JPS63180798A - 水素貯蔵金属用容器 - Google Patents

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 この発明は水素貯蔵金属用容器に関し、更に詳しくは、
水素貯蔵金属における水素吸蔵時の体積膨張を吸取可能
であって、しかも低置に製造可能なフィルタを備えた水
素貯蔵金属用容器に関するものである。

従来技術 石油や石炭等の化石燃料資源が将来的に枯渇する畏れに
備え、その代替エネルギーとして、水素の有効利用が研
究されている。そして水素の貯蔵・輸送および放出の取
扱い」１最も優れている手段として、金属水素化物の利
用が提案されている。すなわち水素は、多くの金属元素
と反応して金属水素化物を形成し、しかもその反応は可
逆的である。

そこで適宜の金属に水素ガスを接触させ、水素分子（Ｈ
２）を金属表面に吸着させることにより、金属水素化物
の形態で水素を貯蔵し、必要に応じて可逆反応により水
素ガスを分解放出させる水素のエネルギー利用が、一部
で実用化されるに至っている。

この水素を金属に吸蔵および放出させる媒体が、例えば
マグネシウム（Ｍｇ）、マグネシウム−ニッケル（Ｍｇ
、Ｎｉ）、バナジウム（Ｖ）、鉄−チタニウム（ＦｅＴ
ｉ）等の水素貯蔵金属であって、これ等の金属はアルミ
合金やステンレス等を材質とする金属容器中に収容され
る。この水素貯蔵金属に対する水素の吸蔵および放出は
、金属−水素ガスの相平衡反応によりなされ、その相平
衡を左右する因子は温度、圧力および組成である。従っ
て温度、圧力および組成を水素吸蔵・放出の制御因子と
して利用でき、例えば容器中の金属に水素を導入して吸
蔵させるときは圧力を制御因子として使用する。

また容器中から水素を取出すときは、金属水素化物の分
解反応に際して熱の吸取がなされるので、外部から加熱
して分解熱を補充し、このときは温度が制御因子となっ
ている。

発明が解決しようとする問題点 前述した水素貯蔵金属は、水素ガスとの接触面積を大き
く確保するために粉末粒子の形状で使用されるが、水素
の吸蔵・放出が反復的に繰り返されると、その可逆反応
に伴って経時的な微細化が進行し、遂には２〜３μ以下
の微粉末となる。このため水素貯蔵金属用容器の水素が
通過する流路には所要のフィルタが配設されて、これに
より前述の微粉末化された水素貯蔵金属の外部流出を防
止するようになっている。このフィルタとして従来は、
微細孔を有するポーラスな焼結金属が使用されているが
、これは製造が困難で極めて高価となる難点がある。

また容器中に充填した水素貯蔵金属は、水素の吸蔵時に
約２０％程度の体積膨張を伴うが、容器自体の内容積は
不変で限定されており、また焼結金属のフィルタも剛固
な構造で、その体積膨張を吸取する余地はない。このた
め容器中への水素貯蔵金属の充填は、予め２０％の体積
膨張を考慮して、幾許かの空間を容器内部に残して行な
う必要−３＝ があるが、これは実際の容器内容積と水素吸蔵容量とに
差異を生じて不経済であった。

発明の［１的 この発明は、前述した水素貯蔵金属用容器に内在してい
る前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案され
たものであって、容器中での水素吸蔵時における金属粉
末の体積膨張を好適に吸取可能で、しかも微細化された
金属粉末の外部流出を有効に阻止し得るフィルタを設け
た容器を提供することを［１的とする。

問題点を解決するための手段 前述した問題点を克服し、所期の目的を達成するため本
発明は、水素貯蔵金属を内部に収容し、その水素貯蔵金
属と水素との間で可逆反応を行なって、該金属に対する
水素の吸蔵または放出を行なうよう構成した水素貯蔵金
属用容器において、前記水素貯蔵金属の水素吸蔵時にお
ける体積膨張を吸取可能な柔軟性を有し、かつ微細化さ
れた金属粉末の外部流出を防止すると共に水素の流通を
確保可能なフィルタを、この容器中に配設したことを特
徴とする。

実施例 次に本発明に係る水素貯蔵金属用容器につき、好適な実
施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。

