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公開番号2025005746
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023106075
出願日2023-06-28
発明の名称乾燥水電解水素ガス製造装置
出願人トヨタ自動車株式会社,株式会社豊田中央研究所,国立研究開発法人産業技術総合研究所
代理人個人,個人,個人
主分類C25B 9/00 20210101AFI20250109BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】真空ポンプの故障を抑制可能な乾燥水電解水素ガス製造装置を提供する。
【解決手段】水を電解して、水素と水蒸気を含有する湿潤水電解水素ガスを生成する水電解装置と、湿潤水電解水素ガスを吸収液に接触させ、湿度が減少した乾燥水電解水素ガス及び水蒸気を選択的に吸収した湿潤吸収液を得る吸収器と、湿潤吸収液を再生用乾燥ガスに接触させ、水分含有量が減少した予備乾燥吸収液及び湿度が上昇した湿潤再生用ガスを得る第1再生器と、真空ポンプを使用して予備乾燥吸収液を減圧乾燥し、乾燥吸収液を得る第2再生器と、乾燥吸収液を吸収器に送液する送液ポンプと、を有する、乾燥水電解水素ガス製造装置である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水を電解して、水素と水蒸気を含有する湿潤水電解水素ガスを生成する水電解装置と、
前記湿潤水電解水素ガスを吸収液に接触させ、湿度が減少した乾燥水電解水素ガス及び前記水蒸気を選択的に吸収した湿潤吸収液を得る吸収器と、
前記湿潤吸収液を再生用乾燥ガスに接触させ、水分含有量が減少した予備乾燥吸収液及び湿度が上昇した湿潤再生用ガスを得る第１再生器と、
真空ポンプを使用して前記予備乾燥吸収液を減圧乾燥し、乾燥吸収液を得る第２再生器と、
前記乾燥吸収液を前記吸収器に送液する送液ポンプと、を有する、
乾燥水電解水素ガス製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は乾燥水電解水素ガス製造装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１～３には乾燥水電解水素ガス製造装置が開示されている。乾燥水電解水素ガス製造装置は、主に水電解装置、吸収器、及び再生器から構成される。水電解装置は水を電解して、水素と水蒸気を含有する湿潤水電解水素ガスを生成するものである。吸収器は湿潤水電解水素ガスを吸収液に接触させ、乾燥水電解水素ガスと湿潤吸収液を得るものである。再生器は、湿潤吸収液から水分を取り除き、吸収液を再生するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７１１６３９７号公報
特開２０１８－５１５４３号公報
特開２０２１－７９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
再生器において、真空ポンプを使用して湿潤吸収液を減圧することにより、湿潤吸収液の減圧乾燥を実施することがある。一般的な油回転真空ポンプでは、吸引ガス中に水蒸気のような凝縮性のある気体が含まれていると、圧縮時に液化して油と混ざり、ポンプ内に残ってしまう問題がある。このような液体がポンプ内に残ると、部品腐食や油の潤滑性低下等の要因になり、故障の原因となる。また、減圧時に油に混ざった水分が再度蒸発するので到達圧力も低下し難くなる。再生器では湿潤吸収液に含まれる水分量が多いため、その水分量が真空ポンプが許容できる水蒸気吸入量よりも多くなり、上記の問題が生じやすい。
【０００５】
そこで、本開示の主な目的は、上記実情を鑑み、真空ポンプの故障を抑制することができる乾燥水電解水素ガス製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１態様は、水を電解して、水素と水蒸気を含有する湿潤水電解水素ガスを生成する水電解装置と、湿潤水電解水素ガスを吸収液に接触させ、湿度が減少した乾燥水電解水素ガス及び水蒸気を選択的に吸収した湿潤吸収液を得る吸収器と、湿潤吸収液を再生用乾燥ガスに接触させ、水分含有量が減少した予備乾燥吸収液及び湿度が上昇した湿潤再生用ガスを得る第１再生器と、真空ポンプを使用して予備乾燥吸収液を減圧乾燥し、乾燥吸収液を得る第２再生器と、乾燥吸収液を吸収器に送液する送液ポンプと、を有する、乾燥水電解水素ガス製造装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の乾燥水電解水素ガス製造装置では、第１再生器において湿潤吸収液を予備乾燥し、得られた予備乾燥湿潤吸収液を第２再生器において真空ポンプを用いてさらに乾燥させている。このように湿潤吸収液を予備乾燥しているため、第２再生器において真空ポンプに流入する水蒸気吸入量を低減することができる。従って、本開示の乾燥水電解水素ガス製造装置によれば、真空ポンプの故障を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
乾燥水電解水素ガス製造装置１のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［乾燥水電解水素ガス製造装置］
本開示の乾燥水電解水素ガス製造装置は連続的に乾燥水電解水素ガスを製造する装置である。本開示の乾燥水電解水素ガス製造装置について、一実施形態である乾燥水電解水素ガス製造装置１を用いて説明する。
【００１０】
図１に乾燥水電解水素ガス製造装置１のブロック図を示した。図１に示した通り、乾燥水電解水素ガス製造装置１は主に、水を電解して、水素と水蒸気を含有する湿潤水電解水素ガス２０を生成する水電解装置１０と、湿潤水電解水素ガス２０を吸収液（乾燥吸収液３８）に接触させ、湿度が減少した乾燥水電解水素ガス２６及び水蒸気を選択的に吸収した湿潤吸収液３７を得る吸収器３０と、湿潤吸収液３７を再生用乾燥ガス４２に接触させ、水分含有量が減少した予備乾燥吸収液３９及び湿度が上昇した湿潤再生用ガス４８を得る第１再生器３４１と、真空ポンプ４０を使用して予備乾燥吸収液３９を減圧乾燥し、乾燥吸収液３８を得る第２再生器３４２と、乾燥吸収液３８を吸収器３０に送液する送液ポンプ３５と、を有する。その他の部材については必要に応じて後述する。
（【００１１】以降は省略されています）

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