JP2002543356A - モジュール化された弁付水素化物水素貯蔵装置 - Google Patents

モジュール化された弁付水素化物水素貯蔵装置

Info

Publication number
JP2002543356A
JP2002543356A JP2000615539A JP2000615539A JP2002543356A JP 2002543356 A JP2002543356 A JP 2002543356A JP 2000615539 A JP2000615539 A JP 2000615539A JP 2000615539 A JP2000615539 A JP 2000615539A JP 2002543356 A JP2002543356 A JP 2002543356A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
base
storage module
storage
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000615539A
Other languages
English (en)
Inventor
ネッド ティー. ステットソン、
マーク アール. ニース、
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Energy Conversion Devices Inc
Original Assignee
Energy Conversion Devices Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Energy Conversion Devices Inc filed Critical Energy Conversion Devices Inc
Priority claimed from PCT/US1999/009265 external-priority patent/WO2000066941A1/en
Publication of JP2002543356A publication Critical patent/JP2002543356A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 第二金属水素化物貯蔵圧力モジュール(3B)に直接連結された、少なくとも一個の第一金属水素化物貯蔵圧力モジュール(3A)を具備する金属水素化物貯蔵装置が開示されている。各モジュールは金属水素化物材料を内蔵し、第一(5A)及び第二弁付口金(5B)を備えている。二つのモジュールの通常は閉ざされている口金は、第一モジュール(3A)の第二弁付口金(5B)が前記第二モジュール(3B)の第一弁付口金(5A)へ連結される時に開かれて、相互間を連通させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、水素貯蔵合金に関する。特に、本発明は金属水素化物水素貯蔵装置
に関する。
【0002】 (発明の背景) 水素は従来、気体又は液体として貯蔵されている。気体としての水素貯蔵は、
一般に大きくて取り扱いにくい、鋼製シリンダー中に非常に高い圧力(例えば、
2,000psi)で入っている。液体としての水素貯蔵は、一般に非常に低い温度で周
りと絶縁した容器中に入っている。水素を液化するのにエネルギーを使わねばな
らない。したがって極低温水素の生産と貯蔵は非常に非効率的である。
【0003】 最近数年の間に、種々の物質の金属化合物又は水素化物としての水素貯蔵にか
なりの注目が集められてきた。金属水素化物は、比較的小さな体積に低圧で大量
の水素を貯蔵できる。この水素の低圧貯蔵は比較的安全で、気体水素を貯蔵する
ものとは著しく異なった形状を有する水素容器構造をとることが出来る。弁付容
器中へ加圧した気体水素を導入することにより、水素化物化可能な金属は水素で
充填される。水素ガスは金属と発熱的に反応し、金属水素化物化合物を形成する
。逆に水素は、容器の弁を開けて、吸熱反応において化合物を分解させることに
より金属水素化物から開放される。
【0004】 水素を貯蔵するための水素化物化可能固体材料の利用は、ここに参考にして取
り入れた米国特許番号第3,508,514号、第3,516,263号、及び第4,036,944号に開
示されている。これらの水素化物化可能材料は、与えられた温度において水素化
物化可能材料の水素含有量が材料に接触している水素の分圧によって決定される
という様に、温度、圧力、及び水素含有量の相互間関係によって特徴付けられる
。一般に温度が上昇するにつれて、水素化物化可能材料中の水素を一定濃度に維
持するために、より大きな水素分圧が必要となる。温度が降下するにつれて、逆
もまた真である。
【0005】 金属間化合物の形における水素の可逆的貯蔵は、従来の気体及び液体水素貯蔵
を超える幾つかの利点がある。金属水素化物の利用は、圧縮ガスを凌駕する、非
常に低い必要圧力や安全性の利点と一緒に、顕著な体積的利点を提供する。加え
て、金属水素化物の利用は、容器から放出される水素が非常に高純度であるとい
う優れた保証を提供する。
【0006】 金属水素化物貯蔵装置は種々の工業的及び研究的分野において、多くの用途や
応用がある。応用の多様性が、種々の容量の信頼性ある水素源を末端使用者に提
供できる貯蔵装置を要求する。多様な応用に対する信頼性ある水素貯蔵装置を供
給するため、末端使用者によって容易かつ安全に変更できるような、モジュール
化された金属水素化物水素貯蔵装置が必要とされている。ハウスラー氏への米国
特許番号第4,489,564号は、水素用の金属水素化物貯蔵装置を直接目指している
が、モジュール化された金属水素化物水素貯蔵装置を提供するための、幾つかの
モジュールを直接連結する方法を示すのに失敗している。マッケイ氏への米国特
許番号第1,835,887号は、入り口から出口に向かって寸法が大きくなる一連の相
互接続されたガス膨張箱について記述している。しかし、マッケイ氏は金属水素
化物水素貯蔵モジュールについての教示又は示唆をしていない。
【0007】 共有譲渡された米国特許番号第5,697,221号は、共通譲渡された米国特許出願
番号第08/623,497号と共に、モジュール化された金属水素化物貯蔵装置を開示し
ている。米国特許番号第5,697,221号及び米国特許出願番号第08/623,497号の開
示内容は参考にして此処に取り入れてある。本発明の出願は、望みの容量の水素
貯蔵装置を作り出すために、個々の貯蔵モジュールを連結し且取り外す簡単で信
頼性の高い手段を末端使用者に提供する、弁付口金の機構を含むモジュール化さ
れた金属水素化物貯蔵装置を説明している。
【0008】 (発明の要約) 本発明の一つの目的は、多様な応用及び環境に対して即座に且容易に変更が可
能で、頑丈で信頼性のある水素源を供給できる、モジュール化された金属水素化
物水素貯蔵装置を提供することである。
【0009】 これ及びその他の目的は、以下の構成から成る、金属水素化物水素貯蔵装置に
より満足される: 同一形状の第二金属水素化物貯蔵モジュールに直接連結された
、少なくとも一台の第一金属水素化物貯蔵モジュール、此処で各貯蔵モジュール
は以下の構成から成る: 第一及び第二弁付口金を具備した金属水素化物圧力容器
; 及び前記圧力容器内に配置された金属水素化物材料; 此処で、前記第一モジュ
ールの前記第二弁付口金は、前記第二モジュールの前記第一弁付口金に直接連結
されていることを特徴とする。
【0010】 各前記貯蔵モジュールの前記第一及び第二弁付口金は、それらが通常は閉じら
れていて、第一モジュールの第二弁付口金及び第二モジュールの第一弁付口金が
直接連結される時、強制的に開かれるように、適合させられているであろう。
【0011】 (発明の詳細な説明) 本発明は、頑丈で信頼性があり上手く設計された金属水素化物水素貯蔵装置を
形成するために、同一形状の貯蔵モジュールと端と端で直接連結できる、独特の
設計がなされた金属水素化物貯蔵モジュールを開示する。
【0012】 図1は、本発明の金属水素化物水素貯蔵モジュールの一実施態様を示す。モジ
ュールは、第一弁付口金5及び第二弁付口金7を有する金属水素化物圧力容器3か
ら成っている。
【0013】 金属水素化物圧力容器3は、好ましくは、容器の内部と外部の間で熱が効率的
に伝達されるように、金属の熱伝導性の材料から作られる。熱は、水素吸収過程
(発熱的)において金属水素化物から運び去られ、水素脱着過程(吸熱的)にお
いて金属水素化物内へ伝達される。更に熱伝達を改善するために、圧力容器3は
、容器の周りに間隔を置いて配置された複数の放熱フィン(図示されていない)
を備えることがある。熱交換のその他の方法を利用してもよい。
【0014】 金属水素化物モジュール1は、更に圧力容器の内部に置かれた固体金属水素化
物材料10を含む。固体金属水素化物10材料は、圧力容器3の内部を部分的又は全
体的の何れかで充填するであろう。金属水素化物材料10は、周囲温度及び適度の
ガス圧において水素と可逆的に反応する、多くの金属、合金及び金属間化合物か
ら形成されるであろう。金属水素化物を形成するのに用いられることのある化合
物の例は、限定はされないが、AB5(例えば、LaNi5)、AB(例えば、TiFe)、A2B(例
えば、Mg2Ni)、及びAB2(例えば、ZrV2及びZrMn2)族からの合金を包含する。これ
らの化合物を用いて、通常の温度付近で最も穏当な水素圧において、金属水素化
物が容易に且可逆的(即ち、水素化され且脱水素化される)に形成できる。圧力
容器3の内部の金属水素化物材料で満たされていない部分は、気体水素の領域で
ある。
【0015】 本発明の一実施例において、金属水素化物材料は支持構造物に物理的に結合さ
れていることもある。支持構造物は金属水素化物を保持できるならば如何なる構
造をとってもよいであろう。支持構造物の例は、限定はされないが、網、格子、
箔、気泡体及び板を包含する。選ばれる材料は、金属水素化物と外部環境との間
の必要な熱伝達を提供できる、適切な熱力学的特性を具備すべきである。支持構
造物は、共通譲渡された米国特許出願番号08/623,497に更に詳細に吟味されてお
り、その開示内容は参考にして此処に取り入れてある。
【0016】 金属水素化物モジュール1は、更に第二弁付口金を通って圧力容器に入った水素
ガスを分配するための通気手段から成ることがある。通気手段は圧力容器3の中
に置かれ、第二弁付口金7とガスが通れるような連通状態に置かれる。記述のよ
うに、通気手段は金属水素化物材料中に水素ガスを効率的に分配する。分配手段
の一つの実施態様は、圧力容器3の軸に沿って置かれた通気管15である。通気管15
は、水素ガスに対して透過性のある材料で作られるのが好ましい。これは、水素
が金属水素化物材料により吸収・脱着されるとき、水素ガスが通気管の壁を通過
出来るようになっているのである。通気管15は、金属水素化物材料に対して透過
性がなく、固体材料は通気管の内部に入ることが出来ない。吟味されたとおり、
通気管はガスが通れるように第二弁付口金7へ接続される。通気管の他端はガス
が通るように第一弁付口金5へ接続されるか、又は圧力容器3の内部に開口される
であろう。通気管15が圧力容器3の内部に開口されている時は、金属水素化物材
料が通気管の内部に入るのを防ぐ粒子フィルターで開口部が覆われるのが好まし
い。
【0017】 一般に、第一及び第二弁付口金5、7は、一つの貯蔵モジュールの第二弁付口金
がもう一つの同一形状貯蔵モジュールの第一弁付口金に直接連結することが出来
、且一つの貯蔵モジュールの第二弁付口金がもう一つの貯蔵モジュールの第一弁
付口金に直接連結することが出来るように適合させられている。此処で定義され
ているように、「直接連結される」は、一つの貯蔵モジュールをもう一つのものへ
取付ける取付け機構が、第一及び第二弁付口金の中に一体化されていることを意
味する。従って、別の所から持ってくる管、管継ぎ手、留め金、などを必要とし
ないで取付けがなされるであろう。図1に示した貯蔵モジュールの実施態様にお
いて、各貯蔵モジュールの第一及び第二弁付口金5、7は一つの貯蔵モジュールの
第二弁付口金が第二の同一形状貯蔵モジュールの第一弁付口金にねじ込めるよう
に、螺子が切られている。直接連結の代りの方法も可能である。例えば、第一及
び第二弁付口金5、7は、一つの貯蔵モジュールの第二弁付口金が第二の同一形状
貯蔵モジュールの第一弁付口金中へ摩擦嵌合できるように適合させられていても
よいであろう。同様に、第一及び第二弁付口金5、7は、迅速着/脱連結用に設計
されることもある。
【0018】 第一及び第二弁付口金は、「開いた」又は「閉じた」位置の何れかであるだろう。
開いた位置は貯蔵モジュールの内外部間にガスの通れる連通をさせ、一方閉じた
位置はこのようなガスの通れる連通を妨げる。
【0019】 一般に、水素ガスの流れを制御できれば、どのような型の弁装置でも第一及び
第二弁付口金に使われるであろう。例えば、弁装置は、第一及び第二弁付口金を
手動で開いた、及び閉じた位置に置けるように設計されることもある。この技術
分野で知られた如何なる型の手動操作弁でも、水素ガスの流れを制御できればこ
の目的に使用できる。実施例は、限定されないが、玉弁及びゲート弁を含む。
【0020】 好ましくは、第一及び第二弁付口金は、以下の「弁の条件」を満たすように適
合させられている:(1)個別の貯蔵モジュールの第一及び第二弁付口金は通常、
貯蔵モジュールにガスが入ることも出ることも出来ない、閉じた位置にある;(2
)第一貯蔵モジュールの第二弁付口金と第二貯蔵モジュールの第一弁付口金とが
直接一緒に連結された時、第一貯蔵モジュールの第二弁付口金及び第二同一形状
貯蔵モジュールの第一弁付口金は強制的に開いた位置になる。
【0021】 上述の「弁の条件」により記述されたように開いたり閉じたりする、種々の型
の弁付口金が利用されるであろう。本発明の一つの実施態様において、各貯蔵モ
ジュールの第一及び第二弁付口金は、直接連結の際に、第一貯蔵モジュールの第
二弁付口金が、第二貯蔵モジュールの第一弁付口金を強制的に開いた位置にし、
第二貯蔵モジュールの第一弁付口金が、第一貯蔵モジュールの第二弁付口金を強
制的に開いた位置にさせるように、設計される。
【0022】 第一及び第二弁付口金の一実施態様が図1に示されている。図1に示すように、
第一弁付口金5は、中空の内部空間を有する第一弁ハウジング20、圧力容器3の外
部とガスの通れる連通をさせる外部開口21、及び圧力容器3の内部とガスの通れ
る連通をさせる内部開口22から成る。第一弁付口金は更に、外部開口21を封止す
るように寸法を決めた第一弁ピストン23、及び第一弁ピストン23が通常は第一開
