(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水素化合物からなる液体燃料を、脱水素反応させて水素と脱水素化合物とに分離する水素分離手段を備え、前記水素分離手段により前記液体燃料から分離された前記水素を水素消費設備に供給する水素供給システムで使用される液体燃料貯蔵装置において、
前記液体燃料貯蔵装置が、前記液体燃料を貯蔵し、且つ、前記脱水素化合物を回収する液体燃料貯蔵容器と、
前記液体燃料貯蔵容器内を第１の領域及び第２の領域に区画する仕切部材と、
第１の領域の液体燃料と第２の領域の液体燃料とを少なくとも一部連通させるために前記液体燃料貯蔵容器と前記仕切部材との間に隙間を設けて形成された連通部とを備え、
前記液体燃料を前記水素分離手段へ供給する供給部を第１の領域に設け、前記液体燃料から分離された前記脱水素化合物を回収する回収部を第２の領域に設けたことを特徴とする液体燃料貯蔵装置。
【請求項２】
含水素化合物からなる液体燃料を、脱水素反応させて水素と脱水素化合物とに分離する水素分離手段を備え、前記水素分離手段により前記液体燃料から分離された前記水素を水素消費設備に供給する水素供給システムで使用される液体燃料貯蔵装置において、
前記液体燃料貯蔵装置が、前記液体燃料を貯蔵し、且つ、前記脱水素化合物を回収する液体燃料貯蔵容器と、
前記液体燃料貯蔵容器内を第１の領域及び第２の領域に区画する仕切部材と、
第１の領域の液体燃料と第２の領域の液体燃料とを少なくとも一部連通させるために前記仕切部材自体に形成された連通部とを備え、
前記液体燃料を前記水素分離手段へ供給する供給部を第１の領域に設け、前記液体燃料から分離された前記脱水素化合物を回収する回収部を第２の領域に設けたことを特徴とする液体燃料貯蔵装置。
【請求項３】
前記供給部と前記回収部とが互いに離隔するように設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体燃料貯蔵装置。
【請求項４】
前記供給部及び／又は前記回収部の近傍には、凹部が設けられたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の液体燃料貯蔵装置。
【請求項５】
前記第２の領域を、１枚以上の前記仕切部材により部屋を区画し、区画した部屋の液体燃料同士を少なくとも一部連通させるために前記液体燃料貯蔵容器と前記仕切部材との間に隙間を設けて連通部を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体燃料貯蔵装置。
【請求項６】
前記第２の領域を、１枚以上の前記仕切部材により部屋を区画し、区画した部屋の液体燃料同士を少なくとも一部連通させるために前記仕切部材自体に連通部を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体燃料貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水素消費設備、例えば燃料電池、水素エンジン等へ水素を供給する水素供給システムで使用される液体燃料貯蔵装置に関し、更に詳しくは、液体燃料貯蔵容器内で前記水素の原料となる液体燃料の濃度勾配を積極的につけることができるようにした液体燃料貯蔵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、石油等の天然資源の枯渇化や二酸化炭素による地球温暖化の観点から、石油に代わる代替燃料として、水素が注目されている。
今日、このような水素の製造方法として、工業用水素の９０％は石油または天然ガスから水蒸気改質法或いは部分酸化法で製造されている。
これら以外の他の水素を製造する方法としては、石炭を原料とする方法（ＣＯＧ法や発生炉ガス化法）、食塩電解槽からの副生水素の回収、水電解法等が従来から行われてきている。
そして、最近は熱化学水素製造法や太陽光を利用した水素製造方法も研究されている。
【０００３】
また、前記水電解法における水の代わりにメタノ−ル等の炭化水素を用いて電気分解することも考えられている。炭化水素は、分子内の水素と炭素との結合エネルギが比較的小さく、それらの電気分解に必要とされる電位差は水の電気分解よりも少なくて済むが、反応生成物としてＣＯ、ＣＯ２等の副産物の生成を伴うためこれらを分離・除去する対策を講じる必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
さらに水素の製造方法として、選択性のよい固体触媒を使用して炭化水素から脱水素反応等により水素を製造する方法がある。
しかしながら、この方法で製造した水素を内燃機関等に供給する水素供給システムでは、液体燃料貯蔵装置として２つの容器、すなわち液体燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵容器と脱水素化合物を貯蔵する脱水素化合物貯蔵容器とが必要になるため、水素供給システムを車両に搭載する場合には設置スペースが大きくなってしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、設置スペースを小さくできる水素供給システムとして、液体燃料貯蔵装置の液体燃料貯蔵容器を小さくした、例えば特開２００１−６８１３８号公報に開示された液体燃料貯蔵容器がある。
