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公開番号2025005775
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023106121
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】再始動時においても円滑に乾燥水電解水素ガスを製造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。
【解決手段】水電解装置と、得られた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及び湿潤吸収液を得る吸収器と、貯蔵装置と、湿潤吸収液を再生用乾燥水素ガス(水電解乾燥水素ガス)に接触させ、乾燥吸収液及び湿潤再生用水素ガスを得る再生器と、乾燥水電解水素ガスの一部を貯蔵装置側に流通させ、残りを再生器側に流通させる分流弁と、再生器に接続された真空ポンプと、再生器及び真空ポンプの間に配置され、気体の流通方向を真空ポンプ側又は水電解装置側に切り替える三方切替弁と、を有し、装置停止時に三方切替弁の流通方向が真空ポンプ側に切り替えられ、装置始動時に三方切替弁の流通方向が水電解装置側に切り替えられる、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、
前記乾燥水電解水素ガスを貯蔵する貯蔵装置と、
前記湿潤吸収液を再生用乾燥水素ガスに接触させ、水分含有量が減少した乾燥吸収液及び湿度が上昇した湿潤再生用水素ガスを得る再生器と、
前記乾燥吸収液を前記吸収器に送液する送液ポンプと、
前記吸収器から排出された前記乾燥水電解水素ガスの一部を前記貯蔵装置側に流通させ、残りを前記再生器側に流通させる分流弁と、
前記再生器に接続された真空ポンプと、
前記再生器及び前記真空ポンプの間に配置され、気体の流通方向を前記真空ポンプ側又は前記水電解装置側に切り替える三方切替弁と、
前記三方切替弁及び前記水電解装置の間に配置され、前記再生器から排出された前記湿潤再生用水素ガスを昇圧し、前記水電解装置側に排出する昇圧用水素ポンプと、を有し、
前記再生用乾燥水素ガスは前記分流弁から排出された前記乾燥水電解水素ガスであり、
装置停止時において、前記三方切替弁流通方向が前記真空ポンプ側に切り替えられ、
装置始動時において、前記三方切替弁の流通方向が前記水電解装置側に切り替えられる、
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 1,600 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、製造した乾燥水電解水素ガスの一部を再生用乾燥水素ガスとして使用して湿潤吸収液に接触させて、湿潤吸収液から水分を取り除き、吸収液を再生する場合がある。
【０００５】
しかしながら、装置の再始動時において、まず初めに再生器に再生用ガスを導入する必要がある。従来技術の構成では、乾燥水電解水素ガスの一部を再生用乾燥水素ガスとして使用する場合、装置始動時において乾燥水電解水素ガスそのものがないため、乾燥水電解水素ガスの製造ができない問題がある。
【０００６】
そこで、本開示の主な目的は、上記実情を鑑み、再始動時においても円滑に乾燥水電解水素ガスを製造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】
【０００７】
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、乾燥水電解水素ガスを貯蔵する貯蔵装置と、湿潤吸収液を再生用乾燥水素ガスに接触させ、水分含有量が減少した乾燥吸収液及び湿度が上昇した湿潤再生用水素ガスを得る再生器と、乾燥吸収液を吸収器に送液する送液ポンプと、吸収器から排出された乾燥水電解水素ガスの一部を貯蔵装置側に流通させ、残りを再生器側に流通させる分流弁と、再生器に接続された真空ポンプと、再生器及び真空ポンプの間に配置され、気体の流通方向を真空ポンプ側又は水電解装置側に切り替える三方切替弁と、三方切替弁及び水電解装置の間に配置され、再生器から排出された湿潤再生用水素ガスを昇圧し、水電解装置側に排出する昇圧用水素ポンプと、を有し、再生用乾燥水素ガスは分流弁から排出された乾燥水電解水素ガスであり、装置停止時において、三方切替弁の流通方向が真空ポンプ側に切り替えられ、装置始動時において、三方切替弁の流通方向が水電解装置側に切り替えられる、乾燥水電解水素ガス製造装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の乾燥水電解水素ガス製造装置では、装置停止時において、三方切替弁の流通方向が真空ポンプ側に切り替えられ、装置始動時において、三方切替弁の流通方向が前記水電解装置側に切り替えられる。そのため、装置停止時に真空ポンプを使用して、吸収液全体を十分に乾燥させることができる。従って、本開示の乾燥水電解水素ガス製造装置によれば、再始動時においても円滑に乾燥水電解水素ガスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
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】
【００１０】
［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。
（【００１１】以降は省略されています）

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