氢生成设备、氢生成器件以及使用这些的能量系统的制作方法

文档序号:5282605阅读:157来源:国知局
氢生成设备、氢生成器件以及使用这些的能量系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种将多个氢生成单元以具有高低差的位置关系来配置,并且,从电解液的流动来看串联连接,从而同时解决生成的氢与氧的混合、由于气泡向电极表面的附着而导致的极化以及电解液的水压的课题的氢生成设备、氢生成器件以及使用这些的能量系统。氢生成设备将构成上述设备的多个氢生成单元之间的电解液流路分别设置在氢生成侧与氧生成侧。此外,在多个氢生成单元之间,从上向下形成流过电解液的电解液流路,另一方面,在各氢生成单元内,从下向上形成流过电解液的电解液流路。进一步地,在上述电解液流路的路径中,设置与生成气体或大气的接触点。
【专利说明】氢生成设备、氢生成器件以及使用这些的能量系统

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过使用光来将水分解为氢和氧从而得到氢的氢生成设备、氢生成器件以及使用这些的能量系统。

【背景技术】
[0002]以往,作为起到光催化剂作用的半导体材料的利用方法,已知有通过向半导体材料照射光,从而分解水来生成氢或者生成电能(例如,参照专利文献I)。
[0003]专利文献I中,公开了具有将从太阳光得到的光能转换为氢能的功能的光电解水装置。该光电解水装置由多层的多个光电解水单元构成。
[0004]各个光电解水单元具有外围部分被由透明的玻璃板或者合成树脂板构成的外壁围起的箱状的外壳,从水平状态倾斜任意的角度而配置。电解液被收容在光电解水单元内的下部,此外,在厚度方向中央,设置有将光电解水单元内划分为2个空间的隔壁。该隔壁是被配置在上部侧的气体分离膜与被配置在下部侧的光电解水电极膜接合体接合为一体而成的部件,起到将生成氢与生成氧分离的作用。
[0005]在光电解水电极膜接合体,在被配置在厚度方向中央部的离子传导膜即Naf1n膜的两面,分别形成光催化剂电极与钼反电极。在该光电解水电极膜接合体中,通过太阳光的照射而发生光电解水,从光催化剂电极生成氧,从钼反电极生成氢。此外,在隔壁的下端,形成矩形形状的贯通孔,电解液能够经由该贯通孔而在光电解水单元内流通。
[0006]并且,在光电解水单元的外壁,形成俯视矩形形状的流通孔,设置有能够自由改变该流通孔的开口面积的可动壁。该可动壁被构成为沿着外壁的高度方向(长边方向)滑动自如,若向上方移动,则开口部分的开口面积变小,若向下方移动,则开口面积变大。这里,光电解水电极膜接合体的上端与可动壁的上端被配置在大致相同的高度位置。
[0007]此外,从光电解水电极膜接合体的上端向光电解水单元的外壁下降的垂线的脚部与流通孔的下端位置一致。因此,光电解水单元内的电解液的液面高度与光电解水电极膜接合体的上端以及可动壁的上端的高度大致一致。并且,在光电解水单元的外壁设置流通孔,在相邻的光电解水单元之间,构成为电解液能够经由流通孔流通。
[0008]因此,若从电解液的流动的观点来看,在各光电解水单元中,从上游侧的流通孔流入的电解液经由贯通孔,从下游侧的流通孔流出。通过从电解液的流动来看将该光电解水单元串联连接,从而能够进行所有的光电解水单元中的电解液的提供以及排出。
[0009]但是,在该光电解水装置的情况下,各光电解水单元的光催化剂电极侧的空间与在上游侧与该光电解单元相邻的光电解水单元的钼反电极侧的空间,通过流通孔来连结。同样地,各光电解水单元的钼反电极侧的空间与在下游侧与该光电解单元相邻的光电解水单元的光催化剂电极侧的空间,通过流通孔来连结。
[0010]因此,在各光电解水单元中生成的氢与氧容易经由流通孔而混合。此外,在光催化剂电极表面生成的氧气泡的一部分被电解液驱使,越过贯通孔,混入钼反电极侧的空间,与在钼反电极表面生成的氢气泡混合。
[0011]也就是说,在该光电解水装置中,尽管在其结构上,氢与氧的生成位置不同,但仍然不能进行氢与氧的分离收集。
[0012]在先技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1:日本特开2008-75097号公报


【发明内容】

[0015]解决课题的手段
[0016]本发明涉及的氢生成设备具备多个氢生成单元,各氢生成单元具有:框体,其包含具有透光性的面;隔离板,其将框体内部的空间分为氢侧空间以及氧侧空间;反电极,其被配置在氢侧空间内;光半导体电极,其被配置在氧侧空间内,形成在导电性基板上;电连接部,其将光半导体电极与反电极之间连接;电解液,其在氢侧空间内以及氧侧空间内包含水;氢侧电解液提供孔,其在氢侧空间底部贯通框体,向氢侧空间内提供电解液;氧侧电解液提供孔,其在氧侧空间底部贯通框体,向氧侧空间内提供电解液;氢侧气液分支管,其气液的导入口贯通与氢侧空间相接的框体,并且,被配置在比反电极的最上部高的位置;和氧侧气液分支管,其气液的导入口贯通与氧侧空间相接的框体,并且,被配置在比光半导体电极的最上部高的位置。
[0017]进一步地,具备:电解液储藏部,其将电解液向氢生成单元送出,以及从氢生成单元回收电解液;从电解液储藏部延伸出,与被配置在最高位置的氢生成单元的氢侧电解液提供孔连接的氢侧电解液提供管、以及与氧侧电解液提供孔连接的氧侧电解液提供管;氢侧电解液流通管,其从除了被配置在最低位置的氢生成单元以外的各氢生成单元的氢侧气液分支管的液体排出口延伸出,与氢生成单元的下侧相邻的氢生成单元的氢侧电解液提供孔连接;氧侧电解液流通管,其从除了被配置在最低位置的氢生成单元以外的各氢生成单元的氧侧气液分支管的液体排出口延伸出,与氢生成单元的下侧相邻的氢生成单元的氧侧电解液提供孔连接;氢侧电解液回收管,其从被配置在最低位置的氢生成单元的氢侧气液分支管的液体排出口延伸出,与电解液储藏部连接;和氧侧电解液回收管,其从被配置在最低位置的氢生成单元的氧侧气液分支管的液体排出口延伸出,与电解液储藏部连接。
[0018]发明效果
[0019]根据该结构,通过向多个氢生成单元的光半导体电极照射光,从而分解水来生成氢。
[0020]根据本发明涉及的氢生成设备、氢生成器件以及使用这些的能量系统,能够解决与多个氢生成单元中的氢与氧的分离收集相关的上述课题,并且对于相互具有高低差的多个氢生成单元,也能够解决串联流通电解液时产生的课题。

【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1是表示本发明的实施方式I涉及的氢生成单元的结构的示意图。
[0022]图2是从氢侧空间侧来观察本发明的实施方式I涉及的氢生成单元的结构的示意图。
[0023]图3是表示本发明的实施方式I涉及的氢生成设备的结构的示意图。
[0024]图4是表示本发明的实施方式2涉及的氢生成设备的结构的示意图。
[0025]图5A是表示本发明的实施方式2涉及的氢生成器件的结构的示意图。
[0026]图5B是表示本发明的实施方式2涉及的氢生成器件的其它结构的示意图。
[0027]图6是表示本发明的实施方式3涉及的能量系统的结构的示意图。
[0028]图7是表示本发明的实施方式4涉及的能量系统的结构的示意图。

【具体实施方式】
[0029](作为发明的基础的见解)
[0030]在专利文献I中公开的光电解水装置的情况下,多个光电解水单元以具有高低差的位置关系而配置。实用方面,在将由多个光电解水单元构成的光电解水装置配置在某个场所的情况下,以具有高低差的位置关系来配置多个光电解水单元是不可避免的。换言之,将全部的光电解水单元在水平方向上配置为一列是不现实的。
[0031]其次,在专利文献I的光电解水装置中,电解液向各光电解水单元的提供是通过在相邻的上游侧(位置高的一侧)的光电解水单元溢出的电解液经由流通孔向该光电解水单元流入来进行的。同样地,来自各光电解水单元的电解液的排出是通过在该光电解水单元溢出的电解液经由流通孔向相邻接的下游侧(位置低的一侧)的光电解水单元流出来进行的。
[0032]通过采用这种机构,将由具有高低差的位置关系的光电解水单元配置而得到的势能作为驱动力,电解液串联地流过全部的光电解水单元。
[0033]然而,在该光电解水装置的情况下,在各光电解水单元中,电解液溢出的是钼反电极侧的空间,溢出的电解液流入的是光催化剂电极侧的空间。
[0034]换言之,在相邻的光电解水单元之间,电解液经由流通孔,从氢产生侧的空间流入氧产生侧的空间。此时,由于不仅电解液,在各光电解水单元中生成的氢和氧也经由流通孔移动,因此氢和氧混合。
[0035]此外,即使在同一光电解水单元内,在光催化剂电极表面生成的氧气泡的一部分被电解液驱使而穿越贯通孔,混入钼反电极侧(氢产生侧)的空间。
[0036]也就是说,在该光电解水装置中,尽管在其结构上,氢与氧的生成位置不同,但仍然不能进行氢与氧的分离收集。
[0037]若生成的氢与氧混合,则为了利用氢,需要增加氢分离膜等分离机构,制造/运用成本方面成为课题。此外,由于氢与氧的混合气体非常容易爆炸,因此安全方面也成为课题。
[0038]为了解决该氢与氧的混合这一课题,考虑有以下方法:在被配置在不同高度的多个光电解水单元之间,分离为仅将钼反电极侧的空间串联连接的电解液流路、和仅将光催化剂电极侧的空间串联连接的电解液流路。
[0039]但是,单纯地将各个空间串联连接是不行的。由于串联连接的方式,会产生下面叙述的其它课题。
[0040]作为串联连接的一个方式,在专利文献I中公开的光电解水装置中,考虑从各光电解水单元的钼反电极侧的空间溢出的电解液直接流入相邻的下游侧的光电解水单元的钼反电极侧的空间,并落到其电解液面上的流路。对于光催化剂电极侧的空间也同样设置。由此,生成的氢与氧的混合这一课题得以解决。
[0041]但是,在这种流路中,在电解液面附近或比其更高的位置引起空间内的电解液的流入以及流出。因此,光电解水单元内的电解液的流动仅限于电解液面附近,在浸溃在电解液中的钼反电极以及光催化剂电极表面附近几乎没有电解液的流动。这样,生成的氢以及氧气泡分别附着在电极表面的状态持续并引起极化,产生氢生成效率降低这一新的课题。
[0042]作为串联连接的其它方式,考虑通过流通孔将各光电解水单元的钼反电极侧的空间的顶面与该光电解水单元的上侧相邻的光电解水单元的底面连接,经由该流通孔将电解液从下侧向上侧驱使的流路。对于光催化剂电极侧的空间也同样设置。由此,生成的氢与氧的混合这一课题得以解决。
[0043]进一步地,由于产生在钼反电极以及光催化剂电极表面附近的电解液的流动,生成的氢以及氧气泡由于电解液的流动而脱离,因此由于极化而导致的氢生成效率降低这一课题也得以解决。
[0044]但是,在这种流路中,成为经由流通孔,所有的光电解水单元内的电解液相连的状态。这样,某个光电解水单元全部承受由被配置在比自身高的位置的光电解水单元内的电解液引起的水压。因此,产生根据配置的高度来变更各光电解水单元的耐水压设计的必要性。这在实用性、制造成本以及施工时的繁琐性方面,成为新的课题。
[0045]因此,本发明鉴于上述现有的课题,提供一种利用基于光半导体的水的分解反应来生成氢的氢生成设备、氢生成器件以及使用这些的能量系统。
[0046]具体来讲,提供一种方法,将构成氢生成设备的多个氢生成单元以具有高低差的位置关系来进行配置,并且,通过从电解液的流动来看串联连接,从而解决关于生成的氢与氧的混合的课题,同时解决由于气泡向电极表面的附着而导致的极化以及电解液的水压的课题。
[0047]此外,为了将氢生成设备实用化,提供一种通过多个氢生成单元的连结,从而用于生成足够量的氢的简便并且合理的氢生成单元彼此的连结部件以及连结方法。
[0048]本发明涉及的氢生成设备由以具有高低差的位置关系而配置,并且从电解液的流动来看串联连接的多个氢生成单元构成。这里,通过将电解液提供孔、电解液提供管、气液分支管、电解液流通管以及电解液回收管与所述的位置连接,从而电解液的流通具有如下的功能。
