JPS6267399A - 金属水素化物容器 - Google Patents

金属水素化物容器

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JPS6267399A
JPS6267399A JP60206293A JP20629385A JPS6267399A JP S6267399 A JPS6267399 A JP S6267399A JP 60206293 A JP60206293 A JP 60206293A JP 20629385 A JP20629385 A JP 20629385A JP S6267399 A JPS6267399 A JP S6267399A
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metal hydride
pressure
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hydrogen
vessel
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JP60206293A
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Ikuro Yonezu
育郎 米津
Kenji Nasako
名迫 賢二
Naojiro Honda
本田 直二郎
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C11/00Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
    • F17C11/005Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrogen
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は金属水素化物を利用した水素貯蔵装置や熱利用
装置等に使用される金属水素化物容器に関する。
(ロ)従来の技術 ある種の合金(あるいは金属単体)は活性化状態におい
て、温度、圧力をコントロールすることにより、大量の
水素ガスと熱を吸放出すること力場3】られている。そ
のときの温度、圧力条件は活性状態ではそれ程厳しい条
件(大きな値)は必要ない。
しかし、不活性状態からそのような活性状態にもってい
くにはかなり厳しい条件が必要となる。例えば、FeT
iの場合、活性化後の温度は室温から410°Cまでの
範囲、水素圧力はLOat+n以下で反応を行なわせる
ことができる。しかし、その合金の活性化には温度が4
00°C以上、水素圧力40at、m以−Fもの条件が
必要となる。
なお、活性化後辺金属(合金)は水素の吸収、放出で金
属(合金)と金属水素化物の状態間を行き来することに
なるが、これらの状態を全て含めて以& (7) 記H
ではさしつかえない範囲で金属水素化物と記す。
従来、これらの金属水素化物を収納して水素の吸収、放
出反応を行なわせる金属水素化物容器においては、活性
化した金属水素化物を空気に触れさせないで容器に出し
入れすることが困難なことから、活性化も同じ容器内に
て行なっていた。このため、容器構造を活性化条件にも
耐え得るように設泪しなければならず、活性化後の使用
には必要がない大きな肉厚や高価な材質を使わざるを得
なかった。 また、容器内の金属水素化物が不純物ガス
等の原因により劣化し、再生操作のため交換が必要とな
った場合、金属水素化物だけを交換することができず、
高価な耐圧容器を伴って交換しなければならなかった。
更には、システムの運転モードを変えるため、容器に充
填している金属水素化物の種類を変えたい場合にも、高
価な耐圧容器を伴って交換しなければならないなどとい
った問題点が、あった。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 本発明は、上記の問題点を解決し、容器構造を通常の活
性化状態で必要な条件に耐えられるだけの安価な構−成
になし得ると共に、容器の再使用を可能にして中の金属
水素化物を自由に交換できる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、本発明は開閉弁を有する水素出入導管を備え
た密閉耐圧容器の内部に、内部の圧力が外部より高くな
ると開く逆止弁を有する水素出入導管と、内部の圧力が
外部より低くなると開く逆止弁を有する水素出入導管と
を備えた金属水素化物保持容器を収納し、この保持容器
に金属水素化物を充填するようにしたことを特徴として
いる。
(ホ)作用 逆止弁材の金属水素化物保持容器に金属水素化物を形成
する合金を充填し、予め金属水素化物保持容器を合金の
反応初期の活性化に必要な水素圧力、温度に耐える活性
化用の別途圧力3器で合金を活性化させる。その圧力容
器および金属水素化物保持容器内の水素圧力を大気圧と
ほぼ同程度にした後、金属水素化物保持容器を空気中に
取り出す。このとき、逆止弁の作用により金属水素化物
保持容器中への空気の流入がないため、活性化した金属
水素化物が空気により酸化されたり、不活性化されるこ
とはない。次にこの容器は、活性化後の水素吸収、放出
反応に必要な水素圧力、温度に耐えるだけの耐圧容器に
収納すればよく、金属水素化物保持容器内の金属水素化
物を比較的緩やかな条件で水素吸収、放出を行なわせる
ことができる。
(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構
成図で、同図(a)はその断面図、同図(b)はそのA
−A矢視断面図である。これらの図において、本実施例
の金属水素化物容器は、耐圧容器本体1に金属水素化物
2を充填した金属水素化物保持容器3を収納した上、水
素出入導管4の付いた容器蓋体5を耐圧容器本体1上部
にフランジ接合により取り付けて内部を密封して成る。
水素出入導管4には容器内部に水素ガスを出し入れする
ための開閉弁6が設けられる。
金属水素化物保持容器3は各々に逆止弁7,8を有する
2本の水素出入導管9,10が取り付けられた容器で構
成され、内部に金属水素化物2が充填される。その逆止
弁7は金属水素化物保持容器3内の水素圧力が外部より
高くなったときに開き、逆止弁8は金属水素化物保持容
器内の水素圧力が外部より低くなったときに開くように
設定される。逆止弁7,8としては例えばばね式のもの
が使用できる。
この場合、逆止弁を開くには一定圧力以上の差圧が必要
となるが、この差圧は0.5atm程度にすると良い。
この金属水素化物保持容器3に活性化前の合金例えばF
eTi合金を充填した上、その合金の活性化条件に耐え
得る別途容器(図示省略)に収容して活性化処理を行な
う−即ち、耐圧容器本体1に金属水素化物保持容器3を
入れ、容器内を温度400°C以上、水素圧力10at
m以1−に保っ。すると、金属水素化物保持容器3内も
、逆止弁7.8を介して水素ガスの出し入れが行なわれ
る結果、耐圧容器内とほぼ同じ条件になる。これにより
、金属水素化物保持容器3内に充填された金属水素化物
、この場合FeTi合金の活性化が行なわ九る。
金属水素化物2の活性化が完了した金属水素化物保持容
器3を内部水素圧力をほぼ大気圧に調節したのち、耐圧
容器本体1から取り出す。このとき、金属水素化物保持
容器3の水素出入導¥!9,10に設けられる逆止弁7
,8を開(には一定圧力以上の差圧が必要となる。従っ
て、空気圧および金属水素化物保持容器3内の水素圧力
に若干の圧力変動があっても、金属水素化物保持容器3
内を閉鎖し続けることができる。これにより、金属水素
化物保持容器3を空気中に取り出しても、金属水素化物
2は外部の空気と接触することなく、安定して活性状態
を保つことができる。
この金属水素化物保持容器3を耐圧容器本体1内に収納
し、開閉弁6を有する水素出入導管4を具備した蓋体5
をフランジ接合により取り付け、内部を密閉する。次い
で、水素出入溝管4より水素ガスを導入、排気し、金属
水素化物2の水宋吸収、放出反応を行−なわせる。この
とき、金属水素化物2は既に活性化処理が終っているた
め、活性化前と比べてはるかに緩やがな条件で水素吸収
、放出反応を行なわせることができる。
この結果、耐圧容器本体1および蓋体5は、この活性化
状態下での温度2圧力条件に耐え得る材質。
構造のもので良くなり、材質としてば、5US316゜
5US304のステンレスあるいは銅、アルミ等幅広い
材料の遇択が可能となり、また、容器内Jグも大幅に低
減することができる。更に、耐圧容器本体1と蓋体5の
接合部にはパイトン、テフロン、シリコン等の材質を用
いてバッキングするなど、比較的簡単な密閉構造を採用
することが可能となる。
またこのとき、金属水素化物保持容器3も差圧0.5a
jm程度に耐えればよいので、耐圧構造にする必要はな
く、極く簡単な密閉容器構造とすればよ1、)。
従って、容器の製作、使用−ヒの法規の点でも、10K
g/cJ以下の圧力で使用できることから、高圧ガス取
締法の適用範囲外となり、設置場所等に制限されること
なく、誰でも容易かつ安全に取り扱うことができるよう
になる。
尚1本発明の金属水素化物容器の構造は上記実施例に示
した構造のみに限らず、特許請求の範囲の記述を逸脱し
ない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、第2図に示すように、耐圧容器の蓋体5から金
属水素化物保持容器3を気密に貫通し、て金属水素化物
保持容器3内部に熱媒管路Hを設けるようにしても良く
、このようにした場合には、金属水素化物2の加熱冷却
を行なって水素吸収、放出反応を効率良く促進させるこ
とができるようになる。
また、第3図に示すように、金属水素化物2の内部上面
に水素は通すが金属水素化物は通さない円板状のフィル
タ12を配設することにより、金属水素化物2の金属水
素化物保持容器3外への飛1&を防止することができる
また、このフィルタは、第4図に示すように、円筒状に
形成し、この円筒状フィルタ13.L4をそれぞれ水素
