JPS6234023A - 感温装置 - Google Patents

感温装置

Info

Publication number
JPS6234023A
JPS6234023A JP17353485A JP17353485A JPS6234023A JP S6234023 A JPS6234023 A JP S6234023A JP 17353485 A JP17353485 A JP 17353485A JP 17353485 A JP17353485 A JP 17353485A JP S6234023 A JPS6234023 A JP S6234023A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
temperature
metal hydride
pressure
region
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.)
Granted
Application number
JP17353485A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0569177B2 (ja
Inventor
Ichiro Nakamura
一郎 中村
Katsuhiko Yamaji
克彦 山路
Shigemasa Kawai
河合 重征
Takeo Fujita
藤田 武雄
Masakazu Kitsukawa
橘川 雅一
Nobutaka Okada
岡田 信孝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Saginomiya Seisakusho Inc
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd, Saginomiya Seisakusho Inc filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP17353485A priority Critical patent/JPS6234023A/ja
Publication of JPS6234023A publication Critical patent/JPS6234023A/ja
Publication of JPH0569177B2 publication Critical patent/JPH0569177B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は感温装置に関し、詳しくは、固体金属水素化物
が単一相領域において広い温度範囲にわたってほぼ温度
に比例する水素平衡圧を有する性質を利用して構成した
感温装置に関する。
(従来技術) 従来より液体式温度計測器や液体膨張制御器等の感温装
置が知られており、これらの感温装置においては、その
感温部に作動媒体としてフレオン等が用いられている。
しかし、一般にフレオン等は、その飽和蒸気圧特性が環
境温度に対して狭い温度範囲でのみ直線性を有するにす
ぎないので、上記した従来の感温装置は、広い温度範囲
にて使用することが困難である。更に、作動媒体として
液体を用いるので、感温部の先端を水平より上向きにq
で使用しなければならない制約がある。
(発明の目的) 本発明者らは、従来の感温装置における上記した問題を
解決するために鋭意研究した結果、金属水素化物が所謂
プラトー領域外において広い温度範囲でほぼ直線的な温
度−水素平衡圧関係を有して、可逆的に水素を吸蔵放出
するので、この性質を利用することによって、広い温度
範囲で使用し得る感温装置を得ることができることを見
出して、本発明に至ったものである。
従って、本発明は、作動媒体として金属水素化物を利用
することにより、広い温度範囲で使用することができる
感温装置を提供することを目的とする。
(発明の構成) 本発明による感温装置は、水素の導入及び導出のための
連通管を備え、内部に金属水素化物を充填された密閉容
器と、上記連通管に接続されて、密閉容器内の水素圧に
比例して容積変化する手段とを有し、作動温度範囲にお
いて、上記金属水素化物がプラトー領域以外における単
一相領域を有するように、所定の圧力にて密閉容器内に
水素が充填されてなることを特徴とする。
第1図は、単一のプラトー領域を有する金属水素化物に
おける水素吸蔵量、即ち、金属水素化物における金属原
子数に対する吸蔵水素原子数の比(H/M)と水素平衡
圧(P)との関係を一般的に示す。金属水素化物は、水
素平衡圧が水素吸蔵量によらずにほぼ一定であるプラト
ー領域と、水素吸蔵量が増大するとき、急激に水素平衡
圧が増大するα相とβ相領域とを有する。α相は固溶体
からなる単−相であり、β相は金属水素化物からなる単
−相であり、プラトー領域は固溶体と金属水素化物とが
共存する2相領域である。第2図は、二つのプラトー領
域をもつ金属水素化物についての水素吸蔵i (H/M
)と水素平衡圧(P)との関係を一般的に示し、高水素
吸蔵量側の第2のプラトー領域の外側にも単−相である
γ相を有する。
第3図は、金属水素化物も、上記プラトー領域では、前
記フレオン等の液体と同様に、水素平衡圧は温度に対し
て非常に限られた範囲で直線関係′を有するにすぎない
ことを示す。しかし、単−相においては、第4図に示す
ように、金属水素化物の水素平衡圧(P)は、その環境
温度(1)と実質的に直線関係にある。本発明の感温装
置においては、単−相におけるこの環境温度と水素平衡
圧との直線関係を利用して、金属水素化物の水素平衡圧
によって対応する環境温度を知るものである。
第5図は、本発明による感温装置の実施例を示し、密閉
容器1は水素を導入導出するための連通管2を有し、こ
の連通管に密閉容器内の水素圧に比例して容積変化する
手段、例えば、内部の水素圧に比例して伸縮するシリン
ダ3、ベローズ又はダイアフラムが接続されてなり、密
閉容器内には連通管側にフィルター4が充填され、更に
、内部に金属水素化物5が充填されている。本発明の感
温装置においては、上記金属水素化物が作動温度範囲で
単−相をなすように、所定の圧力にて密閉容器内に水素
が充填されて、かくして、金属水素化物の有する水素平
衡圧は環境温度に対して直線関係を有する。
尚、図示した実施例においては、感温装置が所謂サーモ
パルプに適用されており、ベローズ3はバルブ6の密閉
室7に収容されている。このベローズは低部を固定され
ていると共に、内部にベローズの伸縮に合わせて軸方向
に可動の軸体8を有し、この軸体が弁体(図示せず)に
接続されて、温度によって弁体を開閉する。
前述したように、金属水素化物は、単−相としてα相、
β相及びγ相を有するが、通常、β相の温度範囲が最も
広く、又合金量及び密閉容器の容積が一定の場合、β相
を用いた方が他の単−相を用いるよりも勾配の大きい温
度−圧力の直線関係が得られ、温度変化を顕著に確認で
きるので、本発明においても、好ましくは作動温度範囲
で金属水素化物が水素の共存下に単−相としてβ相を有
するように、所要の圧力にて密閉容器内に水素が充填さ
れる。
前記フィルターとしては、水素は透過するが、金属水素
化物は透過しないように、例えば、多孔質焼結金属が用
いられる。但し、これに限定されるものではない。また
、金属水素化物としては、特に制限されるものではない
が、例えば、Tf −Fe合金、Ti−Co合金、Ti
−Cr合金、Ca−Ni合金、La−Ni合金、Mm−
Ni合金(但し、Mmはミツシュ合金を示す。)等が用
いられる。
かかる感温装置の作動を説明する。第4図に示すように
、金属水素化物の単一相領域においては、密閉容器内の
金属水素化物の水素平衡圧は、その環境温度に対して直
線関係を有するので、前記したように、この水素平衡圧
、即ち、密閉容器内の水素圧をシリンダ、ベローズ又は
ダイアフラムに作用させれば、これらが水素平衡圧に比
例して伸縮するので、この伸縮量によって、環境温度を
知ることができる。
(発明の効果) 以上のように、本発明の感温装置によれば、金属水素化
物の単−相の領域における水素平衡圧から環境温度を知
るものであり、ここに、一般に、液体やプラトー領域を
用いた場合と比較して、金属水素化物の単一相領域は、
温度−圧力の直線性が広い温度範囲にわたり、しかも、
プラトー領域に比較して、昇温−降温のヒステリシスが
極めて少ないので、広い温度範囲にて正確に温度を知る
ことができる。
また、液体−気体の変化を利用した従来の感温装置に比
較して、感温部の容積を1/10以下に小型化すること
ができ、更に、その形状についても、何らの制約もない
。また、用いる金属水素化物の種類や密閉容器内への水
素の充填量、密封容器の容積又は初期の水素封入量を変
えることによって、温度−圧力勾配を任意に変えること
ができ、更に種々の温度範囲で作動させることができる
感温装置を得ることもできる。
(実施例) 以下に本発明の装置を実施例によって具体的に説明する
実施例I TiCoo、 sMno、s合金2gを第5図に示した
ような密閉容器に充填した後、密閉容器内を高温下に減
圧し、次いで、低温で水素を再び加圧封入する操作を繰
り返して、合金を活性化した。
ついで、容器内を脱水素し、密閉容器を60℃に保持し
た後、第6図に示すように、金属水素化物の作動領域が
β相であるように水素を所定圧力にて封入して、感温装
置を製作した。この感温装置の温度−圧力特性を第7図
に示す。
実施例2 実施例1において、合金としてCaNi5を用い、第8
図に示すように、金属水素化物の作動領域がβ相となる
ように所定の圧力にて水素を封入した以外は、実施例1
と同じ感温装置を製作した。水素の封入後の温度−圧力
特性を第9図に示す。
実施例3 実施例1において、合金として MmNiz、 sco+、 0AIO,5Zro、 o
sを用い、第10図に示すように、金属水素化物の作動
領域がβ相となるように所定の圧力にて水素を封入した
以外は、実施例1と同じ感温装置を製作した。水素の封
入後の温度−圧力特性を第11図に示す。
実施例4 実施例1において、60℃における水素の封入量を第6
図に示すように変えた以外は、実施例1と同じ感温装置
を製作した。この感温装置の温度−圧力特性を第7図に
示す。
実施例5 実施例2において、60°Cにおける水素の封入量を第
8図に示すように変えた以外は、実施例1と同じ感温装
置を製作した。この感温装置の温度−圧力特性を第9図
に示す。
実施例6 実施例1において、合金の充填量を1.5gとした以外
は、実施例1と同じ感温装置を製作した。
この感温装置の温度−圧力特性を第7図に示す。
比較例 実施例1において、金属水素化物がプラトー領域となる
ように密閉容器に水素を封入した以外は、実施例1と同
じ感温装置を製作した。この感温装置の温度−圧力特性
を第12図に示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的な金属水素化物における水素吸蔵量(H
/M)と水素平衡圧(P)と温度(T)との関係を示す
グラフ、第2図は2つのプラトー領域をもつ特殊な金属
水素化物における水素吸蔵量(H/M)と水素平衡圧(
P)との比を示すグラフ、第3図は金属水素化物のプラ
トー領域における温度(T)と水素平衡圧(P)との関
係を示すグラフ、第4図は一般に金属水素化物の単−相
における温度(T)と水素平衡圧(P)との関係を示す
グラフ、第5図は本発明による感温装置の実施例を示す
断面図、第6図はTiCoo、 sMno、 s合金の
水素吸蔵量(H/M)と水素平衡圧(P)との関係を示
すグラフ、第7図は本発明による感温装置における温度
(T)と水素平衡圧(P)との関係を示すグラフ、第8
図はCaNi5合金の水素吸蔵量(H/M)と水素平衡
圧(P)との関係を示すグラフ、第9図は本発明による
別の感温装置における温度(T)と水素平衡圧(P)と
の関係を示すグラフ、第10図はMmNi5. sCJ
、 oAlo、 5Zro、 os金合金水素吸蔵量(
H/M)と水素平衡圧(P)との関係を示すグラフ、第
11図は本発明による更に別の感温装置における温度(
T)と水素平衡圧(P)との関係を示すグラフ、第12
図は金属水素化物のプラトー領域における水素の吸蔵放
出を利用した比較例としての感温装置の温度(T)と水
素平衡圧(P)との関係を示すグラフである。 1・・・密閉容器、2・・・連通管、3・・・シリンダ
、ベローズ又はダイアフラム、4・・・フィルター、5
・・・金属水素化物、6・・・サーモバルブ、7・・・
密閉室、8・・・軸体。 特許出願人 積水化学工業株式会社 第3図 0   20   40   6o    go   
 to。 温度(°ご) 填(M 第5図 ・に1嵯、1−(t−t/Mジ 第7図 瘉友t(’e) 第3図 7に、tマ嬶量(H句 第7図 蓬友 Lど°0) 第1O図 永系ヤ[バS+ (H,乙4) 第11図 幕友  (C)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水素の導入及び導出のための連通管を備え、内部
    に金属水素化物を充填された密閉容器と、上記連通管に
    接続されて、密閉容器内の水素圧に比例して容積変化す
    る手段とを有し、作動温度範囲において、上記金属水素
    化物がプラトー領域以外における単一相領域を有するよ
    うに、所定の圧力にて密閉容器内に水素が充填されてな
    ることを特徴とする感温装置。
  2. (2)単一相領域がβ相領域であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の感温装置。
  3. (3)密閉容器内の水素圧に比例して容積変化する手段
    が水素圧に比例して伸縮するシリンダ、ベローズ又はダ
    イアフラムであることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の感温装置。
JP17353485A 1985-08-06 1985-08-06 感温装置 Granted JPS6234023A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17353485A JPS6234023A (ja) 1985-08-06 1985-08-06 感温装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17353485A JPS6234023A (ja) 1985-08-06 1985-08-06 感温装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6234023A true JPS6234023A (ja) 1987-02-14
JPH0569177B2 JPH0569177B2 (ja) 1993-09-30

