JP7297961B2 - 水素精製装置 - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Description
本願は、2012年8月30日出願の「Hydrogen Generation Assemblies」との名称の米国特許出願第13/600096号の一部継続出願である2013年3月14日出願の「Hydrogen Generation Assemblies and Hydrogen Purification Devices」との名称の米国特許出願第13/829766号(米国特許第9187324号)の一部継続出願である2018年1月4日出願の「Hydrogen Purification Devices」との名称の米国特許出願第15/862474号の優先権を主張する。上記出願の全開示内容はあらゆる目的のため参照として本願に組み込まれる。
○ 水素ガス及び他のガスを含む混合ガス流を受ける取るように構成された流入ポートを含む第一端部フレーム及び第二端部フレーム;
○ 混合ガス流と比較して高濃度の水素ガス及び低濃度の他のガスのうち少なくとも一方を含む透過流を受け取るように構成された流出ポートを含む第一端部フレーム及び第二端部フレーム;
○ 他のガスの少なくとも大部分を含む副生成物流を受け取るように構成された副生成物ポートを含む第一端部フレーム及び第二端部フレーム;
○ 第一端部フレームと第二端部フレームとの間に配置され、これらに固定された少なくとも一つの箔マイクロスクリーンアセンブリ;
○ 第一端部フレームと第二端部フレームとの間に配置され、これらに固定された少なくとも一つの水素選択膜;
○ 供給側及び透過側を有する少なくとも一つの水素選択膜であって、透過流の少なくとも一部が供給側から透過側へと通過する混合ガス流の一部から形成され、供給側に残る混合ガス流の残りの部分が副生成物流の少なくとも一部を形成する、水素選択膜;
○ 少なくとも一つのマイクロスクリーン構造体に冶金接合された少なくとも一つの水素選択膜;
○ 少なくとも一つのマイクロスクリーン構造体に冶金接合された少なくとも一つの水素選択膜の透過側;
○ 少なくとも一つのマイクロスクリーン構造体に拡散接合された少なくとも一つの水素選択膜;
○ 少なくとも一つのマイクロスクリーン構造体に拡散接合された少なくとも一つの水素選択膜の透過側;
○ 少なくとも一つの水素選択膜と少なくとも一つの透過フレームとの間に配置された少なくとも一つのマイクロスクリーン構造体;
○ 少なくとも一つの水素選択膜を支持するように構成されたされた少なくとも一つのマイクロスクリーン構造体;
○ 透過側に支持を与えるように構成された略対向する両表面を含む少なくとも一つのマイクロスクリーン構造体;
○ 対向する両表面の間に延在する複数の流路を含む少なくとも一つのマイクロスクリーン構造体;
○少なくとも一つの透過フレームの周囲シェルに接触しないサイズにされた少なくとも一つのマイクロスクリーン構造体;
○ 少なくとも一つのマイクロスクリーン構造体と少なくとも一つの透過フレームを第一端部フレーム及び第二端部フレームに固定した際に周囲シェルに接触しないサイズにされた少なくとも一つのマイクロスクリーン構造体;
○ 複数の流路を形成する複数の開口を有するノンポーラス(非多孔質)平面シートが設けられた少なくとも一つのマイクロスクリーン構造体;
○ 透過側に支持を与えるように構成された略対向する両面を含むノンポーラス平面シート;
○ 開口が設けられていない少なくとも一つの周囲部分を含むノンポーラス平面シート;
○ 開口を有する二つ以上の離散的な部分が設けられたノンポーラス平面シート;
○ 複数の流路を形成する複数の開口が設けられたノンポーラス金属シートを含む少なくとも一つのマイクロスクリーン構造体;
○ 平面を画定するノンポーラス金属シート(ノンポーラスシートの開口がその平面に垂直な軸を有する);
○ ノンポーラスシートに設けられた円形の開口;
○ ノンポーラスシートに設けられた細長に引き延ばされた円の開口;
○ ノンポーラスシートに設けられたオーバル形状の開口;
○ ノンポーラスシートに設けられた六角形の開口;
○ ステンレス鋼を含むノンポーラス金属シート;
○ 300系ステンレス鋼を含むノンポーラス金属シート;
○ 400系ステンレス鋼を含むノンポーラス金属シート;
○ 略0.6重量%から略3.0重量%のアルミニウムを有するステンレス鋼を含むノンポーラス金属シート;
○ 一種以上のニッケル合金を含むノンポーラス金属シート;
○ ニッケルメッキ表面を有する一種以上のニッケル合金を含むノンポーラス金属シート;
○ 銅を有する一種以上のニッケル合金を含むノンポーラス金属シート;
