JPS6052360B2 - 水素貯蔵装置 - Google Patents
水素貯蔵装置Info
- Publication number
- JPS6052360B2 JPS6052360B2 JP53157308A JP15730878A JPS6052360B2 JP S6052360 B2 JPS6052360 B2 JP S6052360B2 JP 53157308 A JP53157308 A JP 53157308A JP 15730878 A JP15730878 A JP 15730878A JP S6052360 B2 JPS6052360 B2 JP S6052360B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- metal
- container
- hydrogen storage
- release
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は密閉可能な容器内に金属水素化物を内蔵した水
素貯蔵装置に関する。
素貯蔵装置に関する。
従来、水素を貯蔵する方法として、高圧タンクや保冷タ
ンクを用いる方法があるが、前者は高重量のため輸送上
不便であり、また後者は超低温液体を取り扱うため、安
全性の面て問題がある。
ンクを用いる方法があるが、前者は高重量のため輸送上
不便であり、また後者は超低温液体を取り扱うため、安
全性の面て問題がある。
これらの問題点を解決するものとして、水素を固形化し
た金属水素化物として貯蔵する方法が提案された。現在
開発されている代表的な金属水素化物としては、ＬａＮ
ｉＨ。、、、ＦｅＴｉＨ、、、、Ｍｇ、ＮｉＨ、、Ｔｉ
Ｍｎ、、、Ｈ、、、などがあり、これらの合金を粗粉砕
した粉末を密閉形の金属容器に入れ、水素を加圧供給し
て吸蔵させ、加熱により水素を放出させることができる
。しかし、この方法においては次のような欠点を有して
いる。すなわち、この方法では、水素貯蔵用の容器内に
最終的には微粉末状の合金が内蔵されることに、、、れ
賃ＩＬ↓ハ、Ｊ−田ヨＪ−ｎ−↓ｎＨ−＾竹′、ｌ゛−
ー ↓ ［ 上 ノ例えば振動、衝撃などにより特に容
器の底部になる程粉末層が密になる。
た金属水素化物として貯蔵する方法が提案された。現在
開発されている代表的な金属水素化物としては、ＬａＮ
ｉＨ。、、、ＦｅＴｉＨ、、、、Ｍｇ、ＮｉＨ、、Ｔｉ
Ｍｎ、、、Ｈ、、、などがあり、これらの合金を粗粉砕
した粉末を密閉形の金属容器に入れ、水素を加圧供給し
て吸蔵させ、加熱により水素を放出させることができる
。しかし、この方法においては次のような欠点を有して
いる。すなわち、この方法では、水素貯蔵用の容器内に
最終的には微粉末状の合金が内蔵されることに、、、れ
賃ＩＬ↓ハ、Ｊ−田ヨＪ−ｎ−↓ｎＨ−＾竹′、ｌ゛−
ー ↓ ［ 上 ノ例えば振動、衝撃などにより特に容
器の底部になる程粉末層が密になる。
この密に詰つている部分では水素の拡散が遅くなるので
、水素の充填に長時間を要するとともに水素の吸蔵も不
十分であるため、水素の充填効率が悪くなる。この問題
を解決するために、多孔板や多孔管が利用されているが
、この方法ては金属水素化物の粉末が多孔板や多孔管の
孔につまつて目詰まりを起こすため、水素の拡散、吸蔵
作用が阻害されるという欠点を有する。そこて多孔板や
多孔管の孔径を大きくすると、その孔より金属水素化物
が出てくるため、多孔板、多孔管の役目をしなくなる。
本発明は上記従来の欠点に鑑み、水素の吸蔵、放出を効
率的に行える水素貯蔵装置を提供するものてある。
、水素の充填に長時間を要するとともに水素の吸蔵も不
十分であるため、水素の充填効率が悪くなる。この問題
を解決するために、多孔板や多孔管が利用されているが
、この方法ては金属水素化物の粉末が多孔板や多孔管の
孔につまつて目詰まりを起こすため、水素の拡散、吸蔵
作用が阻害されるという欠点を有する。そこて多孔板や
多孔管の孔径を大きくすると、その孔より金属水素化物
が出てくるため、多孔板、多孔管の役目をしなくなる。
本発明は上記従来の欠点に鑑み、水素の吸蔵、放出を効
率的に行える水素貯蔵装置を提供するものてある。
すなわち本発明は、内側周辺部に連続的に連なつた空隙
部を有するΞ次元的構造の金属多孔体を配した金属容器
内に金属水素化物を収容し、前記多孔体を通して金属水
素化物に水素を導入するように構成したことを特徴とす
る。ここに用いる三次元的構造の金属多孔体（以下発泡
メタルという）は、スポンジ状樹脂に化学メッキと電気
