JP2001042950A - Hydrogen gas pressure buffer device and hydrogen gas pressure buffering method - Google Patents

Hydrogen gas pressure buffer device and hydrogen gas pressure buffering method

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JP2001042950A
JP2001042950A JP11218864A JP21886499A JP2001042950A JP 2001042950 A JP2001042950 A JP 2001042950A JP 11218864 A JP11218864 A JP 11218864A JP 21886499 A JP21886499 A JP 21886499A JP 2001042950 A JP2001042950 A JP 2001042950A
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JP
Japan
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hydrogen
pressure
storage alloy
hydrogen storage
alloy
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Application number
JP11218864A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisazumi Oshima
大島  久純
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen gas pressure buffer device and a hydrogen gas pressure buffering method which can absorb temporal pressure variation in an easy method by a slight number of components. SOLUTION: In mid-way of the piping connecting hydrogen supply facilities to hydrogen consuming facilities, an alloy member 3 incorporated with a hydrogen storage alloy 8 is arranged. The hydrogen storage alloy 8 absorbs and discharges hydrogen to buffer pressure variation of hydrogen gas supplied to the hydrogen consuming facilities. Further, since the components and composition of the hydrogen storage alloy 8 are selected so that the plateau pressure of the hydrogen storage alloy 8 is between the pressure of hydrogen gas flowing into the alloy member 4 and the maximum or minimum value of varying pressure of the hydrogen gas in normal use, the pressure variation of the hydrogen gas can properly be buffered.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、精密な流量を制御
するマスフローコントローラのような流量調節器等に導
入されるガスの圧力変動を緩衝する圧力緩衝装置および
その緩衝方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure buffer device for buffering pressure fluctuations of gas introduced into a flow controller such as a mass flow controller for controlling a precise flow rate, and a buffering method therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】水素を使用する半導体製造装置等の水素
消費設備では、供給水素量の時間的変動により、その半
導体製造装置が生産する製品の品質がばらついてしま
う。このため、例えば、半導体製造装置用ガス供給設
備、太陽光を用いた水分解水素発生供給設備および液体
水素を用いた水素ガス供給設備等の、時間的に圧力変動
する水素ガス供給系の末端における水素ガスの圧力変動
を抑制するために、従来はレギュレータ、ストレーナお
よびマスコントローラ等の高価な装置を用いており、ま
た、設置スペースを必要としていた。
2. Description of the Related Art In a hydrogen consuming facility such as a semiconductor manufacturing apparatus using hydrogen, the quality of a product produced by the semiconductor manufacturing apparatus varies due to a temporal variation in the amount of supplied hydrogen. For this reason, for example, gas supply equipment for semiconductor manufacturing equipment, water splitting hydrogen generation and supply equipment using sunlight, hydrogen gas supply equipment using liquid hydrogen, etc. Conventionally, expensive devices such as a regulator, a strainer, and a mass controller have been used to suppress the pressure fluctuation of the hydrogen gas, and an installation space was required.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】それに対して、特許第
2820021号公報では、マスフローコントローラの
ような流量調節器に導入されるガスの圧力変動を緩衝す
る圧力緩衝装置として、ガスの流れ方向に所定のばね定
数を持つ羽根部材を具備する圧力抑制手段を設けた小型
の装置が提案されている。しかし、構造が複雑で精密に
なり、結果的に高価なものとなってしまっている。
On the other hand, Japanese Patent No. 2820021 discloses a pressure buffer device for buffering a pressure fluctuation of a gas introduced into a flow controller such as a mass flow controller, in a predetermined direction in a gas flow direction. There has been proposed a small-sized device provided with a pressure suppressing means provided with a blade member having a spring constant. However, the structure becomes complicated and precise, and as a result, it becomes expensive.

【0004】本発明は、上記問題点に鑑み、簡便な方法
で、かつ、僅かな構成部品により、時間的な圧力変動を
吸収することが可能である水素ガス圧緩衝装置および水
素ガス圧の緩衝方法を提供する。
[0004] In view of the above problems, the present invention provides a hydrogen gas pressure buffer device and a hydrogen gas pressure buffer device capable of absorbing temporal pressure fluctuations with a simple method and with few components. Provide a way.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明では、水素供給設備(1)と
水素消費設備(2)とをつなぐ配管(3)の途中に介在
する水素吸蔵合金(8)を内蔵した合金内蔵部材(4)
を備え、水素吸蔵合金(8)が水素を吸収したり、ある
いは放出したりすることにより、水素消費設備(2)に
供給する水素ガスの圧力変動を緩衝することを特徴とし
ている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a hydrogen supply facility (1) and a hydrogen consumption facility (2) are interposed in a pipe (3). Alloy built-in member (4) containing hydrogen storage alloy (8)
The hydrogen storage alloy (8) absorbs or releases hydrogen, thereby buffering the pressure fluctuation of the hydrogen gas supplied to the hydrogen consuming equipment (2).

【0006】これにより、水素供給設備(1)側の圧力
が高い場合には、水素吸蔵合金(8)が水素を吸収し、
一方、圧力が低い場合には水素吸蔵合金(8)が水素を
放出する。従って、水素消費設備(2)側に流出する水
素の圧力変動を緩衝して、水素供給設備(1)側から流
入する水素ガスの圧力変動よりも小さくすることができ
る。また、水素吸蔵合金(8)を用いるだけで上述の効
果を発揮することができ、装置の形状等を複雑にする必
要はない。従って、簡便な方法で、かつ、僅かな構成部
品により水素ガスの時間的な圧力変動を吸収する水素ガ
ス圧緩衝装置を提供することができる。
Accordingly, when the pressure on the hydrogen supply facility (1) side is high, the hydrogen storage alloy (8) absorbs hydrogen,
On the other hand, when the pressure is low, the hydrogen storage alloy (8) releases hydrogen. Therefore, the pressure fluctuation of the hydrogen flowing out to the hydrogen consuming facility (2) can be buffered to be smaller than the pressure fluctuation of the hydrogen gas flowing from the hydrogen supplying facility (1). Further, the above-mentioned effect can be exhibited only by using the hydrogen storage alloy (8), and there is no need to complicate the shape of the device. Therefore, it is possible to provide a hydrogen gas pressure buffer device that absorbs temporal pressure fluctuations of hydrogen gas with a simple method and with few components.

【0007】請求項2に記載の発明では、水素供給設備
(1)に付帯した水素吸蔵合金(8)を内蔵した合金内
蔵部材(4)を備え、水素吸蔵合金(8)が水素を吸収
したり、あるいは放出したりすることにより、水素供給
設備(1)内の水素ガスの圧力変動を緩衝することを特
徴としている。
According to the second aspect of the present invention, there is provided an alloy containing member (4) containing a hydrogen storage alloy (8) attached to the hydrogen supply facility (1), and the hydrogen storage alloy (8) absorbs hydrogen. It is characterized in that the pressure fluctuation of the hydrogen gas in the hydrogen supply equipment (1) is buffered by releasing or releasing.

【0008】本発明では、水素供給設備(1)内の圧力
が高い場合は水素吸蔵合金(8)が水素を吸収し、一
方、低い場合は水素吸蔵合金(8)が水素を放出するこ
とにより、水素供給設備(1)内の水素ガスの圧力変動
を吸収することができる。また、水素吸蔵合金(8)を
用いるだけで上述の効果を発揮することができ、装置の
形状等を複雑にする必要はない。従って、簡便な方法
で、かつ、僅かな構成部品により水素ガスの時間的な圧
力変動を吸収する水素ガス圧緩衝装置を提供することが
できる。
In the present invention, when the pressure in the hydrogen supply facility (1) is high, the hydrogen storage alloy (8) absorbs hydrogen, and when the pressure is low, the hydrogen storage alloy (8) releases hydrogen. In addition, the pressure fluctuation of the hydrogen gas in the hydrogen supply equipment (1) can be absorbed. Further, the above-mentioned effect can be exhibited only by using the hydrogen storage alloy (8), and there is no need to complicate the shape of the device. Therefore, it is possible to provide a hydrogen gas pressure buffer device that absorbs temporal pressure fluctuations of hydrogen gas with a simple method and with few components.

【0009】また、請求項3に記載の発明の様に、請求
項2に記載の発明の如く水素吸蔵合金(8)を内蔵した
合金内蔵部材(4)を水素供給設備(1)に付帯する場
合は、上記合金内蔵部材(4)には、水素供給設備
(1)と接続するための1つの接続口を設けることがで
きる。
Further, as in the third aspect of the present invention, the alloy containing member (4) containing the hydrogen absorbing alloy (8) as in the second aspect of the present invention is attached to the hydrogen supply equipment (1). In this case, the alloy-containing member (4) can be provided with one connection port for connecting to the hydrogen supply facility (1).

【0010】請求項4に記載の発明では、合金内蔵部材
(4)が、水素吸蔵合金(8)と、水素吸蔵合金(8)
を内蔵する容器(5)と、プラトー圧力を最適化するた
めに水素吸蔵合金(8)の温度を可変制御するための温
度制御手段(11)とを備えることを特徴としている。
プラトー圧力は温度により変化するため、水素吸蔵合金
(8)を温度制御することにより、水素吸蔵合金(8)
に対して、適切に水素を吸収させたり、あるいは放出さ
せたりすることができる。
[0010] In the invention described in claim 4, the alloy containing member (4) is composed of a hydrogen storage alloy (8) and a hydrogen storage alloy (8).
And a temperature control means (11) for variably controlling the temperature of the hydrogen storage alloy (8) in order to optimize the plateau pressure.
Since the plateau pressure changes depending on the temperature, the hydrogen storage alloy (8) is controlled by controlling the temperature of the hydrogen storage alloy (8).
, Hydrogen can be appropriately absorbed or released.

【0011】請求項5に記載の発明では、温度制御手段
(11)は、電気ヒータおよび温水および冷水の少なく
とも1つを熱源とし、この熱源の温度を可変できるよう
な制御回路が内蔵されていることを特徴としている。こ
れにより、状況に応じて上記熱源の温度を変化させるこ
とができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the temperature control means (11) uses an electric heater and at least one of hot water and cold water as a heat source, and has a built-in control circuit capable of changing the temperature of the heat source. It is characterized by: Thereby, the temperature of the heat source can be changed according to the situation.

【0012】請求項6に記載の発明では、容器(5)に
流入する水素ガスの圧力を測定するための圧力センサ
(12)を備え、温度制御手段(11)がこの圧力セン
サ(12)の信号に基づいて水素吸蔵合金(8)の温度
を制御することを特徴としている。これにより、流入圧
力を圧力センサ(12)により検知してその信号を温度
制御手段(11)へ入力し、その信号に応じて水素吸蔵
合金(8)の温度を変化させてプラトー圧力と流入圧力
との差を大きくすることにより、水素吸蔵合金(8)に
おける水素の吸収または放出の応答性を高めることがで
きる。
According to the present invention, a pressure sensor (12) for measuring the pressure of the hydrogen gas flowing into the container (5) is provided, and the temperature control means (11) is provided for the pressure sensor (12). It is characterized in that the temperature of the hydrogen storage alloy (8) is controlled based on the signal. As a result, the inflow pressure is detected by the pressure sensor (12) and its signal is input to the temperature control means (11), and the temperature of the hydrogen storage alloy (8) is changed in accordance with the signal to change the plateau pressure and the inflow pressure. By increasing the difference, hydrogen absorption or release of hydrogen in the hydrogen storage alloy (8) can be improved.

【0013】請求項7に記載の発明では、合金内蔵部材
(4)が水素吸蔵合金(8)を内蔵する容器(5)を備
え、この容器(5)に水素供給設備(1)と接続される
流入口(6)と、水素消費設備(2)と接続される流出
口(7)とを設け、水素吸蔵合金(8)を、この水素吸
蔵合金(8)により、容器(5)の内部空間を、流入口
(6)側の空間と流出口(7)側の空間とに分けるよう
に配していることを特徴としている。これにより、流入
口(6)から入った水素ガスが水素吸蔵合金(8)を通
過する構成とできるため、確実に水素吸蔵合金(8)の
機能を発揮することができる。
[0013] In the invention described in claim 7, the alloy containing member (4) includes a container (5) containing the hydrogen storage alloy (8), and the container (5) is connected to the hydrogen supply equipment (1). An inlet (6) and an outlet (7) connected to the hydrogen consuming equipment (2) are provided, and the hydrogen storage alloy (8) is used to separate the hydrogen storage alloy (8) from the inside of the container (5). The space is divided into a space on the inlet (6) side and a space on the outlet (7) side. This allows the hydrogen gas entering from the inlet (6) to pass through the hydrogen storage alloy (8), so that the function of the hydrogen storage alloy (8) can be reliably exhibited.

【0014】請求項8に記載の発明では、水素吸蔵合金
(8)が多孔質であることを特徴としている。これによ
り、多くの水素吸蔵合金(8)が水素と接触することが
でき、効率良く水素ガスの圧力変動を吸収することがで
きる。
The invention according to claim 8 is characterized in that the hydrogen storage alloy (8) is porous. Thereby, many hydrogen storage alloys (8) can come into contact with hydrogen, and the pressure fluctuation of hydrogen gas can be efficiently absorbed.

【0015】請求項9に記載の発明では、水素吸蔵合金
(8)が、1種類の水素吸蔵合金からなり、プラトー圧
力が水素供給設備(1)が供給する水素の圧力である流
入圧力の最大値よりも小さく、さらに、プラトー圧力が
流入圧力の通常使用時の値よりも大きい第1の水素吸蔵
合金と、プラトー圧力が流入圧力の最小値よりも大き
く、さらに、プラトー圧力が流入圧力の通常使用時の値
よりも小さい第2の水素吸蔵合金とのうちいずれか1つ
を用いることを特徴としている。
According to the ninth aspect of the present invention, the hydrogen storage alloy (8) is made of one kind of hydrogen storage alloy, and the plateau pressure is the maximum of the inflow pressure which is the pressure of hydrogen supplied by the hydrogen supply equipment (1). A first hydrogen-absorbing alloy whose plateau pressure is smaller than the value and the plateau pressure is larger than the value at the time of normal use of the inlet pressure, the plateau pressure is larger than the minimum value of the inlet pressure and the plateau pressure is larger than the normal value of the inlet pressure. It is characterized in that one of the second hydrogen storage alloy smaller than the value at the time of use is used.

【0016】これにより、第1の水素吸蔵合金を用いる
と、通常使用時の圧力よりも大きくなるような圧力変動
に対し、その圧力変動を緩衝するように作用させること
ができる。一方、第2の水素吸蔵合金を用いると、通常
使用時の圧力よりも小さくなるような圧力変動に対し、
その圧力変動を緩衝するように作用させることができ
る。
Thus, when the first hydrogen storage alloy is used, it is possible to act to buffer the pressure fluctuation which becomes larger than the pressure during normal use. On the other hand, when the second hydrogen storage alloy is used, pressure fluctuation such that it becomes smaller than the pressure during normal use,
It can act to buffer the pressure fluctuation.

【0017】請求項10に記載の発明では、水素吸蔵合
金(8)が、少なくとも、請求項9に記載の第1の水素
吸蔵合金と第2の水素吸蔵合金との2種類のものからな
ることを特徴としている。これにより、流入圧力が通常
使用時の圧力よりも大きくなるような変動と、小さくな
るような変動が混在する場合も、水素吸蔵合金(8)に
対する水素の吸収と放出を行うことができ、適切に水素
ガスの圧力変動を吸収することができる。
According to a tenth aspect of the present invention, the hydrogen storage alloy (8) comprises at least two types of the first hydrogen storage alloy and the second hydrogen storage alloy according to the ninth aspect. It is characterized by. Accordingly, even when the fluctuation in which the inflow pressure becomes larger than the pressure during normal use and the fluctuation in which the inflow pressure becomes smaller coexist, hydrogen can be absorbed and released from the hydrogen storage alloy (8). Can absorb the pressure fluctuation of the hydrogen gas.

【0018】請求項11に記載の発明では、水素吸蔵合
金(8)の質量は、第1の水素吸蔵合金においては、流
入圧力の変動から予測される第1の水素吸蔵合金に吸収
されるべき水素量よりも、第1の水素吸蔵合金の吸収可
能な水素量の方が大きくなるように設定し、第2の水素
吸蔵合金においては、流入圧力の変動から予測される第
2の水素吸蔵合金から放出されるべき水素量よりも第2
の水素吸蔵合金が吸収している水素量の方が大きくなる
ように設定することを特徴としている。
According to the eleventh aspect of the present invention, the mass of the hydrogen storage alloy (8) should be absorbed by the first hydrogen storage alloy in the first hydrogen storage alloy, which is predicted from the fluctuation of the inflow pressure. The first hydrogen storage alloy is set so that the amount of hydrogen that can be absorbed by the first hydrogen storage alloy is larger than the amount of hydrogen. In the second hydrogen storage alloy, the second hydrogen storage alloy predicted from the change in the inflow pressure is used. Second than the amount of hydrogen to be released from the
Is characterized in that the amount of hydrogen absorbed by the hydrogen storage alloy is set to be larger.

【0019】これにより、水素吸蔵合金(8)への水素
の吸収が飽和状態になりそれ以上吸収できないために、
流入圧力における圧力増加を緩和して流出させることが
できない状態や、水素吸蔵合金(8)に吸収されている
水素がなく水素を放出することができないために、流入
圧力における圧力低下を緩和して流出させることができ
ない状態を回避することができる。従って、水素消費設
備(2)へ流出させる際の水素の圧力を適切に制御する
ことができる。
As a result, the absorption of hydrogen into the hydrogen storage alloy (8) becomes saturated and cannot be absorbed any more.
Since the pressure increase at the inflow pressure cannot be released by reducing the pressure increase or the hydrogen storage alloy (8) has no hydrogen absorbed and cannot release hydrogen, the pressure drop at the inflow pressure is moderated. It is possible to avoid a state where it cannot be drained. Therefore, the pressure of hydrogen when flowing out to the hydrogen consuming equipment (2) can be appropriately controlled.

【0020】請求項12に記載の発明では、水素供給設
備(1)と水素消費設備(2)とをつなぐ配管(3)の
途中に水素吸蔵合金(8)を内蔵した合金内蔵部材
(4)を介在し、水素吸蔵合金(8)に水素を吸収させ
たり、あるいは放出させたりすることにより、水素消費
設備(2)へ供給する水素ガスの圧力変動を緩衝するこ
とを特徴としている。これにより、請求項1に記載の発
明と同様の理由から、簡便な方法で、かつ、僅かな構成
部品により水素ガスの時間的な圧力変動を吸収する水素
ガス圧の緩衝方法を提供することができる。
According to the twelfth aspect of the present invention, an alloy-containing member (4) having a hydrogen-absorbing alloy (8) in the middle of a pipe (3) connecting the hydrogen supply facility (1) and the hydrogen consuming facility (2). By absorbing or releasing hydrogen in the hydrogen storage alloy (8), the pressure fluctuation of the hydrogen gas supplied to the hydrogen consuming equipment (2) is buffered. Thus, for the same reason as the first aspect of the present invention, it is possible to provide a method of buffering hydrogen gas pressure that absorbs temporal pressure fluctuations of hydrogen gas with a simple method and with few components. it can.

【0021】請求項13に記載の発明では、水素供給設
備(1)に水素吸蔵合金(8)を内蔵した合金内蔵部材
(4)を付帯し、水素吸蔵合金(8)に水素を吸収させ
たり、あるいは放出させたりすることにより、水素供給
設備(1)内の水素ガスの圧力変動を緩衝することを特
徴としている。これにより、請求項2に記載の発明と同
様の理由から、簡便な方法で、かつ、僅かな構成部品に
より水素ガスの時間的な圧力変動を吸収する水素ガス圧
の緩衝方法を提供することができる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the hydrogen supply facility (1) is provided with an alloy-containing member (4) containing a hydrogen-absorbing alloy (8) so that the hydrogen-absorbing alloy (8) can absorb hydrogen. Alternatively, the pressure fluctuation of the hydrogen gas in the hydrogen supply facility (1) is buffered by releasing the gas. Thus, for the same reason as the invention described in claim 2, it is possible to provide a method of buffering hydrogen gas pressure that absorbs temporal pressure fluctuations of hydrogen gas with a simple method and with few components. it can.

【0022】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
Note that the reference numerals in parentheses of the above means indicate the correspondence with specific means described in the embodiments described later.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)初めに、一般的
な水素吸蔵合金の特性を述べるとともに、この様な特性
を利用した本発明の水素ガス圧の緩衝方法について述べ
る。図1は温度が一定の場合における一般的な水素吸蔵
合金の圧力−組成−等温曲線の一例を示すグラフであ
り、図2は水素ガスの圧力が変動する系に対して水素吸
蔵合金を作用させた場合の、作用前後における水素ガス
の圧力変化を示すグラフである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) First, the characteristics of a general hydrogen storage alloy will be described, and the hydrogen gas pressure buffering method of the present invention utilizing such characteristics will be described. FIG. 1 is a graph showing an example of a pressure-composition-isothermal curve of a general hydrogen storage alloy when the temperature is constant. FIG. 2 shows the case where the hydrogen storage alloy is acted on a system in which the pressure of hydrogen gas fluctuates. 4 is a graph showing a change in the pressure of hydrogen gas before and after the action when the pressure is applied.

【0024】本発明は図1に示す、水素吸蔵合金の特性
を積極的に活用したものである。水素吸蔵合金は水素を
吸収する際、図1の様に、水素が水素吸蔵合金に固溶
し、それが水素化物になる間、ある一定の水素平衡圧力
を呈する。これをプラトー圧力と呼び、図中Aの領域に
相当する。ここで、水素平衡圧力(水素吸蔵合金の界面
における水素の圧力)がプラトー圧力よりも大きい状態
では、水素吸蔵合金は水素を吸収し、飽和するまで水素
平衡圧力がプラトー圧力に近づくように作用する。ま
た、一方、水素平衡圧力がプラトー圧力よりも小さい状
態では吸収した水素を放出し、プラトー圧力から水素平
衡圧力に近づくように作用する。
The present invention positively utilizes the characteristics of the hydrogen storage alloy shown in FIG. When absorbing hydrogen, the hydrogen storage alloy exhibits a certain hydrogen equilibrium pressure while the hydrogen is dissolved in the hydrogen storage alloy and turns into a hydride, as shown in FIG. This is called a plateau pressure and corresponds to the region A in the figure. Here, when the hydrogen equilibrium pressure (pressure of hydrogen at the interface of the hydrogen storage alloy) is higher than the plateau pressure, the hydrogen storage alloy absorbs hydrogen and acts so that the hydrogen equilibrium pressure approaches the plateau pressure until saturation. . On the other hand, when the hydrogen equilibrium pressure is lower than the plateau pressure, the absorbed hydrogen is released and acts so as to approach the hydrogen equilibrium pressure from the plateau pressure.

【0025】従って、このことは、プラトー圧力が通常
使用時の水素圧力よりも大きく、水素ガスの変動圧力の
最大値よりも小さくなる様に、水素吸蔵合金の組成や温
度等を選ぶことで、図2において作用前水素圧力(破線
図示)として示すような時間的に水素ガスの圧力が増加
するような圧力変動(以下、正の圧力変動とする)に対
して、その圧力変動を緩衝するように作用させることが
可能となる。
Therefore, this means that the composition and temperature of the hydrogen storage alloy are selected so that the plateau pressure is higher than the hydrogen pressure during normal use and lower than the maximum value of the fluctuation pressure of the hydrogen gas. In order to buffer the pressure fluctuation (hereinafter referred to as a positive pressure fluctuation) such that the hydrogen gas pressure increases with time as shown as the pre-action hydrogen pressure (shown by a broken line) in FIG. Can be acted upon.

【0026】図2において、作用前水素圧力とは水素吸
蔵合金を作用させる前の水素ガスの圧力であり、作用後
水素圧力とは水素吸蔵合金を作用させた後の水素ガスの
圧力である。上述の正の圧力変動の緩衝について、以下
に詳しく述べる。図2に示す例では、時間が約1分の時
点から、作用前水素圧力が通常使用時の水素圧力P0
ら増加し、最大約0.5MPaまで上昇している。しか
し、水素吸蔵合金に水素を吸収させることにより、作用
後水素圧力はプラトー圧力P1近傍に押さえられてい
る。
In FIG. 2, the pre-action hydrogen pressure is the pressure of the hydrogen gas before the action of the hydrogen storage alloy, and the post-action hydrogen pressure is the pressure of the hydrogen gas after the action of the hydrogen storage alloy. The buffering of the positive pressure fluctuation described above will be described in detail below. In the example shown in FIG. 2, the hydrogen pressure before the action increases from the hydrogen pressure P 0 in normal use and rises to a maximum of about 0.5 MPa from the time point of about 1 minute. However, by absorbing hydrogen into a hydrogen storage alloy, the hydrogen pressure after the action is pressed into the plateau pressure P 1 neighborhood.

【0027】また、約2.5分の時点から再び圧力が増
加しているが、再び水素吸蔵合金に水素を吸収させるこ
とにより、作用後水素圧力はプラトー圧力P1近傍に押
さえられている。次に、約4分の時点からは作用前水素
圧力が減少して通常使用時の水素圧力P0としての0.
1MPaに戻っているが、この際に水素吸蔵合金は吸収
している水素を放出するため、作用後水素圧力は徐々に
低下する。この様な、正の圧力変動において、プラトー
圧力を通常使用時の水素圧力P0と変動圧力の最大値と
の間に設定するため、水素の吸収と放出が繰り返され、
適切に作用前の水素ガスの圧力変動を緩衝することがで
きる。
Further, although again the pressure from the time of about 2.5 minutes is increased, by absorbing hydrogen to the hydrogen storage alloy again, the hydrogen pressure after the action is pressed into the plateau pressure P 1 neighborhood. Next, after about 4 minutes, the pre-action hydrogen pressure decreases to a value of 0.1 as the hydrogen pressure P 0 during normal use.
At this time, the pressure returns to 1 MPa. At this time, the hydrogen storage alloy releases the absorbed hydrogen, so that the hydrogen pressure gradually decreases after the action. In such a positive pressure fluctuation, in order to set the plateau pressure between the hydrogen pressure P 0 during normal use and the maximum value of the fluctuation pressure, the absorption and release of hydrogen are repeated,
The pressure fluctuation of the hydrogen gas before the operation can be appropriately buffered.

【0028】一方、水素ガス圧が減少するような圧力変
動(以下、負の圧力変動とする)においては、プラトー
圧力が流入圧力の最小値よりも大きく、さらに、流入圧
力の通常使用時の値よりも小さくなる様に水素吸蔵合金
の組成や温度等を選ぶ。それにより、正の圧力変動の場
合と同様に、負の圧力変動に対して、その圧力変動を緩
衝するように作用させることができる。
On the other hand, in a pressure fluctuation in which the hydrogen gas pressure decreases (hereinafter, referred to as a negative pressure fluctuation), the plateau pressure is larger than the minimum value of the inflow pressure, and the value of the inflow pressure during normal use is further increased. The composition and temperature of the hydrogen storage alloy are selected so as to be smaller than the above. Thus, as in the case of the positive pressure fluctuation, it is possible to act to buffer the negative pressure fluctuation.

【0029】なお、図2における数値は一例に過ぎず、
この数値に限定されるものではない。
The values in FIG. 2 are merely examples,
It is not limited to this numerical value.

【0030】次に本実施形態の構成について述べる。図
3は第1実施形態の水素ガス圧緩衝装置の模式図であ
り、図4は第1実施形態における水素ガス圧緩衝装置の
配置関係を示す模式図である。
Next, the configuration of the present embodiment will be described. FIG. 3 is a schematic diagram of the hydrogen gas pressure buffer device of the first embodiment, and FIG. 4 is a schematic diagram showing an arrangement relation of the hydrogen gas pressure buffer device of the first embodiment.

【0031】本実施形態は、本発明の水素ガス圧緩衝装
置の主要部である合金内蔵部材4を、水素供給設備1と
水素消費設備2をつなぐ配管3に介在させるものであ
る。水素供給設備1としては、具体的に水素カードル、
水電解水素発生器、天然ガス改質器等が考えられる。ま
た、水素消費設備2としては、半導体製造装置や燃料電
池等が考えられる。図4に示すように、合金内蔵部材4
が水素供給設備1と水素消費設備2との間に配管3を介
して設置されており、水素供給設備1から流出した水素
ガスが合金内蔵部材4を通過し、水素消費設備2へと流
入する。
In the present embodiment, the alloy containing member 4 which is a main part of the hydrogen gas pressure buffer device of the present invention is interposed in the pipe 3 connecting the hydrogen supply equipment 1 and the hydrogen consumption equipment 2. Specific examples of the hydrogen supply equipment 1 include a hydrogen curdle,
A water electrolysis hydrogen generator, a natural gas reformer and the like are conceivable. Further, as the hydrogen consuming equipment 2, a semiconductor manufacturing device, a fuel cell, or the like can be considered. As shown in FIG.
Is installed between the hydrogen supply equipment 1 and the hydrogen consumption equipment 2 via a pipe 3, and the hydrogen gas flowing out of the hydrogen supply equipment 1 passes through the alloy-containing member 4 and flows into the hydrogen consumption equipment 2. .

【0032】ここで、合金内蔵部材4は、図3に示すよ
うに、ステンレス等からなる容器5を備え、この容器5
には、水素供給設備1と接続されて水素ガスが流入する
ための流入口(水素供給設備1側入口)6と、水素消費
設備2と接続されて水素ガスが流出するための流出口
(水素消費設備2側接出口)7とが形成されている。そ
して、一般的な配管ジョイントを用いて、溶接等により
配管3と流入口6および流出口7とが接続されている。
また、容器5の内部に、流入口6と流出口7を仕切るよ
うに水素吸蔵合金8が設置されている。つまり、水素吸
蔵合金8によって、容器5の内部空間が流入口6側の空
間と流出口7側の空間とに分けられるように、水素吸蔵
合金8が設置されている。
As shown in FIG. 3, the alloy containing member 4 includes a container 5 made of stainless steel or the like.
Are connected to the hydrogen supply facility 1 and through which hydrogen gas flows in (inlet on the hydrogen supply facility 1 side) 6 and connected to the hydrogen consuming facility 2 and outflow port (hydrogen gas through which hydrogen gas flows out) And a consuming facility 2 side outlet 7). The pipe 3 is connected to the inflow port 6 and the outflow port 7 by welding or the like using a general pipe joint.
Further, a hydrogen storage alloy 8 is provided inside the container 5 so as to partition the inflow port 6 and the outflow port 7. That is, the hydrogen storage alloy 8 is provided so that the hydrogen storage alloy 8 divides the internal space of the container 5 into a space on the inlet 6 side and a space on the outlet 7 side.

【0033】水素吸蔵合金8には、特性が異なる2種類
の水素吸蔵合金が含まれている。つまり、水素吸蔵合金
8は第1および第2の水素吸蔵合金を物理的に混合した
ものからなる。ここで、第1の水素吸蔵合金は、使用時
の温度において、プラトー圧力が上記流入圧力の最大値
よりも小さく、さらに、流入圧力の通常使用時の値より
も大きくなるように水素吸蔵合金の種類や組成が選定さ
れてなる。また、第2の水素吸蔵合金は、プラトー圧力
が流入圧力の最小値よりも大きく、さらに、流入圧力の
通常使用時の値よりも小さくなるように水素吸蔵合金の
種類や組成が選定されてなる。
The hydrogen storage alloy 8 contains two types of hydrogen storage alloys having different characteristics. That is, the hydrogen storage alloy 8 is formed by physically mixing the first and second hydrogen storage alloys. Here, the first hydrogen-absorbing alloy has a plateau pressure smaller than the maximum value of the inflow pressure at a temperature at the time of use, and further, the first hydrogen-absorbing alloy has a larger plateau pressure than the value at the time of normal use. The type and composition are selected. Further, the type and composition of the hydrogen storage alloy are selected so that the plateau pressure of the second hydrogen storage alloy is larger than the minimum value of the inflow pressure and smaller than the value of the inflow pressure during normal use. .

【0034】ここで、使用時の温度としては、実用的な
温度範囲として、例えば30〜80℃程度を考えること
ができる。水素吸蔵合金8としては、粒子状にした第1
および第2の水素吸蔵合金を混ぜ合わせた後、通気性の
あるセラミック容器や金属容器等に入れたものを用いる
ことができる。従って、水素吸蔵合金8は多孔質の状態
になっている。そして、上記合金内蔵部材4を構成する
容器5にネジ止めや溶接等により固定されている。ここ
で、多孔質状の水素吸蔵合金8の孔の開口率は、水素ガ
スが水素吸蔵合金8に流入する時の圧力損失と水素ガス
の圧力変動の緩衝効果の兼ね合いとから決定することが
できる。
Here, as the temperature during use, a practical temperature range of, for example, about 30 to 80 ° C. can be considered. As the hydrogen storage alloy 8, the first
After mixing the second hydrogen storage alloy and the second hydrogen storage alloy, those in a permeable ceramic container or metal container can be used. Therefore, the hydrogen storage alloy 8 is in a porous state. And it is being fixed to the container 5 which comprises the said alloy containing member 4 by screwing, welding, etc. Here, the opening ratio of the pores of the porous hydrogen storage alloy 8 can be determined from the balance between the pressure loss when the hydrogen gas flows into the hydrogen storage alloy 8 and the buffer effect of the pressure fluctuation of the hydrogen gas. .

【0035】水素吸蔵合金8としては、例えば、使用時
の温度が50℃であり、通常使用時の水素圧力P0
0.15MPaで、圧力が変動した時の最大値が0.3
MPaであり、圧力が変動した時の最小値が0.05M
Paである場合においては、具体的には、第1の水素吸
蔵合金として、プラトー圧力P1が約0.2MPaであ
り、原子比においてTi0.6Zr0.4Mn0.8Cr1.0Cu
0.2で表わされる合金を用いることができる。第2の水
素吸蔵合金としては、プラトー圧力P2が約0.1MP
aであり、原子比においてTi0.5Zr0.5Mn0.8Cr
1.0Cu0.2で表わされる合金を用いることができる。
As the hydrogen storage alloy 8, for example, the temperature during use is 50 ° C., the hydrogen pressure P 0 during normal use is 0.15 MPa, and the maximum value when the pressure fluctuates is 0.3.
MPa and the minimum value when the pressure fluctuates is 0.05M
When the pressure is Pa, specifically, as the first hydrogen storage alloy, the plateau pressure P 1 is about 0.2 MPa, and the atomic ratio is Ti 0.6 Zr 0.4 Mn 0.8 Cr 1.0 Cu.
An alloy represented by 0.2 can be used. As the second hydrogen storage alloy, the plateau pressure P 2 is about 0.1MPa.
a in atomic ratio Ti 0.5 Zr 0.5 Mn 0.8 Cr
An alloy represented by 1.0 Cu 0.2 can be used.

【0036】また、水素吸蔵合金8の質量は、第1の水
素吸蔵合金においては、水素供給設備1から流入する水
素ガスの圧力変動から予測される吸収されるべき水素重
量(過剰水素量)よりも、第1の水素吸蔵合金の吸収可
能な水素重量の方が大きくなるように設定されている。
第2の水素吸蔵合金においては、上述の圧力変動から予
測される放出されるべき水素重量(不足水素量)よりも
第2の水素吸蔵合金が吸収している水素重量の方が大き
くなるように、質量が設定されている。
The mass of the hydrogen-absorbing alloy 8 in the first hydrogen-absorbing alloy is based on the weight of the hydrogen to be absorbed (excess hydrogen amount) predicted from the pressure fluctuation of the hydrogen gas flowing from the hydrogen supply equipment 1. Are also set so that the weight of hydrogen that can be absorbed by the first hydrogen storage alloy is larger.
In the second hydrogen storage alloy, the weight of hydrogen absorbed by the second hydrogen storage alloy is larger than the weight of hydrogen to be released (deficient amount of hydrogen) predicted from the pressure fluctuation described above. , Mass is set.

【0037】上記容器5は、ガラスウールや発泡スチロ
ール等からなる保温カバー9により覆われている。ま
た、水素吸蔵合金8の内部には加熱手段としてのヒータ
線10が内蔵されており、ヒータ線10の両端は、容器
5の外部に備えられた温度制御手段11と電気的に接続
されている。水素吸蔵合金8には温度センサ(図示せ
ず)が取り付けられている。温度制御手段11は、上記
温度センサで測定した水素吸蔵合金8の温度が温度モニ
タ信号S1として入力されるとともに、外部環境からの
制御信号S2が入力されるようになっており、水素吸蔵
合金8の温度や外部環境からの情報に基づいて、水素吸
蔵合金8の温度を制御するようになっている。ここで、
外部環境からの制御信号S2とは、例えば、水素供給設
備1として太陽光をエネルギーとして利用した水電解水
素発生器を用いる場合は、太陽光の強度等が考えられ
る。
The container 5 is covered with a heat insulating cover 9 made of glass wool, styrene foam or the like. A heater wire 10 as a heating means is built in the hydrogen storage alloy 8, and both ends of the heater wire 10 are electrically connected to a temperature control means 11 provided outside the container 5. . A temperature sensor (not shown) is attached to the hydrogen storage alloy 8. The temperature control means 11 receives the temperature of the hydrogen storage alloy 8 measured by the temperature sensor as a temperature monitor signal S1 and receives a control signal S2 from an external environment. The temperature of the hydrogen storage alloy 8 is controlled based on the temperature of the alloy and information from the external environment. here,
The control signal S2 from the external environment may be, for example, the intensity of sunlight when a water electrolysis hydrogen generator using sunlight as energy is used as the hydrogen supply facility 1.

【0038】次に、本実施形態の作動について説明す
る。図5は、本実施形態における水素ガス圧緩衝装置を
用いた場合の流入口6と流出口7における水素ガスの時
間的な圧力変動を示すグラフである。
Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 5 is a graph showing temporal pressure fluctuations of hydrogen gas at the inlet 6 and the outlet 7 when the hydrogen gas pressure buffer device according to the present embodiment is used.

【0039】上述の様に、水素供給設備1から流入口6
を通って合金内蔵部材4内に流入した水素ガスは、水素
吸蔵合金8を通過して、流出口7から水素消費設備2に
流出する。まず、通常使用時の圧力P0で水素供給設備
1から流入口6へ流入している水素ガスの流入圧力が通
常使用時の圧力P0よりも上側で変動(正の圧力変動)
した場合は、主に第1の水素吸蔵合金がプラトー圧力P
1近傍を境界として、水素を吸収したり放出したりする
ことにより、その変動幅を緩衝する。
As described above, from the hydrogen supply facility 1 to the inlet 6
The hydrogen gas that has flowed into the alloy containing member 4 through the hydrogen storage alloy 8 flows out of the outlet 7 to the hydrogen consuming equipment 2 through the hydrogen storage alloy 8. First, usually when using varied above the pressure P 0 inflow pressure during normal use of the hydrogen gas that flows into the inlet port 6 at a pressure P 0 from the hydrogen supply facility 1 (positive pressure fluctuations)
In this case, the first hydrogen storage alloy mainly has a plateau pressure P
By absorbing and releasing hydrogen with the vicinity of 1 as a boundary, the fluctuation range is buffered.

【0040】次に、通常使用時の圧力P0よりも下側で
変動(負の圧力変動)した場合には、主に第2の水素吸
蔵合金がプラトー圧力P2近傍を境界として、水素を吸
収したり放出したりすることにより、その変動幅を緩衝
する。従って、上述のように、水素吸蔵合金8に対して
水素の吸収、あるいは放出を繰り返すことで、流入圧力
の変動を緩衝して、流出圧力の変動を流入圧力の変動よ
りも小さくする。
Next, when the pressure fluctuates below the pressure P 0 during normal use (negative pressure fluctuation), the second hydrogen storage alloy mainly releases hydrogen around the vicinity of the plateau pressure P 2 as a boundary. By absorbing and releasing, the fluctuation range is buffered. Therefore, as described above, by repeatedly absorbing or releasing hydrogen with respect to the hydrogen storage alloy 8, fluctuations in the inflow pressure are buffered, and fluctuations in the outflow pressure are made smaller than fluctuations in the inflow pressure.

【0041】また、プラトー圧力は水素吸蔵合金の温度
により変化する。従って、一連の水素吸蔵合金8への水
素の吸収と放出による水素ガスの圧力の緩衝において、
温度制御手段11を用いて水素吸蔵合金8の温度を適切
に制御することが好ましい。具体的には、水素吸蔵合金
8に取り付けられた温度センサにより測定した水素吸蔵
合金8の温度を、温度モニタ信号S1として温度制御手
段11に入力する。そして、水素吸蔵合金8の温度が下
がった場合は、ヒータ線10への入力電力を増加させ水
素吸蔵合金8の温度を上げる。逆に水素吸蔵合金8の温
度が上がった場合は、ヒータ線10への入力電力を減少
させ水素吸蔵合金8の温度を下げる。
The plateau pressure changes depending on the temperature of the hydrogen storage alloy. Therefore, in buffering the pressure of hydrogen gas by absorbing and releasing hydrogen into a series of hydrogen storage alloys 8,
It is preferable to appropriately control the temperature of the hydrogen storage alloy 8 using the temperature control means 11. Specifically, the temperature of the hydrogen storage alloy 8 measured by the temperature sensor attached to the hydrogen storage alloy 8 is input to the temperature control means 11 as a temperature monitor signal S1. When the temperature of the hydrogen storage alloy 8 decreases, the input power to the heater wire 10 is increased to increase the temperature of the hydrogen storage alloy 8. Conversely, when the temperature of the hydrogen storage alloy 8 rises, the input power to the heater wire 10 is reduced to lower the temperature of the hydrogen storage alloy 8.

【0042】また、同時に、外部環境からの制御信号S
2に基づいてヒータ線10への入力電力を制御すること
により、水素吸蔵合金8の温度を変化させる。例えば、
太陽光をエネルギーとして利用した水電解水素発生器に
おいては、太陽光の強度に応じて水の電気分解により発
生する水素量が変化するため、水素の圧力も変化する。
そのため、上記外部環境からの制御信号S2として太陽
光の強度を温度制御手段11に入力して、水素吸蔵合金
8の温度を制御する。従って、上記水素吸蔵合金8の温
度や外部環境からの制御信号S2に基づいて、水素吸蔵
合金8の温度を制御するようになっている。
At the same time, the control signal S from the external environment
The temperature of the hydrogen storage alloy 8 is changed by controlling the input power to the heater wire 10 based on 2. For example,
In a water electrolysis hydrogen generator using sunlight as energy, the pressure of hydrogen also changes because the amount of hydrogen generated by electrolysis of water changes according to the intensity of the sunlight.
Therefore, the temperature of the hydrogen storage alloy 8 is controlled by inputting the intensity of sunlight to the temperature control means 11 as a control signal S2 from the external environment. Therefore, the temperature of the hydrogen storage alloy 8 is controlled based on the temperature of the hydrogen storage alloy 8 and the control signal S2 from the external environment.

【0043】ところで、本実施形態によれば、水素供給
設備1から供給される水素ガスを、水素吸蔵合金8を通
過させることにより、上述の様に、水素ガスの圧力変動
を緩衝させ、圧力変動の小さい水素ガスを水素消費設備
2に対して供給することができる。さらに、本発明の水
素ガス圧緩衝装置の主な構成部品である水素吸蔵合金8
と容器5はいずれも複雑な形状とする必要はない。従っ
て、特別な構造や機構を必要とせず、簡便な方法で、か
つ、僅かな構成部品により時間的な圧力変動を吸収する
ことが可能である水素ガス圧緩衝装置を提供することが
できる。
By the way, according to the present embodiment, the hydrogen gas supplied from the hydrogen supply equipment 1 is passed through the hydrogen storage alloy 8 to buffer the pressure fluctuation of the hydrogen gas as described above, Can be supplied to the hydrogen consuming equipment 2. Further, the hydrogen storage alloy 8 which is a main component of the hydrogen gas pressure buffer device of the present invention is used.
Neither the container nor the container 5 needs to have a complicated shape. Therefore, it is possible to provide a hydrogen gas pressure buffer device that does not require a special structure or mechanism, can absorb a temporal pressure fluctuation with a simple method, and with a small number of components.

【0044】また、本実施形態によれば、水素供給設備
1と水素消費設備2とをつなぐ配管3の途中に水素吸蔵
合金8を内蔵した合金内蔵部材4を介在して、水素消費
設備2へ供給する水素ガスの圧力変動を緩衝することに
より、簡便な方法で、かつ、僅かな構成部品により水素
ガスの時間的な圧力変動を吸収する水素ガス圧の緩衝方
法を提供することができる。また、水素吸蔵合金8は多
孔質の状態にしてあるため、多くの水素吸蔵合金8が水
素と接触することができ、効率良く水素ガスの圧力変動
を吸収することができる。
Further, according to this embodiment, the hydrogen consuming equipment 2 is connected to the hydrogen consuming equipment 2 through the alloy containing member 4 having the hydrogen occluding alloy 8 in the middle of the pipe 3 connecting the hydrogen supply equipment 1 and the hydrogen consuming equipment 2. By buffering the pressure fluctuation of the supplied hydrogen gas, it is possible to provide a hydrogen gas pressure buffering method that absorbs the temporal pressure fluctuation of the hydrogen gas with a simple method and with few components. Further, since the hydrogen storage alloy 8 is in a porous state, many hydrogen storage alloys 8 can come into contact with hydrogen, and can efficiently absorb the pressure fluctuation of the hydrogen gas.

【0045】また、2種類の水素吸蔵合金を組み合わせ
ているため、上記正の圧力変動と、上記負の圧力変動が
混在する場合も、適切に水素ガスの圧力変動を緩衝する
ことができる。詳しくは、正の圧力変動と負の圧力変動
が起こる割合が均等な場合は1種類の水素吸蔵合金で対
応することも可能であるが、第1および第2の水素吸蔵
合金を用いることにより、上記2種類の変動が起こる割
合が偏った場合も適切に水素ガスの圧力を緩衝すること
ができる。
Further, since the two kinds of hydrogen storage alloys are combined, even when the positive pressure fluctuation and the negative pressure fluctuation are mixed, the pressure fluctuation of the hydrogen gas can be appropriately buffered. Specifically, when the rate of occurrence of the positive pressure fluctuation and the negative pressure fluctuation are equal, it is possible to cope with one type of hydrogen storage alloy, but by using the first and second hydrogen storage alloys, The pressure of the hydrogen gas can be appropriately buffered even when the rates of occurrence of the two types of fluctuations are uneven.

【0046】さらに、図1に示すように、一般的な水素
吸蔵合金の特性として、プラトー圧力近傍においては、
水素平衡圧力の僅かな変化に対して水素吸収量が大きく
変化する。一方、平衡水素圧力がプラトー圧力よりもか
なり大きい状態やかなり小さい状態(図1におけるB部
やC部)においては、僅かな圧力変動に対しては水素吸
収量の変化は小さい。そのため、本実施形態の系におい
て考えた場合、流入圧力がプラトー圧力よりもかなり大
きい状態やかなり小さい状態では、流入圧力を緩衝する
効果は小さい。従って、本実施形態の様に、水素吸蔵合
金8の成分や組成を選定して、同じ使用温度においてプ
ラトー圧力が異なる2種類の水素吸蔵合金(第1および
第2の水素吸蔵合金)を用いることにより、流入圧力の
変動が大きい場合にも適切に緩衝することができる。
Further, as shown in FIG. 1, as a characteristic of a general hydrogen storage alloy, near the plateau pressure,
A slight change in the hydrogen equilibrium pressure causes a large change in the amount of hydrogen absorbed. On the other hand, in a state where the equilibrium hydrogen pressure is considerably higher than or substantially lower than the plateau pressure (parts B and C in FIG. 1), the change in the amount of hydrogen absorption is small for a slight pressure fluctuation. For this reason, in the system according to the present embodiment, the effect of buffering the inflow pressure is small when the inflow pressure is considerably higher than or lower than the plateau pressure. Therefore, as in the present embodiment, the components and compositions of the hydrogen storage alloy 8 are selected and two types of hydrogen storage alloys (first and second hydrogen storage alloys) having different plateau pressures at the same use temperature are used. Thereby, even when the fluctuation of the inflow pressure is large, it is possible to appropriately buffer.

【0047】また、プラトー圧力は水素吸蔵合金の温度
により変化する。そして、水素吸蔵合金は、水素の吸収
あるいは放出により発熱したり吸熱したりする。従っ
て、温度センサを用いて水素吸蔵合金8の温度を随時モ
ニターし、温度制御手段11によって水素吸蔵合金8の
温度を制御しているため、プラトー圧力を適切に制御し
て、効率良く水素吸蔵合金8への水素の吸収、あるいは
放出を行い、水素ガスの圧力変動を緩衝することができ
る。そして、保温カバー9を容器5の周囲に配すること
により、外部の温度変化の影響を少なくすることができ
る。
The plateau pressure changes depending on the temperature of the hydrogen storage alloy. The hydrogen storage alloy generates or absorbs heat by absorbing or releasing hydrogen. Therefore, the temperature of the hydrogen storage alloy 8 is monitored as needed by using the temperature sensor, and the temperature of the hydrogen storage alloy 8 is controlled by the temperature control means 11. Therefore, the plateau pressure is appropriately controlled, and the hydrogen storage alloy 8 is efficiently controlled. Hydrogen gas can be absorbed or released into the buffer 8 to buffer fluctuations in hydrogen gas pressure. By arranging the heat retaining cover 9 around the container 5, the influence of an external temperature change can be reduced.

【0048】温度制御手段11には、外部環境からの制
御信号S2が入力されるようになっているが、これによ
り、例えば、上述の太陽光の強弱等の様に、水素供給設
備1での水素ガスの発生量を左右する要因となる信号か
ら、予め水素ガスの圧力変動を予測することにより、よ
り迅速に水素ガスの圧力変動に対応して、水素ガスの圧
力を緩衝することができる。
The control signal S2 from the external environment is input to the temperature control means 11, whereby the temperature control means 11 receives the control signal S2 from the hydrogen supply equipment 1 as in the case of the intensity of sunlight. By predicting the pressure fluctuation of the hydrogen gas in advance from a signal which influences the generation amount of the hydrogen gas, the pressure of the hydrogen gas can be buffered more quickly in response to the pressure fluctuation of the hydrogen gas.

【0049】なお、本実施形態では2種類の水素吸蔵合
金を用いているが、適宜、複数の水素吸蔵合金を組み合
わせることにより、多様な水素ガスの圧力の変動にも対
応することができる。逆に、上記正の圧力変動もしくは
上記負の圧力変動のいずれかのみが発生するような系に
おいては、1種類の水素吸蔵合金を用いても水素ガスの
圧力変動を緩衝することができる。そのような場合は、
例えば、上述の図2に示すように水素ガスの圧力変動を
緩衝することができる。
In this embodiment, two kinds of hydrogen storage alloys are used. However, by appropriately combining a plurality of hydrogen storage alloys, it is possible to cope with various pressure fluctuations of hydrogen gas. On the other hand, in a system in which only the positive pressure fluctuation or the negative pressure fluctuation occurs, the pressure fluctuation of the hydrogen gas can be buffered even if one type of hydrogen storage alloy is used. In such a case,
For example, as shown in FIG. 2 described above, the pressure fluctuation of the hydrogen gas can be buffered.

【0050】また、第1および第2の水素吸蔵合金は、
それぞれ粒子状にして混合しているが、板状の第1およ
び第2の水素吸蔵合金を積層しても良い。そして、水素
吸蔵合金8は多孔質状のものを用いているが、その他、
水素ガスが水素吸蔵合金8を通過できるような状態のも
のであれば良い。ただし、水素ガスが通過するための孔
の開口率は、水素ガスが流入する時の圧力損失と水素ガ
スの圧力変動の緩衝効果の兼ね合いとから決定されるよ
うにする。
Further, the first and second hydrogen storage alloys are as follows:
Although each of the particles is mixed in the form of particles, plate-shaped first and second hydrogen storage alloys may be laminated. And the hydrogen storage alloy 8 is a porous one, but in addition,
Any condition is possible as long as the hydrogen gas can pass through the hydrogen storage alloy 8. However, the opening ratio of the holes through which the hydrogen gas passes is determined from the balance between the pressure loss when the hydrogen gas flows in and the buffer effect of the pressure fluctuation of the hydrogen gas.

【0051】上述の水素の水素吸蔵合金8への吸収と放
出の作動については、図5に基づいて述べたものであ
り、この例に限らず、流入圧力の値や第1および第2の
水素吸蔵合金のプラトー圧力等に応じて、適宜、第1お
よび第2の水素吸蔵合金に対する水素の吸収と放出が行
われるものである。また、使用時の温度や水素供給設備
1から流入する水素ガスの圧力等は、様々な場合が考え
られるため、本実施形態に記述したこれらの数値はあく
まで一例であり、この例に限られるものではない。
The operation of absorbing and releasing hydrogen into and from the hydrogen storage alloy 8 has been described with reference to FIG. 5. The present invention is not limited to this example. The absorption and release of hydrogen to and from the first and second hydrogen storage alloys are appropriately performed according to the plateau pressure of the storage alloy and the like. In addition, since the temperature at the time of use, the pressure of the hydrogen gas flowing from the hydrogen supply facility 1, and the like may be various, these numerical values described in the present embodiment are merely examples, and are not limited thereto. is not.

【0052】さらに、本発明の水素ガス圧緩衝装置を設
置する環境温度が一定で時間的に安定している場合は、
温度制御手段11または保温カバー9、もしくはその両
方を用いなくても良い。本実施形態ではヒータ線10を
水素吸蔵合金8に内蔵している例について示している
が、ヒータ線10を水素吸蔵合金8に巻く等、水素吸蔵
合金8の温度を変化させることができる状態であれば良
い。また、ヒータ線10を容器5の周囲に巻く等して、
間接的に水素吸蔵合金8の温度を制御しても良い。さら
に、加熱手段としては、電気ヒータだけでなく温水等を
用いても良く、水素吸蔵合金8の温度を下げたい場合等
は、冷却手段である冷水等を用いることもできる。
Further, when the environmental temperature at which the hydrogen gas buffer of the present invention is installed is constant and stable over time,
It is not necessary to use the temperature control means 11 and / or the heat retaining cover 9. In the present embodiment, an example is shown in which the heater wire 10 is incorporated in the hydrogen storage alloy 8. However, the heater wire 10 is wound around the hydrogen storage alloy 8, for example, in a state where the temperature of the hydrogen storage alloy 8 can be changed. I just want it. In addition, the heater wire 10 is wound around the container 5 or the like,
The temperature of the hydrogen storage alloy 8 may be controlled indirectly. Further, as the heating means, not only an electric heater but also hot water or the like may be used, and when it is desired to lower the temperature of the hydrogen storage alloy 8, cold water or the like as a cooling means can be used.

【0053】また、例えば、1秒以内の水素圧力の変動
等の急激な圧力変動に対応するために、流入口6や流出
口7等に弁等を設けて、水素吸蔵合金8による水素ガス
の圧力変動を補助しても良い。また、水素吸蔵合金8を
通気性のあるセラミック容器や金属容器等に入れたもの
を、直接、水素供給設備1と水素消費設備2とをつなぐ
配管3内に入れても良い。
Further, in order to cope with a rapid pressure fluctuation such as a fluctuation of the hydrogen pressure within one second, for example, a valve or the like is provided at the inlet 6 or the outlet 7 so that the hydrogen absorbing alloy 8 Pressure fluctuations may be assisted. Further, the hydrogen storage alloy 8 placed in a permeable ceramic container or a metal container or the like may be directly placed in the pipe 3 connecting the hydrogen supply equipment 1 and the hydrogen consumption equipment 2.

【0054】(第2実施形態)図6は水素ガス圧緩衝装
置の第2実施形態を示す模式図である。本実施形態は、
本発明の水素ガス圧緩衝装置の主要部である合金内蔵部
材4を設置する位置が第1実施形態と異なるものであ
る。従って、以下、主として、第1実施形態と異なる部
分について述べる。
(Second Embodiment) FIG. 6 is a schematic diagram showing a second embodiment of the hydrogen gas pressure buffer device. In this embodiment,
The position where the alloy-containing member 4 which is the main part of the hydrogen gas pressure buffer device of the present invention is installed is different from the first embodiment. Accordingly, hereinafter, mainly the portions different from the first embodiment will be described.

【0055】図6に示すように、水素供給設備1と水素
消費設備2が配管3を介して接続されており、その配管
3とは異なる位置において、合金内蔵部材4が水素供給
設備1に付帯されている。つまり、合金内蔵部材4が配
管3等を介して水素供給設備1と接続されており、水素
供給設備1内の水素ガスが合金内蔵部材4に出入りでき
る状態になっている。本実施形態の合金内蔵部材4は、
上記図3に示した構成において流出口7がないものであ
る。ここで、流入口6が水素供給設備1と接続されるた
めの接続口として構成されている。
As shown in FIG. 6, a hydrogen supply facility 1 and a hydrogen consumption facility 2 are connected via a pipe 3, and at a position different from the pipe 3, an alloy-containing member 4 is attached to the hydrogen supply facility 1. Have been. That is, the alloy-containing member 4 is connected to the hydrogen supply facility 1 via the pipe 3 and the like, so that the hydrogen gas in the hydrogen supply facility 1 can enter and leave the alloy-containing member 4. The alloy-containing member 4 of the present embodiment includes:
In the configuration shown in FIG. 3, there is no outlet 7. Here, the inflow port 6 is configured as a connection port for connecting to the hydrogen supply facility 1.

【0056】ところで、本実施形態によれば、水素供給
設備1と水素ガス圧緩衝装置が接続されているため、水
素供給設備1内における水素ガスの圧力の増減に呼応し
て、水素ガス圧緩衝装置内の水素ガスの圧力も増減す
る。従って、水素供給設備1内の水素ガスの圧力が増加
した場合は、水素吸蔵合金8が水素を吸収し、水素ガス
の圧力が減少した場合は放出する。従って、水素供給設
備1内の圧力変動を緩衝することができ、その結果、圧
力変動が小さい状態で水素消費設備2に水素ガスを供給
することができる。
By the way, according to the present embodiment, since the hydrogen supply equipment 1 and the hydrogen gas pressure buffering device are connected, the hydrogen gas pressure buffering apparatus responds to the increase and decrease of the hydrogen gas pressure in the hydrogen supply equipment 1. The pressure of hydrogen gas in the apparatus also increases and decreases. Therefore, when the pressure of the hydrogen gas in the hydrogen supply equipment 1 increases, the hydrogen storage alloy 8 absorbs the hydrogen, and releases when the pressure of the hydrogen gas decreases. Therefore, the pressure fluctuation in the hydrogen supply equipment 1 can be buffered, and as a result, hydrogen gas can be supplied to the hydrogen consuming equipment 2 with a small pressure fluctuation.

【0057】なお、水素吸蔵合金8としては第1実施形
態と同様の合金を用いることができる。その他、第1実
施形態に記述されている温度制御手段11や温度センサ
等を適宜用いることができ、その構成や作動および効果
等は第1実施形態に示すとおりである。また、水素供給
設備1から水素消費設備2へ水素ガスが流出する際の抵
抗よりも、水素供給設備1から水素ガス圧緩衝装置へ水
素ガスが流出する際の抵抗を小さくすることにより、水
素ガス圧緩衝装置に対する水素ガスの出入りをし易くし
て、水素ガス圧の緩衝効果を高めても良い。そのように
するには、水素供給設備1において、水素ガス圧緩衝装
置との接続口の面積と水素消費設備2との接続口の面積
を変えたり、それぞれの配管3の太さを変えたりするこ
と等が考えられる。
As the hydrogen storage alloy 8, the same alloy as in the first embodiment can be used. In addition, the temperature control means 11, the temperature sensor, and the like described in the first embodiment can be appropriately used, and the configuration, operation, effects, and the like are as shown in the first embodiment. Further, by reducing the resistance when the hydrogen gas flows out of the hydrogen supply facility 1 to the hydrogen gas pressure buffer device than the resistance when the hydrogen gas flows out of the hydrogen supply facility 1 to the hydrogen consumption facility 2, the hydrogen gas is reduced. The hydrogen gas pressure buffering effect may be enhanced by making it easier for hydrogen gas to enter and exit the pressure buffer device. To do so, in the hydrogen supply facility 1, the area of the connection port with the hydrogen gas pressure buffer device and the area of the connection port with the hydrogen consumption facility 2 are changed, or the thickness of each pipe 3 is changed. And so on.

【0058】(第3実施形態)図7は第3実施形態の水
素ガス圧緩衝装置の模式図である。本実施形態は、第1
実施形態において、水素供給設備1と接続される流入口
6に圧力センサ12を設置するものである。従って、圧
力センサ12を導入すること以外は、水素ガス圧緩衝装
置を設置する位置等、全て第1実施形態と同様であるた
め、以下、主として、圧力センサ12について述べる。
(Third Embodiment) FIG. 7 is a schematic view of a hydrogen gas pressure buffer according to a third embodiment. In the present embodiment, the first
In the embodiment, a pressure sensor 12 is installed at an inlet 6 connected to the hydrogen supply facility 1. Therefore, except that the pressure sensor 12 is introduced, the position of the hydrogen gas pressure buffer device and the like are all the same as those of the first embodiment. Therefore, the pressure sensor 12 will be mainly described below.

