SwRI はリニアモーターを作成します

サウスウェスト研究所 (SwRI) で開発された新しい水素圧縮機は、燃料電池電気自動車 (FCEV) の給油に使用される水素圧縮の効率と信頼性を向上させることができます。

SwRI が開発したリニアモーター駆動往復コンプレッサー (LMRC) は、FCEV やその他の水素燃料車両の燃料源として水素を圧縮するように設計されています。 高度な圧縮システムは、電磁巻線を介して密閉された圧縮機シリンダー内の永久磁石ピストンを駆動するという新しい概念を利用しています。

LMRCの回路図。 ブルーマンら。

LMRC は、機械部品の数を最小限に抑え、漏れ経路を減らし、現場で簡単に設置できるように簡単にモジュール化できるため、従来の往復コンプレッサーを改良したものです。

サウスウェスト研究所は、革新的でより効率的な水素圧縮機を開発しました。 リニアモーター駆動往復コンプレッサー (LMRC) は、水素自動車の燃料源として水素を圧縮するように設計されています。 ほとんどの水素コンプレッサーとは異なり、LMRC は密閉されており、リニア モーターによって駆動されるため、圧縮効率が向上します。 SwRI のご厚意による。

LMRC は、水素燃料電池を搭載した車両に燃料を補給するために水素を圧縮するように構築および設計されました。 水素自動車に燃料を補給するには、まずガスを高圧まで圧縮する必要があります。 そこで、私たちはより効率的で漏れのないコンプレッサーの設計に着手しました。

水素圧縮の主な課題は、水素の粒子サイズが小さいことであり、ガスが機器を流れる際に漏れの可能性が高くなります。

水素粒子は非常に小さいため、コンプレッサーを設計する際には材料の適合性の問題が固有に存在します。 粒子は非常に小さいため、侵入して材料や機器の性能を変化させます。 たとえば、水素粒子が磁石の故障を引き起こすという初期の問題があったため、それを防ぐために磁石をより効果的にコーティングする必要がありました。

新しい LMRC は、SwRI が開発したソリューションの組み合わせを使用して密封された気密コンプレッサーを備えています。 コーティングにより磁石が水素の侵入や脆化から保護され、改良されたバルブ設計により漏れが最小限に抑えられます。 また、セラミックピストンを使用して熱膨張を最小限に抑え、シールにかかる応力を低減します。

一般的なコンプレッサーにはピストンとクランクの機構があり、駆動するモーターが回転するたびに、毎回同じ動きをする必要があります。 SwRI の LMRC は直線的に作動するため、直線運動プロファイルを変更して圧縮プロセスを最適化できます。

水素ガス中の汚染物質を避けるために、ほとんどの水素コンプレッサーにはオイルフリー機構が必要です。 同じ動きで繰り返し動き、メンテナンスのために潤滑油が必要なモーターを備えたほとんどの往復コンプレッサーとは異なり、LMRC のリニアモーターはユーザー定義の運動パターンでピストンを動かすことができ、垂直運動用に取り付けられ、独自の動的シール設計を備えています。

その結果、コンプレッサーのシールとベアリングの摩擦が減少し、従来の潤滑の必要性がなくなりました。 また、有害ガスやフレアガス回収用途など、大気中へのガス漏れを防ぐためのさまざまな圧縮用途にも使用できます。

LMRC は当初、米国エネルギー省によって資金提供され、ACI Services によって費用が分担されましたが、その後、SwRI の内部研究資金によって支援されてきました。 LMRC は 2020 年に初めて運転に成功し、2022 年中頃から後半にかけて設計条件での連続運転を完了しました。今後、Broerman 氏は LMRC の設計のさまざまな側面を変更して効率と速度を高め、流量を高め、適用することを計画しています。 LMRC を気密封止を必要とする他の圧縮用途に使用します。

SwRI には、幅広い業界にわたって脱炭素化技術を展開するための水素エネルギー研究イニシアチブに特化した学際的なチームがあります。

リソース

ブルーマン、ユージン・レオ、ポールナー、ネイサン、そしてシェイド、ウィラード・ノーマン。 (2020) 「前庭水素圧縮用リニアモーター往復圧縮機 (LMRC)」。 アメリカ。 土井: 10.2172/1894346

投稿日: 2023 年 3 月 29 日 カテゴリー: 燃料電池、水素、水素貯蔵、インフラ | パーマリンク | コメント (4)