JP2012036453A - Water electrolysis system and method for operating the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and rapidly perform cleaning operation of a valve device while continuing water electrolysis treatment.SOLUTION: The water electrolysis system 10 includes: a water electrolytic apparatus 12 for electrolyzing pure water to produce high-pressure hydrogen; a gas-liquid separation device 22 for removing moisture contained in the high-pressure hydrogen discharged from the water electrolytic apparatus 12 to a high-pressure hydrogen pipe 20; the valve device 26 disposed in a drain pipe 24 which discharges water from the gas-liquid separation device 22; a controller 28; a detection device 150 for determining whether water clogging occurs in the valve device 26; and an ultrasonic transducer 104 directly mounted to a reducing valve 98 and driven for cleaning the reducing valve 98 when the water clogging is determined to occur in the reducing valve 98 by the detection device 150.

Description

本発明は、水を電気分解して酸素と前記酸素よりも高圧な高圧水素とを発生させる水電解装置と、前記高圧水素に含まれる水分を分離する気液分離装置と、少なくとも減圧弁を含む弁装置とを備える水電解システム及びその運転方法に関する。   The present invention includes a water electrolysis device that electrolyzes water to generate oxygen and high-pressure hydrogen having a pressure higher than that of oxygen, a gas-liquid separation device that separates water contained in the high-pressure hydrogen, and at least a pressure-reducing valve. A water electrolysis system provided with a valve apparatus and its operating method.

一般的に、燃料ガスである水素ガスを製造するために、水電解装置が採用されている。この水電解装置は、水を分解して水素(及び酸素)を発生させるため、固体高分子電解質膜(イオン交換膜)を用いている。固体高分子電解質膜の両面には、電極触媒層が設けられて電解質膜・電極構造体が構成されるとともに、前記電解質膜・電極構造体の両側には、アノード側給電体及びカソード側給電体を配設してユニットが構成されている。   In general, a water electrolysis apparatus is employed to produce hydrogen gas that is a fuel gas. This water electrolysis apparatus uses a solid polymer electrolyte membrane (ion exchange membrane) in order to decompose water and generate hydrogen (and oxygen). Electrode catalyst layers are provided on both sides of the solid polymer electrolyte membrane to form an electrolyte membrane / electrode structure. On both sides of the electrolyte membrane / electrode structure, an anode-side feeder and a cathode-side feeder A unit is configured by arranging

そこで、複数のユニットが積層された状態で、積層方向両端に電圧が付与されるとともに、アノード側給電体に水が供給される。このため、電解質膜・電極構造体のアノード側では、水が分解されて水素イオン(プロトン)が生成され、この水素イオンが固体高分子電解質膜を透過してカソード側に移動し、電子と結合して水素が製造される。一方、アノード側では、水素イオン(プロトン)と共に生成された酸素が、余剰の水を伴ってユニットから排出される。   Therefore, in a state where a plurality of units are stacked, a voltage is applied to both ends in the stacking direction, and water is supplied to the anode-side power feeding body. For this reason, water is decomposed and hydrogen ions (protons) are generated on the anode side of the electrolyte membrane / electrode structure, and the hydrogen ions permeate the solid polymer electrolyte membrane and move to the cathode side to bond with electrons. Thus, hydrogen is produced. On the other hand, on the anode side, oxygen produced together with hydrogen ions (protons) is discharged from the unit with excess water.

この種の水電解システムでは、カソード側に高圧(例えば、35MPa)の水素を生成する高圧水電解システムが採用されている。例えば、特許文献1に開示されている水素生成システムは、水を電気分解して高圧水素を生成する水電解部と、生成された前記高圧水素に含まれる水分を除去する気液分離部とを備えている。   In this type of water electrolysis system, a high-pressure water electrolysis system that generates high-pressure (for example, 35 MPa) hydrogen on the cathode side is employed. For example, a hydrogen generation system disclosed in Patent Document 1 includes a water electrolysis unit that electrolyzes water to generate high-pressure hydrogen, and a gas-liquid separation unit that removes moisture contained in the generated high-pressure hydrogen. I have.

この水素生成システムでは、気液分離部は、液水を排出する排水ラインと、水分が除去された高圧水素を送出する水素ラインとを備えるとともに、前記排水ラインには、少なくとも1つの減圧弁と開閉弁とが、排水流れ方向に沿って順次配設されている。   In this hydrogen generation system, the gas-liquid separation unit includes a drain line for discharging liquid water and a hydrogen line for sending high-pressure hydrogen from which moisture has been removed. The drain line includes at least one pressure reducing valve. The on-off valves are sequentially arranged along the drainage flow direction.

これにより、生成された高圧水素に含まれる水を良好に除去するとともに、円滑且つ確実な排水処理を遂行することが可能になっている。   This makes it possible to remove water contained in the generated high-pressure hydrogen satisfactorily and perform a smooth and reliable drainage treatment.

特開2009−191333号公報JP 2009-191333 A

ところで、上記の水電解システムでは、ゴムシールや触媒等から発生する塵埃が、排水ラインに排出される場合がある。ここで、排水ラインに配設されている各種弁の中、特に通路開口寸法が、システム流路内で最も狭小な寸法に設定されている減圧弁では、水通路に塵埃が付着堆積し、前記水通路が閉塞されて水の詰まりが惹起されるおそれがある。   By the way, in the above water electrolysis system, dust generated from a rubber seal, a catalyst or the like may be discharged to a drain line. Here, among various valves arranged in the drainage line, in particular, in a pressure reducing valve whose passage opening dimension is set to the narrowest dimension in the system flow path, dust adheres to and accumulates in the water passage. There is a possibility that the water passage is blocked and water is clogged.

その際、水電解システムの運転を停止するとともに、減圧弁を排水ラインから一旦取り外して洗浄処理を施した後、前記減圧弁を前記排水ラインに再度取り付ける作業が必要となっている。従って、減圧弁の洗浄作業が相当に煩雑化するとともに、水電解システムの運転効率が低下するという問題がある。   At that time, it is necessary to stop the operation of the water electrolysis system, and once remove the pressure reducing valve from the drainage line and perform a cleaning process, and then reattach the pressure reducing valve to the drainage line. Therefore, there is a problem that the cleaning operation of the pressure reducing valve is considerably complicated and the operation efficiency of the water electrolysis system is lowered.

本発明はこの種の問題を解決するものであり、水電解処理を継続しながら、弁装置の洗浄作業を容易且つ迅速に遂行することが可能な水電解システム及びその運転方法を提供することを目的とする。   The present invention solves this type of problem, and provides a water electrolysis system and a method for operating the water electrolysis system capable of easily and quickly performing a cleaning operation of the valve device while continuing the water electrolysis treatment. Objective.

