JP2022023069A - 加工装置又は加工システム用の発電装置及び発電システム、並びに当該加工装置又は加工システム - Google Patents
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Abstract
Description
水素ガスを含む燃料と酸素を含む気体とを用い、水素過多の状態で電池反応を起こして当該電力を生成し、過多分の水素ガスを含む排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、少なくとも当該被加工物の入った当該媒体の表面を覆うための、酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスに変換し、加工装置又は加工システムに供給する不活性ガス供給部と、
当該排ガス中に含まれた水素ガスを、当該媒体に混入させて当該媒体の酸化を抑制するための水素ガスとして、当該排ガス中に含まれたまま又は当該排ガスから分離された状態で加工装置又は加工システムの当該媒体に供給する水素供給部と
を備えている発電装置が提供される。
不活性ガス供給部は、水素ガス生成部で生成された水素ガスの一部を取得して、当該水素ガスと発電部から排出された排ガス中の酸素ガス分とを触媒をもって反応させ、当該排ガスにおける酸素分を低減させる又は略ゼロとすることも好ましい。
水素ガスを含む燃料と酸素を含む気体とを用い、水素過多の状態で電池反応を起こして当該電力を生成し、過多分の水素ガスを含む排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、少なくとも当該被加工物の入った当該媒体の表面を覆うための、酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスに変換し、加工装置又は加工システムに供給する不活性ガス供給部と、
当該排ガス中に含まれた水素ガスを、当該媒体に混入させて当該媒体の酸化を抑制するための水素ガスとして、当該排ガス中に含まれたまま又は当該排ガスから分離された状態で加工装置又は加工システムの当該媒体に供給する水素供給部と
を備えている発電システムが提供される。
水素ガスを含む燃料と酸素を含む気体とを用い、水素過多の状態で電池反応を起こして当該電力を生成し、過多分の水素ガスを含む排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、当該非酸化雰囲気として使用可能な、酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスに変換し、加工装置又は加工システムに供給する不活性ガス供給部と
を備えており、
不活性ガス供給部は、当該排ガス中に含まれた水素ガスも当該非酸化雰囲気として使用させるべく、当該酸素分の低減した又は除去されたガスに含まれている水素ガスも、又は当該排ガスから一先ず分離された水素ガスも加工装置又は加工システムに供給する
ことを特徴とする発電装置が提供される。
不活性ガス供給部は、水素ガス生成部で生成された水素ガスの一部を取得して、当該水素ガスと発電部から排出された排ガス中の酸素ガス分とを触媒をもって反応させ、当該排ガスにおける酸素分を低減させる又は略ゼロとすることも好ましい。
水素ガスを含む燃料と酸素を含む気体とを用い、水素過多の状態で電池反応を起こして当該電力を生成し、過多分の水素ガスを含む排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、当該非酸化雰囲気として使用可能な、酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスに変換し、加工装置又は加工システムに供給する不活性ガス供給部と
を備えており、
不活性ガス供給部は、当該排ガス中に含まれた水素ガスも当該非酸化雰囲気として使用させるべく、当該酸素分の低減した又は除去されたガスに含まれている水素ガスも、又は当該排ガスから一先ず分離された水素ガスも加工装置又は加工システムに供給する
ことを特徴とする発電システムが提供される。
供給された燃料と酸素を含む気体とを用いて当該電力を生成し、排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、少なくとも当該被加工物の入った当該媒体の表面を覆うための不活性なガスに変換し、上記の加工装置又はシステムに供給する不活性ガス供給部と
を備えている発電装置が提供される。
発電部は、生成された当該水素ガスの少なくとも一部を燃料として用いて当該電力を生成することも好ましい。
供給された燃料と酸素を含む気体とを用いて当該電力を生成し、排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、少なくとも当該被加工物の入った当該媒体の表面を覆うための不活性なガスに変換し、上記の加工装置又はシステムに供給する不活性ガス供給部と
を備えている発電システムが提供される。
供給された材料を処理して水素ガスを生成する水素ガス生成部と、
生成された当該水素ガスと酸素を含む気体とを用いて当該電力を生成し、排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、当該非酸化雰囲気として使用可能な不活性なガスに変換し、加工装置又はシステムに供給する不活性ガス供給部と、
生成された当該水素ガスの一部を、当該非酸化雰囲気として使用させるべく上記の加工装置又はシステムに供給する水素供給部と
を備えている発電装置が提供される。
供給された材料を処理して水素ガスを生成する水素ガス生成部と、
生成された当該水素ガスと酸素を含む気体とを用いて当該電力を生成し、排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、当該非酸化雰囲気として使用可能な不活性なガスに変換し、上記の加工装置又はシステムに供給する不活性ガス供給部と、
生成された当該水素ガスの一部を、当該非酸化雰囲気として使用させるべく上記の加工装置又はシステムに供給する水素供給部と
を備えている発電システムが提供される。
図1は、本発明による発電装置及び発電システムにおける種々の実施形態を説明するための模式図である。
(A)供給された燃料(例えば水素ガス)と酸素を含む気体(例えば空気)とを用い、電力を生成して排ガス(オフガス)を排出する燃料電池30を含む、発電部としての燃料電池ユニット3と、
(B)供給された材料(例えば都市ガス(商用ガス)等の炭化水素ガス)を処理して水素ガスを生成する水素ガス生成部としてのガス改質ユニット31と、
(C)オフガス(排ガス)における水素分を除去する又は低減させる水素除去ユニット32と、
(D)オフガス(排ガス)における酸素分を除去する又は低減させる酸素除去ユニット33と、
(E)燃料電池30による電力生成の際に発生する熱を、供給先装置又はシステムで使用させるべく当該装置又はシステムに伝達する加工熱伝達部としての熱交換ユニット34と、
(F)外部又は内部に設置された、太陽光によって発電を行う太陽電池を含む太陽電池ユニット41と、
(G)太陽電池ユニット41又は外部又は内部に設置された蓄電池からの電力を用い、供給された水又は水蒸気を電気分解して水素を生成する、電気分解部としての電気分解ユニット42と、
(H)太陽電池ユニット41や燃料電池ユニット3等からの電力を保存・蓄積する蓄電ユニット51と、
(I)太陽電池ユニット41や燃料電池ユニット3等からの熱を保存・蓄積する蓄熱ユニット52と、
(J)太陽電池ユニット41や燃料電池ユニット3等からの熱を用いて電力を生成する熱電発電ユニット53と
を備えている。
(a)脱酸素剤、酸化吸収剤、若しくは酸素吸収カートリッジ等を用いて、又は
(b)鉄(Fe)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、若しくはマンガン(Mn)等の酸化し易い金属の粉末若しくは微小片・糸片を用いて
除去・低減する。
図2は、本発明に係る発電装置及び加工装置の一実施形態を示す模式図である。
(61a)揚げ油の入った油槽611と、
(61b)油槽611中の揚げ油を加熱するためのヒータ612及び熱交換管613と、
(61c)揚げ油中に仕込まれた温度センサ614aからのセンサ出力に基づいて、揚げ油の温度を調節するための温度制御器614と、
(61d)発電装置2からの電力をヒータ612(温度制御器614)に供給するための電力線615と、
(61e)発電装置2から送られてきた窒素ガスを、少なくとも揚げ対象物の入った揚げ油の表面を覆うための不活性なガスとして、フライヤ61内に供給するための窒素供給管621と、
(61f)窒素供給管621内の窒素ガスをフライヤ61内へ移送するための送風機622と、
(61g)フライ処理後の揚げ物を急速に冷却すべく、吹き付ける窒素ガスを冷却する冷却器623と、
(61h)発電装置2から送られていた水素ガスを、揚げ油に混入させて揚げ油の酸化を抑制すべく、油槽611(揚げ油)内に供給する水素供給管631と、
(61i)揚げ対象物を油槽611内の揚げ油に入れるべく移動させ、さらに、揚げ処理の終了した揚げ対象物(揚げ物)を油槽611から取り出すためのコンベヤ641と
を備えている。
(2a)燃料電池30と、燃料電池30へフィルタリングした空気を供給する空気フィルタ36と、燃料電池30で生成された直流電力を交流電力に変換するインバータ37とを含む燃料電池ユニット(U)3と、
(2b)ガス改質ユニット31と、
(2c)燃料電池30からのオフガスを処理し、窒素ガスとしてフライヤ61(窒素供給管621)に供給する不活性ガス供給部としての水素除去ユニット32及び酸素除去ユニット33と、
(2d)燃料電池30から発生する熱を取り出し、フライヤ61(熱交換管613)に供給する加工熱伝達部としての熱交換ユニット34と、
(2e)ガス改質ユニット31で生成された(又は水素除去ユニット32で取り出された)水素ガスを、燃料電池30及び/又はフライヤ61(水素供給管631)へ供給する水素供給部としての分配器35と
を備えている。また、フライヤ61はさらに、これらの構成要素の駆動や機能の発動を統合して制御する制御部20を備えている。
(ア)フライヤでは、例えば200℃台の温度を継続して保持するため、安定した大電力が必要となる。例えば、停電等によって商用電力の供給が停止した場合でも、製造中の揚げ対象物を棄損せずに済むような対策が必要となる。
(イ)フライヤで加工された(揚げられた)食品の安全性を確保する必要がある。
(ウ)フライヤで使用される揚げ油の酸化をできるだけ抑え、揚げ油の寿命を確保する必要がある。
図6は、本発明に係る供給先装置における他の実施形態を示す模式図である。
図7は、本発明による発電装置(システム)、及び供給先システムとしての店舗関連システムの一実施形態を説明するための模式図である。
(1a)太陽電池ユニット41と、
(1b)太陽電池ユニット41で生成される電力を用いて電気分解を行う電気分解ユニット42と、
(1c)電気分解ユニット42で生成される酸素ガスを保存する酸素タンクと、
(1d)電気分解ユニット42で生成される水素ガスを保存する高圧型水素タンク及び低圧型水素タンクと、
(1e)このような水素タンクから取得される水素を用いて発電を行う燃料電池ユニット3と、
(1f)燃料電池ユニット3のオフガスから水素ガス分を除去する水素除去ユニット32と、
(1g)水素除去ユニット32で生成される窒素ガスを保存する窒素タンクと、
(1h)燃料電池ユニット3で生成される純水を保存する純水タンクと、
(1i)燃料電池ユニット3で発生する熱を回収する熱交換ユニット34と
を備えている。
図8は、本発明に係る電気分解部の一実施形態を示す模式図である。
[技術事項1]
被加熱対象物を非酸化雰囲気で加熱して加工を行う加工装置に対し、当該加工に使用される電力を供給する発電装置であって、
外部又は内部に設置された太陽電池からの電力を用いて水又は水蒸気を電気分解して水素を生成する水素ガス生成部と、
生成された当該水素ガスと酸素を含む気体とを用いて当該電力を生成し、排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、当該非酸化雰囲気として使用可能な不活性なガスに変換し、前記加工装置に供給する不活性ガス供給部と
を備えていることを特徴とする発電装置。
[技術事項2]
生成された当該水素ガスの一部を、当該非酸化雰囲気として使用させるべく前記加工装置に供給する水素供給部を更に備えていることを特徴とする請求項1に記載の発電装置。
[技術事項3]
前記加工装置は、加熱した媒体に当該被加熱対象物を投入して加工する加工装置であって、
前記発電装置は、生成された当該水素ガスの一部を、当該媒体に混入させて当該媒体の酸化を抑制するべく前記加工装置に供給する水素供給部を更に備えている
ことを特徴とする技術事項1に記載の発電装置。
[技術事項4]
前記発電装置は、前記発電部による電力生成の際に発生する熱を、前記水素ガス生成部に伝達する熱伝達部を更に備えていることを特徴とする技術事項1から3のいずれか1項に記載の発電装置。
[技術事項5]
前記発電装置は、前記発電部による電力生成の際に発生する熱を、当該被加熱対象物を加熱するために使用させるべく前記加工装置に伝達する加工用熱伝達部を更に備えていることを特徴とする技術事項1から4のいずれか1項に記載の発電装置。
図9は、本発明に係る発電装置及び加工装置の更なる他の実施形態を示す模式図である。
(71a)ゲート開閉板を含むゲートを介して鉄鋼材を導入するための、パージガスが導入可能な前室チャンバと、
(71b)それぞれ特有の工程環境(例えば温度等)を提供すべく互いに仕切りによって区分けされており、さらに、室内の雰囲気を均一にするための攪拌ファンを備えた複数の雰囲気室と、
(71c)ゲート開閉板を含むゲートを介して熱処理後の鉄鋼材を搬出するための、パージガスが導入可能な後室チャンバと、
(71d)発電装置2から供給される窒素ガス及び水素ガスを受け取り、それぞれを窒素・水素供給管712を介して必要とされる雰囲気室に分配したり、窒素及び水素の混合ガスを生成して必要とされる雰囲気室に供給したりする混合・分配器711と、
