JP2009001456A - Hydrogen generating device and hydrogen generation method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen generating device that can feed a reaction liquid in a fixed quantity from a liquid housing unit to a hydrogen generating unit even when the quantity is small. <P>SOLUTION: The hydrogen generating device is equipped with: a reaction liquid housing unit D housing a reaction liquid; a reaction liquid discharge path discharging the reaction liquid from the reaction liquid housing unit D; a hydrogen generating unit E allowing the discharged reaction liquid to react with a hydrogen generating agent 54 to generate hydrogen gas; a gas housing unit A housing compressed gas; a gas supply path supplying the compressed gas in the gas housing unit A to the reaction liquid housing unit D; an adjusting mechanism C adjusting a cross-sectional size of the passage in the gas supply path; and an opening and closing mechanism provided in a downstream side of the adjusting mechanism C for opening and closing the flow passage of the gas supply path. By switching the opening and closing mechanism from a closed state to an open state, compressed gas temporarily stored in the gas supply path between the adjusting mechanism C and the opening and closing mechanism is made to act on the reaction liquid surface W in the reaction liquid housing unit D so that an excess amount of the reaction liquid can be discharged from the reaction liquid discharge path in the initial stage of the open state. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池に供給する水素ガスを発生する機能を有する水素発生装置および水素発生方法に関するものである。   The present invention relates to a hydrogen generator and a hydrogen generation method having a function of generating hydrogen gas supplied to a fuel cell.

燃料電池は、他の発電システムに比べると発電効率が高く、大気を汚染する物質を生成しないという点で注目されているエネルギー源である。水素供給型の燃料電池では、発電を行わせるために、カソードへ空気（酸素）を供給し、アノードへ水素を供給する。水素はアノードでの触媒反応によって水素イオン及び電子となり、水素イオンは電解質内を移動し、カソードの触媒反応により酸素と反応して水となる。一方、電子は外部回路を伝わってカソードに移動する。この電子の移動により電気エネルギーが発生することになる。   A fuel cell is an energy source that has attracted attention because it has higher power generation efficiency than other power generation systems and does not generate substances that pollute the atmosphere. In a hydrogen supply type fuel cell, air (oxygen) is supplied to the cathode and hydrogen is supplied to the anode in order to generate power. Hydrogen becomes hydrogen ions and electrons by the catalytic reaction at the anode, and the hydrogen ions move in the electrolyte and react with oxygen by the catalytic reaction at the cathode to become water. On the other hand, the electrons travel through the external circuit and move to the cathode. Electric energy is generated by the movement of the electrons.

以上のように、燃料電池には水素等の燃料を供給する必要がある。そこで水素を発生するための装置が種々知られており、例えば、下記特許文献１，２に開示されている。これらはいずれも炭化水素を分解することで水素を発生させるものである。特許文献１，２における水素発生装置は、円筒形の熱供給器と同じく円筒形の反応器により構成されている。   As described above, it is necessary to supply fuel such as hydrogen to the fuel cell. Accordingly, various apparatuses for generating hydrogen are known and disclosed in, for example, Patent Documents 1 and 2 below. These all generate hydrogen by decomposing hydrocarbons. The hydrogen generators in Patent Documents 1 and 2 are constituted by a cylindrical reactor as well as a cylindrical heat supply device.

また、下記特許文献３に開示されている水素ガス発生ユニットは、水（反応液に相当）を収容するためのタンクと、水との化学反応により水素を生成する金属（水素発生剤に相当）を収容する反応容器と、この反応容器に近接配置される加熱手段と、タンクに収容された水を反応容器に導入するための導入管と、反応容器で生成した水素及び未反応の水をタンク内に導入する戻り管と、タンク内の水素及び水を排出する排出管とを備えている。そしてタンクの水を反応容器に導入するためにポンプを使用しており、これにより、水を反応容器に供給する量を制御している。反応容器は、装置本体内に収容され、加熱手段により密着保持される。これにより、反応容器内に導入された水が加熱されて水蒸気になるとともに、反応容器内の水素ガスを発生させるための反応を促進させることができる。   Further, the hydrogen gas generation unit disclosed in Patent Document 3 below is a metal (corresponding to a hydrogen generating agent) that generates hydrogen by a chemical reaction between a tank for storing water (corresponding to a reaction liquid) and water. , A heating means arranged close to the reaction vessel, an introduction pipe for introducing the water contained in the tank into the reaction vessel, and the hydrogen produced in the reaction vessel and unreacted water in the tank A return pipe for introduction into the tank and a discharge pipe for discharging hydrogen and water in the tank. A pump is used to introduce the tank water into the reaction vessel, thereby controlling the amount of water supplied to the reaction vessel. The reaction container is accommodated in the apparatus main body, and is closely held by the heating means. Thereby, the water introduced into the reaction vessel is heated to become water vapor, and the reaction for generating hydrogen gas in the reaction vessel can be promoted.

特開２００４−６３１２７号公報JP 2004-63127 A 特開２００４−５９３４０号公報JP 2004-59340 A 特開２００４−１４９３９４号公報JP 2004-149394 A

上記のような水素発生装置において、水を反応容器内に送り込む量を一定に制御するのが望ましい場合がある。水の送り量を制御（制限）するには、ポンプを用いることが好ましいが、ポンプを収容するスペースや駆動する機構が必要となり、コストアップや装置の大型化の原因となる。特に、水素発生装置を携帯電話、ＰＤＡ、ノートパソコンなどの携帯機器に組み込む場合等は、できるだけ小型化を実現できる構成が要求される。すなわち、ポンプを用いなくても水を供給できるような小型の反応液供給装置を備えた水素発生装置が望まれている。また、携帯機器用の水素発生装置の場合は、水を反応容器内に送り込む量もごく少量（例えば、１時間当たり２〜３ｃｃ）であり、かかる少量の水を定量で送り込めるような構成が要求される。更に、安定した状態で水素ガスを発生させるためには、水の送り込み量もある程度の精度が要求される。   In the hydrogen generator as described above, it may be desirable to control the amount of water fed into the reaction vessel to be constant. In order to control (limit) the feed amount of water, it is preferable to use a pump. However, a space for housing the pump and a driving mechanism are required, which causes an increase in cost and an increase in the size of the apparatus. In particular, when a hydrogen generator is incorporated in a portable device such as a mobile phone, a PDA, or a notebook computer, a configuration that can achieve a reduction in size as much as possible is required. That is, a hydrogen generator equipped with a small reaction liquid supply device that can supply water without using a pump is desired. In addition, in the case of a hydrogen generator for portable equipment, the amount of water fed into the reaction vessel is very small (for example, 2 to 3 cc per hour), and such a small amount of water can be sent in a fixed amount. Required. Furthermore, in order to generate hydrogen gas in a stable state, the water feed amount is required to have a certain degree of accuracy.

しかし、その一方で、上記のように水を反応容器内に送り込む量をごく少量とすると、水素発生装置を始動する際に最初の水素発生までに時間がかかるという問題がある。   However, on the other hand, if the amount of water fed into the reaction vessel is very small as described above, there is a problem that it takes time until the first hydrogen generation when the hydrogen generator is started.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、水等の反応液を液体収容部から水素発生部へと送り出す場合に、その量が少量であったとしても定量で送り出すことが可能であり、かつ、始動時に短時間で水素発生が可能な水素発生装置および水素発生方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the problem is that when a reaction liquid such as water is sent from the liquid storage unit to the hydrogen generation unit, even if the amount is small, it is sent out in a fixed amount. It is possible to provide a hydrogen generation apparatus and a hydrogen generation method capable of generating hydrogen in a short time at start-up.

