热利用系统及发热装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种利用廉价、清洁且安全的热能源的新颖的热利用系统及发热装置。热利用系统(10)具备：密闭容器(15)，被供给氢系气体；发热结构体(20)，收容在密闭容器(15)，且具有通过氢系气体中所含的氢的吸藏与释放而产生热的发热体；及热利用装置(12)，利用通过发热体的热而加热的热介质作为热源。发热体具有由氢吸藏金属、氢吸藏合金或质子导电体形成的基座、及设置在基座的多层膜。多层膜具有：第1层，由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成，且厚度小于1000nm；及第2层，由与第1层不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成，且厚度小于1000nm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热利用系统及发热装置
本专利技术涉及一种热利用系统及发热装置。
技术介绍
近年来，已报告有通过使用氢吸藏金属等进行氢的吸藏与释放而产生热的发热现象(例如参照非专利文献1)。氢由于可以利用水生成，所以作为资源取之不尽且廉价，且不会产生二氧化碳等温室效应气体，因此，被视为清洁的能源。另外，使用氢吸藏金属等的发热现象不同于核分裂反应，由于没有连锁反应，因此被认为是安全的。通过氢的吸藏与释放而产生的热直接以热的形式加以利用，除此以外，也可以转换为电力加以利用，因此，被期待作为有效的热能源。
技术介绍
文献非专利文献非专利文献1：A.Kitamura.et.al”Briefsummaryoflatestexperimentalresultswithamass-flowcalorimetrysystemforanomalousheateffectofnano-compositemetalsunderD(H)-gascharging”CURRENTSCIENCE,VOL.108,NO.4,p.589-593,2015
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]然而，热能源的主流依然是火力发电或核能发电。因此，从环境问题或能源问题的观点来看，期望利用廉价、清洁且安全的热能源且以往不存在的新颖的热利用系统及发热装置。因此，本专利技术的目的在于提供一种利用廉价、清洁且安全的热能源的新颖的热利用系统及发热装置。[解决问题的技术手段]本专利技术的热利用系统具备：密闭容器，被供给氢系气体；发热结构体，收容在所述密闭容器，且具有通过所述氢系气体中所含的氢的吸藏与释放而产生热的发热体；及热利用装置，利用通过所述发热体的热而加热的热介质作为热源；所述发热体具有由氢吸藏金属、氢吸藏合金或质子导电体形成的基座、及设置在所述基座的多层膜，且所述多层膜具有：第1层，由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成，且厚度小于1000nm；及第2层，由与所述第1层不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成，且厚度小于1000nm。本专利技术的发热装置具备：密闭容器，被供给氢系气体；及发热结构体，收容在所述密闭容器，且呈放射状配置有通过所述氢系气体中所含的氢的吸藏与释放而产生热的多个发热体；所述发热体具有由氢吸藏金属、氢吸藏合金或质子导电体形成的基座、及设置在所述基座的多层膜，且所述多层膜具有：第1层，由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成，且厚度小于1000nm；及第2层，由与所述第1层不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成，且厚度小于1000nm。本专利技术的另一热利用系统具备：密闭容器，被供给氢系气体；发热结构体，收容在所述密闭容器，且具有通过所述氢系气体中所含的氢的吸藏与释放而产生热的发热体；燃烧装置，使燃料与燃烧用空气燃烧而产生热；及热利用装置，利用所述发热体的热而将所述燃烧用空气预热；所述发热体具有由氢吸藏金属、氢吸藏合金或质子导电体形成的基座、及设置在所述基座的多层膜，且所述多层膜具有：第1层，由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成，且厚度小于1000nm；及第2层，由与所述第1层不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成，且厚度小于1000nm。[专利技术效果]根据本专利技术，利用通过氢的吸藏与释放而产生热的发热体作为热能源，因此，可以廉价、清洁且安全地供给能源。附图说明图1是第1实施方式的热利用系统的概略图。图2是表示发热模块的结构的立体图。图3是表示发热模块的结构的剖视图。图4是表示具有第1层与第2层的发热体的结构的剖视图。图5是用来说明过剩热的产生的说明图。图6是具有第1层、第2层及第3层的发热体的剖视图。图7是具有第1层、第2层、第3层及第4层的发热体的剖视图。图8是表示多层膜的各层的厚度的比率与过剩热的关系的曲线图。图9是表示多层膜的积层数与过剩热的关系的曲线图。图10是表示多层膜的材料与过剩热的关系的曲线图。图11是用来说明发热体的配置的一例的说明图。图12是表示筒状发热体的概略图。图13是表示松卷地卷绕的螺旋状的发热体的概略图。图14是用来说明热利用装置的一例的说明图。图15是表示具备第2实施方式的热利用系统的火力发电设备的构成的概略图。图16是示意性地表示发热装置与热利用装置的构成的透视立体图。图17是用来说明构成为反复进行氢系气体的供给与排气的发热装置的说明图。图18是用来说明构成为使燃烧用空气循环的热利用系统的说明图。图19是表示第3实施方式的热利用系统的构成的概略图。图20是用来说明二氧化碳分离回收装置的构成的说明图。图21是表示第4实施方式的热利用系统的构成的概略图。图22是具有鳍片的密闭容器的立体图。图23是将具有鳍片的密闭容器的容器主体在径向上切断所得的剖视图。图24是将具有鳍片的密闭容器的容器主体在与径向正交的方向上切断所得的剖视图。图25是具有传热支撑部的密闭容器的剖视图。图26是将具有传热支撑部的密闭容器的容器主体在径向上切断所得的剖视图。图27是将平板型发热体组件在与厚度方向正交的方向上切断所得的剖视图。图28是将平板型发热体组件在厚度方向上切断所得的剖视图。图29是表示将平板型发热体组件收纳在收纳容器的状态的说明图。图30是具有由多个肋形成的鳍片的密闭容器的俯视图。图31是具有由多个肋形成的鳍片的密闭容器的侧视图。具体实施方式1.第1实施方式如图1所示，热利用系统10具备发热装置11与热利用装置12。热利用系统10是通过发热装置11产生的热将下述热介质加热，将经加热的热介质作为热源而使热利用装置12作动。发热装置11具备密闭容器15、气体排出部16、气体供给部17、发热模块18及控制部19。密闭容器15是中空容器，在内部收容发热模块18。密闭容器15例如由不锈钢等形成。密闭容器15具有与下述排气用配管16b连接的排气口15a、及与下述供给用配管17b连接的供给口15b。密闭容器15例如由形成为筒状的容器主体(未图示)、设置在容器主体的上端的上盖(未图示)、及设置在容器主体的下端的下盖(未图示)所形成。在该例中，排气口15a形成在上盖，供给口15b形成在下盖。通过容器主体、上盖及下盖的内表面而在密闭容器15的内部形成空间。对密闭容器15经由供给用配管17b与供给口15b供给下述氢系气体。气体排出部16对密闭容器15的内部进行真空排气。气体排出部16具有真空泵16a、排气用配管16b及排气用阀16c。真空泵16a例如由涡轮分子泵与干泵形成。排气用配管16b连接真空泵16a与密闭容器15。排气用配管16b使密闭容器15内部的气体向真空泵16a流通。排气用阀16c设置在排气用配管16b。排气用阀16c调整沿排气用配管16b流通的气体的流量。真空泵16a及排气用阀16c与控制部19电连接。气体排出部16的排气速度例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热利用系统，具备：/n密闭容器，被供给氢系气体；/n发热结构体，收容在所述密闭容器，且具有通过所述氢系气体中所含的氢的吸藏与释放而产生热的发热体；及/n热利用装置，利用通过所述发热体的热而加热的热介质作为热源；/n所述发热体具有由氢吸藏金属、氢吸藏合金或质子导电体形成的基座、及设置在所述基座的多层膜，且/n所述多层膜具有：第1层，由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成，且厚度小于1000nm；及第2层，由与所述第1层不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成，且厚度小于1000nm。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181211 JP 2018-232054;20190514 JP 2019-091681;201.一种热利用系统，具备：
密闭容器，被供给氢系气体；
发热结构体，收容在所述密闭容器，且具有通过所述氢系气体中所含的氢的吸藏与释放而产生热的发热体；及
热利用装置，利用通过所述发热体的热而加热的热介质作为热源；
所述发热体具有由氢吸藏金属、氢吸藏合金或质子导电体形成的基座、及设置在所述基座的多层膜，且
所述多层膜具有：第1层，由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成，且厚度小于1000nm；及第2层，由与所述第1层不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成，且厚度小于1000nm。


