JPS63120905A - 水素吸蔵合金を用いたピストン駆動装置 - Google Patents
水素吸蔵合金を用いたピストン駆動装置Info
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- JPS63120905A JPS63120905A JP26272886A JP26272886A JPS63120905A JP S63120905 A JPS63120905 A JP S63120905A JP 26272886 A JP26272886 A JP 26272886A JP 26272886 A JP26272886 A JP 26272886A JP S63120905 A JPS63120905 A JP S63120905A
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- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
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- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、物の移動や圧縮等に用いられるピストンの駆
動装置に関し、特に水素吸藏合金を用いたピストン駆動
装置に関する。
動装置に関し、特に水素吸藏合金を用いたピストン駆動
装置に関する。
水素吸藏合金は温度が高い程平衡水素圧が高いと言う性
質を持っているので、この水素圧でピストンを駆動する
ようにしたアクチュエータが開発されている。このよう
なピストン駆動装置は、切換えバルブ等ピストン以外の
運動部材を用いないようにできると言う特長がある。そ
のためには、水素吸藏合金の加熱、冷却の切換えが切換
えバルブやファン、ポンプ等の運動部材を用いずに行わ
れなければならない。その最も簡単な方法は、加熱を電
熱により、冷却を自然冷却による方法である。しかし、
この方法では、水素吸藏合金の冷却速度が遅くてピスト
ンの応答が遅くなり、また水素吸藏合金反応容器の外側
の放熱面積を太き（しても装置が大型化する割には応答
速度が早くならないと言う問題がある。
質を持っているので、この水素圧でピストンを駆動する
ようにしたアクチュエータが開発されている。このよう
なピストン駆動装置は、切換えバルブ等ピストン以外の
運動部材を用いないようにできると言う特長がある。そ
のためには、水素吸藏合金の加熱、冷却の切換えが切換
えバルブやファン、ポンプ等の運動部材を用いずに行わ
れなければならない。その最も簡単な方法は、加熱を電
熱により、冷却を自然冷却による方法である。しかし、
この方法では、水素吸藏合金の冷却速度が遅くてピスト
ンの応答が遅くなり、また水素吸藏合金反応容器の外側
の放熱面積を太き（しても装置が大型化する割には応答
速度が早くならないと言う問題がある。
本発明は、ピストン以外の前述のような運動部材を必要
とせず、しかもピストンの応答速度が早（て、駆動エネ
ルギが比較的少なくて済み、さらに小型化も達成し得る
水素吸藏合金を用いたピストン駆動装置の提供を目的と
する。
とせず、しかもピストンの応答速度が早（て、駆動エネ
ルギが比較的少なくて済み、さらに小型化も達成し得る
水素吸藏合金を用いたピストン駆動装置の提供を目的と
する。
本発明は、ピストンの両面側を直接もしくは間接に水素
吸藏合金の平衡水素圧で押してピストンを駆動する装置
において、一方の水素吸藏合金の加熱及び他方の水素吸
藏合金の冷却を電流の方向によって一面側で発熱し反対
面側で吸熱するサーモモジュールによつて行うようにし
たことを特徴とする水素吸藏合金を用いたピストン駆動
装置にあり、この構成によって前記目的を達成する。
吸藏合金の平衡水素圧で押してピストンを駆動する装置
において、一方の水素吸藏合金の加熱及び他方の水素吸
藏合金の冷却を電流の方向によって一面側で発熱し反対
面側で吸熱するサーモモジュールによつて行うようにし
たことを特徴とする水素吸藏合金を用いたピストン駆動
装置にあり、この構成によって前記目的を達成する。
以下、本発明を図示例によって説明する。
第１図乃至第４図はそれぞれ本発明ピストン駆動装置の
例を示す構成概要断面図であり、第１図および第２図は
水素吸藏合金の平衡水素圧で直接ピストンを押す装置の
例を示し、第３図および第４図は間接的に押す装置の例
を示す。
例を示す構成概要断面図であり、第１図および第２図は
水素吸藏合金の平衡水素圧で直接ピストンを押す装置の
例を示し、第３図および第４図は間接的に押す装置の例
を示す。
図において、１はシリンダ、２はピストン、３はピスト
ン２内ド、４はシリンダとピストン間のシールリング、
５はシリンダとピストン駆動装置のシールリング、６は
水素吸藏合金を内部に収納した反応容器、７は一面側に
並んだ金属片と反対面側に並んだ金属片でＰ型半導体と
Ｎ型半導体を交互に直列に接続した構成により電流の方
向によって一方の面側か発熱し反対の面側が吸熱するよ
うになる従来公知のサーモモジュールである。
ン２内ド、４はシリンダとピストン間のシールリング、
５はシリンダとピストン駆動装置のシールリング、６は
水素吸藏合金を内部に収納した反応容器、７は一面側に
並んだ金属片と反対面側に並んだ金属片でＰ型半導体と
Ｎ型半導体を交互に直列に接続した構成により電流の方
向によって一方の面側か発熱し反対の面側が吸熱するよ
うになる従来公知のサーモモジュールである。
第１図の装置は、ピストン２内に反応容器６がサーモモ
ジュール７を挟んで設けられていて、サーモモジュール
７の一方の面に接する反応容器６とピストン２の一方の
面側のシリンダ室との間及びサーモモジュール７の反対
の面に接する反応容器６とピストン２の反対面側のシリ
ンダ室との間にはそれぞれ水素ガスの流通路８及び９が
形成されている。そして、サーモモジュール７には電源
からピストンコンド３内を通されている電線によって直
流電流が一方向と反対方向に切換えて流されるようにな
っている。
ジュール７を挟んで設けられていて、サーモモジュール
７の一方の面に接する反応容器６とピストン２の一方の
面側のシリンダ室との間及びサーモモジュール７の反対
の面に接する反応容器６とピストン２の反対面側のシリ
ンダ室との間にはそれぞれ水素ガスの流通路８及び９が
形成されている。そして、サーモモジュール７には電源
からピストンコンド３内を通されている電線によって直
流電流が一方向と反対方向に切換えて流されるようにな
っている。
この装置においては、サーモモジュール７に左側面が発
熱し右側面が吸熱する方向の電流を通すと、左側面に接
する反応容器６が加熱されてその内部の水素吸藏合金が
水素ガスを放出するから、左側のシリンダ室の水素ガス
圧力が高くなると同時に、右側面に接する反応容器６が
冷却されてその内部の水素吸藏合金が水素ガスを吸収す
るから右側のシリンダ室の水素ガス圧力が低（なって、
その結果ピストン２が右側に押され移動する。また、サ
ーモモジエール７に反対方向の電流を通すと、今度は全
（逆にピストン２が左側に押され移動する。これによっ
て、ピストン２を早い応答速度で動かすことができ、消
費電力も少なくて済む。
熱し右側面が吸熱する方向の電流を通すと、左側面に接
する反応容器６が加熱されてその内部の水素吸藏合金が
水素ガスを放出するから、左側のシリンダ室の水素ガス
圧力が高くなると同時に、右側面に接する反応容器６が
冷却されてその内部の水素吸藏合金が水素ガスを吸収す
るから右側のシリンダ室の水素ガス圧力が低（なって、
その結果ピストン２が右側に押され移動する。また、サ
ーモモジエール７に反対方向の電流を通すと、今度は全
（逆にピストン２が左側に押され移動する。これによっ
て、ピストン２を早い応答速度で動かすことができ、消
費電力も少なくて済む。
なお、サーモモジュール７に電流を通さなければ、両面
の反応容器６の温度が次第に等しくなるから水素吸藏合
金の平衡水素圧も等しくなり、ピストン２は中央部にも
たらされるようになる。
の反応容器６の温度が次第に等しくなるから水素吸藏合
金の平衡水素圧も等しくなり、ピストン２は中央部にも
たらされるようになる。
この装置における反応容器６やサーモモジュール７は、
図示例のような円周方向に分割されたものに限らず、一
体のものとすることもできる。その場合は、水素ガスの
流通路８．９はそれぞれ１個でよい。反応容器６は、第
１図のものに限らず第２図乃至第４図のものも、水素ガ
スの出入口に水素吸藏合金を外にださないためのフィル
タが設けられ、また必要に応じて内部に水素吸藏合金と
容器外壁との間の伝熱を促進するための水素ガスの流通
を妨げない伝熱仕切壁が設けられる。
図示例のような円周方向に分割されたものに限らず、一
体のものとすることもできる。その場合は、水素ガスの
流通路８．９はそれぞれ１個でよい。反応容器６は、第
１図のものに限らず第２図乃至第４図のものも、水素ガ
スの出入口に水素吸藏合金を外にださないためのフィル
タが設けられ、また必要に応じて内部に水素吸藏合金と
容器外壁との間の伝熱を促進するための水素ガスの流通
を妨げない伝熱仕切壁が設けられる。
第２図の装置は、かまぼこ状の反応容器６がす−モモジ
ュール７を挟んでピストンロッド３内に設けられている
点が第１図の装置と異なるのみである。したがって、こ
の装置においても、ピストン勲）Ｗ！２は早い応答速度
で動き、消費電力が少なくて済む。
ュール７を挟んでピストンロッド３内に設けられている
点が第１図の装置と異なるのみである。したがって、こ
の装置においても、ピストン勲）Ｗ！２は早い応答速度
で動き、消費電力が少なくて済む。
