JPH03165810A - 密閉した真空状態から気体不純物を除去するための装置及び方法 - Google Patents
密閉した真空状態から気体不純物を除去するための装置及び方法Info
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- JPH03165810A JPH03165810A JP2118483A JP11848390A JPH03165810A JP H03165810 A JPH03165810 A JP H03165810A JP 2118483 A JP2118483 A JP 2118483A JP 11848390 A JP11848390 A JP 11848390A JP H03165810 A JPH03165810 A JP H03165810A
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- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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- F24S80/10—Materials for heat-exchange conduits
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- 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
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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】
本発明は、密閉した真空状態から気体不純物を除去する
ための装置及び方法に関係し、特に、水素含有媒体を入
れている、あるいはその内部を水素含有媒体が流れる容
器またはパイプのための真空断熱ジャケットにおいて使
用される装置及び方法に関する。
ための装置及び方法に関係し、特に、水素含有媒体を入
れている、あるいはその内部を水素含有媒体が流れる容
器またはパイプのための真空断熱ジャケットにおいて使
用される装置及び方法に関する。
（従来兜技術およびその課題〉
真空断熱ジャケットは、多様な応用分野で使用されてい
る。例えば有機熱移送流体を収容するチャンバへ太陽エ
ネルギーを吸収するある種の商業用工業太陽熱集熱器や
、油掘削システムに使用されるような蒸気を運ぶ地下パ
イプのための真空断熱ジャケットに使用される。真空断
熱ジャケットで覆われている容器またはパイプが水素含
有媒体を収容している時、水素原子もしくはその同位元
素が、水素含有媒体からパイプ壁を通って拡散により真
空ジャケット内へ浸透することが知られている。真空ジ
ャケット中の水素の蓄積によって、真空度が低下し、気
体伝導によって真空中に熱伝導が生じるために断熱特性
が破壊される。もちろん、ゲッター物質が、密閉真空か
ら一酸化炭素、酸素、窒素、炭化水素等の多様な気体不
純物を取り除くために使用されている。しかしながら、
ゲッター物質は、水素を吸収し十分に低圧力を維持する
能力が限られている。
る。例えば有機熱移送流体を収容するチャンバへ太陽エ
ネルギーを吸収するある種の商業用工業太陽熱集熱器や
、油掘削システムに使用されるような蒸気を運ぶ地下パ
イプのための真空断熱ジャケットに使用される。真空断
熱ジャケットで覆われている容器またはパイプが水素含
有媒体を収容している時、水素原子もしくはその同位元
素が、水素含有媒体からパイプ壁を通って拡散により真
空ジャケット内へ浸透することが知られている。真空ジ
ャケット中の水素の蓄積によって、真空度が低下し、気
体伝導によって真空中に熱伝導が生じるために断熱特性
が破壊される。もちろん、ゲッター物質が、密閉真空か
ら一酸化炭素、酸素、窒素、炭化水素等の多様な気体不
純物を取り除くために使用されている。しかしながら、
ゲッター物質は、水素を吸収し十分に低圧力を維持する
能力が限られている。
本出願人により１９８８年３月２３日に出願された米国
特許出願第１７３， １８９号において、真空断熱ジャ
ケットから水素を除去するのに有効な水素ポンプが開示
されている。米国特許出願第１７３， １８９号の開示
は、参考のためここに記載する。前記特許の水素ボンブ
発明では、水素ポンプは、真空断熱ジャケットの外部の
環境すなわち空気と接触していることが必要である。水
素ポンプは、商業用太陽熱集熱器の真空断熱パイプ（Ｖ
Ｉ Ｐ）設備において良好に機能する一方、油掘削及
び採収作業に用いられる蒸気を運ぶ地下パイプの様なＶ
ＩＰ設備には適していない。
特許出願第１７３， １８９号において、真空断熱ジャ
ケットから水素を除去するのに有効な水素ポンプが開示
されている。米国特許出願第１７３， １８９号の開示
は、参考のためここに記載する。前記特許の水素ボンブ
発明では、水素ポンプは、真空断熱ジャケットの外部の
環境すなわち空気と接触していることが必要である。水
素ポンプは、商業用太陽熱集熱器の真空断熱パイプ（Ｖ
Ｉ Ｐ）設備において良好に機能する一方、油掘削及
