(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験対象電源が接続される接続部と、
前記試験対象電源から供給される電力に基づいて電気分解を行って水素を発生させる水素生成部と、
前記水素生成部で得られた水素が通り、可搬タンクが着脱可能な状態で取り付けられる、２以上の供給部と、
負荷量調整スイッチと、表示部とを有する操作部とを備え、
前記負荷量調整スイッチの操作状態によって前記水素生成部の負荷量が切り替えられ、
前記表示部は、前記２以上の供給部における前記可搬タンクの取付状況と水素の充填状況の少なくとも一方を表示する、負荷試験装置。
【請求項２】
前記試験対象電源からの電力に基づいて動作し、前記水素生成部で得られた水素を圧縮する圧縮機を更に備え、
前記２以上の供給部へは、前記圧縮機で高圧状態にされた水素が供給される、請求項１に記載の負荷試験装置。
【請求項３】
遮断器を更に備え、
前記水素生成部の電極は、前記遮断器を介して、前記接続部と電気的に接続され、
前記圧縮機は、前記遮断器を介さずに、前記接続部と電気的に接続される、請求項２に記載の負荷試験装置。
【請求項４】
前記２以上の供給部と、前記圧縮機の間の管には、前記圧縮機から前記２以上の供給部への水素の供給状態を検知する第１センサーが設けられ、
前記第１センサーで得られた情報に基づいて、前記圧縮機における圧縮度合いが調整される、請求項２または請求項３に記載の負荷試験装置。
【請求項５】
前記２以上の供給部には、前記供給部に取り付けられた前記可搬タンクへの水素の供給状態を検知する第２センサーが設けられ、
前記表示部は、前記第２センサーで得られた情報に基づいて、前記２以上の供給部における前記可搬タンクの取付状況と水素の充填状況の少なくとも一方を表示する、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の負荷試験装置。
【請求項６】
前記供給部は、供給部側開口部と、供給部側開閉部を有し、
前記供給部側開閉部は、付勢力により前記供給部側開口部を閉状態にし、前記可搬タンクが取り付けられることにより、前記供給部側開口部を開状態にするものである、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の負荷試験装置。
【請求項７】
前記可搬タンクは、タンク側開口部と、タンク側開閉部を有し、
前記タンク側開閉部は、付勢力により前記タンク側開口部を閉状態にし、前記供給部に取り付けられた際に、前記供給部からの水素の圧力によって前記タンク側開口部を開状態にする、請求項６に記載の負荷試験装置。
【請求項８】
前記タンク側開口部は、前記供給部側開口部を介して前記供給部に挿入される開口凸部を有し、
前記開口凸部には、孔若しくは切り欠きで構成され、水素が通る水素導入部が設けられる、請求項７に記載の負荷試験装置。
【請求項９】
前記操作部は、前記試験対象電源の負荷試験を行い且つ電気分解を行う動作モードと、前記負荷試験を行わずに電気分解を行う動作モードを選択するためのスイッチを有し、
前記スイッチの操作状態に基づいて、電気分解の対象となる液体の冷却度合いが制御される、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の負荷試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１のように、水の電気分解を用いた負荷試験装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５９２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、発生した水素を効率よく貯蔵することが考慮されていない。【０００５】
したがって本発明の目的は、発生した水素を効率よく貯蔵することが可能な負荷試験装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る負荷試験装置は、試験対象電源が接続される接続部と、試験対象電源から供給される電力に基づいて電気分解を行って水素を発生させる水素生成部と、水素生成部で得られた水素が通り可搬タンクが着脱可能な状態で取り付けられる２以上の供給部と、負荷量調整スイッチと表示部とを有する操作部とを備える。負荷量調整スイッチの操作状態によって水素生成部の負荷量が切り替えられる。表示部は、２以上の供給部における可搬タンクの取付状況と水素の充填状況の少なくとも一方を表示する。【０００７】
試験対象電源の負荷試験を行いながら、水素を生成し可搬タンクに充填させることが可能になる。
複数の供給部よりも上流の管における流量、圧力などの水素の供給状態、複数の供給部における可搬タンクの取付状況、水素の充填状況などが、操作部の表示部に出力される。
このため、使用者は、負荷試験の操作を行いながら、これらに関する情報を把握することが可能になる。【０００８】