本発明は、水を電気分解して酸素と前記酸素よりも高圧な高圧水素とを発生させる水電解装置と、前記水電解装置から前記高圧水素を排出する水素配管に配設され、前記高圧水素に含まれる水分を分離する気液分離装置と、前記気液分離装置から水を排出する排水配管に配設され、少なくとも減圧弁を含む弁装置とを備える水電解システム及びその運転方法に関するものである。   The present invention is provided in a water electrolysis apparatus that electrolyzes water to generate oxygen and high-pressure hydrogen having a pressure higher than that of oxygen, and a hydrogen pipe that discharges the high-pressure hydrogen from the water electrolysis apparatus, The present invention relates to a water electrolysis system including a gas-liquid separation device that separates moisture contained in the gas, a drain pipe that discharges water from the gas-liquid separation device, and a valve device that includes at least a pressure reducing valve, and an operation method thereof. is there.

この水電解システムは、水素配管から排水配管の間に配置され、弁装置に水の詰まりが発生するか否かを判断する検知装置と、少なくとも減圧弁に直接装着され、前記検知装置により前記弁装置に前記水の詰まりが発生すると判断された際に、前記減圧弁内の水通路の洗浄を行うために駆動される超音波振動子とを備えている。   The water electrolysis system is disposed between the hydrogen pipe and the drain pipe, and is directly attached to at least the pressure reducing valve, and a detection device that determines whether or not the valve device is clogged with water. And an ultrasonic transducer that is driven to clean the water passage in the pressure reducing valve when it is determined that the water is clogged in the apparatus.

また、この水電解システムでは、検知装置は、少なくとも水素配管又は排水配管に配置される圧力センサを備えることが好ましい。   Moreover, in this water electrolysis system, it is preferable that a detection apparatus is equipped with the pressure sensor arrange | positioned at least to hydrogen piping or drainage piping.

さらに、この水電解システムでは、検知装置は、気液分離装置に配置され、前記気液分離装置内の水位が設定高さであるか否かを検出する水位検出部を備えることが好ましい。   Furthermore, in this water electrolysis system, it is preferable that the detection device includes a water level detection unit that is disposed in the gas-liquid separator and detects whether or not the water level in the gas-liquid separator is a set height.

さらにまた、この運転方法は、水電解システムの運転中に、弁装置に水の詰まりが発生するか否かを判断する工程と、前記弁装置に前記水の詰まりが発生すると判断された際、前記水電解システムの運転を行いながら、少なくとも減圧弁に直接装着された超音波振動子を駆動して、少なくとも前記減圧弁内の水通路を洗浄する工程とを有している。   Furthermore, the operation method includes a step of determining whether water clogging occurs in the valve device during operation of the water electrolysis system, and when it is determined that clogging of water occurs in the valve device, A step of driving at least an ultrasonic vibrator directly attached to the pressure reducing valve while operating the water electrolysis system to wash at least a water passage in the pressure reducing valve.

また、この運転方法では、少なくとも水素配管又は排水配管に配置される圧力センサにより、弁装置に水の詰まりが発生するか否かを判断することが好ましい。   In this operation method, it is preferable to determine whether or not the valve device is clogged with water by using at least a pressure sensor disposed in the hydrogen pipe or the drain pipe.

さらに、この運転方法では、気液分離装置内の水位が設定高さであるか否かを検出することにより、弁装置に水の詰まりが発生するか否かを判断することが好ましい。   Further, in this operation method, it is preferable to determine whether or not the valve device is clogged with water by detecting whether or not the water level in the gas-liquid separator is at a set height.

本発明によれば、検知装置により弁装置に水の詰まりが発生すると判断された際、少なくとも減圧弁に直接装着されている超音波振動子が駆動されることにより、少なくとも前記減圧弁内の水通路の洗浄が行われている。   According to the present invention, when it is determined by the detection device that water clogging occurs in the valve device, at least the water in the pressure reducing valve is driven by driving at least the ultrasonic vibrator directly attached to the pressure reducing valve. The passage is being cleaned.

従って、水電解システムの運転を行いながら、弁装置の洗浄作業を行うことができる。これにより、弁装置の洗浄作業を容易且つ迅速に遂行することが可能になるとともに、水電解システムの運転効率の向上を図ることができる。   Accordingly, the valve device can be cleaned while operating the water electrolysis system. As a result, the cleaning operation of the valve device can be performed easily and quickly, and the operation efficiency of the water electrolysis system can be improved.

本発明の第1の実施形態に係る水電解システムの概略構成説明図である。It is a schematic structure explanatory view of a water electrolysis system concerning a 1st embodiment of the present invention. 前記水電解システムを構成する減圧弁の断面説明図である。It is sectional explanatory drawing of the pressure-reduction valve which comprises the said water electrolysis system. 前記水電解システムを構成する流量制御弁の断面説明図である。It is sectional explanatory drawing of the flow control valve which comprises the said water electrolysis system. 前記水電解システムを構成する圧力センサにより検出圧力の説明図である。It is explanatory drawing of a detected pressure with the pressure sensor which comprises the said water electrolysis system. 本発明の第2の実施形態に係る水電解システムの概略構成説明図である。It is a schematic structure explanatory drawing of the water electrolysis system concerning a 2nd embodiment of the present invention. 前記水電解システムを構成する圧力センサにより検出圧力の説明図である。It is explanatory drawing of a detected pressure with the pressure sensor which comprises the said water electrolysis system. 本発明の第3の実施形態に係る水電解システムの概略構成説明図である。It is schematic structure explanatory drawing of the water electrolysis system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 前記水電解システムを構成する水位検出センサによる検出水位の説明図である。It is explanatory drawing of the detection water level by the water level detection sensor which comprises the said water electrolysis system. 本発明の第4の実施形態に係る水電解システムの概略構成説明図である。It is schematic structure explanatory drawing of the water electrolysis system which concerns on the 4th Embodiment of this invention.

図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係る水電解システム10は、水(純水)を電気分解することによって酸素及び高圧水素(常圧である酸素圧力よりも高圧、例えば、〜35MPa)を製造する水電解装置12と、前記水電解装置12から排出される前記酸素及び余剰の水を分離し、前記水を貯留する水貯留装置14と、前記水貯留装置14に貯留される前記水を、前記水電解装置12に循環させる水循環装置16と、前記水貯留装置14に市水から生成された純水を供給する水供給装置18と、前記水電解装置12から高圧水素配管20に導出される前記高圧水素に含まれる水分を除去する気液分離装置22と、前記気液分離装置22から水を排出する排水配管24に配設される弁装置26と、コントローラ28とを備える。   As shown in FIG. 1, the water electrolysis system 10 according to the first embodiment of the present invention electrolyzes water (pure water) to generate oxygen and high-pressure hydrogen (higher than normal-pressure oxygen pressure, , To 35 MPa), the water electrolysis device 12 that separates the oxygen and excess water discharged from the water electrolysis device 12, and stores the water in the water storage device 14. A water circulation device 16 that circulates the water to be supplied to the water electrolysis device 12, a water supply device 18 that supplies pure water generated from city water to the water storage device 14, and high-pressure hydrogen from the water electrolysis device 12. A gas-liquid separator 22 for removing water contained in the high-pressure hydrogen led out to the pipe 20; a valve device 26 provided in a drain pipe 24 for discharging water from the gas-liquid separator 22; Is provided.

