JPH02164701A - 水素吸蔵合金用容器への水素ガスの充填方法および水素吸蔵合金用容器 - Google Patents
水素吸蔵合金用容器への水素ガスの充填方法および水素吸蔵合金用容器Info
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- JPH02164701A JPH02164701A JP63317616A JP31761688A JPH02164701A JP H02164701 A JPH02164701 A JP H02164701A JP 63317616 A JP63317616 A JP 63317616A JP 31761688 A JP31761688 A JP 31761688A JP H02164701 A JPH02164701 A JP H02164701A
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Classifications
-
- 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
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、水素ガスを吸蔵させ、必要に応じて水素ガス
を取出す水素吸蔵合金の収納容器に関する。
を取出す水素吸蔵合金の収納容器に関する。
［従来の技術］
水素は化学原料等として現在も多量使用されているが、
クリーンで且つ無尽蔵なエネルギー源であるため１例え
ば自動車等の燃料として今後使用分野の拡大が見込まれ
その開発が進められている。
クリーンで且つ無尽蔵なエネルギー源であるため１例え
ば自動車等の燃料として今後使用分野の拡大が見込まれ
その開発が進められている。
ガス状の水素は１通常高圧に圧縮し１例えば内圧が約１
５０気圧の高圧ボンベを用いて輸送されている。しかし
この方法は容器が高価で重量物となり、水素の輸送効率
も低い。
５０気圧の高圧ボンベを用いて輸送されている。しかし
この方法は容器が高価で重量物となり、水素の輸送効率
も低い。
水素吸蔵合金は多量の水素を吸蔵するため、水素吸蔵合
金を用いると、ガス状水素の場合に比べて格段に簡易に
、水素の貯蔵や輸送が可能になるといわれている。しか
し水素吸蔵合金は、水素の吸蔵放出を繰り返すと微粉と
なり、この微粉は容器内に偏在し易く、且つ偏在した微
粉が水素の吸蔵に際して膨張するため、容器を変形させ
易くあるいは破壊させ易いという問題がある。また容器
を頑丈にしてこの微粉の膨張を過度に拘束すると、水素
吸蔵合金の水素吸蔵性能が早期に劣化するという問題が
ある。
金を用いると、ガス状水素の場合に比べて格段に簡易に
、水素の貯蔵や輸送が可能になるといわれている。しか
し水素吸蔵合金は、水素の吸蔵放出を繰り返すと微粉と
なり、この微粉は容器内に偏在し易く、且つ偏在した微
粉が水素の吸蔵に際して膨張するため、容器を変形させ
易くあるいは破壊させ易いという問題がある。また容器
を頑丈にしてこの微粉の膨張を過度に拘束すると、水素
吸蔵合金の水素吸蔵性能が早期に劣化するという問題が
ある。
特開昭６２−１３２０９９号は水素吸蔵合金用容器で、
容器内にハニカム構造体を配し、ハニカム構造体の各セ
ルに水素吸蔵合金を分けて収納する発明である。又特開
昭６３−３５４０１号は水素吸蔵合金用容器の内部に仕
切板とハニカム構造体を配し、これ等で形成されたセル
内に水素吸蔵合金を分けて収納する発明である。
容器内にハニカム構造体を配し、ハニカム構造体の各セ
ルに水素吸蔵合金を分けて収納する発明である。又特開
昭６３−３５４０１号は水素吸蔵合金用容器の内部に仕
切板とハニカム構造体を配し、これ等で形成されたセル
内に水素吸蔵合金を分けて収納する発明である。
［発明が解決しようとする課題］
すでに述べた如く、微粉の水素吸蔵合金は容器内に偏在
し易く、従って容器内に過密充填部が形成され易く、又
過密充填部の微粉は水素吸蔵に際して膨張し容器を加圧
し易い。
し易く、従って容器内に過密充填部が形成され易く、又
過密充填部の微粉は水素吸蔵に際して膨張し容器を加圧
し易い。
本発明は、容器内の水素吸蔵合金のこの過密充填部の形
成を防止する水素ガスの充填方法と、過密充填部の形成
を防止する新たな水素吸蔵合金用容器を提供するもので
ある。
成を防止する水素ガスの充填方法と、過密充填部の形成
を防止する新たな水素吸蔵合金用容器を提供するもので
ある。
［課題を解決するための手段］
第１図は水素吸蔵合金用容器の例を示す図である。１は
内部に水素吸蔵合金２を収納し、一端に水素の充填孔３
、取出し孔４を設け、他端を閉塞した筒型の水素吸蔵合
金用容器である。この容器は例えばＪＩＳ ５ＵＳ３１
６で製造された、例えば内圧１０気圧に耐える圧力容器
である。ガス状の水素の輸送では、内圧が１５０気圧の
高圧ボンベ等が使用されているが、この容器では水素は
水素吸蔵合金に吸蔵されているため、このような高圧容
器とする必要はない６５はフィルターで、水素ガスの取
出しに際し、水素吸蔵合金の微粉が容器外に漏散するの
を防止している。
内部に水素吸蔵合金２を収納し、一端に水素の充填孔３
、取出し孔４を設け、他端を閉塞した筒型の水素吸蔵合
金用容器である。この容器は例えばＪＩＳ ５ＵＳ３１
６で製造された、例えば内圧１０気圧に耐える圧力容器
である。ガス状の水素の輸送では、内圧が１５０気圧の
高圧ボンベ等が使用されているが、この容器では水素は
水素吸蔵合金に吸蔵されているため、このような高圧容
器とする必要はない６５はフィルターで、水素ガスの取
出しに際し、水素吸蔵合金の微粉が容器外に漏散するの
を防止している。
水素の充填に際して、充填孔３は例えば２０気圧の高圧
水素源に連結するが、格別の工夫を行わないで充填孔３
を高圧水素源に連結すると、容器内の水素ガスの軸方向
の流速、例えばυ□、υ２．υ３が大きいために、水素
ガスの充填に際して水素吸蔵合金の微粉は閉塞端側に強
く押しやられる。一方水素ガスを吸蔵すると水素吸蔵合
金は体積が例えば２０％膨張する。水素吸蔵合金の微粉
が閉塞端側に強く押しやられた状態で体積が膨張すると
、水素吸蔵合金は閉塞端側の容器壁を強く加圧し、この
加圧によって容器は変形しあるいは破壊するに至る。本
発明者等の知見によると、水素吸蔵合金用容器内の水素
ガスの軸方向への流速υ１．υ２゜υ３等の最大流速を
２．０ｍ／ｓｅｃ以下に制御して水素を充填すると、水
素ガスの充填と取り出しを繰り返して長期間使用しても
、水素吸蔵合金用容器の変形は少なく、又水素吸蔵合金
の水素吸蔵性能も長期間に亘って良好に維持される。
水素源に連結するが、格別の工夫を行わないで充填孔３
を高圧水素源に連結すると、容器内の水素ガスの軸方向
の流速、例えばυ□、υ２．υ３が大きいために、水素
ガスの充填に際して水素吸蔵合金の微粉は閉塞端側に強
く押しやられる。一方水素ガスを吸蔵すると水素吸蔵合
金は体積が例えば２０％膨張する。水素吸蔵合金の微粉
が閉塞端側に強く押しやられた状態で体積が膨張すると
、水素吸蔵合金は閉塞端側の容器壁を強く加圧し、この
加圧によって容器は変形しあるいは破壊するに至る。本
発明者等の知見によると、水素吸蔵合金用容器内の水素
ガスの軸方向への流速υ１．υ２゜υ３等の最大流速を
２．０ｍ／ｓｅｃ以下に制御して水素を充填すると、水
素ガスの充填と取り出しを繰り返して長期間使用しても
、水素吸蔵合金用容器の変形は少なく、又水素吸蔵合金
の水素吸蔵性能も長期間に亘って良好に維持される。
水素を充填する際の、容器内の流速は１通常充填口の正
面の流速、例えば第１図のυ２が側壁に近い部分の流速
υ、やυ、よりも大きい。本発明では局所的な最大流速
、例えばυ２が２．０ｍ／ｓｅｅを超えないように制御
して、水素ガスの充填を行う。
面の流速、例えば第１図のυ２が側壁に近い部分の流速
υ、やυ、よりも大きい。本発明では局所的な最大流速
、例えばυ２が２．０ｍ／ｓｅｅを超えないように制御
して、水素ガスの充填を行う。
水素ガスの最大流速を２．０ｍ／ｓｅｅ以下として水素
ガスの充填を行うと、水素吸蔵合金の微粉は閉塞端側に
強く押しつけられないで緩やかに押しやられているため
、水素吸蔵合金の微粉が水素ガスを吸収して体積が膨張
した際の容器壁への加圧が緩やかであり、従って容器の
変形や水素吸蔵合金の水素吸蔵性能の早期劣化が防止で
きるものと思考される。
ガスの充填を行うと、水素吸蔵合金の微粉は閉塞端側に
強く押しつけられないで緩やかに押しやられているため
、水素吸蔵合金の微粉が水素ガスを吸収して体積が膨張
した際の容器壁への加圧が緩やかであり、従って容器の
変形や水素吸蔵合金の水素吸蔵性能の早期劣化が防止で
きるものと思考される。
本発明の充填方法を実施するに際し、水素吸蔵合金用容
器内で、低流速域を発生させないで、例えば第１図のυ
１やυ３も２．０ｍ／ｓｅｃに近づけて、水素ガスの流
速υ０．υ２．υ３の何れもを２．０ｍ／ｓｅｅに均一
化できると、短時間で多量の水素ガスを充填できるため
に好ましい。
器内で、低流速域を発生させないで、例えば第１図のυ
１やυ３も２．０ｍ／ｓｅｃに近づけて、水素ガスの流
速υ０．υ２．υ３の何れもを２．０ｍ／ｓｅｅに均一
化できると、短時間で多量の水素ガスを充填できるため
に好ましい。
また充填口３を１例えば２０気圧の高圧水素源に連結し
た際にも、簡易に水素吸蔵合金用容器内の流速を常に２
．０ｍ／ｓｅｅ以下に制御する抵抗体があると好ましい
。
た際にも、簡易に水素吸蔵合金用容器内の流速を常に２
．０ｍ／ｓｅｅ以下に制御する抵抗体があると好ましい
。
本発明者等は、三次元に連通孔を有する多孔質の抵抗体
を水素ガスの充填孔に設ける事によってこれ等の問題を
解決した。本発明で三次元に連通孔を有する多孔質の抵
抗体としては、例えば多孔質のステンレス焼結合金や、
セラミックスあるいは金属の多孔体を使用する事ができ
る。これ等の抵抗体は空孔や気泡部が互いに連結して三
次元に均等な通過抵抗の連通孔を形成している。多孔体
の空孔の大きさや材質や形状は、充填孔３に連結する高
圧水素源の圧力や、水素吸蔵合金用容器によって異なる
が、水素ガスの充填に際して、水素吸蔵合金用容器内の
水素ガスの流速が２．０ｍ／ｓｅｅ以下で、且つ均一な
流速が得られるものを選定する。
を水素ガスの充填孔に設ける事によってこれ等の問題を
解決した。本発明で三次元に連通孔を有する多孔質の抵
抗体としては、例えば多孔質のステンレス焼結合金や、
セラミックスあるいは金属の多孔体を使用する事ができ
る。これ等の抵抗体は空孔や気泡部が互いに連結して三
次元に均等な通過抵抗の連通孔を形成している。多孔体
の空孔の大きさや材質や形状は、充填孔３に連結する高
圧水素源の圧力や、水素吸蔵合金用容器によって異なる
が、水素ガスの充填に際して、水素吸蔵合金用容器内の
水素ガスの流速が２．０ｍ／ｓｅｅ以下で、且つ均一な
流速が得られるものを選定する。
第２図は充填孔３に、本発明の抵抗体６を設けた例を示
す図である。多孔質の抵抗体の空孔の大きさや形状を選
定すると、充填口３を例えば２０気圧の水素源に連結し
た際にも抵抗体６が水素ガスの通過抵抗となるため、容
器内の水素ガスの流速はυ４．υ２．υ３のいずれもが
２．０ｍ／ｓｅｅ以下になるように常に制御する事がで
きる。
す図である。多孔質の抵抗体の空孔の大きさや形状を選
定すると、充填口３を例えば２０気圧の水素源に連結し
た際にも抵抗体６が水素ガスの通過抵抗となるため、容
器内の水素ガスの流速はυ４．υ２．υ３のいずれもが
２．０ｍ／ｓｅｅ以下になるように常に制御する事がで
きる。
又例えば第２図の如く抵抗体６の形状を選定して水素ガ
スの局所的なガス流の通過抵抗を調整すると、低流速域
を発生させないで１例えばυ□、υ２゜υ、が共に２
、０ ｍ ／ Ｂｅｃに近い流速に揃えられた流速分布
の、水素ガス流が得られる。
スの局所的なガス流の通過抵抗を調整すると、低流速域
を発生させないで１例えばυ□、υ２゜υ、が共に２
、０ ｍ ／ Ｂｅｃに近い流速に揃えられた流速分布
の、水素ガス流が得られる。
本発明を、水素吸蔵合金用容器が水素の充填孔と取り出
し孔を別個に設けた例について説明したが。
し孔を別個に設けた例について説明したが。
本発明は充填孔と取り出し孔とが一体の水素吸蔵合金用