【0059】図7に示すように、第1実施形態と同様の
構成を持つ水素ガス圧緩衝装置の流入口6に圧力センサ
12が取り付けられている。そして、その圧力信号が温
度制御手段11に入力され、その圧力信号に応じて水素
吸蔵合金8の温度を変化させることができるようになっ
ている。
As shown in FIG. 7, a pressure sensor 12 is attached to an inlet 6 of a hydrogen gas pressure buffer having the same configuration as that of the first embodiment. Then, the pressure signal is input to the temperature control means 11, and the temperature of the hydrogen storage alloy 8 can be changed according to the pressure signal.

【0060】ところで、本実施形態によれば、水素供給
設備1から供給される水素ガスの圧力である流入圧力の
変動に基づいて水素吸蔵合金8の温度を変えることによ
り、プラトー圧力を変えて、水素吸蔵合金8における水
素の吸収、あるいは放出の応答性を高めることができ
る。水素吸蔵合金には、上述の様に、水素を吸収すると
発熱し、放出すると吸熱するという特性があり、また、
水素吸蔵合金の温度が上昇するとプラトー圧力が増加
し、水素吸蔵合金の温度が低下するとプラトー圧力が減
少するという特性がある。従って、例えば、流入圧力が
増加して水素吸蔵合金が水素を吸収すると、水素吸蔵合
金が発熱して温度が上昇し、プラトー圧力が上昇する。
その結果、水素吸蔵合金への水素の吸収量が減少してし
まう。
According to the present embodiment, the plateau pressure is changed by changing the temperature of the hydrogen storage alloy 8 based on the change in the inflow pressure, which is the pressure of the hydrogen gas supplied from the hydrogen supply equipment 1. Responsiveness of hydrogen absorption or release in the hydrogen storage alloy 8 can be improved. As described above, a hydrogen storage alloy has the property of generating heat when absorbing hydrogen and absorbing heat when releasing hydrogen.
When the temperature of the hydrogen storage alloy increases, the plateau pressure increases, and when the temperature of the hydrogen storage alloy decreases, the plateau pressure decreases. Therefore, for example, when the inflow pressure increases and the hydrogen storage alloy absorbs hydrogen, the hydrogen storage alloy generates heat, the temperature increases, and the plateau pressure increases.
As a result, the amount of hydrogen absorbed by the hydrogen storage alloy decreases.

【0061】第1および第2実施形態では、水素吸蔵合
金8に取り付けられた温度センサにより水素吸蔵合金8
の温度を温度制御手段11においてモニターしているた
め、水素吸蔵合金8の温度変化を制御することはでき
る。しかし、本実施形態によれば、例えば、流入口6に
おける圧力が増大した場合、水素吸蔵合金8は水素を吸
収して温度が上昇するため、予め、水素吸蔵合金8の温
度を下げておくことができる。従って、流入口6での圧
力変化を検出することにより、水素吸蔵合金8における
水素の吸収、あるいは放出による水素吸蔵合金8の温度
変化を考慮して、予め水素吸蔵合金8の温度を変化させ
ることによって、水素吸蔵合金8における水素の吸収、
あるいは放出を、より行われ易くすることができる。
In the first and second embodiments, the hydrogen storage alloy 8 is detected by a temperature sensor attached to the hydrogen storage alloy 8.
Since the temperature of the hydrogen storage alloy 8 is monitored by the temperature control means 11, the temperature change of the hydrogen storage alloy 8 can be controlled. However, according to the present embodiment, for example, when the pressure at the inflow port 6 increases, the temperature of the hydrogen storage alloy 8 increases by absorbing the hydrogen. Can be. Therefore, by detecting a pressure change at the inlet 6, the temperature of the hydrogen storage alloy 8 is changed in advance in consideration of the temperature change of the hydrogen storage alloy 8 due to the absorption or release of hydrogen in the hydrogen storage alloy 8. Thereby, absorption of hydrogen in the hydrogen storage alloy 8
Alternatively, the release can be made easier.

【0062】具体的には、温度制御手段11が圧力セン
サ12から圧力上昇信号を受けた場合、ヒータ線10に
対する入力電力を下げ、水素吸蔵合金8を10〜20℃
程度冷却することにより、正の圧力変動の値と水素吸蔵
合金8のプラトー圧力との差を0.1MPa程度にし、
水素吸蔵合金8がより水素を吸収し易い状態とすること
ができる。一方、圧力下降信号を受けた場合、水素吸蔵
合金8を10〜20℃程度加熱することにより、負の圧
力変動の値と水素吸蔵合金8のプラトー圧力との差を
0.1MPa程度にし、水素吸蔵合金8がより水素を放
出し易い状態とすることができる。
Specifically, when the temperature control means 11 receives a pressure increase signal from the pressure sensor 12, the input power to the heater wire 10 is reduced and the temperature of the hydrogen storage alloy 8 is reduced to 10 to 20 ° C.
By cooling about, the difference between the value of the positive pressure fluctuation and the plateau pressure of the hydrogen storage alloy 8 is reduced to about 0.1 MPa,
It is possible to make the hydrogen storage alloy 8 more easily absorb hydrogen. On the other hand, when a pressure drop signal is received, the difference between the negative pressure fluctuation value and the plateau pressure of the hydrogen storage alloy 8 is reduced to about 0.1 MPa by heating the hydrogen storage alloy 8 by about 10 to 20 ° C. It is possible to make the storage alloy 8 easily release hydrogen.

【0063】以上から、第1実施形態と同様に、簡便な
方法で、かつ、僅かな構成部品により、時間的な圧力変
動を吸収することが可能であり、さらに、圧力変動の吸
収における応答性が高い水素ガス圧緩衝装置および水素
ガス圧の緩衝方法を提供することができる。
As described above, similarly to the first embodiment, it is possible to absorb the time-dependent pressure fluctuation by a simple method and with a small number of components. And a method for buffering hydrogen gas pressure.

【0064】なお、水素吸蔵合金8としては第1実施形
態と同様の合金を用いても良い。その他、第1実施形態
に記述されている温度制御手段11や温度センサ等を適
宜用いることができ、その構成や作動および効果等は第
1実施形態に示すとおりである。また、本実施形態では
圧力センサ12は流入口6に設置しているが、水素供給
設備1内に設置しても良い。さらに、第2実施形態と同
様に、水素ガス圧緩衝装置を水素供給設備1に付帯させ
ても良い。
As the hydrogen storage alloy 8, the same alloy as in the first embodiment may be used. In addition, the temperature control means 11, the temperature sensor, and the like described in the first embodiment can be appropriately used, and the configuration, operation, effects, and the like are as shown in the first embodiment. In the present embodiment, the pressure sensor 12 is installed at the inflow port 6, but may be installed in the hydrogen supply facility 1. Further, similarly to the second embodiment, a hydrogen gas pressure buffer may be attached to the hydrogen supply facility 1.

【0065】(他の実施形態)本発明の水素ガス圧緩衝
装置を、液体水素を用いた水素供給設備1に適用するこ
ともできる。それにより、ボイルオフによって発生した
水素を回収する機能も併せ持つことができる。
(Other Embodiments) The hydrogen gas pressure buffer device of the present invention can be applied to a hydrogen supply facility 1 using liquid hydrogen. Thereby, a function of recovering hydrogen generated by boil-off can also be provided.

【0066】また、水素供給系が純水素ではなく低濃度
の水素であり、時間的に水素濃度が変動する系におい
て、本発明の水素ガス圧緩衝装置を適用することによ
り、水素濃度変動を制御することができる。具体的に
は、メタノールを分解して水素ガスを取り出すような場
合、水素以外にも二酸化炭素や窒素等が含まれている。
そのような場合、水素ガス分圧の変化に応じて水素吸蔵
合金8に対して水素が吸収されたり放出されたりするこ
とにより、水素濃度変動を平滑化させることができる。
Further, in a system in which the hydrogen supply system is not pure hydrogen but low-concentration hydrogen and the hydrogen concentration fluctuates with time, the hydrogen concentration fluctuation is controlled by applying the hydrogen gas pressure buffer device of the present invention. can do. Specifically, when hydrogen gas is extracted by decomposing methanol, carbon dioxide, nitrogen, and the like are contained in addition to hydrogen.
In such a case, hydrogen is absorbed into or released from the hydrogen storage alloy 8 according to the change in the hydrogen gas partial pressure, so that the hydrogen concentration fluctuation can be smoothed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】水素吸蔵合金の圧力−組成−等温曲線の一例を
示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing an example of a pressure-composition-isothermal curve of a hydrogen storage alloy.

【図2】水素吸蔵合金を作用させた場合の、作用前後に
おける水素ガスの圧力変動を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the pressure fluctuation of hydrogen gas before and after the action when a hydrogen storage alloy is applied.

【図3】第1実施形態における水素ガス圧緩衝装置の模
式図である。
FIG. 3 is a schematic view of a hydrogen gas pressure buffer device according to the first embodiment.

【図4】第1実施形態における水素ガス圧緩衝装置の配
置関係を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an arrangement relationship of a hydrogen gas pressure buffer device according to the first embodiment.

【図5】第1実施形態における水素ガス圧緩衝装置を用
いた場合の水素ガスの圧力変動を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing pressure fluctuations of hydrogen gas when the hydrogen gas buffer according to the first embodiment is used.

【図6】第2実施形態における水素ガス圧緩衝装置の配
置関係を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an arrangement relationship of a hydrogen gas pressure buffer device according to a second embodiment.

【図7】第3実施形態における水素ガス圧緩衝装置の模
式図である。
FIG. 7 is a schematic view of a hydrogen gas pressure buffer device according to a third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…水素供給設備、2…水素消費設備、3…配管、4…
合金内蔵部材、5…容器、6…流入口、7…流出口、8
…水素吸蔵合金、11…温度制御手段、12…圧力セン
1. Hydrogen supply equipment 2. Hydrogen consumption equipment 3. Piping 4.
Alloy built-in member, 5 ... container, 6 ... inlet, 7 ... outlet, 8
... hydrogen storage alloy, 11 ... temperature control means, 12 ... pressure sensor

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水素供給設備(1)と水素消費設備
(2)とをつなぐ配管(3)の途中に介在される水素吸
蔵合金(8)を内蔵した合金内蔵部材(4)を備え、 前記水素吸蔵合金(8)に水素を吸収させたり、あるい
は、放出させたりすることにより、前記水素消費設備
(2)に供給される水素ガスの圧力変動を緩衝すること
を特徴とする水素ガス圧緩衝装置。
An alloy containing member (4) containing a hydrogen storage alloy (8) interposed in a pipe (3) connecting a hydrogen supply facility (1) and a hydrogen consumption facility (2), and A hydrogen gas pressure buffer characterized in that a hydrogen storage alloy (8) absorbs or releases hydrogen, thereby buffering a pressure fluctuation of a hydrogen gas supplied to the hydrogen consuming equipment (2). apparatus.
【請求項2】 水素供給設備(1)に付帯された水素吸
蔵合金(8)を内蔵した合金内蔵部材(4)を備え、 前記水素吸蔵合金(8)に水素を吸収させたり、あるい
は、放出させたりすることにより、前記水素供給設備
(1)内の水素ガスの圧力変動を緩衝することを特徴と
する水素ガス圧緩衝装置。
2. An alloy containing member (4) containing a hydrogen storage alloy (8) attached to a hydrogen supply facility (1), wherein the hydrogen storage alloy (8) absorbs or releases hydrogen. A hydrogen gas pressure buffer device characterized by buffering fluctuations in the pressure of hydrogen gas in the hydrogen supply equipment (1).
【請求項3】 前記合金内蔵部材(4)には、前記水素
供給設備(1)と接続される1つの接続口が設けられて
いることを特徴とする請求項2に記載の水素ガス圧緩衝
装置。
3. The hydrogen gas pressure buffer according to claim 2, wherein the alloy containing member (4) is provided with one connection port connected to the hydrogen supply equipment (1). apparatus.
【請求項4】 前記合金内蔵部材(4)は、前記水素吸
蔵合金(8)と、前記水素吸蔵合金(8)を内蔵する容
器(5)と、前記水素吸蔵合金(8)のプラトー圧力を
最適化するために前記水素吸蔵合金(8)の温度を可変
制御するための温度制御手段(11)とを備えることを
特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の水
素ガス圧緩衝装置。
4. The alloy-containing member (4) includes a plateau pressure of the hydrogen storage alloy (8), a container (5) containing the hydrogen storage alloy (8), and a plateau pressure of the hydrogen storage alloy (8). The hydrogen gas pressure according to any one of claims 1 to 3, further comprising temperature control means (11) for variably controlling the temperature of the hydrogen storage alloy (8) for optimization. Shock absorber.
【請求項5】 前記温度制御手段(11)は、電気ヒー
タおよび温水および冷水の少なくとも1つを熱源とし、
前記熱源の温度を可変できるような制御回路が内蔵され
ていることを特徴とする請求項4に記載の水素ガス圧緩
衝装置。
5. The temperature control means (11) uses an electric heater and at least one of hot water and cold water as a heat source,
The hydrogen gas pressure buffer device according to claim 4, wherein a control circuit capable of changing the temperature of the heat source is built in.
【請求項6】 前記容器(5)に流入する水素ガスの圧
力を測定するための圧力センサ(12)を備えており、
前記温度制御手段(11)はこの圧力センサ(12)の
信号に基づいて、前記水素吸蔵合金(8)の温度を制御
するようになっていることを特徴とする請求項4または
5に記載の水素ガス圧緩衝装置。
6. A pressure sensor (12) for measuring a pressure of hydrogen gas flowing into the container (5),
The said temperature control means (11) controls the temperature of the said hydrogen storage alloy (8) based on the signal of this pressure sensor (12), The Claims 4 or 5 characterized by the above-mentioned. Hydrogen gas pressure buffer.
【請求項7】 前記合金内蔵部材(4)は、前記水素吸
蔵合金(8)を内蔵する容器(5)を備え、 前記容器(5)には前記水素供給設備(1)と接続され
る流入口(6)と、前記水素消費設備(2)と接続され
る流出口(7)とが設けられ、 前記水素吸蔵合金(8)は、この水素吸蔵合金(8)に
より、前記容器(5)の内部空間を前記流入口(6)側
の空間と前記流出口(7)側の空間とに分けるように配
され、 前記流入口(6)から入った水素ガスが前記水素吸蔵合
金(8)を通過して、前記流出口(7)側に流れるよう
になっていることを特徴とする請求項1に記載の水素ガ
ス圧緩衝装置。
7. The alloy containing member (4) includes a container (5) containing the hydrogen storage alloy (8), and the container (5) has a flow connected to the hydrogen supply equipment (1). An inlet (6) and an outlet (7) connected to the hydrogen consuming equipment (2) are provided. The hydrogen storage alloy (8) is formed by the hydrogen storage alloy (8). Is arranged so as to divide the internal space into a space on the inflow port (6) side and a space on the outflow port (7) side, and the hydrogen gas entering from the inflow port (6) is used as the hydrogen storage alloy (8). 2. The hydrogen gas pressure buffer device according to claim 1, wherein the hydrogen gas pressure buffer device is configured to pass through the outlet and to flow toward the outlet (7).
【請求項8】 前記水素吸蔵合金(8)が多孔質である
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記
載の水素ガス圧緩衝装置。
8. The hydrogen gas pressure buffer according to claim 1, wherein the hydrogen storage alloy (8) is porous.
【請求項9】 前記水素吸蔵合金(8)が、1種類の水
素吸蔵合金からなり、 プラトー圧力が前記水素供給設備(1)から供給される
水素ガスの圧力である流入圧力の最大値よりも小さく、
さらに、プラトー圧力が前記流入圧力の通常使用時の値
よりも大きい第1の水素吸蔵合金と、 プラトー圧力が前記流入圧力の最小値よりも大きく、さ
らに、プラトー圧力が前記流入圧力の通常使用時の値よ
りも小さい第2の水素吸蔵合金とのうち、いずれか1つ
が用いられることを特徴とする請求項1ないし8のいず
れか1つに記載の水素ガス圧緩衝装置。
9. The hydrogen storage alloy (8) is made of one kind of hydrogen storage alloy, and the plateau pressure is higher than the maximum value of the inflow pressure which is the pressure of the hydrogen gas supplied from the hydrogen supply equipment (1). small,
A first hydrogen-absorbing alloy having a plateau pressure greater than the value of the inlet pressure during normal use; a plateau pressure greater than the minimum value of the inlet pressure; The hydrogen gas buffer according to any one of claims 1 to 8, wherein any one of a second hydrogen storage alloy smaller than the value of the second hydrogen storage alloy is used.
【請求項10】 前記水素吸蔵合金(8)は、少なくと
も、水素吸蔵合金のプラトー圧力が前記水素供給設備
(1)から供給される水素ガスの圧力である流入圧力の
最大値よりも小さく、さらに、プラトー圧力が前記流入
圧力の通常使用時の値よりも大きい第1の水素吸蔵合金
と、 プラトー圧力が前記流入圧力の最小値よりも大きく、さ
らに、プラトー圧力が前記流入圧力の通常使用時の値よ
りも小さい第2の水素吸蔵合金との2種類のものからな
ることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに
記載の水素ガス圧緩衝装置。
10. The hydrogen storage alloy (8), wherein at least a plateau pressure of the hydrogen storage alloy is smaller than a maximum value of an inflow pressure which is a pressure of hydrogen gas supplied from the hydrogen supply equipment (1), A first hydrogen-absorbing alloy having a plateau pressure greater than the value of the inflow pressure during normal use; a plateau pressure greater than the minimum value of the inflow pressure; The hydrogen gas pressure buffer device according to any one of claims 1 to 8, wherein the hydrogen gas pressure buffer device is made of two types of a second hydrogen storage alloy having a smaller value.
【請求項11】 前記水素吸蔵合金(8)の質量は、前
記第1の水素吸蔵合金においては、前記流入圧力の変動
から予測される前記第1の水素吸蔵合金に吸収されるべ
き水素量よりも、前記第1の水素吸蔵合金の吸収可能な
水素量の方が大きくなるように設定され、 前記第2の水素吸蔵合金においては、前記流入圧力の変
動から予測される前記第2の水素吸蔵合金から放出され
るべき水素量よりも前記第2の水素吸蔵合金が吸収して
いる水素量の方が大きくなるように設定されることを特
徴とする請求項9または10に記載の水素ガス圧緩衝装
置。
11. The mass of the hydrogen-absorbing alloy (8) in the first hydrogen-absorbing alloy is larger than the amount of hydrogen to be absorbed by the first hydrogen-absorbing alloy, which is predicted from the fluctuation of the inflow pressure. Also, the amount of hydrogen that can be absorbed by the first hydrogen storage alloy is set to be larger. In the second hydrogen storage alloy, the second hydrogen storage alloy predicted from the change in the inflow pressure The hydrogen gas pressure according to claim 9 or 10, wherein the amount of hydrogen absorbed by the second hydrogen storage alloy is set to be larger than the amount of hydrogen to be released from the alloy. Shock absorber.
【請求項12】 水素供給設備(1)と水素消費設備
(2)とをつなぐ配管(3)の途中に水素吸蔵合金
(8)を内蔵した合金内蔵部材(4)を介在させ、 前記水素吸蔵合金(8)に水素を吸収させたり、あるい
は、放出させたりすることにより、前記水素消費設備
(2)へ供給する水素ガスの圧力変動を緩衝することを
特徴とする水素ガス圧の緩衝方法。
12. The hydrogen storage device according to claim 1, wherein an alloy-containing member (4) containing a hydrogen storage alloy (8) is interposed in the middle of a pipe (3) connecting the hydrogen supply equipment (1) and the hydrogen consumption equipment (2). A method of buffering hydrogen gas pressure, characterized by absorbing or releasing hydrogen in an alloy (8) to buffer pressure fluctuations of hydrogen gas supplied to said hydrogen consuming equipment (2).
【請求項13】 水素供給設備(1)に水素吸蔵合金
(8)を内蔵した合金内蔵部材(4)を付帯し、 前記水素吸蔵合金(8)に水素を吸収させたり、あるい
は、放出させたりすることにより、前記水素供給設備
(1)内の水素ガスの圧力変動を緩衝することを特徴と
する水素ガス圧の緩衝方法。
13. A hydrogen supply facility (1) is provided with an alloy-containing member (4) containing a hydrogen storage alloy (8), and the hydrogen storage alloy (8) absorbs or releases hydrogen. A method for buffering the hydrogen gas pressure in the hydrogen supply equipment (1).
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