JP2003194297A - 水素ステーション - Google Patents
水素ステーションInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水素ステーションにおいて，水素を圧縮する
圧縮機の摺動部を水潤滑する。 【解決手段】 水素ステーション１は，水電解装置２
と，その水電解装置２により製造された水素を圧縮する
圧縮機３と，圧縮された水素を貯蔵する高圧タンク４と
を備えている。また水電解装置２と圧縮機３との間に水
分調整装置５が設けられており，その水分調整装置５
は，水電解装置２により製造された水素の水分量を，圧
縮機３の摺動部を水潤滑するに足るように調整する。
圧縮機の摺動部を水潤滑する。 【解決手段】 水素ステーション１は，水電解装置２
と，その水電解装置２により製造された水素を圧縮する
圧縮機３と，圧縮された水素を貯蔵する高圧タンク４と
を備えている。また水電解装置２と圧縮機３との間に水
分調整装置５が設けられており，その水分調整装置５
は，水電解装置２により製造された水素の水分量を，圧
縮機３の摺動部を水潤滑するに足るように調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水素ステーション，
即ち，水素を製造し，それを貯蔵して，例えば燃料電池
搭載車両に供給する，といった機能を有する水素ステー
ションに関する。
即ち，水素を製造し，それを貯蔵して，例えば燃料電池
搭載車両に供給する，といった機能を有する水素ステー
ションに関する。
【０００２】
【関連技術】このような水素ステーションとしては，例
えば，水素製造装置と，その水素製造装置により製造さ
れた水素を圧縮する圧縮機と，圧縮された水素を貯蔵す
る高圧タンクとを備えたものの構築が試みられている。
えば，水素製造装置と，その水素製造装置により製造さ
れた水素を圧縮する圧縮機と，圧縮された水素を貯蔵す
る高圧タンクとを備えたものの構築が試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この場合の水素は低純
度で足りるから，圧縮機の摺動部の湿潤を，水素に水分
を含ませることによって行うことができれば圧縮機の構
造を簡素化する上で有益である。
度で足りるから，圧縮機の摺動部の湿潤を，水素に水分
を含ませることによって行うことができれば圧縮機の構
造を簡素化する上で有益である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は前記要望を満足
し得る前記水素ステーションを提供することを目的とす
る。
し得る前記水素ステーションを提供することを目的とす
る。
【０００５】前記目的を達成するため本発明によれば，
水素製造装置と，その水素製造装置により製造された水
素を圧縮する圧縮機と，圧縮された水素を貯蔵する高圧
タンクとを備え，前記水素製造装置により製造された水
素の水分量を，前記圧縮機の摺動部を水潤滑するに足る
ように調整する水分調整装置を前記水素製造装置と前記
圧縮機との間に設けた水素ステーションが提供される。
水素製造装置と，その水素製造装置により製造された水
素を圧縮する圧縮機と，圧縮された水素を貯蔵する高圧
タンクとを備え，前記水素製造装置により製造された水
素の水分量を，前記圧縮機の摺動部を水潤滑するに足る
ように調整する水分調整装置を前記水素製造装置と前記
圧縮機との間に設けた水素ステーションが提供される。
【０００６】このような構成によれば，所期の目的を達
成することができる。
成することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１において，水素ステーション
１は，水素製造装置としての水電解装置２と，その水電
解装置２により製造された水素を圧縮する圧縮機３と，
圧縮された水素を貯蔵する高圧タンク４とを備えてい
る。その高圧タンク４は水素充填後，空の高圧タンク４
と交換される。水電解装置２と圧縮機３との間に水電解
装置２により製造された水素の水分量を，その圧縮機の
摺動部を水潤滑するに足るように調整する水分調整装置
５が設けられている。
１は，水素製造装置としての水電解装置２と，その水電
解装置２により製造された水素を圧縮する圧縮機３と，
圧縮された水素を貯蔵する高圧タンク４とを備えてい
る。その高圧タンク４は水素充填後，空の高圧タンク４
と交換される。水電解装置２と圧縮機３との間に水電解
装置２により製造された水素の水分量を，その圧縮機の
摺動部を水潤滑するに足るように調整する水分調整装置
５が設けられている。
【０００８】実施例においては，水電解装置２の水素用
出口と水分調整装置５の入口管６とを接続する管７に，
水電解装置２側より順次，気液分離装置８，熱交換器
９，手動弁１０，冷却器１１，酸素除去用触媒反応器１
２が装置される。この場合，触媒としてはＰｄが用いら
れている。水分調整装置５の出口管１３に管１４を介し
て圧縮機３の入口が接続され，また圧縮機３の出口に管
１５を介して高圧タンク４が接続される。
出口と水分調整装置５の入口管６とを接続する管７に，
水電解装置２側より順次，気液分離装置８，熱交換器
９，手動弁１０，冷却器１１，酸素除去用触媒反応器１
２が装置される。この場合，触媒としてはＰｄが用いら
れている。水分調整装置５の出口管１３に管１４を介し
て圧縮機３の入口が接続され，また圧縮機３の出口に管
１５を介して高圧タンク４が接続される。
【０００９】水電解装置２により製造された水素は，水
分を多量に含む湿潤水素であることから，水分調整装置
５は，水分調整を行うべく，湿潤水素に水分除去処理を
施して乾燥水素を得る除湿手段１６と，その乾燥水素に
湿潤水素を混じる加湿手段１７とを有する。
分を多量に含む湿潤水素であることから，水分調整装置
５は，水分調整を行うべく，湿潤水素に水分除去処理を
施して乾燥水素を得る除湿手段１６と，その乾燥水素に
湿潤水素を混じる加湿手段１７とを有する。
【００１０】除湿手段１６は，入口管６から分岐する第
１分岐管１８と，その第１分岐管１８に，その入口管６
側より順次装置された，互に並列関係にある第１，第２
除湿器１９，２０，第１質量流量制御器２１，逆止弁２
２および第１操作弁２３とを有する。加湿手段１７は，
入口管６から分岐する第２分岐管２４と，その第２分岐
管２４に，その入口管６側より順次装置された，第２操
作弁２５および第２質量流量制御器２６とを有する。第
１，第２分岐管１８，２４は出口管１３にて合流する。
１分岐管１８と，その第１分岐管１８に，その入口管６
側より順次装置された，互に並列関係にある第１，第２
除湿器１９，２０，第１質量流量制御器２１，逆止弁２
２および第１操作弁２３とを有する。加湿手段１７は，
入口管６から分岐する第２分岐管２４と，その第２分岐
管２４に，その入口管６側より順次装置された，第２操
作弁２５および第２質量流量制御器２６とを有する。第
１，第２分岐管１８，２４は出口管１３にて合流する。
【００１１】第１分岐管１８は，一旦分岐した後合流す
る２つの分岐部２７，２８を備え，第１除湿器１９は，
一方の分岐部２７と，その分岐部２７に分岐点側より順
次装置された第３操作弁２９，水分吸着部３０および逆
止弁３１と，水分吸着部３０を再生すべく，その水分吸
着部３０の脱水を行うヒータ部３２とを有する。第２除
湿器２０は，他方の分岐部２８と，その分岐部２８に分
岐点側より順次装置された第４操作弁３３，水分吸着部
３４および逆止弁３５と，水分吸着部３４を再生すべ
く，その水分吸着部３４の脱水を行うヒータ部３６とを
有する。両水分吸着部３０，３４はモレキュラーシーブ
を備えている。
る２つの分岐部２７，２８を備え，第１除湿器１９は，
一方の分岐部２７と，その分岐部２７に分岐点側より順
次装置された第３操作弁２９，水分吸着部３０および逆
止弁３１と，水分吸着部３０を再生すべく，その水分吸
着部３０の脱水を行うヒータ部３２とを有する。第２除
湿器２０は，他方の分岐部２８と，その分岐部２８に分
岐点側より順次装置された第４操作弁３３，水分吸着部
３４および逆止弁３５と，水分吸着部３４を再生すべ
く，その水分吸着部３４の脱水を行うヒータ部３６とを
有する。両水分吸着部３０，３４はモレキュラーシーブ
を備えている。
【００１２】第１分岐管１８において，第１質量流量制
御器２１と逆止弁２２との間に分岐管３７が設けられ，
その分岐管３７に，第５操作弁３８を装置された管３９
を介し，水素吸蔵材を有するＭＨタンク４０が接続され
る。そのＭＨタンク４０は水素吸蔵後，水素放出後のＭ
