JPH0569178B2 - - Google Patents
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- JPH0569178B2 JPH0569178B2 JP17353585A JP17353585A JPH0569178B2 JP H0569178 B2 JPH0569178 B2 JP H0569178B2 JP 17353585 A JP17353585 A JP 17353585A JP 17353585 A JP17353585 A JP 17353585A JP H0569178 B2 JPH0569178 B2 JP H0569178B2
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Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は感温装置に関し、詳しくは、固体アモ
ルフアス相金属水素化物が広い温度範囲において
環境温度にほぼ比例する水素平衡圧を有する性質
を利用して構成した感温装置に関する。
ルフアス相金属水素化物が広い温度範囲において
環境温度にほぼ比例する水素平衡圧を有する性質
を利用して構成した感温装置に関する。
（従来技術）
従来より液体式温度計測器や液体膨脹制御器等
の感温装置が知られており、これらの感温装置に
おいては、その感温部に作動媒体としてフレオン
等が用いられている。しかし、一般にフレオン等
は、その飽和蒸気圧が環境温度に対して狭い温度
範囲でのみ直線性を有するにすぎないので、上記
した従来の感温装置は、広い温度範囲にて使用す
ることが困難である。更に、作動媒体として液体
を用いるので、感温部の先端を水平より上向きに
して使用しなければならない制約がある。
の感温装置が知られており、これらの感温装置に
おいては、その感温部に作動媒体としてフレオン
等が用いられている。しかし、一般にフレオン等
は、その飽和蒸気圧が環境温度に対して狭い温度
範囲でのみ直線性を有するにすぎないので、上記
した従来の感温装置は、広い温度範囲にて使用す
ることが困難である。更に、作動媒体として液体
を用いるので、感温部の先端を水平より上向きに
して使用しなければならない制約がある。
他方、作動媒体として金属水素化物を用いる場
合は、感温部の容積を小型化し得るほか、装置の
形状についても何ら制約を受けないが、しかし、
金属水素化物が結晶相であるときは、フレオン等
と同様に、直線性を有する温度−水素平衡圧範囲
が非常に限られている。
合は、感温部の容積を小型化し得るほか、装置の
形状についても何ら制約を受けないが、しかし、
金属水素化物が結晶相であるときは、フレオン等
と同様に、直線性を有する温度−水素平衡圧範囲
が非常に限られている。
（発明の目的）
本発明者らは、従来の感温装置における上記し
た問題を解決するために鋭意研究した結果、アモ
ルフアス相金属水素化物は、広い温度範囲でほぼ
直線的な温度−水素平衡圧関係を有して、可逆的
に水素を吸蔵放出するので、この性質を利用する
ことによつて、広い温度範囲で使用し得る感温装
置を得ることができることを見出して、本発明に
至つたものである。
た問題を解決するために鋭意研究した結果、アモ
ルフアス相金属水素化物は、広い温度範囲でほぼ
直線的な温度−水素平衡圧関係を有して、可逆的
に水素を吸蔵放出するので、この性質を利用する
ことによつて、広い温度範囲で使用し得る感温装
置を得ることができることを見出して、本発明に
至つたものである。
従つて、本発明は、アモルフアス相金属水素化
物を作動媒体として利用することにより、広い温
度範囲で使用することができる感温装置を提供す
ることを目的とする。
物を作動媒体として利用することにより、広い温
度範囲で使用することができる感温装置を提供す
ることを目的とする。
（発明の構成）
本発明による感温装置は、水素の導入及び導出
のための連通管を備え、内部にアモルフアス相の
金属水素化物と水素とが充填された密封容器と、
上記連通管に接続されて、密閉容器内の水素圧に
比例して容積変化する手段とを有することを特徴
とする。
のための連通管を備え、内部にアモルフアス相の
金属水素化物と水素とが充填された密封容器と、
上記連通管に接続されて、密閉容器内の水素圧に
比例して容積変化する手段とを有することを特徴
とする。
第１図は、アモルフアス相金属水素化物におけ
る水素吸蔵量、即ち、金属水素化物における金属
原子数に対する吸蔵水素原子数の比（Ｈ／Ｍ）と
水素平衡圧Ｐとの関係を一般的に示す。特に、金
属水素化物における上記水素吸蔵量（Ｈ／Ｍ）を
0.1〜1.0の範囲とするとき、金属水素化物の水素
平衡圧Ｐは環境温度ｔに対して直線性にすぐれる
ので、本発明においても、用いる金属水素化物
は、アモルフアス相であつて、且つ、金属原子数
に対する吸蔵水素原子数の比（Ｈ／Ｍ）が0.1〜
1.0の範囲にあることが好ましい。本発明の感温
装置においては、アモルフアス相金属水素化物の
この水素平衡圧と環境温度との直線関係を利用し
て、金属水素化物の水素平衡圧によつて対応する
環境温度を知るものである。
る水素吸蔵量、即ち、金属水素化物における金属
原子数に対する吸蔵水素原子数の比（Ｈ／Ｍ）と
水素平衡圧Ｐとの関係を一般的に示す。特に、金
属水素化物における上記水素吸蔵量（Ｈ／Ｍ）を
0.1〜1.0の範囲とするとき、金属水素化物の水素
平衡圧Ｐは環境温度ｔに対して直線性にすぐれる
ので、本発明においても、用いる金属水素化物
は、アモルフアス相であつて、且つ、金属原子数
に対する吸蔵水素原子数の比（Ｈ／Ｍ）が0.1〜
1.0の範囲にあることが好ましい。本発明の感温
装置においては、アモルフアス相金属水素化物の
この水素平衡圧と環境温度との直線関係を利用し
て、金属水素化物の水素平衡圧によつて対応する
環境温度を知るものである。
第２図は、本発明による感温装置の実施例を示
し、密閉容器１は水素を導入導出するための連通
管２を有し、この連通管に密閉容器内の水素圧に
比例して容積変化する手段、例えば、内部の水素
圧に比例して伸縮するシリンダ３、ベローズ又は
ダイアフラムが接続されている。密閉容器内には
連通管側にフイルター４が充填され、更に、内部
にアモルフアス相金属水素化物５が充填されてい
ると共に、前述したように、作動温度範囲で好ま
しくはＨ／Ｍ比が0.1〜1.0の範囲にあるように、
所定の圧力にて水素が充填されている。
し、密閉容器１は水素を導入導出するための連通
管２を有し、この連通管に密閉容器内の水素圧に
比例して容積変化する手段、例えば、内部の水素
圧に比例して伸縮するシリンダ３、ベローズ又は
ダイアフラムが接続されている。密閉容器内には
連通管側にフイルター４が充填され、更に、内部
にアモルフアス相金属水素化物５が充填されてい
ると共に、前述したように、作動温度範囲で好ま
しくはＨ／Ｍ比が0.1〜1.0の範囲にあるように、
所定の圧力にて水素が充填されている。
尚、図示した実施例においては、感温装置が所
謂サーモバルブに適用されており、ベローズ３は
バルブ６の密閉室７に収容されている。このベロ
ーズは低部を固定されていると共に、内部にベロ
ーズの伸縮に合わせて軸方向に可動の軸体８を有
し、この軸体が弁体（図示せず）に接続されて、
温度によつて弁体を開閉する。
謂サーモバルブに適用されており、ベローズ３は
バルブ６の密閉室７に収容されている。このベロ
ーズは低部を固定されていると共に、内部にベロ
ーズの伸縮に合わせて軸方向に可動の軸体８を有
し、この軸体が弁体（図示せず）に接続されて、
温度によつて弁体を開閉する。
前記フイルターとしては、水素は透過するが、
金属水素化物は透過しないように、例えば、多孔
質焼結金属が用いられる。但し、これに限定され
るものではない。
金属水素化物は透過しないように、例えば、多孔
質焼結金属が用いられる。但し、これに限定され
るものではない。
また、金属水素化物としては、特に制限される
ものではないが、好ましくは室温から相当の高温
の範囲においてアモルフアス相を保持する合金が
好ましく、かかる金属水素化物として、Ni−Ｐ、
Fe−Ｂ−Si、Pd−Si、La−Si、Pd−Cu−Si、
Pd−Ni−Ｐ、Fe−Ｐ−Ｃ合金等の金属−非金属
系アモルフアス合金や、Mg−Zn、Ti−Zr−Ni、
Zr−Pd、La−Au、Ti−Ni、Ti−Fe、Zr−Ni、
Zr−Fe、Ti−Cu、Zr−Cu、Zr−Rh、Ｙ−Al、
Zr−Ni−Al、La−Ni、La−Co合金等の金属−
金属系アモルフアス合金が用いられる。
ものではないが、好ましくは室温から相当の高温
の範囲においてアモルフアス相を保持する合金が
好ましく、かかる金属水素化物として、Ni−Ｐ、
Fe−Ｂ−Si、Pd−Si、La−Si、Pd−Cu−Si、
Pd−Ni−Ｐ、Fe−Ｐ−Ｃ合金等の金属−非金属
系アモルフアス合金や、Mg−Zn、Ti−Zr−Ni、
Zr−Pd、La−Au、Ti−Ni、Ti−Fe、Zr−Ni、
Zr−Fe、Ti−Cu、Zr−Cu、Zr−Rh、Ｙ−Al、
Zr−Ni−Al、La−Ni、La−Co合金等の金属−
金属系アモルフアス合金が用いられる。
かかる感温装置の作動を説明する。第４図に例
示するように、アモルフアス相金属水素化物は、
密閉容器内において、その水素平衡圧が環境温度
に対して直線関係を有するので、前記したよう
に、この水素平衡圧、即ち、密閉容器内の水素圧
をシリンダ、ベローズ又はダイアフラムに作用さ
せれば、環境温度を知ることができる。
示するように、アモルフアス相金属水素化物は、
密閉容器内において、その水素平衡圧が環境温度
に対して直線関係を有するので、前記したよう
に、この水素平衡圧、即ち、密閉容器内の水素圧
をシリンダ、ベローズ又はダイアフラムに作用さ
せれば、環境温度を知ることができる。
（発明の効果）
以上のように、本発明の感温装置によれば、ア
モルフアス相金属水素化物の水素平衡圧から環境
温度を知るものであり、ここに、一般に、液体に
比較して、アモルフアス相金属水素化物の温度−
水素平衡圧関係の直線性が広い温度範囲にわた
り、また結晶相金属水素化物の場合、水素平衡圧
が水素吸蔵量によらずにほぼ一定であるプラトー
領域があるため、広い温度範囲で温度−圧力の直
線性を得るために利用し得る領域は、プラトー領
域以外の単一相領域だけである。それに対し、ア
モルフアス相金属水素化物の場合、プラトー領域
がないため、更に広い温度範囲で温度−圧力の直
線性が得られる。しかも、アモルフアス金属水素
化物における水素原子の拡散速度が対応する結晶
合金に比較して、通常、２〜４桁程度も大きく、
環境温度に対する水素平衡圧の変化が鋭敏である
ので、広い温度範囲にて正確であつて、且つ、応
答速度の速い感温装置を得ることができる。
モルフアス相金属水素化物の水素平衡圧から環境
温度を知るものであり、ここに、一般に、液体に
比較して、アモルフアス相金属水素化物の温度−
水素平衡圧関係の直線性が広い温度範囲にわた
り、また結晶相金属水素化物の場合、水素平衡圧
が水素吸蔵量によらずにほぼ一定であるプラトー
領域があるため、広い温度範囲で温度−圧力の直
線性を得るために利用し得る領域は、プラトー領
域以外の単一相領域だけである。それに対し、ア
モルフアス相金属水素化物の場合、プラトー領域
がないため、更に広い温度範囲で温度−圧力の直
線性が得られる。しかも、アモルフアス金属水素
化物における水素原子の拡散速度が対応する結晶
合金に比較して、通常、２〜４桁程度も大きく、
環境温度に対する水素平衡圧の変化が鋭敏である
ので、広い温度範囲にて正確であつて、且つ、応
答速度の速い感温装置を得ることができる。
また、液体−気体の変化を利用した従来の感温
装置に比較して、感温部の容積１／10以下に小型
化することができ、更に、その形状についても、
何らの制約もない。また、用いる金属水素化物の
種類や密閉容器内への水素の充填量を変えること
によつて、種々の温度範囲で作動させることがで
きる感温装置を得ることができる。
装置に比較して、感温部の容積１／10以下に小型
化することができ、更に、その形状についても、
何らの制約もない。また、用いる金属水素化物の
種類や密閉容器内への水素の充填量を変えること
によつて、種々の温度範囲で作動させることがで
きる感温装置を得ることができる。
（実施例）
以下に本発明の装置を実施例によつて具体的に
説明する。
説明する。
実施例 １
LaNi5アモルフアス合金２ｇを第２図に示した
ような密閉容器に充填した後、密閉容器内を高温
下に減圧し、次いで、低温で水素を再び加圧封入
する操作を繰り返して、合金を活性化した。
ような密閉容器に充填した後、密閉容器内を高温
下に減圧し、次いで、低温で水素を再び加圧封入
する操作を繰り返して、合金を活性化した。
次に、密閉容器内を脱水素した後、密閉容器を
60℃に保持して、第３図に示すように、所定の圧
力にて水素を封入して、感温装置を製作した。こ
の感温装置の温度−圧力特性を第４図に示す。
60℃に保持して、第３図に示すように、所定の圧
力にて水素を封入して、感温装置を製作した。こ
の感温装置の温度−圧力特性を第４図に示す。
実施例 ２
実施例１において、合金としてTiCo0.5Mn0.5ア
モルフアス合金を用い、第５図に示すように、所
定の圧力にて水素を封入して、感温装置を製作し
た。この感温装置の温度−圧力特性を第６図に示
す。
モルフアス合金を用い、第５図に示すように、所
定の圧力にて水素を封入して、感温装置を製作し
た。この感温装置の温度−圧力特性を第６図に示
す。
実施例 ３
実施例１において、60℃における水素の充填量
を第３図に示したように変えた以外は、実施例１
と同じ感温装置を製作した。この感温装置の温度
−圧力特性を第４図に示す。
を第３図に示したように変えた以外は、実施例１
と同じ感温装置を製作した。この感温装置の温度
−圧力特性を第４図に示す。
実施例 ４
実施例２において、60℃における水素の充填量
を第５図に示したように変えた以外は、実施例２
と同じ感温装置を製作した。この感温装置の温度
−圧力特性を第６図に示す。
を第５図に示したように変えた以外は、実施例２
と同じ感温装置を製作した。この感温装置の温度
−圧力特性を第６図に示す。
実施例 ５
実施例１において、合金の充填量を1.5ｇとし
た以外は、実施例１と同じ感温装置を製作した。
この感温装置の温度−圧力特性を第４図に示す。
た以外は、実施例１と同じ感温装置を製作した。
この感温装置の温度−圧力特性を第４図に示す。
比較例
実施例１において、LaNi5結晶相合金２ｇを用
い、同様にして、第７図に示すように所定の圧力
にて水素を封入して、感温装置を製作した。この
感温装置の温度−圧力特性を第８図に示す。
い、同様にして、第７図に示すように所定の圧力
にて水素を封入して、感温装置を製作した。この
感温装置の温度−圧力特性を第８図に示す。
第１図は一般にアモルフアス相金属水素化物に
おける水素吸蔵量（Ｈ／Ｍ）と水素平衡圧Ｐとの
関係を示すグラフ、第２図は本発明による感温装
置の実施例を示す断面図、第３図はLaNi5アモル
フアス合金の水素吸蔵量（Ｈ／Ｍ）と水素平衡圧
Ｐとの関係を示すグラフ、第４図は本発明による
感温装置における温度Ｔと水素平衡圧Ｐとの関係
を示すグラフ、第５図はTiCo0.5Mn0.5アモルフア
ス合金の水素吸蔵量（Ｈ／Ｍ）と水素平衡圧Ｐと
の関係を示すグラフ、第６図は本発明による別の
感温装置における温度Ｔと水素平衡圧Ｐとの関係
を示すグラフ、第７図はLaNi5結晶質合金の水素
吸蔵量（Ｈ／Ｍ）と水素平衡圧Ｐとの関係を示す
グラフ、第８図はLaNi5結晶質合金を用いた比較
例としての感温装置における温度Ｔと水素平衡圧
Ｐとの関係を示すグラフである。 １……密閉容器、２……連通管、３……シリン
ダ、ベローズ又はダイアフラム、４……フイルタ
ー、５……金属水素化物、６……サーモバルブ、
７……密閉室、８……軸体。
おける水素吸蔵量（Ｈ／Ｍ）と水素平衡圧Ｐとの
関係を示すグラフ、第２図は本発明による感温装
置の実施例を示す断面図、第３図はLaNi5アモル
