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電気化学気体圧縮を用いる小型冷凍方式の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25630443
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 エネルギー学
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

田中 耕太郎  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (60278215)

連携研究者 藤井 孝博  産業技術総合研究所, エネルギー技術部門, 研究員 (60357902)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2015年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード電気化学ヒートポンプ / 電気化学圧縮器 / ケミカルヒートポンプ / 濃度差電池 / ケミカル冷凍装置 / 固体電解質 / オキソニウムイオン / ヒートポンプ
研究成果の概要

本研究では圧力差利用方式の小型電気化学ヒートポンプ(冷凍機)において,電解質により電気化学的に圧縮される作動媒体と蒸発・凝縮過程の熱交換媒体の役割をする作動媒体の2種類とする方式を提案した.プロトン交換膜による水素圧縮特性を測定し10気圧までの圧縮の実験結果を得た.電気入力に対する圧縮仕事で示す効率は15%が得られ,ベローズ構造圧力伝達部と接続した際の効率は7%と計算された.得られた性能は機械圧縮式と比較して低く,性能向上のための損失項を検討した.電解質・電極部の分極抵抗を除く内部抵抗の低減と圧力伝達構造小型化の改善が性能改善に効果的である結果を得た.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) 図書 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Na2S水和物を利用する化学蓄熱の反応特性改善2015

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎、野口太郎、増島清孝、有山雄己
    • 雑誌名

      太陽エネルギー

      巻: 41 ページ: 47-52

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 膨張カーボンと複合化するNa2S水和物化学蓄熱材料の開発2015

    • 著者名/発表者名
      有山雄己,田中耕太郎,大沢輝,武田拓也
    • 学会等名
      日本太陽エネルギー学会
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Na2S水和反応を利用する化学蓄熱の反応特性2014

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎、増島清孝、有山雄己
    • 学会等名
      化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigation of Reaction Accelerating and Analysis Model for Na2S-5H2O Chemical Heat Storage2014

    • 著者名/発表者名
      Taroh Noguchi, Kiyotaka Masujima, Yuuki Ariyama, Yuuto Asakura, Yuuji Kanedaand, and Kotaro Tanaka
    • 学会等名
      Renewable Energy 2014 International Conference
    • 発表場所
      東京ビックサイト
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気化学式水素圧縮器を用いるヒートポンプシステムの開発2014

    • 著者名/発表者名
      志村春樹、田中耕太郎、和田梓、羽鳥秀介、村橋昌和
    • 学会等名
      日本化学工学会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Na2S水和反応を利用する化学蓄熱材料の反応速度について2013

    • 著者名/発表者名
      増島清孝,田中耕太郎,野口太郎,小山雄也,関根雄介
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] アルカリ金属熱電変換(AMTEC)を用いる太陽熱発電レシーバの熱設計2013

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎,藤井孝博,石亀智大
    • 学会等名
      第57回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      米子コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Na2S水和物を用いたケミカル蓄熱における反応促進と解析方法2013

    • 著者名/発表者名
      野口太郎,田中耕太郎,増島清孝,小山雄也
    • 学会等名
      熱工学コンファレンス
    • 発表場所
      弘前大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Na2S水和反応を利用する化学蓄熱反応の熱特性解析2013

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎,小山雄也,野口太郎,増島清孝,朝倉裕登、金田裕治、有山雄己
    • 学会等名
      日本太陽エネルギー学会
    • 発表場所
      沖縄県自治会館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 熱エネルギー高度有効利用と省エネルギー技術2015

    • 著者名/発表者名
      堤 敦司(監修)、田中耕太郎(6章2 分筆)
    • 総ページ数
      370
    • 出版者
      フロンティア出版
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] 未利用熱エネルギー活用の新開発と熱省エネ新素材・新製品設計/採用のポイント2014

    • 著者名/発表者名
      梶谷 剛ら 田中耕太郎(1章1 分筆)
    • 総ページ数
      785
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] 技術予想レポート(下巻)低炭素社会を目指す日本の技術編2013

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎(下巻第一章6を分筆P83-p95)
    • 総ページ数
      285
    • 出版者
      日本能率協会総合研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] エネルギー・環境技術研究室ホームページ

    • URL

      http://www.meo.shibaura-it.ac.jp/tanaka/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] エネルギー・環境技術 研究室 ホームページ

    • URL

      http://www.meo.shibaura-it.ac.jp/tanaka/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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