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公開番号2024155482
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023070238
出願日2023-04-21
発明の名称電解セルシステム
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類C25B 15/08 20060101AFI20241024BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】より容易に適量の水素極オフガスを還流させる。
【解決手段】電解セルシステムは、電解セルの水素極入口に接続された水素極入口側ラインと、電解セルの水素極出口に接続された水素極出口側ラインと、水を蒸発させて前記水素極入口側ラインに送る蒸発部と、断熱性を有し電解セルと水素極入口ラインと水素極出口ラインと蒸発部とを収容するケースと、水供給ラインと、ケース外に設けられ水供給ラインに接続された流体入口とケース内に設けられ蒸発部に接続された流体出口とケース内に設けられ水素極出口側ラインから分岐して接続された吸気口とを有し流体入口から流体出口に向かって流れる水を作動流体として吸気口を減圧する減圧器と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水蒸気電解により水素を生成する電解セルを含む電解セルシステムであって、
前記電解セルの水素極入口に接続された水素極入口側ラインと、
前記電解セルの水素極出口に接続された水素極出口側ラインと、
水を蒸発させて前記水素極入口側ラインに送る蒸発部と、
断熱性を有し、前記電解セルと前記水素極入口ラインと前記水素極出口ラインと前記蒸発部とを収容するケースと、
水を供給する水供給ラインと、
前記ケース外に位置すると共に前記水供給ラインに接続された流体入口と、前記ケース内に位置すると共に前記蒸発部に接続された流体出口と、前記ケース内に位置すると共に前記水素極出口側ラインから分岐して接続された吸気口とを有し、前記流体入口から前記流体出口に向かって流れる水を作動流体として前記吸気口を減圧する水流減圧器と、
を備える電解セルシステム。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電解セルシステムであって、
前記水供給ラインは、前記水流減圧器に水を供給する第１水供給ラインと、前記水流減圧器を介さずに前記蒸発部に水を供給する第２水供給ラインと、を有する、
電解セルシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電解セルシステムであって、
前記水流減圧器は、入口よりも出口の断面積が大きくなっており該出口に前記流体出口を有するディフューザ部と、入口よりも出口の断面積が小さくなっており該入口に前記流体入口を有するノズル部と、互いに向かい合う前記ノズル部の出口と前記ディフューザ部の入口との間に形成されると共に前記吸気口を有する減圧部と、を備える、
電解セルシステム。
【請求項４】
請求項３に記載の電解セルシステムであって、
前記水流減圧器は、前記ノズル部の出口の開口面積を調整するバルブ部、または、前記ノズル部を冷却する冷却部を有する、
電解セルシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、電解セルシステムについて開示する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電解セルシステムとしては、電気化学セル（高温水蒸気電解セル）と、電気化学セルに水蒸気を含む水素極入口供給ガスを供給する水素極入口供給ラインと、電気化学セルの水素を含む水素極出口ガスを排出する水素極側出口ラインと、水素極入口供給ラインに介在し水素極供給ガス（水蒸気）の圧力を調整する圧力調整機構と、圧力調整機構に水素極出口ガスの一部を循環ガスとして供給する循環ガス吸引機構（エジェクタ）と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１１５４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した電解セルシステムでは、気体である水蒸気を作動流体として、エジェクタ内部に負圧を発生させ、負圧により水素極出口ガスの一部を循環ガスとして吸引する。発生する負圧は作動流体の密度に依存するため、作動流体を気体とするエジェクタでは、多量の作動流体（水蒸気）の供給を必要とし、大きな負圧を発生させることができないという問題がある。また、発生する負圧は作動流体の速度にも依存するが、水蒸気を安定して一定速度で供給することは困難であり、水素極出口ガスの引き込み量の調整が難しいといった問題もある。
【０００５】
本開示の電解セルシステムは、より容易に適量の水素極オフガスを還流させることができる電解セルシステムを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の電解セルシステムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本開示の電解セルシステムは、
水蒸気電解により水素を生成する電解セルを含む電解セルシステムであって、
前記電解セルの水素極入口に接続された水素極入口側ラインと、
前記電解セルの水素極出口に接続された水素極出口側ラインと、
水を蒸発させて前記水素極入口側ラインに送る蒸発部と、
断熱性を有し、前記電解セルと前記水素極入口ラインと前記水素極出口ラインと前記蒸発部とを収容するケースと、
水を供給する水供給ラインと、
前記ケース外に位置すると共に前記水供給ラインに接続された流体入口と、前記ケース内に位置すると共に前記蒸発部に接続された流体出口と、前記ケース内に位置すると共に前記水素極出口側ラインから分岐して接続された吸気口とを有し、前記流体入口から前記流体出口に向かって流れる水を作動流体として前記吸気口を減圧する水流減圧器と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本開示の電解セルシステムでは、液体である水を作動流体として吸気口を減圧して負圧を発生させ、水素極から水素極出口側ラインに排出された水素極オフガスを負圧により吸引して水素極に還流させる。発生する負圧は作動流体の密度に依存するため、気体である水蒸気を作動流体とするものに比して、少ない流量で水素極オフガスを引き込むことができる。この結果、より容易に適量の水素極オフガスを還流させることができる電解セルシステムとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態の電解セルシステムの概略構成図である。
水流減圧器の概略構成図である。
他の実施形態に係る水流減圧器の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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