特許ウォッチ

公開番号2025066854
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023176363
出願日2023-10-12
発明の名称除去装置および燃料供給システム
出願人オリオン機械株式会社
代理人個人
主分類B01D 53/26 20060101AFI20250417BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】水分を好適に除去し得る状態を長期に亘って維持する。
【解決手段】内側筒状部材12内の内側空間S1に水素ガスGを導入する導入口H1、および外側筒状部材11と内側筒状部材12との間の外側空間S2から水素ガスGを排出する排出口H3が下方閉塞部材13にそれぞれ設けられ、かつ内側空間S1から外側空間S2に水素ガスGを流入させる通気口H2が内側筒状部材12における上端側開口部の近傍に設けられると共に、内側空間S1および外側空間S2に水分を吸着する吸着材16,17がそれぞれ収容され、下方閉塞部材13が上方閉塞部材14よりも下方に位置するように設置された状態において、導入口H1から導入された水素ガスGが内側空間S1内を上昇させられ、通気口H2を介して外側空間S2内に流入させられて外側空間S2内を下降させられた後に排出口H3から排出されるように構成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも水素を含んだ燃料ガスの供給源から当該燃料ガスの供給対象に向かって流動させられる当該燃料ガスを処理対象として、当該燃料ガスに含まれている水分を除去する除去装置であって、
外側筒状部材と、
前記外側筒状部材内に配設された内側筒状部材と、
前記外側筒状部材の一端側開口部および前記内側筒状部材の一端側開口部を閉塞する一端側閉塞部材と、
前記外側筒状部材の他端側開口部および前記内側筒状部材の他端側開口部を閉塞する他端側閉塞部材とを備え、
前記内側筒状部材内の第１の空間に前記燃料ガスを導入する導入口が前記一端側閉塞部材に設けられ、
前記外側筒状部材と前記内側筒状部材との間の第２の空間から前記燃料ガスを排出する排出口が当該外側筒状部材における前記一端側開口部の近傍および前記一端側閉塞部材のいずれかに設けられ、かつ
前記第１の空間から前記第２の空間に前記燃料ガスを流入させる通気路が前記内側筒状部材における前記他端側開口部の近傍および前記他端側閉塞部材のいずれかに設けられると共に、
前記第１の空間および前記第２の空間に前記水分を吸着する吸着材がそれぞれ収容され、
前記一端側閉塞部材が前記他端側閉塞部材よりも下方に位置するように設置された状態において、前記導入口から導入された前記燃料ガスが前記第１の空間内を上昇させられ、前記通気路を介して前記第２の空間内に流入させられて当該第２の空間内を下降させられた後に前記排出口から排出されるように構成されている除去装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
少なくとも水素を含んだ燃料ガスの供給源から当該燃料ガスの供給対象に向かって流動させられる当該燃料ガスを処理対象として、当該燃料ガスに含まれている水分を除去する除去装置であって、
外側筒状部材と、
前記外側筒状部材内に配設された内側筒状部材と、
前記外側筒状部材の一端側開口部および前記内側筒状部材の一端側開口部を閉塞する一端側閉塞部材と、
前記外側筒状部材の他端側開口部および前記内側筒状部材の他端側開口部を閉塞する他端側閉塞部材とを備え、
前記外側筒状部材と前記内側筒状部材との間の空間Ａに前記燃料ガスを導入する導入口が当該外側筒状部材における前記一端側開口部の近傍および前記一端側閉塞部材のいずれかに設けられ、
前記内側筒状部材内の空間Ｂから前記燃料ガスを排出する排出口が前記一端側閉塞部材に設けられ、かつ
前記空間Ａから前記空間Ｂに前記燃料ガスを流入させる通気路が前記内側筒状部材における前記他端側開口部の近傍および前記他端側閉塞部材のいずれかに設けられると共に、
前記空間Ａおよび前記空間Ｂに前記水分を吸着する吸着材がそれぞれ収容され、
前記一端側閉塞部材が前記他端側閉塞部材よりも下方に位置するように設置された状態において、前記導入口から導入された前記燃料ガスが前記空間Ａ内を上昇させられ、前記通気路を介して前記空間Ｂ内に流入させられて当該空間Ｂ内を下降させられた後に前記排出口から排出されるように構成されている除去装置。
【請求項３】
前記外側筒状部材の一端側開口部、当該外側筒状部材の他端側開口部、前記内側筒状部材の一端側開口部および当該内側筒状部材の他端側開口部に連続気孔型の弾性体がそれぞれ配設されている請求項１または２記載の除去装置。
【請求項４】
前記外側筒状部材の少なくとも一部が透光性材料で形成されている請求項１または２記載の除去装置。
【請求項５】
請求項１または２記載の除去装置と、
原料の水を電気分解して前記水素を発生させて前記燃料ガスを生成する前記供給源としての生成装置とを備え、
前記生成装置によって生成された前記燃料ガスに含まれている水分を前記除去装置によって除去した後に前記供給対象に供給可能に構成されている燃料供給システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素を含む燃料ガスから水分を除去する除去装置、およびそのような除去装置を備えて燃料ガスを供給可能に構成された燃料供給システムに関するものである。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、下記の特許文献には、ガスクロマトグラフにおける検出器などの供給対象に水素ガスを供給する水素発生装置の考案が開示されている。この水素発生装置では、電解セルにおいて水素を発生させ、この水素と共に電解セルから排出される水分を水分離部において分離させ、水分離部から排出される水素に含まれる水分を乾燥部において除去する構成が採用されている。具体的には、給水槽から給水された純水を電解セルに給水し、この純水を電気分解処理することで水素を発生させる。この際に、この種の水素発生装置では、電解セルから排出される水素と水分との気液混合流体を水分離部において水素と水分とに分離させ、水分については、給水槽に戻して電解セルにおいて電気分解処理させ、水素については、乾燥部を通過させることで乾燥させた後に供給対象に供給する構成が採用されている。これにより、供給対象に対して水素と共に多量の水分が供給される事態が回避される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
実公平５－１２２８７号公報（第１－３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献に開示の水素発生装置には、以下のような解決すべき問題点が存在する。具体的には、上記の水素発送装置では、電解セルから排出される水素と水分との気液混合流体を水分離部において水素と水分とに分離させ、分離された水素に含まれる水分を乾燥部において除去する（水素を乾燥させる）構成が採用されている。
【０００５】
この場合、上記の水分離部は、水素と水分との比重の相違によって気液混合流体を水素と水分とに分離させる構成が採用され、乾燥部は、吸着材に水分を吸着させて水素から水分を除去する構成が採用されている。しかしながら、この種の装置では、特に、水分離部に流入させられる気液混合流体の流速が速いときや、分離された大量の水分が水分離部内に貯留されているときに、水素と共に少量の水分（水滴）が水分離部から排出されてしまうことがある。また、乾燥部が備える吸着材は、水分離部における分離が困難なミスト（霧化した水分）や、気相の水分の一部を吸着して除去するものであるため、多量の液送の水分（水滴）が付着したときには、水分の吸着能力が短時間で著しく低下してしまう。
【０００６】
ここで、上記特許文献には、乾燥部の詳細な構成や、その設置姿勢などについての具体的な開示が存在しないが、同文献における第１図の構成説明図によれば、上記の乾燥部は、吸着材が収容されている容器体の一方の側面に設けられた入口から、その対向面に設けられた出口に向かって容器体内を水素が流動させられるときに水分が吸着材に吸着される構成が採用されているものと推定される。したがって、上記特許文献に開示の水素発生装置では、水分離部から水素と共に水分が排出されたときに、この水分が乾燥部（容器体）内に流入し易いため、容器体内の吸着材に多量の水分が付着した状態となり、供給対象に対して水素と共に多量の水分が供給されるのを回避するのが困難となるという問題点が存在する。
【０００７】
本発明は、かかる解決すべき問題点に鑑みてなされたものであり、水分を好適に除去し得る状態を長期に亘って維持し得る除去装置および燃料供給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】
【０００８】
上記目的を達成すべく、請求項１記載の除去装置は、少なくとも水素を含んだ燃料ガスの供給源から当該燃料ガスの供給対象に向かって流動させられる当該燃料ガスを処理対象として、当該燃料ガスに含まれている水分を除去する除去装置であって、外側筒状部材と、前記外側筒状部材内に配設された内側筒状部材と、前記外側筒状部材の一端側開口部および前記内側筒状部材の一端側開口部を閉塞する一端側閉塞部材と、前記外側筒状部材の他端側開口部および前記内側筒状部材の他端側開口部を閉塞する他端側閉塞部材とを備え、前記内側筒状部材内の第１の空間に前記燃料ガスを導入する導入口が前記一端側閉塞部材に設けられ、前記外側筒状部材と前記内側筒状部材との間の第２の空間から前記燃料ガスを排出する排出口が当該外側筒状部材における前記一端側開口部の近傍および前記一端側閉塞部材のいずれかに設けられ、かつ前記第１の空間から前記第２の空間に前記燃料ガスを流入させる通気路が前記内側筒状部材における前記他端側開口部の近傍および前記他端側閉塞部材のいずれかに設けられると共に、前記第１の空間および前記第２の空間に前記水分を吸着する吸着材がそれぞれ収容され、前記一端側閉塞部材が前記他端側閉塞部材よりも下方に位置するように設置された状態において、前記導入口から導入された前記燃料ガスが前記第１の空間内を上昇させられ、前記通気路を介して前記第２の空間内に流入させられて当該第２の空間内を下降させられた後に前記排出口から排出されるように構成されている。
【０００９】
請求項２記載の除去装置は、少なくとも水素を含んだ燃料ガスの供給源から当該燃料ガスの供給対象に向かって流動させられる当該燃料ガスを処理対象として、当該燃料ガスに含まれている水分を除去する除去装置であって、外側筒状部材と、前記外側筒状部材内に配設された内側筒状部材と、前記外側筒状部材の一端側開口部および前記内側筒状部材の一端側開口部を閉塞する一端側閉塞部材と、前記外側筒状部材の他端側開口部および前記内側筒状部材の他端側開口部を閉塞する他端側閉塞部材とを備え、前記外側筒状部材と前記内側筒状部材との間の空間Ａに前記燃料ガスを導入する導入口が当該外側筒状部材における前記一端側開口部の近傍および前記一端側閉塞部材のいずれかに設けられ、前記内側筒状部材内の空間Ｂから前記燃料ガスを排出する排出口が前記一端側閉塞部材に設けられ、かつ前記空間Ａから前記空間Ｂに前記燃料ガスを流入させる通気路が前記内側筒状部材における前記他端側開口部の近傍および前記他端側閉塞部材のいずれかに設けられると共に、前記空間Ａおよび前記空間Ｂに前記水分を吸着する吸着材がそれぞれ収容され、前記一端側閉塞部材が前記他端側閉塞部材よりも下方に位置するように設置された状態において、前記導入口から導入された前記燃料ガスが前記空間Ａ内を上昇させられ、前記通気路を介して前記空間Ｂ内に流入させられて当該空間Ｂ内を下降させられた後に前記排出口から排出されるように構成されている。
【００１０】
請求項３記載の除去装置は、請求項１または２記載の除去装置において、前記外側筒状部材の一端側開口部、当該外側筒状部材の他端側開口部、前記内側筒状部材の一端側開口部および当該内側筒状部材の他端側開口部に連続気孔型の弾性体がそれぞれ配設されている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許