JPH03252301A - トリチウム貯蔵容器 - Google Patents
トリチウム貯蔵容器Info
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- JPH03252301A JPH03252301A JP4675790A JP4675790A JPH03252301A JP H03252301 A JPH03252301 A JP H03252301A JP 4675790 A JP4675790 A JP 4675790A JP 4675790 A JP4675790 A JP 4675790A JP H03252301 A JPH03252301 A JP H03252301A
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Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
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】
３、発明の詳細な説明
「産業上の利用分野」
本考案はトリチウム貯蔵容器に関し、特に金属水素化物
を利用したトリチウム貯蔵容器に関する。
を利用したトリチウム貯蔵容器に関する。
［従来の技術］
トリチウムは放射性を有する水素の同位体である。ウラ
ニウム、チタニウム、ジルコニウム、パラジウム等の純
金属およびＬａ−Ｎ ｉ５等の種々の合金は多量のトリ
チウムを吸収することができる。以後、これらの純金属
、合金を合わせて金属と総称する。
ニウム、チタニウム、ジルコニウム、パラジウム等の純
金属およびＬａ−Ｎ ｉ５等の種々の合金は多量のトリ
チウムを吸収することができる。以後、これらの純金属
、合金を合わせて金属と総称する。
これらの金属か水素（またはトリチウム）を吸うと体積
か膨張し、粉末となる。このようにして得た金属水素化
物から水素を追い出すとトリチウムを貯蔵することので
きる金属粉末となる。以後、水素を吸収しているか吸収
していないかを問わず、このようなトリチウムを貯蔵す
ることのできる粉末を金属水素化物粉末と呼ぶ、チタニ
ウム、ジルコニウムは２００〜３００″Ｃ位の加熱で、
他の金属は常温で水素を吸い、３００〜５００℃位に加
熱すると吸っていた水素をはき出す、この性質を利用し
てトリチウム貯蔵容器を作ることができる。
か膨張し、粉末となる。このようにして得た金属水素化
物から水素を追い出すとトリチウムを貯蔵することので
きる金属粉末となる。以後、水素を吸収しているか吸収
していないかを問わず、このようなトリチウムを貯蔵す
ることのできる粉末を金属水素化物粉末と呼ぶ、チタニ
ウム、ジルコニウムは２００〜３００″Ｃ位の加熱で、
他の金属は常温で水素を吸い、３００〜５００℃位に加
熱すると吸っていた水素をはき出す、この性質を利用し
てトリチウム貯蔵容器を作ることができる。
金属水素化物がトリチウムを吸蔵する時は、発熱反応を
伴う、この発熱によって金属水素化物の温度が上昇する
と、金属水素化物のトリチウム吸収反応が低下し、さら
には金属水素化物の焼結が生じる。
伴う、この発熱によって金属水素化物の温度が上昇する
と、金属水素化物のトリチウム吸収反応が低下し、さら
には金属水素化物の焼結が生じる。
このため金属水素化物を利用したトリチウム貯蔵容器に
は放熱手段を設けることが好ましい。
は放熱手段を設けることが好ましい。
第２図に従来の技術によるトリチウム貯蔵容器の構造を
概略的に示す。
概略的に示す。
貯蔵容器１はその中に複数段の耐熱性フィルタ２を備え
、フィルタ２上に金属水素化物粉末３が収納されている
。貯蔵容器１の底面はトリチウム人口５に接続され、貯
蔵容器１の上面はトリチウム出口６に接続されている。
、フィルタ２上に金属水素化物粉末３が収納されている
。貯蔵容器１の底面はトリチウム人口５に接続され、貯
蔵容器１の上面はトリチウム出口６に接続されている。
トリチウムはトリチウム人口５から供給され、貯蔵容器
１の底面からフィルタ２を通って貯蔵容器１内全体に供
給され、金属水素化物粉末３に吸収されて貯蔵される。
１の底面からフィルタ２を通って貯蔵容器１内全体に供
給され、金属水素化物粉末３に吸収されて貯蔵される。
貯蔵容器１の周囲はヒータ４に取り囲まれており、貯蔵
容器１全体を加熱することができる。貯蔵容器１とヒー
