JP4575806B2 - オンサイト型ガス製造装置およびガス製造販売システム - Google Patents
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Description
原料を供給するための原料供給装置と、
前記原料供給装置から供給された原料を反応させてガスを発生させる製造装置と、
前記製造装置で発生したガスを精製する精製装置と、
前記精製装置で精製されたガスの分析を行う品質保証装置とを有し、
前記製造装置、前記精製装置、前記品質保証装置は、それぞれマイクロリアクタを備え、
前記製造装置が備えるマイクロリアクタは、環境パラメータを検出する検出手段と環境パラメータを変更する変更手段とを備え、
前記環境パラメータは、前記マイクロリアクタのマイクロチャネルを通過する流体の圧力、温度、流量の少なくともいずれかであり、
前記品質保証装置が備えるマイクロリアクタは、ガス中に含まれる不純物ごとに対応した分析用マイクロリアクタチップを1または複数備え、
前記品質保証装置の分析結果に基づいて、異常が検出されなかった場合に、前記消費装置にガスを供給することを特徴とするオンサイト型ガス製造装置である。
オンサイト型ガス製造装置を構成する前記原料供給装置、前記製造装置、前記精製装置、前記品質保証装置は、動作状況を示す動作状況情報を製造装置設置業者側に送信し、
前記各装置はそれぞれ装置自身の動作状況を示す動作状況情報を作成して消費事業者側サーバに送信し、
消費事業者側サーバは、受信した前記動作状況情報に基づいて、課金算出情報を作成して製造装置設置業者側サーバに送信し、
製造装置設置業者側サーバは、受信した前記課金算出情報に基づいて消費事業者に請求すべき金額を算出し、算出した金額を含む課金情報を作成して消費事業者側サーバに送信することを特徴とするガス製造販売システムである。
前記原料供給装置、前記製造装置、前記精製装置、前記品質保証装置は、前記管理制御コマンドを受信すると、コマンド内容に従って動作の変更を行うことを特徴とする。
これにより、ガスを貯蔵する機能と瞬時に供給する機能とを実現することができる。
前記各装置はそれぞれ装置自身の動作状況を示す動作状況情報を作成して消費事業者側サーバに送信する。動作状況情報には、たとえば供給量、貯蔵量、不純物量などが含まれる。
図1は、本発明の実施の一形態であるオンサイト型ガス製造装置を示す構成図である。ガス製造装置は、原料供給装置1、製造装置2、精製装置3、品質保証装置4とがこの順序で直列に配置され、製造したガスが消費装置5に供給可能となっている。まず、原料を原料供給装置1を介して、または原料供給装置1に貯蔵しておき、これを製造装置2に供給する。製造装置2にて発生させたガスは、精製装置3に送られ、不純物を取り除くことにより高純度化を実施する。高純度化されたガスは、品質保証装置4に送られ、ガス中の不純物濃度を分析することにより、必要に応じて分析結果を製造装置2などにフィードバックし、ガスの品質保証を行なう。品質保証されたガスは、ガスの消費装置5に供給される。
Micro Electro Mechanical Systems)とも呼ばれ、半導体製造技術を主とした加工手段により、マイクロチャネルと孔とを形成したマイクロリアクタチップにより構成されていることを基本とする。
ガス製造販売システムは、少なくともオンサイト型ガス製造装置28、消費事業者側サーバ装置29、製造装置設置事業者側サーバ装置30を含み、さらに配送事業者側サーバ装置31、消費装置5、廃棄装置23を含んでもよい。
[実施例1]
本発明のオンサイト型ガス製造装置の実施例として、水とエタノールを原料とし、反応生成物として水素ガスを製造する装置を作製した。
図16は、製造装置2を構成するマイクロリアクタチップの製造方法を示す工程図である。製造装置2に用いるマイクロリアクタチップは、ガスを発生させるためにマイクロチャネルに触媒を担持している。
(2)精製装置の作製
図18は、精製装置3を構成するマイクロリアクタチップの製造方法を示す工程図である。
(3)品質保証装置の作製
図20は、品質保証装置4を構成するマイクロリアクタチップの製造方法を示す工程図である。
本実施例においては、図1に示したように、原料供給装置1、製造装置2、精製装置3、品質保証装置4、消費装置5を連結あいた構成とした。なお、消費装置5としては、既存のガスクロマトグラフィー装置を用いた。
実施例1では、消費装置としてガスクロマトグラフィーを設置したが、実施例2ではプラズマCVD装置を設置した。さらに、原料供給装置1、製造装置2、精製装置3、品質保証装置4、消費装置5とサーバ装置とを通信回線にて接続し、動作状況のモニタリングなど一括管理運転を実施することができた。
2 製造装置
3 精製装置
4 品質保証装置
5 消費装置
6 マイクロリアクタチップ
7 孔
8 チャネル
9 ホルダー(上側)
10 ホルダー(下側)
11 接続パイプ
11a テフロン製チューブ
12 マイクロリアクタ
13 昇圧器
14a 入口側の3方バルブ
14b 出口側の3方バルブ
15 バルブ
16 戻りライン
17a 入口側の3方バルブ
17b 出口側の3方バルブ
19 バイパスライン
20 ライン
21 消費装置に接続されたパイプ
22 廃棄装置に接続されたパイプ
23 廃棄装置
24 返しライン
25 廃棄装置に接続されたライン
26 通信のためのケーブル
27 ネットワーク回線
29 消費事業者側サーバ装置
30 製造装置設置事業者側サーバ装置
31 配送事業者側サーバ装置
41 入出力端子
42 通信ケーブル
43 ケース
44 ボックス
45 ケースに取り付けられたコネクタ
46 ボックスに取り付けられたコネクタ
47 外部通信用コネクタ
Claims (4)
- 消費者の有する消費装置の近傍でガスを製造して供給するオンサイト型ガス製造装置であって、
原料を供給するための原料供給装置と、
前記原料供給装置から供給された原料を反応させてガスを発生させる製造装置と、
前記製造装置で発生したガスを精製する精製装置と、
前記精製装置で精製されたガスの分析を行う品質保証装置とを有し、
前記製造装置、前記精製装置、前記品質保証装置は、それぞれマイクロリアクタを備え、
前記製造装置が備えるマイクロリアクタは、環境パラメータを検出する検出手段と環境パラメータを変更する変更手段とを備え、
前記環境パラメータは、前記マイクロリアクタのマイクロチャネルを通過する流体の圧力、温度、流量の少なくともいずれかであり、
前記品質保証装置が備えるマイクロリアクタは、ガス中に含まれる不純物ごとに対応した分析用マイクロリアクタチップを1または複数備え、
前記品質保証装置の分析結果に基づいて、異常が検出されなかった場合に、前記消費装置にガスを供給することを特徴とするオンサイト型ガス製造装置。 - 前記精製装置は、精製したガスを貯蔵し、かつ昇圧することが可能なバッファタンクを備えることを特徴とする請求項1に記載のオンサイト型ガス製造装置。
- 請求項1または2に記載のオンサイト型ガス製造装置と、オンサイト型ガス製造装置を管理する製造装置設置業者によって利用される製造装置設置業者側サーバと、オンサイト型ガス製造装置を運転し、製造されたガスを消費する消費事業者によって利用される消費事業者側サーバとを含み、これらが互いにデータ通信可能に構成されるガス製造販売システムであって、
オンサイト型ガス製造装置を構成する前記原料供給装置、前記製造装置、前記精製装置、前記品質保証装置は、動作状況を示す動作状況情報を製造装置設置業者側に送信し、
前記各装置はそれぞれ装置自身の動作状況を示す動作状況情報を作成して消費事業者側サーバに送信し、
消費事業者側サーバは、受信した前記動作状況情報に基づいて、課金算出情報を作成して製造装置設置業者側サーバに送信し、
製造装置設置業者側サーバは、受信した前記課金算出情報に基づいて消費事業者に請求すべき金額を算出し、算出した金額を含む課金情報を作成して消費事業者側サーバに送信することを特徴とするガス製造販売システム。 - 製造装置設置業者側サーバは、前記動作状況情報に基づいて、オンサイト型ガス製造装置の動作状況を判断し、その判断結果に応じてオンサイト型ガス製造装置を制御するための管理制御コマンドを送信し、
前記原料供給装置、前記製造装置、前記精製装置、前記品質保証装置は、前記管理制御コマンドを受信すると、コマンド内容に従って動作の変更を行うことを特徴とする請求項3記載のガス製造販売システム。
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