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提案書



(1)大学・学部学科・研究室名・氏名
岐阜大学・工学部・機械システム工学科・熱エネルギー工学講座・高橋周平

(2)研究テーマ名 (NEDO助成技術)
排気温度1000℃以上の熱エネルギーを連続的に供給可能な超小型燃焼器の開発と携帯小型電源への応用

(3)研究テーマの技術・開発段階
・応用研究段階 

(4)技術概要
 従来技術では不可能であった非常に小さな空間内(0.5〜1.5mm3程度)で安定に燃焼を維持させることができる,微小燃焼器の開発を進めています.この燃焼器は,触媒ペーストを焼結させて,多孔質触媒層を微小空間内に低コストで製作する技術により実現されています.メタンやブタンを燃料として,総発熱量はわずか5W程度ですが,サブミリサイズの空間内で燃焼させることで,発熱密度5GW/m3という非常に大きな発熱密度を有し,排気温度1000℃以上の良質な熱エネルギーを連続的に供給することができます.このため,従来は電気ヒーターしか選択肢のなかった微小領域の加熱用途に,高温ガス噴流を使うことができます.また,ごく微小な熱量であるにもかかわらず,質の良い熱エネルギー(エクセルギーが高い点熱源)が使えることで,他のエネルギーへの高効率での変換も期待されます。これまでに熱電素子と組み合わせることで,電力への最終変換効率3.00%を記録しています.耐久性も高く,現時点で1000時間以上の連続運転を記録しています。

【図の説明】内径1mmにも満たないセラミックス管内に,多孔質状の触媒層を焼結法により構築する技術で,従来にない狭い空間で安定に燃焼を維持します.


(5)特徴・訴求点
・発熱量は5W程度(白金カイロと同等)ですが,1000℃以上の高温ガス噴流が利用可能です.
・製造初期コストが安価で,化石燃料が利用できるためランニングコストも安価です.
・熱とともに200mW程度の電力を発生するコージェネとして利用可能.無人通信機器等に最適です.


(6)現在注力している応用分野,将来探索してみたい分野<複数分野可>
・【現在】加熱装置・情報収集用無人センサー等のパワーソース・ガス改質技術への応用など
・【将来】電子基板上でのパワーソースとしての利用・超小型飛行ロボットへの組込・ユビキタス技術との融合など


(7)実用化に向けた課題
・さらに高い耐久性(連続10000時間以上),自然吸気システムとの組み合わせ,触媒担持量の低減


(8)企業に対する提案事項
・全く新しい点熱源技術を利用した新領域創成に向けて,意見交換や共同研究などをご提案します.


【ニュースリリース】
  ・微小空間で良質なエネルギーを安定供給できる燃焼器を開発〔2009/12/15〕



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