JP3403768B2 - 水素ガス中の不純ガス分の検知方法及びその装置 - Google Patents
水素ガス中の不純ガス分の検知方法及びその装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水素ガス中の不純ガス
分の検知方法及びその装置に関するものである。
分の検知方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】従来の水素ガス中の微量の
不純ガス分を検知する方法として、例えばガスクロマト
グラフを使用するものが知られている。この種の不純ガ
ス分の検知方法にあつては、装置が大形化するため、簡
便な検知が困難である。
不純ガス分を検知する方法として、例えばガスクロマト
グラフを使用するものが知られている。この種の不純ガ
ス分の検知方法にあつては、装置が大形化するため、簡
便な検知が困難である。
【０００３】ここで、水素ガス中の不純ガス分として
は、二酸化炭素、酸素等が知られ、これらの不純ガス分
は水素吸蔵合金にとつての被毒性ガスであり、水素ガス
中に含まれる場合には、冷却装置によつて冷却した容器
内の水素吸蔵合金に水素ガスを吸蔵させる際、これらの
被毒性ガスが水素吸蔵合金と化学的又は物理的に結合す
るため、水素吸蔵合金に水素の吸収・放出を繰り返し行
つた場合、水素吸蔵能力が次第に低下する。
は、二酸化炭素、酸素等が知られ、これらの不純ガス分
は水素吸蔵合金にとつての被毒性ガスであり、水素ガス
中に含まれる場合には、冷却装置によつて冷却した容器
内の水素吸蔵合金に水素ガスを吸蔵させる際、これらの
被毒性ガスが水素吸蔵合金と化学的又は物理的に結合す
るため、水素吸蔵合金に水素の吸収・放出を繰り返し行
つた場合、水素吸蔵能力が次第に低下する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、請求項１
の発明の構成は、水素吸蔵合金Ａを収容する容器１を使
用し、該水素吸蔵合金Ａを第１所定温度に設定した容器
１内に充分量の検知用水素ガスを供給し、該容器１を密
閉すると共に、加熱・冷却装置９によつて該容器１内を
前記第１所定温度と異なる第２所定温度に設定した後、
圧力計７にて容器１の内圧を検出し、内圧変化から検知
用水素ガス中の不純ガス分を検知することを特徴とする
水素ガス中の不純ガス分の検知方法である。請求項２の
発明の構成は、水素吸蔵合金Ａを収容し、開閉バルブ３
を備える検知用水素ガスの給排用の配管５が接続される
容器１と、該容器１の内圧を検出する圧力計７と、該水
素吸蔵合金Ａを加熱又は冷却する加熱・冷却装置９とを
備え、該開閉バルブ３を開くと共に、該水素吸蔵合金Ａ
を該加熱・冷却装置９によつて第１所定温度に設定し、
該配管５から充分量の検知用水素ガスを該容器１内に供
給した後、該開閉バルブ３を閉じ、該加熱・冷却装置９
によつて該水素吸蔵合金Ａを前記第１所定温度と異なる
第２所定温度に設定して、該圧力計７にて容器１の内圧
を検出し、内圧変化から検知用水素ガス中の不純ガス分
を検知することを特徴とする水素ガス中の不純ガス分の
検知装置である。請求項３の発明の構成は、水素吸蔵合
金Ａを収容する容器を使用し、該水素吸蔵合金Ａを第１
所定温度に設定した容器１内に充分量の検知用水素ガス
を供給し、該容器１を密閉すると共に、加熱・冷却装置
９によつて該容器１内を前記第１所定温度よりも高い第
２所定温度に設定した後、該容器１から検知用水素ガス
を流出させ、その流量を流量計１７にて検出し、流出量
から検知用水素ガス中の不純ガス分を検知することを特
徴とする水素ガス中の不純ガス分の検知方法である。請
求項４の発明の構成は、水素吸蔵合金Ａを収容し、第１
開閉バルブ１５を備える検知用水素ガスの供給用の第１
配管１１及び第２開閉バルブ１９を備える検知用水素ガ
スの排出用の第２配管１３が接続される容器１と、第２
配管１３の流量を検出する流量計１７と、水素吸蔵合金
Ａを加熱又は冷却する加熱・冷却装置９とを備え、該加
熱・冷却装置９にて該水素吸蔵合金Ａを第１所定温度に
設定して該第１開閉バルブ１５を開き、第１配管１１か
ら充分量の検知用水素ガスを該容器１内に供給した後、
該第１開閉バルブ１５を閉じると共に、該加熱・冷却装
置９によつて該容器１内を前記第１所定温度よりも高い
第２所定温度に設定して、第２開閉バルブ１９を開き、
第２配管１３の流量を流量計１７にて検出し、流出量か
ら検知用水素ガス中の不純ガス分を検知することを特徴
とする水素ガス中の不純ガス分の検知装置である。
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、請求項１
の発明の構成は、水素吸蔵合金Ａを収容する容器１を使
用し、該水素吸蔵合金Ａを第１所定温度に設定した容器
１内に充分量の検知用水素ガスを供給し、該容器１を密
閉すると共に、加熱・冷却装置９によつて該容器１内を
前記第１所定温度と異なる第２所定温度に設定した後、
圧力計７にて容器１の内圧を検出し、内圧変化から検知
用水素ガス中の不純ガス分を検知することを特徴とする
水素ガス中の不純ガス分の検知方法である。請求項２の
発明の構成は、水素吸蔵合金Ａを収容し、開閉バルブ３
を備える検知用水素ガスの給排用の配管５が接続される
容器１と、該容器１の内圧を検出する圧力計７と、該水
素吸蔵合金Ａを加熱又は冷却する加熱・冷却装置９とを
備え、該開閉バルブ３を開くと共に、該水素吸蔵合金Ａ
を該加熱・冷却装置９によつて第１所定温度に設定し、
該配管５から充分量の検知用水素ガスを該容器１内に供
給した後、該開閉バルブ３を閉じ、該加熱・冷却装置９
によつて該水素吸蔵合金Ａを前記第１所定温度と異なる
第２所定温度に設定して、該圧力計７にて容器１の内圧
を検出し、内圧変化から検知用水素ガス中の不純ガス分
を検知することを特徴とする水素ガス中の不純ガス分の
検知装置である。請求項３の発明の構成は、水素吸蔵合
金Ａを収容する容器を使用し、該水素吸蔵合金Ａを第１
所定温度に設定した容器１内に充分量の検知用水素ガス
を供給し、該容器１を密閉すると共に、加熱・冷却装置
９によつて該容器１内を前記第１所定温度よりも高い第
２所定温度に設定した後、該容器１から検知用水素ガス
を流出させ、その流量を流量計１７にて検出し、流出量
から検知用水素ガス中の不純ガス分を検知することを特
徴とする水素ガス中の不純ガス分の検知方法である。請
求項４の発明の構成は、水素吸蔵合金Ａを収容し、第１
開閉バルブ１５を備える検知用水素ガスの供給用の第１
配管１１及び第２開閉バルブ１９を備える検知用水素ガ
スの排出用の第２配管１３が接続される容器１と、第２
配管１３の流量を検出する流量計１７と、水素吸蔵合金
Ａを加熱又は冷却する加熱・冷却装置９とを備え、該加
熱・冷却装置９にて該水素吸蔵合金Ａを第１所定温度に
設定して該第１開閉バルブ１５を開き、第１配管１１か
ら充分量の検知用水素ガスを該容器１内に供給した後、
該第１開閉バルブ１５を閉じると共に、該加熱・冷却装
置９によつて該容器１内を前記第１所定温度よりも高い
第２所定温度に設定して、第２開閉バルブ１９を開き、
第２配管１３の流量を流量計１７にて検出し、流出量か
ら検知用水素ガス中の不純ガス分を検知することを特徴
とする水素ガス中の不純ガス分の検知装置である。
【０００５】
【作用】請求項１の発明によれば、容器１内に充分量の
検知用水素ガスを供給すれば、検知用水素ガスに含まれ
る被毒性のある不純ガス分によつて水素吸蔵合金Ａが被
毒を受けるので、水素吸蔵合金Ａに吸蔵される水素が純
水素を供給する場合と比較して減少する。その後、容器
１を密閉し、加熱・冷却装置９によつて容器１内を前記
第１所定温度と異なる第２所定温度に設定すれば、水素
吸蔵合金Ａから水素が放出又は吸蔵され、容器１の内圧
が上昇又は低下するが、水素吸蔵合金Ａが被毒を受けた
分だけ水素放出量又は吸蔵量が少なくなる。その結果、
純水素を供給して同様の温度調節を行つた場合と比較し
て、内圧が低下又は上昇したものとなる。この内圧変化
を圧力計７にて検出し、純水素又は各種の濃度の不純ガ
ス分を含んだ水素ガスを容器１に供給した場合の内圧変
化と比較することにより、検知用水素ガス中の不純ガス
分を定量的に検知することができる。
検知用水素ガスを供給すれば、検知用水素ガスに含まれ
る被毒性のある不純ガス分によつて水素吸蔵合金Ａが被
毒を受けるので、水素吸蔵合金Ａに吸蔵される水素が純
水素を供給する場合と比較して減少する。その後、容器
１を密閉し、加熱・冷却装置９によつて容器１内を前記
第１所定温度と異なる第２所定温度に設定すれば、水素
吸蔵合金Ａから水素が放出又は吸蔵され、容器１の内圧
が上昇又は低下するが、水素吸蔵合金Ａが被毒を受けた
分だけ水素放出量又は吸蔵量が少なくなる。その結果、
純水素を供給して同様の温度調節を行つた場合と比較し
て、内圧が低下又は上昇したものとなる。この内圧変化
を圧力計７にて検出し、純水素又は各種の濃度の不純ガ
ス分を含んだ水素ガスを容器１に供給した場合の内圧変
化と比較することにより、検知用水素ガス中の不純ガス
分を定量的に検知することができる。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１の方法を実施
するための装置であり、開閉バルブ３を開くと共に、水
素吸蔵合金Ａを加熱・冷却装置９によつて第１所定温度
に設定し、配管５から充分量の検知用水素ガスを容器１
内に供給した後、開閉バルブ３を閉じ、水素を水素吸蔵
合金Ａに吸蔵させる。その後、加熱・冷却装置９によつ
て水素吸蔵合金Ａを前記第１所定温度と異なる第２所定
温度に設定して、水素吸蔵合金Ａから水素を放出又は吸
蔵させ、圧力計７にて容器１の内圧を検出し、内圧変化
から検知用水素ガス中の不純ガス分を定量的に検知す
る。
するための装置であり、開閉バルブ３を開くと共に、水
素吸蔵合金Ａを加熱・冷却装置９によつて第１所定温度
に設定し、配管５から充分量の検知用水素ガスを容器１
内に供給した後、開閉バルブ３を閉じ、水素を水素吸蔵
合金Ａに吸蔵させる。その後、加熱・冷却装置９によつ
て水素吸蔵合金Ａを前記第１所定温度と異なる第２所定
温度に設定して、水素吸蔵合金Ａから水素を放出又は吸
蔵させ、圧力計７にて容器１の内圧を検出し、内圧変化
から検知用水素ガス中の不純ガス分を定量的に検知す
る。
【０００７】請求項３の発明によれば、容器１内に充分
量の検知用水素ガスを供給すれば、検知用水素ガスに含
まれる不純ガス分によつて水素吸蔵合金Ａが被毒を受け
るので、水素吸蔵合金Ａに吸蔵される水素が純水素を供
給する場合と比較して減少する。その後、容器１を密閉
し、加熱・冷却装置９によつて容器１内を前記第１所定
温度よりも高温の第２所定温度に設定すれば、水素吸蔵
合金Ａから水素が放出される。この放出水素を含む検知
用水素ガスを容器１から流出させ、その流量を流量計１
７にて検出する。この流出量は、水素吸蔵合金Ａが被毒
を受けた分だけ少なくなるので、純水素を供給した場合
又は各種の濃度の不純ガス分を含んだ水素ガスを供給し
た場合の流出量との比較から、検知用水素ガス中の不純
ガス分を定量的に検知することができる。
量の検知用水素ガスを供給すれば、検知用水素ガスに含
まれる不純ガス分によつて水素吸蔵合金Ａが被毒を受け
るので、水素吸蔵合金Ａに吸蔵される水素が純水素を供
給する場合と比較して減少する。その後、容器１を密閉
し、加熱・冷却装置９によつて容器１内を前記第１所定
温度よりも高温の第２所定温度に設定すれば、水素吸蔵
合金Ａから水素が放出される。この放出水素を含む検知
用水素ガスを容器１から流出させ、その流量を流量計１
７にて検出する。この流出量は、水素吸蔵合金Ａが被毒
を受けた分だけ少なくなるので、純水素を供給した場合
又は各種の濃度の不純ガス分を含んだ水素ガスを供給し
た場合の流出量との比較から、検知用水素ガス中の不純
ガス分を定量的に検知することができる。
【０００８】請求項４の発明は、請求項３の方法を実施
するための装置であり、加熱・冷却装置９にて水素吸蔵
合金Ａを第１所定温度に設定して第１開閉バルブ１５を
開き、第１配管１１から充分量の検知用水素ガスを容器
１内に供給する。その際、検知用水素ガスに含まれる不
純ガス分によつて水素吸蔵合金Ａが被毒を受けるので、
水素吸蔵合金Ａに吸蔵される水素が純水素を供給する場
合と比較して減少する。その後、第１開閉バルブ１５を
閉じると共に、加熱・冷却装置９によつて容器１内を前
記第１所定温度よりも高い第２所定温度に設定する。こ
れにより、水素吸蔵合金Ａから水素が放出されるので、
第２開閉バルブ１９を開き、第２配管１３からの放出水
素を含む検知用水素ガスの流量を流量計１７にて検出す
る。これにより、純水素又は各種の濃度の不純ガス分を
含んだ水素ガスを供給した場合に得られる流出量との比
較から、検知用水素ガス中の不純ガス分を定量的に検知
することができる。
するための装置であり、加熱・冷却装置９にて水素吸蔵
合金Ａを第１所定温度に設定して第１開閉バルブ１５を
開き、第１配管１１から充分量の検知用水素ガスを容器
１内に供給する。その際、検知用水素ガスに含まれる不
純ガス分によつて水素吸蔵合金Ａが被毒を受けるので、
水素吸蔵合金Ａに吸蔵される水素が純水素を供給する場
合と比較して減少する。その後、第１開閉バルブ１５を
閉じると共に、加熱・冷却装置９によつて容器１内を前
記第１所定温度よりも高い第２所定温度に設定する。こ
れにより、水素吸蔵合金Ａから水素が放出されるので、
第２開閉バルブ１９を開き、第２配管１３からの放出水
素を含む検知用水素ガスの流量を流量計１７にて検出す
る。これにより、純水素又は各種の濃度の不純ガス分を
含んだ水素ガスを供給した場合に得られる流出量との比
較から、検知用水素ガス中の不純ガス分を定量的に検知
することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、水素ガス中の不純ガス分の検知装
置の第１実施例を示す。図中において符号１は密閉可能
な容器を示し、この容器１には、その底部に水素吸蔵合
金Ａ（金属水素化物）を収容すると共に、開閉バルブ３
を備える検知用水素ガスの給排用の配管５を接続する。
また、容器１には、その内圧を検出する圧力計７と、容
器１内の水素吸蔵合金Ａを加熱又は冷却する加熱・冷却
装置９とを付属させる。このような配管５には、図外の
水素利用装置が接続され、水素利用装置において水素ガ
スが使用される。
て説明する。図１は、水素ガス中の不純ガス分の検知装
置の第１実施例を示す。図中において符号１は密閉可能
な容器を示し、この容器１には、その底部に水素吸蔵合
金Ａ（金属水素化物）を収容すると共に、開閉バルブ３
を備える検知用水素ガスの給排用の配管５を接続する。
また、容器１には、その内圧を検出する圧力計７と、容
器１内の水素吸蔵合金Ａを加熱又は冷却する加熱・冷却
装置９とを付属させる。このような配管５には、図外の
水素利用装置が接続され、水素利用装置において水素ガ
スが使用される。
【００１０】水素吸蔵合金Ａは、水素ガスと反応し、可
逆的に水素ガスを吸蔵又は放出するが、この反応はプラ
トー領域における水素平衡圧力−温度特性（Ｐ−Ｔ特
性）に基づいて、水素平衡圧力における温度条件から、
低温度に冷却すれば水素ガスを吸蔵し、高温度に加熱す
れば水素ガスを放出する。ここでの水素吸蔵合金Ａは、
不純ガス分の検知用材料となるものであるから、不純ガ
ス分、例えば二酸化炭素により覆われて被毒を受け易い
ものを使用する。二酸化炭素により被毒を受け易い水素
吸蔵合金Ａとしては、TiZrCrFeMnCu系合金が知られてい
る。
逆的に水素ガスを吸蔵又は放出するが、この反応はプラ
トー領域における水素平衡圧力−温度特性（Ｐ−Ｔ特
性）に基づいて、水素平衡圧力における温度条件から、
低温度に冷却すれば水素ガスを吸蔵し、高温度に加熱す
れば水素ガスを放出する。ここでの水素吸蔵合金Ａは、
不純ガス分の検知用材料となるものであるから、不純ガ
ス分、例えば二酸化炭素により覆われて被毒を受け易い
ものを使用する。二酸化炭素により被毒を受け易い水素
吸蔵合金Ａとしては、TiZrCrFeMnCu系合金が知られてい
る。
【００１１】加熱・冷却装置９の冷却装置としては、図
外の熱媒体供給装置からの熱媒体、例えば冷水を供給
し、水素ガスを良好に吸蔵させる温度にまで水素吸蔵合
金Ａを冷却するものでよい。また、加熱・冷却装置９の
加熱装置としては、熱媒体供給装置からの熱媒体例えば
温水又はスチームを導き、水素を良好に放出させる温度
にまで水素吸蔵合金Ａを加熱するものでよい。なお、加
熱装置は、電気ヒータにて構成することも可能である。
外の熱媒体供給装置からの熱媒体、例えば冷水を供給
し、水素ガスを良好に吸蔵させる温度にまで水素吸蔵合
金Ａを冷却するものでよい。また、加熱・冷却装置９の
加熱装置としては、熱媒体供給装置からの熱媒体例えば
温水又はスチームを導き、水素を良好に放出させる温度
にまで水素吸蔵合金Ａを加熱するものでよい。なお、加
熱装置は、電気ヒータにて構成することも可能である。
【００１２】次に、上記実施例の作用について説明す
る。先ず、開閉バルブ３を開き、配管５から所定圧の検
知用水素ガスを容器１内に充分に供給する。容器１内の
水素吸蔵合金Ａの温度は、加熱・冷却装置９によつて予
め冷却して、水素を吸蔵可能な第１所定温度に設定して
ある。容器１内に検知用水素ガスが供給され、水素吸蔵
合金Ａに充分量が吸蔵されたなら、容器１内が安定的な
所定圧になるので、その後開閉バルブ３を閉じて容器１
を密閉状態とする。なお、容器１内に充分量の検知用水
素ガスが供給されたことは、配管５に図外の流量計を付
属させてその流量零を検出して把握することもできる。
る。先ず、開閉バルブ３を開き、配管５から所定圧の検
知用水素ガスを容器１内に充分に供給する。容器１内の
水素吸蔵合金Ａの温度は、加熱・冷却装置９によつて予
め冷却して、水素を吸蔵可能な第１所定温度に設定して
ある。容器１内に検知用水素ガスが供給され、水素吸蔵
合金Ａに充分量が吸蔵されたなら、容器１内が安定的な
所定圧になるので、その後開閉バルブ３を閉じて容器１
を密閉状態とする。なお、容器１内に充分量の検知用水
素ガスが供給されたことは、配管５に図外の流量計を付
属させてその流量零を検出して把握することもできる。
【００１３】次いで、開閉バルブ３を閉じた状態で、加
熱・冷却装置９によつて容器１内の水素吸蔵合金Ａを前
記第１所定温度と異なる温度に加熱又は冷却し、第２所
定温度とする。これにより、水素吸蔵合金Ａから水素が
放出され、或いは水素吸蔵合金Ａに容器１内の水素が吸
蔵され、容器１の内圧が増減変化する。容器１内の圧力
が安定するのを待つて、圧力計７にて容器１の内圧を検
出する。このようにして、水素吸蔵合金Ａの第１所定温
度と第２所定温度との相違に基づく吸蔵能力の違いを利
用して容器１の内圧を変化させ、その変化後の内圧を、
純水素又は各種の濃度の不純ガス分を含んだ水素ガスを
容器１に供給して同様の温度変化を与えた場合と比較し
て、配管５から導入した検知用水素ガスに含まれる微量
の不純ガス分の有無及び特定種類の不純ガス量を知るこ
とができる。
熱・冷却装置９によつて容器１内の水素吸蔵合金Ａを前
記第１所定温度と異なる温度に加熱又は冷却し、第２所
定温度とする。これにより、水素吸蔵合金Ａから水素が
放出され、或いは水素吸蔵合金Ａに容器１内の水素が吸
蔵され、容器１の内圧が増減変化する。容器１内の圧力
が安定するのを待つて、圧力計７にて容器１の内圧を検
出する。このようにして、水素吸蔵合金Ａの第１所定温
度と第２所定温度との相違に基づく吸蔵能力の違いを利
用して容器１の内圧を変化させ、その変化後の内圧を、
純水素又は各種の濃度の不純ガス分を含んだ水素ガスを
容器１に供給して同様の温度変化を与えた場合と比較し
て、配管５から導入した検知用水素ガスに含まれる微量
の不純ガス分の有無及び特定種類の不純ガス量を知るこ
とができる。
【００１４】例えば、不純ガスが二酸化炭素であり、水
素吸蔵合金ＡがTiZrCrFeMnCu系合金である場合には、水
素吸蔵合金Ａを第１所定温度（例えば２５℃）にて吸蔵
させ、容器１を密閉して第２所定温度（例えば９５℃）
にて放出させれば、放出によつて容器１の内圧が上昇す
るが、水素吸蔵合金Ａが二酸化炭素による被毒を受けた
分だけ、圧力の上昇が低下する。この上昇後の内圧と、
純水素を容器１に供給した場合又は各種の濃度の二酸化
炭素を含む水素ガスを容器１に供給した場合の内圧とを
比較して、圧力の上昇不足分から、検知用水素ガスに含
まれる微量の二酸化炭素ガス量を推定することができ
る。
素吸蔵合金ＡがTiZrCrFeMnCu系合金である場合には、水
素吸蔵合金Ａを第１所定温度（例えば２５℃）にて吸蔵
させ、容器１を密閉して第２所定温度（例えば９５℃）
にて放出させれば、放出によつて容器１の内圧が上昇す
るが、水素吸蔵合金Ａが二酸化炭素による被毒を受けた
分だけ、圧力の上昇が低下する。この上昇後の内圧と、
純水素を容器１に供給した場合又は各種の濃度の二酸化
炭素を含む水素ガスを容器１に供給した場合の内圧とを
比較して、圧力の上昇不足分から、検知用水素ガスに含
まれる微量の二酸化炭素ガス量を推定することができ
る。
【００１５】図２〜図４は、水素ガス中の不純ガス分の
検知装置の第２実施例を示し、第１実施例と実質的に同
一の部分には同一符号を付してそれらの説明を省略す
る。本実施例にあつては、水素吸蔵合金Ａを収容し、水
素吸蔵合金Ａを加熱又は冷却する加熱・冷却装置９を備
える容器１に、検知用水素ガスの供給用の第１配管１１
及び検知用水素ガスの排出用の第２配管１３がそれぞれ
接続される。第１配管１１には、第１開閉バルブ１５が
備えられ、第２配管１３には、流量を検出する流量計１
７と、第２開閉バルブ１９とが備えられる。
検知装置の第２実施例を示し、第１実施例と実質的に同
一の部分には同一符号を付してそれらの説明を省略す
る。本実施例にあつては、水素吸蔵合金Ａを収容し、水
素吸蔵合金Ａを加熱又は冷却する加熱・冷却装置９を備
える容器１に、検知用水素ガスの供給用の第１配管１１
及び検知用水素ガスの排出用の第２配管１３がそれぞれ
接続される。第１配管１１には、第１開閉バルブ１５が
備えられ、第２配管１３には、流量を検出する流量計１
７と、第２開閉バルブ１９とが備えられる。
【００１６】次に、上記の水素ガス中の不純ガス分の検
知装置の作用について説明する。先ず、第１実施例と同
様に水素吸蔵合金Ａを第１所定温度として、第１開閉バ
ルブ１５を開き、第１配管１１から充分量の検知用水素
ガスを容器１内に供給する。容器１内の第１所定温度
は、加熱・冷却装置９によつて水素吸蔵合金Ａを冷却し
て、設定する。容器１内に充分量の検知用水素ガスが供
給され、水素吸蔵合金Ａに充分な水素が吸蔵されたな
ら、第１開閉バルブ１５を閉じて容器１を密閉状態とす
る。
知装置の作用について説明する。先ず、第１実施例と同
様に水素吸蔵合金Ａを第１所定温度として、第１開閉バ
ルブ１５を開き、第１配管１１から充分量の検知用水素
ガスを容器１内に供給する。容器１内の第１所定温度
は、加熱・冷却装置９によつて水素吸蔵合金Ａを冷却し
て、設定する。容器１内に充分量の検知用水素ガスが供
給され、水素吸蔵合金Ａに充分な水素が吸蔵されたな
ら、第１開閉バルブ１５を閉じて容器１を密閉状態とす
る。
【００１７】次いで、加熱・冷却装置９によつて容器１
内の水素吸蔵合金Ａを加熱し、第１所定温度よりも高温
の第２所定温度とし、第２開閉バルブ１９を開く。これ
により、水素吸蔵合金Ａから放出される検知用水素ガス
が第２配管１３から流出するので、その全流出量を流量
計１７にて検出する。不純ガス分を含む検知用水素ガス
にあつては、不純ガス分の含有成分及び量により、第１
所定温度と第２所定温度との相違に基づく、検知用水素
ガスの流出量に差を生ずる。この差は、不純ガス分の含
有量の多少、つまり水素吸蔵合金Ａの被毒の程度に応じ
て得られることから、予め、純水素を供給した場合の流
出量と、各種の濃度の不純ガス分を含む水素ガスの流出
量とを求めておけば、検知用水素ガスの不純ガス分を定
量的に知ることができる。但し、この不純ガス分を含む
水素ガスの流出量は、水素吸蔵合金Ａの被毒の回数に応
じて次第に低下する。
内の水素吸蔵合金Ａを加熱し、第１所定温度よりも高温
の第２所定温度とし、第２開閉バルブ１９を開く。これ
により、水素吸蔵合金Ａから放出される検知用水素ガス
が第２配管１３から流出するので、その全流出量を流量
計１７にて検出する。不純ガス分を含む検知用水素ガス
にあつては、不純ガス分の含有成分及び量により、第１
所定温度と第２所定温度との相違に基づく、検知用水素
ガスの流出量に差を生ずる。この差は、不純ガス分の含
有量の多少、つまり水素吸蔵合金Ａの被毒の程度に応じ
て得られることから、予め、純水素を供給した場合の流
出量と、各種の濃度の不純ガス分を含む水素ガスの流出
量とを求めておけば、検知用水素ガスの不純ガス分を定
量的に知ることができる。但し、この不純ガス分を含む
水素ガスの流出量は、水素吸蔵合金Ａの被毒の回数に応
じて次第に低下する。
【００１８】例えば、不純ガスが二酸化炭素（濃度６０
００ｐｐｍ）であり、水素吸蔵合金ＡがTiZrCrFeMnCu系
合金である場合には、水素吸蔵合金Ａを２５℃（第１所
定温度）−９５℃（第２所定温度）として、１０分サイ
クルにて吸蔵・放出を繰り返すことにより、図３に曲線
Ｌにて示す吸・放出量特性が得られる。
００ｐｐｍ）であり、水素吸蔵合金ＡがTiZrCrFeMnCu系
合金である場合には、水素吸蔵合金Ａを２５℃（第１所
定温度）−９５℃（第２所定温度）として、１０分サイ
クルにて吸蔵・放出を繰り返すことにより、図３に曲線
Ｌにて示す吸・放出量特性が得られる。
【００１９】同図から知られるように、繰り返し数
（回）の増加により、水素吸蔵合金Ａが次第に被毒を受
け、水素吸蔵合金Ａの単位重量当たりの吸・放出量（ｌ
／Kg）が次第に低下する。なお、直線Ｐは、検知用水素
ガスが純水素である場合を示し、吸・放出量（ｌ／Kg）
が変化しない。また、曲線Ｏは、水素吸蔵合金ＡがCaNi
MnAl系合金とした場合の吸・放出量特性を示し、二酸化
炭素による被毒を殆ど受けず、吸・放出量（ｌ／Kg）が
殆ど変化しないことが知られる。
（回）の増加により、水素吸蔵合金Ａが次第に被毒を受
け、水素吸蔵合金Ａの単位重量当たりの吸・放出量（ｌ
／Kg）が次第に低下する。なお、直線Ｐは、検知用水素
ガスが純水素である場合を示し、吸・放出量（ｌ／Kg）
が変化しない。また、曲線Ｏは、水素吸蔵合金ＡがCaNi
MnAl系合金とした場合の吸・放出量特性を示し、二酸化
炭素による被毒を殆ど受けず、吸・放出量（ｌ／Kg）が
殆ど変化しないことが知られる。
【００２０】図４は、不純ガスが二酸化炭素（濃度３９
００ｐｐｍ）の場合の図３と同様の特性を示し、図３と
同一の特性を示す線には、符号にダッシュを付してあ
る。しかして、二酸化炭素濃度が種々異なる場合の吸・
放出量特性を予め求めておくことにより、検知用水素ガ
スに含まれる微量の不純ガス量を推定することができ
る。
００ｐｐｍ）の場合の図３と同様の特性を示し、図３と
同一の特性を示す線には、符号にダッシュを付してあ
る。しかして、二酸化炭素濃度が種々異なる場合の吸・
放出量特性を予め求めておくことにより、検知用水素ガ
スに含まれる微量の不純ガス量を推定することができ
る。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明に係る水素ガス中の不純ガス分の検知装置によれ
ば、微量の不純ガス分を含む水素ガスを容器に導入し、
これによる水素吸蔵合金の性能変化に基づく圧力又は流
量の変化から、水素ガス中の微量の不純ガス成分を簡易
に検知することができる。勿論、不純ガス成分の検知に
際して火気を使用しないため、水素ガス中の微量の不純
ガス成分を安全に検知することができる。
本発明に係る水素ガス中の不純ガス分の検知装置によれ
ば、微量の不純ガス分を含む水素ガスを容器に導入し、
これによる水素吸蔵合金の性能変化に基づく圧力又は流
量の変化から、水素ガス中の微量の不純ガス成分を簡易
に検知することができる。勿論、不純ガス成分の検知に
際して火気を使用しないため、水素ガス中の微量の不純
ガス成分を安全に検知することができる。
【図１】 本発明の第１実施例に係る水素ガス中の不純
ガス分の検知装置を示す断面図。
ガス分の検知装置を示す断面図。
【図２】 本発明の第２実施例に係る水素ガス中の不純
ガス分の検知装置を示す断面図。
ガス分の検知装置を示す断面図。
【図３】 同じく吸・放出量−繰り返し数特性を示す線
図。
図。
【図４】 同じく吸・放出量−繰り返し数特性を示す線
図。
図。
１：容器、３：開閉バルブ、５：配管、７：圧力計、
９：加熱・冷却装置、１１：第１配管、１３：第２配
管、１５：第１開閉バルブ、１７：流量計、１９：第２
開閉バルブ、Ａ：水素吸蔵合金。
９：加熱・冷却装置、１１：第１配管、１３：第２配
管、１５：第１開閉バルブ、１７：流量計、１９：第２
開閉バルブ、Ａ：水素吸蔵合金。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 19/00
G01N 7/02 - 7/04
C01B 3/00
Claims (4)
- 【請求項１】 水素吸蔵合金（Ａ）を収容する容器
（１）を使用し、該水素吸蔵合金（Ａ）を第１所定温度
に設定した容器（１）内に充分量の検知用水素ガスを供
給し、該容器（１）を密閉すると共に、加熱・冷却装置
（９）によつて該容器（１）内を前記第１所定温度と異
なる第２所定温度に設定した後、圧力計（７）にて容器
（１）の内圧を検出し、内圧変化から検知用水素ガス中
の不純ガス分を検知することを特徴とする水素ガス中の
不純ガス分の検知方法。 - 【請求項２】 水素吸蔵合金（Ａ）を収容し、開閉バル
ブ（３）を備える検知用水素ガスの給排用の配管（５）
が接続される容器（１）と、該容器（１）の内圧を検出
する圧力計（７）と、該水素吸蔵合金（Ａ）を加熱又は
冷却する加熱・冷却装置（９）とを備え、該開閉バルブ
（３）を開くと共に、該水素吸蔵合金（Ａ）を該加熱・
冷却装置（９）によつて第１所定温度に設定し、該配管
（５）から充分量の検知用水素ガスを該容器（１）内に
供給した後、該開閉バルブ（３）を閉じ、該加熱・冷却
装置（９）によつて該水素吸蔵合金（Ａ）を前記第１所
定温度と異なる第２所定温度に設定して、該圧力計
（７）にて容器（１）の内圧を検出し、内圧変化から検
知用水素ガス中の不純ガス分を検知することを特徴とす
る水素ガス中の不純ガス分の検知装置。 - 【請求項３】 水素吸蔵合金（Ａ）を収容する容器を使
用し、該水素吸蔵合金（Ａ）を第１所定温度に設定した