[0049]从电解液储藏部送出的电解液经由电解液提供管,首先从被配置在最高位置的氢生成单元的电解液提供孔,被提供给框体内部。接下来,从气液分支管溢出的电解液以重力为驱动力,流过电解液流通管,从下侧相邻的氢生成单元的电解液提供孔被提供给框体内部。通过重复这个过程,进行所有的氢生成单元中的电解液的提供与排出。最后,从被配置在最低位置的氢生成单元的气液分支管溢出的电解液通过电解液回收管,被回收到电解液储藏部。
[0050]通过将这种电解液流路分别设置在框体的氢生成侧、氧生成侧,从而关于生成的氢与氧的混合的课题得以解决。
[0051]此外,由于电解液提供孔被配置在框体底部,气液分支管被配置在框体上部,因此在框体内部,产生从下向上的电解液的流动。由于通过该流动,生成的氢以及氧气泡由于电解液的流动而脱离,因此由于极化而导致的氢生成效率降低这一课题也同时得以解决。
[0052]进一步地,由于在气液分支管内的至少一部分存在生成气体,因此被配置在高位置的氢生成单元的电解液水压不会被传递到被配置在低位置的氢生成单元的电解液。因此,由于多个氢生成单元内的电解液相连而产生的关于所述的水压的课题也同时得以解决。
[0053]鉴于以上几点,可以说多个氢生成单元以具有高低差的位置关系而配置,并且,从电解液的流动来看串联连接的本发明的结构作为氢生成设备是适合的。
[0054]下面,参照附图来对本发明的实施方式进行详细说明。另外,下面的实施方式是一个例子,本发明并不被限定于下面的实施方式。此外,在下面的实施方式中,存在对于同一部件赋予同一符号,并省略重复的说明的情况。
[0055]此外,下面的说明符合光半导体电极是η型半导体、是生成氧的一侧,反电极是生成氢的一侧的情况。因此,光半导体电极为P型半导体的情况是在符合所述的η型半导体的情况的说明中,通过将氢与氧调换而进行说明的。
[0056](实施方式I)
[0057]使用图1、图2以及图3,来对本发明的实施方式I的氢生成设备进行说明。图1是表示本实施方式的氢生成设备中使用的氢生成单元的结构的示意图,图2是从氢侧空间侧来观察本实施方式的氢生成设备中使用的氢生成单元的结构的示意图,图3是表示本实施方式的氢生成设备的结构的示意图。
[0058]本实施方式的氢生成单元100至少具有被照射光39照射的面具有透光性的框体
I。按照将框体I内部的空间分为两个的方式,在与框体I的被照射光39照射的面几乎平行的方向上设置有隔离板2。设置有由隔离板2隔离的氢侧空间3以及氧侧空间4,并且在氧侧空间4内,在与框体I的被照射光39照射的面几乎平行的方向上设置有导电性基板5。在导电性基板5上形成光半导体电极6。在氢侧空间3内,设置有反电极7。电连接部8将导电性基板5与反电极7之间电连接。包含水的电解液9存在于氢侧空间3内以及氧侧空间4内。
[0059]若沿着被照射到氢生成单元100的照射光39的行进方向来进行说明,则在氢生成单元100中,从照射照射光39的一侧起,依次配置具有透光性的框体I的一面、电解液9、光半导体电极6、导电性基板5、隔离板2、反电极7、电解液9、框体I的另一面。导电性基板5与隔离板2可以相接也可以相离。此外,反电极7与隔离板2可以相接也可以相离。隔离板2担当在氢侧空间3内的电解液9与氧侧空间4内的电解液9之间进行离子交换的作用。因此,隔离板2的至少一部分与氢侧空间3以及氧侧空间4内的电解液9相接。
[0060]氢侧电解液提供孔10被设置成贯通框体I底部的氢侧空间3侧,氧侧电解液提供孔11被设置成贯通框体I底部的氧侧空间4侧。这里,虽然氢侧电解液提供孔10以及氧侧电解液提供孔11优选被设置在框体I的底部,但只要分别在氢侧空间3以及氧侧空间4的内部产生从下向上的电解液的流动,在反电极7以及光半导体电极6的表面生成的氢以及氧气泡脱离,也可以例如在框体I的侧面下方。
[0061]并且,为了在氢侧空间3高效地将氢与电解液分支,在氧侧空间4高效地将氧与电解液分支,而在氢侧空间3设置氢侧气液分支管12,在氧侧空间4设置氧侧气液分支管13。氢侧气液分支管12以及氧侧气液分支管13分别在横、上以及下这三个方向分支,各自的分支目的地作为气液导入口、气体排出口、液体排出口而起作用。氢侧气液分支管12的横向的一端(气液导入口)被设置成贯通框体I中氢侧空间3侧,氧侧气液分支管13的横向的一端(气液导入口)被设置成贯通框体I中氧侧空间4侧。此时,氢侧气液分支管12与框体I的连接点被设置成为比反电极7的最上部高的位置,氧侧气液分支管13与框体I的连接点被设置成为比光半导体电极6的最上部高的位置。
[0062]接下来,对氢生成单元100的各个结构进行具体说明。
[0063]在框体I的被照射光39照射的面,使用对电解液9具有耐腐蚀性以及绝缘性,透过可见光区域的光、进一步优选透过包含可见光区域的周边波长在内的光的材料。作为其材料,例如举例有玻璃以及树脂。对于框体I的其它面的材料,只要对于电解液9具有耐腐蚀性以及绝缘性即可,不需要具有透过光的性质。作为其材料,除了所述的玻璃、树脂,还可以使用对表面进行了耐腐蚀/绝缘加工的金属等。
[0064]隔离板2具有使电解液9中的电解质透过,并且抑制电解液9中的氢以及氧的透过的功能。作为隔离板2的材料,例如举例有高分子固体电解质等固体电解质。作为高分子固体电解质,举例有Naf1n等离子交换膜。
[0065]导电性基板5使用具有导电性的基板,或者将具有导电性的材料成膜在表面的基板。作为导电性基板5,例如举例有钼板、氧化铟锡(ITO)玻璃以及掺氟氧化锡(FTO)玻璃。
[0066]光半导体电极6由η型半导体或P型半导体形成。若光半导体电极6由η型半导体形成,则从光半导体电极6生成氧,从反电极7生成氢。相反地,若光半导体电极6是P型半导体,则从光半导体电极6生成氢,从反电极7生成氧。光半导体电极6需要通过光照射来激励电子从而分解水。因此,优选由传导带的带边能级在氢离子的标准还原电位即OeV(vs.NHE)以下,并且,价电子带的带边能级在水的标准氧化电位即1.23eV(vs.NHE)以上的半导体形成。作为这种半导体,适当地使用钛、锆、钒、钽、铌、钨、铁、铜、锌、镉、镓、铟以及锗的氧化物、氮氧化物以及氮化物、这些的复合氧化物、氮氧化物以及氮化物、向这些添加了碱金属离子、碱土类金属离子而得到的物质。此外,将由传导带的带边能级在氢离子的标准还原电位OeV(vs.NHE)以下的物质构成的膜、与由价电子带的带边能级在水的标准氧化电位1.23eV(vs.NHE)以上的物质构成的膜相互接合而成的层叠膜也被有效地使用。作为一个例子,例如适当地使用W03/IT0/Si层叠膜等。
[0067]反电极7使用具有导电性,在光半导体电极6为η型半导体的情况下对氢生成反应活跃,在为P型半导体的情况下对氧生成反应活跃的材料。作为反电极7的材料,举例有作为水的电解用的电极而一般被使用的碳以及贵金属。具体来讲,可以采用碳、钼、载钼碳、钯、铱、钌以及镍等。
[0068]电连接部8可以使用一般的金属导线。
[0069]被装入氢侧空间3以及氧侧空间4内的电解液9是包含水的电解液即可,可以是酸性的,可以是中性的,也可以是碱性的。例如,适当地使用硫酸、盐酸、氯化钾、氯化钠、硫酸钾、硫酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠等。
[0070]氢侧电解液提供孔10以及氧侧电解液提供孔11使用对电解液9具有耐腐蚀性以及绝缘性的材料。
[0071]氢侧气液分支管12以及氧侧气液分支管13使用对电解液9具有耐腐蚀性以及绝缘性,并且具有在大气压以下的压力下不使氢或者氧透过并不吸附的功能的材料。具体来讲,可以使用玻璃、树脂、对表面进行了耐腐蚀/绝缘加工的金属等。
[0072]接下来,对氢生成单元100的动作进行说明。
[0073]在氢生成单元100中,透过了框体I以及被装入氧侧空间4内的电解液9的光入射到光半导体电极6。光半导体电极6吸收光并引起电子的光激励,在光半导体电极6中,在传导带产生电子,在价电子带产生空穴。此时,由于光半导体电极6与电解液9的接触,在光半导体电极6的表面(与电解液9的界面)附近发生能带弯曲(band bending),因此通过光照射而产生的空穴根据能带弯曲,向光半导体电极6的表面(与电解液9的界面)侧移动。该空穴在光半导体电极6的表面对水分子进行氧化并生成氧(下述化学式(I))。
[0074]另一方面,在传导带产生的电子向导电性基板5侧移动。向导电性基板5移动的电子经由电连接部8而向反电极7侧移动。在反电极7的内部移动并到达反电极7表面(与电解液9的界面)的电子在反电极7的表面对质子进行还原并生成氢(下述化学式(2))。
[0075]4h++2H20 — O2 ? +4Η+ (I)
[0076]4e>4H+ — 2H2 f (2)
[0077]在反电极7的表面生成的氢气泡在被装入氢侧空间3内的电解液9中上浮,并到达电解液9的液面上。然后,通过氢侧气液分支管12,向氢生成单元100的外部移动。
[0078]另一方面,在光半导体电极6的表面生成的氧气泡在被装入氧侧空间4内的电解液9中上浮,并到达电解液9的液面上。然后,通过氧侧气液分支管13,向氢生成单元100的外部移动。
[0079]随着基于水的光分解的氢以及氧的生成的进行,电解液9的量减少。为了补充该减少量,从氢侧电解液提供孔10向氢侧空间3提供所需量的电解液,从氧侧电解液提供孔11向氧侧空间4提供所需量的电解液。此外,通过过渡地提供电解液来在两个电极表面附近制造电解液的流动,从而能够使附着在反电极7以及光半导体电极6的表面的氢以及氧气泡脱离。在由于电解液提供而导致电解液面来到氢侧气液分支管12以及氧侧气液分支管13与框体I的连接点的上侧的情况下,电解液由于重力而从氢侧气液分支管12以及氧侧气液分支管13自动排出。
[0080]本实施方式涉及的氢生成设备300由多个氢生成单元310构成。氢生成单元310的结构与本实施方式中所述的氢生成单元100相同。
[0081]为了使电解液向多个氢生成单元310循环,设置具有电解液送出以及回收功能的电解液储藏部14。
[0082]从电解液储藏部14延伸出氢侧电解液提供管15以及氧侧电解液提供管16,各自的前端分别与被配置在最高位置的氢生成单元310的氢侧电解液提供孔10以及氧侧电解液提供孔11连接。
[0083]从除了被配置在最低位置的氢生成单元以外的各氢生成单元310的氢侧气液分支管12以及氧侧气液分支管13中向下的一端(液体排出口),分别延伸出氢侧电解液流通管17以及氧侧电解液流通管18,氢侧电解液流通管17以及氧侧电解液流通管18分别与该氢生成单元310的下侧相邻的氢生成单元310的氢侧电解液提供孔10以及氧侧电解液提供孔11连接。
[0084]从被配置在最低位置的氢生成单元310的氢侧气液分支管12以及氧侧气液分支管13中向下的一端(液体排出口),分别延伸出氢侧电解液回收管19以及氧侧电解液回收管20,氢侧电解液回收管19以及氧侧电解液回收管20分别与电解液储藏部14连接。
[0085]进一步地,为了收集以及储藏在多个氢生成单元310中生成的氢,设置有氢储藏部21。
[0086]从被配置在最高位置的氢生成单元310的氢侧气液分支管12中向上的一端(气体排出口 ),延伸出氢收集管22,氢收集管22与氢储藏部21连接。
[0087]从除了被配置在最高位置的氢生成单元以外的各氢生成单元310的氢侧气液分支管12中向上的一端(气体排出口),延伸出氢流通管23,氢流通管23与该氢生成单元310的上侧相邻的氢生成单元310的氢流通管23的路径或氢收集管22的路径连接。
[0088]电解液储藏部14、氢侧电解液提供管15、氧侧电解液提供管16、氢侧电解液流通管17、氧侧电解液流通管18、氢侧电解液回收管19以及氧侧电解液回收管20由对电解液具有耐腐蚀性的材料形成。例如,可以利用玻璃、树脂、对表面进行了耐腐蚀/绝缘加工的金属等。
[0089]为了在电解液储藏部14中,设置向储藏部内提供水以及电解质的机构,使得能够适当地调整电解液浓度。此外,设置将所需量的电解液向氢侧电解液提供管15以及氧侧电解液提供管16送出的机构、以及将电解液从氢侧电解液回收管19以及氧侧电解液回收管20回收的机构。
[0090]另外,虽然在图3中,记载了将电解液储藏部14设置在最低位置的一个例子,但只要在氢生成设备300整体能够循环电解液,其设置高度可以被适当地决定。
[0091]氢储藏部21、氢收集管22以及氢流通管23由具有在大气压以下的压力下不使氢透过并不吸附的功能的材料形成。例如,可以利用玻璃、树脂、金属等。
[0092]氢储藏部21具有从氢收集管22导入所需量的氢并储藏的功能。
[0093]接下来,对氢生成设备300的动作进行说明。在氢生成设备300的动作中,关于构成其的各氢生成单元310的动作,与在本实施方式中所述的氢生成单元100的情况相同。因此,这里,对于各氢生成单元的动作的说明省略。
[0094]储藏在电解液储藏部14中的电解液通过电解液储藏部14工作,所需量分别通过氢侧电解液提供管15以及氧侧电解液提供管16,首先从被配置在最高位置的氢生成单元310的氢侧电解液提供孔10以及氧侧电解液提供孔11,分别被提供给框体I的氢侧空间3以及氧侧空间4内部。接下来,从氢侧气液分支管12以及氧侧气液分支管13分别排出的电解液以重力为驱动力,分别流过氢侧电解液流通管17以及氧侧电解液流通管18,并从下侧相邻的氢生成单元的氢侧电解液提供孔10以及氧侧电解液提供孔11,被提供给框体内部。通过对其进行重复,由此进行所有的氢生成单元中的电解液的提供与排出。最后,从被配置在最低位置的氢生成单元的氢侧气液分支管12以及氧侧气液分支管13溢出的电解液分别通过氢侧电解液回收管19以及氧侧电解液回收管20,被回收到电解液储藏部14。
[0095]此时,电解液储藏部14调整电解液提供流量,使得在所有的氢生成单元310中,电解液不会越过并溢出该氢生成单元的氢侧气液分支管12以及氧侧气液分支管13,同时确保足以将附着在反电极7以及光半导体电极6表面的氢以及氧气泡脱离的电解液流速。
[0096]由于在氢生成设备300中,电解液量减少由于光照射而导致水分解的量,因此适当的水以及电解质被补充到电解液储藏部14。由此,氢生成单元310内的电解液9的浓度被保持固定。
[0097]在夜间等没有向氢生成单元310进行光照射的情况下,能够适当地停止氢生成设备300的动作。伴随于此,电解液储藏部14的动作也能够停止。
[0098]通过光照射而在各氢生成单元310生成、并通过氢侧气液分支管12而向氢生成单元的外部移动的氢,流过氢流通管23,并与上侧相邻的氢生成单元的氢流通管23合流。通过对此进行重复,在所有的氢生成单元生成的氢汇聚到氢收集管22。氢收集管22内的氢通过氢储藏部21工作,从而流入并储藏在氢储藏部21内。
[0099]以上的结果是,能够进行在氢生成设备中生成的氢的收集,其中,该氢生成设备是多个氢生成单元以具有高低差的位置关系而配置,并且从电解液的流动来看串联连接的结构。由此,向建筑物或氢站的屋顶等的施工容易进行,实用度被提高。
[0100](实施方式2)
[0101]使用图4以及图5A,来对本发明的实施方式2的氢生成设备进行说明。图4是表示本实施方式2涉及的氢生成设备的示意图,图5A是表示本实施方式2涉及的氢生成器件的示意图。
[0102]本实施方式的氢生成设备400除了形成氢生成单元410、氢侧电解液流通管17以及氧侧电解液流通管18、氢流通管23为一体的氢生成器件420的点,追加了接头24以及接头25的点之外,具有与实施方式I的氢生成设备300同样的结构。因此,这里,仅对该氢生成器件420的结构、接头、氢生成器件的连接机构进行说明。
[0103]本实施方式的氢生成设备400由多个氢生成器件420构成。
[0104]构成氢生成器件420的氢生成单元410的结构与实施方式I的氢生成单元100相同。此外,从各氢生成单元410的氢侧电解液提供孔10以及氧侧电解液提供孔11到接头24(详细后述)的区间的氢侧电解液流通管17以及氧侧电解液流通管18也被包含于氢生成器件420。进一步地,从各氢生成单元410的氢侧气液分支管12以及氧侧气液分支管13到接头24的区间的氢侧电解液流通管17以及氧侧电解液流通管18也被包含于氢生成器件420。并且,从各氢生成单元410的氢侧气液分支管12到接头25的区间的氢流通管23也被包含于氢生成器件420,并且从该区间内的连接点到接头25的区间的氢流通管23也被包含于除了被配置在最低位置的氢生成器件以外的氢生成器件420。
[0105]对于氢生成器件420,如下面那样设置有接头24以及25。
[0106]将各个氢侧电解液流通管17以及氧侧电解液流通管18分别分割为2个区间,在该被分割的部分的两端,分别设置有相互简便地连接的接头24。在被分割的2个区间中与各氢生成单元410的氢侧电解液提供孔10以及氧侧电解液提供孔11连接的区间被分配给包含该氢生成单元的氢生成器件420。剩余的区间被分配给包含该氢生成单元的上侧相邻的氢生成单元的氢生成器件420。
[0107]接头24由对电解液具有耐腐蚀性以及绝缘性的材料构成,只要是不会发生电解液的漏出的机构即可。例如,可以利用橡胶、树脂、对表面进行了耐腐蚀/绝缘加工的金属坐寸ο
[0108]将各氢流通管23分割为2个区间,在该被分割的部分的两端,分别设置有相互简便地连接的接头25。在被分割的2个区间中,与各氢生成单元410的氢侧气液分支管12连接的区间被分配给包含该氢生成单元的氢生成器件420。剩余的区间被分配给包含该氢生成单元的上侧相邻的氢生成单元的氢生成器件420。但是,被配置在最低位置的氢生成器件420仅具有前者的区间。
[0109]接头25由具有在大气压以下的压力下不使氢透过并不吸附的功能的材料构成,只要是不引起氢的漏出的机构即可。例如,可以利用橡胶、树脂、金属等。
[0110]将氢侧电解液提供管15以及氧侧电解液提供管16分别分割为2个区间,在该被分割的部分的两端,分别设置有相互简便地连接的接头24。在被分割的2个区间中,与被配置在最高位置的氢生成单元410的氢侧电解液提供孔10以及氧侧电解液提供孔11连接的区间被分配给包含该氢生成单元的氢生成器件420。剩余的区间新作为氢侧电解液提供管26以及氧侧电解液提供管27。
[0111]将氢侧电解液回收管19以及氧侧电解液回收管20分别分割为2个区间,在该被分割的部分的两端,分别设置有相互简便地连接的接头24。在被分割的2个区间中,与被配置在最低位置的氢生成单元410的氢侧气液分支管12以及氧侧气液分支管13连接的区间被分配给包含该氢生成单元的氢生成器件420。剩余的区间新作为氢侧电解液回收管28以及氧侧电解液回收管29。
[0112]将氢收集管22分割为2个区间,在该被分割的部分的两端,设置有相互简便地连接的接头25。在该被分割的2个区间中,与被配置在最高位置的氢生成单元410的氢侧气液分支管12连接的区间被分配给包含该氢生成单元的氢生成器件420。剩余的区间作为新的氢收集管30。
[0113]由此,能够通过接头24以及25来将完全相同的2个氢生成器件420连接。通过准备多个单一的氢生成器件420并重复连接,从而能够将氢生成设备400延伸。
[0114]在现有的光电解水装置中,由于需要对配置的光电解水单元分别安装氢收集管,因此具有氢收集管的配管长显著变长并繁琐,配管设置所需要的工时多这样的课题。但是,通过采用本发明的氢生成设备400的结构,能够大幅度地减少氢收集用的配管长,解决以上的课题。此外,能够简便并且合理地进行多数氢生成单元的连结。
[0115]由于氢生成设备400的动作与实施方式I所不的氢生成设备300的情况相同,因此省略说明。
[0116]此外,用于本实施方式的氢生成设备的氢生成器件,也可以是图5B所示的氢生成器件那样的其它结构。图5B是表示作为本实施方式的其它结构的氢生成器件430与其一部分的内部结构的放大图。
[0117]氢生成器件430是相当于氢生成器件420中的氢侧电解液提供孔10以及氧侧电解液提供孔11、氢侧电解液流通管17以及氧侧电解液流通管18、及氢侧气液分支管12以及氧侧气液分支管13的结构通过预先一体成型等,作为氢生成器件430的框体的一部分而构成的器件。进一步地,相当于氢侧电解液流通管17、氧侧电解液流通管18的结构也可以根据需要,通过同样地一体成型等,作为框体431的一部分而构成。
[0118]由于连接孔424、425在上下的接触面处的氢生成器件430之间,被设置在相同的位置,因此通过将多个氢生成器件430累积,就能够构成本实施方式的氢生成设备。
[0119]也就是说,由于不需要如氢生成设备400的情况那样,外设氢侧电解液流通管17、氧侧电解液流通管18等,因此能够简便地构成本实施方式的氢生成设备。
[0120]到这里为止,在本发明的实施方式中,对多个氢生成单元的全部都连接在上下邻接的氢生成单元之间的情况进行了说明,但本实施方式并不仅限于这些情况。例如,只要在具有高低差而设置的多个氢生成单元中,将包含不相邻的单元在内的任意2以上的氢生成单元(连接的多个氢生成单元)以上述的相互的位置关系来进行连接,就能发挥本方式的效果。
[0121](实施方式3)
[0122]使用图6来对本发明的实施方式3的能量系统进行说明。图6是表示本实施方式3涉及的能量系统的结构的示意图。
[0123]在本实施方式的能量系统600中,除了具有与实施方式I的氢生成设备300同样的结构的氢生成设备33,还设置有氢提供管31以及燃料电池32。
[0124]在本实施方式的能量系统600中,由于氢生成设备33的材料以及结构与实施方式I所示的氢生成设备300相同,因此这里省略说明,仅对与氢提供管31以及燃料电池32有关的部分进行说明。
[0125]氢提供管31被设置成一端与氢储藏部21连接,另一端与燃料电池32连接。
[0126]氢提供管31由具有在大气压以下的压力下不使氢透过并不吸附的功能的材料形成。例如,可以利用玻璃、树脂、金属等。
[0127]氢储藏部21具有将储藏的氢中所需量向氢提供管31流出的功能。
[0128]燃料电池32可以采用将氢作为负极活性物质的一般的燃料电池。例如,可以利用固体高分子形燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池、固体氧化物型燃料电池、碱电解质型燃料电池等。
[0129]接下来,对能量系统600的动作进行说明。由于在能量系统600的动作中,氢生成设备33与实施方式I所示的氢生成设备300相同,因此这里省略说明,仅对与氢提供管31以及燃料电池32有关的动作进行说明。
[0130]被暂时储藏在氢生成设备33的氢储藏部21中的氢根据燃料电池32的工作状况,从氢储藏部21,通过氢提供管31,被提供给燃料电池32。除了氢以外,包含正极活性物质的气体,例如空气等被送到燃料电池32,并在燃料电池32中进行发电和供给热水。被消耗了的氢作为水等,从燃料电池32排出。
[0131]通过以上的结构,提供一种能够利用氢生成设备33来将照射光的光能转换为氢能,进一步根据需要,利用燃料电池32来转换为电能的能量系统。
[0132](实施方式4)
[0133]使用图7来对本发明的实施方式4的能量系统进行说明。图7是表示本实施方式的能量系统的结构的示意图。
[0134]在本实施方式的能量系统700中,除了具有与实施方式I的氢生成设备300同样的结构的氢生成设备33、氢提供管31以及燃料电池32,还设置有氧储藏部34、氧收集管35、氧流通管36 (未图示)以及氧提供管37。
[0135]在本实施方式的能量系统700中,由于氢生成设备33、氢提供管31以及燃料电池32的材料以及结构与实施方式3所示的能量系统600相同,因此省略说明。这里,仅对与氧储藏部34、氧收集管35、氧流通管36以及氧提供管37有关的部分进行说明。
[0136]由于收集以及储藏由氢生成设备33生成的氧,因此设置有氧储藏部34。
[0137]从构成氢生成设备33中被配置在最高位置的氢生成单元的氧侧气液分支管13中向上的一端(气体排出口),延伸出氧收集管35,氧收集管35与氧储藏部34连接。
[0138]从除了构成氢生成设备33中被配置在最高位置的氢生成单元以外的各氢生成单元的氧侧气液分支管13中向上的一端(气体排出口),延伸出氧流通管36,氧流通管36与该氢生成单元的上侧相邻的氢生成单元的氧流通管36的路径或氧收集管35的路径连接。
