氢气生成系统以及氢气的生成方法技术方案

本发明专利技术涉及氢气生成系统以及氢气的生成方法，提供抑制了压缩所需要的成本的氢气的生成技术。氢气生成系统具备：水的电解用的一对电极，配置于水中的预先决定的水深，并与电源连接；气体储藏室，配置于上述水深，具有周围的水能够流入的连通孔的气体储藏室，并储藏通过电解而在一对电极中的阴极产生的氢气；氢回收装置，配置于比水深靠上方的位置；以及管，将气体储藏室内的氢气导入氢回收装置。

Hydrogen generation system and hydrogen generation method

【技术实现步骤摘要】
氢气生成系统以及氢气的生成方法
本专利技术涉及氢气的生成。
技术介绍
作为为了燃料电池的发电而使用的燃料、或作为工业用原料，氢的需求正在增高。存在通过氢制造设备等制造出的氢气在氢制造设备或者氢气站被压缩之后储藏至容器，并经由分配器供给至燃料电池车辆等燃料消耗装置的情况。专利文献1中公开了一种由气体制造装置制造出的氢气在压缩机中被压缩并暂时存积于蓄压器，之后经由分配器被填充至车辆的结构。专利文献1：日本特开2017－131862号公报一般在如专利文献1那样储藏氢气时，为了储藏大量的气体，例如将氢气压缩到成为70MPa(兆帕斯卡)这一高压气体。因此，需要压缩机，存在氢气供给的压缩成本大这一问题。鉴于此，希望有一种能够抑制氢气的压缩所需要的成本的氢气的生成技术。
技术实现思路
本专利技术能够作为以下的方式来实现。(1)根据本专利技术的一个方式，提供一种氢气生成系统。该氢气生成系统具备：水的电解用的一对电极，被配置于水中的预先决定的水深，并与电源连接；气体储藏室，配置于上述水深，具有周围的水能够流入的连通孔，并储藏通过电解而在上述一对电极中的阴极产生的氢气；氢回收装置，配置于比上述水深靠上方的位置；以及管，将上述气体储藏室内的氢气导入上述氢回收装置。根据该方式的氢气生成系统，由于通过由在水中配置于预先决定的水深的一对电极进行的水的电解来产生氢气，所以能够生成相当于该水深的水压的压力的氢气。因此，与在比该水深靠上方的位置生成氢气的结构相比，能够不使用压缩机等设备就生成高压的氢气，能够抑制氢气的压缩所需要的成本来生成氢气。并且，由于将所生成的氢气储藏至周围的水流入的气体储藏室，所以能够保持着相当于该水深的水压的压力的氢气来储藏氢气。因此，无需能够承受氢气的压力的程度的大型设备，能够抑制氢气的储藏成本。因此，由于无需为了氢气的储藏而可以承受高压的储藏设备，所以能够抑制氢气的储藏所需要的成本。(2)在上述方式的氢气生成系统中，上述电源位于比上述水深靠上方的位置，还具备将上述电源与上述一对电极电连接的布线；上述布线沿着上述管配置，至少一部分被固定于上述管。根据该方式的氢气生成系统，由于将电源与一对电极电连接的布线沿着将气体储藏室内与氢回收装置连通的管配置，且至少一部分被固定于上述管，所以与布线在水中没有任何支承来设置的结构相比，能够抑制布线的位移，并抑制由该位移引起的布线的损伤。(3)在上述方式的氢气生成系统中，上述气体储藏室具有外壁部和隔壁部，上述外壁部形成上述气体储藏室的外廓，上述隔壁部从上述外壁部中的上方壁面向上述气体储藏室内突出，并将上述气体储藏室内的上方的空间划分为氢储藏部和氧储藏部，上述一对电极中的上述阴极配置于上述氢储藏部的下方；上述一对电极中的阳极配置于上述氧储藏部的下方；上述管与上述氢储藏部连通。根据该方式的氢气生成系统，由于气体储藏室将气体储藏室内的上方的空间划分为氢储藏部和氧储藏部，另外，阴极配置于氢储藏部的下方，阳极配置于氧储藏部的下方，管与氢储藏部连通，所以能够抑制通过水的电解而从阳极产生的氧气经由管导入至氢回收装置，能够将高浓度的氢气导入氢回收装置。本专利技术也能够以各种方式来实现。例如，能够以氢气储藏系统、氢气生成方法、氢气压缩方法、氢气储藏方法等方式来实现。附图说明图1是表示作为本专利技术的一个实施方式的氢气生成系统的示意结构的说明图。图2是表示氢气生成处理的步骤的工序图。具体实施方式A.实施方式：A1.系统结构：图1是表示作为本专利技术的一个实施方式的氢气生成系统100的示意结构的说明图。氢气生成系统100通过在海中进行水的电解，来生成相当于水压的压力下的氢气并储藏。氢气生成系统100具备一对电极10、气体储藏室20、氢回收装置30、管40、以及布线50。一对电极10具备阴极11和阳极12。一对电极10被用于水的电解。一对电极10被配置于规定的水深D1的海底B1的附近，暴露于周围的水中。