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公開番号2025119173
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-14
出願番号2024013890
出願日2024-02-01
発明の名称炭酸ガス回収装置
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H01M 8/04 20160101AFI20250806BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】燃料電池システムの排気ガスから高濃度の炭酸ガスを効率よく回収する。
【解決手段】炭酸ガス回収装置は、燃料電池システムの排気ガスを導入する入口部と、排気ガスを熱交換により冷却する熱交換部と、排気ガスから凝縮水を分離する第1吸湿部と、排気ガスの湿度を吸収する第2吸湿部と、排気ガスから炭酸ガスを回収する炭酸ガス回収部と、入口部から熱交換部、第1吸湿部、第2吸湿部、炭酸ガス回収部をこの順に経て出口部に接続される第1ガスラインと、第1ガスラインに設けられたポンプと、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池システムの排気ガスに含まれる炭酸ガスを回収する炭酸ガス回収装置であって、
前記燃料電池システムの排気ガスを導入する入口部と、
前記排気ガスを熱交換により冷却する熱交換部と、
前記排気ガスから凝縮水を分離する第１吸湿部と、
前記排気ガスの湿度を吸収する第２吸湿部と、
前記排気ガスから炭酸ガスを回収する炭酸ガス回収部と、
前記入口部から前記熱交換部、前記第１吸湿部、前記第２吸湿部、前記炭酸ガス回収部をこの順に経て出口部に接続される第１ガスラインと、
前記第１ガスラインに設けられたポンプと、
を備える炭酸ガス回収装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の炭酸ガス回収装置であって、
第２ガスラインと、
第１開閉弁、第２開閉弁、第３開閉弁および第４開閉弁と、
を備え、
前記ポンプは、前記第１ガスラインにおける前記炭酸ガス回収部の下流側に設けられ、
前記第２ガスラインは、前記第１ガスラインにおける前記ポンプの下流側から分岐して炭酸ガスを利用する炭酸ガス利用装置に接続され、
前記第１開閉弁は、前記第１ガスラインにおける前記第２吸湿部と前記炭酸ガス回収部との間に設けられ、
前記第２開閉弁は、前記第１ガスラインにおける前記炭酸ガス回収部と前記ポンプとの間に設けられ、
前記第３開閉弁は、前記第１ガスラインにおける前記第２ガスラインへの分岐点の下流側に設けられ、
前記第４開閉弁は、前記第２ガスラインに設けられ、
前記炭酸ガス回収装置の動作モードとして、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁および前記第３開閉弁を開弁した状態で前記ポンプを作動させる第１モードと、前記炭酸ガス回収部において回収した炭酸ガスを放出させると共に前記第２開閉弁および前記第４開閉弁を開弁した状態で前記ポンプを作動させる第２モードと、を有する、
炭酸ガス回収装置。
【請求項３】
請求項２に記載の炭酸ガス回収装置であって、
第３ガスラインおよび第４ガスラインと、
第５開閉弁および第６開閉弁と、
を備え、
前記第２吸湿部は、内部空間に収容される吸湿剤を有し、
前記第３ガスラインは、前記第１ガスラインにおける前記第２開閉弁と前記ポンプとの間から分岐してパージ用のエアを導入し、
前記第４ガスラインは、前記第１ガスラインにおける前記ポンプと前記第３開閉弁との間から分岐して前記第２吸湿部に接続され、
前記第１吸湿部は、凝縮水を貯留すると共に正圧により外部に開放され、
前記炭酸ガス回収装置の動作モードとして、更に、前記第２吸湿部において吸収した湿気を放出させると共に前記第５開閉弁および前記第６開閉弁を開弁した状態で前記ポンプを作動させる第３モードを有する、
炭酸ガス回収装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載の炭酸ガス回収装置であって、
前記熱交換部は、内部空間が形成された容器と、前記内部空間を貫通するように設けられて前記入口部からの排気ガスが流通する排気ガス流路と、前記内部空間に収容され周囲の湿気を吸収すると共に吸熱反応を伴って吸収した湿気を放出する吸湿剤と、を有し、
前記第１ガスラインは、前記炭酸ガス回収部を通過した排気ガスが前記熱交換部の前記吸湿剤を通過するように形成される、
炭酸ガス回収装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、炭酸ガス回収装置について開示する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の炭酸ガス回収装置としては、燃料電池から排出される排気ガスに含まれる炭酸ガスを溶解するバブリング設備を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。燃料電池から排出される高温水蒸気や二酸化炭素を含む排気ガスは、バブリング設備に誘導され、水中にバブリングされる。そして、バブリング槽の水は、高温水蒸気の熱で温水にされると共にバブリング作用により排ガス中の二酸化炭素が水中に溶解して炭酸温泉水が製造される。炭酸温泉水は、循環ポンプを介して施設内の浴槽に給湯され、バブリング設備に循環される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００３－２７２６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、燃料電池の排気ガス中に含まれる二酸化炭素は、数％程度しかないため、燃料電池の排気ガスを直接に水中に供給しても、十分な濃度の炭酸温泉水を製造することができない。
【０００５】
本開示の炭酸ガス回収装置は、燃料電池システムの排気ガスから高濃度の炭酸ガスを効率よく回収することが可能な炭酸ガス回収装置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】
【０００６】
本開示の炭酸ガス回収装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本開示の炭酸ガス回収装置は、
燃料電池システムの排気ガスに含まれる炭酸ガスを回収する炭酸ガス回収装置であって、
前記燃料電池システムの排気ガスを導入する入口部と、
前記排気ガスを熱交換により冷却する熱交換部と、
前記排気ガスから凝縮水を分離する第１吸湿部と、
前記排気ガスの湿度を吸収する第２吸湿部と、
前記排気ガスから炭酸ガスを回収する炭酸ガス回収部と、
前記入口部から前記熱交換部、前記第１吸湿部、前記第２吸湿部、前記炭酸ガス回収部をこの順に経て出口部に接続される第１ガスラインと、
前記第１ガスラインに設けられたポンプと、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本開示の炭酸ガス回収装置では、入口部に導入された燃料電池システムの排気ガスは、熱交換部で冷却され、排気ガスの冷却により生成される凝縮水が第１吸湿部で分離され、第２吸湿部で湿気が吸収された後、炭酸ガス回収部に供給される。これにより、炭酸ガス回収装置は、排気ガスの温度と湿度とを低下させた状態で当該排気ガスから炭酸ガスを回収するため、高濃度の炭酸ガスを効率よく回収することができる。また、第１熱交換器で冷却され、第１吸湿部で凝縮水が分離した後の排気ガスを第２吸湿部に供給するため、少ない吸湿剤により第２吸湿部で排気ガスの湿度を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態の炭酸ガス回収装置の概略構成図である。
排気回収モードにおけるガス（排気ガス）の流れを説明する説明図である。
炭酸ガス離脱モードにおけるガス（炭酸ガス）の流れを説明する説明図である。
吸湿剤再生モードにおけるガス（パージガス）の流れを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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