JP5838491B1 - 高純度加圧窒素ガス生成システム並びに高純度加圧窒素ガス生成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明にかかる高純度加圧窒素ガス生成システム並びに高純度加圧窒素ガス生成方法の実施形態、すなわち、システム構成と動作とを、図面に基づいて説明する。
本発明にかかる高純度加圧窒素ガス生成システムは、燃料電池10から排出される窒素リッチガスを一時貯留する貯留タンク50と、該貯留タンク50から窒素リッチガスを加圧して送り出す圧縮機70と、前記貯留タンク50と前記圧縮機70の中間所定箇所に配設される窒素リッチガスを減圧するための減圧弁60と、加圧された窒素リッチガスを取り込んで酸素を分離・除去して加圧窒素ガスを生成する窒素ガス発生装置90と、から構成されている。
各々の用途を考慮すると、インバーター20は商用電源31と同圧且つ同周波数の正弦波を送出可能であること、監視手段30は装置外部より供給される商用電源が停止されている間より電源が回復されるまでの間は該商用電源のラインを後段に向けて切断可能な構成であること、がそれぞれ望ましい構成と言える。場合によっては、インバーター20後段の適当な箇所に商用電源31、圧縮機70、並びにその他交流電力を要する機器の電源電圧に応じてトランスが配設される構成でも構わない。
なお、前記貯留工程と前記加圧工程との間には、減圧弁により窒素リッチガスを減圧する減圧工程が備えられている。該減圧工程を経ることで、燃料電池10の排出する窒素リッチガスの圧力が圧縮機70の吸込み可能圧力より高い場合に、該窒素リッチガスの圧力が圧縮機70の吸込み可能圧力まで減圧される。
11 燃料電池本体
12 水素タンク
12b 水素
13 空気
14 直流電力
20 インバーター
21 交流電力
30 商用電源監視手段
31 商用電源
32 非常信号
40 切替手段
50 貯留タンク
51 安全弁
60 減圧弁
70 圧縮機
80 エアフィルタ
90 窒素ガス発生装置
91 膜分離方式
92 PSA方式
100 窒素タンク
Claims (7)
- 燃料電池から排出される排気から該燃料電池の外部へ純度95%以上の加圧窒素ガスを生成し供給するためのシステムであって、
燃料電池から排出される窒素リッチガスを一時貯留する貯留タンクと、
該貯留タンクから窒素リッチガスを加圧して送り出す圧縮機と、
前記貯留タンクと前記圧縮機の中間所定箇所に配設される窒素リッチガスを減圧するための減圧弁と、
加圧された窒素リッチガスを取り込んで酸素を分離・除去して加圧窒素ガスを生成する窒素ガス発生装置と、
から成ることを特徴とする高純度加圧窒素ガス生成システム。 - 前記燃料電池において発生する直流電力を交流電力に変換するインバーターが備えられると共に、該インバーターを通過した電力は、外部システムをバックアップするための電源と前記圧縮機及び電力が必要な機器の電源とすることとを切替え可能であることを特徴とする請求項1に記載の高純度加圧窒素ガス生成システム。
- 前記圧縮機と窒素ガス発生装置との中間に、窒素リッチガス中の異物を除去するためのエアフィルタが配設されて成ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高純度加圧窒素ガス生成システム。
- 前記窒素ガス発生装置が、膜分離方式若しくはPSA(圧力変動吸着)方式から成ることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の高純度加圧窒素ガス生成システム。
- 燃料電池から排出される排気から該燃料電池の外部へ純度95%以上の加圧窒素ガスを生成し供給するための方法であって、
貯留タンクにおいて燃料電池から排出される窒素リッチガスを一時的に貯留する貯留工程と、
圧縮機により前記貯留タンクに貯留された窒素リッチガスを加圧して送り出す加圧工程と、
前記貯留工程と前記加圧工程との間で減圧弁により窒素リッチガスを減圧する減圧工程と、
窒素ガス発生装置において加圧状態で送り出された窒素リッチガスを取り込んで酸素を分離・除去して加圧窒素ガスを生成する窒素ガス生成工程と、
から成ることを特徴とする高純度加圧窒素ガス生成方法。 - 前記燃料電池において発生する直流電力をインバーターで交流電力に変換する電力変換工程と、該インバーターで変換された電力を、外部システムのバックアップ電源と前記圧縮機及び電力が必要な機器の電源とすることとを切替える送電切替工程と、が備えられたことを特徴とする請求項5に記載の高純度加圧窒素ガス生成方法。
- 前記加圧工程と窒素ガス生成工程との中間に、エアフィルタによって窒素リッチガス中の異物を除去する異物除去工程が備えられたことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の高純度加圧窒素ガス生成方法。
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