(57)【要約】  車両において使用するためのアンモニア前駆体発生システム。アンモニア前駆体発生システムは、少なくともアンモニア前駆体顆粒を貯蔵する貯蔵コンパートメント（１１０）と、アンモニア前駆体溶液を貯蔵するタンク（１００）と、アンモニア前駆体溶液を貯蔵するようにおよびアンモニア前駆体溶液中でアンモニア前駆体顆粒を溶解するように構成された溶解コンパートメント（１２０）と、貯蔵コンパートメントから溶解コンパートメントにアンモニア前駆体顆粒を移送するように構成された移送手段（１３０）と、前記タンクから前記溶解コンパートメントにアンモニア前駆体溶液を移送するように構成された流体移送デバイス（１２２）とを備える。
2017530285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともアンモニア前駆体顆粒を貯蔵する貯蔵コンパートメント（１１０）と、
アンモニア前駆体溶液を貯蔵するタンク（１００）と、
前記アンモニア前駆体溶液を貯蔵するようにおよび前記アンモニア前駆体溶液中でアンモニア前駆体顆粒を溶解するように構成された溶解コンパートメント（１２０）と、
前記貯蔵コンパートメントから前記溶解コンパートメントにアンモニア前駆体顆粒を移送するように構成された移送手段（１３０）と、
前記タンクから前記溶解コンパートメントに前記アンモニア前駆体溶液を移送するように構成された流体移送デバイス（１２２）と
を備える、アンモニア前駆体発生システム。
【請求項２】
前記移送手段は、前記溶解コンパートメント内に挿入されることとなる、複数のアンモニア前駆体顆粒を投与するように構成された投与デバイスである、請求項１に記載のアンモニア前駆体発生システム。
【請求項３】
前記溶解コンパートメントは、アンモニア前駆体液体中における前記アンモニア前駆体顆粒の前記溶解を開始させるように構成されたトリガデバイスを備える、請求項１または２に記載のアンモニア前駆体発生システム。
【請求項４】
前記トリガデバイスは、前記溶解コンパートメント内で前記アンモニア前駆体溶液を加熱するように構成された、および前記アンモニア前駆体液体中で前記アンモニア前駆体顆粒を溶解するように構成されたヒータである、請求項３に記載のアンモニア前駆体発生システム。
【請求項５】
前記貯蔵コンパートメントは、固体尿素を含むアンモニア前駆体顆粒を貯蔵する、請求項１から４のいずれか一項に記載のアンモニア前駆体発生システム。
【請求項６】
前記貯蔵コンパートメントは、コーティングを有するアンモニア前駆体顆粒を貯蔵し、前記コーティングは、前記アンモニア前駆体液体中で熱的に溶解されるようにされた、請求項１から５のいずれか一項に記載のアンモニア前駆体発生システム。
【請求項７】
前記貯蔵コンパートメントは、液体中の前記アンモニア前駆体顆粒を貯蔵し、前記コーティングは、前記貯蔵コンパートメント内の前記液体中で溶解されないようなものである、請求項６に記載のアンモニア前駆体発生システム。
【請求項８】
アンモニア前駆体顆粒で前記貯蔵コンパートメントを充填するために、前記貯蔵コンパートメントと連通状態にあるフィラーパイプをさらに備え、前記フィラーパイプは、任意にはアンモニア前駆体液体で前記貯蔵コンパートメントを充填するようにさらに意図され、および／または前記貯蔵コンパートメントは、前記アンモニア前駆体液体を前記溶解コンパートメントに流し得るように構成される、請求項１から７のいずれか一項に記載のアンモニア前駆体発生システム。
【請求項９】
前記溶解コンパートメントは、前記溶解コンパートメント内でアンモニア前駆体溶液をアンモニア溶液に変換するように構成された分解アクティベータデバイスを備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のアンモニア前駆体発生システム。
【請求項１０】
前記分解アクティベータデバイスは、酵素を貯蔵するように構成された酵素貯蔵ユニットと、前記溶解コンパートメントに酵素を移送するように構成された酵素移送手段であって、前記酵素がアンモニア前駆体をアンモニアに変換するようにされた、酵素移送手段とを備える、請求項９に記載のアンモニア前駆体発生システム。
【請求項１１】
アンモニア前駆体溶液をアンモニア溶液に変換するように構成された分解アクティベータデバイスを備える分解コンパートメントと、前記溶解コンパートメントから前記分解コンパートメントにアンモニア前駆体溶液を移送するように構成された移送手段とを備え、任意には、前記分解アクティベータデバイスは、酵素を貯蔵するように構成された酵素貯蔵ユニット、前記分解コンパートメントに酵素を移送するように構成された酵素移送手段であって、前記酵素がアンモニア前駆体をアンモニアに変換するようにされた、酵素移送手段、およびヒータを備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載のアンモニア前駆体発生システム。
【請求項１２】
前記アンモニア溶液を貯蔵するための緩衝コンパートメントをさらに備え、前記緩衝コンパートメントは、前記溶解コンパートメントを任意に囲む、および／または前記緩衝コンパートメントおよび前記溶解コンパートメントは、単一モジュールに一体化される、請求項９から１１のいずれか一項に記載のアンモニア前駆体発生システム。
【請求項１３】
前記貯蔵コンパートメントおよび前記溶解コンパートメントは、共通タンク内に配置される、請求項１から１２のいずれか一項に記載のアンモニア前駆体発生システム。
【請求項１４】
アンモニアを水素に変換するための変換ユニット、および／または必要に応じて要求時に顆粒が溶解ユニットに移送されるように前記移送手段を制御するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載のアンモニア前駆体発生システム。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載のアンモニア前駆体発生システムを備えるＳＣＲシステム。
【請求項１６】
請求項１から１４のいずれか一項に記載のアンモニア前駆体発生システムを備える燃料電池システム。
【請求項１７】
固体アンモニア前駆体を含有し、アンモニア前駆体液体中で溶解されるようにされたコーティングを有する、車両において使用するための顆粒。
【請求項１８】
固体尿素を含む、請求項１７に記載の顆粒。
【請求項１９】
前記コーティングは、アンモニア前駆体液体中で熱的に溶解されるようにされた、請求項１７または１８に記載の顆粒。
【請求項２０】
前記顆粒は、０．０１ミクロン〜５０ｍｍの間の、好ましくは１００ミクロン〜５ｍｍの間の、より好ましくは５００ミクロン〜５ｍｍの間の寸法を有し、および／または
前記顆粒は、実質的にボール形状であり、および／または
