自社の BoP で HXS-2 を運転するために必要なもの

HXS-2 はスタックです。電源、電解液循環、ガス処理、計装、インターロックはお客様がその周囲に構築します。本書は、その設計に必要な数値と構成を示します。

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上記の推奨電解液条件は、性能曲線を測定した条件です。プロジェクト固有の条件をお伝えしている場合は、最初の試験ではそちらを適用してください。

プロセス系統図

電解液ループと水素ラインの最小構成です。概念図であり、P&ID の代わりにはなりません。

• 電解液はタンクからフィルター、ポンプ、熱交換器を経てスタックの IN ポートへ送られます。ポンプはタンク液面より下に設置してください。
• OUT は酸素と電解液が混在する湿潤排出のため、気液分離を経てタンクに戻ります。このラインでアノード圧力と出口温度を計測してください。
• 水素ポート二つのうち下側を背圧レギュレーター（BPR）に接続し、上側は栓で塞いでください。BPR の上流と下流に圧力計を設けることを推奨します。
• タンクのベントや O₂ ベントには、遮断できるバルブを設けないでください。

ポートと接続

• ポート表示はスタックの刻印に従います。リビジョンによって配置が異なる場合があるため、まず実物の刻印を確認してください。
• 配管とケーブルは別途支持し、その重量がポートや端子にかからないようにしてください。
• DC ケーブルは 50 A 連続（80 A まで運転する予定がある場合は 80 A 連続）に対応するサイズを選定し、端子の締付トルクは 4～6 N·m の範囲に保ってください。締めすぎると端子が破損します。
• スタックの重量は 19 kg で、一人で運べます。ポートや継手を持って持ち上げないでください。

電解液ループ

ループで決めるべきことは三つです。流量、ポンプ揚程、接液部材質です。

• 0.11 bar はスタック単体の値です。フィルター、熱交換器、流量計、バルブ、配管の損失を加えて最終的な揚程を求めてください。
• 0.3 bar は P&ID と損失計算が確定する前の暫定的な選定基準です。最終揚程を保証する値ではありません。
• ポンプをタンクの液面より低い位置に設置し、押込み条件で吸い込ませてください。アノードループの加圧には使わないでください。
• 接液部材質は、ご使用の濃度・温度・設計裕度での適合性を部品メーカーに確認してもらう必要があります。
• 電解液は共通のアノードマニホールドから各セルへ並列に分配されます。直列ではありません。
• セル数を減らす場合は、流量を比例して下げてください。23 セルで 4 L/min なら、12 セルで約 2 L/min です。セルあたりの電流範囲は変わりません。

除去すべき熱量

熱負荷は、投入電力から水素として持ち出される化学エネルギーを差し引いたものです。以下の数値はファラデーの法則と高位発熱量から計算した値で、実測値ではありません。

スタックが劣化すると、同じ電流での電圧が上昇し、熱負荷も増加します。設計マージンは電圧上限を基準にしてください。

ガスの処理とベント

• OUT は酸素と電解液が混在する湿潤排出です。気液分離を設け、電解液をタンクに戻してください。
• ベントラインには遮断可能なバルブや機器を設けないでください。タンクのベントも遮断できない構成にする必要があります。
• ドレンとサンプリングポートはタンクの最下部に設けてください。
• 水素が閉じ込められたり加圧されたりする可能性がある箇所には、乾燥窒素のパージ接続口と安全な排出経路を設けてください。パージ流量と時間は、配管容積と P&ID を確認したうえで設定してください。圧縮空気や酸素でパージしないでください。

初回立ち上げの条件

加圧構成に必要なもの

• アノード・カソード独立の圧力伝送器と差圧の算出
• 高圧と差圧で独立した停止インターロック
• 高圧時の生成ガス自動遮断
• 安全性を確認した放出・減圧経路
• 手動 BPR は調整用の部品です。単独の圧力制御装置や安全装置としては認めていません。

圧力制限と計装

加圧下・全負荷で測定

管理限界は酸素中水素濃度（H₂-in-O₂）2 vol% です。以下の数値は、ガス分析記録が残っている別の 10 barg 運転の期間で測定したものです。

部分負荷ではクロスオーバーが増加

これらの倍率は、大気圧から 6 barg までの 49 点の実測値に基づいています。倍率は圧力にかかわらずほぼ一定でした。

最低負荷の制限、低負荷時の減圧、2 vol% インターロックのうち少なくとも一つで対策してください。

設置箇所別の最低限の計装

HXS-2 には PLC も標準の通信インターフェースも搭載していません。上記の機能は外部コントローラーで実現します。

立ち上げ手順

各手順の詳細と初回運転チェックリストの全項目は、HXS-2 ハンドブックの「クイックスタート」章に記載しています。クイックスタート（英語）→

1. 両側が大気圧であることを確認水素出口が開いていること、BPR が全開またはバイパスされていることを確認します。
2. 電解液を充填して漏れを確認タンクに充填して循環させ、すべての接続部を点検します。
3. 流量と温度の設定流量を 4 L/min に設定し、推奨温度になっていることを確認してください。低電流で運転する場合はヒーターを使用してください。
4. 直流電源を接続し、低電流から段階的に電流を上げる電圧と温度を監視しながら、電流を段階的に上げます。
5. 初回運転時のチェック電圧の挙動、漏れ、温度、ガスの排出を確認します。ハンドブックの「クイックスタート」章末のチェック項目に従ってください。

メンテナンスと分解の境界

• MEA 交換は返送によるサービスです。スタックをお送りいただければ、MEA のみを交換します。エンドプレート、バイポーラプレート、セルフレーム、締結部品は再利用します。
• お客様ご自身で分解するには油圧プレスが必要です。圧縮とボルト締結の手順は、スタックに付属する組立ガイドに記載しています。
• 分解後の性能および気密性は保証しません。保証・サービスポリシーとあわせてお読みください。
• 電解液の交換周期は決まっていません。運転で消費されるのは水で、KOH 自体は消費されません。酸素中水素濃度（H₂-in-O₂）が管理限界を超えた場合、または電解液の状態や性能の傾向が変化した場合に、停止して点検し、交換してください。
• その他の定期点検項目は、HXS-2 ハンドブックの「メンテナンス」章に記載しています。

メンテナンス章（英語）→

PDF を入手

同じ内容を資料にしたものです。韓国語と英語、メールフォームなし。全八ページ。

HX-SIG-HXS2-EN-001 · Rev 09 · 2026-11-15

本資料は設計上の参考資料です。個別の契約で異なる定めがある場合は、契約が優先します。