本公开的压缩装置具备：电解质膜；阳极，设置于所述电解质膜的一方的主面；阴极，设置于所述电解质膜的另一方的主面；阳极分隔件，设置在所述阳极上；阴极分隔件，设置在所述阴极上；以及电压施加器，向所述阳极与所述阴极之间施加电压，通过所述电压施加器施加所述电压，使从供给到所述阳极的阳极流体取出的质子经由所述电解质膜向所述阴极移动，生成压缩了的氢，在所述阳极分隔件的所述阳极侧的主面，设置有在所述阳极上流动的所述阳极流体的流体流路、向所述流体流路供给所述阳极流体的歧管孔以及将所述歧管孔与所述流体流路衔接的衔接路，具备设置在所述阳极分隔件的阳极侧的主面的与所述阳极相对向的区域的外周上且覆盖所述衔接路的面密封件，所述面密封件是在金属片的两方的主面分别设置有弹性片的3层构造。造。造。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压缩装置
[0001]本公开涉及压缩装置。
技术介绍
[0002]近年来，由于地球温暖化等环境问题、石油资源枯竭等能源问题，氢作为取代化石燃料的清洁替代能源而备受关注。氢即使燃烧也基本上仅释放出水，而不排放成为地球温暖化的原因的二氧化碳，并且也几乎不排放氮氧化物等，所以期待将其作为清洁能源。另外，作为将氢作为燃料高效率地加以利用的装置，有燃料电池，其面向汽车用电源、面向家庭用自家发电的开发及普及正在推进。
[0003]例如，作为燃料电池车的燃料而使用的氢，一般以被压缩为几十MPa的高压状态贮藏于车内的氢罐。并且，这样的高压的氢通常通过利用机械式压缩装置压缩低压(常压)的氢来获得。
[0004]在即将到来的氢社会中，除了制造氢之外，还要求开发能够将氢以高密度贮藏并以小容量且低成本输送或利用的技术。尤其是，在燃料电池的普及促进中需要配备氢供给基础设施，为了稳定地供给氢，提出了制造、提纯、高密度地贮藏高纯度的氢的各种方案。
[0005]因此，例如，在专利文献1中，提出了通过向夹着电解质膜而配置的阳极与阴极之间施加期望的电压来进行含氢气体中的氢的提纯及升压的电化学式氢泵。此外，将阴极、电解质膜及阳极的层叠体称作膜
‑
电极接合体(以下，记为MEA：Membrane Electrode Assembly)。此时，向阳极供给的含氢气体也可以混入有杂质。例如，含氢气体也可以是来自制铁工场等的附带生成的氢气，还可以是对城市煤气进行重整后的重整气体。
[0006]另外，例如，在专利文献2中提出了使用MEA对通过水的电解而产生的低压的氢进行升压的差压式水电解装置。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2015
‑
117139号公报
[0010]专利文献2：日本专利第6129809号公报
技术实现思路
[0011]专利技术要解决的课题
[0012]本公开的课题在于，作为一例，提供一种与以往相比能够改善针对阳极流体的面密封件的密封性并且降低装置的成本的压缩装置。
[0013]用于解决课题的技术方案
[0014]为了解决上述课题，本公开的一方案(aspect)的压缩装置具备：电解质膜；阳极，设置于所述电解质膜的一方的主面；阴极，设置于所述电解质膜的另一方的主面；阳极分隔件，设置于所述阳极上；阴极分隔件，设置于所述阴极上；以及电压施加器，向所述阳极与所述阴极之间施加电压，通过所述电压施加器施加所述电压，使从供给到所述阳极的阳极流
体取出的质子经由所述电解质膜向所述阴极移动，生成压缩了的氢，在所述阳极分隔件的所述阳极侧的主面设置在所述阳极上流动的所述阳极流体的流体流路、向所述流体流路供给所述阳极流体的歧管孔、以及将所述歧管孔与所述流体流路衔接的衔接路，具备设置于所述阳极分隔件的阳极侧的主面的与所述阳极相对向的区域的外周上且覆盖所述衔接路的面密封件，所述面密封件是在金属片的两方的主面分别设置有弹性片的3层构造。
[0015]专利技术效果
[0016]本公开的一方案的压缩装置，能够起到与以往相比能够改善针对阳极流体的面密封件的密封性并且降低装置成本这一效果。
附图说明
[0017]图1是示出电化学式氢泵的一例的立体图。
[0018]图2是示出第1实施方式的电化学式氢泵的氢泵单元的一例的图。
[0019]图3是示出第2实施方式的电化学式氢泵的氢泵单元的一例的图。
具体实施方式
[0020]关于作为上述压缩装置的一例的电化学式氢泵，进行了为了针对低压的含氢气体的密封件的密封性的改善以及装置的低成本化的研究，得到了以下的见解。
[0021]图1是示出电化学式氢泵的一例的立体图。
[0022]如图1所示，电化学式氢泵100具备将多个MEA(单电池，cell)层叠而成的层叠体100A(电池组，stack)。
[0023]在各单电池中，一对分隔件分别从外侧夹着单电池的阳极及阴极各自。在该情况下，与阳极接触的分隔件是用于向阳极供给含氢气体的导电性的板状的构件。该板状的构件具备供向阳极供给的含氢气体流动的气体流路。与阴极接触的分隔件是用于从阴极向外部排出氢(H2)的导电性的板状的构件。该板状的构件具备用于将阴极和外部连结的连通路径。此外，阳极分隔件的气体流路也可以独立于分隔件地设置，但通常是在分隔件的表面将气体流路的槽例如加工成蜿蜒状。
[0024]并且，在单电池的外侧，配置有用于将其机械地固定并且将相邻的单电池彼此互相电串联连接的上述分隔件。
[0025]将单电池和分隔件交替重叠，将单电池层叠10～200个左右，隔着一对供电板11、12及一对绝缘板13、14地用一对端板15、16从两侧夹着该层叠体100A(电池组)，利用多个紧固连结器17将两端板15、16紧固连结，这就是通常的层叠紧固连结构造。
[0026]此外，在该情况下，要向阳极分隔件各自的蜿蜒状的气体流路供给适量的含氢气体，需要在各个阳极分隔件中构成为，从适当的管路分支出槽状的衔接路，衔接路的下游端与阳极分隔件各自的气体流路的端部连结。将这样的管路称作阳极歧管，该阳极歧管通过设置于层叠体100A的各构件各自的合适部位的贯通孔的相连而构成。
[0027]另外，要从阴极分隔件各自的阴极排出高压的氢，需要在各个阴极分隔件中构成为，适当的管路与上述连通路径连结。将这样的管路称作阴极歧管，该阴极歧管通过设置于层叠体100A的各构件各自的合适部位的贯通孔的相连而构成。
[0028]在此，在电化学式氢泵100中，以在阴极及阴极歧管中流动的高压的氢及在阳极及
阳极歧管中流动的低压的含氢气体等不会向外部泄漏的方式，设置适当的密封构件，与单电池一体化而预先组装。这样的密封构件例如大多使用设置于分隔件的两方的主面的O型圈等。此时，O型圈通常设置于阳极分隔件及阴极分隔件的两方的主面。并且，这有时可能成为电化学式氢泵100的组装及加工成本上升的主要因素。
[0029]具体地说，由于需要在分隔件的两方的主面加工O型圈槽，所以，与仅在分隔件的一方的主面加工O型圈槽的情况相比，分隔件的加工成本提高。
[0030]另外，在向在分隔件的两方的主面加工出的O型圈槽配置O型圈的情况下，在层叠体100A组装时，需要注意以免发生O型圈的掉落或错位等。
[0031]例如，要在将O型圈配置到在分隔件的一方的主面加工出的第1O型圈槽内的状态下向在分隔件的另一方的主面加工出的第2O型圈槽内配置O型圈，需要将分隔件翻过来。此时，需要例如将O型圈临时固定，以免发生第1O型圈槽内的O型圈的掉落或错位等。于是，层叠体100A组装时的工时增加，所以，层叠体100A的组装成本提高。
[0032]此外，认为以上的问题例如在专利文献2公开的水电解装置等中也同样发生。也就是说，在将水电解装置的阳极分隔件、阴极分隔件、树脂框层叠时，在这些构件间，用于防止流体泄漏的密本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种压缩装置，具备：电解质膜；阳极，设置于所述电解质膜的一方的主面；阴极，设置于所述电解质膜的另一方的主面；阳极分隔件，设置在所述阳极上；阴极分隔件，设置在所述阴极上；以及电压施加器，向所述阳极与所述阴极之间施加电压，通过所述电压施加器施加所述电压，使从供给到所述阳极的阳极流体取出的质子经由所述电解质膜向所述阴极移动，生成压缩了的氢，在所述阳极分隔件的所述阳极侧的主面设置有在所述阳极上流动的所述阳极流体的流体流路、向所述流体流路供给所述阳极流体的歧管孔以及将所述歧管孔与所述流体流路衔接的衔接路，所述压缩装置具备设置在所述阳极分隔件的阳极侧的主面的与所述阳极相对向的区域的外周上且覆盖所述衔接路的面密封件，所述面密封件是在金属片的两方的主面分别设置有弹性片的3层构造。2.根据权利要求1所述的压缩装置，所述阳极分隔件及所述阴极分隔件被一体化。3.根据权利要求1或2所述的压缩装置，所述金属片是不锈钢。4.根据权利要求3所述的压缩装置，所述不锈钢是SUS316或SUS316L。5.根据权利要求3所述的压缩装置，所述不锈钢是4401
‑
316
‑<...
【专利技术属性】
技术研发人员：酒井修，嘉久和孝，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。