JPS5835921B2 - Hydrogen supply system - Google Patents

Hydrogen supply system

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Publication number
JPS5835921B2
JPS5835921B2 JP55047435A JP4743580A JPS5835921B2 JP S5835921 B2 JPS5835921 B2 JP S5835921B2 JP 55047435 A JP55047435 A JP 55047435A JP 4743580 A JP4743580 A JP 4743580A JP S5835921 B2 JPS5835921 B2 JP S5835921B2
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JP
Japan
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hydrogen
storage
hydride
microspheres
microporous
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JP55047435A
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Japanese (ja)
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ロバート・ジヤレル・テイテル
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Individual
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Publication of JPS5835921B2 publication Critical patent/JPS5835921B2/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage
    • YGENERAL 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
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属水素化物水素貯蔵庫と微細孔水素貯蔵庫の
組合せを用いた水素使用装置への水素供給系に係わるも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a hydrogen supply system to a hydrogen-using device using a combination of a metal hydride hydrogen storage and a microporous hydrogen storage.

環境的観点からすれば水素は清浄に使用出来、水素はエ
ネルギ輸送には大きい受容力を有し、且つ水の形での水
素の可逆的供給が出来るので多くの異った系での燃料と
しての水素の利用が著しく重要となりつつある。
From an environmental point of view, hydrogen is clean to use, has great capacity for energy transport, and can be supplied reversibly in the form of water, making it suitable as a fuel in many different systems. The use of hydrogen is becoming extremely important.

燃焼機関によって動力源となる装置での燃料として水素
を使うことができ、この場合水素は酸化されこの酸化過
程で得られるエネルギーがエンジンの動力源として使用
され唯一の酸化生成物は水である。
Hydrogen can be used as a fuel in devices powered by combustion engines, in which case the hydrogen is oxidized and the energy obtained from this oxidation process is used to power the engine, with water being the only oxidation product.

更に水素は通常のスチームタービンを駆動するのに燃焼
熱を使用するか、燃焼電池で直接水素を使用するかして
水素を電気エネルギー発生用燃料として使用出来る。
Additionally, hydrogen can be used as a fuel for generating electrical energy, either by using the heat of combustion to drive a conventional steam turbine, or by using hydrogen directly in a combustion cell.

水は深冷温度以外のどの温度ででも気体として存在する
Water exists as a gas at any temperature except cryogenic temperature.

大量の水素を気体として貯蔵するには現在水素を圧縮し
、大型タンクに貯蔵して行われている。
Currently, large amounts of hydrogen can be stored as a gas by compressing it and storing it in large tanks.

然し乍ら水素は高い高圧にあるのでこれ等のタンクは非
常に強いことが必要であり、従って非常に厚い壁と重い
タンクを必要とする。
However, since the hydrogen is at high pressure, these tanks need to be very strong, thus requiring very thick walls and heavy tanks.

水素を深冷温度で液体として貯蔵する場合にも気体の水
素の場合と同じ様に低温液体水素も又強く重いタンクに
入れなければならず更に液化工程にエネルギーが消費さ
れる。
When hydrogen is stored as a liquid at cryogenic temperatures, as in the case of gaseous hydrogen, the low-temperature liquid hydrogen must also be placed in strong and heavy tanks, further consuming energy in the liquefaction process.

液体及び気体としてのタンクでの水素貯蔵の重量の不利
益以外にも貯蔵タンクを設計して収容し透過性と水素の
大量の金属との反応性を制御するに適した材料から作ら
なければならない。
Besides the weight disadvantage of storing hydrogen in tanks as a liquid and gas, storage tanks must be designed and constructed from suitable materials to contain and control the permeability and reactivity of hydrogen with bulk metals. .

接触的にトルエンと水素に転化出来るメチルシクロヘキ
サンのような化学媒体に化学的に結合した水素を貯蔵し
て、水素は燃料として使用し、トルエンはメチルシクロ
ヘキサンに循環することが提案されている。
It has been proposed to store chemically bound hydrogen in a chemical medium such as methylcyclohexane that can be catalytically converted to toluene and hydrogen, with the hydrogen used as fuel and the toluene recycled to methylcyclohexane.

かかる系を使用するには2つの輸送網が必要である。Two transport networks are required to use such a system.

即ち1つは消費の配送するサービスステーションへのメ
チルシクロヘキサンの受は渡しのためともう1つはトル
エンを再転化装置に戻して水素化してメチルシクロヘキ
サンにするためのものである。
One is for delivery of the methylcyclohexane to the service station where it will be delivered for consumption, and the other is for the toluene to be returned to the reconversion unit for hydrogenation to methylcyclohexane.

この型の系は未だ半分空想状態のものであり、かかる系
が機能し得ると考えられるには多くの技術が未だ開発さ
れていない。
Systems of this type are still in a semi-future state, and many technologies have yet to be developed before such systems can be considered functional.

自動車を推進する燃料として水素を使用するに現在野外
テストされている系に水素燃料の担体として金属水素化
物を使用するのが含まれている。
Systems currently being field tested for using hydrogen as a fuel to propel automobiles include the use of metal hydrides as carriers for the hydrogen fuel.

この系は基本的には可逆的に金属水素化物を形成する金
属を貯蔵タンクに充満させることである。
This system basically involves filling a storage tank with metals that reversibly form metal hydrides.

水素の存在と熱の除去によりこの金属は水素を吸収して
金属水素化物を作る。
In the presence of hydrogen and the removal of heat, this metal absorbs hydrogen to form metal hydrides.

熱を与えれば水素化物は金属と水素に解離し水素を燃料
として使うことが出来る。
When heat is applied, the hydride dissociates into metal and hydrogen, and the hydrogen can be used as fuel.

金属水素化物を解離する熱はエンジンからの高温排出ガ
スから得られる。
The heat to dissociate the metal hydride is obtained from the hot exhaust gas from the engine.

最近2つの金属水素化物系が自動車用に研究されている
Two metal hydride systems have recently been investigated for automotive applications.

1つは鉄チタン合金の水素化物により、次はマグネシウ
ム合金の水素化物によっている。
One is a hydride of an iron-titanium alloy, and the second is a hydride of a magnesium alloy.

総ての金属水素化物系の不利な点は重く高価であること
である。
The disadvantage of all metal hydride systems is that they are heavy and expensive.

重量の問題は自動車、バス等の移送用途では追加重量の
輸送により車の燃料経済が低下し重大問題となる。
The issue of weight becomes a serious problem in transport applications such as cars and buses, as transporting additional weight reduces the fuel economy of the vehicle.

電気を発生するに水素を使用する系のような静止系では
、系の重量は重大な因子ではないがこれ等の系では大量
の金属水素化物を必要とし系の経済が重大問題となる。
In stationary systems, such as those that use hydrogen to generate electricity, the weight of the system is not a critical factor, but these systems require large amounts of metal hydride and the economics of the system becomes a significant issue.

金属水素化物の自動車用途のような移送系で考慮しなけ
ればならない次の問題は金属水素化物載置車の貯蔵タン
クの再燃料化、即ち金属水素化物の再生である。
The next issue that must be considered in metal hydride transport systems, such as automotive applications, is the refueling of metal hydride vehicle storage tanks, ie, metal hydride regeneration.

再生中車の貯蔵タンクを貯蔵タンクから熱を除去して金
属水素化物を再生させる装置に接続しなければならない
During regeneration, the storage tank of the vehicle must be connected to a device that removes heat from the storage tank and regenerates the metal hydride.

これには水素供給管と冷却管の複雑な組合せが必要とな
る。
This requires a complex combination of hydrogen supply pipes and cooling pipes.

現在ガソリンの供給を受けるのに現在必要な典型的には
5分間の停車に比較して、金属水素化物の再生には長い
燃料停車が必要となるだろう。
Metal hydride regeneration would require longer fuel stops compared to the typical five minute stops currently required to receive gasoline.

上記より明らかな如く燃料として水素を用いる装置に水
素を供給するための新規な改良した系への必要が存在す
る。
As is evident from the above, there is a need for new and improved systems for supplying hydrogen to devices that use hydrogen as a fuel.

従って本発明の広義な目的はこの必要を満たすことにあ
る。
Accordingly, it is a broad object of the present invention to meet this need.

本発明の次の目的は専ら金属水素化物からのみ成る水素
系程には高価ではない水素供給系を提供するにある。
A further object of the invention is to provide a hydrogen supply system which is not as expensive as hydrogen systems consisting exclusively of metal hydrides.

更に本発明の1つの目的は液体水素程の水素容量を有す
るが大量の液体又は気体水素の危険な使用を含まない系
を供給するにある。
It is further an object of the present invention to provide a system having a hydrogen capacity comparable to that of liquid hydrogen, but which does not involve the hazardous use of large amounts of liquid or gaseous hydrogen.

更に本発明の目的には水素を使用する装置に大気圧より
高い水素を送るが約50乃至60気圧より高い平衡貯蔵
圧は必要としない水素供給系が含まれる。
Further objects of the present invention include hydrogen supply systems that deliver hydrogen above atmospheric pressure to devices that use hydrogen, but do not require equilibrium storage pressures greater than about 50 to 60 atmospheres.

これ等の及び他の目的は次の水素供給系を提供すること
によって満たされる。
These and other objectives are met by providing the following hydrogen supply system.

即ちこの系は金属水素化物水素供給成分と微細孔水素貯
蔵水素供給成分を用い、両成分が水素を使用する装置に
水素を供給し、更に微細孔水素貯蔵水素供給成分が金属
水素化物水素供給成分を再生するための水素を供給し、
系は金属水素化物を彰或し得る金属を有する化合物で充
満された貯槽と金属水素化物の温度を調整して水素化物
からの水素の吸着/脱着を制御し得る熱交換器を有する
金属水素化物水素供給成分と、微細孔水素貯蔵庫と微細
孔水素貯槽を加熱して微細孔水素貯蔵庫から水素を放出
するための加熱要素を有する貯蔵庫を有する微細孔水素
貯蔵水素供給成分からなり、更に系には金属水素化物水
素供給成分と微細孔水素貯蔵水素供給成分の両者からの
水素使用装置への水素の流れ及び微細孔水素貯蔵水素供
給成分から金属水素化物水素供給成分への水素の流れを
制御する制御弁を有する。
That is, this system uses a metal hydride hydrogen supply component and a microporous hydrogen storage hydrogen supply component, both components supply hydrogen to devices that use hydrogen, and the micropore hydrogen storage hydrogen supply component is a metal hydride hydrogen supply component. supplying hydrogen to regenerate
The system includes a storage tank filled with a compound containing a metal capable of extracting a metal hydride and a heat exchanger capable of adjusting the temperature of the metal hydride to control the adsorption/desorption of hydrogen from the hydride. a hydrogen supply component; a microporous hydrogen storage hydrogen supply component having a microporous hydrogen reservoir and a reservoir having a heating element for heating the microporous hydrogen reservoir and releasing hydrogen from the microporous hydrogen reservoir; Controls for controlling the flow of hydrogen from both the metal hydride hydrogen supply component and the microporous hydrogen storage hydrogen supply component to the hydrogen use device and from the micropore hydrogen storage hydrogen supply component to the metal hydride hydrogen supply component Has a valve.

本発明書の発明には明細書の1部をなす特許請求の範囲
に述べられ定義された操作上の概念又は原理を用いた。
The invention herein employs the operational concepts or principles set forth and defined in the claims which form a part of this specification.

本発明の関係する技術分野の当業者はこれらの概念束る
いは原理は敷くの異った形で表われ、異って記載される
態様に容易に適用出来、それ故に、本発明は例示されて
いる態様に限定して解釈されるべきではなく特許請求の
範囲に照らして解釈せらるべきであることは理解出来る
であろう。
Those skilled in the art to which this invention pertains will recognize that these conceptual concepts or principles may be readily applied to differently expressed or differently described embodiments, and therefore the invention is not limited to the illustrated embodiments. It will be understood that the invention should not be construed as being limited to the embodiments disclosed herein, but should be construed in light of the scope of the claims.

第1図は本発明の一般化された具体例を示すものであっ
て、水素消費装置10には本発明の水素供給系を使用す
る水素が供給される。
FIG. 1 shows a generalized embodiment of the present invention, in which a hydrogen consumption device 10 is supplied with hydrogen using the hydrogen supply system of the present invention.

装置10は燃焼エンジン又は燃料電池の様なエネルギー
発生装置あり得又化学反応体として水素を使用するプロ
セスプラントでもあり得る。
Device 10 can be an energy generating device such as a combustion engine or a fuel cell, or it can be a process plant that uses hydrogen as a chemical reactant.

プロセスプラントの代表には有機薬品又は肥料を製造す
るプラント及び還元剤として水素を使用する製鋼工場が
含まれる。
Representatives of process plants include plants that produce organic chemicals or fertilizers and steel mills that use hydrogen as a reducing agent.

何れにせよ水素消費装置10には微細孔水素貯蔵水素供
給成分12と金属水素化物貯蔵水素供給成分14を有る
系によって水素が供給される。
In any case, the hydrogen consumer 10 is supplied with hydrogen by a system comprising a micropore hydrogen storage hydrogen supply component 12 and a metal hydride storage hydrogen supply component 14 .

金属水素化物成分14はピーク負荷又は加速の様な短期
水素使用需要に対して水素を供給する。
The metal hydride component 14 provides hydrogen for short term hydrogen usage demands such as peak loads or acceleration.

微細孔成分12は水素の全体的な一定需要に対して供給
し、又金属水素化物成分14の再生又は再燃料化にも使
用される。
The microporous component 12 supplies an overall constant demand for hydrogen and is also used for regeneration or refueling of the metal hydride component 14.

成分12と成分14から水素を放出させるには、微細孔
水素供給を金属水素化物水素供給の両者から水素を発生
させる熱をこれらの夫々の成分に供給する。
To release hydrogen from components 12 and 14, heat is supplied to their respective components to generate hydrogen from both the microporous hydrogen supply and the metal hydride hydrogen supply.

燃料電池又は燃焼エンジンの様なエネルギー発生装置の
場合にはこの熱の有用な熱源はエンジン又は燃料電池か
ら放出される廃熱である。
In the case of energy generating devices such as fuel cells or combustion engines, a useful source of this heat is waste heat emitted from the engine or fuel cell.

成分12と14からの水素の放出速度の制御は以下に述
べる様に成分12と14のカロ熱速度を制御することに
よって統御される。
Control of the rate of hydrogen release from components 12 and 14 is governed by controlling the calothermal rates of components 12 and 14, as described below.

これを行なうには成分12と14に熱又は温度制御器1
6と18が設けられる。
To do this, components 12 and 14 are provided with a heat or temperature controller 1.
6 and 18 are provided.

湿度制御器16は微細孔成分12への熱附加を制御する
1機能制御であるが、温度制御器18は水素化物成分1
4への熱の附加及び熱の取出しの両方を制御する2機能
制御である。
The humidity controller 16 has a single function of controlling heat addition to the microporous component 12, while the temperature controller 18 controls the addition of heat to the hydride component 1.
This is a two-function control that controls both the addition of heat to and the removal of heat from the heat source.

熱はエネルギ発生装置では装置から出る廃熱であろうが
共通の熱源20から温度制御器16と18に供給される
Heat is supplied to temperature controllers 16 and 18 from a common heat source 20, which in the case of an energy generating device may be waste heat from the device.

熱源20から熱は夫々成分16と18に通じる分岐24
と26を有する熱供給ライン22を通って湿度制御器1
6と18に供給される。
Heat from the heat source 20 is routed through branches 24 to components 16 and 18, respectively.
and 26 through the heat supply line 22 to the humidity controller 1
6 and 18.

温度制御器16と18から熱は熱供給ライン28と30
から伝導される。
Heat from temperature controllers 16 and 18 is transferred to heat supply lines 28 and 30.
conducted from.

ライン28は熱を成分12中の加熱要素32に供給し、
ライン30は熱を成分14中の熱交換器34に供給する
Line 28 supplies heat to heating element 32 in component 12;
Line 30 supplies heat to heat exchanger 34 in component 14 .

エネルギー使用装置には熱は一般に加熱流体をして供給
される。
Heat is typically supplied to energy-using devices in the form of a heated fluid.

従って供給ライン、加熱要素及び熱交換器はこの加熱さ
れた流体が流れる中空管より成る。
The supply lines, heating elements and heat exchangers therefore consist of hollow tubes through which this heated fluid flows.

エネルギー使用装置及び他の装置の両方で熱エネルギー
は電気エネルギーとして供給出来るので熱源20は電気
エネルギー源であることがあり、熱供給ライン22.2
4.26.28及び30は電気コンジットであり得る。
The heat source 20 may be a source of electrical energy, since thermal energy can be supplied as electrical energy, both in energy-using devices and in other devices, and the heat supply line 22.2
4.26.28 and 30 may be electrical conduits.

加熱要素32と熱交換器34には電流が流れると発熱し
得る抵抗要素を含む。
Heating element 32 and heat exchanger 34 include resistive elements that can generate heat when current is passed through them.

熱が流体により供給される場合には、熱源32と熱交換
器34は加熱要素32及び熱交換器34から流体を放出
する為の放出管36と38に夫々連結される。
If the heat is provided by a fluid, the heat source 32 and heat exchanger 34 are connected to discharge tubes 36 and 38 for discharging fluid from the heating element 32 and heat exchanger 34, respectively.

熱が電気エネルギーとして与えられる場合には、ライン
36と38は完全な回路を形成する電気的接続を表わす
If the heat is provided as electrical energy, lines 36 and 38 represent electrical connections that form a complete circuit.

成分14中の熱交換器34もライン42と44を経て冷
却剤供給源40に接続される。
Heat exchanger 34 in component 14 is also connected to coolant supply 40 via lines 42 and 44.

ライン42と44の間には熱制御器18が置かれており
、熱交換器34の熱を制御すると共に熱交換器34の冷
却剤の流れを制御する。
A thermal controller 18 is located between lines 42 and 44 to control the heat in heat exchanger 34 and to control the flow of coolant in heat exchanger 34 .

ライン44は熱交換器34に接続されており、熱交換器
34も熱交換器34から放出された冷却剤を放出する為
の冷却剤放出ライン46が設けられている。
The line 44 is connected to the heat exchanger 34 and the heat exchanger 34 is also provided with a coolant discharge line 46 for discharging the coolant discharged from the heat exchanger 34.

別法としては放出された冷却剤は第1図で示されている
ライン48を通って冷却剤供給源40に戻される。
Alternatively, the discharged coolant is returned to the coolant source 40 through line 48, shown in FIG.

成分12から放出された水素ガスは成分14と装置10
に供給され、成分14から放出された水素は装置10に
供給される。
The hydrogen gas released from component 12 is transferred to component 14 and device 10.
The hydrogen released from component 14 is supplied to apparatus 10.

これらの両供給系は水素の流れを制御する流れ制御弁を
有する一連の導管により完成される。
Both of these supply systems are completed by a series of conduits with flow control valves to control the flow of hydrogen.

導管50は水素ガスを導管52と54に供給する。Conduit 50 supplies hydrogen gas to conduits 52 and 54.

導管52は流れ制御弁56に導き、流れ制御弁56から
水素ガスは導管58と60を通って装置10に流れる。
Conduit 52 leads to a flow control valve 56 from which hydrogen gas flows through conduits 58 and 60 to apparatus 10.

更に水素ガスは成分12から導管54、流量制御弁62
及び導管64と66を経て成分14に供給される。
Further, the hydrogen gas is passed from the component 12 to the conduit 54 and the flow rate control valve 62.
and to component 14 via conduits 64 and 66.

成分14からの水素ガスは導管66.6B、流量制御弁
70、導管72及び導管60を経て装置10に供給され
る。
Hydrogen gas from component 14 is supplied to apparatus 10 via conduit 66.6B, flow control valve 70, conduit 72, and conduit 60.

微細孔貯蔵成分12は10,000 psi迄の圧力で
水素ガスを充満している大量の微細孔から戊る。
The micropore storage component 12 is excavated from a mass of micropores filled with hydrogen gas at pressures up to 10,000 psi.

微細孔は一般に径が約5乃至約500ミクロンである。The micropores are generally about 5 to about 500 microns in diameter.

微細孔壁は一般に細孔径の約0.01乃至約0.1倍で
ある。
The pore walls are generally about 0.01 to about 0.1 times the pore diameter.

一般に微小細孔は微小球である。Generally, micropores are microspheres.

然し乍ら微小球は一緒に焼結されて相互に連通した孔と
密閉微小球の両者を有する多孔質構造体を形成する。
However, the microspheres are sintered together to form a porous structure having both interconnected pores and closed microspheres.

速製孔は焼結構造体全体にわたって密閉微細孔へ近づく
手段を与える。
Rapid hole making provides access to closed micropores throughout the sintered structure.

バラバラの微小球の形では、充満された微小球が操作毎
に微細砂の様に動くか輸送ガス又は流体中に懸濁し得る
In the form of discrete microspheres, the filled microspheres may move like fine sand or be suspended in a transport gas or fluid with each operation.

然し乍ら多孔構造体はより簡単に取り扱えるという利点
がある。
However, porous structures have the advantage of being easier to handle.

例えば焼成した微小球の多孔質キャニスタ−を充満しつ
いで水素を放出する出口を設けた管中に挿入出来る。
For example, a porous canister of calcined microspheres can be filled and inserted into a tube provided with an outlet to release hydrogen.

尚、上記の焼成した微小球の多孔質キャニスタ−は、例
えば1978年7月の米国NASAレポート、NASA
−CR−254のA、Tobi(1等による文献” D
evelopment of C1osed−Pore
lnsulat−ing Materiaビに従って
つくることができる。
The above-mentioned porous canister of fired microspheres is described, for example, in the US NASA report of July 1978, NASA
- CR-254 A, Tobi (Reference by 1st class) D
development of C1osed-Pore
It can be made according to the lnsulat-ing material guide.

このレポートは焼成による微小球の複合材料の二次加工
につき記載している。
This report describes the fabrication of microsphere composite materials by calcination.

中空の微小球は所望の特性によりプラスチック、炭素、
金属、ガラス又はセラミックスから作ることが出来る。
Hollow microspheres can be made of plastic, carbon, or
It can be made from metal, glass or ceramics.

一般に上記微小球はエマーソンーカミングのSI級(E
merson−CumingSI grade)の高シ
リカ含有微小球の様なケイ酸塩ガラスから作られる。
Generally, the above microspheres are Emerson-Cumming SI class (E
The microspheres are made from silicate glasses such as high silica microspheres (Merson-Cuming SI grade).

尚、上記エマーソンーカミングのSI級のシリカ微小球
は以前エマーソンーカミング・コーポレーション(Em
erson−Cuming Corpo−ration
)から市販された微小球である。
The above Emerson-Cumming SI grade silica microspheres were previously manufactured by Emerson-Cumming Corporation (Emerson-Cumming Corporation).
erson-Cuming Corporation
The microspheres are commercially available from ).

最近、エマーソノーカミングコーポレーションはブレー
ス・ケミカルズ(Grace Chemicals )
により吸収合併され、これら微小球はSI級エツコ・ス
フエアーズ(Ecco 5pheres)またはマイク
o−バルーンズ(Mi cro Ba l 1oons
)の商品名で現在市販されており、米国マサチューセ
ッツ州、カントンのゲレース・ケミカル・コーポレーシ
ョンのデエウエイ・アルミイ・ケミカル・ディビジョン
(Dewey Almy Chemical Divi
sion)から入手し得る。
Recently, Emerson Corporation has acquired Grace Chemicals.
These microspheres were then merged into SI class Ecco spheres or Micro Bal 1oons.
It is currently commercially available under the trade name Dewey Almy Chemical Divi, Gerace Chemical Corporation, Canton, Massachusetts, USA.
sion).

高い水素圧及び昇温下で水素は微細孔中に拡散する。Under high hydrogen pressure and elevated temperature, hydrogen diffuses into the micropores.

常温及び大気圧下に貯蔵した場合には、水素は微細孔中
に高圧のま\でいる。
When stored at room temperature and atmospheric pressure, hydrogen remains under high pressure in the micropores.

微細孔を再加熱すると水素は細孔の外に拡散されて装置
10による利用に有用である。
Reheating the pores causes hydrogen to diffuse out of the pores and become available for use by device 10.

微小球壁の透過性は壁を被覆することによって変えるこ
とが出来る。
The permeability of the microsphere wall can be changed by coating the wall.

代表的な被覆にはプラスチックと金属が含まれる。Typical coatings include plastic and metal.

金属被覆が特に好ましく用いることが出来、貯蔵温度で
微小球からの水素の透出塵を減少させるのに使用出来る
が、微小球を充填している間又は微小球から水素を分配
する間昇温下に水素を微小球中へ又は微小球から拡散さ
せるのを妨害しない。
Metallic coatings are particularly preferred and can be used to reduce dusting of hydrogen from the microspheres at storage temperatures, but at elevated temperatures during filling of the microspheres or dispensing hydrogen from the microspheres. does not impede the diffusion of hydrogen into and out of the microspheres.

金属被覆は無電解めっき又は電気めっき、薬品蒸気分解
又は遠心被覆法によって適用出来る。
Metallic coatings can be applied by electroless or electroplating, chemical vapor decomposition or centrifugal coating methods.

シリケイトガラス微小球を被覆するに適した金属の代表
にはアルミニウム、モリブデン、ニッケル、銅及びこれ
らの合金が含まれる。
Representative metals suitable for coating silicate glass microspheres include aluminum, molybdenum, nickel, copper, and alloys thereof.

金属水素化物水素貯蔵成分14には水素に曝露されると
金属水素化物を形成する少くとも1つの金属を有する組
成物を用いる。
Metal hydride hydrogen storage component 14 uses a composition having at least one metal that forms a metal hydride when exposed to hydrogen.

更に他の金属を一次金属と合金化して最終金属水素化物
の特性を変えることが出来る。
Additionally, other metals can be alloyed with the primary metal to change the properties of the final metal hydride.

選ばれる基金属とこれと合金化する添加金属は水素を供
給する装置により左右される。
The base metal chosen and the additive metal to be alloyed with it will depend on the hydrogen supply device.

どの金属水素化物を使うかを定める基準は水素化物の生
成熱である。
The criterion for determining which metal hydride to use is the heat of formation of the hydride.

装置10の廃熱を使って金属水素化物を加熱して水素を
発生さす場合には、エネルギー保存の上から廃熱の熱の
範囲内で金属水素化物が水素を発生出来なければならず
、金属水素化物を加熱するのに附加エネルギーを消費す
る必要はない。
When heating a metal hydride to generate hydrogen using the waste heat of the device 10, the metal hydride must be able to generate hydrogen within the heat range of the waste heat from the standpoint of energy conservation. No additional energy needs to be expended to heat the hydride.

上記した様に、水素燃料自動車に使用する為に最近2つ
の水素化物系が研究せられている。
As mentioned above, two hydride systems have recently been investigated for use in hydrogen fueled vehicles.

これらの系は鉄チタン及びマグネシウム合金から戊る。These systems are derived from iron titanium and magnesium alloys.

鉄とチタンの当モル量の合金は水素1モル当り5.5K
calの生成熱を有する。
An alloy with equimolar amounts of iron and titanium has 5.5K per mole of hydrogen.
It has a heat of formation of cal.

マグネシウム水素化物は水素1モル当り−17,8Kc
alの生成熱を有する。
Magnesium hydride has -17,8 Kc per mole of hydrogen
It has heat of formation of al.

マグネシウムをニッケル又は銅と合金化することによっ
て生成熱を小さく出来る。
The heat of formation can be reduced by alloying magnesium with nickel or copper.

典型的にはM g 2 N tの組成を有するニッケル
合金は分子当り−15,4KcaJl!の生成熱を有す
る。
A nickel alloy with a typical composition of M g 2 N t has -15.4 KcaJl per molecule! It has a heat of formation of

低温で高い分解圧を有する水素化物は比較的小さな値の
生成熱を有する。
Hydrides with high decomposition pressures at low temperatures have relatively small values of the heat of formation.

マグネシウムニッケル水素化物は約300℃の解離温度
を有する。
Magnesium nickel hydride has a dissociation temperature of about 300°C.

合金に亜鉛を添加することによって解離温度を低下させ
、約260℃の解離温度を与えることが出来る。
By adding zinc to the alloy, the dissociation temperature can be lowered to provide a dissociation temperature of about 260°C.

金属水素化物を作るのに使用出来る役立つ生成熱を有す
る他の金属には、バナジウム、ニオブ、パラジウム及び
ミツシュメタル合金が含まれる。
Other metals with useful heats of formation that can be used to make metal hydrides include vanadium, niobium, palladium, and Mitsch metal alloys.

又カリウム、ウラニウム、ジルコニウム、カルシウム、
リチウム及びセリウムが水素化物を作ることが知られて
いる;然し乍らこれらの金属の水素化物の生成熱は非常
に大きい。
Also potassium, uranium, zirconium, calcium,
Lithium and cerium are known to form hydrides; however, the heat of formation of hydrides of these metals is very large.

鉄チタン水素化物はマグネシウムニッケル水素化物より
重い:然し乍ら、鉄チタン水素化物の生成熱は−5,5
Kca lに過ぎない。
Iron titanium hydride is heavier than magnesium nickel hydride; however, the heat of formation of iron titanium hydride is -5.5
It's just Kcal.

鉄−チタン水素化物の解離温度は25℃に過ぎない。The dissociation temperature of iron-titanium hydride is only 25°C.

廃熱を使って金属水素化物から水素を発生させる装置1
0で使用するには鉄チタン水素化物が好ましい金属合金
である。
Device for generating hydrogen from metal hydride using waste heat 1
Iron titanium hydride is the preferred metal alloy for use in 0.0.

この水素化物を適度の温度に加熱すれば分解して約10
0乃至約1000psiの圧力で水素を供給する。
If this hydride is heated to an appropriate temperature, it will decompose and about 10
Hydrogen is supplied at a pressure of 0 to about 1000 psi.

金属水素化物の効率も金属の表面積に依存する。The efficiency of metal hydrides also depends on the surface area of the metal.

表面積は金属を一連の水素化物形成−水素発生サイクル
を循環させて大きく改良出来る。
Surface area can be greatly improved by cycling the metal through a series of hydride formation-hydrogen generation cycles.

従って金属水素化物の水素吸収体又は水素発生体として
の効率は使用するにつれて増大すも初めには水素化物を
数サイクルの水素化物形成−解離を行わせて準備させる
Therefore, the efficiency of metal hydrides as hydrogen absorbers or hydrogen generators increases with use, but the hydride is initially prepared by subjecting it to several cycles of hydride formation-dissociation.

金属水素化物の有用な特性は容量基準で深冷液体水素よ
り多くの水素を含有出来ることである。
A useful property of metal hydrides is that they can contain more hydrogen by volume than cryogenic liquid hydrogen.

微小球は深冷水素とはゾ同容積の水素を含有出来る;然
し乍ら金属水素化物と比較した場合には微小球は小さい
単位容量でこの水素貯蔵を行なうことが出来る。
Microspheres can contain approximately the same volume of hydrogen as cryogenic hydrogen; however, microspheres can perform this hydrogen storage in smaller unit volumes when compared to metal hydrides.

以下で本発明を更に例示する為に(a)水素使用装置1
0が乗物更に詳しくは自動車を推進する燃焼エンジンに
よって表わし;(b)微細孔水素貯蔵成分12を微小球
としp (CJ金属水素化物貯蔵成分14を鉄チタン水
素化物とする。
In order to further illustrate the present invention below, (a) Hydrogen using device 1
(b) The microporous hydrogen storage component 12 is a microsphere and p (the CJ metal hydride storage component 14 is an iron titanium hydride).

第2図は製造から動力発生迄の水素利用の全体図を示す
Figure 2 shows an overall diagram of hydrogen utilization from manufacturing to power generation.

水素製造プラント74は種々の方法の内の1つにより水
素を作る。
Hydrogen production plant 74 produces hydrogen by one of a variety of methods.

例えば太陽、化石燃料又は核発電機の様な通常の動力系
を使用して水を電解出来る。
Water can be electrolyzed using conventional power systems such as solar, fossil fuel or nuclear generators.

放射線化学又は熱化学水素発生法の様な他の方法も将来
用い得るであろう。
Other methods such as radiochemical or thermochemical hydrogen generation methods may also be used in the future.

とにかく、水を水素と酸素に変え、この転化からの廃熱
を使って製造プラント近くに設けるのが好ましいであろ
うカプセル化プラント76中でこの水素を微小球中にカ
プセル化する。
In any event, the water is converted to hydrogen and oxygen, and the waste heat from this conversion is used to encapsulate this hydrogen into microspheres in an encapsulation plant 76, which may preferably be located near the manufacturing plant.

水素製造プラントで又はその近くで水素をカプセル化す
れば種々の利点がある。
There are various benefits to encapsulating hydrogen at or near a hydrogen production plant.

その1つは大量生産からの潜在的経済的利得である。One is the potential economic gain from mass production.

;その2は生産の廃熱を水素のカプセル化に利用する;
その3は水素を微小球に○接することによって水素の輸
送を簡素化し、以下に述べる様にこの輸送方法から安全
上の利点が達成される。
;Secondly, waste heat from production is used to encapsulate hydrogen;
Part 3 simplifies the transport of hydrogen by contacting the hydrogen with microspheres, and safety benefits are achieved from this transport method as described below.

水素をカプセル化した後は消費者への引渡し迄長期間貯
蔵庫78に貯蔵出来る。
After the hydrogen is encapsulated, it can be stored in a long-term storage 78 until delivered to the consumer.

水素ガスは微小球中に含まれているので、微小球を保持
するに使用するタンクの圧力は水素を液体又は気体とし
て貯蔵する場合のタンク中の圧力よりはるかに低い。
Because the hydrogen gas is contained within the microspheres, the pressure in the tank used to hold the microspheres is much lower than the pressure in the tank when hydrogen is stored as a liquid or gas.

之によって水素による貯蔵タンク又は貯蔵管の脆化を無
視出来る水準に減じる利点が得られる。
This has the advantage of reducing hydrogen-induced embrittlement of storage tanks or storage pipes to negligible levels.

長期間貯蔵する為には、微小球からの水素の逃散を防止
する為に貯蔵タンクを冷却出来る。
For long-term storage, the storage tank can be cooled to prevent hydrogen from escaping from the microspheres.

貯蔵後微小球は運搬穴80によって地方のサービスステ
ーション分配装置82に輸送される。
After storage, the microspheres are transported by transport hole 80 to a local service station dispensing device 82.

微小球の輸送はトラック、船舶、鉄道タンク車等で微小
球タンクを輸送して行われるか、微小球はチッ素又は空
気の様な輸送流体中にスラリー化してパイプライン中を
流体によって輸送出来る。
Transport of the microspheres can be carried out by transporting tanks of microspheres by truck, ship, rail tank car, etc., or the microspheres can be slurried in a transport fluid such as nitrogen or air and transported by fluid in a pipeline. .

パイプラインの受取り口では、微小球はサイクロン分離
器等を使って流体と分離される。
At the receiving end of the pipeline, the microspheres are separated from the fluid using a cyclone separator or the like.

サービスステーション分配装置82ではブロック84で
示され上記した水素化物準備操作で微小球を使用出来る
In the service station dispensing system 82, microspheres can be used in the hydride preparation operation shown at block 84 and described above.

然し乍ら、サービスステーション分配装置82の主目的
は水素含有微小球を車86に分配することである。
However, the primary purpose of service station dispensing device 82 is to dispense hydrogen-containing microspheres to vehicles 86.

車86には微小球の充満した微小球貯蔵タンク88を乗
せているであろう。
Car 86 will carry a microsphere storage tank 88 filled with microspheres.

微小球貯蔵タンクに含まれている水素は車のエンジン9
0の燃料源及び貯蔵タンク92にある金属水素化物の充
填源として使用される。
The hydrogen contained in the microsphere storage tank is used in car engines9
0 as a fuel source and as a fill source for metal hydrides in storage tank 92.

車のエンジン90は水素を燃焼して水素から得られた動
力を使って車を推進する。
The car's engine 90 burns hydrogen and uses the power obtained from the hydrogen to propel the car.

この方法からの廃生戊物は水である;従って生態学的循
環を完結する。
The waste product from this process is water; thus completing the ecological cycle.

微小球の水素が空になったならば再充填用のカプセル化
プラントに再循環出来ると考えられる。
Once the hydrogen in the microspheres is emptied, it could be recycled to the encapsulation plant for refilling.

第3図に示す様に、エンジン90を有する車86は微小
球貯蔵タンク88と金属水素化物貯蔵タンク92を設け
ている。
As shown in FIG. 3, a vehicle 86 with an engine 90 is provided with a microsphere storage tank 88 and a metal hydride storage tank 92.

貯蔵タンク88は微小球94で満たされ、貯蔵タンク9
2は金属水素化物組成物96で満たされる。
The storage tank 88 is filled with microspheres 94 and the storage tank 9
2 is filled with metal hydride composition 96.

貯蔵タンク88は微小球94を新たに供給してタンクを
満たしてタンクを再充填する為タンクに出し入れ出来る
キャップを有する入口9Bを有する。
The storage tank 88 has an inlet 9B with a cap that allows access to and from the tank to refill the tank with a fresh supply of microspheres 94.

タンク8Bの中には加熱要素102がある。Inside the tank 8B is a heating element 102.

加熱要素102はその中を高温ガスが通過する中空管で
ある。
Heating element 102 is a hollow tube through which hot gas passes.

タンク92の中には高温ガス用の中空通路及び更に冷却
流体用の第2通路を有する熱交換器104がある。
Within tank 92 is a heat exchanger 104 having a hollow passage for hot gas and a second passage for cooling fluid.

排気管106はエンジン90の排気マニホールドに接続
しておりエンジンからの高温ガスを導く。
Exhaust pipe 106 is connected to the exhaust manifold of engine 90 and guides hot gases from the engine.

排気管106は伸びて分岐管10Bにつゾく。The exhaust pipe 106 extends and connects to the branch pipe 10B.

分岐管108の下流には分流加減弁109があり、これ
を閉じると排気パイプ109中の排気ガスを分岐導管1
08に分流する。
There is a flow control valve 109 downstream of the branch pipe 108, and when this valve is closed, the exhaust gas in the exhaust pipe 109 is transferred to the branch pipe 1.
Divided into 08.

分岐管108は2つの湯度調節器に接続しており、温度
制御器110は加熱要素102への高温ガス流を制御し
、温度制御器112は熱交換器104への高温ガス流を
制御する。
Branch pipe 108 connects to two temperature regulators, temperature controller 110 controlling hot gas flow to heating element 102 and temperature controller 112 controlling hot gas flow to heat exchanger 104. .

加熱要素102は伸びて排気管114となり、分流加減
弁109の下流で排気管106に接続する。
Heating element 102 extends to become exhaust pipe 114 and connects to exhaust pipe 106 downstream of diverter valve 109 .

同様に排気管116は熱交換器104から排気管106
に伸びる。
Similarly, the exhaust pipe 116 is connected from the heat exchanger 104 to the exhaust pipe 106.
It grows to.

車86はエンジン冷却用のラジェーター11Bを有する
The car 86 has a radiator 11B for engine cooling.

熱交換パイプ120がラジェーター118に組み込まれ
ており、冷却剤供給管122と冷却剤戻り管124に接
続している。
A heat exchange pipe 120 is integrated into the radiator 118 and connects to a coolant supply pipe 122 and a coolant return pipe 124 .

冷却剤は管122を通って温度制御器112に流れる。Coolant flows through tube 122 to temperature controller 112 .

冷却剤は温度制御器112から熱交換器104を通って
金属水素化物タンク92に流入し、ついで戻り管124
を経て熱交換器パイプ120に戻る。
Coolant flows from temperature controller 112 through heat exchanger 104 to metal hydride tank 92 and then to return line 124.
and then returns to the heat exchanger pipe 120.

金属水素化物タンク92は水素導管12Bが接続してい
る開口部126を有する。
Metal hydride tank 92 has an opening 126 to which hydrogen conduit 12B is connected.

導管12Bは水素流量弁130に連結する。Conduit 12B connects to hydrogen flow valve 130.

水素流量弁130の出口側には水素導管132があり、
エンジン供給導管134に接続している。
There is a hydrogen conduit 132 on the outlet side of the hydrogen flow valve 130,
Connected to engine supply conduit 134.

微小球貯蔵タンク88は開口部136を有し、この開口
部は導管138に接続している。
Microsphere storage tank 88 has an opening 136 that connects to conduit 138 .

導管13Bは伸びて2つの分岐導管140と142とな
る。
Conduit 13B extends into two branch conduits 140 and 142.

分岐管140は流量制御弁144に接続し、流量制御弁
144の出口側には導管146があり、エンジン供給導
管134に接続している。
Branch pipe 140 connects to a flow control valve 144 with a conduit 146 on the outlet side of flow control valve 144 that connects to engine supply conduit 134 .

分岐管142は流量調節弁148に接続し弁の出口は附
加導管150に接続し、附加導管は導管12Bに更に接
続している。
Branch pipe 142 connects to a flow control valve 148, the outlet of which connects to an additional conduit 150, which in turn connects to conduit 12B.

導管138には2方向流量調節弁154を有する導管1
52に接続している。
Conduit 138 includes conduit 1 having a two-way flow control valve 154.
It is connected to 52.

流量調節弁154は小型の水素ガス受器156に接続し
ている。
The flow rate control valve 154 is connected to a small hydrogen gas receiver 156.

主制御器158はエンジン90、温度制御器110及び
112、流量調節弁130,144゜148及び154
、分流調節弁109に数160ですべてを集合的に表わ
した適当な制御ラインにより接続している。
The main controller 158 includes the engine 90, temperature controllers 110 and 112, flow rate control valves 130, 144, 148 and 154.
, are connected to the flow control valve 109 by suitable control lines, all collectively represented by the number 160.

圧力感作器162,164及び166が導管128,1
38及びガス受器156に夫々設けられている。
Pressure sensitizers 162, 164 and 166 are connected to conduits 128, 1
38 and the gas receiver 156, respectively.

これ等の圧力感作器も数字168ですべてを集合的に表
はした制御ラインにより主制御器158に接続している
These pressure sensitizers are also connected to the master controller 158 by control lines, all designated collectively by the numeral 168.

使用する場合に、エンジンを始動するには、主制御器1
5Bによる要求により流量調節弁144と154が開き
タンク88中の残留水素ガス及び受器156中の水素ガ
スをエンジンに流し燃料として使用する。
In use, to start the engine, main controller 1
5B, the flow control valves 144 and 154 are opened to allow the residual hydrogen gas in the tank 88 and the hydrogen gas in the receiver 156 to flow into the engine and be used as fuel.

数分後にエンジン90はその操作温度に達し、エンジン
90から排出される排気ガスは非常な高温度になる。
After a few minutes, engine 90 reaches its operating temperature and the exhaust gases exiting engine 90 become very hot.

主制御器158は分流調節弁109に信号を送って閉じ
、しかも温度制御器112に信号を送って開いて熱排気
ガスを熱交換器104を通して流す。
Master controller 158 signals diverter control valve 109 to close and temperature controller 112 to open and allow hot exhaust gas to flow through heat exchanger 104 .

熱交換器はタンク92内の金属水素化物を加熱して水素
を金属水素化物から放出させる。
The heat exchanger heats the metal hydride in tank 92 to release hydrogen from the metal hydride.

流量調節弁130が開いて水素が金属水素化物タンク9
2からエンジン90に供給される。
The flow rate control valve 130 opens and hydrogen flows into the metal hydride tank 9.
2 to the engine 90.

温度制御器を金主制御器158で開いて加熱ガスを加熱
要素102を通過させる。
The temperature controller is opened at the main controller 158 to allow heated gas to pass through the heating element 102 .

この加熱要素は微小球94からの水素の放出を開始させ
る。
This heating element initiates the release of hydrogen from the microspheres 94.

タンク88から放出されている水素流が増加すると、溜
め156からの水素流が停止され、溜め156が圧力感
作器166によって感知された予め定められた水準に再
圧縮される。
As the flow of hydrogen being discharged from tank 88 increases, the flow of hydrogen from reservoir 156 is stopped and reservoir 156 is recompressed to a predetermined level sensed by pressure sensitizer 166 .

ついで弁154を閉じて溜め156中に新しい量の水素
を捕捉するが、この溜めは次のエンジン始動に使用され
る。
Valve 154 is then closed to trap a new amount of hydrogen in reservoir 156, which reservoir will be used for the next engine start.

エンジンの燃料要求に応じて、主制御器158は温度制
御器110及び112及び分流調節弁109を開閉し、
かくて加熱要素102及び熱交換器104を通る加熱ガ
スの量を制御し、順にタンク88及び92からの水素の
放出を制御する。
In response to engine fuel demand, main controller 158 opens and closes temperature controllers 110 and 112 and flow control valve 109;
This controls the amount of heated gas passing through heating element 102 and heat exchanger 104, which in turn controls the release of hydrogen from tanks 88 and 92.

タンク92中の金属水素化物は水素が消耗されると、タ
ンク92中の圧力降下が圧力感作装置162によって信
号化され主制御器158は温度制御器112に信号を送
り、熱交換器104を通る加熱ガス流を止め熱交換器1
04を通る冷却液流を流し始める。
When the metal hydride in tank 92 is depleted of hydrogen, the pressure drop in tank 92 is signaled by pressure sensitizer 162 and master controller 158 sends a signal to temperature controller 112 to turn heat exchanger 104 on. Stop the heated gas flow passing through the heat exchanger 1
Begin cooling fluid flow through 04.

これはタンク92から熱の除去を開始させ、流量弁13
0を閉じ流量弁148を開いてタンク88中の水素を金
属水素化物の再生のためにタンク92に通す。
This causes heat to begin to be removed from tank 92 and flow valve 13
0 is closed and flow valve 148 is opened to allow hydrogen in tank 88 to pass to tank 92 for metal hydride regeneration.

本発明の附加的利点は車の燃料に使用される大部分の水
素が安全因子を遠戚する微小球水素貯蔵庫に貯えられて
いることである。
An additional advantage of the present invention is that most of the hydrogen used in vehicle fuel is stored in microspheroidal hydrogen storage, which reduces safety factors.

爆発を維持するに必要な層の伝播を球は有効に消し止め
るので、爆発生のガスを微小球に貯蔵出来るということ
は公知である。
It is known that explosive gas can be stored in microspheres because the balls effectively suppress the layer propagation necessary to sustain the explosion.

微小球にカプセル化された大量の水素が事故に会い微小
球貯蔵タンクが壊れたとしても、水素は放出されず安全
に個々の微小球の内部に留まっているだろう。
Even if the large amount of hydrogen encapsulated in the microspheres were to meet with an accident and destroy the microsphere storage tank, the hydrogen would not be released and would remain safely inside each microsphere.

第4図に示した別の態様では、水素は微小球水素貯蔵水
素供給成分174と連続して設けられた金属水素化物水
素貯蔵水素供給成分172を使用して装置170に送ら
れる。
In another embodiment, shown in FIG. 4, hydrogen is delivered to apparatus 170 using a metal hydride hydrogen storage hydrogen supply component 172 in series with a microspherical hydrogen storage hydrogen supply component 174.

金属水素化物成分172は管176を経て微細孔水素成
分174に接続されている。
Metal hydride component 172 is connected to microporous hydrogen component 174 via tube 176.

管176には制御弁178が中間に設けられている。A control valve 178 is provided in the middle of the pipe 176 .

第2の管180は微細孔水素成分174を水素使用装置
170に接続する。
A second tube 180 connects the microporous hydrogen component 174 to the hydrogen usage device 170.

管180の中間には第2の制御弁182が設けられてい
る。
A second control valve 182 is provided in the middle of the pipe 180.

成分172は上記の水素化物と同じ金属水素化物184
を有している。
Component 172 is the same metal hydride 184 as the above hydride.
have.

成分174は上記の小球の様な水素微細孔貯蔵庫186
を有している。
Component 174 is hydrogen microporous storage 186 such as the above-mentioned globules.
have.

成分172は上記と同じ成分と同じ加熱部分190と冷
却部分192を有する熱交換器188を有している。
Component 172 has the same components as above and a heat exchanger 188 having the same heating section 190 and cooling section 192.

成分174は上記した様な加熱器194を有し、加熱要
素と加熱器194には上記と同じ熱源196から熱を供
給される。
Component 174 includes a heater 194 as described above, and the heating element and heater 194 are supplied with heat from the same heat source 196 as described above.

冷却成分192には再び上記した様な冷却剤受器198
から冷却剤を供給される。
The cooling component 192 again includes a coolant receiver 198 as described above.
Coolant is supplied from

弁182を開放することによって、微細孔貯蔵成分18
6から水素を直接装置170に供給出来る。
By opening valve 182, micropore storage component 18
6 can directly supply hydrogen to the device 170.

別法では、弁178と182を開放して金属水素化物成
分172から水素を装置170に供給出来る。
Alternatively, valves 178 and 182 can be opened to supply hydrogen from metal hydride component 172 to device 170.

金属水素化物成分184は弁182を閉じ弁178を開
けて微小球186から再充填される。
Metal hydride component 184 is recharged from microspheres 186 with valve 182 closed and valve 178 opened.

系は又水素流を監視し制御するのに上記と同様の適当な
制御器を使うことが出来る。
The system may also use suitable controllers similar to those described above to monitor and control hydrogen flow.

装置170の始動には、微細孔成分174を水素供給成
分として微小球を充填して個々の球の間の空所を残留水
素貯蔵庫として役立てることが出来る。
To start up the device 170, the microspheres can be filled with the microporous component 174 as the hydrogen supply component and the void spaces between the individual spheres serve as residual hydrogen storage.

従って微細孔成分174は2つの異った圧力で水素を有
することが出来る。
Therefore, the microporous component 174 can have hydrogen at two different pressures.

即ち第1は微細孔の内側の高圧水素であり、第2のもの
は微細孔の外側の低圧水素である。
That is, the first is high pressure hydrogen inside the micropores, and the second is low pressure hydrogen outside the micropores.

この型の水素受器も上記の他の態様と一緒に使うことが
出来る。
This type of hydrogen receiver can also be used in conjunction with the other embodiments described above.

本発明のもう1つの態様では只1個だけの貯蔵タンクを
使用する。
Another embodiment of the invention uses only one storage tank.

金属水素化物と微細孔貯蔵系の両者が、この貯蔵タンク
内に置かれる。
Both the metal hydride and the microporous storage system are placed within this storage tank.

この具体例微細孔の直ぐ近くに金属水素化物があるとい
う利点があり、微細孔から金属水素化物に水素を直接交
換出来、更に金属水素化物が水素を吸収する時に、金属
水素化物から放出される熱を、直接微小球を加熱するの
に使用して、微小球を刺戟して更に水素を放出させるこ
とが出来る。
This specific example has the advantage that the metal hydride is located in the immediate vicinity of the micropores, and hydrogen can be directly exchanged from the micropores to the metal hydride, and when the metal hydride absorbs hydrogen, it is released from the metal hydride. Heat can be used to directly heat the microspheres and stimulate them to release more hydrogen.

典型的なガラス微小球は175℃より僅か下で水素を放
出する。
Typical glass microspheres release hydrogen just below 175°C.

従ってこの系では選ばれた金属水素化物はいくらか高い
解離温度を有するものであろう。
Therefore, in this system the metal hydride chosen will be one with a somewhat higher dissociation temperature.

従って水素を吸収した時に放出されるエネルギーは微細
孔から水素を放つに必要な温度より僅かに高い温度のも
のであろう。
Therefore, the energy released when hydrogen is absorbed will be at a temperature slightly higher than that required to release hydrogen from the micropores.

この型の系ではマグネシウム又はその合金の1つに基づ
く金属水素化物が好ましい。
In systems of this type metal hydrides based on magnesium or one of its alloys are preferred.

実施例 1 微小球の充填と排出 米国ミネソタ州セントポールの3Mコーポレーションか
ら得られるD−32−45003M微小球の試料を試験
目的に使用した。
Example 1 Filling and Ejection of Microspheres A sample of D-32-45003M microspheres obtained from 3M Corporation, St. Paul, Minn., USA, was used for testing purposes.

上記微小球をシールした容器中に水素圧472気圧で3
50℃で2時間にわたって充填した。
The above microspheres were placed in a sealed container at a hydrogen pressure of 472 atm.
Filling was carried out at 50° C. for 2 hours.

ついで充填微小球をガスビユレットとガス流量計に連結
した容器中に置いた。
The filled microspheres were then placed in a container connected to a gas billet and a gas flow meter.

0.7cc/床容積CCl3+の最小流量を保ちながら
一層高温に試験床を連続的に加熱した。
The test bed was continuously heated to higher temperatures while maintaining a minimum flow rate of 0.7 cc/bed volume CCl3+.

試験終了時に、床1g当り合計0.055gの水素が得
られた。
At the end of the test, a total of 0.055 g of hydrogen per gram of bed was obtained.

このうち、水素の58%が室温〜200°Cの温度で得
られた。
Of this, 58% of hydrogen was obtained at temperatures between room temperature and 200°C.

水素の77%が室温〜250℃で得られた。77% of the hydrogen was obtained between room temperature and 250°C.

水素の91%が室温〜300℃で得られ、全てのガス床
は400℃以上で水素が排出された。
91% of the hydrogen was obtained between room temperature and 300°C, and all gas beds were vented of hydrogen above 400°C.

試験完結時には、微小球の90多以上が損なわれずにそ
のまま残った。
At the completion of the test, more than 90 microspheres remained intact.

上記の0.7cc/I未cc/分という試験流量は、ガ
ソリンを使用してガロン当り20マイルの燃費と20ガ
ロンの燃料をもつ乗物であれば66時間走行したであろ
うと予想される、乗物を60マイル/時間で動かすのに
必要な水素要求量に基いて設定された。
The above test flow rate of 0.7cc/Icc/min indicates that a vehicle with a fuel efficiency of 20 miles per gallon using gasoline and 20 gallons of fuel would be expected to travel for 66 hours. The hydrogen requirement was set based on the amount of hydrogen required to run a car at 60 miles per hour.

実際には、上記の微小球からの0.77ccli未cc
/分の水素流量は4時間で微小球床から水素を排出した
Actually, 0.77ccli less cc from the above microspheres
A hydrogen flow rate of /min removed hydrogen from the microsphere bed in 4 hours.

これはハイウェイ速度、許容燃料容量および廃棄エンジ
ン熱を用いて得られる温度での乗物での利用に許容し得
る水素の排気速度を示す。
This indicates acceptable hydrogen pumping rates for vehicle use at highway speeds, allowable fuel capacity, and temperatures obtained using waste engine heat.

実施例 2 微小球−金属水素化物貯蔵の組合せの搭乗試験3.00
0ポンドの装備重量および700ポンドの4人乗客荷重
を有する乗用車について検討した。
Example 2 Boarding test of microsphere-metal hydride storage combination 3.00
A passenger vehicle with an equipped weight of 0 pounds and a four passenger load of 700 pounds was considered.

この乗用車については、20ft2の前面投影面積と1
1.7 f tの乗用車長さは0.35の抵抗係数をも
たらした。
For this passenger car, the front projected area is 20 ft2 and 1
A vehicle length of 1.7 ft resulted in a drag coefficient of 0.35.

重さ525ポンドの組合せエンジン、トランスミッショ
ン、冷却、排気系を備えた67馬力エンジンを使用して
この乗用車を評価した。
This passenger vehicle was evaluated using a 67 horsepower engine with a combination engine, transmission, cooling, and exhaust system weighing 525 pounds.

2.76ポ/ド/時間の最大水素使用量での150マイ
ルの予想試験範囲については、17ポンドの水素という
合計の有用な水素貯蔵容量が示された。
For a projected test range of 150 miles at a maximum hydrogen usage of 2.76 p/d/hr, a total useful hydrogen storage capacity of 17 pounds of hydrogen was demonstrated.

全水素のうち、3.6ポンドの水素が53ポンドの重量
、1.3ft2の容量の容器中に貯蔵されたTlpe、
B 5 M n 6.15の210ポンドの床中に位置
される。
Of the total hydrogen, 3.6 pounds of hydrogen was stored in a container weighing 53 pounds and having a capacity of 1.3 ft2;
Situated in a bed of 210 pounds of B 5 M n 6.15.

残りの13.4ポンドの水素は13.7ft2の容量の
64ポンドの容器中に貯蔵された268ポンドの微小球
の床中に位置される。
The remaining 13.4 pounds of hydrogen is placed in a bed of 268 pounds of microspheres stored in a 64 pound container with a capacity of 13.7 square feet.

熱交換器重量およびコンプレッサー重量は夫々689ポ
ンドの全水素供給装置重量に対して追加の78ポンドお
よび16ポンドを占める。
The heat exchanger weight and compressor weight account for an additional 78 pounds and 16 pounds, respectively, for the total hydrogen supply weight of 689 pounds.

上記の装置について、最初に水素のほぼ20多が金属水
素化物に貯蔵され、水素の残りは微小球中に貯蔵される
For the above device, approximately 20% of the hydrogen is initially stored in the metal hydride and the remainder of the hydrogen is stored in the microspheres.

使用したチタン−鉄−マンガン金属水素化物は現在商業
的に入手し得る。
The titanium-iron-manganese metal hydride used is currently commercially available.

水素化物により運ばれる水素の20%を供給するための
床重量当り一層大きな水素容量をもつ別の金属水素化物
を使用すれば、全水素貯蔵装置の軽量化をもたらすであ
ろう。
The use of another metal hydride with a higher hydrogen capacity per bed weight to supply 20% of the hydrogen carried by the hydride would result in a lighter overall hydrogen storage device.

以下に本願の関連事項を記す。Matters related to this application are described below.

