JPS61201996A - ヒ−トパイプ式水素貯蔵装置 - Google Patents
ヒ−トパイプ式水素貯蔵装置Info
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- JPS61201996A JPS61201996A JP60042867A JP4286785A JPS61201996A JP S61201996 A JPS61201996 A JP S61201996A JP 60042867 A JP60042867 A JP 60042867A JP 4286785 A JP4286785 A JP 4286785A JP S61201996 A JPS61201996 A JP S61201996A
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- F17C11/005—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrogen
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
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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。
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、水素輸送に適した水素貯蔵合金を用いたヒー
トパイプ式水素貯蔵装置に関する。
トパイプ式水素貯蔵装置に関する。
(従来の技術)
水素貯蔵合金を用いた水素貯蔵装置としては、従来、水
素貯蔵合金が伝熱面を介して熱媒体の顕熱を利用する表
面式熱交換器が使用されてい友。
素貯蔵合金が伝熱面を介して熱媒体の顕熱を利用する表
面式熱交換器が使用されてい友。
第5図に表面式熱交換器の代表例としてシェルアンドチ
ューブ形熱交換器を示す。液体の熱媒体は、熱媒体人口
103から入ってチューブ102を通過し、その間にシ
ェル101に内蔵された水素貯蔵合金M0と熱交換して
、熱媒体出口104から排出される。1(15は水素ガ
ス出入口である。
ューブ形熱交換器を示す。液体の熱媒体は、熱媒体人口
103から入ってチューブ102を通過し、その間にシ
ェル101に内蔵された水素貯蔵合金M0と熱交換して
、熱媒体出口104から排出される。1(15は水素ガ
ス出入口である。
水素ガス出入口105から水素ガスを供給し、低温水を
熱媒体人口103からチューブ102t−経て熱媒体出
口104に流せば、水素貯蔵合金M0の水素吸収による
反応熱は、低温水に奪われて水素貯蔵合金M、が水素を
吸収して貯蔵する。ついで、必要に応じて、熱媒体人口
103から高温水を供給すれば、水素貯蔵合金M0の水
素放出に伴う吸熱反応に必要な熱會高温水から与えられ
、水素ガス出入口105から水素ガスを必要個所に供給
することができる。
熱媒体人口103からチューブ102t−経て熱媒体出
口104に流せば、水素貯蔵合金M0の水素吸収による
反応熱は、低温水に奪われて水素貯蔵合金M、が水素を
吸収して貯蔵する。ついで、必要に応じて、熱媒体人口
103から高温水を供給すれば、水素貯蔵合金M0の水
素放出に伴う吸熱反応に必要な熱會高温水から与えられ
、水素ガス出入口105から水素ガスを必要個所に供給
することができる。
(発明が解決しようとする問題点)
従来の表面式熱交換器にあっては、容積の割には熱交換
量が小さく、また熱媒体としては工場排水等の液体の使
用に限定されていた。
量が小さく、また熱媒体としては工場排水等の液体の使
用に限定されていた。
これに対し、水素貯蔵合金への水素供給場所と異なる場
所において水素使用に供せられる移動式水素貯蔵装置に
あっては、熱媒体の多様化が求められている。
所において水素使用に供せられる移動式水素貯蔵装置に
あっては、熱媒体の多様化が求められている。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、容積の割に熱交換量を大きくし、かつ熱媒体
の多様化を計るもので1)、その第1発明の構成は、熱
媒体室と水素ガス出入口を設けて水素貯蔵合金を充填し
た充填室との間を仕切板にて区画し、該両室間にヒート
パイプを配置し、ビートノ9イブの熱媒体室側に冷却手
段および加熱手段を設け、ヒー) yeイブの熱媒体室
側を動作流体の凝縮部として水素貯蔵合金の水素吸収に
よる反応熱を奪い、まえヒート・ソイプの熱媒体室側を
動作流体の蒸発部として水素貯蔵合金の水素放出に伴う
吸熱反応に必要な熱を与える水素貯蔵合金を用い之ヒー
トノ々イブ式水素貯蔵装置で1>、冷却手段および加熱
手段の熱媒体には流体が使用される。
の多様化を計るもので1)、その第1発明の構成は、熱
媒体室と水素ガス出入口を設けて水素貯蔵合金を充填し
た充填室との間を仕切板にて区画し、該両室間にヒート
パイプを配置し、ビートノ9イブの熱媒体室側に冷却手
段および加熱手段を設け、ヒー) yeイブの熱媒体室
側を動作流体の凝縮部として水素貯蔵合金の水素吸収に
よる反応熱を奪い、まえヒート・ソイプの熱媒体室側を
動作流体の蒸発部として水素貯蔵合金の水素放出に伴う
吸熱反応に必要な熱を与える水素貯蔵合金を用い之ヒー
トノ々イブ式水素貯蔵装置で1>、冷却手段および加熱
手段の熱媒体には流体が使用される。
第2発明の構成は、熱媒体室と水素ガス出入口を設けて
水素貯蔵合金を充填した充填室との間を仕切板にて区画
し、該両室間にヒートパイプを配置し、ヒートパイプの
熱媒体室側に冷却手段を設け、充填室側に電気ヒータを
設け、ヒートパイプの熱媒体室側を動作流体の凝縮部と
して水素貯蔵合金の水素吸収による反応熱を奪い、電気
ヒータにて水素貯蔵合金の水素放出に伴う吸熱反応に必
要な熱を与える水素貯蔵合金を用いたヒートパイプ式水
素貯菫装置である。
水素貯蔵合金を充填した充填室との間を仕切板にて区画
し、該両室間にヒートパイプを配置し、ヒートパイプの
熱媒体室側に冷却手段を設け、充填室側に電気ヒータを
設け、ヒートパイプの熱媒体室側を動作流体の凝縮部と
して水素貯蔵合金の水素吸収による反応熱を奪い、電気
ヒータにて水素貯蔵合金の水素放出に伴う吸熱反応に必
要な熱を与える水素貯蔵合金を用いたヒートパイプ式水
素貯菫装置である。
(作 用)
第1発明においては、水素貯蔵合金を充填した充填室に
水素ガス出入口より水素ガスを供給し、冷却手段にてヒ
ートパイプの熱媒体室側全凝縮部とし、充填室側を蒸発
部として水素貯蔵合金の水素吸収による反応熱を奪って
水素貯蔵合金に水素6 含吸収させて貯蔵し、水素使用
場所にて、加熱手段にてヒートパイプの熱媒体室側を蒸
発部とし充填室側を凝縮部として水素貯蔵合金の水素放
出に伴う吸熱反応に必要な熱を与えて水素ガス出入口よ
ジ排出される水素ガスを利用する。
水素ガス出入口より水素ガスを供給し、冷却手段にてヒ
ートパイプの熱媒体室側全凝縮部とし、充填室側を蒸発
部として水素貯蔵合金の水素吸収による反応熱を奪って
水素貯蔵合金に水素6 含吸収させて貯蔵し、水素使用
場所にて、加熱手段にてヒートパイプの熱媒体室側を蒸
発部とし充填室側を凝縮部として水素貯蔵合金の水素放
出に伴う吸熱反応に必要な熱を与えて水素ガス出入口よ
ジ排出される水素ガスを利用する。
第2発明においては、水素貯蔵合金を充填した充填室に
水素ガス出入口よシ水素ガスを供給し、冷却手段にてヒ
ートパイプの熱媒体室側を凝縮部とし、充填室側を蒸発
部として、水素貯蔵合金の水素吸収による反応熱を奪っ
て水素貯蔵合金に水素を吸収させて貯蔵し、水素使用場
所にて、電気ヒータにて水素貯蔵合金を加熱して、水素
放出に伴う吸熱反応に必要な熱を与えて水素ガス出入口
