(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素を燃料とする機器（２）に水素を供給すべく、原料から水素を生成する改質器（３）と、その改質器（３）により生成された水素を吸蔵し、且つ放出することが可能な水素貯蔵器（１５）とを備えてなり、その水素貯蔵器（１５）は、第１の水素吸蔵材（ＭＨ1 ）を備えた第１貯蔵部（１５1 ）と、第２の水素吸蔵材（ＭＨ2 ）を備えた第２貯蔵部（１５2 ）とを有し、両水素吸蔵材（ＭＨ1 ，ＭＨ2 ）において、水素の吸蔵し易さに関しては前記第１の水素吸蔵材（ＭＨ1 ）が前記第２の水素吸蔵材（ＭＨ2 ）に比べて優れており、一方、吸蔵水素の放出し易さに関しては前記第２の水素吸蔵材（ＭＨ2 ）が前記第１の水素吸蔵材（ＭＨ1 ）に比べて優れており、前記改質器（３）からの水素に除湿処理を施した後その水素を前記第１貯蔵部（１５1 ）に一旦吸蔵させ、次いでその吸蔵水素を放出して得られた水素を前記第２貯蔵部（１５2 ）に吸蔵させ、前記機器（２）の要求水素量を前記改質器（３）により充足することができない時、その要求水素量を充足すべく、前記第２貯蔵部（１５2 ）より吸蔵水素を放出させる水素供給システムであって、
前記改質器（３）からの生成水素を前記第１貯蔵部（１５1 ）に一旦吸蔵させる過程で前記第１の水素吸蔵材（ＭＨ1 ）に吸蔵されなかった過剰の水素は、前記改質器（３）の燃焼系と前記第１貯蔵部（１５1 ）の出口側との間に設けた排出管（８）を経て該改質器（３）の燃焼系に導かれて、そこで燃焼され、その燃焼による発生熱が該改質器（３）における改質反応に用いられることを特徴とする、水素を燃料とする機器への水素供給システム。
【請求項２】
前記第２貯蔵部（１５2 ）からの放出水素を前記機器としての燃料電池（２）に導入する前に、その放出水素に加湿処理を施す、請求項１記載の水素を燃料とする機器への水素供給システム。
【請求項３】
前記除湿処理および加湿処理を行う調湿器（１０1 ，１０2 ）を備え、その調湿器（１０1 ，１０2 ）は、除湿機能発揮後、加湿機能発揮可能状態となり、且つ加湿機能発揮後、除湿機能発揮可能状態となる、請求項２記載の水素を燃料とする機器への水素供給システム。
【請求項４】
前記調湿器（１０1 ，１０2 ）を２台備え、それら調湿器（１０1 ，１０2 ）は選択的に使用される、請求項２または３記載の水素を燃料とする機器への水素供給システム。
【請求項５】
前記除湿処理に当っては両調湿器（１０1 ，１０2 ）のうち含水量（Ｃｗ１，Ｃｗ２）の少ない方を使用し、また前記加湿処理に当っては両調湿器（１０1 ，１０2 ）のうち含水量（Ｃｗ１，Ｃｗ２）の多い方を使用する、請求項４記載の水素を燃料とする機器への水素供給システム。
【請求項６】
水素を燃料とする機器（２）に水素を供給すべく、原料から水素を生成する改質器（３）と、その改質器（３）により生成された水素を吸蔵し、且つ放出することが可能な水素貯蔵器（１５）とを備えてなり、その水素貯蔵器（１５）は、第１の水素吸蔵材（ＭＨ1 ）を備えた第１貯蔵部（１５1 ）と、第２の水素吸蔵材（ＭＨ2 ）を備えた第２貯蔵部（１５2 ）とを有し、両水素吸蔵材（ＭＨ1 ，ＭＨ2 ）において、水素吸蔵特性に関しては、同一温度・同一圧力下では前記第１の水素吸蔵材（ＭＨ1 ）が前記第２の水素吸蔵材（ＭＨ2 ）に比べて水素吸蔵の平衡圧が低く、一方、水素放出特性に関しては、同一温度・同一圧力下では前記第２の水素吸蔵材（ＭＨ2 ）が前記第１の水素吸蔵材（ＭＨ1 ）に比べて水素放出の平衡圧が高く、前記改質器（３）からの水素に除湿処理を施した後その水素を前記第１貯蔵部（１５1 ）に一旦吸蔵させ、次いでその吸蔵水素を放出して得られた水素を前記第２貯蔵部（１５2 ）に吸蔵させ、前記機器（２）の要求水素量を前記改質器（３）により充足することができない時、その要求水素量を充足すべく、前記第２貯蔵部（１５2 ）より吸蔵水素を放出させる水素供給システムであって、