口21を塞ぐように外部開口21に第一弁ピストン23を押し付けるように位置決めさ
れた第一圧縮発条(スプリング)24から成る。図1に示した実施態様においては
、第一弁ピストン23はその先端から延びるピストン延長部26を含む。ピストン延
長部は、弁ピストンが外部開口に押し付けられた時、外部開口を通り抜けて延び
るように寸法が決められている。第一弁付口金5は、更に、各弁付口金の内部開
口22を塞ぐように寸法が決められ且位置決めされた、第一弁フィルター25から成
ることがある。第一弁フィルター25は、第一弁付口金5を通り抜けた水素ガスか
ら不純物を濾過する。
【0023】 第二弁付口金7は第一弁付口金5と同様である。第二弁付口金7は、中空の内部
空間を有する第二弁ハウジング30、圧力容器3の外部とガスの通れる連通をさせ
る外部開口31、及び圧力容器3の内部とガスの通れる連通をさせる内部開口32か
ら成る。第二弁付口金は更に、外部開口31を封止するように寸法を決めた第二弁
ピストン33、及び第二弁ピストン33が通常は外部開口31を塞ぐように外部開口31
に第二弁ピストン33を押し付けるように位置決めされ、それにより弁付口金の何
れを通るガスの流れも妨げる第一圧縮発条34から成っている。第二弁付口金は、
更に、各弁付口金の外部開口32を塞ぐように寸法が決められ且位置決めされた、
第二弁フィルター35から成ることがある。第二弁フィルター35は、第二弁付通気
部7を通り抜けた水素ガスから不純物を濾過する。
【0024】 図2は、第一貯蔵モジュール1A及び同一形状の第二貯蔵モジュール1Bを示す。
どちらの貯蔵モジュールも図1に示したものと同一形状であることに注目すべき
である。
【0025】 図2において、第一貯蔵モジュール1Aは直接第二貯蔵モジュール1Bに直接連結
されている。特に、第一貯蔵モジュール1Aの第二弁付口金7Aは、第二貯蔵モジュ
ール1Bの第一弁付口金5Bに直接連結される。示された実施態様において、直接連
結は第二弁付口金7Aを第一弁付口金5Bの中へねじ込むことにより達成される。図
2は、第一及び第二貯蔵モジュール1A、1Bそれぞれの金属水素化物圧力容器3A、3
Bを示す。図2は、金属水素化物材料及び通気管の何れも表示していない。
【0026】 第一及び第二貯蔵モジュール1A、1B両者の第一及び第二弁付口金は、上で吟味
した「弁の条件」を満足する。特に、第一及び第二貯蔵モジュール1A、1Bそれぞれ
の第一及び第二弁は、通常は閉じた位置にある。第一貯蔵モジュール1Aの第二弁
付口金7A及び第二貯蔵モジュール1Bの第一弁付口金5Bは、二つの弁付口金が直接
一緒に連結される時に開放状態である。
【0027】 図2に示した本発明の実施態様において、弁付口金は、二つの貯蔵モジュール
の直接連結に際して、第二貯蔵モジュールの第一弁ピストンが第一貯蔵モジュー
ルの第二弁付口金を強制的に開き、第一貯蔵モジュールの第二弁ピストンが第二
貯蔵モジュールの第一弁付口金を強制的に開くように、適合させられている。よ
り詳しくは、図2に示した実施態様において、第二貯蔵モジュール1Bの第一弁ピ
ストン23Bの延長部先端26Bと、第一貯蔵モジュール1Aの第二弁ピストン33Aとが
接触する。二つの弁ピストン33A及び23Bの間の接触は、圧縮発条34A及び24Bを圧
縮し、強制的にそれぞれの外部開口から両弁ピストンを離れさせ、それによって
強制的に両弁付口金を開いた位置にして、二貯蔵モジュール間のガスが通れる連
通を行なわせる。弁ピストン23Bの延長部先端26Bは、第一及び第二貯蔵モジュー
ル1A、1Bが連結された時、第二弁付口金7Aの外部開口31Aと同時に第一弁付口金5
Bの外部開口21Bも通り抜けて突き出るように、寸法が決められ且位置決めされる
【0028】 第二弁付口金7A及び第一弁付口金5Bは、二つの弁間の領域が外気から気密封止
されるように、二つの貯蔵モジュール1A及び1Bが完全に連結した後で始めて開か
れることに注目すべきである。従って、水素ガスは二つの貯蔵モジュールが直接
連結されると、大気中へ逃げることは出来ない。同様に、二つの貯蔵モジュール
が取り外される時、第二弁付口金7A及び第一弁付口金5Bは、二つの貯蔵モジュー
ルが完全に分離する前に閉じられる。これが外気への水素の損失を最小化する。
【0029】 本発明のもう一つの実施態様において、直接連結に際して第二貯蔵モジュール
の第一弁ハウジングが第一貯蔵モジュールの第二弁付口金を強制的に開き、且直
接連結に際して第一貯蔵モジュールの第二弁ハウジングが第二貯蔵モジュールの
第一弁付口金を直接連結に際して強制的に開くように、各貯蔵モジュールの第一
及び第二弁付口金は適合させられている。これは、直接連結するに際して、第一
貯蔵モジュール3Aの第二弁ハウジング30Aを第一弁付口金5Bの弁ピストン23Bと接
触させ、それによって第一弁付口金5Bを強制的に開いた位置にさせること; 及び
直接連結するに際して、第二貯蔵モジュール3Bの第一弁ハウジング20Bを第一弁
付口金5Bの弁ピストン23Bと接触させ、それによって第一弁付口金5Bを強制的に
開いた位置にさせることにより、達成されるであろう。
【0030】 同一形状のこの二つの貯蔵モジュールを図2に示すように一緒に連結すること
は、水素貯蔵容量を単一モジュールのそれの二倍にする。水素貯蔵容量は、更に
追加モジュールを加えて増加されるであろう。例えば第三の同一形状貯蔵モジュ
ールが、第二貯蔵モジュール1Bの第二弁付口金へ直接連結されるであろう、以下
同様。装置の水素貯蔵容量は、一つ以上の金属水素化物水素貯蔵モジュールを取
り外すことで、単純に減らせるであろう。吟味したように、特別に設計した第一
及び第二弁付口金のお蔭で、個々のモジュールは、他のモジュールに直接連結さ
れるまで気密性よく封止され、ガスが通れる連通状態に関しては閉じられたまま
である。従って個々の貯蔵モジュールは、最終使用者により周囲の大気中への水
素ガスの損失を最少にしつつ、貯蔵装置に追加したり除去したりされるであろう
【0031】 本発明の水素貯蔵装置は、更に過剰なガス圧を開放するための圧力開放弁から
成ることがある。一般に、水素貯蔵装置内のガス圧力が所定の臨界値、ガス開放
弁が強制的に開かれてガス圧を開放する限度、より大きくなるまでは、圧力開放
弁は閉じたままでいるように設計される。
【0032】 圧力開放弁は、貯蔵モジュールの第一弁付口金に直接連結されるように適合さ
れられているであろう。更に、第一弁付口金が圧力開放弁との直接連結に際して
強制的に開いた位置になるように、圧力開放弁は適合させられるであろう。
【0033】 圧力開放弁の一実施態様は図2に示されている。図2に示されているように、圧
力開放弁は中空内部空間を有する第三弁ハウジング50、第一開口41、及び第二開
口42から成る。圧力開放弁40は更に、第一開口41を封止するように寸法が決めら
れた第三弁ピストン43、及び第三弁ピストンが正常に第一開口41を塞ぐため第三
弁ピストン43を第一開口41に押し付けるように位置決めされた第三圧縮発条44、
から成る。必要不可欠ではないが、粒子フィルター(図示されていない)が、圧
力開放弁を通って不純物が水素貯蔵装置に入るのを防ぐ追加手段として、第二開
口42を覆うのに使われることもある。
【0034】 図2において、圧力開放弁40は、第一及び第二貯蔵モジュール1A、1Bから成る
水素貯蔵装置に直接連結されるであろう。更に、図示された実施態様において、
直接連結に際して第一弁付口金5Aを強制的に開いた位置にさせるように、圧力開
放弁40が適合させられている。
【0035】 特に、図2に示された実施態様において、直接連結は圧力開放弁40を第一貯蔵
モジュール3Aの第一弁付口金5Aの中にねじ込むことで達成される。直接連結はそ
の他の方法で達成されることもある。実施例は、限定はなれないが、摩擦嵌合、及
び迅速脱/着機構を含む。圧力開放弁40は第一開口41の前面まで延びた垂れ板47
を備えている。垂れ板47は、圧力開放弁が第一貯蔵モジュール5Aに直接連結され
た時、第一弁付口金5Aの延長部先端26Aに接触するように適合させられている。
垂れ板47は、第一弁付口金5Aを強制的に開いた位置にさせる。圧力開放弁40は、
本発明の水素貯蔵モジュールと一緒に用いられることがある圧力開放弁の、一実
施態様であることに注目すべきである。この技術分野で知られた他の圧力開放弁
も、水素貯蔵モジュールと共に使用できるように適合させられるであろう。
【0036】 図2は、二つの同一形状貯蔵モジュールから成る金属水素化物水素貯蔵装置に
、直接連結されるように置かれた圧力開放弁40を示す。圧力開放弁は、単一水素
貯蔵モジュールから成る水素貯蔵装置にも直接連結されるであろう。同様に、圧
力開放弁は、二つより多い同一形状貯蔵モジュールから成る水素貯蔵装置へ直接
連結されることもあるだろう。
【0037】 一般に、装置のモジュール化は、違った容量の貯蔵装置を設計するのに必要な
技術的努力を簡単にする。単一貯蔵モジュールの技術的特性についての理解が、
数個の貯蔵モジュール一緒に接続して組み立てた、大容量貯蔵装置の特性の理解
をさせてくれる。例えば、金属水素化物水素貯蔵装置の設計は、装置の熱伝達特
性をよく理解することを必要とする。前に述べたように、水素が金属によって吸
収されたり金属から開放されたりするのにつれて、熱が金属水素化物材料から外
へ向かったり中へ向かったりして流れる。貯蔵装置の適正な動作には、基礎とな
っている設計は、金属水素化物から外へ及びその中へ熱を適切に伝達できる適正
な熱伝達手段を含むことが必要である。
【0038】 適切な熱伝達機構は、多くの因子に依存する。これらは、金属水素化物を入れ
る容器の形状、体積及び材料ばかりでなく、用いられる金属水素化物の類型と量
をも包含する。水素貯蔵容量を増すために容器の体積を変えることは、貯蔵装置
の熱伝達特性を変化させ熱交換体系の修正を必要とする。これは設計工程の複雑
さと費用を増加させる。
【0039】 本発明の水素貯蔵装置の容量は、同一形状の貯蔵モジュールを追加するか又は
除去するかにより増加又は減少されるので、ほとんどどのような容量の装置の熱
伝達特性も、単一貯蔵モジュールの熱伝達特性によって理解することが出来る。
従って、一旦、単一貯蔵モジュールに対する熱交換体系が適切に設計されると、
更に大容量の装置に対して体系を再設計する必要がない。このようにして、よく
設計された、高信頼性で且優れた品質の、ほとんど如何なる容量の水素貯蔵装置
でも提供することが可能である。
【0040】 最後に、本発明の金属水素化物貯蔵装置は、装置に費用と品質の問題を加える
弁や管類を追加する必要なしで、迅速に且簡単に水素の容量を増加させる方法を
提供する。弁と管類は、脆化、疲労及び外的振動により割れたり、漏れたりこと
があり、貯蔵装置の信頼性を低下させることになる。外部からの燃料配管を詰め
込んで経路を決めることが、すぐに設計、製造及び品質の問題の主原因になりや
すい自動車製造への応用において、この因子は更に特に重要である。
【0041】 本発明は、好ましい実施態様及び手順との関連で説明してきたけれども、説明
がなされた実施態様及び手順に本発明を限定することは意図されていないことが
理解されるべきである。反対に、以降に添付された特許請求の範囲によって定義
される発明の精神及び範囲の中に含まれる、全ての代替物、修正物、及び等価物を
包含することが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 単一の金属水素化物水素貯蔵モジュールを描画している。
【図2】 第二金属水素化物貯蔵モジュールに直接連結された第一金属水素化物貯蔵モジ
ュールを描画している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニース、 マーク アール. アメリカ合衆国 48017 ミシガン州 ク ローソン イー. エルムウッド 1550 アパートメント 301 Fターム(参考) 3E072 AA10 DA05 DB03 EA01 3J046 AA04 AA14 BA05 BA07 CA01 DA05 4G040 AA25 AB01

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第二金属水素化物貯蔵モジュールに直接連結された少なくと
    も一個の第一金属水素化物貯蔵モジュールから成り、 前記貯蔵モジュールの各々は、第一及び第二弁付口金を具備した金属水素化物
    圧力容器と前記圧力容器内に配置された金属水素化物材料とを有して、前記第一
    モジュールの前記第二弁付口金は前記第二モジュールの前記第一弁付口金に直接
    連結されている、金属水素化物水素貯蔵装置。
  2. 【請求項2】 各前記貯蔵モジュールの前記第一及び第二弁付口金が通常は
    閉じられているが、前記第一モジュールの前記第二弁付口金及び前記第二モジュ
    ールの前記第一弁付口金は直接連結に際して強制的に開かれるよう適合させられ
    ている、請求項1の貯蔵装置。
  3. 【請求項3】 前記第一貯蔵モジュールの前記第二弁付口金が、前記第二貯
    蔵モジュールの前記第一弁付口金によって強制的に開かれ、 前記第二貯蔵モジ
    ュールの前記第一弁付口金が、前記第一貯蔵モジュールの前記第二弁付口金によ
    って強制的に開かれる、請求項2の貯蔵装置。
  4. 【請求項4】 各前記貯蔵モジュールが、更に、前記圧力容器内に収められ
    、水素ガスを前記金属水素化物材料中に分配するために、ガスが通れるように前
    記第二弁付口金に接続された通気手段から成る、請求項1の貯蔵装置。
  5. 【請求項5】 前記通気手段が通気管である、請求項4の貯蔵装置。
  6. 【請求項6】 更に、前記第一モジュールの前記第一弁付口金へ直接連結さ
    れた圧力開放弁からなる、請求項1の貯蔵装置。
  7. 【請求項7】 各前記貯蔵モジュールの前記第一弁付口金が、 中空の内部空間と、前記圧力容器の外部とガスが通れるような連通をさせる外
    部開口と、前記圧力容器の内部とガスが通れるような連通をさせる内部開口とを
    有する第一弁ハウジング; 前記第一弁ハウジングの前記外部開口を封止するように寸法を決めた第一弁ピ
    ストン;および、 前記第一弁ピストンを前記第一弁ハウジングの前記外部開口に押し付けて、前
    記第一弁ハウジングの前記外部開口を塞ぐように位置決めされた第一圧縮発条;
    から成り、 さらに、各前記貯蔵モジュールの前記第二弁付口金が、 中空の内部空間と、前記圧力容器の外部とガスが通れるような連通をさせる外
    部開口と、前記圧力容器の内部とガスが通れるような連通をさせる内部開口とを
    有する第二弁ハウジング; 前記第二弁ハウジングの前記外部開口を封止するように寸法を決めた第二弁ピ
