JPS601500A - 金属水素化物用加熱装置 - Google Patents
金属水素化物用加熱装置Info
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- JPS601500A JPS601500A JP58108727A JP10872783A JPS601500A JP S601500 A JPS601500 A JP S601500A JP 58108727 A JP58108727 A JP 58108727A JP 10872783 A JP10872783 A JP 10872783A JP S601500 A JPS601500 A JP S601500A
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- JP
- Japan
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- metal hydride
- combustion
- heat
- hydrogen gas
- combustion chamber
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- Pending
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
- F17C11/005—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrogen
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (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】
産業上の利用分野
本発明は、金属水素化物と水素の反応を高速に行わせる
加熱装置に関するものであり、ヒートポンプ装置や単な
る水素充填に応用するものである。
加熱装置に関するものであり、ヒートポンプ装置や単な
る水素充填に応用するものである。
従来例の構成とその問題点
金属水素化物は一水素ガスを安全にかつ高密度に貯蔵・
輸送できることや、水素の吸蔵・放出反応に伴って発生
する熱が使い易いこと、さらＫは、その反応が比較的簡
単な条件で行え１反応の速度が゛早く、そしてその可逆
性にも優れていることがら、水素の貯蔵・輸送媒体やエ
ネルギー変換媒体など多くの用途への展開が期待されて
いる。
輸送できることや、水素の吸蔵・放出反応に伴って発生
する熱が使い易いこと、さらＫは、その反応が比較的簡
単な条件で行え１反応の速度が゛早く、そしてその可逆
性にも優れていることがら、水素の貯蔵・輸送媒体やエ
ネルギー変換媒体など多くの用途への展開が期待されて
いる。
この金属水素化物の水素吸蔵・放出反応を行う場合、吸
蔵反応では発熱、放出反応では吸熱を伴イー’ｃ（０反
応熱量は約５〜２０ Ｋ Ｃａｊ？／ｍｏ６ Ｈ２にも
達する。
蔵反応では発熱、放出反応では吸熱を伴イー’ｃ（０反
応熱量は約５〜２０ Ｋ Ｃａｊ？／ｍｏ６ Ｈ２にも
達する。
したがって、水素吸蔵・放出の反応をスムーズに進行さ
せるためには一反応熱を補うための外部熱源によって冷
却や加熱を行うことが重要である。
せるためには一反応熱を補うための外部熱源によって冷
却や加熱を行うことが重要である。
この金属水素化物の冷却・加熱において、冷却の場合は
水冷や空冷等の一般的な手段によって比較的容易に目的
を達することができるが、加熱の場合には加熱温度レベ
乞その温度分布の均一性、加熱量とその速度、安全性、
構成の複雑さなどの種々の問題があり、これらを満足す
