JP7344840B2 - 燃料電池システム、燃料電池を用いた排気浄化方法及び燃料電池装置の改造方法 - Google Patents
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Description
施設から排出される汚染物質を含む汚染排気を供給するための汚染排気ラインと、
前記汚染排気ラインから供給された前記汚染排気を燃料電池の反応熱を用いて浄化する汚染排気浄化部と、
を備え、
前記汚染排気浄化部は、前記燃料電池の発電部であり、
前記汚染排気ラインは、前記汚染排気を前記発電部の空気極に供給するように構成される。
また、上記目的を達成するため、本開示に係る別の燃料電池システムは、
施設から排出される汚染物質を含む汚染排気を供給するための汚染排気ラインと、
前記汚染排気ラインから供給された前記汚染排気を燃料電池の反応熱を用いて浄化する汚染排気浄化部と、
を備え、
前記汚染排気浄化部は、前記燃料電池の排気ガスと前記汚染排気との直接熱交換又は間接熱交換を行うように構成された熱交換部である。
施設から排出される汚染物質を含む汚染排気を排気浄化部に送るステップと、
前記排気浄化部において前記汚染排気を前記燃料電池の反応熱を用いて浄化するステップと、
を備え、
前記汚染排気浄化部は、前記燃料電池の発電部であり、
前記汚染排気は前記発電部の空気極に供給される。
また、上記目的を達成するため、本開示に係る別の燃料電池を用いた排気浄化方法は、
施設から排出される汚染物質を含む汚染排気を汚染排気浄化部に送るステップと、
前記汚染排気浄化部において前記汚染排気を前記燃料電池の反応熱を用いて浄化するステップと、
を備え、
前記汚染排気浄化部は、前記燃料電池の排気ガスと前記汚染排気との直接熱交換又は間接熱交換を行うように構成された熱交換部である。
燃料電池を備える燃料電池装置の改造方法であって、
施設から排出される汚染物質を含む汚染排気を送るための汚染排気ラインを、燃料電池の空気入口に接続するステップを備える。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
施設(例えば上述の病院4又は研究所)から排出される汚染物質を含む汚染排気を供給するための汚染排気ライン(例えば上述の汚染排気ライン6)と、
前記汚染排気ラインから供給された前記汚染排気を燃料電池(例えば上述のSOFC14)の反応熱を用いて浄化する汚染排気浄化部(例えば上述の汚染排気浄化部50、すなわち、SOFC14の発電部36又は混合器56)と、
を備える。
前記汚染物質は、細菌、ウイルス、又は、臭気を発する物質等の生物に影響を及ぼす物質を含む。
前記施設は、前記汚染物質が持ち込まれる施設、前記汚染物質が増殖する施設又は前記汚染物質が創造される施設である。
前記施設は、病院又は前記汚染物質を扱う研究所、工場若しくは隔離施設である。
前記汚染排気浄化部は、前記燃料電池の発電部(例えば上述の発電部36)である。
前記汚染排気ラインは、前記汚染排気を前記発電部の空気極(例えば上述の空気極38)に供給するように構成される。
前記汚染排気浄化部は、前記燃料電池の排気ガスと前記汚染排気との直接熱交換又は間接熱交換を行うように構成された熱交換部(例えば上述の混合器56)である。
前記燃料電池の動作温度は100℃以上である。
前記燃料電池の動作温度は400℃以上である。
前記燃料電池は、固体酸化物形燃料電池(例えば上述のSOFC14)である。
前記燃料電池の排気ガスを燃焼させる燃焼器(例えば上述の燃焼器20)を更に備える。
前記燃料電池の排気ガスを燃焼させる燃焼器(例えば上述の燃焼器20)を更に備える。
前記汚染排気ラインに設けられた圧縮機を更に備える。
前記施設から排出される汚染物質を含む汚染排水を供給するため汚染排水ライン(例えば上述の汚染排水ライン58)と、
前記汚染排水ラインから供給された前記汚染排水を前記燃料電池の反応熱を用いて浄化する汚染排水浄化部(例えば上述の汚染排水浄化部60)と、
を更にそなえる。
施設(例えば上述の病院4又は研究所)から排出される汚染物質を含む汚染排気を汚染排気浄化部(例えば上述の汚染排気浄化部50、すなわち、SOFC14の発電部36又は混合器56)に送るステップと、
前記汚染排気浄化部において前記汚染排気を燃料電池(例えば上述のSOFC14)の反応熱を用いて浄化するステップと、
を備える。
燃料電池(例えば上述のSOFC14)を備える燃料電池装置(例えば上述のSOFC装置15)を施設(例えば上述の病院4、研究所、工場又は隔離施設)から排出される汚染排気を浄化する燃料電池システム(例えば上述の燃料電池システム2(2A~2E))に改造するための、燃料電池装置の改造方法であって、
前記施設から排出される前記汚染排気を送るための汚染排気ライン(例えば上述の汚染排気ライン6)を、前記燃料電池の空気入口(例えば上述の空気入口34)に接続するステップを備える。