第１図において符号１０は水素貯蔵金属用の容器を示し
、これはアルミ合金、銅その他ステンレス等の如く水素
に対して不活性で、かつ水素吸蔵・放出時の制御因子と
しての温度や圧力の変化に耐え得る金属を材質として、
円筒状ボンベの形状に構成されている。この容器１０の
一方の端部には蓋体１２が着脱自在に装着され、この蓋
体１２の中心に、水素流路として機能する管体１４が接
続されている。

符号１６はフィルタを示し、このフィルタは前記の管体
１４に一端部が接続されると共に、容器１０内に臨んで
延在している。前記フィルタ１６は、例えばセラミック
ファイバの如く、柔軟性があり、水素に対して不活性で
、かつ水素吸蔵時の金属発熱温度に充分に耐え得る材質
の繊維を材質とし、この繊維が多数集束されて一纒まり
のフィルタが形成されている。なおフィルタ１６は、そ
のままでは前述した如く柔軟性を有していて、容器１０
中で移動してしまうので、その定形を維持するために、
例えばステンレス等を材質とする筒状金網１８中に収納
されている。

このように筒状金網１８に収納したフィルタ１６を有す
る容器１０の内部に、適宜の水素貯蔵金属の粉末２０が
充填されるが、このとき水素吸蔵金属の粉末２０は、容
器１０の内部でかつ前記フィルタ１６を除外した空間に
柄んど充満状態で充填される。なおフィルタ１６を構成
する材質としては、柔軟性があり、水素に対して不活性
で、かつ水素吸蔵時の金属発熱温度に充分に耐え得るも
のである限り、その他グラスファイバの集束体や、カー
ボンウールの集束体等が好適に使用可能である。

第２図は別実雄側を示し、容器１０の内部に多数のフィ
ルタ１６を平行的に配設し、各フィルタ１６の端部を前
記蓋体１２に設けた管体１４に集束させたものである。

これは直径の比較的大きい水素貯蔵金属用容器に、好適
に使用可能である。

このように構成したことにより、本実施例に係る水素貯
蔵金属用容器１０では、容器中の水素貯蔵金属２０に圧
力を加えた状態で水素の吸蔵を行なわせるに際し、前述
した如く水素貯蔵金属は約２０％程度の体積膨張を伴う
が、この体積膨張は前記の柔軟性を有するフィルタ１６
が抑圧変形することにより吸取可能である。従って容器
１０中に水素貯蔵金属２０を充満状態で充填することが
でき、実際の容器内容積と水素吸蔵容量とを一致させる
ことができて経済的である。しかも製造コストも低置に
抑制し得る利点がある。

発明の効果 以上に説明した如く本発明によれば、フィルタ１６は金
属微粉末の流出を有効に防止すると共に水素の流通は円
滑に許容する。しかも容器ｌｏ中での水素吸蔵により、
金属粉末２０が体積膨張しても、その膨張はフィルタ１
６の抑圧変形により充分に吸取し得るものである。また
フィルタ１６は入手および加工の容易なものであるから
、製造コス１−を従来のものに比して著しく低置になし
得、加えて耐熱性を備えているために、水素吸蔵時の金
属の発熱および水素放出時の外部からの加熱によっても
損われることがない等の有益な利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る水素貯蔵金属用容器の縦断面図、
第２図は別の実施例に係る容器の縦断面図である。 １０・・・水素貯蔵金属容器 １２・・・蓋体　　　　　１４・・・管体１６・・・フ
ィルタ　　　１８・・・筒状金網２０・・・水素貯蔵金
属 ＦＩＧ、Ｉ ＦＩＧ、２　（後図面なし）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水素貯蔵金属を内部に収容し、その水素貯蔵金属
   と水素との間で可逆反応を行なって、該金属に対する水
   素の吸蔵または放出を行なうよう構成した水素貯蔵金属
   用容器において、前記水素貯蔵金属の水素吸蔵時におけ
   る体積膨張を吸取可能な柔軟性を有し、かつ微細化され
   た金属粉末の外部流出を防止すると共に水素の流通を確
   保可能なフィルタを、この容器中に配設したことを特徴
   とする水素貯蔵金属用容器。
2. （２）前記フィルタとしてセラミックファイバの集束体
   を使用する特許請求の範囲第１項記載の水素貯蔵金属用
   容器。
3. （３）前記フィルタとしてグラスファイバの集束体を使
   用する特許請求の範囲第１項記載の水素貯蔵金属用容器
   。
4. （４）前記フィルタとしてカーボンウールの集束体を使
   用する特許請求の範囲第１項記載の水素貯蔵金属用容器
   。