JPS5890A - 金属水素化物を利用した熱交換器の構造 - Google Patents
金属水素化物を利用した熱交換器の構造Info
- Publication number
- JPS5890A JPS5890A JP9520281A JP9520281A JPS5890A JP S5890 A JPS5890 A JP S5890A JP 9520281 A JP9520281 A JP 9520281A JP 9520281 A JP9520281 A JP 9520281A JP S5890 A JPS5890 A JP S5890A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- hydrogen
- metal hydride
- insulating material
- hydrogen gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (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】
この発明は、金属水素化物の水素吸脱蔵時の反応熱を利
用し比熱交換器の構造に関する。
用し比熱交換器の構造に関する。
ＴｉＭｎ 、 ＴｉＦｅ等の水素貯蔵金属は活性化イ水
票靴不することによって金属水素化物と云う相を形成し
て、大量の水素を吸、脱蔵し、吸蔵過程では発熱し、脱
蔵過程では吸熱することが一般に知られている。
票靴不することによって金属水素化物と云う相を形成し
て、大量の水素を吸、脱蔵し、吸蔵過程では発熱し、脱
蔵過程では吸熱することが一般に知られている。
金属水素化物のこの性質を利用して、この物質を蓄熱体
に使い、太陽熱、風力等の自然エネルギーや工場廃熱等
の間歇的なエネルギーを水素という化学エネルギーの形
で蓄え、必要に応じて安定な熱として取出すケミカルヒ
ートポンプや農業用温室等に利用する蓄熱システムが考
えられている。
に使い、太陽熱、風力等の自然エネルギーや工場廃熱等
の間歇的なエネルギーを水素という化学エネルギーの形
で蓄え、必要に応じて安定な熱として取出すケミカルヒ
ートポンプや農業用温室等に利用する蓄熱システムが考
えられている。
上記の蓄熱システムに用いられる熱交換器はこの目的に
対して、第１図に図式的に示す如く、金属水素化物の粒
子１を保持する圧力容器２に、該容器内に保持され友金
属水素化物１に水素ガスを供給し、かつ脱蔵された水素
ガスを回収する之め、水素ガス容器３と導管４で接続さ
れ、自然エネルギーや工場廃熱等の外部熱を金属に供給
しかつ反応熱を回収するため圧力容器内金属保持スペー
ス中に熱交換管５又は熱交換面を設けて構成されており
、水素吸脱蔵時の外部熱の供給及び生成熱の回収は上記
の熱交換管又は熱交換面を介して熱交換流体によって行
なわれる。
対して、第１図に図式的に示す如く、金属水素化物の粒
子１を保持する圧力容器２に、該容器内に保持され友金
属水素化物１に水素ガスを供給し、かつ脱蔵された水素
ガスを回収する之め、水素ガス容器３と導管４で接続さ
れ、自然エネルギーや工場廃熱等の外部熱を金属に供給
しかつ反応熱を回収するため圧力容器内金属保持スペー
ス中に熱交換管５又は熱交換面を設けて構成されており
、水素吸脱蔵時の外部熱の供給及び生成熱の回収は上記
の熱交換管又は熱交換面を介して熱交換流体によって行
なわれる。
ところが一方では金属水素化物の発熱量、吸熱量は有限
であるので之を有効利用するために保持容器からの放熱
を防止するとともに、保持容器１身の熱容量を小さくす
る必要もあった。
であるので之を有効利用するために保持容器からの放熱
を防止するとともに、保持容器１身の熱容量を小さくす
る必要もあった。
次に、上記の如き構成を有する熱交換器による水素吸脱
蔵時の容器内の圧力及び水素量の挙動を第２図により説
明する。図中に実線で示す曲線■は、温度一定（ＴＣ）
の場合の金属水素化物の圧力と水素量との関係を、縦軸
に容器内圧力を取り、横軸に水素量と金属との原子量比
を取って示した線図である。異る温度毎にこのような曲
線が得られるが、図には温度ＴＣに対する曲線を代表的
に示す。この曲線■の左側の立上り部では水素と金属と
は固溶体の相を成しており、中間部の概ね水平の部分は
固溶体と金属水素化物とが混在した相をなし、右側の立
上り部は金属水素化物のみの相となる。金属水素化物を
利用した熱交換器においては〜上記の中間部を利用して
水素ガスの吸脱蔵、蓄熱放熱を行うのである。
蔵時の容器内の圧力及び水素量の挙動を第２図により説
明する。図中に実線で示す曲線■は、温度一定（ＴＣ）
の場合の金属水素化物の圧力と水素量との関係を、縦軸
に容器内圧力を取り、横軸に水素量と金属との原子量比
を取って示した線図である。異る温度毎にこのような曲
線が得られるが、図には温度ＴＣに対する曲線を代表的
に示す。この曲線■の左側の立上り部では水素と金属と
は固溶体の相を成しており、中間部の概ね水平の部分は
固溶体と金属水素化物とが混在した相をなし、右側の立
上り部は金属水素化物のみの相となる。金属水素化物を
利用した熱交換器においては〜上記の中間部を利用して
水素ガスの吸脱蔵、蓄熱放熱を行うのである。
さて、第１図に示す熱交換器２内の金属水素化物１に水
素を吸蔵させる場合、導管４に設けられた仕切弁７を開
くと、第２図中に破線で示す線■に沿って容器内圧力と
水素ガス量が変化しながら反応が進行し、容器内圧力は
ＰｌからＰ２に変化し、水素量はＨｌからＨ２に増加す
る。なお、線■が直線になるのは縦軸の圧力を自然対数
目盛としたためである。
素を吸蔵させる場合、導管４に設けられた仕切弁７を開
くと、第２図中に破線で示す線■に沿って容器内圧力と
水素ガス量が変化しながら反応が進行し、容器内圧力は
ＰｌからＰ２に変化し、水素量はＨｌからＨ２に増加す
る。なお、線■が直線になるのは縦軸の圧力を自然対数
目盛としたためである。
反対に、水素脱蔵時は吸蔵時とは逆の挙動を示し、容器
内の圧力はＰ２からＰｌに変化し、水素量はＨ２からＨ
，に減少する。この時、第１図に示す水素ガス容器３及
び金属水素化物１を収納する耐圧容器２内の圧力はＰｌ
に保たれて反応は完了し、仕切弁７は閉じられる訳であ
るが、耐圧容器２内が冷却されず一定の温度を保持し続
けたならば、水素量はＨ□である。
内の圧力はＰ２からＰｌに変化し、水素量はＨ２からＨ
，に減少する。この時、第１図に示す水素ガス容器３及
び金属水素化物１を収納する耐圧容器２内の圧力はＰｌ
に保たれて反応は完了し、仕切弁７は閉じられる訳であ
るが、耐圧容器２内が冷却されず一定の温度を保持し続
けたならば、水素量はＨ□である。
ところが、耐圧容器２の壁を貫通して熱は外部に伝熱し
、金属水素化物保持スペース内の温度は冷却して行く。
、金属水素化物保持スペース内の温度は冷却して行く。
金属水素化物は加熱すれば水素を脱蔵し、冷却すれば水
素を吸蔵する性質があるので、上記の如く冷却して行く
ことにより、たとえ仕切弁７が閉しられていても、容器
２内に水素ガスが存在している場合は金属水素化物はこ
れを吸蔵することになり、第２図において水素量はＨ８
よりも大きいＨ′にて反応が完了したことと事実上同一
となってしまう。
素を吸蔵する性質があるので、上記の如く冷却して行く
ことにより、たとえ仕切弁７が閉しられていても、容器
２内に水素ガスが存在している場合は金属水素化物はこ
れを吸蔵することになり、第２図において水素量はＨ８
よりも大きいＨ′にて反応が完了したことと事実上同一
となってしまう。
熱利用効率の向上をはかるために断熱材を設けたとして
も、それがグラスウール等の空隙率が大きく、その空隙
が連続したものでは、保温材の空隙には水素ガスが充満
しており、この水素ガスが前述の反応完了後の容器の冷
却に伴う水素ガスの吸蔵に使われる。
も、それがグラスウール等の空隙率が大きく、その空隙
が連続したものでは、保温材の空隙には水素ガスが充満
しており、この水素ガスが前述の反応完了後の容器の冷
却に伴う水素ガスの吸蔵に使われる。
有限の金属水素化物の発熱量を出来るだけ効率良く利用
するには、第２図において水素量ル侃の移動幅を極力大
きくとることが必要であり、水素量がＨ５からＨ′ に
変化し足場台はその幅がそれだけ減少したことになるの
で、金属水素化物の発生熱の有効利用にとっては不利な
要因となる。
するには、第２図において水素量ル侃の移動幅を極力大
きくとることが必要であり、水素量がＨ５からＨ′ に
変化し足場台はその幅がそれだけ減少したことになるの
で、金属水素化物の発生熱の有効利用にとっては不利な
要因となる。
この発明は、上述の観点にもとづいて、外部への伝熱量
を小さくするために金属保持スペースを囲繞して断熱材
を設け、それに独立気泡系のものを使うことにより熱交
換器を構成する圧力容器内の金属保持スペース以外の部
分の水素ガス充満容積を極力減少させることにより熱効
率を高くすることを目脂した熱交換器の構造を提供する
ことを目的とする。
を小さくするために金属保持スペースを囲繞して断熱材
を設け、それに独立気泡系のものを使うことにより熱交
換器を構成する圧力容器内の金属保持スペース以外の部
分の水素ガス充満容積を極力減少させることにより熱効
率を高くすることを目脂した熱交換器の構造を提供する
ことを目的とする。
以下、本発明をその実施例を示す図面にもとずいて詳細
に説明する。
に説明する。
第３図及び第４図に示す実施例では熱交換器を構成する
圧力容器１０は円筒として形成された胴部會 と球面として形成された鏡板より成る本体１１と、同じ
く球面として形成された蓋１２より構成され、これらは
７ランジｌｌａ、１２ａをボルトで接合して気密及び耐
圧力を保持している。圧力容器１０の内側には全面に保