○ 開口を含まない少なくとも一つの境界部分によって近接する離散的部分から離隔された一つ以上の離散的部分;
○ それぞれ異なる離散的部分に冶金接合された水素選択膜;
○ 水素選択膜の周囲部分が、開口を含まないノンポーラス平面シートの一つ以上の部分に接触するように離散的部分よりも大きなサイズにされた水素選択膜;
○ 第一端部フレーム及び第二端部フレームと少なくとも一つの水素選択膜との間に配置され、第一端部フレーム及び第二端部フレームに固定された複数のフレーム;
○ 少なくとも一つの水素選択膜と第二端部フレームとの間に配置された少なくとも一つの透過フレームを含む複数のフレーム;
○ 周囲シェルを含む少なくとも一つの透過フレーム;
○ 周囲シェルに形成され、少なくとも一つの水素選択膜からの透過流の少なくとも一部を受け取るように構成された流出導管を含む少なくとも一つの透過フレーム;
○ 周囲シェルにより囲まれた開口領域を含む少なくとも一つの透過フレーム;
○ 少なくとも一つの膜支持構造体を含む少なくとも一つの透過フレーム;
○ 開口領域の少なくとも大部分に広がる少なくとも一つの膜支持構造体;
○ 少なくとも一つの水素選択膜を支持するように構成された少なくとも一つの膜支持構造体;
○ 第一面と、第一面に対向する第二面とを含む単一の膜支持プレートを含む少なくとも一つの膜支持構造体;
○ 透過流の少なくとも一部用の流路を提供するように構成された複数のマイクロ溝を有する第一面及び/又は第二面;
○ マイクロ溝が設けられていない第一面及び/又は第二面;
○ 第一膜支持プレート及び第二膜支持プレートを含む少なくとも一つの膜支持構造;
○ 穿孔されていない(貫通孔を含まない)第一膜支持プレート及び第二膜支持プレート;
○ 透過流の少なくとも一部用の流路を提供するように構成された複数のマイクロ溝を有する第一面を有する第一膜支持プレート及び第二膜支持プレート;
○ 第一面に対向する第二面を有する第一膜支持プレート及び第二膜支持プレート;
○ 少なくとも一つの膜支持構造体中に積み重ねられた第一膜支持プレート及び第二膜支持プレート;
○ 第一膜支持プレートの第二面が第二膜支持プレートの第二面と向き合うように、少なくとも一つの膜支持構造体中に積み重ねられた第一膜支持プレート及び第二膜支持プレート;
○ 非圧縮性の第一膜支持プレート及び第二膜支持プレート;
○ 平坦な第一膜支持プレート及び第二膜支持プレート;
○ 第一端部フレームと少なくとも一つの水素選択膜との間に配置された少なくとも一つの供給フレーム;
○ 周囲シェルを含む少なくとも一つの供給フレーム;
○ 少なくとも一つの供給フレームの周囲シェルに形成された流入導管を含む少なくとも一つの供給フレーム;
○ 流入ポートからの混合ガス流の少なくとも一部を受け取るように構成された流入導管を含む少なくとも一つの供給フレーム;
○ 少なくとも一つの供給フレームの周囲シェルに形成された流出導管を含む少なくとも一つの供給フレーム;
○ 少なくとも一つの水素選択膜の供給側に残る混合ガス流の少なくとも一部の残りの部分を受け取るように構成された流出導管を含む少なくとも一つの供給フレーム;
○ 供給フレームの周囲シェルによって囲まれ、流入導管と流出導管との間に配置された、供給フレーム開口領域を含む少なくとも一つの供給フレーム;
○ 少なくとも一つの供給フレームの周囲シェルが少なくとも一つの透過フレームの周囲シェル及び少なくとも一つの膜支持構造体の一部を支持するようなサイズにされた少なくとも一つの供給フレームの周囲シェル;
○ 複数のフレームのうちの各フレームのフレーム平面に垂直な複数の支持平面に沿って、少なくとも一つの供給フレームの周囲シェルが、少なくとも一つの透過フレームの周囲シェル及び少なくとも一つの膜支持構造体の一部を支持するようなサイズにされた少なくとも一つの供給フレームの周囲シェル;
○ 第三膜支持プレートを含む少なくとも一つの膜支持構造体;
○ 第一膜支持プレートと第二膜支持プレートの間に配置された第三膜支持プレート;
○ 非圧縮性の第三膜支持プレート;
○ 平坦な第三膜支持プレート;
○ 穿孔されていない(貫通孔を含まない)第三膜支持プレート;
○ マイクロ溝が設けられていない第三膜支持プレート;
○ 第一周囲シェル及び第二周囲シェルを含む透過フレームの周囲シェル;
○ 第一周囲シェルと第二周囲シェルとの間に配置されたガスケットを含む透過フレームの周囲シェル;
○ 透過フレーム周囲シェルの厚さが膜支持構造体の厚さと整合するように構成されたガスケット;
○ 透過フレームが第一端部フレーム及び第二端部フレームに固定される際に、透過フレーム周囲シェルの厚さが膜支持構造体の厚さと整合するように構成されたガスケット;
○ 第一周囲シェル、第二周囲シェル、及び第三周囲シェルを含む透過フレーム周囲シェル;
