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公開番号2024178692
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-25
出願番号2023097025
出願日2023-06-13
発明の名称水素吸蔵・放出システム
出願人清水建設株式会社,国立研究開発法人産業技術総合研究所
代理人個人,個人,個人
主分類F17C 11/00 20060101AFI20241218BHJP(ガスまたは液体の貯蔵または分配)
要約【課題】小さな能力の加温・冷却設備を用いた場合であっても、輸送された水素を急速充填することを可能とした水素吸蔵・放出システムを提供する。
【解決手段】水素吸蔵合金11aを収容し、水素吸蔵合金11aから水素を外部へ放出可能な第1の水素吸蔵合金タンク11と、水素吸蔵合金12aを収容し、第1の水素吸蔵合金タンク11との間で水素を授受可能にされた第2の水素吸蔵合金タンク12と、第1の水素吸蔵合金タンク11の温度調節を行う熱媒を加温・冷却する第1の加温冷却装置21と、第2の水素吸蔵合金タンク12の温度調節を行う熱媒を加温・冷却する第2の加温冷却装置22と、を含む水素吸蔵・放出システムであって、第1の水素吸蔵合金タンク11は、第2の水素吸蔵合金タンク12に比べて水素吸蔵容量が小さいことを特徴とする、水素吸蔵・放出システム1。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素吸蔵合金を収容し、前記水素吸蔵合金から水素を外部へ放出可能な第１の水素吸蔵合金タンクと、
水素吸蔵合金を収容し、前記第１の水素吸蔵合金タンクとの間で水素を授受可能にされた第２の水素吸蔵合金タンクと、
前記第１の水素吸蔵合金タンクの温度調節を行う熱媒を加温・冷却する第１の加温冷却装置と、
前記第２の水素吸蔵合金タンクの温度調節を行う熱媒を加温・冷却する第２の加温冷却装置と、
を含む水素吸蔵・放出システムであって、
前記第１の水素吸蔵合金タンクは、前記第２の水素吸蔵合金タンクに比べて水素吸蔵容量が小さいことを特徴とする、
水素吸蔵・放出システム。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記第１の水素吸蔵合金タンクは、外部から水素を受け入れ可能とされている、請求項１に記載の水素吸蔵・放出システム。
【請求項３】
水素吸蔵合金を収容し、水素を外部へ放出可能な第３の水素吸蔵合金タンクと、前記第３の水素吸蔵合金タンクの温度調節を行う熱媒を加温・冷却する第３の加温冷却装置と、をさらに備え、前記第１の水素吸蔵合金タンク及び前記第３の水素吸蔵合金タンクは、それぞれ前記第２の水素吸蔵合金タンクと水素を授受可能とされており、前記第２の水素吸蔵合金タンクに比べていずれも水素吸蔵容量が小さいことを特徴とする、請求項１に記載の水素吸蔵・放出システム。
【請求項４】
前記第１の水素吸蔵合金タンクは水素を外部から受け入れ可能としつつ、前記第３の水素吸蔵合金タンクから前記第２の水素吸蔵合金タンクへ水素を供給可能とされていることを特徴とする、請求項３に記載の水素吸蔵・放出システム。
【請求項５】
前記第１の水素吸蔵合金タンクの水素吸蔵合金を冷却する熱媒を生成する前記第１の加温冷却装置と、前記第３の水素吸蔵合金タンクの水素吸蔵合金を加温する熱媒を生成する前記第３の加温冷却装置との間で熱交換を行い、外部からの水素を前記第１の水素吸蔵合金タンクの水素吸蔵合金に吸蔵させつつ、前記第３の水素吸蔵合金タンクの水素吸蔵合金から放出された水素を前記第２の水素吸蔵合金タンクへ供給することを特徴とする、請求項４に記載の水素吸蔵・放出システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素吸蔵・放出システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
水素の大量貯蔵方法として水素吸蔵合金（水素貯蔵合金とも呼ばれる。）による貯蔵が知られており、水素吸蔵合金をタンク内に封入して活用することができる。