び採収作業に用いられる蒸気を運ぶ地下パイプの様なＶ
ＩＰ設備には適していない。
本発明の目的は、断熱材を形成する真空部分と接触して
いる物質を通して気体水素が浸透する真空断熱材の効率
を向上させる装置及び方法を提供することである。
いる物質を通して気体水素が浸透する真空断熱材の効率
を向上させる装置及び方法を提供することである。
本発明の他の目的は、真空断熱ジャケットから気体水素
を取り除く装置及び方法を提供すること、特に、装置と
環境との接触が必要でない装置及び方法を提供すること
である。
を取り除く装置及び方法を提供すること、特に、装置と
環境との接触が必要でない装置及び方法を提供すること
である。
本発明のより詳細な目的は、水素を酸素と化合させて水
を形成し、その後このように形成された水を吸収するこ
とによって、真空断熱ジャケットから気体水素を取り除
く装置及び方法を提供することである。
を形成し、その後このように形成された水を吸収するこ
とによって、真空断熱ジャケットから気体水素を取り除
く装置及び方法を提供することである。
本発明の更に他の目的は、真空断熱ジャケット中に存在
し得る他の気体および物質をもゲ・ソターにより取り除
く、気体水素を取り除く装置及び方法を提供することで
ある。
し得る他の気体および物質をもゲ・ソターにより取り除
く、気体水素を取り除く装置及び方法を提供することで
ある。
（問題点を解決するための手段〉
本発明の、真空断熱ジャケットから水素を除去するため
の装置は、水素が真空断熱ジャケット内に浸透する程度
の温度において水素含有媒体を入れている、あるいはそ
の内部に該水素含有媒体が流れる容器またはパイプのた
めの該真空断熱ジャ−８一 ケットから水素を除去するための装置であって、酸素あ
るいは酸素発生物質を収容するコンテナと、該コンテナ
内部に面する第１の面が比較的高い酸素圧及び比較的低
い水素分圧の領域にさらされる様に、かつ第２の面が比
較的低い酸素圧及び比較的高い水素分圧を有する真空に
さらされる様にコンテナを閉じるパラジウムあるいはパ
ラジウム合金膜とを備えており、水素が真空ジャケット
から酸素を含有するコンテナへ水素圧勾配に従って流れ
る際に、水素と酸素との化合により水を形成するための
触媒として該パラジウム膜が作用する。
の装置は、水素が真空断熱ジャケット内に浸透する程度
の温度において水素含有媒体を入れている、あるいはそ
の内部に該水素含有媒体が流れる容器またはパイプのた
めの該真空断熱ジャ−８一 ケットから水素を除去するための装置であって、酸素あ
るいは酸素発生物質を収容するコンテナと、該コンテナ
内部に面する第１の面が比較的高い酸素圧及び比較的低
い水素分圧の領域にさらされる様に、かつ第２の面が比
較的低い酸素圧及び比較的高い水素分圧を有する真空に
さらされる様にコンテナを閉じるパラジウムあるいはパ
ラジウム合金膜とを備えており、水素が真空ジャケット
から酸素を含有するコンテナへ水素圧勾配に従って流れ
る際に、水素と酸素との化合により水を形成するための
触媒として該パラジウム膜が作用する。
本発明の装置は、水素が真空断熱ジャケット内に浸透す
る程度の温度において水素含有媒体を入れている、ある
いはその内部に該水素含有媒体が流れる容器またはパイ
プのための該真空断熱ジャケットから水素を除去するた
めの装置であって、酸素あるいは酸素発生物質および水
分吸収物質を収容するコンテナと、該コンテナ内部に面
する第１の面が比較的高い酸素圧及び比較的低い水素分
圧の領域にさらされる様に、かつ第２の面が比較＝９ー 的低い酸素圧及び比較的高い水素分圧を有する真空にさ
らされる様にコンテナを閉じるパラジウムあるいはパラ
ジウム合金膜とを備えており、水素が真空ジャケットか
ら酸素を含有するコンテナへ水素圧勾配に従って流れる
際に、水素と酸素との化合により水を形或するための触
媒として該パラジウム膜が作用する。
る程度の温度において水素含有媒体を入れている、ある
いはその内部に該水素含有媒体が流れる容器またはパイ
プのための該真空断熱ジャケットから水素を除去するた
めの装置であって、酸素あるいは酸素発生物質および水
分吸収物質を収容するコンテナと、該コンテナ内部に面
する第１の面が比較的高い酸素圧及び比較的低い水素分
圧の領域にさらされる様に、かつ第２の面が比較＝９ー 的低い酸素圧及び比較的高い水素分圧を有する真空にさ
らされる様にコンテナを閉じるパラジウムあるいはパラ
ジウム合金膜とを備えており、水素が真空ジャケットか
ら酸素を含有するコンテナへ水素圧勾配に従って流れる
際に、水素と酸素との化合により水を形或するための触
媒として該パラジウム膜が作用する。
本発明の装置は、前記コンテナが、塩素酸塩、過塩素酸
塩、過酸化物、及びアルカリもしくはアルカリ土類金属
のスーパーオキシド及びこれらの混合物でなる群から選
択される酸素発生物質を収容していてもよい。
塩、過酸化物、及びアルカリもしくはアルカリ土類金属
のスーパーオキシド及びこれらの混合物でなる群から選
択される酸素発生物質を収容していてもよい。
本発明の装置は、前記水分吸収物質が脱水物質及びモレ
キュラーシーブでなる群から選択されてもよい。
キュラーシーブでなる群から選択されてもよい。
本発明の装置は、前記水分吸収物質が水と反応して酸素
