JPS6234024A - 感温装置 - Google Patents
感温装置Info
- Publication number
- JPS6234024A JPS6234024A JP17353585A JP17353585A JPS6234024A JP S6234024 A JPS6234024 A JP S6234024A JP 17353585 A JP17353585 A JP 17353585A JP 17353585 A JP17353585 A JP 17353585A JP S6234024 A JPS6234024 A JP S6234024A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- temperature
- pressure
- metal hydride
- sensing device
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- 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。
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、固体アモルファス
和金属水素化物が広い温度範囲において環境温度にほぼ
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。
和金属水素化物が広い温度範囲において環境温度にほぼ
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。
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、−aにフレオン等は、その飽和蒸気圧が環境温
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して使
用しなければならない制約がある。
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して使
用しなければならない制約がある。
他方、作動媒体として金属水素化物を用いる場合は、感
温部の容積を小型化し得るほか、装置の形状についても
何ら制約を受けないが、しかし、金属水素化物が結晶相
であるときは、フレオン等と同様に、直線性を有する温
度−水素平衡圧範囲が非常に限られている。
温部の容積を小型化し得るほか、装置の形状についても
何ら制約を受けないが、しかし、金属水素化物が結晶相
であるときは、フレオン等と同様に、直線性を有する温
度−水素平衡圧範囲が非常に限られている。
(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、アモルファス和金属
水素化物は、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。
解決するために鋭意研究した結果、アモルファス和金属
水素化物は、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、アモルファス和金属水素化物を作動
媒体として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。
媒体として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、内部にアモルファス相の金属水素化物と
水素とが充填された密封容器と、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
を有することを特徴とする。
連通管を備え、内部にアモルファス相の金属水素化物と
水素とが充填された密封容器と、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
を有することを特徴とする。
第1図は、アモルファス和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。特に、金属水素化物における上記
水素吸蔵量(H/M)を0.1〜1.0の範囲とすると
き、金属水素化物の水素平衡圧(P)は環境温度(1)
に対して直線性にすぐれるので、本発明においても、用
いる金属水素化物は、アモルファス相であって、且つ、
金属原子数に対する吸蔵水素原子数の比(H/ M >
が0.1〜1.0の範囲にあることが好ましい。本発明
の感温装置においては、アモルファス和金属水素化物の
この水素平衡圧と環境温度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。
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。特に、金属水素化物における上記
水素吸蔵量(H/M)を0.1〜1.0の範囲とすると
き、金属水素化物の水素平衡圧(P)は環境温度(1)
に対して直線性にすぐれるので、本発明においても、用
いる金属水素化物は、アモルファス相であって、且つ、
金属原子数に対する吸蔵水素原子数の比(H/ M >
が0.1〜1.0の範囲にあることが好ましい。本発明
の感温装置においては、アモルファス和金属水素化物の
この水素平衡圧と環境温度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2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いる。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
、内部にアモルファス和金属水素化物5が充填されてい
ると共に、前述したように、作動温度範囲で好ましくは
H/M比が0.1〜1.0の範囲にあるように、所定の
圧力にて水素が充填されている。
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いる。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
、内部にアモルファス和金属水素化物5が充填されてい
ると共に、前述したように、作動温度範囲で好ましくは
H/M比が0.1〜1.0の範囲にあるように、所定の
圧力にて水素が充填されている。
尚、図示した実施例においては、感温装置が所謂サーモ
バルブに適用されており、ベローズ3はパルプ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。
バルブに適用されており、ベローズ3はパルプ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。
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、好ましくは室温から相当の高温の範囲において
アモルファス相を保持する合金が好ましく、かかる金属
水素化物として、N1−P、F e−B−3i、 P
d−3i、 La−3i、、Pd−Cu−5i、Pd
−N1−P% Fe−P−C合金等の金属−非金属系ア
モルファス合金や、Mg−Zn、Ti−Zr−NiXZ
r−Pd、La −Au、、Ti−Ni5 Ti−Fe
5Zr−Ni。
ないが、好ましくは室温から相当の高温の範囲において
アモルファス相を保持する合金が好ましく、かかる金属
水素化物として、N1−P、F e−B−3i、 P
d−3i、 La−3i、、Pd−Cu−5i、Pd
−N1−P% Fe−P−C合金等の金属−非金属系ア
モルファス合金や、Mg−Zn、Ti−Zr−NiXZ
r−Pd、La −Au、、Ti−Ni5 Ti−Fe
5Zr−Ni。
Zr−Fe5 Ti−Cu5Zr−Cu、Zr−Rh、
Y−Af、Zr−Ni−Al5 La−Ni。
Y−Af、Zr−Ni−Al5 La−Ni。
La−Go金合金の金属−金属系アモルファス合金が用
いられる。
いられる。
かかる感温装置の作動を説明する。第4図に例。
示するように、アモルファス和金属水素化物は、密閉容
器内において、その水素平衡圧が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、環境温度を知ることができ
る。
器内において、その水素平衡圧が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、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、アモルファ
ス和金属水素化物の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、液体に比較して、アモルファ
ス和金属水素化物の温度−水素平衡圧関係の直線性が広
い温度範囲にわたり、また結晶相金属水素化物の場合、
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
トー領域があるため、広い温度範囲で温度−圧力の直線
性を得るために利用し得る領域は、プラトー領域以外の
単一相領域だけである。それに対し、アモルファス和金
属水素化物の場合、プラトー領域がないため、更に広い
温度範囲で温度−圧力の直線性が得られる。しかも、ア
モルファス金属水素化物における水素原子の拡散速度が
対応する結晶合金に比較して、通常、2〜4桁程度も大
きく、環境温度に対する水素平衡圧の変化が鋭敏である
ので、広い温度範囲にて正確であって、且つ、応答速度
の速い感温装置を得ることができる。
ス和金属水素化物の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、液体に比較して、アモルファ
ス和金属水素化物の温度−水素平衡圧関係の直線性が広
い温度範囲にわたり、また結晶相金属水素化物の場合、
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
トー領域があるため、広い温度範囲で温度−圧力の直線
性を得るために利用し得る領域は、プラトー領域以外の
単一相領域だけである。それに対し、アモルファス和金
属水素化物の場合、プラトー領域がないため、更に広い
温度範囲で温度−圧力の直線性が得られる。しかも、ア
モルファス金属水素化物における水素原子の拡散速度が
対応する結晶合金に比較して、通常、2〜4桁程度も大
きく、環境温度に対する水素平衡圧の変化が鋭敏である
ので、広い温度範囲にて正確であって、且つ、応答速度
の速い感温装置を得ることができる。
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
素の充填量を変えることによって、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ができる。
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
素の充填量を変えることによって、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ができる。
(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l
LaNi5アモルファス合金2gを第2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。
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。
次に、密閉容器内を脱水素した後、密閉容器を60°C
に保持して、第3図に示すように、所定の圧力にて水素
を封入して、感温装置を製作した。
に保持して、第3図に示すように、所定の圧力にて水素
を封入して、感温装置を製作した。
この感温装置の温度−圧力特性を第4図に示す。
実施伊12
実施例1において、合金としてT1Co。、 5Mno
、 sアモルファス合金を用い、第5図に示すように、
所定の圧力にて水素を封入して、感温装置を製作した。
、 sアモルファス合金を用い、第5図に示すように、
所定の圧力にて水素を封入して、感温装置を製作した。
この感温装置の温度−圧力特性を第6図に示す。
実施例3
実施例1において、60℃における水素の充填量を第3
図に示した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4図
に示す。
図に示した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4図
に示す。
実施例4
実施例2において、60℃における水素の充填量を第5
図に示したように変えた以外は、実施例2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6図
に示す。
図に示したように変えた以外は、実施例2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6図
に示す。
実施例5
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。
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4図に示す。
比較例
実施例1において、LaNi5結晶相合金2gを用い、
同様にして、第7図に示すように所定の圧力にて水素を
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8図に示す。
同様にして、第7図に示すように所定の圧力にて水素を
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8図に示す。
第1図は一般にアモルファス和金属水素化物における水
素吸蔵量(H/M)と水素平衡圧(P)との関係を示す
グラフ、第2図は本発明による感温装置の実施例を示す
断面図、第3図はLaNi5アモルファス合金の水素吸
蔵量(H/M)と水素平衡圧(P)との関係を示すグラ
フ、第4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5図はT
1Co6. sMno、 sアモルファス合金の水素吸
−蔵置(H/M)と水素平衡圧(P)との関係を示すグ
ラフ、第6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7
図はLaNi、結晶質合金の水素吸蔵量(H/M)と水
素平衡圧(P)との関係を示すグラフ、第8図はLaN
i5結晶質合金を用いた比較例としての感温装置におけ
る温度(T)と水素平衡圧(P)との関係を示すグラフ
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・・・サーモパルプ、7・・・
密閉室、8・・・軸体。 特許出願人 積水化学工業株式会社 同 株式会社鷺宮製作所 代理人 弁理士 牧 野 逸 部 第1図 昶ヤ城灰J(147M) 第2図 未翌嗟教量(fJ/M) 第4図 遵庚t(’す。 第6図 ・kb吋(t−///−r) 第6図 温度t(’(ニー) 第7図
素吸蔵量(H/M)と水素平衡圧(P)との関係を示す
グラフ、第2図は本発明による感温装置の実施例を示す
断面図、第3図はLaNi5アモルファス合金の水素吸
蔵量(H/M)と水素平衡圧(P)との関係を示すグラ
フ、第4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5図はT
1Co6. sMno、 sアモルファス合金の水素吸
−蔵置(H/M)と水素平衡圧(P)との関係を示すグ
ラフ、第6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7
図はLaNi、結晶質合金の水素吸蔵量(H/M)と水
素平衡圧(P)との関係を示すグラフ、第8図はLaN
i5結晶質合金を用いた比較例としての感温装置におけ
る温度(T)と水素平衡圧(P)との関係を示すグラフ
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・・・サーモパルプ、7・・・
密閉室、8・・・軸体。 特許出願人 積水化学工業株式会社 同 株式会社鷺宮製作所 代理人 弁理士 牧 野 逸 部 第1図 昶ヤ城灰J(147M) 第2図 未翌嗟教量(fJ/M) 第4図 遵庚t(’す。 第6図 ・kb吋(t−///−r) 第6図 温度t(’(ニー) 第7図
Claims (3)
- (1)水素の導入及び導出のための連通管を備え、内部
にアモルファス相金属水素化物と水素とが充填された密
封容器と、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することを特徴と
する感温装置。 - (2)金属水素化物における水素原子数/金属原子数の
比が0.1〜1.0の範囲に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)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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17353585A JPS6234024A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | 感温装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17353585A JPS6234024A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | 感温装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6234024A true JPS6234024A (ja) | 1987-02-14 |
JPH0569178B2 JPH0569178B2 (ja) | 1993-09-30 |
Family
ID=15962328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17353585A Granted JPS6234024A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | 感温装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6234024A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008008869A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Matsushita Electric Works Ltd | 水素検知素子 |
JP2009139106A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 水素検知素子 |
-
1985
- 1985-08-06 JP JP17353585A patent/JPS6234024A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008008869A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Matsushita Electric Works Ltd | 水素検知素子 |
JP2009139106A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 水素検知素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0569178B2 (ja) | 1993-09-30 |
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