[0139]氧储藏部34、氧收集管35以及氧流通管36由具有在大气压以下的压力下不使氧透过并不吸附的功能的材料形成。例如,可以利用玻璃、树脂、金属等。
[0140]氧储藏部34具有从氧收集管35导入并储藏所需量的氧的功能。
[0141]氧提供管37被设置成一端与氧储藏部34连接,另一端与燃料电池32连接。
[0142]氧提供管37由具有在大气压以下的压力下不使氧透过并不吸附的功能的材料形成。例如,可以利用玻璃、树脂、金属等。
[0143]氧储藏部34具有将储藏的氧中所需量向氧提供管37流出的功能。
[0144]此外,通过在氧收集管35以及氧流通管36的路径上,按照与实施方式2的氢生成器件420同样的要领来设置接头38 (未图示),能够进行也包含氧收集管35以及氧流通管36在内的器件化。接头38由具有在大气压以下的压力下不使氧透过并不吸附的功能的材料构成,只要是不引起氧的漏出的机构即可。例如,可以利用橡胶、树脂、金属等。
[0145]接下来,对能量系统700的动作进行说明。由于在能量系统700的动作中,氢生成设备33、氢提供管31以及燃料电池32与实施方式3所示的能量系统600相同,因此省略说明。这里,仅对与氧储藏部34、氧收集管35、氧流通管36以及氧提供管37有关的动作进行说明。
[0146]被暂时储藏在氢生成设备33的氧储藏部34的氧根据燃料电池32的工作状况,从氧储藏部34,通过氧提供管37,而被提供给燃料电池32。氢作为负极活性物质、氧作为正极活性物质被送到燃料电池32,并在燃料电池32中进行发电和供给热水。被消耗的氢与氧进行反应而变成水,从燃料电池32被排出。由于本实施方式的能量系统700利用纯氧来使燃料电池工作,因此与利用空气等的实施方式3的能量系统600相比较,提供燃料电池的能量转换效率显著高的能量系统。
[0147]产业上的可利用性
[0148]由于本发明的氢生成设备以及使用其的能量系统能够通过光的照射来分解水并生成氢,因此能够适当地用作向燃料电池等的氢提供源。
[0149]符号说明:
[0150]1,431 框体
[0151]2隔离板
[0152]3氢侧空间
[0153]4氧侧空间
[0154]5 导电性基板
[0155]6 光半导体电极
[0156]7反电极
[0157]8电连接部
[0158]9电解液
[0159]10 氢侧电解液提供孔
[0160]11 氧侧电解液提供孔
[0161]12 氢侧气液分支管
[0162]13 氧侧气液分支管
[0163]14 电解液储藏部
[0164]15、26 氢侧电解液提供管
[0165]16、27 氧侧电解液提供管
[0166]17 氢侧电解液流通管
[0167]18 氧侧电解液流通管
[0168]19、28 氢侧电解液回收管
[0169]20、29 氧侧电解液回收管
[0170]21氢储藏部
[0171]22,30氢收集管
[0172]23氢流通管
[0173]24、25、38 接头
[0174]31 氢提供管
[0175]32 燃料电池
[0176]33 氢生成设备
[0177]34氧储藏部
[0178]35 氧收集管
[0179]36氧流通管
[0180]37 氧提供管
[0181]39 照射光
[0182]100,310,410 氢生成单元
[0183]300、400 氢生成设备
[0184]420,430 氢生成单元
[0185]600、700 能量系统
【权利要求】
1.一种氢生成设备,其具备多个氢生成单兀,各氢生成单兀具备: 框体,其包含具有透光性的面; 隔离板,其将所述框体内部的空间分为氢侧空间以及氧侧空间; 反电极,其被配置在所述氢侧空间内; 光半导体电极,其被配置在所述氧侧空间内,形成在导电性基板上; 电连接部,其将所述光半导体电极与所述反电极之间连接; 电解液,其在所述氢侧空间内以及所述氧侧空间内包含水; 氢侧电解液提供孔,其在所述氢侧空间的第I位置贯通所述框体,向所述氢侧空间内提供所述电解液; 氧侧电解液提供孔,其在所述氧侧空间的第2位置贯通所述框体,向所述氧侧空间内提供所述电解液; 氢侧气液分支管,其气液导入口贯通与所述氢侧空间相接的所述框体,并且配置在比所述反电极的氢产生区域高并且比所述第I位置高的位置;和 氧侧气液分支管,其气液导入口贯通与所述氧侧空间相接的所述框体,并且配置在比所述光半导体电极的氧产生区域高并且比所述第2位置高的位置, 所述氢生成设备还具备: 电解液储藏部,其将所述电解液向所述氢生成单元送出,以及从所述氢生成单元回收所述电解液; 从所述电解液储藏部延伸出,与连接的多个所述氢生成单元中被配置在最高位置的所述氢生成单元的所述氢侧电解液提供孔连接的氢侧电解液提供管、以及与所述氧侧电解液提供孔连接的氧侧电解液提供管; 氢侧电解液流通管,其从除了连接的多个所述氢生成单元中被配置在最低位置的氢生成单元以外的各所述氢生成单元的所述氢侧气液分支管的液体排出口延伸出,与被配置在所述氢生成单元的下侧的所述氢生成单元的所述氢侧电解液提供孔连接; 氧侧电解液流通管,其从除了连接的多个所述氢生成单元中被配置在最低位置的氢生成单元以外的各所述氢生成单元的所述氧侧气液分支管的液体排出口延伸出,与被配置在所述氢生成单元的下侧的所述氢生成单元的所述氧侧电解液提供孔连接; 氢侧电解液回收管,其从连接的多个所述氢生成单元中被配置在最低位置的所述氢生成单元的所述氢侧气液分支管的液体排出口延伸出,与所述电解液储藏部连接;和 氧侧电解液回收管,其从连接的多个所述氢生成单元中被配置在最低位置的所述氢生成单元的所述氧侧气液分支管的液体排出口延伸出,与所述电解液储藏部连接, 所述氢生成设备通过向所述光半导体电极照射光从而分解水并生成氢。