この液体燃料貯蔵容器は、図６に示すように、液体燃料貯蔵容器１００内を可動仕切りで２室、すなわち回収室と燃料室とに区画し、脱水素化合物を回収するための伸縮式容器１０１を備えているものである。この液体燃料貯蔵容器１００は、このように構成して、液体燃料から水素を取り出した脱水素化合物をこの伸縮式容器１０１に回収・貯蔵し、液体燃料の消費による液体燃料の減量と脱水素化合物の増量とを１つの液体燃料貯蔵容器１００内でバランスさせることができるように２室の容積を自律調整できるようにしたものである。
しかしながら、このような伸縮式容器１０１を備えた液体燃料貯蔵容器１００は、伸縮自在な可動仕切りを備えているため、車両の加速・減速時に伴う液体燃料の液面の振動等により荷重を受けると、可動仕切りの寿命が短くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、水素供給システムで使用される液体燃料貯蔵装置において、設置スペースを小さくでき、且つ、車両の加速時・減速時に液体燃料の液面の振動を抑えることができる仕切部材を有する液体燃料貯蔵容器を備えた液体燃料貯蔵装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためになされた請求項１に記載された液体燃料貯蔵装置は、含水素化合物からなる液体燃料を、脱水素反応させて水素と脱水素化合物とに分離する水素分離手段を備え、前記水素分離手段により前記液体燃料から分離された前記水素を水素消費設備に供給する水素供給システムで使用される液体燃料貯蔵装置において、前記液体燃料貯蔵装置が、前記液体燃料を貯蔵し、且つ、前記脱水素化合物を回収する液体燃料貯蔵容器と、前記液体燃料貯蔵容器内を第１の領域及び第２の領域に区画する仕切部材と、第１の領域の液体燃料と第２の領域の液体燃料とを少なくとも一部連通させるために前記液体燃料貯蔵容器と前記仕切部材との間に隙間を設けて形成された連通部とを備え、前記液体燃料を前記水素分離手段へ供給する供給部を第１の領域に設け、前記液体燃料から分離された前記脱水素化合物を回収する回収部を第２の領域に設けたことを特徴とするものである。
また、前記課題を解決するためになされた請求項２に記載された液体燃料貯蔵装置は、含水素化合物からなる液体燃料を、脱水素反応させて水素と脱水素化合物とに分離する水素分離手段を備え、前記水素分離手段により前記液体燃料から分離された前記水素を水素消費設備に供給する水素供給システムで使用される液体燃料貯蔵装置において、前記液体燃料貯蔵装置が、前記液体燃料を貯蔵し、且つ、前記脱水素化合物を回収する液体燃料貯蔵容器と、前記液体燃料貯蔵容器内を第１の領域及び第２の領域に区画する仕切部材と、第１の領域の液体燃料と第２の領域の液体燃料とを少なくとも一部連通させるために前記仕切部材自体に形成された連通部とを備え、前記液体燃料を前記水素分離手段へ供給する供給部を第１の領域に設け、前記液体燃料から分離された前記脱水素化合物を回収する回収部を第２の領域に設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１又は請求項２に記載の発明によると、
（１）液体燃料貯蔵容器内で、脱水素化合物が第２の領域から液体燃料を吸引する第１の領域に流れて行こうとするが、液体燃料貯蔵容器内には第１の領域と第２の領域を仕切る仕切部材が設けられているため、簡単には第１の領域に流れて行くことができない。また、連通部があるためこの連通部の流路抵抗に打ち勝つまでは第１の領域に流れて行くことができない。
従って、１つの容器であっても第１の領域から水素分離手段へ供給する液中の液体燃料の濃度を高く保つことができる。その結果、従来、液体燃料の濃度管理をするのに２つの容器が必要であったが、１つの容器で済むので省スペース化が図れる。
（２）また、車両に搭載した場合を考えると、通常、液体燃料貯蔵容器の液面は、車両の加速時又は減速時に加速度を受けて激しく振動するが、液体燃料貯蔵容器内には第１の領域と第２の領域を仕切る仕切部材が設けられているため、仕切部材がない場合よりも液面の変動を低減させることができると共に、第１の領域と第２の領域との間で互いに液の流れに影響を及ぼすことが少なくなる。
従って、１つの容器であっても第１の領域から水素分離手段へ供給する液中の液体燃料の濃度を高く保つことができる。
【０００９】
請求項３に記載された液体燃料貯蔵装置は、前記供給部と前記回収部とが互いに離隔するように設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体燃料貯蔵装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明によると、供給部と回収部とを互いに離隔するように設けたので、回収した脱水素化合物が直ぐには第１の領域ヘ流れて行けなくなる。また、第１の領域と第２の領域とが互いに液の流れに影響を及ぼすことが少なくなる。
