JP2004028756A - Hydrogen amount detector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は水素吸蔵合金を利用して水素量を検出する水素量検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
水素吸蔵合金が水素を吸蔵することによる体積膨張を水素量の測定に用いる技術として、例えば、特開平10−73530号公報に開示された水素量検出センサが知られている。この水素量検出センサは、粒状の水素吸蔵合金の粒子を密な層状として板材の片面に固着し、板材の反対面にひずみケージを貼り付けたものである。水素量検出センサを水素雰囲気に配置し、水素吸蔵合金の粒子に水素を吸蔵させて膨張させると、板材が湾曲してひずみゲージが変形し、変形に応じたひずみ量が出力される。従って、あらかじめ計測しておいた水素吸蔵合金の水素貯蔵量−体積膨張量特性と、ひずみゲージで計測されたひずみ量とを対比すると水素雰囲気中の水素量を検出することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記水素量検出センサを用いて繰り返し水素量を一定の精度で測定するためには、板状部材に固着された緻密な粒状MH集合体の水素貯蔵量−体積膨張量特性が不変であることが前提となる。
しかし、水素吸蔵合金の粒子は、硬質で靭性に乏しく微粉化しやすい材料であるため、前記したように、水素吸蔵合金の粒子を密な層状として板材に固定し、板材の湾曲に対応したひずみ量を水素雰囲気の水素量として検出する場合は、水素の吸蔵・放出の繰り返しによって発生する粒状の水素吸蔵合金の粒子同士の摺動により、水素吸蔵合金の粒子の摩耗、微粉化、脱落が発生し、水素量検出センサの測定値に変化が生じることがある。このため、従来の水素量検出センサを使用して繰り返し水素量を検出する場合は、粒状の水素吸蔵合金の集合体全体の体積膨張特性の減少、水素量の測定精度及び感度の減少が生じ、測定値が変化してしまうという不具合がある。
そこで本発明は水素の吸蔵・放出を繰り返しても水素量を精度よく検出できる水素量検出装置を提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するために提案されたもので、請求項1記載の発明は水素量検出装置であって、粒状の水素吸蔵合金を、伸縮性を有する保持層の表面から一部露出するように分散させて配置し、前記水素吸蔵合金が水素を吸蔵した際の体積膨張による前記保持層の伸縮を検知するひずみセンサを備えた水素量検出装置を提供するものである。
保持層は伸縮性を有し水素吸蔵合金の粒子の水素吸蔵による膨張によって伸び、水素の放出によって縮むので、粒子間には相互の摺動は発生しない。水素放出時も同様となる。このため、水素の吸蔵・放出を繰り返しても水素吸蔵合金の粒子の摩耗、微粉化、脱落は発生せず、水素量検出装置の性能は一定に維持される。また、保持層の伸びは、水素吸蔵合金の粒子全体の膨張の合計であり、ひずみセンサがこの膨張を測定することになるので水素量検出装置としての感度が向上する。この場合、粒状の水素吸蔵合金を一層とし、粒状の水素吸蔵合金を分散させると、水素量検出装置の感度がさらに向上する。
なお、水素の吸蔵及び放出は、水素吸蔵合金の粒子の外部に露出している表面からなされる。
【0005】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、水素量検出装置前記保持層の少なくとも一面を板状の基台に固定し、前記ひずみセンサを前記保持層の内側に配置した水素量検出装置を提供するものである。
このようにすると、粒状の水素吸蔵合金の膨張による保持層の伸縮方向は、保持層と基台の接合面に沿った方向に特定されるので、水素量検出装置の感度が向上する。
【0006】
請求項3記載の発明は、水素量検出装置であって、一方の端面を開放した筒状の基台と、該基台の内側に収容され、粒状の水素吸蔵合金を分散させて配置した伸縮性を有する保持層と、前記保持層に設けられ、粒状の水素吸蔵合金を外部に晒すための孔とを備え、前記水素吸蔵合金が水素を吸蔵した際の体積膨張による前記保持層の伸縮を検知するひずみセンサを前記保持層の表面で、且つ前記基台の開放した端面側に設けた水素量検出装置を提供するものである。
このようにすると、基台によって保持層の伸び方向が規制されるので、水素吸蔵合金の粒子の水素吸蔵時(水素量の測定時)、水素放出時の保持層の伸び方向が基台の軸芯線方向に矯正される。この結果、水素量の検出時には、保持層が基台の開口部方向に隆起し、この隆起をひずみセンサが検出することになる。粒状の水素吸蔵合金は、保持層に分散され、粒子間相互に摺動が発生することはないので、摺動に起因した粒子の摩耗、微粉化、脱落が防止される。水素放出時も同様である。従って、水素量の検出のために吸蔵・放出を繰り返しても水素量検出装置の水素量検出性能は一定に維持される。
また、水素量の検出の際に、保持層に発生する伸びは水素吸蔵合金の粒子の膨張の合計となるので、水素量測定に対する水素量検出装置の感度も実質的に向上する。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明に係る水素量検出装置の実施形態を説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明に係る水素量検出装置の第1実施形態の構造を示す斜視図、図2は図1の縦断面図である。水素量検出装置1は、水素を吸蔵して膨張し、水素を放出して収縮する水素吸蔵合金の粒子2aを平面的に並べた一層の水素検出層2と、水素吸蔵合金の粒子2aの膨張量を数量データに変換するデータ変換層3とで構成されており、データ変換層3は、基台3aに積層により固定された樹脂層3bと、この樹脂層3bの内側に埋設されて樹脂と一体化されたひずみゲージ3cで構成されている。前記水素吸蔵合金の粒子2aは、前記樹脂層3bによって各粒子2aの上部が樹脂層3bの上面から外部に露出するように且つ、隣接する粒子2a間が樹脂で隔てられるように樹脂層3bの上層部全体に一様に分散保持されている。なお、樹脂層3bは、接着材や焼き付けなどにより基台3aに固定される。また、樹脂層3bは、水素吸蔵合金の粒子2aの水素吸蔵時の発熱温度と水素放出のための加熱温度とに対応した樹脂、例えば、ふっ素樹脂で構成されており、水素吸蔵合金の粒子2aが水素を吸蔵したときの体積膨張によって伸び、逆に水素を放出したときには縮む伸縮性を有している。そして、前記基台3aは、水素吸蔵合金の粒子2aの体積膨張時に樹脂層3bの湾曲を抑制して樹脂層3bの伸び方向を水素検出層2の平面方向に沿った方向とするために、曲げ、引張りに対して樹脂層3bよりも強度の高い材料で構成されている。
【0008】
図3(a)は前記水素量検出装置1の水素量検出前の状態を示し、図3(b)は水素量検出装置1の水素量検出時の状態を示している。図3(a)に示すように、水素量の検出前は、水素吸蔵合金の粒子2aには水素が貯蔵されていないので、各粒子2aは体積が収縮し、樹脂層3bも体積が収縮した状態となる。
【0009】
この状態で水素量検出装置1のひずみゲージ3cにひずみ測定器(図示せず)を接続し、水素量検出装置1を水素雰囲気中に配置すると、図3(b)に示すように、水素量検出装置1の個々の水素吸蔵合金の粒子2aが水素を吸蔵して膨張し、樹脂層3bが、基台3aと樹脂層3bの接合面に沿った方向に伸長する。伸長の方向は、前記基台3aによって水素検出層2の平面方向、換言すると基台3aと樹脂層3bの接合面に沿った方向となる。保持層としての樹脂層3bに伸びが発生すると、樹脂に一体化されているひずみゲージ3cに樹脂層3bの伸びに応じたひずみが発生し、ひずみ量がひずみ測定器に出力される。従って、ひずみゲージ3cで測定されたひずみ量を、あらかじめ同じ圧力、温度の下で計測しておいたひずみゲージ3cのひずみ量−水素量との相関特性に対比すると、水素量を正確に推定できる。なお、前記水素量検出装置1を繰り返し水素量検出装置として使用する場合は、水素量検出装置1を加熱して水素吸蔵合金の各粒子2aから水素を放出させればよい。
【0010】
前記水素量検出装置1は、その構造上、水素吸蔵合金の水素検出層2が一層で、樹脂層3bの伸縮方向が水素吸蔵合金の粒子2aの配列方向、換言すると、基台3aと樹脂層3bとの接合面に沿った方向に特定される。このため、水素量検出のために水素吸蔵合金の粒子2aの膨張、収縮を繰り返しても水素吸蔵合金の粒子2a同士には摺動が発生しない。また、樹脂層3bの伸びは水素吸蔵合金の粒子2a全体の膨張の合計となるので、この膨張を測定するためのひずみゲージ3cの感度が実質的に向上する。
【0011】
なお、水素量検出装置1においては、基台3aの剛性によって樹脂層3bの伸び方向が基台3aと樹脂層3bの接合面に沿った方向に特定されるので、ひずみゲージ3cは、図2に示すように、樹脂層3bの水素検出層2側に配置するのが望ましい。また、この実施の形態において、前記ひずみセンサとしてひずみゲージ3cを例示したが、光ファイバを利用したひずみセンサを用いてひずみ量を測定してもよい。
また、この実施の形態では、基台3aにより、樹脂層3bの伸縮方向を規制したが、基台3aを廃止し、水素吸蔵合金の粒子2aの体積膨張に伴う樹脂層3bの湾曲ひずみをひずみゲージ3cなどのひずみセンサにより測定してもよい。このようにしても樹脂層3bに対して水素吸蔵合金の粒子2aが平面方向に沿って分散しており、各粒子2a間に樹脂が存在するため、粒子2a間の摺動に起因する粒子2aの摩耗、微粉化、脱落が防止されるので、水素量を繰り返し検出することができる。
また、水素量検出装置1の感度をさらに向上するために、水素検出層2及び樹脂層3bの両側に樹脂層3bの幅方向への伸びを規制する規制板(図示せず)を設けてもよい。
【0012】
(第2実施形態)
図4は本発明に係る水素量検出装置の第2実施形態を示し、図4(a)は水素量検出装置11の斜視図、図4(b)は図4(a)の縦断面図である。この実施形態において、基台13aは上端部が開放された筒状に形成されており、水素吸蔵合金の粒子2aは、基台13a内に挿入された樹脂層13bによって全体一様に分散保持されている。樹脂層13bは、内部の水素吸蔵合金の粒子2aを外部の水素雰囲気に晒して水素を吸蔵させるための多孔体となっており、水素吸蔵合金の粒子2aが水素を吸蔵したときの体積膨張によって伸び、逆に水素を放出したときには縮む伸縮性を有している。樹脂層13bの内部には、図5に示すように、内部の孔13cを保持するための基材13dが分散している。ひずみゲージ3cは、樹脂層13bの表面に貼り付けられる。
【0013】
なお、前記基材13dとしては、孔13cを保持できる耐食性の材料であれば特に材質には限定されないが、水素吸蔵合金の粒子2aを外部に晒せるようにするには、セラミックスの多孔材で構成するのが望ましい。また、前記樹脂層13bを熱硬化性樹脂で構成し、発泡後、加熱することにより孔13cの形態を維持できるようにする場合は前記基材13dの廃止も可能となる。
【0014】
図6(a)は前記水素量検出装置11の水素量検出前(水素放出)の状態を示し、図6(b)は水素吸蔵時(水素測定時)の状態を示している。
図6(a)に示すように、水素量検出前は、水素吸蔵合金の粒子2aは水素に晒されておらず水素を貯蔵していないので保持層としての樹脂層13bには伸びが発生せず、ひずみゲージ3cは、ひずみを感知していない。この状態で水素量検出装置11のひずみゲージ3cにひずみ測定器(図示せず)を接続し、水素量検出装置11を水素雰囲気中に配置すると、個々の水素吸蔵合金の粒子2aが図4に示した樹脂層13bの孔13cを通じて水素を吸蔵するので体積が膨張する。樹脂層13bは、筒状の基台13aによって下端面及び外周面が拘束されているので、逃げ場となる基台13aの開口方向に隆起することになる。このため樹脂層13bの上面に貼り付けられているひずみゲージ3cが隆起量に対応したひずみ量を感知し、感知したひずみ量がひずみ測定器に出力されることになる。従って、この実施形態においても、測定したひずみ量を、あらかじめ同じ圧力、温度の下で前記水素量検出装置11で計測したひずみ量−水素量との相関特性に対比すれば、水素量を正確に推定できる。
水素量の繰り返し測定において、前記水素量検出装置11の水素吸蔵合金の粒子2a間には樹脂が存在し、粒子2aが樹脂層13bを構成している樹脂と一体となって移動するので、水素吸蔵合金の粒子2aが水素量測定のために膨張、収縮を繰り返しても水素吸蔵合金の粒子2a同士の摺動も発生しない。このため、第1実施形態の水素量検出装置1と同様に繰り返し水素量を測定することができる。また、基台13aの底面及び内面により、樹脂層13bの伸縮方向が基台13aの軸芯方向に沿った方向に特定され、水素吸蔵合金の粒子2aの膨張による水素検出層2全体の膨張量が増加するので、水素量検出装置11の感度も大幅に向上する。
【0015】
なお、水素量検出装置11においては、樹脂層13bの伸び方向が特定されるので、ひずみゲージ3cを基台13aの軸芯線Xに沿わせて樹脂層13bの中央に配置してもよい。また、ひずみゲージ3cに代えて光ファイバを用いたひずみセンサを用いてもよい。
【0016】
図7乃至図9は前記水素量検出装置11を取り付けた水素ストレージ(水素タンク)を示し、図7は水素ストレージの斜視図、図8は水素ストレージの横断面図、図9は図8のA部詳細断面図である。
水素ストレージ20には内部に水素吸蔵合金の粒子MTが充填されるとともに、水素吸蔵、水素放出の切り換えのための伝熱管21が取り付けられる。
水素量検出装置は、第2実施形態で説明した水素量検出装置11であり、水素ストレージ20の内壁20aに初期段階の水素ストレージ20のひずみが作用しないように断熱性の接着剤などを介して取り付けられる。水素量検出装置11は、水素量検出装置11の内壁20aに取り付けられた箱型の隔壁22によって、水素ストレージ20内の水素吸蔵合金の粒子MTと隔てられており、箱型の隔壁22に形成されている連通部22aを介して水素ストレージ20内に連通している。
なお、この例では、水素量検出装置11の水素吸蔵合金の粒子2aは、水素ストレージ20内の水素吸蔵合金MHと同じ材質であり、隔壁22の容積は、樹脂層13bの膨張に対応させて定められる。因みに、この実施の形態では水素放出のために加熱されたとき、温度が60℃の熱的平衡温度となるような水素吸蔵合金、例えば、LaNi5を使用している。
また、この実施形態において水素量検出装置11の基台13aには、水素ストレージ20の水素吸蔵合金の粒子MTの温度と水素量検出装置11の水素吸蔵合金の粒子2aとの温度を迅速に同一とするための複数のフィン13eが外面に取り付けられ、各フィン13eが連通部22aを通じて水素ストレージ20内に延出されている。
【0017】
水素量検出装置11による水素ストレージ20の水素量の検出は、水素ストレージ20の水素充填時になされる。この場合、伝熱管21には低温の熱媒体が循環される。このとき水素ストレージ20内の圧力は水素ガス供給系の水素ガス供給圧力、すなわち、水素ストレージ20内の水素吸蔵合金の粒子MTの水素吸蔵の圧力に保持され、温度は、前記伝熱管21を流れる熱媒の温度、すなわち、水素ストレージ20内の水素吸蔵温度に冷却される。もちろん、前記隔壁22の連通部22aにより、隔壁22内も水素ストレージ20内と同温、同圧に保持される。水素ガス出入口20bから水素ストレージ20の内部に水素ガスが充填されると、水素ストレージ20内の水素吸蔵合金の粒子MTは、水素ガスを吸蔵して膨張し、水素量検出装置11の水素吸蔵合金の粒子2aも樹脂層13bの孔13(図5参照)を通じて水素ガスを吸蔵して膨張する。
水素量検出装置11に取り付けられているひずみゲージ3cは、水素ストレージ20内の水素量に対応したひずみ量をひずみ測定器(図示せず)に出力する。従って、あらかじめ水素ストレージ20の水素貯蔵量と水素ストレージ20内に設置する水素量検出装置11の水素吸蔵合金の粒子2aの膨張量、すなわち、ひずみゲージ3cのひずみ量との関係をデータ化しておいて、これに実際に測定されたひずみ量を対比すると、水素ストレージ20の水素貯蔵量を正確に推定することができる。なお、この例では水素量検出装置として、第2実施形態で説明した水素量検出装置11を取り付ける説明をしたが、水素ストレージ20の内壁20aに第1実施形態で説明した水素量検出装置1を初期段階の水素ストレージ20のひずみが作用しないように断熱性の接着材を介して貼り付けるようにしてもよい。
【0018】
【発明の効果】
以上、説明したことから明らかなように本発明によれば次の如き優れた効果を発揮する。
(1)水素吸蔵合金の摩耗、微粉化、脱落を防止することができるので、水素量の測定に繰り返し使用することができる。また、樹脂層の膨張量が粒状の水素吸蔵合金の膨張の合計となり、この膨張をひずみセンサが感知するようにしたので水素量を感度よく検出することができる(請求項1及び請求項3)。
(2)粒状の水素吸蔵合金の膨張による保持層の伸縮方向が、保持層と基台の接合面に沿った方向に特定されるので、水素量検出装置の感度が実質的に向上する(請求項2)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水素量検出装置の第1実施形態の構造を示すために一部を破断して示した斜視図である。
【図2】本発明に係る水素量検出装置の第1実施形態の構造を示し、図1の縦断面図である。
【図3】第1実施形態の水素量検出装置の状態の変化を示し、図3(a)は水素量検出装置の水素量検出前の状態を示す断面図、図3(b)は水素量検出装置の水素量検出時の状態を示す断面図である。
【図4】第2実施形態の水素量検出装置を示し、図4(a)は水素量検出装置の斜視図、図4(b)は図4(a)の縦断面図である。
【図5】図4(b)の要部拡大断面図である。
【図6】第2実施形態の水素量検出装置の状態の変化を示し、図6(a)は水素量検出装置の水素量検出前の状態を示す断面図、図6(b)は水素吸蔵時の状態を示す断面図である。
【図7】水素量検出装置を取り付けた水素ストレージの斜視図である。
【図8】水素ストレージの横断面図である。
【図9】図8のA部詳細断面図である。
【符号の説明】
1 水素量検出装置
2 水素検出層
2a 水素吸蔵合金の粒子
3 データ変換層
3a 基台
3b 樹脂層(保持層)
3c ひずみゲージ(ひずみセンサ)
11 水素量検出装置
13a 基台
13b 樹脂層(保持層)
13c 孔
13d 基材
13e フィン
20 水素ストレージ
21 伝熱管
22 隔壁
22a 連通部
MT 水素吸蔵合金の粒子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydrogen amount detecting device that detects a hydrogen amount using a hydrogen storage alloy.
[0002]
[Prior art]
As a technique for measuring the amount of hydrogen by using the volume expansion caused by the hydrogen storage alloy storing hydrogen, for example, a hydrogen amount detection sensor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-73530 is known. In this hydrogen amount detection sensor, granular hydrogen storage alloy particles are fixed as a dense layer to one surface of a plate, and a strain cage is attached to the opposite surface of the plate. When the hydrogen amount detection sensor is placed in a hydrogen atmosphere and hydrogen is absorbed into the particles of the hydrogen storage alloy and expanded, the plate material is bent and the strain gauge is deformed, and a strain amount corresponding to the deformation is output. Therefore, the amount of hydrogen in the hydrogen atmosphere can be detected by comparing the previously measured hydrogen storage amount-volume expansion characteristic of the hydrogen storage alloy with the strain amount measured by the strain gauge.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In order to repeatedly measure the amount of hydrogen with the hydrogen amount detection sensor using the hydrogen amount detection sensor, the hydrogen storage amount-volume expansion characteristic of the dense granular MH aggregate fixed to the plate member may be invariable. It is a premise.
However, since the particles of the hydrogen storage alloy are hard, poor in toughness, and easily pulverized, as described above, the particles of the hydrogen storage alloy are fixed to the plate as a dense layer, and the amount of strain corresponding to the curvature of the plate is determined. Is detected as the amount of hydrogen in the hydrogen atmosphere, the particles of the hydrogen storage alloy slide due to the repeated storage and release of hydrogen, causing wear, pulverization, and falling off of the particles of the hydrogen storage alloy. In some cases, a change occurs in the measurement value of the hydrogen amount detection sensor. For this reason, when repeatedly detecting the amount of hydrogen using a conventional hydrogen amount detection sensor, a decrease in the volume expansion characteristic of the entire aggregate of the granular hydrogen storage alloy, a decrease in the measurement accuracy and sensitivity of the hydrogen amount occur, There is a problem that the measured value changes.
Therefore, an object of the present invention is to provide a hydrogen amount detection device that can accurately detect the amount of hydrogen even if the storage and release of hydrogen are repeated.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problem, and the invention according to claim 1 is a hydrogen amount detecting device, in which a granular hydrogen storage alloy is partially exposed from the surface of an elastic holding layer. The present invention provides a hydrogen amount detection device provided with a strain sensor that detects the expansion and contraction of the holding layer due to volume expansion when the hydrogen storage alloy absorbs hydrogen.
Since the holding layer has elasticity and expands due to the expansion of the hydrogen storage alloy particles due to hydrogen storage and contracts due to the release of hydrogen, mutual sliding does not occur between the particles. The same applies when hydrogen is released. For this reason, even if the storage and release of hydrogen are repeated, the particles of the hydrogen storage alloy do not wear, pulverize, or fall off, and the performance of the hydrogen amount detection device is kept constant. In addition, the elongation of the holding layer is the sum of the expansion of the entire particles of the hydrogen storage alloy, and the strain sensor measures the expansion, so that the sensitivity as a hydrogen amount detecting device is improved. In this case, if the granular hydrogen storage alloy is used as one layer and the granular hydrogen storage alloy is dispersed, the sensitivity of the hydrogen amount detection device is further improved.
The storage and release of hydrogen are performed from the surface exposed to the outside of the particles of the hydrogen storage alloy.
[0005]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, at least one surface of the hydrogen amount detecting device is fixed to a plate-like base, and the strain sensor is disposed inside the holding layer. It is intended to provide a hydrogen amount detecting device.
With this configuration, since the direction of expansion and contraction of the holding layer due to expansion of the granular hydrogen storage alloy is specified in a direction along the joint surface between the holding layer and the base, the sensitivity of the hydrogen amount detection device is improved.
[0006]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a hydrogen amount detecting device, wherein a cylindrical base having one open end face, and a telescopic structure in which a granular hydrogen storage alloy is dispersed and arranged inside the base. And a hole provided in the holding layer, for exposing the granular hydrogen storage alloy to the outside, the expansion and contraction of the storage layer due to volume expansion when the hydrogen storage alloy absorbs hydrogen. It is an object of the present invention to provide a hydrogen amount detecting device in which a strain sensor for detecting is provided on a surface of the holding layer and on an open end surface side of the base.
In this case, the direction of elongation of the holding layer is regulated by the base, so that the direction of elongation of the holding layer at the time of hydrogen occlusion of the particles of the hydrogen storage alloy (at the time of measuring the amount of hydrogen) and the time of hydrogen release are the axis of the base. It is corrected in the center line direction. As a result, at the time of detecting the amount of hydrogen, the retaining layer rises in the direction of the opening of the base, and this strain is detected by the strain sensor. Since the granular hydrogen storage alloy is dispersed in the retaining layer and sliding between the particles does not occur, abrasion, pulverization, and falling off of the particles due to the sliding are prevented. The same applies when hydrogen is released. Therefore, the performance of detecting the amount of hydrogen of the hydrogen amount detecting apparatus is kept constant even if the occlusion / release is repeated for detecting the amount of hydrogen.
In addition, when the amount of hydrogen is detected, the elongation generated in the holding layer is the sum of the expansion of the particles of the hydrogen storage alloy, so that the sensitivity of the hydrogen amount detecting device to the measurement of the amount of hydrogen is substantially improved.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a hydrogen amount detecting device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a first embodiment of a hydrogen amount detection device according to the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view of FIG. The hydrogen amount detection device 1 includes a
[0008]
FIG. 3A shows a state before the hydrogen amount detection device 1 detects the hydrogen amount, and FIG. 3B shows a state when the hydrogen amount detection device 1 detects the hydrogen amount. As shown in FIG. 3A, before the detection of the amount of hydrogen, since hydrogen is not stored in the
[0009]
In this state, when a strain gauge (not shown) is connected to the
[0010]
Due to its structure, the hydrogen amount detection device 1 has a single
[0011]
In the hydrogen amount detection device 1, the extension direction of the
In this embodiment, the direction of expansion and contraction of the
Further, in order to further improve the sensitivity of the hydrogen amount detection device 1, regulating plates (not shown) may be provided on both sides of the
[0012]
(2nd Embodiment)
FIG. 4 shows a second embodiment of the hydrogen amount detection device according to the present invention. FIG. 4 (a) is a perspective view of the hydrogen
[0013]
The material of the
[0014]
FIG. 6A shows a state before the hydrogen
As shown in FIG. 6A, before the detection of the amount of hydrogen, the
In the repeated measurement of the hydrogen amount, a resin is present between the
[0015]
In the hydrogen
[0016]
7 to 9 show a hydrogen storage (hydrogen tank) to which the hydrogen
The
The hydrogen amount detection device is the hydrogen
In this example, the
In this embodiment, the temperature of the hydrogen storage alloy particles MT of the
[0017]
The detection of the amount of hydrogen in the
The
[0018]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention exerts the following excellent effects.
(1) Since the hydrogen storage alloy can be prevented from being worn, pulverized, and dropped, it can be repeatedly used for measuring the amount of hydrogen. The amount of expansion of the resin layer is the sum of the expansion of the granular hydrogen storage alloy, and the expansion can be detected by the strain sensor, so that the amount of hydrogen can be detected with high sensitivity (claims 1 and 3). .
(2) Since the direction of expansion and contraction of the holding layer due to expansion of the granular hydrogen storage alloy is specified in a direction along the joint surface between the holding layer and the base, the sensitivity of the hydrogen amount detection device is substantially improved (claim). Item 2).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a structure of a first embodiment of a hydrogen amount detection device according to the present invention.
FIG. 2 is a vertical sectional view of FIG. 1 showing a structure of the first embodiment of the hydrogen amount detecting device according to the present invention.
3A and 3B show a change in the state of the hydrogen amount detection device of the first embodiment, FIG. 3A is a cross-sectional view showing a state before the hydrogen amount detection device detects the hydrogen amount, and FIG. It is sectional drawing which shows the state at the time of hydrogen amount detection of a detection apparatus.
4A and 4B show a hydrogen amount detecting device of a second embodiment, FIG. 4A is a perspective view of the hydrogen amount detecting device, and FIG. 4B is a longitudinal sectional view of FIG. 4A.
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part of FIG. 4 (b).
6A and 6B show a change in the state of the hydrogen amount detection device according to the second embodiment, FIG. 6A is a sectional view showing a state before the hydrogen amount detection device detects the hydrogen amount, and FIG. It is sectional drawing which shows the state at the time.
FIG. 7 is a perspective view of a hydrogen storage to which a hydrogen amount detection device is attached.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the hydrogen storage.
FIG. 9 is a detailed sectional view of a portion A in FIG. 8;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
3c strain gauge (strain sensor)
11
Claims (3)
一方の端面を開放した筒状の基台と、
該基台の内側に収容され、粒状の水素吸蔵合金を分散させて配置した伸縮性を有する保持層と、
前記保持層に設けられ、粒状の水素吸蔵合金を外部に晒すための孔とを備え、前記水素吸蔵合金が水素を吸蔵した際の体積膨張による前記保持層の伸縮を検知するひずみセンサを前記保持層の表面で、且つ前記基台の開放した端面側に設けたことを特徴とする水素量検出装置。A hydrogen amount detection device,
A cylindrical base with one end open,
An elastic holding layer accommodated inside the base and having the granular hydrogen storage alloy dispersed therein,
A hole provided in the holding layer, for exposing the granular hydrogen storage alloy to the outside, wherein the strain sensor detects expansion and contraction of the holding layer due to volume expansion when the hydrogen storage alloy absorbs hydrogen. A hydrogen amount detection device provided on the surface of the layer and on the open end surface side of the base.
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EP3045910A1 (en) * | 2015-01-15 | 2016-07-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Method and measuring device for determining the amount of a gas contained in a storage device on a porous storage material |
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