メッキをして金属を被覆したもの、又はさらに加熱処理
により樹脂を除去するとともに金属を焼鈍したもので、
セルメツトなどの名で販売されている。この発泡メタル
はΞ次元的に連続した空隙部を有するので、自由自在な
通気性が得られ、部分的に目詰まりしても水素の流通に
支障を生じることはない。本発明では、容器の内側周辺
部と金属水素化物層との間に発泡メタルを介在し、この
発泡メタルを通して金属水素化物の外周部から水素を導
入するようにしているので、金属水素化物の水素との接
触面積が大きく、水素の吸蔵を効率的に行うことがてき
る。
部を有するΞ次元的構造の金属多孔体を配した金属容器
内に金属水素化物を収容し、前記多孔体を通して金属水
素化物に水素を導入するように構成したことを特徴とす
る。ここに用いる三次元的構造の金属多孔体（以下発泡
メタルという）は、スポンジ状樹脂に化学メッキと電気
メッキをして金属を被覆したもの、又はさらに加熱処理
により樹脂を除去するとともに金属を焼鈍したもので、
セルメツトなどの名で販売されている。この発泡メタル
はΞ次元的に連続した空隙部を有するので、自由自在な
通気性が得られ、部分的に目詰まりしても水素の流通に
支障を生じることはない。本発明では、容器の内側周辺
部と金属水素化物層との間に発泡メタルを介在し、この
発泡メタルを通して金属水素化物の外周部から水素を導
入するようにしているので、金属水素化物の水素との接
触面積が大きく、水素の吸蔵を効率的に行うことがてき
る。
水素の放出の場合は金属水素化物の発泡メタルに接触し
ている部分より容易に行われる。また、金属水素化物の
水素貯蔵反応は発熱反応，水素放出反応は吸熱反応であ
るから、水素の吸蔵・放出を効率的に行うには、金属水
素化物が容器外部と容易に熱交換できることが望ましい
。
ている部分より容易に行われる。また、金属水素化物の
水素貯蔵反応は発熱反応，水素放出反応は吸熱反応であ
るから、水素の吸蔵・放出を効率的に行うには、金属水
素化物が容器外部と容易に熱交換できることが望ましい
。
本発明の装置ては、金属水素化物層の外周部に接して水
素の流路を構成している発泡メタルが金属容器と接して
いるので、水素の吸蔵・放出に伴う反応熱を外部と容易
に交換でき、従つてこの点でも水素の吸蔵・放出を効率
的に行うことができる。なお、発泡メタルの材質として
は、鉄，ニツケル，亜鉛，それらの合金など比較的安価
な材料が良い。
素の流路を構成している発泡メタルが金属容器と接して
いるので、水素の吸蔵・放出に伴う反応熱を外部と容易
に交換でき、従つてこの点でも水素の吸蔵・放出を効率
的に行うことができる。なお、発泡メタルの材質として
は、鉄，ニツケル，亜鉛，それらの合金など比較的安価
な材料が良い。
以下、本発明の実施例を説明する。
第１図は発泡メタル１の構造を示すもので、２は骨格、
３は三次元的に連なつた空隙部である。
３は三次元的に連なつた空隙部である。
第２図はこの発泡メタル１を用いた水素貯蔵装置の構成
を示す。４は有底円筒状の密閉可能な容器で、耐熱性の
大きい金属材料よりなる。
を示す。４は有底円筒状の密閉可能な容器で、耐熱性の
大きい金属材料よりなる。
５は容器４の開口部をパツキング６を介して気密に閉塞
した蓋体て、ねじ７により取り付ける。
した蓋体て、ねじ７により取り付ける。
発泡メタル１は円筒状に構成されて、容器４の内側周囲
に固定されている。８は発泡メタルの内側に充填された
金属水素化物である。
に固定されている。８は発泡メタルの内側に充填された
金属水素化物である。
９は一端を蓋体５に連結した水素ガス搬送用のパイプで
、途中にバルブ１０を有する。
、途中にバルブ１０を有する。
そして水素はバルブ１０を介してパイプ９の水素導入口
９ａより容器４内に入るとともに、容器４の内側周囲に
配設した発泡メタル１を通して、一様に金属水素化物８
に吸蔵される。また発泡メタル１の最上部には、金属水
素化物８が飛散しないようにフイルタ１１を設けている
。次に具体的な実施例を述べる。
９ａより容器４内に入るとともに、容器４の内側周囲に
配設した発泡メタル１を通して、一様に金属水素化物８
に吸蔵される。また発泡メタル１の最上部には、金属水
素化物８が飛散しないようにフイルタ１１を設けている
。次に具体的な実施例を述べる。
まず、容器４には内容積約３．５１の円筒形のものを用
い、水素化物を構成する金属として、ＴｌＭｎｌ．５を
１００〜２００メツシユ程度に粉砕した合金粉末６ｋ９
を用いた。この合金が吸蔵・放出できる有効水素量は１
８０ｍ１／ｙである。また、発泡メタルはニツケル製で
、多孔度が９０〜９５％，厚さが５〜２０ＴＷｉ１空隙
部の孔径が数μ〜数１００μ程度、骨格の径が数１０μ
のものを第３図のように円筒状に構成した。第４図はこ
の水素貯蔵装置による水素の吸蔵・放出特性図で、前記
の合金による有効吸蔵、放出水素量を基準（１００％）
にして表したものである。
い、水素化物を構成する金属として、ＴｌＭｎｌ．５を
１００〜２００メツシユ程度に粉砕した合金粉末６ｋ９
を用いた。この合金が吸蔵・放出できる有効水素量は１
８０ｍ１／ｙである。また、発泡メタルはニツケル製で
、多孔度が９０〜９５％，厚さが５〜２０ＴＷｉ１空隙
部の孔径が数μ〜数１００μ程度、骨格の径が数１０μ
のものを第３図のように円筒状に構成した。第４図はこ
の水素貯蔵装置による水素の吸蔵・放出特性図で、前記
の合金による有効吸蔵、放出水素量を基準（１００％）
にして表したものである。
水素放出特性ａは、容器内の吸蔵水素を真空ポンプで吸
引除去し、その完全な状態にまで水素を吸蔵させ、２５
℃，１気圧において水素を放出して測定し、また水素吸
蔵特性ｂは、水素を完全に放出させた後、２５℃，４〜
７気圧において水素を吸蔵させて測定した。但し、図示
の特性は、約５０サイクル目の値であり、金属水素化物
はある程度微粉化されている。なお、水素放出特性ａ″
、水素吸蔵特性ｂ″は、発泡メタルを除いた構成の装置
によるものである。
引除去し、その完全な状態にまで水素を吸蔵させ、２５
℃，１気圧において水素を放出して測定し、また水素吸
蔵特性ｂは、水素を完全に放出させた後、２５℃，４〜
７気圧において水素を吸蔵させて測定した。但し、図示
の特性は、約５０サイクル目の値であり、金属水素化物
はある程度微粉化されている。なお、水素放出特性ａ″
、水素吸蔵特性ｂ″は、発泡メタルを除いた構成の装置
によるものである。
まず、ａ＜１５ａ″を比較すると、ａは約３紛て有効水
素量を１００％放出しているのに対し、ａ″は２時間て
約８０％しか放出せす、１００％の放出には、１５０分
以上の時間を要する。またＢ．（５ｂ″を比較すると、
水素を１００％吸蔵するのにｂは約４０分程度で済むの
に対し、ｂ″は１５０分以上要する。すなわ゜ち、本発
明の実施例によれば、水素の放出および吸蔵速度が比較
例に比べ４〜５倍速く、性能の向上が認められた。以上
のように、本発明によれば、効率的に水素の吸蔵・放出
を行うことができる。
素量を１００％放出しているのに対し、ａ″は２時間て
約８０％しか放出せす、１００％の放出には、１５０分
以上の時間を要する。またＢ．（５ｂ″を比較すると、
水素を１００％吸蔵するのにｂは約４０分程度で済むの
に対し、ｂ″は１５０分以上要する。すなわ゜ち、本発
明の実施例によれば、水素の放出および吸蔵速度が比較
例に比べ４〜５倍速く、性能の向上が認められた。以上
のように、本発明によれば、効率的に水素の吸蔵・放出
を行うことができる。
第１図は本発明の実施例を示す水素貯蔵装置に採用した
発泡メタルの模式図、第２図は同装置の縦断面図、第３
図は円筒状発泡メタルの斜視図、第４図は水素の吸蔵・
放出特性の比較を示す。 １・・・・・・金属多孔体（発泡メタル）、３・・・・
・・空隙部、４・・・・・・金属容器、８・・・・・・
金属水素化物、９ａ・・・・・水素導入口。
発泡メタルの模式図、第２図は同装置の縦断面図、第３
図は円筒状発泡メタルの斜視図、第４図は水素の吸蔵・
放出特性の比較を示す。 １・・・・・・金属多孔体（発泡メタル）、３・・・・
・・空隙部、４・・・・・・金属容器、８・・・・・・
金属水素化物、９ａ・・・・・水素導入口。
Claims (1)
- １ 内側周辺部に連続的に連なつた空隙部を有する三次
元的構造の金属多孔体を配した密閉可能な金属容器内に
金属水素化物を収容し、この容器内に水素を導入する水
素導入口と金属水素化物とを前記多孔体を通して連通さ
せた水素貯蔵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53157308A JPS6052360B2 (ja) | 1978-12-19 | 1978-12-19 | 水素貯蔵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53157308A JPS6052360B2 (ja) | 1978-12-19 | 1978-12-19 | 水素貯蔵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5582899A JPS5582899A (en) | 1980-06-21 |