るような金属水素化物の加熱装置は見当らない。
水冷や空冷等の一般的な手段によって比較的容易に目的
を達することができるが、加熱の場合には加熱温度レベ
乞その温度分布の均一性、加熱量とその速度、安全性、
構成の複雑さなどの種々の問題があり、これらを満足す
るような金属水素化物の加熱装置は見当らない。
特に金属水素化物の実用化を考えた場合１合金コストを
反応速度でカバーするだめの比較的速い反応速度への要
求が高く、また、加熱温度レベルも５０゛Ｃ以上から４
００″Ｃ程度と比較的高い温度が要求されることが多い
。このような要求を必要とする金属水素化物の用途とし
ては冷１段房装置や圧力発生装置などがある。これらに
用いる金属水素化物の加熱装置として、一般的には、電
気加熱。
反応速度でカバーするだめの比較的速い反応速度への要
求が高く、また、加熱温度レベルも５０゛Ｃ以上から４
００″Ｃ程度と比較的高い温度が要求されることが多い
。このような要求を必要とする金属水素化物の用途とし
ては冷１段房装置や圧力発生装置などがある。これらに
用いる金属水素化物の加熱装置として、一般的には、電
気加熱。
ｉσ火燃焼加熱、水や油などの熱媒循環加熱などが考え
られている。電気加熱は、水素ガスに対する安全性が特
に問題であり、］宣火燃焼加熱は、同様に安全性と温要
分布に問題が大きく、残りの熱媒循環加熱は、使用温度
の上限に制限があること一装置の構成が複雑となり同時
に大型化することなどの問題があった。
られている。電気加熱は、水素ガスに対する安全性が特
に問題であり、］宣火燃焼加熱は、同様に安全性と温要
分布に問題が大きく、残りの熱媒循環加熱は、使用温度
の上限に制限があること一装置の構成が複雑となり同時
に大型化することなどの問題があった。
発明の目的
本発明は−この種の金属水素化物の加熱装置において一
比較的高い温度で、かつ、比較的速い反応速度で金属水
素化物の水素放出反応を可能とじ一安全で一高性能な金
属水素化物のカロ熱装置を提供するものである。
比較的高い温度で、かつ、比較的速い反応速度で金属水
素化物の水素放出反応を可能とじ一安全で一高性能な金
属水素化物のカロ熱装置を提供するものである。
発明の構成
本発明の金属水素化物用加熱装置は、金属水素化物の加
熱源としてパルス燃焼器で発生する燃焼熱を用いること
を基本構成としており、さらに金属水素化物の利用方法
によって、各種４′１に成要件を提供するものである。
熱源としてパルス燃焼器で発生する燃焼熱を用いること
を基本構成としており、さらに金属水素化物の利用方法
によって、各種４′１に成要件を提供するものである。
すなわち−燃焼室、前記燃焼室に連結されたわト気パイ
プ、前記排気パイプに順次連結されたクッションチャン
バおよび尾管、前記燃焼室に燃料お上び燃焼用空気を供
給するパイプ、前記パイプに設けたバルブ装置−前記燃
焼室に設けた点火装置を構成要素とするパルス燃焼装置
を備え一前記燃焼室、排気パイプおよびクッションチャ
ンバの少なくとも１つの熱交換外壁面を密閉可能な容器
で包囲し、前記容器内に金属水素化物を収納し、前記パ
ルス燃焼器の燃焼熱で金属水素化物を加熱するように構
成したことを特徴とする。
プ、前記排気パイプに順次連結されたクッションチャン
バおよび尾管、前記燃焼室に燃料お上び燃焼用空気を供
給するパイプ、前記パイプに設けたバルブ装置−前記燃
焼室に設けた点火装置を構成要素とするパルス燃焼装置
を備え一前記燃焼室、排気パイプおよびクッションチャ
ンバの少なくとも１つの熱交換外壁面を密閉可能な容器
で包囲し、前記容器内に金属水素化物を収納し、前記パ
ルス燃焼器の燃焼熱で金属水素化物を加熱するように構
成したことを特徴とする。
ここで、前記密閉可能な容器内に水素ガスの透過が可能
