電池１０に導かれる。
【００６３】
そして、第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が低温側第２設定温度Ｔｌｏｗ２よりも低ければ（ステップＳ３０２がＹＥＳ）、第２開閉弁１２を開、第６開閉弁１６を閉として（ステップＳ３０３）、燃料電池１０への水素供給を維持しつつ、第２水素吸蔵合金ＭＨ２の水素放出を停止して過冷却を抑制する。
【００６４】
この状態を５秒間維持した後（ステップＳ３０４）、第２開閉弁１２を閉、第６開閉弁１６を開として（ステップＳ３０１）、再度第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度を低温側第２設定温度Ｔｌｏｗ２と比較する（ステップＳ３０２）。第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が低温側第２設定温度Ｔｌｏｗ２よりも高くなると（ステップＳ３０２がＮＯ）、次に第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度を低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１と比較する（ステップＳ３０５）。
【００６５】
第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１よりも高ければ（ステップＳ３０５がＹＥＳ）、第２水素吸蔵合金ＭＨ２の熱応答性を考慮して３０秒待った後（ステップＳ３０６）、再度第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度を低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１と比較する（ステップＳ３０７）。
【００６６】
そして、依然として第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１よりも高ければ（ステップＳ３０７がＹＥＳ）、第２水素吸蔵合金ＭＨ２はこれ以上水素を放出できない、つまり水素空状態になったと推定して、第２水素吸蔵合金ＭＨ２のフラグを「Ｅ」、第２開閉弁１２を開、第６開閉弁１６を閉とする（ステップＳ３０８）。この時点で後述の第１水素吸蔵合金ＭＨ１を水素満状態にするための処理（ステップＳ３２１〜３２８）が終了していなければ、第１水素吸蔵合金ＭＨ１のフラグを「Ｆ」、第３開閉弁１３を閉として強制終了させた後（ステップＳ３０９）、メインルーチンに戻る。
【００６７】
一方、第１水素吸蔵合金ＭＨ１を水素満状態にし次の冷風発生を準備するために、上述のステップＳ３０１〜３０９の処理と並行して以下の処理（ステップＳ３２１〜３２８）が実行される。
【００６８】
まず、第３開閉弁１３を開として（ステップＳ３２１）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１に水素を吸蔵させる。ここで第１水素吸蔵合金ＭＨ１は昇温を開始するのでその温度状態を次のステップで管理する。まず、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１より低ければ（ステップＳ３２２がＮＯ）、１０秒待つ（ステップＳ３２３）。そして、１０秒経過後も依然として第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１より低ければ（ステップＳ３２４がＮＯ）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１は水素を吸蔵できない、つまり水素満状態になったと推定して、第１水素吸蔵合金ＭＨ１のフラグを「Ｆ」にするとともに第３開閉弁１３を閉とし（ステップＳ３２５）、ルーチンを終了する。
【００６９】
上記ステップＳ３２２およびステップＳ３２４のうち何れかのステップでＹＥＳと判定された場合、すなわち、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１より高い場合は、次に第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を高温側第２設定温度Ｔｈｉｇｈ２と比較する（ステップＳ３２６）。そして、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が高温側第２設定温度Ｔｈｉｇｈ２よりも高ければ、第３開閉弁１３を閉として過昇温を抑制し（ステップＳ３２７）、２０秒待った後（ステップＳ３２８）、再度ステップＳ３２１に戻る。
【００７０】
次に、ルーチン２について図６に基づいて説明する。ルーチン２の初期は、第１水素吸蔵合金ＭＨ１は水素満状態、第２水素吸蔵合金ＭＨ２は水素空状態で、冷風を要求されている。
【００７１】
まず、第２開閉弁１２を閉、第４開閉弁１４を開として（ステップＳ２０１）、水素満状態の第１水素吸蔵合金ＭＨ１から水素を放出させ、第１容器４０および第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を低下させる。
【００７２】
そして、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が低温側第２設定温度Ｔｌｏｗ２よりも低ければ（ステップＳ２０２がＹＥＳ）、第２開閉弁１２を開、第４開閉弁１４を閉として（ステップＳ２０３）、燃料電池１０への水素供給を維持しつつ、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の水素放出を停止して過冷却を抑制する。
【００７３】
この状態を５秒間維持した後（ステップＳ２０４）、第２開閉弁１２を閉、第４開閉弁１４を開として（ステップＳ２０１）、再度第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を低温側第２設定温度Ｔｌｏｗ２と比較する（ステップＳ２０２）。第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が低温側第２設定温度Ｔｌｏｗ２よりも高くなると（ステップＳ２０２がＮＯ）、次に第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１と比較する（ステップＳ２０５）。
【００７４】
第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１よりも高ければ（ステップＳ２０５がＹＥＳ）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の熱応答性を考慮して３０秒待った後（ステップＳ２０６）、再度第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１と比較する（ステップＳ２０７）。
【００７５】
そして、依然として第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１よりも高ければ（ステップＳ２０７がＹＥＳ）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１はこれ以上水素を放出できない、つまり水素空状態になったと推定して、第１水素吸蔵合金ＭＨ１のフラグを「Ｅ」、第２開閉弁１２を開、第４開閉弁１４を閉とする（ステップＳ２０８）。この時点で後述の第２水素吸蔵合金ＭＨ２を水素満状態にするための処理（ステップＳ２２１〜２２８）が終了していなければ、第２水素吸蔵合金ＭＨ２のフラグを「Ｆ」、第５開閉弁１５を閉として強制終了させた後（ステップＳ２０９）、メインルーチンに戻る。
【００７６】
一方、第２水素吸蔵合金ＭＨ２を水素満状態にし次の冷風発生を準備するために、上述のステップＳ２０１〜２０９の処理と並行して以下の処理（ステップＳ２２１〜２２８）が実行される。
【００７７】
まず、第５開閉弁１５を開として（ステップＳ２２１）、第２水素吸蔵合金ＭＨ２に水素を吸蔵させる。ここで第２水素吸蔵合金ＭＨ２は昇温を開始するのでその温度状態を次のステップで管理する。まず、第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１より低ければ（ステップＳ２２２がＮＯ）、１０秒待つ（ステップＳ２２３）。そして、１０秒経過後も依然として第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１より低ければ（ステップＳ２２４がＮＯ）、第２水素吸蔵合金ＭＨ２は水素を吸蔵できない、つまり水素満状態になったと推定して、第２水素吸蔵合金ＭＨ２のフラグを「Ｆ」にするとともに第５開閉弁１５を閉とし（ステップＳ２２５）、ルーチンを終了する。
【００７８】
上記ステップＳ２２２およびステップＳ２２４のうち何れかのステップでＹＥＳと判定された場合、すなわち、第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１より高い場合は、次に第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度を高温側第２設定温度Ｔｈｉｇｈ２と比較する（ステップＳ２２６）。そして、第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が高温側第２設定温度Ｔｈｉｇｈ２よりも高ければ、第５開閉弁１５を閉として過昇温を抑制し（ステップＳ２２７）、２０秒待った後（ステップＳ２２８）、再度ステップＳ２２１に戻る。
【００７９】
次に、ルーチン１について図５に基づいて説明する。ルーチン１の初期は、第１水素吸蔵合金ＭＨ１および第２水素吸蔵合金ＭＨ２ともに水素満状態で、冷風を要求されている。冷風を発生させるにあたり、第１水素吸蔵合金ＭＨ１および第２水素吸蔵合金ＭＨ２の何れを用いてもよいが、ここでは第１水素吸蔵合金ＭＨ１を使用することとする。
【００８０】
まず、第２開閉弁１２を閉、第４開閉弁１４を開として（ステップＳ１０１）、水素満状態の第１水素吸蔵合金ＭＨ１から水素を放出させ、第１容器４０および第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を低下させる。
【００８１】
そして、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１よりも高ければ（ステップＳ１０２がＮＯ）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の熱応答性を考慮して３０秒待った後（ステップＳ１０３）、再度第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１と比較する（ステップＳ１０４）。
【００８２】
通常状態であればここで第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度は低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１よりも低くなるので、次に冷えすぎないように第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を低温側第２設定温度Ｔｌｏｗ２と比較する（ステップＳ１０５）。もし第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が低温側第２設定温度Ｔｌｏｗ２よりも低ければ（ステップＳ１０５がＹＥＳ）、第２開閉弁１２を開、第４開閉弁１４を閉として（ステップＳ１０６）、燃料電池１０への水素供給を維持しつつ、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の水素放出を停止して過冷却を抑制する。そして、３０秒経過後（ステップＳ１０７）、再びステップＳ１０１に戻る。