出入溝管9,10に接続して金属水素化物保持容器3の
内部金属水素化物2内に深く配設するようにしても良い
。そのようにした場合には、金属水素化物2の飛散防止
と共に、金属水素化物2と水素ガスとの接触をよりし易
くして水素吸収、放出反応を効率良く行なわせることが
できるようになる。
(1・)発明の効果 以」二説明したように本発明によれば、以下の効果が得
られる。
(1)金属水素化物の活性化を別途耐圧容器で行なえる
ため、耐圧容器は活性化後の水素吸収。
放出反応に必要な緩やかな温度、圧力条件に11え得れ
ば良くなる結果、幅広い容器材料の選択と、容器肉厚の
低減化が可能となり、耐圧容器を安価に製作できるよう
jこなる。
(2)  これまで、水素吸収、放出にブれ安価に入手
できるにも拘わらず、活性化が困難なため使用されてい
なかった、FeTi等の合金の使用が容易となるなど、
使用する金属の選捩範囲が広がる。
(3)金属水素化物容器内の金属水素化物が万一劣化等
により再生処理あるいは交換が必要となった場合も耐圧
容器の交換を伴わずに、金属水素化物保持容器だけを取
り出して交換することができる。また、このように金属
水素化物保持容器を空気中に取り出しても金属水素化物
は一切空気と接触するおそれがない。従って、金属水素
化物だけを経済的かつ安全に交換することができ、メン
テナンスが極めて簡単になる。
(4)  金属水素化物容器を使用した熱利用システム
等において、その運転モードを変えるため金属水素化物
の種類を変える必要が生じた場合も、耐圧容器を伴う交
換を必要としないため、経済的にして交換作業も極めて
容易となる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は本発明の各実施例を示す金属水素化物
容器の構成図を示し、各図を通じて(a)は縦断面図、
(b)は横断面図である。 1 ・・耐圧容器本体、2・・・金属水素化物。 3・・・金属水素化物保持容器、4,9.10  ・・
水素出入導管、5・・・蓋体、6・・・開閉弁、’7,
8.1.逆止弁、11・・・熱媒管路、12・・・フィ
ルタ、13.14・・・ 円筒状フィルタ。 第1図    第2図 (a)(a) (b)(b) 第3図     第4図 (a)       (a) (b)       (b)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)開閉弁を有する水素出入導管を備えて内部が密閉
    構造に形成された耐圧容器と、この耐圧容器内部に収納
    され、内部の圧力が外部より高くなると開く逆止弁を有
    する水素出入導管と、内部の圧力が外部より低くなると
    開く逆止弁を有する水素出入導管とを備え、内部に金属
    水素化物を収納して密閉構造に形成された金属水素化物
    保持容器とからな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、前記耐圧容
    器から金属水素化物保持容器を気密に貫通してその保持
    容器内部に熱媒管路を配設したことを特徴とする金属水
    素化物容器。
  3. (3)特許請求の範囲第1項記載において、前記金属水
    素化物保持容器内部に水素は通すが金属水素化物は通し
    得ないフィルタを配設したことを特徴とする金属水素化
    物容器。
JP60206293A 1985-09-20 1985-09-20 金属水素化物容器 Granted JPS6267399A (ja)

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JP60206293A JPS6267399A (ja) 1985-09-20 1985-09-20 金属水素化物容器

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JPS6267399A true JPS6267399A (ja) 1987-03-27
JPH0159201B2 JPH0159201B2 (ja) 1989-12-15

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006093094A1 (ja) * 2005-03-01 2006-09-08 Taiheiyo Cement Corporation 水素吸蔵装置及び水素吸蔵方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006093094A1 (ja) * 2005-03-01 2006-09-08 Taiheiyo Cement Corporation 水素吸蔵装置及び水素吸蔵方法

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JPH0159201B2 (ja) 1989-12-15

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