JP2772385B2 - 高分子電解質膜を用いる水電解装置 - Google Patents
高分子電解質膜を用いる水電解装置Info
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- JP2772385B2 JP2772385B2 JP6046438A JP4643894A JP2772385B2 JP 2772385 B2 JP2772385 B2 JP 2772385B2 JP 6046438 A JP6046438 A JP 6046438A JP 4643894 A JP4643894 A JP 4643894A JP 2772385 B2 JP2772385 B2 JP 2772385B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子電解質膜を用い
る水素及び酸素製造のための水電解装置に関するもので
ある。
る水素及び酸素製造のための水電解装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の水電解により水素及び酸素を製造
するための装置は、図７のプロセスフロー図に示すよう
に、それぞれ独立した水電解槽１、熱交換器２、Ｏ2気
液分離器３、Ｏ2ガス冷却器４、Ｏ2Ｋ．Ｏ．ドラム５、
Ｈ2気液分離器６、Ｈ2ガス冷却器７、Ｈ2Ｋ．Ｏ．ドラ
ム８、及び循環ポンプ９から構成されており、それぞれ
の間を配管で結合されている。電解槽で電解される水
は、循環ポンプ９により熱交換器２で冷却されて、水電
解槽１に供給される。電解槽の陽極側では酸素が発生
し、発生した酸素と未反応の水は、電解槽頂部からＯ2
気液分離器３に導かれここで、酸素と水が分離される。
分離された高温の酸素は、Ｏ2ガス冷却器４で冷却さ
れ、Ｏ2Ｋ．Ｏ．ドラム５で、酸素中の凝縮した水分が
取り除かれ系外に排出される。電解槽の陰極側で発生し
た水素と同伴する水は、電解槽上部からＨ2気液分離器
６に導かれここで、水素と水が分離される。分離された
高温の水素は、Ｈ2ガス冷却器７で冷却され、Ｈ2Ｋ．
Ｏ．ドラム８で、水素中の凝縮した水分が取り除かれ系
外に排出される。
するための装置は、図７のプロセスフロー図に示すよう
に、それぞれ独立した水電解槽１、熱交換器２、Ｏ2気
液分離器３、Ｏ2ガス冷却器４、Ｏ2Ｋ．Ｏ．ドラム５、
Ｈ2気液分離器６、Ｈ2ガス冷却器７、Ｈ2Ｋ．Ｏ．ドラ
ム８、及び循環ポンプ９から構成されており、それぞれ
の間を配管で結合されている。電解槽で電解される水
は、循環ポンプ９により熱交換器２で冷却されて、水電
解槽１に供給される。電解槽の陽極側では酸素が発生
し、発生した酸素と未反応の水は、電解槽頂部からＯ2
気液分離器３に導かれここで、酸素と水が分離される。
分離された高温の酸素は、Ｏ2ガス冷却器４で冷却さ
れ、Ｏ2Ｋ．Ｏ．ドラム５で、酸素中の凝縮した水分が
取り除かれ系外に排出される。電解槽の陰極側で発生し
た水素と同伴する水は、電解槽上部からＨ2気液分離器
６に導かれここで、水素と水が分離される。分離された
高温の水素は、Ｈ2ガス冷却器７で冷却され、Ｈ2Ｋ．
Ｏ．ドラム８で、水素中の凝縮した水分が取り除かれ系
外に排出される。
【０００３】従来の複極式（フィルタープレス式とも呼
ばれる）電解槽の構造は図１中に示される電解セル部１
１のようになっており、陽極側主電極１１、陰極側主電
極１１４、複極板１１３、電極接合体膜１１２、陽極給
電体及び陰極給電体から構成されている。セルの性能
は、主にセル電圧によって決定され、セル電圧を下げる
努力がなされている。セル電圧に影響を与える要素とし
ては、水の分解反応に要する理論分解電圧、触媒電極の
過電圧及びセルの電気抵抗によるオーム損による電圧が
ある。このうち、セルの電気抵抗は各部材特有の電気抵
抗ばかりではなく、各部材間の接触抵抗に大きく影響さ
れる。接触抵抗の低下は、セルの両端をボルト等で締め
付けることによってなされている。
ばれる）電解槽の構造は図１中に示される電解セル部１
１のようになっており、陽極側主電極１１、陰極側主電
極１１４、複極板１１３、電極接合体膜１１２、陽極給
電体及び陰極給電体から構成されている。セルの性能
は、主にセル電圧によって決定され、セル電圧を下げる
努力がなされている。セル電圧に影響を与える要素とし
ては、水の分解反応に要する理論分解電圧、触媒電極の
過電圧及びセルの電気抵抗によるオーム損による電圧が
ある。このうち、セルの電気抵抗は各部材特有の電気抵
抗ばかりではなく、各部材間の接触抵抗に大きく影響さ
れる。接触抵抗の低下は、セルの両端をボルト等で締め
付けることによってなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のシステムは、各
構成機器を配管でつないだものであり、システムとして
は、次のような問題がある。 （１）各独立した機器の集合体であるため、設置面積が
大きくなる。 （２）機器を配管でつなぐため、その分だけ漏洩の箇所
が大きくなる。 （３）コストが高い。また、電解槽の問題点としては、 （４）セルの締め付け圧力を運転中のあらゆる条件で最
適に保つことは難しい。一定に保つためには、油圧装置
等を設けて、締め付け圧力を制御することが必要であ
る。
構成機器を配管でつないだものであり、システムとして
は、次のような問題がある。 （１）各独立した機器の集合体であるため、設置面積が
大きくなる。 （２）機器を配管でつなぐため、その分だけ漏洩の箇所
が大きくなる。 （３）コストが高い。また、電解槽の問題点としては、 （４）セルの締め付け圧力を運転中のあらゆる条件で最
適に保つことは難しい。一定に保つためには、油圧装置
等を設けて、締め付け圧力を制御することが必要であ
る。
【０００５】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、設備をコンパクトにするととも
に、セルの締め付け圧力を一定にするための油圧締付装
置等を設置しないでも済む水電解装置を提供すること
を、その目的とする。
ためになされたもので、設備をコンパクトにするととも
に、セルの締め付け圧力を一定にするための油圧締付装
置等を設置しないでも済む水電解装置を提供すること
を、その目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、複極式電解槽とプレート式熱交換器とを同一
平面上に配置し、これらを共通のボルトによって締め付
け一体化することによって上記課題が解決されることを
知見し、本発明を完成するに至った。
した結果、複極式電解槽とプレート式熱交換器とを同一
平面上に配置し、これらを共通のボルトによって締め付
け一体化することによって上記課題が解決されることを
知見し、本発明を完成するに至った。
【０００７】即ち、本発明によれば、高分子電解質膜を
用いる複極式電解槽で水を電解し、陽極に酸素、陰極に
水素を発生させ、複数の熱交換器及び分離器により発生
したガスを冷却し、循環する水を熱交換させることによ
り常温の酸素及び水素を製造する水電解装置において、
前記の電解槽と複数の熱交換器とを同一平面上に配置
し、且つ共通の流路を内部に設け、これらを共通のボル
トで締め付けることにより一体化してなる電解槽熱交換
器複合体としたことを特徴とする水電解装置が提供さ
れ、特に前記電解槽熱交換器複合体が、酸素ガス冷却
部、熱交換器部、電解セル部及び水素ガス冷却部からな
ることを特徴とする水電解装置が提供される。
用いる複極式電解槽で水を電解し、陽極に酸素、陰極に
水素を発生させ、複数の熱交換器及び分離器により発生
したガスを冷却し、循環する水を熱交換させることによ
り常温の酸素及び水素を製造する水電解装置において、
前記の電解槽と複数の熱交換器とを同一平面上に配置
し、且つ共通の流路を内部に設け、これらを共通のボル
トで締め付けることにより一体化してなる電解槽熱交換
器複合体としたことを特徴とする水電解装置が提供さ
れ、特に前記電解槽熱交換器複合体が、酸素ガス冷却
部、熱交換器部、電解セル部及び水素ガス冷却部からな
ることを特徴とする水電解装置が提供される。
【０００８】また、本発明によれば、前記電解セル部に
設けられた陽極側主電極及び陰極側主電極の一方又は両