タ４を収容して格納容器７が形成されており、その内部
は格納容器排気口８がら真空排気することができる。格
納容器７内を真空排気することにより、ヒータ４に対す
る真空断熱を行なうとともに、トリチウムか貯蔵容器１
の壁を浸透して外側に出てきたときそのトリチウムを格
納容器７がトラップする。
容器１全体を加熱することができる。貯蔵容器１とヒー
タ４を収容して格納容器７が形成されており、その内部
は格納容器排気口８がら真空排気することができる。格
納容器７内を真空排気することにより、ヒータ４に対す
る真空断熱を行なうとともに、トリチウムか貯蔵容器１
の壁を浸透して外側に出てきたときそのトリチウムを格
納容器７がトラップする。
このようなトリチウム貯蔵容器の使用にあたっては、た
とえば最初はトリチウムを吸収することのできる金属ブ
ロックを各段のフィルタ２上に配置し、水素を吸収させ
る。水素を吸収した金属は粉末化して金属水素化物粉末
３を形成する。その後ヒータ４により貯蔵容器１内を加
熱し金属水素化物粉末３から水素を追い出す、水素を追
い出した後、貯蔵容器１を常温に冷却する。このように
準備したトリチウム貯蔵容器は、金属水素化物粉末３に
トリチウムを貯蔵することができる。貯蔵容器１内を複
数段に分けて金属水素化物粉末３を収納するのは、自重
による圧縮およびトリチウム貯蔵時の金属水素化物粉末
３からの発熱による温度上昇を防止するためである。多
段に分割し、かつ気体が通過できるようにするため、耐
熱性のフィルタ２を複数個用いている。
とえば最初はトリチウムを吸収することのできる金属ブ
ロックを各段のフィルタ２上に配置し、水素を吸収させ
る。水素を吸収した金属は粉末化して金属水素化物粉末
３を形成する。その後ヒータ４により貯蔵容器１内を加
熱し金属水素化物粉末３から水素を追い出す、水素を追
い出した後、貯蔵容器１を常温に冷却する。このように
準備したトリチウム貯蔵容器は、金属水素化物粉末３に
トリチウムを貯蔵することができる。貯蔵容器１内を複
数段に分けて金属水素化物粉末３を収納するのは、自重
による圧縮およびトリチウム貯蔵時の金属水素化物粉末
３からの発熱による温度上昇を防止するためである。多
段に分割し、かつ気体が通過できるようにするため、耐
熱性のフィルタ２を複数個用いている。
このような耐熱性フィルタを用いる構造は、製造原価が
高くなるとともに、構造が複雑となるので、多段構造の
代わりに銅粒等の熱の良導体を金属水素化物粉末に混合
する方法も提案されている。
高くなるとともに、構造が複雑となるので、多段構造の
代わりに銅粒等の熱の良導体を金属水素化物粉末に混合
する方法も提案されている。
しかしながら、これらの金属粒は金属水素化物粉末より
重いなめ、均一に分散混合することが田麩である、自重
による圧縮効果をさらに大きくする等の問題を生じる。
重いなめ、均一に分散混合することが田麩である、自重
による圧縮効果をさらに大きくする等の問題を生じる。
また、金属粒の熱容量が大きいため、ヒータ４で貯蔵容
器１を加熱し、貯蔵容器１からトリチウムを供給したの
ち、貯蔵容器１を冷却する際の冷却時間が極めて長くな
る。
器１を加熱し、貯蔵容器１からトリチウムを供給したの
ち、貯蔵容器１を冷却する際の冷却時間が極めて長くな
る。
「考案が解決しようとする課［
以上説明したように、従来の多段構造トリチウム貯蔵容
器によれば、構造が複雑で製造原価が高価になる。
器によれば、構造が複雑で製造原価が高価になる。
また、熱の良伝導体である銅粒等を混在させる方法によ
れば、均一な分散混合ができないため、所期の放熱効果
が得られないほか、自重による圧縮効果が大きくなり、
熱容量の増大により冷却時間が極めて長くなる。
れば、均一な分散混合ができないため、所期の放熱効果
が得られないほか、自重による圧縮効果が大きくなり、
熱容量の増大により冷却時間が極めて長くなる。
本考案の目的は、構造が簡単で放熱効果のよいトリチウ
ム貯蔵容器を提供することである。
ム貯蔵容器を提供することである。
［課題を解決するための手段］
本考案によるトリチウム貯蔵容器は、気密容器と、気密
容器内に収容され、トリチウムを貯蔵することのできる
金属水素化物の粉末と、金属水素化物の熱伝導性よりも
高い熱伝導性を有し、多孔質または繊維状の形態とされ
、金属水素化物の粉末と混合され、気密容器内に均一に