在本实施方式中，水深D1约为7000m(米)。一对电极10被配置于气体储藏室20内。经由布线50从后述的电源装置510向一对电极10供给直流电力。由此，在阴极11发生下述式(1)所示的化学反应，产生氢气。另外，在阳极12发生下述式(2)所示的化学反应，产生氧气。2H2O+2e－→H2+2OH－···(1)2OH－→1/2O2+H2O+2e－···(2)气体储藏室20被固定设置于海底B1。气体储藏室20对通过电流流入一对电极10中的阴极11而在阴极11产生的氢气，换言之通过水的电解而在阴极11产生的氢气进行储藏。气体储藏室20具有外壁部21和隔壁部22。外壁部21以及隔壁部22均由耐腐蚀性优异的树脂，例如聚乙烯(PE)形成。如后所述，气体储藏室20的内部与外部连通，气体储藏室20的内压与外压的差压很小。因此，作为气体储藏室20的材料，不需要可承受水深D1的水压程度的耐久性。外壁部21形成气体储藏室20的外壳。在本实施方式中，外壁部21具有大致圆筒状的下方部211、和连接于下方部211的上方的上方部212。上方部212具有中空的圆锥状的外观形状。在下方部211中的海底B1的附近，形成有沿周向相互分离规定的距离的并排的多个连通孔26。这样的连通孔26形成为贯通下方部211的厚度方向的贯通孔。因此，周围的海水经由这样的连通孔26流入到气体储藏室20内。换言之，气体储藏室20的内部与外部连通。隔壁部22由从上方部212的上方壁面29朝向气体储藏室20内向垂直下方突出的板状部件形成。隔壁部22将气体储藏室20内的上方划分为一对气体储藏部23。一对气体储藏部23具备氢储藏部24和氧储藏部25。氢储藏部24是对应于阴极11的储藏室。具体而言，氢储藏部24位于阴极11的上方，储藏在阴极11生成的氢气。氧储藏部25是对应于阳极12的储藏室。具体而言，氧储藏部25位于阳极12的上方，储藏在阳极12生成的氧气。如上述那样，由于气体储藏室20内与周围的水连通，所以在气体储藏室20内通过上述式(1)的化学反应而产生的氢气是相当于水深D1的水压的压力亦即大约70.9MPa(兆帕斯卡)下的氢气。因此，在氢储藏部24中储藏大约70.9MPa(兆帕斯卡)的氢气。其中，在气体储藏室20的外壁部21形成有用于将一对电极10分别固定于与各储藏部24、25对应的位置的未图示的支承部。此外，也可以将该支承部构成为与外壁部21独立的部件并配置于海底B1。在外壁部21的上方部212中的与氧储藏部25对应的区域形成有排气口27。排气口27形成为贯通上方部212的厚度方向的贯通孔。因此，氧储藏部25构成为周围的水能够经由连通孔26以及排气口27流入。排气口27将通过上述式(2)的化学反应而在阳极12产生并积聚于气体储藏室20的氧气排出至气体储藏室20的外部。氢回收装置30被搭载于船500，来回收经由管40输送的氢气。氢回收装置30具备截止阀31和氢处理部32。截止阀31是电磁阀，基于来自未图示的控制装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢气生成系统，其中，具备：/n水的电解用的一对电极，被配置于水中的预先决定的水深，并与电源连接；/n气体储藏室，配置于上述水深，具有周围的水能够流入的连通孔，并储藏通过电解而在上述一对电极中的阴极产生的氢气；/n氢回收装置，配置于比上述水深靠上方的位置；以及/n管，将上述气体储藏室内的氢气导入上述氢回收装置。/n

【技术特征摘要】
20180709 JP 2018-1299201.一种氢气生成系统，其中，具备：
水的电解用的一对电极，被配置于水中的预先决定的水深，并与电源连接；
气体储藏室，配置于上述水深，具有周围的水能够流入的连通孔，并储藏通过电解而在上述一对电极中的阴极产生的氢气；
氢回收装置，配置于比上述水深靠上方的位置；以及
管，将上述气体储藏室内的氢气导入上述氢回收装置。


2.根据权利要求1所述的氢气生成系统，其中，
上述电源位于比上述水深靠上方的位置，
上述氢气生成系统还具备将上述电源与上述一对电极电连接的布线，
上述布线沿着上述管配置，且至少一部分被固定于上述管。


3.根据权利要求1或2所述的氢气生成系统，其中，
上述气体储藏室具有外壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤俊行，周布正之介，音窪健太郎，佐佐慎治，安藤广树，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP