JPS598601A - 金属水素化物反応器 - Google Patents
金属水素化物反応器Info
- Publication number
- JPS598601A JPS598601A JP57118773A JP11877382A JPS598601A JP S598601 A JPS598601 A JP S598601A JP 57118773 A JP57118773 A JP 57118773A JP 11877382 A JP11877382 A JP 11877382A JP S598601 A JPS598601 A JP S598601A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal hydride
- heat medium
- hydrogen
- tubes
- porous wall
- 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
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- 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】
本発明は金属水素化物反応器に関する１）ある種□の金
属、合金が可逆的に水素を吸蔵放出することが知られて
いる。水素吸蔵は発熱反応であり、水素飲用は吸熱反応
である。このような金属水素化物の特性を利用したヒー
トポンプ、水素貯蔵装置、水素精製装置、ケミカルエン
ジン等が提案されている〇 これらの金属水素化物装置において、金属水素化物は密
閉容器の中で水素吸蔵放出反応を行なうが、反応速度は
水索拡欽と熱伝導により規制される。金属水素化物は水
′ｌＩ吸蔵放出により膨張、収縮し微粉体化して、密に
充填され、水素が金属水素化物＠に円滑に流通しなくな
り、微粉体化のため金属水素化物層の熱伝導が低下する
問題があった。
属、合金が可逆的に水素を吸蔵放出することが知られて
いる。水素吸蔵は発熱反応であり、水素飲用は吸熱反応
である。このような金属水素化物の特性を利用したヒー
トポンプ、水素貯蔵装置、水素精製装置、ケミカルエン
ジン等が提案されている〇 これらの金属水素化物装置において、金属水素化物は密
閉容器の中で水素吸蔵放出反応を行なうが、反応速度は
水索拡欽と熱伝導により規制される。金属水素化物は水
′ｌＩ吸蔵放出により膨張、収縮し微粉体化して、密に
充填され、水素が金属水素化物＠に円滑に流通しなくな
り、微粉体化のため金属水素化物層の熱伝導が低下する
問題があった。
上記の問題点の解決のため、発明者らは先に実願唱５’
６−４０８７９号に示すように管状の容器の内部に伝熱
フィンを設け、中央部に水索拡欽のための多孔質管を備
えた金属水素化物反応器を提案し友が、多孔質管が金属
水素化物の膨張のため圧潰して水素流通が阻害されるこ
とがあり、伝熱フィンによって熱伝導が向上するが、金
属水素化物の充填量が限られるとか、伝熱フィンの熱容
量が大となって、ヒートポンプなどでは不利な条件とな
っていた。
６−４０８７９号に示すように管状の容器の内部に伝熱
フィンを設け、中央部に水索拡欽のための多孔質管を備
えた金属水素化物反応器を提案し友が、多孔質管が金属
水素化物の膨張のため圧潰して水素流通が阻害されるこ
とがあり、伝熱フィンによって熱伝導が向上するが、金
属水素化物の充填量が限られるとか、伝熱フィンの熱容
量が大となって、ヒートポンプなどでは不利な条件とな
っていた。
本発明者は金属水素化物と熱媒量の熱移ｆ＃を充填容器
の容量壁を介して行なうのではなく、査属水素化物＠に
多数の細管からなる熱媒管群を配置させて熱交換させ、
併せて金属水素化物への水素拡散を多孔質！！！を通じ
て行なわせることに思いいた秒、本発明をなした。
の容量壁を介して行なうのではなく、査属水素化物＠に
多数の細管からなる熱媒管群を配置させて熱交換させ、
併せて金属水素化物への水素拡散を多孔質！！！を通じ
て行なわせることに思いいた秒、本発明をなした。
本発明の要旨は、密閉容器の内部に金属水素化物の充填
−が多孔質壁により区画されて形成され、該多孔質壁は
水嵩ガスを透過するが、金属水素化物は透過しないもの
となされ、多数の細管からなる熱媒管群が金属本単化物
の充填−の中に間隔をおｉて位置ぜられてなることを特
徴とする金属水素化物反応器に存する。
−が多孔質壁により区画されて形成され、該多孔質壁は
水嵩ガスを透過するが、金属水素化物は透過しないもの
となされ、多数の細管からなる熱媒管群が金属本単化物
の充填−の中に間隔をおｉて位置ぜられてなることを特
徴とする金属水素化物反応器に存する。
以下、本発明の一例を図聞と共に説明する。
第１図、略２図ＶＣおｉてｌは密閉容器であり、断向略
円筒状になされ、両４１部２，３が密閉されてｉる。４
．４は熱媒流通継手であり、本、水蒸気等の熱媒が出入
りする。５は水嵩ガス導出入口である。熱媒流通継手４
．４間には、多数の細管が連結され、熱媒管６群を形成
している。
円筒状になされ、両４１部２，３が密閉されてｉる。４
．４は熱媒流通継手であり、本、水蒸気等の熱媒が出入
りする。５は水嵩ガス導出入口である。熱媒流通継手４
．４間には、多数の細管が連結され、熱媒管６群を形成
している。
熱媒管６群は可撓性、弾性に富むものが好適てらり、第
３図に示すように屈曲自在になされている。熱媒管６は
ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、弗素
樹脂などの合成樹脂あるいは、アルミニクム、銅などの
金属で形成される。合成樹脂で形成された熱媒管６は可
撓性、弾性に加わえ内壁に熱媒中の夾雑物が付着しない
利点がある。
３図に示すように屈曲自在になされている。熱媒管６は
ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、弗素
樹脂などの合成樹脂あるいは、アルミニクム、銅などの
金属で形成される。合成樹脂で形成された熱媒管６は可
撓性、弾性に加わえ内壁に熱媒中の夾雑物が付着しない
利点がある。
Ｍ媒管６の内径は、熱媒の流通抵抗を小さくするだめ２
ｗ以とであること、金属水素化物７の膨張収縮による圧
潰を防止するため２０■以下であることが好ましい。そ
して熱媒管６群Ｆｉ査属水嵩化物７の充填層の中に分数
して位置し、熱線と金属水素化物７０間で熱交換するよ
うになされる。金属水素化物７は微粉体となっておし、
熱伝導が悪いものとなっているので、金属水素化物７と
熱媒との距離が小さいことが熱伝達速度を大きくする決
定的手段となる。従って、熱媒の流通抵抗を除けば熱媒
管６は細く数が多い方がよく、熱媒管６．６同の距離は
好適には１−５０鴎になされる。
ｗ以とであること、金属水素化物７の膨張収縮による圧
潰を防止するため２０■以下であることが好ましい。そ
して熱媒管６群Ｆｉ査属水嵩化物７の充填層の中に分数
して位置し、熱線と金属水素化物７０間で熱交換するよ
うになされる。金属水素化物７は微粉体となっておし、
熱伝導が悪いものとなっているので、金属水素化物７と
熱媒との距離が小さいことが熱伝達速度を大きくする決
定的手段となる。従って、熱媒の流通抵抗を除けば熱媒
管６は細く数が多い方がよく、熱媒管６．６同の距離は
好適には１−５０鴎になされる。
金属水素化物７の充填−は円ｗ４伏Ｏ齋孔質Ｉ！１８に
よって区画されている。多孔質壁＄は孔９に約１〜５Ｐ
の連通孔が形成され、水素ガスは透過するが、微粉状と
なっている金属水素化物７は透過しない。多孔質Ｗ８は
弗素樹脂などの合成樹脂延伸多孔成形品、４！を成樹脂
焼結体、金属繊維又は歳素繊維の不繊布、金属焼結体、
焼結セラミックスよ抄なる。
よって区画されている。多孔質壁＄は孔９に約１〜５Ｐ
の連通孔が形成され、水素ガスは透過するが、微粉状と
なっている金属水素化物７は透過しない。多孔質Ｗ８は
弗素樹脂などの合成樹脂延伸多孔成形品、４！を成樹脂
焼結体、金属繊維又は歳素繊維の不繊布、金属焼結体、
焼結セラミックスよ抄なる。
多孔質壁８と幽閉容器ｌの内壁の間は空隙部９となされ
、水嵩ガスが自由に流通して多孔質壁８から金属水嵩化
物７全体に水素が拡散すると共に、金属水素化物７と轡
ｍｒｉ器ｌとの崗を断熱する作用を有する。
、水嵩ガスが自由に流通して多孔質壁８から金属水嵩化
物７全体に水素が拡散すると共に、金属水素化物７と轡
ｍｒｉ器ｌとの崗を断熱する作用を有する。
全員水嵩化物７Ｆｉ本素を最大に収蔵すると的８Ｑ％容
積が膨張する。剛性の大きな密閉ＷａＳに、金属水素化
物７を密に充填してしまり九場金には、金属本単化物７
ＩＤｌｌｇｋＫよる応力が加わり、密閉＠Ｉｌｌが破
ｗ４畜れる危険が生じるが、多数の細管からなる熱媒管
一群及び多孔質費口が弾性に富むものであれば、弾性Ｉ
Ｉ！形して金属水素５− 化物７の膨’］）を吸収する。金属水素化物７の膨張量
が小さく、弾性変形量が大きければ、熱媒管６群又は多
孔質Ｉｉ８のいずれかが弾性変形するものであってもよ
い。
積が膨張する。剛性の大きな密閉ＷａＳに、金属水素化
物７を密に充填してしまり九場金には、金属本単化物７
ＩＤｌｌｇｋＫよる応力が加わり、密閉＠Ｉｌｌが破
ｗ４畜れる危険が生じるが、多数の細管からなる熱媒管
一群及び多孔質費口が弾性に富むものであれば、弾性Ｉ
Ｉ！形して金属水素５− 化物７の膨’］）を吸収する。金属水素化物７の膨張量
が小さく、弾性変形量が大きければ、熱媒管６群又は多
孔質Ｉｉ８のいずれかが弾性変形するものであってもよ
い。
第１図〜第３図の本発明金属水素化物反応器は水素ガス
導出入口５より水素ガスが導入され、金属水素化物７０
水素吸蔵圧力を越える水素ガス圧力になるとあるいは金
属水素化物７が冷却され、水素収蔵圧力が水素ガス圧力
より小さくなると、金属水素化物７が水素を級蔵し、発
熱して熱媒管６群中の熱媒を加熱する。逆に、熱媒と金