また、可搬タンクが着脱可能な状態で取り付けられる供給部が複数設けられるので、同時に複数の可搬タンク７９への水素の充填が可能になる。また、供給部に取り付けられた可搬タンクについて、一方の可搬タンクで水素の充填を行いながら、他方の可搬タンクを新しい可搬タンクに取り替えることも可能になる。【０００９】
また、小さな容量の可搬タンクを複数用いて、大容量の水素を充填させることが可能になる。
可搬タンクの容量が小さければ、大きい容量の可搬タンクを用いる場合に比べて、規制に準じた仕様の可搬タンクの製造が容易に出来る。【００１０】
このため、負荷試験で発生した水素を効率よく可搬タンクに充填させることが可能になる。【００１１】
好ましくは、負荷試験装置は、試験対象電源からの電力に基づいて動作し、水素生成部で得られた水素を圧縮する圧縮機を更に備える。２以上の供給部へは、圧縮機で高圧状態にされた水素が供給される。
【００１２】
試験対象電源から供給される電力は、抵抗部（電極、電解槽）にだけでなく、圧縮機など、負荷試験装置の抵抗部以外の電気機器にも供給される。
このため、試験対象電源以外の外部の電源を用いずに、試験対象電源で発生する電力を有効に活用して、試験対象電源の負荷試験を行いながら、水素を得ることが可能になる。【００１３】
さらに好ましくは、負荷試験装置は、遮断器を更に備える。水素生成部の電極は、遮断器を介して、接続部と電気的に接続される。圧縮機は、遮断器を介さずに、接続部と電気的に接続される。【００１４】
負荷試験装置における抵抗部への電力供給は遮断器を介して行われ、負荷試験装置における抵抗部以外の電気機器への電力供給は遮断器を介さないで行われる。
このため、漏電などで遮断器がオフ状態にされた後も、抵抗部以外の電気機器への電力供給が維持され、オン状態を維持することが可能になる。【００１５】
また、好ましくは、２以上の供給部と、圧縮機の間の管には、圧縮機から２以上の供給部への水素の供給状態を検知する第１センサーが設けられる。第１センサーで得られた情報に基づいて、圧縮機における圧縮度合いが調整される。【００１６】
また、好ましくは、２以上の供給部には、供給部に取り付けられた可搬タンクへの水素の供給状態を検知する第２センサーが設けられる。表示部は、第２センサーで得られた情報に基づいて、２以上の供給部における可搬タンクの取付状況と水素の充填状況の少なくとも一方を表示する。【００１７】
また、好ましくは、供給部は、供給部側開口部と、供給部側開閉部を有する。供給部側開閉部は、付勢力により供給部側開口部を閉状態にし、可搬タンクが取り付けられることにより、供給部側開口部を開状態にするものである。【００１８】
さらに好ましくは、可搬タンクは、タンク側開口部と、タンク側開閉部を有する。タンク側開閉部は、付勢力によりタンク側開口部を閉状態にし、供給部に取り付けられた際に、供給部からの水素の圧力によってタンク側開口部を開状態にする。【００１９】
さらに好ましくは、タンク側開口部は、供給部側開口部を介して供給部に挿入される開口凸部を有する。開口凸部には、孔若しくは切り欠きで構成され、水素が通る水素導入部が設けられる。【００２０】
また、好ましくは、操作部は、試験対象電源の負荷試験を行い且つ電気分解を行う動作モードと、負荷試験を行わずに電気分解を行う動作モードを選択するためのスイッチを有する。スイッチの操作状態に基づいて、電気分解の対象となる液体の冷却度合いが制御される。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように本発明によれば、発生した水素を効率よく貯蔵することが可能な負荷試験装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態における負荷試験装置の構成を示す模式図である。
【図２】供給部と可搬タンクの断面構成図である。
【図３】操作部の構成図である。
【図４】可搬タンクと、可搬タンクが取り付けられる前の水素利用装置の断面構成図である。
【図５】可搬タンクと、可搬タンクが取り付けられた後の水素利用装置の断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本実施形態について、図を用いて説明する。
なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、一つの実施形態に記載した内容は、原則として他の実施形態にも同様に適用される。また、各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることができる。
本実施形態における負荷試験装置１は、接続部１０、遮断器３０、水素生成部５０、水素貯蔵部７０、操作部１１０を備える（図１参照）。
【００２４】
（接続部１０）
接続部１０は、負荷試験装置１の内部で、遮断器３０などと接続され、負荷試験装置１の外部で試験対象電源と接続される。
試験対象電源は、発電機、バッテリーなど、負荷試験装置１に電力を供給する装置が考えられる。
本実施形態では、試験対象電源が、三相交流発電機であるとして説明するが、単相交流発電機、直流発電機、バッテリーなど、外部に電力を供給する他の装置であってもよい。
なお、直流発電機、バッテリーなど、外部に直流電力を供給する場合には、整流部５３が省略されてもよい。
また、本実施形態では、試験対象電源が三相交流発電機であり、試験対象電源からの電力線が３本で構成される例を説明するが、単相交流発電機、直流発電機、バッテリーなど、試験対象電源からの電力線が２本で構成されてもよい。
【００２５】
（遮断器３０）
遮断器３０は、配線用遮断器（ＭＣＣＢ：Molded Case Circuit Breaker）、真空遮断器（ＶＣＢ：Vacuum Circuit Breaker）などで構成され、接続部１０と水素生成部５０の間に設けられる。
すなわち、マイナス電極５５（第１マイナス電極５５ａ〜第３マイナス電極）は、遮断器３０を介して、接続部１０と電気的に接続される。
【００２６】
本実施形態では、遮断器３０がオン状態の時に、試験対象電源からの電力が水素生成部５０の抵抗部５０ａに供給され、遮断器３０がオフ状態の時に、試験対象電源から水素生成部５０の抵抗部５０ａへの電力供給が停止される。ただし、遮断器３０がオフ状態の時に、試験対象電源からの電力が水素生成部５０の抵抗部５０ａに供給され、遮断器３０がオン状態の時に、試験対象電源から水素生成部５０の抵抗部５０ａへの電力供給が停止されてもよい。
【００２７】
水素生成部５０の電解液循環回路ポンプ６１ａと冷却機６３、水素貯蔵部７０の圧縮機７３と第１センサー７５ａと第２センサー７７ｃ、及び操作部１１０は、遮断器３０を介さずに、接続部１０と電気的に接続される。
【００２８】
（水素生成部５０）
水素生成部５０は、スイッチング部５１（第１リレー５１ａ、第２リレー５１ｂ、第３リレー５１ｃ）、整流部５３（第１ＡＣ／ＤＣコンバーター５３ａ、第２ＡＣ／ＤＣコンバーター５３ｂ、第３ＡＣ／ＤＣコンバーター５３ｃ）、マイナス電極５５（第１マイナス電極５５ａ、第２マイナス電極５５ｂ、第３マイナス電極５５ｃ）、プラス電極５７、水素収集部材５８、電解槽５９、電解液循環回路６１、電解液循環回路ポンプ６１ａ、冷却機６３、電解液導入路６４、純水器６５、バルブ６６を有する。
水素生成部５０は、試験対象電源から供給される電力に基づいて電気分解を行って、水素を発生させる。
整流部５３、マイナス電極５５、プラス電極５７、電解槽５９、電解槽５９内の電解液が、水素生成部５０の抵抗部５０ａを構成する。
【００２９】
（水素生成部５０の各部）
水素生成部５０の各部について説明する。
スイッチング部５１は、複数のリレー（第１リレー５１ａ〜第３リレー５１ｃ）を有する。
整流部５３は、複数のＡＣ／ＤＣコンバーター（第１ＡＣ／ＤＣコンバーター５３ａ〜第３ＡＣ／ＤＣコンバーター５３ｃ）を有する。
リレーとＡＣ／ＤＣコンバーターのセットが、複数セット設けられ、試験対象電源と並列に接続される。
【００３０】
整流部５３それぞれのＡＣ／ＤＣコンバーターの負極には、マイナス電極５５（第１マイナス電極５５ａ〜第３マイナス電極５５ｃ）が接続され、当該マイナス電極５５それぞれの先端は、電解槽５９内の電解液に接続される。
すなわち、複数のマイナス電極５５（第１マイナス電極５５ａ〜第３マイナス電極５５ｃ）は、並列で試験対象電源と接続される。
【００３１】
整流部５３それぞれのＡＣ／ＤＣコンバーターの正極には、プラス電極５７が接続され、当該プラス電極５７の先端は、電解槽５９に接続される、若しくは、電解槽５９内の電解液に接続される。
【００３２】
水素収集部材５８は、アクリル樹脂など、耐水性及び耐熱性を有する部材で構成され、第１マイナス電極５５ａ〜第３マイナス電極５５ｃそれぞれの上部を覆い、バッファタンク７１に連通する。
【００３３】
水の電気分解により、マイナス電極５５の近傍からは水素が発生し、プラス電極５７の近傍からは酸素が発生する。
【００３４】
マイナス電極５５の近傍から発生した水素は、水素収集部材５８を介して、バッファタンク７１に送られる。
プラス電極５７の近傍から発生した酸素は、大気中に放出される。
【００３５】
電解槽５９は、ステンレスなどの導電性材料で構成され、プラス電極５７と接続されることにより、陽極として機能する。
電解槽５９は、電気分解に用いる電解液（水酸化ナトリウムが５％含まれる水溶液）を貯留する。
電解液は、水酸化ナトリウムが含まれる水溶液に限るものではなく、水酸化カリウムなど他の物質が含まれる水溶液であってもよい。
【００３６】
電解槽５９には、電解液の水位及び温度を計測する水位・温度センサー５９ａが設けられ、水位・温度センサー５９ａからの情報に基づいて、所定の水位及び所定の温度が維持されるように、後述するバルブ６６の開度、冷却機６３の冷却度合いなどが調整される。
これらの調整の詳細については、後述する。
【００３７】
電解液循環回路６１を形成する管の内部には、電解液が充填され、電解液は、電解液循環回路ポンプ６１ａを介して、電解槽５９を含む電解液循環回路６１内を循環する。
【００３８】
電解液循環回路６１には、クーリングタワー、ラジエーターなどの冷却機６３が設けられ、電気分解により加熱された電解液を冷却する。
【００３９】
