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公開番号2025062473
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-14
出願番号2023171582
出願日2023-10-02
発明の名称廃棄水素発電装置
出願人エピクルー株式会社,i Labo株式会社
代理人弁理士法人白坂
主分類F02M 21/02 20060101AFI20250407BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】半導体等の製造設備において廃棄される水素を精製の負担を少なくして発電に再利用し、施設への電力供給を補助することができる廃棄水素発電装置を提供する。
【解決手段】エピタキシャル成長装置等の水素発生部と、水素発生部から廃棄される廃水素を回収して水との接触により水素以外の不純物を除去して精製水素を調製する精製部と、精製水素を貯蔵する貯蔵部と、貯蔵部から供給される精製水素と大気中の酸素とを燃焼させて発電機を作動させる発電部とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素発生部と、
前記水素発生部から廃棄される廃水素を回収して水素以外の不純物を除去して精製水素を調製する精製部と、
精製水素を貯蔵する貯蔵部と、
前記貯蔵部から供給される精製水素と大気中の酸素とを燃焼させて発電機を作動させる発電部と、を備える
ことを特徴とする廃棄水素発電装置。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記水素発生部がエピタキシャル成長装置である請求項１に記載の廃棄水素発電装置。
【請求項３】
前記精製部において、廃水素は水との接触により不純物が除去される請求項１に記載の廃棄水素発電装置。
【請求項４】
前記発電部は、精製水素と大気中の酸素とを燃焼させて回転するガスタービン部を備え、前記ガスタービン部において生じた回転力により前記発電機が可動する請求項１に記載の廃棄水素発電装置。
【請求項５】
前記発電部は、精製水素と大気中の酸素とを燃焼させて回転力を得る内燃機関部を備え、前記内燃機関部において生じた回転力により前記発電機が可動する請求項１に記載の廃棄水素発電装置。
【請求項６】
前記発電部において生成された電力を蓄電する蓄電部が備えられる請求項１に記載の廃棄水素発電装置。
【請求項７】
前記精製部、前記貯蔵部、及び前記発電部が単一の筐体内に格納されている請求項１に記載の廃棄水素発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は廃棄水素発電装置に関し、特に半導体の製造工程において排出される水素を回収して発電する装置である。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体の製造は複雑かつ精密に制御された複数の段階から構成される。そこで各工程は多量の電力を必要とする。そこで、半導体の製造設備において、従前放出されるのみで再利用、活用等がされていなかったエネルギー、資源等の有効活用が検討されてきた。
【０００３】
例えば、半導体の製造装置の稼働時に生じる排熱を利用した発電が提案されている（特許文献１、２等参照）。これらの提案の技術によると、排熱利用において一定の効果を果たしている。しかしながら、半導体の製造工程、例えば、エピタキシャル成長装置等においては、排熱の他にエピタキシャル成長のために導入されるガスから水素等のガス成分が生じることが判明している。
【０００４】
現状、水素は引火性が高いため、安全な濃度まで希釈され製造設備の建屋の外部（大気中）に放出されそのまま廃棄されている。そこで、水素の有効活用として、廃棄される水素を燃料電池用の燃料としての利用が提案されている。しかしながら、燃料電池の場合、極めて高純度の水素を使用しなければならない。例えば、エピタキシャル成長装置からは水素以外の成分が含まれる。そのため、不純物を除去し水素の純度を高めることは容易ではなく、逆に水素精製に経費負担増の問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－１５００４５号公報
国際公開ＷＯ２０１３／０４７３２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前述の点に鑑みなされたものであり、半導体等の製造設備において廃棄される水素を精製の負担を少なくして発電に再利用し、施設への電力供給を補助することができる廃棄水素発電装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、実施形態の廃棄水素発電装置は、水素発生部と、水素発生部から廃棄される廃水素を回収して水素以外の不純物を除去して精製水素を調製する精製部と、精製水素を貯蔵する貯蔵部と、貯蔵部から供給される精製水素と大気中の酸素とを燃焼させて発電機を作動させる発電部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
さらに、廃棄水素発電装置において、水素発生部がエピタキシャル成長装置であることとしてもよい。
【０００９】
さらに、廃棄水素発電装置の精製部において、廃水素は水との接触により不純物が除去されることとしてもよい。
【００１０】
さらに、廃棄水素発電装置において、発電部は精製水素と大気中の酸素とを燃焼させて回転するガスタービン部を備え、ガスタービン部において生じた回転力により発電機が可動することとしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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