水素吸蔵合金に水素を吸蔵する反応は発熱反応であり、水素を放出する反応は吸熱反応である。そのため、反応を促進するためには、水素吸蔵合金タンクに水素を貯蔵する場合はタンクを冷却し、水素吸蔵合金タンクから水素を放出する場合はタンクを加温する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、第１水素吸蔵合金が封入された第１タンクと、前記第１水素吸蔵合金とは特性の異なる第２水素吸蔵合金が封入された第２タンクとを有し、前記第１タンクと前記第２タンクとの間で冷媒を用いて熱交換を行うようにした水素貯蔵システム、及び第１水素吸蔵合金が封入された第１タンクと、前記第１水素吸蔵合金とは特性の異なる第２水素吸蔵合金が封入された第２タンクとを用意し、移送されてきた水素を前記第１タンクに貯蔵する手順と、前記第１タンクと前記第２タンクとの間で冷媒を用いて熱交換を行い、前記第１タンクに貯蔵した水素を前記第２タンクに移し替える手順と、を含むようにした水素貯蔵方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１８９５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された水素貯蔵システムは、輸送された水素を急速充填することができる。しかしながら、特許文献１は、輸送された水素を急速充填することを可能とする一方で、用いられる熱交換器は、大きな能力を有する加温・冷却設備を用いる必要があった。
【０００６】
本発明は、小さな能力の加温・冷却設備を用いた場合であっても、輸送された水素を急速充填することを可能とした水素吸蔵・放出システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、水素吸蔵容量が異なる水素吸蔵合金タンクを組み合わせることを知得し、本発明を完成させた。
本発明の態様は以下のとおりである。
【０００８】
［１］水素吸蔵合金を収容し、前記水素吸蔵合金から水素を外部へ放出可能な第１の水素吸蔵合金タンクと、
水素吸蔵合金を収容し、前記第１の水素吸蔵合金タンクとの間で水素を授受可能にされた第２の水素吸蔵合金タンクと、
前記第１の水素吸蔵合金タンクの温度調節を行う熱媒を加温・冷却する第１の加温冷却装置と、
前記第２の水素吸蔵合金タンクの温度調節を行う熱媒を加温・冷却する第２の加温冷却装置と、
を含む水素吸蔵・放出システムであって、
前記第１の水素吸蔵合金タンクは、前記第２の水素吸蔵合金タンクに比べて水素吸蔵容量が小さいことを特徴とする、
水素吸蔵・放出システム。
［２］前記第１の水素吸蔵合金タンクは、外部から水素を受け入れ可能とされている、［１］に記載の水素吸蔵・放出システム。
［３］水素吸蔵合金を収容し、水素を外部へ放出可能な第３の水素吸蔵合金タンクと、前記第３の水素吸蔵合金タンクの温度調節を行う熱媒を加温・冷却する第３の加温冷却装置と、前記第１の水素吸蔵合金タンク及び前記第３の水素吸蔵合金タンクは、それぞれ前記第２の水素吸蔵合金タンクと水素を授受可能とされており、前記第２の水素吸蔵合金タンクに比べていずれも水素吸蔵容量が小さいことを特徴とする、［１］又は［２］に記載の水素吸蔵・放出システム。
［４］前記第１の水素吸蔵合金タンクは水素を外部から受け入れ可能としつつ、前記第３の水素吸蔵合金タンクから前記第２の水素吸蔵合金タンクへ水素を供給可能とされていることを特徴とする、［３］に記載の水素吸蔵・放出システム。
［５］前記第１の水素吸蔵合金タンクの水素吸蔵合金を冷却する熱媒を生成する前記第１の加温冷却装置と、前記第３の水素吸蔵合金タンクの水素吸蔵合金を加温する熱媒を生成する前記第３の加温冷却装置とを行い、外部からの水素を前記第１の水素吸蔵合金タンクの水素吸蔵合金に吸蔵させつつ、前記第３の水素吸蔵合金タンクの水素吸蔵合金から放出された水素を前記第２の水素吸蔵合金タンクへ供給することを特徴とする、［４］に記載の水素吸蔵・放出システム。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小さな能力の加温・冷却設備を用いた場合であっても、輸送された水素を急速充填することを可能とした水素吸蔵・放出システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施形態を示す概要図である。
本発明の別の実施形態を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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