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公開番号2025093231
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-23
出願番号2023208846
出願日2023-12-11
発明の名称水素貯蔵システム
出願人株式会社豊田中央研究所
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類C01B 3/00 20060101AFI20250616BHJP(無機化学)
要約【課題】吸蔵合金の劣化の抑制と、水素が吸蔵される場合の水素利用機器の稼働とを両立できる水素貯蔵システムを提供する。
【解決手段】水素貯蔵システム10は、水素を製造する水素製造部(水電解装置12)と、水素を貯蔵する吸蔵合金16Bと、吸蔵合金16Bが内側に収納されたハウジング16Aと、ハウジング16Aに設けられ水素製造部の側から製造された水素を含む供給ガスが送り込まれる第一開口部16A1と、ハウジング16Aに第一開口部16A1とは別に設けられ外側に供給ガスを送り出す第二開口部16A2と、を有する吸蔵タンク(MHタンク16)と、吸蔵タンクの外側に位置し、第二開口部16A2から水素が送り出される水素利用機器30と、第一開口部16A1を介する吸蔵タンク(MHタンク16)への供給ガスの送り込みと第二開口部16A2を介する水素利用機器30への水素の送り出しとを並行して実施する演算制御装置50と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素を製造する水素製造部と、
水素を貯蔵する吸蔵合金と、前記吸蔵合金が内側に収納されたハウジングと、前記ハウジングに設けられ前記水素製造部の側から製造された前記水素を含む供給ガスが送り込まれる第一開口部と、前記ハウジングに前記第一開口部とは別に設けられ外側に前記供給ガスを送り出す第二開口部と、を有する吸蔵タンクと、
前記吸蔵タンクの外側に位置し、前記第二開口部から水素が送り出される水素利用機器と、
前記第一開口部を介する前記吸蔵タンクへの前記供給ガスの送り込みと、前記第二開口部を介する前記水素利用機器への水素の送り出しと、を並行して実施する演算制御装置と、
を備える、水素貯蔵システム。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
前記水素利用機器は、発電装置であり、
前記発電装置によって発電された電力は、前記水素製造部に供給される、
請求項１に記載の水素貯蔵システム。
【請求項３】
前記演算制御装置は、前記吸蔵タンクの内側の前記供給ガス中の水分濃度を算出し、算出された前記水分濃度に応じて前記吸蔵タンクの内側の前記供給ガスを外側へ送り出す、
請求項１又は２に記載の水素貯蔵システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水素貯蔵システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１のように、吸蔵タンクの水素吸蔵合金に吸蔵された水素を所定のタイミングで吸蔵タンクから水素利用機器に送り出す水素貯蔵システムが知られている。特許文献１では、吸蔵タンクの前段には、水素製造装置が設けられる。水素製造装置によって製造された水素を含む供給ガスは、吸蔵タンクに設けられた１つの開口部を経由して吸蔵タンクの内側に送り込まれる。送り込まれた供給ガス中の水素は、水素吸蔵合金の温度を低下させることによって、水素吸蔵合金に吸蔵される。
【０００３】
また、特許文献１では、吸蔵タンクには、水素利用機器が接続される。水素吸蔵合金に吸蔵された水素は、水素吸蔵合金の温度を上昇させることによって、水素吸蔵合金から放出される。水素吸蔵合金から放出された水素は、同じ開口部を経由して水素利用機器に送り出される。以下、本明細書では、水素吸蔵合金を単に「吸蔵合金」とも称する場合がある。
【０００４】
水素貯蔵システムでは、水素が吸蔵される場合、吸蔵タンクへの供給ガスに含まれる微量の水分によって、吸蔵合金が劣化することが知られている。吸蔵合金の劣化を抑制する手段として、特許文献１では、水素製造装置に除湿器が設けられる。すなわち、吸蔵タンクの前段に設けられた除湿器を用いて、供給ガスの露点温度（換言すると、露点）が下げられる。そして、供給ガスの含有水分量を下げることによって、吸蔵合金の劣化の抑制が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－１７３９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、本件開示者らは、水素が吸蔵される場合、吸蔵タンクの内側で供給ガスに含まれる水分の濃度が上昇することに伴って、吸蔵合金の劣化がより進行することに着目した。そして、水分濃度の上昇を抑制することによって吸蔵合金の劣化を抑制する、という新たな知見に基づき本開示を案出した。この点、特許文献１には、本件開示のように水分濃度の上昇を抑制することによって吸蔵合金の劣化を抑制するという技術思想は開示されていない。
【０００７】
また、特許文献１では、吸蔵タンクにおいて水素が吸蔵される場合、吸蔵タンクの外側に水素は送り出されない。すなわち、吸蔵タンクの内側における水素吸蔵と吸蔵タンクの外側に位置する水素利用機器の稼働とは、時間的に別々に行われる。このため、水素が吸蔵される場合に、水素利用機器を稼働できないという問題もある。
【０００８】
本開示は、上記した問題に着目して為されたものであって、吸蔵合金の劣化の抑制と、水素が吸蔵される場合の水素利用機器の稼働とを両立できる水素貯蔵システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第一態様に係る水素貯蔵システムは、水素を製造する水素製造部と、水素を貯蔵する吸蔵合金と、前記吸蔵合金が内側に収納されたハウジングと、前記ハウジングに設けられ前記水素製造部の側から製造された前記水素を含む供給ガスが送り込まれる第一開口部と、前記ハウジングに前記第一開口部とは別に設けられ外側に前記供給ガスを送り出す第二開口部と、を有する吸蔵タンクと、前記吸蔵タンクの外側に位置し、前記第二開口部から水素が送り出される水素利用機器と、前記第一開口部を介する前記吸蔵タンクへの前記供給ガスの送り込みと、前記第二開口部を介する前記水素利用機器への水素の送り出しと、を並行して実施する演算制御装置と、を備える。
【００１０】
第一態様では、吸蔵タンクに、供給ガスの送り込み用の第一開口部とは別に、供給ガスの送り出し用の第二開口部が設けられる。第一開口部から送り込まれる供給ガスは、吸蔵タンクのハウジングの内側を流れると共に、第二開口部から送り出される。すなわち、第一開口部は、吸蔵合金に向かう水素を含む供給ガスの入口である。第二開口部は、吸蔵合金の周囲を流れた後の供給ガスの出口である。
（【００１１】以降は省略されています）

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