JPH1068095A - 水素貯蔵発電システム - Google Patents
水素貯蔵発電システムInfo
- Publication number
- JPH1068095A JPH1068095A JP8227264A JP22726496A JPH1068095A JP H1068095 A JPH1068095 A JP H1068095A JP 8227264 A JP8227264 A JP 8227264A JP 22726496 A JP22726496 A JP 22726496A JP H1068095 A JPH1068095 A JP H1068095A
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- JP
- Japan
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- pure water
- hydrogen
- level
- water
- anode
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】水素貯蔵発電システムにおける水電解装置に純
水を供給する純水供給管に設けられたガス逆止装置に対
する酸素の逆流を防止して、ポンプを用いることなく水
電解装置に純水を供給することが可能なエネルギー効率
に優れる水素貯蔵発電システムを得る。 【解決手段】水位差により水電解装置のアノードに純水
を供給する純水供給管２７にガス逆止装置２４を設け、
純水供給管２７のガス逆止装置２４を流れる純水の水位
を水電解装置２５のアノードに接する純水の水位よりも
低水位にする。
水を供給する純水供給管に設けられたガス逆止装置に対
する酸素の逆流を防止して、ポンプを用いることなく水
電解装置に純水を供給することが可能なエネルギー効率
に優れる水素貯蔵発電システムを得る。 【解決手段】水位差により水電解装置のアノードに純水
を供給する純水供給管２７にガス逆止装置２４を設け、
純水供給管２７のガス逆止装置２４を流れる純水の水位
を水電解装置２５のアノードに接する純水の水位よりも
低水位にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は水素貯蔵発電シス
テムに係り、特に水素貯蔵発電システムに用いられる水
電解装置の流体機構に関する。
テムに係り、特に水素貯蔵発電システムに用いられる水
電解装置の流体機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力貯蔵手段には現在色々のものが提唱
されている。例えば超伝導やフライホイール、圧縮空気
を利用するものなどである。現在用いられているものに
は二次電池があり、また夜間の余剰電力を利用する揚水
発電システムも採用されている。停電時の非常用電源装
置としては軽油，重油を用いるエンジン発電機がある。
されている。例えば超伝導やフライホイール、圧縮空気
を利用するものなどである。現在用いられているものに
は二次電池があり、また夜間の余剰電力を利用する揚水
発電システムも採用されている。停電時の非常用電源装
置としては軽油，重油を用いるエンジン発電機がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら現在用い
られている二次電池はコスト高であり、寿命が短く、ま
た大容量の電力の貯蔵には適しない。揚水発電システム
は大規模の貯水施設を要し、電力需要の多い都市近郊で
の建設は不可能である。また軽油，重油を用いるエンジ
ン発電機は運転により窒素酸化物等の環境汚染物質を放
出する問題がある。
られている二次電池はコスト高であり、寿命が短く、ま
た大容量の電力の貯蔵には適しない。揚水発電システム
は大規模の貯水施設を要し、電力需要の多い都市近郊で
の建設は不可能である。また軽油，重油を用いるエンジ
ン発電機は運転により窒素酸化物等の環境汚染物質を放
出する問題がある。
【０００４】これらの問題を解決するために特開平８―
６４２２０号公報に水素貯蔵発電システムが開示されて
いる。図４は従来の水素貯蔵発電システムを示す系統図
である。この水素貯蔵発電システムは一次電源１と、一
次電源１から給電して水素を発生させる水電解装置４
と、水電解装置で生成した水素を除湿するガス乾燥装置
５と、水素吸蔵合金７を用いて前記水素を吸蔵．放出す
る水素貯蔵装置６と、水素貯蔵装置６から放出した水素
を燃料とする発電装置８からなり一次電源１の電力を水
素の形に変換して貯蔵し、必要な時に水素吸蔵合金７か
ら放出された水素を利用して発電し電力として取り出す
ものである。
