水を電気分解するシステム(SOEC)又は高圧下で動作するフルセルスタック(SOFC)、それらの改良された制御

発明者： ,
出願人/特許権者：
代理人 (3件)：村山靖彦 , 実広信哉 , 阿部達彦
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願2018-517558
公開番号（公開出願番号）：特表2018-532049
出願日： 2016年10月05日
公開日（公表日）： 2018年11月01日
要約：

本発明は、高温電気分解又は共電解(HTE)用の反応器の圧力を調整する新規なシステム、及び、高圧下で動作するSOFC燃料電池スタックに関する。このシステムの動作は、基本的に、所定の動作点の電気化学的安定性を保証するようにチャンバの1つの上流で水蒸気含有気体の流量DHを調整する段階、及び、一般的には高温である、水蒸気含有気体を含む気体を調整するために、スタックの下流に配されたバルブVH、VO及びVairによって圧力を制御する段階からなる。

請求項（抜粋）：

-潜在的に湿った気体である第1の気体が循環するのに適している少なくとも1つの第1のチャンバ(21)、 -潜在的に湿った気体を最大動作圧力Pmaxまで前記第1のチャンバの入口に供給するのに適した少なくとも1つの第1の供給ラインであって、ゼロ値から最大値DH,maxの間に前記第1の気体の流量DHを調整するのに適した第1の流量調整器を備える少なくとも1つの第1の供給ライン、 -第2の気体が循環するのに適した少なくとも1つの第2のチャンバ(23)、 -前記第2のチャンバの入口に第2の気体を供給するのに適した少なくとも1つの第2の供給ラインであって、ゼロ値から最大値DO,maxの間に前記第2の気体の流量DOを調整するのに適した第2の流量調整器を備える少なくとも1つの第2の供給ライン、 -前記第1及び第2のチャンバが収容される筐体(40)であって、前記筐体内で均等化気体と称される第3の気体が循環するのに適しており、前記最大動作圧力Pmaxまで前記均等化気体の圧力下で作動するのに適している筐体(40)、 -好ましくは空気である均等化気体を前記筐体の内部に供給するのに適した第3の供給ラインであって、ゼロ値から最大値Dair,maxの間に前記均等化気体の流量Dairを調整するのに適した第3の流量調整器を備える第3の供給ライン、 -大気圧から前記最大圧力値Pmaxの間の、前記第1及び第2のチャンバの各々及び前記筐体の圧力を測定するのに適した圧力センサ(PH、PO、Pair)、 -前記筐体の外側に配置され、それぞれ前記第1の1つのチャンバ又は複数のチャンバの、前記第2の1つのチャンバ又は複数のチャンバの、及び前記筐体の出口ラインに配置される少なくとも3つの調整弁(VH、VO、Vair)であって、各弁が、考えられる前記最大圧力Pmaxにおける前記湿った気体の凝縮温度より高い温度で各々が作動するのに適しており、各弁が、0%から100%まで開くのに適しており、前記最大圧力Pmax及び前記3つの出口ラインの各々で考えられる前記気体の平均流量に適した容量Kvを有する、少なくとも3つの調整弁(VH、VO、Vair)、 -前記湿った気体を含む前記ラインを、考えられる前記最大圧力Pmaxでこの湿った気体の前記凝縮温度より高い温度に加熱する手段、及び、 -前記第1の1つのチャンバ又は複数のチャンバ、前記第2の1つのチャンバ又は複数のチャンバ及び前記筐体の間の最小の圧力差を得るための前記圧力センサによって測定された圧力値の差の関数として調整弁(VH、VO、VAir)に指令を送って自動的に制御する指令及び自動制御手段を含み、前記筐体及び前記チャンバの上流及び下流に気体を循環するための前記ラインの容積、すなわち、前記第1の1つのチャンバ又は複数のチャンバの容積であるVolH、前記第2の1つのチャンバ又は複数のチャンバの容積であるVolO、及び、前記筐体の容積Volairを含むことによって、前記流量調整器が、VolH/DH,max=VolO/DO,max=Volair/Dair,maxの比に適合するような大きさである、システム。

IPC (6件)：

C25B 15/02 , C25B 1/12 , H01M 8/12 , H01M 8/065 , H01M 8/043 , H01M 8/047

FI (6件)：

C25B15/02 302 , C25B1/12 , H01M8/12 101 , H01M8/0656 , H01M8/0438 , H01M8/04746

Fターム (24件)：

4K021AA01 , 4K021BA01 , 4K021BA02 , 4K021BB04 , 4K021BC01 , 4K021BC05 , 4K021CA08 , 4K021CA09 , 4K021CA12 , 4K021DB04 , 4K021DB40 , 4K021DB53 , 4K021DC15 , 5H126BB06 , 5H127AA07 , 5H127BA02 , 5H127BA14 , 5H127BA22 , 5H127BA28 , 5H127BA59 , 5H127BB02 , 5H127BB10 , 5H127BB13 , 5H127BB39

引用特許：

出願人引用 (3件)

特開平1-063274
燃料電池へのガス給排装置
公報種別：公開公報出願番号：特願平8-003521 出願人：富士電機株式会社
特開昭58-163182

審査官引用 (3件)

特開平1-063274
燃料電池へのガス給排装置
公報種別：公開公報出願番号：特願平8-003521 出願人：富士電機株式会社
特開昭58-163182

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