    ストン;および、 前記第二弁ピストンを前記第二弁ハウジングの前記外部開口に押し付けて、前
    記第二弁ハウジングの前記外部開口を塞ぐように位置決めされた第二圧縮発条;
    から成る、請求項2の貯蔵装置。
  8. 【請求項8】 前記第一弁付口金が、更に、前記第一弁付口金の前記内部開
    口を塞ぐように位置決めし且寸法を決めた第一粒子フィルターを備え、更に前記
    第二弁付口金が、更に、前記第二弁付口金の前記内部開口を塞ぐように位置決め
    し且寸法を決めた第二粒子フィルターを備えている、請求項7の貯蔵装置。
  9. 【請求項9】 前記第二貯蔵モジュールの前記第一弁ピストンが前記第一貯
    蔵モジュールの前記第二弁付口金を直接連結に際して強制的に開き、且前記第一
    貯蔵モジュールの前記第二弁ピストンが前記第二貯蔵モジュールの前記第一弁付
    口金を直接連結に際して強制的に開くように、各前記貯蔵モジュールの前記第一
    弁付口金及び前記第二弁付口金が適合させられている、請求項7の貯蔵装置。
  10. 【請求項10】 前記第二貯蔵モジュールの前記第一弁ハウジングが前記第
    一貯蔵モジュールの前記第二弁付口金を直接連結に際して強制的に開き、且前記
    第一貯蔵モジュールの前記第二弁ハウジングが前記第二貯蔵モジュールの前記第
    一弁付口金を直接連結に際して強制的に開くように、各前記貯蔵モジュールの前
    記第一弁付口金及び前記第二弁付口金が適合させられている、請求項7の貯蔵装
    置。
JP2000615539A 1999-04-29 1999-04-29 モジュール化された弁付水素化物水素貯蔵装置 Pending JP2002543356A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US1999/009265 WO2000066941A1 (en) 1998-01-20 1999-04-29 Modular valved hydride hydrogen storage system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002543356A true JP2002543356A (ja) 2002-12-17

Family

ID=22272649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000615539A Pending JP2002543356A (ja) 1999-04-29 1999-04-29 モジュール化された弁付水素化物水素貯蔵装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1242770B1 (ja)
JP (1) JP2002543356A (ja)
CA (1) CA2370169A1 (ja)
DE (1) DE69932863T2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006177538A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Toyota Industries Corp 圧力容器
JP2007016807A (ja) * 2005-07-05 2007-01-25 Showa Denko Kk 圧力容器用ライナ
JP2012132561A (ja) * 2010-12-23 2012-07-12 Asia Pacific Fuel Cell Technology Ltd 貯蔵カートリッジ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1835887A (en) * 1931-03-24 1931-12-08 Franklin E Mackey Liquid gas converter
DE3741625A1 (de) * 1987-12-04 1989-06-15 Hydrid Wasserstofftech Druckbehaelter fuer die speicherung von wasserstoff
GB9013700D0 (en) * 1990-06-20 1990-08-08 Spirig Ernest Container system
EP0560366A1 (en) * 1992-03-12 1993-09-15 Mazda Motor Corporation Hydrogen gas supply system for hydrogen engine and method of supplying hydrogen gas to the hydrogen gas supply system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006177538A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Toyota Industries Corp 圧力容器