温材より成る断熱層１３が設けられ、これに囲繞された
空間は金属水素化物１の保持スペース１４となっている
。蓋１２及びその内側に設けられた断熱層１３ａを貫通
して水素ガス管１５が設けられ、容器１０の内側の端は
金属水素化物保持スペース１４内に開口しており、外側
の端は管接手１６により、水素ガス容器に到る水素導管
４に接続されている。又、金属水素化物保持スペース１
４内にはその全長を複数回往復する連続した一本の熱交
換用流体管１７が設けられ、その両端は蓋１２の内側の
断熱層１３ａ及び蓋１２を貫通し、容器１０の外部で外
部の熱交換流体管１８に接続されている。
圧力容器１０は円筒として形成された胴部會 と球面として形成された鏡板より成る本体１１と、同じ
く球面として形成された蓋１２より構成され、これらは
７ランジｌｌａ、１２ａをボルトで接合して気密及び耐
圧力を保持している。圧力容器１０の内側には全面に保
温材より成る断熱層１３が設けられ、これに囲繞された
空間は金属水素化物１の保持スペース１４となっている
。蓋１２及びその内側に設けられた断熱層１３ａを貫通
して水素ガス管１５が設けられ、容器１０の内側の端は
金属水素化物保持スペース１４内に開口しており、外側
の端は管接手１６により、水素ガス容器に到る水素導管
４に接続されている。又、金属水素化物保持スペース１
４内にはその全長を複数回往復する連続した一本の熱交
換用流体管１７が設けられ、その両端は蓋１２の内側の
断熱層１３ａ及び蓋１２を貫通し、容器１０の外部で外
部の熱交換流体管１８に接続されている。
さて、本実施例の断熱層１３を形成する保温材としては
、発泡ガラス、発泡合成樹脂等の独立気泡系の材料が使
用されている。したがって保温材中に水素ガスが充満す
ることが十分防止され、これにより前記の第２図におけ
る容器の冷却の際の水素量のＨｌからの移動量を極力少
くすることができる。
、発泡ガラス、発泡合成樹脂等の独立気泡系の材料が使
用されている。したがって保温材中に水素ガスが充満す
ることが十分防止され、これにより前記の第２図におけ
る容器の冷却の際の水素量のＨｌからの移動量を極力少
くすることができる。
以上の如く、本発明によれば、簡単な構造で熱の放散を
防ぐことができるばかりでなく熱交換器内の防熱材の空
隙への水素ガスの充満を防止することができ、その結果
熱エネルギーの利用効率の向上に顕著な効果が得られる
。
防ぐことができるばかりでなく熱交換器内の防熱材の空
隙への水素ガスの充満を防止することができ、その結果
熱エネルギーの利用効率の向上に顕著な効果が得られる
。
第１図は金属水素化物を利用した熱交換システムの一般
的な構成を示す図式図、第２図は温度一定の場合の金属
水素化物の吸、脱蔵時の圧力と水素量の関係を示す線図
、第３図は本発明の実施例の構造を示す縦断面図、第４
図はその横断面図である。 １・・・金属水素化物 １０・・・圧力容器１３・
・・断熱層
的な構成を示す図式図、第２図は温度一定の場合の金属
水素化物の吸、脱蔵時の圧力と水素量の関係を示す線図
、第３図は本発明の実施例の構造を示す縦断面図、第４
図はその横断面図である。 １・・・金属水素化物 １０・・・圧力容器１３・
・・断熱層
Claims (1)
- 金属水素化物を保持し、該金属に水素ガスを接触させて
水素を吸蔵させ、必要に応じて水素を脱蔵させ、該金属
が水素を吸蔵、脱蔵するときに発生する熱を熱交換流体
により回収する熱交換器の構造において、吸蔵脱蔵時の
水素ガスの圧力に耐える耐圧容器の内部に金属水素化物
保持スペースを形成し、該金属水素化物保持スペースを
独立気泡系の断熱材にて囲繞し次ことを特徴とする熱交
換器の構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9520281A JPS5890A (ja) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | 金属水素化物を利用した熱交換器の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9520281A JPS5890A (ja) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | 金属水素化物を利用した熱交換器の構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5890A true JPS5890A (ja) | 1983-01-05 |
Family
ID=14131161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9520281A Pending JPS5890A (ja) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | 金属水素化物を利用した熱交換器の構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5890A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59138896A (ja) * | 1983-01-31 | 1984-08-09 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 金属水素化物を利用した熱交換器 |
| JPS61134593A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-21 | Agency Of Ind Science & Technol | 水素吸蔵合金を使用した熱交換装置 |
| JPS61143693A (ja) * | 1984-12-14 | 1986-07-01 | Science & Tech Agency | 金属水素化物を利用した熱交換器 |
| WO2015079772A1 (ja) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | 株式会社村田製作所 | 電子機器 |
| US9493211B2 (en) | 2011-12-06 | 2016-11-15 | Sram, Llc | Chainring |
| US10578201B2 (en) | 2015-07-03 | 2020-03-03 | Sram Deutschland Gmbh | Sprocket wheel for a bicycle drive |
| US10703441B2 (en) | 2015-07-03 | 2020-07-07 | Sram Deutschland Gmbh | Drive arrangement for a bicycle |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5642098A (en) * | 1979-09-13 | 1981-04-20 | Showa Denko Kk | Compound regenerating material and manufacture thereof |
-
1981
- 1981-06-23 JP JP9520281A patent/JPS5890A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5642098A (en) * | 1979-09-13 | 1981-04-20 | Showa Denko Kk | Compound regenerating material and manufacture thereof |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59138896A (ja) * | 1983-01-31 | 1984-08-09 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 金属水素化物を利用した熱交換器 |
| JPS61134593A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-21 | Agency Of Ind Science & Technol | 水素吸蔵合金を使用した熱交換装置 |
| JPH0222880B2 (ja) * | 1984-11-30 | 1990-05-22 | Kogyo Gijutsu Incho | |
| JPS61143693A (ja) * | 1984-12-14 | 1986-07-01 | Science & Tech Agency | 金属水素化物を利用した熱交換器 |
| US9650107B2 (en) | 2011-12-06 | 2017-05-16 | Sram, Llc | Chainring |
| US9493211B2 (en) | 2011-12-06 | 2016-11-15 | Sram, Llc | Chainring |
| US9731791B2 (en) | 2011-12-06 | 2017-08-15 | Sram, Llc | Chainring |
| US9731790B2 (en) | 2011-12-06 | 2017-08-15 | Sram, Llc | Chainring |
| US9862456B2 (en) | 2011-12-06 | 2018-01-09 | Sram, Llc | Chainring |
| WO2015079772A1 (ja) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | 株式会社村田製作所 | 電子機器 |
| US10420252B2 (en) | 2013-11-26 | 2019-09-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electronic apparatus |
| US10578201B2 (en) | 2015-07-03 | 2020-03-03 | Sram Deutschland Gmbh | Sprocket wheel for a bicycle drive |
| US10703441B2 (en) | 2015-07-03 | 2020-07-07 | Sram Deutschland Gmbh | Drive arrangement for a bicycle |
| US11353102B2 (en) | 2015-07-03 | 2022-06-07 | Sram Deutschland Gmbh | Sprocket wheel for a bicycle drive |
| US11884363B2 (en) | 2015-07-03 | 2024-01-30 | Sram Deutschland Gmbh | Sprocket wheel for a bicycle drive |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4566281A (en) | Reaction heat storage method for hydride tanks | |
| Jana et al. | Design and performance prediction of a compact MmNi4. 6Al0. 4 based hydrogen storage system | |
| AU2010318039B2 (en) | Hydrogen storage tank having metal hydrides | |
| CN108426169A (zh) | 一种基于热量自平衡型固态氢源反应器的氢动力系统 | |
| DK3090199T3 (en) | REVERSIBLE H2 STORAGE SYSTEM WITH RESERVOIR CONTAINING METAL HYDROIDS AND WITH PRESSURE EQUALIZATION | |
| CN207933039U (zh) | 基于镁基储氢材料的加氢站系统 | |
| US4262739A (en) | System for thermal energy storage, space heating and cooling and power conversion | |
| US20140238634A1 (en) | Reversible metal hydride thermal energy storage systems, devices, and process for high temperature applications | |
| Wierse et al. | Magnesium hydride for thermal energy storage in a small-scale solar-thermal power station | |
| JPS5890A (ja) | 金属水素化物を利用した熱交換器の構造 | |
| Groll et al. | Metal hydride devices for environmentally clean energy technology | |
| JPH0470522B2 (ja) | ||
| JPS591950B2 (ja) | 水素貯蔵金属を利用した熱交換器の構造 | |
| JPH0218281B2 (ja) | ||
| CN116281852A (zh) | 一种基于氢气自循环换热的固态储氢系统 | |
| JPS6037395B2 (ja) | 携帯用加熱又は冷却装置 | |
| JPS5849498Y2 (ja) | 蓄熱装置 | |
| Alqahtani | Enhancement of the metal hydride hydraulic pump efficiency by integrating a phase change material | |
| JPS608427B2 (ja) | 加熱冷却装置 | |
| JPS5913512Y2 (ja) | 蓄熱装置 | |
| JPS642869B2 (ja) | ||
| JPS62159895A (ja) | 低温貯槽の地層凍結防止装置 | |
| JPS6033239B2 (ja) | 携帯用加熱冷却装置 | |
| JPS6044699A (ja) | 水素貯蔵容器 | |
| JPS6339829B2 (ja) |