水素供給装置

特開2015-120617 (関連特許:特開2015-98421特開2015-98422

 

特許の概要

 従来、芳香族ハイドライドを脱水素化して水素を生成し、その水素を燃料電池に供給する水素供給装置が知られてます。燃料電池における水素の消費速度は、燃料電池を備える装置の状況等に応じて変動しますが、水素供給装置が水素を供給する速度と、燃料電池における水素の消費速度との差が大きい場合、水素の不足や余剰が生じるおそれがあります。
 特開2015-120617は、この課題を解決できる水素供給装置を供給することを目的とした特許です。

 

*当社では、本特許の実用化をご検討いただける企業様を募集しております。

 

特許のポイント

 

水素供給装置は、有機ハイドライドの少なくとも一部を脱水素化し、水素及び液体の芳香族化合物を生成する脱水素化ユニットを備え、脱水素化ユニットは、熱の発生を伴いながら電気的又は機械的に動作する熱発生部から熱を供給されることを特徴とする。
脱水素化ユニットは、熱発生部から熱を供給され、その熱に応じて水素の生成速度を変化させる。そのため、熱発生部の状況に応じて、水素の生成速度を調整することができる。

 

 

第一実施形態(端末)

・CPUは、処理負荷が大きく、電力使用量が大きいほど、発熱量が大きくなる、CPUで発生した熱を脱水素反応器に伝えるので、CPUの発熱量が大きいほど脱水素反応器の温度が高くなる、その結果CPUの発熱量が大きいほど脱水素反応の速度が速くなり、単位時間あたりの水素の生成量が増加し、燃料電池の発電能力が向上する。
・CPUの電力使用量が小さい時、水素の生成量を減少させ、余剰水素の生成を抑制でき、冷却効率も向上する。
・脱水素反応器を加熱する熱源の少なくとも一部とするため、専用のヒータのみで加熱する場合と比較し、電力使用量を軽減できる。
・第一タンク、第二タンクを含む取り外し可能なカートリッジを備えているため、MCHの補充やトルエンの回収が容易。

 

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第一実施形態(端末・変形)

・第一、第二各タンクはカートリッジを備えており、取り付け、取り外しが可能である。
・CPUから脱水素反応器に熱を伝える部材は、ヒートパイプ以外のものでもよい。
・CPUに加えて、脱水素反応器を加熱するヒータを備えてもよい。
・CPUと脱水素反応器との間の熱伝導率を、状況に応じて変化させてもよい。
・カートリッジを備えず、固定の第一、第二タンクを備えてもよい。
・第一、第二タンクのうち一方又は両方を備えてもよい。
・CPUの温度を検出するセンサと、脱水素反応器を加熱するヒータを備え、検出結果に応じてヒータの熱量を変化させることができる。

 

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第二実施形態(充電器)

 

・CPUは、処理負荷が大きく、電力使用量が大きいほど、発熱量が大きくなる。その結果、発熱量が大きいほど、脱水素反応器における反応速度が速くなり、単位時間あたりの水素の生成量が増加し、燃料電池の発電能力が向上する。
・CPUの電力使用量が小さい時、水素の生成量を減少させ、余剰水素の生成を抑制でき、冷却効率も向上する。
・脱水素反応器を加熱する熱源の少なくとも一部とするため、専用のヒータのみで加熱する場合と比較し、電力使用量を軽減できる。
・第一タンク、第二タンクを含む取り外し可能なカートリッジを備えているため、MCHの補充やトルエンの回収が容易。

 

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第三実施形態(携帯端末)
 

・第一、第二タンクを備えなくてもよい。
・小型化、軽量化にすることができる。
・液漏れの問題が生じにくい。
・MCHを補充したり、端末からトルエンを回収する必要がない。

 

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第四実施形態(車両)


・車両は、モーターの駆動力により走行する、電気自動車であり、水素を供給する水素供給部と、モータに電力を供給する燃料電池及び水タンクを備える。
・モータは回転数が高く、電力使用量が大きいほど発熱量が大きくなり、モータで発熱した熱を脱水素反応器に伝え、発熱量が大きいほど、温度が高くなり、その結果、脱水素反応の速度が速くなり、単位時間あたりの水素の生成量が増加し、燃料電池の発電能力が向上する。
・モータの電力使用量が小さい時、水素の生成量を減少させ、余剰水素の生成を抑制でき、冷却効率も向上する。
・脱水素反応器を専用ヒータのみで加熱する場合と比較し、電力使用量を軽減できる。
・取り外し可能なカートリッジを備えることで、MCHの補充やトルエンの回収が容易となる。
 

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第五実施形態(車両)


・車両は、モーターの駆動力により走行する、電気自動車であり、水素を供給する水素供給部と、モータに電力を供給する燃料電池及び水タンクを備え、制動に使用する周知のディスクブレーキを備えている。
・モータは回転数が高く、電力使用量が多い状態では、ディスクブレーキが頻繁に使用され、ブレーキキャリバーの発熱量が大きくなり、ブレーキキャリバーで発熱した熱を脱水素反応器に伝え、発熱量が大きいほど、温度が高くなり、その結果、脱水素反応の速度が速くなり、単位時間あたりの水素の生成量が増加し、燃料電池の発電能力が向上する。
・モータの電力使用量が小さい時、水素の生成量を減少させ、余剰水素の生成を抑制でき、ブレーキキャリバーの冷却効率も向上する。
・脱水素反応器を専用ヒータのみで加熱する場合と比較し、電力使用量を軽減できる。
・取り外し可能なカートリッジを備えることで、MCHの補充やトルエンの回収が容易となる。

 

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第六実施形態(車両)


・車両は、エンジン駆動により走行する自動車であり、エンジンはガソリン、ディーゼル、ハイブリッドであってもよい。

 

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