(57)【要約】【課題】小型の場合であっても水素発生化合物から効率的に水素を発生させることが可能な水素発生器を提供すること。【解決手段】アンモニア・ボレイン１等の水素発生化合物を含む複数の燃料ペレット３と、上記複数の燃料ペレット３を格納する耐圧容器としてのケース６、上記燃料ペレット３からの水素発生を制御するコントローラと、を備え、上記水素発生化合物から化学反応によって水素を発生させる水素発生器において、上記燃料ペレット３の周囲をアルミ・フォイル１１等の金属アルミニウムの薄い板を表面に含む部材で囲むことで、水素発生化合物から水素を発生させる際に、水素発生時の初期内部圧力を水素発生収率が最大になる最適値に保ち、且つ、水素発生化合物自身から発生する熱を周囲に逃がすことなく、保熱することができるので、水素発生の収率を上げることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素発生化合物から化学反応によって水素を発生させる水素発生器であって、
上記水素発生化合物を含む複数の燃料ペレットと、
上記複数の燃料ペレットを格納する耐圧容器と、
上記燃料ペレットからの水素発生を制御するコントローラと、
を具備し、
上記燃料ペレットは、その周囲を金属アルミニウムの薄い板を表面に含む部材で囲まれていることを特徴とする水素発生器。
【請求項２】
上記燃料ペレットから水素発生を起動する際の上記耐圧容器内圧力は、５０万パスカル乃至１００万パスカルの間に制御されることを特徴とする請求項１に記載の水素発生器。
【請求項３】
上記金属アルミニウムの薄い板を表面に含む部材は、アルミ・フォイルであり、上記燃料ペレットに少なくとも２周巻き付けられることを特徴とする請求項１に記載の水素発生器。
【請求項４】
上記金属アルミニウムの薄い板を表面に含む部材は、上記燃料ペレットが入るだけの大きさの窪みを持ち、該窪みの底部がカットされたアルミ・シートであることを特徴とする請求項１に記載の水素発生器。
【請求項５】
水素発生化合物から化学反応によって水素を発生させる水素発生器において耐圧容器に格納される燃料ペレット体であって、
円筒状の形状に固められた水素発生化合物と、
金属アルミニウムの薄い板を表面に含み、上記水素発生化合物の周囲を囲む部材と、
を具備することを特徴とする燃料ペレット体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギーを発生させるための水素燃料電池に水素ガスを供給する水素発生器、及びそれに用いられる燃料ペレット体に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＤＡ、デジタルカメラ等の携帯情報機器は、主に、リチウムイオン電池等の充電可能な二次電池が電源として用いられてきている。近年、これらの機器の高機能化・多機能化・高速化や長時間駆動の要求に伴い、小型燃料電池が新たな電源として期待されており、一部では試作・試用も始まっている。
【０００３】
燃料電池は、従来の二次電池とは異なり充電作業が不要で、燃料を補充または燃料カートリッジを交換するだけで瞬時に機器を長時間稼動させることが可能な状態にすることができる。これらの燃料電池のうち、水素を燃料とする水素燃料電池はその特性上、パワー密度を高くすることが可能であるため、従来の二次電池に準じてある程度のピーク負荷にも対応できる燃料電池として、携帯情報機器等への応用が検討されている。
【０００４】
特に、携帯情報機器の場合は、水素を如何にコンパクトに且つ軽量に貯蔵するかがキーであり、特許文献１には、水素貯蔵合金で構成されるタンクに水素を充填して使用することが提案されている。しかし、水素吸蔵合金は重量が重く且つサイズも大きくなってしまうので、携帯情報機器には適していない。また、水素吸蔵合金に吸収された水素を使用し終わった場合には、何らかの方法で水素を再度タンクに充填する必要があるが、そのためのインフラを整えねばならないという問題がある。
【０００５】
水素吸蔵合金に関わるこれらの問題を解決するために、特許文献２には、アンモニア・ボレインのような水素を多く含む物質を熱分解することによって水素を発生させる水素発生器が提案されている。この方法によれば、水素は固体燃料から発生するので、重く大きい水素吸蔵合金のタンクや、気体の水素を水素吸蔵合金に充填するためのインフラを新たに整える必要はない。