前記改質器（３）からの生成水素を前記第１貯蔵部（１５1 ）に一旦吸蔵させる過程で前記第１の水素吸蔵材（ＭＨ1 ）に吸蔵されなかった過剰の水素は、前記改質器（３）の燃焼系と前記第１貯蔵部（１５1 ）の出口側との間に設けた排出管（８）を経て該改質器（３）の燃焼系に導かれて、そこで燃焼され、その燃焼による発生熱が該改質器（３）における改質反応に用いられることを特徴とする、水素を燃料とする機器への水素供給システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水素を燃料とする機器への水素供給システム、特に、水素を燃料とする機器に水素を供給すべく、アルコール、ガソリン等の原料から水素を生成する改質器を備えた水素供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の水素供給システムとしては、改質器の応答遅れによる燃料電池への水素供給量の不足分を充足すべく、水素吸蔵材としての水素吸蔵合金を有する水素貯蔵装置を備えたものが知られている（例えば、特開平２−５６８６６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
水素吸蔵材としては、水素を吸蔵し易く、また吸蔵水素を放出し易いものが理想的であるが、現在、知られている水素吸蔵材は、水素を吸蔵し易いものは水素を放出しにくく、一方、水素を吸蔵しにくいものは水素を放出し易い、といったように理想からはほど遠い性質を有する。
【０００４】
このような状況下において、従来の水素吸蔵装置に、例えば、水素を放出しにくい水素吸蔵材を用いた場合には改質器の応答遅れ等による水素供給量の不足分を迅速に充足することができず、一方、水素を吸蔵しにくい水素吸蔵材を用いた場合には、吸蔵量不足から前記水素供給量の不足分を充足することができない、というおそれがある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、機器の要求水素量を改質器により充足することができない時、その要求水素量を迅速に充足し得る前記水素供給システムを提供することを目的とする。
【０００６】
前記目的を達成するため本発明の第１の特徴によれば、水素を燃料とする機器に水素を供給すべく、原料から水素を生成する改質器と、その改質器により生成された水素を吸蔵し、且つ放出することが可能な水素貯蔵器とを備えてなり、その水素貯蔵器は、第１の水素吸蔵材を備えた第１貯蔵部と、第２の水素吸蔵材を備えた第２貯蔵部とを有し、両水素吸蔵材において、水素の吸蔵し易さに関しては前記第１の水素吸蔵材が前記第２の水素吸蔵材に比べて優れており、一方、吸蔵水素の放出し易さに関しては前記第２の水素吸蔵材が前記第１の水素吸蔵材に比べて優れており、前記改質器からの水素に除湿処理を施した後その水素を前記第１貯蔵部に一旦吸蔵させ、次いでその吸蔵水素を放出して得られた水素を前記第２貯蔵部に吸蔵させ、前記機器の要求水素量を前記改質器により充足することができない時、その要求水素量を充足すべく、前記第２貯蔵部より吸蔵水素を放出させる水素供給システムであって、前記改質器からの生成水素を前記第１貯蔵部に一旦吸蔵させる過程で前記第１の水素吸蔵材に吸蔵されなかった過剰の水素は、前記改質器の燃焼系と前記第１貯蔵部の出口側との間に設けた排出管を経て該改質器の燃焼系に導かれて、そこで燃焼され、その燃焼による発生熱が該改質器における改質反応に用いられることを特徴とする、水素を燃料とする機器への水素供給システムが提供され、また