な断熱壁を設け、前記断熱壁によって仕切られた断熱部
に前記金属水素化物とは異なった平衡解離圧力を有する
金属水素化物を収納し、前記容器内の２種の金属水素化
物間で水素ガスの移動を可能とすることもできる。
な断熱壁を設け、前記断熱壁によって仕切られた断熱部
に前記金属水素化物とは異なった平衡解離圧力を有する
金属水素化物を収納し、前記容器内の２種の金属水素化
物間で水素ガスの移動を可能とすることもできる。
本発明者らは、金属水素化物の加熱方法を検討するなか
で、パルス燃焼器の燃焼熱で金属水素化物を加熱すると
極めて効果的であることを見い出した。すなわち、パル
ス燃焼器は高負荷燃焼ができ一熱伝達特性がよく一ハら
に起動時を除けは一燃焼用空気の自己吸引や自己着火が
行えるなどの特長を有している。また燃焼器としての構
造が簡単で、比較的低コスト化が期待できる新しい燃焼
器である。金属水素化物の加熱装置としては、より安全
で、水素の放出に適当なレベルの温度を効率よく一定し
てかつ素早く加熱できるものが望１れる。パルス燃焼器
は、このような金属水素化物用加熱装置としての具備す
べき条件をう１〈持ち合わせたものである。特にパルス
燃焼器時４１゛の効果である燃焼ガスと燃焼室や排気パ
イプ等の内壁面での気体と固体間の熱伝達特性は、従来
の燃焼器には見られなかった高い性能を有しており、こ
の熱伝達特性の改善が金属水素化物を加熱する場合に非
常に有効である。
で、パルス燃焼器の燃焼熱で金属水素化物を加熱すると
極めて効果的であることを見い出した。すなわち、パル
ス燃焼器は高負荷燃焼ができ一熱伝達特性がよく一ハら
に起動時を除けは一燃焼用空気の自己吸引や自己着火が
行えるなどの特長を有している。また燃焼器としての構
造が簡単で、比較的低コスト化が期待できる新しい燃焼
器である。金属水素化物の加熱装置としては、より安全
で、水素の放出に適当なレベルの温度を効率よく一定し
てかつ素早く加熱できるものが望１れる。パルス燃焼器
は、このような金属水素化物用加熱装置としての具備す
べき条件をう１〈持ち合わせたものである。特にパルス
燃焼器時４１゛の効果である燃焼ガスと燃焼室や排気パ
イプ等の内壁面での気体と固体間の熱伝達特性は、従来
の燃焼器には見られなかった高い性能を有しており、こ
の熱伝達特性の改善が金属水素化物を加熱する場合に非
常に有効である。
実施例の説明
本発明の金属水素化物用加熱装置の構成例を第１図に示
す。第１図において、パルス燃焼器は。
す。第１図において、パルス燃焼器は。
燃焼室１−排気パイプ２．クッションチャンバ３、尾管
４、燃料供給バイブロ、給気バイブロ、バルブ装置７２
点火装置８を基本的な構成 要素としている。このパル
ス燃焼器の熱交換部分であ゛る燃焼室１、排気バイブ２
−クッションチャンバ３の少なくとも１つの熱交換外壁
面を密閉可能な容器９で包囲し、その容器９内に、金属
水素化物１０を収納し、前記のパルス燃焼器の燃焼熱で
、金属水素化物１ｏを加熱するように構成している。
４、燃料供給バイブロ、給気バイブロ、バルブ装置７２
点火装置８を基本的な構成 要素としている。このパル
ス燃焼器の熱交換部分であ゛る燃焼室１、排気バイブ２
−クッションチャンバ３の少なくとも１つの熱交換外壁
面を密閉可能な容器９で包囲し、その容器９内に、金属
水素化物１０を収納し、前記のパルス燃焼器の燃焼熱で
、金属水素化物１ｏを加熱するように構成している。
起動時に点火プラグ８を作動させ、燃料および燃焼用空
気をバルブ装置７を介して、燃焼室１に供給することに
より、強制的に燃焼を行わせる。
気をバルブ装置７を介して、燃焼室１に供給することに
より、強制的に燃焼を行わせる。
系が安定してひとたび燃焼ザイクルを形成すると−その
後は点火プラグ８を停止しても一燃料および燃焼用空気
をバルブ装置７を介して、自動吸引し−さらに自己着火
により、一定周波数のパルス燃焼を継続する。
後は点火プラグ８を停止しても一燃料および燃焼用空気
をバルブ装置７を介して、自動吸引し−さらに自己着火
により、一定周波数のパルス燃焼を継続する。
パルス燃焼器から発生した熱は、主に一燃焼室１、排気
パイプ２およびクッションチャンバ３の壁面に熱伝達さ
れるため−これらの熱交換外壁面に配した金属水素化物
１０を加熱することができるＯ なお−パルス燃焼を停止する場合には一燃料供給パイブ
６および給気バイブロからの燃料および燃焼用空気の供
給を停止すればよい。
パイプ２およびクッションチャンバ３の壁面に熱伝達さ
れるため−これらの熱交換外壁面に配した金属水素化物
１０を加熱することができるＯ なお−パルス燃焼を停止する場合には一燃料供給パイブ
６および給気バイブロからの燃料および燃焼用空気の供
給を停止すればよい。
またーこのような本発明の金属水素化物用加熱装置にお
いて、金属水素化物は粉末状になっており、そのため金
属水素化物の熱伝導度が水素の吸蔵・放出反応の速度に
犬きく影響することが多く。
いて、金属水素化物は粉末状になっており、そのため金
属水素化物の熱伝導度が水素の吸蔵・放出反応の速度に
犬きく影響することが多く。
好１しくけ、金属水素化物の熱伝導度を向上させるため
の金属の熱伝導体などを金属水素化物ど共に収納するこ
とが好ましい。
の金属の熱伝導体などを金属水素化物ど共に収納するこ
とが好ましい。
次に具体的実施例において、その性能について述べる。
本装置の各部は、すでに述べた通りであるが一密閉可能
な容器９の一部に金属水素化物と反応する水素ガスの出
入ロバルプ１１を設けた。
な容器９の一部に金属水素化物と反応する水素ガスの出
入ロバルプ１１を設けた。
木実施例において−パルス燃焼器の各部−容器９な゛ど
の構成部品の多くはステンレス鋼で作った。
の構成部品の多くはステンレス鋼で作った。
そして、金属水素化物１０としては−Ｔｉ−Ｍｎ系。
希土類系９Ｍｇ系などの良く知られている合金について
各々試験を行ったが−ここではＴｉ−Ｍｎ系の中のＴ
ｉＯ，３ｚｒ ｏ） Ｍｎ ｊ、２ｃｒ Ｏ，６Ｃｏｏ
、２− ＨＸについてその詳細を述べる。
各々試験を行ったが−ここではＴｉ−Ｍｎ系の中のＴ
ｉＯ，３ｚｒ ｏ） Ｍｎ ｊ、２ｃｒ Ｏ，６Ｃｏｏ
、２− ＨＸについてその詳細を述べる。
ます−金属水素化物用の合金として、Ｔｉ ０．３ｚｒ
Ｏ，７Ｍｎｔ２Ｃｒ（１６００ｏ、２の組成を有する合
金を真空アーク溶解炉によって作成し−その約２０ｋｇ
を６〜２０メツシュ程度の大きさに粉砕し、熱伝導体と
しての細かい銅線からなる金銅と共に密閉可能な容器９
内に収納し／こ。その後水素ガス出入口）くルブ１１よ
り前記容器９内を真空脱ガスを行い空気等を除いた後−
容器９内に水素ガスを導入した。導入した水素ガスによ
って−’ｒｔｏ、３ｚｒＯ，７Ｍｎ１．２ＣｒＯ，６ｃ
ｏ０．２の合金は徐々に水素ガスの吸蔵を開始し、水素
吸蔵反応に伴う反応熱を観測した。最終的な水素印加圧
力は２ａｔｍであり、合金は約４０００１の水素ガスを
金属水素化物として貯えることができた。
Ｏ，７Ｍｎｔ２Ｃｒ（１６００ｏ、２の組成を有する合
金を真空アーク溶解炉によって作成し−その約２０ｋｇ
を６〜２０メツシュ程度の大きさに粉砕し、熱伝導体と
しての細かい銅線からなる金銅と共に密閉可能な容器９
内に収納し／こ。その後水素ガス出入口）くルブ１１よ
り前記容器９内を真空脱ガスを行い空気等を除いた後−
容器９内に水素ガスを導入した。導入した水素ガスによ
って−’ｒｔｏ、３ｚｒＯ，７Ｍｎ１．２ＣｒＯ，６ｃ
ｏ０．２の合金は徐々に水素ガスの吸蔵を開始し、水素
吸蔵反応に伴う反応熱を観測した。最終的な水素印加圧
力は２ａｔｍであり、合金は約４０００１の水素ガスを
金属水素化物として貯えることができた。
この金属水素化物を形成した状態から一部（ルス燃焼を
開始すると、パルス燃焼によって発生した熱は一素早く
金属水素化物１ｏに伝えられ、金属水素化物の温度に対
応した水素ガスの圧力状態になっていることを確認した
。すなわち一温度が６０℃では約０，４ａｔｍ −１ｏ
ｏ℃では約１．６ａｔｍ−＋６ｏ”Ｃでは約ｓａｔｍに
容器９内の水素ガスの圧力が変化した。したがって２金
属水素化物１０から発生させる水素ガスの利用目的に応
じて、パルス燃焼器からの加熱温度を調整すれば一非常
（（素早い水素放出反応を各種の用途に安全に利用でき
ることが明らかになった。
開始すると、パルス燃焼によって発生した熱は一素早く
金属水素化物１ｏに伝えられ、金属水素化物の温度に対
応した水素ガスの圧力状態になっていることを確認した
。すなわち一温度が６０℃では約０，４ａｔｍ −１ｏ
ｏ℃では約１．６ａｔｍ−＋６ｏ”Ｃでは約ｓａｔｍに
容器９内の水素ガスの圧力が変化した。したがって２金
属水素化物１０から発生させる水素ガスの利用目的に応
じて、パルス燃焼器からの加熱温度を調整すれば一非常
（（素早い水素放出反応を各種の用途に安全に利用でき
ることが明らかになった。
実際に、パルス燃焼を行いながら、水素ガス出入口バル
ブ１１より連続的に水素ガスを放出させた結果、これま
での方法では達成できなかった。
ブ１１より連続的に水素ガスを放出させた結果、これま
での方法では達成できなかった。
非常に短時間での反応を一定流量で行うことができた。
具体的には、約３６６０１の水素ガスを５分以内で一定
して放出可能であった。したがって自動車用の水素ボン
ベ等を高速に光填できる。
して放出可能であった。したがって自動車用の水素ボン
ベ等を高速に光填できる。
なお−水素放出反応の終了時には、パルス燃焼器を停止
すれは良く、パルス燃焼の停止時には金属゛水素化物１
０の水素吸蔵反応を、逆にパルス燃焼の動作時には水素
放出反応を行うようにすれば一間欠型の水素ガス発生装
置、水素ガス吸蔵装置。
すれは良く、パルス燃焼の停止時には金属゛水素化物１
０の水素吸蔵反応を、逆にパルス燃焼の動作時には水素
放出反応を行うようにすれば一間欠型の水素ガス発生装
置、水素ガス吸蔵装置。
熱利用装置などに利用できる。
次に第２の実施例として、金属水素化物を収納した密閉
可能な容器内に一水素ガスの透過が可能な断熱壁を設け
、その断熱部に前記金属水素化物とは異なった平衡解離
圧力を有する金属水素化物を収納した装置を試作した。
可能な容器内に一水素ガスの透過が可能な断熱壁を設け
、その断熱部に前記金属水素化物とは異なった平衡解離
圧力を有する金属水素化物を収納した装置を試作した。
第２〜３図はその装置の構成を示す。第１の実施例と異
なる点は、密閉可能な容器９に水素ガスの透過が可能な
断熱壁１２をその断熱部（（、熱交換壁面に収納した金
属水素化物１ｏとは平衡解離圧力が異なった特性を有す
る金属水素化物１３を収納していることである。このよ
うな構成にすることによって−パルス燃焼の動作時には
一金属水素化物１０の水素を放出して別の金属水素化物
１３に水素を吸蔵させることができ−またパルス燃焼器
を停止時には一平衡解離圧力の差異を利用して、自動的
に金属水素化物１３から金属水素化物１ｏに水素ガスを
移動させることができる。
なる点は、密閉可能な容器９に水素ガスの透過が可能な
断熱壁１２をその断熱部（（、熱交換壁面に収納した金
属水素化物１ｏとは平衡解離圧力が異なった特性を有す
る金属水素化物１３を収納していることである。このよ
うな構成にすることによって−パルス燃焼の動作時には