Ｈタンク４０と交換される。水素吸蔵材としては，例え
ばＭｍＮｉ4.8 Ａｌ0.2 （Ｍｍはミッシュメタル）が用
いられている。
御器２１と逆止弁２２との間に分岐管３７が設けられ，
その分岐管３７に，第５操作弁３８を装置された管３９
を介し，水素吸蔵材を有するＭＨタンク４０が接続され
る。そのＭＨタンク４０は水素吸蔵後，水素放出後のＭ
Ｈタンク４０と交換される。水素吸蔵材としては，例え
ばＭｍＮｉ4.8 Ａｌ0.2 （Ｍｍはミッシュメタル）が用
いられている。
【００１３】次に，高圧タンク４への水素の充填につい
て説明する。
て説明する。
【００１４】手動弁１０および第１，第２，第３操作弁
２３，２５，２９が「開」状態に，また第４，第５操作
弁３３，３８が「閉」状態にそれぞれ保持される。
２３，２５，２９が「開」状態に，また第４，第５操作
弁３３，３８が「閉」状態にそれぞれ保持される。
【００１５】水電解装置２に水（Ｈ2 Ｏ）を供給して水
電解を行うと，酸素（Ｏ2 ）と水素（Ｈ2 ）が製造され
る。酸素は気体状態で水電解装置２から排出され，一
方，水素は酸素を含む水と共に気液分離装置８に送られ
て水の大部分が除去される。酸素および水分（水蒸気）
を含む水素，つまり混合ガスは温度が７０℃程度であっ
て，熱交換器９にて，降温および凝縮処理を施され，次
いで冷却器１１にて降温処理を施され，その後触媒反応
器１２にて酸素除去処理を施される。
電解を行うと，酸素（Ｏ2 ）と水素（Ｈ2 ）が製造され
る。酸素は気体状態で水電解装置２から排出され，一
方，水素は酸素を含む水と共に気液分離装置８に送られ
て水の大部分が除去される。酸素および水分（水蒸気）
を含む水素，つまり混合ガスは温度が７０℃程度であっ
て，熱交換器９にて，降温および凝縮処理を施され，次
いで冷却器１１にて降温処理を施され，その後触媒反応
器１２にて酸素除去処理を施される。
【００１６】触媒反応器１２から排出された水分を含む
水素は，その露点が２０℃程度であり，これを，水電解
装置２で製造された，水分を含む湿潤水素とする。湿潤
水素は，水分調整装置５の入口管６より第１分岐管１８
および第２分岐管２４に分けられてそこを流通する。第
１分岐管１８を流通する湿潤水素は，第１除湿器１９の
水分吸着部３０において水分を吸着されて，露点が−７
０〜−７５℃の乾燥水素となる。一方，第２分岐管２４
を流通する湿潤水素の露点は変わらない。
水素は，その露点が２０℃程度であり，これを，水電解
装置２で製造された，水分を含む湿潤水素とする。湿潤
水素は，水分調整装置５の入口管６より第１分岐管１８
および第２分岐管２４に分けられてそこを流通する。第
１分岐管１８を流通する湿潤水素は，第１除湿器１９の
水分吸着部３０において水分を吸着されて，露点が−７
０〜−７５℃の乾燥水素となる。一方，第２分岐管２４
を流通する湿潤水素の露点は変わらない。
【００１７】この場合，前記乾燥水素をそのまま圧縮機
３に供給すると，その摺動部，例えばピストン，ピスト
ンリング，シリンダ孔等が水潤滑されずに摩耗が促進さ
れるおそれがある。一方，第２分岐管２４を流通した湿
潤水素をそのまま圧縮機３に供給すると，水分量が過多
であるためその作動に支障を来たす。
３に供給すると，その摺動部，例えばピストン，ピスト
ンリング，シリンダ孔等が水潤滑されずに摩耗が促進さ
れるおそれがある。一方，第２分岐管２４を流通した湿
潤水素をそのまま圧縮機３に供給すると，水分量が過多
であるためその作動に支障を来たす。
【００１８】そこで，圧縮機３の摺動部を好適に水潤滑
するに足るように水素の水分量を調整すべく，乾燥水素
の流量を第１質量流量制御器２１により，また湿潤水素
の流量を第２質量流量制御器２６によりそれぞれ制御し
て，例えば，露点を−４０℃（水分量約１５０ppm ）程
度に調整された水分調整水素を水分調整装置５の出口管
１３より圧縮機３に供給する。
するに足るように水素の水分量を調整すべく，乾燥水素
の流量を第１質量流量制御器２１により，また湿潤水素
の流量を第２質量流量制御器２６によりそれぞれ制御し
て，例えば，露点を−４０℃（水分量約１５０ppm ）程
度に調整された水分調整水素を水分調整装置５の出口管
１３より圧縮機３に供給する。
【００１９】圧縮機３においては水分調整水素が圧縮さ
