Patent US20190257551A1 - Heat Generating System - Clean Planet

Wärmeerzeugungssystem

Patent
Patentnummer	US20190257551A1
Bezeichnung	Heat Generating System
Anmelder	Clean Planet Inc.
Erfinder	Yasuhiro Iwamura Takehiko Ito Jirota Kasagi Hideki Yoshino Masanao Hattori
Anmeldetag	25.09.2017
Veröffentlichungstag	22.08.2019
Erteilungstag	anhängig

Zusammenfassung

Ein wärmeerzeugendes System umfasst eine Zelle mit einem wärmeerzeugenden Element und eine Zirkulationsvorrichtung. Die Zelle mit dem wärmeerzeugenden Element umfasst einen Behälter mit einer Rückgewinnungsöffnung und einer Auslassöffnung; und ein Reaktant, der in dem Behälter bereitgestellt wird, ist aus einem wasserstoffspeichernden Metall oder einer wasserstoffspeichernden Legierung gefertigt und besitzt auf einer Oberfläche des Reaktanten metallische Nanopartikel. Die Zelle mit dem wärmeerzeugenden Element produziert Überschusswärme, sobald Gas auf Wasserstoffbasis, das der Wärmeerzeugung dient, in den Behälter geleitet wird und die Wasserstoffatome von den metallischen Nanopartikeln umschlossen werden. Die Zirkulationsvorrichtung sorgt für die Umwälzung des wasserstoffbasierten Gases innerhalb der Zelle mit dem wärmeerzeugenden Element. Die Zirkulationsvorrichtung umfasst einen Zirkulationskanal, der außerhalb des Behälters angeordnet ist und die Rückgewinnungsöffnung mit der Auslassöffnung verbindet, eine Pumpe, die das wasserstoffbasierte Gas im Behälter über den Zirkulationskanal umwälzt, sowie einen Filter im Zirkulationskanal, der die Verunreinigungen im wasserstoffbasierten Gas adsorbiert und entfernt.

...

Zum Hintergrund der Technik

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

Was das Phänomen der Erzeugung von Überschusswärme (Ausgangsenthalpie höher als die Eingangsenthalpie) unter Verwendung eines wasserstoffspeichernden Metalls wie Palladium (Pd) oder einer wasserstoffspeichernden Legierung wie die einer Palladiumlegierung betrifft, so wurde der detaillierte Mechanismus der Erzeugung von Überschusswärme von Forschern in den einzelnen Ländern diskutiert. Zum Beispiel wird in der Nicht-Patentliteratur 3 bis 6 und der Patentliteratur 1 darüber berichtet, dass es zu einem Phänomen der Erzeugung von Wärme gekommen ist, und es kann festgestellt werden, dass es sich dabei um ein Phänomen handelt, das sich tatsächlich ereignet. Da ein solches Wärmeerzeugungsphänomen eine Überschusswärme erzeugt, kann diese überschüssige Wärme als effektive Wärmequelle genutzt werden, wenn es gelingt, das Phänomen der Wärmeerzeugung zu steuern.

...

Das technische Problem

In einer Zelle mit wärmeerzeugenden Elementen, die die in der Nicht-Patentliteratur 1 bis 6 offengelegten Technologien verwendet, bei denen unter Verwendung eines wasserstoffspeichernden Metalls oder einer wasserstoffspeichernden Legierung Wärme erzeugt wird, fällt die Wahrscheinlichkeit des Auftretens des Wärmeerzeugungsphänomens mitunter niedrig aus. Selbst wenn die wärmeerzeugende Elementarzelle einmal Überschusswärme erzeugt hat, kann es zu einem Phänomen kommen, bei dem die Überschusswärme aus irgendeinem Grund unvermittelt abnimmt. Dies führt dann zu dem Problem, dass die erwartete Menge an Wärme nicht notwendigerweise zuverlässig erzielt werden kann.

Die hier vorgelegte Erfindung wurde im Hinblick auf das obige Problem entwickelt, und ein Ziel der hier vorgelegten Erfindung ist es, ein Wärmeerzeugungssystem vorzustellen, das in der Lage ist, in der oben beschriebenen instabilen wärmeerzeugenden Elementarzelle, die die Wärme unter Verwendung eines wasserstoffspeichernden Metalls oder einer wasserstoffspeichernden Legierung erzeugt, Wärme in stabilerer Weise zu erzeugen, als dies auf herkömmliche Weise möglich ist.

Die Problemlösung

Um das oben beschriebene Problem zu lösen, enthält ein Wärmeerzeugungssystem eine Zelle mit einem wärmeerzeugenden Element und eine Zirkulationsvorrichtung. Die Zelle mit dem wärmeerzeugenden Element enthält einen Behälter und einen Reaktanten. Der Behälter besitzt eine Rückgewinnungsöffnung und eine Auslassöffnung. Der Reaktant ist im Behälter angebracht. Der Reaktant besteht aus einem wasserstoffspeichernden Metall oder einer wasserstoffspeichernden Legierung. Der Reaktant weist eine Vielzahl von metallischen Nanopartikeln auf, die auf einer Oberfläche des Reaktanten aufgebracht sind. Die Zelle mit dem wärmeerzeugenden Element produziert Überschusswärme, sobald ein wasserstoffbasiertes Gas, das der Wärmeerzeugung dient, in den Behälter geleitet wird und Wasserstoffatome von der Vielzahl der metallischen Nanopartikel eingeschlossen werden. Die Zirkulationsvorrichtung ist so aufgebaut, dass sie das wasserstoffbasierte Gas in der Zelle mit dem wärmeerzeugenden Element umwälzt. Die Zirkulationsvorrichtung umfasst einen Zirkulationskanal, eine Pumpe und einen Filter. Der Zirkulationskanal befindet sich außerhalb des Behälters. Der Zirkulationskanal verbindet die Rückgewinnungsöffnung mit der Auslassöffnung. Die Pumpe ist so ausgelegt, dass sie das wasserstoffbasierte Gas im Behälter über den Zirkulationskanal umwälzt. Der Filter ist im Zirkulationskanal angeordnet. Der Filter ist so aufgebaut, dass er die Verunreinigungen in dem wasserstoffbasierten Gas adsorbiert und entfernt.

Die vorteilhaften Effekte der Erfindung

Nach der vorliegenden Erfindung kann eine Zelle mit einem wärmeerzeugenden Element, das in Folge der Wärmeerzeugungsreaktion Überschusswärme erzeugt, die Leistung an Überschusswärme steigern und/oder aufrechterhalten, indem das wasserstoffbasierte Gas umgewälzt wird, wobei Verunreinigungen aus dem wasserstoffbasierten Gas entfernt werden, und somit kann die Wärme auf eine stabilere Weise erzeugt werden, als dies auf herkömmliche Weise möglich ist.