一金属水素化物１０の水素を放出して別の金属水素化物
１３に水素を吸蔵させることができ−またパルス燃焼器
を停止時には一平衡解離圧力の差異を利用して、自動的
に金属水素化物１３から金属水素化物１ｏに水素ガスを
移動させることができる。
この第２の実施例では、平衡解離圧力の異なる２種類の
金属水素化物を用いて、いくつかの組み合わせを検討し
た０その中から、金属水素化物１０として、Ｔｉ Ｏ，
４Ｚｒ Ｏ，６Ｍｎ ｔ７０ ｕ（１５−Ｈｚ を、ま
だ平衡解離圧力の高い金属水素化物１３として−ＬａＮ
ｉ ５− ＨＸを用いた例について説明する。１ず一
’ｒｔｏ、４ｚｒｏ、６１１！ｎｔ７ｃｕ０３合金約１
ｏｋｇと−ＬａＮｉ５合金約９ｋｇをそれぞれ５〜２０
メツシュ程度に粉砕した。そして、Ｔ ｉ ０．４Ｚｒ
Ｏ，６Ｍｎｔ７ｃｕＯ，３合金は、第２図の金属水素化
物１０に、萱だＬａＮｉ５は同じ第２図の金属水素化物
１３にそれぞれ銅線からなる金銅と共に収納した。本実
施例において、水素ガスの透過が可能な断熱壁１２とし
ては、無機酸化物系の断熱材例えば硅酸カルシウムを生
体とし、一部ガス透過を可能とするための耐火物繊維１
例えばアルミナ繊維からなる通気孔をその断熱材に施こ
した板厚約２ＣＩｒＬＯものを使用した。
金属水素化物を用いて、いくつかの組み合わせを検討し
た０その中から、金属水素化物１０として、Ｔｉ Ｏ，
４Ｚｒ Ｏ，６Ｍｎ ｔ７０ ｕ（１５−Ｈｚ を、ま
だ平衡解離圧力の高い金属水素化物１３として−ＬａＮ
ｉ ５− ＨＸを用いた例について説明する。１ず一
’ｒｔｏ、４ｚｒｏ、６１１！ｎｔ７ｃｕ０３合金約１
ｏｋｇと−ＬａＮｉ５合金約９ｋｇをそれぞれ５〜２０
メツシュ程度に粉砕した。そして、Ｔ ｉ ０．４Ｚｒ
Ｏ，６Ｍｎｔ７ｃｕＯ，３合金は、第２図の金属水素化
物１０に、萱だＬａＮｉ５は同じ第２図の金属水素化物
１３にそれぞれ銅線からなる金銅と共に収納した。本実
施例において、水素ガスの透過が可能な断熱壁１２とし
ては、無機酸化物系の断熱材例えば硅酸カルシウムを生
体とし、一部ガス透過を可能とするための耐火物繊維１
例えばアルミナ繊維からなる通気孔をその断熱材に施こ
した板厚約２ＣＩｒＬＯものを使用した。
この状態で、２種の金属水素化物を収納した密閉可能な
容器９内を真空脱ガスし、その後約１８００１の水素ガ
スを印加した。この時−金属水素化物は水素ガスを吸蔵
するが一平衡解離圧力の関係から殆んどすべての水素ガ
スは＋ Ｔ’０．４ＺｒＯ，６Ｍｎｔ７ＣｉｕＯ，３合
金と反応して水素化物を作る。
容器９内を真空脱ガスし、その後約１８００１の水素ガ
スを印加した。この時−金属水素化物は水素ガスを吸蔵
するが一平衡解離圧力の関係から殆んどすべての水素ガ
スは＋ Ｔ’０．４ＺｒＯ，６Ｍｎｔ７ＣｉｕＯ，３合
金と反応して水素化物を作る。
次に、この状態で、パルス燃焼を動作させると。
Ｔｌ Ｏ，４Ｚｒ０．６Ｍｎｔ７Ｃｕ０３− ＨＸは加
熱され、水素ガスを放出しつつ、容器９内の圧力を上昇
きせる。この時の温度と容器内圧力の関係は一１００’
Ｃ−１，８ａｔｍ 、 １５０℃−６，６ａｔｍ 、
２００’Ｃ，−１７ａｔｍである。したがって、水素化
をされていないＬａＮｉ５合金は一水素圧力の上昇と共
に水素吸蔵が可能な状態となり＋ ＴｉＯ，４Ｚｒ０６
ＭＪ、７ｃｕｏ３− ＨＸから放出される水素ガスをＬ
ａＮｉ５合金が吸蔵し、Ｌ ａＮ ｉ ５− ＨＸとす
ることができる。この状態からパルス燃焼を停止すれば
、逆に水素ガスは平衡解離圧力の差により、自動的にＬ
ａＮ ｉ ５− Ｈｚから水素を放出してＴ ｉ ｏ、
４ Ｚｒ ０６Ｍｎ １７０ ｕＯ，３合金に水素化物
を形成する反応になる。
熱され、水素ガスを放出しつつ、容器９内の圧力を上昇
