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公開番号2024133779
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-03
出願番号2023043742
出願日2023-03-20
発明の名称水素分離膜モジュール、水素精製器及び水素分離膜モジュールアセンブリ
出願人日本精線株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B01D 53/22 20060101AFI20240926BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】水素ラジカル化に大きなエネルギーを必要とすることなく、純度が高い水素を効率良く分離・精製可能な水素分離膜モジュール及びこれを用いた水素精製器を提供する。
【解決手段】水素分離膜モジュール1であって、内部に空間Sを画定するハウジング2と、水素ラジカルを選択的に透過させる性能を有する水素分離膜3と、水素を水素ラジカル化するための水素ラジカル化手段4とを含む。水素分離膜3は、ハウジング2の空間Sを、第1空間21と第2空間22とを含む複数の空間に区画するように配置される。ハウジング2は、水素を含む原料ガスGを第1空間21に導入するための入口23と、原料ガスGの一部を第1空間21から排出するための出口24と、原料ガスGから水素分離膜3を透過して第2空間22に移動した水素を取り出すための取出口25とを備える。水素ラジカル化手段4は、第1空間21に配された熱フィラメントである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素分離膜モジュールであって、
内部に空間を画定するハウジングと、
水素ラジカルを選択的に透過させる性能を有する水素分離膜と、
水素を水素ラジカル化するための水素ラジカル化手段とを含み、
前記水素分離膜は、前記ハウジングの前記空間を、第１空間と第２空間とに区画するように配置されており、
前記ハウジングは、水素を含む原料ガスを前記第１空間に導入するための入口と、前記原料ガスの一部を前記第１空間から排出するための出口と、前記原料ガスから前記水素分離膜を透過して前記第２空間に移動した水素を取り出すための取出口とを備え、
前記水素ラジカル化手段は、前記第１空間に配された熱フィラメントである、
水素分離膜モジュール。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記水素分離膜は、筒状体に形成されており、
前記第１空間が、前記筒状体の内部空間とされている、請求項１に記載の水素分離膜モジュール。
【請求項３】
前記水素分離膜は、筒状体に形成されており、
前記第１空間が、前記筒状体の外部空間とされている、請求項１に記載の水素分離膜モジュール。
【請求項４】
前記熱フィラメントは、螺旋状に巻回されたコイル状部分を含む、請求項１に記載の水素分離膜モジュール。
【請求項５】
前記熱フィラメントは、軸方向を画定する支持体と、前記支持体に外挿された前記コイル状部分とを含むフィラメントユニットを含む、請求項４に記載の水素分離膜モジュール。
【請求項６】
前記第１空間には、複数の前記フィラメントユニットが配置されている、請求項５に記載の水素分離膜モジュール。
【請求項７】
前記水素分離膜は、筒状体に形成されており、
前記複数のフィラメントユニットは、それぞれの前記軸方向を、互いに揃えて、かつ、前記水素分離膜の前記筒状体の軸方向と平行に配置されている、請求項６に記載の水素分離膜モジュール。
【請求項８】
前記複数のフィラメントユニットは、前記水素分離膜までの離隔距離が実質的に一定とされている、請求項７に記載の水素分離膜モジュール。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載された水素分離膜モジュールを用いた水素精製器。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれかに記載された水素分離膜モジュールを少なくとも２つ含み、
前記少なくとも２つの水素分離膜モジュールのうちの一方の水素分離膜モジュールの前記出口と、前記少なくとも２つの水素分離膜モジュールのうちの他方の水素分離膜モジュールの前記入口とが、接続手段により接続されている、
水素分離膜モジュールアセンブリ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素分離膜モジュール、水素精製器及び水素分離膜モジュールアセンブリに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、水素を含むガスから水素を分離・精製する水素生成装置が種々提案されている。例えば、特許文献１では、アンモニアをプラズマにして水素を生成する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－７００１２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の装置では、高電圧電極を用いることから、水素分子を水素ラジカル化するために比較的大きなエネルギーが必要となり、エネルギー収支の面で実用化に適さないという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、水素ラジカル化に大きなエネルギーを必要とすることなく、純度が高い水素を効率良く分離・精製可能な水素分離膜モジュール、水素精製器及び水素分離膜モジュールアセンブリ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】
【０００６】
本発明の一態様は、水素分離膜モジュールであって、内部に空間を画定するハウジングと、水素ラジカルを選択的に透過させる性能を有する水素分離膜と、水素を水素ラジカル化するための水素ラジカル化手段とを含み、前記水素分離膜は、前記ハウジングの前記空間を、第１空間と第２空間とに区画するように配置されており、前記ハウジングは、水素を含む原料ガスを前記第１空間に導入するための入口と、前記原料ガスの一部を前記第１空間から排出するための出口と、前記原料ガスから前記水素分離膜を透過して前記第２空間に移動した水素を取り出すための取出口とを備え、前記水素ラジカル化手段は、前記第１空間に配された熱フィラメントである、水素分離膜モジュールである。
【０００７】
本発明の他の態様では、前記水素分離膜は、筒状体に形成されており、前記第１空間が、前記筒状体の内部空間とされても良い。
【０００８】
本発明の他の態様では、前記水素分離膜は、筒状体に形成されており、前記第１空間が、前記筒状体の外部空間とされても良い。
【０００９】
本発明の他の態様では、前記熱フィラメントは、螺旋状に巻回されたコイル状部分を含んでも良い。
【００１０】
本発明の他の態様では、前記熱フィラメントは、軸方向を画定する支持体と、前記支持体に外挿された前記コイル状部分とを含むフィラメントユニットを含んでも良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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