JP2012167876A - エネルギー発生機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】省エネに寄与することが出来るエネルギー発生機構を提供しようとするもの。
【解決手段】生石灰１と水２とにより反応生成熱を発生させ、前記生石灰１と水２との反応により生成した消石灰３を昇温させて生石灰１と水蒸気４とに分解せしめ、再生した生石灰１と新たに供給した水２を接触させることにより継続して反応生成熱を発生させるようにした。化石燃料に由来する重油やガスでは燃焼させると二酸化炭素などに変化して元の燃料は消失するが、このエネルギー発生機構では生石灰１と消石灰３との間で化学構造を変換させながら連続的に反応させることができる。
【選択図】図１
Description
この発明は、新規なエネルギー発生機構に関するものである。
従来、発電機と貯湯タンクとを排熱回収ラインで接続し、発電機が発電時に発生する熱で加熱した湯を貯湯タンクに貯湯するコジェネレーションシステムに関する提案があった（特許文献１）。
すなわち、従来より、コジェネレーションシステムが家庭用や業務用向けに開発されている。当該システムは、ガスエンジンや燃料電池などの発電機を需要家に設置し、その発電機が都市ガスなどの一次エネルギーを供給されて発電する電気によって需要家の電力需要を賄うとともに、発電機が発電と同時に発生する熱を利用して貯湯タンクに湯を貯め、貯めた湯によって需要家の給湯・暖房需要を賄う。そのため、コジェネレーションシステムは、商用電力使用量や都市ガス使用量などの一次エネルギー消費量を減少させ、経済性や省エネ性の向上を図る点で優れている。近年、コジェネレーションシステムの経済性及び省エネ性をより一層向上させるため、各種提案がなされている、・・・というものである。
しかし、省エネにより寄与することが出来るエネルギー発生機構の要望があった。
特開２００８−２４１１４５号公報
すなわち、従来より、コジェネレーションシステムが家庭用や業務用向けに開発されている。当該システムは、ガスエンジンや燃料電池などの発電機を需要家に設置し、その発電機が都市ガスなどの一次エネルギーを供給されて発電する電気によって需要家の電力需要を賄うとともに、発電機が発電と同時に発生する熱を利用して貯湯タンクに湯を貯め、貯めた湯によって需要家の給湯・暖房需要を賄う。そのため、コジェネレーションシステムは、商用電力使用量や都市ガス使用量などの一次エネルギー消費量を減少させ、経済性や省エネ性の向上を図る点で優れている。近年、コジェネレーションシステムの経済性及び省エネ性をより一層向上させるため、各種提案がなされている、・・・というものである。
しかし、省エネにより寄与することが出来るエネルギー発生機構の要望があった。
そこでこの発明は、省エネに寄与することが出来るエネルギー発生機構を提供しようとするものである。
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
(１)この発明のエネルギー発生機構は、生石灰と水とにより反応生成熱を発生させ、前記生石灰と水との反応により生成した消石灰を昇温させて生石灰と水蒸気とに分解せしめ、再生した生石灰と新たに供給した水を接触させることにより継続して反応生成熱を発生させるようにしたことを特徴とする。
このエネルギー発生機構では、生石灰と水とにより反応生成熱を発生させ、前記生石灰と水との反応により生成した消石灰を昇温させて生石灰と水蒸気とに分解せしめるようにしたので、前記反応生成熱（熱源として利用）や水蒸気（動力として利用）をエネルギーとして利用することができる。
また、再生した生石灰と新たに供給した水を接触させることにより継続して反応生成熱を発生させるようにしたので、生石灰と水とが反応して消石灰に化学変化する際の反応生成熱を消石灰の昇温・分解に利用することにより連続してエネルギーを取り出すことが出来る。
ここで、化石燃料に由来する重油やガスでは燃焼させると二酸化炭素などに変化して元の燃料は消失するが、このエネルギー発生機構では生石灰と消石灰との間で化学構造を変換させながら連続的に反応させることができる。
(１)この発明のエネルギー発生機構は、生石灰と水とにより反応生成熱を発生させ、前記生石灰と水との反応により生成した消石灰を昇温させて生石灰と水蒸気とに分解せしめ、再生した生石灰と新たに供給した水を接触させることにより継続して反応生成熱を発生させるようにしたことを特徴とする。
このエネルギー発生機構では、生石灰と水とにより反応生成熱を発生させ、前記生石灰と水との反応により生成した消石灰を昇温させて生石灰と水蒸気とに分解せしめるようにしたので、前記反応生成熱（熱源として利用）や水蒸気（動力として利用）をエネルギーとして利用することができる。
また、再生した生石灰と新たに供給した水を接触させることにより継続して反応生成熱を発生させるようにしたので、生石灰と水とが反応して消石灰に化学変化する際の反応生成熱を消石灰の昇温・分解に利用することにより連続してエネルギーを取り出すことが出来る。