その結果、１つの容器であっても第１の領域から水素分離手段へ供給する液中の液体燃料の濃度を高く保つことができる。
【００１１】
請求項４に記載された液体燃料貯蔵装置は、前記供給部及び／又は前記回収部の近傍には、凹部が設けられたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の液体燃料貯蔵装置である。
【００１２】
請求項４に記載の発明によると、供給部で液体燃料を供給するときの液の乱れ及び／又は回収部で脱水素化合物を回収するときの液の乱れを凹部で吸収することができる。その結果、液体燃料貯蔵容器内の液体燃料の濃度勾配が乱れないので、１つの容器であっても第１の領域から水素分離手段へ供給する液中の液体燃料の濃度を高く保つことができる。
【００１３】
請求項５に記載された液体燃料貯蔵装置は、前記第２の領域を、１枚以上の前記仕切部材により部屋を区画し、区画した部屋の液体燃料同士を少なくとも一部連通させるために前記液体燃料貯蔵容器と前記仕切部材との間に隙間を設けて連通部を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体燃料貯蔵装置である。
また、請求項６に記載された液体燃料貯蔵装置は、前記第２の領域を、１枚以上の前記仕切部材により部屋を区画し、区画した部屋の液体燃料同士を少なくとも一部連通させるために前記仕切部材自体に連通部を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体燃料貯蔵装置である。
【００１４】
請求項５又は請求項６に記載の発明によると、連通部の数が増えることになるので、第２の領域から第１の領域への流路抵抗を大きくでき、液体燃料を供給するときの液の乱れ及び回収部で脱水素化合物を回収するときの液の乱れをさらに連通部の流路抵抗で吸収することができる。その結果、液体燃料貯蔵容器内の液体燃料の濃度勾配が乱れないので、１つの容器であっても第１の領域から水素分離手段へ供給する液中の液体燃料の濃度をさらに高く保つことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明をするに至った実験の実施例について図１を参照して説明する。
尚、図１（ａ）は、本発明に係る実施例の実験装置を説明するための図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の実験装置を使って実験したときの実験結果を示す図である。
＜実施例＞
本発明をするに当たって本発明者等は、図１（ａ）に示すような実験装置を使用して、容器内に仕切部材である隔壁を設けたときの隔壁のイソプロパノ−ル（以下、ＩＰＡという）／アセトンの分離能力を調べた。
１．液体燃料貯蔵容器：上部を開口した内径１１５φ、高さ６０ｍｍのガラス容器。
２．隔壁：８０Ｗ×１００Ｌ×３ｔのガラス製の板であり、容器内を第１の領域及び第２の領域に区画する。
３．連通部：隔壁のガラス板をビニールテープ又はガムテープで固定し、固定したビニールテープ又はガムテープを切断して形成したスリット又は隔壁のガラス板の下端面と液体燃料貯蔵容器の底部との隙間を連通部とした。
４．分析方法：サンプル液中のＩＰＡの量及びアセトンの量は、ＧＣ−ＦＩＤ（水素炎イオン化検出器を使用したガスクロマトグラフィ）により測定した。
実験方法は、最初にＩＰＡを８０ｃｃ容器に取り、ＩＰＡに第２の領域の端部（第１の領域のサンプリング位置から一番離れた位置）からアセトン２０ｃｃを１０秒間で滴下し、アセトンの滴下開始から所定の経過時間毎に、第１の領域のサンプリング位置から液をサンプリングして、ガスクロマトグラフィによりＩＰＡの量及びアセトンの量を分析・測定した。
尚、液をサンプリングする前に必ず容器を揺らして液の混合を促進するようにした（車両の加速時・減速時等を想定した液の混合加速テスト）。
測定終了後、隔壁を外して容器内の液を攪拌・混合し、液をサンプリングしてガスクロマトグラフィにより分析・測定したＩＰＡの量及びアセトンの量を平衡濃度とした。
【００１６】
＜実施例１＞
容器に隔壁をガムテープで固定し、固定したガムテープを切断して幅５ｍｍのスリットを形成した。次に、容器にＩＰＡを８０ｃｃ注ぎ、液面を一定にするため１５秒間程間隔を置いた後、アセトンを２０ｃｃ滴下した。アセトンの滴下開始から所定の経過時間毎に、第１の領域のサンプリング位置から液をサンプリングしてガスクロマトグラフィによりＩＰＡの量及びアセトンの量を分析・測定した。
＜実施例２＞
隔壁をガムテープで固定し、隔壁の幅方向と容器の底部との間に幅８０ｍｍのスリット（隔壁の下面全域の隙間）を形成した後、実施例１と同様に実験を行った。
＜実施例３＞
隔壁をガムテープで固定し、隔壁の幅方向と容器の底部との間に幅２０ｍｍのスリット（隙間）を形成した後、実施例１と同様に実験を行った。
＜比較例＞
隔壁を容器に設けずに、アセトンの滴下位置、サンプリング位置等を実施例１と同様にして実験を行った。
【００１７】
