FI90570C - Menetelmä paineen säätämiseksi elektrolyysilaitteistossa ja elektrolyysilaitteisto vedyn ja hapen tuottamiseksi - Google Patents

Description

90570

Menetelmå paineen sååtåmiseksi elektrolyysilaitteistossa ja elektrolyysilaitteisto vedyn ja hapen tuottamiseksi Fdrfarande fdr regiering av trycket i en elektrolysanordning och elektrolysanordning fdr produktion av våte och syre 5

Keksintd koskee menetelmåå paineen sååtåmiseksi elektrolyysilaitteistossa, joka tuottaa vetyå ja happea hajottamalla elektrolyysinestettå 10 såhkdvirran avulla. Keksinto koskee myds elektrolyysilaitteistoa vedyn tuottamiseksi muuttuvapaineisessa elektrolyysikennossa hajottamalla elektrolyysinestettå såhkdvirran avulla vedyksi ja hapeksi.

Vety on ihanteellinen ja saasteeton energialåhde erikoissovellutuksis-15 sa, joissa ei ole kåytettåvisså normaaleja energialåhteitå. Siten esi-merkiksi harvaan asutuilla ja vaikeakulkuisilla seuduilla sijaitsevissa såhkdvirtaa kåyttåvisså laitteissa voidaan soveltaa aurinkopaneeleita såhkovirran tuottamiseksi. Tållaiset laitokset ovat usein miehittåmåt-tdmiå ja edellyttavat automaattista tai kaukosååtoistå toimintaa. Lait-20 teistojen on toimittava myds silloin, kun auringonvaloa ei ole kåytet-tavissa. Såhkon varastoiminen pelkastaan akkuihin edellyttaisi varsin-kin pohjoisilla leveysasteilla hyvin suurta mååraa akkuja, jotka ovat painavia ja tarvitsevat huoltoa.

25 Vedyn kayttd energiavarastona on eras keino ottaa talteen aurinkokenno-jen tuottamaa ylijaamSenergiaa, jolloin såhkon avulla hajotetaan vetta . . vedyksi ja hapeksi. Tarvittaessa såhkoå voidaan tuottaa silloin polt- tokennon avulla vedystå. Tarvittavien vetyvarastojen koon pienentåmi-seksi vety on kuitenkin paineistettava ja paineistuksessa joudutaan 30 kayttamaan lisåenergiaa.

: - On tunnettua suorittaa veden hajottaminen vedyksi ja hapeksi elektro- lyysikennoissa, jotka toimivat paineenalaisina ja tuottavat siten vetyå suoraan paineellisena eikå erillistå paineistusta tarvita. Elektro-35 lyysikennon paineistus edellyttåå kuitenkin, ettå paine-ero vetypuolen ja happipuolen (eli vetypuolen ja vedensyottdpuolen) vålillå ei muodos-tu liian suureksi, koska monet kaupalliset elektrolyysikennot eivåt ra-kenteellisesti kestå suuria paine-eroja. Varsinkin muuttuvapaineiset 2 90570 aurinkokennojen avulla tuotettua såhkdå kåyttåvåt elektrolyysikennot tarvitsevat siksi paineensaatdjarjestelmia, jotka huolehtivat paine-eron såilyttåmisestå vety- ja happipuolen valilla sopivana ja riittavån pienena. Tunnetuissa jårjestelmissa paineensaaté on yleensa toteutettu 5 såhkdisestl toimivilla sååteventtiileilla, jotka kuluttavat såhkdå ja eivat siitå johtuen sovellu hyvin autonomisesti aurinkokennojen avulla vetya tuottaviin jårjestelmiin.

Esillaolevan keksinndn avulla aikaansaadaan menetelma paineen saatåmi-10 seksi elektrolyysilaitteistossa siten, etta paine-ero happipuolen ja vetypuolen valillå pidetaan tietysså arvossa mekaanisesti, jolloin saato tapahtuu muuttuvapaineisessa jårjestelmåsså automaattisesti ku-luttamatta sahkbå.