６４２２０号公報に水素貯蔵発電システムが開示されて
いる。図４は従来の水素貯蔵発電システムを示す系統図
である。この水素貯蔵発電システムは一次電源１と、一
次電源１から給電して水素を発生させる水電解装置４
と、水電解装置で生成した水素を除湿するガス乾燥装置
５と、水素吸蔵合金７を用いて前記水素を吸蔵．放出す
る水素貯蔵装置６と、水素貯蔵装置６から放出した水素
を燃料とする発電装置８からなり一次電源１の電力を水
素の形に変換して貯蔵し、必要な時に水素吸蔵合金７か
ら放出された水素を利用して発電し電力として取り出す
ものである。
【０００５】図２は従来の水電解装置を示す断面図であ
る。図３は従来の水電解装置の流体機構を示す系統図で
ある。固体高分子膜型水電解装置は固体高分子膜４１を
アノード４３とカソード４２が挟む。この固体高分子膜
型水電解装置のアノード４３には水電解に必要な純水が
水位差を利用して酸素と純水のタンク３２よりガス逆止
装置３１を備える純水供給管３４を介して供給される。
水電解によって生成した酸素は純水との気液混合系とな
ったのちに酸素は浮上して酸素と純水のタンク３２に導
かれる。水電解によって生成した水素は純水との気液混
合系となって水素と純水の回収タンク３３に導かれる。
る。図３は従来の水電解装置の流体機構を示す系統図で
ある。固体高分子膜型水電解装置は固体高分子膜４１を
アノード４３とカソード４２が挟む。この固体高分子膜
型水電解装置のアノード４３には水電解に必要な純水が
水位差を利用して酸素と純水のタンク３２よりガス逆止
装置３１を備える純水供給管３４を介して供給される。
水電解によって生成した酸素は純水との気液混合系とな
ったのちに酸素は浮上して酸素と純水のタンク３２に導
かれる。水電解によって生成した水素は純水との気液混
合系となって水素と純水の回収タンク３３に導かれる。
【０００６】しかしながら上述のような従来の流体機構
を用いる場合は、水電解装置４のアノード４３で発生し
た酸素が逆流してガス逆止装置３１に溜まり、酸素と純
水のタンク３２からの純水の流れが阻害されポンプによ
り強制的に純水を送らないと水電解装置４のアノード４
３に純水が十分供給されないという問題があった。この
発明は上述の点に鑑みてなされその目的は、純水供給管
に設けられたガス逆止装置に対する酸素の逆流を防止し
て、ポンプを用いることなく水電解装置に純水を供給す
ることが可能なエネルギー効率に優れる水素貯蔵発電シ
ステムを提供することにある。
を用いる場合は、水電解装置４のアノード４３で発生し
た酸素が逆流してガス逆止装置３１に溜まり、酸素と純
水のタンク３２からの純水の流れが阻害されポンプによ
り強制的に純水を送らないと水電解装置４のアノード４
３に純水が十分供給されないという問題があった。この
発明は上述の点に鑑みてなされその目的は、純水供給管
に設けられたガス逆止装置に対する酸素の逆流を防止し
て、ポンプを用いることなく水電解装置に純水を供給す
ることが可能なエネルギー効率に優れる水素貯蔵発電シ
ステムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明に
よれば一次電源と、一次電源から給電して水素を発生さ
せる水電解装置と、水電解装置で生成した水素を除湿す
るガス乾燥装置と、水素吸蔵合金を用いて前記水素を吸
蔵．放出する水素貯蔵装置と、水素貯蔵装置から放出し
た水素を燃料とする発電装置を組み合わせてなる水素貯
蔵発電システムにおいて、水位差により水電解装置のア
ノードに純水を供給する純水供給管にガス逆止装置を設
けるとともに、純水供給管のガス逆止装置を流れる純水
の水位を水電解装置のアノードに接する純水の水位より
も低水位にすることにより達成される。
よれば一次電源と、一次電源から給電して水素を発生さ
せる水電解装置と、水電解装置で生成した水素を除湿す
るガス乾燥装置と、水素吸蔵合金を用いて前記水素を吸
蔵．放出する水素貯蔵装置と、水素貯蔵装置から放出し
た水素を燃料とする発電装置を組み合わせてなる水素貯
蔵発電システムにおいて、水位差により水電解装置のア
ノードに純水を供給する純水供給管にガス逆止装置を設
けるとともに、純水供給管のガス逆止装置を流れる純水
の水位を水電解装置のアノードに接する純水の水位より
も低水位にすることにより達成される。
【０００８】上述の発明において水電解装置のアノード
に接する純水の水位と、純水供給管のガス逆止装置を流
れる純水の水位の差が１５０ｍｍ以上の大きさを示すこ
と、または水電解装置のカソードで発生した水素を貯蔵
する水素ドレインタンクに水素ドレインタンク内の純水
が供給される圧力制御バルブを備えることが有効であ
る。
に接する純水の水位と、純水供給管のガス逆止装置を流
れる純水の水位の差が１５０ｍｍ以上の大きさを示すこ
と、または水電解装置のカソードで発生した水素を貯蔵
する水素ドレインタンクに水素ドレインタンク内の純水
が供給される圧力制御バルブを備えることが有効であ
る。
【０００９】純水供給管のガス逆止装置を流れる純水の
水位が、水電解装置のアノードに接する純水の水位より
も低水位にあると、ガス逆止装置を流れる純水の圧力は
発電装置のアノードで発生した酸素の圧力よりも高くな
ること、気相の酸素は浮力により上方に移動することの
二つの理由によりガス逆止装置の部分には気相の酸素が
溜まりにくくなる。
水位が、水電解装置のアノードに接する純水の水位より
も低水位にあると、ガス逆止装置を流れる純水の圧力は
発電装置のアノードで発生した酸素の圧力よりも高くな
ること、気相の酸素は浮力により上方に移動することの
二つの理由によりガス逆止装置の部分には気相の酸素が
溜まりにくくなる。
【００１０】水素ドレインタンクの圧力制御バルブを駆
動する純水の圧力ヘッドは水素ドレインタンク内の水素
の圧力ヘッドに対し純水のポテンシャルヘッドに相当す
るヘッド差を示す。
動する純水の圧力ヘッドは水素ドレインタンク内の水素
の圧力ヘッドに対し純水のポテンシャルヘッドに相当す
るヘッド差を示す。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施例に係る水
電解装置の流体機構を示す系統図である。水素貯蔵発電
システムのなかの二つの水電解装置２５に純水を供給す
る純水供給管２７にガス逆止装置２４が取り付けられ
る。純水供給管２７は酸素と純水のタンク２３に蓄えら
れた純水を水電解装置２５のアノードに供給する。純水
供給管２４を流れる純水の水位と水電解装置２５のアノ
ードに接する純水の水位は水位差Ｈを有している。アノ
ードで発生した酸素は浮力により酸素と純水のタンク２
３に導かれる。水位差Ｈが１５０ｍｍ以上あるとガス逆
止装置２４に酸素が溜まることが皆無になる。酸素と純
水のタンク２３内の酸素の圧力は圧力制御バルブ２２に
より所定の圧力以下に維持される。酸素と純水のタンク
２３内の酸素はバルブ２１を介して外部に取り出され
る。
電解装置の流体機構を示す系統図である。水素貯蔵発電
システムのなかの二つの水電解装置２５に純水を供給す
る純水供給管２７にガス逆止装置２４が取り付けられ
る。純水供給管２７は酸素と純水のタンク２３に蓄えら
れた純水を水電解装置２５のアノードに供給する。純水
供給管２４を流れる純水の水位と水電解装置２５のアノ
ードに接する純水の水位は水位差Ｈを有している。アノ
ードで発生した酸素は浮力により酸素と純水のタンク２
３に導かれる。水位差Ｈが１５０ｍｍ以上あるとガス逆
止装置２４に酸素が溜まることが皆無になる。酸素と純
水のタンク２３内の酸素の圧力は圧力制御バルブ２２に
より所定の圧力以下に維持される。酸素と純水のタンク
２３内の酸素はバルブ２１を介して外部に取り出され
る。
【００１２】水電解装置２５のカソードで発生した水素
は水素ドレインタンク２６に純水とともに送られ純水と
分離される。分離された純水は圧力制御バルブ２２Ａに
送られる。水素ドレインタンク内の水素の圧力は圧力制
御バルブ２２Ａにより所定の圧力以下に維持される。圧
力制御バルブ２２Ａは直接的には純水の圧力により制御
されるので水素が所定の圧力に達すると純水が自動的に
排出され純水を手動で排出する必要がない。
は水素ドレインタンク２６に純水とともに送られ純水と
分離される。分離された純水は圧力制御バルブ２２Ａに
送られる。水素ドレインタンク内の水素の圧力は圧力制
御バルブ２２Ａにより所定の圧力以下に維持される。圧
力制御バルブ２２Ａは直接的には純水の圧力により制御
されるので水素が所定の圧力に達すると純水が自動的に
排出され純水を手動で排出する必要がない。
【００１３】
【発明の効果】この発明によれば水素貯蔵発電システム
における水電解装置のアノードに純水を供給する純水供
給管にガス逆止装置を設けるとともに、純水供給管のガ
ス逆止装置を流れる純水の水位を水電解装置のアノード
に接する純水の水位よりも低水位にしたので、ガス逆止
装置を流れる純水の圧力は発電装置のアノードで発生し
た酸素の圧力よりも高くなることと気相の酸素は浮力に
より上方に移動することの二つの理由によりガス逆止装
置の部分には気相の酸素が溜まりにくくなり、その結
果、気相の酸素によって純水の通流が阻害されることが
なくなり、ポンプを使用することなく純水を水電解装置
に供給することが可能となり、効率に優れる水素貯蔵発
電システムが得られる。
における水電解装置のアノードに純水を供給する純水供
給管にガス逆止装置を設けるとともに、純水供給管のガ
ス逆止装置を流れる純水の水位を水電解装置のアノード
に接する純水の水位よりも低水位にしたので、ガス逆止
装置を流れる純水の圧力は発電装置のアノードで発生し
た酸素の圧力よりも高くなることと気相の酸素は浮力に
より上方に移動することの二つの理由によりガス逆止装
置の部分には気相の酸素が溜まりにくくなり、その結
果、気相の酸素によって純水の通流が阻害されることが
なくなり、ポンプを使用することなく純水を水電解装置
に供給することが可能となり、効率に優れる水素貯蔵発
電システムが得られる。
【図１】この発明の実施例に係る水電解装置の流体機構
を示す系統図
を示す系統図
【図２】従来の水電解装置を示す断面図
【図３】従来の水電解装置の流体機構を示す系統図
【図４】従来の水素貯蔵発電システムを示す系統図
１ 一次電源 ４ 水電解装置 ５ ガス乾燥装置 ７ 水素吸蔵合金 ６ 水素貯蔵装置 ８ 発電装置 ２１ バルブ ２２ 圧力制御バルブ ２２Ａ 圧力制御バルブ ２３ 酸素と純水のタンク ２４ ガス逆止装置 ２５ 水電解装置 ２６ 水素ドレインタンク ２７ 純水供給管 ３１ ガス逆止装置 ３２ 酸素と純水のタンク ３３ 水素と純水の回収タンク ３４ 純水供給管 ４１ 固体高分子膜 ４２ カソード ４２Ａ カソード室 ４３ アノード ４３Ａ アノード室
Claims (3)
- 【請求項１】一次電源と、一次電源から給電して水素を
発生させる水電解装置と、水電解装置で生成した水素を
除湿するガス乾燥装置と、水素吸蔵合金を用いて前記水
素を吸蔵．放出する水素貯蔵装置と、水素貯蔵装置から
放出した水素を燃料とする発電装置を組み合わせてなる
水素貯蔵発電システムにおいて、水位差により水電解装
置のアノードに純水を供給する純水供給管にガス逆止装
置を設けるとともにガス逆止装置を流れる純水の水位を
水電解装置のアノードに接する純水の水位よりも低水位
にしてなることを特徴とする水素貯蔵発電システム。 - 【請求項２】水電解装置のアノードに接する純水の水位
と、純水供給管のガス逆止装置を流れる純水の水位の差
が１５０ｍｍ以上の大きさを示す請求項１に記載の水素
貯蔵発電システム。 - 【請求項３】水電解装置のカソードで発生した水素を貯
蔵する水素ドレインタンクに水素ドレインタンク内の純
水が供給される圧力制御バルブを備える請求項１に記載
の水素貯蔵発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8227264A JPH1068095A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 水素貯蔵発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8227264A JPH1068095A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 水素貯蔵発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1068095A true JPH1068095A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=16858104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8227264A Pending JPH1068095A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 水素貯蔵発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1068095A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002038290A (ja) * | 2000-07-26 | 2002-02-06 | Shinko Pantec Co Ltd | 水素・酸素供給システム |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP8227264A patent/JPH1068095A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002038290A (ja) * | 2000-07-26 | 2002-02-06 | Shinko Pantec Co Ltd | 水素・酸素供給システム |
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