(57)【要約】【課題】エネルギ効率の良い水素製造システムを提供する。【解決手段】含水素燃料を改質して改質ガスを生成する改質ガス生成装置１０と、改質ガス生成装置１０を暖機する燃焼器２１と、改質ガス生成器で生成された改質ガスから、ＰＳＡ機構１００によって不純物を除去し、高純度の水素を精製する水素精製装置３０と、水素精製装置３０で精製された水素の純度が所定純度未満である場合、この水素を貯蔵する第２水素タンク８２と、水素精製装置３０で精製された水素の純度が所定純度以上である場合、この水素が流通する配管５１ａ、配管５２ａと、水素精製装置３０からの水素の供給先を、第２水素タンク８２、又は、配管５１ａ、配管５２ａに切り替える止め弁５２及び止め弁８１と、第２水素タンク８２に貯蔵された水素を、燃料として燃焼器２１に供給する流量制御弁８３と、を備える水素製造システム１である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水素燃料を改質して改質ガスを生成する改質ガス生成装置と、
前記改質ガス生成器を暖機する燃焼器と、
前記改質ガス生成器で生成された改質ガスから、ＰＳＡ機構によって不純物を除去し、高純度の水素を精製する水素精製装置と、
前記水素精製装置で精製された水素の純度が所定純度未満である場合、当該水素精製装置で精製された水素を貯蔵する所定純度未満水素貯蔵装置と、
前記水素精製装置で精製された水素の純度が所定純度以上である場合、当該水素精製装置で精製された水素が流通する所定純度以上水素流通配管と、
前記水素精製装置からの水素の供給先を、前記所定純度未満水素貯蔵装置、又は、前記所定純度以上水素流通配管に切り替える切替手段と、
前記所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵された水素を、燃料として前記燃焼器に供給する燃料供給弁と、
を備えることを特徴とする水素製造システム。
【請求項２】
前記ＰＳＡ機構の起動時に、前記燃料供給弁は開かれ、前記所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵されている水素が、前記燃焼器に供給される
ことを特徴とする請求項１に記載の水素製造システム。
【請求項３】
前記燃焼器の温度を検出する燃焼器温度検出手段を備え、
前記燃焼器温度検出手段が検出する前記燃焼器の温度が、所定温度未満である場合、前記燃料供給弁は開かれ、前記所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵されている水素が、前記燃焼器に供給される
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水素製造システム。
【請求項４】
前記水素精製装置を停止する停止信号が入力された場合、
前記水素精製装置による水素の精製を停止し、
前記所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵されている水素は、前記ＰＳＡ機構を構成する少なくとも１つの吸着塔に供給され、かつ、脱圧される
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の水素製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）機構により、不純物の少ない高純度の水素を製造する水素製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＰＳＡ機構によって、水素を主成分をする改質ガス中の不純物を吸着・除去し、高純度の水素の製造する水素製造システムが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９３９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の水素製造システムでは、ＰＳＡ機構の起動時に精製される、製品としては純度の低い水素を、特別の水素タンクに一時的に貯蔵し、そして、燃料電池スタック等の水素消費機器に供給している。一方、このように純度の低い水素が精製される間も、ＰＳＡ機構に導入する水素を主成分とする改質ガスは、外部からの燃料を燃焼させることで発生した燃焼熱を利用する水蒸気改質反応等により生成（発生）される。
【０００５】
すなわち、起動時に精製される、製品としては純度の低い水素は、水素製造システムの外部である燃料電池スタック等で消費されている。つまり、ＰＳＡ機構の起動時における純度の低い水素は、水素製造システム内で消費されておらず、水素製造システム内におけるエネルギ効率が悪いという指摘がある。
【０００６】
そこで、本発明は、エネルギ効率の良い水素製造システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、含水素燃料を改質して改質ガスを生成（発生）する改質ガス生成（発生）装置と、前記改質ガス生成器を暖機する燃焼器と、前記改質ガス生成器で生成された改質ガスから、ＰＳＡ機構によって不純物を除去し、高純度の水素を精製する水素精製装置と、前記水素精製装置で精製された水素の純度が所定純度未満である場合、当該水素精製装置で精製された水素を貯蔵する所定純度未満水素貯蔵装置と、前記水素精製装置で精製された水素の純度が所定純度以上である場合、当該水素精製装置で精製された水素が流通する所定純度以上水素流通配管と、前記水素精製装置からの水素の供給先を、前記所定純度未満水素貯蔵装置、又は、前記所定純度以上水素流通配管に切り替える切替手段と、前記所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵された水素を、燃料として前記燃焼器に供給する燃料供給弁と、を備えることを特徴とする水素製造システムである。
【０００８】
このような水素製造システムによれば、切替手段により、水素精製装置からの水素の供給先は、所定純度未満水素貯蔵装置、又は、所定純度以上水素流通配管に、適宜に切り替えられる。
すなわち、ＰＳＡ機構の起動時等において、水素精製装置で精製された水素の純度が所定純度未満であり、製品としては純度が低い場合、水素は、切替手段により、所定純度未満水素貯蔵装置に供給され、これに貯蔵される。
一方、ＰＳＡ機構の起動時以外である定常運転時等において、水素精製装置で精製された水素の純度が所定純度以上である場合、水素は、切替手段により、所定純度以上水素流通配管に供給される。
【０００９】
そして、所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵された水素は、燃料供給弁により、燃料として燃焼器に供給され、燃焼器において消費（燃焼）され、その燃焼熱により、改質ガス精製装置が暖機される。
【００１０】
このようにして、ＰＳＡ機構の起動時等において、水素精製装置で精製され、製品としては純度の低い水素が、水素製造システムを構成する燃焼器で有効利用されるので、水素製造システムにおける運転エネルギ効率を高めることができる。すなわち、水素製造システムにおいて消費されるエネルギを低減することができる。
【００１１】
また、前記ＰＳＡ機構の起動時に、前記燃料供給弁は開かれ、前記所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵されている水素が、前記燃焼器に供給されることを特徴とする水素製造システムである。
【００１２】
このような水素製造システムによれば、ＰＳＡ機構の起動時に、燃料供給弁は開かれ、所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵されている水素が、燃焼器に供給されるので、これを燃焼器で消費（燃焼）することで発生する燃焼熱によって、改質ガス生成装置を暖機できる。これにより、ＰＳＡ機構の起動時において、水素製造システムの外部から燃焼器に供給する燃料の量を少なくできる。
【００１３】
特に、水素製造システム（ＰＳＡ機構）の始動時（起動時）において、燃焼器による暖機要求が大きい場合、一般的な燃料である天然ガスやメタンに代えて、所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵されおり、天然ガス等よりも水素純度の高い水素を、燃料として燃焼器に供給し、この燃焼性の高い水素を燃焼器で燃焼させることで、大きな燃焼熱を速やかに発生させ、改質ガス生成装置を速やかに暖機することができる。
【００１４】
また、前記燃焼器の温度を検出する燃焼器温度検出手段を備え、前記燃焼器温度検出手段が検出する前記燃焼器の温度が、所定温度未満である場合、前記燃料供給弁は開かれ、前記所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵されている水素が、前記燃焼器に供給されることを特徴とする水素製造システムである。
【００１５】
このような水素製造システムによれば、燃焼器温度検出手段が検出する燃焼器の温度が、所定温度未満である場合、燃料供給弁は開かれ、所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵されている水素が、燃焼器に供給され、燃焼器で燃焼される。
これにより、燃焼器が失火等することは防止され、失火等により、改質ガス生成装置が暖機（加熱）不足になることを防止できる。
また、水素製造システムの異常時において、燃焼器及び改質ガス生成装置の温度が低く、この温度を急上昇させたいとき、所定純度未満水素貯蔵装置から燃焼器に水素を供給する構成としてもよい。
【００１６】
また、前記水素精製装置を停止する停止信号が入力された場合、前記水素精製装置による水素の精製を停止し、前記所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵されている水素は、前記ＰＳＡ機構を構成する少なくとも１つの吸着塔に供給され、かつ、脱圧されることを特徴とする水素製造システムである。
【００１７】
このような水素製造システムによれば、停止信号が入力された場合、水素精製装置による水素の精製を停止し、所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵されている水素を、ＰＳＡ機構を構成する少なくとも１つの吸着塔に供給し、かつ、脱圧する。つまり、所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵されている水素を、前記少なくとも１つの吸着塔に供給しながら、この少なくとも１つの吸着塔を脱圧する。
【００１８】
これにより、この少なくとも１つの吸着塔に含まれる不純物（ＣＯ等）を除去し、この少なくとも１つの吸着塔を好適に洗浄できる。
また、製品としての水素の純度より低いものの、所定純度未満水素貯蔵装置に貯蔵された高純度の水素を使用して、吸着塔を洗浄（脱圧）するため、例えば、改質ガス生成装置からの改質ガスを使用して吸着塔を洗浄する場合に比べて、洗浄効果を大きくすることができる。
【００１９】
その結果、水素製造システムの次回起動時において、水素精製装置で精製される水素中の不純物を少なくでき、また、不純物を含む水素の精製時間を短縮できる。さらに、このようにシステム停止時において、不純物が吸着塔内で拡散する前に、水素を供給し、脱圧するので、不純物の除去は容易となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、エネルギ効率の良い水素製造システム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】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態について、図１から図６を参照して説明する。
【００２２】
≪水素製造システムの構成≫
図１に示す水素製造システム１は、定置式のシステムであって、水素を含む含水素燃料（メタノールと水との混合燃料、天然ガス等）を改質して改質ガスを生成し、そして、この改質ガスをＰＳＡ機構１００により精製し、不純物の少ない高純度の水素を製造するシステムである。このように製造される水素は、例えば、燃料電池自動車に搭載される燃料電池のアノードに、燃料ガスとして供給される。
【００２３】
水素製造システム１は、水素を含む含水素燃料を改質して改質ガスを生成する改質ガス生成装置１０と、改質ガス生成装置１０を主に暖機及び加熱する燃焼器２１と、ＰＳＡ機構１００により改質ガスを精製し、高純度の水素を精製する水素精製装置３０と、システムの定常運転時に水素精製装置３０で精製された高純度の水素を一時的に貯蔵する第１水素タンク５３（所定純度以上水素貯蔵装置）と、ＰＳＡ機構１００の起動時に水素精製装置３０で精製された水素を一時的に貯蔵する第２水素タンク８２（所定純度未満水素貯蔵装置）と、これらを電子制御するコントローラ９１（制御装置）と、を主に備えている。
ただし、コントローラ９１を備えず、手動で運転制御されるシステムでもよい。
【００２４】
＜改質ガス生成装置＞
改質ガス生成装置１０は、燃料蒸発器１１と、改質器１２と、シフト反応器１３と、ＰＲＯＸ１４（Preferential Oxidation：ＣＯ除去器）と、を備えている。
ただし、改質ガス生成装置１０の構成はこれに限定されず、例えば、燃料蒸発器１１に代えて、又は、燃料蒸発器１１の上流に、硫黄（Ｓ）分を脱硫する脱硫器を備える構成でもよい。
その他、ＰＳＡ機構１００によりＣＯ等の不純物を除去することが可能なため、シフト反応器１３や、ＰＲＯＸ１４を備えない構成でもよい。
【００２５】
燃料蒸発器１１は、含水素燃料タンク等（図示しない）から供給される含水素燃料を、燃焼器２１からの熱によって、蒸発（気化）させ、含水素燃料ガスを発生させる機器である。このような燃料蒸発器１１は、含水素燃料を効率的に蒸発させるべく、含水素燃料を噴霧する供給部等を備えている。そして、含水素燃料ガスは、配管１１ａを介して、改質器１２に供給されるようになっている。
【００２６】
改質器１２は、内蔵する改質触媒（Ｐｔ系、Ｒｕ系等）下で、燃料蒸発器１１から導入される含水素燃料ガスを水蒸気改質し、水素を主成分とする改質ガス（例えば、濃度が５％程度のＣＯを含む）を生成するものである。そして、生成された改質ガスは、配管１２ａを介して、シフト反応器１３に供給されるようになっている。なお、改質触媒は、燃焼器２１からの熱によって加熱（暖機）され、その所定活性温度に高められるようになっている。
【００２７】
シフト反応器１３（変成器）は、内蔵するシフト触媒（Ｎｉ系、Ｐｔ系、Ｒｕ系等）下で、改質器１２から導入される改質ガスを変成させ、水素濃度を高めつつ、ＣＯ濃度を低下させるものである。そして、変成された改質ガス（例えば、濃度が１％程度のＣＯを含む）は、配管１３ａを介して、ＰＲＯＸ１４に供給されるようになっている。なお、シフト触媒は、燃焼器２１からの熱によって加熱（暖機）され、その所定活性温度に高められるようになっている。
【００２８】
ＰＲＯＸ１４は、ＣＯ酸化触媒（Ｐｔ系、Ｒｕ系等）下で、シフト反応器１３から導入される変成後の改質ガスと、コンプレッサ等の空気供給源（図示しない）から導入される空気中の酸素（酸化剤）とを反応、つまり、ＣＯを酸化させ、改質ガス中のＣＯ濃度を、０．００１〜０．１％程度に低下させるものである。そして、ＣＯ濃度が低下した改質ガスは、配管１４ａ介してコンプレッサ１５の吸引口に向かうようになっている。また、コンプレッサ１５の吐出口から吐出される改質ガスは、下流端が二股に分かれた配管１５ａを介して、後記する第１供給弁３１及び第２供給弁４１に供給されるようになっている。
【００２９】
＜燃焼器＞
燃焼器２１は、これに供給される燃料（天然ガス、水素等）を、内蔵するバーナ等（図示しない）で燃焼させることで燃焼熱を生成し、この燃焼熱よって、燃料蒸発器１１、改質器１２、シフト反応器１３、及び、ＰＲＯＸ１４を加熱（暖機）するものである。
【００３０】
燃焼器２１には、外部の燃料源（例えば都市ガス管）から、止め弁２２、配管２２ａを介して、燃料（天然ガス）が供給されるようになっている。また、燃焼器２１には、後記する第３水素タンク６１に貯蔵されている水素が、配管６１ａ、コントローラ９１により開閉制御される止め弁６２、配管６２ａ、配管２２ａを介して、供給されるようになっている。さらに、燃焼器２１には、第２水素タンク８２に貯蔵されている水素が、配管８２ａ、コントローラ９１により流量０を含めて流量制御される流量制御弁８３（燃料供給弁）、配管８３ａ、配管２２ａを介して、供給されるようになっている。
【００３１】
また、燃焼器２１には、温度センサ２３（燃焼器温度検出手段）が設けられている。そして、温度センサ２３は、燃焼器２１の現在の温度を検出し、コントローラ９１に出力するようになっている。
【００３２】
＜水素精製装置、第１水素タンク＞
水素精製装置３０は、２本の吸着塔（第１吸着塔３２及び第２吸着塔４２）を備え、そして、ＰＳＡ機構１００より、第１吸着塔３２及び第２吸着塔４２において、改質ガス中の不純物の吸着と、脱圧とを交互に繰り返し、高純度の水素を精製するものである。
このような水素精製装置３０は、第１供給弁３１及び第２供給弁４１と、第１吸着塔３２及び第２吸着塔４２と、第１排出弁３３及び第２排出弁４３と、第１圧力センサ３４及び第２圧力センサ４４と、第１脱圧弁３５及び第２脱圧弁４５と、第１均圧弁３６及び第２均圧弁４６と、を主に備えている。
【００３３】
第１供給弁３１の下流側は、配管３１ａを介して、第１吸着塔３２の鉛直下部に接続されている。そして、コントローラ９１によって第１供給弁３１が開かれると、コンプレッサ１５からの改質ガスが、第１吸着塔３２の下部に導入され、第１吸着塔３２内を鉛直上向きで流れるようになっている。
これと同様に、第２供給弁４１の下流側は、配管４１ａを介して、第２吸着塔４２の鉛直下部に接続されている。そして、コントローラ９１によって第２供給弁４１が開かれと、コンプレッサ１５からの改質ガスが、第２吸着塔４２の下部に導入され、第２吸着塔４２内を鉛直上向きで流れるようになっている。
【００３４】
第１吸着塔３２及び第２吸着塔４２には、これに導入され、鉛直上向きに流れる水素を主成分とする改質ガスから、ＣＯ等の不純物を吸着することで、この不純物を除去し、高純度の水素を精製（製造）するものである。すなわち、第１吸着塔３２及び第２吸着塔４２内には、これに導入される改質ガス中のＣＯ等の不純物を吸着するための吸着剤（ゼオライト、活性炭等）が装填されている。
【００３５】
第１吸着塔３２の鉛直上部は、配管３２ａ、第１吸着塔３２の吸着時等にコントローラ９１が開く第１排出弁３３、配管３３ａを介して、保圧弁５１に接続されている。一方、第２吸着塔４２の鉛直上部は、配管４２ａ、第２吸着塔４２の吸着時等にコントローラ９１が開く第２排出弁４３、配管３３ａを介して、保圧弁５１に接続されている。すなわち、配管３３ａの上流側は二股に分かれており、第１排出弁３３、第２排出弁４３にそれぞれ接続されている。
【００３６】
保圧弁５１は、吸着中における第１吸着塔３２又は第２吸着塔４２内のガスの圧力（吸着圧力）を、所定吸着圧力以上に保持するための背圧弁である。保圧弁５１の下流側は、配管５１ａ、システムの定常運転時（高純度の水素の精製中）に、コントローラ９１が開く止め弁５２、配管５２ａを介して、第１水素タンク５３に接続されている。なお、システムの定常運転時は、所定純度以上の水素が精製されていると判断される。そして、第１水素タンク５３には、ＰＳＡ機構１００により精製（製造）された高純度の水素が一時的に貯蔵されるようになっている。
すなわち、配管５１ａ及び配管５２ａは、ＰＳＡ機構１００の起動時以外であって、所定純度以上の水素が精製されていると判断される定常運転時に、水素精製装置３０で精製された水素が流通する所定純度以上水素流通配管（定常時精製水素流通配管）として機能している。
【００３７】
第１圧力センサ３４は、配管３２ａの第１吸着塔３２寄りに設けられており、第１吸着塔３２内のガスの圧力を検出し、コントローラ９１に出力するようになっている。第２圧力センサ４４は、配管４２ａの第２吸着塔４２寄りに設けられており、第２吸着塔４２内のガスの圧力を検出し、コントローラ９１に出力するようになっている。
【００３８】
配管３１ａの途中は、配管３５ａ、第１吸着塔３２の脱圧時にコントローラ９１が開く第１脱圧弁３５、配管３５ｂを介して、第３水素タンク６１に接続されている。一方、配管４１ａの途中は、配管４５ａ、第２吸着塔４２の脱圧時にコントローラ９１が開く第２脱圧弁４５、配管３５ｂを介して、第３水素タンク６１に接続されている。すなわち、配管３５ｂの上流側は二股に分かれており、第１脱圧弁３５、第２脱圧弁４５にそれぞれ接続されている。
【００３９】
そして、第３水素タンク６１には、脱圧される第１吸着塔３２又は第２吸着塔４２から排出される水素が、一時的に貯蔵されるようになっている。第３水素タンク６１に貯蔵された水素は、前記したように、配管６１ａ、コントローラ９１により適宜に開かれる止め弁６２、配管６２ａ、配管２２ａの一部を介して、燃焼器２１に供給されるようになっている。
【００４０】
配管３２ａの途中は、配管３６ａ、コントローラ９１により開閉される常閉型の第１均圧弁３６、配管３６ｂ、コントローラ９１により開閉される常閉型の第２均圧弁４６、配管３６ｃを介して、配管４２ａの途中に接続されている。これにより、交互に脱圧される第１吸着塔３２又は第２吸着塔４２の脱圧前に、第１均圧弁３６及び第２均圧弁４６が開かれると、第１吸着塔３２のガスの圧力と、第２吸着塔４２のガスの圧力とが、均圧されるようになっている。
【００４１】
また、配管３３ａの途中は、配管７１ａ、逆止弁７１、配管７１ｂを介して、配管３６ｂに接続されている。さらに、配管７１ｂには、流量を適宜に絞る可変オリフィス７２が設けられている。
【００４２】
すなわち、本実施形態において、ＰＳＡ機構１００は、第１供給弁３１及び第２供給弁４１と、第１吸着塔３２及び第２吸着塔４２と、第１排出弁３３及び第２排出弁４３と、第１脱圧弁３５及び第２脱圧弁４５と、第１均圧弁３６及び第２均圧弁４６と、を備えて構成されている。
【００４３】
そして、第１吸着塔３２で不純物を吸着し水素を精製しつつ、第２吸着塔４２を脱圧し吸着した不純物を除去する場合、第１供給弁３１、第１排出弁３３、及び、第２脱圧弁４５が開かれる設定となっている。一方、第１吸着塔３２を脱圧し吸着した不純物を除去しつつ、第２吸着塔４２で吸着し水素を精製する場合、第２供給弁４１、第２排出弁４３、及び、第１脱圧弁３５が開かれる設定となっている。
【００４４】
＜第２水素タンク、流量調整弁＞
第２水素タンク８２は、ＰＳＡ機構１００の起動時に、水素精製装置３０で精製される水素を一時的に貯蔵するタンクである。さらに説明すると、配管５１ａの途中は、配管８１ａ、ＰＳＡ機構１００の起動時にコントローラ９１が開く止め弁８１、配管８１ｂを介して、第２水素タンク８２に接続されている。
【００４５】
第２水素タンク８２の下流側は、前記したように、配管８２ａ、流量０を含めて制御可能な流量制御弁８３、配管８３ａを介して、配管２２ａに接続されている。そして、コントローラ９１により流量制御弁８３が開かれると、第２水素タンク８２の水素が放出され、燃焼器２１に供給され、燃焼器２１で燃焼されるようになっている。
【００４６】
すなわち、止め弁５２と止め弁８１とで、水素精製装置３０からの水素の供給先を、第２水素タンク８２（所定純度未満水素貯蔵装置）、又は、配管５１ａの下流部及び配管５２ａ（所定純度以上水素流通配管）に切り替える切替手段が構成されている。ただし、切替手段の構成はこれに限定されず、例えば、配管５１ａと配管８１ａとの合流点に、三方弁を設け、これを切替手段としてもよい。
【００４７】
配管８１ｂの途中は、配管８４ａ、コントローラ９１により制御されるパージ弁８４、配管８４ｂを介して、配管３３ａに接続されている。そして、例えば、水素製造システム１の停止時に、パージ弁８４及び第１排出弁３３が所定時間にて開かれると、第２水素タンク８２の水素が、パージ弁８４及び第１排出弁３３を介して、第１吸着塔３２に押し込められるようになっている。これに並行して、第１脱圧弁３５が開かれると、第１吸着塔３２が脱圧、つまり、押し込められた水素と共に、第１吸着塔３２の不純物が、第１脱圧弁３５を介して、第３水素タンク６１に放出され、第１吸着塔３２が洗浄されるようになっている。
【００４８】
＜コントローラ等＞
コントローラ９１は、水素製造システム１を電子制御する制御装置であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェイス、電子回路などを含んで構成されており、その内部に記憶されたプログラムに従って、各種機器を制御し、各種処理を実行するようになっている。具体的な制御内容は、後で説明する。
【００４９】
スイッチ９２は、水素製造システム１を起動／停止させるものであり、適所に配置されている。そして、スイッチ９２は、そのＯＮ／ＯＦＦ信号を、コントローラ９１に出力するようになっている。
【００５０】
≪水素製造システムの動作・効果≫
水素製造システム１の動作・効果について、図２から図６を参照して説明する。
【００５１】
＜水素製造システム−起動時の動作＞
まず、水素製造システム１の起動時の動作について、図２〜図４を参照して説明する。なお、スイッチ９２がＯＮされると、図２に示す起動時の処理がスタートする。また、初期状態（スイッチ９２のＯＮ前）において、第２水素タンク８２及び第３水素タンク６１には、水素が貯蔵されている。
【００５２】
ステップＳ１０１において、コントローラ９１は、燃焼器２１を起動、つまり、燃焼を開始させ、改質ガス生成装置１０（燃料蒸発器１１等）を暖機するため、流量制御弁８３を開き第２水素タンク８２の水素を、燃焼器２１に供給する。なお、必要に応じて、空気（酸素）も燃焼器２１に供給する。
【００５３】
そして、適宜な着火手段で着火させ、燃焼器２１における燃焼を開始させる。そうすると、温度センサ２３で検出される燃焼器２１の温度Ｔ１が上昇し始めると共に、燃焼熱が改質ガス生成装置１０（燃料蒸発器１１等）に伝達し、改質ガス生成装置１０（燃料蒸発器１１等）の温度も上昇し始める。
これにより、ＰＳＡ機構１００の起動時に水素精製装置３０から排出され、第２水素タンク８２に貯蔵されている水素が、改質ガス生成装置１０の暖機用として有効利用される。
【００５４】
ステップＳ１０２において、コントローラ９１は、改質ガス生成装置１０の暖機が完了したか否かを、つまり、改質ガス生成装置１０を構成する改質器１２等の装置が、運転可能な温度まで、それぞれ暖機されたか否かを判定する。ここでは、改質器１２等の暖機が完了したか否かを、燃焼器２１の温度Ｔ１に基づいて判定する場合を例示する。ただし、改質器１２等に温度センサを設けて、この温度センサが検出する温度に基づいて、暖機の完了を判定をしてもよい。
【００５５】
具体的には、燃焼器２１の温度Ｔ１が所定温度Ｔ２以上である場合、改質ガス生成装置１０の暖機は完了したと判定され、一方、燃焼器２１の温度Ｔ１が所定温度Ｔ２未満である場合、改質ガス生成装置１０の暖機は未だ完了していないと判定される。
所定温度Ｔ２は、燃焼器２１と、暖機対象である燃料蒸発器１１、改質器１２、シフト反応器１３、及び、ＰＲＯＸ１４との大きさ、改質器１２等に内蔵される触媒の種類・量等の仕様に関係し、事前試験等により求められ、予めコントローラ９１に記憶されている。
【００５６】
そして、改質ガス生成装置１０の暖機は完了したと判定された場合（Ｓ１０２・Ｙｅｓ）、コントローラ９１の処理はステップＳ１０３に進む。一方、改質ガス生成装置１０の暖機は完了していないと判定された場合（Ｓ１０２・Ｎｏ）、コントローラ９１の処理はステップＳ１０２の判定を繰り返す。
【００５７】
ステップＳ１０３において、コントローラ９１は、流量制御弁８３を閉じ、第２水素タンク８２から燃焼器２１への水素供給を停止する。
【００５８】
ステップＳ１０４において、コントローラ９１は、改質ガス生成装置１０及びＰＳＡ機構１００（水素精製装置３０）を起動する。
具体的には、コントローラ９１は、止め弁２２を開き、外部の燃料源（例えば都市ガス管）から、配管２２ａを介して、燃焼器２１に燃料（天然ガス）が供給し、これを燃焼器２１において燃焼させ、改質ガス生成装置１０を継続して加熱する。
【００５９】
また、コントローラ９１は、含水素燃料タンク（図示しない）から含水素燃料（例えばメタノールと水との混合燃料）を、燃料蒸発器１１に供給する。そうすると、含水素燃料は、燃料蒸発器１１で蒸発し、含水素燃料ガスとなり、改質器１２で水蒸気改質され、水素を主成分とする改質ガスが生成する。そして、この改質ガスは、シフト反応器１３で変成され、ＰＲＯＸ１４でＣＯが除去された後、コンプレッサ１５の吸気口に向かい、作動するコンプレッサ１５により、第１供給弁３１及び第２供給弁４１に向かって圧送される。
【００６０】
そして、水素精製装置３０では、ＰＳＡ機構１００により、これに導入される改質ガスを精製する。具体的には、第１吸着塔３２及び第２吸着塔４２において吸着工程（改質ガスの導入）と脱圧工程（吸着後のガス抜き）とが交互に実行されるように、かつ、第１吸着塔３２と第２吸着塔４２との間では逆の工程が実行されるように（例えば第１吸着塔３２で吸着工程を実行する場合、第２吸着塔４２で脱圧工程を実行する）、第１供給弁３１及び第２供給弁４１と、第１排出弁３３及び第２排出弁４３と、第１脱圧弁３５及び第２脱圧弁４５と、を適宜に制御する。
【００６１】
ステップＳ１０５において、コントローラ９１は、ステップＳ１０４でＰＳＡ機構１００を起動した後、ＰＳＡ機構１００において安定化サイクルが完了したか否か判定する。
具体的には、例えば、第１吸着塔３２において吸着工程、脱圧工程が順に進んだ場合（第２吸着塔４２では脱圧工程、吸着工程が進んでいる）、ＰＳＡ機構１００において１サイクル進んだと判断し、このように進むＰＳＡ機構１００のサイクル数が、所定サイクル数、進んだ場合、ＰＳＡ機構１００において安定化サイクルが完了したと判断される。
【００６２】
所定サイクル数は、水素精製装置３０で精製される水素の純度が、所定純度以上になると判断（推定）されるサイクル数に設定される。すなわち、ＰＳＡ機構１００の起動直後は、改質ガス中の不純物（ＣＯ等）が第１吸着塔３２及び第２吸着塔４２で好適に吸着されず、不純物を含んだままの水素が精製されるので、所定サイクル数は、これを考慮して、所定純度以上の水素が精製されるサイクル数に設定される。
【００６３】
所定純度は、第１水素タンク５３の下流で水素を消費する水素消費機器（燃料電池スタック等）が要求する純度に設定され、例えば、Ｈ２≧９９．９９％、ＣＯ＜１ｐｐｍに設定される。
したがって、所定サイクル数は、第１吸着塔３２及び第２吸着塔４２の大きさ、これに装填される吸着剤の量・種類や、第１水素タンク５３の下流で水素を消費する水素消費機器が要求する純度等に関係し、事前試験等により求められ、コントローラ９１に予め記憶されている。
【００６４】
そして、ＰＳＡ機構１００において安定化サイクルが完了したと判定された場合（Ｓ１０５・Ｙｅｓ）、つまり、水素精製装置３０で精製された水素の純度が所定純度以上であると判断された場合、コントローラ９１の処理は、ステップＳ１０７に進む。
一方、ＰＳＡ機構１００において安定化サイクルが完了していないと判定された場合（Ｓ１０５・Ｎｏ）、つまり、水素精製装置３０で精製された水素の純度が所定純度未満であると判断された場合、コントローラ９１の処理は、ステップＳ１０６に進む。
【００６５】
ステップＳ１０６において、コントローラ９１は、水素精製装置３０（ＰＳＡ機構１００）で精製される水素を、第２水素タンク８２に貯蔵する。具体的には、止め弁５２を閉じたまま、止め弁８１を開く。そうすると、ＰＳＡ機構１００の起動時において、第１吸着塔３２又は第２吸着塔４２で精製された不純物（ＣＯ等）を含み、所定純度未満であると判断される水素が、保圧弁５１、止め弁８１を介して、第２水素タンク８２に供給され、これに貯蔵される。
その後、コントローラ９１の処理は、ステップＳ１０５に進む。
【００６６】
ステップＳ１０７において、コントローラ９１は、水素精製装置３０（ＰＳＡ機構１００）で精製され、所定純度以上であると判断される水素を、配管５１ａ及び配管５２ａ（所定純度以上水素流通配管）の下流に配置された第１水素タンク５３に貯蔵する。具体的には、止め弁８１が開いている場合はこれを閉じ、そして、止め弁５２を開く。そうすると、第１吸着塔３２又は第２吸着塔４２で精製された高純度の水素が、保圧弁５１、止め弁５２を介して、第１水素タンク５３に供給され、これに貯蔵される。
【００６７】
その後、コントローラ９１の処理は、ステップＳ１０８に進み、起動時におけるシステム制御を完了し、水素製造システム１は定常運転に移行する。
【００６８】
＜水素製造システム−起動時の効果＞
このように水素製造システム１の起動時において、第２水素タンク８２に貯蔵されている水素を、燃焼器２１で燃焼し、この燃焼熱によって、改質ガス生成装置１０（燃料蒸発器１１等）を暖機するので、外部から止め弁２２を介して燃焼器２１に供給する燃料の量を少なくできる。
これにより、起動時において、水素製造システム１で消費されるエネルギーを、燃料を外部から止め弁２２を介して供給する比較例に対して、少なくできる（図３参照）。
【００６９】
また、ＰＳＡ機構１００において安定化サイクルが完了した場合（Ｓ１０５・Ｙｅｓ）、第１吸着塔３２又は第２吸着塔４２で精製される水素を、第１水素タンク５３に貯蔵するので（Ｓ１０７）、第１水素タンク５３に貯蔵される水素を高品質にすると共に（図４参照）、第１水素タンク５３の水素が供給される水素消費機器（例えば燃料電池スタック）が、不純物の影響を受けることもない。
【００７０】
これに対し、ＰＳＡ機構１００において安定化サイクルが完了していない場合（Ｓ１０５・Ｎｏ）、止め弁８１を開き、次回起動時等に備えて、精製された水素を第２水素タンク８２に貯蔵することができる（Ｓ１０６）。
【００７１】
＜水素製造システム−定常運転時−動作＞
次に、水素製造システム１の定常運転時の動作について、図５を参照して説明する。
なお、初期状態において、第２水素タンク８２及び第３水素タンク６１には、水素が貯蔵されている。そして、燃焼器２１は、外部から止め弁２２を介して供給される燃料（天然ガス等）を燃焼することで、燃焼熱を発生させ、この燃焼熱により、改質ガス生成装置１０（燃料蒸発器１１等）を、所定温度に加熱している。
【００７２】
ステップＳ２０１において、コントローラ９１は、温度センサ２３を介して検出される燃焼器２１の温度Ｔ１が安定しているか否かを判定する。
具体的には、燃焼器２１の現在の温度Ｔ１が、所定温度Ｔ２以上である場合、燃焼器２１の温度Ｔ１が安定していると判定され、所定温度Ｔ２未満である場合、燃焼器２１の温度Ｔ１が安定していないと判定される。所定温度Ｔ２は、燃焼器２１の現在の温度Ｔ１が、この温度未満であれば、燃焼器２１が失火の虞があると判断される温度、例えば、改質器１２において水蒸気改質反応を生じさせるために必要な温度の半分の温度であり、事前試験等により求められ、コントローラ９１に予め記憶されている。
【００７３】
そして、燃焼器２１の温度Ｔ１は安定していると判定された場合（Ｓ２０１・Ｙｅｓ）、コントローラ９１の処理は、リターンを経由して、スタートに戻る。この場合において、後記するステップＳ２０２の処理により、流量制御弁８３、止め弁６２が開いているとき、これらを閉じる。
一方、燃焼器２１の温度Ｔ１は安定していないと判定された場合（Ｓ２０１・Ｎｏ）、コントローラ９１の処理は、ステップＳ２０２に進む。
【００７４】
ステップＳ２０２において、コントローラ９１は、流量制御弁８３を開き、第２水素タンク８２の水素を、燃焼器２１に供給する。そうすると、可燃性の高い水素が、第２水素タンク８２から燃焼器２１に供給され、燃焼器２１で水素が燃焼される。これにより、燃焼器２１における失火は防止される。
【００７５】
このとき、必要に応じて、再度、着火手段で着火してもよい。また、燃焼器２１の温度Ｔ１に対応して、第２水素タンク８２から燃焼器２１への水素流量を、流量制御弁８３により制御してもよい。すなわち、燃焼器２１の温度Ｔ１が低いほど、水素流量が多くなるように、流量制御弁８３を制御してもよい。
なお、第２水素タンク８２に貯蔵された水素が無くなった場合等には、止め弁６２を開き、第３水素タンク６１の水素を燃焼器２１に供給してもよい。さらに、止め弁５２を開き、第１水素タンク５３の水素を燃焼器２１に供給してもよい。
【００７６】
＜水素製造システム−定常運転時−効果＞
このように水素製造システム１の定常運転時において、燃焼器２１の温度Ｔ１が安定していない場合（Ｓ２０１・Ｎｏ）、第２水素タンク８２の水素を燃焼器２１に供給するので、燃焼器２１の失火を防止できる。
これにより、燃焼器２１によって、改質ガス生成装置１０を継続的に加熱することができ、改質ガス生成装置１０において、連続的に改質ガスを生成できる。
【００７７】
＜水素製造システム−停止時−動作＞
次に、水素製造システム１の停止時の動作について、図６を参照して説明する。
なお、スイッチ９２がＯＦＦされると、このＯＦＦ信号（水素精製装置３０の停止信号）がコントローラ９１に入力され、図６に示す停止処理がスタートする。また、ここでは、第１吸着塔３２で吸着（水素の精製）、第２吸着塔４２で脱圧（吸着した不純物の除去）が実行されている場合に、スイッチ９２がＯＦＦされたときを例示する。
【００７８】
ステップＳ３０１において、コントローラ９１は、止め弁２２を閉じ、コンプレッサ１５を停止して、改質ガス生成装置１０における改質ガスの生成を停止すると共に、水素精製装置３０（ＰＳＡ機構１００）による水素の精製を停止する。
【００７９】
水素精製装置３０（ＰＳＡ機構１００）による水素の精製を停止について、具体的に説明すると、第１供給弁３１及び第２供給弁４１、第１排出弁３３及び第２排出弁４３、第１脱圧弁３５及び第２脱圧弁４５、第１均圧弁３６及び第２均圧弁４６、止め弁５２を一旦閉じる。
【００８０】
そして、スイッチ９２がＯＦＦされたとき、吸着（水素の精製）が実行されていた第１吸着塔３２には、ＣＯ等の不純物が吸着しているので、これを除去するべく、第１吸着塔３２を脱圧する。すなわち、第１脱圧弁３５を開き、第１吸着塔３２内のガス（水素が主成分）を、第１脱圧弁３５を介して、第３水素タンク６１に排出する。
これにより、第１吸着塔３２が脱圧され、第１吸着塔３２から排出される水素と共に、不純物も排出され、第１吸着塔３２が洗浄される。なお、第１脱圧弁３５は、例えば、所定時間の間、又は、第１圧力センサ３４を介して検出される第１吸着塔３２の圧力が所定圧力（大気圧）に下がるまで開かれる。
【００８１】
この他、第１吸着塔３２を脱圧する前に、第１均圧弁３６及び第２均圧弁４６を開き、第１吸着塔３２と第２吸着塔４２との圧力を均圧した後、第１吸着塔３２、第２吸着塔４２の順で脱圧してもよい。
このようにして、水素精製装置３０（ＰＳＡ機構１００）による水素の精製を停止した後、コントローラ９１の処理は、ステップＳ３０２に進む。
【００８２】
ステップＳ３０２において、コントローラ９１は、第２水素タンク８２から水素精製装置３０（ＰＳＡ機構１００）の第１吸着塔３２に、水素を供給し、かつ、第１吸着塔３２を脱圧する。
具体的には、少なくともＯＦＦ信号入力時に吸着工程が実行されていた第１吸着塔３２に、水素を供給するため、パージ弁８４及び第１排出弁３３を開くと共に、第１脱圧弁３５を開く。そうすると、第１脱圧弁３５が開いているものの、第２水素タンク８２の水素が、パージ弁８４、第１排出弁３３を介して、第１吸着塔３２に押し込められ、第１圧力センサ３４が検出する第１吸着塔３２の圧力が上昇する。同時に、第１脱圧弁３５が開いているので、第１吸着塔３２のガスは、第１脱圧弁３５を介して、第３水素タンク６１に排出され、第１吸着塔３２が脱圧される。つまり、第１脱圧弁３５を開いているので、第１吸着塔３２の圧力が、急上昇することはなく、第１吸着塔３２及びこれに装填される吸着剤の劣化は防止される。
【００８３】
なお、パージ弁８４及び第１排出弁３３は、所定時間、又は、第１吸着塔３２の圧力が所定圧力に上昇するまで開かれる。所定時間又は所定圧力は、システム停止時に第１吸着塔３２に残存すると予想される不純物の量に基づいて設定される。このような所定時間又は所定圧力は、事前試験等により求められ、コントローラ９１に予め記憶されている。
【００８４】
この他、停止前における水素精製装置３０（水素製造システム１）の運転時間が長くなると、第１吸着塔３２に付着する不純物の量が多くなるので、停止前における水素精製装置３０の運転時間に基づいて、所定時間（又は所定圧力）を補正してもよい。つまり、水素精製装置３０の運転時間が長くなるほど、第２水素タンク８２から第１吸着塔３２に供給される水素の量が多くなるように、所定時間（又は所定圧力）を補正してもよい。
【００８５】
また、第１排出弁３３に代えて、第１均圧弁３６を開いてもよい。このように第１均圧弁３６を開くと、第２水素タンク８２の水素は、パージ弁８４、逆止弁７１、可変オリフィス７２、第１均圧弁３６を介して、第１吸着塔３２に供給される。このようにして、水素が可変オリフィス７２を経由することにより、第２水素タンク８２から第１吸着塔３２に向かう水素の流量を可変オリフィス７２で絞りつつ、水素を第１吸着塔３２に供給でき、第１吸着塔３２の圧力が急上昇することを防止できる。
【００８６】
ステップＳ３０３において、コントローラ９１は、パージを開始する。具体的には、第１吸着塔３２内の水素をパージ（排出）、つまり、第１吸着塔３２を継続して脱圧するため、第１脱圧弁３５を継続して開く。そうすると、第１吸着塔３２の水素及びこれに残留する不純物は、第１脱圧弁３５を介して、第３水素タンク６１にパージ（排出）される。
【００８７】
ステップＳ３０４において、コントローラ９１は、第１吸着塔３２のパージが完了したか否かを判定する。具体的には、例えば、第１吸着塔３２の圧力が所定圧力（大気圧等）に低下した場合、パージは完了したと判定される。
この他、ステップＳ３０３でパージを開始した後（つまり、ステップＳ３０２でパージ弁８４を閉じた後）、所定時間が経過した場合、パージが完了したと判定する構成としてもよい。
【００８８】
パージは完了したと判定された場合（Ｓ３０４・Ｙｅｓ）、コントローラ９１の処理はＥＮＤに進み、停止時の処理を終了する。一方、パージは未だ完了していないと判定された場合（Ｓ３０４・Ｎｏ）、コントローラ９１は、ステップＳ３０４の判定を繰り返す。
【００８９】
＜水素製造システム−停止時−効果＞
このように水素精製装置３０（ＰＳＡ機構１００）による水素の精製を停止した後（Ｓ３０１）、第２水素タンク８２から第１吸着塔３２に水素を押し込み（Ｓ３０２）、その後、パージするので（Ｓ３０３、Ｓ３０４）、第１吸着塔３２の不純物（ＣＯ等）を、好適に除去できる。
【００９０】
これにより、その後のシステム停止中において、不純物が第１吸着塔３２の吸着剤に拡散することもない。そして、次回起動時において、停止時に第２水素タンク８２から第１吸着塔３２に水素を押し込み等を実行しない比較例に対して、水素精製装置３０（ＰＳＡ機構１００）で精製される水素に含まれる不純物の濃度を、大きく低下させることができる（図４参照）。
【００９１】
なお、ここでは、水素精製装置３０（ＰＳＡ機構１００）の停止後（Ｓ３０１）、吸着を実行していた第１吸着塔３２のみに、第２水素タンク８２の水素を押し込み（Ｓ３０２）、パージするとしたが（Ｓ３０３、Ｓ３０４）、脱圧を実行していた第２吸着塔４２にも、第２水素タンク８２から水素を押し込み、パージさせる構成としてもよい。
【００９２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば次のように変更することができ、また、次の構成を適宜組合させてもよい。
【００９３】
前記した実施形態では、吸着塔が２つである場合を例示したが、吸着塔の数はこれに限定されず、３つ以上でもよい。
前記した実施形態では、水素製造システム１が、高純度の水素を一時的に貯蔵する第１水素タンク５３を備える構成を例示したが、第１水素タンク５３を備えない構成でもよい。すなわち、例えば、配管５２ａの下流に、定置式の燃料電池スタックが配置され、高純度の水素が燃料電池スタックのアノードに連続的に供給される構成でもよい。
また、第３水素タンク６１を備えない水素製造システムでもよい。すなわち、例えば、ＰＳＡ機構１００を構成する第１吸着塔３２又は第２吸着塔４２を脱圧することにより、これらから排出される水素を主成分とするガスが、燃焼器２１に直接供給される構成でもよい。
【００９４】
前記した実施形態では、燃焼器２１は、外部からの天然ガス、第２水素タンク８２等からの水素を、着火し、バーナで燃焼させる燃焼方式である構成を例示したが、これに限定されない。例えば、燃焼器２１は、Ｐｔ等の触媒を内蔵し、この触媒下で、供給される水素を触媒燃焼させ、燃焼熱を発生させるものでもよい。
【００９５】
前記した実施形態では、１つの燃焼器２１が、改質ガス生成装置１０を構成する燃料蒸発器１１、改質器１２、シフト反応器１３、及び、ＰＲＯＸ１４を加熱（暖機）する構成を例示したが、燃料蒸発器１１、改質器１２、シフト反応器１３、及び、ＰＲＯＸ１４に対応して、別々に燃焼器を備える構成でもよい。この場合、燃焼器毎に温度センサを設けるとよい。
【００９６】
前記した実施形態では、燃焼器２１のみに温度センサ２３が設けられた構成を例示したが、燃料蒸発器１１、改質器１２、シフト反応器１３、及び、ＰＲＯＸ１４にも温度センサそれぞれ設けて、燃料蒸発器１１等が好適温度で作動するように、燃焼器２１への水素供給量を、流量制御弁８３で制御してもよい。
【００９７】
前記した実施形態では、水素精製装置３０で生成される水素の純度が、所定純度以上であるか否かを、ＰＳＡ機構１００の起動後、ＰＳＡ安定化サイクルが完了したか否かに基づいて判定したが（Ｓ１０５）、その他の判定方法でもよい。
例えば、配管３３ａに水素精製装置３０で精製された水素の水素濃度（水素純度）を検出する水素センサを設けて、この水素センサが検出する水素濃度に基づいて判定してもよい。逆に、不純物であるＣＯの濃度を検出するＣＯセンサを設けて、ＣＯ濃度に基づいて判定してもよい。
【００９８】
また、配管１５ａ及び／又は配管３３ａに温度センサを設け、水素精製装置３０に導入される改質ガス及び／又は精製された水素の温度が、所定温度以上となった場合、水素精製装置３０で精製される水素の純度が、所定純度以上であると判断してもよい。
【００９９】
さらに、例えば、第１吸着塔３２に着目し、第１吸着塔３２における吸着工程の実行回数が、所定回数となった場合、水素精製装置３０で精製される水素の純度が、所定純度以上であると判断してもよい。
さらにまた、ステップＳ１０４における水素精製装置３０（ＰＳＡ機構１００）の起動開始後、所定時間を経過した場合、水素精製装置３０で精製される水素の純度が、所定純度以上であると判断してもよい。
【０１００】
前記した実施形態では、水素製造システム１（ＰＳＡ機構１００）の起動時において、ＰＳＡ安定化サイクルが完了しておらず（Ｓ１０５・Ｎｏ）、水素精製装置３０で精製される水素の純度が、所定純度未満であると判断される場合、この所定純度未満であると判断される水素が、第２水素タンク８２に貯蔵される構成を例示したが（Ｓ１０６）、第２水素タンク８２への水素の供給・貯蔵は、起動時に限定されない。
【０１０１】
例えば、水素製造システム１の定常運転中において、精製された水素の純度が低下したと判断されるシステム異常時に、水素精製装置３０で精製された水素を第２水素タンク８２に供給し、貯蔵する構成としてもよい。
具体的には、配管３３ａに水素濃度を検出する水素センサを設け、検出される水素濃度（水素純度）が所定濃度（所定純度）未満の場合、水素精製装置３０における精製の異常時と判断し、精製された水素を第２水素タンク８２に供給し、貯蔵する構成としてもよい。
【０１０２】
また、配管１５ａ及び／又は配管３３ａに温度センサを設け、水素精製装置３０に導入される改質ガス及び／又は精製された水素の温度が、所定温度未満の場合、失火による改質ガス生成装置１０における改質の異常、及び／又は、水素精製装置３０における精製の異常と判断し、精製された水素を第２水素タンク８２に供給し、貯蔵する構成としてもよい。
【０１０３】
前記した実施形態では、システム停止時において、パージ弁８４及び第１脱圧弁３５を開き、第２水素タンク８２から第１吸着塔３２に水素を供給しながら、第１吸着塔３２を脱圧する構成を例示したが（Ｓ３０２）、その他に例えば、第１脱圧弁３５を開かずに、パージ弁８４のみを開いて、第２水素タンク８２から第１吸着塔３２に水素を押し込んだ後、パージ弁８４を閉じ、その後、第１脱圧弁３５を開き、第１吸着塔３２のガスをパージ（排出）する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本実施形態に係る水素製造システムの構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る水素製造システムの起動時の動作を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態に係る水素製造システムの一効果を示すグラフである。
【図４】本実施形態に係る水素製造システムの一効果を示すグラフである。
【図５】本実施形態に係る水素製造システムの定常運転時の動作を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る水素製造システムの停止時の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０５】
１      水素製造システム
１０    改質ガス生成装置
１１    燃料蒸発器
１２    改質器
１３    シフト反応器
１４    ＰＲＯＸ
２１    燃焼器
２３    温度センサ（燃焼器温度検出手段）
３０    水素精製装置
３２    第１吸着塔
４２    第２吸着塔
５１ａ  配管（所定純度以上水素流通配管）
５２    止め弁（切替手段）
５２ａ  配管（所定純度以上水素流通配管）
５３    第１水素タンク（所定純度以上水素貯蔵装置）
８１    止め弁（切替手段）
８２    第２水素タンク（所定純度未満水素貯蔵装置）
８３    流量制御弁（燃料供給弁）
８４    パージ弁
９１    コントローラ（制御装置）
１００  ＰＳＡ機構
【図１】
2009179487.tif 000003
【図２】
2009179487.tif 000004
【図３】
2009179487.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009179487.tif 000007
【図６】
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