特許ウォッチ

公開番号2025109392
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024003251
出願日2024-01-12
発明の名称除湿装置の運転方法、除湿装置用の制御装置、除湿装置及び水素製造設備
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 15/00 20060101AFI20250717BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】除湿器の再起動時に適切な露点計測を速やかに開始可能とする。
【解決手段】水素製造装置で製造された水素ガスを除湿するための除湿装置の運転方法であって、前記除湿装置は、除湿器と、前記除湿器で除湿された水素ガスを前記除湿器から排出するための排出ラインと、前記排出ラインに接続される露点計測ラインと、前記露点計測ラインに設けられる露点計と、前記露点計測ラインにて前記露点計の両側に設けられる入口弁及び出口弁と、を備え、前記除湿器から前記排出ラインへの前記水素ガスの排出を停止する停止ステップと、前記除湿器から前記排出ラインへの前記水素ガスの排出が停止されているときに、前記露点計測ラインのうち少なくとも前記露点計の設置箇所を含む露点計設置部が乾燥ガスで満たされた状態を維持する維持ステップと、を備える。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
水素製造装置で製造された水素ガスを除湿するための除湿装置の運転方法であって、
前記除湿装置は、
水素ガスに含まれる水分を除湿するための除湿器と、
前記除湿器で除湿された水素ガスを前記除湿器から排出するための排出ラインと、
前記排出ラインに接続される露点計測ラインと、
前記露点計測ラインに設けられる露点計と、
前記露点計測ラインにて前記露点計よりも前記排出ラインとの接続部側の位置に設けられる入口弁と、
前記露点計測ラインにて前記露点計を挟んで前記入口弁と反対側の位置に設けられる出口弁と、
を備え、
前記除湿器から前記排出ラインへの前記水素ガスの排出を停止する停止ステップと、
前記除湿器から前記排出ラインへの前記水素ガスの排出が停止されているときに、前記露点計測ラインのうち少なくとも前記露点計の設置箇所を含む露点計設置部が乾燥ガスで満たされた状態を維持する維持ステップと、
を備える
除湿装置の運転方法。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記露点計測ラインの前記露点計設置部が前記乾燥ガスで満たされた状態で、前記除湿器から前記排出ラインへの前記水素ガスの排出を再開するステップを備える
請求項１に記載の除湿装置の運転方法。
【請求項３】
前記除湿器から前記排出ラインへの前記水素ガスの排出を停止するときに前記入口弁及び前記出口弁を閉じることで前記水素ガスを前記露点計測ラインの前記入口弁と前記出口弁との間の部分に封入するステップを備え、
前記維持ステップでは、前記入口弁及び前記出口弁を閉じた状態を維持する
請求項１又は２に記載の除湿装置の運転方法。
【請求項４】
前記除湿器から前記排出ラインへの前記水素ガスの排出を停止するときに前記入口弁を閉じる入口弁閉ステップを備え、
前記入口弁閉ステップでは、前記除湿器から排出ラインへ水素ガスを排出している状態で前記出口弁を閉じた後、前記入口弁を閉じることで、前記乾燥ガスとしての前記水素ガスを前記露点計測ラインの前記入口弁と前記出口弁との間の部分に封入し、
前記停止ステップでは、前記入口弁閉ステップの後、前記除湿器から前記排出ラインへの前記水素ガスの排出を停止する
請求項３に記載の除湿装置の運転方法。
【請求項５】
前記除湿器から前記排出ラインへの前記水素ガスの排出を停止するときに前記入口弁を閉じる入口弁閉ステップと、
前記入口弁が閉じられた状態で、前記露点計測ラインの前記入口弁と前記露点計との間の部位に接続される供給ラインを介して水素ガス又は不活性ガスを前記乾燥ガスとして前記露点計測ラインに供給する供給ステップと、を備える
請求項１又は２に記載の除湿装置の運転方法。
【請求項６】
前記維持ステップでは、前記入口弁が閉じ前記出口弁が開いた状態で、前記供給ラインを介して前記露点計測ラインに前記乾燥ガスを供給し続ける
請求項５に記載の除湿装置の運転方法。
【請求項７】
前記露点計測ラインに前記供給ラインからの前記乾燥ガスが満たされている状態で前記出口弁を閉じることで、前記乾燥ガスを前記露点計測ラインの前記入口弁と前記出口弁との間の部分に封入するステップを備え、
前記維持ステップでは、前記入口弁及び前記出口弁を閉じた状態に維持する
請求項５に記載の除湿装置の運転方法。
【請求項８】
前記露点計を用いて前記露点計測ラインの前記部分に存在する前記乾燥ガスの露点を計測するステップを備え、
前記維持ステップでは、前記入口弁及び前記出口弁を閉じた状態に維持したままで、前記露点の計測値に基づいて、前記供給ラインに設けられた供給弁を操作する
請求項７に記載の除湿装置の運転方法。
【請求項９】
前記露点計は、静電容量式の露点計である
請求項１又は２に記載の除湿装置の運転方法。
【請求項１０】
水素製造装置で製造された水素ガスを除湿するための除湿装置の運転を制御するための制御装置であって、
前記除湿装置は、
水素ガスに含まれる水分を除湿するための除湿器と、
前記除湿器で除湿された水素ガスを前記除湿器から排出するための排出ラインと、
前記排出ラインに接続される露点計測ラインと、
前記露点計測ラインに設けられる露点計と、
前記露点計測ラインにて前記露点計よりも前記排出ラインとの接続部側の位置に設けられる入口弁と、
前記露点計測ラインにて前記露点計を挟んで前記入口弁と反対側の位置に設けられる出口弁と、