前記アンモニア前駆体顆粒の前記コーティングは、以下の材料、すなわちポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、線形低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、特定グレードのエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、特定グレードのポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ、芳香族ポリエステルポリマー類）、ポリプロピレン（ＰＰ）、およびポリエチレンテレフタレート混合物（ＰＥＴ／ＰＥ、ＰＥＴ／ＰＶＤＣ／ＰＥ、ＰＥＴ／ＰＶＯＨ／ＰＥ、ＰＥＴ／ＥＶＯＨ／ＰＥ）の中の１つまたは複数から作製され、および／または
前記コーティングは多層コーティングである、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の顆粒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニア前駆体溶液を生成することが可能なアンモニア前駆体発生システム、および特にアンモニア前駆体液体中のアンモニア前駆体濃度を上昇させるための車両搭載用のアンモニア前駆体ブーストシステムと、かかるシステムで使用するための顆粒とに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＯｘ排気を軽減するために車両の排気ラインにアンモニアまたはアンモニア前駆体を供給するための先行技術のシステムが存在する。車両機関からの排気ガスの窒素酸化物を二原子窒素および水に変換するためにＳＣＲ（選択的触媒還元）プロセスが利用される。ＳＣＲプロセスは、一般的にはアンモニアである還元剤を排気ラインに注入することにより窒素酸化物を還元することが可能である。このアンモニアは、種々の技術を利用することにより獲得され得る。
【０００３】
１つの公知の技術は、例えば尿素水溶液などのアンモニア前駆体の使用に基づく。一般的には、かかる尿素溶液は、車両に取り付けられた容器内に収容される。尿素溶液は、排気ラインに注入され、ガス状アンモニアが、注入された尿素溶液の熱（熱的）分解により得られる。公知の技術に関する問題は、溶液中の尿素濃度が比較的低い点、および尿素溶液の凝固温度を大幅に上昇させることなく溶液中の尿素濃度を上昇させることができない点である。
【０００４】
公知のＳＣＲシステムは、車両排気管内にＡｄＢｌｕｅ（登録商標）などのアンモニア前駆体を注入するものである。ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）は、３２．５重量％の高純度尿素および６７．５重量％の脱イオン水から構成される尿素水溶液である。尿素の濃度は、−１１℃の凝固点を有する共晶溶液に対応するため、そのレベルに限定される。ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）は、この温度を上回る場合には液体に留まるが、温度がより低い場合には常に加熱システムが必要となる。よりコンパクトな貯蔵および重量の節減を可能にするより高い尿素濃度は、凝固がさらにより高い温度で始まってしまうため、現行では車両において使用されていない。４０重量％の尿素を含むＡｄＢｌｕｅ  ４０は、約０℃で早くも凝固し始め、海洋用途で使用される。
【０００５】
Ｅｕｒｏ  ６．２規則に準拠する車両におけるＡｄＢｌｕｅ（登録商標）（共晶溶液）の消費量は、約０．１５ｌ／１００ｋｍとなることが予想され、これは、車両の走行距離が３００００ｋｍ（メンテナンス間隔）でなければならない場合には４５リットルの容積要件となることに対応し、システム全体の重量は約６０ｋｇとなる。かかる大容量は、乗用車で取り扱うことが非常に困難であり、かかる大重量は、汚染（ＣＯ２）および動力学の両方の観点から車の性能を不利にすることになる。ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）によって動力供給される車両（例えば発電する燃料電池に送給されるアンモニアまたは水素へと尿素を変換することにより、燃料として使用される）は、１００ｋｍあたり約２８リットルのＡｄＢｌｕｅ（登録商標）（共晶溶液）を消費する。したがって、乗用車の環境に合致し得る典型的なタンク（例えば７０リットル）は、２５０ｋｍの走行距離を可能にし、これは電池に基づく現行の電気自動車と比較して妥当な数値であるが、従来の燃料に基づく現行の車両と比較すると依然として非常に低い。走行距離の上昇にははるかにより大きなタンクが必要となり、例えば７５０ｋｍに対して２１０リットルのタンクが必要となり、これは、実際に車の設計および重量の観点から不可能である。尿素濃度を３２．５重量％超に上昇させることが考えられ得る。しかし、凝固点が−１１℃よりも高くなり、例えば３２．５％から４４％に尿素濃度を上昇させると、凝固点は−１１℃から７℃に上昇し、この７℃というのは、ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）が市販される多くの国々において通常の冬季気温である。凝固温度のこの上昇は、ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）の取扱いの利便性にとって妨げとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７０１２８０５４Ａ１号
【特許文献２】仏国特許発明第２９１１６３９Ｂ号明細書
【特許文献３】仏国特許発明第２９１１６４１Ｂ号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第０２９６６３２Ａ２号明細書
【特許文献５】欧州特許第０８５９９４４Ｂ１号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第０９７３０１５Ａ１号明細書
【特許文献７】米国特許第６７０１９４４Ｂ２号明細書
【特許文献８】米国特許第０３１８２１８Ａ１号明細書
【特許文献９】米国特許第６５１０９６２Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の実施形態の目的は、許容し得る使用性を維持しつつ先行技術の溶液と比較してより高いアンモニア前駆体濃度を有するアンモニア前駆体溶液を生成することが可能なアンモニア前駆体発生システム、および特にアンモニア前駆体液体中のアンモニア前駆体濃度を上昇させるためのアンモニア前駆体ブーストシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、少なくともアンモニア前駆体顆粒を貯蔵する貯蔵コンパートメントと、アンモニア前駆体溶液を貯蔵するようにおよびアンモニア前駆体溶液中でアンモニア前駆体顆粒を溶解するように構成された溶解コンパートメントと、前記貯蔵コンパートメントから前記溶解コンパートメントにアンモニア前駆体顆粒を移送するように構成された移送手段とを備える、アンモニア前駆体発生システムが提供される。
【０００９】
このようにすることで、貯蔵コンパートメントから顆粒を追加することによって、溶解コンパートメント内のアンモニア前駆体液体中のアンモニア前駆体濃度が、必要時に上昇され得る。顆粒は、アンモニア前駆体溶液の凝固点を上昇させることなく貯蔵コンパートメント内で安全に貯蔵することが可能となり、顆粒が追加されるのは、アンモニア前駆体が必要とされる場合、および溶解ユニット内の温度が十分な高さである場合のみである。
【００１０】
換言すれば、本発明の実施形態は、アンモニア前駆体濃度の上昇を可能にする利点を有し、これにより貯蔵部の必要容量および必要重量が縮小軽減され、それと同時に低温凝固点が維持される。これは、ブースタとして自動車用途にとって、ＳＣＲ用途向けのアンモニアなどの尿素もしくは尿素誘導体を消費するシステムにとって、または燃料電池用の燃料として特に有用である。
【００１１】
移送手段は、例えばポンプ、弁、それら両方の組合せ、重力、弁と重力の組合せ、または任意には液体中において顆粒を移送するための当業者に知られているあらゆるシステムと弁の組合せであってもよい。好ましい一実施形態では、移送手段は、溶解コンパートメント内に挿入されることとなる、複数のアンモニア前駆体顆粒を投与するように構成された投与デバイスである。そのようにすることで、顆粒の追加およびしたがって溶液中のアンモニア前駆体濃度の上昇が、正確に制御され得る。
【００１２】
好ましい一実施形態では、溶解コンパートメントは、アンモニア前駆体液体中におけるアンモニア前駆体顆粒の溶解を開始させるように構成されたトリガデバイスを備える。このトリガデバイスは、温度トリガ、化学トリガ、機械トリガ、およびより一般的にはアンモニア前駆体溶液中における顆粒の溶解を生じさせ得る任意のトリガデバイスであってもよい。ある特定の実施形態では、トリガデバイスは、溶解コンパートメント内でアンモニア前駆体溶液を加熱するように構成された、およびアンモニア前駆体液体中でアンモニア前駆体顆粒を溶解するように構成されたヒータである。
【００１３】
好ましい一実施形態では、貯蔵コンパートメントは、固体尿素を含むアンモニア前駆体顆粒を貯蔵する。
【００１４】
例示の一実施形態では、貯蔵コンパートメントは、コーティングを有するアンモニア前駆体顆粒を貯蔵し、前記コーティングは、アンモニア前駆体液体中で溶解されるように、好ましくは熱的に溶解されるようにされている。例えば、保護シェル内に固体尿素を含有する顆粒は、共晶ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）に追加されることが、および溶解コンパートメント内で溶解されることが可能であり、任意には、この溶解コンパートメントは、好ましくは消費される直前に、すなわちＳＣＲ用途では排気管に送られる前に、または例えばＳＣＲシステムもしくは燃料電池において使用するためにアンモニアもしくはアンモニア水に変換される前に、例えば４０〜６０℃の間などより高温に加熱される。ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）または水または中間濃度溶液に加えて、保護された尿素顆粒を使用することにより、ＳＣＲシステムまたは燃料電池により使用される流体内のアンモニア濃度が上昇し、結果として走行距離が延びる。保護された顆粒は、目標条件の達成時に尿素を放出する。
【００１５】
例示の一実施形態では、アンモニア前駆体顆粒のコーティングは、以下の材料、すなわちポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、線形低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、特定グレードのエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、特定グレードのポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ、芳香族ポリエステルポリマー類）、ポリプロピレン（ＰＰ）、およびポリエチレンテレフタレート混合物（ＰＥＴ／ＰＥ、ＰＥＴ／ＰＶＤＣ／ＰＥ、ＰＥＴ／ＰＶＯＨ／ＰＥ、ＰＥＴ／ＥＶＯＨ／ＰＥ）の中の任意の１つまたは複数から作製され得る。コーティング材料の適切な例は、パッケージング産業において見ることができる。この材料は、温度が例えば摂氏４０度超などある特定の範囲内にある場合に、コーティングがアンモニア前駆体溶液中で熱的に溶解されるように選択され得る。コーティングは、単層コーティングまたは多層コーティングであってもよい。
【００１６】
可能な一実施形態では、貯蔵コンパートメントは、液体中の、典型的にはアンモニア前駆体液体中のアンモニア前駆体顆粒を貯蔵し、コーティングは、貯蔵コンパートメント内の液体中で溶解されないようなものである。そのようにすることで、アンモニア前駆体溶液および顆粒は、例えば同一のフィラーパイプを経由してなど、貯蔵コンパートメントに共に追加され得る。
【００１７】
例示の一実施形態では、システムは、アンモニア前駆体顆粒で、および任意にはさらにアンモニア前駆体液体で貯蔵コンパートメントを充填するために、貯蔵コンパートメントと連通状態にあるフィラーパイプをさらに備える。後者の場合には、貯蔵コンパートメントは、前記アンモニア前駆体液体を溶解コンパートメントに移送させ得るように構成され得る。
【００１８】
さらに展開される一実施形態では、溶解コンパートメントは、溶解コンパートメント内でアンモニア前駆体溶液をアンモニア溶液に変換するように構成された分解アクティベータデバイスを備えてもよい。分解アクティベータデバイスは、酵素を貯蔵するように構成された酵素貯蔵ユニットと、溶解コンパートメントに酵素を移送するように構成された酵素移送手段とを備えてもよく、前記酵素は、アンモニア前駆体をアンモニアに変換するようにされている。アンモニア溶液は、アンモニア前駆体溶液の変換後には、不純物または他の放出物など、アンモニア以外の化合物（水和アンモニア／水酸化アンモニウム）、水、および二酸化炭素を含み得る点に留意されたい。例えば、尿素水溶液の分解により混合物が得られる場合には、この混合物もまた、アンモニア前駆体の残渣（例えば分解されなかったアンモニア前駆体の部分）および炭酸水素アンモニウムなどの他の化合物を含み得る。
【００１９】
より一般的には、分解アクティベータは、液体および／または懸濁粒子を含む液体であり得る水溶液であってもよいＮＨ３／ＣＯ２混合物を得るために、生物学的薬剤３（好ましくは酵素、ウレアーゼ）であってもよい。この生物学的薬剤は、ヒータにより熱的に活性化され得る。尿素分解ユニットのかかる例は、本出願人のＥＰ１３１８２９１９．４およびＥＰ１２１９９２７８．８の特許出願に開示されており、それらの内容は、参照により本明細書に組み込まれる。それらの出願において、本出願人は、生物学的触媒作用に基づき車両（乗用車、トラック等）上でアンモニアを発生させるための２つの新しい方法を提案している。生物学的触媒作用は、活性種（すなわち生物学的触媒）が生物学的実体またはその組合せとなるあらゆる形態の触媒作用を含む。とりわけ、酵素、細胞内小器官、全細胞、および多細胞生物がこれらに含まれる。より正確には、第１の方法によれば、タンパク質成分が、アンモニア前駆体溶液（例えば尿素）の、少なくともアンモニア、二酸化炭素、および水を含む混合物への加水分解（すなわち分解）に触媒作用を及ぼすために使用される。かかる第１の方法は、ＥＰ１３１８２９１９．４の特許出願においてさらに詳細に説明されている。本出願人により提案される第２の方法によれば、タンパク質成分が、アンモニア前駆体溶液（例えば尿素）のアンモニアガスへの加水分解（すなわち分解）に触媒作用を及ぼすために使用される。例えば、発生したアンモニアガスは、固体吸収マトリクスに送られ（すなわち送出され）、そこで収着によってこの固体吸収マトリクスに貯蔵され得る。かかる第２の方法は、ＥＰ１２１９９２７８．８の特許出願においてさらに詳細に説明されている。
【００２０】
別の例示の実施形態によれば、アンモニア前駆体発生システムは、分解コンパートメント内でアンモニア前駆体溶液をアンモニア溶液に変換するように構成された分解アクティベータデバイスを備える別個の分解コンパートメントと、溶解コンパートメントから分解コンパートメントにアンモニア前駆体溶液を移送するように構成された移送手段とを備える。分解アクティベータデバイスは、酵素を貯蔵するように構成された酵素貯蔵ユニットと、分解コンパートメントに酵素を移送するように構成された酵素移送手段であって、前記酵素がアンモニア前駆体をアンモニアに変換するようにされた、酵素移送手段と、ヒータとを備えてもよい。
【００２１】
分解アクティベータデバイスを備える例示の一実施形態では、システムは、アンモニア溶液を貯蔵するための緩衝コンパートメントをさらに備えてもよい。緩衝コンパートメントは、溶解コンパートメントと同一のモジュールに一体化されてもよい。好ましくは、緩衝コンパートメントは、溶解コンパートメントを囲む。
【００２２】
緩衝タンク内の濃度が上昇または「ブースト」されたアンモニア溶液は、下流タンクに、排気管に、またはアンモニアを貯蔵もしくは消費する任意の追加のシステムに送られることが可能な状態となる。可能な一実施形態では、システムは、アンモニアを水素に変換するための変換ユニットをさらに備える。アンモニア−水素変換ユニットは、後に水素燃料電池と連通し、そこで水素が電力源へと変換される。また、アンモニア溶液は、ダイレクトアンモニア燃料電池においても使用され得る。
【００２３】
好ましい一実施形態では、貯蔵コンパートメントおよび溶解コンパートメントは、共通タンク内に配置される。共通タンクは、例えば尿素溶液または水中において最大で３２．５重量％の共晶尿素を含む、少なくとも１０％の尿素の濃縮尿素溶液などの、アンモニア前駆体溶液を貯蔵するものであってもよい。代替的な一実施形態では、溶解コンパートメントは、アンモニア前駆体溶液を貯蔵するタンク内に配置され、貯蔵コンパートメントは、タンクの外部に配置され、好ましくはタンクの外壁部上に取り付けられる。
【００２４】
好ましい一実施形態では、貯蔵コンパートメントは、０．０１ミクロン〜５０ｍｍの間の、より好ましくは１００ミクロン〜５ｍｍの間の、および例えば５００ミクロン〜５ｍｍの間の寸法を有するアンモニア前駆体顆粒を貯蔵する。
【００２５】
第２の態様によれば、本発明は、車両内における上記の実施形態のいずれかによるシステムの使用に関する。
【００２６】
本発明の第３の態様によれば、固体アンモニア前駆体を含有し、アンモニア前駆体液体中で溶解されるようにされたコーティングを有する、車両において使用するための顆粒が提供される。
【００２７】
好ましい一実施形態では、顆粒は固体尿素を含む。
【００２８】
好ましい一実施形態では、コーティングは、アンモニア前駆体液体中で、および特に尿素水溶液中で溶解されるように、好ましくは熱的に溶解されるようにされている。
【００２９】
好ましい一実施形態では、顆粒は、０．０１ミクロン〜５０ｍｍの間の、より好ましくは１００ミクロン〜５ｍｍの間の、および例えば５００ミクロン〜５ｍｍの間の寸法を有する。好ましくは、顆粒は実質的にボール形状である。
【００３０】
本発明の第４の態様は、車両における、および特に車両のアンモニア前駆体発生システムにおける上述のような顆粒の使用に関する。
【００３１】
添付の図面は、本発明のデバイスの現時点における好ましい非限定的な例示の実施形態を示すために使用される。本発明の上記のおよび他の利点となる特徴および目的がより明らかになり、添付の図面と組み合わせて読むことにより、以下の詳細な説明から本発明がさらによく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】水素燃料電池用の水素を発生させるための車両システムの例示の一実施形態を示す図である。
【図２】アンモニア前駆体発生／分解システムの例示の実施形態を示す図である。
【図３】アンモニア前駆体発生／分解システムの例示の実施形態を示す図である。
【図４】アンモニア前駆体発生／分解システムの例示の実施形態を示す図である。
【図５】アンモニア前駆体発生／分解システムの例示の実施形態を示す図である。
【図６】アンモニア前駆体発生／分解システムの例示の実施形態を示す図である。
【図７Ａ】アンモニア前駆体発生／分解システムの例示の一実施形態において使用するためのモジュールの２つの変形例を示す図である。
【図７Ｂ】アンモニア前駆体発生／分解システムの例示の一実施形態において使用するためのモジュールの２つの変形例を示す図である。
【図７Ｃ】アンモニア前駆体発生／分解システムの例示の一実施形態において使用するためのモジュールの２つの変形例を示す図である。
【図８】アンモニア前駆体発生／分解システムのさらなる例示の実施形態を示す図である。
【図９】アンモニア前駆体発生／分解システムのさらなる例示の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、水素燃料電池用の水素を発生させるための車両システムにおいて使用されるようなアンモニア前駆体ブーストシステムの第１の実施形態を示す。アンモニア前駆体ブーストシステムは、タンク１００の内方チャンバの形態の貯蔵コンパートメント１１０と、タンク１００内に位置するサブタンクの形態の溶解コンパートメント１２０と、移送手段１３０とを備える。貯蔵コンパートメント１１０は、アンモニア前駆体顆粒１１１を貯蔵するように構成される。溶解コンパートメント１２０は、アンモニア前駆体溶液を貯蔵し、アンモニア前駆体溶液中のアンモニア前駆体顆粒を溶解するように構成される。移送手段１３０は、貯蔵コンパートメント１１０から溶解コンパートメント１２０にアンモニア前駆体顆粒を移送するように構成される。図１の実施形態では、移送手段は、溶解コンパートメント１２０に挿入されることとなる、複数のアンモニア前駆体顆粒を投与するように構成された投与デバイス１３０である。
【００３４】
溶解コンパートメントは、溶解コンパートメント１２０内のアンモニア前駆体液体中におけるアンモニア前駆体顆粒１１１の溶解を開始するように構成されたヒータ１４０の形態のトリガデバイスを備える。
【００３５】
本実施形態では、溶解コンパートメント１２０は、アンモニア前駆体をアンモニアに変換するための分解ユニットとしても機能する。酵素を貯蔵するように構成された酵素貯蔵ユニット１６０と、溶解コンパートメント１２０に酵素を移送するように構成された酵素移送手段１７０、１７５とを備える分解アクティベータデバイスが用意され、前記酵素は、アンモニア前駆体をアンモニアに変換するようにされている。酵素貯蔵ユニット１６０は、酵素で酵素貯蔵ユニット１６０を充填するための酵素アクセスポート１６２を有する。ヒータ１４０は、溶解コンパートメント１２０内におけるアンモニア前駆体からアンモニアへの酵素変換を活性化するための分解アクティベータデバイスの一部としても機能する。
【００３６】
図１のシステムは、アンモニア前駆体顆粒で貯蔵コンパートメントを充填するためにおよびアンモニア前駆体液体で前記貯蔵コンパートメントを充填するために貯蔵コンパートメントと連通状態にあるフィラーパイプ１１５をさらに備え、貯蔵コンパートメント１１０は、ここでは溶解コンパートメント１２０の上方に貯蔵コンパートメント１１０を設けることにより、および顆粒を阻止しつつ液体を通過させ得る貫通穴を貯蔵コンパートメント１１０の底部に設けることにより、前記アンモニア前駆体液体を溶解コンパートメント１２０に流し得るように構成される。
【００３７】
また、図１のシステムは、変換したアンモニアを貯蔵するための緩衝コンパートメント１８０と、アンモニアを水素に変換するための変換ユニット１９０と、水素燃料電池１９５とを備える。
【００３８】
タンク１００は、ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）として知られ、ＩＳＯ２２２４１標準仕様に合致する市販の液体アンモニア前駆体で充填され得る。かかる流体は、３２．５±０．７重量％の尿素を含む。タンク１００は、アンモニア溶液に変換されることとなる溶液中の尿素濃度を上昇させるために例えば固体尿素を含むボール形状顆粒などの小顆粒を収容する貯蔵コンパートメント１１０を形成するチャンバを備える。好ましくは、尿素顆粒は、尿素濃度の時期尚早な上昇および主要チャンバ１１８内における析出または内容物の凝固を結果としてもたらし得るタンクの主要チャンバ１１８内における固体尿素の放出を回避するためにコーティングされる。好ましくは、アンモニア前駆体顆粒のサイズは、０．０１ミクロン〜５０ｍｍの範囲であり、より好ましくは１００ミクロン〜５ｍｍの範囲であり、例えば５００ミクロン〜５ｍｍの間である。
【００３９】
尿素からアンモニアへの変換が必要とされる場合に、尿素溶液は、流体移送デバイス１２２により主要チャンバ１１８から分解ユニット１２０に移送される。流体移送デバイスは、例えばポンプ、弁、それら両方の組合せ、重力、弁と重力の組合せ、または液体を移送するための当業者に知られているあらゆるシステムと弁の組合せであってもよい。分解ユニット１２０は、アンモニア前駆体顆粒のコーティングを熱的に溶解し、顆粒内に含まれる固体尿素を溶解し、尿素をアンモニアに変換する酵素を活性化するためのヒータ１４０を備える。アンモニア前駆体顆粒は、投与デバイス１３０により分解ユニット１２０に移送され得る。投与デバイスは、本出願人による米国特許出願公開第２００７０１２８０５４Ａ１号明細書に記載されるようなデバイス、仏国特許発明第２９１１６３９Ｂ号明細書または仏国特許発明第２９１１６４１Ｂ号明細書に記載されるような投与デバイス、欧州特許出願公開第０２９６６３２Ａ２号明細書、欧州特許第０８５９９４４Ｂ１号明細書、欧州特許出願公開第０９７３０１５Ａ１号明細書、米国特許第６７０１９４４Ｂ２号明細書、米国特許第０３１８２１８Ａ１号明細書、または米国特許第６５１０９６２Ｂ１号明細書に記載されるような粉末投与デバイス等であってもよい。変換が必要とされる場合には、投与デバイス１３０が、作動され、少量の酵素が、連結パイプ１７０および投与ポンプ１７５により酵素貯蔵ユニット１６０から分解ユニット１２０に移送される。酵素貯蔵ユニット１６０は、尿素溶液をアンモニア溶液に変換するのに適した生物学的薬剤を収容する。例えば、酵素として、ウレアーゼが、尿素または任意の他の適切なタンパク質配列を分解するために使用され得る。温度が分解ユニット１２０内で比較的高温に維持されることにより、尿素の凝固または析出は起こらない。また、尿素がアンモニアに変換されても、分解による放出物の凝固温度がさらに低いことより、凝固は起こらない。
【００４０】
例えば典型的には尿素であるアンモニア前駆体の５０％がアンモニア溶液に変換されるなど、または理想的にはアンモニア前駆体の少なくとも８０％以上がアンモニア水に変換されるなど、変換が完了すると、結果的に得られる放出物は、流体移送デバイス１２４により緩衝タンク１８０に移送される。したがって、図１の実施形態のシステムは、アンモニアに変換されることとなる尿素溶液中の尿素濃度の上昇を、および結果として最終溶液中のアンモニア濃度の上昇を可能にする。
【００４１】
緩衝タンク１８０内の濃度が上昇または「ブースト」されたアンモニア溶液は、流体移送デバイス１８２により下流タンクに、排気管に、またはアンモニアを貯蔵もしくは消費するための任意の追加のシステム（図示せず）に送られることが可能な状態となる。図１に示す例では、アンモニア緩衝タンク１８０は、アンモニア−水素変換ユニット１９０と連通し、次いでこのアンモニア−水素変換ユニット１９０は、水素燃料電池１９５と連通し、この水素燃料電池１９５において水素は電力源へと変換される。また、アンモニア溶液は、ダイレクトアンモニア燃料電池（図示せず）においても使用され得る。
【００４２】