【００８３】
最終的には第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１よりも高くなった時点で（ステップＳ１０４がＮＯ）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１のフラグを「Ｅ」、第２開閉弁１２を開、第４開閉弁１４を閉として（ステップＳ１０８）、メインルーチンに戻る。
【００８４】
次に、ルーチン４について図８に基づいて説明する。ルーチン４の初期は、第１水素吸蔵合金ＭＨ１および第２水素吸蔵合金ＭＨ２ともに水素空状態で、温風を要求されている。温風を発生させるにあたり、第１水素吸蔵合金ＭＨ１および第２水素吸蔵合金ＭＨ２の何れを用いてもよいが、ここでは第１水素吸蔵合金ＭＨ１を使用することとする。
【００８５】
まず、第３開閉弁１３を開として（ステップＳ４０１）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１に水素を吸蔵させ、第１容器４０および第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を上昇させる。そして、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１よりも低ければ（ステップＳ４０２がＮＯ）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の熱応答性を考慮して３０秒待った後（ステップＳ４０３）、再度第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１と比較する（ステップＳ１０４）。
【００８６】
通常状態であればここで第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度は高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１よりも高くなるので、次に加熱しすぎないように第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を高温側第２設定温度Ｔｈｉｇｈ２と比較する（ステップＳ４０５）。もし第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が高温側第２設定温度Ｔｈｉｇｈ２よりも高ければ（ステップＳ４０５がＹＥＳ）、第３開閉弁１３を閉とし（ステップＳ４０６）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の水素吸蔵を停止して過昇温を抑制する。そして、２０秒経過後（ステップＳ１０７）、再びステップＳ４０１に戻る。
【００８７】
最終的には第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１よりも低くなった時点で（ステップＳ４０４がＮＯ）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１のフラグを「Ｆ」、第３開閉弁１３を閉として（ステップＳ４０８）、メインルーチンへ戻る。
【００８８】
次に、ルーチン５について図９に基づいて説明する。ルーチン５の初期は、第１水素吸蔵合金ＭＨ１は水素空状態、第２水素吸蔵合金ＭＨ２は水素満状態で、温風を要求されている。
【００８９】
まず、第３開閉弁１３を開として（ステップＳ５０１）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１に水素を吸蔵させ、第１容器４０および第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を上昇させる。そして、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が高温側第２設定温度Ｔｈｉｇｈ２よりも高ければ（ステップＳ５０２がＹＥＳ）、第３開閉弁１３を閉として（ステップＳ５０３）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の水素吸蔵を停止して過昇温を抑制する。
【００９０】
この状態を５秒間維持した後（ステップＳ５０４）、第３開閉弁１３を開として（ステップＳ５０１）、再度第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を高温側第２設定温度Ｔｈｉｇｈ２と比較する（ステップＳ５０２）。第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が高温側第２設定温度Ｔｈｉｇｈ２よりも低くなると（ステップＳ５０２がＮＯ）、次に第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１と比較する（ステップＳ５０５）。
【００９１】
第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１よりも低ければ（ステップＳ５０５がＮＯ）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の熱応答性を考慮して２０秒待った後（ステップＳ５０６）、再度第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１と比較する（ステップＳ５０７）。
【００９２】
そして、依然として第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１よりも低ければ（ステップＳ５０７がＮＯ）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１はこれ以上水素を吸蔵できない、すなわち水素満状態になったと推定して、第１水素吸蔵合金ＭＨ１のフラグを「Ｆ」、第３開閉弁１３を閉とする（ステップＳ５０８）。この時点で後述の第２水素吸蔵合金ＭＨ２を水素空状態にするための処理（ステップＳ５２１〜５２８）が終了していなければ、第２水素吸蔵合金ＭＨ２のフラグを「Ｅ」、第２開閉弁１２を開、第６開閉弁１６を閉として強制終了させた後（ステップＳ５０９）、メインルーチンに戻る。
【００９３】
一方、第２水素吸蔵合金ＭＨ２を水素空状態にし次の温風発生を準備するために、上述のステップＳ５０１〜５０９の処理と並行して以下の処理（ステップＳ５２１〜５２８）が実行される。
【００９４】
まず、第２開閉弁１２を閉、第６開閉弁１６を開として（ステップＳ５２１）、第２水素吸蔵合金ＭＨ２から水素を放出させる。放出された水素は、水素供給経路２２における第２開閉弁１２と第２減圧弁２４との間に流入した後、燃料電池１０に導かれる。したがって、第２開閉弁１２が閉であっても、燃料電池１０への水素供給が維持される。
【００９５】
ここで第２水素吸蔵合金ＭＨ２は冷却を開始するのでその温度状態を次のステップで管理する。まず、第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１より高ければ（ステップＳ５２２がＮＯ）、１０秒待つ（ステップＳ５２３）。そして、１０秒経過後も依然として第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１より高ければ（ステップＳ５２４がＮＯ）、第２水素吸蔵合金ＭＨ２は水素を放出できない、つまり水素空状態になったと推定して、第２水素吸蔵合金ＭＨ２のフラグを「Ｅ」、第２開閉弁１２を開、第６開閉弁１６を閉とし（ステップＳ５２５）、ルーチンを終了する。
【００９６】
上記ステップＳ５２２およびステップＳ５２４のうち何れかのステップでＹＥＳと判定された場合、すなわち、第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１より低い場合は、次に第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度を低温側第２設定温度Ｔｌｏｗ２と比較する（ステップＳ５２６）。そして、第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が低温側第２設定温度Ｔｌｏｗ２よりも低ければ、第２開閉弁１２を開、第６開閉弁１６を閉として過冷却を抑制し（ステップＳ５２７）、２０秒待った後（ステップＳ５２８）、再度ステップＳ５２１に戻る。
【００９７】
次に、ルーチン６について図１０に基づいて説明する。ルーチン６の初期は、第１水素吸蔵合金ＭＨ１は水素満状態、第２水素吸蔵合金ＭＨ２は水素空状態で、温風を要求されている。
【００９８】
まず、第５開閉弁１５を開として（ステップＳ６０１）、第２水素吸蔵合金ＭＨ２に水素を吸蔵させ、第２容器５０および第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度を上昇させる。そして、第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が高温側第２設定温度Ｔｈｉｇｈ２よりも高ければ（ステップＳ６０２がＹＥＳ）、第５開閉弁１５を閉として（ステップＳ６０３）、第２水素吸蔵合金ＭＨ２の水素吸蔵を停止して過昇温を抑制する。
【００９９】
この状態を５秒間維持した後（ステップＳ６０４）、第５開閉弁１５を開として（ステップＳ６０１）、再度第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度を高温側第２設定温度Ｔｈｉｇｈ２と比較する（ステップＳ６０２）。第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が高温側第２設定温度Ｔｈｉｇｈ２よりも低くなると（ステップＳ６０２がＮＯ）、次に第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度を低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１と比較する（ステップＳ６０５）。
【０１００】
第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１よりも低ければ（ステップＳ６０５がＮＯ）、第２水素吸蔵合金ＭＨ２の熱応答性を考慮して２０秒待った後（ステップＳ６０６）、再度第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度を高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１と比較する（ステップＳ６０７）。
【０１０１】
そして、依然として第２水素吸蔵合金ＭＨ２の温度が高温側第１設定温度Ｔｈｉｇｈ１よりも低ければ（ステップＳ６０７がＮＯ）、第２水素吸蔵合金ＭＨ２はこれ以上水素を吸蔵できない、すなわち水素満状態になったと推定して、第２水素吸蔵合金ＭＨ２のフラグを「Ｆ」、第５開閉弁１５を閉とする（ステップＳ６０８）。この時点で後述の第１水素吸蔵合金ＭＨ１を水素空状態にするための処理（ステップＳ６２１〜６２８）が終了していなければ、第１水素吸蔵合金ＭＨ１のフラグを「Ｅ」、第２開閉弁１２を開、第４開閉弁１４を閉として強制終了させた後（ステップＳ６０９）、メインルーチンに戻る。