を発生し、次にその酸素が水素と反応して水を発生する
種類のものであってもよい。
を発生し、次にその酸素が水素と反応して水を発生する
種類のものであってもよい。
本発明の装置は、前記水分吸収物質がアルカリ金属スー
パーオキシドであってもよい。
パーオキシドであってもよい。
−ＩＯ−
本発明の装置は、前記コンテナが、真空断熱ジャケット
から他の気体不純物を取り除くためのゲッター物質によ
り形成されていてもよい。
から他の気体不純物を取り除くためのゲッター物質によ
り形成されていてもよい。
本発明の装置は、前記コンテナ内の物質の気体及び蒸気
相から該コンテナ内の物質の圧縮相を分離するべく該コ
ンテナを２つの容量に分割するために該コンテナに取り
付けられた半透性の膜をさらに備えていてもよい。
相から該コンテナ内の物質の圧縮相を分離するべく該コ
ンテナを２つの容量に分割するために該コンテナに取り
付けられた半透性の膜をさらに備えていてもよい。
本発明の、真空断熱ジャケットから水素を除去するため
の方法は、水素が真空断熱ジャケット内に浸透する程度
の温度において水素含有媒体を入れている、あるいはそ
の内部に該水素含有媒体が流れる容器またはパイプのた
めの該真空断熱ジャケットから水素を除去するための方
法であって、酸素あるいは酸素発生物質を収容し、パラ
ジウムまたはパラジウムの合金膜によって閉じられるコ
ンテナを真空断熱ジャケット内に配置するステップと、
該パラジウム膜の、該コンテナ内部に面する第１の面が
比較的高い酸素圧及び比較的低い水素分圧の領域にさら
され、該パラジウムあるいは−１１一 パラジウム合金膜の第２の面が比較的低い酸素圧及び比
較的高い水素分圧を有する真空にさらされるように該コ
ンテナを配向するステップとを包含しており、これによ
って、水素が真空ジャケソトから酸素を含有するコンテ
ナへ水素圧勾配に従って流れる際に、水素と酸素との化
合によって水を形成するための触媒として該パラジウム
膜が作用する、真空断熱ジャケットから水素を除去する
。
の方法は、水素が真空断熱ジャケット内に浸透する程度
の温度において水素含有媒体を入れている、あるいはそ
の内部に該水素含有媒体が流れる容器またはパイプのた
めの該真空断熱ジャケットから水素を除去するための方
法であって、酸素あるいは酸素発生物質を収容し、パラ
ジウムまたはパラジウムの合金膜によって閉じられるコ
ンテナを真空断熱ジャケット内に配置するステップと、
該パラジウム膜の、該コンテナ内部に面する第１の面が
比較的高い酸素圧及び比較的低い水素分圧の領域にさら
され、該パラジウムあるいは−１１一 パラジウム合金膜の第２の面が比較的低い酸素圧及び比
較的高い水素分圧を有する真空にさらされるように該コ
ンテナを配向するステップとを包含しており、これによ
って、水素が真空ジャケソトから酸素を含有するコンテ
ナへ水素圧勾配に従って流れる際に、水素と酸素との化
合によって水を形成するための触媒として該パラジウム
膜が作用する、真空断熱ジャケットから水素を除去する
。
本発明の方法は、前記酸素と水素との化合で発生した水
を吸収するためにコンテナ内部に水分吸収物質をさらに
配置するステップを包含していてもよい。
を吸収するためにコンテナ内部に水分吸収物質をさらに
配置するステップを包含していてもよい。
本発明の方法は、前記コンテナが塩素酸塩、過塩素酸塩
、過酸化物、及びアルカリもしくはアルカリ土類金属の
スーパーオキシド及びそれらの混合物でなる群から選択
される酸素発生物質を収容していてもよい。
、過酸化物、及びアルカリもしくはアルカリ土類金属の
スーパーオキシド及びそれらの混合物でなる群から選択
される酸素発生物質を収容していてもよい。
本発明の方法は、前記水分吸収物質を脱水物質及びモレ
キュラーシーブでなる群から選択するステップを包含し
ていてもよい。
キュラーシーブでなる群から選択するステップを包含し
ていてもよい。
−１２一
本発明の方法は、水と反応して酸素を発生し、次にその
酸素が水素と反応して水を発生する種類のものを前記水
分吸収物質として選択するステップを包含していてもよ
い。
酸素が水素と反応して水を発生する種類のものを前記水
分吸収物質として選択するステップを包含していてもよ
い。
本発明の方法は、前記水分吸収物質としてアルカリ金属
スーパーオキシドが選択されてもよい。
スーパーオキシドが選択されてもよい。
簡単に記載すれば、本発明の一実施例によれば、水素含
有媒体を入れている、あるいはその内部を水素含有媒体
が流れる容器またはバイブを囲む真空断熱ジャケットの
中にコンテナが置かれる。コンテナは、圧力をかけられ
た酸素を含むか、熱にさらされた時に酸素を遊離させる
物質、及び／あるいは水と反応して酸素を遊離させる物
質を含む。
有媒体を入れている、あるいはその内部を水素含有媒体
が流れる容器またはバイブを囲む真空断熱ジャケットの
中にコンテナが置かれる。コンテナは、圧力をかけられ
た酸素を含むか、熱にさらされた時に酸素を遊離させる
物質、及び／あるいは水と反応して酸素を遊離させる物
質を含む。
コンテナは、パラジウム膜かパラジウム合金膜によって
密閉される。水分吸収物質がコンテナ内に配置される。
密閉される。水分吸収物質がコンテナ内に配置される。