フィラーパイプ１１５は、貯蔵コンパートメント１１０を形成する内方チャンバに連結される。内方チャンバは、タンク１００の下方部分（主要チャンバ１１８）内部への液体アンモニア前駆体の流入を可能にするが、タンクの主要チャンバ１１８内への顆粒の流入を防止するのに十分な小ささである、穴１１２を有する。内方チャンバ１１０は、投与デバイス１３０を経由して分解ユニット１２０に連結され、それにより固体尿素を含む顆粒は、分解ユニット１２０の上部に導入され得る。内方チャンバ１１０への顆粒１１１の移動は、タンクが再充填される場合にアンモニア前駆体液体の移動によって促進され得るが、これは必要ではない。
【００４３】
例示の一実施形態では、アンモニア前駆体顆粒１１１は、例えばアンモニア前駆体の少なくとも３０％がアンモニア溶液に変換された場合など、アンモニアへの変換が部分的に完了した後に、分解ユニット１２０に移送され得る。溶液中におけるアンモニアの存在は、顆粒のコーティングを化学的に分解するのを補助し得る。
【００４４】
図１の実施形態の変形例では、顆粒中に含まれる固体尿素を放出するための他の手段が、温度および化学的浸食に加えてまたはその代替として利用され得る。可能な他の手段は、機械的力、または圧力、またはそれらの任意の形態の組合せもしくは当技術で知られる任意の他の手段の利用を含む。
【００４５】
図２は、アンモニア前駆体顆粒２１１が、分解ユニット２５０内で分解される前に、溶解されるためにタンク２００の貯蔵コンパートメント２１０から温チャンバ２２０の形態の溶解コンパートメントに移送される第２の実施形態を示す。温チャンバ２２０は、コーティング材料を熱的に溶解し、含有尿素を放出するためヒータ２４０を備え、分解ユニット２５０は、アンモニアへの変換用のさらなるヒータ２４５を備える。例えばコーティングの溶解温度が７０℃であり、一方で分解ユニットの最適温度が５０℃であり得るなど、酵素活性化とコーティング溶解の温度が異なるため、溶解コンパートメント２２０と分解ユニット２５０とのこの物理的分離により、２つの異なるコンパートメント間で起こり得る温度干渉が制限される。ブーストされたアンモニア溶液は、流体移送デバイス２２６のレベルにおいて温チャンバ２２０と分解ユニット２５０との間で生じる自然放熱であることが可能な冷却デバイスにより冷却され、次いで流体移送デバイス２２６により分解ユニット２５０に移送される。投与デバイス２３０は、顆粒およびアンモニア前駆体液体の両方を温チャンバ２２０に移送する。さらに、アンモニア前駆体液体は、オプションの流体移送デバイス２１４を経由して分解ユニット２５０内に送給され得る。次に、アンモニア溶液は、さらなる流体移送デバイス２５２を経由して緩衝コンパートメント２８０に移送され、そこから流体移送デバイス２８２を経由して、例えば車両の排気管に移送され得る。可能な一実施形態では、流体移送デバイス２１４は、分解ユニット２５０内で分解を開始するために一部のアンモニア前駆体液体を移送するために使用され、その分解に対して、ブーストされた尿素溶液が流体移送デバイス２２６によって段階的に付加され得る。
【００４６】
図３は、本発明の別の例示の実施形態を示す。ここでは、溶解／分解ユニット３２０および緩衝タンク３８０が、単一シリンダモジュールとして一体化され、タンク３００内に設置される。溶解／分解ユニット３２０は、モジュールの中核に位置し、緩衝タンク３８０により囲まれる。必要時に、貯蔵コンパートメント３１０内のアンモニア前駆体顆粒３１１（任意には液体と共に）が、溶解およびさらなる変換のために、投与デバイス３３０により溶解／分解ユニット３２０内の尿素溶液に付加され得る。尿素溶液は、流体移送デバイス３２２によりタンク３００の主要チャンバ３１８から溶解／分解ユニット３２０に移送され得る。変換が完了すると、結果的に生じる放出物が、流体移送デバイス３２４により緩衝タンク３８０に移送される。緩衝タンク３８０内の濃度が上昇したアンモニア溶液は、流体移送デバイス３８２により例えば下流タンクに、排気管に、またはアンモニアを貯蔵もしくは消費するための任意の追加のシステム（図示せず）に送られることが可能な状態となる。
【００４７】
図４は、別の例示の実施形態を示す。アンモニア前駆体顆粒は、タンク４００内部の別個の尿素貯蔵ユニットの形態の貯蔵コンパートメント４１０内に貯蔵される。必要時に、顆粒は、投与デバイス４３０により溶解／分解ユニット４２０内に供給される。顆粒は、薄い粒子として用意することが可能であり、アンモニアへの変換に必要とされる温度と同一温度にて溶解され得る。顆粒は、フィラーパイプ４１５を経由して尿素貯蔵ユニット４１０に付加され得る。酵素は、パイプ４７０により溶解／分解ユニット４２０に付加され得る。主要チャンバ４１８が、フィラーパイプ４１７を経由して尿素溶液で充填される。尿素溶液は、流体移送デバイス４２２によりタンク４００の主要チャンバ４１８から溶解／分解ユニット４２０に移送され得る。変換が完了すると、結果的に得られた放出物が、流体移送デバイス４２４により緩衝タンク４８０に移送される。緩衝タンク４８０内の濃度が上昇したアンモニア溶液は、流体移送デバイス４８２により例えば下流タンクに、排気管に、またはアンモニアを貯蔵もしくは消費するための任意の追加のシステム（図示せず）に送られることが可能な状態となる。
【００４８】
図５は、図４の実施形態の変形例を示し、タンク５００が、単一シリンダモジュールとして一体化された尿素貯蔵ユニット５１０、溶解／分解ユニット５２０、および緩衝タンク５８０を備える。尿素貯蔵ユニット５１０に乾燥アンモニア前駆体を追加するための第１のフィラーパイプ５１５と、タンク５００にアンモニア前駆体液体を充填するための第２のフィラーパイプ５１７とが設けられる。溶解／分解ユニット５２０内に尿素貯蔵ユニット５１０の固体アンモニア前駆体を投与するための投与デバイス５３０と、溶解／分解ユニット５２０に酵素を輸送するための酵素移送パイプ５７０とが設けられる。第１の流体移送デバイス５２２が、タンク５００から溶解／分解ユニット５２０にアンモニア前駆体液体を輸送し、第２の流体移送デバイス５２４が、緩衝タンク５８０に変換されたアンモニア溶液を移送し、そこからアンモニア溶液は、流体移送デバイス５８２により溶液が必要となる車両の任意の箇所へと輸送され得る。
【００４９】
図６は、酵素貯蔵ユニット６６０、分解ユニット６２０、および緩衝タンク６８０が、タンク６００内に配置された同一モジュールの一部である、好ましい一実施形態を示す。尿素溶液は、流体移送デバイス６２２によりタンク６００の主要チャンバ６１８から分解ユニット６２０に移送される。タンク６００は、フィラーパイプ６１５を経由してアンモニア前駆体液体および顆粒で充填される。換言すれば、タンク６００の主要チャンバ６１８は、顆粒を貯蔵するための貯蔵コンパートメントとして機能する。酵素貯蔵ユニット６６０は、例えばフィラーパイプ６７０を通して充填され、尿素溶液をアンモニア溶液に変換するのに適した形態の生物学的薬剤を収容する。例えば、酵素として、ウレアーゼが、尿素または任意の他の適切なタンパク質配列を分解するために使用され得る。変換が必要とされる場合に、分解ユニット６２０は、流体移送デバイス６２２によりアンモニア前駆体で充填される。アンモニア前駆体顆粒６１１は、熱対流または熱サイフォン効果により液体流を発生させ、投与デバイス６３０付近に顆粒を混入させるために、ヒータ６３６を有する被加熱移送チューブ６３２を備えたチャネルを通して分解ユニット６２０に移送され得る。顆粒は、液体と共に循環され、チューブの端部にて捕獲される。チューブは、液体を流し得るが顆粒の通過を阻止するストレーナ６３４により、一方の側が閉じられる。次いで、チューブの端部で捕獲された顆粒は、投与デバイス６３０により分解ユニット６２０に移送される。その後、少量の酵素が、酵素投与デバイス６７５により酵素貯蔵ユニット６６０から分解ユニット６２０に移送される。任意には、酵素貯蔵ユニット６６０は、温度調整要素を備え得る。変換が完了すると、結果的に得られた放出物は、流体移送デバイス６２４により緩衝タンク６８０に移送される。
【００５０】
緩衝タンク６８０内の溶液は、流体移送デバイス６８２により下流タンクに、排気管に、またはアンモニアを貯蔵もしくは消費するための任意の追加のシステム（図示せず）に送られることが可能な状態となる。また、アンモニア緩衝タンク６８０は、アンモニア−水素変換ユニットと連通することが可能であり、このアンモニア−水素変換ユニットは、次いで水素燃料電池と連通し、そこにおいて水素は、図１の実施形態におけるように電気などの電力源へと変換される（図示せず）。代替的には、アンモニア溶液は、ダイレクトアンモニア燃料電池（図示せず）においても使用され得る。
【００５１】
図１〜図６の実施形態の変形例によれば、流体移送デバイス１２２、３２、４２２、５２２、６２２および投与デバイス１３０、３３０、４３０、５３０、６３０は、液体アンモニア前駆体および顆粒を所与の割合で連続的に送給するための単一構成要素へと組み合わされて、構成を簡略化することが可能である。
【００５２】
図７Ａおよび図７Ｂは、溶解／分解コンパートメントおよび緩衝コンパートメントが配置され得る適切なモジュールの２つの変形例を示す。このモジュールは、図７Ａに示すバレル形状または図７Ｂに示すタワー形状などの種々の形状を有するマルチコンパートメント容器として設計され得る。典型的なバレル形状については、高さは直径未満となる。図７Ｃに示すように、両形状は、分解ユニット７２０を形成する中央円筒状コンパートメントと、緩衝タンク７８０を形成する周囲コンパートメントとから構成され得る。これは、温分解ユニット７２０が緩衝コンパートメント７８０により冷主要チャンバから分離されるという利点を有する。さらに、この好ましい構成により、緩衝タンク７８０内の放出物は、主要タンクの冷チャンバの温度と分解ユニット７２０の温度との間の中間温度になり、また分解ユニット７２０からの熱損失を抑制するのに寄与する。また、アンモニアを含有する緩衝溶液が漏れた場合に、この厄介な物質は、尿素を収容する主要タンク内に留まる。この場合に、さらに希釈されたアンモニア溶液は、環境へのダメージをより低減させる。酵素貯蔵ユニットおよび／または尿素貯蔵ユニットは、モジュールの上部に位置してもよく、モジュール内で一体化されてもよい。
【００５３】
図８は、尿素貯蔵ユニット８１０内に貯蔵されたアンモニア前駆体顆粒が、投与デバイス８３０により温溶解コンパートメント８２０内に移送され、そこで顆粒が尿素溶液中で熱的に溶解され得るさらなる実施形態を示す。尿素貯蔵ユニット８１０および溶解コンパートメント８２０は、尿素水溶液で充填され得るタンク８００内に配置され、この尿素水溶液は、液体移送デバイス８２２により溶解コンパートメント８２０に移送される。溶解コンパートメント８２０内のブーストされた尿素溶液は、さらなる液体移送デバイス８２４により、ブーストされた尿素溶液が必要とされる車両の箇所へと移送され得る。代替的には、図９に示すように、アンモニア前駆体顆粒は、対流または熱サイフォン方法により液体循環を発生させるために被加熱移送チューブ９３２を備えるチャネルを通して温チャンバ９２０に移送され得る。顆粒は、液体と共に循環され、ストレーナ９３４によりチューブ上の端部にて捕獲される。顆粒９１１は、投与デバイス９３０により温チャンバ９２０に移送される。温チャンバ内のブーストされた（またはより濃縮された）尿素溶液は、流体移送デバイス９２４により排気管およびＳＣＲ触媒に、または尿素を貯蔵もしくは消費するための任意の追加のシステム（図示せず）に送られることが可能な状態となる。任意には、投与デバイス９３０および流体移送デバイス９２２は、顆粒および液体アンモニア前駆体を設定された割合にしたがって温チャンバ９２０に送るように構成された単一構成要素へと組み合わされて、構成を簡略化し得る。
【００５４】
上記に示した例示の実施形態では、アンモニア前駆体液体としてＡｄＢｌｕｅ（登録商標）を使用した場合に、溶解コンパートメント内に全尿素濃度は、ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）中の顆粒の溶解後には５５重量％まで漸進的に上昇され得る。換言すれば、１ｋｇの溶液は、４５０ｇの水および５５０ｇの尿素を含有し、この尿素のうちの２１７ｇ（（４５０ｇ＋２１７ｇ）の３２．５％）が共晶ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）に由来するものであり、溶液１ｋｇにつき３３３ｇが固体アンモニア前駆体顆粒の形態で追加されている。従来のＳＣＲシステムが、１００ｋｍあたり０．１５リットルのＡｄＢｌｕｅ（登録商標）の消費量で３００００ｋｍの走行距離（例えばメンテナンス間隔などに対応する）を達成するために４５リットルの有効容積を必要とする一方で、顆粒によりブーストされるシステムの実施形態は、同一の走行距離に対して約２７リットルの有効容積のみを必要とする。したがって、システム全体の重量が約２０ｋｇだけ軽減されることになる。
【００５５】
別の例示の実施形態では、全尿素濃度は、ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）中の顆粒の溶解後には７６．９重量％まで漸進的に上昇され得る。そのため、１ｋｇの溶液は、２３１ｇの水および７６９ｇの尿素を含有し、この尿素のうちの１１１ｇ（（２３１ｇ＋１１１ｇ）の３２．５％）が共晶ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）に由来するものであり、溶液１ｋｇにつき６５８ｇが固体アンモニア前駆体顆粒の形態で追加されている。従来のＳＣＲシステムが、１００ｋｍあたり０．１５リットルのＡｄＢｌｕｅ（登録商標）の消費量で３００００ｋｍの走行距離（例えばメンテナンス間隔などに対応する）を達成するために４５リットルの有効容積を必要とする一方で、顆粒によりブーストされるシステムの実施形態は、同一の走行距離に対して約２０リットルの有効容積のみを必要とする。したがって、システム全体の重量が約２５ｋｇだけ軽減されることになる。
【００５６】
燃料電池送給システムのこの例では、ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）に基づき７０リットルの有効容積を有する先行技術のシステムを備え、２８リットル／１００ｋｍを消費する車両が、２５０ｋｍの走行距離を有する一方で、本発明の実施形態による同一の有効容積を有する、および上記に示すように５５重量％にブーストされた尿素濃度を有するブーストされた溶液で充填されたシステムは、約４２０ｋｍの走行距離を達成することとなり、上記に示すように７６．９重量％にブーストされた尿素濃度を有するブーストされた溶液で充填されたシステムは、６００ｋｍ近い走行距離を達成することとなる。
【００５７】
例示の実施形態では、顆粒が、固体アンモニア前駆体を含有し、アンモニア前駆体液体中で溶解されるようにされたコーティングを有する。固体アンモニア前駆体は、好ましくは固体尿素であるが、アンモニア前駆体顆粒は、水中で溶解しアンモニアおよびより一般的にはアンモニア塩を発生し得る、やはり固体であるカルバミン酸アンモニウムなどの尿素以外の他の材料を含んでもよい。好ましくは、コーティングは、アンモニア前駆体液体中で熱的に溶解されるようにされている。アンモニア前駆体顆粒のコーティングは、以下の材料、すなわちポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、線形低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、特定グレードのエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、特定グレードのポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ、芳香族ポリエステルポリマー類）、ポリプロピレン（ＰＰ）、およびポリエチレンテレフタレート混合物（ＰＥＴ／ＰＥ、ＰＥＴ／ＰＶＤＣ／ＰＥ、ＰＥＴ／ＰＶＯＨ／ＰＥ、ＰＥＴ／ＥＶＯＨ／ＰＥ）の中の任意の１つまたは複数から作製され得る。本発明の原理が、具体的な実施形態と組み合わされて上記に示されたが、この説明は、専ら例としてなされたものであり、添付の特許請求の範囲により決定される保護範囲を限定するものではない点を理解されたい。
【符号の説明】
【００５８】
１００  タンク
１１０  貯蔵コンパートメント、内方チャンバ
１１１  アンモニア前駆体顆粒
１１２  穴
１１５  フィラーパイプ
１１８  主要チャンバ
１２０  溶解コンパートメント、分解ユニット
１２２  流体移送デバイス
１２４  流体移送デバイス
１３０  移送手段、投与デバイス
１４０  ヒータ
１６０  酵素貯蔵ユニット
１６２  酵素アクセスポート
１７０  酵素移送手段、連結パイプ
１７５  酵素移送手段、投与ポンプ
１８０  緩衝コンパートメント、アンモニア緩衝タンク
１８２  流体移送デバイス
１９０  アンモニア−水素変換ユニット
１９５  水素燃料電池
２００  タンク
２１０  貯蔵コンパートメント
２１１  アンモニア前駆体顆粒
２１４  流体移送デバイス
２２０  温チャンバ、溶解コンパートメント
２２６  流体移送デバイス
２３０  投与デバイス
２４０  ヒータ
２４５  ヒータ
２５０  分解ユニット
２５２  流体移送デバイス
２８０  緩衝コンパートメント
２８２  流体移送デバイス
３００  タンク
３１０  貯蔵コンパートメント
３１１  アンモニア前駆体顆粒
３１８  主要チャンバ
３２０  溶解／分解ユニット
３２２  流体移送デバイス
３２４  流体移送デバイス
３３０  投与デバイス
３８０  緩衝タンク
３８２  流体移送デバイス
４００  タンク
４１０  貯蔵コンパートメント、尿素貯蔵ユニット
４１５  フィラーパイプ
４１７  フィラーパイプ
４１８  主要チャンバ
４２０  溶解／分解ユニット
４２２  流体移送デバイス
４２４  流体移送デバイス
４３０  投与デバイス
４７０  パイプ
４８０  緩衝タンク
４８２  流体移送デバイス
５００  タンク
５１０  尿素貯蔵ユニット
５１５  第１のフィラーパイプ
５１７  第２のフィラーパイプ
５２０  溶解／分解ユニット
５２２  第１の流体移送デバイス
５２４  第２の流体移送デバイス
５３０  投与デバイス
５７０  酵素移送パイプ
５８０  緩衝タンク
５８２  流体移送デバイス
６００  タンク
６１５  フィラーパイプ
６１８  主要チャンバ
６２０  分解ユニット
６２２  流体移送デバイス
６２４  流体移送デバイス
６３０  投与デバイス
６３２  被加熱移送チューブ
６３４  ストレーナ
６３６  ヒータ
６６０  酵素貯蔵ユニット
６７０  フィラーパイプ
６７５  酵素投与デバイス
６８０  緩衝タンク、アンモニア緩衝タンク
６８２  流体移送デバイス
７２０  分解ユニット、温分解ユニット
７８０  緩衝コンパートメント、緩衝タンク
８００  タンク
８１０  尿素貯蔵ユニット
８２０  温溶解コンパートメント、溶解コンパートメント
８２２  液体移送デバイス
８２４  液体移送デバイス
８３０  投与デバイス
９１１  顆粒
９２０  温チャンバ
９２２  流体移送デバイス
９２４  流体移送デバイス
９３０  投与デバイス
９３２  被加熱移送チューブ
９３４  ストレーナ
【図１】
2017530285.tif 000003
【図２】
2017530285.tif 000004
【図３】
2017530285.tif 000005
【図４】
2017530285.tif 000006
【図５】
2017530285.tif 000007
【図６】
2017530285.tif 000008
【図７Ａ】
2017530285.tif 000009
【図７Ｂ】
2017530285.tif 000010
【図７Ｃ】
2017530285.tif 000011
【図８】
2017530285.tif 000012
【図９】
2017530285.tif 000013
【国際調査報告】
2017530285.tif 000014
2017530285.tif 000015
2017530285.tif 000016
2017530285.tif 000017