[发明专利]水电解系统及其运转停止方法

说明书

本发明涉及一种水电解系统及其运转停止方法。水电解系统(10)具有水电解装置(12)、水供给通道(38)、氢气供给通道(46)、气液分离器(48)、第一排水通道(60)、第一排水阀(62)、第二排水阀(64)、判定部(94)和阀控制部(96)。在水电解系统(10)的运转停止方法中，在排水工序中，在判定部(94)判定为水电解装置(12)的运转已停止的情况下，通过将第一排水阀(62)控制为开阀状态来将液态水从气液分离器(48)排出到第一排水通道(60)。据此，能够通过简易的结构来抑制在水电解装置的运转停止时液态水在气液分离器内冻结。

技术领域

本发明涉及一种通过电解所供给的水来产生氧气和氢气的水电解系统及其运转停止方法(water electrolysis system and method of stopping operation thereof)。

背景技术

一般而言，使用氢气作为燃料电池的发电反应(power generation reaction)中所使用的燃料气体。该氢气例如通过日本发明专利公开公报特开2012-67343号所示的水电解系统来制造。该水电解系统具有通过电解水(纯水)来产生氧气和氢气的水电解装置。

由水电解装置生成的氢气与若干纯水一起被送至气液分离器。在气液分离器中将液态水(纯水)从氢气中分离出来并将其储存。在该气液分离器的下部连接有排水管道(drain piping)，在排水管道上配设有排水阀。

发明内容

在上述水电解系统中，在水电解装置的运转停止时，将水电解装置的氢气卸压，另一方面，从氢气中分离出来的液态水存在于气液分离器内。因此，为了防止在寒冷地区或冬季等在水电解装置的运转停止时液态水在气液分离器内冻结，这种水电解系统有时还具有用于对气液分离器进行保温的加热器。然而，当使用这种加热器时，存在结构复杂化的问题。

本发明是考虑这样的技术问题而完成的，其目的在于，提供一种能够通过简易的结构来抑制在水电解装置的运转停止时液态水在气液分离器内冻结的水电解系统及其运转停止方法。

为了实现上述目的，本发明所涉及的水电解系统的特征在于，具有水电解装置、水供给通道、氢气供给通道、气液分离器、排水通道、排水阀和控制部，其中，所述水电解装置通过电解所供给的水来产生氧气和氢气；所述水供给通道用于向所述水电解装置供给所述水；所述氢气供给通道用于将在所述水电解装置中产生的所述氢气向氢气储存装置供给；所述气液分离器被配设于所述氢气供给通道，将所述氢气气液分离；所述排水通道用于排出从所述氢气中分离出来并被储存于所述气液分离器内的液态水；所述排水阀能够切换为将所述排水通道开放的开阀状态和将所述排水通道封闭的闭阀状态；所述控制部具有判定部和阀控制部，其中，所述判定部判定所述水电解装置的运转是否已停止；在所述判定部判定为所述水电解装置的运转已停止的情况下，所述阀控制部将所述排水阀控制为开阀状态。

根据这样的结构，由于能在水电解装置的运转停止时将气液分离器内的液态水排出到排水通道，因此能够通过简易的结构来抑制液态水在气液分离器内冻结。

在上述水电解系统中，也可以为：从所述水电解装置产生的所述氢气的压力比大气压高，所述排水通道具有相互并列设置的第一液流通道(first flow passage)和第二液流通道(second flow passage)，所述排水阀具有第一排水阀和第二排水阀，其中，所述第一排水阀能够切换为将所述第一液流通道开放的开阀状态和将所述第一液流通道封闭的闭阀状态；所述第二排水阀能够切换为将所述第二液流通道开放的开阀状态和将所述第二液流通道封闭的闭阀状态，所述第二液流通道的压损设定得比所述第一液流通道的压损小，在所述判定部判定为所述水电解装置的运转已停止的情况下，所述阀控制部在将所述第一排水阀控制为开阀状态并且将所述第二排水阀控制为闭阀状态之后，将所述第二排水阀控制为开阀状态。