方の外部に接するところに、圧力調整部を設けたことを
特徴とする水電解装置が提供される。
設けられた陽極側主電極及び陰極側主電極の一方又は両
方の外部に接するところに、圧力調整部を設けたことを
特徴とする水電解装置が提供される。
【０００９】本発明により、従来、独立した水電解槽
１、熱交換器２、Ｏ2気液分離器３、Ｏ2ガス冷却器４、
Ｏ2Ｋ．Ｏ．ドラム５、Ｈ2気液分離器６、Ｈ2ガス冷却
器７、Ｈ2Ｋ．Ｏ．ドラム８、及び循環ポンプ９で構成
されていた装置が、電解槽と熱交換器を一体としたため
に、電解槽熱交換器複合体、Ｏ2気液分離器、及び循環
ポンプだけで構成されるようになるとともに、熱交換器
の冷却水の圧力を制御することにより、セルの締め付け
圧力を一定にするための油圧締付装置等の設置の必要性
がなくなる。
１、熱交換器２、Ｏ2気液分離器３、Ｏ2ガス冷却器４、
Ｏ2Ｋ．Ｏ．ドラム５、Ｈ2気液分離器６、Ｈ2ガス冷却
器７、Ｈ2Ｋ．Ｏ．ドラム８、及び循環ポンプ９で構成
されていた装置が、電解槽と熱交換器を一体としたため
に、電解槽熱交換器複合体、Ｏ2気液分離器、及び循環
ポンプだけで構成されるようになるとともに、熱交換器
の冷却水の圧力を制御することにより、セルの締め付け
圧力を一定にするための油圧締付装置等の設置の必要性
がなくなる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。 実施例１ 図１に最も代表的な本発明の実施例における電解槽熱交
換器複合体（以下単に複合体と記すことがある）１０の
分解構造図を示す。複合体１０は、図の左側から、Ｏ2
ガス冷却部１３、熱交換器部１２、電解セル部１１及び
Ｈ2ガス冷却部１４より構成されている。実際には、こ
れらを複数（この図では４本）の通しボルトで締め付け
ることにより一体構造としている。なお、図１におい
て、１０１はＯ2側フランジ、１０２はＨ2側フランジ、
１１１は陽極側主電極、１１２は電極接合体膜、１１３
は複極板、１１４は陰極側主電極、１２１は熱交換器ノ
ズルプレート、１３１はＯ2ガス冷却器ノズルプレート
及び１４１はＨ2ガス冷却器ノズルプレートを、それぞ
れ示す。
る。 実施例１ 図１に最も代表的な本発明の実施例における電解槽熱交
換器複合体（以下単に複合体と記すことがある）１０の
分解構造図を示す。複合体１０は、図の左側から、Ｏ2
ガス冷却部１３、熱交換器部１２、電解セル部１１及び
Ｈ2ガス冷却部１４より構成されている。実際には、こ
れらを複数（この図では４本）の通しボルトで締め付け
ることにより一体構造としている。なお、図１におい
て、１０１はＯ2側フランジ、１０２はＨ2側フランジ、
１１１は陽極側主電極、１１２は電極接合体膜、１１３
は複極板、１１４は陰極側主電極、１２１は熱交換器ノ
ズルプレート、１３１はＯ2ガス冷却器ノズルプレート
及び１４１はＨ2ガス冷却器ノズルプレートを、それぞ
れ示す。
【００１１】図２にこの場合のプロセスフローを示す。
循環ポンプ２０により供給水は複合体１０の熱交換器部
１２に供給される。供給水はここで冷却水又は廃熱回収
用の熱媒体と熱交換し、所定の温度まで冷却され、内部
チャンネルを通って電解セル部１１に供給される。電解
セル陽極で酸素が発生し、酸素と未反応の水は電解セル
部の上部に集められ、陽極側主電極上部ノズルから排出
される。排出された酸素及び未反応の水は、外部に設け
られたＯ2気液分離器３０で、酸素と水に分離される。
分離された高温の酸素は、複合体Ｏ2ガス冷却部１３の
下部に戻される。ここで冷却水により冷却され、酸素中
の水分は凝縮して下部に設けられた気液分離スペースに
溜まり、熱交換器ノズルプレートを経てＯ2気液分離器
３０に戻される。冷却された酸素は、Ｏ2ガス冷却器ノ
ズルプレートを経て系外に排出される。電解セル陰極で
は水素が発生し、水素と水素に同伴する水は電解セル部
の下部に集められ、内部チャンネルを通ってＨ2ガス冷
却部１４に供給される。ここで冷却水により冷却され、
水素中の水分は凝縮して下部に設けられた気液分離スペ
ースに溜まり、Ｈ2ガス冷却器ノズルプレートを経てＯ2
気液分離器３０に戻される。冷却された水素は、Ｈ2ガ
ス冷却器ノズルプレートを経て系外に排出される。
循環ポンプ２０により供給水は複合体１０の熱交換器部
１２に供給される。供給水はここで冷却水又は廃熱回収
用の熱媒体と熱交換し、所定の温度まで冷却され、内部
チャンネルを通って電解セル部１１に供給される。電解
セル陽極で酸素が発生し、酸素と未反応の水は電解セル
部の上部に集められ、陽極側主電極上部ノズルから排出
される。排出された酸素及び未反応の水は、外部に設け
られたＯ2気液分離器３０で、酸素と水に分離される。
分離された高温の酸素は、複合体Ｏ2ガス冷却部１３の
下部に戻される。ここで冷却水により冷却され、酸素中
の水分は凝縮して下部に設けられた気液分離スペースに
溜まり、熱交換器ノズルプレートを経てＯ2気液分離器
３０に戻される。冷却された酸素は、Ｏ2ガス冷却器ノ
ズルプレートを経て系外に排出される。電解セル陰極で
は水素が発生し、水素と水素に同伴する水は電解セル部
の下部に集められ、内部チャンネルを通ってＨ2ガス冷
却部１４に供給される。ここで冷却水により冷却され、
水素中の水分は凝縮して下部に設けられた気液分離スペ
ースに溜まり、Ｈ2ガス冷却器ノズルプレートを経てＯ2
気液分離器３０に戻される。冷却された水素は、Ｈ2ガ
ス冷却器ノズルプレートを経て系外に排出される。
【００１２】電解セルの締め付け圧力の調整は、冷却水
戻りラインに設けられた圧力コントロールバルブ５０に
よって行なわれる。この場合、冷却水の圧力を調整する
ことによって、電解セル部１１の締め付け圧力を一定に
保つことができる。なお、図２中、４０は直流電源を、
６０は補給純水ラインに設けられたＯ2気液分離器３０
の液面コントロールバルブを、７０はＯ2ガス排出ライ
ンに設けられた圧力コントロールバルブを、８０はＨ2
ガス排出ラインに設けられた圧力コントロールバルブ
を、それぞれ示す。
戻りラインに設けられた圧力コントロールバルブ５０に
よって行なわれる。この場合、冷却水の圧力を調整する
ことによって、電解セル部１１の締め付け圧力を一定に
保つことができる。なお、図２中、４０は直流電源を、
６０は補給純水ラインに設けられたＯ2気液分離器３０
の液面コントロールバルブを、７０はＯ2ガス排出ライ
ンに設けられた圧力コントロールバルブを、８０はＨ2
ガス排出ラインに設けられた圧力コントロールバルブ
を、それぞれ示す。
【００１３】実施例２ 図３にもう１つの実施例における電解槽熱交換器複合体
１０の分解構造図を示す。この場合は、Ｏ2ガス冷却部
１３、熱交換器部１２、電解セル部１１、Ｈ2ガス冷却
部１４に、セル１１の締め付け圧力を調整するための独
立した圧力調整部１５が設けられている。独立した締め
付け圧力調整部１５を設けることにより、冷却水の圧力
を制御するために余分にかかる電力のロスを低減するこ
とができる。この場合のプロセスフローは図４で示さ
れ、冷却水戻りラインに圧力コントロールバルブ５０が
ないこと以外は、図２と同様である。
１０の分解構造図を示す。この場合は、Ｏ2ガス冷却部
１３、熱交換器部１２、電解セル部１１、Ｈ2ガス冷却
部１４に、セル１１の締め付け圧力を調整するための独
立した圧力調整部１５が設けられている。独立した締め
付け圧力調整部１５を設けることにより、冷却水の圧力
を制御するために余分にかかる電力のロスを低減するこ
とができる。この場合のプロセスフローは図４で示さ
れ、冷却水戻りラインに圧力コントロールバルブ５０が
ないこと以外は、図２と同様である。
【００１４】図４において、循環ポンプ２０により供給
水は電解槽熱交換器複合体１０の熱交換器部１２に供給
される。供給水はここで冷却水又は廃熱回収用の熱媒体
と熱交換し、所定の温度まで冷却され、内部チャンネル
を通って電解セル部１１に供給される。電解セル陽極で
酸素が発生し、酸素と未反応の水は電解セル部の上部に
集められ、陽極側主電極上部ノズルから排出される。排
出された酸素及び未反応の水は、外部に設けられたＯ2
気液分離器３０で、酸素と水に分離される。分離された
高温の酸素は、複合体Ｏ2ガス冷却部１３の下部に戻さ
れる。ここで冷却水により冷却され、酸素中の水分は凝
縮して下部に設けられた気液分離スペースに溜まり、熱
交換器ノズルプレートを経てＯ2気液分離器３０に戻さ
れる。冷却された酸素は、Ｏ2ガス冷却器ノズルプレー
トを経て系外に排出される。電解セル陰極では水素が発
生し、水素と水素に同伴する水は電解セル部の下部に集
められ、内部チャンネルを通ってＨ2ガス冷却部１４に
供給される。ここで冷却水により冷却され、水素中の水
分は凝縮して下部に設けられた気液分離スペースに溜ま
り、Ｈ2ガス冷却ノズルプレートを経てＯ2気液分離器３
０に戻される。冷却された水素は、Ｈ2ガス冷却器ノズ
ルプレートを経て系外に排出される。
水は電解槽熱交換器複合体１０の熱交換器部１２に供給
される。供給水はここで冷却水又は廃熱回収用の熱媒体
と熱交換し、所定の温度まで冷却され、内部チャンネル
を通って電解セル部１１に供給される。電解セル陽極で
酸素が発生し、酸素と未反応の水は電解セル部の上部に
集められ、陽極側主電極上部ノズルから排出される。排
出された酸素及び未反応の水は、外部に設けられたＯ2
気液分離器３０で、酸素と水に分離される。分離された
高温の酸素は、複合体Ｏ2ガス冷却部１３の下部に戻さ
れる。ここで冷却水により冷却され、酸素中の水分は凝
縮して下部に設けられた気液分離スペースに溜まり、熱
交換器ノズルプレートを経てＯ2気液分離器３０に戻さ
れる。冷却された酸素は、Ｏ2ガス冷却器ノズルプレー
トを経て系外に排出される。電解セル陰極では水素が発
生し、水素と水素に同伴する水は電解セル部の下部に集
められ、内部チャンネルを通ってＨ2ガス冷却部１４に
供給される。ここで冷却水により冷却され、水素中の水
分は凝縮して下部に設けられた気液分離スペースに溜ま
り、Ｈ2ガス冷却ノズルプレートを経てＯ2気液分離器３
０に戻される。冷却された水素は、Ｈ2ガス冷却器ノズ
ルプレートを経て系外に排出される。
【００１５】電解セルの締め付け圧力の調整は、圧力調
整部１５に供給される水又は油（圧力媒体）の圧力を調
整する圧力コントロールバルブ９０によって行なわれ
る。圧力調整部１５は、陽極側主電極、陰極側主電極の
一方又は両方の外側に接するところに設ける。これによ
って、電解セル部１１の締め付け圧力を一定に保つこと
ができる。
整部１５に供給される水又は油（圧力媒体）の圧力を調
整する圧力コントロールバルブ９０によって行なわれ
る。圧力調整部１５は、陽極側主電極、陰極側主電極の
一方又は両方の外側に接するところに設ける。これによ
って、電解セル部１１の締め付け圧力を一定に保つこと
ができる。
【００１６】実施例３ 図５に、設備を宇宙空間のような重力式分離ができない
場所に設置した場合の実施例における複合体１０の分解
構造図を示す。複合体１０は、図の左側から、Ｏ2ガス
冷却部１３、熱交換器部１２、電解セル部１１及びＨ2
ガス冷却部１４より構成されている。実際には、これら
を複数（この図では４本）の通しボルトで締め付けるこ
とにより一体構造となっている。
場所に設置した場合の実施例における複合体１０の分解
構造図を示す。複合体１０は、図の左側から、Ｏ2ガス
冷却部１３、熱交換器部１２、電解セル部１１及びＨ2
ガス冷却部１４より構成されている。実際には、これら
を複数（この図では４本）の通しボルトで締め付けるこ
とにより一体構造となっている。
【００１７】図６に、この場合のプロセスフローを示
す。循環ポンプ２０により、供給水は複合体１０の熱交
換器部１２に供給される。供給水はここで電解セル部１
１で発生した酸素及び未反応の水と熱交換して所定の温
度まで昇温され、内部チャンネルを通って電解セル部１
１に供給される。電解セル陽極で酸素が発生し、酸素と
未反応の水は電解セル部の上部に集められ、陽極側主電
極上部ノズルから排出される。排出された酸素及び未反
応の水は、複合体１０の熱交換器部１２に供給され、こ
こで供給水と熱交換し、いくぶん温度が下がり、内部チ
ャンネルを通ってＯ2ガス冷却部１３に供給される。こ
こで冷却水により所定の温度まで冷却され、外部に設け
られたＯ2気液分離器３０に導かれ、ここで酸素と水に
分離される。電解セル陰極では水素が発生し、水素と水
素に同伴する水は電解セル部の下部に集められ、内部チ
ャンネルを通ってＨ2ガス冷却部１４に供給される。こ
こで冷却水により冷却され、外部に設けられたＨ2気液
分離器４０に導かれる。ここで気液分離され、分離され
た水素は系外に排出される。
す。循環ポンプ２０により、供給水は複合体１０の熱交
換器部１２に供給される。供給水はここで電解セル部１
１で発生した酸素及び未反応の水と熱交換して所定の温
度まで昇温され、内部チャンネルを通って電解セル部１
１に供給される。電解セル陽極で酸素が発生し、酸素と
未反応の水は電解セル部の上部に集められ、陽極側主電
極上部ノズルから排出される。排出された酸素及び未反
応の水は、複合体１０の熱交換器部１２に供給され、こ
こで供給水と熱交換し、いくぶん温度が下がり、内部チ
ャンネルを通ってＯ2ガス冷却部１３に供給される。こ
こで冷却水により所定の温度まで冷却され、外部に設け
られたＯ2気液分離器３０に導かれ、ここで酸素と水に
分離される。電解セル陰極では水素が発生し、水素と水
素に同伴する水は電解セル部の下部に集められ、内部チ
ャンネルを通ってＨ2ガス冷却部１４に供給される。こ
こで冷却水により冷却され、外部に設けられたＨ2気液
分離器４０に導かれる。ここで気液分離され、分離され
た水素は系外に排出される。
【００１８】電解セルの締め付け圧力の調整は、冷却水
戻りラインに設けられた圧力コントロールバルブ５０に
よって行なわれる。この場合、冷却水の圧力を調整する
ことによって、電解セル部１１の締め付け圧力を一定に
保つことができる。
戻りラインに設けられた圧力コントロールバルブ５０に
よって行なわれる。この場合、冷却水の圧力を調整する
ことによって、電解セル部１１の締め付け圧力を一定に
保つことができる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明の水電解装置によ
れば、電解槽と複数の熱交換器とを一体構造にしたた
め、設備がコンパクトになり、装置が安価にでき、更に
セルの締め付け圧力を調整するための油圧締付装置等を
省くことができる。
れば、電解槽と複数の熱交換器とを一体構造にしたた
め、設備がコンパクトになり、装置が安価にでき、更に
セルの締め付け圧力を調整するための油圧締付装置等を
省くことができる。
【図１】本発明の実施例１における電解槽熱交換器複合
体の分解構造図である。
体の分解構造図である。
【図２】本発明の実施例１におけるプロセスフローを示
す図である。
す図である。
【図３】本発明の実施例２における電解槽熱交換器複合
体の分解構造図である。
体の分解構造図である。
【図４】本発明の実施例２におけるプロセスフローを示
す図である。
す図である。
【図５】本発明の実施例３における電解槽熱交換器複合
体の分解構造図である。
体の分解構造図である。
【図６】本発明の実施例３におけるプロセスフローを示
す図である。
す図である。
【図７】水電解による水素及び酸素の製造に関する従来
法のプロセスフローを示す図である。
法のプロセスフローを示す図である。
１、水電解槽 ２、熱交換器 ３、Ｏ2気液分離器 ４、Ｏ2ガス冷却器 ５、Ｏ2Ｋ．Ｏ．ドラム ６、Ｈ2気液分離器 ７、Ｈ2ガス冷却器 ８、Ｈ2Ｋ．Ｏ．ドラム ９、循環ポンプ １０、電解槽熱交換器複合体 １１、電解セル部 １２、熱交換器部 １３、Ｏ2ガス冷却部 １４、Ｈ2ガス冷却部 １５、圧力調整部 ２０、循環ポンプ ３０、Ｏ2気液分離器 ４０、直流電源 ５０、圧力コントロールバルブ ６０、液面コントロールバルブ ７０、圧力コントロールバルブ ８０、圧力コントロールバルブ ９０、圧力コントロールバルブ １０１、Ｏ2側フランジ １０２、Ｈ2側フランジ １１１、陽極側主電極 １１２、電極接合体膜 １１３、複極板 １１４、陰極側主電極 １２１、熱交換器ノズルプレート １３１、Ｏ2ガス冷却器ノズルプレート １４１、Ｈ2ガス冷却器ノズルプレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 守孝 東京都港区西新橋２−８−11 第７東洋 海事ビル８階 財団法人地球環境産業技 術研究機構 ＣＯ２固定化等プロジェク ト室内 (72)発明者 前澤 彰二 東京都港区西新橋２−８−11 第７東洋 海事ビル８階 財団法人地球環境産業技 術研究機構 ＣＯ２固定化等プロジェク ト室内 (72)発明者 森 浩章 東京都港区西新橋２−８−11 第７東洋 海事ビル８階 財団法人地球環境産業技 術研究機構 ＣＯ２固定化等プロジェク ト室内 (72)発明者 竹中 啓恭 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業 技術院大阪工業技術研究所内 (72)発明者 小黒 啓介 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業 技術院大阪工業技術研究所内 審査官 酒井 美知子 (56)参考文献 特開 昭55−125284（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−54684（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−77284（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C25B 9/00 301 C25B 15/08 302
Claims (3)
- 【請求項１】 高分子電解質膜を用いる複極式電解槽で
水を電解し、陽極に酸素、陰極に水素を発生させ、複数
の熱交換器及び分離器により発生したガスを冷却し、循
環する水を熱交換させることにより常温の酸素及び水素
を製造する水電解装置において、前記の電解槽と複数の
熱交換器とを同一平面上に配置し、且つ共通の流路を内
部に設け、これらを共通のボルトで締め付けることによ
り一体化してなる電解槽熱交換器複合体としたことを特
徴とする水電解装置。 - 【請求項２】 前記電解槽熱交換器複合体が、酸素ガス
冷却部、熱交換器部、電解セル部及び水素ガス冷却部か
らなることを特徴とする請求項１記載の水電解装置。 - 【請求項３】 前記電解セル部に設けられた陽極側主電
極及び陰極側主電極の一方又は両方の外部に接するとこ
ろに、圧力調整部を設けたことを特徴とする請求項２記
載の水電解装置。
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|---|---|---|---|
| JP6046438A JP2772385B2 (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 高分子電解質膜を用いる水電解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6046438A JP2772385B2 (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 高分子電解質膜を用いる水電解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07233491A JPH07233491A (ja) | 1995-09-05 |
| JP2772385B2 true JP2772385B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=12747172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6046438A Expired - Lifetime JP2772385B2 (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 高分子電解質膜を用いる水電解装置 |
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-
1994
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Also Published As
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