きせる。この時の温度と容器内圧力の関係は一１００’
Ｃ−１，８ａｔｍ 、 １５０℃−６，６ａｔｍ 、
２００’Ｃ，−１７ａｔｍである。したがって、水素化
をされていないＬａＮｉ５合金は一水素圧力の上昇と共
に水素吸蔵が可能な状態となり＋ ＴｉＯ，４Ｚｒ０６
ＭＪ、７ｃｕｏ３− ＨＸから放出される水素ガスをＬ
ａＮｉ５合金が吸蔵し、Ｌ ａＮ ｉ ５− ＨＸとす
ることができる。この状態からパルス燃焼を停止すれば
、逆に水素ガスは平衡解離圧力の差により、自動的にＬ
ａＮ ｉ ５− Ｈｚから水素を放出してＴ ｉ ｏ、
４ Ｚｒ ０６Ｍｎ １７０ ｕＯ，３合金に水素化物
を形成する反応になる。
このようにして、パルス燃焼を間欠的に作動させること
により、容器内で１つの金属水素化物と他の金属水素化
物の間で、水素ガスを非常に素早く、可逆的に移動させ
ることができた。
により、容器内で１つの金属水素化物と他の金属水素化
物の間で、水素ガスを非常に素早く、可逆的に移動させ
ることができた。
このような構成で、さらに各金属水素化物を収納した部
分に、熱交換器を設けて熱交換を行えば。
分に、熱交換器を設けて熱交換を行えば。
水素吸蔵・放出反応で発生する熱を利用したヒートポン
プシステムなども比較的容易に実現できることが明らか
になった。
プシステムなども比較的容易に実現できることが明らか
になった。
なお、従来からパルス燃焼器を利用する上での大きな問
題点として、燃焼時に発生する過大な騒音があったが、
本発明の構成では、燃焼器の周囲を金属水素化物や熱伝
導体、さらにはその容器で被覆したことにより、騒音に
関しても著しく低減することができた。その透過音の減
衰には、金属水素化物およびその周辺部品の質量効果や
、相互の運動摩擦効果が関与したものと考えられる。
題点として、燃焼時に発生する過大な騒音があったが、
本発明の構成では、燃焼器の周囲を金属水素化物や熱伝
導体、さらにはその容器で被覆したことにより、騒音に
関しても著しく低減することができた。その透過音の減
衰には、金属水素化物およびその周辺部品の質量効果や
、相互の運動摩擦効果が関与したものと考えられる。
発明の効果
以上のように５本発明によれは次に示すような効果を得
ることができる。
ることができる。
（１）加熱温度範囲が広く設定でき、多目的な用途に利
用できる。
用できる。
（２）パルス燃焼器の良好な熱伝達特性を利用して。
早い金属水素化物の水素放出反応が可能である。
（３）加熱温度の均一性が良い。
（４）間接的な加熱方式であり一安全性が高い。
（６）特に−同一容器内に平衡解離圧力の異なる２種の
金属水素化物を断熱壁で仕切った構成にすることによっ
て一水素ガスの吸蔵・放出サイクルがより素早く行える
。
金属水素化物を断熱壁で仕切った構成にすることによっ
て一水素ガスの吸蔵・放出サイクルがより素早く行える
。
第１図は本発明の金属水素化物用加熱装置の実施例の構
成を示す縦断面図、第２図は他の実施例の縦断面図、第
３図は第２図１−１１１’Ｓ断面図である。 １・・・・・・燃焼室、２・・・・・・排気パイプ、３
・・・・・・クッションチャンバ、４・・・・・・尾管
、６・・・・・・燃料供給パイプ、６・・・・・・給気
パイプ、７・・・・・・バルブ装置、８・・・・・・点
火装置、９・・・・・・密閉可能な容器−１０・・・・
・・金属水素化物、１１・・・・・・水素ガス出入ロバ
ルプ、１２・・・・・・水素ガス透過が可能な断熱壁、
１３・・・・・−金属水素化物。
成を示す縦断面図、第２図は他の実施例の縦断面図、第
３図は第２図１−１１１’Ｓ断面図である。 １・・・・・・燃焼室、２・・・・・・排気パイプ、３
・・・・・・クッションチャンバ、４・・・・・・尾管
、６・・・・・・燃料供給パイプ、６・・・・・・給気
パイプ、７・・・・・・バルブ装置、８・・・・・・点
火装置、９・・・・・・密閉可能な容器−１０・・・・
・・金属水素化物、１１・・・・・・水素ガス出入ロバ
ルプ、１２・・・・・・水素ガス透過が可能な断熱壁、
１３・・・・・−金属水素化物。
Claims (2)
- （１）燃焼室、前記燃焼室に連結された排気パイプ前記
排気パイプに順次連結されたクッションチャンバおよび
尾管、前記燃焼室に燃料および燃焼用空気を供給するパ
イプ、前記パイプに設けたバルブ装置、前記燃焼室に設
けた点火装置を構成要素とするパルス燃焼装置を備え、
前記燃焼室−排気パイプおよびクッションチャンバの少
なくとも１つの熱交換外壁面を密閉可能な容器で包囲し
、前記容器内に金属水素化物を収納し、前記パルス燃焼
器の燃焼熱で金属水素化物を加熱するように構成した金
属水素化物用加熱装置。 - （２）金属水素化物を収納した密閉可能な容器内に水素
ガスの透過が可能な断熱壁を設け、前記断熱壁によって
仕切られた断熱部に、前記金属水素化物とは異なる平衡
解離圧力を有する金属水素化物を収納し、前記容器内の
２秤の金属水素化物間で水素ガスの移動を可能にした特
許請求の範囲第１項記載の金属水素化物用加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58108727A JPS601500A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | 金属水素化物用加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58108727A JPS601500A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | 金属水素化物用加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS601500A true JPS601500A (ja) | 1985-01-07 |
Family
ID=14492007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58108727A Pending JPS601500A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | 金属水素化物用加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS601500A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02242056A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金を用いた冷熱発生装置 |
| WO2021187285A1 (ja) * | 2020-03-16 | 2021-09-23 | 三浦工業株式会社 | ボイラ |
-
1983
- 1983-06-16 JP JP58108727A patent/JPS601500A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02242056A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金を用いた冷熱発生装置 |
| WO2021187285A1 (ja) * | 2020-03-16 | 2021-09-23 | 三浦工業株式会社 | ボイラ |
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