2.根据权利要求1所述的热利用系统，其中所述发热体呈放射状配置有多个。


3.根据权利要求1所述的热利用系统，其中所述发热体相互隔开间隙地以多个排列成一列。


4.根据权利要求1所述的热利用系统，其中所述发热体形成为筒状。


5.根据权利要求1所述的热利用系统，其中所述发热体形成为松卷地卷绕而成的螺旋状。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的热利用系统，其中所述发热结构体在所述密闭容器的内部中所述氢系气体流动的方向上排列有多个。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的热利用系统，具备收容在所述密闭容器且形成为筒状的加热器，且
所述发热结构体配置在由所述加热器的内表面形成的空间。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的热利用系统，其中所述热利用装置具有收纳所述密闭容器的收纳容器，且
所述热介质以通过由所述收纳容器的内表面与所述密闭容器的外表面形成的间隙的方式被加热。


9.根据权利要求8所述的热利用系统，其中所述热利用装置具有使所述热介质在所述收纳容器的内部与外部之间流通的热介质流通部。


10.根据权利要求9所述的热利用系统，其中所述热利用装置具有燃气涡轮机、蒸汽涡轮机、史特林引擎及热电转换器中的至少任一个。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的热利用系统，其中所述第1层由Ni、Pd、Cu、Mn、Cr、Fe、Mg、Co、它们的合金中的任一种形成，且
所述第2层由Ni、Pd、Cu、Mn、Cr、Fe、Mg、Co、它们的合金、SiC中的任一种形成。


12.根据权利要求1至11中任一项所述的热利用系统，其中所述多层膜除了具有所述第1层及所述第2层以外，还具有由与所述第1层及所述第2层不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成且厚度小于1000nm的第3层。


13.根据权利要求12所述的热利用系统，其中所述第3层由CaO、Y2O3、TiC、LaB6、SrO、BaO中的任一种形成。


14.根据权利要求13所述的热利用系统，其中所述多层膜除了具有所述第1层、所述第2层及所述第3层以外，还具有由与所述第1层、所述第2层及所述第3层不同的氢吸藏金属或氢吸藏合金形成且厚度小于1000nm的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩村康弘，伊藤岳彦，笠木治郎太，吉野英树，平野章太郎，伊势雅英，茨城哲治，
申请(专利权)人：绿净星球股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP