JPS58145601A - 金属水素化物反応容器の製造方法 - Google Patents
金属水素化物反応容器の製造方法Info
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- JPS58145601A JPS58145601A JP57025180A JP2518082A JPS58145601A JP S58145601 A JPS58145601 A JP S58145601A JP 57025180 A JP57025180 A JP 57025180A JP 2518082 A JP2518082 A JP 2518082A JP S58145601 A JPS58145601 A JP S58145601A
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- hydrogen
- container
- vessel
- fins
- metal hydride
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- 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
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- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (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】
不発明は金属水素化物反応容器に関する。
ある棹の金属や合金が発熱的に水素を吸蔵して金属水素
化物を形成し、また、この金属水素化物が可逆的に吸熱
的に水素を放出することが知られており、近年、このよ
うな金属水素化物の特性を利用した種々のヒートポンプ
装置が提案されている。
化物を形成し、また、この金属水素化物が可逆的に吸熱
的に水素を放出することが知られており、近年、このよ
うな金属水素化物の特性を利用した種々のヒートポンプ
装置が提案されている。
このようなヒートポンプ装置において、金属水素化物は
密閉した反応容器内に充填されて、水素の吸蔵放出を行
なう。一般に粉体は熱伝導性に劣るが、金属水素化物は
この水素の吸蔵放出を繰返す間に次第に微粉化し、熱伝
導性が更に低下すると共に、反応容器門番こおける特に
容器軸方向の水素の拡散性か低下し、所要の水素の吸蔵
放出反応が速やかに行なわれない問題がある。また、金
属水素化物は水素を吸蔵した際に体積が１０〜２０％程
度膨張するので、金属水素化物の微粉化と相俟って反応
容器が破壊されるおそれもある。
密閉した反応容器内に充填されて、水素の吸蔵放出を行
なう。一般に粉体は熱伝導性に劣るが、金属水素化物は
この水素の吸蔵放出を繰返す間に次第に微粉化し、熱伝
導性が更に低下すると共に、反応容器門番こおける特に
容器軸方向の水素の拡散性か低下し、所要の水素の吸蔵
放出反応が速やかに行なわれない問題がある。また、金
属水素化物は水素を吸蔵した際に体積が１０〜２０％程
度膨張するので、金属水素化物の微粉化と相俟って反応
容器が破壊されるおそれもある。
そこで、第１図及び第２図に示すように、筒状容器１の
中心部に水素通路としての多孔質筒体２を設け、この筒
体をフィルター３を介して容器の開口４に接続すると共
に、外側に突出する複数のフィン５を有する管６を上記
多孔質筒体の外壁面に沿わせ、フィン間の空間に金線水
素化物を充填するようにした金属水素化物反応容器も提
案されている。この反応容器によれは、容器軸方向の水
素流通が容易であり、また、反応容器内の熱伝導性は改
善されているか、しかし、金属水素化物売・眞層と多孔
質筒体との間に水素通路を形成するために、例えは第２
図に示すように管６を断続的に設けたり、又は管を切欠
いたりする必要があり、管及び反応容器の製作に手間を
すし、高価となる。
中心部に水素通路としての多孔質筒体２を設け、この筒
体をフィルター３を介して容器の開口４に接続すると共
に、外側に突出する複数のフィン５を有する管６を上記
多孔質筒体の外壁面に沿わせ、フィン間の空間に金線水
素化物を充填するようにした金属水素化物反応容器も提
案されている。この反応容器によれは、容器軸方向の水
素流通が容易であり、また、反応容器内の熱伝導性は改
善されているか、しかし、金属水素化物売・眞層と多孔
質筒体との間に水素通路を形成するために、例えは第２
図に示すように管６を断続的に設けたり、又は管を切欠
いたりする必要があり、管及び反応容器の製作に手間を
すし、高価となる。
本発明は金属水素化物反応容器における上記のような問
題を解決するためになされたものであっで、熱伝導性に
すぐれていると共に、容器の全長にわたって水素が速や
かに拡散することができ、更には金属水素化物の水素吸
蔵時の体積膨張をも吸収するこ七ができる金属水素化物
反応容器を提供することを目的とする。
題を解決するためになされたものであっで、熱伝導性に
すぐれていると共に、容器の全長にわたって水素が速や
かに拡散することができ、更には金属水素化物の水素吸
蔵時の体積膨張をも吸収するこ七ができる金属水素化物
反応容器を提供することを目的とする。
本発明の金属水素化物反応容器は、水素の導入及び非出
のための開口を備えた筒状容器の内壁面からこの容器の
中心に回って突出する複数のフィコ ンか容器軸方向に沿って設けられていると共（こ、複数
のフィンは外端部において筒状容器の内壁面に沿う板体
によって連結され、容器の中心部に水素は透過するか、
金属水素化物は透過しｔＡ−い多孔質筒体の一端か上記
開口に近接されて容器軸方向に延びるように設けられて
いることを特徴とするものである。
のための開口を備えた筒状容器の内壁面からこの容器の
中心に回って突出する複数のフィコ ンか容器軸方向に沿って設けられていると共（こ、複数
のフィンは外端部において筒状容器の内壁面に沿う板体
によって連結され、容器の中心部に水素は透過するか、
金属水素化物は透過しｔＡ−い多孔質筒体の一端か上記
開口に近接されて容器軸方向に延びるように設けられて
いることを特徴とするものである。
第３図及び第４図は本発明の金属水素化物反応容器の一
実施例を示し、圧力容器としての筒状容器１は水素の導
入及び導出のための開口４を備えており、金属水素化物
の水素の吸蔵、放出に際しての体積貧化や水素圧に耐え
ると共に耐水素脆性を有すれば特に制限されないか、普
通、銅やステンレス製円筒容器が用いられ、その径は１
０〜５０＋ｎｍイ？反、長さは数百朋が適当である。
実施例を示し、圧力容器としての筒状容器１は水素の導
入及び導出のための開口４を備えており、金属水素化物
の水素の吸蔵、放出に際しての体積貧化や水素圧に耐え
ると共に耐水素脆性を有すれば特に制限されないか、普
通、銅やステンレス製円筒容器が用いられ、その径は１
０〜５０＋ｎｍイ？反、長さは数百朋が適当である。
本発明においては、この筒状容器の内壁面から容器の中
心に向って突出するフィン５が複数、容器軸方向に沿っ
て設けられている。この場合、好ましくは図示したよう
に、内接管７が筒状容器に軸方間の全長にわた。って内
接され、この内接管にフィンを有せしめ、このようにし
て容器内壁面からフィンを突出させる。このフィンを有
する内接管は水素脆性を防止するため、アルミニウム、
ステンレス鋼、銅等から構成されるが、加工上、アルミ
ニウムが有利である。フィンの間隔は特に制限されない
が、普通、５闘以下である。
心に向って突出するフィン５が複数、容器軸方向に沿っ
て設けられている。この場合、好ましくは図示したよう
に、内接管７が筒状容器に軸方間の全長にわた。って内
接され、この内接管にフィンを有せしめ、このようにし
て容器内壁面からフィンを突出させる。このフィンを有
する内接管は水素脆性を防止するため、アルミニウム、
ステンレス鋼、銅等から構成されるが、加工上、アルミ
ニウムが有利である。フィンの間隔は特に制限されない
が、普通、５闘以下である。
上記のような内接管は例えば、アルミニウムの押出加工
により得られ、これを筒状容器と絞り合せ加工すること
により内接管を筒状容器に内接させることかできる。ま
た、内接管を筒状容器に挿入し、内接管を拡管してもよ
く、或いは内接管を筒状容器に接着剤で接着してもよい
。また、内接管を使用せず、分割された板体からフィン
を突出させてもよい。
により得られ、これを筒状容器と絞り合せ加工すること
により内接管を筒状容器に内接させることかできる。ま
た、内接管を筒状容器に挿入し、内接管を拡管してもよ
く、或いは内接管を筒状容器に接着剤で接着してもよい
。また、内接管を使用せず、分割された板体からフィン
を突出させてもよい。
筒状容器の中心部には、水素は透過するが、金属水素化
物は透過しない多孔質筒体２がフィルター３を介して筒
状容器の前記開口４に接続されていると共に、上記フィ
ンの端縁で支持されつつ、容器軸方向に延びるように配
設されている。この多孔質筒体は容器軸方向の水素通路
として機能し、容器外から容器内に導かれた水素は主と
してこの通路により容器軸方向に流れ、多孔質筒体壁を
透過して、フィン間の金属水素化物の充填層内に拡散す
る。また、金属水素化物が放出した水素は主としてこの
通路により筒状容器の開口へ導かれる。
物は透過しない多孔質筒体２がフィルター３を介して筒
状容器の前記開口４に接続されていると共に、上記フィ
ンの端縁で支持されつつ、容器軸方向に延びるように配
設されている。この多孔質筒体は容器軸方向の水素通路
として機能し、容器外から容器内に導かれた水素は主と
してこの通路により容器軸方向に流れ、多孔質筒体壁を
透過して、フィン間の金属水素化物の充填層内に拡散す