【０１０２】
一方、第１水素吸蔵合金ＭＨ１を水素空状態にし次の温風発生を準備するために、上述のステップＳ６０１〜６０９の処理と並行して以下の処理（ステップＳ６２１〜６２８）が実行される。
【０１０３】
まず、第２開閉弁１２を閉、第４開閉弁１４を開として（ステップＳ６２１）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１から水素を放出させる。放出された水素は、水素供給経路２２における第２開閉弁１２と第２減圧弁２４との間に流入した後、燃料電池１０に導かれる。したがって、第２開閉弁１２が閉であっても、燃料電池１０への水素供給が維持される。
【０１０４】
ここで第１水素吸蔵合金ＭＨ１は冷却を開始するのでその温度状態を次のステップで管理する。まず、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１より高ければ（ステップＳ６２２がＮＯ）、１０秒待つ（ステップＳ６２３）。そして、１０秒経過後も依然として第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１より高ければ（ステップＳ６２４がＮＯ）、第１水素吸蔵合金ＭＨ１は水素を放出できない、つまり水素空状態になったと推定して、第１水素吸蔵合金ＭＨ１のフラグを「Ｅ」、第２開閉弁１２を開、第４開閉弁１４を閉とし（ステップＳ６２５）、ルーチンを終了する。
【０１０５】
上記ステップＳ６２２およびステップＳ６２４のうち何れかのステップでＹＥＳと判定された場合、すなわち、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が低温側第１設定温度Ｔｌｏｗ１より低い場合は、次に第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度を低温側第２設定温度Ｔｌｏｗ２と比較する（ステップＳ６２６）。そして、第１水素吸蔵合金ＭＨ１の温度が低温側第２設定温度Ｔｌｏｗ２よりも低ければ、第２開閉弁１２を開、第４開閉弁１４を閉として過冷却を抑制し（ステップＳ６２７）、２０秒待った後（ステップＳ６２８）、再度ステップＳ６２１に戻る。
【０１０６】
上記の本実施形態によれば、水素を高圧状態で蓄える高圧タンク２１とは別に、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２が充てんされた容器４０、５０を設けることにより、燃料電池１０が水素消費中であっても水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２に水素を吸蔵・放出させることができる。したがって、燃料電池１０が水素を消費中であっても、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の発熱・吸熱特性を利用して冷房および暖房をともに行うことができる。
【０１０７】
また、水素の圧力エネルギを利用して水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２に水素の吸蔵・放出を行わせ、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２から放出された水素は燃料電池１０にて消費させるため、空調装置としては水素を消費することなく冷暖房を行うことができる。
【０１０８】
また、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２が充てんされた容器４０、５０を２つ備えているため、一方の容器の内部を水素供給経路２２における高圧部位に接続しているときには、残りの容器の内部を水素供給経路２２における低圧部位に接続することにより、２つの容器４０、５０内の水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２に交互に吸蔵・放出させて、連続して冷房または暖房を行うことができる。
【０１０９】
（第２実施形態）
図１１に示す第２実施形態は、第１実施形態におけるバイパス経路３０部の構成を変更したものである。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１０】
図１１において、バイパス経路３０には、バイパス経路３０と２つの容器４０、５０との接続状態を切り換える４方弁２１０と、バイパス経路３０を開閉する開閉弁２２０が、配置されている。なお、４方弁２１０は、本発明の接続切替手段に相当する。
【０１１１】
４方弁２１０は、２つの容器４０、５０のうち一方の容器の内部を水素供給経路２２における高圧部位に接続しているときには、残りの容器の内部を水素供給経路２２における低圧部位に接続するようになっている。
【０１１２】
そして、水素吸蔵合金が水素空状態になっている側を高圧部位に接続し、水素吸蔵合金が水素満状態になっている側を低圧部位に接続することにより、２つの容器４０、５０内の水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２に交互に水素を吸蔵・放出させて、連続して冷房または暖房を行うことができる。
【０１１３】
（第３実施形態）
図１２に示す第３実施形態は、第１実施形態におけるバイパス経路３０部の構成を変更したものである。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１４】