れて，それによる高圧水素が高圧タンク４に充填され，
また水分調整水素中の水分により摺動部の潤滑が行われ
る。第２除湿器２０において，その水分吸着部３４が前
工程で除湿処理を行って水分を吸着している場合にはそ
のヒータ部３６が作動して水分吸着部３４の脱水が行わ
れ，これにより水分吸着部３４の再生が図られる。また
第１除湿器１９の水分吸着部３０が所定量の水分を吸着
すると，第３操作弁２９が「閉」状態に，また第４操作
弁３３が「開」状態にそれぞれ切換えられて第２除湿器
２０が除湿能を発揮する。
れて，それによる高圧水素が高圧タンク４に充填され，
また水分調整水素中の水分により摺動部の潤滑が行われ
る。第２除湿器２０において，その水分吸着部３４が前
工程で除湿処理を行って水分を吸着している場合にはそ
のヒータ部３６が作動して水分吸着部３４の脱水が行わ
れ，これにより水分吸着部３４の再生が図られる。また
第１除湿器１９の水分吸着部３０が所定量の水分を吸着
すると，第３操作弁２９が「閉」状態に，また第４操作
弁３３が「開」状態にそれぞれ切換えられて第２除湿器
２０が除湿能を発揮する。
【００２０】ＭＨタンク４０に水素を充填する場合，そ
の水素は乾燥状態になければならないので，第１，第２
操作弁２３，２５を「閉」状態にし，また第５操作弁３
８を「開」状態にし，さらに第１，第２除湿器１９，２
０の一方を使用すべく，第３，第４操作弁２９，３３の
一方を「開」状態にし，他方を「閉」状態にする。
の水素は乾燥状態になければならないので，第１，第２
操作弁２３，２５を「閉」状態にし，また第５操作弁３
８を「開」状態にし，さらに第１，第２除湿器１９，２
０の一方を使用すべく，第３，第４操作弁２９，３３の
一方を「開」状態にし，他方を「閉」状態にする。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば，前記のように構成する
ことによって，圧縮機の摺動部を，水素に含まれた水分
により水潤滑して，その圧縮機の構造の簡素化を図り得
るようにした水素ステーションを提供することができ
る。
ことによって，圧縮機の摺動部を，水素に含まれた水分
により水潤滑して，その圧縮機の構造の簡素化を図り得
るようにした水素ステーションを提供することができ
る。
【図１】水素ステーションの概略説明図である。
１…………水素ステーション
２…………水電解装置（水素製造装置）
３…………圧縮機
４…………高圧タンク
５…………水分調整装置
１６………除湿手段
１７………加湿手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｍ 8/00 Ｃ２５Ｂ 9/00 Ａ
Ｆターム(参考） 3D026 CA00
3E072 AA03 DA05 GA30
3H003 AA01 AA06 AC04 BD01 CF00
3H076 AA01 AA16 AA35 AA40 BB17
CC61 CC92 CC93 CC98 CC99
4K021 AA01 BA02 CA11 CA12 CA13
DC03
Claims (3)
- 【請求項１】 水素製造装置（２）と，その水素製造装
置（２）により製造された水素を圧縮する圧縮機（３）
と，圧縮された水素を貯蔵する高圧タンク（４）とを備
え，前記水素製造装置（２）により製造された水素の水
分量を，前記圧縮機（３）の摺動部を水潤滑するに足る
ように調整する水分調整装置（５）を前記水素製造装置
（２）と前記圧縮機（３）との間に設けたことを特徴と
する水素ステーション。 - 【請求項２】 前記水素製造装置（２）は，水分を含む
湿潤水素を製造する水電解装置であり，前記水分調整装
置（５）は前記湿潤水素に水分除去処理を施して乾燥水
素を得る除湿手段（１６）と，その乾燥水素に前記湿潤
水素を混じる加湿手段（１７）とを有する，請求項１記
載の水素ステーション。 - 【請求項３】 前記除湿手段（１６）はモレキュラーシ
ーブを備えている，請求項１または２記載の水素ステー
ション。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US30306301A | 2001-07-06 | 2001-07-06 | |
