JPH08283001A - スラッシュ水素の製造方法及び装置 - Google Patents
スラッシュ水素の製造方法及び装置Info
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- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B47/00—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
- C06B47/02—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase the components comprising a binary propellant
- C06B47/12—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase the components comprising a binary propellant a component being a liquefied normally gaseous fuel
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Abstract
一で微細な固体水素粒子からなるスラッシュ水素が得ら
れるスラッシュ水素の製造方法及び装置を提供する。 【構成】 ヘリウム液化装置6によって液化した液化ヘ
リウムをスラッシュ水素製造容器10へ入れ、水素ガス
を容器10内に下部から吹き込み固体水素を生成する。
一方、水素液化装置8によって水素ガスを液化し、得ら
れた液化水素と、スラッシュ水素製造容器10から出る
低温のガスヘリウムとを熱交換器11で熱交換させて3
重点液化水素を生成させる。スラッシュ水素製造容器1
0で得られた固体水素に対し、熱交換器11で得られた
3重点液化水素を混合して均一で微細な固体水素粒子を
含むスラッシュ水素を生成させる。
Description
の燃料等に用いられる、液体水素と固体水素が共存した
状態のスラッシュ水素の製造方法及び装置に関する。
法としては以下の3つのやり方があった。
るスラッシュ水素製造の原理を示している。低温容器1
内を真空ポンプ14により予め50torr以下の圧力に減
圧する。減圧された容器1の中に、液化水素容器9から
液化水素15を噴霧すると、液滴は蒸発潜熱を奪われて
固体水素3となる。この状態を(a)図が示している。
ある程度の固体水素3がたまった後、(b)図のように
低温容器1中に、3重点水素容器12から3重点水素1
6を充填しスラッシュ水素4を得る。
によるスラッシュ水素製造の原理を示している。液化水
素15を充填した低温容器1を真空ポンプ14で排気し
続けると、液化水素15は蒸発潜熱を奪われて温度低下
し、ついには3重点に達した後、液面に固体水素3を生
成する。この状態を(a)図が示している。
ブ17を閉じると、(b)図のように固体水素3は砕け
ながら液中に沈む。その後、バルブ17の開閉を継続す
ることにより、(c)図に示すようにスラッシュ水素4
を得る。
るスラッシュ水素製造の原理を示している。低温容器1
中には液化水素15が充填されており、その中に熱交換
器11が設置されている。熱交換器11にHe冷凍装置
18から13K以下の低温ヘリウムガスを供給すると、
液化水素15は熱交換器11の表面で固化する。これを
ドリル19で削り落とし、これを継続することにより、
スラッシュ水素4を得る。
シュ水素製造法には、それぞれ、次のような問題点があ
った。まず、図3のスプレー法では、減圧された容器に
水素を入れるため、その容器内に外部から空気が混入す
る危険がある。
っている容器を減圧するため、その容器内に空気が混入
する危険性がある。その上、この方法で得られるスラッ
シュ水素中の固体水素の粒子が不均一で大きいという欠
点がある。
ラッシュ水素中の固体水素の粒子が不均一で大きいとい
う欠点と、使用する設備として特殊な熱交換器を必要と
するという問題がある。
法にみられた前記欠点を除くため、水素の入った容器を
減圧することなしに、均一で微細な固体水素粒子からな
るスラッシュ水素が得られるスラッシュ水素の製造方法
を提供することを課題としている。
製造方法を効率的に実施するためのスラッシュ水素製造
装置を提供することをもその課題としている。
課題を解決するため、液化ヘリウム中に水素ガスを吹き
込んで固体水素を生成させ、生成された固体水素に3重
点液化水素を混合してスラッシュ水素を得るスラッシュ
水素の製造方法を提供する。
おいて、容器内の液化ヘリウム中に吹き込まれた水素ガ
スは、温度差のために固化し、一方、ヘリウムは蒸発す
る。気化したヘリウムを容器外に排出しつゝこれを継続
すると、容器の中はほとんどが固体水素となる。ここで
3重点液化水素を容器に充填すると、スラッシュ水素が
得られる。
のもとに行えるので、水素が入った容器内が空気で汚染
されるおそれが小さく、また、得られるスラッシュ水素
中の固体水素は液体ヘリウムによる急冷のために均一で
微細な粒子からなっている。
ュ水素製造方法を効率的に実施するための装置として液
化ヘリウムを受入れると共に水素ガスが吹き込まれるス
ラッシュ水素製造容器、水素ガスを液化する水素液化装
置、及びその水素液化装置で得られた液化水素を前記ス
ラッシュ水素製造容器から出るヘリウムガスによって冷
却して3重点液化水素を生成する熱交換器を有し、その
熱交換器を出たヘリウムガスを前記水素液化装置で水素
冷却に用いるよう構成したスラッシュ水素製造装置を提
供する。
ムガスが保有する低温を熱交換器において3重点液化水
素の生成に用いると共にこの熱交換器を出たヘリウムガ
スの低温を水素液化装置で水素冷却に活用したのち再び
液化ヘリウムの原料として再利用して効率的なスラッシ
ュ水素の製造を行うことができる。
製造方法及び装置の原理について説明する。(a)図の
ように、低温容器1に大気圧状態で貯蔵された液化ヘリ
ウム2の中に、(b)図に示すように容器下部より、水
素ガスを吹き込む。液化ヘリウム2(温度約4k)との
熱交換により水素ガスは固体水素3(固化温度約14
k)に相変化し、液化ヘリウム2は蒸発する。水素ガス
吹き込み操作を継続的に行うことにより、(c)図のよ
うに、低温容器1内は、ほぼ全てが固体水素3となる。
内に3重点液化水素(温度約14k)を注入して固体水
素3と混合させることにより、スラッシュ水素4を得る
ことができる。ここで、液化ヘリウム2中に吹き込まれ
たガス水素の気泡は瞬間的に固化し、その体積は1/1
000以下となるため、非常に微細な粒径の固体水素3
を生成する。
とんど無くなったことは、容器の気相部に設けた温度セ
ンサ5の出力がヘリウムの大気圧の飽和温度(約4k)
から上昇を開始する点をもって知ることが出来る。本発
明によるスラッシュ水素の製造方法及び装置では、以上
説明した原理でスラッシュ水素を得ることができる。
法の実施の一態様及び本発明の一実施例によるスラッシ
ュ水素製造装置を図2に基づいて具体的に説明する。図
2は本発明による方法を実施するためのスラッシュ水素
製造装置の系統図である。スラッシュ水素の製造原理は
図1に基づいて説明したとおりであるが、図2に示すや
り方では、各種付帯装置と組み合わせることによってス
ラッシュ水素生産効率の向上を図っている。
化装置で、装置外部から供給されるガスヘリウムは、こ
のヘリウム液化装置6によって液化され、液化ヘリウム
容器7に貯蔵される。また、8は水素液化装置を示し、
装置外部から供給されるガス水素はこの水素液化装置8
によって液化され、液化水素容器9に貯蔵される。
器10には、まず、液化ヘリウム容器7より液化ヘリウ
ムが充填される。その後、装置外部から供給されるガス
水素を、液化ヘリウムが入ったスラッシュ水素製造容器
10の下部より、容器10内に吹き込むことにより、固
体水素が生成する。
ヘリウム充填時及び固体水素生成時には、大量の低温ヘ
リウムガスがスラッシュ水素製造容器10より排出され
るが、この低温ガスと、液化水素容器9から供給される
液化水素とを、熱交換器11で熱交換させることによ
り、液化水素を温度低下させ、3重点液化水素とし、そ
れを3重点液化水素容器12に貯蔵する。
言えまだ低温(約20k)であるため、水素液化装置8
に導いてその冷熱を回収した後、水素分離器13で一部
混入した水素ガスを分離後、ヘリウム液化装置6に供給
し、液化ヘリウムの原料として再利用する。また、分離
された水素ガスも、外部から供給されるガス水素と混
合、再利用される。
体水素のみとなった時点で、水素ガスの供給を止め、3
重点液化水素容器12からスラッシュ水素製造容器10
内に3重点液化水素を充填し、スラッシュ水素製造容器
10内にスラッシュ水素を得る。本装置は、直接の原料
となる水素以外は全て再利用出来るため、システム効率
向上に大きなメリットがある。
具体的に説明したが、本発明がこれらの実施例に限定さ
れず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その具体
的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもな
い。
ッシュ水素の製造方法では、液化ヘリウム中に水素ガス
を吹き込んで固体水素を生成させ、生成された固体水素
に3重点液化水素を混合してスラッシュ水素を得るもの
であり、水素ガスは液化ヘリウム中に吹き込まれて生成
した気泡が急冷されて固体水素となるので均一で微細な
固体粒子からなるスラッシュ水素が得られる。
方法においては、水素は常時大気圧以上で扱うことがで
きるので、水素が空気で汚染されるおそれが小さい。
よれば、本発明によるスラッシュ水素製造方法を効率的
に実施して均一で微細な固体粒子からなるスラッシュ水
素を得ることができる。
示した説明図。
態様を説明するためのスラッシュ水素製造装置の系統
図。
明図。
説明図。
明図。
Claims (2)
- 【請求項1】 液化ヘリウム中に水素ガスを吹き込んで
固体水素を生成させ、生成された固体水素に3重点液化
水素を混合してスラッシュ水素を得ることを特徴とする
スラッシュ水素の製造方法。 - 【請求項2】 液化ヘリウムを受入れると共に水素ガス
が吹き込まれるスラッシュ水素製造容器、水素ガスを液
化する水素液化装置、及び同水素液化装置で得られた液
化水素を前記スラッシュ水素製造容器から出るヘリウム
及び水素ガスによって冷却して3重点液化水素を生成す
る熱交換器を有し、同熱交換器を出たヘリウム及び水素
ガスを前記水素液化装置で水素冷却に用いるよう構成し
たことを特徴とするスラッシュ水素の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08676595A JP3581425B2 (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | スラッシュ水素の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08676595A JP3581425B2 (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | スラッシュ水素の製造方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08283001A true JPH08283001A (ja) | 1996-10-29 |
JP3581425B2 JP3581425B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=13895850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08676595A Expired - Lifetime JP3581425B2 (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | スラッシュ水素の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 1995-04-12 JP JP08676595A patent/JP3581425B2/ja not_active Expired - Lifetime
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