本発明の第２の特徴によれば、水素を燃料とする機器に水素を供給すべく、原料から水素を生成する改質器と、その改質器により生成された水素を吸蔵し、且つ放出することが可能な水素貯蔵器とを備えてなり、その水素貯蔵器は、第１の水素吸蔵材を備えた第１貯蔵部と、第２の水素吸蔵材を備えた第２貯蔵部とを有し、両水素吸蔵材において、水素吸蔵特性に関しては、同一温度・同一圧力下では前記第１の水素吸蔵材が前記第２の水素吸蔵材に比べて水素吸蔵の平衡圧が低く、一方、水素放出特性に関しては、同一温度・同一圧力下では前記第２の水素吸蔵材が前記第１の水素吸蔵材に比べて水素放出の平衡圧が高く、前記改質器からの水素に除湿処理を施した後その水素を前記第１貯蔵部に一旦吸蔵させ、次いでその吸蔵水素を放出して得られた水素を前記第２貯蔵部に吸蔵させ、前記機器の要求水素量を前記改質器により充足することができない時、その要求水素量を充足すべく、前記第２貯蔵部より吸蔵水素を放出させる水素供給システムであって、前記改質器からの生成水素を前記第１貯蔵部に一旦吸蔵させる過程で前記第１の水素吸蔵材に吸蔵されなかった過剰の水素は、前記改質器の燃焼系と前記第１貯蔵部の出口側との間に設けた排出管を経て該改質器の燃焼系に導かれて、そこで燃焼され、その燃焼による発生熱が該改質器における改質反応に用いられることを特徴とする、水素を燃料とする機器への水素供給システムが提供される。
【０００７】
例えば、機器の休止中において改質器を作動させ、その改質器で生成された水素を、それに除湿処理を施した後第１貯蔵部に吸蔵させる。この水素の吸蔵は、第１の水素吸蔵材が水素を吸蔵し易い性質を有し、且つ水素に除湿処理が施されているので、スムーズに、且つ十分に行われる。
【０００８】
第１吸蔵部から第２吸蔵部への水素の移送において、第１吸蔵部からの吸蔵水素の放出は、第１の水素吸蔵材が水素を放出しにくい性質を持つことを考慮して、その第１の水素吸蔵材の温度を加熱により高めることによって行われ、これにより高圧な放出水素が得られる。第２貯蔵部における第２の水素吸蔵材は水素を吸蔵しにくい性質を有するが、第１吸蔵部からの放出水素は高圧であるため第２貯蔵部に十分に吸蔵される。
【０００９】
そして、機器の運転開始時には、第２貯蔵部より水素を放出させて機器に供給する。この放出水素の供給は、機器の運転開始時に同時に始動させた改質器が定常状態に到るまで行われる。第２貯蔵部からの水素の放出は、第２の水素吸蔵材が水素を放出し易い性質を有するので、迅速に、且つ十分に行われる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に示す水素供給システム１は、水素を燃料とする機器としての燃料電池２を電源とする電気自動車に搭載される。
【００１１】
水素供給システム１において、改質器３は、アルコール、ガソリン等の原料から水素を生成するもので、その生成された水素を燃料電池２に供給すべく、その供給口４が燃料電池２の入口５に供給管６を介して接続される。燃料電池２の出口７は排出管８を介して改質器３の燃焼系に接続され、これにより燃料電池２の排ガス中の可燃成分が燃焼されて、その発生熱は改質器３における改質反応に用いられる。
【００１２】
供給管６において、その改質器３側に第１三方弁３Ｖ1 が、またその燃料電池２側に第２三方弁３Ｖ2 がそれぞれ装置される。第１三方弁３Ｖ1 の第１，第２ポートｐ１，ｐ２は供給管６の上流側と下流側とにそれぞれ接続され、また第２三方弁３Ｖ2 の第１，第２ポートｐ１，ｐ２も、前記同様に供給管６の上流側と下流側とにそれぞれ接続される。第１三方弁３Ｖ1 の第３ポートｐ３と第２三方弁３Ｖ2 の第３ポートｐ３とは導管９1 を介して接続され、その導管９1 に第３三方弁３Ｖ3 が装置される。その第３三方弁３Ｖ3 の第１，第２ポートｐ１，ｐ２は導管９1 の第１，第２三方弁３Ｖ1 ，３Ｖ2 側にそれぞれ接続される。供給管６における第２三方弁３Ｖ2 よりも下流側と、導管９1 の第２，第３三方弁３Ｖ2 ，３Ｖ3 間とが、別の導管９2 を介して接続され、その導管９2 に第１二方弁２Ｖ1 が装置される。