水電解装置12は、複数の単位セル30を積層する。単位セル30の積層方向一端には、ターミナルプレート32a、絶縁プレート34a及びエンドプレート36aが外方に向かって、順次、配設される。単位セル30の積層方向他端には、同様にターミナルプレート32b、絶縁プレート34b及びエンドプレート36bが外方に向かって、順次、配設される。エンドプレート36a、36b間は、一体的に締め付け保持される。   The water electrolysis device 12 stacks a plurality of unit cells 30. At one end in the stacking direction of the unit cells 30, a terminal plate 32a, an insulating plate 34a, and an end plate 36a are sequentially arranged outward. Similarly, a terminal plate 32b, an insulating plate 34b, and an end plate 36b are sequentially disposed on the other end in the stacking direction of the unit cells 30 toward the outside. The end plates 36a and 36b are integrally clamped and held.

ターミナルプレート32a、32bの側部には、端子部38a、38bが外方に突出して設けられる。端子部38a、38bは、配線39a、39bを介して電源40に電気的に接続される。   Terminal portions 38a and 38b are provided on the side portions of the terminal plates 32a and 32b so as to protrude outward. The terminal portions 38a and 38b are electrically connected to the power supply 40 via the wirings 39a and 39b.

単位セル30は、円盤状の電解質膜・電極構造体42と、この電解質膜・電極構造体42を挟持するアノード側セパレータ44及びカソード側セパレータ46とを備える。アノード側セパレータ44及びカソード側セパレータ46は、円盤状を有するとともに、例えば、カーボン部材等で構成され、又は、鋼板、ステンレス鋼板、チタン板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属板をプレス成形して、あるいは切削加工した後に防食用の表面処理を施して構成される。   The unit cell 30 includes a disk-shaped electrolyte membrane / electrode structure 42, and an anode-side separator 44 and a cathode-side separator 46 that sandwich the electrolyte membrane / electrode structure 42. The anode-side separator 44 and the cathode-side separator 46 have a disk shape and are made of, for example, a carbon member or the like, or are used for corrosion protection on a steel plate, a stainless steel plate, a titanium plate, an aluminum plate, a plated steel plate, or a metal surface thereof. The metal plate that has been subjected to the above surface treatment is press-molded or cut and subjected to a corrosion-resistant surface treatment.

電解質膜・電極構造体42は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜48と、前記固体高分子電解質膜48の両面に設けられるアノード側給電体50及びカソード側給電体52とを備える。   The electrolyte membrane / electrode structure 42 includes, for example, a solid polymer electrolyte membrane 48 in which a perfluorosulfonic acid thin film is impregnated with water, and an anode-side power feeder 50 and a cathode provided on both surfaces of the solid polymer electrolyte membrane 48. Side power supply body 52.

固体高分子電解質膜48の両面には、アノード電極触媒層50a及びカソード電極触媒層52aが形成される。アノード電極触媒層50aは、例えば、Ru(ルテニウム)系触媒を使用する一方、カソード電極触媒層52aは、例えば、白金触媒を使用する。   An anode electrode catalyst layer 50 a and a cathode electrode catalyst layer 52 a are formed on both surfaces of the solid polymer electrolyte membrane 48. The anode electrode catalyst layer 50a uses, for example, a Ru (ruthenium) -based catalyst, while the cathode electrode catalyst layer 52a uses, for example, a platinum catalyst.

単位セル30の外周縁部には、積層方向に互いに連通して、水(純水)を供給するための水供給連通孔56と、反応により生成された酸素及び未反応の水(混合流体)を排出するための排出連通孔58と、反応により生成された水素を流すための水素連通孔60とが設けられる。   The outer peripheral edge of the unit cell 30 communicates with each other in the stacking direction to supply water (pure water), water supply communication holes 56, oxygen generated by the reaction, and unreacted water (mixed fluid). A discharge communication hole 58 for discharging hydrogen and a hydrogen communication hole 60 for flowing hydrogen produced by the reaction are provided.

水循環装置16は、水電解装置12の水供給連通孔56に連通する循環配管72を備え、この循環配管72は、循環ポンプ74及びイオン交換器76を配置して水貯留装置14を構成するタンク部78の底部に接続される。   The water circulation device 16 includes a circulation pipe 72 that communicates with the water supply communication hole 56 of the water electrolysis device 12, and the circulation pipe 72 includes a circulation pump 74 and an ion exchanger 76 that constitute a water storage device 14. Connected to the bottom of section 78.

タンク部78の上部には、戻り配管80の一端部が連通するとともに、前記戻り配管80の他端は、水電解装置12の排出連通孔58に連通する。戻り配管80の一端部は、タンク部78内に貯留される水の中で、常時、開口する位置に設定される。   One end portion of the return pipe 80 communicates with the upper portion of the tank portion 78, and the other end of the return pipe 80 communicates with the discharge communication hole 58 of the water electrolysis apparatus 12. One end of the return pipe 80 is set to a position that always opens in the water stored in the tank portion 78.

タンク部78には、水供給装置18に接続された純水供給配管84と、前記タンク部78で純水から分離された酸素を排出するための酸素排気配管86とが連結される。   A pure water supply pipe 84 connected to the water supply device 18 and an oxygen exhaust pipe 86 for discharging oxygen separated from the pure water in the tank section 78 are connected to the tank section 78.

水電解装置12の水素連通孔60には、高圧水素配管20の一端が接続され、この高圧水素配管20の他端が気液分離装置22に接続される。気液分離装置22で水分が除去された高圧水素は、ドライ水素としてドライ水素配管88に排出される。   One end of the high-pressure hydrogen pipe 20 is connected to the hydrogen communication hole 60 of the water electrolysis apparatus 12, and the other end of the high-pressure hydrogen pipe 20 is connected to the gas-liquid separator 22. The high-pressure hydrogen from which moisture has been removed by the gas-liquid separator 22 is discharged to the dry hydrogen pipe 88 as dry hydrogen.

気液分離装置22は、水を貯留するためのタンク部90を備える。タンク部90には、前記タンク部90内の水位WSが設定高さであるか否かを検出する水位検出部、例えば、水位検出センサ92a〜92dが設けられる。水位検出センサ92a〜92dの検出信号は、コントローラ28に入力される。   The gas-liquid separator 22 includes a tank unit 90 for storing water. The tank unit 90 is provided with water level detection units, for example, water level detection sensors 92a to 92d, which detect whether or not the water level WS in the tank unit 90 is a set height. Detection signals from the water level detection sensors 92 a to 92 d are input to the controller 28.

水位検出センサ92aは、水位WSが設定下方位置(L)に低下したか否かを検出し、水位検出センサ92bは、前記水位WSが設定上方位置(H)に上昇したか否かを検出し、水位検出センサ(下限水位検出部)92cは、前記水位WSが下限設定高さ(LL)に低下したか否かを検出し、水位検出センサ92dは、前記水位WSが上限設定高さ(HH)に上昇したか否かを検出する。   The water level detection sensor 92a detects whether or not the water level WS has dropped to the set lower position (L), and the water level detection sensor 92b detects whether or not the water level WS has risen to the set upper position (H). The water level detection sensor (lower limit water level detection unit) 92c detects whether or not the water level WS has dropped to the lower limit set height (LL), and the water level detection sensor 92d detects that the water level WS has the upper limit set height (HH). ) Is detected.

気液分離装置22の下部には、排水配管24が接続され、前記排水配管24には、フィルタ94が設けられるとともに、前記フィルタ94の下流には、弁装置26が配設される。弁装置26は、排水の流れ方向に沿って上流側から下流側に向かって順次配置される背圧弁96、減圧弁98、流量制御弁100及び電磁弁102を備える。   A drainage pipe 24 is connected to the lower part of the gas-liquid separator 22, and a filter 94 is provided in the drainage pipe 24, and a valve device 26 is disposed downstream of the filter 94. The valve device 26 includes a back pressure valve 96, a pressure reducing valve 98, a flow control valve 100, and an electromagnetic valve 102 that are sequentially arranged from the upstream side to the downstream side along the flow direction of the waste water.

弁装置26では、少なくとも減圧弁98、好ましくは、前記減圧弁98及び流量制御弁100に超音波振動子104が直接取り付けられる。超音波振動子104は、発振器106に接続されるとともに、前記発振器106が電源108に接続される。   In the valve device 26, the ultrasonic vibrator 104 is directly attached to at least the pressure reducing valve 98, preferably the pressure reducing valve 98 and the flow rate control valve 100. The ultrasonic transducer 104 is connected to an oscillator 106 and the oscillator 106 is connected to a power source 108.

減圧弁98は、図2に示すように、本体部110を備え、この本体部110には、入口ポート112と出口ポート114とが形成される。本体部110内には、スプリング116が収容され、前記スプリング116の一端が調整キャップ部材118に当接する一方、他端がピストン120に当接する。   As shown in FIG. 2, the pressure reducing valve 98 includes a main body 110, and an inlet port 112 and an outlet port 114 are formed in the main body 110. A spring 116 is accommodated in the main body 110, and one end of the spring 116 contacts the adjustment cap member 118, while the other end contacts the piston 120.

ピストン120に設けられたロッド122は、固定筒124内を進退するとともに、前記ロッド122の先端がテーパ部材126に当接する。テーパ部材126は、スプリング128によりピストン120側に付勢されており、このテーパ部材126の先端と固定筒124との間には、微細な水通路130が形成される。入口ポート112と出口ポート114とは、水通路130を介して連通自在である。   The rod 122 provided on the piston 120 advances and retreats in the fixed cylinder 124, and the tip of the rod 122 abuts on the taper member 126. The taper member 126 is biased toward the piston 120 by a spring 128, and a fine water passage 130 is formed between the tip of the taper member 126 and the fixed cylinder 124. The inlet port 112 and the outlet port 114 can communicate with each other via a water passage 130.

本体部110の底部には、取り付けホルダ132がねじ134を介して固定される。超音波振動子104は、取り付けホルダ132により、本体部110に直接取り付けられる。   An attachment holder 132 is fixed to the bottom of the main body 110 via a screw 134. The ultrasonic transducer 104 is directly attached to the main body 110 by the attachment holder 132.

流量制御弁100は、図3に示すように、本体部136を備え、この本体部136には、入口ポート138と出口ポート140とが形成される。本体部136内には、水通路142が形成されるとともに、前記水通路142には、テーパステム144が配置される。テーパステム144は、ステムねじ146を螺回することにより上下して水通路142との間隙を調整する。   As shown in FIG. 3, the flow control valve 100 includes a main body 136, and an inlet port 138 and an outlet port 140 are formed in the main body 136. A water passage 142 is formed in the main body 136, and a tapered stem 144 is disposed in the water passage 142. The taper stem 144 moves up and down by screwing a stem screw 146 to adjust the gap with the water passage 142.

本体部136の底部には、取り付けホルダ148がねじ149を介して固定される。超音波振動子104は、取り付けホルダ148により、本体部136に直接取り付けられる。   An attachment holder 148 is fixed to the bottom of the main body 136 via a screw 149. The ultrasonic transducer 104 is directly attached to the main body 136 by the attachment holder 148.

図1に示すように、水電解システム10は、弁装置26に水の詰まりが発生するか否かを判断する検知装置150を備える。この検知装置150は、減圧弁98と流量制御弁100との間に位置して排水配管24に配置される圧力センサ152を設ける。この圧力センサ152による検出信号は、コントローラ28に送られる。   As shown in FIG. 1, the water electrolysis system 10 includes a detection device 150 that determines whether or not the valve device 26 is clogged with water. The detection device 150 is provided with a pressure sensor 152 disposed between the pressure reducing valve 98 and the flow rate control valve 100 and disposed in the drainage pipe 24. A detection signal from the pressure sensor 152 is sent to the controller 28.

このように構成される水電解システム10の動作について、第1の実施形態に係る運転方法との関連で、以下に説明する。   Operation | movement of the water electrolysis system 10 comprised in this way is demonstrated below in relation to the operating method which concerns on 1st Embodiment.

先ず、水電解システム10の始動時には、水供給装置18を介して市水から生成された純水が、水貯留装置14を構成するタンク部78に供給される。   First, when the water electrolysis system 10 is started, pure water generated from city water is supplied to the tank unit 78 constituting the water storage device 14 via the water supply device 18.

水循環装置16では、循環ポンプ74の作用下に、タンク部78内の水が循環配管72を介して水電解装置12の水供給連通孔56に供給される。一方、ターミナルプレート32a、32bの端子部38a、38bには、電気的に接続されている電源40を介して電圧が付与される。   In the water circulation device 16, the water in the tank unit 78 is supplied to the water supply communication hole 56 of the water electrolysis device 12 through the circulation pipe 72 under the action of the circulation pump 74. On the other hand, a voltage is applied to the terminal portions 38a and 38b of the terminal plates 32a and 32b through a power supply 40 that is electrically connected.

このため、各単位セル30では、水供給連通孔56からアノード側セパレータ44の第1流路64に水が供給され、この水がアノード側給電体50内に沿って移動する。   Therefore, in each unit cell 30, water is supplied from the water supply communication hole 56 to the first flow path 64 of the anode side separator 44, and this water moves along the anode side power supply body 50.

従って、水は、アノード電極触媒層50aで電気により分解され、水素イオン、電子及び酸素が生成される。この陽極反応により生成された水素イオンは、固体高分子電解質膜48を透過してカソード電極触媒層52a側に移動し、電子と結合して水素が得られる。   Therefore, water is decomposed by electricity in the anode electrode catalyst layer 50a, and hydrogen ions, electrons, and oxygen are generated. Hydrogen ions generated by this anodic reaction permeate the solid polymer electrolyte membrane 48 and move to the cathode electrode catalyst layer 52a side, and combine with electrons to obtain hydrogen.

これにより、カソード側セパレータ46とカソード側給電体52との間に形成される第2流路68に沿って水素が流動する。この水素は、水供給連通孔56よりも高圧に維持されており、水素連通孔60を流れて水電解装置12の外部に取り出し可能となる。   Thereby, hydrogen flows along the second flow path 68 formed between the cathode-side separator 46 and the cathode-side power feeder 52. This hydrogen is maintained at a higher pressure than the water supply communication hole 56 and can flow out of the water electrolysis apparatus 12 through the hydrogen communication hole 60.

一方、第1流路64には、反応により生成した酸素と、未反応の水とが流動しており、これらの混合流体が排出連通孔58に沿って水循環装置16の戻り配管80に排出される。この未反応ガスの水及び酸素は、タンク部78に導入されて分離された後、水は、循環ポンプ74を介して循環配管72からイオン交換器76を通って水供給連通孔56に導入される。水から分離された酸素は、酸素排気配管86から外部に排出される。   On the other hand, oxygen generated by the reaction and unreacted water flow through the first flow path 64, and these mixed fluids are discharged to the return pipe 80 of the water circulation device 16 along the discharge communication hole 58. The After the unreacted gas water and oxygen are introduced into the tank unit 78 and separated, the water is introduced from the circulation pipe 72 through the ion exchanger 76 to the water supply communication hole 56 via the circulation pump 74. The Oxygen separated from the water is discharged to the outside from the oxygen exhaust pipe 86.

水電解装置12内に生成された水素は、高圧水素配管20を介して気液分離装置22に送られる。この気液分離装置22では、水素に含まれる水蒸気が、この水素から分離されてタンク部90に貯留される一方、前記水素は、ドライ水素配管88に導入される。   The hydrogen generated in the water electrolysis device 12 is sent to the gas-liquid separation device 22 via the high-pressure hydrogen pipe 20. In the gas-liquid separator 22, water vapor contained in hydrogen is separated from the hydrogen and stored in the tank unit 90, while the hydrogen is introduced into the dry hydrogen pipe 88.

タンク部90では、前記タンク部90内の水位WSが設定高さであるか否かを検出するために、水位検出センサ92a〜92dを備えている。   The tank unit 90 includes water level detection sensors 92a to 92d in order to detect whether or not the water level WS in the tank unit 90 is a set height.

具体的には、水位検出センサ92aは、水位WSが設定下方位置(L)に低下したか否かを検出する。コントローラ28は、水位WSが設定下方位置(L)に低下したと判断した際には、タンク部90から排水配管24への排水の停止を指示する。すなわち、電磁弁102を閉塞させる。   Specifically, the water level detection sensor 92a detects whether or not the water level WS has dropped to the set lower position (L). When the controller 28 determines that the water level WS has decreased to the set lower position (L), the controller 28 instructs the drainage from the tank 90 to the drainage pipe 24 to be stopped. That is, the electromagnetic valve 102 is closed.

一方、水位検出センサ92bは、水位WSが設定上方位置(H)に上昇したか否かを検出する。コントローラ28は、水位WSが設定上方位置(H)に上昇したと判断した際には、電磁弁102を開放させて排水配管24への排水を指示する。   On the other hand, the water level detection sensor 92b detects whether or not the water level WS has risen to the set upper position (H). When the controller 28 determines that the water level WS has risen to the set upper position (H), the controller 28 opens the electromagnetic valve 102 and instructs the drainage pipe 24 to drain.

また、水位検出センサ92cは、水位WSが下限設定高さ(LL)に低下したか否かを検出する一方、水位検出センサ92dは、水位WSが上限設定高さ(HH)に上昇したか否かを検出する。コントローラ28は、水位WSが下限設定高さ(LL)に低下したと判断した際、及び水位WSが上限設定高さ(HH)まで上昇したと判断した際には、システム異常として水電解システム10を停止させる。   The water level detection sensor 92c detects whether or not the water level WS has decreased to the lower limit set height (LL), while the water level detection sensor 92d determines whether or not the water level WS has increased to the upper limit set height (HH). To detect. When the controller 28 determines that the water level WS has decreased to the lower limit set height (LL) and when the controller 28 determines that the water level WS has increased to the upper limit set height (HH), the water electrolysis system 10 is regarded as a system abnormality. Stop.

この場合、弁装置26では、背圧弁96によりこの背圧弁96の上流側の水圧を、高圧水素の圧力と同等の圧力(例えば、35MPa)に維持しており、減圧弁98は、例えば、略10MPaまで大幅に減圧している。従って、図2に示すように、入口ポート112と出口ポート114とを連通する水通路130は、システム流路内(水電解スタック12から電磁弁102までの流路間)で最も狭小な開口寸法に設定されている。このため、水通路130は、塵埃の堆積によって水の詰まりが発生し易い。   In this case, in the valve device 26, the water pressure on the upstream side of the back pressure valve 96 is maintained by the back pressure valve 96 at a pressure equivalent to the pressure of high-pressure hydrogen (for example, 35 MPa). The pressure is greatly reduced to 10 MPa. Therefore, as shown in FIG. 2, the water passage 130 that connects the inlet port 112 and the outlet port 114 has the narrowest opening size in the system flow path (between the flow path from the water electrolysis stack 12 to the electromagnetic valve 102). Is set to For this reason, the water passage 130 is likely to be clogged with water due to dust accumulation.

また、弁装置26では、減圧弁98の下流に流量制御弁100が配置されている。この流量制御弁100では、図3に示すように、入口ポート138と出口ポート140とを連通する水通路142は、テーパステム144を介して相当に狭小な間隙を形成している。これにより、水通路142は、塵埃の堆積によって水の詰まりが発生し易い。   In the valve device 26, the flow control valve 100 is disposed downstream of the pressure reducing valve 98. In this flow control valve 100, as shown in FIG. 3, the water passage 142 that connects the inlet port 138 and the outlet port 140 forms a considerably narrow gap via the tapered stem 144. Accordingly, the water passage 142 is likely to be clogged with water due to the accumulation of dust.

そこで、第1の実施形態では、排水配管24に、減圧弁98と流量制御弁100との間に位置して検知装置150を構成する圧力センサ152に配置されている。この圧力センサ152は、減圧弁98により減圧された水圧を検出しており、コントローラ28に検出圧力信号を送る。その検出結果は、図4に示されている。   Therefore, in the first embodiment, the pressure sensor 152 that constitutes the detection device 150 is disposed in the drainage pipe 24 between the pressure reducing valve 98 and the flow rate control valve 100. The pressure sensor 152 detects the water pressure reduced by the pressure reducing valve 98 and sends a detected pressure signal to the controller 28. The detection result is shown in FIG.

コントローラ28は、水電解システム10の運転中に、圧力センサ152からの検出圧力信号に基づいて、弁装置26に、具体的には、減圧弁98に水の詰まりが発生するか否かを判断する。   During the operation of the water electrolysis system 10, the controller 28 determines whether water clogging occurs in the valve device 26, specifically, in the pressure reducing valve 98, based on the detected pressure signal from the pressure sensor 152. To do.

コントローラ28は、図4に示すように、予め水の詰まりが発生する閾値P0を設定しており、検出圧力と閾値P0とを比較する。そして、コントローラ28は、検出圧力が閾値P0を超えたと判断した際、すなわち、減圧弁98に水の詰まりが発生すると判断し際、水電解システム10の運転を行いながら、少なくとも前記減圧弁98に直接装着されている超音波振動子104を駆動させる。   As shown in FIG. 4, the controller 28 sets a threshold value P0 at which water clogging occurs in advance, and compares the detected pressure with the threshold value P0. When the controller 28 determines that the detected pressure exceeds the threshold value P0, that is, when it is determined that water clogging occurs in the pressure reducing valve 98, the controller 28 operates at least the pressure reducing valve 98 while operating the water electrolysis system 10. The directly mounted ultrasonic transducer 104 is driven.

超音波振動子104は、発振器106で発生する電気振動を機械振動に変換して、減圧弁98の本体部110に直接伝達する。このため、本体部110内の入口ポート112、水通路130及び出口ポート114に充填されている水が振動される。従って、特に狭小な水通路130では、微小な気泡の破壊による衝撃力を介し、体積している塵埃が容易且つ確実に剥離され、水の詰まりが良好に解消される。   The ultrasonic vibrator 104 converts electrical vibration generated by the oscillator 106 into mechanical vibration and directly transmits the mechanical vibration to the main body 110 of the pressure reducing valve 98. For this reason, the water filled in the inlet port 112, the water passage 130 and the outlet port 114 in the main body 110 is vibrated. Therefore, particularly in the narrow water passage 130, the dust in the volume is easily and reliably peeled off through the impact force caused by the destruction of minute bubbles, and the clogging of water is solved well.

コントローラ28は、圧力センサ152による検出圧力が閾値P0以下になるまで、超音波振動子104を駆動させた後、前記超音波振動子104の駆動を停止させる。これにより、減圧弁98内の水通路130の洗浄作業が終了する。   The controller 28 drives the ultrasonic transducer 104 until the pressure detected by the pressure sensor 152 becomes equal to or less than the threshold value P0, and then stops driving the ultrasonic transducer 104. Thereby, the cleaning operation of the water passage 130 in the pressure reducing valve 98 is completed.

一方、流量制御弁100では、図3に示すように、本体部136に超音波振動子104が直接取り付けられている。このため、減圧弁98の洗浄作業と同時に、流量制御弁100内の水通路142の洗浄作業が遂行される。なお、流量制御弁100の洗浄作業は、必要に応じて行ってもよい。   On the other hand, in the flow control valve 100, as shown in FIG. 3, the ultrasonic vibrator 104 is directly attached to the main body 136. For this reason, simultaneously with the cleaning operation of the pressure reducing valve 98, the cleaning operation of the water passage 142 in the flow control valve 100 is performed. In addition, you may perform the washing | cleaning operation | work of the flow control valve 100 as needed.

この場合、第1の実施形態では、検知装置150により弁装置26に水の詰まりが発生すると判断された際、少なくとも減圧弁98に直接装着されている超音波振動子104が駆動されることにより、前記減圧弁98内の水通路130の洗浄が行われている。   In this case, in the first embodiment, when it is determined by the detection device 150 that the valve device 26 is clogged with water, at least the ultrasonic vibrator 104 directly attached to the pressure reducing valve 98 is driven. The water passage 130 in the pressure reducing valve 98 is washed.

従って、水電解システム10の運転を行いながら、弁装置26の洗浄作業を行うことができる。これにより、弁装置26の洗浄作業を容易且つ迅速に遂行することが可能になるとともに、水電解システム10の運転効率の向上を図ることができるという効果が得られる。   Therefore, the valve device 26 can be cleaned while the water electrolysis system 10 is operated. As a result, the cleaning operation of the valve device 26 can be performed easily and quickly, and the operation efficiency of the water electrolysis system 10 can be improved.

図5は、本発明の第2の実施形態に係る水電解システム160の概略構成説明図である。   FIG. 5 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a water electrolysis system 160 according to the second embodiment of the present invention.

なお、第1の実施形態に係る水電解システム10と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第3の実施形態以降においても同様に、その詳細な説明は省略する。   In addition, the same reference number is attached | subjected to the component same as the water electrolysis system 10 which concerns on 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted. Similarly, in the third and subsequent embodiments described below, detailed description thereof is omitted.

水電解システム160は、弁装置26に水の詰まりが発生するか否かを判断する検知装置162を備える。この検知装置162は、高圧水素配管20に配置される圧力センサ164を設け、この圧力センサ164による検出信号は、コントローラ28に送られる。   The water electrolysis system 160 includes a detection device 162 that determines whether or not the valve device 26 is clogged with water. The detection device 162 includes a pressure sensor 164 disposed in the high-pressure hydrogen pipe 20, and a detection signal from the pressure sensor 164 is sent to the controller 28.

このように構成される第2の実施形態では、水電解システム160の運転中に、圧力センサ164が高圧水素配管20内の水素圧力を検出している。コントローラ28は、圧力センサ164からの検出圧力信号に基づいて、弁装置26に水の詰まりが発生するか否かを判断する。   In the second embodiment configured as described above, the pressure sensor 164 detects the hydrogen pressure in the high-pressure hydrogen pipe 20 during the operation of the water electrolysis system 160. Based on the detected pressure signal from the pressure sensor 164, the controller 28 determines whether or not the valve device 26 is clogged with water.

圧力センサ164による検出圧力は、図6に示すように、電磁弁102が開放されて気液分離装置22から排水配管24に排水されることにより、変動する。通常時には、気液分離装置22から排水配管24に排出された水は、弁装置26で減圧された後、所望の流量に調整されて排出されるため、圧力センサ164の検出圧力が一旦、低下する。   As shown in FIG. 6, the pressure detected by the pressure sensor 164 fluctuates when the electromagnetic valve 102 is opened and drained from the gas-liquid separator 22 to the drain pipe 24. Normally, the water discharged from the gas-liquid separator 22 to the drain pipe 24 is decompressed by the valve device 26 and then discharged after being adjusted to a desired flow rate, so that the pressure detected by the pressure sensor 164 once decreases. To do.

その際、減圧弁98や流量制御弁100に水の詰まりが発生すると、排水配管24から電磁弁102を介して排水が行われない。従って、圧力センサ164による検出圧力が、一定時間を経過しても低下しないため、コントローラ28は、弁装置26に水の詰まりが発生すると判断する。   At that time, if water is clogged in the pressure reducing valve 98 or the flow rate control valve 100, drainage is not performed from the drainage pipe 24 via the electromagnetic valve 102. Therefore, since the pressure detected by the pressure sensor 164 does not decrease even after a predetermined time has elapsed, the controller 28 determines that the valve device 26 is clogged with water.

これにより、超音波振動子104が駆動されて、減圧弁98及び必要に応じて流量制御弁100の洗浄作業が行われる。なお、弁装置26に水の詰まりが発生すると判断した際には、水電解装置12では、電源40の出力を低下させることにより、気液分離装置22への水の蓄積を防止することが好ましい。   As a result, the ultrasonic transducer 104 is driven, and the pressure reducing valve 98 and the flow control valve 100 are cleaned as necessary. When it is determined that water clogging occurs in the valve device 26, the water electrolysis device 12 preferably prevents the accumulation of water in the gas-liquid separation device 22 by reducing the output of the power supply 40. .

このように、第2の実施形態では、水電解システム160の運転を行いながら、弁装置26の洗浄作業を行うことができ、上記の第1の実施形態と同様の効果が得られる。   As described above, in the second embodiment, the valve device 26 can be cleaned while the water electrolysis system 160 is operated, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

図7に示すように、本発明の第3の実施形態に係る水電解システム170は、弁装置26に水の詰まりが発生するか否かを判断する検知装置172を備える。この検知装置172は、気液分離装置22を構成するタンク部90に配置される水位検出センサ92a〜92dを備える。   As shown in FIG. 7, the water electrolysis system 170 according to the third embodiment of the present invention includes a detection device 172 that determines whether or not the valve device 26 is clogged with water. The detection device 172 includes water level detection sensors 92 a to 92 d disposed in the tank unit 90 that constitutes the gas-liquid separation device 22.

このように構成される第3の実施形態では、コントローラ28は、水位検出センサ92bにより水位WSが設定上方位置(H)に上昇したと判断した際には、電磁弁102を開放させて排水配管24への排水を指示している。従って、排水配管24に排出された水は、電磁弁102を通って排水されるため、タンク部90内の水位WSが低下する。そして、図8に示すように、所定の時間が経過すると、水位検出センサ92aを介して水位WSが設定下方位置(L)に低下したことが検出される。   In the third embodiment configured as described above, when the controller 28 determines that the water level WS has risen to the set upper position (H) by the water level detection sensor 92b, the controller 28 opens the electromagnetic valve 102 and drains the piping. The drainage to 24 is instructed. Accordingly, the water discharged to the drainage pipe 24 is drained through the electromagnetic valve 102, so that the water level WS in the tank unit 90 is lowered. And as shown in FIG. 8, when predetermined time passes, it will detect that the water level WS fell to the setting downward position (L) via the water level detection sensor 92a.

一方、弁装置26に水の詰まりが発生すると、排水配管24から電磁弁102を介して排水が行われない。このため、水位WSが設定上方位置(H)に上昇したと判断してから所定の時間だけ経過しても、前記水位WSが設定下方位置(L)に低下したことが検出されない。   On the other hand, when water is clogged in the valve device 26, drainage is not performed from the drain pipe 24 via the electromagnetic valve 102. For this reason, it is not detected that the water level WS has decreased to the set lower position (L) even if a predetermined time has elapsed since it was determined that the water level WS had increased to the set upper position (H).

これにより、コントローラ28は、弁装置26に水の詰まりが発生すると判断し、水電解装置12の出力を抑制しながら、水位検出センサ92aを介して水位WSが設定下方位置(L)に低下したことが検出されるまで、超音波振動子104を駆動させる。従って、第3の実施形態では、上記の第1及び第2の実施形態と同様の効果が得られる。   Thus, the controller 28 determines that the water clogging occurs in the valve device 26, and the water level WS is lowered to the set lower position (L) via the water level detection sensor 92a while suppressing the output of the water electrolysis device 12. The ultrasonic transducer 104 is driven until this is detected. Therefore, in the third embodiment, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained.

図9に示すように、本発明の第4の実施形態に係る水電解システム180は、弁装置26に水の詰まりが発生するか否かを判断する検知装置150、162及び172を備える。   As shown in FIG. 9, the water electrolysis system 180 according to the fourth embodiment of the present invention includes detection devices 150, 162, and 172 that determine whether water clogging occurs in the valve device 26.

このため、コントローラ28は、検知装置150、162及び172の少なくともいずれか1つが、弁装置26の水詰まりを検出すると、水電解システム180の運転を行いながら、超音波振動子104を駆動させて、前記弁装置26の洗浄作業が行われる。これにより、第4の実施形態では、上記の第1〜第3の実施形態と同様の効果が得られる。   Therefore, when at least one of the detection devices 150, 162, and 172 detects water clogging in the valve device 26, the controller 28 drives the ultrasonic transducer 104 while operating the water electrolysis system 180. The cleaning operation of the valve device 26 is performed. Thereby, in 4th Embodiment, the effect similar to said 1st-3rd embodiment is acquired.

