JP5822852B2 - 改善された動作を伴う高温水電気分解のためのデバイス - Google Patents
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Description
第二の相互接続部8.1を形成する金属部84は、図3に示すようにアノード4に直接機械的に接触している。
例2は、印加圧力が30バールであり、水素収集チャンバー81からの排出口及び酸素収集チャンバー85からの排出口において同じであることを除いて、例1と正確に同じである。この例2に関する計算は、次のとおりである。
例3は、アノードの平板が図3において示されたような開口プレートの部分84の代わりに導電材料からなるグリッドと直接機械的に接触していることを除いて、例1と正確に同じである。従ってこの場合、この導電グリッドが部分84とアノードの平板との間に挿入されている。グリッドは、カソードの全領域に渡って均一に電流を導入するように選択される。導電グリッドはまたその存在による圧力損失が無視できるように透過性として形成される。
例4は、印加される圧力が30バールであり、水素収集チャンバー81からの排出口及び酸素収集チャンバー85からの排出口において同じであることを除いて、例3と正確に同じである。
2 カソード
4 アノード
6 電解質
8.0 第一の相互接続部
8.1 第二の相互接続部
10 リブ
11 チャネル
80 金属部
81、82、85 内部チャンバー
83 チャネル
810、820、850 穴のグループ
Claims (16)
- カソード(2)、アノード(4)及び前記カソードと前記アノードとの間に介在する電解質(6)から形成される少なくとも一つの基本電気分解セル並びに、
少なくとも一つの平板P1によって区分された金属部(80)からなる電気的及び流体的相互接続部を形成する第一のデバイス(8.0)を備え、
前記金属部が、一方が他方の上に重ねられた二つの内部チャンバー(81,82)及び、表面に渡って配置され、前記平板に対してほぼ垂直であり、二つのグループに分けられる複数の穴(810、820)を備え、
穴のグループの一方(810)が、前記平板P1上で、隣接する前記チャンバー(81)に直接開口し、
穴のグループのもう一方(820)が、前記平板P1上でチャネル(83)を通して最も遠い前記チャンバー(82)に開口し、
第一の前記相互接続部の前記平板P1が、前記カソード(2)の平板と機械的に接触しており、
前記カソード(2)の側で、電流及び水蒸気を導入し、反応により発生した水素が収集され、一方、前記アノード(4)の側で、電流を導入し、反応により発生した酸素が収集される、高温水電気分解のためのデバイス。 - 隣接する前記チャンバーが、それを通して水蒸気が導入されるチャンバーであり、最も遠い前記チャンバーが、それを通して、電気分解によって発生した水素が収集されるチャンバーである、請求項1に記載の水電気分解のためのデバイス。
- 隣接する前記チャンバーが、それを通して、電気分解によって発生した水素が収集されるチャンバーであり、最も遠い前記チャンバーが、それを通して水蒸気が導入されるチャンバーである、請求項1に記載の水電気分解のためのデバイス。
- 前記穴(810,820)が、0.5から5mmの間の直径である円形断面を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の水電気分解のためのデバイス。
- 前記穴(810,820)が、1.25mmから2.5mmの間の直径である円形断面を有する、請求項4に記載の水電気分解のためのデバイス。
- 二つの隣接する前記穴の中心の間の距離が、7mmから28mmの間である、請求項1から5のいずれか一項に記載の水電気分解のためのデバイス。
- 二つの隣接する前記穴の中心の間の距離が、7mmから14mmの間である、請求項6に記載の水電気分解のためのデバイス。
- 前記穴が、平行な線に沿って、等しい間隔で配置されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の水電気分解のためのデバイス。
- 前記平板P1上で、隣接する前記チャンバーに直接開口する配列された穴のグループの一方(810)が、前記平板P1上で、最も遠い前記チャンバーに開口する配列された穴のグループのもう一方(820)と交互に配置される、請求項8に記載の水電気分解のためのデバイス。
- 前記交互配置が、ともに前記平板P1上で、隣接する前記チャンバーに直接開口する前記グループ(810)の前記穴が、ともに前記平板P1上で、最も遠い前記チャンバーに開口する前記穴(820)に対して互い違いに配置され、ともに前記平板P1上で、隣接する前記チャンバーに直接開口する前記グループ(810)の穴のそれぞれが、ともに前記平板P1上で最も遠い前記チャンバーに開口するグループの4つの前記穴(820)の中心に位置し、またその反対でもある、請求項9に記載の水電気分解のためのデバイス。
- 一方のグループの4つの前記穴(810)が正方形を形成し、もう一方のグループの前記穴(820)が、前記正方形の中心に位置する、請求項10に記載の水電気分解のためのデバイス。
- 少なくとも一つの平板P2によって区分された金属部(84)からなる電気的及び流体的相互接続部を形成する第二のデバイス(8.1)を備え、
前記金属部が、内部チャンバー(85)及び、表面全体に渡って分布し、前記平板にほぼ垂直であり、この平板P2上で前記チャンバー(85)に開口する複数の穴(850)を備え、
前記第二の相互接続部(8.1)の前記平板P2が、前記アノード(4)の平板と機械的に接触している、請求項1から11のいずれか一項に記載の水電気分解のためのデバイス。 - 前記平板P2が、前記アノードの平板と直接機械的に接触している、請求項12に記載の水電気分解のためのデバイス。
- 前記平板P2が、導電性材料からなるグリッドと直接機械的に接触しており、前記グリッドそれ自体が、前記アノードの平板と直接機械的に接触している、請求項12に記載の水電気分解のためのデバイス。
- カソード、アノード及び前記カソードと前記アノードとの間に配置された電解質からそれぞれ形成された基本電気分解セルの積層体並びに、
二つの隣接した前記基本セルの間に形成された第一の相互接続部(8.0)及び第二の相互接続部(8.1)を備える相互接続プレートを備え、
前記第一の相互接続部の平板P1が、二つの前記基本セルのうち一方のカソードと機械的に接触し、前記第二の相互接続部の平板P2が、二つの前記基本セルのうち他方のアノードと機械的に接触した、請求項12から14のいずれか一項に記載の高温水電気分解のためのデバイス。 - 請求項15に記載の電気分解デバイスを複数備える、水素発生アッセンブリー。
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