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公開番号2025064156
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2023173688
出願日2023-10-05
発明の名称水素製造設備及び水素製造方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類C25B 9/00 20210101AFI20250410BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】水電解装置の性能を安定化しやすい水素製造設備及び水素製造方法を提供する。
【解決手段】水素製造設備は、水を電気分解するための電解槽を含む水電解装置と、海水を淡水化するための海水淡水化装置と、前記海水淡水化装置で生成された純水を補給純水として前記水電解装置に供給するための純水ラインと、前記水電解装置に冷却水としての海水を供給するための冷却水供給ラインと、前記水電解装置を冷却した後の前記冷却水としての前記海水が流れる冷却水戻りラインと、前記冷却水戻りラインを流れる前記海水の少なくとも一部を補給海水として前記海水淡水化装置に供給するための第1供給部と、を備える。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
水を電気分解するための電解槽を含む水電解装置と、
海水を淡水化するための海水淡水化装置と、
前記海水淡水化装置で生成された純水を補給純水として前記水電解装置に供給するための純水ラインと、
前記水電解装置に冷却水としての海水を供給するための冷却水供給ラインと、
前記水電解装置を冷却した後の前記冷却水としての前記海水が流れる冷却水戻りラインと、
前記冷却水戻りラインを流れる前記海水の少なくとも一部を補給海水として前記海水淡水化装置に供給するための第１供給部と、
を備える水素製造設備。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
海水を貯留するための海水貯留部を備え、
前記冷却水供給ラインは、前記海水貯留部からの前記海水を前記冷却水として前記水電解装置に供給するように構成され、
前記冷却水戻りラインを流れる前記海水の一部を前記海水貯留部に供給するための第２供給部を備える
請求項１に記載の水素製造設備。
【請求項３】
前記水電解装置は、前記電解槽にて水の電気分解により発生した水素又は酸素が導かれる気液分離器を含み、
前記気液分離器から排出された水素又は酸素を、前記冷却水供給ラインからの前記冷却水との熱交換により冷却するように構成された第１熱交換部を備える
請求項２に記載の水素製造設備。
【請求項４】
前記水電解装置は、前記電解槽にて水の電気分解により発生した水素又は酸素が導かれる気液分離器を含み、
前記気液分離器にて前記水素又は前記酸素から分離された電解質溶液を、前記冷却水供給ラインからの前記冷却水との熱交換により冷却するように構成された第２熱交換部を備える
請求項２又は３に記載の水素製造設備。
【請求項５】
前記第２供給部は、
前記冷却水戻りラインから分岐する分岐ラインと、
前記分岐ラインに設けられるバルブと、
を含み、
前記冷却水供給ラインにおける前記冷却水の温度に基づいて前記バルブの開度が調節されるように構成された
請求項２又は３の何れか一項に記載の水素製造設備。
【請求項６】
水を電気分解するための電解槽を含む水電解装置を用いる水素製造方法であって、
海水淡水化装置を用いて海水を淡水化するステップと、
前記海水を淡水化して得られた純水を補給純水として前記水電解装置に供給するステップと、
前記水電解装置に冷却水としての海水を供給するステップと、
前記水電解装置を冷却した後の前記海水の少なくとも一部を補給海水として前記海水淡水化装置に供給するステップと、
を備える水素製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水素製造設備及び水素製造方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
海水から生成される純水を用いて水素を製造することが提案されている。
【０００３】
特許文献１には、海水淡水化装置で海水を淡水化して純水を得るとともに、このようにして得られる純水を水電解装置で電気分解することで水素を製造することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２２／２２５３３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、海水淡水化装置から水電解装置に供給される純水や冷却水の温度が変動すると、水電解装置の性能が変動して不安定となりやすい。この点、特許文献１には、水電解装置の性能を安定化するための対策について言及されていない。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、水電解装置の性能を安定化しやすい水素製造設備及び水素製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の少なくとも一実施形態に係る水素製造設備は、
水を電気分解するための電解槽を含む水電解装置と、
海水を淡水化するための海水淡水化装置と、
前記海水淡水化装置で生成された純水を補給純水として前記水電解装置に供給するための純水ラインと、
前記水電解装置に冷却水としての海水を供給するための冷却水供給ラインと、
前記水電解装置を冷却した後の前記冷却水としての前記海水が流れる冷却水戻りラインと、
前記冷却水戻りラインを流れる前記海水の少なくとも一部を補給海水として前記海水淡水化装置に供給するための第１供給部と、
を備える。
【０００８】
また、本発明の少なくとも一実施形態に係る水素製造方法は、
水を電気分解するための電解槽を含む水電解装置を用いる水素製造方法であって、
海水淡水化装置を用いて海水を淡水化するステップと、
前記海水を淡水化して得られた純水を補給純水として前記水電解装置に供給するステップと、
前記水電解装置に冷却水としての海水を供給するステップと、
前記水電解装置を冷却した後の前記海水の少なくとも一部を補給海水として前記海水淡水化装置に供給するステップと、
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、水電解装置の性能を安定化しやすい水素製造設備及び水素製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態に係る水素製造設備の概略構成図である。
一実施形態に係る水電解装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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