Patent US10641525B2 - Heat Generating System - Clean Planet

Wärmeerzeugungssystem

Patent
Patentnummer	US10641525B2
Bezeichnung	Heat Generating System
Anmelder	Clean Planet Inc.
Erfinder	Yasuhiro Iwamura Takehiko Ito Jirota Kasagi Hideki Yoshino Masanao Hattori
Anmeldetag	12.12.2016
Veröffentlichungstag	05.05.2020
Erteilungstag	05.05.2020

Zusammenfassung

Ein Wärmeerzeugungssystem der vorliegenden Erfindung steuert die Abgabe von Überschusswärme durch wärmeerzeugende Elementarzellen, die eine Überschusswärme infolge der Wärmeerzeugungsreaktion in einer Vielzahl von wärmeerzeugenden Elementarzellen generieren. Durch Erhöhen der Anzahl der Positionen von Wärmeerzeugungsreaktionen und daher selbst dann, wenn die anderen wärmeerzeugenden Elementzellen aufgrund einer unzureichenden Wärmeerzeugungsreaktion keine überschüssige Wärme erzeugen, können die wärmeerzeugenden Elementzellen, in denen die Wärmeerzeugungsreaktion mit Sicherheit stattfindet, den Mangel an zu gewinnender Wärmemenge kompensieren. Dadurch kann unter Verwendung der wärmeerzeugenden Elementzellen, von denen jede unter Verwendung eines Wasserstoffspeichermetalls oder einer Wasserstoffspeicherlegierung Wärme erzeugt, stabil Wärme gewonnen werden.

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Der Stand der Technik

Kürzlich wurde berichtet, dass eine wärmeerzeugende Reaktion auftritt, wenn das Innere eines Behälters, der mit wärmeerzeugenden Elementen aus Palladium (Pd) versehen ist, mit Deuteriumgas beschickt und aufgeheizt wird (siehe hierzu die Nicht-Patentliteratur 1 und 2).

Der detaillierte Mechanismus des Wärmeerzeugungsphänomens der Erzeugung von Überschusswärme (Ausgangsenthalpie höher als die Eingangsenthalpie) unter Verwendung eines Wasserstoffspeichermetalls wie Palladium (Pd) oder einer Wasserstoffspeicherlegierung wie einer Palladiumlegierung wurde von Forschern in den verschiedenen Ländern diskutiert. Zum Beispiel wird in der Nicht-Patentliteratur 3 bis 6 darüber berichtet, dass ein Wärmeerzeugungsphänomen aufgetreten ist, und es kann behauptet werden, dass es sich bei dem Phänomen der Wärmeerzeugung um ein real auftretendes physikalisches Phänomen handelt. Da dieses Wärmeerzeugungsphänomen eine überschüssige Wärmeerzeugung verursacht, kann die Überschusswärme als eine effektive Wärmequelle genutzt werden, sofern das Wärmeerzeugungsphänomen beherrscht wird.

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Das technische Problem

In einer Zelle mit wärmeerzeugenden Elementen, die die in der Nicht-Patentliteratur 1 bis 6 beschriebenen Technologien verwendet, bei denen Wärme unter Verwendung eines wasserstoffspeichernden Metalls oder einer wasserstoffspeichernden Legierung erzeugt wird, ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Wärmeerzeugungsphänomens mitunter gering. Selbst wenn die wärmeerzeugende Elementarzelle nur ein einziges Mal überschüssige Wärme erzeugt, kann ein Phänomen auftreten, bei dem die Überschusswärme durch irgendeine Ursache plötzlich reduziert wird. Dies führt zu dem Problem, dass die erwartete Wärme nicht unbedingt stabil erzielt werden kann.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das obige Problem gemacht, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Wärmeerzeugungssystem zu unterbreiten, das in der Lage ist, unter Verwendung der oben beschriebenen wärmeerzeugenden Elementzelle, die die Wärme unter Verwendung eines Wasserstoffspeichermetalls oder einer Wasserstoffspeicherlegierung instabil erzeugen kann, stabil Wärme zu liefern.

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Die Lösung des Problems

Um das oben beschriebene Problem zu lösen, enthält ein Wärmeerzeugungssystem der vorliegenden Erfindung: zum einen eine Vielzahl von wärmeerzeugenden Elementarzellen, von denen jede unter Verwendung eines Wasserstoffspeichermetalls oder einer Wasserstoffspeicherlegierung überschüssige Wärme erzeugt, wenn Gas auf Wasserstoffbasis, das zur Wärmeerzeugung beiträgt, in einen Behälter zugeführt wird; und zum anderen eine integrierte Steuereinheit, die die Wärmeerzeugung durch Erwärmen jeder der wärmeerzeugenden Elementarzellen und Zuführen des Gases auf Wasserstoffbasis in jede der wärmeerzeugenden Elementarzellen steuert und eine Wärmerückgewinnungseinheit veranlasst, Überschusswärme von jeder der wärmeerzeugenden Elementarzellen abzuführen. Die integrierte Steuereinheit regelt die Wärmeerzeugung jener wärmeerzeugenden Elementarzelle, die keine Überschusswärme erzeugt, und regelt ferner die Wärmeüberschussleistung der anderen wärmeerzeugenden Elementarzelle, die Überschusswärme erzeugt, indem sie zumindest eine der folgenden Maßnahmen ergreift: Temperatureinstellung der wärmeerzeugenden Elementarzelle, Zufuhrregelung des wasserstoffbasierten Gases in die wärmeerzeugende Elementarzelle und Druckregelung in der wärmeerzeugenden Elementarzelle, wodurch die Wärmeüberschussleistung der wärmeerzeugenden Elementarzelle erhöht und/oder aufrechterhalten wird.

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Die vorteilhafte(n) Wirkung(en) der Erfindung

Bei der vorliegenden Erfindung steuert das Wärmeerzeugungssystem die Abgabe von Überschusswärme jeder einzelnen wärmeerzeugenden Elementarzelle, die infolge der Wärmeerzeugungsreaktion in der Vielzahl der wärmeerzeugenden Elementarzellen Überschusswärme erzeugt, um auf diese Weise die Abgabe von Überschusswärme zu erhöhen und/oder beizubehalten, und damit selbst dann, wenn die anderen wärmeerzeugenden Elementzellen aufgrund einer unzureichenden Wärmeerzeugungsreaktion keine Überschusswärme erzeugen sollten. Dadurch können die wärmeerzeugenden Elementzellen, die Überschusswärme erzeugen, die unzureichende Wärmemenge, die ausgeglichen werden muss, kompensieren, was eine stabile Gewinnung von Wärme unter Verwendung der wärmeerzeugenden Elementzellen ermöglicht, von denen jede Wärme unter Verwendung eines Wasserstoffspeichermetalls oder einer Wasserstoffspeicherlegierung erzeugt.