る。また、金属水素化物が放出した水素は主としてこの
通路により筒状容器の開口へ導かれる。
多孔質筒体は２μ程度の微粉を透過させなければよ（、
例えば金属焼結体、金属繊維不織布、多孔質フッ素樹脂
等からなる筒体が用いられるが、弾性を有するために、
金属水素化物の水素の吸蔵時の体積膨張を吸収し、容器
への応力を緩和し得る多孔質フッ素樹脂管、例えばポリ
テトラフルオロエチレンの延伸多孔管が好ましく用いら
れる。
例えば金属焼結体、金属繊維不織布、多孔質フッ素樹脂
等からなる筒体が用いられるが、弾性を有するために、
金属水素化物の水素の吸蔵時の体積膨張を吸収し、容器
への応力を緩和し得る多孔質フッ素樹脂管、例えばポリ
テトラフルオロエチレンの延伸多孔管が好ましく用いら
れる。
第３図に示す実施例においては、フィンは一部短か（形
成されているが、すべてのフィンが同様に長（形成され
ていてもよい（図示せず〕。このような場合、図示しな
いが、シート上にフィンに相当する突起を備えた型材を
例えばアルミニウムの押出加工や、銅、ステンレス鋼の
溶接加工により製作し、これをロールフォーミング等に
より突起を内側にして管状に成形して、筒状容器内に内
接させることもできる。
成されているが、すべてのフィンが同様に長（形成され
ていてもよい（図示せず〕。このような場合、図示しな
いが、シート上にフィンに相当する突起を備えた型材を
例えばアルミニウムの押出加工や、銅、ステンレス鋼の
溶接加工により製作し、これをロールフォーミング等に
より突起を内側にして管状に成形して、筒状容器内に内
接させることもできる。
なお、本発明においては、二つの反応容器を相互にその
開口にて連結する代わりに、一つの筒状容器をフィルタ
ーで二つの区画室に区画し、このフィルターに一端を接
続した多孔質筒体を各区画室内において容器軸方向に延
びるように配設することもできる。この場合、フィルタ
ーによる区画室の接続部が容器の開口を形成する。なお
、多孔竹筒体はフィルターに接続されず、単に接近して
いてもよく、この場合は多孔質筒体の一端はヒートシー
ルしておけばよい。
開口にて連結する代わりに、一つの筒状容器をフィルタ
ーで二つの区画室に区画し、このフィルターに一端を接
続した多孔質筒体を各区画室内において容器軸方向に延
びるように配設することもできる。この場合、フィルタ
ーによる区画室の接続部が容器の開口を形成する。なお
、多孔竹筒体はフィルターに接続されず、単に接近して
いてもよく、この場合は多孔質筒体の一端はヒートシー
ルしておけばよい。
本発明の金属水素化物反応容器は、以上のように、筒状
容器の中心部に容器軸に沿って多孔質筒体を設けると共
に、筒状容器の内壁面から容器内側に延ひるフィンを設
け、容器軸方向に水素通路を確保して、容器軸方向の水
素の移動を迅速かつ円滑に行なわせると共に、フィン間
の金属水素化物の充填層をその全長にわたって水素透過
性の筒体壁を介して水素通路に連通させることができる
ので、容器全体にわたって金属水素化物売ｆｆ＋［１と
水素通路間の容器の横断方向の水素の移動か容易であり
、従って、容器全体にわたって金属水素化物の水素の吸
威放出反応が迅速かつ均一に行なわれる。また、製作面
からみれば、従来のように、フィンを有する管を断続的
に取付ける必要もなく、或いは切欠きを設ける必要もな
いので、工程が簡単化される。勿論、フィンによって筒
状容器内の熱伝導性は改善され、才だ、金属水素化物が
フィン間に分割して充填されるので、金属水素化物が筒
状容器内で偏在することかない。更に、弾性を有する多
孔質筒体を用いることにより、金属水素化物の水素吸蔵
時の体積膨張を吸収緩和するので、反応容器が破損する
おそれもない。
容器の中心部に容器軸に沿って多孔質筒体を設けると共
に、筒状容器の内壁面から容器内側に延ひるフィンを設
け、容器軸方向に水素通路を確保して、容器軸方向の水
素の移動を迅速かつ円滑に行なわせると共に、フィン間
の金属水素化物の充填層をその全長にわたって水素透過
性の筒体壁を介して水素通路に連通させることができる
ので、容器全体にわたって金属水素化物売ｆｆ＋［１と
水素通路間の容器の横断方向の水素の移動か容易であり
、従って、容器全体にわたって金属水素化物の水素の吸
威放出反応が迅速かつ均一に行なわれる。また、製作面
からみれば、従来のように、フィンを有する管を断続的
に取付ける必要もなく、或いは切欠きを設ける必要もな
いので、工程が簡単化される。勿論、フィンによって筒
状容器内の熱伝導性は改善され、才だ、金属水素化物が
フィン間に分割して充填されるので、金属水素化物が筒
状容器内で偏在することかない。更に、弾性を有する多
孔質筒体を用いることにより、金属水素化物の水素吸蔵
時の体積膨張を吸収緩和するので、反応容器が破損する
おそれもない。
以下に本発明の金属水素化物反応容器を用いたヒートポ