また、電解液循環回路６１、若しくは、電解槽５９には、外部から電解液を補充するための電解液導入路６４が接続される。
電解液導入路６４には、供給される電解液の異物を排除して、電解液の固有抵抗を一定に保つための純水器６５及び電解液の供給量を調整するバルブ６６が設けられる。
【００４０】
本実施形態では、リレーとＡＣ／ＤＣコンバーターとマイナス電極が３セット設けられる形態を説明したが、セット数は３セットに限るものではなく、負荷試験の負荷量を調整するために、２セット若しくは、４セット以上設けられる形態であってもよい。
【００４１】
また、マイナス電極５５が複数の電極（第１マイナス電極５５ａ〜第３マイナス電極５５ｃ）で構成され、プラス電極５７が１つの電極で構成される形態を説明したが、マイナス電極５５が１つの電極で構成され、プラス電極５７が複数の電極で構成される形態であってもよいし、マイナス電極５５とプラス電極５７のそれぞれが複数の電極で構成される形態であってもよい。
【００４２】
（水素貯蔵部７０）
水素貯蔵部７０は、バッファタンク７１、圧縮機７３、管７５、供給部７７、可搬タンク７９を有する。
【００４３】
（水素貯蔵部７０の各部）
水素貯蔵部７０の各部について説明する。
【００４４】
（バッファタンク７１）
バッファタンク７１は、電気分解によって発生する水素を一時的に貯蔵する。
【００４５】
（圧縮機７３）
圧縮機７３は、水素を圧縮し、管７５と供給部７７を介して、可搬タンク７９に水素を送り込む。
圧縮機７３の前段と後段の少なくとも一方には、水素を乾燥させる除湿装置（不図示）が設けられる。
【００４６】
なお、本実施形態では、電解槽５９を含む電解スタックからは常圧の水素が発生し、圧縮機７３を使って高圧の水素を発生させる例を説明する。
しかしながら、電解スタックの中で高圧の水素を発生させる形態であってもよい。
この場合には、圧縮機７３は省略され、高圧電解スタックの後段に除湿装置が設けられる。
【００４７】
（管７５、第１センサー７５ａ）
管７５は、圧縮機７３及び供給部７７と連通する。
管７５は、第１センサー７５ａを有する。
第１センサー７５ａは、圧縮機７３から供給部７７への水素の供給状態を検知する。
例えば、第１センサー７５ａは、圧力センサーで、管７５の内壁に設けられる。
第１センサー７５ａは、圧縮機７３から供給部７７への水素の供給状態として、圧力に関する情報を検知し、操作部１１０に送信する。
第１センサー７５ａで検出された圧力に関する情報は、操作部１１０の表示部１１７に出力される。
【００４８】
また、第１センサー７５ａで検出された圧力に関する情報に基づいて、圧縮機７３における圧縮度合いが調整される。
例えば、第１センサー７５ａで検出された圧力が圧力閾値ｔｐ（例えば、ｔｐ＝３５ＭＰａ）よりも小さい場合には、圧縮度合いが高くなるように圧縮機７３の動作制御が行われ、当該圧力が圧力閾値ｔｐよりも大きい場合には、圧縮度合いが低くなるように圧縮機７３の動作制御が行われる。
【００４９】
（供給部７７）
供給部７７は、可搬タンク７９と着脱可能な状態で連通する。
供給部７７の可搬タンク７９と着脱可能な状態で連通する部分は、供給部側開口部７７ａ、供給部側開閉部７７ｂ、第２センサー７７ｃを有する（図２参照）。
【００５０】
供給部７７は、複数設けられる。
本実施形態では、供給部７７が４つ設けられ、同時に４つの供給部７７のそれぞれに、可搬タンク７９が装着可能な例を示す。
ただし、供給部７７の数は、４つに限定されるものではない。
本実施形態では、４つの供給部７７について、圧縮機７３に近い側から第１ポートＰ１、第２ポートＰ２、第３ポートＰ３、第４ポートＰ４であるとして説明する。
【００５１】
供給部側開口部７７ａは、供給部７７の可搬タンク７９が取り付けられる端部に設けられる。
供給部側開閉部７７ｂは、付勢力により供給部側開口部７７ａを閉状態にする。
供給部側開閉部７７ｂは、可搬タンク７９が取り付けられて、可搬タンク７９の開口凸部７９ａ１が供給部側開口部７７ａに挿入されることにより、供給部側開口部７７ａの閉状態を解除し、供給部側開口部７７ａを開状態にする。
【００５２】
第２センサー７７ｃは、供給部７７から可搬タンク７９への水素の供給状態を検知する。
【００５３】
例えば、第２センサー７７ｃは、圧力センサーで、供給部側開閉部７７ｂに設けられる。
具体的には、第２センサー７７ｃは、供給部側開閉部７７ｂであって、可搬タンク７９が供給部７７に取り付けられていない時に、大気と接し、可搬タンク７９が供給部７７に取り付けられ、且つ供給部７７から可搬タンク７９に水素が供給可能な状態になった時に、水素が流れる領域に設けられる。
本実施形態では、第２センサー７７ｃは、可搬タンク７９が供給部７７に取り付けられた時に、可搬タンク７９の開口凸部７９ａ１に覆われる位置に設けられる例を示す。
【００５４】
第２センサー７７ｃは、供給部７７から可搬タンク７９への水素の供給状態として、圧力に関する情報を検知し、操作部１１０に送信する。
【００５５】
