[發明專利]氫生成設備及燃料電池系統

有效

• 申請號: 200680028264.1
• 申請日: 2006-08-02
• 公開（公告）號: CN101233074A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 皿田孝史;柳瀨考應;尾崎徹;玉地恒昭;讓原一貴;巖崎文晴
• 申請（專利權）人: 精工電子有限公司
• 主分類號: C01B3/06
• 分類號: C01B3/06;H01M8/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 何騰云

技術領域

本發明涉及例如分解金屬氫化物而生成氫的氫生成設備以及將利用氫生成設備生成的氫作為燃料的燃料電池系統。

背景技術

近年來因能源問題升溫而要求具有更高能量密度、排出物清潔的電源。燃料電池具有這樣的特點：它是具有現有電池的數倍能量密度的發電機，能量效率高，另外排出氣體中不包含氮氧化物或硫氧化物，或包含很少的氮氧化物或硫氧化物。因此，可以說是符合作為下一代電源設備要求的、極其有效的設備。

在利用氫和氧的電化學反應而得到電動勢的燃料電池中，作為燃料，氫是必需的。作為生成氫氣的設備的一例，公開了這樣的氫生成設備，其結構為具有收納金屬氫化物(硼氫化鹽)的反應容器和水槽，通過泵將水槽內的水向反應容器中的金屬氫化物噴出(例如參照專利文獻1)。

現有的氫生成設備因水槽中的水經由泵供給到反應器中，所以，反應器的容積至少為金屬氫化物(硼氫化鹽)和水的體積的量。另外，因通過氫生成反應而生成卷入氫的氣泡，所以，反應器的容積有必要進一步具有氣泡的體積。因氣泡的體積是硼氫化鹽的兩倍以上，所以導致氫生成設備的體積非常大。其結果，作為手機或數碼相機等的電源設備使用是不現實的。

另外，水槽在供給完水后變為死空間，作為氫生成設備的空間存在浪費情況是實情。

專利文獻：(日本)特開2002-137903號公報

發明內容

本發明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供一種可以利用小體積生成足夠量的氫的氫生成設備。

另外，本發明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供一種燃料電池系統，該燃料電池系統具有可以利用小體積生成足夠量的氫的氫生成設備。

為了實現上述目的，本發明第一方面的氫生成設備，其特征在于，具有：反應物容器，其收納通過輸送反應流體而促進氫的生成的氫生成反應物；流體室，其配置在反應物容器內、收納反應流體且體積可自由變更；以及可變機構，其通過變更流體室的體積變更容積；隨著流體室內的流體向氫生成反應物供給，利用可變機構減小流體室的體積并增加反應物容器內的容積。

由此，隨著流體室內的流體向氫生成反應物供給，可減小流體室的體積并增加反應物容器內的容積，可增加利用小空間生成氫的區域。

為了實現上述目的，本發明第二方面的氫生成設備，其特征在于，具有：反應物容器，其收納通過輸送反應流體而促進氫的生成的氫生成反應物；流體室，其配置在反應物容器內、收納反應流體且體積可自由變更；加壓機構，其加壓流體室；排出機構，其以規定壓力將在反應物容器內生成的氫排出；流體供給路徑，其連通流體室及反應物容器并允許反應流體流通；以及開閉機構，其設置在流體供給路徑上，當反應物容器的壓力變為規定值以下時打開流體流路的流路；利用加壓機構加壓流體室以維持比打開開閉機構的壓力高的壓力，并且，對流體室加壓以對應因反應流體的供給導致流體室容積的減小而減小流體室的體積。

由此，隨著流體室內的流體向氫生成反應物供給，利用加壓機構可減小流體室的體積并增加反應物容器內的容積，并且，利用加壓機構加壓流體室，當變成反應物容器的內壓為規定壓力以下的狀態時打開開閉機構，反應流體被輸送到反應物容器內，反應流體被供給到氫生成反應物中而生成氫，生成的氫以規定壓力從排出機構排出。因此，可增加利用小空間生成氫的區域，可根據壓力狀態穩定地供給反應流體而生成足夠數量的氫。

并且，本發明第三方面的氫生成設備，在第二方面的氫生成設備的基礎上，其特征在于，流體室由變形容許部件形成，加壓機構是按壓流體室使流體室的體積減小而增大流體室壓力的按壓機構。

由此，通過利用按壓機構按壓由變形容許部件形成的流體室，可減小流體室的體積。

另外，本發明第四方面的氫生成設備，在第三方面的氫生成設備的基礎上，其特征在于，流體室的變形容許部件是袋部件，在袋部件的端部設置有板材，通過經由板材按壓流體室，袋部件變形，流體室的體積減小。

由此，通過按壓板材使袋部件變形，可減小流體室的體積。

另外，本發明第五方面的氫生成設備，在第三方面的氫生成設備的基礎上，其特征在于，流體室的變形容許部件是波紋管部件，在波紋管部件的端部設置有板材，通過經由板材按壓流體室，波紋管部件收縮，流體室的體積減小。

由此，通過經由板材按壓波紋管部件，可使波紋管部件收縮而減小流體室的體積。

另外，本發明第六方面的氫生成設備，在第三方面的氫生成設備的基礎上，其特征在于，流體室的變形容許部件是端部敞開的缸及裝備在缸的敞開端側的活塞板，通過按壓活塞板，缸的容積減小，敞開體積增加，流體室的體積減小。