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水素磁気冷凍サイクルの基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 26420890
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

沼澤 健則  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, 主席研究員 (30354319)

研究分担者 松本 宏一  金沢大学, 数物科学系, 教授 (10219496)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードエネルギー輸送 / エネルギー貯蔵 / 水素 / 磁気冷凍
研究成果の概要

水素磁気冷凍の高効率化を目指し、新たに対向型AMRサイクルが考案され、室温領域でその有効性を検証した。モンテカルロ法による磁性材料特性計算コードを開発し、比熱等の非線形特性について精度よく再現できるようになった。さらに、これをサイクルシミュレーションに組み込み、高い精度で実験を予測できるようになった。試作された装置の実験結果は計算結果をよく再現しており、その有効性が実証された。永久磁石という限られた磁場条件にも関わらず、AMRサイクルの温度幅として10度以上を容易に生成できることを実証した。本研究成果は水素磁気冷凍サイクルに適応することが可能である。今後は極低温領域での検証を進めていきたい。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Estimation of magnetocaloric properties by using Monte Carlo method for AMRR cycle2015

    • 著者名/発表者名
      R Arai, R Tamura, H Fukuda, J Li, A T Saito, S Kaji, H Nakagome, and T Numazawa
    • 雑誌名

      IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering

      巻: 101 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1088/1757-899x/101/1/012118

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Magnetic refrigerator for hydrogen liquefaction2014

    • 著者名/発表者名
      T. Numazawa, K. Kamiya, T. Utaki, K. Matsumoto
    • 雑誌名

      Cryogenics

      巻: 62 ページ: 185-192

    • DOI

      10.1016/j.cryogenics.2014.03.016

    • NAID

      130005062243

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Estimation of magnetocaloric properties by using Monte Carlo method for AMRR cycle2015

    • 著者名/発表者名
      R Arai, R Tamura, H Fukuda, J Li, A T Saito, S Kaji, H Nakagome, and T Numazawa
    • 学会等名
      Cryogenic Engineering Conference 2015
    • 発表場所
      Tucson, USA
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development status of hydrogen magnetic refrigeration2014

    • 著者名/発表者名
      T. Numazawa and K. Matsumoto
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Magnetic Refrigeration
    • 発表場所
      Victoria
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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