操作部１１０の表示部１１７は、第２センサー７７ｃで検出された圧力に関する情報に基づいて、供給部７７の各ポート（第１ポートＰ１〜第４ポートＰ４）における可搬タンク７９への水素の供給状態などを表示する。
【００５６】
例えば、第２センサー７７ｃで検出された圧力が大気圧に近い場合、可搬タンク７９が供給部７７に取り付けられていないとして、操作部１１０の表示部１１７は、「可搬タンク７９が未装着であること」を表示する（図３参照）。
【００５７】
また、第２センサー７７ｃで検出された圧力が上昇している場合、可搬タンク７９が供給部７７に取り付けられていて、供給部７７から可搬タンク７９に水素が充填されている状態であるとして、操作部１１０の表示部１１７は、「可搬タンク７９が装着済みで、且つ水素充填中であること」を表示する。
【００５８】
また、第２センサー７７ｃで検出された圧力が圧力閾値ｔｐに近い状態で維持されている場合、可搬タンク７９が供給部７７に取り付けられていて、供給部７７から可搬タンク７９への水素の充填が完了したとして、操作部１１０の表示部１１７は、「可搬タンク７９が装着済みで、且つ水素充填が完了していること」、及び「可搬タンク７９の取り替えを促す指示」を表示する。
【００５９】
図１〜図３は、第１ポートＰ１と第４ポートＰ４が、可搬タンク７９が取り付けられていない状態であり、第２ポートＰ２が、可搬タンク７９が取り付けられていて、且つ水素の充填が完了している状態であり、第３ポートＰ３が、可搬タンク７９が取り付けられていて、且つ水素の充填が行われている状態である例を示す。
【００６０】
本実施形態では、第１センサー７５ａ及び第２センサー７７ｃが圧力センサーであるとして説明するが、水素の供給状態を検知する他のセンサー、例えば、流量センサーなどであってもよい。
【００６１】
（可搬タンク７９）
可搬タンク７９は、水素を充填するタンクで、供給部７７に着脱可能な状態で取り付けられる。
可搬タンク７９は、タンク側開口部７９ａ、タンク側開閉部７９ｂを有する。
タンク側開口部７９ａは、開口凸部７９ａ１と、水素導入部７９ａ２を有する。
開口凸部７９ａ１は、リング状の凸部で、取付時に、供給部側開口部７７ａを介して供給部７７に挿入される。
水素導入部７９ａ２は、開口凸部７９ａ１における供給部側開口部７７ａの内部に挿入される部分に設けられる。
水素導入部７９ａ２は、供給部側開閉部７７ｂが開状態で、供給部７７から可搬タンク７９に水素を供給するための孔若しくは切り欠きである。
タンク側開閉部７９ｂは、付勢力によりタンク側開口部７９ａを閉状態にする。
タンク側開閉部７９ｂは、供給部７７に取り付けられた際に、供給部７７からの水素の圧力によって、タンク側開口部７９ａの閉状態を解除し、タンク側開口部７９ａを開状態にする。
ただし、可搬タンク７９への水素の充填が完了していて、可搬タンク７９の内圧が、供給部７７の圧力よりも高い場合には、タンク側開閉部７９ｂを水素の圧力で押しのけることが出来ないため、タンク側開口部７９ａの閉状態は解除されない。
【００６２】
可搬タンク７９が、供給部７７から取り外された状態で、タンク側開閉部７９ｂが押圧されると、タンク側開口部７９ａが開状態とされ、可搬タンク７９の水素が外部に放出される。
このため、可搬タンク７９に充填された水素の供給を受ける装置（水素利用装置８１）には、水素受け側開口部８１ａ、水素受け側開閉部８１ｂ、押圧部８１ｃが設けられる（図４参照）。
水素利用装置８１は、可搬タンク７９から水素の供給を受け、当該水素を使って発電などを行う。
【００６３】
水素受け側開口部８１ａは、水素利用装置８１の可搬タンク７９が取り付けられる端部に設けられる。
水素受け側開閉部８１ｂは、可搬タンク７９が取り付けられて、可搬タンク７９の開口凸部７９ａ１が水素受け側開口部８１ａに挿入されることにより、水素受け側開口部８１ａの閉状態を解除し、水素受け側開口部８１ａを開状態にする（図５参照）。
押圧部８１ｃは、水素利用装置８１に可搬タンク７９が取り付けられた時に、タンク側開閉部７９ｂを押圧し、タンク側開口部７９ａを開状態にする。これにより、可搬タンク７９に充填された水素が、水素利用装置８１に流入する。
なお、図４と図５に示す水素利用装置８１は、可搬タンク７９が取り付けられる領域だけを示し、後段の装置の図示を省略している。
【００６４】
押圧部８１ｃは、水素受け側開閉部８１ｂに取り付けられる。すなわち、水素受け側開閉部８１ｂの付勢状態により移動可能な状態で、押圧部８１ｃが水素受け側開閉部８１ｂに取り付けられる。ただし、押圧部８１ｃは、水素利用装置８１の水素受け側開閉部８１ｂとは別の箇所（例えば、内壁）に、固定的に取り付けられてもよい。
【００６５】
（操作部１１０）
操作部１１０について、説明する。
操作部１１０は、オンオフスイッチ１１１、モードスイッチ１１３、負荷量調整スイッチ１１５、表示部１１７を有する。
操作部１１０は、負荷試験装置１の外壁に設けられる。
オンオフスイッチ１１１とモードスイッチ１１３と負荷量調整スイッチ１１５とを含むスイッチ領域と、表示部１１７とは、図３に示すように、当該外壁の同じ面上に設けられてもよいし、異なる面上に設けられても良い。