上記課題を解決するため本発明に係る水素発生装置は、
反応液が収容される反応液収容部と、
この反応液収容部から反応液を排出する反応液排出路と、
この排出された反応液と水素発生剤とを反応させて水素ガスを発生する水素発生部と、
圧縮気体を収容する気体収容部と、
この気体収容部内の圧縮気体を反応液収容部内へ供給する気体供給路と、
気体供給路における流路断面の大きさを調整するための調整機構と、
その調整機構の下流側に設けられて気体供給路の流路を開閉するための開閉機構と、を備える水素発生装置であって、
前記開閉機構を閉状態から開状態へ切り換えることで、前記調整機構と前記開閉機構との間の気体供給路内に一時的に貯蔵された圧縮気体を反応液収容部内の反応液面に作用させ、開状態の初期に反応液排出路から過剰の反応液を排出可能に構成したことを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, a hydrogen generator according to the present invention provides:
A reaction liquid storage unit for storing the reaction liquid;
A reaction liquid discharge passage for discharging the reaction liquid from the reaction liquid storage unit;
A hydrogen generation part that generates hydrogen gas by reacting the discharged reaction liquid with a hydrogen generator;
A gas containing portion for containing compressed gas;
A gas supply path for supplying the compressed gas in the gas container to the reaction liquid container;
An adjustment mechanism for adjusting the size of the flow path cross section in the gas supply path;
An open / close mechanism provided on the downstream side of the adjustment mechanism for opening and closing the flow path of the gas supply path,
By switching the open / close mechanism from the closed state to the open state, the compressed gas temporarily stored in the gas supply path between the adjustment mechanism and the open / close mechanism is allowed to act on the reaction liquid surface in the reaction liquid storage unit. In the initial stage of the open state, the excess reaction liquid can be discharged from the reaction liquid discharge path.

かかる構成による水素発生装置の作用・効果を説明する。この装置は反応液が収容される反応液収容部と、圧縮気体が収容される気体収容部を備えており、これらは気体供給路により連結されている。反応液収容部内の反応液は、反応液排出路から水素発生部へと排出（送り出し）される。水素発生部には水素発生剤が収容されており、反応液と反応することで水素ガスが発生する。   The operation and effect of the hydrogen generator having such a configuration will be described. This apparatus includes a reaction liquid storage unit that stores a reaction liquid and a gas storage unit that stores a compressed gas, which are connected by a gas supply path. The reaction liquid in the reaction liquid storage part is discharged (sent out) from the reaction liquid discharge path to the hydrogen generation part. A hydrogen generating agent is accommodated in the hydrogen generating part, and hydrogen gas is generated by reacting with the reaction solution.

気体収容部内の圧縮気体は、調整機構により調整された気体供給路の流路断面を通り、気体供給路に少しずつ流入する。気体供給路には調整機構の下流側に流路の開閉を行なう開閉機構を備えており、開閉機構が閉状態では、圧縮気体は気体収容部内および気体供給路の開閉機構の直前までを満たすこととなる。この状態で、開閉機構を閉状態から開状態へ切り換えることで、調整機構と開閉機構との間の気体供給路内に一時的に貯蔵された圧縮気体は、反応液収容部へ一気に供給される。この際、気体収容部内の圧縮気体は、流路断面に設けられた調整機構により気体供給路への流入が制限され、気体供給路および反応液収容部へ供給される量は無視できるほどに僅かである。反応液収容部へ一気に供給された圧縮気体が、反応液面に対して作用し、開状態の初期に反応液排出路から過剰の反応液を排出させる。その結果、開閉機構を閉状態から開状態に切り換えて水素発生装置を始動する際にも、水素発生剤に過剰の反応液が供給され、短時間で最初の水素発生を行なうことができる。ここで、過剰の反応液とは、下記で詳しく述べる水素発生が定常的に行なわれる際に必要とされる少量の反応液に比較して過剰であるという意味である。   The compressed gas in the gas storage portion passes through the gas supply path adjusted by the adjusting mechanism and gradually flows into the gas supply path. The gas supply path is provided with an opening / closing mechanism that opens and closes the flow path downstream of the adjustment mechanism. When the opening / closing mechanism is in a closed state, the compressed gas should be filled in the gas storage section and immediately before the opening / closing mechanism of the gas supply path. It becomes. In this state, by switching the open / close mechanism from the closed state to the open state, the compressed gas temporarily stored in the gas supply path between the adjustment mechanism and the open / close mechanism is supplied to the reaction liquid storage unit at once. . At this time, the compressed gas in the gas storage section is restricted from flowing into the gas supply path by the adjusting mechanism provided in the cross section of the flow path, and the amount supplied to the gas supply path and the reaction liquid storage section is negligibly small. It is. The compressed gas supplied to the reaction liquid storage unit at a stroke acts on the reaction liquid surface, and the excess reaction liquid is discharged from the reaction liquid discharge channel at the initial stage of the open state. As a result, even when the open / close mechanism is switched from the closed state to the open state and the hydrogen generator is started, an excessive reaction liquid is supplied to the hydrogen generating agent, and the first hydrogen generation can be performed in a short time. Here, the excessive reaction liquid means that the reaction liquid is excessive as compared with a small amount of the reaction liquid required when hydrogen generation described in detail below is performed constantly.

圧縮気体を反応液収容部内の反応液面に対して作用させることで、反応液に均一に圧力を作用させるようにでき、少量の圧縮気体であっても反応液排出路から反応液を定量排出させることができる。また、気体供給路における流路断面の大きさを調整機構により調整することで、所望の圧力が反応液に作用するように調整することができ、反応液の排出量も精度よく調整することが可能になる。その結果、上述のように始動時には大量の圧縮気体を一気に反応液収容部へ供給可能である一方で、その後は反応液を反応液収容部から水素発生部へと送り出す場合に、その量が少量であったとしても定量で送り出すことが可能な水素発生装置を提供することができる。   By applying compressed gas to the reaction liquid surface in the reaction liquid container, pressure can be applied uniformly to the reaction liquid, and even when a small amount of compressed gas is used, the reaction liquid is quantitatively discharged from the reaction liquid discharge passage. Can be made. In addition, by adjusting the size of the cross section of the gas supply path using the adjusting mechanism, it is possible to adjust the desired pressure to act on the reaction liquid, and to accurately adjust the discharge amount of the reaction liquid. It becomes possible. As a result, as described above, a large amount of compressed gas can be supplied to the reaction liquid storage unit at the start at the time of starting, but after that, when the reaction liquid is sent from the reaction liquid storage unit to the hydrogen generation unit, the amount is small. Even if it is, it can provide the hydrogen generator which can be sent out quantitatively.

本発明において、前記開閉機構は、開状態と閉状態を夫々保持するための保持手段を備えていることが好ましい。   In the present invention, the opening / closing mechanism preferably includes holding means for holding the open state and the closed state, respectively.

かかる保持手段を備えていることで、開閉機構の操作勝手を良好なものにすることができる。   By providing such a holding means, it is possible to improve the ease of operation of the opening / closing mechanism.

本発明に係る調整機構は、気体供給路の一部を構成する断面円形の孔部と、この孔部に対して挿入方向に移動可能な円錐部と、を備えており、孔部と円錐部の間に形成される隙間の大きさを調整するものであることが好ましい。   An adjustment mechanism according to the present invention includes a hole having a circular cross section that constitutes a part of a gas supply path, and a conical part that is movable in the insertion direction with respect to the hole, and the hole and the conical part. It is preferable to adjust the size of the gap formed between the two.

気体供給路における流路の大きさを調整する機構として、断面円形の孔部と、この孔部に対して挿入される円錐部により調整するものが好ましい。孔部に円錐部を挿入すると、これらの間にリング状のスリットが形成され、円錐部の挿入位置によりスリットの大きさを調整することができる。円錐部の挿入位置で流路の大きさを調整できるため、簡単な機構により実現することができる。   As a mechanism for adjusting the size of the flow path in the gas supply path, a mechanism that adjusts by a hole having a circular cross section and a conical part inserted into the hole is preferable. When a conical part is inserted into the hole, a ring-shaped slit is formed between them, and the size of the slit can be adjusted by the insertion position of the conical part. Since the size of the flow path can be adjusted at the insertion position of the conical portion, it can be realized by a simple mechanism.

本発明に係る調整機構は、前記円錐部と、この円錐部と一体的に形成される中空円筒部と、円錐部の円錐斜面から中空円筒部の内部へ通ずる気体流路と、中空円筒部の外表面に形成される調整ネジ部と、を備えていることが好ましい。   The adjusting mechanism according to the present invention includes: the conical portion; a hollow cylindrical portion formed integrally with the conical portion; a gas flow path leading from the conical slope of the conical portion to the inside of the hollow cylindrical portion; It is preferable to include an adjusting screw portion formed on the outer surface.

より具体的な調整機構として、円錐部と中空円筒部が一体化した部材を備えており、円錐部の円錐斜面から中空円筒部の内部へと通ずる気体流路が形成されている。前述の孔部と円錐部の間に形成されるスリットを介して入ってくる圧縮気体は、上記気体流路へと入り込み、中空円筒部の内部へと送り込まれる。この中空円筒部を経由して、液体収容部内へと圧縮気体が供給される。中空円筒部の外表面には調整ネジ部が形成されている。この調整ネジ部と螺合するネジ部を設けることで、中空円筒部を回転させて円錐部を移動させることができる。これにより、円錐部の孔部に対する挿入位置を調整可能にする。以上の構成によれば、簡素な構成により調整機構を実現することができる。   As a more specific adjustment mechanism, a member in which the conical portion and the hollow cylindrical portion are integrated is provided, and a gas flow path that leads from the conical slope of the conical portion to the inside of the hollow cylindrical portion is formed. The compressed gas that enters through the slit formed between the hole and the cone enters the gas flow path and is sent into the hollow cylindrical portion. The compressed gas is supplied into the liquid storage portion via the hollow cylindrical portion. An adjustment screw portion is formed on the outer surface of the hollow cylindrical portion. By providing a screw portion that is screwed with the adjustment screw portion, the hollow cylindrical portion can be rotated to move the conical portion. This makes it possible to adjust the insertion position of the conical portion with respect to the hole. According to the above configuration, the adjustment mechanism can be realized with a simple configuration.

上記課題を解決するため本発明に係る水素発生方法は、
反応液が収容される反応液収容部と、
この反応液収容部から反応液を排出する反応液排出路と、
この排出された反応液と水素発生剤とを反応させて水素ガスを発生する水素発生部と、
圧縮気体を収容する気体収容部と、
この気体収容部内の圧縮気体を反応液収容部内へ供給する気体供給路と、
気体供給路における流路断面の大きさを調整するための調整機構と、
その調整機構の下流側に設けられて気体供給路の流路を開閉するための開閉機構と、を備える水素発生装置を用いた水素発生方法であって、
前記開閉機構を閉状態から開状態へ切り換えることで、前記調整機構と前記開閉機構との間の気体供給路内に一時的に貯蔵された圧縮気体を反応液収容部内の反応液面に作用させ、開状態の初期に反応液排出路から過剰の反応液を排出する工程を備えることを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, a hydrogen generation method according to the present invention includes:
A reaction liquid storage unit for storing the reaction liquid;
A reaction liquid discharge passage for discharging the reaction liquid from the reaction liquid storage unit;
A hydrogen generation part that generates hydrogen gas by reacting the discharged reaction liquid with a hydrogen generator;
A gas containing portion for containing compressed gas;
A gas supply path for supplying the compressed gas in the gas container to the reaction liquid container;
An adjustment mechanism for adjusting the size of the flow path cross section in the gas supply path;
An open / close mechanism provided on the downstream side of the adjustment mechanism for opening and closing the flow path of the gas supply path, and a hydrogen generation method using a hydrogen generator comprising:
By switching the open / close mechanism from the closed state to the open state, the compressed gas temporarily stored in the gas supply path between the adjustment mechanism and the open / close mechanism is allowed to act on the reaction liquid surface in the reaction liquid storage unit. The method includes a step of discharging excess reaction liquid from the reaction liquid discharge path in the initial stage of the open state.

かかる構成による水素発生方法の作用・効果については、すでに述べた通りであり、本発明に係る水素発生方法を用いることで、水等の反応液を液体収容部から水素発生部へと送り出す場合に、その量が少量であったとしても定量で送り出すことが可能であり、かつ、始動時に短時間で水素発生が可能である。   The operation and effect of the hydrogen generation method with this configuration is as described above, and when the reaction solution such as water is sent from the liquid storage unit to the hydrogen generation unit by using the hydrogen generation method according to the present invention. Even if the amount is small, it can be sent out in a fixed amount, and hydrogen can be generated in a short time at the start.

次に、本発明に係る水素発生装置の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、水素発生装置の内部構成を示す概略図である。この水素発生装置は、燃料電池用に使用されるものであり、燃料電池を構成するセルに対して水素ガスを供給するものである。   Next, a preferred embodiment of the hydrogen generator according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the internal configuration of the hydrogen generator. This hydrogen generator is used for a fuel cell and supplies hydrogen gas to cells constituting the fuel cell.

＜装置の構成＞
図１に示すように、水素発生装置は大きく分けて、圧縮空気（圧縮気体に相当）が収容される気体収容部Ａと、圧縮空気を反応液収容部Ｄへ供給するための気体供給路を形成する気体供給路形成部Ｂと、気体供給路を通過する圧縮空気の量を調整するための調整機構Ｃと、反応液である水が収容される反応液収容部Ｄと、水と反応して水素ガスを発生する水素発生剤が収容された水素発生部Ｅと、により構成される。説明の便宜上、図１の紙面の上側を装置の上側と定義し、紙面の下側を装置の下側と定義するが、実際の使用場面において必ずしも定義された通りの上下配置になるとは限らない。 <Device configuration>
As shown in FIG. 1, the hydrogen generator is roughly divided into a gas storage part A for storing compressed air (corresponding to compressed gas), and a gas supply path for supplying compressed air to the reaction liquid storage part D. Reacts with water, a gas supply path forming part B to be formed, an adjustment mechanism C for adjusting the amount of compressed air passing through the gas supply path, a reaction liquid storage part D in which water as a reaction liquid is stored And a hydrogen generating part E in which a hydrogen generating agent for generating hydrogen gas is accommodated. For convenience of explanation, the upper side of the paper surface of FIG. 1 is defined as the upper side of the device, and the lower side of the paper surface is defined as the lower side of the device. However, the upper and lower positions are not necessarily defined in the actual use scene. .

気体収容部Ａは圧力容器１を備えており、圧縮空気が収容される。なお、空気に代えて窒素等の他の気体を使用してもよい。圧力容器１の上部には導入管２と逆止弁３が設けられており、この導入管２を介して気体収容部Ａ内に圧縮空気が導入される。導入される空気の量は、例えば２〜３ｃｃ程度であり、０．３〜０．５ＭＰａ程度に圧縮された状態で収容される。逆止弁３としては、任意のタイプのものを使用することができ、装置全体の小型化を図る上で、１次側が２次側の圧力よりも大のときに開口し、小の時に閉口するくちばし状の弾性部材を備える逆止弁が好ましい。この逆止弁３は、例えば、ダックビルと呼ばれており、各種のものが市販されている。他の場所に使用される逆止弁についても同様とすることができる。   The gas storage unit A includes a pressure vessel 1 and stores compressed air. Note that other gas such as nitrogen may be used instead of air. An introduction pipe 2 and a check valve 3 are provided in the upper part of the pressure vessel 1, and compressed air is introduced into the gas storage part A through the introduction pipe 2. The amount of air introduced is, for example, about 2 to 3 cc, and is accommodated in a state compressed to about 0.3 to 0.5 MPa. As the check valve 3, any type of valve can be used. To reduce the size of the entire apparatus, the check valve 3 is opened when the primary side is larger than the pressure on the secondary side, and closed when the pressure is small. A check valve having a beak-shaped elastic member is preferable. The check valve 3 is called, for example, a duck bill, and various types are commercially available. The same applies to check valves used in other places.

気体供給路形成部Ｂは、気体収容部Ａ内の圧縮空気を反応液収容部Ｄへ供給するための気体供給路を形成するものである。また、気体供給路の大きさを調整するための調整機構Ｃが設けられている。流路形成本体部１０は、圧力容器１の下部に連結した形で設けられる。流路形成本体部１０の外観形状は、略円筒形を有している。流路形成本体部１０の中央上部には、孔部１０ａが形成され、圧縮空気が通過する流路入口の一部を構成している。孔部１０ａは、断面円形の孔を形成している。流路形成本体部１０の下部には雌ねじ１０ｂが形成されている。流路形成本体部１０は、真鍮、ＳＵＳ等の金属で製作され、圧力容器１と適宜の方法（ネジ、溶接等）で結合される。   The gas supply path forming part B forms a gas supply path for supplying the compressed air in the gas storage part A to the reaction liquid storage part D. Further, an adjusting mechanism C for adjusting the size of the gas supply path is provided. The flow path forming main body 10 is provided in a form connected to the lower portion of the pressure vessel 1. The external shape of the flow path forming main body 10 has a substantially cylindrical shape. A hole 10a is formed in the upper center portion of the flow path forming main body 10 and constitutes a part of the flow path inlet through which the compressed air passes. The hole 10a forms a hole having a circular cross section. A female screw 10 b is formed in the lower part of the flow path forming main body 10. The flow path forming body 10 is made of a metal such as brass or SUS, and is connected to the pressure vessel 1 by an appropriate method (screw, welding, or the like).

調整機構Ｃとして、調整部材２０が設けられている。調整部材２０は、円錐部２１、中空円筒部２２、円錐部２１と中空円筒部２２を連結する連結部２３が一体形成されている。調整部材２０も流路形成本体部１０と同様の金属により製作される。円錐部２１の先端は、孔部１０ａに挿入され、図１では点Ｐにおいて接触しているが、円錐部２１が図示の位置よりも下へ下がることで、点Ｐの部分に隙間が生じ、圧縮空気の流路入口が形成される。円錐部２１及び連結部２３の内部には、空気を通過させる流路２４が形成されており、略Ｔ字状に形成されている。空気は、孔部１０ａ、流路形成本体部１０の内部空間１０ｃを経由して、流路２４へと導かれる。   As the adjustment mechanism C, an adjustment member 20 is provided. The adjustment member 20 is integrally formed with a conical portion 21, a hollow cylindrical portion 22, and a connecting portion 23 that connects the conical portion 21 and the hollow cylindrical portion 22. The adjustment member 20 is also made of the same metal as that of the flow path forming main body 10. The tip of the cone 21 is inserted into the hole 10a and is in contact with the point P in FIG. 1, but when the cone 21 is lowered below the position shown in the figure, a gap is created at the point P, A compressed air flow path inlet is formed. A flow path 24 through which air passes is formed inside the conical part 21 and the connecting part 23, and is formed in a substantially T shape. The air is guided to the flow path 24 via the hole 10 a and the internal space 10 c of the flow path forming main body 10.

連結部２３には、凹部２３ａが形成され、Ｏリング２６が収容される。これにより、内部空間１０ｃが密封された状態になる。中空円筒部２２の内部にも空間部２２ａが設けられ、流路２４を通過してきた圧縮空気は、この空間部２２ａに導かれる。中空円筒部２２の外表面には雄ねじ２２ｂが形成され、流路形成本体部１０に形成された雌ねじ１０ｂに螺合する。また、空間部２２ａには、圧縮コイルスプリング２５が収容されている。   The connecting portion 23 is formed with a recess 23a and accommodates an O-ring 26. As a result, the internal space 10c is sealed. A space portion 22a is also provided inside the hollow cylindrical portion 22, and the compressed air that has passed through the flow path 24 is guided to the space portion 22a. A male screw 22 b is formed on the outer surface of the hollow cylindrical portion 22, and is screwed into a female screw 10 b formed in the flow path forming main body portion 10. A compression coil spring 25 is accommodated in the space 22a.

固定部材３０は、調整済みの調整部材２０の位置を固定するための部材である。固定部材３０は上部内面に雌ねじ３０ａが形成されており、調整部材２０の雄ねじ２２ｂと螺合する。   The fixing member 30 is a member for fixing the position of the adjusted adjusting member 20. The fixing member 30 has a female screw 30 a formed on the upper inner surface thereof, and is screwed with the male screw 22 b of the adjusting member 20.

切り換え部材３１は、空気の流路を開閉するための開閉機構として機能するものであり、図１は流路が閉じた状態を示している。切り換え部材３１は、頭部３１ａと、軸部３１ｂと、流路部３１ｃとを有している。頭部３１ａの上には、圧縮コイルスプリング２５が作用しており、切り換え部材３１を下方に付勢しており、閉状態を維持している。頭部３１ａの下側と、固定部材３０の間にはＯリング３２が設けられており、密封状態を維持している。流路部３１ｃは、軸部３１ｂの周囲に例えば２箇所程度形成され、切り換え部材３１が上方に移動されると、流路部３１ｃが空間部２２ａと連通した状態になる。   The switching member 31 functions as an opening / closing mechanism for opening / closing the air flow path, and FIG. 1 shows a state where the flow path is closed. The switching member 31 has a head part 31a, a shaft part 31b, and a flow path part 31c. A compression coil spring 25 acts on the head portion 31a, biases the switching member 31 downward, and maintains the closed state. An O-ring 32 is provided between the lower side of the head portion 31a and the fixing member 30 to maintain a sealed state. The flow path portion 31c is formed, for example, at about two locations around the shaft portion 31b. When the switching member 31 is moved upward, the flow path portion 31c is in communication with the space portion 22a.

