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公開番号2024158410
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023073577
出願日2023-04-27
発明の名称二酸化炭素供給装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類B01J 4/00 20060101AFI20241031BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】二酸化炭素の供給を早期に開始することができるとともに、目標とする二酸化炭素濃度への到達時間を短縮すること
【解決手段】二酸化炭素供給装置10の制御装置20は、電気化学セル12bから脱離された二酸化炭素を含む第1のガスの二酸化炭素供給対象19への供給と、貯蔵タンク14に貯蔵されていた第2のガスの二酸化炭素供給対象19への供給を制御するように構成される。このため、例えば、制御装置20が、二酸化炭素供給対象19への二酸化炭素の供給開始時に、貯蔵タンク14に貯蔵されていた第2のガスを供給するように制御することで、二酸化炭素供給対象19への二酸化炭素の供給を早期に開始することができるとともに、目標とする二酸化炭素濃度への到達時間を短縮することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
筐体内に配置され、吸着電位の印加により二酸化炭素を吸着し、脱離電位の印加により吸着した二酸化炭素を脱離する電気化学セル（１２ａ）を有し、前記電気化学セルに二酸化炭素を吸着させる吸着モードと、前記電気化学セルから二酸化炭素を脱離させる脱離モードとを交互に実施することにより、前記電気化学セルから脱離された二酸化炭素を含む第１のガスを二酸化炭素供給対象（１９）に供給する二酸化炭素供給装置であって、
少なくとも大気中の二酸化炭素濃度よりも二酸化炭素濃度の高い第２のガスを貯蔵する貯蔵タンク（１４）と、
前記貯蔵タンクへの前記第２のガスの貯蔵を制御する貯蔵制御部（２０）と、
前記電気化学セルから脱離された二酸化炭素を含む前記第１のガスの前記二酸化炭素供給対象への供給を制御するとともに、前記貯蔵タンクに貯蔵されていた前記第２のガスの前記二酸化炭素供給対象への供給を制御する供給制御部（２０）と、を備える二酸化炭素供給装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記貯蔵制御部は、前記二酸化炭素供給対象に設けられた、稼働時に二酸化炭素を含む排気ガスを出力する排気ガス出力装置（１９ｂ）からの排気ガスを前記第２のガスとして前記貯蔵タンクに貯蔵する、請求項１に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項３】
前記貯蔵制御部は、前記二酸化炭素供給対象に設けられた、稼働時に二酸化炭素を含む排気ガスを出力する排気ガス出力装置（１９ｂ）からの排気ガスを前記筐体内に導入するとともに、前記吸着モードと前記脱離モードとを交互に実施することにより、前記排気ガスから回収した二酸化炭素を含むガスを前記第２のガスとして前記貯蔵タンクに貯蔵する、請求項１に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項４】
前記貯蔵制御部は、大気ガスを前記筐体内に導入するとともに、前記吸着モードと前記脱離モードとを交互に実施することにより、前記大気ガスから回収した二酸化炭素を含むガスを前記第２のガスとして前記貯蔵タンクに貯蔵する、請求項１に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項５】
前記二酸化炭素供給対象は、閉じられた空間内で農作物を育成する農業用設備であり、
前記貯蔵制御部は、夜間又は悪天候の間に前記貯蔵タンクに前記第２のガスを貯蔵する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項６】
前記二酸化炭素供給対象は、閉じられた空間内で農作物を育成する農業用設備であり、
前記貯蔵制御部は、予想される天気及び／又は季節に応じて、前記貯蔵タンクに貯蔵する前記第２のガスの二酸化炭素濃度を変化させる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項７】
前記二酸化炭素供給対象は、閉じられた空間内で農作物を育成する農業用設備であり、
前記供給制御部は、日中に、前記二酸化炭素供給対象に対して二酸化炭素を含むガスを供給するものであり、
前記供給制御部が前記二酸化炭素供給対象への二酸化炭素を含むガスの供給を開始する時に、前記供給制御部は、前記貯蔵タンクに貯蔵されていた前記第２のガスを前記二酸化炭素供給対象へ供給する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項８】
前記供給制御部は、前記二酸化炭素供給対象の二酸化炭素濃度が目標二酸化炭素濃度に達するか、もしくは、前記貯蔵タンク内の前記第２のガスの供給が完了すると、前記第２のガスの供給を停止する、請求項７に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項９】
前記供給制御部は、前記第２のガスの前記二酸化炭素供給対象への供給に応じて、前記第１のガスの前記二酸化炭素供給対象への供給を開始する、請求項７に記載の二酸化炭素供給装置。
【請求項１０】
前記第１のガスの前記二酸化炭素供給対象への供給は、前記二酸化炭素供給対象における二酸化炭素濃度が目標濃度に達するまで繰り返し実施される、請求項９に記載の二酸化炭素供給装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気化学セルに二酸化炭素を吸着させる吸着モードと、電気化学セルから二酸化炭素を脱離させる脱離モードとを交互に実施することにより、電気化学セルから脱離された二酸化炭素を二酸化炭素供給対象に供給する二酸化炭素供給装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１や特許文献２には、電気化学デバイスや水酸化ナトリウム水溶液を用いて、屋内の空気中から二酸化炭素を回収して、二酸化炭素濃度を減少させる二酸化炭素回収装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１４４０２４号公報
特開２０２２－８２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような二酸化炭素回収装置を用いて、農作物の収穫量を増加させることが試みられている。この場合、二酸化炭素の回収及び供給を行う装置が、大気中の二酸化炭素を回収するとともに、回収した二酸化炭素をビニールハウスなどの農業用設備内に供給するように用いられる。これにより、農業用設備内の二酸化濃度を、例えば通常の約３倍程度まで高めることができ、その結果、農作物の収穫量を最大で３割程度増加させることが可能となる。
【０００５】
しかしながら、上述したような二酸化炭素の回収及び供給を行う装置は、二酸化炭素を回収後、回収した二酸化炭素を供給するものであるため、二酸化炭素の供給を開始するまでに時間がかかる。さらに、二酸化炭素の回収と供給の１つのサイクルによって供給され得る二酸化炭素量が少ない場合、農業用設備内の二酸化炭素濃度を目標とする二酸化炭素濃度とするまでには、さらに長い時間を要することになる。
【０００６】
本開示は、上述した点に鑑みてなされたものであり、二酸化炭素の供給を早期に開始することができるとともに、目標とする二酸化炭素濃度への到達時間を短縮することが可能な二酸化炭素供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本開示の二酸化炭素供給装置は、筐体内に配置され、吸着電位の印加により二酸化炭素を吸着し、脱離電位の印加により吸着した二酸化炭素を脱離する電気化学セル（１２ａ）を有し、電気化学セルに二酸化炭素を吸着させる吸着モードと、電気化学セルから二酸化炭素を脱離させる脱離モードとを交互に実施することにより、電気化学セルから脱離された二酸化炭素を含む第１のガスを二酸化炭素供給対象（１９）に供給する二酸化炭素供給装置であって、
少なくとも大気中の二酸化炭素濃度よりも二酸化炭素濃度の高い第２のガスを貯蔵する貯蔵タンク（１４）と、
貯蔵タンクへの第２のガスの貯蔵を制御する貯蔵制御部（２０）と、
電気化学セルから脱離された二酸化炭素を含む第１のガスの二酸化炭素供給対象への供給を制御するとともに、貯蔵タンクに貯蔵されていた第２のガスの二酸化炭素供給対象への供給を制御する供給制御部（２０）と、を備えるように構成される。
【０００８】
上述した二酸化炭素供給装置では、供給制御部は、電気化学セルから脱離された二酸化炭素を含む第１のガスの二酸化炭素供給対象への供給と、貯蔵タンクに貯蔵されていた第２のガスの二酸化炭素供給対象への供給を制御するように構成される。このため、例えば、供給制御部は、貯蔵タンクに貯蔵されていた第２のガスを供給することで、貯蔵タンク内の第２のガスに含有される二酸化炭素を一気に二酸化炭素供給対象に供給することができる。これにより、二酸化炭素の供給を早期に開始することができるとともに、二酸化炭素供給対象において素早く二酸化炭素濃度を上昇させることができる。また、例えば、第２のガスの供給と併せて、第１のガスの供給も開始することで、二酸化炭素供給対象の二酸化炭素濃度の上昇を促進することができる。従って、本開示の二酸化炭素供給装置によれば、二酸化炭素の供給を早期に開始することができるとともに、目標とする二酸化炭素濃度への到達時間を短縮することが可能となる。
【０００９】
上記括弧内の参照番号は、本開示の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本開示の範囲を制限することを意図したものではない。
【００１０】
また、上記した本開示の特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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