○ 第一周囲シェルと第二周囲シェルとの間に配置された第一ガスケットを含む透過フレーム周囲シェル;
○ 第二周囲シェルと第三周囲シェルとの間に配置された第二ガスケットを含む透過フレーム周囲シェル;
○ 透過フレーム周囲シェルの厚さが膜支持構造体の厚さと整合するように構成された第一ガスケット及び第二ガスケット;
○ 透過フレームが第一端部フレーム及び第二端部フレームに固定される際に、透過フレーム周囲シェルの厚さが膜支持構造体の厚さと整合するように構成された第一ガスケット及び第二ガスケット;
○ 対向する第一端部及び第二端部をそれぞれ有する第一膜支持プレート及び第二膜支持プレート;
○ 第一端部から第二端部に延在する複数のマイクロ溝;
○ 複数の平行なマイクロ溝。
198 筐体
200 第一端部プレート
202 第二端部プレート
204 内部コンパートメント
205 箔マイクロスクリーンアセンブリ
206 水素選択膜
208 マイクロスクリーン構造体
210 供給側
212 透過側
213 ノンポーラス(非多孔質性)平面シート
216 開口
217 流路
218 穿孔領域
219 無穿孔領域
224 フレーム
226 周囲シェル
228 第一支持部材
230 開口領域
246 第二支持部材
248 第三支持部材
258 突出部
260 供給フレーム
262 透過フレーム
264 ガスケットフレーム
266 周囲シェル
268 供給フレーム流入導管
270 供給フレーム流出導管
272 供給フレーム開口領域
274 第一供給フレーム支持部材
276 第二供給フレーム支持部材
278 第三供給フレーム支持部材
282 透過フレーム周囲シェル
284 供給フレームガスケット
286 膜支持構造体
302 突出部
304 透過フレーム周囲シェル
306 透過フレーム流出導管
308 透過フレーム開口領域
314 透過フレームガスケット
326 透過フレームガスケット
328 膜支持プレート
334 マイクロ溝
339 支持プレート
340 第一膜支持プレート
342 第二膜支持プレート
350 第三膜支持プレート
396 水素精製装置
398 筐体
400 第一端部プレート
402 第二端部プレート
404 内部コンパートメント
405 箔マイクロスクリーンアセンブリ
406 水素選択膜
408 マイクロスクリーン構造体
424 フレーム
426 周囲シェル
430 開口領域
460 供給フレーム
462 透過フレーム
464 ガスケットフレーム
Claims (15)
- 供給側と透過側を有し第一平面を画定する少なくとも一つの水素選択膜と、
複数の流路を形成する複数の開口が設けられた少なくとも一つのノンポーラス平面シートと、を備え、
前記少なくとも一つのノンポーラス平面シートが前記透過側を支持するように構成された略対向する両面を含み、前記両面が前記第一平面と平行であるが前記第一平面から離隔されている第二平面と第三平面を画定し、前記複数の流路が前記両面の間に延在し、前記少なくとも一つの水素選択膜の透過側が前記少なくとも一つのノンポーラス平面シートに冶金接合され、前記少なくとも一つのノンポーラス平面シートが、前記第二平面と前記第三平面との間に前記複数の流路を形成している前記複数の開口が設けられた二つ以上の離散的な部分を含み、前記二つ以上の離散的部分の各離散的部分が、前記第二平面と前記第三平面との間に前記複数の流路を形成している前記複数の開口が設けられていない少なくとも一つの境界部分によって、前記二つ以上の離散的部分のうちの近接する離散的部分から離隔されている、箔マイクロスクリーンアセンブリ。 - 前記少なくとも一つの水素選択膜が二つ以上の水素選択膜を含み、前記二つ以上の水素選択膜の各水素選択膜が前記二つ以上の離散的部分のうちそれぞれ異なる離散的部分に冶金接合されている、請求項1に記載の箔マイクロスクリーンアセンブリ。
- 前記二つ以上の水素選択膜の各水素選択膜が、該水素選択膜の周囲部分が、前記複数の開口が設けられていない前記ノンポーラス平面シートの一つ以上の部分に接触するように対応する離散的部分よりも大きなサイズを有する、請求項2に記載の箔マイクロスクリーンアセンブリ。
- 前記少なくとも一つの水素選択膜が前記少なくとも一つのノンポーラス平面シートに拡散接合されている、請求項1に記載の箔マイクロスクリーンアセンブリ。
- 前記複数の開口のうち一つ以上の開口の長手方向軸が、前記ノンポーラス平面シートが画定する平面に垂直である、請求項1に記載の箔マイクロスクリーンアセンブリ。
- 前記複数の開口のうち全ての開口の長手方向軸が、前記平面に垂直である、請求項5に記載の箔マイクロスクリーンアセンブリ。