属水素化物７との熱交換が短時間に行なわれると、水素
吸蔵反応は速やかに完了する。
導出入口５より水素ガスが導入され、金属水素化物７０
水素吸蔵圧力を越える水素ガス圧力になるとあるいは金
属水素化物７が冷却され、水素収蔵圧力が水素ガス圧力
より小さくなると、金属水素化物７が水素を級蔵し、発
熱して熱媒管６群中の熱媒を加熱する。逆に、熱媒と金
属水素化物７との熱交換が短時間に行なわれると、水素
吸蔵反応は速やかに完了する。
次に、水素ガス導出人口５より水素ガスが導出され、金
属水素化物７の水素放出圧力より小さｉ水素ガス圧力に
なると、あるいｉｉ査真水素化物７が加熱され、水素放
出圧力が水素ガス圧力より大きくなると、金属水素化物
７が水素を放出し、吸熱して熱媒管６群中の熱媒を冷却
する。
属水素化物７の水素放出圧力より小さｉ水素ガス圧力に
なると、あるいｉｉ査真水素化物７が加熱され、水素放
出圧力が水素ガス圧力より大きくなると、金属水素化物
７が水素を放出し、吸熱して熱媒管６群中の熱媒を冷却
する。
逆に、熱媒と金属水素化物７との熱交換が短時６−
間に行なわれると、水素放出反応は速やかに完了する。
尚、多孔質壁８を支えるため、空隙部にいくりかの支え
を設けてもよく、多孔質壁８の中に金属網などを押入し
て補強し自立性を付与してもよい。
を設けてもよく、多孔質壁８の中に金属網などを押入し
て補強し自立性を付与してもよい。
第４図〜第６図は本発明金属水素化物反応器の別の例で
ある。
ある。
第４図では、金属水素化物７がいくつかの多孔質壁８に
よって、分割されて区画されている。
よって、分割されて区画されている。
金属水素化物７全体への水素の拡散が速やかになり、金
属水素化物７の膨張収縮量を分数している。
属水素化物７の膨張収縮量を分数している。
第５因では、２重の円筒状の多孔質壁８ｍ＋８ｂによっ
て金属水素化物７充填−が区画されている。＊ＸＸ水化
化物７充填−内側と外側から水素が拡散して反応が速＋
ｉ−に行なわれる。
て金属水素化物７充填−が区画されている。＊ＸＸ水化
化物７充填−内側と外側から水素が拡散して反応が速＋
ｉ−に行なわれる。
第６図では、外側Ｏ多孔質壁８ｍと密閉容器ｌ内壁の闇
に水素ガスの流通を阻害しない断熱材ｌＯが設けられて
ｈる。断熱材１０ｔｉ金属水素化物７と密閉容器１とを
断熱すると共に、多孔質壁８ａの支えとなり、水素ガス
の拡紋ｔ−阻害しない。
に水素ガスの流通を阻害しない断熱材ｌＯが設けられて
ｈる。断熱材１０ｔｉ金属水素化物７と密閉容器１とを
断熱すると共に、多孔質壁８ａの支えとなり、水素ガス
の拡紋ｔ−阻害しない。
本発明金属水素化物反応器は、Ｌ記の構成になされてい
ることにより、以下に記載するような効果を発揮する。
ることにより、以下に記載するような効果を発揮する。
■ 熱媒と金属水素化物の距離が短かくなるから、両者
の闇の熱伝導が良好となり金属水素化物の水素吸蔵・放
出反応を速やかに進行させることができる。
の闇の熱伝導が良好となり金属水素化物の水素吸蔵・放
出反応を速やかに進行させることができる。
■ 多数の細管からなる熱媒管群が金属水素化物層の中
に間隔をおいて位置するので、金属水素化物−の温度分
布が均一となり、水素吸蔵・放出反応を均一に進行させ
ることができる。
に間隔をおいて位置するので、金属水素化物−の温度分
布が均一となり、水素吸蔵・放出反応を均一に進行させ
ることができる。
■ 熱媒管群が、金属水素化物層の中に多数存在するの
で、又は多孔質壁を弾性に富むものとすることにより金
属水素化物の膨張収縮が吸収され、密閉容器の！ｉＫ力
が加わ＼らず、変形破損を防止することができ、密閉容
器の壁厚を押えることができる。
で、又は多孔質壁を弾性に富むものとすることにより金
属水素化物の膨張収縮が吸収され、密閉容器の！ｉＫ力
が加わ＼らず、変形破損を防止することができ、密閉容
器の壁厚を押えることができる。
■ 上記の通り、密閉容器に耐圧性が要求されず、金属
水素化物−の反Ｉ６を均一に行なわせることができるか
ら、密閉容器に大量の金属水素化物を充填し、装置構造
、操作を単純化し、反応量を大にすることができる。
水素化物−の反Ｉ６を均一に行なわせることができるか
ら、密閉容器に大量の金属水素化物を充填し、装置構造
、操作を単純化し、反応量を大にすることができる。
第１図は本発明金属水素化物反応器の一例を示す縦断面
図、第２図は第１図且−■線で切欠いた縦断面図、第８
図は熱媒管群の一例を示す平面図、第４図〜第６図は本
発明金属水素化物反応器の別の例を示す縦断面図である
。 ｌｔｉ密閉容器、６はｉ線管、７は金属水素化物、８＋
８ａ＋８ｂは多孔質壁 特許出願人 積水化学工業株式金社 代表者藤罷基利 一〇− 才１圓 ７２画
図、第２図は第１図且−■線で切欠いた縦断面図、第８
図は熱媒管群の一例を示す平面図、第４図〜第６図は本
発明金属水素化物反応器の別の例を示す縦断面図である
。 ｌｔｉ密閉容器、６はｉ線管、７は金属水素化物、８＋