【００１３】
第１，第２調湿器１０1 ，１０2 はそれぞれ加湿機能および除湿機能を有し、且つ選択的に使用されるもので、それらの一端側に第１連通口１１を、また他端側に第２連通口１２をそれぞれ有する。両第１連通口１１間は導管１３1 により接続され、その導管１３1 に第４三方弁３Ｖ4 が装置される。第４三方弁３Ｖ4 の第１，第２ポートｐ１，ｐ２は導管１３1 の第１，第２調湿器１０1 ，１０2 側にそれぞれ接続され、また第３ポートｐ３は、導管１４を介して第３三方弁３Ｖ3 の第３ポートｐ３に接続される。両第２連通口１２間は導管１３2 により接続され、その導管１３2 に第５三方弁３Ｖ5 が装置される。第５三方弁３Ｖ5 の第１，第２ポートｐ１，ｐ２は導管１３2 の第１，第２調湿器１０1 ，１０2 側にそれぞれ接続され、第３ポートｐ３は導管１４1 を介して水素貯蔵器１５の入口側に接続される。その導管１４1 に第６三方弁３Ｖ6 が装置されており、その第１，第２ポートｐ１，ｐ２は導管１４1 の第５三方弁３Ｖ5 側と水素貯蔵器１５の入口側とにそれぞれ接続され、第３ポートｐ３は導管１４2 を介して水素貯蔵器１５の出口側に接続される。
【００１４】
水素貯蔵器１５は、改質器３により生成された水素を第１三方弁３Ｖ1 、第３三方弁３Ｖ3 、第４三方弁３Ｖ4 、第１または第２調湿器１０1 ，１０2 、第５三方弁３Ｖ5 および第６三方弁３Ｖ6 を介し供給されてそれを吸蔵し、またその吸蔵水素を放出して第６三方弁３Ｖ6 、第５三方弁３Ｖ5 、第１または第２調湿器１０1 ，１０2 、第４三方弁３Ｖ4 、第３三方弁３Ｖ3 および第２三方弁３Ｖ2 を介し、または第６三方弁３Ｖ6 、第５三方弁３Ｖ5 、第１または第２調湿器１０1 ，１０2 、第４三方弁３Ｖ4 、第３三方弁３Ｖ3 および第１二方弁２Ｖ1 を介してそれぞれ燃料電池２に供給することができる。
【００１５】
その水素貯蔵器１５は、第１の水素吸蔵材ＭＨ1 を備えた第１貯蔵部１５1 と、第２の水素吸蔵材ＭＨ2 を備えた第２貯蔵部１５2 とを有する。第１，第２の水素吸蔵材ＭＨ1 ，ＭＨ2 としては水素吸蔵合金または炭素材が用いられる。第１の水素吸蔵材ＭＨ1 のプラトー領域を示す温度は第２の水素吸蔵材ＭＨ2 のそれよりも高く、したがって改質器３からの比較的高温な水素の吸蔵し易さに関しては第１の水素吸蔵材ＭＨ1 が第２の水素吸蔵材ＭＨ2 に比べて優れているが、常温下での吸蔵水素の放出し易さに関しては第２の水素吸蔵材ＭＨ2 が第１の水素吸蔵材ＭＨ1 に比べて優れている。つまり、両水素吸蔵材ＭＨ1 ，ＭＨ2 において、水素吸蔵特性に関しては、同一温度・同一圧力下では第１の水素吸蔵材ＭＨ1 が第２の水素吸蔵材ＭＨ2 に比べて水素吸蔵の平衡圧が低く、一方、水素放出特性に関しては、同一温度・同一圧力下では第２の水素吸蔵材ＭＨ2 が第１の水素吸蔵材ＭＨ1 に比べて水素放出の平衡圧が高いのである。実施例では第１の水素吸蔵材ＭＨ1 はＡＢ５系合金、例えばＭｍＮｉ4.9 Ａｌ0.1 合金よりなり、また第２の水素吸蔵材ＭＨ2 はＡＢ５系合金、例えばＭｍＮｉ4.77Ａｌ0.23合金よりなる。各化学式において、Ｍｍはランタン系ミッシュメタルを意味する。
【００１６】