- 前記ノンポーラス平面シートの厚さが100マイクロメートルから200マイクロメートルの間である、請求項1に記載の箔マイクロスクリーンアセンブリ。
- 箔マイクロスクリーンアセンブリを製造する方法であって、
供給側と透過側を有し第一平面を画定する少なくとも一つの水素選択膜を提供することと、
複数の流路を形成する複数の開口が設けられた少なくとも一つのノンポーラス平面シートを提供することであって、前記少なくとも一つのノンポーラス平面シートが前記透過側を支持するように構成された略対向する両面を含み、前記両面が前記第一平面と平行であるが前記第一平面から離隔されている第二平面と第三平面を画定し、前記複数の流路が前記両面の間に延在し、前記少なくとも一つのノンポーラス平面シートが、前記第二平面と前記第三平面との間に前記複数の流路を形成している前記複数の開口が設けられた二つ以上の離散的な部分を含み、前記二つ以上の離散的部分の各離散的部分が、前記第二平面と前記第三平面との間に前記複数の流路を形成している前記複数の開口が設けられていない少なくとも一つの境界部分によって、前記二つ以上の離散的部分のうちの近接する離散的部分から離隔されている、ことと、
前記少なくとも一つの水素選択膜の透過側を前記少なくとも一つのノンポーラス平面シートに冶金接合することと、を備える方法。 - 前記少なくとも一つの水素選択膜の透過側を前記少なくとも一つのノンポーラス平面シートに冶金接合することが、前記少なくとも一つの水素選択膜の透過側を前記少なくとも一つのノンポーラス平面シートに拡散接合することを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記少なくとも一つの水素選択膜の透過側を前記少なくとも一つのノンポーラス平面シートに拡散接合することが、拡散接合を補助する中間接合層又は金属薄層で前記少なくとも一つのノンポーラス平面シートを覆うことを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記拡散接合を補助する中間接合層又は金属薄層で前記少なくとも一つのノンポーラス平面シートを覆うことが、堆積プロセスによって前記中間接合層又は金属薄層を前記少なくとも一つのノンポーラス平面シートに適用することを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記複数の流路を形成する複数の開口が設けられた少なくとも一つのノンポーラス平面シートを提供することが、
複数の開口が設けられていないノンポーラス平面シートを提供することと、
化学エッチングとレーザードリル加工とスタンピングと型抜きとのうち一つによって前記ノンポーラス平面シートに複数の開口を設けることと、を含む、請求項8に記載の方法。 - 前記化学エッチングとレーザードリル加工とスタンピングと型抜きとのうち一つによって前記ノンポーラス平面シートに複数の開口を設けることが、前記複数の開口のうち一つ以上の開口の長手方向軸が、前記ノンポーラス平面シートが画定する平面に垂直になるようにして、化学エッチングとレーザードリル加工とスタンピングと型抜きとのうち一つによって前記ノンポーラス平面シートに複数の開口を設けることを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記化学エッチングとレーザードリル加工とスタンピングと型抜きとのうち一つによって前記ノンポーラス平面シートに複数の開口を設けることが、前記複数の開口のうち全ての開口の長手方向軸が、前記ノンポーラス平面シートが画定する平面に垂直になるようにして、化学エッチングとレーザードリル加工とスタンピングと型抜きとのうち一つによって前記ノンポーラス平面シートに複数の開口を設けることを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記複数の開口が、化学エッチングとレーザードリル加工とスタンピングと型抜きとのうち一つによって前記ノンポーラス平面シートに設けられている、請求項1に記載の箔マイクロスクリーンアセンブリ。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006011619A1 (ja) | 2004-07-26 | 2006-02-02 | Ngk Insulators, Ltd. | 分離装置及びメンブレンリアクタ |
JP2009173534A (ja) | 2007-12-26 | 2009-08-06 | Nissan Motor Co Ltd | 膜反応器 |
US20100064887A1 (en) | 2008-09-16 | 2010-03-18 | Protonex Technology Corporation | Membrane support module for permeate separation in a fuel cell |