15 Siten keksintd koskee menetelmåå paineen saatamiseksi elektrolyysilaitteistossa, joka tuottaa vetya ja happea hajottamalla elektrolyysines-tettå såhkOvirran avulla ja joka laitteisto sisaltåå suljetun paineel-lisen elektrolyysikennon vedyn ja hapen tuottamiseksi, vetylinjan vedyn johtamiseksi ulos elektrolyysikennosta vetyvarastoon, happilinjan hapen 20 johtamiseksi elektrolyysikennosta ja sydttoelimet elektrolyysinesteen lisaamiseksi elektrolyysikennoon. Keksinnon mukainen menetelma on tun-nettu siita, ettå happilinjan paineen ja vetylinjan paineen valillå yllåpidetaan tiettyå paine-eroa johtamalla jarjestelmåsta poistuva happi yhden tai useamman jousikuormitteisen ylivirtausventtiilin kautta · 25 siten, ettå ylivirtausventtiilin jousipuolelle johdetaan vetylinjassa vallitseva paine.

Elektrolyysikennoon syotettåvå elektrolyysineste sisaltåa vetta, mutta . . se voi sisaltåå mitå tahansa kåytetyn elektrolyysikennon toimintaa 30 ediståviå apuaineita, kuten esim. happoja tai emåksia. Jåljempånå ter-millå "vesi" tarkoitetaan mitå tahansa tållaista elektrolyysinestettå.

Keksinndn mukaisessa menetelmåssa on toteutettu mekaaninen såhkoå ku-luttamaton ja automaattisesti toimiva paineensååto soveltamalla ta-35 vanomaista ylivirtausventtiilia muunnetussa muodossa. Normaali ylivir-tausventtiili sisåltåå sopivaan koteloon sijoitetun metallikalvon, joka 3 90570 kalvon alle sijoitetun jousen paineella painuu kaasun tal nesteen ulos-menoaukkoa vasten sulkien sen. Vain kaasun tai nesteen paineen ylit-tåesså jousipaineen virtaus vol kulkea ulosmenoaukon låpi. Keksinnon mukaisessa menetelmåsså happilinjan paineen sååtåmiseksi vetylinjan 5 paine johdetaan ylivirtausventtiilin jousipuolelle, jolloin paine-ero happilinjan ja vetylinjan paineiden vålillå pysyy automaattisesti jousipaineen suuruisena. Jousipainetta sååtåmållå voidaan paine-ero aset-taa halutun suuruiseksi. Samalla ylivirtausventtiilin kalvo eståå hap-pikaasun ja vetykaasun joutumisen kosketukseen toistensa kanssa.

10

Siten edellåolevalla tavalla saadaan toteutetuksi automaattisesti ja ilman såhkåå toimiva sååtdjårjestelmå, joka huolehtii siitå, ettå happi- ja vetypuolen paineet seuraavat toisiaan automaattisesti koko pai-nealueella, joka saattaa vaihdella suuresti riippuen vetyvarastossa 15 kulloinkin vallitsevan paineen måårååmåstå muuttuvasta tyoskentelypai-neesta.

Tietyn suhteellisen pienen paine-eron yllåpitåminen happi- ja vetypuolen vålillå on tarpeellista siksi, ettå elektrolyysikennon rakenne ei 20 kestå suuria paine-eroja. Varsinkin happivirtauksen mukana poistuu suuria mååriå vettå, joka tavanomaisen tekniikan mukaisesti voidaan vedenerottimia kåyttåen erottaa kaasusta ja johtaa takaisin elektro-... lyysikennoon gravitaation avulla. Vetyvirtauksen mukana poistuu huomat- tavasti pienempiå mååriå vettå, joka samoin voidaan erottaa vetykaasus- : 25 ta vedenerottimessa. Vetykaasusta erotettu vesi voidaan joko poistaa kokonaan systeemistå tai se voidaan palauttaa takaisin elektrolyysiken-noon. Viimeksimainittu vaihtoehto edellyttåå kuitenkin sitå, ettå vetypuolen vedenerottimessa on oltava korkeampi paine kuin happipuolella.

