[發明專利]水電解系統

有效

• 申請號: 201380033824.2
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN104428450B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 長谷川卓也;藤枝龍史
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社
• 主分類號: C25B9/00
• 分類號: C25B9/00;C25B1/04
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,張會華

技術領域

本發明涉及一種水電解系統。

背景技術

JP2010-43301A所記載的以往的水電解系統利用兩個吸附筒對電解水而產生的氫交替地進行除濕。而且，在使一方的吸附筒再生時，通過將被另一方的吸附筒除濕過的氫的一部分導入一方的吸附筒，而使該一方的吸附筒再生。

另外，JP2007-231383A所記載的以往的水電解系統是利用吸附部除去從用于產生高壓氫的水電解組件排出的氫的水分并將氫儲存于氫罐，并且在吸附部再生時，通過對氫罐內的氫減壓并將減壓后的氫送入吸附部來使吸附部再生。

發明內容

發明要解決的問題

然而，在JP2010-43301A所記載的以往的水電解系統中，因為用于使吸附筒再生而導入吸附筒的氫的壓力比用于除濕而導入吸附筒的氫的壓力小，因此，無法使得在吸附筒的再生中所使用的氫流通。因此，存在如下問題：無法再利用在吸附筒的再生中所使用的氫，而不得不將氫向水電解系統的外部排出。

另外，在JP2007-231383A所記載的以往的水電解系統中，存在如下問題：在使吸附部再生時，因為要將臨時升壓后的氫減壓而送入吸附部，所以造成該部分能量損失較大。

本發明著眼于這樣的問題而做成，其目的在于提供一種減少能量損失并能夠實現在吸附筒的再生中所使用的氫的再利用的水電解系統。

用于解決問題的方案

本發明的某技術方案的燃料電池系統具有：水電解組件，其用于電解水而產生氫；除濕裝置，其用于吸附在由水電解組件產生的氫中包含的水分并將水分除去；濕管線，其用于將由水電解組件產生的氫供給到除濕裝置。而且，該水電解系統還具有：壓縮裝置，其用于將被除濕裝置除去了水分的氫階段性升壓；清除管線，其用于導出壓縮裝置的升壓過程中的氫的一部分，并使該部分氫經由除濕裝置合流到濕管線。

以下，參照添附的附圖詳細說明本發明的實施方式、本發明的優點。

附圖說明

圖1是本發明的一實施方式的水電解系統的概略結構圖。

圖2是表示利用第1吸附筒吸附濕氫的水分并且第2吸附筒再生時的氫的流向的圖。

圖3是表示利用第2吸附筒吸附濕氫的水分并且第1吸附筒再生時的氫的流向的圖。

圖4是本發明的其他實施方式的水電解系統的概略結構圖。

具體實施方式

圖1是本發明的一實施方式的水電解系統100的概略結構圖。

水電解系統100是將電解純水而產生的氫供給到氫罐10的系統。水電解系統100具有：水電解組件1；純水供給部2，其用于向水電解組件1供給純水；氫供給部3，其用于對由水電解組件1產生的氫進行除濕、升壓并將該除濕、升壓后的氫供給到氫罐10。

水電解組件1是一種將多個水電解單元層疊而成的組件，構成為能夠與外部電源電連接。水電解組件1利用外部電源的電力電解純水而產生氫和氧。由水電解組件1產生的氧和使用過的純水借助排出通路11向水電解系統100的外部排出。

純水供給部2具有：水通路21、純水制造裝置22以及純水通路23。

水通路21是用于將自來水、工業用水等水供給到純水制造裝置22的通路。水通路21構成為一端能與供水口相連接，另一端與純水制造裝置22相連接。

純水制造裝置22用于從水制造出純水。

純水通路23是用于將由純水制造裝置22制造出的純水供給到水電解組件1的通路。純水通路23的一端與純水制造裝置22相連接，另一端與水電解組件1相連接。

氫供給部3具有：除濕裝置31、濕管線32、干管線33、壓縮裝置34以及清除管線35。

除濕裝置31具有兩個吸附筒311，在該吸附筒311的內部具有加熱器和水分吸附劑。在以下的說明中，在需要特別區分兩個吸附筒311時，將圖中左側的吸附筒稱為“第1吸附筒311a”，將圖中右側的吸附筒稱為“第2吸附筒311b”。

吸附筒311的兩端分別為開口端，從一方的開口端流入的氣體的水分被水分吸附劑吸附，并且將氣體從另一方的開口端排出。在被吸附筒311的水分吸附劑吸附的水分量達到允許水分量以上時，在包含水分的氣體的供給停止后，利用加熱器加熱使水分從水分吸附劑脫離，并且將干燥氣體導入吸附筒311，并將脫離出的水分向吸附筒311的外部排出(purge)，從而能夠使吸附筒311再生。