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Family Cites Families (30)
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---|---|---|---|---|
DE69528652D1 (de) * | 1994-06-22 | 2002-11-28 | Fls Miljoe As Valby | Vorrichtung zur massenübertragung |
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US7022395B2 (en) * | 2000-10-02 | 2006-04-04 | S.C. Johnson Home Storage, Inc. | Disposable cutting sheet |
US6986931B2 (en) * | 2000-10-02 | 2006-01-17 | S.C. Johnson & Son, Inc. | Disposable cutting sheet |
US8172913B2 (en) * | 2002-04-23 | 2012-05-08 | Vencill Thomas R | Array of planar membrane modules for producing hydrogen |
DE10230342C1 (de) * | 2002-07-05 | 2003-10-30 | Daimler Chrysler Ag | Membranmodul zur Wasserstoffabtrennung |
US7063047B2 (en) | 2003-09-16 | 2006-06-20 | Modine Manufacturing Company | Fuel vaporizer for a reformer type fuel cell system |
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DE202007008841U1 (de) * | 2007-05-23 | 2008-06-26 | BLüCHER GMBH | Plattenförmiger Aufbau mit adsorptiven Eigenschaften |
WO2009097247A1 (en) * | 2008-01-29 | 2009-08-06 | California Institute Of Technology | Method and apparatus for microfiltration to perform cell separation |
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US9187324B2 (en) * | 2012-08-30 | 2015-11-17 | Element 1 Corp. | Hydrogen generation assemblies and hydrogen purification devices |
US20140065020A1 (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | David J. Edlund | Hydrogen generation assemblies |
CN105102105A (zh) * | 2013-03-13 | 2015-11-25 | 洛克希德马丁公司 | 纳米多孔薄膜及其制造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006011619A1 (ja) | 2004-07-26 | 2006-02-02 | Ngk Insulators, Ltd. | 分離装置及びメンブレンリアクタ |
JP2009173534A (ja) | 2007-12-26 | 2009-08-06 | Nissan Motor Co Ltd | 膜反応器 |
US20100064887A1 (en) | 2008-09-16 | 2010-03-18 | Protonex Technology Corporation | Membrane support module for permeate separation in a fuel cell |
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