より排出する水素ガスを利用する。
水素ガス出入口よシ水素ガスを供給し、冷却手段にてヒ
ートパイプの熱媒体室側を凝縮部とし、充填室側を蒸発
部として、水素貯蔵合金の水素吸収による反応熱を奪っ
て水素貯蔵合金に水素を吸収させて貯蔵し、水素使用場
所にて、電気ヒータにて水素貯蔵合金を加熱して、水素
放出に伴う吸熱反応に必要な熱を与えて水素ガス出入口
より排出する水素ガスを利用する。
(実施例)
本発明に係るヒートノソイゾ式水素貯蔵装置の第1実施
例を、第1図に基づいて説明する。
例を、第1図に基づいて説明する。
1は対向する壁面に複数個の通孔1aおよび1bを設け
た熱媒体室であり、2は水素ガス出入口2aを設け、水
素貯蔵合金Mを充填する充填室でhv、仕切板3にて区
画されている。4は、動作流体を内蔵するヒートパイプ
であゃ、仕切板3を貫通して熱媒体室1と充填室2との
間に配置されている。5は熱媒体室l内でおって通孔1
a側に配置された電気ヒータ、6は電源、7は電気モー
タ8で駆動されるファン、9は電気ヒータ5用のスイッ
チ、10は電気モータ8用のスイッチであって、ヒート
パイプ4の冷却手段および加熱手段に供せられる。
た熱媒体室であり、2は水素ガス出入口2aを設け、水
素貯蔵合金Mを充填する充填室でhv、仕切板3にて区
画されている。4は、動作流体を内蔵するヒートパイプ
であゃ、仕切板3を貫通して熱媒体室1と充填室2との
間に配置されている。5は熱媒体室l内でおって通孔1
a側に配置された電気ヒータ、6は電源、7は電気モー
タ8で駆動されるファン、9は電気ヒータ5用のスイッ
チ、10は電気モータ8用のスイッチであって、ヒート
パイプ4の冷却手段および加熱手段に供せられる。
次に作用について説明する。
水素ガス出入口2aより水素ガスを供給し、ファン7を
駆動すれば、外気たる低温空気が通孔laより熱媒体室
l内に送られる。ヒートパイブ番内の動作流体は、熱媒
体室1側を凝縮部、充填室2側を蒸発部として水素貯蔵
合金Mの水素吸収による反応熱を奪って熱媒体室l側に
復帰し、低温空気にて冷却されて凝縮し、低温空気は温
度上昇して通孔1bより熱媒体室1から排出される。こ
のようにして、水素貯蔵合金Mはヒートパイプ4の作用
によって水素吸収による反応熱を奪われて水素を吸収し
て貯蔵する。水素貯蔵合金Mが充分に水素を吸収した後
に、ファン7の駆動を停止し、水素ガス出入口2aを密
閉して、本装置を水素使用場所に輸送する。
駆動すれば、外気たる低温空気が通孔laより熱媒体室
l内に送られる。ヒートパイブ番内の動作流体は、熱媒
体室1側を凝縮部、充填室2側を蒸発部として水素貯蔵
合金Mの水素吸収による反応熱を奪って熱媒体室l側に
復帰し、低温空気にて冷却されて凝縮し、低温空気は温
度上昇して通孔1bより熱媒体室1から排出される。こ
のようにして、水素貯蔵合金Mはヒートパイプ4の作用
によって水素吸収による反応熱を奪われて水素を吸収し
て貯蔵する。水素貯蔵合金Mが充分に水素を吸収した後
に、ファン7の駆動を停止し、水素ガス出入口2aを密
閉して、本装置を水素使用場所に輸送する。
水素ガスを取り出す際には、水素ガス出入口2at−開
放し、電気ヒータ用スイッチ9を閉とし、かつ77ン7
を駆動すれば、通孔1aより供給される外気は電気ヒー
タ5にて加熱され、高温空気となって熱媒体室1に送ら
れて通孔1bから排出される。かくしてヒートパイプ4
の熱媒体室1側が蒸発部となって動作流体は加熱されて
蒸発し、充填室2側を凝縮部として水素貯蔵合金Mの水
素放出に伴う吸熱反応に必要な熱を与える。放出された
水素は、水素ガス出入口2&より外部に取り出して利用
される。
放し、電気ヒータ用スイッチ9を閉とし、かつ77ン7
を駆動すれば、通孔1aより供給される外気は電気ヒー
タ5にて加熱され、高温空気となって熱媒体室1に送ら
れて通孔1bから排出される。かくしてヒートパイプ4
の熱媒体室1側が蒸発部となって動作流体は加熱されて
蒸発し、充填室2側を凝縮部として水素貯蔵合金Mの水
素放出に伴う吸熱反応に必要な熱を与える。放出された
水素は、水素ガス出入口2&より外部に取り出して利用
される。
第2図に基づいて、第2実施例を説明する。第1図と同
符号は同部分を示し、説明を省略する。
符号は同部分を示し、説明を省略する。
熱媒体室1の熱媒体の入口となる通孔1m側に電気モー
タ8にて駆動されるファン7を内蔵し、外気取入口12
に冷気用ダンA 12 & sおよび高温ガス取入口1
3に温気用ダンパ13&をそれぞれ設けたゼツクス11
を設けて、ヒートパイプ4の冷却手段および加熱手段に
供せられる。
タ8にて駆動されるファン7を内蔵し、外気取入口12
に冷気用ダンA 12 & sおよび高温ガス取入口1
3に温気用ダンパ13&をそれぞれ設けたゼツクス11
を設けて、ヒートパイプ4の冷却手段および加熱手段に
供せられる。
しかして、水素貯蔵合金Mに水素を吸収させる際には、
冷気用ダンパ12&を開、温気用ダン、813aを閉と
し、77ン7を駆動して外気たる低温空気を熱媒体室1
に送気することによりヒートパイプ4の熱媒体室1側管
凝縮部とする。水素貯蔵合金Mから水素を放出させる際
には、冷気用ダンパRl Z &を閉、温気用ダンパ1
3&を開としてファン7を駆動して排気ガス等の高温ガ
スを熱媒体室1に送気することにより、ヒートパイプ4
の熱媒体室1側を蒸発部とする。
冷気用ダンパ12&を開、温気用ダン、813aを閉と
し、77ン7を駆動して外気たる低温空気を熱媒体室1
に送気することによりヒートパイプ4の熱媒体室1側管
凝縮部とする。水素貯蔵合金Mから水素を放出させる際
には、冷気用ダンパRl Z &を閉、温気用ダンパ1
3&を開としてファン7を駆動して排気ガス等の高温ガ
スを熱媒体室1に送気することにより、ヒートパイプ4
の熱媒体室1側を蒸発部とする。
このようにして、第1実施例と同様に作用し、水素ガス
出入口2&から排出する水素ガスを利用する。
出入口2&から排出する水素ガスを利用する。
第3図に基づいτ第3実施例を説明する。第1図と同符
号は同部分を示し、説明を省略する。
号は同部分を示し、説明を省略する。
この実施例は、水素貯蔵合金Mの吸熱反応に必要な熱を
ヒートパイプ4とは別個の加熱手段にて与えるものであ
り、次のように構成されている。
ヒートパイプ4とは別個の加熱手段にて与えるものであ
り、次のように構成されている。
14は充填室z内に配設された電気ヒータであり、15
は電気ヒータ14用スイツチである。
は電気ヒータ14用スイツチである。
しかして、水素貯蔵合金Mに水素を吸収させる際には、
電気ヒータ用スイッチ15を開とし、ファン7を駆動し
て外気たる低温空気を熱媒体室lに送気することにより
、ヒートパイプ4の熱媒体室1側を凝縮部として第1実
施例と同様に作用する。
電気ヒータ用スイッチ15を開とし、ファン7を駆動し
て外気たる低温空気を熱媒体室lに送気することにより
、ヒートパイプ4の熱媒体室1側を凝縮部として第1実
施例と同様に作用する。
水素貯蔵合金Mから水素を放出させる際には、ファン7
の駆動を停止のままとし、電気ヒータ用スイッチ15を
閉とする。かくすることによって、水素貯蔵合金Mの水
素放出に伴う吸熱反応に必要な熱は、電気ヒータ14に
て水素貯蔵合金Mに直接に与えられ、放出された水素ガ
スは水素ガス出入口21より外部へ取り出して利用され
る。なお、この場合は、ヒートパイプ4は水素貯蔵合金
Mとの熱交換には関与しない。
の駆動を停止のままとし、電気ヒータ用スイッチ15を
閉とする。かくすることによって、水素貯蔵合金Mの水
素放出に伴う吸熱反応に必要な熱は、電気ヒータ14に
て水素貯蔵合金Mに直接に与えられ、放出された水素ガ
スは水素ガス出入口21より外部へ取り出して利用され
る。なお、この場合は、ヒートパイプ4は水素貯蔵合金
Mとの熱交換には関与しない。
第4図に基づいて第4実施例を説明する。第1図と同符
号は同一部分を示し、説明を省略する。
号は同一部分を示し、説明を省略する。
ヒートパイプ4の冷却手段および加熱手段の主たる構成
は次のようである。
は次のようである。
1′は液体の熱媒体人口1’ aおよび熱媒体出口l′
b?:設けた熱媒体室である。
b?:設けた熱媒体室である。
しかして、水素貯蔵合金Mに水素を吸収させる際には、
熱媒体人口1’ aを外部の低温水源に接続し、低温水
を熱媒体室1′に送水することにより、ヒートノにイブ
4の熱媒体室1′側を凝縮部として機能させ、水素貯蔵
合金Mから水素を放出させる際には、熱媒体人口1’
aを外部の高温水源に綴続し、高温水を熱媒体Ml′に
送水することにより、ヒート/9イブ4の熱媒体室1′
側を蒸発部として機能し、第1実施例と同様に作用して
、水素ガス出入口2aから排出する水素ガスを利用する
。
熱媒体人口1’ aを外部の低温水源に接続し、低温水
を熱媒体室1′に送水することにより、ヒートノにイブ
4の熱媒体室1′側を凝縮部として機能させ、水素貯蔵
合金Mから水素を放出させる際には、熱媒体人口1’
aを外部の高温水源に綴続し、高温水を熱媒体Ml′に
送水することにより、ヒート/9イブ4の熱媒体室1′
側を蒸発部として機能し、第1実施例と同様に作用して
、水素ガス出入口2aから排出する水素ガスを利用する
。
(発明の効果)
以上の説明から理解されるように、この発明によれば下
記の効果が得られる。
記の効果が得られる。
■ ヒートパイプの採用によって、水素貯蔵装置に訃い
て熱交換部の占有する容積の割合には熱交換量が増加し
、水素吸収または放出の時間を短縮できる。
て熱交換部の占有する容積の割合には熱交換量が増加し
、水素吸収または放出の時間を短縮できる。
■ ヒート/9イブの冷却手段および加熱手段の熱媒体
として低温空気および高温空気の使用が可能であり、移
動式水素貯蔵装置として便利に使用でき、かつ表面式熱
交換器に空気加熱、空冷を採用した場合に比して熱交換
効率が向上し、水素吸収または放出の時間を短縮できる
。
として低温空気および高温空気の使用が可能であり、移
動式水素貯蔵装置として便利に使用でき、かつ表面式熱
交換器に空気加熱、空冷を採用した場合に比して熱交換
効率が向上し、水素吸収または放出の時間を短縮できる
。
■ ヒートパイプの加熱手段の熱媒体として排気ガス等
を高温気体として使用できる。
を高温気体として使用できる。
■ 水素貯蔵合金の加熱手段として電気ヒータの採用に
より水素放出の時間が更に短縮される。
より水素放出の時間が更に短縮される。
■ 熱媒体として各種の流体を使用できることとなり熱
媒体の選択自由度が増大し、例えば、車上にても使用可
能である。
媒体の選択自由度が増大し、例えば、車上にても使用可
能である。
第1図は、本発明の第1実施例を一部断面で示す概略図
、第2図は、第2実施例を一部断面で示す概略図、第3
1は、第3実施例を一部断面で示す概略図、第4図は、
第4実施例を断面で示す概略図、第5図は、水素貯蔵合
金を用いた水素貯蔵装置の従来例の一部を切開した側面
図である。 1 、 l’ :熱媒体室、la、lbC通孔、1′&
:熱媒体入口、l’b:熱媒体出口、2:充填室、2a
:水素ガス出入口、3:仕切板、4=ヒートノイプ、5
,14:電気ヒータ、6:電源、7:ファン、8:電気
モータ、9,10.15:スイッチ、11:−ツクス、
12a:冷気用ダンパ、13a:温気用ダン、e、M:
水素貯蔵合金。
、第2図は、第2実施例を一部断面で示す概略図、第3
1は、第3実施例を一部断面で示す概略図、第4図は、
第4実施例を断面で示す概略図、第5図は、水素貯蔵合
金を用いた水素貯蔵装置の従来例の一部を切開した側面
図である。 1 、 l’ :熱媒体室、la、lbC通孔、1′&