| JPS6052360B2 true JPS6052360B2 (ja) | 1985-11-19 |
Family
ID=15646823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53157308A Expired JPS6052360B2 (ja) | 1978-12-19 | 1978-12-19 | 水素貯蔵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6052360B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS582201A (ja) * | 1981-06-29 | 1983-01-07 | Sekisui Chem Co Ltd | 金属水素化物反応器の製造方法 |
| DE3150133C2 (de) * | 1981-12-18 | 1985-02-21 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Metallhydridspeicher |
| JPS6026897A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水素化物貯蔵容器 |
| JPS6026898A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水素化物の貯蔵容器 |
| DE3347700C2 (de) * | 1983-12-31 | 1994-07-07 | Zeolith Tech | Zeolithformling mit hoher Wärmeleitung und Verfahren zur Herstellung |
| JPS6169298A (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-09 | Nec Corp | 超音波探触子 |
| JPH02164701A (ja) * | 1988-12-17 | 1990-06-25 | Japan Metals & Chem Co Ltd | 水素吸蔵合金用容器への水素ガスの充填方法および水素吸蔵合金用容器 |
| CA2280434A1 (fr) | 1999-08-18 | 2001-02-18 | Hydro-Quebec | Rubans d'hydrures metalliques et usages de ceux-ci notamment pour le stockage de l'hydrogene |
| US6409667B1 (en) * | 2000-02-23 | 2002-06-25 | Acuson Corporation | Medical diagnostic ultrasound transducer system and method for harmonic imaging |
| JP4686865B2 (ja) * | 2001-02-05 | 2011-05-25 | ソニー株式会社 | 水素吸蔵放出装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5115818A (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-07 | Hitachi Chemical Co Ltd | Suisokyuzotanku |
-
1978
- 1978-12-19 JP JP53157308A patent/JPS6052360B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5115818A (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-07 | Hitachi Chemical Co Ltd | Suisokyuzotanku |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5582899A (en) | 1980-06-21 |
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