例えば、負荷量調整スイッチ１１５などを含むスイッチ領域が前面に配置され、表示部１１７が側面に配置される形態が考えられる。
【００６６】
オンオフスイッチ１１１は、負荷試験装置１の全体のオン状態とオフ状態のいずれかを選択するために使用される。
使用者の操作により、オンオフスイッチ１１１がオン状態にされると、遮断器３０がオン状態にされ、試験対象電源からの電力が、抵抗部５０ａに供給され得る状態にされる。
【００６７】
モードスイッチ１１３は、試験対象電源の負荷試験を行い且つ電気分解を行う動作モードと、負荷試験を行わずに電気分解を行う動作モードのいずれかを選択するために使用される。
負荷試験モードが選択された場合には、負荷量調整スイッチ１１５の操作状態に応じて、スイッチング部５１（第１リレー５１ａ〜第３リレー５１ｃ）のオンオフ状態が制御され、負荷量が調整される。
電気分解モードが選択された場合には、負荷量調整スイッチ１１５の操作状態に関係なく、スイッチング部５１（第１リレー５１ａ〜第３リレー５１ｃ）がオン状態にされる（負荷量は変わらない）。
【００６８】
負荷量調整スイッチ１１５（第１スイッチ１１５ａ、第２スイッチ１１５ｂ、第３スイッチ１１５ｃ）は、負荷試験モード時に、負荷量を選択するために使用される。
第１スイッチ１１５ａ〜第３スイッチ１１５ｃのオンオフ状態に対応して、第１リレー５１ａ〜第３リレー５１ｃのオンオフ状態が切替制御される。
【００６９】
図３のスイッチ領域は、オンオフスイッチ１１１がオン状態にされ、モードスイッチ１１３が負荷試験モードにされ、負荷量調整スイッチ１１５は、第１リレー５１ａに対応する第１スイッチ１１５ａがオン状態にされ、第２リレー５１ｂに対応する第２スイッチ１１５ｂがオフ状態にされ、第３リレー５１ｃに対応する第３スイッチ１１５ｃがオフ状態にされた状態を示す。
【００７０】
この場合、第１ＡＣ／ＤＣコンバーター５３ａに試験対象電源からの電力が供給され、第１マイナス電極５５ａとプラス電極５７の間に電流が流れる。
第２ＡＣ／ＤＣコンバーター５３ｂ及び第３ＡＣ／ＤＣコンバーター５３ｃには試験対象電源からの電力供給は行われず、第２マイナス電極５５ｂとプラス電極５７の間及び第３マイナス電極５５ｃとプラス電極５７の間には電流が流れない。
【００７１】
表示部１１７は、各スイッチの操作状態、水位・温度センサー５９ａで計測された電解液の水位、当該電解液の温度などを表示する。
また、表示部１１７は、管７５の圧力状況、可搬タンク７９の供給部７７への取付状況、及び供給部７７に装着された可搬タンク７９への水素の充填状況などを表示する。
【００７２】
図３の表示部１１７は、モードスイッチ１１３が負荷試験モードにされ、第１スイッチ１１５ａがオン状態にされ、第２スイッチ１１５ｂと第３スイッチ１１５ｃがオフ状態にされ、電解液水位が●●ｃｍで、電解液温度が○○℃で、管７５の内圧が３５ＭＰａで、第１ポートＰ１には可搬タンク７９が未装着で、第２ポートＰ２には可搬タンク７９が装着されていて且つ水素が充填済みで、第３ポートＰ３には可搬タンク７９が装着されていて且つ水素が充填中で、第４ポートＰ４には可搬タンク７９が未装着である状態を表示している。
また、図３の表示部１１７は、第２ポートＰ２に装着された可搬タンク７９は、水素が充填済みであり、可搬タンク７９の交換を促す通知を表示している。
【００７３】
（動作手順）
本実施形態における負荷試験装置１の動作手順について説明する。
予め、供給部７７の幾つか（少なくとも１つ）には、可搬タンク７９が取り付けられている。
可搬タンク７９が取り付けられた供給部７７は、供給部側開閉部７７ｂが可搬タンク７９の開口凸部７９ａ１によって開状態にされている。
このため、供給部７７から可搬タンク７９に水素が充填可能な状態にされている。
ただし、この時点では圧縮機７３により、管７５を流れる水素の圧力が高められていないため、可搬タンク７９のタンク側開閉部７９ｂが閉状態になっており、可搬タンク７９に水素は充填されない。
可搬タンク７９が取り付けられていない供給部７７は、供給部側開閉部７７ｂが閉状態に維持されている。
【００７４】
試験対象電源で発生した電力は、接続部１０を介して、水位・温度センサー５９ａ、電解液循環回路ポンプ６１ａ、冷却機６３、圧縮機７３、第２センサー７７ｃ、操作部１１０に供給される。
これにより、水位・温度センサー５９ａ、電解液循環回路ポンプ６１ａ、冷却機６３、圧縮機７３、第２センサー７７ｃ、操作部１１０のそれぞれがオン状態にされる。
【００７５】
また、試験対象電源で発生した電力は、接続部１０、遮断器３０、スイッチング部５１、整流部５３を介して、交流から直流に変換され、電解槽５９の電解液に供給される。
これにより、電解液に接続されたマイナス電極５５と、電解槽５９に接続されたプラス電極５７を介して、電解液に電気が流れ、電解液の電気分解が起きる。
マイナス電極５５の近傍からは、水素が発生し、水素収集部材５８を介して、バッファタンク７１に集められる。
プラス電極５７の近傍からは、酸素が発生し、大気中に放出される。
【００７６】
電解槽５９に設けられた水位・温度センサー５９ａは、電解液の水位及び温度を計測する。
表示部１１７は、電解液の水位及び温度に関する情報を表示する。
また、水位・温度センサー５９ａからの情報に基づいて、バルブ６６の開度、冷却機６３の冷却度合いなどが調整される。これにより、所定の水位及び所定の温度が維持される。
ただし、表示部１１７に表示された水位及び温度を見ながら、使用者が手動でバルブ６６の開度、冷却機６３の冷却度合いなどを調整する形態であってもよい。
【００７７】
モードスイッチ１１３が負荷試験モードに設定され、負荷試験装置１の接続部１０に接続された試験対象電源の負荷試験を行う場合には、使用者によって第１リレー５１ａ〜第３リレー５１ｃに対応する第１スイッチ１１５ａ〜第３スイッチ１１５ｃのオンオフ制御が行われる。
第１スイッチ１１５ａ〜第３スイッチ１１５ｃのうち、多くのスイッチをオン状態にした場合には、オン状態にされるリレー（第１リレー５１ａ〜第３リレー５１ｃ）の数が多くなり、負荷量が増える。
【００７８】
また、負荷試験装置１の接続部１０に接続された試験対象電源の負荷試験を行う場合には、電解液を負荷として用い、電気抵抗を一定に保つために、電解液の温度が第１温度Ｔ１で維持されるように、冷却機６３の冷却度合いが制御される。
【００７９】
モードスイッチ１１３が電気分解モードに設定され、当該負荷試験を行なわずに、負荷試験装置１の接続部１０に接続された試験対象電源で得られた電力で電気分解を行う場合は、第１リレー５１ａ〜第３リレー５１ｃをオン状態にして、総てのマイナス電極５５で電気分解が行われるようにする。
また、電流を流れやすくするために、電解液の温度が第２温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）で維持されるように、冷却機６３の冷却度合いが制御されるのが望ましい。
この場合、電解液の電気分解が行われやすくなるため、バルブ６６の開度は、負荷試験を行う場合よりも大きくして、補充用の電解液が電解液導入路６４を流れやすくするのが望ましい。
【００８０】
すなわち、モードスイッチ１１３の操作状態（負荷試験モードが選択されたか、電気分解モードが選択されたか）に基づいて、冷却機６３の冷却度合い、すなわち電気分解の対象の液体（電解液、純水など）の冷却度合いが制御される。
【００８１】
これにより、電気抵抗を大きくすることにより負荷量を増やして負荷試験を行う形態と、電気抵抗を小さくして電気分解による水素の単位時間あたりの発生量を多くする形態とを使い分けることが可能になる。
【００８２】
圧縮機７３は、バッファタンク７１に貯蔵された水素を圧縮し、高圧状態の水素を、供給部７７に取り付けられた可搬タンク７９に充填させる。
可搬タンク７９が取り付けられた供給部７７は、供給部側開閉部７７ｂが可搬タンク７９の開口凸部７９ａ１によって開状態にされている。
このため、供給部７７から可搬タンク７９に水素が充填可能な状態にされている。
本実施形態では、第２ポートＰ２と第３ポートＰ３では、供給部７７に可搬タンク７９が取り付けられていて、供給部７７から可搬タンク７９に水素の充填が可能な状態にされている。
【００８３】
圧縮機７３により、高圧状態にされた水素は、管７５と、可搬タンク７９が取り付けられた供給部７７を通り、タンク側開閉部７９ｂを押圧する。
可搬タンク７９の内部の圧力が、供給部７７の圧力よりも低い場合には、高圧状態の水素が押圧する力でタンク側開閉部７９ｂが開状態にされ、水素が可搬タンク７９の内部に流入する。
可搬タンク７９の内部の圧力が、供給部７７の圧力と同等かそれ以上に高い場合には、高圧状態の水素が押圧する力でタンク側開閉部７９ｂを開状態にすることが出来ず、タンク側開閉部７９ｂは閉状態が維持される。この場合、水素の可搬タンク７９の内部への流入は行われない。
【００８４】
図２は、第３ポートＰ３の供給部７７に取り付けられた可搬タンク７９は、水素の充填が十分でなく、供給部７７から可搬タンク７９に水素が流入している状態を示している。
また、第２ポートＰ２の供給部７７に取り付けられた可搬タンク７９は、水素が十分に充填されていて、供給部７７から可搬タンク７９に水素が流入していない状態を示している。
【００８５】
第１センサー７５ａは、圧縮機７３から供給部７７への水素の供給状態を検知する。
第１センサー７５ａで検出された情報は、操作部１１０の表示部１１７に出力される。
第１センサー７５ａで検出された情報に基づいて、管７５の内圧が所定の圧力値（例えば、圧力閾値ｔｐ近傍の値）に維持されるように、圧縮機７３における圧縮度合いが調整される。
【００８６】
第２センサー７７ｃは、供給部７７から可搬タンク７９への水素の供給状態を検知する。
操作部１１０の表示部１１７は、第２センサー７７ｃで検出された圧力に関する情報に基づいて、供給部７７の各ポート（第１ポートＰ１〜第４ポートＰ４）における可搬タンク７９への水素の供給状態などを表示する。
【００８７】
（効果）
本実施形態では、試験対象電源の負荷試験を行いながら、水素を生成し可搬タンク７９に充填させることが可能になる。