2.一种氢生成设备,其具备多个氢生成单兀,各氢生成单兀具备: 框体,其包含具有透光性的面; 隔离板,其将所述框体内部的空间分为氢侧空间以及氧侧空间; 光半导体电极,其被配置在所述氢侧空间内,形成在导电性基板上; 反电极,其被配置在所述氧侧空间内; 电连接部,其将所述光半导体电极与所述反电极之间连接; 电解液,其在所述氢侧空间内以及所述氧侧空间内包含水; 氢侧电解液提供孔,其在所述氢侧空间的第I位置贯通所述框体,向所述氢侧空间内提供所述电解液; 氧侧电解液提供孔,其在所述氧侧空间的第2位置贯通所述框体,向所述氧侧空间内提供所述电解液; 氢侧气液分支管,其气液导入口贯通与所述氢侧空间相接的所述框体,并且被配置在比所述光半导体电极的氢产生区域高并且比所述第I位置高的位置;和 氧侧气液分支管,其气液导入口贯通与所述氧侧空间相接的所述框体,并且被配置在比所述反电极的氧产生区域高并且比所述第2位置高的位置; 所述氢生成设备还具备: 电解液储藏部,其将所述电解液向所述氢生成单元送出,以及从所述氢生成单元回收所述电解液; 从所述电解液储藏部延伸出,与连接的多个所述氢生成单元中被配置在最高位置的所述氢生成单元的所述氢侧电解液提供孔连接的氢侧电解液提供管、以及与所述氧侧电解液提供孔连接的氧侧电解液提供管; 氢侧电解液流通管,其从除了连接的多个所述氢生成单元中被配置在最低位置的氢生成单元以外的各所述氢生成单元的所述氢侧气液分支管的液体排出口延伸出,与被配置在所述氢生成单元的下侧的所述氢生成单元的所述氢侧电解液提供孔连接; 氧侧电解液流通管,其从除了连接的多个所述氢生成单元中被配置在最低位置的氢生成单元以外的各所述氢生成单元的所述氧侧气液分支管的液体排出口延伸出,与被配置在所述氢生成单元的下侧的所述氢生成单元的所述氧侧电解液提供孔连接; 氢侧电解液回收管,其从连接的多个所述氢生成单元中被配置在最低位置的所述氢生成单元的所述氢侧气液分支管的液体排出口延伸出,与所述电解液储藏部连接;和 氧侧电解液回收管,其从连接的多个所述氢生成单元中被配置在最低位置的所述氢生成单元的所述氧侧气液分支管的液体排出口延伸出,与所述电解液储藏部连接, 所述氢生成设备通过向所述光半导体电极照射光从而分解水并生成氢。
3.根据权利要求1或2所述的氢生成设备,其中, 所述氢生成设备还具备: 氢储藏部,其收集以及储藏在所述氢生成单元中生成的氢; 氢收集管,其从连接的多个所述氢生成单元中被配置在最高位置的所述氢生成单元的所述氢侧气液分支管的气体排出口延伸出,与所述氢储藏部连接;和 氢流通管,其从除了连接的多个所述氢生成单元中被配置在最高位置的氢生成单元以外的各所述氢生成单元的所述氢侧气液分支管的气体排出口延伸出,与位于所述氢生成单元的上侧的所述氢生成单元的氢流通管的路径或所述氢收集管的路径连接。
4.根据权利要求1?3的任意一项所述的氢生成设备,其中, 所述电解液储藏部具有调整电解液提供流量的功能,使得所述电解液不会越过所述气液分支管而溢出,同时确保足以将附着在所述反电极以及所述光半导体电极表面的氢以及氧气泡脱离的电解液流速。
5.根据权利要求1?4的任意一项所述的氢生成设备,其中, 所述电解液储藏部具有间歇地提供电解液的功能。
6.根据权利要求1?5的任意一项所述的氢生成设备,其中, 具有从外部向所述电解液储藏部内提供水以及电解质的机构。
7.一种氢生成器件,具有: 权利要求1或2所述的氢生成设备中的氢生成单元; 将氢侧电解液流通管以及氧侧电解液流通管分别分割为2个区间中的,与所述氢生成单元的氢侧电解液提供孔以及氧侧电解液提供孔连接的区间; 将所述氢侧电解液流通管以及氧侧电解液流通管分别分割为2个区间中的,与所述氢生成单元的氢侧气液分支管以及氧侧气液分支管连接的区间; 将氢流通管分割为2个区间中的,与所述氢生成单元的氢侧气液分支管连接的第I区间;和 将所述氢流通管分割为2个区间中的,从所述第I区间内的连接点到分割点的第2区间, 在各所述分割点的两端分别具备能够连接其他氢生成器件的接头的接头。
8.一种氢生成设备, 配置多个权利要求7所述的氢生成器件, 使在其中相互处于上下位置关系的任意的2个以上的所述氢生成器件的各分割点设置的接头分别相互连接, 所述氢生成设备具备: 所述电解液储藏部; 所述氢储藏部; 氢侧电解液提供管以及氧侧电解液提供管,其在连接的多个所述氢生成单元中被配置在最高位置的所述氢生成单元中,将与所述氢侧电解液提供孔以及所述氧侧电解液提供孔连接的一侧的所述氢侧电解液流通管以及所述氧侧电解液流通管的另一端、与所述电解液储藏部连接; 氢侧电解液回收管以及氧侧电解液回收管,其在连接的多个所述氢生成单元中被配置在最低位置的所述氢生成单元中,将与所述氢侧气液分支管以及所述氧侧气液分支管连接的一侧的所述氢侧电解液流通管以及所述氧侧电解液流通管的另一端、与所述电解液储藏部连接;和 氢收集管,其在连接的多个所述氢生成单元中被配置在最高位置的所述氢生成单元中,将与所述氢侧气液分支管连接的一侧的所述氢流通管的另一端、与所述氢储藏部连接。
9.一种能量系统,其使用权利要求1?3以及8的任意一项所述的氢生成设备,具备: 所述氢生成设备; 燃料电池;和 从构成所述氢生成设备的氢储藏部向所述燃料电池的氢提供管。
10.根据权利要求9所述的能量系统,其中, 还具备: 氧储藏部,其收集以及储藏由所述氢生成单元生成的氧; 氧收集管,其从连接的多个所述氢生成单元中被配置在最高位置的所述氢生成单元的所述氧侧气液分支管的气体排出口延伸出,与所述氧储藏部连接; 氧流通管,其从除了连接的多个所述氢生成单元中被配置在最高位置的氢生成单元以外的各所述氢生成单元的所述氧侧气液分支管的气体排出口延伸出,与所述氢生成单元的上侧相邻的所述氢生成单元的氧流通管的路径或所述氧收集管的路径连接;和从所述氧储藏部向所述燃料电池的氧提供管。
【文档编号】C25B9/00GK104245569SQ201380020848
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年2月21日
【发明者】铃木孝浩, 野村幸生, 羽藤一仁, 藤田龙夫, 田村聪, 小泽宜裕 申请人:松下知识产权经营株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1