図１２において、第１バイパス経路３１には、水素供給経路２２における高圧部位と低圧部位のいずれか一方に第１容器４０の内部を切り換え接続する第１の３方弁３１０が配置され、第２バイパス経路３２には、水素供給経路２２における高圧部位と低圧部位のいずれか一方に第２容器５０の内部を切り換え接続する第２の３方弁３２０が配置されている。なお、２つの３方弁３１０、３２０は、本発明の接続切替手段を構成するものである。
【０１１５】
２つの３方弁３１０、３２０は、２つの容器４０、５０のうち一方の容器の内部を水素供給経路２２における高圧部位に接続しているときには、残りの容器の内部を水素供給経路２２における低圧部位に接続するようになっている。
【０１１６】
そして、水素吸蔵合金が水素空状態になっている側を高圧部位に接続し、水素吸蔵合金が水素満状態になっている側を低圧部位に接続することにより、２つの容器４０、５０内の水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２に交互に水素を吸蔵・放出させて、連続して冷房または暖房を行うことができる。
【０１１７】
（第４実施形態）
図１３に示す第４実施形態は、第１実施形態におけるバイパス経路３０部の構成を変更したものである。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１８】
図１３において、バイパス経路３０の下流端は、第２減圧弁２４よりも下流側にて水素供給経路２２に合流している。バイパス経路３０における第４開閉弁１４および第６開閉弁１６よりも下流側には、第３減圧弁４１０が配置されている。この第３減圧弁４１０の設定圧力は、第２減圧弁２４の第２設定圧力Ｐ２よりも高く設定されている。
【０１１９】
ところで、第１実施形態では、燃料電池１０の水素消費量が激しく変動する場合、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２からの放出水素だけでは水素供給が間に合わなくなる状況が懸念される。
【０１２０】
本実施形態では、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２からの放出水素だけでは水素供給が間に合わない場合、第１開閉弁１２を開とし、十分な水素供給を確保する。また、第３減圧弁４１０の設定圧力は第２減圧弁２４の第２設定圧力Ｐ２よりも高く設定されているため、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２からの水素供給を行いつつ、つまり、冷熱を発生させつつ、燃料電池１０の水素消費量の変動に対応することができる。
【０１２１】
（第５実施形態）
第１実施形態では、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２が充てんされた容器４０、５０を、車室内に設置された空調ケース６２内に配置したが、図１４に示す第５実施形態は、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２が充てんされた容器４０、５０を、車室外に配置可能にしたものである。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２２】
図１４において、車室外に配置された第１容器４０の外部には、液体が流通する第１循環経路５１０が配置されており、液体と第１容器４０との間で熱交換可能になっている。同様に、車室外に配置された第２容器５０の外部には、液体が流通する第２循環経路５２０が配置されており、液体と第２容器５０との間で熱交換可能になっている。
【０１２３】
車室外に配置された室外熱交換器５３０には、液体が流通する室外用循環経路５３１が接続され、室外用循環経路５３１には、液体を循環させる室外用ポンプ５３２が設けられている。また、室外熱交換器５３０に外気を送る室外用ファン５３３が、室外熱交換器５３０近傍に配置されている。
【０１２４】
車室内に設置された空調ケース６２内には、室内熱交換器５４０が配置されている。この室内熱交換器５４０には、液体が流通する室内用循環経路５４１が接続され、室内用循環経路５４１には、液体を循環させる室内用ポンプ５４２が設けられている。なお、室内熱交換器５４０および各容器４０、５０は、本発明の熱交換手段を構成するものである。
【０１２５】
第１循環経路５１０、第２循環経路５２０、室外用循環経路５３１、および室内用循環経路５４１には、それらの４つの循環経路の接続状態を切り換える２つの４方弁５５１、５５２が配置されている。
【０１２６】
上記構成において、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の発熱吸熱状態と冷熱要求状態から判断し、２つの４方弁５５１、５５２を操作する。例えば、車内にて冷風要求があり、第１水素吸蔵合金ＭＨ１が水素吸蔵により発熱し、第２水素吸蔵合金ＭＨ２が水素放出により吸熱している場合、図１４に例示するように、第２循環経路５２０と室内用循環経路５４１とを接続するとともに、第１循環経路５１０と室外用循環経路５３１とを接続するように、２つの４方弁５５１、５５２を操作する。
【０１２７】
この状態で室内用ポンプ５４２を作動させると、第２容器５０との間で熱交換して冷却された液体が室内熱交換器５４０側に循環する。そして、空気通路６１を通過する空気は、室内熱交換器５４０を循環する液体と熱交換して低温になり、車室内に吹き出される。
【０１２８】
同時に、室外用ポンプ５３２および室外用ファン５３３を作動させると、第１容器４０との間で熱交換して加熱された液体が室外熱交換器５３０側に循環し、室外熱交換器５３０を循環する液体と外気とが熱交換し、第１水素吸蔵合金ＭＨ１が発生した熱が放出される。
【０１２９】
なお、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の発熱吸熱状態を切り替えるタイミングに合わせて、２つの４方弁５５１、５５２により制御される４つの循環経路の接続状態も切り替える。
【０１３０】
本実施形態によると、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２が充てんされた容器４０、５０から万が一水素が洩れだしても、室内へは水素は放出されないため、安全面で有利である。
【０１３１】
（他の実施形態）
前述したように、吸蔵時プラトー圧ＰＡおよび放出時プラトー圧ＰＤは、その水素吸蔵合金の温度によって変化する。したがって、使用環境温度（実使用状態での温度範囲）が大幅に変化する場合は、吸蔵時プラトー圧ＰＡや放出時プラトー圧ＰＤが、吸蔵時水素圧力ＰＨや最低吸蔵時水素圧力ＰＬに近付きすぎ、十分な水素の吸蔵や放出ができなくなる可能性がある。
【０１３２】
つまり、水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の温度が高くなり過ぎると、吸蔵時プラトー圧ＰＡが吸蔵時水素圧力ＰＨと同じもしくはそれよりも高くなり、第１減圧弁２３の設定圧力Ｐ１では水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２に水素を吸蔵させることができなくなる。また、温度が低くなりすぎると放出時プラトー圧ＰＤが最低吸蔵時水素圧力ＰＬと同じもしくはそれよりも低くなり、水素を放出しなくなってしまうことが懸念される。
【０１３３】
このような場合、同一温度における吸蔵時プラトー圧ＰＡおよび放出時プラトー圧ＰＤが異なる複数種類の水素吸蔵合金を用いるのが望ましい。すなわち、高温環境で丁度吸蔵時プラトー圧ＰＡおよび放出時プラトー圧ＰＤが吸蔵時水素圧力ＰＨと最低吸蔵時水素圧力ＰＬの中間にくる水素吸蔵合金（高温用）と、低温環境で丁度吸蔵時プラトー圧ＰＡおよび放出時プラトー圧ＰＤが吸蔵時水素圧力ＰＨと最低吸蔵時水素圧力ＰＬの中間にくる水素吸蔵合金（低温用）を、同一容器内に入れておけば、特性の異なる水素吸蔵合金が異なる使用温度域で機能し、結果として使用環境温度を拡大させることができる。
【０１３４】
因みに、高温では高温用の水素吸蔵合金が働き、一方の低温用の水素吸蔵合金は水素放出状態のままで機能しない。逆に低温では低温用の水素吸蔵合金が働き、一方の高温用の水素吸蔵合金は水素吸蔵状態のままで機能しない。
【０１３５】
上記各実施形態では、２本の容器４０、５０を用いているが、冷熱量や水素供給量の安定化をさらに図るために、水素吸蔵合金を充てんした容器を３本以上並列に接続し、順次運転してもよい。
【０１３６】
また、上記各実施形態では、水素消費装置として燃料電池１０を用いているが、水素消費装置として水素エンジンを用いたシステムにも本発明を適用できることは自明である。
【０１３７】
また、上記各実施形態では、燃料電池１０を有する燃料電池自動車に本発明を適用する例を示したが、燃料電池１０や水素エンジンを有する各種の家庭用の水素利用システムにも本発明を適用することができる。
【０１３８】
また、上記各実施形態を種々組み合わせて使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態になる空調装置を適用した燃料電池自動車を示す模式図である。
【図２】第１実施形態になる空調装置の通風系を示す模式図である。
【図３】図１の水素吸蔵合金ＭＨ１、ＭＨ２の水素吸蔵量と水素圧力との関係を示す特性図である。
【図４】第１実施形態になる空調装置の制御手順におけるメインルーチンを示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態になる空調装置の制御手順におけるサブルーチン１を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態になる空調装置の制御手順におけるサブルーチン２を示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態になる空調装置の制御手順におけるサブルーチン３を示すフローチャートである。
【図８】第１実施形態になる空調装置の制御手順におけるサブルーチン４を示すフローチャートである。
【図９】第１実施形態になる空調装置の制御手順におけるサブルーチン５を示すフローチャートである。
【図１０】第１実施形態になる空調装置の制御手順におけるサブルーチン６を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態になる空調装置を適用した燃料電池自動車を示す模式図である。
【図１２】本発明の第３実施形態になる空調装置を適用した燃料電池自動車を示す模式図である。
【図１３】本発明の第４実施形態になる空調装置を適用した燃料電池自動車を示す模式図である。
【図１４】本発明の第５実施形態になる空調装置を適用した燃料電池自動車を示す模式図である。
【図１５】第１実施形態になる空調装置の通風系の変形例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０…燃料電池（水素消費機器）、１３〜１６…開閉弁（接続切替手段）、２１…高圧タンク、２２…水素供給経路、４０、５０…熱交換手段を兼ねる容器、２１０…４方弁（接続切替手段）、３１０、３２０…３方弁（接続切替手段）、５４０…室内熱交換器（熱交換手段）。
【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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【図１４】
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【図１５】
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