【特許文献１】特開２００５−３２１４９０号公報
【特許文献２】国際公開第０２／１８２６７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２に記載された水素発生器の物理的な構造は、野外で利用できる運搬可能な発電機等の一般用途には適用できるが、非常に小さいサイズの水素発生器には適用できない。デジタルカメラやＰＤＡ等の携帯情報機器においては、水素発生器のサイズや形状は現状の１次電池または２次電池と同等のサイズや形状（例えば、１８６５０サイズ、直径約１８ミリ×高さ約６５ミリ）が望まれるが、上記特許文献２に開示された水素発生器の構造では、このようなサイズ・形状にすることは不可能である。
【０００７】
また、上記特許文献２には、上記携帯情報機器用の水素発生器において水素を効率よく発生させるための種々の条件、例えばアンモニア・ボレインの具体的なサイズや周囲の環境条件等が明記されておらず、実際の水素発生器を実現させることは不可能である。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、小型の水素発生器であってもアンモニア・ボレイン等の水素発生化合物から効率的に水素を発生させることが可能となり、接続した水素燃料電池の単位体積当たりの発電量を向上させることが可能な水素発生器及びそれに用いられる燃料ペレット体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の水素発生器の一態様は、水素発生化合物から化学反応によって水素を発生させる水素発生器であって、
上記水素発生化合物を含む複数の燃料ペレットと、
上記複数の燃料ペレットを格納する耐圧容器と、
上記燃料ペレットからの水素発生を制御するコントローラと、
を具備し、
上記燃料ペレットは、その周囲を金属アルミニウムの薄い板を表面に含む部材で囲まれていることを特徴とする。
【００１０】
なお、上記燃料ペレットから水素発生を起動する際の上記耐圧容器内圧力は、５０万パスカル乃至１００万パスカルの間に制御されることが好ましい。
【００１１】
また、上記金属アルミニウムの薄い板を表面に含む部材は、例えば、アルミ・フォイルであり、上記燃料ペレットに少なくとも２周巻き付けられる。
【００１２】
あるいは、上記金属アルミニウムの薄い板を表面に含む部材は、上記燃料ペレットが入るだけの大きさの窪みを持ち、該窪みの底部がカットされたアルミ・シートであっても良い。
【００１３】
また、本発明の燃料ペレット体の一態様は、水素発生化合物から化学反応によって水素を発生させる水素発生器において耐圧容器に格納される燃料ペレットであって、
円筒状の形状に固められた水素発生化合物と、
金属アルミニウムの薄い板を表面に含み、上記水素発生化合物の周囲を囲む部材と、
を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、燃料ペレットの周囲を金属アルミニウムの薄い板を表面に含む部材で囲むことで、水素発生器において水素発生化合物から水素を発生させる際に、水素発生時の初期内部圧力を水素発生収率が最大になる最適値に保ち、且つ、水素発生化合物自身から発生する熱を周囲に逃がすことなく、保熱することができるので、水素発生の収率を上げることができる。  
従って、小型の水素発生器であっても水素発生化合物から効率的に水素を発生させることが可能となり、接続した水素燃料電池の単位体積当たりの発電量を向上させることが可能な水素発生器及びそれに用いられる燃料ペレット体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る水素発生器を説明する前に、水素発生の原理を説明する。
【００１７】
図１（Ａ）は、燃料ペレットの構成を示す図である。
【００１８】
水素発生化合物であるアンモニア・ボレイン（ＮＨ３ＢＨ３）１と、該アンモニア・ボレイン１を加熱するためのヒート・ミックス２とを、それぞれ適当な圧力をかけることによって所定の形状、ここでは円筒状の形状に固め、それらアンモニア・ボレイン１とヒート・ミックス２に更に圧力をかけて一体物となるように形成することで、燃料ペレット３が構成されている。
【００１９】
ここで、アンモニア・ボレイン１とヒート・ミックス２について説明する。
【００２０】