容器にも実施する事ができる。第３図はこの装置の例を
示す図で、フィルター５と多孔質の抵抗体６は一体に形
成されている。この際は水素ガスを取り出す際に水素吸
蔵合金の微粉を通過させない粒度の、例えば孔径が０．
５μｍの多孔質の抵抗体が望ましい。従って水素ガスの
充填に際しては、水素ガスをこの孔径が小さい通過抵抗
の大きい抵抗体を通過させて充填する事となるが、例え
ば一体に形成された充填・取出し孔の孔の直径を適宜選
択する事等により、短時間に水素ガスの充填を行う事が
できる。
容器にも実施する事ができる。第３図はこの装置の例を
示す図で、フィルター５と多孔質の抵抗体６は一体に形
成されている。この際は水素ガスを取り出す際に水素吸
蔵合金の微粉を通過させない粒度の、例えば孔径が０．
５μｍの多孔質の抵抗体が望ましい。従って水素ガスの
充填に際しては、水素ガスをこの孔径が小さい通過抵抗
の大きい抵抗体を通過させて充填する事となるが、例え
ば一体に形成された充填・取出し孔の孔の直径を適宜選
択する事等により、短時間に水素ガスの充填を行う事が
できる。
本発明者等は更に、容器内にハニカム構造体を形成し、
そのセル内に水素吸蔵合金を分けて収納した、先に述べ
た特開昭６２−１３２０９９号の形式の容器に本発明を
実施したが、水素吸蔵合金容器の変形は一層改善され、
水素吸蔵合金の水素吸蔵性能も更に長期間に亘って良好
に維持されていた。
そのセル内に水素吸蔵合金を分けて収納した、先に述べ
た特開昭６２−１３２０９９号の形式の容器に本発明を
実施したが、水素吸蔵合金容器の変形は一層改善され、
水素吸蔵合金の水素吸蔵性能も更に長期間に亘って良好
に維持されていた。
［実施例］
本発明者等は、内径４６．８ｍｍ、長さ４１１１Ｉ１ｍ
、容器壁厚２ｍｍのＪＩＳ ５ＵＳ３１６製の円筒容器
の一端に水素の充填、取出し孔を有する水素吸蔵合金用
容器に、ＬｍＮｉ５（Ｌａ：４５． Ｃｅニア、６．
Ｎｄ：３５． Ｐｒ：１１．６ 各重量％）の水素吸
蔵合金を充填率約４５％で装入し試験を行った。本発明
の方法では、水素ガスの充填・取り出しを１５００回行
った後も、水素吸蔵合金用容器の変形はなく、又下記式
で示される水素吸蔵性能も９０％に維持されていた。
、容器壁厚２ｍｍのＪＩＳ ５ＵＳ３１６製の円筒容器
の一端に水素の充填、取出し孔を有する水素吸蔵合金用
容器に、ＬｍＮｉ５（Ｌａ：４５． Ｃｅニア、６．
Ｎｄ：３５． Ｐｒ：１１．６ 各重量％）の水素吸
蔵合金を充填率約４５％で装入し試験を行った。本発明
の方法では、水素ガスの充填・取り出しを１５００回行
った後も、水素吸蔵合金用容器の変形はなく、又下記式
で示される水素吸蔵性能も９０％に維持されていた。
一方、水素ガスの充填に際して流速を制御しない従来の
方法では、水素ガスの充填・取り出しを１０００回行っ
た後の水素吸蔵合金用容器は、閉塞端の外径が約２％膨
張していた。又この際の水素吸蔵性能は６５％で、水素
吸蔵性能の早期劣化がみられた。
方法では、水素ガスの充填・取り出しを１０００回行っ
た後の水素吸蔵合金用容器は、閉塞端の外径が約２％膨
張していた。又この際の水素吸蔵性能は６５％で、水素
吸蔵性能の早期劣化がみられた。
［発明の効果コ
本発明によって、水素吸蔵合金用容器内の水素吸蔵合金
微粉の偏在を防止できる。従って本発明の容器は水素吸
蔵合金の膨張によって過度に加圧される事がなく、従っ
て変形や破損が防止できる。
微粉の偏在を防止できる。従って本発明の容器は水素吸
蔵合金の膨張によって過度に加圧される事がなく、従っ
て変形や破損が防止できる。
又本発明では、水素吸蔵合金の水素吸蔵性能の早期劣化
が防止されて、長期間に亘って優れた性能が保持される
。
が防止されて、長期間に亘って優れた性能が保持される
。
更に本発明の多孔質の抵抗体を備えた水素吸蔵合金用容
器は、水素の充填に際して水素の充填孔を高圧力の水素
源に直接連結すれば十分で、面倒なバルブ制御等を要し
ないで、簡易に且つ能率よく本発明の水素ガスの流速制
御が達成できる。
器は、水素の充填に際して水素の充填孔を高圧力の水素
源に直接連結すれば十分で、面倒なバルブ制御等を要し
ないで、簡易に且つ能率よく本発明の水素ガスの流速制
御が達成できる。
第１図は水素吸蔵合金用容器の例を示す図、第２図は本
発明の詳細な説明する同 第３図は本発明の他の抵抗体の例を説明する図、である
。 特許出願人 日本重化学工業株式会社
発明の詳細な説明する同 第３図は本発明の他の抵抗体の例を説明する図、である
。 特許出願人 日本重化学工業株式会社
Claims (2)
- （１）内部に水素吸蔵合金を収納し、一端に水素の充填
、取り出しのための孔を設け他端を閉塞した筒型の水素
吸蔵合金用容器に水素ガスを充填するに際して、該水素
吸蔵合金用容器の軸方向への水素ガスの最大流速を２．
０ｍ／ｓｅｃ以下とすることを特徴とする、水素吸蔵合
金用容器への水素ガスの充填方法 - （２）内部に水素吸蔵合金を収納し、一端に水素の充填
、取り出しのための孔を設け他端を閉塞した筒型の水素
吸蔵合金用容器において、該水素吸蔵合金用容器内の水
素の充填孔に、三次元の連通孔を有する多孔質の抵抗体
を配した事を特徴とする、水素吸蔵合金用容器
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63317616A JPH02164701A (ja) | 1988-12-17 | 1988-12-17 | 水素吸蔵合金用容器への水素ガスの充填方法および水素吸蔵合金用容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63317616A JPH02164701A (ja) | 1988-12-17 | 1988-12-17 | 水素吸蔵合金用容器への水素ガスの充填方法および水素吸蔵合金用容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02164701A true JPH02164701A (ja) | 1990-06-25 |
Family
ID=18090174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63317616A Pending JPH02164701A (ja) | 1988-12-17 | 1988-12-17 | 水素吸蔵合金用容器への水素ガスの充填方法および水素吸蔵合金用容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02164701A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5582899A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen storage apparatus |
| JPS58194703A (ja) * | 1982-05-11 | 1983-11-12 | Sekisui Chem Co Ltd | 金属水素化物反応容器 |
| JPS61266900A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 金属水素化物収納容器 |
-
1988
- 1988-12-17 JP JP63317616A patent/JPH02164701A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5582899A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen storage apparatus |
| JPS58194703A (ja) * | 1982-05-11 | 1983-11-12 | Sekisui Chem Co Ltd | 金属水素化物反応容器 |
| JPS61266900A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 金属水素化物収納容器 |
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