ここで、化石燃料に由来する重油やガスでは燃焼させると二酸化炭素などに変化して元の燃料は消失するが、このエネルギー発生機構では生石灰と消石灰との間で化学構造を変換させながら連続的に反応させることができる。
(２) 前記消石灰を分解温度の580℃以上に昇温させるように熱量の不足分を外部から補給するようにしてもよい。
このように構成すると、生石灰・消石灰を貯留して水を供給し水蒸気を発生させる“反応槽”を消石灰の分解温度の580℃以上の高温に維持することにより、生石灰と消石灰とが渾然一体となった反応を継続させることができる。この反応槽は、生石灰と消石灰を攪拌するようにしてもよい。
このように構成すると、生石灰・消石灰を貯留して水を供給し水蒸気を発生させる“反応槽”を消石灰の分解温度の580℃以上の高温に維持することにより、生石灰と消石灰とが渾然一体となった反応を継続させることができる。この反応槽は、生石灰と消石灰を攪拌するようにしてもよい。
（３）前記消石灰が熱分解することにより発生した水蒸気をエネルギーとして利用するようにしてもよい。
このように構成し、高温で熱分解することにより発生した水蒸気を加圧してタービンを回転させることにより発電を行うことができる。消石灰の分解温度は580℃であるので、高温の水蒸気を得ることができる。
ここで、前記消石灰Ca(OH)2が分解することによって発生する水蒸気の他に、生石灰CaOと水H2Oとの反応生成熱による発熱により水が蒸発して発生する水蒸気を利用することができる。
このように構成し、高温で熱分解することにより発生した水蒸気を加圧してタービンを回転させることにより発電を行うことができる。消石灰の分解温度は580℃であるので、高温の水蒸気を得ることができる。
ここで、前記消石灰Ca(OH)2が分解することによって発生する水蒸気の他に、生石灰CaOと水H2Oとの反応生成熱による発熱により水が蒸発して発生する水蒸気を利用することができる。
(４) 前記継続して発生する反応生成熱を熱源として利用するようにしてもよい。このように構成し、この生石灰と消石灰を貯留する“反応槽”の周壁から（例えば液体等を介して）熱を取り出すようにすることが出来る。
（５）前記水として排水を供給するようにしてもよい。このように構成すると、エネルギーの取り出しと同時に排水の浄化処理を行うことができる。
すなわち、排水は生石灰と発熱反応することにより、一部は水蒸気となって蒸発し、一部は生石灰と結合して消石灰に化学変化する。この消石灰が高温で生石灰と分離することにより水蒸気となる。そして、排水中の汚れ成分、特に有機成分は高温に晒されることにより熱分解して浄化されることとなる。
すなわち、排水は生石灰と発熱反応することにより、一部は水蒸気となって蒸発し、一部は生石灰と結合して消石灰に化学変化する。この消石灰が高温で生石灰と分離することにより水蒸気となる。そして、排水中の汚れ成分、特に有機成分は高温に晒されることにより熱分解して浄化されることとなる。
この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
化石燃料に由来する重油やガスでは燃焼させると二酸化炭素などに変化して元の燃料は消失するが、このエネルギー発生機構では生石灰と消石灰との間で化学構造を変換させながら連続的に反応させることができるので、省エネに寄与することが出来るエネルギー発生機構を提供することができる。
化石燃料に由来する重油やガスでは燃焼させると二酸化炭素などに変化して元の燃料は消失するが、このエネルギー発生機構では生石灰と消石灰との間で化学構造を変換させながら連続的に反応させることができるので、省エネに寄与することが出来るエネルギー発生機構を提供することができる。
以下、この発明の実施の形態を説明する。
（実施形態１）
この実施形態のエネルギー発生機構は、生石灰１と水２とにより反応生成熱を発生させ、前記生石灰１と水２との反応により生成した消石灰３を昇温させて生石灰１と水蒸気４とに分解せしめ、再生した生石灰１と新たに供給した水２を接触させることにより継続して反応生成熱を発生させるようにしている。
（実施形態１）
この実施形態のエネルギー発生機構は、生石灰１と水２とにより反応生成熱を発生させ、前記生石灰１と水２との反応により生成した消石灰３を昇温させて生石灰１と水蒸気４とに分解せしめ、再生した生石灰１と新たに供給した水２を接触させることにより継続して反応生成熱を発生させるようにしている。
そして、前記消石灰３を分解温度の580℃以上に昇温させるように熱量の不足分を外部から補給するようにしている（図示せず）。したがって、生石灰１・消石灰３を貯留して水２を供給し水蒸気４を発生させる“反応槽５”を消石灰３の分解温度の580℃以上の高温に維持することにより、生石灰１と消石灰３とが渾然一体となった反応を継続させることができる。この反応槽５は、生石灰１と消石灰３を回転羽根６により攪拌するようにしいる。
また、前記消石灰３が熱分解することにより発生した水蒸気４をエネルギーとして利用するようにしている。すなわち、高温で熱分解することにより発生した水蒸気４を加圧してタービンを回転させることにより発電を行うことができる（図示せず）。消石灰３の分解温度は580℃であるので、高温の水蒸気４を得ることができる。
ここで、前記消石灰Ca(OH)2が分解することによって発生する水蒸気４の他に、生石灰CaOと水H2Oとの反応生成熱による発熱により水２が蒸発して発生する水蒸気４を利用することができる。
ここで、前記消石灰Ca(OH)2が分解することによって発生する水蒸気４の他に、生石灰CaOと水H2Oとの反応生成熱による発熱により水２が蒸発して発生する水蒸気４を利用することができる。
その上、前記継続して発生する反応生成熱を熱源として利用するようにしている。すなわち、この生石灰１と消石灰３を貯留する“反応槽５”の周壁から（例えば液体等を介して）熱を取り出すようにすることが出来る（図示せず）。
次に、この実施形態のエネルギー発生機構の使用状態を説明する。
このエネルギー発生機構では、生石灰１と水２とにより反応生成熱を発生させ、前記生石灰１と水２との反応により生成した消石灰３を昇温させて生石灰１と水蒸気４とに分解せしめるようにしたので、前記反応生成熱（熱源として利用）や水蒸気４（動力として利用）をエネルギーとして利用することができる。
また、再生した生石灰１と新たに供給した水２を接触させることにより継続して反応生成熱を発生させるようにしたので、生石灰１と水２とが反応して消石灰３に化学変化する際の反応生成熱を消石灰３の昇温・分解に利用することにより連続してエネルギーを取り出すことが出来る。
このエネルギー発生機構では、生石灰１と水２とにより反応生成熱を発生させ、前記生石灰１と水２との反応により生成した消石灰３を昇温させて生石灰１と水蒸気４とに分解せしめるようにしたので、前記反応生成熱（熱源として利用）や水蒸気４（動力として利用）をエネルギーとして利用することができる。
また、再生した生石灰１と新たに供給した水２を接触させることにより継続して反応生成熱を発生させるようにしたので、生石灰１と水２とが反応して消石灰３に化学変化する際の反応生成熱を消石灰３の昇温・分解に利用することにより連続してエネルギーを取り出すことが出来る。
ここで、化石燃料に由来する重油やガスでは燃焼させると二酸化炭素などに変化して元の燃料は消失するが、このエネルギー発生機構では生石灰１と消石灰３との間で化学構造を変換させながら連続的に反応させることができ、省エネに寄与することが出来るという利点を有する。
（実施形態２）
前記水２として排水（図示せず）を供給するようにしており、エネルギーの取り出しと同時に排水の浄化処理を行うことができる。
すなわち、排水は生石灰１と発熱反応することにより、一部は水蒸気４となって蒸発し、一部は生石灰１と結合して消石灰３に化学変化する。この消石灰３が高温で生石灰１と分離することにより水蒸気４となる。そして、排水中の汚れ成分、特に有機成分は高温に晒されることにより熱分解して浄化されることとなる。
前記水２として排水（図示せず）を供給するようにしており、エネルギーの取り出しと同時に排水の浄化処理を行うことができる。
すなわち、排水は生石灰１と発熱反応することにより、一部は水蒸気４となって蒸発し、一部は生石灰１と結合して消石灰３に化学変化する。この消石灰３が高温で生石灰１と分離することにより水蒸気４となる。そして、排水中の汚れ成分、特に有機成分は高温に晒されることにより熱分解して浄化されることとなる。
生石灰と消石灰との間で化学構造を変換させながら連続的に反応させることができ、省エネに寄与することが出来るという利点を有することによって、コジェネその他の省エネルギー関連の用途に適用することができる。
１ 生石灰
２ 水
３ 消石灰
４ 水蒸気
２ 水
３ 消石灰
４ 水蒸気
Claims (5)
- 生石灰１と水２とにより反応生成熱を発生させ、前記生石灰１と水２との反応により生成した消石灰３を昇温させて生石灰１と水蒸気４とに分解せしめ、再生した生石灰１と新たに供給した水２を接触させることにより継続して反応生成熱を発生させるようにしたことを特徴とするエネルギー発生機構。
- 前記消石灰３を分解温度の580℃以上に昇温させるように熱量の不足分を外部から補給するようにした請求項１乃至３のいずれかに記載のエネルギー発生機構。
- 前記消石灰３が熱分解することにより発生した水蒸気４をエネルギーとして利用するようにした請求項１記載のエネルギー発生機構。
- 前記継続して発生する反応生成熱を熱源として利用するようにした請求項１又は２記載のエネルギー発生機構。
- 前記水２として排水を供給するようにした請求項１乃至４のいずれかに記載のエネルギー発生機構。
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