高専-技科大 新技術説明会 2014年12月9日(火)
会場:JST東京本部別館ホール(東京・市ヶ谷)
 
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エネルギー
水流からのエネルギー回収効率を高めた開水路型水車
Hydraulic turbine with higher energy conversion efficiency used for open water channel
13:15〜13:40
長野工業高等専門学校 技術支援部 第一技術班 技術職員 佐藤 孝幸
Takayuki SATO, National Institute of Technology, Nagano College
新技術の概要
本技術は、開水路におけるマイクロ水力発電用水車のエネルギー回収効率を高めることを目的とする。水量および落差が小さいことが理由で、未利用であった中小水力の河川のエネルギーを有効利用することが可能となる。
従来技術・競合技術との比較
従来の管路型水車は高効率であるが、ダム、取水口、導水路、水圧鉄管などが必要であるため、設備コストが高く設置の際に制約が大きい。本技術は、低コストで設置が容易な開水路型水車によって、水流からエネルギーの効率的な回収を行う手法である。
新技術の特徴
・エネルギー回収効率が高い開水路型水車
・構成が単純で、設置コストが低い
・水車を連結した運転
想定される用途
・大規模な河川工事をともなわない中小河川を利用した電源装置
・農業用水・工業用水などの水路を利用した電源装置
・山間地などの無電化地域における渓流を利用した電源装置

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エネルギー
スラット両面の特性を活用した省エネ対応のブラインド
偏心軸を有する回転機構により、スラットを360度以上回転させることができるブラインド
A blind for energy Saving by use of the slat-sided characteristics
13:40〜14:05
鹿児島工業高等専門学校 技術室 技術専門職員 原田 正和
Masakazu HARADA, National Institute of Technology, Kagoshima College
http://www.kagoshima-ct.ac.jp/
新技術の概要
駆動軸およびスラットの偏心軸を操作紐で連結し、隣り合うスラットを乗り越えられる回転機構により、日射反射や放射率等の特性が異なるスラット両面を360度の任意角度に設定できることで、省エネに対応できる機能を備えている。
This blind has a rotating mechanism in which the drive shaft and the eccentric shaft of the slat are connected with a string of operations and the adjacent slats can pass by each other. Each slat can be rotated 360 degrees in conjunction with the mechanism. The blind can set the slat sides with different characteristics, such as the reflection of sunlight and emissivity, to any angle. This feature enables energy saving.
従来技術・競合技術との比較
従来のブラインドはスラット同士の重なり部分により完全遮蔽を実現し、180度以上の回転時はその重なり部分が回転の障害となっていた。本技術はスラットに付属する素材により完全遮蔽を可能とし、全スラットが同位相で360度回転することができる。
新技術の特徴
・異なる特性のスラット両面を日射に対し最適な角度に設定可能
・全てのスラットが同位相で360度を超える回転が可能
・紐による機構でスラットの収納が可能
想定される用途
・ブラインドの機構
・シャッターの機構
・ブラインド内蔵サッシの機構への応用

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エネルギー
バナジウム合金膜を用いた水素分離装置の運転条件設定方法
Determination of operating condition on the hydrogen separator using vanadium alloy membrane
14:05〜14:30
大分工業高等専門学校 機械工学科 教授 松本 佳久
Yoshihisa MATSUMOTO, National Institute of Technology, Oita College
http://www.oita-ct.ac.jp/kikai/matumoto/index.html
新技術の概要
V-M系合金膜が脆性を示さない範囲で効率よく水素分離運転することができる水素分離装置の運転条件設定方法を提供することを目的とした新技術であり、固溶水素濃度H/M、温度、1次側水素分圧及びM含有率の各範囲で設定することを特徴とするものである。
従来技術・競合技術との比較
水素分離装置のV-M系合金膜のM含有率、水素分圧及び温度のいずれか2条件が設定されている場合、残りの1条件をどのように設定するとV-M系水素分離膜が脆性を示すことなく安定して運転することができるかを、予め知得することができる。
新技術の特徴
・V系合金膜よりなる水素分離装置の運転条件を設定する方法
・V系合金膜が脆性を示さない範囲で効率よく水素分離運転可能
・V系水素分離膜が脆性を示すことなく安定運転できるかを予め知得することもできる
想定される用途
・改質ガス、エネルギーキャリアからの水素精製時の運転条件設定
・水素分離用Pd-Ag系、Pd-Cu系合金膜からの代替にともなう運転条件設定
・水素製造メンブレンリアクターの運転条件設定