容器（１）内に充分量の検知用水素ガスを供給し、該容
器（１）を密閉すると共に、加熱・冷却装置（９）によ
つて該容器（１）内を前記第１所定温度よりも高い第２
所定温度に設定した後、該容器（１）から検知用水素ガ
スを流出させ、その流量を流量計（１７）にて検出し、
流出量から検知用水素ガス中の不純ガス分を検知するこ
とを特徴とする水素ガス中の不純ガス分の検知方法。 - 【請求項４】 水素吸蔵合金（Ａ）を収容し、第１開閉
バルブ（１５）を備える検知用水素ガスの供給用の第１
配管（１１）及び第２開閉バルブ（１９）を備える検知
用水素ガスの排出用の第２配管（１３）が接続される容
器（１）と、第２配管（１３）の流量を検出する流量計
（１７）と、水素吸蔵合金（Ａ）を加熱又は冷却する加
熱・冷却装置（９）とを備え、該加熱・冷却装置（９）
にて該水素吸蔵合金（Ａ）を第１所定温度に設定して該
第１開閉バルブ（１５）を開き、第１配管（１１）から
充分量の検知用水素ガスを該容器（１）内に供給した
後、該第１開閉バルブ（１５）を閉じると共に、該加熱
・冷却装置（９）によつて該容器（１）内を前記第１所
定温度よりも高い第２所定温度に設定して、第２開閉バ
ルブ（１９）を開き、第２配管（１３）の流量を流量計
（１７）にて検出し、流出量から検知用水素ガス中の不
純ガス分を検知することを特徴とする水素ガス中の不純
ガス分の検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24353093A JP3403768B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 水素ガス中の不純ガス分の検知方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24353093A JP3403768B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 水素ガス中の不純ガス分の検知方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0769601A JPH0769601A (ja) | 1995-03-14 |
| JP3403768B2 true JP3403768B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=17105277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24353093A Expired - Fee Related JP3403768B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 水素ガス中の不純ガス分の検知方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3403768B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5233094B2 (ja) * | 2006-08-10 | 2013-07-10 | 日産自動車株式会社 | 水素発生システム、燃料電池システム及び燃料電池自動車 |
| CN204718917U (zh) * | 2015-04-17 | 2015-10-21 | 南京市产品质量监督检验院 | 气体吸收体积检测仪 |
| CN109060230B (zh) * | 2018-07-27 | 2020-04-10 | 宁波市产品质量监督检验研究院 | 高压锅安全阀检测系统 |
| CN109975167A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-07-05 | 中国计量大学 | 一种降低储氢合金粉末吸氢膨胀应力的实验方法 |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP24353093A patent/JP3403768B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0769601A (ja) | 1995-03-14 |
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