JPH07332596A - 水素吸蔵合金収容ユニット - Google Patents
水素吸蔵合金収容ユニットInfo
- Publication number
- JPH07332596A JPH07332596A JP6154171A JP15417194A JPH07332596A JP H07332596 A JPH07332596 A JP H07332596A JP 6154171 A JP6154171 A JP 6154171A JP 15417194 A JP15417194 A JP 15417194A JP H07332596 A JPH07332596 A JP H07332596A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- alloy
- pressure
- unit
- storage unit
- Prior art date
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- Withdrawn
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Classifications
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/45—Hydrogen technologies in production processes
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水素の貯蔵や輸送に対して、軽量かつ容積の
とらない水素吸蔵合金収容ユニットを提供する。 【構成】 本発明の水素吸蔵合金収容ユニットは、熱媒
管１に水素吸蔵合金９を固定させた水素吸蔵合金収容ユ
ニット２０を酸素遮蔽フィルム３で包括し、水素ガスの
導入管７を接続することによって構成される。
とらない水素吸蔵合金収容ユニットを提供する。 【構成】 本発明の水素吸蔵合金収容ユニットは、熱媒
管１に水素吸蔵合金９を固定させた水素吸蔵合金収容ユ
ニット２０を酸素遮蔽フィルム３で包括し、水素ガスの
導入管７を接続することによって構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水素吸蔵合金に水素ガ
スを吸蔵・放出させるところの水素吸蔵合金容器に関す
るものである。
スを吸蔵・放出させるところの水素吸蔵合金容器に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】水素はクリーンで無尽蔵に存在するため
に、新たなエネルギーとしてその利用法が検討されてい
るが、水素を汎用化するには、水素の貯蔵、輸送を容易
にできるシステムの確立が必要である。
に、新たなエネルギーとしてその利用法が検討されてい
るが、水素を汎用化するには、水素の貯蔵、輸送を容易
にできるシステムの確立が必要である。
【０００３】現在、高圧ガスあるいは液体水素として取
り扱われているが、高圧ガスの場合は、１５０気圧とい
う高圧にするために、容器は、頑強にする必要があり、
重量、容積も大きくなり、また、取扱いも慎重にしなけ
ればならない。また、液体水素の場合は、きわめて低温
に冷却する必要があり、そのためのエネルギーは大き
く、いづれも効率的な貯蔵、輸送法であるとはいえな
い。
り扱われているが、高圧ガスの場合は、１５０気圧とい
う高圧にするために、容器は、頑強にする必要があり、
重量、容積も大きくなり、また、取扱いも慎重にしなけ
ればならない。また、液体水素の場合は、きわめて低温
に冷却する必要があり、そのためのエネルギーは大き
く、いづれも効率的な貯蔵、輸送法であるとはいえな
い。
【０００４】これに対し、水素吸蔵合金（以下「合金」
という）は、水素と反応して金属水素化物の形で水素を
貯蔵し、加熱すれば簡単に水素を放出し、この場合、高
圧水素ガス、液体水素と同等あるいはそれ以上の密度で
水素を貯蔵できることから、貯蔵効率の向上が期待でき
る。貯蔵に関しては、特開平１−２５２５０１や特開平
２−１４１４０１公報などのように、多くの水素吸蔵合
金容器が開発されてきている。
という）は、水素と反応して金属水素化物の形で水素を
貯蔵し、加熱すれば簡単に水素を放出し、この場合、高
圧水素ガス、液体水素と同等あるいはそれ以上の密度で
水素を貯蔵できることから、貯蔵効率の向上が期待でき
る。貯蔵に関しては、特開平１−２５２５０１や特開平
２−１４１４０１公報などのように、多くの水素吸蔵合
金容器が開発されてきている。
【０００５】しかし、合金は、水素を吸蔵、放出するに
は、あらかじめ、操作圧力より高圧の水素のもとで活性
化処理する必要のあるものが多く、容器としての操作圧
力が低くても、活性化処理のために高圧に耐える設計に
する必要があり、重量が重く、容積も大きなものになっ
てしまい、容器の重量あたり、容積あたりの貯蔵効率が
低下してしまう。
は、あらかじめ、操作圧力より高圧の水素のもとで活性
化処理する必要のあるものが多く、容器としての操作圧
力が低くても、活性化処理のために高圧に耐える設計に
する必要があり、重量が重く、容積も大きなものになっ
てしまい、容器の重量あたり、容積あたりの貯蔵効率が
低下してしまう。
【０００６】また、輸送に関しては、貯蔵容器をそのま
ま利用すればよいが、前述のように容器の重量や容積が
大きくなるため、軽量で容積の小さな容器の開発が望ま
れている。あるいは、合金を活性化したのち、合金を取
り出し、輸送する方法があるが、水素を吸蔵した合金
は、空気に触れると、空気中の酸素によって酸化され、
そのときの発熱反応によって、水素が放出され発火する
危険がある。また、一度酸化されると、水素吸蔵量が低
下するため、再度活性化処理を要するため、空気に接触
させないようにしなければならない。
ま利用すればよいが、前述のように容器の重量や容積が
大きくなるため、軽量で容積の小さな容器の開発が望ま
れている。あるいは、合金を活性化したのち、合金を取
り出し、輸送する方法があるが、水素を吸蔵した合金
は、空気に触れると、空気中の酸素によって酸化され、
そのときの発熱反応によって、水素が放出され発火する
危険がある。また、一度酸化されると、水素吸蔵量が低
下するため、再度活性化処理を要するため、空気に接触
させないようにしなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、水素の貯
蔵、輸送を行う場合、高圧水素ガス、液体水素に比べ、
水素吸蔵合金を使用したほうが貯蔵密度からいって効率
的であるが、合金を収容する容器や方法に問題があり、
実質的には効率的でない。本発明は、この事情に鑑みた
ものであり、貯蔵や輸送に対して、軽量でかつ容積の小
さな合金の収容ユニットを提供することを目的とする。
蔵、輸送を行う場合、高圧水素ガス、液体水素に比べ、
水素吸蔵合金を使用したほうが貯蔵密度からいって効率
的であるが、合金を収容する容器や方法に問題があり、
実質的には効率的でない。本発明は、この事情に鑑みた
ものであり、貯蔵や輸送に対して、軽量でかつ容積の小
さな合金の収容ユニットを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明の水素吸
蔵合金収容ユニットの例の説明図である。水素を吸蔵、
放出させるための冷却媒体、加熱媒体を流す熱媒管に水
素吸蔵合金を固定させた水素吸蔵合金収容ユニットを酸
素遮蔽フィルムで包括し、かつ、該ユニットは、水素ガ
スの導入管を接続することによって構成される。
蔵合金収容ユニットの例の説明図である。水素を吸蔵、
放出させるための冷却媒体、加熱媒体を流す熱媒管に水
素吸蔵合金を固定させた水素吸蔵合金収容ユニットを酸
素遮蔽フィルムで包括し、かつ、該ユニットは、水素ガ
スの導入管を接続することによって構成される。
【０００９】
【作用】水素吸蔵合金収容ユニットは、図２に示すよう
に合金の活性化処理に耐える設計の耐圧容器に装着され
ている。合金の活性化処理は、例えば、合金を高圧水素
雰囲気と真空雰囲気に交互に数回さらすことにより行わ
れるが、その場合、バルブ１１、１２、１３、１４を開
放して水素吸蔵合金収容ユニットの内部と外部の圧力を
同じ圧力にして、水素を導入、排出する。水素吸蔵合金
収容ユニットの内部と外部の圧力は同じであるために、
ユニットを包括している酸素遮蔽フィルムの強度は、大
きな必要はない。
に合金の活性化処理に耐える設計の耐圧容器に装着され
ている。合金の活性化処理は、例えば、合金を高圧水素
雰囲気と真空雰囲気に交互に数回さらすことにより行わ
れるが、その場合、バルブ１１、１２、１３、１４を開
放して水素吸蔵合金収容ユニットの内部と外部の圧力を
同じ圧力にして、水素を導入、排出する。水素吸蔵合金
収容ユニットの内部と外部の圧力は同じであるために、
ユニットを包括している酸素遮蔽フィルムの強度は、大
きな必要はない。
【００１０】活性化処理が終わった後、熱媒管に冷却媒
体を流し、合金を冷却しながら水素を吸蔵する。吸蔵が
終了したら、バルブ１２を閉じ導入管８により、水素吸
蔵合金収容ユニットの外部の水素ガスを空気あるいは他
の安全なガスで置換し、バルブ１１を閉じて、ユニット
は耐圧容器からはずされる。
体を流し、合金を冷却しながら水素を吸蔵する。吸蔵が
終了したら、バルブ１２を閉じ導入管８により、水素吸
蔵合金収容ユニットの外部の水素ガスを空気あるいは他
の安全なガスで置換し、バルブ１１を閉じて、ユニット
は耐圧容器からはずされる。
【００１１】こうして得られる、水素を吸蔵した水素吸
蔵合金収容ユニットの内圧はそのときの合金温度の平衡
圧であり、低温の雰囲気に置くことによりさらに内圧を
小さくすることができ、水素吸蔵合金ユニットを用いて
水素を安全に保存、輸送を行うことができる。また、こ
のユニットは、フィルムで包括されているだけなので、
軽量であり、体積も小さく、貯蔵効率、輸送効率が極め
て良い。
蔵合金収容ユニットの内圧はそのときの合金温度の平衡
圧であり、低温の雰囲気に置くことによりさらに内圧を
小さくすることができ、水素吸蔵合金ユニットを用いて
水素を安全に保存、輸送を行うことができる。また、こ
のユニットは、フィルムで包括されているだけなので、
軽量であり、体積も小さく、貯蔵効率、輸送効率が極め
て良い。
【００１２】水素が必要になれば、同様の耐圧容器に水
素吸蔵合金収容ユニットを装着し、熱媒管に加熱媒体を
流せば、水素を簡単に取り出すことができる。この場
合、容器は、操作圧力に耐えればよく、活性化処理に耐
えるような耐圧容器にする必要は全くない。
素吸蔵合金収容ユニットを装着し、熱媒管に加熱媒体を
流せば、水素を簡単に取り出すことができる。この場
合、容器は、操作圧力に耐えればよく、活性化処理に耐
えるような耐圧容器にする必要は全くない。
【００１３】
【実施例】水素吸蔵合金収容ユニットは、外径３０ｍｍ
φ、内径２４ｍｍφ、長さ１２６ｍｍの熱媒管にプレー
ト状の幅３２ｍｍ、高さ５ｍｍ、長さ１０２ｍｍ（肉圧
は、１．５ｍｍ）の熱媒管を間隔１０ｍｍで９つ横架
し、プレート状熱媒管には、厚さ１０μｍのフィンが４
ｍｍの間隔で設けられている。プレート状熱媒管間の各
段に７６０ｇのＬaＮi4.7Ａｌ0.3合金粉末を均一に充填
した。これを四フッ化エチレン樹脂連続多孔質膜（平均
細孔径３μｍ）をラミネートしたフィルムを取り付け、
水素吸蔵合金を保持する。このユニットの上部に幅４０
ｍｍ、長さ１８０ｍｍ、厚さ３ｍｍのアルミニウム製の
固定板を熱媒管に固定して、そのユニットを包括するよ
うにポリエステル、アルミニウム、ポリエチレンの三層
構造化らなる酸素遮蔽フィルムを固定し、さらに固定板
に水素導入管を装着する。このユニットは合金重量を含
め１１１０ｇであり、体積は約５００ｃｍ3である。ユ
ニットは、内径３７００ｍｍφ、外径４０００ｍｍφ、
長さ３５０ｍｍのステンレス製の円筒容器に設置され、
合金を８０℃、１１Ｋｇ／ｃｍ2で活性化操作を行った
のち、４０℃の水を２７００ｃｍ3／分の流速で流し、
５Ｋｇ／ｃｍ2の水素圧で吸蔵させたところ、０．１８
３Ｎｍ3の水素を吸蔵した。
φ、内径２４ｍｍφ、長さ１２６ｍｍの熱媒管にプレー
ト状の幅３２ｍｍ、高さ５ｍｍ、長さ１０２ｍｍ（肉圧
は、１．５ｍｍ）の熱媒管を間隔１０ｍｍで９つ横架
し、プレート状熱媒管には、厚さ１０μｍのフィンが４
ｍｍの間隔で設けられている。プレート状熱媒管間の各
段に７６０ｇのＬaＮi4.7Ａｌ0.3合金粉末を均一に充填
した。これを四フッ化エチレン樹脂連続多孔質膜（平均
細孔径３μｍ）をラミネートしたフィルムを取り付け、
水素吸蔵合金を保持する。このユニットの上部に幅４０
ｍｍ、長さ１８０ｍｍ、厚さ３ｍｍのアルミニウム製の
固定板を熱媒管に固定して、そのユニットを包括するよ
うにポリエステル、アルミニウム、ポリエチレンの三層
構造化らなる酸素遮蔽フィルムを固定し、さらに固定板
に水素導入管を装着する。このユニットは合金重量を含
め１１１０ｇであり、体積は約５００ｃｍ3である。ユ
ニットは、内径３７００ｍｍφ、外径４０００ｍｍφ、
長さ３５０ｍｍのステンレス製の円筒容器に設置され、
合金を８０℃、１１Ｋｇ／ｃｍ2で活性化操作を行った
のち、４０℃の水を２７００ｃｍ3／分の流速で流し、
５Ｋｇ／ｃｍ2の水素圧で吸蔵させたところ、０．１８
３Ｎｍ3の水素を吸蔵した。
【００１４】この場合、ユニットは、１Ｎｍ3の水素を
貯蔵するのに、６．０７Ｋｇの重量並びに２７３０ｃｍ
3の体積を必要とし、従来使用されている高圧ボンベの
それぞれの値７．８４Ｋｇ、６７３０ｃｍ3に比べ、重
量では、２３％、体積では５９％効率的である。
貯蔵するのに、６．０７Ｋｇの重量並びに２７３０ｃｍ
3の体積を必要とし、従来使用されている高圧ボンベの
それぞれの値７．８４Ｋｇ、６７３０ｃｍ3に比べ、重
量では、２３％、体積では５９％効率的である。
【００１５】
【発明の効果】本発明の水素吸蔵合金収容ユニットを用
いれば、軽量かつ容積をとらずに、効率的な水素の貯蔵
や輸送が可能になる。
いれば、軽量かつ容積をとらずに、効率的な水素の貯蔵
や輸送が可能になる。
【００１６】
【図１】本発明の一実施例にかかる水素吸蔵合金収容ユ
ニットの一部切欠き斜視図である。
ニットの一部切欠き斜視図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる水素吸蔵合金収容ユ
ニットを用いた水素吸蔵合金容器の断面図である。
ニットを用いた水素吸蔵合金容器の断面図である。
１ 熱媒管 ２ フィルター固定板 ３ 酸素遮蔽フィルム ４ プレート状熱媒管 ５ フィン ６ 連結継手 ７、８ ガス導入管 ９ 水素吸蔵合金 １１、１２、１３、１４ バルブ ２０ 水素吸蔵合金収容ユニット ２１ 耐圧容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000003986 日産化学工業株式会社 東京都千代田区神田錦町３丁目７番地１ (71)出願人 594113838 日本海ガス株式会社 富山県富山市城北町２番36号 (71)出願人 000187116 昭和精密工業株式会社 富山県氷見市柳田3027番地 (72)発明者 九曜 英雄 富山県高岡市二上町150番地 富山県工業 技術センター内 (72)発明者 吉田 良広 富山県高岡市二上町150番地 富山県工業 技術センター内 (72)発明者 関口 徳朗 富山県高岡市二上町150番地 富山県工業 技術センター内 (72)発明者 林 千歳 富山県高岡市二上町150番地 富山県工業 技術センター内 (72)発明者 定田 耕誠 富山県富山市久方町２番54号 北陸電力株 式会社技術研究所内 (72)発明者 山岸 伸考 富山県魚津市本江2410番地 株式会社スギ ノマシン内 (72)発明者 石原 孝夫 富山県富山市石金20番地 株式会社不二越 内 (72)発明者 高子 康 富山県婦負郡婦中町笹倉635番地 日産化 学工業株式会社富山工場内 (72)発明者 平田 純一 富山県富山市城北町２番36号 日本海ガス 株式会社内 (72)発明者 釜中 茂夫 富山県氷見市柳田3027番地 昭和精密工業 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 熱媒管と該熱媒管によって熱交換を行う
ように、該熱媒管に固定された水素吸蔵合金から構成さ
れる水素吸蔵合金収容ユニットを酸素遮蔽フィルムで包
括し、かつ、該ユニットに水素ガスの導入を行うための
水素ガス導入管を備えた水素吸蔵合金収容ユニット
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6154171A JPH07332596A (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 水素吸蔵合金収容ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6154171A JPH07332596A (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 水素吸蔵合金収容ユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07332596A true JPH07332596A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15578391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6154171A Withdrawn JPH07332596A (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 水素吸蔵合金収容ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07332596A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106051458A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-10-26 | 中国计量大学 | 一种金属氢化物储氢器吸氢应力变化检测装置 |
| CN110057027A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-26 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 温湿度调节设备监控的方法、装置及计算机存储介质 |
| CN110057056A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-26 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 温湿度调节设备运行模式监控的方法、装置及存储介质 |
-
1994
- 1994-06-13 JP JP6154171A patent/JPH07332596A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106051458A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-10-26 | 中国计量大学 | 一种金属氢化物储氢器吸氢应力变化检测装置 |
| CN110057027A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-26 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 温湿度调节设备监控的方法、装置及计算机存储介质 |
| CN110057056A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-26 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 温湿度调节设备运行模式监控的方法、装置及存储介质 |
| CN110057027B (zh) * | 2019-04-15 | 2021-01-29 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 温湿度调节设备监控的方法、装置及计算机存储介质 |
| CN110057056B (zh) * | 2019-04-15 | 2021-09-21 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 温湿度调节设备运行模式监控的方法、装置及存储介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |