BR122020021090B1 - HEAT GENERATION SYSTEM - Google Patents

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BR122020021090B1
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heat generating
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gas
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BR122020021090-7A
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Inventor
Yasuhiro Iwamura
Takehiko Ito
Jirota KASAGI
Hideki Yoshino
Masanao HATTORI
Original Assignee
Clean Planet Inc
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SISTEMA DE GERAÇÃO DE CALOR. A presente invenção refere-se a um sistema de geração de calor (1), no qual o controle da saída do excesso de calor é efetuado para aumentar o número de locais de reação de geração de calor de células de elementos de geração de calor (16) que geram um excesso de calor através de uma reação de geração de calor, dentre uma pluralidade de células de elementos de geração de calor (16) e, como resultado disso, mesmo se a pluralidade de células de elementos de geração de calor (16) incluir uma célula de elementos de geração de calor (16) que não estiver gerando um excesso de calor devido ao fato que a reação de geração de calor é insuficiente, uma quantidade correspondente de calor pode ser recuperada na saída ao realizar a compensação ao usar uma outra célula de elementos de geração de calor (16), em que a reação de geração de calor está definitivamente ocorrendo. Consequentemente, o calor pode ser obtido de maneira estável mediante o uso de células de elementos de geração de calor (16) que geram calor mediante o uso de um metal de armazenagem de hidrogênio ou uma liga de armazenagem de hidrogênioHEAT GENERATION SYSTEM. The present invention relates to a heat generation system (1), in which the control of excess heat output is carried out to increase the number of heat generation reaction sites of cells of heat generation elements ( 16) that generate excess heat through a heat generating reaction, among a plurality of heat generating element cells (16) and, as a result of this, even if the plurality of heat generating element cells ( 16) include a cell of heat generating elements (16) that is not generating excess heat due to the fact that the heat generating reaction is insufficient, a corresponding amount of heat can be recovered at the output when carrying out compensation to the use another cell of heat generating elements (16), in which the heat generating reaction is definitely taking place. Consequently, heat can be obtained stably through the use of cells of heat generating elements (16) that generate heat through the use of a hydrogen storage metal or a hydrogen storage alloy.

Description

Campo TécnicoTechnical Field

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de geração de calor.[001] The present invention relates to a heat generation system.

Antecedentes da TécnicaBackground of the Technique

[002] Recentemente, foi anunciado que uma reação de geração de calor ocorre quando um interior de um recipiente provido com os elementos de geração de calor feitos do paládio (Pd) é abastecido com o gás de deutério e aquecido (por exemplo, vide a Literatura não Patentária 1 e a Literatura não Patentária 2).[002] Recently, it was announced that a heat-generating reaction occurs when the interior of a container provided with heat-generating elements made from palladium (Pd) is filled with deuterium gas and heated (for example, see Non-Patent Literature 1 and Non-Patent Literature 2).

[003] O mecanismo detalhado de um fenômeno de geração de calor de geração do excesso de calor (entalpia de saída maior do que a entalpia de entrada) mediante o uso de um metal de armazenagem de hidrogênio tal como o paládio (Pd), ou de uma liga de armazenagem de hidrogênio tal como a liga de paládio tem sido discutida entre os pesquisadores de cada país. Por exemplo, também é relatado nas Literaturas não Patentárias 3 a 6 que um fenômeno de geração de calor tem ocorrido, e pode ser afirmado que o fenômeno de geração de calor é um fenômeno físico que ocorre na realidade. Uma vez que este fenômeno de geração de calor causa a geração do excesso de calor, o excesso de calor pode ser usado como uma fonte de calor eficaz se o fenômeno de geração de calor puder ser controlado.[003] The detailed mechanism of a heat generation phenomenon of generation of excess heat (output enthalpy greater than the input enthalpy) through the use of a hydrogen storage metal such as palladium (Pd), or of a hydrogen storage alloy such as palladium alloy has been discussed among researchers in each country. For example, it is also reported in Non-Patent Literatures 3 to 6 that a heat generation phenomenon has occurred, and it can be stated that the heat generation phenomenon is a physical phenomenon that occurs in reality. Since this heat generation phenomenon causes the generation of excess heat, excess heat can be used as an effective heat source if the heat generation phenomenon can be controlled.

Lista de CitaçõesList of Quotes Literaturas não PatentáriasNon-Patent Literature

[004] Literatura não Patentária 1: A. Kitamura, et al., "Anomalous effects in charging of Pd powders with high density hydrogen isotopes", Physics Letters A 373 (2009) 3109 a 3112.[004] Non-Patent Literature 1: A. Kitamura, et al., "Anomalous effects in charging of Pd powders with high density hydrogen isotopes", Physics Letters A 373 (2009) 3109 to 3112.

[005] Literatura não Patentária 2: A. Kitamura, et al., "Brief summary of latest experimental results with a mass-flow calorimetry system for anomalous heat effect of nano-composite metals under D(H)-gas charging" Current Science, Vol. 108, N°. 4, p. 589 a 593, 2015.[005] Non-Patent Literature 2: A. Kitamura, et al., "Brief summary of latest experimental results with a mass-flow calorimetry system for anomalous heat effect of nano-composite metals under D(H)-gas charging" Current Science , Vol. 108, No. 4, p. 589 to 593, 2015.

[006] Literatura não Patentária 3: Y. Iwamura, T. Itoh, N. Gotoh e 1. Toyoda, "Fusion Technology", Vol. 33, p. 476 a 492, 1998.[006] Non-Patent Literature 3: Y. Iwamura, T. Itoh, N. Gotoh and 1. Toyoda, "Fusion Technology", Vol. 33, p. 476 to 492, 1998.

[007] Literatura não Patentária 4: I. Dardik, et al., "Ultrasonically- excited electrolysis Experiments at Energetics Technologies", ICCF-14 International Conference on Condensed Matter Nuclear Science. 2008. Washington, DC.[007] Non-Patent Literature 4: I. Dardik, et al., "Ultrasonically-excited electrolysis Experiments at Energetics Technologies", ICCF-14 International Conference on Condensed Matter Nuclear Science. 2008. Washington, DC.

[008] Literatura não Patentária 5: Y. Arata e Yue-Chang Zhang,"Anomalous Difference between Reaction Energies Generated within D2O-Cell and H2O-Cell", Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 37 (1998) pp. L 1274 a L 1276.[008] Non-Patent Literature 5: Y. Arata and Yue-Chang Zhang,"Anomalous Difference between Reaction Energies Generated within D2O-Cell and H2O-Cell", Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 37 (1998) pp. L 1274 to L 1276.

[009] Literatura não Patentária 6: F. Celani et al., "Improved understanding of self-sustained, sub-micrometric multicomposition surface Constantan wires interacting with H2 at high temperatures: experimental evidence of Anomalous Heat Effects", Chemistry and Materials Research, Vol. 3 N°. 12 (2013) 21.[009] Non-Patent Literature 6: F. Celani et al., "Improved understanding of self-sustained, sub-micrometric multicomposition surface Constantan wires interacting with H2 at high temperatures: experimental evidence of Anomalous Heat Effects", Chemistry and Materials Research, Vol. 3 No. 12 (2013) 21.

Sumário da InvençãoSummary of the Invention Problema TécnicoTechnical problem

[0010] Em uma célula de elementos de geração de calor que usa tecnologias divulgadas nas Literaturas não Patentárias 1 a 6 na qual o calor é gerado mediante o uso de um metal de armazenagem de hidrogênio ou uma liga de armazenagem de hidrogênio, às vezes a probabilidade de ocorrência do fenômeno de geração de calor é baixa. Mesmo se a célula de elementos de geração de calor gerar o excesso de calor uma vez, um fenômeno pode ocorrer no qual o excesso de calor é reduzido de repente por alguma causa. Isso causa um problema que o calor esperado não pode ser necessariamente obtido de maneira estável.[0010] In a cell of heat generating elements using technologies disclosed in Non-Patent Literatures 1 to 6 in which heat is generated through the use of a hydrogen storage metal or a hydrogen storage alloy, sometimes the The probability of the heat generation phenomenon occurring is low. Even if the heat generating element cell generates excess heat once, a phenomenon may occur in which the excess heat is suddenly reduced due to some cause. This causes a problem that the expected heat cannot necessarily be obtained stably.

[0011] A presente invenção foi elaborada em vista do problema acima, e um objetivo da presente invenção consiste na provisão de um sistema de geração de calor capaz de obter o calor de maneira estável mediante o uso da célula de elementos de geração de calor descrita acima que pode gerar o calor de maneira instável mediante o uso de um metal de armazenagem de hidrogênio ou uma liga de armazenagem de hidrogênio.[0011] The present invention was developed in view of the above problem, and an object of the present invention is to provide a heat generation system capable of obtaining heat in a stable manner through the use of the heat generating element cell described. above which can generate heat in an unstable manner through the use of a hydrogen storage metal or a hydrogen storage alloy.

Solução para o ProblemaSolution to the Problem

[0012] Um sistema de geração de calor da reivindicação 1 inclui: uma célula de elementos de geração de calor que gera o calor mediante o uso de um metal de armazenagem de hidrogênio ou uma liga de armazenagem de hidrogênio quando o gás à base de hidrogênio que contribui para a geração de calor é abastecido na célula de elementos de geração de calor; uma unidade de medição de temperatura que é provida na célula de elementos de geração de calor e mede a temperatura de uma parede interna e/ou externa de um recipiente da célula de elementos de geração de calor; uma unidade de controle de abastecimento de gás que determina uma posição de abastecimento do gás à base de hidrogênio a ser abastecido na célula de elementos de geração de calor com base em um resultado de medição obtido a partir da unidade de medição de temperatura; e uma unidade de modificação de abastecimento de gás que modifica uma posição de abastecimento do gás à base de hidrogênio a ser abastecido na célula de elementos de geração de calor para uma posição de abastecimento determinada por meio da unidade de controle de abastecimento de gás. Adicionalmente, no sistema de geração de calor é especificada uma posição de geração do excesso de calor no qual o excesso de calor é gerado na célula de elementos de geração de calor com base no resultado de medição obtido a partir da unidade de medição de temperatura, e ainda é determinado que uma posição de abastecimento do gás à base de hidrogênio é abastecida em torno da posição de geração do excesso de calor na célula de elementos de geração de calor.[0012] A heat generating system of claim 1 includes: a cell of heat generating elements that generates heat through the use of a hydrogen storage metal or a hydrogen storage alloy when the hydrogen-based gas which contributes to the generation of heat is supplied in the cell of heat generating elements; a temperature measuring unit which is provided in the heat generating element cell and measures the temperature of an inner and/or outer wall of a container of the heat generating element cell; a gas supply control unit that determines a supply position of the hydrogen-based gas to be supplied into the heat generating element cell based on a measurement result obtained from the temperature measurement unit; and a gas supply modification unit that modifies a supply position of the hydrogen-based gas to be supplied into the heat generating element cell to a supply position determined by means of the gas supply control unit. Additionally, in the heat generation system, an excess heat generation position is specified in which excess heat is generated in the heat generation element cell based on the measurement result obtained from the temperature measurement unit, and it is further determined that a hydrogen-based gas supply position is supplied around the excess heat generation position in the heat generating element cell.

Efeito(s) Vantajoso(s) da InvençãoAdvantageous Effect(s) of the Invention

[0013] De acordo com a reivindicação 1 da presente invenção, a posição de abastecimento do gás à base de hidrogênio a ser abastecido na célula de elementos de geração de calor é modificada de maneira adequada de acordo com um estado de geração de calor da célula de elementos de geração de calor que altera em conjunto com o decorrer do tempo de modo que o excesso de calor é enviado, deste modo sendo capaz de obter o calor de maneira estável mediante o uso da célula de elementos de geração de calor que gera o calor mediante o uso de um metal de armazenagem de hidrogênio ou uma liga de armazenagem de hidrogênio.[0013] According to claim 1 of the present invention, the supply position of the hydrogen-based gas to be supplied into the cell of heat generating elements is suitably modified according to a heat generation state of the cell of heat generating elements that changes together over time so that excess heat is sent, thus being able to obtain heat in a stable manner through the use of the cell of heat generating elements that generates the heat through the use of a hydrogen storage metal or a hydrogen storage alloy.

Breve Descrição dos DesenhosBrief Description of the Drawings

[0014] A Figura 1 é um diagrama esquemático que ilustra uma configuração completa de um sistema de geração de calor de acordo com a presente invenção;[0014] Figure 1 is a schematic diagram illustrating a complete configuration of a heat generation system in accordance with the present invention;

[0015] A Figura 2 é um diagrama de blocos que ilustra uma configuração de circuito de uma unidade de controle de módulo;[0015] Figure 2 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a module control unit;

[0016] A Figura 3 é um diagrama esquemático que ilustra uma configuração de um módulo de elementos de geração de calor;[0016] Figure 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a module of heat generating elements;

[0017] A Figura 4 é um gráfico que mostra uma relação entre uma quantidade de armazenagem de hidrogênio e uma temperatura do Pd, e uma pressão;[0017] Figure 4 is a graph showing a relationship between a hydrogen storage amount and a Pd temperature, and a pressure;

[0018] A Figura 5 é um gráfico que mostra os resultados de saída do calor gerado a partir do sistema de geração de calor provido com cinco células de elementos de geração de calor;[0018] Figure 5 is a graph showing the heat output results generated from the heat generation system provided with five cells of heat generation elements;

[0019] A Figura 6 é um diagrama esquemático que ilustra uma configuração na qual as unidades de medição de temperatura são providas no interior da célula de elementos de geração de calor;[0019] Figure 6 is a schematic diagram illustrating a configuration in which temperature measuring units are provided inside the cell of heat generating elements;

[0020] A Figura 7 é um diagrama esquemático que ilustra uma configuração completa de um sistema de geração de calor quando uma solução eletrolítica é usada como um fluido à base de hidrogênio que contribui para a geração de calor; e[0020] Figure 7 is a schematic diagram illustrating a complete configuration of a heat generation system when an electrolyte solution is used as a hydrogen-based fluid that contributes to heat generation; It is

[0021] A Figura 8 é um diagrama de blocos que ilustra uma configuração de circuito de uma unidade de controle de módulo quando a solução eletrolítica é usada como o fluido à base de hidrogênio que contribui para a geração de calor.[0021] Figure 8 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a module control unit when electrolyte solution is used as the hydrogen-based fluid contributing to heat generation.

Descrição das ModalidadesDescription of Modalities

[0022] As modalidades da presente invenção serão descritas em detalhes com base nos desenhos a seguir.[0022] Embodiments of the present invention will be described in detail based on the following drawings.

Configuração Completa do Sistema de Geração de Calor da Presente InvençãoComplete Configuration of the Heat Generation System of the Present Invention

[0023] Tal como ilustrado na Figura 1, um sistema de geração de calor 1 da presente invenção inclui uma unidade de controle integrada 2 com uma configuração de microcomputador que inclui uma CPU (Unidade Central de Processamento), uma RAM (Memória de Acesso Aleatório), uma ROM (Memória Apenas de Leitura) e outros do gênero que não estão ilustrados. O sistema de geração de calor 1 tem uma configuração na qual a unidade de controle integrada 2 é conectada: às unidades de controle de módulo 3a, 3b, 3c, 3d, 3e que controlam os módulos de elementos de geração de calor 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, respectivamente; a uma unidade de abastecimento de gás 6 que abastece o gás à base de hidrogênio que contribui para a geração de calor de uma célula de elementos de geração de calor 16 em cada um dos módulos de elementos de geração de calor 4a, 4b, 4c, 4d, 4e através de um tubo 10; a uma unidade de recuperação de gás 7 que recupera o gás à base de hidrogênio de cada um dos módulos de elementos de geração de calor 4a, 4b, 4c, 4d, 4e através de um tubo 11 e alimenta a unidade de abastecimento de gás 6 novamente com o gás; a uma unidade de circulação de fluido térmico 17 que é provida para cada um dos módulos de elementos de geração de calor 4a, 4b, 4c, 4d, 4e; e a uma unidade de recuperação de saída 9 que recupera a saída do calor de cada um dos módulos de elementos de geração de calor 4a, 4b, 4c, 4d, 4e através dos tubos 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, respectivamente.[0023] As illustrated in Figure 1, a heat generation system 1 of the present invention includes an integrated control unit 2 with a microcomputer configuration that includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory ), a ROM (Reading Only Memory) and others of the kind that are not illustrated. The heat generating system 1 has a configuration in which the integrated control unit 2 is connected: to the module control units 3a, 3b, 3c, 3d, 3e which control the heat generating element modules 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, respectively; to a gas supply unit 6 that supplies hydrogen-based gas that contributes to heat generation from a cell of heat generating elements 16 in each of the heat generating element modules 4a, 4b, 4c, 4d, 4e through a tube 10; to a gas recovery unit 7 that recovers hydrogen-based gas from each of the heat generating element modules 4a, 4b, 4c, 4d, 4e through a pipe 11 and feeds it to the gas supply unit 6 again with the gas; to a thermal fluid circulation unit 17 which is provided for each of the heat generating element modules 4a, 4b, 4c, 4d, 4e; and to an output recovery unit 9 that recovers heat output from each of the heat generating element modules 4a, 4b, 4c, 4d, 4e through tubes 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, respectively.

[0024] A presente modalidade descreve um caso no qual uma vez que uma célula de elementos de geração de calor 16 é provida em cada um dos módulos de elementos de geração de calor 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, um total de cinco células de elementos de geração de calor 16 são providas como uma pluralidade de células de elementos de geração de calor, mas a presente invenção não se limita a isso. Outros dois, três, dez, ou vários números de células de elementos de geração de calor podem ser aplicados.[0024] The present embodiment describes a case in which since a heat generating element cell 16 is provided in each of the heat generating element modules 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, a total of five heat generating element cells 16 are provided as a plurality of heat generating element cells, but the present invention is not limited thereto. Another two, three, ten, or various cell numbers of heat generating elements may be applied.

[0025] A unidade de controle integrada 2 pode controlar totalmente as unidades de controle de módulo 3a, 3b, 3c, 3d, 3e que são providas para os módulos de elementos de geração de calor 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, a unidade de abastecimento de gás 6, a unidade de recuperação de gás 7, a unidade de circulação de fluido térmico 17, e a unidade de recuperação de saída 9, e pode operar todo o sistema de geração de calor 1 de modo que a quantidade da recuperação de calor na unidade de recuperação de saída 9 seja a maior em todo o sistema de geração de calor 1.[0025] The integrated control unit 2 can fully control the module control units 3a, 3b, 3c, 3d, 3e that are provided for the heat generating element modules 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, a gas supply unit 6, the gas recovery unit 7, the thermal fluid circulation unit 17, and the outlet recovery unit 9, and can operate the entire heat generation system 1 so that the amount of heat recovery in output recovery unit 9 is the largest in the entire heat generation system 1.

[0026] A célula de elementos de geração de calor 16 colocada em cada um dos módulos de elementos de geração de calor 4a, 4b, 4c, 4d, 4e tem um recipiente no qual um metal de armazenagem de hidrogênio tal como o Pd, Ni, Pt, e Ti, ou uma liga de armazenagem de hidrogênio que contém pelo menos um destes elementos é provida. Quando um interior do recipiente é abastecido com o gás à base de hidrogênio e aquecido, a reação de geração de calor ocorre, deste modo gerando o excesso de calor.[0026] The heat generating element cell 16 placed in each of the heat generating element modules 4a, 4b, 4c, 4d, 4e has a container in which a hydrogen storage metal such as Pd, Ni , Pt, and Ti, or a hydrogen storage alloy containing at least one of these elements is provided. When an interior of the container is filled with hydrogen-based gas and heated, the heat generation reaction occurs, thus generating excess heat.

[0027] Especificamente, a célula de elementos de geração de calor 16 é uma célula de elementos de geração de calor que usa as tecnologias que são divulgadas na Literatura não Patentária 1, Literatura não Patentária 2, Literatura não Patentária 6, e Publicação Internacional N°. WO 2015/008859. Uma configuração detalhada de uma estrutura interna é divulgada nas Literaturas não Patentárias 1, 2, 6 e na Publicação Internacional N°. WO 2015/008859, e deste modo a descrição da mesma é duplicada e omitida.[0027] Specifically, the heat generating element cell 16 is a heat generating element cell that uses the technologies that are disclosed in Non-Patent Literature 1, Non-Patent Literature 2, Non-Patent Literature 6, and International Publication N °. WO 2015/008859. A detailed configuration of an internal structure is disclosed in Non-Patent Literatures 1, 2, 6 and in International Publication No. WO 2015/008859, and thus the description thereof is duplicated and omitted.

[0028] Deve ser observado que a presente modalidade descreve um caso no qual a célula de elementos de geração de calor divulgada nas Literaturas não Patentária 1,2, 6 e na Publicação Internacional N°. WO 2015/008859 é usada como a célula de elementos de geração de calor que gera o excesso de calor mediante o uso do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio quando o gás à base de hidrogênio que contribui para a geração de calor é abastecido no recipiente, mas a presente invenção não se limita a isso. Se o excesso de calor puder ser gerado mediante o uso do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio quando o gás à base de hidrogênio que contribui para a geração de calor é abastecido no recipiente, qualquer configuração divulgada nas outras várias Literaturas não Patentárias e nas Literaturas de Patente pode ser usada como a célula de elementos de geração de calor.[0028] It should be noted that the present embodiment describes a case in which the cell of heat generating elements disclosed in Non-Patent Literatures 1,2, 6 and in International Publication No. WO 2015/008859 is used as the cell of heat generating elements that generates excess heat through the use of hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy when the hydrogen-based gas that contributes to the generation of Heat is supplied to the container, but the present invention is not limited to that. If excess heat can be generated through the use of hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy when hydrogen-based gas contributing to heat generation is filled into the container, any configuration disclosed in the other various literatures Non-Patent and in Patent Literatures can be used as the cell of heat generating elements.

[0029] A célula de elementos de geração de calor 16 pressupõe que o excesso de calor é gerado na célula de elementos de geração de calor 16 por meio da execução do controle de geração de calor através de cada um dos módulos de elementos de geração de calor 4a, 4b, 4c, 4d, 4e. No entanto, em algumas células de elementos de geração de calor 16, a reação de geração de calor torna-se por vezes instável devido a alguma causa, e algumas células de elementos de geração de calor não podem gerar o excesso de calor.[0029] The heat generating element cell 16 assumes that excess heat is generated in the heat generating element cell 16 by performing heat generation control through each of the heat generating element modules. heat 4a, 4b, 4c, 4d, 4e. However, in some heat generating element cells 16, the heat generating reaction sometimes becomes unstable due to some cause, and some heat generating element cells cannot generate excess heat.

[0030] Quanto às células de elementos de geração de calor que não geram o excesso de calor, a reação de geração de calor não ocorre embora o controle de geração de calor ideal seja executado, cuja causa é por vezes incerta. Mesmo se o controle de abastecimento do gás à base de hidrogênio é modificado neste ponto, a reação de geração de calor pode ser difícil de ocorrer.[0030] As for cells of heat generating elements that do not generate excess heat, the heat generation reaction does not occur although optimal heat generation control is performed, the cause of which is sometimes uncertain. Even if the hydrogen gas supply control is modified at this point, the heat generation reaction may be difficult to occur.

[0031] O sistema de geração de calor 1, de acordo com a presente invenção, enquanto está controlando de maneira contínua a geração de calor da célula de elementos de geração de calor 16 que não está gerando o excesso de calor, controla a saída do excesso de calor da célula de elementos de geração de calor 16 que está gerando o excesso de calor por meio da execução do ajuste de temperatura da célula de elementos de geração de calor, o controle de abastecimento do gás à base de hidrogênio, o controle de pressão na célula de elementos de geração de calor ou em outros do gênero, o controle de saída do excesso de calor que é diferente do controle de geração de calor, deste modo aumentando e/ou mantendo a saída do excesso de calor da célula de elementos de geração de calor de modo que a célula de elementos de geração de calor 16 que está gerando o excesso de calor ativa a reação de geração de calor para compensar a quantidade insuficiente de calor que possa ser gerada por meio da célula de elementos de geração de calor 16 que não está gerando o excesso de calor.[0031] The heat generation system 1, according to the present invention, while continuously controlling the heat generation of the heat generation element cell 16 that is not generating excess heat, controls the output of the excess heat from the heat generating element cell 16 which is generating excess heat by performing temperature adjustment of the heat generating element cell, the supply control of the hydrogen base gas, the pressure in the cell of heat generating elements or the like, controlling the excess heat output that is different from the heat generation control, thereby increasing and/or maintaining the excess heat output from the cell of elements heat generating element cell 16 that is generating excess heat activates the heat generating reaction to compensate for the insufficient amount of heat that may be generated by means of the heat generating element cell 16. heat 16 that is not generating excess heat.

[0032] Na presente modalidade, as unidades de controle de módulo 3a, 3b, 3c, 3d, 3e e os módulos de elementos de geração de calor 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, têm as mesmas configurações, respectivamente. Portanto, a unidade de controle de módulo 3a e o módulo de elementos de geração de calor 4a, serão descritos a seguir.[0032] In the present embodiment, the module control units 3a, 3b, 3c, 3d, 3e and the heat generation element modules 4a, 4b, 4c, 4d, 4e have the same configurations, respectively. Therefore, the module control unit 3a and the heat generating element module 4a will be described below.

[0033] O gás à base de hidrogênio como um fluido que contribui para a geração de calor é um gás de água pesada, gás de deutério, gás de hidrogênio leve, ou gás de água leve, e pode ser modificado adequadamente de acordo com um tipo de célula de elementos de geração de calor 16 colocada em cada um dos módulos de elementos de geração de calor 4a, 4b, 4c, 4d, 4e.[0033] Hydrogen-based gas as a fluid that contributes to heat generation is a heavy water gas, deuterium gas, light hydrogen gas, or light water gas, and can be suitably modified according to a type of heat generating element cell 16 placed in each of the heat generating element modules 4a, 4b, 4c, 4d, 4e.

[0034] A unidade de abastecimento de gás 6 abastece o gás à base de hidrogênio em um tanque de armazenagem (não ilustrado) e abastece o gás à base de hidrogênio recebido da unidade de recuperação de gás 7 para cada um dos módulos de elementos de geração de calor 4a, 4b, 4c, 4d, 4e de acordo com uma instrução da unidade de controle integrada 2. No módulo de elementos de geração de calor 4a, o equipamento periférico 15 executa o controle de quantidade do gás à base de hidrogênio abastecido para a célula de elementos de geração de calor 16, a seleção de uma posição de abastecimento (posição de altura) na qual o gás à base de hidrogênio é abastecido na célula de elementos de geração de calor 16, o controle de pressão na célula de elementos de geração de calor 16, o controle de temperatura de aquecimento da célula de elementos de geração de calor 16, e outros do gênero de acordo com uma instrução da unidade de controle de módulo 3a, a fim de controlar a geração de calor de modo que a célula de elementos de geração de calor 16 gere o excesso de calor.[0034] The gas supply unit 6 supplies the hydrogen-based gas into a storage tank (not illustrated) and supplies the hydrogen-based gas received from the gas recovery unit 7 to each of the gas element modules. heat generation 4a, 4b, 4c, 4d, 4e according to an instruction from the integrated control unit 2. In the heat generation element module 4a, peripheral equipment 15 performs quantity control of the supplied hydrogen-based gas for the heat generating element cell 16, the selection of a filling position (height position) in which hydrogen gas is supplied into the heat generating element cell 16, the pressure control in the heat generating element cell 16, the pressure control in the heat generating element cell 16, the pressure control in the heat generating element cell 16, the heat generating elements 16, controlling the heating temperature of the cell of heat generating elements 16, and the like in accordance with an instruction of the module control unit 3a, in order to control the heat generation so that the cell of heat generating elements 16 generates excess heat.

[0035] Na presente modalidade, a unidade de controle de módulo 3a recebe uma instrução determinada por meio da unidade de controle integrada 2 de acordo com os estados de geração de calor das células de elementos de geração de calor 16 nos outros módulos de elementos de geração de calor 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, e faz com que o módulo de elementos de geração de calor 4a a ser controlado execute uma operação predeterminada de acordo com uma instrução da unidade de controle integrada 2.[0035] In the present embodiment, the module control unit 3a receives a determined instruction through the integrated control unit 2 according to the heat generation states of the heat generation element cells 16 in the other heat generation element modules. heat generation 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, and causes the heat generating element module 4a to be controlled to perform a predetermined operation in accordance with an instruction from the integrated control unit 2.

[0036] O equipamento periférico 15 provido no módulo de elementos de geração de calor 4a abastece o gás à base de hidrogênio abastecido a partir da unidade de abastecimento de gás 6 na célula de elementos de geração de calor 16 por meio de um método de abastecimento de acordo com a instrução da unidade de controle de módulo 3a. O equipamento periférico 15 alimenta o gás à base de hidrogênio usado na célula de elementos de geração de calor 16 do interior da célula de elementos de geração de calor 16 para a unidade de recuperação de gás 7 a fim de circular o gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16. Deve ser observado que o equipamento periférico 15 obtém um resultado da análise do gás gerado na célula de elementos de geração de calor 16 e o transmite como dados de análise para a unidade de controle de módulo 3a correspondente, por exemplo.[0036] The peripheral equipment 15 provided in the heat generating element module 4a supplies the hydrogen-based gas supplied from the gas supply unit 6 into the heat generating element cell 16 by means of a supply method according to the instruction of module 3a control unit. Peripheral equipment 15 feeds the hydrogen-based gas used in the heat-generating element cell 16 from within the heat-generating element cell 16 to the gas recovery unit 7 in order to circulate the hydrogen-based gas in the heat generating element cell 16. It should be noted that the peripheral equipment 15 obtains an analysis result of the gas generated in the heat generating element cell 16 and transmits it as analysis data to the module control unit 3a corresponding, for example.

[0037] Ao abastecer o gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16, o equipamento periférico 15, por exemplo, controla a temperatura do gás à base de hidrogênio para aquecer o interior da célula de elementos de geração de calor 16 e para ajustar a temperatura na célula de elementos de geração de calor 16, deste modo promovendo a geração de calor na célula de elementos de geração de calor 16.[0037] When supplying hydrogen-based gas to the heat-generating element cell 16, peripheral equipment 15, for example, controls the temperature of the hydrogen-based gas to heat the interior of the heat-generating element cell 16 and to adjust the temperature in the heat generating element cell 16, thereby promoting heat generation in the heat generating element cell 16.

[0038] Além disso, o equipamento periférico 15 recupera o calor gerado a partir de uma parede externa do recipiente da célula de elementos de geração de calor 16 através de um fluido térmico, recupera o calor do gás à base de hidrogênio descarregado a partir do interior da célula de elementos de geração de calor 16 e envia o calor para a unidade da recuperação da saída. Neste momento, o equipamento periférico 15 transmite a saída de calor da célula de elementos de geração de calor 16 como dados de saída para a unidade de controle de módulo correspondente. A unidade de controle de módulo 3a capta a quantidade de calor que é enviada a partir da célula de elementos de geração de calor 16 com base nos dados de saída e transmite os dados de saída para a unidade de controle integrada 2 da camada superior. A unidade de controle integrada 2 reconhece a quantidade de calor que é enviada a partir de cada módulo de elementos de geração de calor com base nos dados de saída recebidos de cada unidade de controle de módulo e transmite a instrução de controle de acordo com o estado de saída de calor de cada célula de elementos de geração de calor 16 para ser executado por todo o sistema de geração de calor 1.[0038] Furthermore, the peripheral equipment 15 recovers heat generated from an outer wall of the cell container of heat generating elements 16 through a thermal fluid, recovers heat from the hydrogen-based gas discharged from the inside the cell of heat generating elements 16 and sends the heat to the output recovery unit. At this time, the peripheral equipment 15 transmits the heat output of the heat generating element cell 16 as output data to the corresponding module control unit. The module control unit 3a captures the amount of heat that is sent from the heat generating element cell 16 based on the output data and transmits the output data to the integrated control unit 2 of the upper layer. The integrated control unit 2 recognizes the amount of heat that is sent from each module of heat generating elements based on the output data received from each module control unit and transmits the control instruction according to the state of heat output from each cell of heat generating elements 16 to be run throughout the heat generating system 1.

[0039] A unidade de controle integrada 2 recebe o calor obtido através de todo o sistema de geração de calor 1 de cada célula de elementos de geração de calor 16 como dados de saída da unidade de recuperação de saída 9 que recupera o calor de cada célula de elementos de geração de calor 16 e reconhece a quantidade de calor que é enviada em todo o sistema de geração de calor 1.[0039] The integrated control unit 2 receives the heat obtained through the entire heat generating system 1 from each cell of heat generating elements 16 as output data from the output recovery unit 9 which recovers the heat from each cell of heat generating elements 16 and recognizes the amount of heat that is sent throughout the heat generating system 1.

[0040] A unidade de recuperação de gás 7 é provida com uma bomba de circulação e um removedor de impureza (não ilustrados). A bomba de circulação recupera o gás à base de hidrogênio de cada célula de elementos de geração de calor 16, o removedor de impureza remove as impurezas geradas no gás à base de hidrogênio usado em cada célula de elementos de geração de calor 16 do gás à base de hidrogênio, e então a bomba de circulação abastece o gás à base de hidrogênio para a unidade de abastecimento de gás 6.[0040] The gas recovery unit 7 is provided with a circulation pump and an impurity remover (not illustrated). The circulation pump recovers the hydrogen-based gas from each cell of heat-generating elements 16, the impurity remover removes the impurities generated in the hydrogen-based gas used in each cell of heat-generating elements 16 from the gas to hydrogen base, and then the circulation pump supplies the hydrogen base gas to the gas supply unit 6.

[0041] O módulo de elementos de geração de calor 4a é provido com a unidade de circulação de fluido térmico 17. A unidade de circulação de fluido térmico 17 circula o fluido térmico usado para a recuperação da saída de calor da célula de elementos de geração de calor 16. A unidade de circulação de fluido térmico 17 controla a velocidade de fluxo do fluido térmico que circula através da parede externa do recipiente da célula de elementos de geração de calor 16, de acordo com a instrução da unidade de controle de módulo 3a correspondente, e ajusta o tempo de contato entre o fluido térmico e a célula de elementos de geração de calor 16 de acordo com o estado de saída de calor da célula de elementos de geração de calor 16, deste modo absorvendo me maneira eficiente o calor através do fluido térmico.[0041] The heat generation element module 4a is provided with the thermal fluid circulation unit 17. The thermal fluid circulation unit 17 circulates the thermal fluid used for recovering the heat output from the generation element cell of heat 16. The thermal fluid circulation unit 17 controls the flow speed of the thermal fluid circulating through the outer wall of the cell container of heat generating elements 16 in accordance with the instruction of the module control unit 3a corresponding, and adjusts the contact time between the thermal fluid and the heat generating element cell 16 according to the heat output state of the heat generating element cell 16, thereby efficiently absorbing heat through of the thermal fluid.

2. Configuração de Circuito da Unidade de Controle de Módulo2. Module Control Unit Circuit Configuration

[0042] Uma configuração de circuito da unidade de controle de módulo 3a será descrita. Tal como ilustrado na Figura 2, a unidade de controle de módulo 3a inclui uma unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21 com uma configuração de microcomputador que inclui uma CPU, uma RAM, uma ROM, e outros do gênero. A unidade de controle de módulo 3a tem uma configuração na qual a unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21 é conectada: a uma unidade de controle de abastecimento de gás 22; a uma unidade de controle de temperatura de gás 23; a uma unidade de análise de distribuição de temperatura 24; a uma unidade de especificação de tipo de gás gerado 25; a uma unidade de análise de saída 26; a uma unidade de controle de temperatura e de velocidade de fluxo média de calor 27; e a uma unidade de estimativa de quantidade de armazenagem de hidrogênio 28.[0042] A circuit configuration of the module control unit 3a will be described. As illustrated in Figure 2, the module control unit 3a includes a heat generating element state evaluation unit 21 with a microcomputer configuration including a CPU, a RAM, a ROM, and the like. The module control unit 3a has a configuration in which the heat generating element state evaluation unit 21 is connected: to a gas supply control unit 22; to a gas temperature control unit 23; to a temperature distribution analysis unit 24; to a generated gas type specification unit 25; to an output analysis unit 26; to a temperature and average heat flow rate control unit 27; and a hydrogen storage quantity estimation unit 28.

[0043] A unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21 avalia o estado de saída de calor da célula de elementos de geração de calor 16 colocada no módulo de elementos de geração de calor 4a com base nos resultados de análise obtidos a partir da unidade de análise de distribuição de temperatura 24, da unidade de especificação de tipo de gás gerado 25, da unidade de análise de saída 26, da unidade de controle de temperatura e de velocidade de fluxo média de calor 27, e da unidade de estimativa de quantidade de armazenagem de hidrogênio 28, e transmite o resultado de avaliação para a unidade de controle integrada 2.[0043] The heat generating element state evaluation unit 21 evaluates the heat output state of the heat generating element cell 16 placed in the heat generating element module 4a based on the analysis results obtained from from the temperature distribution analysis unit 24, the generated gas type specification unit 25, the output analysis unit 26, the temperature and average heat flow rate control unit 27, and the hydrogen storage quantity estimation 28, and transmits the evaluation result to the integrated control unit 2.

[0044] Deste modo, a unidade de controle integrada 2 determina se cada célula de elementos de geração de calor 16 gera o excesso de calor com base no resultado de avaliação recebido de cada uma das unidades de controle de módulo 3a, 3b, 3c, 3d, 3e. Por exemplo, a unidade de controle integrada 2 transmite uma instrução de controle de geração de calor para a unidade de controle de módulo 3a que tem a célula de elementos de geração de calor 16 que está gerando o excesso de calor, e por outro lado, transmite uma instrução de controle de saída do excesso de calor para a unidade de controle de módulo 3b que tem a célula de elementos de geração de calor 16 que não está gerando o excesso de calor.[0044] In this way, the integrated control unit 2 determines whether each cell of heat generating elements 16 generates excess heat based on the evaluation result received from each of the module control units 3a, 3b, 3c, 3d, 3e. For example, the integrated control unit 2 transmits a heat generation control instruction to the module control unit 3a which has the heat generation element cell 16 that is generating excess heat, and on the other hand, transmits an excess heat output control instruction to the module control unit 3b that has the heat generating element cell 16 that is not generating excess heat.

[0045] A unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21 recebe a instrução de controle de geração de calor ou a instrução de controle de saída do excesso de calor gerada por meio da unidade de controle integrada 2 com base no resultado de avaliação, e controla o módulo de elementos de geração de calor 4a através da unidade de controle de abastecimento de gás 22, da unidade de controle de temperatura de gás 23, e da unidade de controle de temperatura e de velocidade de fluxo média de calor 27 com base na instrução de controle.[0045] The heat generating element state evaluation unit 21 receives the heat generation control instruction or the excess heat output control instruction generated through the integrated control unit 2 based on the result of evaluation, and controls the heat generating element module 4a through the gas supply control unit 22, the gas temperature control unit 23, and the temperature and average heat flow rate control unit 27 based on the control statement.

[0046] A unidade de controle de abastecimento de gás 22 faz com que uma unidade de mudança de abastecimento de gás (descrita mais adiante) provida no equipamento periférico 15 no módulo de elementos de geração de calor 4a opere com base na instrução recebida da unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21. Por exemplo, a unidade de controle de abastecimento de gás 22 modifica uma posição de abastecimento do gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16 e aumenta ou diminui uma quantidade do gás à base de hidrogênio abastecido para a célula de elementos de geração de calor 16. A unidade de controle de temperatura de gás 23 faz com que uma unidade de ajuste de temperatura do gás (descrita mais adiante) provida no equipamento periférico 15 no módulo de elementos de geração de calor 4a opere com base na instrução recebida da unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21. Por exemplo, a unidade de controle de temperatura de gás 23 ajusta uma temperatura de aquecimento do gás à base de hidrogênio para ajustar uma temperatura na célula de elementos de geração de calor 16.[0046] The gas supply control unit 22 causes a gas supply switching unit (described below) provided in the peripheral equipment 15 in the heat generating element module 4a to operate based on the instruction received from the unit assessment of the state of heat generating elements 21. For example, the gas supply control unit 22 modifies a supply position of the hydrogen gas in the cell of heat generating elements 16 and increases or decreases an amount of hydrogen-based gas supplied to the heat generating element cell 16. The gas temperature control unit 23 causes a gas temperature adjustment unit (described later) provided in the peripheral equipment 15 in the module of heat generating elements 4a operate based on the instruction received from the heat generating elements state evaluation unit 21. For example, the gas temperature control unit 23 adjusts a heating temperature of the hydrogen base gas to adjust a temperature in the cell of heat generating elements 16.

[0047] A unidade de controle de temperatura e de velocidade de fluxo média de calor 27 faz com que uma unidade de ajuste de temperatura do fluido térmico (descrita mais adiante) provida no equipamento periférico 15 no módulo de elementos de geração de calor 4a opere com base na instrução recebida da unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21, a qual ajusta uma temperatura do fluido térmico que circula em torno da parede externa do recipiente da célula de elementos de geração de calor 16 para recuperar o calor, e ajusta a temperatura da célula de elementos de geração de calor 16 através do fluido térmico. A unidade de controle de temperatura e de velocidade de fluxo média de calor 27 faz com que uma unidade de circulação de fluido térmico (descrita mais adiante) provida no equipamento periférico 15 no módulo de elementos de geração de calor 4a opere com base na instrução recebida da unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21, a qual ajusta uma velocidade de fluxo do fluido térmico que circula em torno da parede externa do recipiente da célula de elementos de geração de calor 16.[0047] The temperature and average heat flow rate control unit 27 causes a thermal fluid temperature adjustment unit (described later) provided in the peripheral equipment 15 in the heat generating element module 4a to operate based on the instruction received from the heat generating element condition evaluation unit 21, which adjusts a temperature of the thermal fluid circulating around the outer wall of the heat generating element cell container 16 to recover heat, and adjusts the temperature of the cell of heat generating elements 16 through the thermal fluid. The temperature and average heat flow rate control unit 27 causes a thermal fluid circulation unit (described later) provided in the peripheral equipment 15 in the heat generating element module 4a to operate based on the instruction received. of the heat generating element condition evaluation unit 21, which adjusts a flow speed of the thermal fluid circulating around the outer wall of the heat generating element cell container 16.

[0048] Ao receber um resultado de medição da temperatura da célula de elementos de geração de calor 16 de um elemento de conversão termoelétrica (descrito mais adiante) provido na célula de elementos de geração de calor 16, a unidade de análise de distribuição de temperatura 24 estima uma temperatura de geração de calor em cada parte da célula de elementos de geração de calor 16. A unidade de análise de distribuição de temperatura 24 calcula uma modificação da quantidade de calor com base no resultado de medição de temperatura recebido do elemento de conversão termoelétrica, e estima uma velocidade de fluxo de calor gerada na célula de elementos de geração de calor 16 com base na modificação da quantidade de calor. A unidade de análise de distribuição de temperatura 24 transmite o resultado de estimativa da distribuição de temperatura na célula de elementos de geração de calor 16 e o resultado de estimativa da velocidade de fluxo de calor na célula de elementos de geração de calor 16 para a unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21, e reflete estes resultados de estimativa para os controles da unidade de controle de abastecimento de gás 22, da unidade de controle de temperatura de gás 23, e da unidade de controle de temperatura e de velocidade de fluxo média de calor 27.[0048] Upon receiving a temperature measurement result of the heat generating element cell 16 from a thermoelectric conversion element (described further below) provided in the heat generating element cell 16, the temperature distribution analysis unit 24 estimates a heat generation temperature in each part of the cell of heat generation elements 16. The temperature distribution analysis unit 24 calculates a modification of the amount of heat based on the temperature measurement result received from the conversion element thermoelectric, and estimates a heat flow velocity generated in the cell of heat generating elements 16 based on the modification of the amount of heat. The temperature distribution analysis unit 24 transmits the estimation result of the temperature distribution in the heat generating element cell 16 and the estimation result of the heat flow velocity in the heat generating element cell 16 to the unit assessment of the condition of heat generating elements 21, and reflects these estimation results for the controls of the gas supply control unit 22, the gas temperature control unit 23, and the temperature and temperature control unit average heat flow speed 27.

[0049] Na presente modalidade, a unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21 armazena uma temperatura na qual se pode estimar que a reação de geração de calor não ocorre, como uma temperatura de limite inferior, e por outro lado, armazena uma temperatura na qual se pode estimar que a reação de geração de calor ocorre, como uma temperatura de limite superior. Deste modo, a unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21 estima que a reação de geração de calor ocorre em qual parte da célula de elementos de geração de calor 16 por meio da comparação do resultado de estimativa a respeito da temperatura obtido da unidade de análise de distribuição de temperatura 24 com estas temperaturas de limite inferior e temperatura de limite superior.[0049] In the present embodiment, the state evaluation unit of heat generating elements 21 stores a temperature at which it can be estimated that the heat generating reaction does not occur, as a lower limit temperature, and on the other hand, stores a temperature at which the heat-generating reaction can be estimated to occur, as an upper limit temperature. In this way, the heat generation element state evaluation unit 21 estimates that the heat generation reaction occurs in which part of the heat generation element cell 16 by comparing the temperature estimation result obtained of temperature distribution analysis unit 24 with these lower limit temperatures and upper limit temperatures.

[0050] A unidade de especificação de tipo de gás gerado 25 especifica um tipo de gás gerado na célula de elementos de geração de calor 16 com base em um resultado de análise recebido de um analisador de gás (descrito mais adiante) do módulo de elementos de geração de calor 4a, determina se a reação de geração de calor ocorre na célula de elementos de geração de calor 16 dependendo se um gás específico é gerado por meio da reação de geração de calor, e transmite o resultado de determinação para a unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21. A unidade de análise de saída 26 recebe um resultado de saída de calor de uma unidade de recuperação de calor (descrita mais adiante) no módulo de elementos de geração de calor 4a, determina se a reação de geração de calor ocorre na célula de elementos de geração de calor 16 com base no resultado de saída, e transmite o resultado de determinação para a unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21. Ao receber um resultado de medição de uma resistência elétrica do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16, a unidade de estimativa de quantidade de armazenagem de hidrogênio 28 determina uma quantidade de armazenagem de hidrogênio do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16 com base no resultado de medição, e transmite o resultado de determinação para a unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21.[0050] The generated gas type specification unit 25 specifies a type of gas generated in the heat generating element cell 16 based on an analysis result received from a gas analyzer (described further below) of the heat generating element module. heat generation unit 4a, determines whether the heat generation reaction occurs in the cell of heat generating elements 16 depending on whether a specific gas is generated through the heat generation reaction, and transmits the determination result to the heat generation unit evaluation of the state of heat generating elements 21. The output analysis unit 26 receives a heat output result from a heat recovery unit (described later) in the heat generating elements module 4a, determines whether the heat generation reaction occurs in the cell of heat generating elements 16 based on the output result, and transmits the determination result to the state evaluation unit of heat generating elements 21. Upon receiving a measurement result of an electrical resistance of the hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy in the heat generating element cell 16, the hydrogen storage quantity estimation unit 28 determines a hydrogen storage quantity of the hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy in the heat generating element cell 16 based on the measurement result, and transmits the determination result to the heat generating element state evaluation unit 21.

[0051] A unidade de estimativa de quantidade de armazenagem de hidrogênio 28 determina que a quantidade de armazenagem de hidrogênio do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16 é pequena quando a resistência elétrica do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio é um valor prescrito predefinido ou mais alta, e determina que a quantidade de armazenagem de hidrogênio do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16 é grande quando a resistência elétrica do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio é mais baixa do que o valor prescrito predefinido. Deve ser observado que é preferível que a quantidade de armazenagem de hidrogênio do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16 seja grande o bastante para alcançar o estado onde a reação de geração de calor ocorre.[0051] The hydrogen storage quantity estimation unit 28 determines that the hydrogen storage quantity of the hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy in the heat generating element cell 16 is small when the electrical resistance of the hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy is a predefined prescribed value or higher, and determines that the hydrogen storage amount of the hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy in the generating element cell heat capacity 16 is large when the electrical resistance of the hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy is lower than the preset prescribed value. It should be noted that it is preferable that the hydrogen storage amount of the hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy in the heat generating element cell 16 is large enough to reach the state where the heat generating reaction occurs.

3. Configuração do Módulo de Elementos de Geração de Calor3. Heat Generation Element Module Configuration

[0052] Uma configuração de um módulo de elementos de geração de calor controlado por meio da unidade de controle de módulo 3a será descrita a seguir. Neste caso, tal como ilustrado na Figura 3, o módulo de elementos de geração de calor 4a inclui a célula de elementos de geração de calor 16 e o equipamento periférico 15. O equipamento periférico 15 é operado de acordo com a instrução da unidade de controle de módulo 3a para causar a reação de geração de calor na célula de elementos de geração de calor 16 que não está gerando o excesso de calor ou também para promover a reação de geração de calor gerada na célula de elementos de geração de calor 16.[0052] A configuration of a module of heat generating elements controlled by means of the module control unit 3a will be described below. In this case, as illustrated in Figure 3, the heat generating element module 4a includes the heat generating element cell 16 and the peripheral equipment 15. The peripheral equipment 15 is operated according to the instruction of the control unit. of module 3a to cause the heat generating reaction in the heat generating element cell 16 that is not generating excess heat or also to promote the heat generating reaction generated in the heat generating element cell 16.

[0053] Na presente modalidade, os elementos de conversão termoelétrica 37, 38, 39 que servem como as unidades de medição de temperatura são arranjados na forma de uma disposição ao longo da parede externa do recipiente da célula de elementos de geração de calor 16 para medir a temperatura da célula de elementos de geração de calor 16 em uma parte onde cada um dos elementos de conversão termoelétrica 37, 38, 39 é provido. Neste caso, a célula de elementos de geração de calor 16 inclui: uma pluralidade de elementos de conversão termoelétrica 37 que são providos em uma posição superior da célula de elementos de geração de calor 16 para cercar a parede externa do recipiente da célula de elementos de geração de calor 16; uma pluralidade de elementos de conversão termoelétrica 38 que são providos em uma posição intermediária da célula de elementos de geração de calor 16 para cercar a parede externa do recipiente da célula de elementos de geração de calor 16; e uma pluralidade de elementos de conversão termoelétrica 39 que são providos em uma posição inferior da célula de elementos de geração de calor 16 para cercar a parede externa do recipiente da célula de elementos de geração de calor 16, de modo que as temperaturas sejam medidas em posições de altura diferentes na célula de elementos de geração de calor 16 por meio dos elementos de conversão termoelétrica 37, 38, 39.[0053] In the present embodiment, the thermoelectric conversion elements 37, 38, 39 that serve as the temperature measuring units are arranged in the form of an arrangement along the outer wall of the cell container of heat generating elements 16 to measuring the temperature of the cell of heat generating elements 16 in a part where each of the thermoelectric conversion elements 37, 38, 39 is provided. In this case, the heat generating element cell 16 includes: a plurality of thermoelectric conversion elements 37 which are provided in an upper position of the heat generating element cell 16 to surround the outer wall of the heat generating element cell container heat generation 16; a plurality of thermoelectric conversion elements 38 which are provided in an intermediate position of the heat generating element cell 16 to surround the outer wall of the container of the heat generating element cell 16; and a plurality of thermoelectric conversion elements 39 that are provided in a lower position of the heat generating element cell 16 to surround the outer wall of the container of the heat generating element cell 16, so that temperatures are measured in different height positions in the cell of heat generating elements 16 by means of the thermoelectric conversion elements 37, 38, 39.

[0054] Os elementos de conversão termoelétrica 37, 38, 39 transmitem os resultados de medição de temperatura da célula de elementos de geração de calor 16 para a unidade de análise de distribuição de temperatura 24 da unidade de controle de módulo 3a de modo que a unidade de análise de distribuição de temperatura 24 possa detectar uma distribuição de temperatura que represente uma temperatura em cada parte da célula de elementos de geração de calor 16.[0054] Thermoelectric conversion elements 37, 38, 39 transmit the temperature measurement results from the heat generating element cell 16 to the temperature distribution analysis unit 24 of the module control unit 3a so that the temperature distribution analysis unit 24 can detect a temperature distribution that represents a temperature in each part of the cell of heat generating elements 16.

[0055] O equipamento periférico 15 é provido com um bocal de abastecimento superior 35a, um bocal de abastecimento intermediário 35b e um bocal de abastecimento inferior 35c que se comunicam com a unidade de abastecimento de gás 6 para se estender na célula de elementos de geração de calor 16. Uma unidade de modificação de abastecimento de gás 31 é provida para o bocal de abastecimento superior 35a, para o bocal de abastecimento intermediário 35b, e para o bocal de abastecimento inferior 35c. A unidade de modificação de abastecimento de gás 31 modifica uma posição de abastecimento do gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16 de acordo com a instrução da unidade de controle de abastecimento de gás 22 da unidade de controle de módulo 3a.[0055] The peripheral equipment 15 is provided with an upper supply nozzle 35a, an intermediate supply nozzle 35b and a lower supply nozzle 35c that communicate with the gas supply unit 6 to extend into the generating element cell of heat 16. A gas supply modification unit 31 is provided for the upper supply nozzle 35a, the middle supply nozzle 35b, and the lower supply nozzle 35c. The gas supply modification unit 31 modifies a hydrogen gas supply position in the heat generating element cell 16 according to the instruction of the gas supply control unit 22 of the module control unit 3a .

[0056] Na realidade, a unidade de modificação de abastecimento de gás 31 inclui: uma válvula 31a provida no bocal de abastecimento superior 35a; uma válvula 31b provida no bocal de abastecimento intermediário 35b que é mais longo do que o bocal de abastecimento superior 35a; e uma válvula 31c provida no bocal de abastecimento inferior 35c que é mais longo do que o bocal de abastecimento intermediário 35b, por exemplo, de modo que estas válvulas 31a, 31b, 31c possam ser controladas para serem abertas e fechadas para selecionar uma posição de abastecimento do gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16. A unidade de modificação de abastecimento de gás 31 ajusta o grau de abertura de cada uma das válvulas 31a, 31b, 31c, e controla a velocidade de fluxo e a quantidade de abastecimento do gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16.[0056] In reality, the gas supply modification unit 31 includes: a valve 31a provided on the upper supply nozzle 35a; a valve 31b provided on the middle filler neck 35b which is longer than the upper filler neck 35a; and a valve 31c provided on the lower fill nozzle 35c which is longer than the middle fill nozzle 35b, for example, so that these valves 31a, 31b, 31c can be controlled to be opened and closed to select a position of supplying the hydrogen gas to the heat generating element cell 16. The gas supply modification unit 31 adjusts the degree of opening of each of the valves 31a, 31b, 31c, and controls the flow speed and supply quantity of hydrogen-based gas in the cell of heat generating elements 16.

[0057] Quando um elemento de geração de calor provido na célula de elementos de geração de calor 16 é feito de um metal de armazenagem de hidrogênio de Pd, por exemplo, a unidade de modificação de abastecimento de gás 31, como o controle de geração de calor para causar a reação de geração de calor, abre a válvula 31b e fecha as outras válvulas 31a, 31c para abastecer o gás à base de hidrogênio do bocal de abastecimento intermediário 35b que tem um porta de abastecimento localizado em um centro do interior da célula de elementos de geração de calor 16. Então, quando a unidade de controle de módulo 3a determina que uma posição superior da célula de elementos de geração de calor 16 atinja uma alta temperatura e a posição de geração do excesso de calor onde a reação de geração de calor está ocorrendo é a posição superior, por exemplo, a unidade de modificação de abastecimento de gás 31 também abre a válvula 31a além da válvula 31b e mantém a outra válvula 31c fechada de acordo com a instrução da unidade de controle de abastecimento de gás 22, para também abastecer o gás à base de hidrogênio do bocal de abastecimento superior 35a que tem um porta de abastecimento do gás à base de hidrogênio localizado na posição mais próxima da posição superior onde se estima que a reação de geração de calor está ocorrendo.[0057] When a heat generating element provided in the heat generating element cell 16 is made of a Pd hydrogen storage metal, for example, the gas supply modification unit 31, such as the generation control of heat to cause the heat generation reaction, opens valve 31b and closes the other valves 31a, 31c to supply hydrogen gas from the intermediate supply nozzle 35b which has a supply port located in a center of the interior of the cell of heat generating elements 16. Then, when the control unit of module 3a determines that an upper position of the cell of heat generating elements 16 reaches a high temperature and the excess heat generation position where the reaction of heat generation is taking place is the upper position, for example, the gas supply modification unit 31 also opens the valve 31a in addition to the valve 31b and keeps the other valve 31c closed according to the instruction of the gas supply control unit. gas 22, to also supply hydrogen-based gas from the upper filling nozzle 35a which has a hydrogen-based gas filling port located in the position closest to the upper position where the heat generation reaction is estimated to be taking place .

[0058] Deste modo, na célula de elementos de geração de calor 16, mais gás à base de hidrogênio é abastecido para a posição superior onde se estima que a reação de geração de calor está ocorrendo, para manter a temperatura na célula de elementos de geração de calor 16 a uma temperatura ótima. Deste modo, a quantidade de armazenagem de hidrogênio do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio na posição superior torna-se grande para deste modo promover a reação de geração de calor.[0058] In this way, in the heat generating element cell 16, more hydrogen-based gas is supplied to the upper position where the heat generating reaction is estimated to be taking place, to maintain the temperature in the heat generating element cell 16. heat generation 16 at an optimum temperature. In this way, the hydrogen storage amount of the hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy in the upper position becomes large to thereby promote the heat generation reaction.

[0059] Por outro lado, quando a unidade de controle de módulo 3a determina que uma posição inferior da célula de elementos de geração de calor 16 atinja uma alta temperatura e a posição de geração do excesso de calor onde a reação de geração de calor está ocorrendo é a posição inferior, por exemplo, a unidade de modificação de abastecimento de gás 31 também abre a válvula 31c além da válvula 31b e mantém a outra válvula 31a fechada de acordo com a instrução da unidade de controle de abastecimento de gás 22, para também abastecer o gás à base de hidrogênio do bocal de abastecimento inferior 35c que tem um porta de abastecimento do gás à base de hidrogênio localizado na posição mais próxima da posição inferior onde se estima que a reação de geração de calor está ocorrendo. Deste modo, na célula de elementos de geração de calor 16, mais gás à base de hidrogênio é abastecido para a posição inferior onde se estima que a reação de geração de calor está ocorrendo, e a quantidade de armazenagem de hidrogênio do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio na posição inferior torna-se grande para deste modo promover a reação de geração de calor.[0059] On the other hand, when the module control unit 3a determines that a lower position of the cell of heat generating elements 16 reaches a high temperature and the excess heat generation position where the heat generation reaction is occurring is the lower position, for example, the gas supply modification unit 31 also opens the valve 31c in addition to the valve 31b and keeps the other valve 31a closed according to the instruction of the gas supply control unit 22, to also supply the hydrogen-based gas from the lower filling nozzle 35c which has a hydrogen-based gas filling port located at the position closest to the lower position where the heat generation reaction is estimated to be taking place. In this way, in the heat generating element cell 16, more hydrogen gas is supplied to the lower position where the heat generating reaction is estimated to be taking place, and the hydrogen storage amount of the hydrogen storage metal hydrogen or hydrogen storage alloy in the lower position becomes large to thus promote the heat generation reaction.

[0060] A presente modalidade descreve um caso no qual o gás à base de hidrogênio é abastecido do bocal de abastecimento superior 35a ou do bocal de abastecimento inferior 35c que tem uma porta de abastecimento localizado perto da posição de geração do excesso de calor onde se estima que a reação de geração de calor está ocorrendo na célula de elementos de geração de calor 16, mas a presente invenção não se limita a isso. O gás à base de hidrogênio pode ser abastecido a partir de todos o bocal de abastecimento superior 35a, o bocal de abastecimento intermediário 35b, e o bocal de abastecimento inferior 35c para a célula de elementos de geração de calor 16 na qual se estima que a reação de geração de calor está ocorrendo.[0060] The present embodiment describes a case in which hydrogen-based gas is supplied from the upper supply nozzle 35a or from the lower supply nozzle 35c which has a supply port located close to the excess heat generation position where it is It is estimated that the heat generating reaction is taking place in the heat generating element cell 16, but the present invention is not limited to this. Hydrogen-based gas may be supplied from all the upper supply nozzle 35a, the middle supply nozzle 35b, and the lower supply nozzle 35c to the cell of heat generating elements 16 in which it is estimated that the heat generation reaction is taking place.

[0061] O equipamento periférico 15 inclui, além da tal unidade de modificação de abastecimento de gás 31, uma unidade de ajuste de temperatura do gás 32 que é provida para o bocal de abastecimento superior 35a, para o bocal de abastecimento intermediário 35b, e para o bocal de abastecimento inferior 35c. A unidade de ajuste de temperatura do gás 32 aquece o gás à base de hidrogênio abastecido na célula de elementos de geração de calor 16 de acordo com a instrução da unidade de controle de abastecimento de gás 22 da unidade de controle de módulo 3a para ajustar a temperatura na célula de elementos de geração de calor 16.[0061] The peripheral equipment 15 includes, in addition to said gas supply modification unit 31, a gas temperature adjustment unit 32 which is provided for the upper supply nozzle 35a, for the middle supply nozzle 35b, and to the lower filler neck 35c. The gas temperature adjustment unit 32 heats the hydrogen gas supplied to the heat generating element cell 16 in accordance with the instruction of the gas supply control unit 22 of the module control unit 3a to adjust the temperature in the cell of heat generating elements 16.

[0062] Na realidade, a unidade de ajuste de temperatura do gás 32 inclui: uma unidade de aquecimento 32a provida no bocal de abastecimento superior 35a; uma unidade de aquecimento 32b provida no bocal de abastecimento intermediário 35b; e uma unidade de aquecimento 32c provida no bocal de abastecimento inferior 35c, por exemplo, de modo que a unidade de ajuste de temperatura do gás 32 controle o aquecimento destas unidades de aquecimento 32a, 32b, 32c para aquecer o gás à base de hidrogênio abastecido na célula de elementos de geração de calor 16 a uma temperatura predeterminada.[0062] In fact, the gas temperature adjustment unit 32 includes: a heating unit 32a provided in the upper supply nozzle 35a; a heating unit 32b provided in the intermediate supply nozzle 35b; and a heating unit 32c provided in the lower supply nozzle 35c, for example, so that the gas temperature adjustment unit 32 controls the heating of these heating units 32a, 32b, 32c to heat the supplied hydrogen-based gas in the cell of heat generating elements 16 at a predetermined temperature.

[0063] Neste caso, a unidade de ajuste de temperatura do gás 32 opera somente as unidades de aquecimento 32a, 32b, 32c providas para o bocal de abastecimento superior 35a, para o bocal de abastecimento intermediário 35b e para o bocal de abastecimento inferior 35c que são usados para abastecer o gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16 entre o bocal de abastecimento superior 35a, o bocal de abastecimento intermediário 35b e o bocal de abastecimento inferior 35c para aquecer o gás à base de hidrogênio abastecido na célula de elementos de geração de calor 16.[0063] In this case, the gas temperature adjustment unit 32 operates only the heating units 32a, 32b, 32c provided for the upper supply nozzle 35a, the middle supply nozzle 35b and the lower supply nozzle 35c which are used to supply the hydrogen-based gas into the cell of heat generating elements 16 between the upper filling nozzle 35a, the middle filling nozzle 35b and the lower filling nozzle 35c to heat the supplied hydrogen-based gas in the cell of heat generating elements 16.

[0064] O equipamento periférico 15 é provido com um bocal de recuperação de gás 41 que se comunica com a unidade de recuperação de gás 7 para se estender da célula de elementos de geração de calor 16, e uma unidade de recuperação de calor 40 e um analisador de gás 43 são providos para o bocal de recuperação de gás 41. O bocal de recuperação de gás 41 descarrega o gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16 do interior da célula de elementos de geração de calor 16 para alimentá-lo para a unidade de recuperação de gás 7. Deste modo, na célula de elementos de geração de calor 16, uma pressão no interior do recipiente é ajustada por meio da sucção do gás à base de hidrogênio.[0064] Peripheral equipment 15 is provided with a gas recovery nozzle 41 that communicates with the gas recovery unit 7 to extend from the cell of heat generating elements 16, and a heat recovery unit 40 and a gas analyzer 43 are provided for the gas recovery nozzle 41. The gas recovery nozzle 41 discharges the hydrogen-based gas into the heat generating element cell 16 from within the heat generating element cell 16 to feed it to the gas recovery unit 7. In this way, in the heat generating element cell 16, a pressure inside the container is adjusted by means of suction of the hydrogen-based gas.

[0065] Quando o gás à base de hidrogênio aquecido na célula de elementos de geração de calor 16 que está gerando o excesso de calor é descarregado do interior da célula de elementos de geração de calor 16 para a unidade de recuperação de gás 7, a unidade de recuperação de calor 40 retira o calor do gás à base de hidrogênio para deste modo propagar o calor obtido do gás à base de hidrogênio para a unidade de recuperação de saída 9. Deve ser observado que a unidade de recuperação de calor 40 transmite um resultado de recuperação de saída que representa o grau de calor que é recuperado do gás à base de hidrogênio para a unidade de análise de saída 26 da unidade de controle de módulo 3a. Quando o gás à base de hidrogênio é descarregado do interior da célula de elementos de geração de calor 16 para a unidade de recuperação de gás 7, o analisador de gás 43 armazena de maneira temporária parte do gás à base de hidrogênio nele, analisa as substâncias contidas no gás à base de hidrogênio e transmite o resultado da análise para a unidade de especificação de tipo de gás gerado 25. Deste modo, a unidade de especificação de tipo de gás gerado 25 especifica as substâncias contidas no gás à base de hidrogênio por meio da comparação do resultado da análise recebido do analisador de gás 43 com os dados de característica do gás previamente armazenados.[0065] When the hydrogen-based gas heated in the heat generating element cell 16 that is generating excess heat is discharged from the interior of the heat generating element cell 16 to the gas recovery unit 7, the heat recovery unit 40 removes heat from the hydrogen-based gas to thereby propagate the heat obtained from the hydrogen-based gas to the output recovery unit 9. It should be noted that the heat recovery unit 40 transmits a output recovery result representing the degree of heat that is recovered from the hydrogen-based gas to the output analysis unit 26 of the module control unit 3a. When the hydrogen-based gas is discharged from the interior of the heat-generating element cell 16 to the gas recovery unit 7, the gas analyzer 43 temporarily stores part of the hydrogen-based gas therein, analyzes the substances contained in the hydrogen-based gas and transmits the analysis result to the generated gas type specification unit 25. In this way, the generated gas type specification unit 25 specifies the substances contained in the hydrogen-based gas by means of comparing the analysis result received from the gas analyzer 43 with the previously stored gas characteristic data.

[0066] Deve ser observado que na célula de elementos de geração de calor 16, uma passagem de circulação 17a cilíndrica é provida para ser passada em torno da parede externa do recipiente, e um fluido térmico tal como a água flui através da passagem de circulação 17a. O fluido térmico circula a partir da unidade de circulação de fluido térmico 17 e retira o calor da célula de elementos de geração de calor 16 por meio do contato com a célula de elementos de geração de calor 16, deste modo sendo capaz de recuperar o calor.[0066] It should be noted that in the cell of heat generating elements 16, a cylindrical circulation passage 17a is provided to be passed around the outer wall of the container, and a thermal fluid such as water flows through the circulation passage. 17a. The thermal fluid circulates from the thermal fluid circulation unit 17 and removes heat from the heat generating element cell 16 through contact with the heat generating element cell 16, thereby being able to recover the heat .

[0067] O equipamento periférico 15 é provido com uma unidade de aquecimento 44 que aquece tal fluido térmico e uma unidade de recuperação de calor 45 que retira o calor do fluido térmico e envia o calor para a unidade de recuperação de saída 9. A unidade de aquecimento 44 é provida em uma posição antes que o fluido térmico entre em contato com a célula de elementos de geração de calor 16 e aquece o fluido térmico antes que o fluido térmico entre em contato com a célula de elementos de geração de calor 16 de acordo com uma instrução da unidade de controle de temperatura e de velocidade de fluxo média de calor 27 para deste modo aquecer a célula de elementos de geração de calor 16.[0067] Peripheral equipment 15 is provided with a heating unit 44 that heats such thermal fluid and a heat recovery unit 45 that removes heat from the thermal fluid and sends the heat to the output recovery unit 9. The unit heating element 44 is provided in a position before the thermal fluid contacts the cell of heat generating elements 16 and heats the thermal fluid before the thermal fluid contacts the cell of heat generating elements 16 of according to an instruction from the temperature and average heat flow rate control unit 27 to thereby heat the cell of heat generating elements 16.

[0068] A unidade de recuperação de calor 45 é provida em uma posição depois que o fluido térmico entra em contato com a célula de elementos de geração de calor 16, retira o calor do fluido térmico aquecido na célula de elementos de geração de calor 16 que está gerando o excesso de calor para deste modo propagar o calor obtido desta maneira para a unidade de recuperação de saída 9. Deve ser observado que a unidade de recuperação de calor 45 transmite um resultado de recuperação de saída que representa o grau de calor que é recuperado do fluido térmico para a unidade de análise de saída 26 da unidade de controle de módulo 3a.[0068] The heat recovery unit 45 is provided in a position after the thermal fluid comes into contact with the heat generating element cell 16, it removes heat from the heated thermal fluid in the heat generating element cell 16 which is generating excess heat to thereby propagate the heat obtained in this way to the output recovery unit 9. It should be noted that the heat recovery unit 45 transmits an output recovery result which represents the degree of heat that is recovered from the thermal fluid to the output analysis unit 26 of the module control unit 3a.

[0069] Na presente modalidade, uma maior concentração de hidrogênio no metal de armazenagem de hidrogênio ou na liga de armazenagem de hidrogênio provida na célula de elementos de geração de calor 16 tende a causar facilmente a reação de geração de calor na célula de elementos de geração de calor 16 e a probabilidade de gerar o excesso de calor pode ser considerada alta. O equipamento periférico 15 controla o abastecimento do gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16, uma temperatura na célula de elementos de geração de calor 16 e uma pressão na célula de elementos de geração de calor 16, deste modo sendo capaz de aumentar a concentração de hidrogênio no metal de armazenagem de hidrogênio ou na liga de armazenagem de hidrogênio provida na célula de elementos de geração de calor 16, também promovendo a reação de geração de calor na célula de elementos de geração de calor 16 e aumentando ou mantendo a saída do excesso de calor das células de elementos de geração de calor.[0069] In the present embodiment, a higher concentration of hydrogen in the hydrogen storage metal or in the hydrogen storage alloy provided in the heat generating element cell 16 tends to easily cause the heat generation reaction in the heat generating element cell 16. heat generation 16 and the probability of generating excess heat can be considered high. The peripheral equipment 15 controls the supply of hydrogen gas in the heat generating element cell 16, a temperature in the heat generating element cell 16 and a pressure in the heat generating element cell 16, thereby being capable of increasing the hydrogen concentration in the hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy provided in the heat generating element cell 16, also promoting the heat generating reaction in the heat generating element cell 16 and increasing or maintaining the exit of excess heat from the cells of heat generating elements.

[0070] A Figura 4 é um gráfico que mostra uma concentração de hidrogênio de paládio (Pd) que pode ser usado como o metal de armazenagem de hidrogênio provido na célula de elementos de geração de calor 16. A Figura 4 mostra uma relação entre uma temperatura e uma concentração de hidrogênio de Pd quando as pressões no interior do recipiente são 0,5 [atm], 1,0 [atm], 1,5 [atm] e 2,0 [atm], respectivamente. Por exemplo, quando de um caso em que a temperatura é de cerca de 130°C a uma pressão de 0,5 [atm] e a concentração de hidrogênio de Pd é de cerca de 0,5 (indicado como P1 na Figura 4), a pressão é aumentada para 1,5 [atm] sem modificar a temperatura, a concentração de hidrogênio de Pd é aumentada para cerca de 0,65 (indicado como P2 na Figura 4). Por outro lado, mesmo quando a temperatura é diminuída para cerca de 90°C a uma pressão de 0,5 [atm], a concentração de hidrogênio de Pd é aumentada para cerca de 0,65 (indicado como P3 na Figura 4).[0070] Figure 4 is a graph showing a concentration of palladium (Pd) hydrogen that can be used as the hydrogen storage metal provided in the cell of heat generating elements 16. Figure 4 shows a relationship between a temperature and hydrogen concentration of Pd when the pressures inside the container are 0.5 [atm], 1.0 [atm], 1.5 [atm], and 2.0 [atm], respectively. For example, when in a case where the temperature is about 130°C at a pressure of 0.5 [atm] and the hydrogen concentration of Pd is about 0.5 (indicated as P1 in Figure 4) , the pressure is increased to 1.5 [atm] without changing the temperature, the hydrogen concentration of Pd is increased to about 0.65 (indicated as P2 in Figure 4). On the other hand, even when the temperature is decreased to about 90°C at a pressure of 0.5 [atm], the hydrogen concentration of Pd is increased to about 0.65 (denoted as P3 in Figure 4).

[0071] No módulo de elementos de geração de calor 4a, quando o excesso de calor é gerado na célula de elementos de geração de calor 16, as unidades de aquecimento 32a, 32b, 32c diminuem a temperatura de aquecimento do gás à base de hidrogênio, e a unidade de aquecimento 44 diminui a temperatura de aquecimento do fluido térmico para diminuir a temperatura da célula de elementos de geração de calor 16, de acordo com a instrução da unidade de controle de módulo 3a, para promover a reação de geração de calor que ocorreu na célula de elementos de geração de calor 16. O módulo de elementos de geração de calor 4a ajusta uma quantidade de sucção de gás do bocal de recuperação de gás 41 de acordo com a instrução da unidade de controle de módulo 3a para aumentar uma pressão na célula de elementos de geração de calor 16. Deste modo, o módulo de elementos de geração de calor 4a aumenta a quantidade de armazenagem de hidrogênio do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16 para também facilmente causar a reação de geração de calor na célula de elementos de geração de calor 16 que está gerando o excesso de calor, deste modo aumentando e mantendo a saída do excesso de calor da célula de elementos de geração de calor 16.[0071] In the heat generating element module 4a, when excess heat is generated in the heat generating element cell 16, the heating units 32a, 32b, 32c decrease the heating temperature of the hydrogen-based gas , and the heating unit 44 decreases the heating temperature of the thermal fluid to decrease the temperature of the heat generating element cell 16, according to the instruction of the module control unit 3a, to promote the heat generating reaction that occurred in the heat generating element cell 16. The heat generating element module 4a adjusts a gas suction amount from the gas recovery nozzle 41 in accordance with the instruction of the module control unit 3a to increase a pressure in the heat generating element cell 16. In this way, the heat generating element module 4a increases the amount of hydrogen storage of the hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy in the heat generating element cell. heat 16 to also easily cause the heat generating reaction in the heat generating element cell 16 that is generating excess heat, thereby increasing and maintaining the output of excess heat from the heat generating element cell 16.

[0072] Deve ser observado que, quando o Ni é usado como o metal de armazenagem de hidrogênio, uma concentração de hidrogênio de Ni é aumentada enquanto a temperatura é aumentada sem modificar a pressão. Ao contrário do Pd, as unidades de aquecimento 32a, 32b, 32c aumentam a temperatura de aquecimento do gás à base de hidrogênio e a unidade de aquecimento 44 aumenta a temperatura de aquecimento do fluido térmico para aumentar a temperatura da célula de elementos de geração de calor 16, de modo que a quantidade de armazenagem de hidrogênio do metal de armazenagem de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16 é aumentada para promover a reação de geração de calor na célula de elementos de geração de calor 16.[0072] It should be noted that when Ni is used as the hydrogen storage metal, a Ni hydrogen concentration is increased while the temperature is increased without changing the pressure. Unlike Pd, the heating units 32a, 32b, 32c increase the heating temperature of the hydrogen gas and the heating unit 44 increases the heating temperature of the thermal fluid to increase the cell temperature of heat generating elements. heat 16, so that the hydrogen storage amount of the hydrogen storage metal in the heat generating element cell 16 is increased to promote the heat generating reaction in the heat generating element cell 16.

4. Operação e Efeito4. Operation and Effect

[0073] Na configuração acima, o sistema de geração de calor 1, de acordo com a presente invenção, inclui a pluralidade de células de elementos de geração de calor 16, cada uma das quais gera o excesso de calor mediante o uso do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio quando o gás à base de hidrogênio que contribui para a geração de calor é abastecido em um recipiente, e também inclui a unidade de controle integrada 2 que controla a geração de calor por meio de cada uma das células de elementos de geração de calor 16 através do aquecimento de cada uma das células de elementos de geração de calor 16 e do abastecimento do gás à base de hidrogênio em cada uma das células de elementos de geração de calor 16.[0073] In the above configuration, the heat generating system 1, according to the present invention, includes the plurality of cells of heat generating elements 16, each of which generates excess heat through the use of the metal of hydrogen storage or hydrogen storage alloy when the hydrogen-based gas that contributes to the generation of heat is filled into a container, and also includes the integrated control unit 2 that controls the generation of heat through each of the heat generating element cells 16 by heating each of the heat generating element cells 16 and supplying hydrogen-based gas to each of the heat generating element cells 16.

[0074] A Figura 5 é um gráfico que mostra uma relação entre o tempo e uma saída de calor no sistema de geração de calor 1 provido com cinco células de elementos de geração de calor 16 como um exemplo. Na Figura 5, os resultados de saídas de calor da primeira para a quinta célula de elementos de geração de calor 16 são indicados por meio das curvas H1 a H5 e o total de saídas de calor destas cinco células de elementos de geração de calor 16 é indicado por meio de uma curva H6 como resultado de uma saída de calor em todo o sistema de geração de calor 1.[0074] Figure 5 is a graph showing a relationship between time and a heat output in the heat generation system 1 provided with five cells of heat generation elements 16 as an example. In Figure 5, the results of heat outputs from the first to the fifth cell of heat generating elements 16 are indicated by means of curves H1 to H5 and the total heat output of these five cells of heat generating elements 16 is indicated by means of an H6 curve as a result of a heat output in the entire heat generation system 1.

[0075] Neste caso, o sistema de geração de calor 1 é provido com as células de elementos de geração de calor 16, cada uma das quais gera o excesso de calor por meio da reação de geração de calor que são divulgadas na Literatura não Patentária 1, Literatura não Patentária 2, Literatura não Patentária 6, e Publicação Internacional N°. WO 2015/008859. Deste modo, a saída de calor de cada uma das células de elementos de geração de calor 16 é instável tal como mostrado por meio das curvas H1 a H5 e, portanto, os resultados de saída de calor esperados podem não ser obtidos.[0075] In this case, the heat generation system 1 is provided with heat generation element cells 16, each of which generates excess heat through the heat generation reaction that are disclosed in the Non-Patent Literature 1, Non-Patent Literature 2, Non-Patent Literature 6, and International Publication No. WO 2015/008859. Therefore, the heat output from each of the heat generating element cells 16 is unstable as shown by curves H1 to H5 and therefore the expected heat output results may not be obtained.

[0076] Nas células de elementos de geração de calor 16 que usam a reação de geração de calor que são divulgadas na Literatura não Patentária 1, Literatura não Patentária 2, Literatura não Patentária 6, e Publicação Internacional N°. WO 2015/008859, quando a reação de geração de calor é insuficiente em qualquer uma das células de elementos de geração de calor 16, a probabilidade de gerar o excesso de calor pode ser baixa mesmo no caso de tentar executar o ajuste de temperatura da célula de elementos de geração de calor 16, o controle de abastecimento do gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16, e o controle de pressão na célula de elementos de geração de calor 16.[0076] In the cells of heat generating elements 16 that use the heat generating reaction that are disclosed in Non-Patent Literature 1, Non-Patent Literature 2, Non-Patent Literature 6, and International Publication No. WO 2015/008859, when the heat generating reaction is insufficient in any of the cells of heat generating elements 16, the probability of generating excess heat may be low even in the case of trying to perform cell temperature adjustment of heat generating elements 16, the hydrogen-based gas supply control in the heat generating element cell 16, and the pressure control in the heat generating element cell 16.

[0077] Deste modo, no sistema de geração de calor 1, com foco na célula de elementos de geração de calor 16 na qual a reação de geração de calor está ocorrendo, a unidade de controle integrada 2, enquanto está controlando a geração de calor adequada que pode causar a reação de geração de calor na célula de elementos de geração de calor 16 do módulo de elementos de geração de calor 4b que não está gerando o excesso de calor, por exemplo, controla uma saída do excesso de calor da célula de elementos de geração de calor 16 do módulo de elementos de geração de calor 4a que está gerando o excesso de calor por meio da execução do ajuste de temperatura da célula de elementos de geração de calor 16, do controle de abastecimento do gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16, ou do controle de pressão na célula de elementos de geração de calor 16 além do controle de geração de calor, para aumentar o número de posições de reação de geração de calor na célula de elementos de geração de calor 16 que está gerando o excesso de calor para deste modo também aumentar ou manter a saída do excesso de calor.[0077] Thus, in the heat generation system 1, focusing on the heat generation element cell 16 in which the heat generation reaction is taking place, the integrated control unit 2, while controlling the heat generation which may cause the heat generating reaction in the heat generating element cell 16 of the heat generating element module 4b that is not generating excess heat, for example, controls an exit of excess heat from the heat generating cell 16. heat generating elements 16 of the heat generating element module 4a that is generating excess heat by performing temperature adjustment of the heat generating element cell 16 of the hydrogen gas supply control in the heat generating element cell 16, or from pressure control in the heat generating element cell 16 in addition to the heat generation control, to increase the number of heat generating reaction positions in the generating element cell of heat 16 that is generating excess heat to thereby also increase or maintain the output of excess heat.

[0078] Deste modo, o sistema de geração de calor 1 da presente invenção controla a saída do excesso de calor das células de elementos de geração de calor 16 que estão gerando o excesso de calor através da reação de geração de calor entre a pluralidade de células de elementos de geração de calor 16, por meio do aumento do número de posições de reação de geração de calor e, portanto, mesmo se as outras células de elementos de geração de calor 16 não gerarem o excesso de calor devido à reação de geração de calor insuficiente, as células de elementos de geração de calor 16 nas quais a reação de geração de calor está certamente ocorrendo podem compensar a quantidade insuficiente de calor a ser recuperada, deste modo sendo capaz de obter o calor de maneira estável mediante o uso das células de elementos de geração de calor 16, cada uma das quais gera o calor mediante o uso do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio.[0078] In this way, the heat generation system 1 of the present invention controls the exit of excess heat from the cells of heat generation elements 16 that are generating excess heat through the heat generation reaction between the plurality of cells of heat generating elements 16, by increasing the number of heat generating reaction positions, and therefore even if the other cells of heat generating elements 16 do not generate excess heat due to the generating reaction of insufficient heat, the cells of heat generating elements 16 in which the heat generating reaction is certainly taking place can compensate for the insufficient amount of heat to be recovered, thereby being able to obtain heat in a stable manner through the use of the cells of heat generating elements 16, each of which generates heat through the use of hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy.

[0079] No sistema de geração de calor 1 na presente modalidade, cada uma das células de elementos de geração de calor 16 é provida com uma pluralidade de elementos de conversão termoelétrica 37, 38, 39 que medem as temperaturas de posições respectivas na parede externa do recipiente da célula de elementos de geração de calor 16. No sistema de geração de calor 1, a distribuição de temperatura de cada uma das células de elementos de geração de calor 16 é especificada com base nos resultados de medição obtidos a partir dos elementos de conversão termoelétrica 37, 38, 39 e a unidade de controle integrada 2 determina se cada uma das células de elementos de geração de calor 16 gera o excesso de calor com base na distribuição de temperatura.[0079] In the heat generation system 1 in the present embodiment, each of the heat generation element cells 16 is provided with a plurality of thermoelectric conversion elements 37, 38, 39 that measure the temperatures of respective positions on the outer wall of the heat generating element cell container 16. In the heat generating system 1, the temperature distribution of each of the heat generating element cells 16 is specified based on the measurement results obtained from the heat generating element cells 16. thermoelectric conversion 37, 38, 39 and the integrated control unit 2 determines whether each of the heat generating element cells 16 generates excess heat based on the temperature distribution.

[0080] A unidade de controle integrada 2 pode especificar as células de elementos de geração de calor 16 nas quais a reação de geração de calor está ocorrendo, entre a pluralidade de células de elementos de geração de calor 16, e certamente controlar a saída do excesso de calor das células de elementos de geração de calor 16 especificadas que estão gerando o excesso de calor por meio da execução do ajuste de temperatura da célula de elementos de geração de calor 16, do controle de abastecimento do gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16, ou do controle de pressão na célula de elementos de geração de calor 16.[0080] The integrated control unit 2 can specify the heat generating element cells 16 in which the heat generating reaction is taking place, among the plurality of heat generating element cells 16, and certainly control the output of the excess heat from the specified heat generating element cells 16 that are generating excess heat by performing temperature adjustment of the heat generating element cell 16, controlling the supply of hydrogen base gas to the cell of heat generating elements 16, or of pressure control in the heat generating element cell 16.

[0081] No sistema de geração de calor 1, cada uma das células de elementos de geração de calor 16 é provida com a unidade de modificação de abastecimento de gás 31 que modifica uma posição de altura quando o gás à base de hidrogênio é abastecido na célula de elementos de geração de calor 16, para ajustar uma posição de abastecimento do gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16 que está gerando o excesso de calor em uma posição onde a probabilidade de gerar a reação de geração de calor seja alta em torno da posição de geração do excesso de calor, ou para ajusta-la em uma posição em torno da qual a temperatura é aumentada o que é um sinal da geração do excesso de calor, para aumentar o número de posições de reação de geração de calor na célula de elementos de geração de calor 16 que está gerando o excesso de calor para deste modo também ser capaz de aumentar e de manter a saída do excesso de calor na célula de elementos de geração de calor 16 que está gerando o excesso de calor.[0081] In the heat generation system 1, each of the heat generation element cells 16 is provided with the gas supply modification unit 31 which modifies a height position when hydrogen-based gas is supplied into the heat generation system 1. cell of heat generating elements 16, to adjust a supply position of the hydrogen-based gas in the cell of heat generating elements 16 that is generating excess heat to a position where the probability of generating the heat generating reaction heat is high around the excess heat generation position, or to adjust it to a position around which the temperature is increased which is a sign of excess heat generation, to increase the number of reaction positions of heat generation in the cell of heat generating elements 16 that is generating the excess heat to thereby also be able to increase and maintain the output of excess heat in the cell of heat generating elements 16 that is generating the excess heat.

[0082] A unidade de controle integrada 2 aumenta a velocidade de fluxo do fluido térmico que flui em contato com a parede externa do recipiente da célula de elementos de geração de calor 16 que está gerando o excesso de calor de modo a ficar mais rápida do que aquela do fluido térmico que flui em contato com a parede externa do recipiente da outra célula de elementos de geração de calor 16 que não está gerando o excesso de calor para aumentar a taxa de recuperação de calor do fluido térmico na célula de elementos de geração de calor 16 que está gerando o excesso de calor. Deste modo, no sistema de geração de calor 1, mesmo se as outras células de elementos de geração de calor 16 não gerarem o excesso de calor devido à reação de geração de calor insuficiente, as células de elementos de geração de calor 16 nas quais a reação de geração de calor está certamente ocorrendo podem compensar a quantidade insuficiente de calor a ser recuperada, deste modo sendo capaz de obter o calor de maneira estável mediante o uso das células de elementos de geração de calor 16, cada uma das quais gera o calor mediante o uso do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio.[0082] The integrated control unit 2 increases the flow speed of the thermal fluid flowing in contact with the outer wall of the heat generating element cell container 16 that is generating excess heat so as to become faster than than that of the thermal fluid flowing in contact with the outer wall of the container of the other heat generating element cell 16 that is not generating excess heat to increase the rate of heat recovery from the thermal fluid in the generating element cell of heat 16 that is generating excess heat. Thus, in the heat generating system 1, even if the other heat generating element cells 16 do not generate excess heat due to the insufficient heat generating reaction, the heat generating element cells 16 in which the heat generation reaction is certainly taking place can compensate for the insufficient amount of heat to be recovered, thereby being able to obtain the heat in a stable manner through the use of heat generating element cells 16, each of which generates the heat through the use of hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy.

5. Sistema de Geração de Calor de Outra Modalidade5. Heat Generation System of Another Modality

[0083] No sistema de geração de calor 1 na modalidade descrita acima, quando existem as células de elementos de geração de calor 16 que não estão gerando o excesso de calor e as outras células de elementos de geração de calor 16 que estão gerando o excesso de calor, manter a saída do excesso de calor por meio do aumento do número de posições de reação de geração de calor das células de elementos de geração de calor 16 nas quais a reação de geração de calor está ocorrendo pode obter o calor estável em todo o sistema de geração de calor 1 de maneira mais certa e fácil do que gerar a reação de geração de calor nas células de elementos de geração de calor 16 que não estão gerando o excesso de calor.[0083] In the heat generation system 1 in the embodiment described above, when there are cells of heat generating elements 16 that are not generating excess heat and the other cells of heat generating elements 16 that are generating excess of heat, maintain the output of excess heat by increasing the number of heat generating reaction positions of the heat generating element cells 16 in which the heat generating reaction is taking place can obtain stable heat throughout the heat generation system 1 in a more certain and easy way than generating the heat generation reaction in the cells of heat generation elements 16 that are not generating excess heat.

[0084] Deste modo, no sistema de geração de calor 1 descrito acima, além do controle de geração de calor para a célula de elementos de geração de calor 16 que não está gerando o excesso de calor, a saída do excesso de calor da outra célula de elementos de geração de calor 16 que está gerando o excesso de calor é controlada por meio da execução de pelo menos qualquer um dentre o ajuste de temperatura da célula de elementos de geração de calor 16, o controle de abastecimento do gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16, e o controle de pressão na célula de elementos de geração de calor 16, deste modo aumentando e/ou mantendo a saída do excesso de calor da célula de elementos de geração de calor 16.[0084] Thus, in the heat generation system 1 described above, in addition to controlling heat generation for the cell of heat generation elements 16 that is not generating excess heat, the exit of excess heat from the other cell of heat generating elements 16 that is generating excess heat is controlled by performing at least any one of the temperature adjustment of the cell of heat generating elements 16, the supply control of the gas based hydrogen in the heat generating element cell 16, and controlling pressure in the heat generating element cell 16, thereby increasing and/or maintaining the output of excess heat from the heat generating element cell 16.

[0085] No entanto, a presente invenção não se limita a isso. No sistema de geração de calor 1, quando existem as células de elementos de geração de calor 16 que não estão gerando o excesso de calor e as outras células de elementos de geração de calor 16 que estão gerando o excesso de calor, as saídas do excesso de calor podem ser controladas para as células de elementos de geração de calor 16 que não estão gerando o excesso de calor se a probabilidade de gerar a reação de geração de calor for alta nas células de elementos de geração de calor 16 que não estão gerando o excesso de calor.[0085] However, the present invention is not limited to this. In the heat generating system 1, when there are the heat generating element cells 16 that are not generating excess heat and the other heat generating element cells 16 that are generating excess heat, the excess outputs of heat can be controlled for the cells of heat generating elements 16 that are not generating excess heat if the probability of generating the heat generating reaction is high in the cells of heat generating elements 16 that are not generating the excess heat. excess heat.

[0086] Neste caso, o sistema de geração de calor, enquanto está controlando a geração de calor adequada para causar a reação de geração de calor na célula de elementos de geração de calor 16 que está gerando o excesso de calor, controla uma saída do excesso de calor da outra célula de elementos de geração de calor 16 que não está gerando o excesso de calor por meio da execução de pelo menos qualquer um dentre o ajuste de temperatura da célula de elementos de geração de calor 16, o controle de abastecimento do gás à base de hidrogênio na célula de elementos de geração de calor 16, e o controle de pressão na célula de elementos de geração de calor 16 além do controle de geração de calor, deste modo promovendo a saída do excesso de calor da célula de elementos de geração de calor 16.[0086] In this case, the heat generation system, while controlling adequate heat generation to cause the heat generation reaction in the cell of heat generation elements 16 that is generating excess heat, controls an output of the excess heat from the other heat generating element cell 16 that is not generating excess heat by performing at least any one of the temperature adjustment of the heat generating element cell 16, the supply control of the hydrogen-based gas in the heat generating element cell 16, and the pressure control in the heat generating element cell 16 in addition to the heat generation control, thereby promoting the exit of excess heat from the heat generating element cell 16 heat generation 16.

[0087] Mesmo se algumas células de elementos de geração de calor não gerarem o excesso de calor devido à reação de geração de calor insuficiente entre a pluralidade de células de elementos de geração de calor, tal como um sistema de geração de calor, como o controle de saída do excesso de calor, tenta gerar a reação de geração de calor para as células de elementos de geração de calor que não estão gerando o excesso de calor para promover a saída do excesso de calor, e também pode controlar de modo que as células de elementos de geração de calor que estão gerando o excesso de calor compensem a quantidade insuficiente de calor a ser recuperada, deste modo sendo capaz de obter o calor de maneira estável mediante o uso das células de elementos de geração de calor, cada uma das quais gera o calor mediante o uso de um metal de armazenagem de hidrogênio ou uma liga de armazenagem de hidrogênio.[0087] Even if some cells of heat-generating elements do not generate excess heat due to insufficient heat-generating reaction between the plurality of cells of heat-generating elements, such as a heat-generating system such as Excess heat output control, attempts to generate the heat generation reaction to the cells of heat generating elements that are not generating excess heat to promote the exit of excess heat, and can also control so that the heat generating element cells that are generating excess heat compensate for the insufficient amount of heat to be recovered, thereby being able to obtain heat in a stable manner through the use of the heat generating element cells, each of which is which generates heat through the use of a hydrogen storage metal or a hydrogen storage alloy.

6. Unidade de Medição de Temperatura de Outra Modalidade6. Other Mode Temperature Measurement Unit

[0088] A modalidade descrita acima descreve um caso no qual os elementos de conversão termoelétrica 37, 38, 39 que servem como as unidades de medição de temperatura são arranjados na forma de uma disposição ao longo da parede externa do recipiente da célula de elementos de geração de calor 16, mas a presente invenção não se limita a isso. As unidades de medição de temperatura também podem ser arranjadas na forma de uma disposição no interior do recipiente da célula de elementos de geração de calor 16. A Figura 6 é um diagrama que ilustra uma configuração na qual as unidades de medição de temperatura 51a, 51b, 51c, 51d são providas no interior do recipiente da célula de elementos de geração de calor 16. Todas as unidades de medição de temperatura 51a, 51b, 51c, 51d têm a mesma configuração. Por exemplo, a unidade de medição de temperatura 51a inclui os elementos de termopar 55a, 55b, 55c, 55d que são arranjados em um suporte 54 que se estende de uma parte superior para uma parte inferior da célula de elementos de geração de calor 16 e pode medir as temperaturas mediante o uso dos elementos de termopar 55a, 55b, 55c, 55d sobre uma faixa da parte superior para a parte inferior da célula de elementos de geração de calor 16. Deve ser observado que uma estrutura interna da célula de elementos de geração de calor 16 na qual a reação de geração de calor ocorre é a mesma que aquela da modalidade descrita acima e, portanto, a ilustração e outros do gênero são omitidos.[0088] The embodiment described above describes a case in which the thermoelectric conversion elements 37, 38, 39 that serve as the temperature measurement units are arranged in the form of an arrangement along the outer wall of the container of the temperature element cell. heat generation 16, but the present invention is not limited to that. The temperature measuring units may also be arranged in the form of an arrangement within the cell container of heat generating elements 16. Figure 6 is a diagram illustrating a configuration in which the temperature measuring units 51a, 51b , 51c, 51d are provided inside the cell container of heat generating elements 16. All temperature measuring units 51a, 51b, 51c, 51d have the same configuration. For example, the temperature measuring unit 51a includes thermocouple elements 55a, 55b, 55c, 55d which are arranged in a support 54 extending from an upper part to a lower part of the cell of heat generating elements 16 and can measure temperatures by using the thermocouple elements 55a, 55b, 55c, 55d over a range from the top to the bottom of the heat generating element cell 16. It should be noted that an internal structure of the heat generating element cell heat generation 16 in which the heat generation reaction occurs is the same as that of the embodiment described above and therefore the illustration and the like are omitted.

[0089] As unidades de medição de temperatura 51a, 51b, 51c, 51d deste modo configuradas são arranjadas em intervalos iguais, medem a temperatura de todo o interior da célula de elementos de geração de calor 16 e transmitem o resultado de medição para a unidade de análise de distribuição de temperatura 24 da unidade de controle de módulo 3a (ver a Figura 2). Deste modo, a unidade de análise de distribuição de temperatura 24 especifica a distribuição de temperatura em cada uma das células de elementos de geração de calor 16 com base no resultado de medição obtido a partir das unidades de medição de temperatura 51a, 51b, 51c, 51d e a unidade de controle integrada 2 determina se cada uma das células de elementos de geração de calor 16 gera o excesso de calor com base na distribuição de temperatura.[0089] The temperature measuring units 51a, 51b, 51c, 51d configured in this way are arranged at equal intervals, measure the temperature of the entire interior of the cell of heat generating elements 16 and transmit the measurement result to the unit temperature distribution analysis module 24 of module control unit 3a (see Figure 2). In this way, the temperature distribution analysis unit 24 specifies the temperature distribution in each of the heat generating element cells 16 based on the measurement result obtained from the temperature measurement units 51a, 51b, 51c, 51d and the integrated control unit 2 determines whether each of the heat generating element cells 16 generates excess heat based on the temperature distribution.

[0090] Deve ser observado que a célula de elementos de geração de calor 16 é provida com os bocais de abastecimento 52a, 52b, 52c, 52d que têm comprimentos diferentes e portas de abastecimento dos bocais de abastecimento 52a, 52b, 52c, 52d estão determinadas de acordo com as posições das unidades de medição de temperatura 51a, 51b, 51c, 51d e as alturas de arranjo dos elementos de termopar 55a, 55b, 55c, 55d de modo que o gás à base de hidrogênio é abastecido para as posições predeterminadas da célula de elementos de geração de calor 16 de acordo com a distribuição de temperatura obtida das unidades de medição de temperatura 51a, 51b, 51c, 51d.[0090] It should be noted that the cell of heat generating elements 16 is provided with supply nozzles 52a, 52b, 52c, 52d which are of different lengths and supply ports of the supply nozzles 52a, 52b, 52c, 52d are determined according to the positions of the temperature measuring units 51a, 51b, 51c, 51d and the arrangement heights of the thermocouple elements 55a, 55b, 55c, 55d so that the hydrogen-based gas is supplied to the predetermined positions of the heat generating element cell 16 in accordance with the temperature distribution obtained from the temperature measuring units 51a, 51b, 51c, 51d.

7. Sistema de Geração de Calor Mediante o Uso de Célula de Elementos de Geração de Calor na qual a Solução Eletrolítica é Usada como Fluido que Contribui para a Geração de Calor7. Heat Generation System Through the Use of a Heat Generating Element Cell in which the Electrolyte Solution is Used as a Fluid that Contributes to Heat Generation

[0091] A modalidade descrita acima descreve a célula de elementos de geração de calor na qual o gás à base de hidrogênio é aplicado como um fluido à base de hidrogênio que contribui para a geração de calor, mas a presente invenção não se limita a isso. Uma célula de elementos de geração de calor que usa a solução eletrolítica como o fluido à base de hidrogênio que contribui para a geração de calor pode ser aplicada.[0091] The embodiment described above describes the cell of heat generating elements in which hydrogen-based gas is applied as a hydrogen-based fluid that contributes to the generation of heat, but the present invention is not limited to this . A heat generating element cell that uses the electrolyte solution as the hydrogen-based fluid that contributes to heat generation can be applied.

[0092] A Figura 7 é um diagrama que ilustra um sistema de geração de calor 61 que usa a solução eletrolítica como o fluido à base de hidrogênio que contribui para a geração de calor no qual os componentes que correspondem aos componentes na Figura 1 são designados com os mesmos números de referência que aqueles usados na Figura 1. Uma célula de elementos de geração de calor 66 usada no sistema de geração de calor 61 é uma célula de elementos de geração de calor 66 que gera o excesso de calor por meio da reação de geração de calor divulgada na Literatura não Patentária 3 e na Literatura não Patentária 4, e é provida com um metal de armazenagem de hidrogênio tal como o Pd, Ni, Pt, e Ti, ou com uma liga de armazenagem de hidrogênio que contem pelo menos um destes elementos no interior do recipiente. A solução eletrolítica é abastecida no recipiente e aquecida, o que causa a reação de geração de calor, deste modo obtendo o excesso de calor.[0092] Figure 7 is a diagram illustrating a heat generation system 61 that uses the electrolyte solution as the hydrogen-based fluid that contributes to heat generation in which the components corresponding to the components in Figure 1 are designated with the same reference numerals as those used in Figure 1. A heat generating element cell 66 used in the heat generating system 61 is a heat generating element cell 66 that generates excess heat through the reaction of heat generation disclosed in Non-Patent Literature 3 and Non-Patent Literature 4, and is provided with a hydrogen storage metal such as Pd, Ni, Pt, and Ti, or with a hydrogen storage alloy that contains at least least one of these elements inside the container. The electrolyte solution is filled into the container and heated, which causes the heat generation reaction, thus obtaining excess heat.

[0093] Deve ser observado que a presente modalidade descreve um caso no qual uma célula de elementos de geração de calor divulgada nas Literaturas não Patentárias 3, 4 é usada como a célula de elementos de geração de calor que gera o excesso de calor mediante o uso do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio quando a solução eletrolítica que contribui para a geração de calor é abastecida no recipiente, mas a presente invenção não se limita a isso. Se o excesso de calor pode ser gerado mediante o uso do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio quando a solução eletrolítica que contribui para a geração de calor é abastecida no recipiente, qualquer configuração divulgada nas outras várias Literaturas não Patentárias e nas Literaturas de Patente pode ser usada como a célula de elementos de geração de calor. A solução eletrolítica usada aqui é uma solução eletrolítica à base de deutério que contém o deutério a uma concentração predeterminada tal como o deuteróxido de lítio (LiOD), KOD, ou NaOD, por exemplo.[0093] It should be noted that the present embodiment describes a case in which a cell of heat generating elements disclosed in Non-Patent Literatures 3, 4 is used as the cell of heat generating elements that generates excess heat by means of use of hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy when the electrolyte solution contributing to heat generation is filled into the container, but the present invention is not limited to this. If excess heat can be generated through the use of hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy when the electrolyte solution contributing to heat generation is filled into the container, any configuration disclosed in the other various Non-Patent Literature and in the Patent Literatures it can be used as the cell of heat generating elements. The electrolyte solution used here is a deuterium-based electrolyte solution that contains deuterium at a predetermined concentration such as lithium deuteroxide (LiOD), KOD, or NaOD, for example.

[0094] Neste caso, tal como ilustrado na Figura 7, um sistema de geração de calor 61 tem uma configuração na qual a unidade de controle integrada 2 é conectada: às unidades de controle de módulo 63a, 63b, 63c, 63d, 63e que controlam os módulos de elementos de geração de calor 64a, 64b, 64c, 64d, 64e, respectivamente; a uma unidade de abastecimento de solução eletrolítica 62 que abastece uma solução eletrolítica que contribui para a geração de calor de uma célula de elementos de geração de calor 66 em cada um dos módulos de elementos de geração de calor 64a, 64b, 64c, 64d, 64e através de um tubo 10; a uma unidade de recuperação de solução eletrolítica 67 que recupera a solução eletrolítica de cada um dos módulos de elementos de geração de calor 64a, 64b, 64c, 64d, 64e através de um tubo 11 e a alimenta para a unidade de abastecimento de solução eletrolítica 62 outra vez; a uma unidade de circulação de fluido térmico 17 que é provida para cada um dos módulos de elementos de geração de calor 64a, 64b, 64c, 64d, 64e; a uma unidade de recuperação de saída 9 que recupera a saída de calor de cada um dos módulos de elementos de geração de calor 64a, 64b, 64c, 64d, 64e através dos tubos 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, respectivamente; e a uma unidade de geração de água leve e pesada e de recuperação de gás 69.[0094] In this case, as illustrated in Figure 7, a heat generation system 61 has a configuration in which the integrated control unit 2 is connected: to module control units 63a, 63b, 63c, 63d, 63e which control the heat generating element modules 64a, 64b, 64c, 64d, 64e, respectively; to an electrolyte solution supply unit 62 that supplies an electrolyte solution that contributes to the generation of heat from a cell of heat generating elements 66 in each of the heat generating element modules 64a, 64b, 64c, 64d, 64e through a tube 10; to an electrolyte solution recovery unit 67 which recovers the electrolyte solution from each of the heat generating element modules 64a, 64b, 64c, 64d, 64e through a tube 11 and feeds it to the electrolyte solution supply unit 62 again; to a thermal fluid circulation unit 17 which is provided for each of the heat generating element modules 64a, 64b, 64c, 64d, 64e; to an output recovery unit 9 that recovers heat output from each of the heat generating element modules 64a, 64b, 64c, 64d, 64e through tubes 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, respectively; and a light and heavy water generation and gas recovery unit 69.

[0095] A unidade de abastecimento de solução eletrolítica 62 ajusta uma concentração de deutério da solução eletrolítica em um tanque de armazenagem (não ilustrado) ou da solução eletrolítica recebida da unidade de recuperação de solução eletrolítica 67 de acordo com uma instrução da unidade de controle integrada 2 para alimentar a solução eletrolítica depois que a concentração de deutério é ajustada para cada um dos módulos de elementos de geração de calor 64a, 64b, 64c, 64d, 64e. No módulo de elementos de geração de calor 64a, o equipamento periférico 65 executa o controle de quantidade da solução eletrolítica abastecida para a célula de elementos de geração de calor 66, controle de pressão na célula de elementos de geração de calor 66, controle de temperatura de aquecimento da célula de elementos de geração de calor 66, e outros do gênero de acordo com uma instrução da unidade de controle de módulo 63a, a fim de controlar a geração de calor de modo que o excesso de calor seja gerado na célula de elementos de geração de calor 66.[0095] The electrolyte solution supply unit 62 adjusts a deuterium concentration of the electrolyte solution in a storage tank (not shown) or of the electrolyte solution received from the electrolyte solution recovery unit 67 in accordance with an instruction from the control unit integrated 2 to feed the electrolyte solution after the deuterium concentration is adjusted for each of the heat generating element modules 64a, 64b, 64c, 64d, 64e. In the heat generating element module 64a, peripheral equipment 65 performs quantity control of the electrolyte solution supplied to the heat generating element cell 66, pressure control in the heat generating element cell 66, temperature control of heat generating element cell 66, and the like in accordance with an instruction of module control unit 63a, in order to control heat generation so that excess heat is generated in the element cell of heat generation 66.

[0096] Deve ser observado que, na célula de elementos de geração de calor 66, em cada um dos módulos de elementos de geração de calor 64a, 64b, 64c, 64d, 64e, a solução eletrolítica é eletrolisada por meio de eletrodos no recipiente, deste modo gerando o gás de deutério e o gás de oxigênio (em conjunto simplesmente indicados como gás gerado). A unidade de geração de água leve e pesada e de recuperação de gás 69 provida como uma unidade de tratamento de gás, de acordo com a instrução da unidade de controle integrada 2, recupera o gás gerado que foi gerado na célula de elementos de geração de calor 66 para obter a energia elétrica do gás gerado por meio de uma célula de combustível (não ilustrada), por exemplo, e gera a água pesada ou a água leve a partir do gás gerado para alimentá-la para a unidade de recuperação de solução eletrolítica 67 ou para a unidade de abastecimento de solução eletrolítica 62 para reusar. Deve ser observado que a unidade de geração de água leve e pesada e de recuperação de gás 69 pode ser provida com um catalisador, neste caso, o catalisador é usado para recuperar o calor do gás gerado e obter a água pesada ou a água leve a partir do gás gerado, para alimentá-las para a unidade de recuperação de solução eletrolítica 67 ou para a unidade de abastecimento de solução eletrolítica 62 para reusar. Neste momento, a energia elétrica e o calor gerados a partir da unidade de geração de água leve e pesada e de recuperação de gás 69 podem ser recuperados por meio da unidade de recuperação de saída 9.[0096] It should be noted that, in the heat generating element cell 66, in each of the heat generating element modules 64a, 64b, 64c, 64d, 64e, the electrolyte solution is electrolyzed by means of electrodes in the container , thereby generating deuterium gas and oxygen gas (together simply referred to as generated gas). The light and heavy water generation and gas recovery unit 69 provided as a gas treatment unit, in accordance with the instruction of the integrated control unit 2, recovers the generated gas that was generated in the gas generation element cell. heat 66 to obtain electrical energy from the gas generated by means of a fuel cell (not illustrated), for example, and generates heavy water or light water from the generated gas to feed it to the solution recovery unit electrolytic solution 67 or to the electrolyte solution supply unit 62 for reuse. It should be noted that the light and heavy water generation and gas recovery unit 69 may be provided with a catalyst, in which case the catalyst is used to recover heat from the generated gas and obtain the heavy water or light water at from the generated gas, to feed them to the electrolyte solution recovery unit 67 or to the electrolyte solution supply unit 62 for reuse. At this time, the electrical energy and heat generated from the light and heavy water generation and gas recovery unit 69 can be recovered through the output recovery unit 9.

[0097] O equipamento periférico 65 provido para cada um dos módulos de elementos de geração de calor 64a, 64b, 64c, 64d, 64e é provido com uma unidade de ajuste de concentração que ajusta de maneira individual a concentração de deutério da solução eletrolítica, para ajustar a concentração de deutério da solução eletrolítica por meio de cada célula de elementos de geração de calor 66.[0097] The peripheral equipment 65 provided for each of the heat generating element modules 64a, 64b, 64c, 64d, 64e is provided with a concentration adjustment unit that individually adjusts the deuterium concentration of the electrolyte solution, to adjust the deuterium concentration of the electrolyte solution through each cell of heat generating elements 66.

[0098] Tal como ilustrado na Figura 8 na qual os componentes que correspondem aos componentes na Figura 2 são designados com os mesmos números de referência que aqueles usados na Figura 2, a unidade de controle de módulo 63a inclui: uma unidade de controle de abastecimento de solução eletrolítica 72 que transmite uma instrução de controle para uma unidade de abastecimento de solução eletrolítica (não ilustrada) provida no equipamento periférico 65; uma unidade de controle de temperatura da solução eletrolítica 73 que transmite a instrução de controle para uma unidade de ajuste de temperatura da solução eletrolítica (não ilustrada) provida no equipamento periférico 65; e uma unidade de controle de corrente e de voltagem eletrolítica 75 que transmite a instrução de controle para uma unidade de ajuste de corrente e voltagem eletrolítica (não ilustrada) provida no equipamento periférico 65, no qual uma unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21 é conectada à unidade de controle de abastecimento de solução eletrolítica 72, à unidade de controle de temperatura da solução eletrolítica 73, e à unidade de controle de corrente e de voltagem eletrolítica 75.[0098] As illustrated in Figure 8 in which the components corresponding to the components in Figure 2 are designated with the same reference numbers as those used in Figure 2, the module control unit 63a includes: a fueling control unit of electrolyte solution 72 that transmits a control instruction to an electrolyte solution supply unit (not shown) provided in peripheral equipment 65; an electrolyte solution temperature control unit 73 that transmits the control instruction to an electrolyte solution temperature adjustment unit (not shown) provided in peripheral equipment 65; and an electrolytic current and voltage control unit 75 which transmits the control instruction to an electrolytic current and voltage adjustment unit (not shown) provided in peripheral equipment 65, in which a generating element state evaluation unit heat source 21 is connected to the electrolyte solution supply control unit 72, the electrolyte solution temperature control unit 73, and the electrolytic current and voltage control unit 75.

[0099] A unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21 avalia o estado de saída de calor da célula de elementos de geração de calor 66 colocada no módulo de elementos de geração de calor 64a com base nos resultados de análise obtidos a partir da unidade de análise de distribuição de temperatura 24, da unidade de especificação de tipo de gás gerado 25, da unidade de análise de saída 26, da unidade de controle de temperatura e de velocidade de fluxo média de calor 27, e da unidade de estimativa de quantidade de armazenagem de hidrogênio 28, e transmite o resultado de avaliação para a unidade de controle integrada 2. A unidade de avaliação do estado de elementos de geração de calor 21 recebe a instrução de controle gerada por meio da unidade de controle integrada 2 com base no resultado de avaliação, e controla o módulo de elementos de geração de calor 64a através da unidade de controle de abastecimento de solução eletrolítica 72, da unidade de controle de temperatura da solução eletrolítica 73, da unidade de controle de temperatura e de velocidade de fluxo média de calor 27, e da unidade de controle de corrente e de voltagem eletrolítica 75 com base na instrução de controle.[0099] The heat generating element state evaluation unit 21 evaluates the heat output state of the heat generating element cell 66 placed in the heat generating element module 64a based on the analysis results obtained from from the temperature distribution analysis unit 24, the generated gas type specification unit 25, the output analysis unit 26, the temperature and average heat flow rate control unit 27, and the estimation of hydrogen storage quantity 28, and transmits the evaluation result to the integrated control unit 2. The heat generating element state evaluation unit 21 receives the control instruction generated by means of the integrated control unit 2 based on the evaluation result, and controls the heat generating element module 64a through the electrolyte solution supply control unit 72, the electrolyte solution temperature control unit 73, the temperature and speed control unit average heat flux control unit 27, and electrolytic current and voltage control unit 75 based on the control instruction.

[00100] Deste modo, no sistema de geração de calor 61, com foco na célula de elementos de geração de calor 66 na qual a reação de geração de calor está ocorrendo, a unidade de controle integrada 2, enquanto está controlando a geração de calor adequada que pode causar a reação de geração de calor na célula de elementos de geração de calor 66 do módulo de elementos de geração de calor 64b que não está gerando o excesso de calor, por exemplo, controla uma saída do excesso de calor da célula de elementos de geração de calor 66 do módulo de elementos de geração de calor 64a que está gerando o excesso de calor por meio da execução do ajuste de temperatura da célula de elementos de geração de calor 66, do controle de abastecimento da solução eletrolítica na célula de elementos de geração de calor 66, ou do controle de corrente e de voltagem eletrolítica na célula de elementos de geração de calor 66 além do controle de geração de calor, para aumentar o número de posições de reação de geração de calor na célula de elementos de geração de calor 66 que que está gerando o excesso de calor para deste modo também aumentar ou manter a saída do excesso de calor.[00100] Thus, in the heat generation system 61, focusing on the heat generation element cell 66 in which the heat generation reaction is taking place, the integrated control unit 2, while controlling the heat generation which may cause the heat generating reaction in the heat generating element cell 66 of the heat generating element module 64b that is not generating excess heat, for example, controls an exit of excess heat from the heat generating element module 64b. heat generating elements 66 of the heat generating element module 64a that is generating excess heat by performing temperature adjustment of the heat generating element cell 66, controlling the supply of the electrolyte solution in the heat generating element cell 66, heat generating elements 66, or controlling electrolytic current and voltage in the heat generating element cell 66 in addition to heat generation control, to increase the number of heat generating reaction positions in the heat generating element cell 66. heat generation 66 which is generating excess heat to thereby also increase or maintain the output of excess heat.

[00101] Deve ser observado que o controle de abastecimento da solução eletrolítica na célula de elementos de geração de calor 66 por meio da unidade de controle integrada 2 inclui o ajuste de concentração individual da solução eletrolítica por meio do equipamento periférico 65 de cada um dos módulos de elementos de geração de calor 64a, 64b, 64c, 64d, 64e além do ajuste de uma quantidade da solução eletrolítica abastecida na célula de elementos de geração de calor 66 por meio do equipamento periférico 65. A concentração da solução eletrolítica abastecida na célula de elementos de geração de calor 66 é ajustada e deste modo a concentração de deutério na solução eletrolítica é aumentada ou uma quantidade da solução eletrolítica a ser abastecida é aumentada, deste modo sendo capaz de promover a reação de geração de calor na célula de elementos de geração de calor 66.[00101] It should be noted that controlling the supply of the electrolyte solution to the cell of heat generating elements 66 by means of the integrated control unit 2 includes individual concentration adjustment of the electrolyte solution by means of the peripheral equipment 65 of each of the heat generating element modules 64a, 64b, 64c, 64d, 64e in addition to adjusting an amount of the electrolyte solution supplied to the heat generating element cell 66 by means of peripheral equipment 65. The concentration of the electrolyte solution supplied to the cell of heat generating elements 66 is adjusted and in this way the concentration of deuterium in the electrolyte solution is increased or an amount of the electrolyte solution to be supplied is increased, thereby being able to promote the heat generating reaction in the heat generating element cell 66. heat generation 66.

[00102] De maneira similar à modalidade descrita acima, o ajuste de temperatura da célula de elementos de geração de calor 66 difere dependendo do tipo de metal de armazenagem de hidrogênio ou liga de armazenagem de hidrogênio provida na célula de elementos de geração de calor 66, mas a temperatura de aquecimento no controle de saída do excesso de calor é mais baixa do que aquela no controle de geração de calor quando o Pd é usado, por exemplo, para aumentar a quantidade de armazenagem de hidrogênio de Pd, deste modo promovendo a reação de geração de calor na célula de elementos de geração de calor 66.[00102] Similar to the embodiment described above, the temperature adjustment of the heat generating element cell 66 differs depending on the type of hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy provided in the heat generating element cell 66 , but the heating temperature in the excess heat output control is lower than that in the heat generation control when Pd is used, for example, to increase the amount of Pd hydrogen storage, thereby promoting the heat generation reaction in the cell of heat generating elements 66.

[00103] No controle da corrente e da voltagem eletrolítica na célula de elementos de geração de calor 66 por meio da unidade de controle integrada 2, a voltagem ou a corrente aplicada aos eletrodos (um ânodo e um cátodo) providos na célula de elementos de geração de calor 66 é mais alta do que aquela no controle de geração de calor por meio da unidade de ajuste da corrente e da voltagem eletrolítica provida no equipamento periférico 65 de cada um dos módulos de elementos de geração de calor 64a, 64b, 64c, 64d, 64e para aumentar uma quantidade da solução eletrolítica a ser eletrolisada, deste modo sendo capaz de promover a reação de geração de calor na célula de elementos de geração de calor 66.[00103] In controlling the electrolytic current and voltage in the heat generating element cell 66 by means of the integrated control unit 2, the voltage or current applied to the electrodes (an anode and a cathode) provided in the heat generating element cell heat generation 66 is higher than that in controlling heat generation by means of the electrolytic current and voltage adjustment unit provided in the peripheral equipment 65 of each of the heat generating element modules 64a, 64b, 64c, 64d, 64e to increase an amount of the electrolyte solution to be electrolyzed, thereby being able to promote the heat generation reaction in the cell of heat generating elements 66.

[00104] Deste modo, o sistema de geração de calor 61 da presente invenção controla a saída do excesso de calor das células de elementos de geração de calor 66 que estão gerando o excesso de calor por meio da reação de geração de calor entre a pluralidade de células de elementos de geração de calor 66, por meio do aumento do número de posições de reação de geração de calor e, portanto, mesmo se as outras células de elementos de geração de calor 66 não gerarem o excesso de calor devido à reação de geração de calor insuficiente, as células de elementos de geração de calor 66 nas quais a reação de geração de calor está certamente ocorrendo podem compensar a quantidade insuficiente de calor a ser recuperada, deste modo sendo capaz de obter o calor de maneira estável mediante o uso das células de elementos de geração de calor 66, cada uma das quais gera o calor mediante o uso do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio.[00104] In this way, the heat generation system 61 of the present invention controls the exit of excess heat from the cells of heat generation elements 66 that are generating excess heat through the heat generation reaction between the plurality of heat generating element cells 66, by increasing the number of heat generating reaction positions, and therefore, even if the other heat generating element cells 66 do not generate excess heat due to the heat generating element cell 66, insufficient heat generation, the heat generating element cells 66 in which the heat generating reaction is certainly taking place can compensate for the insufficient amount of heat to be recovered, thereby being able to obtain heat in a stable manner upon use of cells of heat generating elements 66, each of which generates heat through the use of hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy.

[00105] Deve ser observado que na presente modalidade, a unidade de recuperação de saída 9, de maneira similar à modalidade descrita acima, recupera o calor gerado a partir da parede externa do recipiente de cada uma das células de elementos de geração de calor 66 e recupera o calor da solução eletrolítica descarregada de cada célula de elementos de geração de calor 66 e o gás gerado descarregado de cada célula de elementos de geração de calor 66 (o gás gerado que foi gerado por meio da reação de geração de calor), deste modo recuperando de maneira eficiente o calor obtido de cada célula de elementos de geração de calor 66. Quando deste modo é recuperado o calor gerado a partir da parede externa do recipiente de cada célula de elementos de geração de calor 66, a unidade de recuperação de saída 9 pode recuperar o calor de qualquer um da solução eletrolítica descarregada de cada célula de elementos de geração de calor 66 e do gás gerado descarregado de cada célula de elementos de geração de calor 66.[00105] It should be noted that in the present embodiment, the output recovery unit 9, in a similar manner to the embodiment described above, recovers heat generated from the outer wall of the container of each of the cells of heat generating elements 66 and recovers heat from the electrolyte solution discharged from each cell of heat generating elements 66 and the generated gas discharged from each cell of heat generating elements 66 (the generated gas that was generated through the heat generating reaction), thereby efficiently recovering the heat obtained from each cell of heat generating elements 66. When heat generated from the outer wall of the container of each cell of heat generating elements 66 is thus recovered, the recovery unit outlet 9 can recover heat from either the electrolyte solution discharged from each cell of heat generating elements 66 and the generated gas discharged from each cell of heat generating elements 66.

[00106] No sistema de geração de calor 61 da outra modalidade, de maneira similar ao "5. Sistema de Geração de Calor de Outra Modalidade", quando existem as células de elementos de geração de calor 66 que não estão gerando o excesso de calor e as outras células de elementos de geração de calor 66 que estão gerando o excesso de calor, as saídas do excesso de calor podem ser controladas para as células de elementos de geração de calor 66 que não estão gerando o excesso de calor se a probabilidade de gerar a reação de geração de calor for alta nas células de elementos de geração de calor 66 que não estão gerando o excesso de calor.[00106] In the heat generation system 61 of the other modality, in a similar way to "5. Heat Generation System of Another Modality", when there are cells of heat generation elements 66 that are not generating excess heat and the other heat generating element cells 66 that are generating excess heat, the excess heat outputs can be controlled to the heat generating element cells 66 that are not generating excess heat if the probability of generating the heat generation reaction is high in the cells of heat generating elements 66 that are not generating excess heat.

[00107] Na célula de elementos de geração de calor 66 que usa a solução eletrolítica, de maneira similar à "6. Unidade de Medição de Temperatura de Outra Modalidade", as unidades de medição de temperatura 51a, 51b, 51c, 51d podem ser providas no interior do recipiente.[00107] In the cell of heat generating elements 66 that uses the electrolyte solution, in a similar way to "6. Temperature Measuring Unit of Another Modality", the temperature measuring units 51a, 51b, 51c, 51d can be provided inside the container.

8. Outros8. Others

[00108] Deve ser observado que a modalidade descrita acima descreve um caso no qual uma unidade de modificação de abastecimento de gás 31 que modifica uma posição de altura quando o gás à base de hidrogênio é abastecido na célula de elementos de geração de calor 16 é aplicada como uma unidade de modificação de abastecimento de gás que modifica uma posição de abastecimento quando o gás à base de hidrogênio é abastecido na célula de elementos de geração de calor, mas a presente invenção não se limita a isso e pode aplicar a unidade de modificação de abastecimento de gás que modifica as posições para várias outras posições tais como uma posição direcional na largura quando o gás à base de hidrogênio é abastecido na célula de elementos de geração de calor. Neste caso, a célula de elementos de geração de calor 16 pode ser provida com uma pluralidade de bocais de abastecimento que têm portas de abastecimento que são arranjadas em posições diferentes na célula de elementos de geração de calor 16.[00108] It should be noted that the embodiment described above describes a case in which a gas supply modification unit 31 that modifies a height position when hydrogen-based gas is supplied into the cell of heat generating elements 16 is applied as a gas supply modification unit that modifies a supply position when hydrogen-based gas is supplied into the heat generating element cell, but the present invention is not limited to this and can apply the modification unit gas supply that changes positions to various other positions such as a directional position in width when hydrogen gas is supplied into the cell of heat generating elements. In this case, the heat generating element cell 16 may be provided with a plurality of supply nozzles having supply ports that are arranged in different positions in the heat generating element cell 16.

[00109] A modalidade descrita acima também descreve um caso no qual um bocal de recuperação de gás 41 que tem uma porta de sucção em uma posição predeterminada na célula de elementos de geração de calor 16 é provido como um bocal de recuperação de gás, mas a presente invenção não se limita a isso e pode prover uma pluralidade de bocais de recuperação de gás que têm portas de sucção que são arranjadas em posições diferentes para sugar o gás à base de hidrogênio em cada posição de altura na célula de elementos de geração de calor 16 e para especificar o tipo de gás gerado. Por exemplo, quando a célula de elementos de geração de calor 16 é provida com três bocais de um bocal de recuperação superior, um bocal de recuperação intermediário e um bocal de recuperação inferior cujas portas de sucção diferem em posição de altura, a unidade de especificação de tipo de gás gerado 25 pode especificar o tipo do gás gerado que foi gerado em cada posição de altura na célula de elementos de geração de calor 16 e determinar se a reação de geração de calor ocorre em cada posição de altura na célula de elementos de geração de calor 16 dependendo se um gás específico é gerado por meio da reação de geração de calor. Deve ser observado que as portas de sucção podem ser arranjadas em posições laterais que são ortogonais às posições de altura, além das posições de altura, neste caso, a célula de elementos de geração de calor 16 pode ser provida com uma pluralidade de bocais de recuperação que têm portas de sucção que são arranjadas em posições diferentes em uma direção lateral.[00109] The embodiment described above also describes a case in which a gas recovery nozzle 41 having a suction port in a predetermined position in the cell of heat generating elements 16 is provided as a gas recovery nozzle, but The present invention is not limited to this and can provide a plurality of gas recovery nozzles having suction ports that are arranged in different positions to suck in hydrogen-based gas at each height position in the cell of gas generating elements. heat 16 and to specify the type of gas generated. For example, when the heat generating element cell 16 is provided with three nozzles of an upper recovery nozzle, an intermediate recovery nozzle and a lower recovery nozzle whose suction ports differ in height position, the specification unit type of generated gas 25 can specify the type of generated gas that was generated at each height position in the heat generating element cell 16 and determine whether the heat generation reaction occurs at each height position in the heat generating element cell 16 and determine whether the heat generation reaction occurs at each height position in the heat generating element cell 16 heat generation 16 depending on whether a specific gas is generated through the heat-generating reaction. It should be noted that the suction ports may be arranged in lateral positions that are orthogonal to the height positions, in addition to the height positions, in which case the heat generating element cell 16 may be provided with a plurality of recovery nozzles. which have suction ports that are arranged in different positions in a lateral direction.

[00110] Na modalidade descrita acima, as células de elementos de geração de calor 16, 66 podem ser providas com ambas as unidades de medição de temperatura 51a, 51b, 51c, 51d e os elementos de conversão termoelétrica 37, 38, 39 de modo a medir as temperaturas da parede interna e externa do recipiente de cada uma das células de elementos de geração de calor 16, 66.[00110] In the embodiment described above, the cells of heat generating elements 16, 66 can be provided with both temperature measuring units 51a, 51b, 51c, 51d and the thermoelectric conversion elements 37, 38, 39 so measuring the temperatures of the inner and outer wall of the container of each of the cells of heat generating elements 16, 66.

[00111] A modalidade descrita acima descreve o sistema de geração de calor 1 provido com a pluralidade de células de elementos de geração de calor 16, mas a presente invenção não se limita a isso e pode ser um sistema de geração de calor provido com uma célula de elementos de geração de calor 16. Neste caso, o sistema de geração de calor inclui: as unidades de medição de temperatura (as unidades de medição de temperatura 51a, 51b, 51c, 51d e os elementos de conversão termoelétrica 37, 38, 39) que medem as temperaturas da parede interna e/ou externa do recipiente da célula de elementos de geração de calor 16; a unidade de controle de abastecimento de gás 22 que determina a posição de abastecimento (por exemplo, posição de altura, posição direcional na largura, e outras do gênero) do gás à base de hidrogênio a ser abastecido na célula de elementos de geração de calor 16 com base nos resultados de medição obtidos a partir das unidades de medição de temperatura; e a unidade de modificação de abastecimento de gás 31 que modifica a posição de abastecimento do gás à base de hidrogênio a ser abastecido na célula de elementos de geração de calor 16 para uma posição de abastecimento determinada por meio da unidade de controle de abastecimento de gás 22.[00111] The embodiment described above describes the heat generation system 1 provided with the plurality of cells of heat generating elements 16, but the present invention is not limited to this and can be a heat generation system provided with a cell of heat generating elements 16. In this case, the heat generating system includes: temperature measuring units (temperature measuring units 51a, 51b, 51c, 51d and thermoelectric conversion elements 37, 38, 39) which measure the temperatures of the internal and/or external wall of the cell container of heat generating elements 16; the gas supply control unit 22 that determines the filling position (e.g., height position, directional position in width, and the like) of the hydrogen-based gas to be supplied into the cell of heat generating elements 16 based on measurement results obtained from temperature measurement units; and the gas supply modification unit 31 which modifies the supply position of the hydrogen-based gas to be supplied into the heat generating element cell 16 to a supply position determined by means of the gas supply control unit 22.

[00112] Em tal sistema de geração de calor, a posição de abastecimento do gás à base de hidrogênio a ser abastecido na célula de elementos de geração de calor 16 é modificada de maneira adequada de acordo com um estado de geração de calor da célula de elementos de geração de calor 16 que altera em conjunto com o decorrer do tempo de modo que o excesso de calor é enviado, deste modo sendo capaz de obter o calor de maneira estável mediante o uso da célula de elementos de geração de calor 16 que gera o calor mediante o uso do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio.[00112] In such a heat generation system, the supply position of the hydrogen-based gas to be supplied to the heat generation element cell 16 is suitably modified according to a heat generation state of the heat generation cell 16. heat generating elements 16 that changes together with the passage of time so that excess heat is sent, thereby being able to obtain heat in a stable manner through the use of the heat generating element cell 16 that generates heat through the use of hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy.

[00113] Na modalidade descrita acima, a célula de elementos de geração de calor que gera o excesso de calor mediante o uso do metal de armazenagem de hidrogênio ou da liga de armazenagem de hidrogênio pode ser a célula de elementos de geração de calor 16 na qual um elemento de geração de calor moldado em um formato predeterminado tal como o formato puramente cilíndrico, formato cilíndrico, e formato de bastonete, por exemplo, é provido no interior do recipiente, ou uma célula de elementos de geração de calor na qual um metal de armazenagem de hidrogênio em pó ou uma liga de armazenagem de hidrogênio em pó é encerrada no interior do recipiente.[00113] In the embodiment described above, the heat generating element cell that generates excess heat through the use of the hydrogen storage metal or hydrogen storage alloy may be the heat generating element cell 16 in the which a heat generating element molded into a predetermined shape such as purely cylindrical shape, cylindrical shape, and rod shape, for example, is provided within the container, or a cell of heat generating elements in which a metal of powdered hydrogen storage or a powdered hydrogen storage alloy is enclosed within the container.

[00114] A modalidade descrita acima descreve um caso no qual o interior do recipiente da célula de elementos de geração de calor é aquecido por meio do aquecimento do gás à base de hidrogênio ou da solução eletrolítica, mas a presente invenção não se limita a isso, pode ajustar as temperaturas da célula de elementos de geração de calor mediante o uso de várias outras unidades de ajuste de temperatura tais como um calefator de aquecimento que são providas no interior ou na parede externa do recipiente da célula de elementos de geração de calor. Lista de Sinais de Referência 1, 61 Sistema de geração de calor 2 Unidade de controle integrada 9 Unidade de recuperação de saída 16, 66 Célula de elementos de geração de calor 31 Unidade de modificação de abastecimento de gás 37, 38, 39 Elemento de conversão termoelétrica (Unidade de medição de temperatura) 51a, 51b, 51c, 51d Unidade de medição de temperatura[00114] The embodiment described above describes a case in which the interior of the cell container of heat generating elements is heated by heating the hydrogen-based gas or electrolyte solution, but the present invention is not limited to this , can adjust the temperatures of the heat generating element cell through the use of various other temperature adjustment units such as a heating heater that are provided on the interior or outer wall of the container of the heat generating element cell. List of Reference Signals 1, 61 Heat generation system 2 Integrated control unit 9 Output recovery unit 16, 66 Heat generation element cell 31 Gas supply modification unit 37, 38, 39 Conversion element thermoelectric (Temperature measuring unit) 51a, 51b, 51c, 51d Temperature measuring unit

Claims (1)

1. Sistema de geração de calor (1), que compreende: uma célula de elementos de geração de calor (16) que gera o calor mediante o uso de um metal de armazenagem de hidrogênio ou uma liga de armazenagem de hidrogênio quando um gás à base de hidrogênio que contribui para a geração de calor é abastecido na célula de elementos de geração de calor (16); uma unidade de medição de temperatura (51a, 51b, 51c, 51d) que é provida na célula de elementos de geração de calor (16) e mede as temperaturas de uma parede interna e/ou externa de um recipiente da célula de elementos de geração de calor (16); uma unidade de controle de abastecimento de gás (22) que determina uma posição de abastecimento do gás à base de hidrogênio a ser abastecido na célula de elementos de geração de calor (16) com base em um resultado de medição obtido a partir da unidade de medição de temperatura (51a, 51b, 51c, 51d); e uma unidade de modificação de abastecimento de gás (31) que modifica uma posição de abastecimento do gás à base de hidrogênio a ser abastecido na célula de elementos de geração de calor (16) para uma posição de abastecimento determinada por meio da unidade de controle de abastecimento de gás (22), caracterizado pelo fato de que uma posição de geração do excesso de calor no qual o excesso de calor é gerado na célula de elementos de geração de calor (16) é especificada com base no resultado de medição obtido a partir da unidade de medição de temperatura (51a, 51b, 51c, 51d), e é determinado que uma posição de abastecimento do gás à base de hidrogênio é abastecida em torno da posição de geração do excesso de calor na célula de elementos de geração de calor (16).1. Heat generation system (1), which comprises: a cell of heat generation elements (16) that generates heat through the use of a hydrogen storage metal or a hydrogen storage alloy when a gas at hydrogen base that contributes to heat generation is supplied in the heat generating element cell (16); a temperature measuring unit (51a, 51b, 51c, 51d) which is provided in the heat generating element cell (16) and measures the temperatures of an inner and/or outer wall of a container of the generating element cell heat (16); a gas supply control unit (22) which determines a supply position of the hydrogen-based gas to be supplied into the cell of heat generating elements (16) based on a measurement result obtained from the gas supply control unit (22) temperature measurement (51a, 51b, 51c, 51d); and a gas supply modification unit (31) that modifies a supply position of the hydrogen-based gas to be supplied into the cell of heat generating elements (16) to a supply position determined by means of the control unit gas supply system (22), characterized by the fact that an excess heat generation position at which excess heat is generated in the cell of heat generating elements (16) is specified based on the measurement result obtained at from the temperature measurement unit (51a, 51b, 51c, 51d), and it is determined that a hydrogen-based gas supply position is supplied around the excess heat generation position in the cell of hydrogen-generating elements. heat (16).
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