JP2855364B2 - 水素合金用熱交換器 - Google Patents
水素合金用熱交換器Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水素合金用熱交換器であって、熱交換効率
が高く、しかも水素を収納する容器の変形を防止できる
熱交換器に関するものである。
が高く、しかも水素を収納する容器の変形を防止できる
熱交換器に関するものである。
［従来の技術］ 茲に、水素合金とは水素を吸収し又は放出することが
できる水素吸蔵合金であって、近年、該水素合金は排ガ
ス汚染の問題がないため、蓄熱、冷暖房等のエネルギー
変換手段あるいは水素自動車用燃料等として着目されて
いる。
できる水素吸蔵合金であって、近年、該水素合金は排ガ
ス汚染の問題がないため、蓄熱、冷暖房等のエネルギー
変換手段あるいは水素自動車用燃料等として着目されて
いる。
本出願人は、さきに水素合金を用いた水素自動車用燃
料タンクについて提案した（特開昭60−248439号公
報）。
料タンクについて提案した（特開昭60−248439号公
報）。
［本発明が解決しようとする課題］ 水素合金を燃料とする容器としては、一般的には円筒
状容器に水素合金を収納した燃料筒の複数本をケーシン
グ内部に配置して使用されている。
状容器に水素合金を収納した燃料筒の複数本をケーシン
グ内部に配置して使用されている。
水素を吸収、放出する水素合金は、水素を吸収すると
きは発熱反応であるため、燃料筒を外部から冷却する必
要があり、また水素を放出するときは吸熱反応であるた
め、前記燃料筒を外部から加熱しなければならない。
きは発熱反応であるため、燃料筒を外部から冷却する必
要があり、また水素を放出するときは吸熱反応であるた
め、前記燃料筒を外部から加熱しなければならない。
しかし、水素の吸収、放出を繰り返した場合、燃料筒
を収納しているケーシングが変形する。さきに提案した
特開昭60−248439号公報に開示されている発明は、装置
をコンパクトならしめることができ、複数の燃料筒間の
水素の吸収、放出量のバラツキも可及的に少なくでき、
安定して水素を吸収、放出できるという効果がある反
面、燃料筒の変形に起因するケーシングの変形は避ける
ことができず、そのためケーシングの外周に補強バンド
を巻き付けてケーシングを補強している。本発明は、前
記先行技術に改良を加え、熱交換効率が高く、しかも燃
料筒の変形に起因するケーシングの変形を極力防止でき
る水素合金用熱交換器を提供することにある。
を収納しているケーシングが変形する。さきに提案した
特開昭60−248439号公報に開示されている発明は、装置
をコンパクトならしめることができ、複数の燃料筒間の
水素の吸収、放出量のバラツキも可及的に少なくでき、
安定して水素を吸収、放出できるという効果がある反
面、燃料筒の変形に起因するケーシングの変形は避ける
ことができず、そのためケーシングの外周に補強バンド
を巻き付けてケーシングを補強している。本発明は、前
記先行技術に改良を加え、熱交換効率が高く、しかも燃
料筒の変形に起因するケーシングの変形を極力防止でき
る水素合金用熱交換器を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、水素合金を収納した複数の燃料筒が配置さ
れている熱交換器において、該熱交換器のケーシング内
部に、複数の燃料筒が複数段の列に配置されていると共
に、ケーシング内部の最下段及び最上段の燃料筒の列に
接するケーシング内面に、該複数の燃料筒の間に挿入で
きる山型を有する波板が夫々取り付けられており、他方
各壇に配置されている複数の燃料筒間に、耐熱性弾性チ
ューブが介在しているという構成のものである。
れている熱交換器において、該熱交換器のケーシング内
部に、複数の燃料筒が複数段の列に配置されていると共
に、ケーシング内部の最下段及び最上段の燃料筒の列に
接するケーシング内面に、該複数の燃料筒の間に挿入で
きる山型を有する波板が夫々取り付けられており、他方
各壇に配置されている複数の燃料筒間に、耐熱性弾性チ
ューブが介在しているという構成のものである。
［作用］ 本発明は、以上の如き構成のものからなり、ケーシン
グ内部に配置されている燃料筒の最下段及び最上段に接
するケーシングの内面に波板が取り付けられて補強され
ているため、ケーシングの強度が高く、従来の如きバン
ドを用いることなく水素の吸収、放出に起因するケーシ
ングの変形を防止できる。
グ内部に配置されている燃料筒の最下段及び最上段に接
するケーシングの内面に波板が取り付けられて補強され
ているため、ケーシングの強度が高く、従来の如きバン
ドを用いることなく水素の吸収、放出に起因するケーシ
ングの変形を防止できる。
他方、ケーシング内部の複数の燃料筒は、水素を吸
収、放出させるためにケーシング内部に熱媒体が供給さ
れている。
収、放出させるためにケーシング内部に熱媒体が供給さ
れている。
本発明は、前記熱媒体を供給するケーシング内部の空
間部が、前記ケーシング内面に取り付けられている波板
の山型部分及び複数の燃料筒間に介在されている複数の
耐熱性弾性チューブによって狭められているため、熱媒
体の流速が速く、従って複数の燃料筒との熱交換が迅速
に行われるため熱交換効率が大巾に改善できる。
間部が、前記ケーシング内面に取り付けられている波板
の山型部分及び複数の燃料筒間に介在されている複数の
耐熱性弾性チューブによって狭められているため、熱媒
体の流速が速く、従って複数の燃料筒との熱交換が迅速
に行われるため熱交換効率が大巾に改善できる。
また、本発明で使用する耐熱性弾性チューブは可及的
に顕熱の小さいもので、熱媒体に接触した際の熱量が小
さいものが望ましく、かかる耐熱性弾性チューブとして
は、例えばバイトンゴム、シリコーンゴム等のゴム状物
質を用いることができるが、最も好ましいのは弾性シリ
コーンチューブである。
に顕熱の小さいもので、熱媒体に接触した際の熱量が小
さいものが望ましく、かかる耐熱性弾性チューブとして
は、例えばバイトンゴム、シリコーンゴム等のゴム状物
質を用いることができるが、最も好ましいのは弾性シリ
コーンチューブである。
即ち、本発明は水素合金の水素の吸収、放出のため複
数の燃料筒に熱媒体を接触させる場合に、ケーシング内
の熱媒体空間が狭められていることと、耐熱性弾性チュ
ーブの熱量の小さいことによる効果が夫々相乗されて従
来の熱交換器に比較して熱交換効率を大巾に改善せしめ
ることができる。
数の燃料筒に熱媒体を接触させる場合に、ケーシング内
の熱媒体空間が狭められていることと、耐熱性弾性チュ
ーブの熱量の小さいことによる効果が夫々相乗されて従
来の熱交換器に比較して熱交換効率を大巾に改善せしめ
ることができる。
そればかりでなく、複数の燃料筒間に介在されている
耐熱性弾性チューブと、前述ケーシング内面の波板の山
型部とがケーシング内に配置されている複数の燃料筒を
堅締しているため、移動運搬等において燃料筒が位置ズ
レを起こすことがなく、また燃料筒の熱変形を防止でき
る役割をも有している。
耐熱性弾性チューブと、前述ケーシング内面の波板の山
型部とがケーシング内に配置されている複数の燃料筒を
堅締しているため、移動運搬等において燃料筒が位置ズ
レを起こすことがなく、また燃料筒の熱変形を防止でき
る役割をも有している。
さらにまた、ケーシング内面に取り付けられている波
板の山型部内部にも、前記耐熱性弾性チューブと同様の
耐熱性弾性体を充填することによって熱交換効率をさら
に改善せしめることができる。
板の山型部内部にも、前記耐熱性弾性チューブと同様の
耐熱性弾性体を充填することによって熱交換効率をさら
に改善せしめることができる。
［実 施 例］ 第１図乃至第３図は本発明の一実施例であるが、次に
これら図面を参照して本発明の構成、作用を具体的に説
明する。ケーシング１は長方形の箱型のものであって、
ケーシング１内部に複数の燃料筒2a、2bが２段に配置さ
れて取り付けられており、複数の燃料筒2a、2bの夫々の
水素導入口３が、第２図に示すようにパイプ４に接続さ
れている。
これら図面を参照して本発明の構成、作用を具体的に説
明する。ケーシング１は長方形の箱型のものであって、
ケーシング１内部に複数の燃料筒2a、2bが２段に配置さ
れて取り付けられており、複数の燃料筒2a、2bの夫々の
水素導入口３が、第２図に示すようにパイプ４に接続さ
れている。
前記ケーシング１内部の複数の燃料筒2a、2bは第３図
に示すように２段に配置されており、上段の複数の燃料
筒2aは下段の燃料筒2bの間隙上に、即ち俵積み状に載置
されている。
に示すように２段に配置されており、上段の複数の燃料
筒2aは下段の燃料筒2bの間隙上に、即ち俵積み状に載置
されている。
また、上段の複数の燃料筒2a及び下段の燃料筒2bがケ
ーシング１内面に接する部分に、燃料筒2a及び2bの間隙
に挿入できる山型部６を有する波板５が取り付けられて
いると共に、複数の燃料筒2a、2bの互いに接する面に弾
性シリコーンチューブ７が介在されている。
ーシング１内面に接する部分に、燃料筒2a及び2bの間隙
に挿入できる山型部６を有する波板５が取り付けられて
いると共に、複数の燃料筒2a、2bの互いに接する面に弾
性シリコーンチューブ７が介在されている。
他方、ケーシング１の一側面の一端に熱媒体供給口８
が取り付けられており、その他端に熱媒体排出口９が夫
々取り付けられており、熱媒体供給口８に対応するケー
シング１の一側面に熱媒体導通部10、熱媒体排出口９に
対応する他側面に熱媒体導通部11とが形成されており、
該熱媒体導通部10及び11とが複数の燃料筒2a、2bを保持
している２つの壁面12、13に夫々穿設されている複数の
導通孔14で互いに連通している。尚、第１図及び第３図
中符号Ｈは燃料筒の抑え板である。
が取り付けられており、その他端に熱媒体排出口９が夫
々取り付けられており、熱媒体供給口８に対応するケー
シング１の一側面に熱媒体導通部10、熱媒体排出口９に
対応する他側面に熱媒体導通部11とが形成されており、
該熱媒体導通部10及び11とが複数の燃料筒2a、2bを保持
している２つの壁面12、13に夫々穿設されている複数の
導通孔14で互いに連通している。尚、第１図及び第３図
中符号Ｈは燃料筒の抑え板である。
前述図示例のものは複数の燃料筒2a、2bが２段に配置
されたものを示しているが、これに限定されるものでは
なく、必要によっては、容量に応じて複数の燃料筒を３
段以上に配置したものであっても良い。この場合にあっ
ても、前記波板５は、最上段に位置する複数の燃料筒の
列及び最下段に位置する複数の燃料筒の列に接するケー
シング内面に取り付けてあれば良い。
されたものを示しているが、これに限定されるものでは
なく、必要によっては、容量に応じて複数の燃料筒を３
段以上に配置したものであっても良い。この場合にあっ
ても、前記波板５は、最上段に位置する複数の燃料筒の
列及び最下段に位置する複数の燃料筒の列に接するケー
シング内面に取り付けてあれば良い。
本発明で複数の燃料筒2a、2bに水素ガスを吸収させる
ときは、熱媒体としての水を熱媒体供給口８から供給す
ると共に、パイプ４を介して複数の燃料筒2a、2bに水素
ガスを供給する。尚、熱媒体の導入に当たり、予じめ熱
媒体の導入される空間部の空気を充分に排気するものと
する。
ときは、熱媒体としての水を熱媒体供給口８から供給す
ると共に、パイプ４を介して複数の燃料筒2a、2bに水素
ガスを供給する。尚、熱媒体の導入に当たり、予じめ熱
媒体の導入される空間部の空気を充分に排気するものと
する。
熱媒体たる水は熱媒体供給口８から熱媒体導通部10
へ、さらに壁面11の複数の導通孔14を介して複数の燃料
筒2a、2bの外部に導入され、複数の燃料筒2a、2bを外部
から冷却し、さらに壁面12の導通孔14から熱媒体導通部
11へ達し、該熱媒体導通部11に続く熱媒体排出口９から
排出される。
へ、さらに壁面11の複数の導通孔14を介して複数の燃料
筒2a、2bの外部に導入され、複数の燃料筒2a、2bを外部
から冷却し、さらに壁面12の導通孔14から熱媒体導通部
11へ達し、該熱媒体導通部11に続く熱媒体排出口９から
排出される。
本発明は、複数の燃料筒2a、2b外部の熱媒体が導入さ
れる空間部が、波板５の山型部６及び燃料筒2a、2bの間
に介在されている複数の弾性シリコーンチューブ７とに
よって狭められているため、ケーシング１内部では熱媒
体の流速が速められ、従って複数の燃料筒2a、2bとの熱
交換効率が高く、燃料筒2a、2b内の水素合金の水素吸収
能率が高められる。
れる空間部が、波板５の山型部６及び燃料筒2a、2bの間
に介在されている複数の弾性シリコーンチューブ７とに
よって狭められているため、ケーシング１内部では熱媒
体の流速が速められ、従って複数の燃料筒2a、2bとの熱
交換効率が高く、燃料筒2a、2b内の水素合金の水素吸収
能率が高められる。
前記のように水素ガスが吸収されている複数の燃料筒
2a、2bから水素ガスを放出するには、前記熱媒体供給口
８から高温ガスを導入する。水素ガスを放出する際高温
ガスは、前記と同様熱媒体を導入する空間部が波板５の
山型部６及び複数の弾性シリコーンチューブ７によって
狭められているため、熱媒体の流速が速められ、複数の
燃料筒2a、2bとの熱交換効率が高く、従って水素ガスの
放出は迅速に行われる。
2a、2bから水素ガスを放出するには、前記熱媒体供給口
８から高温ガスを導入する。水素ガスを放出する際高温
ガスは、前記と同様熱媒体を導入する空間部が波板５の
山型部６及び複数の弾性シリコーンチューブ７によって
狭められているため、熱媒体の流速が速められ、複数の
燃料筒2a、2bとの熱交換効率が高く、従って水素ガスの
放出は迅速に行われる。
前述の如き水素ガスの吸収、放出に当たり、複数の燃
料筒2a、2bの間に介在している複数の弾性シリコーンチ
ューブ７は顕熱が小さいものであるため、熱媒体の導入
に伴う熱の残留が極めて小さく、そのため複数の燃料筒
2a、2bに対する熱交換は短時間に行われ、燃料筒2a、2b
自体の変形も極力抑えることができる。尚、前記波板５
の山型部６の内部にシリコーン樹脂を充填すれば、熱交
換効率を、より向上せしめることができる。
料筒2a、2bの間に介在している複数の弾性シリコーンチ
ューブ７は顕熱が小さいものであるため、熱媒体の導入
に伴う熱の残留が極めて小さく、そのため複数の燃料筒
2a、2bに対する熱交換は短時間に行われ、燃料筒2a、2b
自体の変形も極力抑えることができる。尚、前記波板５
の山型部６の内部にシリコーン樹脂を充填すれば、熱交
換効率を、より向上せしめることができる。
即ち、本発明は熱媒体を導入する空間部が波板５の山
型部６及び複数の燃料筒2a、2bの間に介在している複数
の弾性シリコーンチューブ７によって堅締されているた
め、水素ガスの吸収、放出に起因するケーシング１の変
形を可及的に防止でき、従来の如きバンド等による補強
の必要はない。
型部６及び複数の燃料筒2a、2bの間に介在している複数
の弾性シリコーンチューブ７によって堅締されているた
め、水素ガスの吸収、放出に起因するケーシング１の変
形を可及的に防止でき、従来の如きバンド等による補強
の必要はない。
［発明の効果］ 以上の如く、本発明はケーシング内部に複数の燃料筒
が俵積み状に複数段に配置収納されているものであるか
らケーシングをコンパクトなものたらしめることがで
き、しかもケーシング内面に波板を取り付けると共に、
複数の燃料筒の間に耐熱性弾性チューブが介在している
ため、複数の燃料筒を堅締でき、移送、運搬時に複数の
燃料筒がズレるおそれはまったくないと共に、水素ガス
の吸収、放出に起因するケーシングの変形を防止でき
る。
が俵積み状に複数段に配置収納されているものであるか
らケーシングをコンパクトなものたらしめることがで
き、しかもケーシング内面に波板を取り付けると共に、
複数の燃料筒の間に耐熱性弾性チューブが介在している
ため、複数の燃料筒を堅締でき、移送、運搬時に複数の
燃料筒がズレるおそれはまったくないと共に、水素ガス
の吸収、放出に起因するケーシングの変形を防止でき
る。
更に、本発明は熱媒体を導入する空間部が波板の山型
部及び複数の耐熱性弾性チューブによって狭められてい
るから、ケーシング内部における熱媒体の流速を高める
ことができると共に、耐熱性弾性チューブは顕熱が小さ
いため、熱の蓄積が殆どなく、熱交換効率を大巾に改善
することができる。
部及び複数の耐熱性弾性チューブによって狭められてい
るから、ケーシング内部における熱媒体の流速を高める
ことができると共に、耐熱性弾性チューブは顕熱が小さ
いため、熱の蓄積が殆どなく、熱交換効率を大巾に改善
することができる。
さらにまた、本発明は蓄熱、冷暖房等のエネルギー変
換手段としての熱交換器のみならず、装置が小型、かつ
コンパクトであるため、水素自動車用の燃料タンクとし
ても好適なものたらしめることができる。
換手段としての熱交換器のみならず、装置が小型、かつ
コンパクトであるため、水素自動車用の燃料タンクとし
ても好適なものたらしめることができる。
第１図は本発明の一実施例の一部切欠した平面図、第２
図は第１図中II−II線断面図、第３図は第１図中III−I
II線の一部切欠した断面図である。 1:ケーシング、2a、2b:燃料筒、3:水素導入口、4:パイ
プ、5:波板、6:山型部、7:弾性シリコーンチューブ、8:
熱媒体供給口、9:熱媒体排出口、10、11:熱媒体導入
部、12、13:壁面、14:導通孔。
図は第１図中II−II線断面図、第３図は第１図中III−I
II線の一部切欠した断面図である。 1:ケーシング、2a、2b:燃料筒、3:水素導入口、4:パイ
プ、5:波板、6:山型部、7:弾性シリコーンチューブ、8:
熱媒体供給口、9:熱媒体排出口、10、11:熱媒体導入
部、12、13:壁面、14:導通孔。
Claims (1)
- 【請求項１】水素合金を収納した複数の燃料筒が配置さ
れている熱交換器において、該熱交換器のケーシング内
部に、複数の燃料筒が複数段の列に配置されていると共
に、ケーシング内部の最下段及び最上段の燃料筒の列に
接するケーシング内面に、該複数の燃料筒の間に挿入で
きる山型を有する波板が夫々取り付けられており、他方
各段に配置されている複数の燃料筒間に、耐熱性弾性チ
ューブが介在されていることを特徴とする水素合金用熱
交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2262716A JP2855364B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 水素合金用熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2262716A JP2855364B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 水素合金用熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04139385A JPH04139385A (ja) | 1992-05-13 |
| JP2855364B2 true JP2855364B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=17379605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2262716A Expired - Fee Related JP2855364B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 水素合金用熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855364B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4575107B2 (ja) * | 2004-10-13 | 2010-11-04 | 株式会社豊田自動織機 | 圧力容器 |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP2262716A patent/JP2855364B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04139385A (ja) | 1992-05-13 |
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