JP4675619B2 (ja) * 2004-12-24 2011-04-27 株式会社豊田自動織機 圧力容器
JP2007016807A (ja) * 2005-07-05 2007-01-25 Showa Denko Kk 圧力容器用ライナ
JP2012132561A (ja) * 2010-12-23 2012-07-12 Asia Pacific Fuel Cell Technology Ltd 貯蔵カートリッジ

Also Published As

Publication number Publication date
EP1242770A1 (en) 2002-09-25
DE69932863T2 (de) 2007-03-08
EP1242770B1 (en) 2006-08-16
CA2370169A1 (en) 2000-11-09
EP1242770A4 (en) 2005-08-17
DE69932863D1 (de) 2006-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5953922A (en) Metal hydride hydrogen storage container with valved ports
US7708815B2 (en) Composite hydrogen storage material and methods related thereto
US8734576B2 (en) Composite hydrogen storage material and methods related thereto
US8132667B2 (en) Fluid enclosure and methods related thereto
US8377178B2 (en) Fuel source for electrochemical cell
US4548044A (en) Metal hydride container and metal hydride heat storage system
US8691472B2 (en) Cellular reservoir and methods related thereto
US5778972A (en) Robust metal hydride hydrogen storage system with metal hydride support structure
US4133426A (en) Hydride container
CA2363456A1 (en) Hydrogen storage using carbon-metal hybrid compositions
JP2007533935A (ja) 吸収性ガス燃料の貯蔵システムと同システムを形成する方法
CA1178790A (en) Flexible means for storing and recovering hydrogen
US5697221A (en) Robust metal hydride hydrogen storage system
JP2002543356A (ja) モジュール化された弁付水素化物水素貯蔵装置
JP4626060B2 (ja) 液体水素貯蔵タンクの水素蒸発抑制装置
GB2086362A (en) A system for absorbing and desorbing hydrogen, and hydridable materials therefor
CA2239554A1 (en) Robust metal hydride hydrogen storage system
GB2360574A (en) Storing a gas by encapsulation, particularly in an adsorbent.
CN110546424B (zh) 包括使压力稳定的吸附材料的氢气利用/产生系统
JP2007146872A (ja) 低温水素貯蔵システム
JPS61192906A (ja) 水素吸蔵合金を利用したアクチユエ−タ
CN110582666A (zh) 氢气储存装置
JPS6244198B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060410

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090623

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090915

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100112