JPS61171998A - 金属水素化物容器 - Google Patents

金属水素化物容器

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JPS61171998A
JPS61171998A JP60010775A JP1077585A JPS61171998A JP S61171998 A JPS61171998 A JP S61171998A JP 60010775 A JP60010775 A JP 60010775A JP 1077585 A JP1077585 A JP 1077585A JP S61171998 A JPS61171998 A JP S61171998A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F17C11/005Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrogen
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は水素貯蔵器、蓄熱器、ヒートポンプ等に好適な
金属水素化物容器に関する。
(ロ)従来の技術 金属水素化物は大量の水素ガスを吸収、放出する能力を
有し、その水素ガスの吸収、放出の際には、かなりの熱
量を放出、吸収することが知られている。これらの性質
を利用して現在、金属水素化物の蓄熱器や水素貯蔵器等
への適用が盛んに試みられている。尚、金属水素化物は
脱水素化して金属となるが、この場合も含めて本明細書
中では金属水素化物と称する。
この場合、金属水素化物は水素圧力下での反応が進めら
れることから耐圧容器が必要となる。また、金属水素化
物の特性利用効率を上げるには容器全体の顕熱による熱
損失を抑制する必要がある。
これらの点を考慮して、従来1例えば特開昭58−90
号公報に見られるように、耐圧容器内部に断熱材層を形
成し、その内部に金属水素化物を熱交換用流体管と共に
収納するようにしたものが提案されている。
しかしながら、一般に金属水素化物は水素の吸収、放出
を繰り返すうちに微粉化し、最終的には数ミクロンの粉
末になる。このため、上記従来の容器構造によると、金
属水素化物の粉末の一部が断熱材層の間隙に飛散侵入し
、設計通りの熱交換効率が得られなくなる。また、一般
に金属水素化物は熱伝導率が小さいため、伝熱促進を図
るための伝熱フィンを設けることが必要となるが、上記
従来構造のものに複雑な形状の伝熱フィンを設けると、
金属水素化物を容器内部に均一に分配収納することが困
難になる欠点があった。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 本発明は上記従来技術の欠点を除き、熱交換効率の優れ
た金属水素化物容器を提供することを目的とする。
(ニ)問題点を解決するための手段 このため本発明は、耐圧容器内に水素流路を介在させて
金属水素化物を保持する保持体を設は水素流路への金属
水素化物粉末の飛散を防止すると共に、前記金属水素化
物保持体上面には金属水素化物投入口を設け、容器内部
の熱媒経路に取り付げた伝熱フィン間に金属水素化物を
均一に分配収納し得るようにしたことを特徴としている
(ホ)作用 金属水素化物保持体を設け、金属水素化物を伝熱フィン
付き伝熱管と共にその内部に納めることにより、金属水
素化物の飛散を防止することかできると共に、伝熱管を
流れる熱媒と金属水素化物との間の熱伝達は伝熱フィン
を介して円滑に行なわれる。また、耐圧容器と金属水素
化物保持体との間は水素流路が存在することにより耐圧
容器への熱流出が防止され、容器による顕熱損失が抑制
される。また、金属水素化物は保持体上面に設けた投入
口より保持体内部に伝熱フィンの存在にも拘ゎ、ず均一
、。収おす、3カ饗よ、。         隻(へ)
実施例 以下1本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例に係る金属水素化物容器の断
面図を示したもので、1は耐圧容器である。この耐圧容
器1は金属水素化物2を収納する容器本体部11と蓋部
12とから成り、そのフランジ部11a、12aをボル
ト3.ナツト4で接合することにより。
内部を気密、耐圧的に保持している。その耐圧容器1の
本体側端面11bと蓋部12のほぼ中央部を気密に貫通
して熱媒を流す伝熱管5が配設されると共に、更に蓋部
12には水素ガスを供給、排出する水−素出入導管6が
形成されている。
耐圧容器1内部には水素流路7が形成されており、その
内側に金属水素化物2が伝熱フィン8と共に金属水素化
物保持体9によって伝熱管5の周囲に保持されている。
第2図(a)〜(c)は、それぞれ上記金属水素化物保
持体9の平面図、正面図、右側面図を示したもので、金
属水素化物保持体9は金属水素化物2を保持する本体部
9aと蓋部9bより成り、本体部9aは。
例えば金属水素化物保持体9の直径が10am、長さ1
m規模の場合、厚み1mm程度のステンレス板で形成さ
れ、その円筒面上には金属水素化物投入口10が設けら
れる。但し、この金属水素化物投入口10は後述するよ
うに金属水素化物保持体9内に金属水素化物2を投入充
填機閉鎖される。蓋部9bは水素は通すが金属水素化物
は通し得ないフィルタ板で構成される。なお、この場合
1本体部9aの端面9cもフィルタ板で構成しても良く
、更に、本体部9aを含めて全体をフィルタ板で構成し
ても良い。
以上の構成で、金属水素化物容器を組み立てる場合は、
先ず、伝熱管5に例えばアルミ合金製の伝熱フィン8を
溶接する。この伝熱フィン8は、中心部に伝熱管5の外
径寸法に対応する穴を設けて円板状に形成しておき、こ
れを伝熱管5に通し。
一定間隔に配置した上溶接することにより、簡単に配置
、形成することができる。
次に、端面9cの中心部に伝熱フィン8と同様の穴を有
する保持体9の本体部9aを伝熱管5に通すと同時に、
その反対側からは保持体9の蓋部9bを伝熱管5に通し
、内部に伝熱フィン8を収容した状態で1本体部側面9
 c * M部9b、伝熱管5間の接合部を溶接し、保
持体9を形成する。
その保持体9の本体部9aの円筒面上に設けられる金属
水素化物投入口10から金屑水素化物2を各伝熱フィン
8間に均一に入れる。金属水素化物2を収納後は金属水
素化物の保持を完全にするため、金属水素化物投入口1
0を閉塞する。
次に、伝熱管5上に保持体9を形成するのと同じ要領で
、耐圧容器1の本体部11と蓋部12とを互いに伝熱管
5に反対方向から通す。そのフランジ部11a、12a
をボルト3.ナツト4で締め付は接合すると共に、容器
本体側端面11b、蓋部12と伝熱管5との間を溶接等
で接合することにより金属水素化物容器を組み立てるこ
とができる。
尚、金属水素化物2は水素ガスの吸収、放出を繰り返す
うち次第に微粉化して熱交換効率が低下して来るので、
金属水素化物2の交換等を行なうため、金属水素化物容
器を分解したい場合は、上述した組み立ての場合と逆の
手法で簡単に分解できることは言う迄もない。
次に、以上のようにして組み立てられた金属水素化物容
器の熱交換作用について説明する。即ち。
蓄熱時、伝熱管5を流れる熱媒からの熱は、伝熱フィン
8を介して金属水素化物2に均一に伝達される。この熱
媒からの給熱により、金属水素化物2は脱水素化し、元
の金属に戻る。また、発生する水素ガスは保持体9のフ
ィルタ部を介して水素流路7から水素出入導管6へと取
り出され1図示せぬ水素ボンベへ貯えられる。一方、放
熱時、水素出入導管6から水素流路7を経て保持体9の
フィルタ部を介して供給される水素ガスは、金属水素化
物2と結合して熱を発生する。この発生した熱は伝熱フ
ィン8を介して伝熱管5から熱媒へと伝達され外部に取
り出され利用される。
このように本実施例の金属水素化物容器においでは、金
屑水素化物2は保持体9により保持されて耐圧容器1内
1″−収納3t″・2t″″1す・金属水     v
i素化物2の水素流路7への飛散が防止されると共に、
伝熱管5を流れる熱媒と金属水素化物2との間の熱伝達
は伝熱フィン8を介して円滑に行なわれる。
また、水素流路7の存在により保持体9から耐圧容器1
への熱流出が防止され、容器による顕熱損失が抑制され
る。しかも、金属水素化物2は保持体9の円筒面に設け
た金属水素化物投入口10より保持体9内部の伝熱フィ
ン8間に均一に分配収納され、金属水素化物の水素化、
脱水素化が効率良く行なわれる。この結果、熱交換効率
が従来ものに比べて格段に向上する。
第3図は本発明の他の実施例を示したもので、図中、第
1図と同一符号は同一または相当部分を示す。第3図の
構成で第1図と異なる点は水素流路7を水素は通すが金
属水素化物は通し得ない断熱材70で充填した点および
保持体9の円筒面上に設けた投入口10をその断熱材7
0で閉塞するようにした点である。
この実施例のように耐圧容器lと保持体9間に断熱材7
0を介在させることにより、保持体9内から耐圧容器1
への熱流出がより完全に防止され、容器による顕熱損失
を先の実施例の場合よりも小さく抑えることができる。
また、保持体9の円筒面上に設けた投入口10を断熱材
70で塞ぐことにより。
先の実施例のように投入口10を閉鎖する加工工程を省
略することができる。しかし、保持体9内の金属水素化
物2への水素ガスの供給、排出の点では先の実施例の方
が効率が良いと言える。その他の作用効果は、先の実施
例と同等である。
(ト)発明の効果 以上のように本発明によれば、金属水素化物保持体を設
け、その内部に伝熱フィンと共に金属水素化物を収納保
持するようにしたので、金属水素化物の飛散を防止する
ことができると同時に、金属水素化物はその保持体の円
筒表面に投入口を設けて、そこから内部に入れ収納保持
するようにしたので、保持体内部の伝熱フィン間に均一
に分配収納され、極めて熱交換効率の優れた金属水素化
物容器が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る金屑水素化物容器の断
面図、第2図は金属水素化物保持体の構成図で、(a)
はその平面図、(b)はその正面図、(c)はその右側
面図、第3図は本発明の他の実施例に係る金属水素化物
容器の断面図である。 1・・・耐圧容器、2・・・金属水素化物、3・・・ボ
ルト、4・・・ナツト、5・・・伝熱管、6・・・水素
出入導管、7・・・水素流路、8・・・伝熱フィン、9
・・・保持体、10・・・投入口、 70・、、断熱材
。 第2図 (C)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)伝熱管と水素出入導管とを備える耐圧容器内部に
    前記伝熱管と共にその周囲に金属水素化物を収納して成
    る金属水素化物容器において、前記伝熱管は前記耐圧容
    器を気密に貫通して設けると共に、その伝熱管の耐圧容
    器内に存在する部分に伝熱フィンを取り付け、その外側
    を水素は通すが金属水素化物は通し得ない円筒フィルタ
    で被覆して金属水素化物保持体を形成し、その表面に投
    入口を設けて内部の伝熱フィン間に金属水素化物を収納
    すると共に、前記金属水素化物保持体と耐圧容器との間
    には空間を設けてそこを水素流路とすることを特徴とす
    る金属水素化物容器。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載において、前記空間に
    水素は通すが金属水素化物は通し得ない断熱材を介在せ
    しめ、この断熱材によって前記投入口を閉塞してなるこ
    とを特徴とする金属水素化物容器。
JP60010775A 1985-01-25 1985-01-25 金属水素化物容器 Granted JPS61171998A (ja)

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