燃焼エンジンに水素と空気の燃焼混合物を供給する空気
水素混合手段を設けられている燃焼エンジンへの水素供
給系において、 第1貯蔵タンクを有し、上記第1貯蔵タンク中に水素に
曝露されると水素を吸収して金属水素化物を形成し得る
少くとも1つの金属を含有する多量の組成物を有し、上
記金属水素化物が熱分解して水素を発生し得る金属水素
化物水素供給手段;第2貯蔵タンクと、上記第2貯蔵タ
ンク中に位置する微細孔手段中にカプセル化された水素
を含有する微細孔手段を有する微細孔水素貯蔵水素供給
手段; 上記金属水素化物水素貯蔵手段から上記の装置に水素を
供給する第1導管手段; 上記微細孔水素貯蔵水素供給手段から上記装置に水素を
供給する第2導管手段; 上記微細孔水素貯蔵水素供給手段から上記金属水素化物
水素貯蔵手段に水素を供給する第3導管手段; 上記金属水素化物水素供給手段内の上記組成物の温度を
調節することにより上記金属水素化物水素貯蔵手段から
の水素の吸着/脱着を調節する第1制御手段; 上記微細孔水素貯蔵水素供給手段からの水素の放出を調
節する第2制御手段; 上記第1導管手段を通る水素流を調節する第1弁手段; 上記第2導管手段を通る水素流を調節する第2弁手段: 上記第3導管手段を通る水素流を調節する第3弁手段; 上記微細孔手段が微小球内にカプセル化された水素を含
有する多数の微小球から成り、上記微小球が上記微小球
への熱の適、用によりその中に含有されている水素を放
出出来、 上記第2制御手段が上記微小球を加熱する為の上記第2
貯蔵タンク内加熱手段を有し、 上記加熱手段が上記第2貯蔵タンク内の少くとも1本の
中空管より成り;上記エンジンが高温排出ガス排出手段
を有し;上記中空管が上記高温排出ガス排出手段に接続
して上記高温排出ガス排出手段からの高温排出ガスが上
記中空管を通過して上記第2貯蔵タンク内の内容物を加
熱出来、上記中空管を通る高温排出ガス流を調節する高
温ガス流量制御手段; 上記金属水素化物が鉄チタン水素化物であり;上記第1
制御手段が上記第1貯蔵タンク内熱交換器を含み、上記
熱交換器が上記第1貯蔵タンク内の上記組成物に熱を吸
収させ又は放出させ、上記熱交換器が上記貯蔵タンク内
の少くとも1本の中空管から成り、 上記高温排出ガス排出手段が上記中空間に接続して上記
高温ガス排出手段からの高温排出ガスが上記第1貯蔵タ
ンク中の上記内容物を加熱し乍ら上記中空管を通過出来
、 上記熱交換器が少くとも1本の冷却剤導入管手段;冷却
剤供給手段を有し;上記冷却剤供給手段が上記冷却剤導
入管手段に冷却剤を供給し;上記第1貯蔵タンクからの
熱を上記冷却剤導入手段を流れる冷却剤によって取り去
り、 上記熱交換器を通る高温排出ガスを調節する第2高温排
出ガス流量制御手段; 上記熱交換器を通る冷却剤流を調節する冷却剤流量制御
器、 より成る上記水素供給系。
A hydrogen supply system to a combustion engine, which is provided with an air-hydrogen mixing means for supplying a combustion mixture of hydrogen and air to the combustion engine, comprising a first storage tank and exposed to hydrogen in said first storage tank. and a metal hydride hydrogen supply means having a large amount of a composition containing at least one metal capable of absorbing hydrogen to form a metal hydride, and capable of thermally decomposing the metal hydride to generate hydrogen; a second storage tank; microporous hydrogen storage hydrogen supply means having microporous means containing hydrogen encapsulated in the microporous means located in the second storage tank; a first conduit means for supplying hydrogen to the apparatus; a second conduit means for supplying hydrogen from the micropore hydrogen storage hydrogen supply means to the apparatus; from the micropore hydrogen storage hydrogen supply means to the metal hydride hydrogen storage means; third conduit means for supplying hydrogen; first control means for regulating the adsorption/desorption of hydrogen from the metal hydride hydrogen storage means by regulating the temperature of the composition in the metal hydride hydrogen supply means; second control means for regulating the release of hydrogen from said microporous hydrogen storage hydrogen supply means; first valve means for regulating hydrogen flow through said first conduit means; and first valve means for regulating hydrogen flow through said second conduit means. second valve means: third valve means for regulating the flow of hydrogen through said third conduit means; said microporous means comprising a number of microspheres containing hydrogen encapsulated within said microspheres; Application of heat to the microspheres can release hydrogen contained therein, and the second control means controls the second control means for heating the microspheres.
storage tank heating means, said heating means comprising at least one hollow tube within said second storage tank; said engine having hot exhaust gas discharge means; said hollow tube comprising at least one hollow tube within said second storage tank; The high temperature exhaust gas from the high temperature exhaust gas discharge means can pass through the hollow tube to heat the contents in the second storage tank, and the high temperature exhaust gas can pass through the hollow tube. high temperature gas flow rate control means for regulating the flow; the metal hydride is iron titanium hydride;
The control means includes a heat exchanger in the first storage tank, the heat exchanger causing the composition in the first storage tank to absorb or release heat, and the heat exchanger to cause the composition in the first storage tank to absorb or release heat; Both are made of one hollow tube, and the high temperature exhaust gas discharge means is connected to the hollow space, and the high temperature exhaust gas from the high temperature gas discharge means heats the contents in the first storage tank. the heat exchanger having at least one coolant inlet pipe means; a coolant supply means; the coolant supply means supplying coolant to the coolant inlet pipe means; second hot exhaust gas flow control means for removing heat from said first storage tank by a coolant flowing through said coolant introduction means and regulating hot exhaust gas passing through said heat exchanger; cooling through said heat exchanger; The hydrogen supply system described above, comprising: a coolant flow rate controller that adjusts the flow of the coolant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の各成分を示す説明用概略図、第2図は
水素製造と水素使用の間の工程を示すブロツ図、第3図
は1部破断側両立面図であって本発明を用いる車を示す
部分概略図:第4図は本発明の他の具体例を示す概略図
である。 10・・・水素消費装置、12・・・微細孔水素貯蔵水
素供給成分、14・・・金属水素化物水素貯蔵水素供給
成分、16.18・・・温度調節器、20・・・熱源、
32・・・加熱要素、34・・・熱交換器、40・・・
冷却剤供給源、56・・・流量制御弁、70・・・流量
制御弁、78・・・貯蔵庫、80・・・輸送手段、82
・・・サービスステーション分配装置、86・・・車、
88・・・微小球貯蔵タンク、90・・・車エンジン、
92・・・貯蔵タンク、94・・・微小球、96・・・
金属水素化物組成物、102・・・加熱要素、104・
・・熱交換器、106゜114・・・排出パイプ、11
0,112・・・温度制御器、11B・・・ラジェータ
ー、128,132・・・水素導管、134・・・エン
ジン供給導管、154・・・二方弁、156・・・水素
受器、158・・・主制御器、170・・・装置、17
2・・・金属水素化物水素貯蔵水素供給成分、174・
・・微細孔水素貯蔵水素供給成分、178,182・・
・制御弁、i so 、 194・・・加熱器、 196・・・熱源、 192・・・冷却成分、 198・・・冷却剤受器。
FIG. 1 is an explanatory schematic diagram showing each component of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the steps between hydrogen production and hydrogen use, and FIG. 3 is a partially cutaway side elevational view showing the present invention. FIG. 4 is a partial schematic diagram showing another embodiment of the present invention. 10... Hydrogen consumption device, 12... Micropore hydrogen storage hydrogen supply component, 14... Metal hydride hydrogen storage hydrogen supply component, 16.18... Temperature regulator, 20... Heat source,
32... Heating element, 34... Heat exchanger, 40...
Coolant supply source, 56...Flow rate control valve, 70...Flow rate control valve, 78...Storage, 80...Transportation means, 82
...Service station distribution device, 86...Car,
88... Microsphere storage tank, 90... Car engine,
92... Storage tank, 94... Microsphere, 96...
Metal hydride composition, 102... heating element, 104.
・・Heat exchanger, 106° 114 ・・Discharge pipe, 11
0,112...Temperature controller, 11B...Radiator, 128,132...Hydrogen conduit, 134...Engine supply conduit, 154...Two-way valve, 156...Hydrogen receiver, 158 ... Main controller, 170 ... Device, 17
2... Metal hydride hydrogen storage hydrogen supply component, 174.
・・Micropore hydrogen storage hydrogen supply component, 178,182・・
- Control valve, iso, 194... Heater, 196... Heat source, 192... Cooling component, 198... Coolant receiver.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 水素を含有するための貯蔵手段を有し;上記貯蔵手
段が上記貯蔵手段かIら上記水素を放出するための上記
貯蔵手段に接続し”た少くとも1つの゛水素取り出し導
管、第1室手段、□第2室手段及び上記第1室手段を上
記第2室手段に接続する接続手段を有し、微細孔水素貯
蔵手段が上記第1室に位置し、上記微細孔水素貯蔵手段
が水素透過性壁によって囲繞された閉鎖孔に−よって区
切られた多数の微細孔を有する多孔質構造を有し、上記
微細孔がこれらの壁の内部にカプセル化された加圧下の
水素を含有し、上記微細孔は加熱されるとその内部にカ
プセル化された圧縮された水素を放出出来;水素に曝露
されると少くとも1つの金属水素化物を形成し得る多量
の組成物が上記第2室手段に位置し、上記金属水素化物
は加熱されると水素を放出し、水素の存在下に冷却され
ると水素を吸収する、水素貯蔵系から水素を供給する方
法において、上記微細孔を加熱して上記の圧縮された水
素を上記透過性壁を通って上記微細孔の内部から上記微
細孔の外部に拡散させ: 水素を上記接続手段を通して上記第1室から第2室に送
り; 上記第2室手段内の水素圧を実質的に一定に保つように
上記第2室手段中の上記水素の圧力に合わせて上記組成
物の温度を調節し; 上記水素貯蔵系から上記水素取り出し導管を通って外部
使用に水素を取り出す ことを特徴とする上記方法。 2 上記微細孔水素貯蔵手段が多数の微小球より成る特
許請求の範囲第1項記載の方法。 3 上記微小球がケイ酸塩ガラス微小球より成る特許請
求の範囲第2項記載の方法。 ′□4 上記微細孔水素貯蔵手段が連通孔と
閉鎖孔より戊り、上記連通孔が上記閉鎖孔への接近を提
供し、上記閉鎖孔は圧力下の水素を含有し、水素を上記
連通孔に放出し得る特許請求の範囲第1項記載の方法。 5 上記多孔質構造体が一緒に焼結されて一体に形成さ
れた多数のガラス微小球より成る特許請求の範囲第4項
記載の方法。 6 上記組成物が鉄チタン水素化物を有する特許請求の
範囲第1項記載の方法。 7 上記組成物が鉄チタン水素化物を含有し、上記微細
孔物が多数の微小球より成る特許請求の範囲第1項記載
の方法。 □8 水素燃料装置用の水素供給装置において、第1
貯蔵タンクを有し、上記第1貯蔵タンク内に水素に曝露
された場合に水素を吸収して金属水素化物を形成出来、
上記金属水素化物が熱分解して水素を放出しうる少くと
も1つの金属を含有する多量の組成物が位置する金属水
素化物水素供給手段: 第2貯蔵タンクと上記第2貯蔵タンク中に位置する微細
孔手段内にカプセル化された水素を含有する微細孔手段
とを有する微細孔水素貯蔵水素供給手段; 上記金属水素化物水素貯蔵手段から上記装置に水素を供
給する第1導管手段; 上記微細孔水素貯蔵水素供給手段から上記装置に水素を
供給する第2導管手段; 上記微細孔水素貯蔵水素供給手段から上記金属水素化物
水素貯蔵手段に水素を供給する第3導管手段: 上記金属水素化物水素供給手段内の上記組成物の温度を
調節することにより上記金属水素化物水素供給手段から
の水素の吸着/脱着を調節する第1制御手段; 微細孔水素貯蔵水素供給手段からの水素の放出を調節す
る第2制御手段; 上記第1導管手段を通る水素流を調節する第1弁手段; 上記第2導管手段を通る水素流を調節する第2弁手段;
及び 上記第3導管手段を通る水素流を調節する第3弁手段: より成ることを特徴とする上記水素供給装置。 9 上記微細孔手段が上記微小球体内にカプセル化され
た水素を含有する多数の微小球から成り、上記微小球が
上記微小球への熱の適用によりその中に含有する水素を
放出し得る特許請求の範囲第8項記載の水素供給装置。 10 上記第2制御手段が上記第2貯蔵タンク内の上
記微小球を加熱する加熱手段を有する特許請求の範囲第
9項記載の水素供給装置。 11 上記組成物が鉄チタン水素化物、マグネシウム
水素化物、バナジウム水素化物、ニオブ水素化物、マグ
ネシウムニッケル水素化物、マグネシウム銅水素化物、
ミツシュ金属水素化物及びマグネシウムニッケル亜鉛水
素化物から成る群から選ばれる特許請求の範囲第8項記
載の水素供給装置。 12 上記組成物が鉄チタン水素化物、マグネシウム
水素化物、マグネシウムニッケル水素化物から威る群か
ら選ばれる特許請求の範囲第11項記載の水素供給装置
。 13 金属水素化物が鉄チタン水素化物である。 特許請求の範囲第12項記載の水素供給装置。 14 上記第1制御手段が上記第1貯蔵タンク内の熱
交換器を含み、上記熱交換器が上記第1貯蔵タンク内の
上記組成物に熱を吸収し又は放出する特許請求の範囲第
8項記載の水素供給装置。 15 ガス状水素受器、第4導管手段を含み、上記第
4導管手段が上記受器から上記装置に水素を供給する特
許請求の範囲第8項記載の水素供給装置。 16 上記水素燃料装置が水素と空気の燃焼性混合物
を燃焼エンジンに供給する空気−水素混合手段を設けた
燃焼エンジンである特許請求の範囲第8項記載の水素供
給装置。 17 上記微細孔手段が上記微細孔中にカプセル化さ
れた水素を含有する多数の微小球から成り、上記微小球
が上記微小球への熱の適用によってその中に含有されて
いる水素を放出し得る特許請求の範囲第16項記載の水
素供給装置。 1B 上記第2制御手段が上記微小球を加熱する為の上
記第2貯蔵タンク中に加熱手段を有している特許請求の
範囲第17項記載の水素供給装置。 19 上記燃焼エンジンが高温排出ガス排出手段を有
する特許請求の範囲第16項記載の水素供給装置。 20 上記加熱手段が上記第2貯蔵タンク中の少くと
も1本の中空管から成り;上記エンジンが高温排出ガス
排出手段を有し;上記中空管が上記高温排出ガス排出手
段に接続して高温排出ガス排出手段からの高温排出ガス
が上記中空管を通って上記第2貯蔵タンク中の内容物を
加熱する特許請求の範囲第18項記載の水素供給装置。 21 上記中空管を通る高温排出ガス流を調節する高
温排出ガス流量調節手段を有する特許請求の範囲第20
項記載の水素供給装置。 賀 上記組成物が鉄チタン水素化物、マグネシウムニッ
ケル水素化物及びマグネシウム水素化物より成る群から
選ばれる特許請求の範囲第16項記載の水素供給装置。 お 上記金属水素化物が鉄チタン水素化物である特許請
求の範囲第22項記載の水素供給装置。 24 上記第1制御手段が上記第1貯蔵タンク内の熱
交換器を含み、上記熱交換器が上記第1貯蔵タンク内の
上記組成物に熱を吸収させ又は放出させる特許請求の範
囲第16項記載の水素供給装置。 b 前記熱交換器が上記第1貯蔵タンク中の少くとも1
本の中空管から成る特許請求の範囲第24項記載の水素
供給装置。 26 上記燃焼エンジンが高温排出ガス排出手段を有
し、上記高温排出ガス排出手段が上記中空管に接続して
、上記高温ガス排出手段が上記中空管を通って上記第1
貯蔵タンク中の上記内容物を加熱する特許請求の範囲第
25項記載の水素供給装置。 27 上記熱交換器が少くとも1本の冷却剤導入管手
段;冷却剤供給手段を有し、上記冷却剤供給手段が冷却
剤を上記冷却剤導入管手段に供給して上記第1貯蔵タン
クからの熱を上記冷却剤導入管手段を流れる冷却剤によ
って取り出す特許請求の範囲第26項記載の水素供給装
置。 28 上記熱交換器を通る高温排出ガス流を調節する
高温排出ガス流制御手段を有する特許請求の範囲第27
項記載の水素供給装置。 四 水素燃料装置用の水素供給装置において、第1貯蔵
タンクを有し、上記第1貯蔵タンク内に水素に曝露され
ると水素を吸収して金属水素化物を形成し得る少くとも
1つの金属を含有する多量の組成物を置き、上記金属水
素化物が熱分解して水素を放出し得る金属水素化物水素
供給手段、第2貯蔵タンクを上記第2貯蔵タンク手段内
に位置する上記微細孔手段中にカプセル化せられた水素
を含有する微細孔手段を有する微細孔水素貯蔵手段、 上記微細孔水素貯蔵水素供給手段を上記水素燃料装置に
接続する第1導管手段、 上記微細孔水素貯蔵水素供給手段を上記金属水素化物水
素貯蔵手段に接続する第2導管手段、上記第1導管手段
を通る水素流を調節する第1弁手段、 上記第2導管を通る水素流を調節する第2弁手段、 より成る上記水素供給装置。 加−上記金属水素化物水素供給手段内の上記組成物の温
度を調節することにより上記金属水素化物水素供給手段
からの水素の吸着/脱着を制御する第1制御手段、 上記微細孔水素貯蔵水素供給手段から水素0放出を調節
する第2制御手段 を含む特許請求の範囲第29項記載の水素供給装置。
[Scope of Claims] 1. A storage means for containing hydrogen; said storage means connected to said storage means for releasing said hydrogen from said storage means. an extraction conduit, a first chamber means, a second chamber means and a connection means connecting the first chamber means to the second chamber means, the microporous hydrogen storage means being located in the first chamber; Under pressure, the pore hydrogen storage means has a porous structure with a large number of micropores delimited by closed pores surrounded by hydrogen permeable walls, said micropores being encapsulated inside these walls. of hydrogen, the micropores being capable of releasing the compressed hydrogen encapsulated within them when heated; a large amount of composition capable of forming at least one metal hydride when exposed to hydrogen; is located in said second chamber means, and said metal hydride releases hydrogen when heated and absorbs hydrogen when cooled in the presence of hydrogen. heating the pores to diffuse the compressed hydrogen from the interior of the pores to the exterior of the pores through the permeable wall; hydrogen from the first chamber to the second chamber through the connecting means; supplying; adjusting the temperature of said composition in accordance with the pressure of said hydrogen in said second chamber means to maintain a substantially constant hydrogen pressure in said second chamber means; supplying said hydrogen from said hydrogen storage system; 2. A method according to claim 1, characterized in that the hydrogen is removed for external use through a removal conduit. 2. A method according to claim 1, wherein the microporous hydrogen storage means comprises a plurality of microspheres. 3. A method as claimed in claim 2 comprising salt glass microspheres.'□4 The microporous hydrogen storage means is defined by communicating holes and obturator pores, and wherein the communicating holes provide access to the obturator pores. 5. The method of claim 1, wherein the closed pores contain hydrogen under pressure and the hydrogen is released into the open pores. 5. The porous structure is sintered together to form a single piece. 6. The method of claim 4, wherein the composition comprises a large number of glass microspheres. 6. The method of claim 1, wherein the composition comprises iron titanium hydride. 7. The method of claim 1, wherein the composition comprises iron titanium hydride. The method according to claim 1, wherein the microporous material comprises a large number of microspheres. □8 In a hydrogen supply device for a hydrogen fuel device, the first
a storage tank, capable of absorbing hydrogen to form a metal hydride when exposed to hydrogen in the first storage tank;
A metal hydride hydrogen supply means, in which a quantity of a composition containing at least one metal capable of thermally decomposing the metal hydride to release hydrogen is located: a second storage tank; and a second storage tank located in the second storage tank. microporous hydrogen storage hydrogen supply means having microporous means containing hydrogen encapsulated within the microporous means; first conduit means for supplying hydrogen from said metal hydride hydrogen storage means to said device; said microporous means. A second conduit means for supplying hydrogen from the hydrogen storage hydrogen supply means to the device; a third conduit means for supplying hydrogen from the microporous hydrogen storage hydrogen supply means to the metal hydride hydrogen storage means; a third conduit means for supplying hydrogen to the metal hydride hydrogen storage device; a first control means for regulating the adsorption/desorption of hydrogen from the metal hydride hydrogen supply means by regulating the temperature of the composition within the means; regulating the release of hydrogen from the microporous hydrogen storage hydrogen supply means; second control means; first valve means for regulating hydrogen flow through said first conduit means; second valve means for regulating hydrogen flow through said second conduit means;
and a third valve means for regulating hydrogen flow through the third conduit means. 9 A patent in which said microporous means consists of a number of microspheres containing hydrogen encapsulated within said microspheres, said microspheres being able to release the hydrogen contained therein by application of heat to said microspheres. The hydrogen supply device according to claim 8. 10. The hydrogen supply device according to claim 9, wherein said second control means includes heating means for heating said microspheres in said second storage tank. 11 The above composition is iron titanium hydride, magnesium hydride, vanadium hydride, niobium hydride, magnesium nickel hydride, magnesium copper hydride,
9. The hydrogen supply device according to claim 8, which is selected from the group consisting of Mitsushi metal hydride and magnesium nickel zinc hydride. 12. The hydrogen supply device according to claim 11, wherein the composition is selected from the group consisting of iron titanium hydride, magnesium hydride, and magnesium nickel hydride. 13 The metal hydride is iron titanium hydride. A hydrogen supply device according to claim 12. 14. Claim 8, wherein said first control means includes a heat exchanger in said first storage tank, said heat exchanger absorbing or releasing heat to said composition in said first storage tank. The hydrogen supply device described. 15. The hydrogen supply device of claim 8, comprising a gaseous hydrogen receiver and fourth conduit means, said fourth conduit means supplying hydrogen from said receiver to said device. 16. The hydrogen supply system of claim 8, wherein said hydrogen fuel system is a combustion engine provided with air-hydrogen mixing means for supplying a combustible mixture of hydrogen and air to the combustion engine. 17. Said microporous means consists of a number of microspheres containing hydrogen encapsulated in said microspheres, said microspheres releasing the hydrogen contained therein by application of heat to said microspheres. A hydrogen supply device according to claim 16. 1B. The hydrogen supply device according to claim 17, wherein said second control means includes heating means in said second storage tank for heating said microspheres. 19. The hydrogen supply system according to claim 16, wherein said combustion engine has means for discharging hot exhaust gases. 20 The heating means comprises at least one hollow tube in the second storage tank; the engine has hot exhaust gas exhaust means; the hollow tube is connected to the hot exhaust gas exhaust means; 19. The hydrogen supply system of claim 18, wherein hot exhaust gas from the hot exhaust gas exhaust means passes through the hollow tube to heat the contents in the second storage tank. 21 Claim 20 further comprising hot exhaust gas flow rate regulating means for regulating the flow of hot exhaust gas through the hollow tube.
Hydrogen supply device described in section. 17. The hydrogen supply device according to claim 16, wherein the composition is selected from the group consisting of iron titanium hydride, magnesium nickel hydride, and magnesium hydride. The hydrogen supply device according to claim 22, wherein the metal hydride is an iron titanium hydride. 24. Claim 16, wherein said first control means includes a heat exchanger in said first storage tank, said heat exchanger causing said composition in said first storage tank to absorb or release heat. The hydrogen supply device described. b. said heat exchanger is connected to at least one of said first storage tanks;
25. The hydrogen supply device according to claim 24, which comprises a hollow tube. 26 The combustion engine has a hot exhaust gas exhaust means, the hot exhaust gas exhaust means is connected to the hollow tube, and the hot gas exhaust means passes through the hollow tube to the first
26. A hydrogen supply device according to claim 25, which heats the contents in a storage tank. 27 The heat exchanger has at least one coolant inlet pipe means; a coolant supply means, the coolant supply means supplying coolant to the coolant inlet pipe means from the first storage tank. 27. The hydrogen supply device according to claim 26, wherein the heat is extracted by the coolant flowing through the coolant introduction pipe means. 28 Claim 27 further comprising hot exhaust gas flow control means for regulating the flow of hot exhaust gas through said heat exchanger.
Hydrogen supply device described in section. (iv) A hydrogen supply device for a hydrogen fuel device, comprising a first storage tank, in which at least one metal capable of absorbing hydrogen and forming a metal hydride when exposed to hydrogen is contained in the first storage tank. a metal hydride hydrogen supply means in which a large amount of a composition containing a metal hydride can be thermally decomposed to release hydrogen; a second storage tank in the microporous means located within the second storage tank means; microporous hydrogen storage means having microporous means containing hydrogen encapsulated in a microporous hydrogen storage means; first conduit means connecting said microporous hydrogen storage and hydrogen supply means to said hydrogen fuel device; and said microporous hydrogen storage and hydrogen supply means. second conduit means for connecting said metal hydride hydrogen storage means to said first conduit means, first valve means for regulating hydrogen flow through said first conduit means, second valve means for regulating hydrogen flow through said second conduit, and more. The hydrogen supply device described above. - a first control means for controlling the adsorption/desorption of hydrogen from the metal hydride hydrogen supply means by adjusting the temperature of the composition in the metal hydride hydrogen supply means; the micropore hydrogen storage hydrogen supply; 30. A hydrogen supply system as claimed in claim 29, including second control means for regulating zero hydrogen release from the means.
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