パラジウム膜は、コンテナ内部に面する一方の面をコン
テナ内部の酸素によって生じる比較的高い酸素圧及びコ
ンテナ内部の低い水素分圧の領域にさらされ、他方の面
を真空（低い酸素圧、および真空チャンバ壁と接触する
媒体からの水素の除気もしくは浸透の結果としてのより
高い水素分圧）にさらされる。パラジウムは、水素が真
空ジャケットからコンテナへ水素圧勾配に従って流れる
時に、水素と酸素との化合により水を形或する際の触媒
として作用する。この様に形成された水は、モレキュラ
ーシーブの様な適当な水分吸収材を使用してコンテナ内
で吸収される。
テナ内部の酸素によって生じる比較的高い酸素圧及びコ
ンテナ内部の低い水素分圧の領域にさらされ、他方の面
を真空（低い酸素圧、および真空チャンバ壁と接触する
媒体からの水素の除気もしくは浸透の結果としてのより
高い水素分圧）にさらされる。パラジウムは、水素が真
空ジャケットからコンテナへ水素圧勾配に従って流れる
時に、水素と酸素との化合により水を形或する際の触媒
として作用する。この様に形成された水は、モレキュラ
ーシーブの様な適当な水分吸収材を使用してコンテナ内
で吸収される。
装置の使用法は、真空チャンバ内に装置を置くこと、又
は、同軸に配置されてその間に真空チャンバを構戊する
ふたつのパイプの間に装置を置くことを包含する。その
際には、パラジウムあるいはパラジウム合金膜が、蒸気
あるいは熱転送流体を収容するパイプの壁の表面の様な
高温の表面と熱伝導関係となるように配される。前記の
熱伝導関係は、伝導によって熱が転送されるような物理
的な接触であってもよく、あるいは熱が放熱により転送
されるような物理的な近接であってもよい。
は、同軸に配置されてその間に真空チャンバを構戊する
ふたつのパイプの間に装置を置くことを包含する。その
際には、パラジウムあるいはパラジウム合金膜が、蒸気
あるいは熱転送流体を収容するパイプの壁の表面の様な
高温の表面と熱伝導関係となるように配される。前記の
熱伝導関係は、伝導によって熱が転送されるような物理
的な接触であってもよく、あるいは熱が放熱により転送
されるような物理的な近接であってもよい。
本発明の他の目的及び利点は、添付図面と共に理解され
る本発明の好ましい実施例の詳細な説明で明らかとなる
であろう。
る本発明の好ましい実施例の詳細な説明で明らかとなる
であろう。
−１４一
（実施例〉
図面を見る際に、図示された特定の細部は実施例のため
のみ及び説明の目的のためであることは、留意されるべ
きである。従って、本発明の基本理解に必要である以上
に詳しい本発明の構造的な詳細を示す図面を描く試みは
行われていないことを理解されるべきである。
のみ及び説明の目的のためであることは、留意されるべ
きである。従って、本発明の基本理解に必要である以上
に詳しい本発明の構造的な詳細を示す図面を描く試みは
行われていないことを理解されるべきである。
第１図には、本発明の装置の概略断面図が示されている
。第１図に描かれた装置は、真空断熱ジャケットの断熱
効率を低下させる水素の蓄積を受けやすい真空断熱ジャ
ケット内部での使用を意図されていることは理解される
べきである。前記装置は、広く参考番号１１で示され、
コンテナ１２を備えている。コンテナ１２は、最も広い
意味ではどの様な望ましい形でも良い。コンテナ１２は
、一端に開口部を有し、該開口部はパラジウムもしくは
７５％パラジウム、２５％銀の様なパラジウム合金の膜
１３で閉じられている。第１図に示される様に、膜１３
は、機械的な支えとしてのみ機能する多孔性焼固物質ま
たは格子ｌ４によって支えられ一１５ ている。コンテナ１２の内部は、酸素もしくは酸素発生
材料を含み、また水分を吸収する物質を含む。酸素発生
材料を選ぶ場合には、酸素を運び、熱的に不安定であり
かつ酸素に富む物質とするべきである。適切な例として
は、塩素酸塩、過塩素酸塩、過酸化物、及びアルカリも
しくはアルカリ土類金属のスーパーオキシド、例えば、
ＫＣ１０３、Ｎａｃ１０４、Ｎａ２０２、ＢａＯ２、も
しくはＫＯ２又はその混合物がある。
。第１図に描かれた装置は、真空断熱ジャケットの断熱
効率を低下させる水素の蓄積を受けやすい真空断熱ジャ
ケット内部での使用を意図されていることは理解される
べきである。前記装置は、広く参考番号１１で示され、
コンテナ１２を備えている。コンテナ１２は、最も広い
意味ではどの様な望ましい形でも良い。コンテナ１２は
、一端に開口部を有し、該開口部はパラジウムもしくは
７５％パラジウム、２５％銀の様なパラジウム合金の膜
１３で閉じられている。第１図に示される様に、膜１３
は、機械的な支えとしてのみ機能する多孔性焼固物質ま
たは格子ｌ４によって支えられ一１５ ている。コンテナ１２の内部は、酸素もしくは酸素発生
材料を含み、また水分を吸収する物質を含む。酸素発生
材料を選ぶ場合には、酸素を運び、熱的に不安定であり
かつ酸素に富む物質とするべきである。適切な例として
は、塩素酸塩、過塩素酸塩、過酸化物、及びアルカリも
しくはアルカリ土類金属のスーパーオキシド、例えば、
ＫＣ１０３、Ｎａｃ１０４、Ｎａ２０２、ＢａＯ２、も
しくはＫＯ２又はその混合物がある。
本発明が、適切な例として記載してあるだけの前記の特
に列挙された物質の使用に限定されないことは、理解さ
れるべきである。
に列挙された物質の使用に限定されないことは、理解さ
れるべきである。
水分を吸収する物質に関して、コンテナの内部は、Ｃａ
Ｃ１２、ＭｇＳ０４等の様な従来型の脱水物質を含有し
得る。これに代わるものとして、沸石として知られてい
る金属アルミノ珪酸塩で形成されたモレキュラーレシー
ブを使用し得る。沸石は、水の均衡圧力を比較的低く維
持し得る。
Ｃ１２、ＭｇＳ０４等の様な従来型の脱水物質を含有し
得る。これに代わるものとして、沸石として知られてい
る金属アルミノ珪酸塩で形成されたモレキュラーレシー
ブを使用し得る。沸石は、水の均衡圧力を比較的低く維
持し得る。
これに代わるものとして、コンテナの内部は、アルカリ
金属スーパーオキシドの様な物質を含有し得る。アルカ
リ金属スーパーオキシドは、水と反応して酸素を発生し
、その酸素は次に、水素と反応し水を発生する。適切な
物質は、ＫＯ２もしくはＮａＯ２であり、これらは次の
様に反応し得る。
金属スーパーオキシドの様な物質を含有し得る。アルカ
リ金属スーパーオキシドは、水と反応して酸素を発生し
、その酸素は次に、水素と反応し水を発生する。適切な
物質は、ＫＯ２もしくはＮａＯ２であり、これらは次の
様に反応し得る。
２ＫＯ２（固体） ＋ Ｈ２０ −一−→２ＫＯＨ ＋
３／２０２（気体）これらの場合には、システムの中
に０２の初期量を含有することが好ましい。
３／２０２（気体）これらの場合には、システムの中
に０２の初期量を含有することが好ましい。
コンテナ内部の酸素または酸素発生物質と水分吸収物質
との組合せは、第１図の参照番号１６で示されている。
との組合せは、第１図の参照番号１６で示されている。
前記物質の組合せは、第１図に図式で描かれている様に
顆粒状態あるいは固体であり得る。本発明の目的のため
にはどちらの形態も適当である。
顆粒状態あるいは固体であり得る。本発明の目的のため
にはどちらの形態も適当である。
動作時において、第１図の装置は、パラジウムあるいは
パラジウム合金膜１３の外部面が真空断熱ジャケット内
の真空にさらされる様に位置される。従って、パラジウ
ムあるいはパラジウム合金膜１３では、コンテナ１１内
部に面する第１の面がコンテナ内部の酸素によって生じ
る比較的高い酸素圧及び低い水素分圧の領域にさらされ
る。前記の膜の他方の第２の面は、真空断熱ジャケット
内部の真空、つまり、低い酸素圧、及び真空チャンバ壁
と接触する媒体からの水素の除気もしくは浸透の結果と
しての高い水素分圧にさらされる。
パラジウム合金膜１３の外部面が真空断熱ジャケット内
の真空にさらされる様に位置される。従って、パラジウ
ムあるいはパラジウム合金膜１３では、コンテナ１１内
部に面する第１の面がコンテナ内部の酸素によって生じ
る比較的高い酸素圧及び低い水素分圧の領域にさらされ
る。前記の膜の他方の第２の面は、真空断熱ジャケット
内部の真空、つまり、低い酸素圧、及び真空チャンバ壁
と接触する媒体からの水素の除気もしくは浸透の結果と
しての高い水素分圧にさらされる。
高水素圧力側から低圧力側への水素の流れ方向において
、パラジウムあるいはパラジウム合金を通しての水素の
浸透率は非常に高い。さらに、パラジウムあるいはパラ
ジウム合金膜は、水素が真空ジャケットからコンテナ１
１へ水素圧勾配に従って流れる時に、水素と酸素との化
合により水を形成する際の触媒として作用する。この様
にコンテナｌｌ内に形成された水は、モレキュラーシー
ブあるいは他の脱水物質によってコンテナ内で吸収され
る。
、パラジウムあるいはパラジウム合金を通しての水素の
浸透率は非常に高い。さらに、パラジウムあるいはパラ
ジウム合金膜は、水素が真空ジャケットからコンテナ１
１へ水素圧勾配に従って流れる時に、水素と酸素との化
合により水を形成する際の触媒として作用する。この様
にコンテナｌｌ内に形成された水は、モレキュラーシー
ブあるいは他の脱水物質によってコンテナ内で吸収され
る。
上記で説明された本発明の最も重要な利点は、第１図の
装置と均衡状態となる真空断熱ジャケット内の水素分圧
が、化学薬品が完全に消費されるまで、真空断熱ジャケ
ットの非熱伝導要求を満たす程十分に低く維持されるこ
とである。これは、よく知られているように、実際の容
量の１０％分しか１ｇ− 十分に低い水素分圧を維持せず、容量の９０％が浪費さ
れる従来の高価なゲッター物質と著しい対照をなす。
装置と均衡状態となる真空断熱ジャケット内の水素分圧
が、化学薬品が完全に消費されるまで、真空断熱ジャケ
ットの非熱伝導要求を満たす程十分に低く維持されるこ
とである。これは、よく知られているように、実際の容
量の１０％分しか１ｇ− 十分に低い水素分圧を維持せず、容量の９０％が浪費さ
れる従来の高価なゲッター物質と著しい対照をなす。
コンテナの壁１２は、ステンレススチール製であっても
よい。しかしながら、必要に応じて、真空断熱ジャケッ
トにさらされるコンテナの壁１２は、少なくとも部分的
に従来のゲッター物質製であってもよい。この様なゲッ
ター物質は、一酸化炭素、酸素、窒素、炭化水素、水蒸
気、及び水素同位体を密閉した真空から取り除くのに広
く使用され、真空断熱ジャケットに対して従来のゲソタ
ー能力を提供する。
