成果報告書詳細
管理番号20130000000583
タイトル平成20年度-平成24年度成果報告書 水素製造・輸送・貯蔵システム等技術開発 水素ステーション機器要素技術に関する研究開発 低コスト型70MPa級水素ガス充填対応ディスペンサーの開発
公開日2013/10/29
報告書年度2008 - 2012
委託先名株式会社タツノ
プロジェクト番号P08003
部署名新エネルギー部
和文要約平成20年度-平成24年度成果報告書 水素製造・輸送・貯蔵システム等技術開発 水素ステーション機器要素技術に関する研究開発 低コスト型70MPa級水素ガス充填対応ディスペンサーの開発

1.ディスペンサーの研究開発
低価格・高耐久性のディスペンサーを開発した。ディスペンサーには、機能を集約し小型化した制御システム、新開発コリオリ流量計、他のNEDO事業で開発した新素材のボールバルブおよび流量調節弁を組込んだ。開発したディスペンサーはヘリウムにより基本的な充填試験を行ない、良好な結果を得た。これらの成果をベースとしたディスペンサーを平成24年度に設置し、今後、耐久性・信頼性を含めた実証試験が行なわれる予定である。
2.コリオリ流量計の研究開発
コアプロセッサータイプのコリオリ流量計を開発した。検出器は耐圧・気密試験、ゼロ点安定性試験、耐久試験等を行ない良好な結果を得た。変換器については防爆要件を満足し、部品の高密度実装を実現したコンパクトな制御基板及び計測制御ソフトウエアを開発後に検出器と接続して検証を行い、こちらも良好な結果を得た。検出器のフローチューブ、ボディ素材については、平成24年度に改訂された法令に対応する新材料候補の選定を行った。選定した材料は外部試験機関と社内試験設備にて水素による圧力温度サイクル試験、長期高圧暴露試験を実施し従前の素材と遜色ない結果を得た。
3.プレクール装置の研究開発
社内基礎評価装置での試験結果から二重管方式熱交換器、液体ブライン循環方式について、(1)継手部分での冷却ロスによる熱交換器の大型化(2)液体ブラインを冷却循環させる冷凍機システムの大型化の二つの課題を抽出した。この課題を解決するため(1)高効率で小型の熱交換器(2)冷却システムの効率化・小型化について検討を行なった。熱交換器に関しては、NEDOの他の事業で紹介されたマイクロチャネル熱交換器の採用、冷却システムに関しては低粘度ブラインとしてLCO2による冷却システムの採用について、水素ステーションへの展開に見通しを得た。このマイクロチャネル熱交換器、LCO2冷却システムは、平成25年度以降に水素ステーションにて実証試験が行なわれる予定である。
これら本研究の成果は、安全性を担保した低価格、高耐久性(高信頼性)の商用実証水素ステーション実現の一助となり、将来の水素ステーション普及促進、水素エネルギー社会実現に大きく寄与するものである。





英文要約Title:Development of Technologies for Hydrogen Production, Delivery and Storage Systems. Research and Development of Elemental Technologies for Hydrogen Station Components. Development of a dispenser for filling low-cost 70MPa hydrogen gas (FY2010-FY2012) Final Report

1.Research and development of the dispenser
We developed a low-priced, highly durable dispenser. In the dispenser, we built a miniaturized control system with integrated functions, a newly-developed Coriolis flowmeter, a new-material ball valve that was developed in other NEDO business, and a flow rate regulation valve. We obtained good results after performing a basic filling test using helium in the developed dispenser. In FY2012, a dispenser was installed based on these results, and a verification test is scheduled including confirmation of durability and reliability.
2.Research and development of Coriolis flowmeter
We developed a core processor type Coriolis flowmeter. We obtained good results after performing a pressure and airtightness test, a zero-point stability test, an endurance test, etc., for the detector. We also obtained and verified good results for the converter by connecting the converter with the detector, after the development of a compact control board where explosion-proof requirements are satisfied with high-density components and a measurement control software. For flow tubes and body materials, we selected new material choices that comply with laws and ordinances that were revised in FY2012. For selected materials, we obtained results which showed that the materials compare favorably with conventional materials after performing a pressure-temperature cycling test using hydrogen and an extended exposure test in an external test laboratory and with in-house test equipment.
3. Research and development of the pre-cooling device
Based on the results of the test using in-house basic evaluation equipment, we detected the following two problems on the double pipe‐type heat exchanger and liquid brine circulation system. (1) Enlarged heat exchanger due to loss of cooling effect at the coupling section. (2) Enlarged refrigerating system that cools and circulates liquid brine
In order to solve these problems, we conducted a study on (1) a highly efficient and compact heat exchanger and (2) the efficiency and downsizing of cooling system. On the adoption of a microchannel heat exchanger that has been introduced in other NEDO business, and the adoption of a cooling system using LCO2 as low-viscosity brine, our outlook is for an expansion to hydrogen stations. Our plan is to perform verification tests for the microchannel heat exchanger and LCO2 cooling system at hydrogen stations in and after FY2013.
The results of this study will be of help to realize low-priced, highly durable, highly reliable, and commercially verified hydrogen stations that ensure safety, and will significantly contribute to an acceleration of the spread of hydrogen stations in the future.





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