ンプの動作の実例を示す。
ンプの動作の実例を示す。
外径１９．０５ ｍ、ｍ １肉厚０．８調、長さ５００
朋の銅製筒状容器を中央部でフィルターにより２室に区
画し、各室において、内側に厚さ０．５關のフィン２０
枚を有する前記したような内接管を容器内壁に内接させ
ると共に、フグルターに一端を接続したポリテトラフル
オロエチレン製多孔質管（外径９闘、肉厚１龍ンをフィ
ンに支持させて容器軸に沿って各区画室に配設し、金属
水素化物反応容器を製作した。この反応容器の一方の区
画室に第１の金属水素化物（、ＭＩＨ）としてＬａＮｉ
、７Ａｌｏ、Ｂを、また、他方の区画室に第２の金属水
素化物（Ｍ、Ｈ）としてＬａＮｉ５をそれぞれ充嘆率０
．５で充ｌ眞した。
朋の銅製筒状容器を中央部でフィルターにより２室に区
画し、各室において、内側に厚さ０．５關のフィン２０
枚を有する前記したような内接管を容器内壁に内接させ
ると共に、フグルターに一端を接続したポリテトラフル
オロエチレン製多孔質管（外径９闘、肉厚１龍ンをフィ
ンに支持させて容器軸に沿って各区画室に配設し、金属
水素化物反応容器を製作した。この反応容器の一方の区
画室に第１の金属水素化物（、ＭＩＨ）としてＬａＮｉ
、７Ａｌｏ、Ｂを、また、他方の区画室に第２の金属水
素化物（Ｍ、Ｈ）としてＬａＮｉ５をそれぞれ充嘆率０
．５で充ｌ眞した。
この反応容器８を第５図に示すように一方の熱媒容器９
内にはＭＩＨを充填した区画室が付性し、他方の熱媒容
器１０内にはＭ２Ｒを充を眞した区画室か位置するよう
に収容して、反応器１１を構成した。
内にはＭＩＨを充填した区画室が付性し、他方の熱媒容
器１０内にはＭ２Ｒを充を眞した区画室か位置するよう
に収容して、反応器１１を構成した。
この反応器には全体で金属水素化物か４０時充填されて
おり、熱容量は８．０ Ｋｃａｌ ／”Ｃであった。
おり、熱容量は８．０ Ｋｃａｌ ／”Ｃであった。
上記のような反応器２基により、既に知られているいわ
ゆる４ボンベ型のヒートポンプ装置を構成し、各反応器
において各熱媒容器に熱交換用熱媒を対向して流通させ
、反応容器壁を伝熱面（２，３９ｍＺ ）として熱交換
させる冷房サイクルを各反応器について１サイクル２６
分で行なわせ、１３分ごとに冷房出力を得た。この結果
、冷房出力は２３３０Ｋｃａｌ ／ ｈであり、成績係
数は０．４５であった。
ゆる４ボンベ型のヒートポンプ装置を構成し、各反応器
において各熱媒容器に熱交換用熱媒を対向して流通させ
、反応容器壁を伝熱面（２，３９ｍＺ ）として熱交換
させる冷房サイクルを各反応器について１サイクル２６
分で行なわせ、１３分ごとに冷房出力を得た。この結果
、冷房出力は２３３０Ｋｃａｌ ／ ｈであり、成績係
数は０．４５であった。
第１図は従来の金属水素化物反応容器の一例を示す横断
面図１、第２図は第１図における■−■線断面図、第３
図は本発明の金属水素化物反応容器の一実施例を示す横
断面図、第４図は第３図におけるＩＶ−Ｎ線断面図、第
５図は本発明の反応容器を組込んたヒートポンプ装置の
ための反応器を示す断面図である。 １・・・筒状容器、２・・多孔質筒体、３・・フィルタ
ー、４・・・開口、５・・・フィン、７・・内接管、８
・金属水素化物反応容器、１１・・・反応器。 特許出願人 積水化学工業株式会社代表者藤沼基利 第３図 第４図 ２■ ４− 第す図
面図１、第２図は第１図における■−■線断面図、第３
図は本発明の金属水素化物反応容器の一実施例を示す横
断面図、第４図は第３図におけるＩＶ−Ｎ線断面図、第
５図は本発明の反応容器を組込んたヒートポンプ装置の
ための反応器を示す断面図である。 １・・・筒状容器、２・・多孔質筒体、３・・フィルタ
ー、４・・・開口、５・・・フィン、７・・内接管、８
・金属水素化物反応容器、１１・・・反応器。 特許出願人 積水化学工業株式会社代表者藤沼基利 第３図 第４図 ２■ ４− 第す図
Claims (1)
- （１）水素の導入及び導出のための開口を備えた筒状容
器の内壁面からこの容器の中心に向って突出する複数の
フィンが容器軸方向に沿って設けられていると共に、複
数のフィンは外端部において筒状容器の内壁面に沿う板
体によって連結され、容器の中心部に水素は透過するが
、金属水素化物は透過しない多孔質筒体の一端か上記開
口に近接されて容器軸方向に延びるように設けられてい
ることを特徴とする金属水素化物反応容器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57025180A JPS58145601A (ja) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | 金属水素化物反応容器の製造方法 |
| DE8282102366T DE3272819D1 (en) | 1981-03-23 | 1982-03-22 | Metal hydride reactor |