(71e)鉄鋼材を、前室チャンバから複数の雰囲気室を通って後室チャンバに至る熱処理工程経路に渡って搬送し、その間、鉄鋼材を、その位置に応じて設定された温度にまで加熱するローラハース(roller hearth)721と、
(71f)発電装置2(インバータ37)から電力線723を介して供給される電力を受け取り、ローラハース721に搬送動作及び加熱動作のための電力を供給して、これらの動作を制御するローラハース制御部722と、
(71g)発電装置2(熱交換ユニット34)から供給される熱を雰囲気室にまで伝達し、鉄鋼材を加熱する、又はローラハース721による加熱動作を補助する熱交換管731と
を備えている。
(ア)雰囲気熱処理炉でも安定した大電力が必要となる。例えば、停電や火力発電設備等の故障等によって電力の供給が停止した場合でも、製造中の鋼鉄材を棄損せずに済むような対策が必要となる。
(イ)熱処理中の鋼鉄材における鉄(Fe)の酸化や、炭素(C)の酸化・脱炭を極力回避しなければならない。
図10は、本発明による発電装置(システム)、及び供給先システムとしての病院関連システムの一実施形態を説明するための模式図である。
(1a)太陽電池ユニット41と、
(1b)太陽電池ユニット41で生成される電力を用いて電気分解を行う電気分解ユニット42と、
(1c)電気分解ユニット42で生成される酸素ガスを保存する酸素タンクと、
(1d)電気分解ユニット42で生成される水素ガスを保存する高圧型水素タンク及び低圧型水素タンクと、
(1e)このような水素タンクから取得される水素を用いて発電を行う燃料電池ユニット3と、
(1f)燃料電池ユニット3のオフガスから水素ガス分を除去する水素除去ユニット32と、
(1g)水素除去ユニット32で生成される窒素ガスを保存する窒素タンクと、
(1h)燃料電池ユニット3で生成される純水を保存する純水タンクと、
(1i)燃料電池ユニット3で発生する熱を回収する熱交換ユニット34と
を備えている。
[技術事項1]
電力、水及び窒素を使用してサービスを提供する、又は製品を生産する装置、設備又は建造物に対し、当該電力、当該水及び当該窒素を供給する発電装置であって、
供給された燃料と空気とを用いて当該電力を生成し、排ガス及び水を排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部から、窒素以外の成分を除去又は低減し、前記医療用装置、設備又は建造物に当該窒素を供給する窒素供給部と、
排出された当該水の少なくとも一部を、前記装置、設備又は建造物に供給する水供給部と
を備えていることを特徴とする発電装置。
[技術事項2]
当該電力、当該水及び当該窒素を提供する対象である前記装置、設備又は建造物は、医療用装置、医療用設備又は病院であることを特徴とする技術事項1に記載の発電装置。
[技術事項3]
加熱された水の中で、又は当該加熱された水から生成された水蒸気の雰囲気で、対象物を洗浄及び/又は滅菌する機器に対し、当該機器で使用される電力を供給する発電装置であって、
供給された燃料と酸素を含む気体とを用いて少なくとも当該電力を生成し、水を排出する燃料電池を含む発電部と、
排出された当該水の少なくとも一部を、当該加熱された水の原料として前記機器に供給する水供給部と
を備えていることを特徴とする発電装置。
[技術事項4]
技術事項3に記載された発電装置を備えた高圧蒸気滅菌器。
図11は、本発明による発電装置(システム)、及び供給先システムとしての水耕栽培システムの一実施形態を説明するための模式図である。
(9a)薬草や野菜等の植物の水耕栽培を可能とする栽培台911と、光合成光源としてのLED照明装置912とを備えた水耕栽培ユニット91と、
(9b)浄化ユニット93及び窒素固定化ユニット92と、
(9c)肥料化ユニット94と
を備えている。
(9a1)発電装置2から受け取った二酸化炭素ガスによって、植物の生育に適した二酸化炭素リッチな環境を生成し、
(9a2)その環境で、同じく発電装置2から供給された水を利用して、栽培台911で必要となる栽培水を確保し、
(9a3)発電装置2から受け取った熱によって、二酸化炭素リッチな環境及び栽培水における気温及び水温を、植物の生育に適したものに制御し、
(9a4)発電装置2から供給された電力によってLED照明装置912を駆動させ、栽培対象植物の生育に適した波長帯域及び強度変化を有する照明光を実現する。
(a)濾過装置やイオン交換装置を用いてより純度の高い水にしたり、
(b)蓄電ユニット51の熱を用いて蒸留したり、
(c)窒素固定化ユニット92で生成されたアンモニアを用いてペーハー(pH)を調整したり
することによって、所定範囲の水質に調整した上で備蓄することも好ましい。
[技術事項1]
植物を栽培するための栽培装置に対し、栽培に必要とされる電力を供給する発電装置又はシステムであって、
供給された燃料と空気とを用いて当該電力を生成し、水を排出する燃料電池を含む発電部と、
排出された当該水の少なくとも一部を、前記栽培装置又はシステムに供給する水供給部と
を備えていることを特徴とする発電装置又はシステム。
[技術事項2]
技術事項1に記載された発電装置又はシステムと、当該栽培装置とを備えた栽培システムであって、
前記発電部から排出される排ガスに含まれる窒素ガス分を固定する窒素固定化部と、
前記窒素固定化部で固定化によって生成された窒化物を用いて、前記栽培装置で使用される肥料を生成する肥料化部と
を更に備えていることを特徴とする栽培システム。
[技術事項3]
燃料及び空気を用いて発電を行う燃料電池と、水又は水蒸気を電気分解可能な電気分解装置とを用いて、窒素の固定を行う方法であって、
前記燃料電池から排出される排ガスに含まれる窒素ガスと、前記電気分解装置で生成される水素ガスとを取得し、
前記燃料電池によって生成される電力を用いて、当該窒素ガスと当該水素ガスとを、所定温度以上の温度、及び所定圧力以上の圧力を有する状態にし、
当該状態となった当該窒素ガス及び当該水素ガスを所定の触媒下で反応させる
ことを特徴とする窒素固定方法。
[技術事項4]
前記電気分解装置は、予め設置された太陽電池によって生成される電力によって水又は水蒸気を電気分解し、当該水素ガスを生成することを特徴とする技術事項3に記載の窒素固定方法。
2 発電装置
20 制御部
3 燃料電池ユニット(発電部)
30燃料電池
31 ガス改質ユニット
32 水素除去ユニット
33、33’ 酸素除去ユニット
34 熱交換ユニット
35、35’ 分配器
351 酸素濃度計測センサ
36 空気フィルタ
37 インバータ
38 窒素タンク
41 太陽電池ユニット
421 電気分解セル
422、422’ パラボラ反射鏡
423、423’ 熱吸収管
42 電気分解ユニット
43 雨水回収ユニット
51 蓄電ユニット
52 蓄熱ユニット
53 熱電発電ユニット
6 コンビニ(コンビニエンスストア)
61、65 フライヤ
611、651 油槽
612、652 ヒータ
613、653、682、731 熱交換管
614 温度制御器
614a 温度センサ
615、723 電力線
621、654、681 窒素供給管
622 送風機
623 冷却器
631、655 水素供給管
641 コンベヤ
656 電力調整器
68 ショーケース
683 加熱照明灯
69 高温水供給器
71 雰囲気炉
711 混合・分配器
712 窒素・水素供給管
721 ローラハース
722 ローラハース制御部
8 病院
9 水耕栽培システム
91 水耕栽培ユニット
911 栽培台
911a 栽培床
912 LED照明装置
92 窒素固定化ユニット
93 浄化ユニット
94 肥料化ユニット
水又は水蒸気を電気分解して水素ガスを生成する水素ガス生成部と、
生成された当該水素ガスを含む燃料と酸素を含む気体とを用いて当該電力を生成し、排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、当該非酸化雰囲気として使用可能な、酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスに変換し、加工装置若しくは加工システムに供給する不活性ガス供給部と
を備えており、
水素ガス生成部は、発電部から、当該電力を生成する際に発生した熱の一部を受け取り、少なくとも受け取った当該熱によって加熱された水又は少なくとも受け取った当該熱によって生成された若しくは加熱された水蒸気を電気分解する
ことを特徴とする発電装置が提供される。
水素ガス生成部は、熱交換手段からの熱も用いて加熱された水又は熱交換手段からの熱も用いて生成された若しくは加熱された水蒸気を、少なくとも太陽電池で生成された電力を用いて電気分解することも好ましい。
水素ガス生成部は、大気圧を超える圧力の水蒸気を電気分解して大気圧を超える圧力の当該水素ガスを生成し、大気圧を超える圧力の当該水素ガスを、高圧型水素タンクに受け取らせ、
発電部の燃料電池は、高圧型水素タンクに保存された、大気圧を超える圧力の当該水素ガスを受け取って発電を行う発電形態を有するものであることも好ましい。
水又は水蒸気を電気分解して水素ガスを生成する水素ガス生成部と、
生成された当該水素ガスを含む燃料と酸素を含む気体とを用いて当該電力を生成し、排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、当該非酸化雰囲気として使用可能な、酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスに変換し、前記加工装置若しくは加工システムに供給する不活性ガス供給部と
を備えており、
水素ガス生成部は、発電部から、当該電力を生成する際に発生した熱の一部を受け取り、少なくとも受け取った当該熱によって加熱された水又は少なくとも受け取った当該熱によって生成された若しくは加熱された水蒸気を電気分解する
ことを特徴とする発電システムが提供される。
Claims (18)
- 加熱された媒体へ被加工物を入れて加工する加工装置又は加工システムに対し、当該加工に使用される電力を供給する発電装置であって、
水素ガスを含む燃料と酸素を含む気体とを用い、水素過多の状態で電池反応を起こして当該電力を生成し、過多分の水素ガスを含む排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、少なくとも当該被加工物の入った当該媒体の表面を覆うための、酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスに変換し、前記加工装置又は加工システムに供給する不活性ガス供給部と、
当該排ガス中に含まれた水素ガスを、当該媒体に混入させて当該媒体の酸化を抑制するための水素ガスとして、当該排ガス中に含まれたまま又は当該排ガスから分離された状態で前記加工装置又は加工システムの当該媒体に供給する水素供給部と
を備えていることを特徴とする発電装置。 - 当該水素ガスを含む排ガスから、水素分離膜を用いて、前記加工装置又は加工システムの当該媒体に供給する水素ガスを分離し取り出す水素除去部を更に備えていることを特徴とする請求項1に記載の発電装置。
- 前記不活性ガス供給部は、当該排ガスから、窒素よりも酸素をより通過させる窒素富化膜を用いて酸素ガスを分離し、当該排ガスの少なくとも一部を、酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスに変換することを特徴とする請求項1又は2に記載の発電装置。
- 供給された材料を処理して、当該燃料に含まれる水素ガスを生成する水素ガス生成部を更に備えており、
前記不活性ガス供給部は、前記水素ガス生成部で生成された水素ガスの一部を取得して、当該水素ガスと前記発電部から排出された排ガス中の酸素ガス分とを触媒をもって反応させ、当該排ガスにおける酸素分を低減させる又は略ゼロとする
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の発電装置。 - 前記発電部から排出される排ガスにおける酸素分を低減させるべく又は略ゼロとすべく、また、当該排ガスにおける当該過多分の水素ガスのモル比を調整すべく、前記発電部に供給される水素ガスを含む当該燃料の量と、前記発電部に供給される当該酸素を含む気体の量とを制御する制御部を更に備えていることを特徴とする請求項4に記載の発電装置。
- 前記発電部による電力生成の際に発生する熱を、当該媒体を加熱するために使用させるべく前記加工装置又は加工システムに伝達する加工熱伝達部を更に備えていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の発電装置。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載された発電装置の構成要素を備えた前記加工装置であって、供給された当該酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスをもって当該媒体の表面を覆い、また供給された当該水素ガスを当該媒体に混入させることを特徴とする加工装置。
- 加熱された媒体へ被加工物を入れて加工する加工装置又は加工システムに対し、当該加工に使用される電力を供給する発電システムであって、
水素ガスを含む燃料と酸素を含む気体とを用い、水素過多の状態で電池反応を起こして当該電力を生成し、過多分の水素ガスを含む排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、少なくとも当該被加工物の入った当該媒体の表面を覆うための、酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスに変換し、前記加工装置又は加工システムに供給する不活性ガス供給部と、
当該排ガス中に含まれた水素ガスを、当該媒体に混入させて当該媒体の酸化を抑制するための水素ガスとして、当該排ガス中に含まれたまま又は当該排ガスから分離された状態で前記加工装置又は加工システムの当該媒体に供給する水素供給部と
を備えていることを特徴とする発電システム。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載された発電装置又は請求項8に記載された発電システムを構成要素として含む前記加工システムであって、供給された当該酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスをもって当該媒体の表面を覆い、また供給された当該水素ガスを当該媒体に混入させることを特徴とする加工システム。
- 被加熱対象物を非酸化雰囲気で電力によって加熱して加工を行う加工装置又は加工システムに対し、当該電力を供給する発電装置であって、
水素ガスを含む燃料と酸素を含む気体とを用い、水素過多の状態で電池反応を起こして当該電力を生成し、過多分の水素ガスを含む排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、当該非酸化雰囲気として使用可能な、酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスに変換し、前記加工装置又は加工システムに供給する不活性ガス供給部と
を備えており、
前記不活性ガス供給部は、当該排ガス中に含まれた水素ガスも当該非酸化雰囲気として使用させるべく、当該酸素分の低減した又は除去されたガスに含まれている水素ガスも、又は当該排ガスから一先ず分離された水素ガスも前記加工装置又は加工システムに供給する
ことを特徴とする発電装置。 - 当該水素ガスを含む排ガスから、水素分離膜を用いて、前記加工装置又は加工システムに供給する水素ガスを一先ず分離し取り出す水素除去部を更に備えていることを特徴とする請求項10に記載の発電装置。
- 前記不活性ガス供給部は、当該排ガスから、窒素よりも酸素をより通過させる窒素富化膜を用いて酸素ガスを分離し、当該排ガスの少なくとも一部を、酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスに変換することを特徴とする請求項10又は11に記載の発電装置。
- 供給された材料を処理して、当該燃料に含まれる水素ガスを生成する水素ガス生成部を更に備えており、
前記不活性ガス供給部は、前記水素ガス生成部で生成された水素ガスの一部を取得して、当該水素ガスと前記発電部から排出された排ガス中の酸素ガス分とを触媒をもって反応させ、当該排ガスにおける酸素分を低減させる又は略ゼロとする
ことを特徴とする請求項10から12のいずれか1項に記載の発電装置。 - 前記発電部から排出される排ガスにおける酸素分を低減させるべく又は略ゼロとすべく、また、当該排ガスにおける当該過多分の水素ガスのモル比を調整すべく、前記発電部に供給される水素ガスを含む当該燃料の量と、前記発電部に供給される当該酸素を含む気体の量とを制御する制御部を更に備えていることを特徴とする請求項13に記載の発電装置。
- 前記発電部による電力生成の際に発生する熱を、当該被加熱対象物を加熱するために使用させるべく前記加工装置又は加工システムに伝達する加工熱伝達部を更に備えていることを特徴とする請求項10から14のいずれか1項に記載の発電装置。
- 請求項10から15のいずれか1項に記載された発電装置の構成要素を備えた前記加工装置であって、供給された当該酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスと、供給された当該水素ガスとを当該非酸化雰囲気として使用することを特徴とする加工装置。
- 被加熱対象物を非酸化雰囲気で電力によって加熱して加工を行う加工装置又は加工システムに対し、当該電力を供給する発電システムであって、
水素ガスを含む燃料と酸素を含む気体とを用い、水素過多の状態で電池反応を起こして当該電力を生成し、過多分の水素ガスを含む排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、当該非酸化雰囲気として使用可能な、酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスに変換し、前記加工装置又は加工システムに供給する不活性ガス供給部と
を備えており、
前記不活性ガス供給部は、当該排ガス中に含まれた水素ガスも当該非酸化雰囲気として使用させるべく、当該酸素分の低減した又は除去されたガスに含まれている水素ガスも、又は当該排ガスから一先ず分離された水素ガスも前記加工装置又は加工システムに供給する
ことを特徴とする発電システム。 - 請求項10から15のいずれか1項に記載された発電装置又は請求項17に記載された発電システムを構成要素として含む前記加工システムであって、供給された当該酸素分の低減した又は略ゼロとなったガスと、供給された当該水素ガスとを当該非酸化雰囲気として使用することを特徴とする加工システム。
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