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公開番号2025035700
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2023142920
出願日2023-09-04
発明の名称無害化処理装置
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類F27D 17/20 20250101AFI20250307BHJP(炉,キルン,窯;レトルト)
要約【課題】雰囲気炉からの排気ガスを無害化するにあたり、助燃ガスの使用をより低減すると共に排気ガスのエネルギを有効利用する。
【解決手段】無害化処理装置は、雰囲気ガスを炉内に充填させてワークを処理する雰囲気炉において、雰囲気炉の排気ガスを無害化処理するものであり、燃料ガスと酸化剤ガスとにより発電する燃料電池と、雰囲気炉の排気ガスを燃料ガスの少なくとも一部として燃料電池に供給する排気ガス供給ラインと、燃料電池から排出されるオフガスを燃焼させる燃焼器と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
雰囲気ガスを炉内に充填させてワークを処理する雰囲気炉において、該雰囲気炉の排気ガスを無害化処理する無害化処理装置であって、
燃料ガスと酸化剤ガスとにより発電する燃料電池と、
前記雰囲気炉の排気ガスを前記燃料ガスの少なくとも一部として前記燃料電池に供給する排気ガス供給ラインと、
前記燃料電池から排出される燃料オフガスを燃焼させる燃焼器と、
を備える無害化処理装置。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
請求項１に記載の無害化処理装置であって、
前記排気ガス供給ラインに設けられ、前記排気ガスの一部の成分を低減するフィルタ部を備える、
無害化処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無害化処理装置であって、
前記雰囲気炉は、浸炭炉であり、
前記フィルタ部は、前記浸炭炉の排気ガスに含まれる一酸化炭素を低減する、
無害化処理装置。
【請求項４】
請求項２に記載の無害化処理装置であって、
前記雰囲気炉は、窒化炉であり、
前記フィルタ部は、前記窒化炉の排気ガスに含まれるアンモニアを低減する、
無害化処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の無害化処理装置であって、
前記雰囲気炉は、浸炭炉であり、
前記無害化処理装置は、高温環境下で炭素析出が抑制されるように、前記浸炭炉の排気ガスに水蒸気を添加する、
無害化処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、無害化処理装置について開示する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、雰囲気ガスを炉内に充填させてワークを熱処理する雰囲気炉として、水素雰囲気炉や浸炭炉、窒化炉等が知られている。こうした雰囲気炉において、ワークとの反応により消費される雰囲気ガスの量は僅かであり、雰囲気ガスの大部分は炉外へ排出される。炉外へ排出される排気ガス中には、水素雰囲気炉では水素が、浸炭炉では一酸化炭素と水素とが、窒化炉では水素とアンモニアとがそれぞれ含まれており、そのまま大気中に放出することは環境上好ましくない。このため、雰囲気炉からの排気ガスは、通常は、燃焼器で燃焼させて無害化した後、大気中に放出される。しかしながら、雰囲気炉からの排気ガスのみでは、完全燃焼させることが難しく、通常は、メタンやプロパン等の助燃ガスを用いて排気ガスを燃焼させることが行なわれている。
【０００３】
また、工業炉から排出される排気ガスのエネルギを有効利用する技術として、特許文献１には、空気を導入するブロワが付設された工業用熱処理炉に組み合わされ、工業用熱処理炉からの排ガスを作動ガスとして膨張させるガスタービン発電機を備えるシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－５７５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
助燃ガスを用いて雰囲気炉からの排気ガスを燃焼させる場合、助燃ガスとして使用されるメタンやプロパン等の燃焼により生成された二酸化炭素も大気中に放出されてしまい、地球温暖化の原因となるという問題点がある。また、特許文献１には、ガスタービン発電機を用いて工業炉からの排気ガスのエネルギを電気エネルギに変換するシステムが開示されているものの、当該システムは、空気を導入するブロワが付設された工業用熱処理炉に対して適用される技術であり、通常、空気を導入しない雰囲気炉には、適用することができない。
【０００６】
本開示の無害化処理装置は、雰囲気炉からの排気ガスを無害化するにあたり、助燃ガスの使用をより低減すると共に排気ガスのエネルギを有効利用することが可能な無害化処理を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の無害化処理装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本開示の無害化処理装置は、
雰囲気ガスを炉内に充填させてワークを処理する雰囲気炉において、該雰囲気炉の排気ガスを無害化処理する無害化処理装置であって、
燃料ガスと酸化剤ガスとにより発電する燃料電池と、
前記雰囲気炉の排気ガスを前記燃料ガスの少なくとも一部として前記燃料電池に供給する排気ガス供給ラインと、
前記燃料電池から排出される燃料オフガスを燃焼させる燃焼器と、
を備えることを要旨とする。
【０００９】
この本開示の無害化処理装置では、雰囲気炉の排気ガスを燃料ガスの少なくとも一部として燃料電池に供給し、燃料電池から排出されるオフガスを燃焼器で燃焼させることとしている。雰囲気炉の排気ガスを燃料ガスとして用いることにより、助燃ガスの使用をより低減すると共に排気ガスのエネルギを有効利用することが可能な無害化処理とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態の無害化処理装置の概略構成図である。
他の実施形態の無害化処理装置の概略構成図である。
第２の実施形態の無害化処理装置の概略構成図である。
他の実施形態の無害化処理装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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