切り換え部材３１と一体的に操作部３３が連結されており、その一部が固定部材３０の外部に露出している。操作つまみ３３ａを上下方向に操作することで、切り換え部材３１を上下方向に移動させることができる。これにより、流路の開閉切替を行なうことができる。係合爪３３ｂは、固定部材３０の外表面に形成された係合溝３０ｂに係合可能である。係合溝３０ｂを設けることで、切り換え部材３１が開状態もしくは閉状態に保持される。従って、係合溝３０ｂ及び係合爪３３ｂは保持手段として機能する。   The operation part 33 is connected integrally with the switching member 31, and a part of the operation part 33 is exposed to the outside of the fixing member 30. By operating the operation knob 33a in the vertical direction, the switching member 31 can be moved in the vertical direction. Thereby, the opening and closing of the flow path can be switched. The engaging claw 33 b can be engaged with an engaging groove 30 b formed on the outer surface of the fixing member 30. By providing the engagement groove 30b, the switching member 31 is held in an open state or a closed state. Therefore, the engagement groove 30b and the engagement claw 33b function as holding means.

反応液収容部Ｄは、収容容器４０を備えており、水が収容される。この水は、水素発生剤と反応して水素ガスを発生させる反応液として機能するものであり、水以外に酸やアルカリの溶液を使用してもよい。収容容器４０内に収容される水の量も３ｃｃ程度である。容器壁面には、導入管４１と逆止弁４２が設けられ、この導入管４１を介して収容容器４０内に水を導入することができる。   The reaction liquid storage unit D includes a storage container 40 and stores water. This water functions as a reaction liquid that reacts with the hydrogen generator to generate hydrogen gas, and an acid or alkali solution may be used in addition to water. The amount of water stored in the storage container 40 is also about 3 cc. An introduction pipe 41 and a check valve 42 are provided on the container wall surface, and water can be introduced into the storage container 40 through the introduction pipe 41.

水素発生部Ｅは、反応容器５０を備えており、内部に水素発生剤５４が収容されている。水素発生剤５４としては、水等の反応液と反応して水素ガスを発生する金属、例えば、Ｆｅ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｓｉなどから選ばれる一種以上の金属の粒子や、これらが部分的に酸化された金属、水素化マグネシウム、水素化リチウム、水素化リチウムアルミニウム等の水素化金属などの粒子があげられる。また、水素発生剤５４は、触媒成分やアルカリ土類金属酸化物、カーボンブラック等を含むものであってもよい。水素発生剤５４は、粉末状であってもよく、造粒、又はタブレット化したものであってもよい。   The hydrogen generator E includes a reaction vessel 50 in which a hydrogen generator 54 is accommodated. Examples of the hydrogen generating agent 54 include particles of a metal that generates hydrogen gas by reacting with a reaction solution such as water, for example, one or more kinds of metal particles selected from Fe, Al, Mg, Zn, Si, and the like. And particles of metal hydrides such as oxidized metal, magnesium hydride, lithium hydride, lithium aluminum hydride and the like. Further, the hydrogen generating agent 54 may contain a catalyst component, an alkaline earth metal oxide, carbon black, or the like. The hydrogen generating agent 54 may be powdery, granulated, or tableted.

反応容器５０と収容容器４０とは、水導出管５１と逆止弁５２からなる反応液排出路により連結されている。したがって、圧縮空気による押圧される水は、この水導出管５１を介して反応容器５０内に送り込まれる。逆止弁５２を設けることで、導入された水が逆流したり、反応容器５０で発生した水素ガスが収容容器４０側に侵入したりしないように構成している。ガス供給管５３からは、反応容器５０内で発生した水素ガスが排出され、不図示の燃料電池セルに供給されることになる。   The reaction container 50 and the storage container 40 are connected by a reaction liquid discharge path including a water outlet pipe 51 and a check valve 52. Therefore, the water to be pressed by the compressed air is sent into the reaction vessel 50 through the water outlet pipe 51. By providing the check valve 52, the introduced water is prevented from flowing back and the hydrogen gas generated in the reaction vessel 50 does not enter the storage vessel 40 side. From the gas supply pipe 53, hydrogen gas generated in the reaction vessel 50 is discharged and supplied to a fuel battery cell (not shown).

圧力容器１、収容容器４０、反応容器５０などについては、強度や耐食性などを考慮して、適宜の金属材料、樹脂材料、ガラス等により形成することができる。また、各容器を１部品で構成するか、複数部品で構成するかについても任意である。   The pressure vessel 1, the storage vessel 40, the reaction vessel 50, etc. can be formed of an appropriate metal material, resin material, glass, etc. in consideration of strength and corrosion resistance. It is also optional whether each container is composed of one part or a plurality of parts.

また、各容器の配置についても、装置全体の大きさ・デザイン等を考慮して適宜合理的な配置構成を採用することができる。また、水や空気を通過させる各管についても、適宜の金属材料や樹脂材料で形成することができ、必要に応じて柔軟性を有する材料を選択してもよい。   In addition, regarding the arrangement of each container, a rational arrangement configuration can be adopted as appropriate in consideration of the overall size and design of the apparatus. Moreover, each pipe | tube which allows water and air to pass through can also be formed with a suitable metal material and resin material, and you may select the material which has a softness | flexibility as needed.

＜調整機構＞
次に、調整機構Ｃについて更に詳細に図２により説明する。圧縮空気を作用させる場合に、圧力容器１から収容容器４０に供給される空気流量を適切に行う必要がある。そこで、気体供給路の流路断面の大きさを調整するための調整機構Ｃが設けられている。具体的には、流路形成本体部１０の孔部１０ａと調整部材２０の円錐部２１の間（点Ｐで示されている空間）の隙間を調整することで流路入口の大きさを調整する。隙間は、略リング状のスリットとして形成される。調整は、不図示の調整治具により行うことができる。調整するときは、所定の圧力で圧縮空気を圧力容器１に収容させ、孔部１０ａから排出される気体の流量を計測し、所望の流量になるように調整するものである。 <Adjustment mechanism>
Next, the adjustment mechanism C will be described in more detail with reference to FIG. When compressed air is applied, it is necessary to appropriately perform the flow rate of air supplied from the pressure vessel 1 to the containing vessel 40. Therefore, an adjustment mechanism C is provided for adjusting the size of the cross section of the gas supply path. Specifically, the size of the flow path inlet is adjusted by adjusting the gap between the hole 10a of the flow path forming body 10 and the conical part 21 of the adjustment member 20 (the space indicated by the point P). To do. The gap is formed as a substantially ring-shaped slit. The adjustment can be performed with an adjustment jig (not shown). When adjusting, compressed air is accommodated in the pressure vessel 1 at a predetermined pressure, the flow rate of the gas discharged from the hole 10a is measured, and the flow rate is adjusted to a desired flow rate.

調整部材２０を治具で回転させることで、調整部材２０、すなわち、円錐部２１が上下方向に移動するため、前記隙間の大きさも変動する。所望の流量が計測された時点で調整部材２０が固定される。調整部材２０の固定は、固定部材３０により行なわれる。つまり、固定部材３０には雌ねじ３０ａが形成されており、これを流路形成本体部１０の外周部に形成された雄ねじ２２ｂに螺合していくことで、調整部材２０を所望の位置に固定することができる。   By rotating the adjustment member 20 with a jig, the adjustment member 20, that is, the conical portion 21 moves in the vertical direction, so that the size of the gap also varies. When the desired flow rate is measured, the adjustment member 20 is fixed. The adjustment member 20 is fixed by the fixing member 30. That is, the fixing member 30 is formed with the female screw 30a, and the adjustment member 20 is fixed at a desired position by screwing the female screw 30a with the male screw 22b formed on the outer peripheral portion of the flow path forming main body 10. can do.

なお、流路の調整方法は上記に限定されるものではない。例えば、次のような方法も考えられる。まず、調整部材２０を一番奥までねじ込み、円錐部２１を孔部１０ａの端部に当接させる。このとき、流路は塞がった状態に設定されている。この状態から調整部材２０を緩める方向に引き戻す。この引き戻し量に基づいて、流路の大きさを調整することができる。ねじのピッチと隙間量との間には、１対１の関係が存在するため、調整部材２０を緩める時の調整部材２０の回転量に基づいて、流路の大きさを調整可能となる。   In addition, the adjustment method of a flow path is not limited above. For example, the following method is also conceivable. First, the adjustment member 20 is screwed all the way in, and the conical part 21 is brought into contact with the end of the hole 10a. At this time, the flow path is set in a closed state. From this state, the adjustment member 20 is pulled back in the loosening direction. The size of the flow path can be adjusted based on the pullback amount. Since there is a one-to-one relationship between the pitch of the screw and the gap amount, the size of the flow path can be adjusted based on the amount of rotation of the adjustment member 20 when the adjustment member 20 is loosened.

上記の調整については、水素発生装置の組立工程において行なうことができ、一度、調整部材２０により調整が完了した後は、その状態が永続的に保持されることになる。   The above adjustment can be performed in the assembly process of the hydrogen generator, and once the adjustment is completed by the adjustment member 20, the state is permanently maintained.

＜開閉機構＞
次に、開閉機構に関して更に詳細に図３により説明する。開閉機構として機能する切り換え部材３１は、図１では閉状態に保持されている。つまり、係合爪３３ｂは、下側の係合溝３３ｂに係合しており、流路も閉鎖されている。実際に水素発生装置を使用する場合には、水を連続的に水素発生部Ｅへと送り続ける必要があるため、収容容器４０内に空気を供給する必要がある。そこで、水素発生装置を使用するユーザーは、操作部３３を操作して、切り換え部材３１を上方向に移動させ、図３に示す状態に移行させる。 <Opening and closing mechanism>
Next, the opening / closing mechanism will be described in more detail with reference to FIG. The switching member 31 that functions as an opening / closing mechanism is held in a closed state in FIG. That is, the engaging claw 33b is engaged with the lower engaging groove 33b, and the flow path is also closed. When the hydrogen generator is actually used, it is necessary to continuously feed water to the hydrogen generator E, and thus it is necessary to supply air into the storage container 40. Therefore, the user who uses the hydrogen generator operates the operation unit 33 to move the switching member 31 in the upward direction to shift to the state shown in FIG.

すなわち、圧縮コイルスプリング２５の付勢力に抗して操作部３３を持ち上げ、係合爪３３ｂを上側の係合溝３０ｂに係合させる。これにより、切り換え部材３１が開状態に保持される。切り換え部材３１を図３の状態に保持すると、切り換え部材３１に形成された流路部３１ｃを介して、調整部材２０内部の空間部２２ａと、収容容器４０の上部空間４０ａが連通する。従って、圧縮空気が収容容器４０の内部に供給され、液面Ｗを押圧するため、水が水素発生部Ｅ側に排出されることになる。   That is, the operating portion 33 is lifted against the urging force of the compression coil spring 25, and the engaging claw 33b is engaged with the upper engaging groove 30b. As a result, the switching member 31 is held in the open state. When the switching member 31 is held in the state shown in FIG. 3, the space 22 a inside the adjustment member 20 and the upper space 40 a of the storage container 40 communicate with each other through a flow path portion 31 c formed in the switching member 31. Accordingly, the compressed air is supplied to the inside of the storage container 40 and presses the liquid level W, so that water is discharged to the hydrogen generator E side.

水素発生装置を使用しないときは、操作部３３を操作して再び図１の状態に戻せば、閉状態が保持される。   When the hydrogen generator is not used, the closed state is maintained by operating the operation unit 33 to return to the state shown in FIG.

＜水素発生装置始動時の水の排出＞
水素発生部への水の排出について更に詳細に説明する。孔部１０ａと円錐部２１の間の隙間により形成される、気体供給路の流路入口の大きさは、水素発生装置の組立工程において、調整機構Ｃによって調整してある。切り換え部材３１を図１の閉状態にして圧力容器１内に圧縮空気を収容させていくと、圧力容器１内の圧縮空気は、流路入口を通り、流路形成本体部１０の内部空間１０ｃに少しずつ流入する。その後、圧縮空気は、内部空間１０ｃ、流路２４および中空円筒部２２の空間部２２ａを満たすこととなる。その後、切り換え部材３１を図３の開状態にすることで、内部空間１０ｃ、流路２４および空間部２２ａに貯蔵された圧縮空気は、切り換え部材３１に形成された流路部３１ｃを介して、収容容器４０の上部空間４０ａへ一気に供給される。この際、圧力容器１内の圧縮空気は、孔部１０ａと円錐部２１の間が僅かな隙間となっているので、内部空間１０ｃへの流入が制限され、内部空間１０ｃ、流路２４、空間部２２ａ、流路部３１ｃおよび収容容器４０へ供給される量は無視できるほどに僅かである。収容容器４０の上部空間４０ａへ一気に供給された圧縮空気が、水の液面Ｗに対して作用し、この押圧される水は、水導出管５１を介して反応容器５０内に過剰に送り込まれる。その結果、水素発生装置を始動する際にも水素発生剤５４に過剰の水が供給され、短時間で最初の水素発生を行なうことができる。 <Draining water when starting the hydrogen generator>
The discharge of water to the hydrogen generator will be described in more detail. The size of the channel inlet of the gas supply path formed by the gap between the hole 10a and the conical part 21 is adjusted by the adjusting mechanism C in the assembly process of the hydrogen generator. When the switching member 31 is closed in FIG. 1 and compressed air is accommodated in the pressure vessel 1, the compressed air in the pressure vessel 1 passes through the flow path inlet and passes through the internal space 10 c of the flow path forming body 10. Inflow little by little. Thereafter, the compressed air fills the internal space 10 c, the flow path 24, and the space portion 22 a of the hollow cylindrical portion 22. Then, the compressed air stored in the internal space 10c, the flow path 24, and the space part 22a is made through the flow path part 31c formed in the switching member 31 by setting the switching member 31 to the open state of FIG. It is supplied to the upper space 40a of the storage container 40 at a stretch. At this time, since the compressed air in the pressure vessel 1 has a slight gap between the hole portion 10a and the conical portion 21, the flow into the internal space 10c is restricted, and the internal space 10c, the flow path 24, and the space are limited. The amount supplied to the portion 22a, the flow path portion 31c and the container 40 is negligibly small. Compressed air supplied to the upper space 40 a of the storage container 40 at a stroke acts on the water level W, and the pressed water is excessively fed into the reaction container 50 through the water outlet pipe 51. . As a result, even when the hydrogen generator is started, excess water is supplied to the hydrogen generating agent 54, and initial hydrogen generation can be performed in a short time.

各容器や気体供給路形成部Ｂにより形成される気体供給路の形状・大きさについては、使用目的・仕様等に基づいて、適宜定めることができる。本実施形態においては、内部空間１０ｃ、流路２４、空間部２２ａ、流路部３１ｃ、および上部空間４０ａの体積については、以下のようにして定めた。ここで、圧力容器１に収容された圧縮空気の圧力を０．５ＭＰａとする。内部空間１０ｃ、流路２４、および空間部２２ａの合計体積をＸｃｍ^３とする。流路部３１ｃおよび上部空間４０ａの合計体積をＹｃｍ^３とする。また、逆止弁５２を水が通過する際に弁を開くための差圧を１０ｋＰａとする。ここで、水素発生装置の始動時に短時間で水素発生を行なうためには、０．０７ｃｃの水が必要であるとすると、以下の式が成り立つ。 The shape and size of the gas supply path formed by each container and the gas supply path forming part B can be determined as appropriate based on the purpose of use and specifications. In the present embodiment, the volumes of the internal space 10c, the flow channel 24, the space portion 22a, the flow channel portion 31c, and the upper space 40a are determined as follows. Here, the pressure of the compressed air accommodated in the pressure vessel 1 is 0.5 MPa. The total volume of the internal space 10c, the flow path 24, and the space 22a is defined as Xcm ³ . The total volume of the flow path portion 31c and the upper space 40a is Ycm ³ . The differential pressure for opening the valve when water passes through the check valve 52 is 10 kPa. Here, in order to generate hydrogen in a short time when the hydrogen generator is started, assuming that 0.07 cc of water is required, the following equation is established.

０．６×Ｘ＋０．１×Ｙ＝０．１１×（Ｘ＋Ｙ＋０．０７）
この式を用いて、合計体積Ｙが決定している時に、合計体積Ｘを求めた場合に、その合計体積Ｘｃｍ^３とすることにより、水素発生装置の始動時に０．０７ｃｃの反応液を供給することができる。また、下記の式により、同様にしてＺｃｃの反応液を供給することができる。 0.6 × X + 0.1 × Y = 0.11 × (X + Y + 0.07)
Using this equation, when the total volume Y is determined, when the total volume X is determined, the total volume Xcm ³ is used to supply 0.07 cc of the reaction liquid when starting the hydrogen generator. be able to. Further, the Zcc reaction solution can be supplied in the same manner according to the following equation.

０．６×Ｘ＋０．１×Ｙ＝０．１１×（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）
つまり、Ｐ１×Ｖ１＋Ｐ２×Ｖ２＝Ｐ３×Ｖ３（Ｐ１〜Ｐ３：各部の圧力、Ｖ１〜Ｖ２：各部の体積、Ｖ３：全体の体積＋反応液の供給量）の関係式を利用して、Ｘ、Ｙ、Ｚを適宜調整することができる。 0.6 × X + 0.1 × Y = 0.11 × (X + Y + Z)
That is, using a relational expression of P1 × V1 + P2 × V2 = P3 × V3 (P1 to P3: pressure of each part, V1 to V2: volume of each part, V3: total volume + reaction liquid supply amount), X, Y and Z can be adjusted as appropriate.

＜定常時の水の排出＞
水素発生装置の始動時には、上述のように大量の圧縮空気が収容容器４０の上部空間４０ａに供給されるが、その後は、圧力容器１に収容された圧縮空気が、孔部１０ａと円錐部２１の間の隙間を通過し内部空間１０ｃへ少しずつ流入され、流路２４、空間部２２ａ、流路部３１ｃを介して収容容器４０の上部空間４０ａに供給される。したがって、圧縮空気が液面Ｗを均一で安定した圧力で押圧するので、常時一定量の水を水導出管５１から送り出すことができる。また、圧縮空気による押圧力を作用させることで、１時間当たり２〜３ｃｃの少量であったとしても、定量を安定して送り出すことができる。水が徐々に排出されていくに従い、液面Ｗも低下し、その分、圧力容器１側から圧縮空気が収容容器４０内に送り込まれることになる。 <Discharge of water during normal operation>
When the hydrogen generator is started, a large amount of compressed air is supplied to the upper space 40a of the storage container 40 as described above. After that, the compressed air stored in the pressure container 1 is supplied to the hole 10a and the conical part 21. Through the gap between the two, and gradually flows into the internal space 10c, and is supplied to the upper space 40a of the storage container 40 through the flow path 24, the space 22a, and the flow path 31c. Therefore, since the compressed air presses the liquid surface W with a uniform and stable pressure, a constant amount of water can be always sent out from the water outlet pipe 51. Moreover, even if it is a small amount of 2 to 3 cc per hour, a fixed amount can be sent out stably by applying a pressing force by compressed air. As the water is gradually discharged, the liquid level W also decreases, and the compressed air is fed into the storage container 40 from the pressure container 1 side.

＜別実施形態＞
反応液収容部Ｄの収容容器４０において、上部空間４０ａを設ける代わりに、図４に示すように、切り換え部材３１の軸部３１ｂの端部に、袋部材６０を設けてもよい。この袋部材６０は、軸部３１ｂの端部に強固に取り付けられている。したがって、流路部３１ｃを介して送り込まれる圧縮空気は、この袋部材６０の内部に送り込まれ、袋部材６０を徐々に膨張させていく。膨張していく過程を図５に示す。袋部材６０が膨張していくことで、膨張した体積の分だけ収容容器４０内の水が反応容器５０の方へ押し出されることになる。このように構成することで、図６のように水素発生装置の天地を逆にした状態であっても、袋部材６０を介して圧縮空気により水を均等に押圧することができるため、水を定量供給する能力に対して何らの悪影響を及ぼすことはない。袋部材６０としては、例えば、ウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂、シリコーンゴム等の熱硬化性樹脂、天然ゴム等の膨張性を有する材料により製作される。 <Another embodiment>
Instead of providing the upper space 40a in the container 40 of the reaction solution storage part D, a bag member 60 may be provided at the end of the shaft part 31b of the switching member 31 as shown in FIG. The bag member 60 is firmly attached to the end of the shaft portion 31b. Therefore, the compressed air sent through the flow path portion 31 c is sent into the bag member 60 and gradually inflates the bag member 60. The process of expanding is shown in FIG. As the bag member 60 expands, the water in the storage container 40 is pushed toward the reaction container 50 by an amount corresponding to the expanded volume. By configuring in this way, water can be evenly pressed by compressed air through the bag member 60 even when the top and bottom of the hydrogen generator is inverted as shown in FIG. There is no adverse effect on the ability to supply a fixed amount. The bag member 60 is made of, for example, a thermoplastic resin such as urethane resin, a thermosetting resin such as silicone rubber, or an expandable material such as natural rubber.

水素発生装置の内部構成を示す概略図Schematic showing the internal structure of the hydrogen generator 調整機構の動作を説明する図The figure explaining operation of an adjustment mechanism 開閉機構の動作を説明する図The figure explaining operation of an opening-and-closing mechanism 別実施形態の水素発生装置を説明する図The figure explaining the hydrogen generator of another embodiment 袋部材の作用を説明する図The figure explaining the effect | action of a bag member 水素発生装置をひっくり返した状態を示す図Diagram showing the hydrogen generator turned upside down

符号の説明Explanation of symbols

Ａ 気体収容部
Ｂ 気体供給路形成部
Ｃ 調整機構
Ｄ 反応液収容部
Ｅ 水素発生部
Ｗ 液面
１ 圧力容器
１０ 流路形成本体部
１０ａ 孔部
１０ｂ 雌ねじ
１０ｃ 内部空間
２０ 調整部材
２１ 円錐部
２２ 中空円筒部
２２ａ 空間部
２２ｂ 雄ねじ
２５ 圧縮コイルスプリング
３０ 固定部材
３０ａ 雌ねじ
３０ｂ 係合溝
３１ 切り換え部材
３１ｃ 流路部
３３ 操作部
３３ｂ 係合爪
４０ 収容容器
４０ａ 上部空間
５０ 反応容器
５１ 水導出管
５４ 水素発生剤
６０ 袋部材 A Gas storage part B Gas supply path formation part C Adjustment mechanism D Reaction liquid storage part E Hydrogen generation part W Liquid surface 1 Pressure vessel 10 Channel formation body part 10a Hole part 10b Female thread 10c Internal space 20 Adjustment member 21 Conical part 22 Hollow Cylindrical portion 22a Space portion 22b Male screw 25 Compression coil spring 30 Fixing member 30a Female screw 30b Engaging groove 31 Switching member 31c Channel portion 33 Operation portion 33b Engaging claw 40 Storage vessel 40a Upper space 50 Reaction vessel 51 Water outlet tube 54 Hydrogen generation Agent 60 Bag material

Claims (5)

反応液が収容される反応液収容部と、
この反応液収容部から反応液を排出する反応液排出路と、
この排出された反応液と水素発生剤とを反応させて水素ガスを発生する水素発生部と、
圧縮気体を収容する気体収容部と、
この気体収容部内の圧縮気体を反応液収容部内へ供給する気体供給路と、
気体供給路における流路断面の大きさを調整するための調整機構と、
その調整機構の下流側に設けられて気体供給路の流路を開閉するための開閉機構と、を備える水素発生装置であって、
前記開閉機構を閉状態から開状態へ切り換えることで、前記調整機構と前記開閉機構との間の気体供給路内に一時的に貯蔵された圧縮気体を反応液収容部内の反応液面に作用させ、開状態の初期に反応液排出路から過剰の反応液を排出可能に構成したことを特徴とする水素発生装置。 A reaction liquid storage unit for storing the reaction liquid;
A reaction liquid discharge passage for discharging the reaction liquid from the reaction liquid storage unit;
A hydrogen generation part that generates hydrogen gas by reacting the discharged reaction liquid with a hydrogen generator;
A gas containing portion for containing compressed gas;
A gas supply path for supplying the compressed gas in the gas container to the reaction liquid container;
An adjustment mechanism for adjusting the size of the flow path cross section in the gas supply path;
An open / close mechanism provided on the downstream side of the adjustment mechanism for opening and closing the flow path of the gas supply path,
By switching the open / close mechanism from the closed state to the open state, the compressed gas temporarily stored in the gas supply path between the adjustment mechanism and the open / close mechanism is allowed to act on the reaction liquid surface in the reaction liquid storage unit. A hydrogen generator configured to be capable of discharging excess reaction liquid from the reaction liquid discharge path in the initial stage of the open state. 前記開閉機構は、開状態と閉状態を夫々保持するための保持手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の水素発生装置。   The hydrogen generating apparatus according to claim 1, wherein the opening / closing mechanism includes holding means for holding an open state and a closed state, respectively. 前記調整機構は、気体供給路の一部を構成する断面円形の孔部と、この孔部に対して挿入方向に移動可能な円錐部と、を備えており、孔部と円錐部の間に形成される隙間の大きさを調整するものであることを特徴とする請求項１または2に記載の水素発生装置。   The adjustment mechanism includes a hole having a circular cross section that constitutes a part of the gas supply path, and a conical part that can move in the insertion direction with respect to the hole, and the gap is between the hole and the conical part. 3. The hydrogen generator according to claim 1, wherein the size of the gap formed is adjusted. 前記調整機構は、前記円錐部と、この円錐部と一体的に形成される中空円筒部と、円錐部の円錐斜面から中空円筒部の内部へ通ずる気体流路と、中空円筒部の外表面に形成される調整ネジ部と、を備えていることを特徴とする請求項３に記載の水素発生装置。   The adjusting mechanism includes the conical portion, a hollow cylindrical portion formed integrally with the conical portion, a gas flow path leading from the conical slope of the conical portion to the inside of the hollow cylindrical portion, and an outer surface of the hollow cylindrical portion. The hydrogen generator according to claim 3, further comprising an adjustment screw portion to be formed. 反応液が収容される反応液収容部と、
この反応液収容部から反応液を排出する反応液排出路と、
この排出された反応液と水素発生剤とを反応させて水素ガスを発生する水素発生部と、
圧縮気体を収容する気体収容部と、
この気体収容部内の圧縮気体を反応液収容部内へ供給する気体供給路と、
気体供給路における流路断面の大きさを調整するための調整機構と、
その調整機構の下流側に設けられて気体供給路の流路を開閉するための開閉機構と、を備える水素発生装置を用いた水素発生方法であって、
前記開閉機構を閉状態から開状態へ切り換えることで、前記調整機構と前記開閉機構との間の気体供給路内に一時的に貯蔵された圧縮気体を反応液収容部内の反応液面に作用させ、開状態の初期に反応液排出路から過剰の反応液を排出する工程を備えることを特徴とする水素発生方法。 A reaction liquid storage unit for storing the reaction liquid;
A reaction liquid discharge passage for discharging the reaction liquid from the reaction liquid storage unit;
A hydrogen generation part that generates hydrogen gas by reacting the discharged reaction liquid with a hydrogen generator;
A gas containing portion for containing compressed gas;
A gas supply path for supplying the compressed gas in the gas container to the reaction liquid container;
An adjustment mechanism for adjusting the size of the flow path cross section in the gas supply path;
An open / close mechanism provided on the downstream side of the adjustment mechanism for opening and closing the flow path of the gas supply path, and a hydrogen generation method using a hydrogen generator comprising:
By switching the open / close mechanism from the closed state to the open state, the compressed gas temporarily stored in the gas supply path between the adjustment mechanism and the open / close mechanism is allowed to act on the reaction liquid surface in the reaction liquid storage unit. A method for generating hydrogen, comprising a step of discharging excess reaction liquid from the reaction liquid discharge path in the initial stage of the open state.

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