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公開番号2024085746
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022200441
出願日2022-12-15
発明の名称水素圧縮機
出願人株式会社ジェイテクト,国立大学法人広島大学,国立研究開発法人産業技術総合研究所
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類F17C 11/00 20060101AFI20240620BHJP(ガスまたは液体の貯蔵または分配)
要約【課題】水素吸蔵合金の活性化が容易な水素圧縮機を提供する。
【解決手段】水素圧縮機1は、Ti-Fe-Mn系水素吸蔵合金2が収容された水素容器3と、水素容器3の外部と内部とを連通可能に構成された水素ポート4と、Ti-Fe-Mn系水素吸蔵合金2の温度を上昇させることができるように構成された昇温部5と、を有している。Ti-Fe-Mn系水素吸蔵合金2は、Ti_xFe_(1-y)Mn_y(ただし、0.9≦x≦1.1、0.05≦y≦0.5)の組成を有していてもよい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
Ｔｉ－Ｆｅ－Ｍｎ系水素吸蔵合金が収容された水素容器と、
前記水素容器の外部と内部とを連通可能に構成された水素ポートと、
前記水素吸蔵合金の温度を上昇させることができるように構成された昇温部と、を有する、水素圧縮機。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記水素吸蔵合金は、Ｔｉ
ｘ
Ｆｅ
（１－ｙ）
Ｍｎ
ｙ
（ただし、０．９≦ｘ≦１．１、０．０５≦ｙ≦０．５）の組成を有する、請求項１に記載の水素圧縮機。
【請求項３】
前記水素吸蔵合金は、Ｔｉ
ｘ
Ｆｅ
（１－ｙ）
Ｍｎ
ｙ
（ただし、０．９≦ｘ≦１．１、０．１３≦ｙ≦０．４５）の組成を有する、請求項１に記載の水素圧縮機。
【請求項４】
前記水素吸蔵合金は、Ｔｉ
ｘ
Ｆｅ
（１－ｙ）
Ｍｎ
ｙ
（ただし、０．９≦ｘ≦１．１、０．２５≦ｙ≦０．３５）の組成を有する、請求項１に記載の水素圧縮機。
【請求項５】
前記水素圧縮機は、水素の圧力を少なくとも９ＭＰａまで上昇させることができるように構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の水素圧縮機。
【請求項６】
前記昇温部は、前記水素吸蔵合金の温度を少なくとも２００℃まで上昇させることができるように構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の水素圧縮機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素圧縮機に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料の使用による環境負荷が懸念されており、より環境負荷の低い水素をエネルギー源として利用することが検討されている。しかし、水素は常温、常圧の環境下で気体であり、密度が低いため、タンクへの貯蔵や燃料等としての利用の際に水素を大気圧よりも高い圧力まで昇圧させることが多い。
【０００３】
水素を昇圧するための方法として、水素の吸蔵と放出とを可逆的に行うことができる水素吸蔵合金を利用して水素の昇圧を行う方法が提案されている。例えば特許文献１には、水素吸蔵合金を収容すると共にこの水素吸蔵合金を加熱及び冷却可能に構成され、使用圧力が異なる複数の貯蔵容器と、高圧の水素ガスを貯留可能な蓄圧器とを備えた水素昇圧システムが記載されている。特許文献１の水素昇圧システムにおいては、水素吸蔵合金を冷却して低温に保持した状態で水素を吸蔵させた後、水素吸蔵合金を加熱して水素を放出させることによって初期状態よりも高い圧力の水素ガスを得ることができる。
【０００４】
この種の水素昇圧システムにおいては、昇圧後の水素ガスの圧力は、主に、水素吸蔵合金の種類及び加熱温度によって制御することができる。例えば、水素発生装置などから発生した比較的低圧の水素を昇圧するためには、ＴｉＦｅ二元系水素吸蔵合金に水素を吸蔵させた後、その水素吸蔵合金を加熱して水素吸蔵合金から水素を放出させることにより水素の昇圧を行うことが好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１９８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
水素昇圧システムを用いて水素の昇圧を行う場合、水素吸蔵合金への水素の吸蔵と放出とが繰り返し行われる。しかし、水素吸蔵合金への水素の吸蔵と放出とを繰り返し行うと、繰り返し回数の増加に伴って水素吸蔵合金に吸蔵可能な水素の量が減少し、所望の圧力まで水素を昇圧させることが難しくなるという問題がある。かかる観点から、水素昇圧システムに用いられる水素吸蔵合金には、高い耐久性が求められている。
【０００７】
また、水素昇圧システムを使用するに当たっては、水素吸蔵合金による水素の吸蔵と放出とをより容易に行うため、活性化処理と呼ばれる処理が行われる。活性化処理においては、例えば、水素吸蔵合金を加熱する、あるいは水素吸蔵合金に高圧の水素を供給して水素を吸蔵させるなどの処理が行われる。
【０００８】
しかし、ＴｉＦｅ二元系水素吸蔵合金の活性化は容易ではなく、例えば、水素吸蔵合金の加熱温度を高くする、水素吸蔵合金に供給する水素の圧力を高くする、あるいは長時間に亘って加熱や水素の供給を継続するなど、過酷な条件で活性化処理を行う必要がある。
【０００９】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、高い耐久性を有するとともに、温和な条件で活性化処理を行うことができる水素吸蔵合金を備えた水素圧縮機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、Ｔｉ－Ｆｅ－Ｍｎ系水素吸蔵合金が収容された水素容器と、
前記水素容器の外部と内部とを連通可能に構成された水素ポートと、
前記水素吸蔵合金の温度を上昇させることができるように構成された昇温部と、を有する、水素圧縮機にある。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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