JPS6334487A - 金属水素化物熱交換器 - Google Patents

金属水素化物熱交換器

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JPS6334487A
JPS6334487A JP61176562A JP17656286A JPS6334487A JP S6334487 A JPS6334487 A JP S6334487A JP 61176562 A JP61176562 A JP 61176562A JP 17656286 A JP17656286 A JP 17656286A JP S6334487 A JPS6334487 A JP S6334487A
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Masaaki Yamazoe
山添 正昭
Masao Nakajima
正雄 中島
Masahide Iwasaki
正英 岩崎
Yoshihiko Ikuma
井熊 義彦
Shigemasa Kawai
河合 重征
Ryohei Ishikawa
石川 遼平
Yoshio Komazaki
駒崎 良夫
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NIPPON KAGAKU GIJUTSU KK
Chuo Denki Kogyo Co Ltd
Sekisui Chemical Co Ltd
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Chuo Denki Kogyo Co Ltd
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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (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】 産業上の利用分野 本発明は、金属水素化物を利用した、特に媒体との熱交
換を効率よく行なうことのできる金属水素化物熱交換器
に関する。
従来の技術 金属水素化物は近年、水素の貯蔵、輸送、精製、昇圧、
熱回収、などへの応用が試みられ、それらに用いる容器
または熱交換器が種々提案されている。
従来の金属水素化物を充填した熱交換器には、金属水素
化物を管内に充填し、管外に冷争熱媒体(例えば、冷却
水、熱水)を通すタイプのものと管外に充填し、管内に
冷、熱奴体を通すタイプのものとがあり、冷水と熱水を
一定時間毎に切苔えて水〕封の吸蔵、放出をさせるので
あるが、特に伝熱効率を問われるものはそのほとんどが
管内充填のものである。そして伝熱性滝を向上させる目
的で管外に伝熱フィンを設けたり、バッフルを取り付け
たり、また管内には金属スポンゾや金属メツシュなどの
伝熱改良材を金属水素化物充填層内に混入するなどの工
夫が行なわれている。
発明が解決しようとする問題点 ところで、従来の金属水素化物熱交換器は熱伝達を高め
るため焼結金属製のフィルターを用い、その外:Vと伝
熱管内壁との間に金属スポンジや金属メツシュ等の伝熱
改良材を装着し、その間隙に金属水素化物を充填するの
が普通であるが、このフィルターや伝熱改良材は非常に
高価であるばかりでなく金属水素化物からなる合金充@
層の厚みをあまり6M くすることができないため、〔
伝熱係斂=合金熱伝導度/合金層厚み〕の式かられかる
ように、合金層の熱伝導度が大きくても相対的には伝熱
係数としてはあまり大きなイ1がとれなかった。
また金属水素化物管内充填熱交換器は、水素の吸蔵、放
出を行なわせるのに管外容器に冷却媒体または加熱媒体
を水素の吸蔵、放出に合わせて交互に切り科えて使用す
るので、そのたびごとに媒体通路は冷却と加熱が繰り返
されるが、従来の円筒形熱交換器タイプのものでは胴側
の流れは層浣に近く、レイノルズ数も小さく、したがっ
て伝熱係数は大きくとれない、これを改善するため普通
バッフルを設けるが、バッフル目体にとられる顕然ロス
が大きいほか、胴側の滞留容積が大きいため冷却媒体と
熱媒体の功科えまたは入科えに時間を要し、冷却媒体と
熱媒体の混合による顕熱ロスが大きい。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、伝熱管管内に、管
内の軸方向に沿ってスプリングコイルを内蔵せしめ内側
より補強した水漏透過性の樹脂製管状フィルターを挿入
し、この伝熱管内壁と管状フィルター外壁との環状間隙
に、伝熱改良材としての波形パンチングメタルを装着す
るとともに金属水素化物を充填した。そして、L2伝熱
管を多数密着して集積した管群集合体とし、その外側を
断熱材で密接に被覆し、これらを外容器に収容して金属
水素化物熱交換器とした。
作用 本発明の金属水素化物熱交換器は上記構成であるので、
伝熱改良材の一つとして波形パンチングメタルを装着す
ることにより管内の金属水素化物合金充填層の厚みを薄
くでき、伝熱係数を大きくすることができる。また、管
状フィルターとしてスプリングコイルを内臓した樹脂製
フィルターを使用するので本来のろ過機能のほか金属水
素化物の吸蔵・放出により生ずる体#Ii膨張を吸収す
るはたらきがある。さらに伝熱管を密接して集積すると
伝熱管群と外容器との空隙を通る媒体の通路が小となる
ので、媒体の流速が大となることにより伝熱係数が増大
する。また冷却媒体と加熱媒体の入れ替えが短時間で行
なわれるので、余分な液の混合熱損失や残液に伴う熱量
の損失が少なくなる。また断熱体は伝熱管群と外容器と
を断熱し、熱量の損失を防ぐとともに余分な間隙をふさ
ぎ伝熱管のたわみを防止する役目をも果す。
実施例 以下図面に基づき本願発明の構成をさらに詳しく説明す
る。第1図は本願発明の金属水素化物熱交換器の縦断面
説明図、第2図はそのA−A断面図、第3図は伝熱管1
本の断面説明図、第4図はその縦断面の一部を示す図面
である。第3図および第4図において、伝熱管lの内部
にはスプリングコイル12を内蔵して内側より補強され
たフッソ樹脂製フィルター11が挿入され、両者の環状
間隙には波状パンチングメタル13を装着しさらにその
空隙に金属水素化物10が充填されている。伝熱管lの
一端にはフィルター11とつながった水素導管3が連結
され、各水素導管3は冷却・熱媒住人・出口管8.9を
設けた外容器2の管板6を貫通し、外部で管掌4に集合
する。管掌4には水素入1出口管7が設けられる。さら
に伝熱管1は多数密接して束ねて集積し、伝熱管群集合
体として外容器2に装入される。第2図は管群の集合さ
れた状況を示す一例である。第2図は六角ハニカム状と
したものであるが、集合体の外側は本例に限らず多角形
体、円形体などとすることができる。伝熱管群集合体外
側と外容器2との隙間に断熱体5を設ける。第2図で示
した断熱体5は断(nが欠円形状であるが、これは伝熱
管群集合体の外形により種々の形状をとることができる
断熱材は、例えば木材、セラミックス、プラスチックス
なと剛性又はやや弾性で、耐熱性のものを用い、伝熱管
群集合体に密接して取り付けられる。
発明の効果 本発明の熱交換器によれば、以上説明したように伝熱管
内は伝熱改良材として安価な波形パンチングメタルを使
用することにより効果的に伝熱が改良され、金属水素化
物の膨張は安価な樹脂製フィルターにより吸収されるの
で熱交換器の損傷は回避される0本願発明における伝熱
管を多数密接し集積して熱交換器とすると、伝熱管の管
外は媒体の流路が極端にせまくなるので乱流による伝熱
係数増加によって伝熱的に有利であるばかりでなく、媒
体の切り替えがすみやかになることによって液混合によ
る熱ロスも減少する効果がある。また伝熱管と外容器間
が密に断熱されているので冷・熱切り替え時に、外容器
の冷却・加熱のため失われる余分な熱量が少なくなる。
以りのことは特に金属水素化物熱交換器をヒートポンプ
装置として使用する場合に有利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の金属水素化物熱交換器の縦断面説明図
、第2図は第1図のA−A断面図、第3図は本願発IJ
1の伝熱管1本の断面詳細図、第4図は伝熱管の縦断面
の部分説111 IA。 l・・・伝熱管    2・・・外容器5・・・断熱体
    7・・・水素人・出[1管8.9・・・冷却Φ
加熱媒体人・出[110・・・金属水素化物 11・・
・フィルター12・・・スプリングコイル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)A、a、管内の軸方向に沿ってスプリングコイル
    を内臓せしめた管状の水素透過性フィル ターと b、該フィルターの外壁と伝熱管内壁との環状間隙に充
    填された伝熱改良材および金属 水素化物、とを収蔵してなる伝熱管を多数 密接し集積した管群集合体、 B、管群集合体の外側を密接に被覆する断熱材および C、管群集合体と断熱材とを収容する外容器からなる金
    属水素化物熱交換器。
  2. (2)管状フィルターが樹脂製である特許請求範囲第(
    1)項に記載の金属水素化物熱交換器。
  3. (3)伝熱改良材が波形パンチングメタルである特許請
    求範囲第(1)項に記載の金属水素化物熱交換器。
  4. (4)断熱材が剛性又はやや弾性で、耐熱性の木材、セ
    ラミックスまたはプラスチックスから選ばれたものある
    いはこれらを組合わせたものである特許請求範囲第(1
    )項に記載の金属水素化物熱交換器。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5046247A (en) * 1989-05-10 1991-09-10 Agency Of Industrial Science & Technology Method for manufacturing heat transfer module with hydrogen adsorption alloy
JP2004346956A (ja) * 2003-05-20 2004-12-09 Toyota Motor Corp ガス貯蔵装置
JP2014520745A (ja) * 2011-07-04 2014-08-25 オプシチェストボ エス オグラニチェンノイ オトヴェストヴェンノストユ “プロミシュレンニエ ヴォドロドニエ テクンロジー イ インジェネリング” 水素化物熱収着式分離器兼水素圧縮器の横置き型束状管モジュール
JP2016148287A (ja) * 2015-02-12 2016-08-18 日野自動車株式会社 内燃機関の暖機促進装置
JP2019190671A (ja) * 2018-04-18 2019-10-31 株式会社豊田中央研究所 化学蓄熱反応器

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JP2016148287A (ja) * 2015-02-12 2016-08-18 日野自動車株式会社 内燃機関の暖機促進装置
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