このような実験を行った結果、図１（ｂ）に示すような結果が得られた。
＜比較例＞
比較例は容器内に隔壁がないので、ＩＰＡにアセトンを滴下開始した後、直ぐにアセトンの濃度は、ＩＰＡとアセトンが完全に混合したときの理論完全混合濃度である２０容量％を超えている。
アセトン量が２０容量％を超えている理由としては、車両の加速時・減速時を想定して、液をサンプリングする前に、必ず容器を揺らして液の混合を促進してからサンプリングしているので、液面にアセトン濃度が不均一な部分ができてしまい一時的にアセトン濃度の濃い部分をサンプリングしてしまったためと思われる。
＜実施例１＞
実施例１は、連通部であるスリットの幅が５ｍｍと実施例の中で一番小さいのでＩＰＡとアセトンが完全に混合するまでの時間が一番長くなる。
＜実施例２＞
実施例２は、実施例中で連通部であるスリットの幅が８０ｍｍと実施例の中で一番大きく、隔壁の下面全域を連通部として形成しているので、ＩＰＡとアセトンが理論完全混合濃度（２０容量％）に到達する時間が実施例１よりも約４〜６倍速い。
＜実施例３＞
実施例３は、実施例２よりも連通部であるスリットの幅が２０ｍｍと小さいので、実施例２よりもＩＰＡとアセトンが理論完全混合濃度に到達する時間が遅い。
途中、アセトンの濃度が実施例２よりも濃くなっているのは、液をサンプリングする前に必ず容器を揺らし液の混合を促進してサンプリングしているので、液面にアセトン濃度が不均一な部分ができてしまい一時的にアセトン濃度の濃い部分をサンプリングしてしまったためと思われる。
【００１８】
このような実験結果から、容器内に仕切部材である隔壁を設けることにより、液体燃料が入っている容器が揺れてもＩＰＡとアセトンが完全混合濃度に到達するまでの時間を延長でき、且つ、１つの容器内でＩＰＡの濃度勾配を積極的につけることができるという知見が得られた。
従って、液体燃料であるＩＰＡと脱水素化合物であるアセトンを、従来のようにそれぞれ別々の容器に貯蔵する必要がなくなるので省スペース化が図れ、しかも容器が揺れてもＩＰＡとアセトンは容器内で直ぐには混合しないので、１つの容器内でＩＰＡの濃度を高く保つことができる。
【００１９】
以下、本発明に係る第一実施形態の液体燃料貯蔵装置を適用した水素供給システムを、燃料電池を搭載した車両に使用した場合について図２から図４を参照して説明する。尚、実施例と同様に液体燃料としてイソプロパノール（以下、ＩＰＡという）を使用した場合について説明する。
尚、図２は、本発明に係る第一実施形態の液体燃料貯蔵装置を適用した水素供給システム全体の構成を示す図、図３は、第一実施形態の液体燃料貯蔵装置で使用される液体燃料貯蔵容器の斜視図、図４は、液体燃料貯蔵容器内のＩＰＡ濃度を調整する調整方法を示すフローチャートである。
【００２０】
本発明に係る第一実施形態の液体燃料貯蔵装置を適用した水素供給システムは、図２に示すように、液体燃料貯蔵装置１、液体燃料移送ポンプ２、水素分離手段である脱水素反応装置３ａ及び膜分離装置３ｂとから主要部が構成される。尚、水素供給システムの下流側には水素消費設備として燃料電池４が設けられている。
【００２１】
液体燃料貯蔵装置１は、図２に示すように、液体燃料貯蔵容器１ａ、前記液体燃料貯蔵容器１ａ内を第１の領域と第２の領域に仕切る仕切部材である隔壁１ｂ、脱水素反応装置３ａへ液体燃料を供給する液体燃料移送ポンプ２の吸引側に設けられるストレーナ１ｃを含む供給部と、脱水素反応装置３ａで生成した脱水素化合物を回収するための回収部とから主要部が構成される。
【００２２】
液体燃料貯蔵容器１ａは、図３に示すように、液体燃料であるＩＰＡを貯蔵し、且つ、脱水素反応で生成する脱水素化合物、すなわちアセトンを回収するための略箱型の容器である。
液体燃料貯蔵容器１ａの材質は、本実施形態ではステンレス鋼を使用しているが、アルミニウム、樹脂等も使用できる。
液体貯蔵容器１ａの外壁は、平坦な面をしているが、強度を保つために凸凹を有した面としても良い。また、リブ材を容器１ａの外壁に設けて容器１ａを補強するようにしても良い。
液体燃料貯蔵容器１ａの底部には、水素分離手段３の脱水素反応装置３ａへのＩＰＡの供給時に、ストレーナ１ｃの周りのＩＰＡの濃度勾配を乱さないようにするための凹部１ｉ、ドレンを抜き出す時や脱水素化合物を回収して液体燃料貯蔵容器１ａ内に戻す時に配管Ｐ３出口周りの液の濃度勾配を乱さないようにするための凹部１ｊ、すなわち２つの凹部１ｉ，１ｊが設けられている。２つの凹部１ｉ，１ｊは、液体燃料貯蔵容器１ａ内の供給部及び回収部の近傍に設けられる。
このように２つの凹部１ｉ，１ｊを設けることにより、供給部でＩＰＡを供給するときの液の乱れ及び回収部でアセトンを回収するときの液の乱れを凹部１ｉ，１ｊで吸収することができる。その結果、液体燃料貯蔵容器１ａ内のＩＰＡの濃度勾配が乱れないので、１つの容器であっても第１の領域から脱水素反応装置３ａへ供給する液中のＩＰＡの濃度を高く保つことができる。
【００２３】
仕切部材である隔壁１ｂは、図３に示すように、矩形の一枚の板である。前記隔壁１ｂは、液体燃料貯蔵容器１ａ内を第１の領域及び第２の領域に区画し、第１の領域の液体燃料と第２の領域の液体燃料とを少なくとも一部連通させるために液体燃料貯蔵容器１ａの底部と隔壁１ｂの下端面との間に隙間、すなわち連通部１ｆを形成している。
本実施形態では、連通部１ｆは、液体燃料貯蔵容器１ａの底部と隔壁１ｂとの下端面との間に形成された隙間であるが、隔壁１ｂに例えば多孔質材料を使用して、隔壁自体に連通部を設けても良い。
また、隔壁１ｂは、前記下端面を除いて周囲を液体燃料貯蔵容器１ａの内面に固設されている。
このように隔壁１ｂを設けることにより、従来のように可動仕切りで形成した伸縮式容器で脱水素化合物を回収・貯蔵しないので、車両の加速時・減速時に伴う液面の振動による荷重を隔壁１ｂが受けても耐えることができる。
【００２４】
液体燃料移送ポンプ２は、定量性の高い耐溶剤性のダイアフラムポンプが使用される。ダイアフラムの材質としては、例えばフッ素樹脂製の膜が使用される。
ポンプに定量性が要求されない場合は、流量制御弁を設けて遠心ポンプを使用することもできる。
高圧でＩＰＡを供給する場合は、プランジャーポンプを定量ポンプとして使用することもできる。
【００２５】
次に、水素分離手段を構成する脱水素反応装置３ａと膜分離装置３ｂについて説明する。
脱水素反応装置３ａでは、液体燃料であるＩＰＡが以下の反応により水素と脱水素化合物であるアセトンに転換される。
（ＣＨ３）２ＣＨＯＨ（液）＝（ＣＨ３）２ＣＯ（気）＋Ｈ２−１00.4kＪ/mol
この反応の反応装置としては固定床式の反応装置が使用される。
反応は、ルテニウム触媒の存在下８０℃の温度で進行する。
一般に、この反応はケミカルヒートポンプに使用される平衡反応として良く知られている。すなわち一定容積中では、この反応は時間の経過と共に進まなくなってしまうが、本発明の水素供給システムでは下流側に燃料電池４があり、水素が燃料電池４により消費されるので、反応はルシャトリエの平衡移動の法則により、右側にのみ進行する。
尚、反応に必要な８０℃の熱源としては、燃料電池４の冷却水やヒータを使用することができる。本実施形態では、加熱容量に余裕を持たせるためヒータ３ａ１を使用している。
脱水素触媒としては、ルテニウム触媒と同属の白金属系の金属触媒、例えばパラジウムや水素化触媒として使用されているニッケル等も使用できる。
【００２６】
脱水素反応の反応系としては、本実施形態のＩＰＡ／アセトン系の他に、ベンゼン／シクロヘキサン系、デカリン／ナフタリン系等があるが有機系の含水素化合物の反応系に限定しない。エネルギ効率の面からは、反応温度がなるべく低温で、且つ、液体燃料の単位モル数当たりの水素の収量（モル数）が大きい方が望ましい。
【００２７】
膜分離装置３ｂは、水素透過膜としてパラジウム膜を使用している。
本実施形態では水素透過膜としてパラジウム膜を使用しているが、パラジウム膜の他に使用できる膜としては、ポリイミド樹脂の中空糸膜を使用することもできる。この場合、中空糸膜モジュールの形にして配管に直接取り付けて使用される。
【００２８】
ストレーナ１ｃは、液体燃料中の細かいゴミや粒子を濾過して捕捉するための漉し器である。
このように予めゴミや粒子をストレーナ１ｃで捕捉することにより、脱水素反応装置３ａの触媒層での目詰まり、配管Ｐ１内や液体燃料移送ポンプ２内での摩耗や付着等のトラブルを回避することができる。
また、ストレーナ１ｃ内の液体燃料出口にはＩＰＡ濃度計１ｄが取り付けられている。この濃度計１ｄは、ＩＰＡの屈折率を測定し、求めた屈折率からＩＰＡの濃度に換算してＩＰＡの濃度を計測するものである。図示しないがこのＩＰＡ濃度計１ｄには、温度補正をするための温度センサも内蔵されている。
【００２９】
液体燃料貯蔵容器１ａ内の第１の領域には、液体燃料移送ポンプ２の吸引側に設けられ、液体燃料貯蔵容器１ａの底部に形成された凹部１ｉ及びストレーナ１ｃと配管Ｐ２とから形成される供給部が設けられている。また、第２の領域には、液体燃料貯蔵容器１ａの底部に形成された凹部１ｊ及び配管Ｐ３から形成される回収部が設けられている。
尚、前記供給部は、液体燃料移送ポンプ２を起動したときに脱水素反応装置３ａに液体燃料であるＩＰＡを供給するための配管部材である。
一方、前記回収部は、脱水素反応装置３ａで生成した脱水素化合物であるアセトンを回収するための配管部材である。
また、供給部と回収部は互いに離隔する位置に設けられる。このように、供給部と回収部を互いに離隔する位置に設けることにより、第１の領域と第２の領域とが互いに液の流れに影響を及ぼすことが少なくなる。その結果、１つの容器であっても第１の領域から脱水素反応装置３ａへ供給する液中のＩＰＡの濃度を高く保つことができる。
【００３０】
また、液体燃料貯蔵容器１ａには、液体燃料貯蔵容器１ａ内にＩＰＡを供給する配管Ｐ１、液体燃料貯蔵容器１ａ内のストレーナ１ｃと脱水素反応装置３ａまでを繋ぐ配管Ｐ２が第１の領域に、膜分離装置３ｂと液体燃料貯蔵容器１ａ内の回収部とを繋ぐ配管Ｐ３、液体燃料貯蔵容器１ａ内のドレンを外部に排出するドレン配管Ｐ４が第２の領域に設けられている。
尚、液体燃料貯蔵容器１ａ内にＩＰＡを供給する配管Ｐ１には制御弁１ｇが、また、ドレン配管Ｐ４には制御弁１ｅが設けられている。
【００３１】
図２に示す制御装置５は、電気的制御回路、又は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ（又はＭＰＵ）、Ｉ／Ｏ等を中心として構成されたマイクロコンピュータからなる電子制御装置である。この制御装置５の入力部には、ＩＰＡ濃度計１ｄや液面計１ｈからの出力信号の他、図示しないアクセル開度センサ、バッテリ容量センサ等の燃料電池４の出力に関連する他の電気信号も入力され、これらの入力信号に基づく出力信号により燃料電池４用の水素供給システムが制御される。尚、燃料電池４で発電した電力は、インバータにより直流から交流に変換され電動機等を駆動する電力として使用される。
【００３２】
このような構成からなる第一実施形態の液体燃料貯蔵装置を適用した水素供給システムの作用について図２及び図３を参照して説明する。尚、液体燃料貯蔵容器１ａには、液体燃料であるＩＰＡ（イソプロパノール）が予め必要量貯蔵されているものとする。
（１）脱水素反応装置３ａの触媒をヒータ３ａ１によりヒートアップする。
（２）触媒温度が例えば１００℃以上になったら液体燃料移送ポンプ２を起動し、燃料電池４からの水素要求量に見合ったＩＰＡ量を供給部のストレーナ１ｃを介して配管Ｐ２に吸引する。
（３）配管Ｐ２に吸引されたＩＰＡは、液体燃料移送ポンプ２により脱水素反応装置３ａへと供給される。
（４）脱水素反応装置３ａへと供給されたＩＰＡは、ルテニウム触媒により水素とアセトンに転換される。
（５）転換された混合ガスは、下流の膜分離装置３ｂで水素とアセトン(未反応のＩＰＡを含む)とに分離され、分離された水素は下流側の燃料電池４へと供給される。
（６）燃料電池４のアノード極へ供給された水素は、カソード極へ供給される空気中の酸素と燃料電池４内で反応し発電する。
（７）一方、膜分離装置３ｂで分離されたアセトン(未反応のＩＰＡを含む)は、回収部を介して液体燃料貯蔵容器１ａ内の第２の領域に戻される。
（８）回収部を介して第２の領域に戻されたアセトンは、液体燃料移送ポンプ２がＩＰＡを吸引しているため第１の領域に流れて行こうとするが、液体燃料貯蔵容器１ａ内には第１の領域と第２の領域を仕切る仕切部材である隔壁１ｂが設けられているため第１の領域へ流れ難くなっている。
また、隔壁１ｂと液体燃料貯蔵容器１ａの底部との間には隙間、すなわち連通部１ｆがあるが、アセトンはこの連通部１ｆの流路抵抗に打ち勝つまで第１の領域に流れて行くことができない。従って、１つの容器であっても第１の領域から脱水素反応装置３ａへ供給する液中のＩＰＡの濃度を高く保つことができる。その結果、従来、液体燃料の濃度管理をするのに２つの容器が必要であったが、１つの容器で済むので省スペース化が図れる。
（９）また、通常、液体燃料貯蔵容器１ａの液面は、車両の加速時又は減速時に加速度を受けて激しく振動するが、本発明の液体燃料貯蔵容器１ａ内には第１の領域と第２の領域を仕切る仕切部材である隔壁１ｂが設けられているため、隔壁１ｂがない場合よりも液面の変動を低減させることができるので、第１の領域と第２の領域とが互いに液の流れに影響を及ぼし合うのを少なくすることができる。従って、１つの容器であっても第１の領域から脱水素反応装置３ａへ供給する液中のＩＰＡの濃度を高く保つことができる。
（１０）このようにして燃料電池４に水素を供給し続けていると、液体燃料貯蔵容器１ａ内には脱水素化合物であるアセトンの濃度が濃くなってくる（ＩＰＡ濃度が低下してくる）。この場合、液体燃料貯蔵容器１ａ内のＩＰＡの濃度は、以下のように調整している。
【００３３】
液体燃料貯蔵容器１ａ内のＩＰＡの濃度調整方法について図２及び図４を参照して説明する。
（Ａ）ストレーナ１ｃ内に設けられたＩＰＡ濃度計１ｄの濃度が３０容量％以下かどうかを判断する（Ｓ１）。
（Ｂ）ＩＰＡ濃度計１ｄの濃度が３０容量％を超える場合は、Ｓ１に戻る。
（Ｃ）ＩＰＡ濃度計１ｄの濃度が３０容量％以下の場合は、制御弁１ｅを開とし、液体燃料貯蔵容器１ａ内の第２の領域からドレン配管Ｐ４を介して液体燃料貯蔵容器１ａ内の全液量の９０容量％を系外に抜き出す（Ｓ２）。
尚、液体燃料貯蔵容器１ａ内の全液量の９０容量％を系外に抜き出したかどうかは、最初と終わりの液面計１ｈの計測値から確認できる。
液体燃料貯蔵容器１ａ内の全液量の９０容量％を系外に抜き出したら制御弁１ｅ閉。
（Ｄ）続いて、制御弁１ｇを開とし、液体燃料貯蔵容器１ａ内にＩＰＡを供給する配管Ｐ１から１００容量％濃度のＩＰＡを補充する（Ｓ３）。
（Ｅ）ＩＰＡ濃度計１ｄの計測値が９０容量％以上かどうかを判断する（Ｓ４）。
（Ｆ）ＩＰＡ濃度計１ｄの計測値が９０容量％未満の場合は、Ｓ３に戻る。
（Ｇ）ＩＰＡ濃度計１ｄの計測値が９０容量％以上の場合は、液体燃料貯蔵容器１ａ内へＩＰＡを補充するのを停止する（Ｓ５）。制御弁１ｇ閉。
このように、液体燃料貯蔵容器１ａ内のＩＰＡ濃度を調整することにより、いつも安定して水素を燃料電池４へ供給することができる。
【００３４】
このように、液体燃料貯蔵容器１ａ内に隔壁１ｂを設けて、液体燃料貯蔵容器１ａ内のＩＰＡの濃度勾配を積極的につける（調整する）ようにしたことにより、設置スペースが小さく、且つ、車両の加速時・減速時に伴う液体燃料の液面の振動を抑えることができる隔壁１ｂを有する液体燃料貯蔵容器１ａを備えた液体燃料貯蔵装置１を提供することができる。
尚、液体燃料貯蔵容器１ａから系外へ抜き出した液は、分離手段（例えば蒸留や膜分離）により分離され、例えばアセトンは化学原料に、ＩＰＡは、液体燃料として再利用される。
【００３５】
次に、第二実施形態の液体燃料貯蔵装置を適用した水素供給システムについて図２及び図５を参照して説明する。尚、図５は、第二実施形態の液体燃料貯蔵装置で使用される液体燃料貯蔵容器の斜視図である。
第二実施形態の液体燃料貯蔵装置と第一実施形態の液体燃料貯蔵装置の構成の違いは、図５に示すように、第一実施形態の液体燃料貯蔵装置の第２の領域をさらに１枚以上の隔壁１ｂ′(本実施形態では３枚)で区画したものである。尚、第一実施形態の液体燃料貯蔵装置と同じ部材については同じ符号を付して説明する。
【００３６】
第二実施形態の液体燃料貯蔵装置を適用した水素供給システムの作用について図２及び図５を参照して説明する。尚、第二実施形態の液体燃料貯蔵装置を適用した水素供給システムの作用は、第一実施形態の液体燃料貯蔵装置を適用した水素供給システムの作用と（１）から（７）まで同じなので以下省略する。
（８）回収部を介して第２の領域に戻されたアセトンは、液体燃料移送ポンプ２がＩＰＡを吸引しているため第１の領域に流れて行こうとするが、液体燃料貯蔵容器１ａ内には第１の領域と第２の領域を仕切る仕切部材である４つの隔壁１ｂ，１ｂ′・・・が設けられているため、簡単には第１の領域に流れて行くことができない。また、４つの隔壁１ｂ，１ｂ′・・・と液体燃料貯蔵容器１ａ′の底部との隙間、すなわち４つの連通部１ｆ，１ｆ′・・・があるため、アセトンは４つの連通部１ｆ，１ｆ′・・・の流路抵抗に打ち勝つまでは第１の領域に流れて行くことができない。
従って、１つの容器であっても第１の領域から脱水素反応装置３ａへ供給する液中のＩＰＡの濃度を第一実施形態の液体燃料貯蔵装置よりも高く保つことができる。その結果、従来、液体燃料の濃度管理をするのに２つの容器が必要であったが、１つの容器で済むので省スペース化が図れる。
（９）また、通常、液体燃料貯蔵容器１ａ′の液面は、車両の加速時又は減速時に加速度を受けて激しく振動するが、本発明の液体燃料貯蔵容器１ａ′内には第１の領域と第２の領域を仕切る仕切部材である隔壁１ｂと第２の領域を更に仕切る仕切部材である３枚の隔壁１ｂ′，・・・とが設けられているため、３つの隔壁１ｂ′・・・がない場合よりも液面の変動を低減させることができると共に、第１の領域と第２の領域とが互いに液の流れに及ぼす影響を少なくできる。従って、１つの容器であっても第１の領域から脱水素反応装置３ａへ供給する液中のＩＰＡの濃度を第一実施形態の液体燃料貯蔵装置よりも高く保つことができる。
尚、第二実施形態の液体燃料貯蔵装置１′で図４のステップＳ２の液の抜き出しを行う場合は、第一実施形態の液体燃料貯蔵装置の隔壁よりも隔壁１ｂ，１ｂ′・・・の数が多いので、抜き出し時のみ流路抵抗を少なくする必要があるが、この方法として隔壁１ｂ，１ｂ′・・・に弁（例えば一方向のみ開となる弁）を設けたり、ドレンラインを増やしても良い。
【００３７】
最後に、本発明は、上述した第一実施形態の液体燃料貯蔵装置及び第二実施形態の液体燃料貯蔵装置に限定されるものではなく、発明の技術的範囲を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。
例えば、コスト高にはなるが、ＩＰＡとアセトンを分離する膜分離装置（例えばゼオライト膜を使用した装置）を液体燃料貯蔵装置と脱水素反応装置の間に設置して常に１００％のＩＰＡを脱水素反応装置に供給するようにしてもよい。
また、本実施形態では凹部を供給部と回収部の両方に設けたが、どちらか片方でも良く、特に使用頻度の高い回収部に設けた方が良い。
また、液体燃料貯蔵容器内に設ける隔壁の位置、大きさ、枚数、及び連通部の大きさは、液体燃料貯蔵容器の形状、大きさに応じて適宜変更できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の構成と作用からなる本発明によれば、以下の効果を奏する。
１．請求項１に記載の発明によれば、含水素化合物からなる液体燃料を、脱水素反応させて水素と脱水素化合物とに分離する水素分離手段を備え、前記水素分離手段により前記液体燃料から分離された前記水素を水素消費設備に供給する水素供給システムで使用される液体燃料貯蔵装置において、前記液体燃料貯蔵装置が、前記液体燃料を貯蔵し、且つ、前記脱水素化合物を回収する液体燃料貯蔵容器と、前記液体燃料貯蔵容器内を第１の領域及び第２の領域に区画する仕切部材と、第１の領域の液体燃料と第２の領域の液体燃料とを少なくとも一部連通させるために前記液体燃料貯蔵容器と前記仕切部材との間に隙間を設けて形成された連通部とを備え、前記液体燃料を前記水素分離手段へ供給する供給部を第１の領域に設け、前記液体燃料から分離された前記脱水素化合物を回収する回収部を第２の領域に設けたことにより、
（１）液体燃料貯蔵容器内で、脱水素化合物が第２の領域から液体燃料を吸引する第１の領域に流れて行こうとするが、液体燃料貯蔵容器内には第１の領域と第２の領域を仕切る仕切部材が設けられているため、簡単には第１の領域に流れて行くことができない。また、連通部があるためこの連通部の流路抵抗に打ち勝つまでは第１の領域に流れて行くことができない。従って、１つの容器であっても第１の領域から水素分離手段へ供給する液中の液体燃料の濃度を高く保つことができる。その結果、従来、液体燃料の濃度管理をするのに２つの容器が必要であったが、１つの容器で済むので省スペース化が図れる。
（２）また、車両に搭載した場合を考えると、通常、液体燃料貯蔵容器の液面は、車両の加速時又は減速時に加速度を受けて激しく振動するが、液体燃料貯蔵容器内には第１の領域と第２の領域を仕切る仕切部材が設けられているため、仕切部材がない場合よりも液面の変動を低減させることができると共に、第１の領域と第２の領域との間で互いに液の流れに影響を及ぼすことが少なくなる。従って、１つの容器であっても第１の領域から水素分離手段へ供給する液中の液体燃料の濃度を高く保つことができる。
尚、請求項２に記載の発明も請求項１に記載の発明と同様の効果を奏する。
２．請求項３に記載の発明によれば、前記供給部と前記回収部とが互いに離隔するように設けたことにより、回収した脱水素化合物が直ぐには第１の領域ヘ流れて行けなくなる。また、第１の領域と第２の領域とが互いに液の流れに影響を及ぼすことが少なくなる。その結果、１つの容器であっても第１の領域から水素分離手段へ供給する液中の液体燃料の濃度を高く保つことができる。
３．請求項４に記載の発明によれば、前記供給部及び／又は前記回収部の近傍には、凹部が設けられたことにより、供給部で液体燃料を供給するときの液の乱れ及び／又は回収部で脱水素化合物を回収するときの液の乱れを凹部で吸収することができる。その結果、液体燃料貯蔵容器内の液体燃料の濃度勾配が乱れないので、１つの容器であっても第１の領域から水素分離手段へ供給する液中の液体燃料の濃度を高く保つことができる。
４．請求項５に記載の発明によれば、前記第２の領域を、１枚以上の前記仕切部材により部屋を区画し、区画した部屋の液体燃料同士を少なくとも一部連通させるために前記液体燃料貯蔵容器と前記仕切部材との間に隙間を設けて連通部を形成したことにより、連通部の数が増えることになるので、第２の領域から第１の領域への流路抵抗を大きくでき、液体燃料を供給するときの液の乱れ及び回収部で脱水素化合物を回収するときの液の乱れをさらに連通部の流路抵抗で吸収することができる。その結果、液体燃料貯蔵容器内の液体燃料の濃度勾配が乱れないので、１つの容器であっても第１の領域から水素分離手段へ供給する液中の液体燃料の濃度をさらに高く保つことができる。
尚、請求項６に記載の発明も請求項５に記載の発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明に係る実施例の実験装置を説明するための図である。
（ｂ）図１（ａ）の実験装置を使って実験したときの実験結果を示す図である。
【図２】  本発明に係る第一実施形態の液体燃料貯蔵装置を適用した水素供給システム全体の構成を示す図である。
【図３】  第一実施形態の液体燃料貯蔵装置で使用される液体燃料貯蔵容器の斜視図である。
【図４】  液体燃料貯蔵容器内のＩＰＡ濃度を調整する調整方法を示すフローチャートである。
【図５】  第二実施形態の液体燃料貯蔵装置で使用される液体燃料貯蔵容器の斜視図である。
【図６】  従来の水素供給システムで使用される液体燃料貯蔵装置の液体燃料貯蔵容器の内部を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１′               液体燃料貯蔵装置
１ａ，１ａ′           液体燃料貯蔵容器
１ｂ，１ｂ′           隔壁（仕切部材）
１ｃ                   ストレーナ
１ｄ                   ＩＰＡ濃度計
１ｅ，１ｇ             制御弁
１ｆ，１ｆ′           連通部
１ｈ                   液面計
１ｉ，１ｊ             凹部
２                     液体燃料移送ポンプ
３                     水素分離手段
３ａ                   脱水素反応装置（水素分離手段）
３ｂ                   膜分離装置（水素分離手段）
４                     燃料電池（水素消費設備）
５                     制御装置
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ 配管
【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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