を含み、
前記除湿器から前記排出ラインへの前記水素ガスの排出が停止されているときに、前記露点計測ラインのうち少なくとも前記露点計の設置箇所を含む露点計設置部が乾燥ガスで満たされた状態が維持されるように前記入口弁又は前記出口弁の開閉を操作するように構成された
除湿装置用の制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、除湿装置の運転方法、除湿装置用の制御装置、除湿装置及び水素製造設備に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
水素製造設備において、水分解装置等の水素製造装置で生成された水素ガスから水分を除去するために除湿器が用いられている。除湿器の性能を確認するために、除湿器の出口側に設けられた露点計を用いて、除湿器で除湿された水素ガスの露点（露点温度）を計測することがある。
【０００３】
特許文献１には、水電解装置と、水電解装置から排出される水素を除湿するための除湿装置と、除湿器で除湿された水素の露点を計測するための露点計と、を備えた水電解システム（水素製造設備）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－４０６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、露点計には除湿された水素の露点条件（使用条件）が存在する。ここで、除湿器の停止時等、露点計の設置箇所に除湿された水素が流通しない状態では、大気の侵入等により、露点計設置箇所の露点が上昇して水素の使用条件の範囲外となることがある。このため、通常、除湿器の再起動時には、露点計の設置箇所の露点が水素の使用条件の範囲となるまで、除湿器で除湿された水素ガスを露点計の設置箇所に供給するが、露点計の設置箇所における水素が使用条件の露点範囲に低下して適切な露点計測が可能となるまでに長時間を要する。
【０００６】
また、水素製造設備においては、供給側の再生エネルギー等の電力変動に追従して水素を製造する場合や、需要側の需要変動に応じて水素を製造する場合があり、このような場合には、除湿器を含めた水素製造設備全体の運転及び停止の切替え頻度が大きくなる。そうすると、水素製造設備の再起動の度に露点計設置箇所における水素の露点が使用条件の範囲となるまでに上述のように長時間を要するため、この待機時間の増加が問題となり得る。
【０００７】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、除湿器の再起動時に適切な露点計測を速やかに開始可能な除湿装置の運転方法、除湿装置用の制御装置、除湿装置及び水素製造設備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】
【０００８】
本発明の少なくとも一実施形態に係る除湿装置の運転方法は、
水素製造装置で製造された水素ガスを除湿するための除湿装置の運転方法であって、
前記除湿装置は、
水素ガスに含まれる水分を除湿するための除湿器と、
前記除湿器で除湿された水素ガスを前記除湿器から排出するための排出ラインと、
前記排出ラインに接続される露点計測ラインと、
前記露点計測ラインに設けられる露点計と、
前記露点計測ラインにて前記露点計よりも前記排出ラインとの接続部側の位置に設けられる入口弁と、
前記露点計測ラインにて前記露点計を挟んで前記入口弁と反対側の位置に設けられる出口弁と、
を備え、
前記除湿器から前記排出ラインへの前記水素ガスの排出を停止する停止ステップと、
前記除湿器から前記排出ラインへの前記水素ガスの排出が停止されているときに、前記露点計測ラインのうち少なくとも前記露点計の設置箇所を含む露点計設置部が乾燥ガスで満たされた状態を維持する維持ステップと、
を備える。
【０００９】
また、本発明の少なくとも一実施形態に係る除湿装置用の制御装置は、
水素製造装置で製造された水素ガスを除湿するための除湿装置の運転を制御するための制御装置であって、
前記除湿装置は、
水素ガスに含まれる水分を除湿するための除湿器と、
前記除湿器で除湿された水素ガスを前記除湿器から排出するための排出ラインと、
前記排出ラインに接続される露点計測ラインと、
前記露点計測ラインに設けられる露点計と、
前記露点計測ラインにて前記露点計よりも前記排出ラインとの接続部側の位置に設けられる入口弁と、
前記露点計測ラインにて前記露点計を挟んで前記入口弁と反対側の位置に設けられる出口弁と、
を含み、
前記制御装置は、前記除湿器から前記排出ラインへの前記水素ガスの排出が停止されているときに、前記露点計測ラインのうち少なくとも前記露点計の設置箇所を含む露点計設置部が乾燥ガスで満たされた状態が維持されるように前記入口弁又は前記出口弁の開閉を操作するように構成される。
【００１０】
また、本発明の少なくとも一実施形態に係る除湿装置は、
水素製造装置で製造された水素ガスを除湿するための除湿装置であって、
水素ガスに含まれる水分を除湿するための除湿器と、
前記除湿器で除湿された水素ガスを前記除湿器から排出するための排出ラインと、
前記排出ラインに接続される露点計測ラインと、
前記露点計測ラインに設けられる露点計と、
前記露点計測ラインにて前記露点計よりも前記排出ラインとの接続部側の位置に設けられる入口弁と、
前記露点計測ラインにて前記露点計を挟んで前記入口弁と反対側の位置に設けられる出口弁と、
を備え、
前記露点計測ラインにて前記出口弁を通過した前記水素ガスが大気に放出されるように構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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