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エネルギー
天然膨張黒鉛シートを用いた金属空気電池の開発
Development of a metal-air battery using natural graphite sheet
14:30〜14:55
香川高等専門学校 高松キャンパス 一般教育科 教授 岡野 寛
Hiroshi OKANO, National Institute of Technology, Kagawa College
新技術の概要
正極として膨張黒鉛シートを用いた金属空気電池を開発した。金属空気電池は、正極活物質として酸素が用いられるため、化学電池としての容量を大きくすることができ、自動車用途等への適用が期待されている。
We developed the metal-air battery using the natural graphite sheet as the cathode. The air-metal battery will have large capacity, because the active materials for this battery are oxygen from the atmosphere. We hope that the air-metal battery are applied to that of the electric car and some mobile devices.
従来技術・競合技術との比較
従来の正極は、炭素粉末をPTFE中に分散させた成形材を用いるのが一般的である。しかし空気を用いることによる電解液の蒸発、正極におけるイオン化速度が低く、正極内部のイオン導電性が低いのが問題視されてきた。膨張黒鉛シートを用いることで、電極として機能すると共に、ガス透過率が低く電解液の蒸発を抑止すること、及び膨張黒鉛粒子間の面方向の空隙から持続的に酸素が供給され、且つ電解液と接触できる表面積が大きいことで、上述の如き課題を解決できるものである。
新技術の特徴
・空気電池正極に天然膨張黒鉛シートを使用
・天然膨張黒鉛シートは厚さ方向のガス透過率が低く電解液の蒸発を抑止できる
・膨張黒鉛粒子間の面方向の空隙を通じて酸素が持続的に供給され、且つ電解液と接触できる表面積が大きい
想定される用途
・高容量二次電池として期待されている金属空気電池の正極材料
・燃料供給型一次電池(補聴器用等の超小型燃料電池)
・非常用電源装置(水を注入するだけで電力発生する電池)
関連情報
・展示品あり(膨張黒鉛シートの現物)
・外国出願特許あり

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エネルギー
次世代キャパシタに適した新ナノカーボン材料
New nanocarbon materials for next-generation supercapacitor
15:20〜15:45
豊橋技術科学大学 大学院工学研究科 電気・電子情報工学専攻 准教授 須田 善行
Yoshiyuki SUDA, Toyohashi University of Technology
http://pes.ee.tut.ac.jp/
新技術の概要
新技術は、カーボンブラック材料を高温で黒鉛化処理および賦活処理を行うことで、キャパシタ容量を3倍程度まで増大できるものである。また、カーボンブラック材料そのものは電荷蓄積機能を持たないが、黒鉛化処理により、カーボンナノバルーンに変形させ、かつ電荷蓄積機能を保有させることができた。
This new technology enables us to increase the specific capacitance of supercapacitors three times higher than that of conventional ones by a graphitization of carbon blacks at a high temperature followed by an activation treatment. Though carbon black does not have a charge storage function, carbon nanoballoon which was formed by a graphitization of carbon blacks is able to hold the function.
従来技術・競合技術との比較
カーボンナノバルーン形状そのものが独自の構造であり、EDLC電極材料として良好な特性を実現する。標準的な炭素材料に黒鉛化処理を加えることで、電荷蓄積機能が生まれるという知見は初めてのものである。活性炭を用いる現行品に比べて、3倍程度キャパシタ容量を増大できる。
新技術の特徴
・従来の材料と比較して電気伝導率および容量値の向上
・従来の材料と比較して充放電時間の高速化
・標準的な炭素材料から製造が可能
想定される用途
・車両用の補助電源回路および回生電力回路
・微小電気機器の電源
・電力平準化を目的とする蓄電設備
関連情報
・サンプルの提供可能
・展示品あり(講演中にサンプルを提示)

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エネルギー
ガラスの材料設計に基づく二次電池材料開発
Development of active materials for secondary batteries based on glass engineering
15:45〜16:10
長岡技術科学大学 物質・材料系 准教授 本間 剛
Tsuyoshi HONMA, Nagaoka University of Technology
http://mst.nagaokaut.ac.jp/amorph
新技術の概要
近年、リチウム電池は大型用途向けの材料開発に注目が移っている。当研究グループではガラスを前駆体とするリチウムイオン電池、そしてリチウム電池の代替として考えられているナトリウムイオン電池活物質の合成手法を確立している。本技術はガラスとセラミックスの固液反応を利用した合成プロセスに関する技術の紹介と今後の展開について述べる。
We are proposing glass-ceramics route to develop poly-anion baseed active materials for large scale lithium ion batteries and sodium ion batteries. In especially we introduce unique fabrication process in which low melting glass and cermics sinter together, finally we obtaine target active materials in shortly.
従来技術・競合技術との比較
LiFePO4等の材料合成は固相反応、水熱法、有機前駆体熱分解法など種々の合成法が提案されているが、材料コストが低いメリットは有りながらも、製造コストは煩雑となり易い。本発明ではガラスと原料との固液反応を利用した新たな合成プロセスにより製造コストの低減に有効である。
新技術の特徴
・二次電池に限らず、セラミックスの新たな低コスト・大量合成プロセスにも展開可能
想定される用途
・大型蓄電池
関連情報
・サンプルの提供可能
・外国出願特許あり

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<連携・ライセンスについて>
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国立大学法人長岡技術科学大学 総務部産学・地域連携課
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