収容された良熱伝導体金属とを有する。
容器内に収容され、トリチウムを貯蔵することのできる
金属水素化物の粉末と、金属水素化物の熱伝導性よりも
高い熱伝導性を有し、多孔質または繊維状の形態とされ
、金属水素化物の粉末と混合され、気密容器内に均一に
収容された良熱伝導体金属とを有する。
［作用］
金属水素化物に熱伝導率の良い多孔質、または＃＃雑状
の良熱伝導体金属を均一に混在させることにより、金属
水素化物粉末から発生した熱を効率的に外部に放散させ
ることができる。また、多孔質金属は、内部の隙間のた
め実効的比重を軽くすることができる。このなめ、金属
水素化物粉末に均−に混合することか容易となる。また
、自重による圧縮効果も低減できる。また、繊維状金属
は、目的とする空間内に均一に充填することができ、そ
の間隙に金属水素化物粉末を収納することができる。い
ずれの場合も、熱伝導率のよい金属が均一に空間内に分
散できるため、優れた放熱性を与えることができる。
の良熱伝導体金属を均一に混在させることにより、金属
水素化物粉末から発生した熱を効率的に外部に放散させ
ることができる。また、多孔質金属は、内部の隙間のた
め実効的比重を軽くすることができる。このなめ、金属
水素化物粉末に均−に混合することか容易となる。また
、自重による圧縮効果も低減できる。また、繊維状金属
は、目的とする空間内に均一に充填することができ、そ
の間隙に金属水素化物粉末を収納することができる。い
ずれの場合も、熱伝導率のよい金属が均一に空間内に分
散できるため、優れた放熱性を与えることができる。
［実施例コ
第１図は本考案の実施例によるトリチウム貯蔵容器を概
略的に示す、貯蔵容器１は単一の空間を画定するたとえ
ば筒状の金属容器であり、その内部に金属水素化物粉末
３および多孔質ないしは繊維状の良熱伝導体金属１０を
収納する。貯蔵容器１の底面にはトリチウム人口５が接
続され、貯蔵容器１の上面には、トリチウム出口６か接
続される。これらのトリチウム人口５、トリチウム出口
６はそれぞれ弁１］、、１２を備える。貯蔵容器ｌの外
周上にヒータ４か巻回されており、貯蔵容器１を加熱す
ることかできる。格納容器７は、貯蔵容器１およびヒー
タ４を収納する。格納容器７には、弁１３を備える格納
容器排気口８が接続されており、図示しない真空排気系
に接続される。
略的に示す、貯蔵容器１は単一の空間を画定するたとえ
ば筒状の金属容器であり、その内部に金属水素化物粉末
３および多孔質ないしは繊維状の良熱伝導体金属１０を
収納する。貯蔵容器１の底面にはトリチウム人口５が接
続され、貯蔵容器１の上面には、トリチウム出口６か接
続される。これらのトリチウム人口５、トリチウム出口
６はそれぞれ弁１］、、１２を備える。貯蔵容器ｌの外
周上にヒータ４か巻回されており、貯蔵容器１を加熱す
ることかできる。格納容器７は、貯蔵容器１およびヒー
タ４を収納する。格納容器７には、弁１３を備える格納
容器排気口８が接続されており、図示しない真空排気系
に接続される。
たとえば、貯蔵容器】は直径的２０〜３０ｍｍ、高さ約
１５０〜２００ｍｍ位の寸法を有する。貯蔵容器１に収
容される金属水素化物粉末３は、たとえばＬａ−Ｎｉ３
−Ｍｎ２合金で形成される。
１５０〜２００ｍｍ位の寸法を有する。貯蔵容器１に収
容される金属水素化物粉末３は、たとえばＬａ−Ｎｉ３
−Ｍｎ２合金で形成される。
多孔質（発泡性）ないしは繊維状の良熱伝導体金属１０
は、たとえば熱の良伝導体であるアルミニウムや銅等で
形成される４多孔質金属としては、発泡金属、ハニカム
金属等として知られる内部に空隙を有するものを用いる
ことかできる。繊維状金属としては、たとえばメタルフ
ァイバ等として知られる径１００μ以下の細長い形状に
成形された繊維状のものを用いることかできる。これら
の多孔質ないしは繊維状の金属を充填空間のたとえば５
０％程度を占めるように配置し、その間隙に前記の金属
水素化物粉末を充填する。格納容器７は、たとえは高さ
３００ｍｍ、直径約１００〜１５０ｍｍ程度の寸法を有
し、貯蔵容器１から逃散したトリチウムをその内部に封
じ込めることかできる程度の肉厚を有する金属で形成す
る。また、格納容器７内部は図示しない真空排気系によ
り真空排気されるので、その負圧に耐える強度か貯蔵容
器１および格納容器７に必要である。
は、たとえば熱の良伝導体であるアルミニウムや銅等で
形成される４多孔質金属としては、発泡金属、ハニカム
金属等として知られる内部に空隙を有するものを用いる
ことかできる。繊維状金属としては、たとえばメタルフ
ァイバ等として知られる径１００μ以下の細長い形状に
成形された繊維状のものを用いることかできる。これら
の多孔質ないしは繊維状の金属を充填空間のたとえば５
０％程度を占めるように配置し、その間隙に前記の金属
水素化物粉末を充填する。格納容器７は、たとえは高さ
３００ｍｍ、直径約１００〜１５０ｍｍ程度の寸法を有
し、貯蔵容器１から逃散したトリチウムをその内部に封
じ込めることかできる程度の肉厚を有する金属で形成す
る。また、格納容器７内部は図示しない真空排気系によ
り真空排気されるので、その負圧に耐える強度か貯蔵容
器１および格納容器７に必要である。
多孔質金属は、空隙率を調整することにより実効的比重
を制御できるので、自重による圧縮を防止することかで
きる。繊維状金属は、形状保持力を有するので、金属水
素化物粉末に実質的に応力を及ぼさないように配置する
ことができる。多孔質金属および繊維状金属は共に表面
積が大きく、その材料として熱伝導性の良いアルミニウ
ムや銅等の金属を使用することにより、熱流の移動を容
易にする。金属水素化物粉末３かトリチウムを吸収し、
発熱した場合に、その周囲には必ず多孔質ないしは＃＆
雌状金属が存在するように配置できるので、発生した熱
は多孔質ないしは繊維状金属１０を介して効率的に外部
に放熱される。貯蔵容器１まで達した熱は、貯蔵容器外
壁を経由して、また輻射熱として放熱される。また、ト
リチウム吸蔵時には、格納容器７内に冷却用流体を導入
して熱伝導を利用することもできる。
を制御できるので、自重による圧縮を防止することかで
きる。繊維状金属は、形状保持力を有するので、金属水
素化物粉末に実質的に応力を及ぼさないように配置する
ことができる。多孔質金属および繊維状金属は共に表面
積が大きく、その材料として熱伝導性の良いアルミニウ
ムや銅等の金属を使用することにより、熱流の移動を容
易にする。金属水素化物粉末３かトリチウムを吸収し、
発熱した場合に、その周囲には必ず多孔質ないしは＃＆
雌状金属が存在するように配置できるので、発生した熱
は多孔質ないしは繊維状金属１０を介して効率的に外部
に放熱される。貯蔵容器１まで達した熱は、貯蔵容器外
壁を経由して、また輻射熱として放熱される。また、ト
リチウム吸蔵時には、格納容器７内に冷却用流体を導入
して熱伝導を利用することもできる。
貯蔵容器１内には多孔質ないしは繊維状金属１０により
一均−な熱拡散系か形成されるので、貯蔵容器１として
は羊純な単一空間形状のものを用いても、良好な放熱特
性を与え、金属水素化物粉末３が発生する熱を効率的に
外部に導くことかできる。このため、温度上昇を効率よ
く抑止し、貯蔵速度の向上を図ることかできる。また、
金属水素化物粉末の焼結を防止することかできる。従来
の銅粒等を混在させるものと比較して、使用する金属の
量を減少させることかでき、同時に金属水素化物粉末と
多孔質ないしは繊維状金属１０との接触面積を増大させ
、熱移動速度を向上させることも可能である。使用する
金属の総量を減少させることにより、熱容量の過度な増
大を押え、加熱操作後の冷却期間の短縮化を図ることか
できる。
一均−な熱拡散系か形成されるので、貯蔵容器１として
は羊純な単一空間形状のものを用いても、良好な放熱特
性を与え、金属水素化物粉末３が発生する熱を効率的に
外部に導くことかできる。このため、温度上昇を効率よ
く抑止し、貯蔵速度の向上を図ることかできる。また、
金属水素化物粉末の焼結を防止することかできる。従来
の銅粒等を混在させるものと比較して、使用する金属の
量を減少させることかでき、同時に金属水素化物粉末と
多孔質ないしは繊維状金属１０との接触面積を増大させ
、熱移動速度を向上させることも可能である。使用する
金属の総量を減少させることにより、熱容量の過度な増
大を押え、加熱操作後の冷却期間の短縮化を図ることか
できる。
以上実施例に沿って本考案を説明したか、本考案はこれ
らに制限されるものではない、たとえば、種々の変更、
改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろ
う。
らに制限されるものではない、たとえば、種々の変更、
改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろ
う。
［考案の効果コ
以上説明したように、本考案によれば、空隙率が大きく
、表面積の大きな多孔質ないしはＩｍ雌状の良熱伝導体
金属を使用することにより、放熱特性を高め、かつ熱容
量の過度な増大を押えることかできる。
、表面積の大きな多孔質ないしはＩｍ雌状の良熱伝導体
金属を使用することにより、放熱特性を高め、かつ熱容
量の過度な増大を押えることかできる。
このため、貯蔵容器速度の向上、冷却時間の短縮か可能
となる。
となる。
貯蔵容器の構造としては内部構造か極めて簡略化される
。
。
第１図は本考案の実施例によるトリチウム貯蔵容器の構
造を示す概略断面図、 第２図は従来の技術によるトリチウム貯蔵容器の構造を
示すための概略断面図である。 本考案の実施例によるトリチウム貯蔵容器第１図 貯蔵容器 フィルタ 金属水素化物粉末 ヒータ トリチウム入口 トリチウム出口 格納容器 格納容器排気口 多孔質ないしは繊維状の 良熱伝導体金属
造を示す概略断面図、 第２図は従来の技術によるトリチウム貯蔵容器の構造を
示すための概略断面図である。 本考案の実施例によるトリチウム貯蔵容器第１図 貯蔵容器 フィルタ 金属水素化物粉末 ヒータ トリチウム入口 トリチウム出口 格納容器 格納容器排気口 多孔質ないしは繊維状の 良熱伝導体金属
Claims (1)
- （１）、気密容器と前記気密容器内に収容され、トリチ
ウムを貯蔵することのできる金属水素化物の粉末と、 前記金属水素化物の熱伝導性よりも高い熱伝導性を有し
、多孔質または繊維状の形態とされ、前記金属水素化物
の粉末と混合され、前記気密容器内に均一に収容された
良熱伝導体金属とを有するトリチウム貯蔵容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4675790A JPH03252301A (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | トリチウム貯蔵容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4675790A JPH03252301A (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | トリチウム貯蔵容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03252301A true JPH03252301A (ja) | 1991-11-11 |
Family
ID=12756201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4675790A Pending JPH03252301A (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | トリチウム貯蔵容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03252301A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4141315A1 (en) * | 2021-08-23 | 2023-03-01 | GRZ Technologies SA | Hydrogen storage-compression system |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP4675790A patent/JPH03252301A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4141315A1 (en) * | 2021-08-23 | 2023-03-01 | GRZ Technologies SA | Hydrogen storage-compression system |
| WO2023025657A1 (en) * | 2021-08-23 | 2023-03-02 | Grz Technologies Sa | Hydrogen storage-compression system |
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