よい。しかしながら、必要に応じて、真空断熱ジャケッ
トにさらされるコンテナの壁１２は、少なくとも部分的
に従来のゲッター物質製であってもよい。この様なゲッ
ター物質は、一酸化炭素、酸素、窒素、炭化水素、水蒸
気、及び水素同位体を密閉した真空から取り除くのに広
く使用され、真空断熱ジャケットに対して従来のゲソタ
ー能力を提供する。
第２図を見ると、真空断熱ジャケット内における、第１
図で示されている様な装置の典型的な設置が示されてい
る。第１図で示された装置の同じ要素を参照するために
同じ参照番号が第２図で用いられている。第２図では、
媒体１８を入れている、あるいはその内部を媒体１８が
流れる内部パイプ１７は、外部の囲いもしくはバイプ１
９によって同軸を有するように取り囲まれている。各パ
イブ間のスペース２０は、パイブ１７に対して真空断熱
ジャケットを形成するために真空状態にされている。第
２図で示された本発明の典型的な型では、商業用太陽熱
集熱器への応用が図示され、集熱鏡によって集められた
太陽エネルギーが内部パイプ１７に届くように、外部の
囲いもしくはバイブはガラスである。バイプ１７内部の
媒体は、適切な熱転送流体である。
図で示されている様な装置の典型的な設置が示されてい
る。第１図で示された装置の同じ要素を参照するために
同じ参照番号が第２図で用いられている。第２図では、
媒体１８を入れている、あるいはその内部を媒体１８が
流れる内部パイプ１７は、外部の囲いもしくはバイプ１
９によって同軸を有するように取り囲まれている。各パ
イブ間のスペース２０は、パイブ１７に対して真空断熱
ジャケットを形成するために真空状態にされている。第
２図で示された本発明の典型的な型では、商業用太陽熱
集熱器への応用が図示され、集熱鏡によって集められた
太陽エネルギーが内部パイプ１７に届くように、外部の
囲いもしくはバイブはガラスである。バイプ１７内部の
媒体は、適切な熱転送流体である。
第２図の装置１１は、円筒形構造を有し、真空断熱ジャ
ケット２０内に設置され、内部パイブｌ７と外部パイプ
もしくは囲い１９との間のスペーサーとして機能する。
ケット２０内に設置され、内部パイブｌ７と外部パイプ
もしくは囲い１９との間のスペーサーとして機能する。
パラジウムあるいはパラジウム合金膜は、第２図に示さ
れる様に、システムの最も熱い部分、つまり内部パイプ
１７の壁に面していなければならない。
れる様に、システムの最も熱い部分、つまり内部パイプ
１７の壁に面していなければならない。
第３図を見ると、本発明の装置と方法の他の実施態様が
図示されている。第ｌ図と類似した第３図の配置では、
第１図及び第２図と同じ要素を識別するために同じ番号
が使用されている。第３図の実施態様と第１図の実施態
様との違いは、コンテナ１２内部を容量２２と容量２３
に分ける半透性の膜２１の使用である。容１ｔ２２は、
参照番号１６で示される酸素発生物質及び水分吸収物質
を収容し、半透性の膜２１は、 （容量２２内に含まれ
る）コンテナ内部の圧縮相と（容量２３内に含まれる）
気体および蒸気相とを分離するように機能する。ボリマ
ー及びシリコーンの様な物質が、半透性の膜に適切な物
質として知られている。
図示されている。第ｌ図と類似した第３図の配置では、
第１図及び第２図と同じ要素を識別するために同じ番号
が使用されている。第３図の実施態様と第１図の実施態
様との違いは、コンテナ１２内部を容量２２と容量２３
に分ける半透性の膜２１の使用である。容１ｔ２２は、
参照番号１６で示される酸素発生物質及び水分吸収物質
を収容し、半透性の膜２１は、 （容量２２内に含まれ
る）コンテナ内部の圧縮相と（容量２３内に含まれる）
気体および蒸気相とを分離するように機能する。ボリマ
ー及びシリコーンの様な物質が、半透性の膜に適切な物
質として知られている。
本発明は、特定の現在好ましい実施態様を参照して説明
されてきたが、図示され及び説明された特定の実施態様
に限定されるものではない。つまり、本発明の本来の意
図及び範囲から離れることなく本発明の装置及び方法の
多様な変更及び置換が可能であることは明らかである。
されてきたが、図示され及び説明された特定の実施態様
に限定されるものではない。つまり、本発明の本来の意
図及び範囲から離れることなく本発明の装置及び方法の
多様な変更及び置換が可能であることは明らかである。
添付の特許請求の範囲は、それら全ての変形を包含する
ものであることが意図されている。
ものであることが意図されている。
第１図は、本発明による装置の一実施例の概略断面図で
ある。 第２図は、真空断熱ジャケットから水素を取り除く装置
が、真空断熱ジャケットの壁の間に同軸を有するスペー
サーとして取り付けられている本発明の一実施例の概略
断面図である。 第３図は、第１図と類似した、本発明の他の実施例の概
略断面図である。 １１．．．装置、１２．．．コンテナ、１３．．．パラ
ジウムあるいはパラジウム合金膜、１４．．．格子、１
６．．．酸素又は酸素発生物質と水分吸収物質との組合
せ、１７．．．内部パイプ、１ｇ．．．媒体、１９．，
．外部パイプ、２０．．．真空断熱ジャケット、２１．
．．半透性の膜、２２・２３．．．容量以上
ある。 第２図は、真空断熱ジャケットから水素を取り除く装置
