JPH01145500A - 水素吸蔵合金を用いた熱交換器 - Google Patents
水素吸蔵合金を用いた熱交換器Info
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- JPH01145500A JPH01145500A JP62299748A JP29974887A JPH01145500A JP H01145500 A JPH01145500 A JP H01145500A JP 62299748 A JP62299748 A JP 62299748A JP 29974887 A JP29974887 A JP 29974887A JP H01145500 A JPH01145500 A JP H01145500A
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- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
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- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 41
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- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 19
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/0005—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
- F17C11/005—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrogen
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- Y02E60/32—Hydrogen storage
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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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、水素吸蔵合金を用いた熱交換器に関する。
近年、水素吸蔵合金が水素ガスを吸蔵、放出する際の発
熱、吸熱反応を利用した熱交換器の開発が種々試みられ
ている。それには、熱媒流体の流路を形成する熱交換器
の外抗体内部に多数の細長い水素吸蔵合金反応容器を並
列に配設して、反応容器の外側に熱媒流体を流すように
したものや、太い水素吸蔵合金反応容器の外植が熱交換
器の外植の一部を成していて、反応容器を貫通する多数
の並列な管路を通して熱媒流体を流すようにしたものな
どがある。細長い反応容器の外側を熱媒流体が流れるよ
うにしたものは、水素吸蔵合金単位蛍光たりの伝熱面積
を大きくして水素吸蔵、放出の反応時間を短くすること
が容易にでき、合金単位量・単位時間当たりの熱交換量
を大きくすることが容易にできるが、反面、各反応容器
の合金収容量が少なくなるから、多数の反応容器を配設
しなくてはならず、そのために装置コストが著しく高く
なる。これに対し、太い反応容器の内側を熱媒流体が流
れるようにしたものは、反応容器に水素吸蔵合金を多く
収容して、合金単位蛍光たりの装置コストを低くするよ
うにできるが、反面、熱媒流体と水素吸蔵合金間の伝熱
を改善することが難しく、合金単位蛍光たりの伝熱面積
が小さくなって、水素吸蔵、放出の反応時間が屈くなり
、合金単位量・単位時間当たりの熱交換量も小さくなる
。
熱、吸熱反応を利用した熱交換器の開発が種々試みられ
ている。それには、熱媒流体の流路を形成する熱交換器
の外抗体内部に多数の細長い水素吸蔵合金反応容器を並
列に配設して、反応容器の外側に熱媒流体を流すように
したものや、太い水素吸蔵合金反応容器の外植が熱交換
器の外植の一部を成していて、反応容器を貫通する多数
の並列な管路を通して熱媒流体を流すようにしたものな
どがある。細長い反応容器の外側を熱媒流体が流れるよ
うにしたものは、水素吸蔵合金単位蛍光たりの伝熱面積
を大きくして水素吸蔵、放出の反応時間を短くすること
が容易にでき、合金単位量・単位時間当たりの熱交換量
を大きくすることが容易にできるが、反面、各反応容器
の合金収容量が少なくなるから、多数の反応容器を配設
しなくてはならず、そのために装置コストが著しく高く
なる。これに対し、太い反応容器の内側を熱媒流体が流
れるようにしたものは、反応容器に水素吸蔵合金を多く
収容して、合金単位蛍光たりの装置コストを低くするよ
うにできるが、反面、熱媒流体と水素吸蔵合金間の伝熱
を改善することが難しく、合金単位蛍光たりの伝熱面積
が小さくなって、水素吸蔵、放出の反応時間が屈くなり
、合金単位量・単位時間当たりの熱交換量も小さくなる
。
〔発明の目的〕
本発明は、上述のような従来の熱交換器の問題を解消す
るためになされたものであり、水素吸蔵合金単位蛍光た
りの伝熱面積が大きくて、反応が迅速に行われ、毎回の
反応サイクルの熱交換量が大きくて、装置が比較的安価
に構成される熱交換器の提供を目的とする。
るためになされたものであり、水素吸蔵合金単位蛍光た
りの伝熱面積が大きくて、反応が迅速に行われ、毎回の
反応サイクルの熱交換量が大きくて、装置が比較的安価
に構成される熱交換器の提供を目的とする。
本発明は、熱交換器外核体と、核外核体内部を二室に仕
切る仕切り板と、水素吸蔵合金を収容した内部を一端側
から他端側に管路が貫通していて、一端側が前記仕切り
板を通して前記二室のうちの一室に覗き、大部分が他の
一室内にある水素吸蔵合金反応容器と、前記二室のうち
の一室に熱媒流体を送り込む流入管と、前記二室のうち
の他の一室の熱媒流体を排出する流出管と、前記外植体
の外側と前記反応容器の水素吸蔵合金を収容した内部と
を結ぶ水素流通路とを備え、前記流入管から送り込まれ
前記流出管に排出される熱媒流体が前記外植体内部にお
いて一室から前記反応容器の貫通管路を通って他室に入
り他室で反応容器の外側を逆行する経路か、それとは反
対の経路をとって流れることを特徴とする水素吸蔵合金
を用いた熱交換器にあり、この構成によって前記目的を
達成する。
切る仕切り板と、水素吸蔵合金を収容した内部を一端側
から他端側に管路が貫通していて、一端側が前記仕切り
板を通して前記二室のうちの一室に覗き、大部分が他の
一室内にある水素吸蔵合金反応容器と、前記二室のうち
の一室に熱媒流体を送り込む流入管と、前記二室のうち
の他の一室の熱媒流体を排出する流出管と、前記外植体
の外側と前記反応容器の水素吸蔵合金を収容した内部と
を結ぶ水素流通路とを備え、前記流入管から送り込まれ
前記流出管に排出される熱媒流体が前記外植体内部にお
いて一室から前記反応容器の貫通管路を通って他室に入
り他室で反応容器の外側を逆行する経路か、それとは反
対の経路をとって流れることを特徴とする水素吸蔵合金
を用いた熱交換器にあり、この構成によって前記目的を
達成する。
以下、本発明を図示例によって説明する。
第１図および第２図は本発明熱交換器の一例を示す縦断
面図およびＸ−Ｘ矢視横断面図、第３図は本発明熱交換
器の他の例を示す縦断面図である。
面図およびＸ−Ｘ矢視横断面図、第３図は本発明熱交換
器の他の例を示す縦断面図である。
図において、１および２はそれぞれ熱交換器の小室外核
体および大室外核体、３および４は小室外核体１および
大室外核体２に設けた熱媒流体の流入管または流出管、
５は両端が周面と一方の板面に開口している水素流通路
５ａを板厚内に形成されている仕切り板、６は一端に開
口している水素流通路６ａと全長を貫通している管路６
ｂとを水素吸蔵合金が収容された内部に有する反応容器
、７は熱媒流体が通る孔７ａや切欠き７ｂを適当に設け
られた反応容器支持板、８は熱媒流体の流れを反応容器
６の外側に沿わせるための一端が閉塞された流路規制筒
、９は仕切り板５の水素流通路５ａの板面の開口と反応
容器６の水素流通路６ａの一端の開口とを結ぶ水素流通
管路、１０は仕切り板５の水素流通路５ａの周面の開口
と図示してない水素ガスタンク等とを結ぶ水素流通管路
、１１．１２はガスケットである。
体および大室外核体、３および４は小室外核体１および
大室外核体２に設けた熱媒流体の流入管または流出管、
５は両端が周面と一方の板面に開口している水素流通路
５ａを板厚内に形成されている仕切り板、６は一端に開
口している水素流通路６ａと全長を貫通している管路６
ｂとを水素吸蔵合金が収容された内部に有する反応容器
、７は熱媒流体が通る孔７ａや切欠き７ｂを適当に設け
られた反応容器支持板、８は熱媒流体の流れを反応容器
６の外側に沿わせるための一端が閉塞された流路規制筒
、９は仕切り板５の水素流通路５ａの板面の開口と反応
容器６の水素流通路６ａの一端の開口とを結ぶ水素流通
管路、１０は仕切り板５の水素流通路５ａの周面の開口
と図示してない水素ガスタンク等とを結ぶ水素流通管路
、１１．１２はガスケットである。
この熱交換器は、先ず、水素吸蔵合金を収容した反応容
器６を必要に応じガスケット１２を図示のように介在さ
せて仕切り板５に挿入して組付け、次に、反応容器６に
支持板７や流路規制筒８を組付けると共に、仕切り板５
と反応容器６の間に水素流通管路９を連結した後、それ
らの組立て体を支持板７や流路規制筒８が組付けられて
いる側からフランジ面にガスケット１１を置かれている
大室外核体２内に挿入して仕切り板５とガスケット１１
の面を合わせ、そして仕切り板５の反対面にまたガスケ
ラ）１１を置いてガスケット面に小室外核体１のフラン
ジ面を合わせ、そこで大室外核体２と小室外核体１とを
フランジ部分でボルト締め等により一体に結合し、それ
から仕切り板５の水素流通路５ａの外周面開口に水素流
通管路１０を連結することによって組立てられる。
器６を必要に応じガスケット１２を図示のように介在さ
せて仕切り板５に挿入して組付け、次に、反応容器６に
支持板７や流路規制筒８を組付けると共に、仕切り板５
と反応容器６の間に水素流通管路９を連結した後、それ
らの組立て体を支持板７や流路規制筒８が組付けられて
いる側からフランジ面にガスケット１１を置かれている
大室外核体２内に挿入して仕切り板５とガスケット１１
の面を合わせ、そして仕切り板５の反対面にまたガスケ
ラ）１１を置いてガスケット面に小室外核体１のフラン
ジ面を合わせ、そこで大室外核体２と小室外核体１とを
フランジ部分でボルト締め等により一体に結合し、それ
から仕切り板５の水素流通路５ａの外周面開口に水素流
通管路１０を連結することによって組立てられる。
第１，２図の熱交換器および第３図の熱交換器において
は、３を流入管とし、４を流出管とすることにより熱媒
流体がそれぞれ第１図および第３図に矢印で示したよう
に流れ、また３を流出管とし、４を流入管とすることに
より矢印とは反対に流れるようになるから、反応容器６
が水素吸蔵合金の収容量の多いものであっても合金単位
量光たりの伝熱面積が大となり、水素吸蔵、放出の反応
が迅速に行われて、毎回の反応サイクルの熱交換量が大
きく、装置を比較的安価に作ることができて、反応容器
６の熱媒流体の管路６ｂの汚れ除去や反応容器６の交換
等の保守作業も容易に行うことができる。
は、３を流入管とし、４を流出管とすることにより熱媒
流体がそれぞれ第１図および第３図に矢印で示したよう
に流れ、また３を流出管とし、４を流入管とすることに
より矢印とは反対に流れるようになるから、反応容器６
が水素吸蔵合金の収容量の多いものであっても合金単位
量光たりの伝熱面積が大となり、水素吸蔵、放出の反応
が迅速に行われて、毎回の反応サイクルの熱交換量が大
きく、装置を比較的安価に作ることができて、反応容器
６の熱媒流体の管路６ｂの汚れ除去や反応容器６の交換
等の保守作業も容易に行うことができる。
なお、第３図では反応容器６や流路規制筒８の支持手段
を省略しているが、それは例えば、反応容器６と流路規
制筒８の間に熱媒流体の流れ方向のフィンを設けてそれ
により反応容器６に対して流路規制筒８を支持し、そし
て流路規制筒８と大室外核体２の間に熱媒流体の通路を
有する支持板を設けるようにすればよい。
を省略しているが、それは例えば、反応容器６と流路規
制筒８の間に熱媒流体の流れ方向のフィンを設けてそれ
により反応容器６に対して流路規制筒８を支持し、そし
て流路規制筒８と大室外核体２の間に熱媒流体の通路を
有する支持板を設けるようにすればよい。
本発明は、反応容器６や反応容器６の水素流通路６ａあ
るいは管路６ｂの数が図示例に限定されるものでないこ
とは勿論、反応容器６の外周に支持手段以外の伝熱フィ
ンを取り付けたり、熱媒流体の管路６ｂ内に乱流化促進
部材を取り付けたりして熱交換をさらに促進するように
してもよい。また、仕切り板５が水素流通路５ａを有さ
す、その代わりに水素ガス管が熱交換器の外積体を貫通
して、仕切り板５が外積体の分割位置以外の位置に設け
られるものであってもよい。それでも、反応サイクルの
時間を短縮して、反応サイクルの熱交換量を大きくする
効果は得られる。また、小室外核体１核体１の左右に対
称的に反応管６等が組付けられた仕切り板５や大室外核
体２を結合した並列型としてもよい。これによって、２
基の熱交換器の小室外核体１を共通にできる。
るいは管路６ｂの数が図示例に限定されるものでないこ
とは勿論、反応容器６の外周に支持手段以外の伝熱フィ
ンを取り付けたり、熱媒流体の管路６ｂ内に乱流化促進
部材を取り付けたりして熱交換をさらに促進するように
してもよい。また、仕切り板５が水素流通路５ａを有さ
す、その代わりに水素ガス管が熱交換器の外積体を貫通
して、仕切り板５が外積体の分割位置以外の位置に設け
られるものであってもよい。それでも、反応サイクルの
時間を短縮して、反応サイクルの熱交換量を大きくする
効果は得られる。また、小室外核体１核体１の左右に対
称的に反応管６等が組付けられた仕切り板５や大室外核
体２を結合した並列型としてもよい。これによって、２
基の熱交換器の小室外核体１を共通にできる。
大室外核体２内で反応容器６の外側を熱媒流体が蛇行し
て流れる第１，２図の例と、反応容器６に沿って流れる
第３図の例とでは、第３図の例の方が熱交換の効率が一
層高（なってより好ましい。
て流れる第１，２図の例と、反応容器６に沿って流れる
第３図の例とでは、第３図の例の方が熱交換の効率が一
層高（なってより好ましい。
本発明の水素吸蔵合金を用いた熱交換器は、反応容器の
水素吸蔵合金収容量が大であっても合金単位量光たりの
伝熱面積が大きくなり、反応時間が短縮されて、毎回の
反応サイクルの熱交換量が大きく、装置が比較的に安価
に構成できると言う優れた効果を奏する。
水素吸蔵合金収容量が大であっても合金単位量光たりの
伝熱面積が大きくなり、反応時間が短縮されて、毎回の
反応サイクルの熱交換量が大きく、装置が比較的に安価
に構成できると言う優れた効果を奏する。
第１図および第２図は本発明熱交換器の一例を示す縦断
面図およびＸ−Ｘ矢視横断面図、第３図は本発明熱交換
器の他の例を示す縦断面図である。 ■・・・熱交換器小室外積体、 ２・・・大室外核体、 ３．４・・・熱媒流体流入または流出管、５・・・仕切
り板、 ６・・・反応容器、５ａ、 ６ａ・・
・水素流通路、 ６ｂ・・・貫通管路、７・・・反応容
器支持板、 ８・・・流路規制筒、９．１０・・・水素
流通管路、１１．１２・・・ガスケット。 第 １ 図 果２図
面図およびＸ−Ｘ矢視横断面図、第３図は本発明熱交換
器の他の例を示す縦断面図である。 ■・・・熱交換器小室外積体、 ２・・・大室外核体、 ３．４・・・熱媒流体流入または流出管、５・・・仕切
り板、 ６・・・反応容器、５ａ、 ６ａ・・
・水素流通路、 ６ｂ・・・貫通管路、７・・・反応容
器支持板、 ８・・・流路規制筒、９．１０・・・水素
流通管路、１１．１２・・・ガスケット。 第 １ 図 果２図
Claims (3)
- （１）熱交換器外核体と、該外核体内部を二室に仕切る
仕切り板と、水素吸蔵合金を収容した内部を一端側から
他端側に管路が貫通していて、一端側が前記仕切り板を
通して前記二室のうちの一室に覗き、大部分が他の一室
内にある水素吸蔵合金反応容器と、前記二室のうちの一
室に熱媒流体を送り込む流入管と、前記二室のうちの他
の一室の熱媒流体を排出する流出管と、前記外核体の外
側と前記反応容器の水素吸蔵合金を収容した内部とを結
ぶ水素流通路とを備え、前記流入管から送り込まれ前記
流出管に排出される熱媒流体が前記外核体内部において
一室から前記反応容器の貫通管路を通って他室に入り他
室で反応容器の外側を逆行する経路か、それとは反対の
経路をとって流れることを特徴とする水素吸蔵合金を用
いた熱交換器。 - （２）前記外核体が前記仕切り板を間に挟んでフランジ
結合される二分割体より成る特許請求の範囲第１項記載
の水素吸蔵合金を用いた熱交換器。 - （３）前記仕切り板内に前記水素流通路の一部が設けら
れていて、その水素流通路の一端が外周面に開口し、他
端が一方の板面に開口している特許請求の範囲第２項記
載の水素吸蔵合金を用いた熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62299748A JPH01145500A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 水素吸蔵合金を用いた熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62299748A JPH01145500A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 水素吸蔵合金を用いた熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01145500A true JPH01145500A (ja) | 1989-06-07 |
Family
ID=17876494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62299748A Pending JPH01145500A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 水素吸蔵合金を用いた熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01145500A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4844838A (en) * | 1987-02-13 | 1989-07-04 | Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan | Method of treatment of radioactive liquid waste |
| FR2984453A1 (fr) * | 2011-12-15 | 2013-06-21 | Commissariat Energie Atomique | Reservoir de stockage d'hydrogene sous la forme d'hydrures metalliques |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP62299748A patent/JPH01145500A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4844838A (en) * | 1987-02-13 | 1989-07-04 | Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan | Method of treatment of radioactive liquid waste |
| FR2984453A1 (fr) * | 2011-12-15 | 2013-06-21 | Commissariat Energie Atomique | Reservoir de stockage d'hydrogene sous la forme d'hydrures metalliques |
| WO2013087565A3 (en) * | 2011-12-15 | 2013-08-01 | Commissariat à l'énergie atomique et aux energies alternatives | Tank for the storage of hydrogen in the form of metallic hydrides |
| JP2015504143A (ja) * | 2011-12-15 | 2015-02-05 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 金属水素化物の形態で水素を貯蔵するタンク |
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