アンモニア・ボレイン１は、質量比で約２０％の水素を含み、常温では固体で爆発性が無く安定な水素源であり、熱分解によって水素を発生する。同じ体積であれば、液体水素の２倍の質量の水素を含んでいる。アンモニア・ボレイン１は通常は粉状であるが、必要に応じて圧力を加えることによって硬いペレット状、棒状、円錐状等にプレスすることができる物質である。
【００２１】
このアンモニア・ボレイン１は、温度を上昇させることにより３段階に熱分解して水素を発生する。熱せられると約１００℃で溶けて液体になり、その後に１分子の水素を発生させる。その際の反応式は、下記（１）式の通りであり、これが第１段階の水素発生反応である。
【００２２】
ＮＨ３ＢＨ３  →  ＮＨ２ＢＨ２  ＋  Ｈ２                            …（１）
この反応は発熱反応であり、この反応熱によってアンモニア・ボレイン１自身の温度が上昇して、第２段階の水素発生反応に進む。即ち、上記第１段階の水素発生反応で生成されるＮＨ２ＢＨ２は、更に温度が上昇して約１５０℃で１分子の水素を発生する。その際の反応式は、下記（２）式の通りであり、これが第２段階の水素発生反応である。
【００２３】
ＮＨ２ＢＨ２  →  ＮＨＢＨ  ＋  Ｈ２                                …（２）
この反応も発熱反応であり、理論的にはＮＨＢＨが第３段階の熱分解を行うことができる温度まで、ＮＨＢＨの温度を上げるだけの熱を発生する。温度が約４８０℃を越えると、残ったＮＨＢＨは最後の１分子の水素を発生させる。その際の反応式は、下記（３）式の通りであり、これが第３段階の水素発生反応である。
【００２４】
ＮＨＢＨ  →  ＢＮ  ＋  Ｈ２                                      …（３）
理論的には、この第３段階の水素発生反応も、熱分解が完全に行われるための十分な熱を発生させる。
【００２５】
このように、アンモニア・ボレイン１は、加熱することにより、その１分子から３分子の水素を発生する。
【００２６】
一方、上記ヒート・ミックス２は、リチウム・アルミニウム水素化合物（ＬｉＡｌＨ４）と塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）の混合物である。これは、外部からヒータ等で少量の熱を与えられると自ら発熱する熱源となり、上記アンモニア・ボレイン１を加熱する。また、単に熱源としてだけではなく、下記（４）式のように若干の水素を発生する。
【００２７】
ＬｉＡｌＨ４  ＋  ＮＨ４Ｃｌ  →  ＬｉＣｌ  ＋  ＡｌＮ  ＋  ４Ｈ２  …（４）
なお、上記ヒート・ミックス２としては、このようなＬｉＡｌＨ４とＮＨ４Ｃｌの混合物に限らず、外部から少量の熱を与えられた際に上記アンモニア・ボレイン１が熱分解を開始するために必要な熱を自ら発熱する特性を有するものであれば、どのようなものであっても良い。
【００２８】
このようなアンモニア・ボレイン１とヒート・ミックス２でなる燃料ペレット３は、携帯情報機器用に使用することを考慮すると、直径３ｍｍから１０ｍｍ、全体の高さが３ｍｍから１０ｍｍ程度の大きさであることが好ましい。この燃料ペレット３では、アンモニア・ボレイン１とヒート・ミックス２の比率は、質量比で４：１から５：１程度に設定することで、最も収率の高い水素発生が行われることが実験的に確かめられている。
【００２９】
このような燃料ペレット３に関し、本実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、その外周に、厚さ０．０１ｍｍのアルミ・フォイル１１を２重に巻いた燃料ペレット体３Ａとしている。このアルミ・フォイル１１は、上記ヒート・ミックス２が上記電気ヒータ４の加熱によって発生する熱と、上記アンモニア・ボレイン１が水素を発生する際に発生する熱を外部に逃がさず、燃料ペレット３の周辺にとどめておくための保熱機能を有している。燃料ペレット３の大きさは、前述したように直径３ｍｍから１０ｍｍ、全体の高さが３ｍｍから１０ｍｍ程度であるが、この程度の大きさでは発熱する熱量はそれほど大きくないので、その熱が燃料ペレット３の外に逃げてしまうと燃料ペレット３からの水素発生が十分に行われない。アルミ・フォイル１１は、それを防ぐための保熱材である。
【００３０】
発明者の実験によれば、このアルミ・フォイル１１が水素発生の収率に及ぼす効果は以下の通りである。