... 30 Siinå tapauksessa, ettå vetykaasusta erotettua vettå ei oteta talteen tai sitå ei johdeta suoraan takaisin elektrolyysikennoon, voidaan paine happilinjassa pitåå korkeampana kuin vetylinjan paine. Tålloin happi-linjassa olevan ylivirtausventtiilin jousipuolelle johdetaan vetylinjan paine sellaisenaan, jolloin ylivirtausventtiilin jousipaine huolehtii .. . 35 happilinjan paineen pitåmisestå jousipaineen verran vetypainetta kor keampana pååståmållå ylimåårån happea ulos systeemistå.

4 90570

Siinå tapauksessa, ettå myos vetykaasusta erotettu vesi halutaan pa-lauttaa takaisin elektrolyysikennoon on siis huolehdittava siitå, ettå vetypuolen vedenerottimessa on ainakin jonkin verran korkeampi paine kuin happilinjassa ja samalla elektrolyysikennon sisååntulopuolella.

5 Tama voidaan toteuttaa siten, etta happilinjassa olevan ylivirtausvent-tiilin jousipuolelle ei johdeta vetylinjan painetta sellaisenaan, vaan alennettuna tietylla maåralla, joka on ainakin jonkin verran suurempi kuin ylivirtausventtiilin jousipaine. Mainittu alennettu vetypaine voidaan siten ottaa esimerkiksi vetylinjaan sijoitetun takaiskuventtiilin 10 jålkeen, joka takaiskuventtiili pudottaa vetylinjan painetta halutulla måårållå. Nåin menetellen aikaansaadaan se, ettå paine vetylinjassa pysyy korkeampana kuin happilinjassa ja vesi vetypuolen vedenerottimes-ta voidaan palauttaa esimerkiksi happipuolen vedenerottimeen ja takaisin elektrolyysikennoon.

15

Keksinnon mukaisen menetelmån eråån edullisen suoritusmuodon mukaan vetypaine happilinjan ylivirtausventtiilin jousipuolelle voidaan ottaa valinnaisesti joko ennen takaiskuventtiiliå tai alennettuna sen jålkeen, jolloin valinta voidaan toteuttaa esimerkiksi kolmitieventtiilin 20 avulla. Jålkimmåistå tapaa sovelletaan silloin, kun paine takaiskuventtiilin jålkeen eli vetyvaraston paine on alhaisempi kuin vetylinjan paine. Edellistå tapaa kåytetåån silloin, kun paine vetylinjassa ennen takaiskuventtiiliå on alhaisempi kuin takaiskuventtiilin jålkeen, esi-merkiksi silloin, kun paineet elektrolyysilaitteistossa on laskettu 25 alas ja elektrolyysikennon painetta nostetaan vetyvaraston paineeseen.

- - Kolmitieventtiili voidaan edullisesti korvata myos kåyttåmållå toista . ylivirtausventtiiliå. Tålloin toisen ylivirtausventtiilin jousipuoli on ; yhteydesså vetylinjan sellaiseen kohtaan, joka on takaiskuventtiilin jålkeen ja toisen ylivirtausventtiilin jousipuoli on yhteydesså vety-30 linjaan ennen takaiskuventtiiliå.

' : Keksinto koskee myos elektrolyysilaitteistoa vedyn ja hapen tuottami- :·. seksi hajottamalla elektrolyysinestettå såhkovirran avulla, joka lait- teisto kåsittåå ainakin seuraavat komponentit: 35 5 90570 a) suljetun paineellisen elektrolyysikennon vedyn ja hapen tuotta-miseksi såhkovirran avulla, b) vetylinjan vedyn johtamiseksi ulos elektrolyysikennon sisåtilas- 5 ta vetyvarastoon, c) happilinjan hapen johtamiseksi ulos elektrolyysikennon sisåti-lasta, ja 10 d) syottoelimet elektrolyysinesteen lisååmiseksi elektrolyysiken- noon.

Keksinnon mukainen elektrolyysilaitteisto on tunnettu siita, ettå lait-teistossa on elimet tietyn paine-eron yllåpitåmiseksi happilinjan pai-15 neen ja vetylinjan paineen vålilla, jotka elimet kasittåvåt yhden tai useamman happilinjaan sijoitetun ylivirtausventtiilin seka elimet vetylinjan paineen johtamiseksi ylivirtausventtiilin jousipuolelle.

Keksinnon mukaisen sååtomenetelmån ja elektrolyysilaitteiston erilaisia 20 suoritusmuotoja kuvataan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa kuvio 1 esittåå elektrolyysilaitteistoa, jossa happikaasun paine pide-taan korkeampana kuin vetykaasun paine, 25 kuvio 2 esittåå vastaavaa laitteistoa, jossa vetykaasun paine pidetåån korkeampana kuin happikaasun paine, kuvio 3 esittåå muunnosta kuvion 2 mukaisesta laitteistosta, jossa 30 kolmitieventtiili on korvattu toisella ylivirtausventtiilillå, ja ; kuvio 4 esittåå elektrolyysilaitteistoa, jossa vetylinjan paine ylivir- tausventtiilin jousipuolelle vålitetåån hydraulisesti.

35 Kuviossa 1 on esitetty muuttuvapaineinen elektrolyysikenno 10, joka on varustettu elektrolyysinesteen sisååntuloyhteellå 11, vetykaasun ulos- 6 90570 tuloyhteellå 12 ja happikaasun (happi/vesiseoksen) ulostuloyhteellå 13 seka virransyottojohdoilla 14. Kuvion mukalsessa suorltusmuodossa on esitetty myos vedenerottimet 15 ja 16 veden erottamiseksi vetykaasusta ja vastaavasti happikaasusta.

5

Elektrolyyslnestettå syotetaån elektrolyysikennoon 10 vesijohdon 17, pumpun 18 ja vesilinjan 19 kautta happikaasun vedenerottimeen 16 ja siitå edelleen vedensyottolinjan 20, takaiskuventtiilin 21 ja elektro-lyysinesteen sisaantuloyhteen 11 kautta elektrolyysikennoon 10.

10 Elektrolyysikennossa syntyvå happi ja sen mukana tuleva vesi johdetaan hapen ulostuloyhteen 13 ja hapen ulostulolinjan 22 kautta hapen vedenerottimeen 16. Happikaasun mukana tuleva vesi erottuu vedenerottimessa 16 ja palaa elektrolyysikennoon 10 linjan 20 kautta gravitaation avul-la.

15

Elektrolyysikennossa 10 syntyvå vetykaasu johdetaan vedyn ulostuloyhteen 12 ja vedyn ulostulolinjan 23 kautta vetykaasun vedenerottimeen 15. Vedenerottimessa 15 kaasusta erottuva vesi johdetaan pois putken 24 ja venttiilin 25 kautta.

20

Kuvion 1 mukalsessa laitteistossa on sovellettu lisåksi suomalaisissa patenttihakemuksissa FI-923903 ja FI-923904 esitettyå painekuorijårjes-telmåå, joka pidetåån paineistettuna happikaasun paineella. Siten ku-viosta 1 ilmenee painekuori 26, jonka sisålle elektrolyysikenno 10 on 25 sijoitettu. Painekuori 26 on edullisesti tåytetty inertillå nesteellå ja paineistus tapahtuu edullisesti johtamalla painekuoreen 26 putki 27 happikaasun vedenerottimesta 16. Nåin olien painekuoressa 26 vallitsee happikaasun paine. On kuitenkin huomattava, ettå painekuoren kåytto ei ole keksinnon kannalta millåån tavalla oleellista.

30

Vetykaasu vedenerottimesta 15 johdetaan edelleen linjan 28 ja takaiskuventtiilin 29 kautta vetyvarastoon 30. Linja 28 on lisåksi varustettu poistoputkella 31 ja venttiilillå 32 vetypaineen laskemiseksi esimer-kiksi elektrolyysilaitteiston huoltoa vårten.

35 7 90570

Happikaasu johdetaan happikaasun vedenerottimesta 16 llnjassa 33 ole-vaan ylivirtausventtiiliin 34. Ylivirtausventtiili 34 kåsittåå koteion 35, joka on tiiviin kalvon 36 avulla jaettu kahteen osostoon 37 ja 38. Osasto 37 sisåltåå Istukan 39, jossa on aukko 40 ja aukosta 40 Istukan 5 39 låpi johtava kanava 41. Happikaasu virtaa linjan 33 kautta ylivir- tausventtiilin 34 osastoon 37 ja edelleen aukon 40 ja kanavan 41 lapi hapen poistoputkeen 42. Ylivirtausventtiilin 34 toinen osasto 38 sisål-taa jousen 43, joka toisesta pååstaan on tuettu koteion 35 paahan ja toisesta pååstå kalvoon 36. Nåin olien happikaasu paasee virtaamaan 10 aukon 40 ja kanavan 41 kautta hapen poistoputkeen 42 ainoastaan si ind tapauksessa, ettå sen paine ylittåå tietyn arvon. Olennaista ylivir-tausventtiilin 34 toiminnalle on lisaksi se, etta jousen 43 sisaltavå osasto 38 on myds linjan 44 kautta yhteydesså vetypaineeseen eli lin-jaan 28.

15

Kuvion 1 mukaisessa laitteistossa paineensååto toimii seuraavasti. Ylivirtausventtiilin 34 kalvoon 36 kohdistuu toiselta puolelta vetylin-jassa 28 oleva paine ja lisaksi jousen 43 aiheuttama paine, joka painaa kalvoa 36 istukassa 39 olevan aukon 40 reunoja vasten. Nain olien 20 happi pååsee virtaamaan poistoputkeen 42 ainoastaan silloin, kun hapen paine linjassa 33 on suurempi kuin vetylinjan 28 paineen ja jousen 43 jousipaineen summa. Hapen virratessa paine happilinjassa 33 laskee, kunnes se on enintåån jousen 43 jousipaineen verran korkeampi kuin : : vetylinjassa 44 ja 28 oleva paine, jolloin kalvo 36 sulkee aukon 40.

: - : 25 Siten happipaine seuraa automaattisesti vetylinjassa 28 olevaa painetta pysyen aina kuitenkin korkeampana kuin linjassa 28 oleva vetypaine.

. . Esitetyn paineensååtojårjestelmån etuina on ennenkaikkea se, ettå saato on mekaaninen eikå kuluta såhkfivirtaa, erillisiå sååtåventtiileitå ja . . paineantureita ei tarvita eikå sååto kuluta vetyå.

30

Haluttaessa laskea elektrolyysilaitteistosta paineet pois esiraerkiksi : : : huoltoa vårten avataan poistoputkessa 31 olevaa venttiiliå 32 ja anne- r*’": taan vedyn virrata ulos. Tålloin paine linjassa 44 alenee ja kalvo 36 pååståå hapen virtaamaan poistoputkeen 42, jolloin happipaine seuraa 35 vetypaineen laskua. Takaiskuventtiili 29 eståå vetykaasusåilidn 30 • paineen purkautumisen poistoputkeen 31. Laitteistoa uudelleen kåynnis- 8 90570 tettåessfl ylivirtausventtiili 34 pitaa huolen siitå, etta vetypaine linjassa 28 ennen takaiskuventtiiliå 29 nousee ja ettå happikaasun paine linjassa 33 nousee samassa tahdissa. Vetypaineen linjassa 28 saavuttaessa vetyvaraston 30 paineen vetykaasu alkaa virrata vetyvaras-5 toon 30.

Kuten edellå on mainittu, voidaan ylivirtausventtiilin 34 jousen 43 jaykkyytta saatamalla asettaa ylipaine happilinjan paineen ja vetylin-jan paineen valilla haluttuun arvoon. Vaikka paineiden absoluuttiset 10 arvot eivåt ole millåån tavalla oleellisia laitteiston toiminnan kan-nalta, niin voidaan todeta, etta luokkaa 1-2 bar oleva hapen ylipaine on kåytånnbssa sopiva arvo.

Kuviossa 2 esitetty suoritusmuoto eroaa kuviosta 1 seuraavasti. Tåsså 15 tapauksessa vetykaasun vedenerottimessa 15 erotettu vesi palautetaan takaisin elektrolyysikennoon 10 happilinjan vedenerottimen 16 kautta. Sitå vårten putki 24 on yhdistetty happilinjan vedenerottimeen 16.