が、真空断熱ジャケットの壁の間に同軸を有するスペー
サーとして取り付けられている本発明の一実施例の概略
断面図である。 第３図は、第１図と類似した、本発明の他の実施例の概
略断面図である。 １１．．．装置、１２．．．コンテナ、１３．．．パラ
ジウムあるいはパラジウム合金膜、１４．．．格子、１
６．．．酸素又は酸素発生物質と水分吸収物質との組合
せ、１７．．．内部パイプ、１ｇ．．．媒体、１９．，
．外部パイプ、２０．．．真空断熱ジャケット、２１．
．．半透性の膜、２２・２３．．．容量以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、水素が真空断熱ジャケット内に浸透する程度の温度
において水素含有媒体を入れている、あるいはその内部
に該水素含有媒体が流れる容器またはパイプのための該
真空断熱ジャケットから水素を除去するための装置であ
って、酸素あるいは酸素発生物質を収容するコンテナと
、該コンテナ内部に面する第１の面が比較的高い酸素圧
及び比較的低い水素分圧の領域にさらされる様に、かつ
第２の面が比較的低い酸素圧及び比較的高い水素分圧を
有する真空にさらされる様にコンテナを閉じるパラジウ
ムあるいはパラジウム合金膜とを備えており、水素が真
空ジャケットから酸素を含有するコンテナへ水素圧勾配
に従って流れる際に、水素と酸素との化合により水を形
成するための触媒として該パラジウム膜が作用する、真
空断熱ジャケットから水素を除去するための装置。 ２、水素が真空断熱ジャケット内に浸透する程度の温度
において水素含有媒体を入れている、あるいはその内部
に該水素含有媒体が流れる容器またはパイプのための該
真空断熱ジャケットから水素を除去するための装置であ
って、酸素あるいは酸素発生物質および水分吸収物質を
収容するコンテナと、該コンテナ内部に面する第１の面
が比較的高い酸素圧及び比較的低い水素分圧の領域にさ
らされる様に、かつ第２の面が比較的低い酸素圧及び比
較的高い水素分圧を有する真空にさらされる様にコンテ
ナを閉じるパラジウムあるいはパラジウム合金膜とを備
えており、水素が真空ジャケットから酸素を含有するコ
ンテナへ水素圧勾配に従って流れる際に、水素と酸素と
の化合により水を形成するための触媒として該パラジウ
ム膜が作用する、真空断熱ジャケットから水素を除去す
るための装置。 ３、前記コンテナが、塩素酸塩、過塩素酸塩、過酸化物
、及びアルカリもしくはアルカリ土類金属のスーパーオ
キシド及びこれらの混合物でなる群から選択される酸素
発生物質を収容する請求項２に記載の装置。 ４、前記水分吸収物質が脱水物質及びモレキュラーシー
ブでなる群から選択される請求項２に記載の装置。 ５、前記水分吸収物質が水と反応して酸素を発生し、次
にその酸素が水素と反応して水を発生する種類のもので
ある請求項２に記載の装置。 ６、前記水分吸収物質がアルカリ金属スーパーオキシド
である請求項５に記載の装置。 ７、前記コンテナが、真空断熱ジャケットから他の気体
不純物を取り除くためのゲッター物質により形成される
請求項２に記載の装置。 ８、前記コンテナ内の物質の気体及び蒸気相から該コン
テナ内の物質の圧縮相を分離するべく該コンテナを２つ
の容量に分割するために該コンテナに取り付けられた半
透性の膜をさらに備えている請求項２に記載の装置。 ９、水素が真空断熱ジャケット内に浸透する程度の温度
において水素含有媒体を入れている、あるいはその内部
に該水素含有媒体が流れる容器またはパイプのための該
真空断熱ジャケットから水素を除去するための方法であ
って、 酸素あるいは酸素発生物質を収容し、パラジウムまたは
パラジウムの合金膜によって閉じられるコンテナを真空
断熱ジャケット内に配置するステップと、該パラジウム
膜の、該コンテナ内部に面する第１の面が比較的高い酸
素圧及び比較的低い水素分圧の領域にさらされ、該パラ
ジウムあるいはパラジウム合金膜の第２の面が比較的低
い酸素圧及び比較的高い水素分圧を有する真空にさらさ
れるように該コンテナを配向するステップとを包含して
おり、これによって、水素が真空ジャケットから酸素を
含有するコンテナへ水素圧勾配に従って流れる際に、水
素と酸素との化合によって水を形成するための触媒とし
て該パラジウム膜が作用する、真空断熱ジャケットから
水素を除去するための方法。 １０、前記酸素と水素との化合で発生した水を吸収する
ためにコンテナ内部に水分吸収物質をさらに配置するス
テップを包含する請求項９に記載の方法。 １１、前記コンテナが塩素酸塩、過塩素酸塩、過酸化物
、及びアルカリもしくはアルカリ土類金属のスーパーオ
キシド及びそれらの混合物でなる群から選択される酸素
発生物質を収容する、請求項１０に記載の方法。 １２、前記水分吸収物質を脱水物質及びモレキュラーシ
ーブでなる群から選択するステップを包含する請求項１
０に記載の方法。 １３、水と反応して酸素を発生し、次にその酸素が水素
と反応して水を発生する種類のものを前記水分吸収物質
として選択するステップを包含する請求項１０に記載の
方法。 １４、前記水分吸収物質としてアルカリ金属スーパーオ
キシドが選択される請求項１３に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US348,060 | 1989-05-05 | ||
| US07/348,060 US4892142A (en) | 1989-05-05 | 1989-05-05 | Device and method for removing gaseous impurities from a sealed vacuum |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165810A true JPH03165810A (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=23366480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2118483A Pending JPH03165810A (ja) | 1989-05-05 | 1990-05-07 | 密閉した真空状態から気体不純物を除去するための装置及び方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4892142A (ja) |
| EP (1) | EP0395965A3 (ja) |
| JP (1) | JPH03165810A (ja) |
| KR (1) | KR900018621A (ja) |
| AU (1) | AU5451090A (ja) |
| BR (1) | BR9002104A (ja) |
| CA (1) | CA2016051A1 (ja) |
| IL (1) | IL94191A0 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2938118B2 (ja) * | 1990-03-20 | 1999-08-23 | 株式会社東芝 | 真空容器内の水素の排気方法とその装置 |
| US5328336A (en) * | 1992-12-09 | 1994-07-12 | Praxair Technology, Inc. | Getter capsule |
| DK0615949T3 (da) * | 1993-03-16 | 2000-04-03 | Tokyo Gas Co Ltd | Hydrogenproducerende apparatur |
| AU2342097A (en) * | 1996-03-28 | 1997-10-17 | Saes Pure Gas, Inc. | Method and apparatus for purifying hydrogen gas |
| GB9622177D0 (en) * | 1996-10-24 | 1996-12-18 | Xaar Ltd | Passivation of ink jet print heads |
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| DE10353033A1 (de) | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Inficon Gmbh | Verfahren zum Betrieb eines Wasserstoff-Testlecks |
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| EP2472194B1 (en) * | 2010-12-28 | 2013-02-13 | TVP Solar S.A. | Method for performing an exhaust cycle of a vacuum solar thermal panel |
| US20150202564A1 (en) * | 2013-01-22 | 2015-07-23 | Robert E. Kirby | Method For Permeation Extraction of Hydrogen From an Enclosed Volume |
| CN106382454A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-08 | 张家港富瑞特种装备股份有限公司 | 一种深冷容器夹层抽真空方法 |
| WO2018071637A1 (en) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Hydrogen sensing and separation |
| CN107774098A (zh) * | 2017-12-09 | 2018-03-09 | 芜湖瑞德机械科技有限公司 | 一种绝热气瓶用分子筛复合材料以及制备方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1604192B1 (de) * | 1966-02-02 | 1971-02-04 | Alfred Hornig | Vorrichtung zum Erzeugen elektrischer Felder |
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