複数の供給部７７よりも上流の管７５における流量、圧力などの水素の供給状態、複数の供給部７７における可搬タンク７９の取付状況、水素の充填状況などが、操作部１１０の表示部１１７に出力される。
このため、使用者は、負荷試験の操作を行いながら、これらに関する情報を把握することが可能になる。
【００８８】
また、可搬タンク７９が着脱可能な状態で取り付けられる供給部７７が複数設けられるので、同時に複数の可搬タンク７９への水素の充填が可能になる。また、供給部７７に取り付けられた可搬タンク７９について、一の可搬タンク７９で水素の充填を行いながら、他の可搬タンク７９を新しい可搬タンク７９に取り替えることも可能になる。
【００８９】
また、小さな容量の可搬タンク７９を複数用いて、大容量の水素を充填させることが可能になる。
可搬タンク７９の容量が小さければ、大きい容量の可搬タンク７９を用いる場合に比べて、規制に準じた仕様の可搬タンク７９の製造が容易に出来る。
このため、負荷試験で発生した水素を効率よく可搬タンク７９に充填させることが可能になる。
【００９０】
試験対象電源から供給される電力は、抵抗部５０ａにだけでなく、圧縮機７３など、負荷試験装置１の抵抗部５０ａ以外の電気機器にも供給される。
このため、試験対象電源以外の外部の電源を用いずに、試験対象電源で発生する電力を有効に活用して、試験対象電源の負荷試験を行いながら、水素を得ることが可能になる。
【００９１】
負荷試験装置１における抵抗部５０ａへの電力供給は遮断器３０を介して行われ、負荷試験装置１における抵抗部５０ａ以外の電気機器への電力供給は遮断器３０を介さないで行われる。
【００９２】
このため、漏電などで遮断器３０がオフ状態にされた後も、抵抗部５０ａ以外の電気機器への電力供給が維持され、オン状態を維持することが可能になる。
【００９３】
なお、電気分解を行う水素生成部５０の電解槽５９におけるマイナス電極５５と、プラス電極５７の間には、イオン交換膜などで構成された隔壁が設けられても良い。
また、マイナス電極５５側の隔壁と、プラス電極５７側の隔壁の間に中間室が設けられてもよい。
また、マイナス電極５５とプラス電極５７の間は、高分子電解質膜（ＰＥＭ：Polymer Electrolyte Membrane）などの電解質で構成されてもよい。この場合、電解液を用いずに、純水が用いられる。
【００９４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態及びその変形は、発明の範囲及び要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９５】
１  負荷試験装置
１０  接続部
３０  遮断器
５０  水素生成部
５０ａ  抵抗部
５１  スイッチング部
５１ａ  第１リレー
５１ｂ  第２リレー
５１ｃ  第３リレー
５３  整流部
５３ａ  第１ＡＣ／ＤＣコンバーター
５３ｂ  第２ＡＣ／ＤＣコンバーター
５３ｃ  第３ＡＣ／ＤＣコンバーター
５５  マイナス電極
５５ａ  第１マイナス電極
５５ｂ  第２マイナス電極
５５ｃ  第３マイナス電極
５７  プラス電極
５８  水素収集部材
５９  電解槽
５９ａ  水位・温度センサー
６１  電解液循環回路
６１ａ  電解液循環回路ポンプ
６３  冷却機
６４  電解液導入路
６５  純水器
６６  バルブ
７０  水素貯蔵部
７１  バッファタンク
７３  圧縮機
７５  管
７５ａ  第１センサー
７７  供給部
７７ａ  供給部側開口部
７７ｂ  供給部側開閉部
７７ｃ  第２センサー
７９  可搬タンク
７９ａ  タンク側開口部
７９ａ１  開口凸部
７９ａ２  水素導入部
７９ｂ  タンク側開閉部
８１  水素利用装置
８１ａ  水素受け側開口部
８１ｂ  水素受け側開閉部
８１ｃ  押圧部
１１０  操作部
１１１  オンオフスイッチ
１１３  モードスイッチ
１１５  負荷量調整スイッチ
１１５ａ〜１１５ｃ  第１スイッチ〜第３スイッチ
１１７  表示部
Ｐ１  第１ポート
Ｐ２  第２ポート
Ｐ３  第３ポート
Ｐ４  第４ポート
Ｔ１  第１温度
Ｔ２  第２温度
ｔｐ  圧力閾値
【要約】
発生した水素を効率よく貯蔵することが可能な負荷試験装置を提供する。
負荷試験装置は、試験対象電源が接続される接続部と、試験対象電源から供給される電力に基づいて電気分解を行って水素を発生させる水素生成部と、水素生成部で得られた水素が通り可搬タンクが着脱可能な状態で取り付けられる２以上の供給部と、負荷量調整スイッチと表示部とを有する操作部とを備える。負荷量調整スイッチの操作状態によって水素生成部の負荷量が切り替えられる。表示部は、２以上の供給部における可搬タンクの取付状況と水素の充填状況の少なくとも一方を表示する。【図１】
0006816911.tif 000002
【図２】
0006816911.tif 000003
【図３】
0006816911.tif 000004
【図４】
0006816911.tif 000005
【図５】
0006816911.tif 000006