Jotta vedenpalautus onnistuisi, on paineen vetypuolella oltava korkeam-pi kuin happipuolella. Toisaalta ylivirtausventtiilin 34 hapen paåsto-20 toiminta edellyttaa, etta happikaasun paineen linjassa 33 on oltava suurempi kuin kalvoon 36 kohdistuva jousipaineen ja vetypaineen summa.

, - Sita vårten vetypainetta ylivirtausventtiilin 34 jousipuolelle ei joh- • : : deta takaiskuventtiilin 29 tulopuolelta, vaan sen sijaan linjan 45 ja 25 kolmitieventtiilin 46 kautta takaiskuventtiilin 29 låhtopuolelta. Sen - : lisaksi takaiskuventtiili 29 on jarjestetty aiheuttamaan paineputous, joka on suurempi kuin ylivirtausventtiilin 34 jousipaine. Jalleen paineiden ja paine-erojen absoluutiset arvot eivåt ole oleellisia lait-, _ teiston toiminnan kannalta, mutta sopiva jousipaine ylivirtausventtii- ; ' 30 lisså 34 voi olla luokkaa 1-2 bar ja vastaavasti paineputous takaisku- • venttiilissa 29 voi olla luokkaa 3-4 bar.

Kun kuvion 2 mukaisessa laitteistossa paineet elektrolyysilaitteistossa halutaan laskea alas, tama tapahtuu jalleen poistoputken 31 ja venttii-35 lin 32 kautta. Koska takaiskuventtiili 29 estaa virtauksen taaksepain, • * ei vetypaine ylivirtausventtiilin 34 jousipuolella alene eikå nain 5 90570 olien myoskåån happipaine linjassa 33 paase laskemaan. S i tå vårten on kolmitieventtiililn 46 yhdistetty linja 47, jolloin painetta ylivir-tausventtiilin 34 jousipuolella ja vastaavasti happipainetta voidaan laskea linjojen 44 ja 47 kautta yhteyden linjan 45 kautta ollessa sul-5 jettuna. Ko. toiminto voidaan toteuttaa haluttaessa automaattisesti, rautta sita vårten voidaan tarvita esim. paineanturit (ei esitetty) vetylinjassa 28 kummallakin puolella takaiskuventtiiliå 29, jolloin kolmitieventtiilin 46 kaantaminen voidaan haluttaessa jårjeståå toimi-maan automaattisesti riippuen siita, onko vetyvaraston 30 paine suurem-10 pi vai pienempi kuin linjassa 28 ennen takaiskuventtiiliå 29 oleva paine.

Kuvion 3 mukainen laitteisto on muuten samanlainen kuin kuvion 2 lait-teisto paitsi ettå se sisåltåå kaksi ylivirtausventtiiliå 34a ja 34b, 15 joihin vetypaine johdetaan eri puolilta vetylinjassa 28 olevaa takaiskuventtiiliå 29. Ensimmåisen ylivirtausventtiilin 34a jousipuolelle johdetaan vetypaine linjan 44 kautta kohdasta, joka on takaiskuventtii-lin 29 jålkeen. Toisen ylivirtausventtiilin 34b jousipuolelle johdetaan vetypaine linjan 47a kautta kohdasta, joka on ennen takaiskuventtiiliå 20 29. Nåin olien ylivirtausventtiilien 34a ja 34b yhdistelmå korvaa kol mitieventtiilin 46 ja linjan 47 kuvion 2 mukaisessa laitteistossa. Vetypaineen ollessa ennen takaiskuventtiiliå 29 alhaisempi kuin sen jålkeen, happipaineen sååto tapahtuu ylivirtausventtiilin 34b avulla ja vetypaineen ollessa ennen takaiskuventtiiliå 29 korkeampi kuin sen 25 jålkeen, happipaineen sååto tapahtuu ylivirtausventtiilin 34a avulla.

Kuvion 4 mukainen laitteisto on rakenteeltaan ja toiminnaltaan samanlainen kuin kuvion 2 mukainen laitteisto paitsi, ettå vetypaine ylivir-- . tausventtiilin 34 jousipuolelle linjan 44 kautta vålitetåån hydrauli- 30 sesti. Sitå vårten linjaan 44 on lisåtty nestetåytteinen erotin 48, joka sisåltåå herkkåliikkeisen mutta tiiviin månnån 49. Lisåksi linja 44 ja ylivirtausventtiilin 34 jousipuoli 38 on nestetåytteinen. Erotin : 48 toimii tålloin varmuuslaitteena siita varalta, ettå ylivirtausvent tiilin 34 kalvo 36 mahdollisesti rikkoutuu ja vety- ja happikaasut .. . 35 pååsisivåt kosketukseen toistensa kanssa. Kalvon 36 rikkoutuessa måntå 49 painuu vetypaineen vaikutuksesta ala-asentoonsa tiivistettå 50 vas- !o 90570 ten, jolloin paineyhteys vetylinjasta 28 ylivirtausventtiiliin 34 sul-keutuu ja kaasujen sekoittuminen estyy. Samanlainen jårjestely on luon-nollisesti kayttékelpoinen my6s kuvioiden 1 ja 3 mukaisessa laitteis-tossa.

5

Claims (14)

1. Menetelmå paineen sååtåmiseksi elektrolyysilaitteistossa, joka tuot-taa vetyå ja happea hajottamalla elektrolyyslnestettå såhkovirran avul- 5 la ja joka laitteisto sisåltåå suljetun paineellisen elektrolyysikennon (10) vedyn ja hapen tuottamiseksi, vetylinjan (23,28) vedyn johtamisek-si ulos elektrolyysikennosta (10) vetyvarastoon (30), happilinjan (22,33) hapen johtamiseksi elektrolyysikennosta (10) ja syottoeliraet (17,18,19,20,21) elektrolyysinesteen lisååmiseksi elektrolyysikennoon 10 (10), tunnettu siitå, ettå happilinjan (33) paineen ja vety linjan (28) paineen vålillå yllåpidetåån tiettyå paine-eroa johtamalla jarjestelmåstå poistuva happi yhden tai useamman jousikuormitteisen ylivirtausventtiilin (34,34a,34b) kautta siten, ettå ylivirtausventtii-lin (34,34a,34b) jousipuolelle johdetaan vetylinjassa (28) vallitseva 15 paine.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå happilinjassa (33) pidetåån tiettyå ylipainetta tai alipainetta vetylinjan (28) paineeseen verrattuna johtamalla vetypaine ylivirtaus- 20 venttiilin (34,34a,34b) jousipuolelle vetylinjassa (28) olevan taka- iskuventtiilin (29) jålkeen olevasta kohdasta tai vastaavasti takaisku-venttiiliå (29) ennen olevasta kohdasta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmå, tunnettu 25 siitå, ettå tiettyå paine-eroa happilinjan (33) paineen ja vetylinjan (28) vålillå yllåpidetåån kåyttåmållå kahta happilinjaan (33) sijoitet-tua ylivirtausventtiiliå (34a,34b), jolloin toisen ylivirtausventtiilin (34b) jousipuolelle johdetaan vetylinjan (28) paine kohdasta, joka on ennen vetylinjaan (28) sijoitettua takaiskuventtiiliå (29) ja ensimmåi- 30 sen ylivirtausventtiilin (34a) jousipuolelle johdetaan vetylinjan (28) paine kohdasta, joka on vetylinjaan (28) sijoitetun takaiskuventtiilin (29) jålkeen.

4. Elektrolyysilaitteisto vedyn ja hapen tuottamiseksi hajottamalla 35 elektrolyysinestettå såhkovirran avulla, joka laitteisto kåsittåå aina-kin seuraavat komponentit: 12 90 570 a) suljetun paineellisen elektrolyysikennon (10) vedyn ja hapen tuottamiseksi såhkovirran avulla, b) vetylinjan (23,28) vedyn johtamiseksi ulos elektrolyysikennon 5 (10) sisåtilasta vetyvarastoon (30), c) happilinjan (22,33) hapen johtamiseksi ulos elektrolyysikennon (10) sisåtilasta, ja 10 d) sydttoelimet (17,18,19,20,21) elektrolyysinesteen lisååmiseksi elektrolyysikennoon (10), tunnettu siitå, ettå laitteistossa on elimet tietyn paine-eron yllåpitåmiseksi happilinjan (33) paineen ja vetylinjan (28) paineen 15 vålillå, jotka elimet kåsittåvåt yhden tai useamman happilinjaan (33) sijoitetun ylivirtausventtiilin (34,34a,34b) sekå elimet vetylinjan (28) paineen johtamiseksi ylivirtausventtiilin (34,34a,34b) jousipuo-lelle.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunne ttu siitå, ettå elimet vetylinjan (28) paineen johtamiseksi ylivirtausventtiilin (34) jousipuolelle (38) sisåltåvåt vetylinjassa (28) olevan takaisku-venttiilin (29) sekå linjan (44,45,47,47a) vetylinjan (28) paineen johtamiseksi ylivirtausventtiilin (34) jousipuolelle. 25

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitå, ettå mainittu linja (44,47,47a) muodostaa yhteyden ylivirtausventtiilin (34) jousipuolelta vetylinjassa (28) ennen takaiskuventtiiliå (29) olevaan kohtaan. 30

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunne ttu siitå, ettå mainittu linja (44,45) muodostaa yhteyden ylivirtausventtiilin (34) jousipuolelta vetylinjassa (28) takaiskuventtiilin (29) jålkeen olevaan kohtaan. 35

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitå, ettå se sisåltåå myos kolmitieventtiilin (46) yhteyden U 90570 (44,45,47) muodostamiseksi ylivirtausventtiilin (34) jousipuolelta vetylinjan (28) kohtaan, joka on ennen takaiskuventtiiliå (29) tai sen jålkeen.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 4-8 mukainen elektrolyysilaitteisto, tunnettu siita, ettå se sisåltåå kaksi ylivirtausventtiiliå (34a,34b) seka linjat (44,47a) vetylinjassa (28) olevan paineen johta-miseksi ylivirtausventtiilien (34a,34b) jousipuolelle siten, etta toisen ylivirtausventtiilin (34b) jousipuoli on yhteydessa vetylinjassa 10 (28) ennen takaiskuventtiiliå (29) olevaan kohtaan ja ensimmåisen yli virtausventtiilin (34a) jousipuoli on yhteydessa vetylinjassa (28) takaiskuventtiilin (29) jalkeen olevaan kohtaan.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 4-9 mukainen elektrolyysilaitteisto, 15 tunnettu siita, ettå elektrolyysikenno (10) on sijoitettu nes-teellå tåytetyn suojakuoren (26) sisaån, joka on paineistettu elektro-lyysisså syntyvån kaasun paineella.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen elektrolyysilaitteisto, t u n -20 n e t t u siita, etta suojakuori (26) on taytetty inertilla nesteella ja paineistettu happilinjan (27,33) paineella.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 4-11 mukainen elektrolyysilaitteisto, tunnettu siita, etta vetylinjan (23,28) kaasutilavuus elektro-25 lyysikennon (10) ja vetylinjassa (28) olevan takaiskuventtiilin (29) valillå on vahintaan kaksi, mutta edullisesti yli kaksi kertaa suurempi : kuin happilinjan (22,33) kaasutilavuus elektrolyysikennon (10) ja hap- -- pilinjaan (33) sijoitetun ylivirtausventtiilin (34) valillå.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 4-12 mukainen elektrolyysilaitteisto, • * tunnettu siitå, ettå vetypaine ylivirtausventtiilin (34) jousi puolelle valitetåån hydraulisesti linjassa (44) olevan nesteen våli-· tyksellå.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen elektrolyysilaitteisto, tun nettu siitå, ettå mainittu linja (44) sisåltåå månnålla (49) va-rustetun kaasu/neste-erottimen (48), jossa måntå (49) vetypaineen vai- „ 90570 14 kutuksesta sulkee yhteyden ylivirtausventtiilin (34) jousipuolelle venttiilikalvon (36) mahdolllsesti rlkkoutuessa. t . I * 15 90570