| EP8282102366A EP0061191B1 (en) | 1981-03-23 | 1982-03-22 | Metal hydride reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57025180A JPS58145601A (ja) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | 金属水素化物反応容器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58145601A true JPS58145601A (ja) | 1983-08-30 |
| JPS6366761B2 JPS6366761B2 (ja) | 1988-12-22 |
Family
ID=12158798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57025180A Granted JPS58145601A (ja) | 1981-03-23 | 1982-02-17 | 金属水素化物反応容器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58145601A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006135945A1 (de) * | 2005-06-22 | 2006-12-28 | Treibacher Industrie Ag | Metallhydridspeicher |
| US10272405B2 (en) | 2014-11-28 | 2019-04-30 | Ulusal Bor Arastirma Enstitusu | Cartridge structure designed for generation of hydrogen gas |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5115818A (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-07 | Hitachi Chemical Co Ltd | Suisokyuzotanku |
| JPS5123811A (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-26 | Hitachi Chemical Co Ltd | Suisokyuzotanku |
| JPS5392057U (ja) * | 1976-12-27 | 1978-07-27 | ||
| JPS57154733U (ja) * | 1981-03-23 | 1982-09-29 |
-
1982
- 1982-02-17 JP JP57025180A patent/JPS58145601A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5115818A (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-07 | Hitachi Chemical Co Ltd | Suisokyuzotanku |
| JPS5123811A (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-26 | Hitachi Chemical Co Ltd | Suisokyuzotanku |
| JPS5392057U (ja) * | 1976-12-27 | 1978-07-27 | ||
| JPS57154733U (ja) * | 1981-03-23 | 1982-09-29 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006135945A1 (de) * | 2005-06-22 | 2006-12-28 | Treibacher Industrie Ag | Metallhydridspeicher |
| US10272405B2 (en) | 2014-11-28 | 2019-04-30 | Ulusal Bor Arastirma Enstitusu | Cartridge structure designed for generation of hydrogen gas |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6366761B2 (ja) | 1988-12-22 |
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