4 病院
6 汚染排気ライン
6a 第1汚染排気ライン部
6b 第2汚染排気ライン部
8 フィルター
10,26 換気装置
12 圧縮機
13 燃料ガスライン
14 SOFC(固体酸化物形燃料電池)
15 SOFC装置
16 排燃料ガスライン
18 排空気ライン
18a 第1排空気ライン部
18b 第2排空気ライン部
20 燃焼器
22 燃焼ガスライン
24 通常排気ライン
28 給水ライン
30 熱交換器
32 隔離室
34 空気入口
35 燃料ガス入口
36 発電部
37 燃料極
38 空気極
39 固体電解質膜
42 排燃料ガス出口
44 排燃料ガス入口
46 排空気出口
48 排空気入口
50 汚染排気浄化部
52,54,56 混合器
58 汚染排水ライン
60 汚染排水浄化部
Claims (15)
- 施設から排出される汚染物質を含む汚染排気を供給するための汚染排気ラインと、
前記汚染排気ラインから供給された前記汚染排気を燃料電池の反応熱を用いて浄化する汚染排気浄化部と、
を備え、
前記汚染排気浄化部は、前記燃料電池の発電部であり、
前記汚染排気ラインは、前記汚染排気を前記発電部の空気極に供給するように構成された燃料電池システム。 - 施設から排出される汚染物質を含む汚染排気を供給するための汚染排気ラインと、
前記汚染排気ラインから供給された前記汚染排気を燃料電池の反応熱を用いて浄化する汚染排気浄化部と、
を備え、
前記汚染排気浄化部は、前記燃料電池の排気ガスと前記汚染排気との直接熱交換又は間接熱交換を行うように構成された熱交換部である燃料電池システム。 - 前記燃料電池の排気ガスを燃焼させる燃焼器を更に備える、請求項2に記載の燃料電池システム。
- 前記汚染物質は、細菌、ウイルス、又は臭気を発する物質等の生物に影響を及ぼす物質を含む、請求項1乃至3の何れか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記施設は、前記汚染物質が持ち込まれる施設、前記汚染物質が増殖する施設又は前記汚染物質が創造される施設である、請求項1乃至4の何れか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記施設は、病院又は前記汚染物質を扱う研究所、工場若しくは隔離施設である、請求項1乃至5の何れか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池の動作温度は100℃以上である、請求項1乃至6の何れか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池の動作温度は400℃以上である、請求項7に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池は、固体酸化物形燃料電池である、請求項1乃至8の何れか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池の排気ガスを燃焼させる燃焼器を更に備える、請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記汚染排気ラインに設けられた圧縮機を更に備える、請求項1乃至10の何れか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記施設から排出される汚染物質を含む汚染排水を供給するため汚染排水ラインと、
前記汚染排水ラインから供給された前記汚染排水を前記燃料電池の反応熱を用いて浄化する汚染排水浄化部と、
を更にそなえる、請求項1乃至11の何れか1項に記載の燃料電池システム。 - 燃料電池を用いた排気浄化方法であって、
施設から排出される汚染物質を含む汚染排気を汚染排気浄化部に送るステップと、
前記汚染排気浄化部において前記汚染排気を前記燃料電池の反応熱を用いて浄化するステップと、
を備え、
前記汚染排気浄化部は、前記燃料電池の発電部であり、
前記汚染排気は前記発電部の空気極に供給される、燃料電池を用いた排気浄化方法。 - 燃料電池を用いた排気浄化方法であって、
施設から排出される汚染物質を含む汚染排気を汚染排気浄化部に送るステップと、
前記汚染排気浄化部において前記汚染排気を前記燃料電池の反応熱を用いて浄化するステップと、
を備え、
前記汚染排気浄化部は、前記燃料電池の排気ガスと前記汚染排気との直接熱交換又は間接熱交換を行うように構成された熱交換部である、燃料電池を用いた排気浄化方法。 - 燃料電池を備える燃料電池装置を施設から排出される汚染排気を浄化する燃料電池システムに改造するための、燃料電池装置の改造方法であって、
前記施設から排出される前記汚染排気を送るための汚染排気ラインを、前記燃料電池の空気入口に接続するステップを備える、燃料電池装置の改造方法。
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