なお、検知装置150、162及び172は、それぞれ単独に備える第1〜第3の実施形態と、全てを備える第4の実施形態の他、任意の2つを組み合わせて使用することも可能である。   The detection devices 150, 162, and 172 can be used in combination with any one of the first to third embodiments provided independently and the fourth embodiment provided with all. .

10、160、170、180…水電解システム
12…水電解装置 14…水貯留装置
16…水循環装置 18…水供給装置
20…高圧水素配管 22…気液分離装置
24…排水配管 26…弁装置
28…コントローラ 30…単位セル
42…電解質膜・電極構造体 44…アノード側セパレータ
46…カソード側セパレータ 48…固体高分子電解質膜
50…アノード側給電体 52…カソード側給電体
56…水供給連通孔 58…排出連通孔
60…水素連通孔 90…タンク部
92a〜92d…水位検出センサ 96…背圧弁
98…減圧弁 100…流量制御弁
102…電磁弁 104…超音波振動子
106…発振器 108…電源
130、142…水通路 150、162、172…検知装置
152、164…圧力センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 160, 170, 180 ... Water electrolysis system 12 ... Water electrolysis device 14 ... Water storage device 16 ... Water circulation device 18 ... Water supply device 20 ... High pressure hydrogen piping 22 ... Gas-liquid separation device 24 ... Drain piping 26 ... Valve device 28 ... Controller 30 ... Unit cell 42 ... Electrolyte membrane / electrode structure 44 ... Anode side separator 46 ... Cathode side separator 48 ... Solid polymer electrolyte membrane 50 ... Anode side power supply body 52 ... Cathode side power supply body 56 ... Water supply communication hole 58 ... discharge communication hole 60 ... hydrogen communication hole 90 ... tank portions 92a to 92d ... water level detection sensor 96 ... back pressure valve 98 ... pressure reducing valve 100 ... flow control valve 102 ... solenoid valve 104 ... ultrasonic transducer 106 ... oscillator 108 ... power supply 130 142, water passages 150, 162, 172 ... detection devices 152, 164 ... pressure sensors

Claims (6)

水を電気分解して酸素と前記酸素よりも高圧な高圧水素とを発生させる水電解装置と、
前記水電解装置から前記高圧水素を排出する水素配管に配設され、前記高圧水素に含まれる水分を分離する気液分離装置と、
前記気液分離装置から水を排出する排水配管に配設され、少なくとも減圧弁を含む弁装置と、
を備える水電解システムであって、
前記水素配管から前記排水配管の間に配置され、前記弁装置に水の詰まりが発生するか否かを判断する検知装置と、
少なくとも前記減圧弁に直接装着され、前記検知装置により前記弁装置に前記水の詰まりが発生すると判断された際に、前記減圧弁内の水通路の洗浄を行うために駆動される超音波振動子と、
を備えることを特徴とする水電解システム。
A water electrolysis device that electrolyzes water to generate oxygen and high-pressure hydrogen that is higher in pressure than the oxygen;
A gas-liquid separator that is disposed in a hydrogen pipe that discharges the high-pressure hydrogen from the water electrolyzer and separates water contained in the high-pressure hydrogen;
A valve device disposed in a drainage pipe for discharging water from the gas-liquid separator, and including at least a pressure reducing valve;
A water electrolysis system comprising:
A detector that is arranged between the hydrogen pipe and the drain pipe, and that determines whether water clogging occurs in the valve device;
An ultrasonic transducer that is directly attached to at least the pressure reducing valve and is driven to clean the water passage in the pressure reducing valve when the detection device determines that the water is clogged in the valve device. When,
A water electrolysis system comprising:
請求項1記載の水電解システムにおいて、前記検知装置は、少なくとも前記水素配管又は前記排水配管に配置される圧力センサを備えることを特徴とする水電解システム。   The water electrolysis system according to claim 1, wherein the detection device includes a pressure sensor disposed at least in the hydrogen pipe or the drain pipe. 請求項1又は2記載の水電解システムにおいて、前記検知装置は、前記気液分離装置に配置され、該気液分離装置内の水位が設定高さであるか否かを検出する水位検出部を備えることを特徴とする水電解システム。   3. The water electrolysis system according to claim 1, wherein the detection device is disposed in the gas-liquid separation device, and a water level detection unit that detects whether or not the water level in the gas-liquid separation device is a set height. A water electrolysis system comprising: 水を電気分解して酸素と前記酸素よりも高圧な高圧水素とを発生させる水電解装置と、
前記水電解装置から前記高圧水素を排出する水素配管に配設され、前記高圧水素に含まれる水分を分離する気液分離装置と、
前記気液分離装置から水を排出する排水配管に配設され、少なくとも減圧弁を含む弁装置と、
を備える水電解システムの運転方法であって、
前記水電解システムの運転中に、前記弁装置に水の詰まりが発生するか否かを判断する工程と、
前記弁装置に前記水の詰まりが発生すると判断された際、前記水電解システムの運転を行いながら、少なくとも前記減圧弁に直接装着された超音波振動子を駆動して、少なくとも該減圧弁内の水通路を洗浄する工程と、
を有することを特徴とする水電解システムの運転方法。
A water electrolysis device that electrolyzes water to generate oxygen and high-pressure hydrogen that is higher in pressure than the oxygen;
A gas-liquid separator that is disposed in a hydrogen pipe that discharges the high-pressure hydrogen from the water electrolyzer and separates water contained in the high-pressure hydrogen;
A valve device disposed in a drainage pipe for discharging water from the gas-liquid separator, and including at least a pressure reducing valve;
A method for operating a water electrolysis system comprising:
Determining whether water clogging occurs in the valve device during operation of the water electrolysis system;
When it is determined that the water clogging occurs in the valve device, while operating the water electrolysis system, at least the ultrasonic vibrator directly attached to the pressure reducing valve is driven, and at least in the pressure reducing valve Cleaning the water passage;
A method for operating a water electrolysis system, comprising:
請求項4記載の運転方法において、少なくとも前記水素配管又は前記排水配管に配置される圧力センサにより、前記弁装置に前記水の詰まりが発生するか否かを判断することを特徴とする水電解システムの運転方法。   5. The water electrolysis system according to claim 4, wherein at least a pressure sensor disposed in the hydrogen pipe or the drain pipe determines whether or not the water is clogged in the valve device. Driving method. 請求項4又は5記載の運転方法において、前記気液分離装置内の水位が設定高さであるか否かを検出することにより、前記弁装置に前記水の詰まりが発生するか否かを判断することを特徴とする水電解システムの運転方法。   6. The operation method according to claim 4 or 5, wherein whether or not the water is clogged in the valve device is determined by detecting whether or not a water level in the gas-liquid separator is a set height. A method for operating a water electrolysis system.
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