【００３１】
アルミ・フォイルなしの場合：１２．６４質量％
アルミ・フォイル１周の場合：１３．７５質量％
アルミ・フォイル２周の場合：１４．４１質量％
アルミ・フォイル３周の場合：１４．５１質量％
上記のように、アルミ・フォイル１１を２周以上巻くと水素発生収率が向上することがわかる。
【００３２】
携帯情報機器用の水素発生器では、安全上、また、製造コストをできるだけ下げるため、水素発生器の内部圧力はできるだけ下げて使用したい。内部圧力を下げるには、１個の燃料ペレット３から発生する水素の量を少なくする必要があり、その結果、１個の燃料ペレット３の大きさが小さくなる。燃料ペレット３が小さくなればなる程、発生する熱が少なくなり、それを外部に逃がさないようにすることが必須となるため、このような保熱機構が必要になる。
【００３３】
なお、上記燃料ペレット体３Ａでは、アルミ・フォイル１１のみを燃料ペレット３に巻き付けるようにしたが、ウレタンのような泡状の断熱材をアルミ・フォイル１１の間にサンドイッチしたものを使用しても、同等またはそれ以上の効果がある。
【００３４】
次に、上記のような燃料ペレット体３Ａを使用する水素発生器を説明する。
【００３５】
図１（Ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る水素発生器の構成を示す図である。
【００３６】
水素発生器は、上記のような燃料ペレット体３Ａを初期加熱するための発熱抵抗体等で構成された電気ヒータ４を複数備える。これら複数の電気ヒータ４は、燃料ペレット保持部である板状部材５の表面に適当な間隔を置いて整列して配置され、各電気ヒータ４の上に各燃料ペレット体３Ａが配置されるようになっている。上記電気ヒータ４の配置間隔は、１つの燃料ペレット体３Ａから発生する熱が隣の燃料ペレット体３Ａに伝わらないだけの間隔である。
【００３７】
該水素発生器のケース６は、その内部で水素が発生するため、耐圧容器となっている。このケース６の一面には、該水素発生器の動作を制御するコントローラが搭載されている電気基板７が取り付けられており、このコントローラより該水素発生器内部の各電気ヒータ４に対して電力を供給する（その電力供給線は図には記載されていない）。また、ケース６の他の一面、例えば上記電気基板７に対抗する面には、水素発生口８が設けられており、該水素発生口８の入口には水素以外の不純物を吸収するカーボン・フィルタ（図示しない）が内蔵されている。また、外部から開け閉めできるストップバルブ（図示しない）が外付けされている。更にケースの一面、例えば上面には、該水素発生器内部の圧力をセンスするダイヤフラム型の圧力センサ９が設けられ、その出力が上記電気基板７上のコントローラに接続されている（図では接続線は記載されていない）。また、この面には、破裂板１０も設けられている。この破裂板１０は、当該破裂板１０にかかる圧力が既定の圧力以上になると破れるように構成されている市販の部品である。耐圧容器であるケース６の内部圧力が何らかの異常動作によって最大耐圧を超える前に、この破裂板１０が破れることによって、該水素発生器が爆発等の危険な状態になるのを防止する安全装置である。この破裂板１０は、Pressure Relief Valve（ＰＲＶ）のような機械的なバルブでも良い。
【００３８】
かかる構造の水素発生器では、上記板状部材５の上に燃料ペレット体３Ａを配置した後に、燃料ペレット体３Ａの隙間に泡状の断熱材（図示しない）を充填し、燃料ペレット体３Ａを耐圧容器であるケース６の内部で動かないように固定する。または、最初に断熱材を充填しておき、各燃料ペレット体３Ａの位置に対応する位置を円筒状にくりぬき、そこに燃料ペレット体３Ａを格納するようにしても良い。
【００３９】
図１（Ｃ）では、１枚の板状部材５の上に１０個の燃料ペレット体３Ａを配置し、それと同じものが２セット水素発生器内にスタック状に配置されている。ここで、燃料ペレット体３Ａの数やスタック状に配置される板状部材５の数は任意に変更することが可能である。
【００４０】
次に、このような水素発生器の動作を説明する。上記水素発生口８の先には水素燃料電池が接続され、外付けのストップ・バルブは開かれているものとする。
【００４１】
上記電気基板７内のコントローラが１個の電気ヒータ４を選択して所定の電圧を一定時間印加することにより、その電気ヒータ４が発熱して、対応する燃料ペレット体３Ａの燃料ペレット３のヒート・ミックス２が加熱され、その熱によって当該燃料ペレット３のアンモニア・ボレイン１が加熱されて水素が発生する。この時、少量ではあるが、上記ヒート・ミックス２からも水素が発生する。発生した水素は、上記水素発生口８の入口に内蔵されたカーボン・フィルタを通って、該水素発生口８から放出される。
【００４２】
本実施形態における水素発生の動作シーケンスは以下のとおりである。
【００４３】
図２は、上記電気基板７に搭載されているコントローラ１０１のブロック構成図であり、該コントローラ１０１は、マイクロコントローラ１０２、不揮発メモリ１０３、電流ドライバ１０４、２次電池１０５、及び充電回路１０６を含む。
【００４４】
ここで、上記マイクロコントローラ１０２は、本水素発生器全体の動作を制御するもので、ＣＰＵ、メモリ、入出力ポート等の機能を一体的に有するワンチップマイコンで構成される。上記不揮発メモリ１０３は、上記燃料ペレット３の使用状態を記録するもので、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリのように電気的に書き換え可能なメモリである。上記電流ドライバ１０４は、上記燃料ペレット３の温度を上げるために上記燃料ペレット３の下側に配置されている上記電気ヒータ４に電流を流すためのもので、各電気ヒータ４毎に設けられている。上記２次電池１０５は、当該コントローラ１０１に電源を供給するもので、リチウムイオン電池やニッケル水素電池で構成される。上記充電回路１０６は、本水素発生器が接続される水素燃料電池から供給される電力によって上記２次電池１０５を充電するものである。
【００４５】
図２において、一点鎖線で囲まれた部分が上記２次電池１０５によって電源を供給される電子回路であり、破線で囲まれた部分がコントローラ１０１である。
【００４６】
上記不揮発メモリ１０３は、上記マイクロコントローラ１０２が自由にリード・ライトすることができるように構成されており、それぞれの燃料ペレット３の使用状態を１対１に対応するメモリアドレスに記録するように割り当てられている。従って、上記不揮発メモリ１０３の１つのアドレスを指定することにより、そのアドレスに対応する燃料ペレット３の使用状態を設定すること、及び使用状態をチェックすることが可能となる。上記不揮発メモリ１０３の使用状態を示す例としては、メモリの値が１６進数でＦＦＨの場合は燃料ペレット３が未使用、８０Ｈの場合は燃料ペレット３が使用済み、００Ｈの場合は燃料ペレット３が未装着、を示す等である。未使用の燃料ペレット３を探す場合には、該不揮発メモリ１０３の内容をスキャンし、ＦＦＨであるものを探せば良い。
【００４７】
このように、燃料ペレット３の状態を記録するメモリとして不揮発メモリ１０３を使用したことにより、燃料ペレット３をすべて使い切らない状態で本水素発生器を取り外して他の水素燃料電池に接続した場合でも、どの燃料ペレット３が未使用であるかを知ることができるので、効率的である。
【００４８】
図３は、上記マイクロコントローラ（ＣＰＵ）１０２の動作シーケンスのフローチャートを示す図である。
【００４９】
まず、上記圧力センサ９の値を入力する（ステップＳ１）。この際、圧力センサ９の値を複数回入力し、その平均値を取ることにより、ノイズの影響を低減することも可能である。
【００５０】
次に、上記入力した圧力センサ９の値が既定値より大きいか否かを判断する（ステップＳ２）。この既定値は、本水素発生器が接続されている水素燃料電池が継続して発電できる水素の量の限界値である。即ち、水素発生器内部の水素圧力がこの既定値より小さくなると、水素を新たに発生させないと水素燃料電池は継続して発電できなくなる。
【００５１】
一方、アンモニア・ボレイン１から水素を発生させる際には、アンモニア・ボレイン１を加熱する際の周囲の初期圧力によって水素発生の収率が影響される。発明者の実験した結果によると、それぞれの燃料ペレット体３Ａの燃料ペレット３を加熱して水素を発生させる際には、周囲の圧力が５気圧（５０万パスカル）以上である方が水素発生収率が高いこと、且つ、１０気圧以上では水素発生収率はそれほど上がらないこと、がわかった。従って、上記既定値としては、５気圧（５０万パスカル）以上で、且つ、水素発生器の最大耐圧（１０気圧（１００万パスカル））を超えない値にすることが望ましい。
【００５２】
上記ステップＳ２において、上記圧力センサ９の値が既定値より大きいと判断した場合には、上記ステップＳ１の圧力センサ９の値の入力に戻る。
【００５３】
これに対して、上記ステップＳ２において、上記圧力センサ９の値が既定値より小さいと判断した場合には、不揮発メモリ１０３の内容をスキャンして未使用の燃料ペレット３を探し出す（ステップＳ３）。このスキャンは最初だけ行い、その結果を不揮発メモリ１０３の所定のアドレスに記録しておき、初回以降では不揮発メモリ１０３のスキャンを省略しても良い。そしてその後、未使用の燃料ペレット３があるか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００５４】
ここで、すべての燃料ペレット３が使用されており未使用の燃料ペレット３がないと判断した場合には、燃料切れエラーをこの水素発生器を使用している上位機器に報告する（ステップＳ５）。なお、ここでは、未使用の燃料ペレット３がない場合に燃料切れエラーを報告するようにしたが、未使用の燃料ペレット３の数が少なくなった場合に、燃料残り少量警告を報告するようにしても良い。
【００５５】
また、上記ステップＳ４において、未使用の燃料ペレット３があると判断した場合には、選択した未使用の燃料ペレット３に対応する電流ドライバ１０４を駆動して燃料ペレット３の電気ヒータ４に所定の電流を流し、該当する燃料ペレット３から水素を発生させる動作の起動をかける（ステップＳ６）。次に、使用した燃料ペレット３に対応する場所の不揮発メモリ１０３の値を未使用から使用済みに書き換える（ステップＳ７）。なお、ここでは、燃料ペレット３からの水素発生を起動させたが、実際の水素発生までには若干の時間がかかるので、一定時間だけ待った後に（ステップＳ８）、上記ステップＳ１に戻る。
【００５６】
これらの水素発生反応は速い速度で行われ、水素燃料電池で発電のために要求されるより速い速度で水素が発生する。このために、少量のアンモニア・ボレイン１を耐圧反応器であるケース６の中で断続的に水素発生させる。耐圧反応器の中で水素が発生すると内部圧力が高まり、燃料電池が水素を使用すると内部圧力が低下する。内部圧力が予め定められた圧力値より下がったことを検出することで別のアンモニア・ボレイン１の水素発生を開始させることにより、継続的に発電することが可能となる。
【００５７】
以上のように、本第１実施形態によれば、燃料ペレット３の周囲をアルミ・フォイル１１で囲んだ燃料ペレット体３Ａとしたことで、水素発生器において水素発生化合物から水素を発生させる際に、水素発生時の初期内部圧力を水素発生収率が最大になる最適値に保ち、且つ、水素発生化合物自身から発生する熱を周囲に逃がすことなく、保熱することができるので、水素発生の収率を上げることができる。
【００５８】
従って、小型の水素発生器であっても水素発生化合物から効率的に水素を発生させることが可能となり、接続した水素燃料電池の単位体積当たりの発電量を向上させることが可能な水素発生器及びそれに用いられる燃料ペレット体を提供することができる。
【００５９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
【００６０】
図４（Ａ）は、本第２実施形態に係る水素発生器の燃料ペレット保持部の断面構造を示す図である。ここで、上記第１実施形態と同じ機能のものは同じ参照符号を付している。図４（Ｂ）は、このペレット保持部全体を斜め上方から俯瞰した斜視図である。この図４（Ｂ）は、図１（Ａ）に示したような燃料ペレット３を横に４個並べたものを、縦に３列並べたもので、合計１２個の燃料ペレット３を格納できるように構成した場合を示している。
【００６１】
この燃料ペレット保持部が上記第１実施形態に示した耐圧容器となっているケース６内に入り、電気基板７に搭載されたコントローラがその動作を制御し、発生した水素は水素発生口８から外部に出て行く。
【００６２】
図４（Ａ）に示すように、燃料ペレット保持部は、厚さ０．２ｍｍ前後のアルミ・シート２０１に対し、プレス金型によって、円筒形の燃料ペレット３が入るだけの大きさの窪みを作り、その窪みの底部をカットしたものである。この窪みは、その中に入れる燃料ペレット３の大きさよりも若干大きめに作っておく。例えば、燃料ペレット３の直径が５ｍｍ、高さが８ｍｍの場合には、窪みの直径は５．２ｍｍ、深さは８．５ｍｍとする。
【００６３】
上記板状部材５の上の所定の位置には電気ヒータ４が配置されており、各電気ヒータ４は第１実施形態と同様、電気基板７から電力を供給されて、上記アルミ・シート２０１の窪みに入れられた燃料ペレット３のヒート・ミックス２を加熱するように構成される。アルミ・シート２０１に作る窪みの位置は、この板状部材５上の電気ヒータ４の位置に合うように作製する。
【００６４】
上記板状部材５の上に、上記窪みを作製したアルミ・シート２０１を載せて、各電気ヒータ４と窪みが一致するように位置決めした上で、アルミ・シート２０１の窪みと板状部材５の隙間をシール材２０２で埋め、発生する水素の漏れがないようにする。そして、それぞれの窪みに、予め定められた大きさにプレスしたヒート・ミックス２とアンモニア・ボレイン１をその順に入れる。例えばヒート・ミックス２は、直径５ｍｍ、高さ１．６ｍｍ、アンモニア・ボレイン１は、直径５ｍｍ、高さ６．４ｍｍである。アンモニア・ボレイン１の上には、水素発生時の燃料ペレット３の動きを抑えるために、窪みの直径よりもやや大きくカットした、水素を通すスポンジ２０３を置く。
【００６５】
アンモニア・ボレイン１は固体であるが、１００℃前後に加熱すると一旦液体状になり、その後に水素を発生するが、熱のかかり方によっては一部が固体、一部が液体となった混合状態となり、そこから気体の水素が発生するので、燃料ペレット３が静止したままではなく、壁等によって規制されていない方向に動いてしまい、ヒート・ミックス２が発生する熱が十分に伝わらず、結果として水素発生収率が落ちてしまうことがある。しかしながら、本実施形態によれば、上記窪みとスポンジ２０３の構成により、燃料ペレット３の動きを防ぐことができるので、水素発生収率を安定化させることができる。
【００６６】
このように、本実施形態では、燃料ペレット３を上記第１実施形態のようにアルミ・フォイル１１で巻く代わりに、予めアルミ・シート２０１で円筒形状の窪みを作っておき、その中にヒート・ミックス２とアンモニア・ボレイン１を入れるようにしたので、複数の燃料ペレット３を板状部材５上にマトリックス状に配置する手間を大幅に削減することができる。
【００６７】
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の構成・シーケンスによって内部の圧力をセンスすることで、個々の燃料ペレット３からの水素発生を制御する。その動作は、上記第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００６８】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１（Ａ）は、燃料ペレットの構成を示す図であり、図１（Ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る燃料ペレット体を上面から見た図であり、図１（Ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る水素発生器の構成を示す図である。
【図２】図２は、電気基板に搭載されているコントローラのブロック構成図である。
【図３】図３は、マイクロコントローラの動作シーケンスのフローチャートを示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係る水素発生器の燃料ペレット保持部の断面構造を示す図であり、図４（Ｂ）は、ペレット保持部の斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
１…アンモニア・ボレイン、  ２…ヒート・ミックス、  ３…燃料ペレット、  ３Ａ…燃料ペレット体、  ４…電気ヒータ、  ５…板状部材、  ６…ケース、  ７…電気基板、  ８…水素発生口、  ９…圧力センサ、  １０…破裂板、  １１…アルミ・フォイル、  １０１…コントローラ、  １０２…マイクロコントローラ、  １０３…不揮発メモリ、  １０４…電流ドライバ、  １０５…２次電池、  １０６…充電回路、  ２０１…アルミ・シート、  ２０２…シール材、  ２０３…スポンジ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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