| US60/303063 | 2001-07-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003194297A true JP2003194297A (ja) | 2003-07-09 |
Family
ID=27613161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002192855A Pending JP2003194297A (ja) | 2001-07-06 | 2002-07-02 | 水素ステーション |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003194297A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1839975A2 (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-03 | Hitachi Plant Technologies, Ltd. | Hydrogen compressor system |
| JP2008144254A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Honda Motor Co Ltd | 水素生成システム及びその吸着装置再生方法 |
| JP2009179842A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Honda Motor Co Ltd | 水素生成システム |
| JP2015094026A (ja) * | 2013-11-14 | 2015-05-18 | 株式会社東芝 | 減酸素装置及び冷蔵庫 |
| CN112376071A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-19 | 四川金星清洁能源装备股份有限公司 | 一种电解水制氢加氢一体化系统 |
-
2002
- 2002-07-02 JP JP2002192855A patent/JP2003194297A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1839975A2 (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-03 | Hitachi Plant Technologies, Ltd. | Hydrogen compressor system |
| EP1839975A3 (en) * | 2006-03-29 | 2010-07-14 | Hitachi Plant Technologies, Ltd. | Hydrogen compressor system |
| US8151834B2 (en) | 2006-03-29 | 2012-04-10 | Hitachi Plant Technologies, Ltd. | Hydrogen compressor system |
| JP2008144254A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Honda Motor Co Ltd | 水素生成システム及びその吸着装置再生方法 |
| JP4673283B2 (ja) * | 2006-12-13 | 2011-04-20 | 本田技研工業株式会社 | 水素生成システム及びその吸着装置再生方法 |
| JP2009179842A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Honda Motor Co Ltd | 水素生成システム |
| JP2015094026A (ja) * | 2013-11-14 | 2015-05-18 | 株式会社東芝 | 減酸素装置及び冷蔵庫 |
| CN112376071A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-19 | 四川金星清洁能源装备股份有限公司 | 一种电解水制氢加氢一体化系统 |
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