Family

ID=15962312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17353485A Granted JPS6234023A (ja) 1985-08-06 1985-08-06 感温装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6234023A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0569177B2 (ja) 1993-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Quick et al. Hydrogen and deuterium in iron, 49–506 C
Boser Hydrogen sorption in LaNi5
McGlashan Chemical Thermodynamics: Volume 2
Alstrup et al. High temperature hydrogen sulfide chemisorption on nickel catalysts
Wiebe et al. The compressibilities of hydrogen and of four mixtures of hydrogen and nitrogen at 0, 25, 50, 100, 200 and 300 and to 1000 atmospheres
Holmes et al. Heats of immersion in the zirconium oxide-water system
Swift et al. Relative volatility of propane-propene system by integration of general coexistence equation
Kafalas et al. High pressure phase transition in mercury selenide
Murray et al. The thermodynamics of the LaNi5-H2 system by differential heat flow calorimetry I: Techniques; the α+ β two-phase region
Iso et al. Thermodynamic properties of 1, 1-difluoroethane in the super-critical and high-density regions
Schlinger et al. Volumetric behavior of nitrogen dioxide
Mulford et al. The Neptunium-Hydrogen System1
Bowerman et al. Calorimetric Enthalpies for Solution of Hydrogen in the LaNi5—H System
US3992944A (en) Adsorption type gas-filled thermometer
JPS6234023A (ja) 感温装置
Zwietering et al. The kinetics of the chemisorption of nitrogen on iron catalysts
US2817350A (en) Device for control of oxygen partial pressure
Griffiths et al. Effect of oxidation on the surface heterogeneity of some graphitized carbons
JPS6234024A (ja) 感温装置
Cochran et al. Pore Size Distribution of Porous Aluminum Oxides by Mercury Porosimeter and n-Butane Sorption
Post et al. Metal hydride studies at the National Research Council of Canada
Ron et al. Dynamic characteristics of the hydrogen sorption process in MmNi4. 15Fe0. 85Hx compacts
JPS63153437A (ja) 感温素子
Mason et al. Pressure dependence of the diffusion thermoeffect in gases (Dufour effect)
Groll et al. Dynamic pressure-concentration-isotherms and their impact on metal hydride machine design