:熱媒体入口、l’b:熱媒体出口、2:充填室、2a
:水素ガス出入口、3:仕切板、4=ヒートノイプ、5
,14:電気ヒータ、6:電源、7:ファン、8:電気
モータ、9,10.15:スイッチ、11:−ツクス、
12a:冷気用ダンパ、13a:温気用ダン、e、M:
水素貯蔵合金。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、熱媒体室と水素ガス出入口を設けて水素貯蔵合金を
充填した充填室との間を仕切板にて区画し、該両室間に
ヒートパイプを配置し、ヒートパイプの熱媒体室側に冷
却手段および加熱手段を設け、ヒートパイプの熱媒体室
側を動作流体の凝縮部として水素貯蔵合金の水素吸収に
よる反応熱を奪い、またヒートパイプの熱媒体室側を動
作流体の蒸発部として水素貯蔵合金の水素放出に伴う吸
熱反応に必要な熱を与えることを特徴とする水素貯蔵合
金を用いたヒートパイプ式水素貯蔵装置。 2、ヒートパイプの冷却手段および加熱手段を、それぞ
れ熱媒体室に複数個の通孔を設けファンにて低温気体お
よび高温気体を供給する特許請求の範囲第1項記載の水
素貯蔵合金を用いたヒートパイプ式水素貯蔵装置。 3、ヒートパイプの冷却手段および加熱手段をそれぞれ
熱媒体室に熱媒体入口および出口を設けて低温水および
高温水を供給する特許請求の範囲第1項記載の水素貯蔵
合金を用いたヒートパイプ式水素貯蔵装置。 4、熱媒体室と水素ガス出入口を設けて水素貯蔵合金を
充填した充填室との間を仕切板にて区画し、該両室間に
ヒートパイプを配置し、ヒートパイプの熱媒体室側に冷
却手段を設け、充填室側に電気ヒータを設け、ヒートパ
イプの熱媒体室側を動作流体の凝縮部として水素貯蔵合
金の水素吸収による反応熱を奪い、電気ヒータにて水素
貯蔵合金の水素放出に伴う吸熱反応に必要な熱を与える
ことを特徴とする水素貯蔵合金を用いたヒートパイプ式
水素貯蔵装置。
Priority Applications (1)
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JP60042867A JPS61201996A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | ヒ−トパイプ式水素貯蔵装置 |
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JP60042867A JPS61201996A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | ヒ−トパイプ式水素貯蔵装置 |
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JPS61201996A true JPS61201996A (ja) | 1986-09-06 |
Family
ID=12647983
Family Applications (1)
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JP60042867A Pending JPS61201996A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | ヒ−トパイプ式水素貯蔵装置 |
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JP (1) | JPS61201996A (ja) |
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- 1985-03-06 JP JP60042867A patent/JPS61201996A/ja active Pending
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