第１貯蔵部１５1 は、第１の水素吸蔵材ＭＨ1 を内蔵した１つ以上、図示例では２つの第１，第２タンクＴ1 ，Ｔ2 を備え、両タンクＴ1 ，Ｔ2 の入口１９間を接続する導管２０に第７三方弁３Ｖ7 が装置される。第７三方弁３Ｖ7 の第１，第２ポートｐ１，ｐ２は導管２０の第１，第２タンクＴ1 ，Ｔ2 側にそれぞれ接続され、また第３ポートｐ３は、第６三方弁３Ｖ6 を装置された導管１４1 に接続される。両タンクＴ1 ，Ｔ2 の出口２１間は導管２２により接続され、その導管２２に第８三方弁３Ｖ8 が装置される。第８三方弁３Ｖ8 の第１，第２ポートｐ１，ｐ２は導管２２における第１，第２タンクＴ1 ，Ｔ2 側にそれぞれ接続され、また第３ポートｐ３は導管２３を介して排出管８に接続される。
【００１７】
第２貯蔵部１５2 は第２の水素吸蔵材ＭＨ2 を内蔵した１つ以上、図示例では１つの第３タンクＴ3 を備える。第１，第２タンクＴ1 ，Ｔ2 の出口２１間を接続する導管２２において、第１タンクＴ1 および第８三方弁３Ｖ8 間に、別の導管２４の一端が接続され、その他端は第３タンクＴ3 の入口１９に接続される。その導管２４に第９三方弁３Ｖ9 が装置され、第９三方弁３Ｖ9 の第１，第２ポートｐ１，ｐ２は導管２４の第１，第３タンクＴ1 ，Ｔ3 側にそれぞれ接続される。また第１，第２タンクＴ1 ，Ｔ2 の出口２１間を接続する導管２２において、第２タンクＴ2 および第８三方弁３Ｖ8 間に、別の導管２５の一端が接続され、その他端は第９三方弁３Ｖ9 の第３ポートｐ３に接続される。第３タンクＴ3 の出口２１に導管２６を介して第２二方弁２Ｖ2 が接続され、その第２二方弁２Ｖ2 に導管１４2 が接続される。なお、実施例では第１〜第３タンクＴ1 〜Ｔ3 の水素吸蔵容量は略等しい。
【００１８】
第１，第２調湿器１０1 ，１０2 は第１貯蔵部１５1 の水素吸蔵性を向上させるべく、改質器３からの水素に除湿処理を施し、また燃料電池２の発電性能を向上させるべく、放出水素に加湿処理を施す。この場合、第１，第２調湿器１０1 ，１０2 の含水量をそれぞれＣｗ１，Ｃｗ２としたとき、例えば、Ｃｗ１＜Ｃｗ２であれば第１調湿器１０1 が除湿処理に、一方、第２調湿器１０2 が加湿処理にそれぞれ用いられる。
【００１９】
このような使用の結果、両含水量Ｃｗ１，Ｃｗ２の関係が逆転してＣｗ１＞Ｃｗ２となれば、第１調湿器１０1 は、除湿機能発揮後、加湿機能発揮可能状態となり、一方、第２調湿器１０2 は、加湿機能発揮後、除湿機能発揮可能状態となったもので、今度は第１調湿器１０1 が加湿処理に、一方、第２調湿器１０2 が除湿処理にそれぞれ用いられる。このような使い分は１台の調湿器によっても可能であるが、２台の調湿器１０1 ，１０2 を備え、それらの間に含水量の差を設けると、除湿および加湿処理に適確に対応することができる。前記のような除湿および加湿作用を行うものとしては、モレキュラシーブを挙げることができる。
【００２０】
必要に応じて、両調湿器１０1 ，１０2 に、改質器３からの水素に含まれた炭酸ガス、酸素等の不純ガス成分を除去する機能を持たせることができる。図中、Ｖは逆止弁である。
【００２１】
（１）  例えば、翌朝において電気自動車の走行を確実に開始させるためには、夜間駐車中であって、燃料電池２の運転休止中に次のような水素貯蔵作業を行う。便宜上、作業開始前においては水素貯蔵器１５の第１〜第３タンクＴ1 〜Ｔ3 は空（カラ）状態であるとする。各図面において、「Ｅ」は空状態を、また「Ｆ」は充填状態（満状態）を、さらに「＜Ｆ／Ｅ」は水素が放出されて、空ではないが充填状態でもない状態（＜Ｆ）か、または空状態（Ｅ）にあることをそれぞれ示す。
【００２２】
（１）−ａ  図１に示すように、第９三方弁３Ｖ9 を切換えて、第１貯蔵部１５1 の第１タンクＴ1 →第９三方弁３Ｖ9 →第２貯蔵部１５2 の第３タンクＴ3 の経路を遮断する。また第２二方弁２Ｖ2 を切換えて、第３タンクＴ3 →第２二方弁２Ｖ2 →第６三方弁３Ｖ6 の経路を遮断する。この場合、第１，第２調湿器１０1 ，１０2 の両含水量Ｃｗ１，Ｃｗ２の間にはＣｗ１＜Ｃｗ２の関係が成立しているものとする。
【００２３】
この状態において、第１，第３〜第８三方弁３Ｖ1 ，３Ｖ3 〜３Ｖ8 を切換えて、改質器３→第１三方弁３Ｖ1 →第３三方弁３Ｖ3 →第４三方弁３Ｖ4 →第１調湿器１０1 →第５三方弁３Ｖ5 →第６三方弁３Ｖ6 →第７三方弁３Ｖ7 →第１タンクＴ1 →第８三方弁３Ｖ8 →排出管８の経路を確立させる。そして改質器３を作動させ、その改質器３で生成された比較的高温な水素を、除湿処理発揮可能状態にある第１調湿器１０1 を経て第１貯蔵部１５1 の第１タンクＴ1 に吸蔵させる。この水素の吸蔵は第１の水素吸蔵材ＭＨ1 が改質器３からの比較的高温な水素を吸蔵し易い性質を有し、且つその水素に除湿処理が施されているので、スムーズに、且つ十分に行われる。第１の水素吸蔵材ＭＨ1 に吸蔵されなかった過剰の水素は排出管８を経て改質器３の燃焼系に導かれ、そこで燃焼されて、その発生熱は改質器３における改質反応に用いられる。また水素に含まれ、且つ第１の水素吸蔵材ＭＨ1 に吸蔵されない炭酸ガス等の不純ガス成分は第１タンクＴ1 の出口２１を通じて排出管８に排出されるので、第１タンクＴ1 内における不純ガス成分の濃度上昇が回避される。この第１タンクＴ1 への水素の貯蔵は、そのタンクＴ1 が充填状態（満状態）となるまで行う。
【００２４】
（１）−ｂ  第１貯蔵部１５1 の第１タンクＴ1 から第２貯蔵部１５2 の第３タンクＴ3 への水素の移送に当っては、図２に示すように、第７，第８三方弁３Ｖ7 ，３Ｖ8 を切換えて、第１調湿器１０1 →第５三方弁３Ｖ5 →第６三方弁３Ｖ6 →第７三方弁３Ｖ7 →第１タンクＴ1 →第８三方弁３Ｖ8 →排出管８の経路を遮断すると共に、第９三方弁３Ｖ9 を切換えて、第１タンクＴ1 →第９三方弁３Ｖ9 →第３タンクＴ3 の経路を確立させる。第１タンクＴ1 からの吸蔵水素の放出は、常温下における第１の水素吸蔵材ＭＨ1 の水素を放出しにくい性質を考慮して、その第１の水素吸蔵材ＭＨ1 の温度を加熱により６０℃以上に高めることによって行われ、これにより高圧な放出水素が得られる。第３タンクＴ3 における第２の水素吸蔵材ＭＨ2 は、第１タンクＴ1 からの比較的高温な放出水素を吸蔵しにくい性質を有するが、その放出水素は高圧でもあるため第３タンクＴ3 に十分に吸蔵される。この場合、改質器３による生成水素を燃焼させて、その燃焼熱により第１の水素吸蔵材ＭＨ1 を加熱することが可能である。
【００２５】
また第７，第８三方弁３Ｖ7 ，３Ｖ8 の切換えにより、改質器３→第１三方弁３Ｖ1 →第３三方弁３Ｖ3 →第４三方弁３Ｖ4 →第１調湿器１０1 →第５三方弁３Ｖ5 →第６三方弁３Ｖ6 →第７三方弁３Ｖ7 →第２タンクＴ2 →第８三方弁３Ｖ8 →排出管８の経路が確立されているので、改質器３で生成された水素が第２タンクＴ2 に吸蔵される。
【００２６】
（１）−ｃ  図３に示すように、第３タンクＴ3 が充填状態となり、一方、第１タンクＴ1 が空状態となったとき、第９三方弁３Ｖ9 を切換えて第１タンクＴ1 →第９三方弁３Ｖ9 →第３タンクＴ3 の経路を遮断する。また第２タンクＴ2 が充填状態となったとき、第７，第８三方弁３Ｖ7 ，３Ｖ8 を切換えて、再び、改質器１→第１三方弁３Ｖ1 →第３三方弁３Ｖ3 →第４三方弁３Ｖ４→第１調湿器１０1 →第５三方弁３Ｖ5 →第６三方弁３Ｖ6 →第７三方弁３Ｖ7 →第１タンクＴ1 →第８三方弁３Ｖ8 →排出管８の経路を確立させて第１タンクＴ1 に水素を吸蔵させる。
【００２７】
（２）  電気自動車の走行開始時、つまり燃料電池２の運転開始時において、第１，第２調湿器１０1 ，１０2 の両含水量Ｃｗ１，Ｃｗ２の間にはＣｗ１＜Ｃｗ２の関係が成立しているものとする。図４に示すように、第２，第３，第４三方弁３Ｖ2 ，３Ｖ3 ，３Ｖ4 および第１二方弁２Ｖ1 の切換えによって、第２調湿器１０2 →第４三方弁３Ｖ4 →第３三方弁３Ｖ3 →第２三方弁３Ｖ2 →燃料電池２の経路が確立されると共に第１二方弁２Ｖ1 が導管１８を遮断している状態において、第５，第６三方弁３Ｖ5 ，３Ｖ6 および第２二方弁２Ｖ2 を切換えて第３タンクＴ3 →第２二方弁２Ｖ2 →第６三方弁３Ｖ6 →第５三方弁３Ｖ5 →第２調湿器１０2 の経路を確立させる。これにより第２貯蔵部１５2 、つまり第３タンクＴ3 より水素が放出され、加湿処理を施された後燃料電池２に供給される。この放出水素の供給は燃料電池２の運転開始時に同時に始動させた改質器３が定常状態に到るまで行われる。燃料電池２の運転に伴い電気自動車が走行する。第３タンクＴ3 からの水素の放出は、第２の水素吸蔵材ＭＨ2 が常温下で水素を放出し易い性質を有するので、約２５℃でスムーズに、且つ十分に行われる。
【００２８】
この間に、第１三方弁３Ｖ1 を切換えて改質器３→第１三方弁３Ｖ1 →第３三方弁３Ｖ3 →第４三方弁３Ｖ4 →第２調湿器１０2 の経路を遮断し、一方、改質器３→第１三方弁３Ｖ1 →第２三方弁３Ｖ2 の経路を確立させておく。
【００２９】
（３）  改質器３が定常状態に到ったとき、図５に示すように第２三方弁３Ｖ2 を切換えて、改質器３→第１三方弁３Ｖ1 →第２三方弁３Ｖ2 →燃料電池２の経路を確立させる。これにより電気自動車の走行が継続される。また第２二方弁２Ｖ2 を切換えて、第３タンクＴ3 →第２二方弁２Ｖ2 →第６三方弁３Ｖ6 →第５三方弁３Ｖ5 →第２調湿器１０2 の経路を遮断すると共に第９三方弁３Ｖ9 を切換えて、第２タンクＴ2 →第９三方弁３Ｖ9 →第３タンクＴ3 の経路を確立させる。これにより、水素を第２タンクＴ2 から第３タンクＴ3 に移送することができる。
【００３０】
図６に示すように、第３タンクＴ3 が充填状態となり、一方、第２タンクＴ2 が空状態となったとき、第９三方弁３Ｖ9 を切換えて第２タンクＴ2 →第９三方弁３Ｖ9 →第３タンクＴ3 の経路を遮断する。また第７，第８三方弁３Ｖ7 ，３Ｖ8 を切換えて、第７三方弁３Ｖ7 →第２タンクＴ2 →第８三方弁３Ｖ8 →排出管８の経路を確立させる。
【００３１】
（４）  前記水素貯蔵過程で第１調湿器１０1 が水素の除湿処理に用いられたことからその含水量Ｃｗ１が増加し、一方、前記運転開始過程で第２調湿器１０2 が水素の加湿処理に用いられたことからその含水量Ｃｗ２が減少し、その結果、電気自動車の加速時には、第１，第２調湿器１０1 ，１０2 の両含水量Ｃｗ１，Ｃｗ２の間にはＣｗ１＞Ｃｗ２の関係が成立しているものとする。
【００３２】
また電気自動車の加速時には、改質器３の応答遅れにより、その改質器３の水素供給量が燃料電池２の要求水素量に満たなくなる。この場合には、図７に示すように第４，第５三方弁３Ｖ4 ，３Ｖ5 および第１，第２二方弁２Ｖ1 ，２Ｖ2 を切換えて、第３タンクＴ3 →第２二方弁２Ｖ2 →第６三方弁３Ｖ6 →第５三方弁３Ｖ5 →第１調湿器１０1 →第４三方弁３Ｖ4 →第３三方弁３Ｖ3 →第１二方弁２Ｖ1 →燃料電池２の経路を確立させ、改質器３による水素量の不足分を第３タンクＴ3 からの放出水素により充足する。
【００３３】
改質器３からの水素供給量が燃料電池２の要求水素量を満たしたとき、第１，第２二方弁２Ｖ1 ，２Ｖ2 を図６に示したごとく切換えて、前記経路、つまり第３タンクＴ3 →……→燃料電池２の経路を遮断する。第３タンクＴ3 における水素消費量は第１タンクＴ1 からの水素の移送により充足される。
【００３４】
（５）  電気自動車の減速時においても第１，第２調湿器１０1 ，１０2 の両含水量Ｃｗ１，Ｃｗ２の間にはＣｗ１＞Ｃｗ２の関係が成立しているものとする。図８に示すように、第１，第３〜第６三方弁３Ｖ1 ，３Ｖ3 〜３Ｖ6 を切換えて、改質器３→第１三方弁３Ｖ1 →第３三方弁３Ｖ3 →第４三方弁３Ｖ4 →第２調湿器１０2 →第５三方弁３Ｖ5 →第６三方弁３Ｖ5 →第７三方弁３Ｖ7 →第２タンクＴ2 →第８三方弁３Ｖ8 →排出管８の経路を確立させ、これにより改質器３の応答遅れによる余剰水素を第２タンクＴ2 に吸蔵させる。第２タンクＴ2 が充填状態となれば、余剰水素は第１タンクＴ1 に充填される。
【００３５】
なお、水素貯蔵器１５の第１，第２貯蔵部１５1 ，１５2 において、必要に応じ、タンクの数を実施例の場合よりも増すか、或は第１，第２の吸蔵材ＭＨ1 ，ＭＨ2 の量を増して、それら貯蔵部１５1 ，１５2 の水素吸蔵能力（水素吸蔵容量）を増大させることが行われる。また水素を燃料とする機器としては、燃料電池の外に内燃機関を挙げることができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、前記のような手段を採用することによって、水素貯蔵器への水素吸蔵性を向上させ、また機器の要求水素量を改質器により充足することができない時、その要求水素量を水素貯蔵器により迅速に充足することが可能な水素供給システムを提供することができる。また特に改質器で生成されて除湿処理を施された水素を第１貯蔵部に一旦吸蔵させる過程で第１の水素吸蔵材に吸蔵されなかった過剰の水素は、排出管を経て改質器の燃焼系に導かれて、そこで燃焼され、その燃焼による発生熱を改質器における改質反応に用いることができる。
【００３７】
また請求項２記載の発明によれば、前記のような手段を採用することによって、特に、前記機器としての燃料電池の発電性能を向上させることが可能な水素供給システムを提供することができる。
【００３８】
また請求項３〜５記載の発明によれば、水素に対し加湿処理および除湿処理を確実に施すことが可能で、且つ利便性のある調湿器を備えた水素供給システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  燃料電池の運転休止中において、第１タンクに水素を充填している状態を示す水素供給システムの説明図である。
【図２】  第１タンクから第３タンクへ水素を移送し、また第２タンクに水素を充填している状態を示す水素供給システムの説明図である。
【図３】  第１タンクに再び水素を充填している状態を示す水素供給システムの説明図である。
【図４】  燃料電池の運転開始状態を示す水素供給システムの説明図である。
【図５】  電気自動車が走行し、また第２タンクから第３タンクへ水素を移送している状態を示す水素供給システムの説明図である。
【図６】  電気自動車が走行し、また第２タンクに再び水素を充填し得る状態を示す水素供給システムの説明図である。
【図７】  電気自動車の加速状態を示す水素供給システムの説明図である。
【図８】  電気自動車の減速状態を示す水素供給システムの説明図である。
【符号の説明】
１      水素供給システム
２      燃料電池（機器）
３      改質器
１０1 ，１０2     第１，第２調湿器
１５    水素貯蔵器
１５1 ，１５2     第１，第２貯蔵部
Ｃｗ１，Ｃｗ２    含水量
ＭＨ1 ，ＭＨ2     第１，第２の水素吸蔵材
【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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