第３図の装置は、第１図や第２図のような装置では水素
ガスがシールリング４や５を通して洩れ易いので、液体
圧で、ピストン２を押すようにしたものである。すなわ
ち、サーモモジュール７を挟んで設けた反応容器６のそ
れぞれを気室と液室とをダイヤフラム仕切壁１０で仕切
っているアキュムレータ１ｆの気室と連結し、それらア
キュムレータ１１の液室をそれぞれピストン２の一方の
面側のシリンダ室と他方の面側のシリンダ室に連結して
、サーモモジュール７を挾んで設けた反応容器６の平衡
水素圧がそれぞれのアキュムレータｔｔのダイヤフラム
仕切壁１０を変形させ、それによってアキュムレータ１
１の液室容積が変わることでピストン２の両面側のシリ
ンダ室に液の出し入れを行い、ピストン２を動かすよう
にしている。この装置は、第１図や第２図の装置に比較
すると、大型化するが、水素ガスの消耗や電力の消費が
少ない。
ガスがシールリング４や５を通して洩れ易いので、液体
圧で、ピストン２を押すようにしたものである。すなわ
ち、サーモモジュール７を挟んで設けた反応容器６のそ
れぞれを気室と液室とをダイヤフラム仕切壁１０で仕切
っているアキュムレータ１ｆの気室と連結し、それらア
キュムレータ１１の液室をそれぞれピストン２の一方の
面側のシリンダ室と他方の面側のシリンダ室に連結して
、サーモモジュール７を挾んで設けた反応容器６の平衡
水素圧がそれぞれのアキュムレータｔｔのダイヤフラム
仕切壁１０を変形させ、それによってアキュムレータ１
１の液室容積が変わることでピストン２の両面側のシリ
ンダ室に液の出し入れを行い、ピストン２を動かすよう
にしている。この装置は、第１図や第２図の装置に比較
すると、大型化するが、水素ガスの消耗や電力の消費が
少ない。
第４図の装置は、ピストン２を押す液に水素ガスを殆ど
吸収しないような液体を用い、アキュムレータ１１に上
部で反応容器６と連結し、下部でシリンダ室と連結して
いるダイヤフラム仕切壁のないものを用いた点が第３図
の装置と異なるのみである。この装置においても第３図
の装置と同様の効果が得られる。
吸収しないような液体を用い、アキュムレータ１１に上
部で反応容器６と連結し、下部でシリンダ室と連結して
いるダイヤフラム仕切壁のないものを用いた点が第３図
の装置と異なるのみである。この装置においても第３図
の装置と同様の効果が得られる。
本発明の水素吸藏合金を用いたピストン駆動装置は、ピ
ストン以外の切換えバルブやファン、ポンプ等の運動部
材を必要とせず、しかもピストンの応答速度が早くて、
電力消費が少なく、装置を小型に構成できると言う優れ
た効果を奏する。
ストン以外の切換えバルブやファン、ポンプ等の運動部
材を必要とせず、しかもピストンの応答速度が早くて、
電力消費が少なく、装置を小型に構成できると言う優れ
た効果を奏する。
第１図乃至第４図はそれぞれ本発明ピストン駆動装置の
例を示す構成概要断面図であり、第１図および第２図は
水素吸藏合金の平衡水素圧で直接ピストンを押す装置の
例を示し、第３図および第４図は間接的に押す装置の例
を示す。 ｌ・・・シリンダ、 ２・・・ピストン、３・
・・ピストンロッド、 ６・・・反応容器、７・・・サ
ーモモジュール、１０・・・ダイヤフラム仕切壁、１１
０．、アキュムレータ。 特許出願人 富士フィルター工業株式会社第１図 第Ｚ図 第３図 第４図 手ｖＥ補正書 昭和６１年１２月ＩＯ日 特許庁長官 黒 １）明 雄 殿 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２６２７２８号 ２、発明の名称 水素吸藏合金を用いたピストン駆動装置３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都中央区日本橋室町２丁目４番地名称 冨
士フィルター工業株式会社 ４、代 理 人 〒１６０ 電話３５６−６０９０住
所 東京都新宿区新宿５丁目４番１号新宿Ｑフラット
ビル６０２号 ６、補正により増加する発明の数 なし７、補正の対象 明細１の発明の詳細な説明の欄 （１） 明細書第６頁第６〜９行の「なお、・・・・
・・ようになる、」を下記の通りに訂正する。 「なお、ピストン２に軸方向負荷がない場合、サーモモ
ジュール７への通電を止めれば、両面の反応容器６の温
度が次第に等しくなり、水素吸藏合金の平衡水素圧が等
しくなって、ピストン２は移動を止めそのま−の位置を
保つようになる。」 以上
例を示す構成概要断面図であり、第１図および第２図は
水素吸藏合金の平衡水素圧で直接ピストンを押す装置の
例を示し、第３図および第４図は間接的に押す装置の例
を示す。 ｌ・・・シリンダ、 ２・・・ピストン、３・
・・ピストンロッド、 ６・・・反応容器、７・・・サ
ーモモジュール、１０・・・ダイヤフラム仕切壁、１１
０．、アキュムレータ。 特許出願人 富士フィルター工業株式会社第１図 第Ｚ図 第３図 第４図 手ｖＥ補正書 昭和６１年１２月ＩＯ日 特許庁長官 黒 １）明 雄 殿 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２６２７２８号 ２、発明の名称 水素吸藏合金を用いたピストン駆動装置３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都中央区日本橋室町２丁目４番地名称 冨
士フィルター工業株式会社 ４、代 理 人 〒１６０ 電話３５６−６０９０住
所 東京都新宿区新宿５丁目４番１号新宿Ｑフラット
ビル６０２号 ６、補正により増加する発明の数 なし７、補正の対象 明細１の発明の詳細な説明の欄 （１） 明細書第６頁第６〜９行の「なお、・・・・
・・ようになる、」を下記の通りに訂正する。 「なお、ピストン２に軸方向負荷がない場合、サーモモ
ジュール７への通電を止めれば、両面の反応容器６の温
度が次第に等しくなり、水素吸藏合金の平衡水素圧が等
しくなって、ピストン２は移動を止めそのま−の位置を
保つようになる。」 以上
Claims (3)
- （１）ピストンの両面側を直接もしくは間接に水素吸蔵
合金の平衡水素圧で押してピストンを駆動する装置にお
いて、一方の水素吸藏合金の加熱及び他方の水素吸蔵合
金の冷却を電流の方向によって一面側で発熱し反対面側
で吸熱するサーモモジュールによって行うようにしたこ
とを特徴とする水素吸蔵合金を用いたピストン駆動装置
。 - （２）ピストンもしくはピストンロッド内に水素吸蔵合
金を収納した反応容器が前記サーモモジュールを挟んで
設けられていて、サーモモジュールの一面に接する反応
容器とピストンの一面側のシリンダ室との間及びサーモ
モジュールの反対面に接する反応容器とピストンの他面
側のシリンダ室との間にそれぞれ水素ガスの流通路が形
成されている特許請求の範囲第１項記載の水素ガス吸蔵
合金を用いたピストン駆動装置。 - （３） 前記サーモモジュールの両面に接する水素吸蔵
合金の反応容器がそれぞれ液体貯留タンクに連結し、そ
れら液体貯留タンクからそれぞれピストンの画面側のシ
リンダ室に水素ガスの圧力に応じて液体が流通する特許
請求の範囲第１項記載の水素吸蔵合金を用いたピストン
駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26272886A JPS63120905A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 水素吸蔵合金を用いたピストン駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26272886A JPS63120905A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 水素吸蔵合金を用いたピストン駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63120905A true JPS63120905A (ja) | 1988-05-25 |
Family
ID=17379762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26272886A Pending JPS63120905A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 水素吸蔵合金を用いたピストン駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63120905A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006214503A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Koperu Denshi Kk | 水素吸蔵合金アクチュエータ及びその作動方法 |
-
1986
- 1986-11-06 JP JP26272886A patent/JPS63120905A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006214503A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Koperu Denshi Kk | 水素吸蔵合金アクチュエータ及びその作動方法 |
| JP4606186B2 (ja) * | 2005-02-03 | 2011-01-05 | コペル電子株式会社 | 水素吸蔵合金アクチュエータの作動方法 |
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