フアス合金の水素吸蔵量（Ｈ／Ｍ）と水素平衡圧
Ｐとの関係を示すグラフ、第４図は本発明による
感温装置における温度Ｔと水素平衡圧Ｐとの関係
を示すグラフ、第５図はTiCo0.5Mn0.5アモルフア
ス合金の水素吸蔵量（Ｈ／Ｍ）と水素平衡圧Ｐと
の関係を示すグラフ、第６図は本発明による別の
感温装置における温度Ｔと水素平衡圧Ｐとの関係
を示すグラフ、第７図はLaNi5結晶質合金の水素
吸蔵量（Ｈ／Ｍ）と水素平衡圧Ｐとの関係を示す
グラフ、第８図はLaNi5結晶質合金を用いた比較
例としての感温装置における温度Ｔと水素平衡圧
Ｐとの関係を示すグラフである。 １……密閉容器、２……連通管、３……シリン
ダ、ベローズ又はダイアフラム、４……フイルタ
ー、５……金属水素化物、６……サーモバルブ、
７……密閉室、８……軸体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水素の導入及び導出のための連通管を備え、
内部にアモルフアス相金属水素化物と水素とが充
填された密封容器と、上記連通管に接続されて、
密閉容器内の水素圧に比例して容積変化する手段
とを有することを特徴とする感温装置。 ２ 金属水素化物における水素原子数／金属原子
数の比が0.1〜1.0の範囲にあることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の感温装置。 ３ 密閉容器内の水素圧に比例して容積変化する
手段が水素圧に比例して伸縮するシリンダ、ベロ
ーズ又はダイアフラムであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の感温装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17353585A JPS6234024A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | 感温装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17353585A JPS6234024A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | 感温装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6234024A JPS6234024A (ja) | 1987-02-14 |
| JPH0569178B2 true JPH0569178B2 (ja) | 1993-09-30 |
Family
ID=15962328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17353585A Granted JPS6234024A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | 感温装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6234024A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4915648B2 (ja) * | 2006-06-30 | 2012-04-11 | パナソニック株式会社 | 水素検知素子 |
| JP5129553B2 (ja) * | 2007-12-03 | 2013-01-30 | パナソニック株式会社 | 水素検知素子 |
-
1985
- 1985-08-06 JP JP17353585A patent/JPS6234024A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6234024A (ja) | 1987-02-14 |
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