８ａ＋８ｂは多孔質壁 特許出願人 積水化学工業株式金社 代表者藤罷基利 一〇− 才１圓 ７２画
Claims (1)
- Ｌ 密閉容器の内部に１金属水素化物の充填場が多孔質
壁によ抄区画されて形成され、該多孔質壁は水素ガスを
透過するが金属水素化物は透過しないものとされ、多欲
の細管からなる熱媒管群が金属水素化物の′充填場の中
に開隔をおいて位置せられてなることを特徴とする金属
水素化物反応器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57118773A JPS598601A (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 金属水素化物反応器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57118773A JPS598601A (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 金属水素化物反応器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS598601A true JPS598601A (ja) | 1984-01-17 |
Family
ID=14744713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57118773A Pending JPS598601A (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 金属水素化物反応器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598601A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5003709A (en) * | 1988-03-31 | 1991-04-02 | Rikio Co., Ltd. | Prick-preventing shoe |
| US7517396B2 (en) * | 2006-02-06 | 2009-04-14 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Apparatus for optimal adsorption and desorption of gases utilizing highly porous gas storage materials |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5747701A (en) * | 1980-09-02 | 1982-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Purifying apparatus for gaseous hydrogen |
| JPS5761601A (en) * | 1980-09-29 | 1982-04-14 | Sekisui Chem Co Ltd | Reactor for metal hydride |
-
1982
- 1982-07-08 JP JP57118773A patent/JPS598601A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5747701A (en) * | 1980-09-02 | 1982-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Purifying apparatus for gaseous hydrogen |
| JPS5761601A (en) * | 1980-09-29 | 1982-04-14 | Sekisui Chem Co Ltd | Reactor for metal hydride |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5003709A (en) * | 1988-03-31 | 1991-04-02 | Rikio Co., Ltd. | Prick-preventing shoe |
| US7517396B2 (en) * | 2006-02-06 | 2009-04-14 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Apparatus for optimal adsorption and desorption of gases utilizing highly porous gas storage materials |
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