JPS62228798A

JPS62228798A - 金属水素化物反応容器の製造方法

Info

Publication number: JPS62228798A
Application number: JP61071690A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Yamaji; 克彦山路; Ichiro Nakamura; 一郎中村; Shigemasa Kawai; 河合　重征
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1986-03-28
Filing date: 1986-03-28
Publication date: 1987-10-07

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】（産業上の利用分野）本発明は、容器内に金属水素化物を充填し、金属水素化
物に水素の吸蔵及び放出反応を行なわせて、例えば、冷
熱及び温熱を取得するための金属水素化物反応容器の製
造方法に関し、詳しくは、金属水素化物自体の熱伝導性
を高めると共に、金属水素化物と容器との間の熱交換性
能を高めた金属水素化物反応容器の製造方法に関する。

（従来の技術）ある種の金属や合金が発熱的に水素を吸蔵して金属水素
化物を形成し、また、この金属水素化物が可逆的に吸熱
的に水素を放出することが知られている。このような金
属水素化物としては既にランタン−ニッケル水素化物（
ＬａＮｉｓｌｌｘ）、カルシウム−ニッケル水素化物（
ＣａＮｉｓＨＸ）、ミツシュメタル−ニッケル水素化物
（ＭｌｌＮｉｓｌｌＪ、鉄−チタン水素化物（ＦｅＴｉ
ｆｌ、ｌ）、マグネシウム−ニッケル水素化物（ＭｇＪ
ｉｌｌ、）等、種々のものが知られており、近年、これ
ら金属水素化物の特性を利用した加熱冷却装置、水素貯
蔵装置、熱輸送装置等が提案されている。

従来、一般に、金属水素化物による水素の吸蔵放出反応
は、金属水素化物粉末を充填した反応容器中で行なわれ
、金属水素化物の水素の放出及び吸蔵に伴う発熱又は吸
熱は、反応容器壁を通して外部に取り出される。即ち、
反応容器は熱交換器を兼ねる。ここに、金属水素化物は
、水素の吸蔵及び放出を繰り返す間に粒子径１〜１０μ
ｍ程度に微粉化して、それ自体の熱伝導性が著しく低下
し、延いては、容器との間の熱交換性能が低下する。

また、従来の金属水素化物反応容器においては、水素出
入口を金属水素化物の粉末から遮断するため、適宜のフ
ィルターを水素出入口の近傍に設けると共に、容器内に
おいて良好な水素の拡散性を確保するために、例えば、
多孔性の管体を水素流通路として反応容器内に配設する
必要があるので、その構造が複雑であり、また、製作も
煩瑣である。

このような問題を解決するために、例えば、特開昭５３
−６６８５２号公報や、特開昭５９−１４７０３２号公
報には、金属水素化物粉末を他の粉末、例えば、アルミ
ニウム、銅、ニッケル、スズやこれらの合金粉末と混合
し、加圧成形し、固体化して、用いることが提案されて
いる。また、特開昭６０−９８３９号公報には、金属水
素化物粉末を繊維補強しつつ、固体状に成形することも
提案されている。このように、金属水素化物粉末を固体
化することによって、金属水素化物の熱伝導性は改善さ
れるが、しかし、熱交換器である容器との熱交換性は、
依然として改善されない。

特に、成形した金属水素化物を中空容器内に充填して、
金属水素化物反応容器を構成する場合に、金属水素化物
の成形体と容器壁との間に僅かの空隙が必要であり、こ
の空隙が金属水素化物と容器壁との間の熱交換性を著し
く低下させる。

（発明の目的）本発明は上記に鑑みてなされたものであって、金属水素
化物が高い熱伝導性を有すると共に、容器との間に高い
熱交換性を有する金属水素化物反応容器の製造方法を提
供することを目的とする。

（発明の構成）本発明は、水素の吸蔵放出反応を行なわせるための金属
水素化物を充填した反応容器の製造方法において、金属
水素化物粉末を軸方向に貫通孔を有する成形体に成形し
て、金属管に挿入し、次いで、この金属管の外径を縮小
するように絞り加工して、上記金属水素化物の成形体を
上記金属管の内壁面に密着させることを特徴とする。

本発明において、金属水素化物粉末を所定形状に成形す
るには、前記したような従来の方法のいずれによっても
よいが、例えば、金属水素化物粉末を例えばポリビニル
ブチラール、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリブ
チレン−メタクリレート共重合樹脂等のような結着剤と
、必要に応じてアルミニウム、銅等の金属粉と共に混合
し、これを軸方向に貫通孔を有するように、適宜の方法
にて加圧成形し、加熱焼成し、結着剤を揮散させること
によって、多孔性の金属水素化物成形体を得ることがで
きる。

成形体の有する貫通孔は複数であってもよい。

この貫通孔は、後述するように、得られた反応容器にお
いて水素の流通路を形成する。また、成形体の成形方法
も、上記に限定されるものではない。

次いで、上記金属水素化物の成形体をその外径よりも僅
かに大きい内径を有する金属管内に挿入する。金属管の
内径は、例えば、成形体の外径よりも０．５〜１ｍｌ程
度大きいことが好ましい。金属管は、後述する絞り加工
が容易であるように、例えば、銅やアルミニウムが好ま
しいが、ステンレス鋼であってもよい。

この後、金属管を金属水素化物成形体と共に、その外径
を縮小するように絞り加工して、成形体を金属管の内壁
面に密着させて、中間部材を得る。

このような絞り加工は、例えば、金属管より僅かに小さ
い径の穴を有する金型に金属管を強制的に通過させるこ
とによって行なうことができる。尚、金属水素化物の成
形体及び金属管の形状は、通常、それぞれ円筒状である
が、しかし、これらに限定されるものではない。

上記中間部材を適宜長さに切断し、一端に水素出入口と
しての開口を有する管板を、また、他端に底板を例えば
ろう付けにてそれぞれ取り付ければ、本発明による金属
水素化物反応容器を得ることができる。

第１図及び第２図は、上記のようにして得られる金属水
素化物反応容器を示し、金属水素化物の成形体１は、金
属管２にその内壁面に密着されっつ充填されており、金
属水素化物成形体の有する軸方向の貫通孔３は、反応容
器において水素の流通路を形成する。

この反応容器の使用に際しては、水素は水素出入口４か
ら容器内に導入され、上記水素流通路を経て金属水素化
物に吸蔵され、他方、金属水素化物から放出された水素
は、水素流通路を経て水素出入口から反応容器外に案内
される。

（実施例）反応容器内のＬａＮｉ５を活性化し、水素の吸蔵放出を
１０回繰り返した。真空ポンプにて容器内から水素を除
き、−酸化炭素ガスを導入して後、金属水素化物を空気
中に取り出した。金属水素化物は、殆どが粒子径１０μ
ｍ以下に微粉化していた。

この金属水素化物微粉に粒子径約１０μｍのアルミニウ
ム粉を１０！ｉ量％混合し、１０ｋｇ／ａＪの加圧下に
１時間、５００℃に加熱保持して、外径１７龍、内径８
ｆｌ、長さ３００ｎの円筒体に成形した。この金属水素
化物の円筒状成形体を外径２０　Ｉｎ、肉厚１．２鶴の
鋼管に挿入し、次いで、絞り加工によって、上記鋼管の
外径を１９．３５　＊ｓまで絞り加工して、中間部材を
得た。

この中間部材の一端に水素出入口を有する管を、また、
他端に底板をそれぞれろう付けして、本発明による金属
水素化物反応容器を製作した。

この反応容器に水素を導入し、次いで、真空ポンプで容
器内を脱気する操作を１０回繰り返して、金属水素化物
を活性化した。

この反応容器を２０℃の水中に浸漬し、反応容器に圧力
１０ｋｇ／−にて水素を加圧した場合の金属水素化物の
水素の吸蔵速度を第３図に実線にて示す。比較のために
、上記と同じ中間部材を絞り加工することなく、これに
水素出入口と底板をそれぞれろう付けして、比較のため
の金属水素化物反応容器を製作した。この反応容器につ
いて、上記と同じ条件下で測定した水素の吸蔵速度を第
３図に破線にて示す。

本発明の金属水素化物反応容器によれば、金属水素化物
の水素の吸蔵速度が早く、従って、反応容器壁と金属水
素化物との間の熱交換性能がすぐれていることが明らか
である。

（発明の効果）以上のように、零発咀による金属水素化物反応容器によ
れば、金属水素化物の粉末を固体状に成形し、これを金
属管に挿入し、金属管と共に絞り加工して、成形体を容
器の内壁面に密着させるので、金属水素化物が高い熱伝
導性を有するのみならず、金属水素化物と容器壁との間
の熱交換性能が著しく向上する。

更に、金属水素化物が固体状に成形されているので、金
属水素化物が微粉化せず、従って、反応容器からの揮散
の問題も生じず、更に、金属水素化物の成形体自体が予
め軸方向に貫通孔を有し、反応容器においてこれが水素
の流通路として機能するので、前述したように、反応容
器内に殊更に水素流通路を設ける必要もない。従って、
本発明の反応容器は、構造が簡単であり、製造も容易で
ある。しかも、前記中間部材は、必要に応じて連続して
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による金属水素化物反応容器の一実施例
を示す断面図、第２図は第１図のｕ−ｎ線における断面
図、第３図は本発明による金属水素化物反応容器を用い
た場合の水素の吸蔵速度を比較例と共に示すグラフであ
る。ｌ・・・金属水素化物の成形体、２・・・金属管、３・
・・貫通孔、４・・・水素出入口。特許出願人　積水化学工業株式会社代表者　廣１）　馨第１図第２図第３図ｏｔｚｙ＜ｔ　　　　夕　　　６　　　り　　３埼間（
幻

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水素の吸蔵放出反応を行なわせるための金属水素
化物を充填した反応容器の製造方法において、金属水素
化物粉末を軸方向に貫通孔を有する成形体に成形して、
金属管に挿入し、次いで、この金属管の外径を縮小する
ように絞り加工して、上記金属水素化物の成形体を上記
金属管の内壁面に密着させることを特徴とする金属水素
化物反応容器の製造方法。