JPS6350281B2

JPS6350281B2 -

Info

Publication number: JPS6350281B2
Application number: JP58019510A
Authority: JP
Inventors: Michoshi Nishizaki; Minoru Myamoto; Takeshi Yoshida; Katsuhiko Yamaji
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1983-02-08
Filing date: 1983-02-08
Publication date: 1988-10-07
Also published as: JPS59146902A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は金属水素化物反応容器に関する。

ある種の金属や合金が発熱的に水素を吸蔵して
金属水素化物を形成し、また、この金属水素化物
が可逆的に吸熱的に水素を放出することが知られ
ており、近年、このような金属水素化物の特性を
利用した水素の貯蔵若しくは供給装置、ヒートポ
ンプ等、種々の金属水素化物装置が提案されてい
る。

このような金属水素化物装置において、金属水
素化物を充填するために、従来、種々の反応容器
が提案されている。しかし、従来の反応容器は、
例えば、特開昭56−101497号に開示されているよ
うに、水素出入口を備えた耐圧容器内に水素透過
性の金属水素化物容器を収容し、この容器内に金
属水素化物を充填収容すると共に、容器内に金属
水素化物を加熱冷却するためのパイプを配設して
構成されているために、反応容器が複雑化大型化
せざるを得ず、小型の反応容器として使用するに
は不適であると共に、容器内の金属水素化物充填
層における水素の拡散性に劣る問題があつた。ま
た、特公昭57−49499号には、金属水素化物を充
填した耐圧容器を加熱冷却するための熱媒槽内に
設置してなる反応容器が開示されているが、熱媒
と耐圧容器の熱交換性能が十分でなく、特に、大
気のような気体を熱媒とする反応容器としては、
使用することができない。更に、耐圧容器の耐圧
性も十分とはいえない。

本発明は上記した問題を解決するためになされ
たものであつて、容器内に金属水素化物を加熱冷
却するためのパイプ等の配設を要せずして、小型
の水素貯蔵若しくは供給装置として好適に使用す
ることができると共に、容器内の熱伝導性は勿
論、容器とこれを加熱冷却する熱媒との熱交換性
能にすぐれ、従つて、例えば金属水素化物に水素
を吸蔵充填する場合等、金属水素化物を円滑迅速
に反応させることができる金属水素化物反応容器
を提供することを目的とする。

本発明の金属水素化物反応容器は、外側容器
と、一端に水素出入口を有し、上記外側容器に挿
入された内側容器と、この内側容器と外側容器と
の間に容器軸方向に貫通する複数の熱媒通路を構
成する複数のフインと、上記内側容器の内壁から
半径方向に突出し、軸方向に延びる複数の内側フ
インと、内側フインの先端で支持され容器軸に沿
つて配設された、水素は透過するが、金属水素化
物を透過しない器壁を有する多孔質管からなり、
内側容器と内側フインと多孔質管でかこまれる空
間に金属水素化物が充填されていることを特徴と
するものである。

以下に実施例を示す図面に基づいて本発明を説
明する。

第１図は本発明の金属水素化物反応容器の一実
施例を示し、第２図は第１図においてＡ―Ａ線に
沿う断面図である。金属水素化物が充填される管
状の内側耐圧容器１は、耐水素脆性を有すれば特
に制限されないが、普通、銅やステンレス鋼、ア
ルミニウム等からなり、その一端にフイルター２
を介して、水素出入口としての開閉自在の接続器
３が取り付けられている。フイルターは、一般に
金属水素化物が水素の吸蔵放出を繰返す間に粒径
が数μ程度に微粉化するので、水素を放出する際
に容器外に飛散するのを防止するためであり、水
素は透過するが、金属水素化物は透過しないよう
に、通常、数μ程度の濾過性能を有する焼結金属
や樹脂多孔質体等からなる。また、前記した接続
器２は、特に制限されるものではないが、常態で
は閉じており、図示しない水素使用側の別の接続
器に接続することにより、自動的に開いて、接続
器間に水素管路を形成する接続器であることが好
ましい。このような機能を有する一対の雌雄型の
接続器は既に知られており、市販されている。

本発明の金属水素化物反応容器においては、内
側容器の外壁からその半径方向に複数のフイン４
が突出され、容器軸方向に延びると共に、その外
端は、内側容器が同軸的に挿入された外側容器５
の内壁に固定され、このようにして、内側容器と
外側容器との間にはフインにより区画された複数
の熱媒通路６が形成される。

又、内側容器１はその外壁から半径方向に延び
る前記外側フイン４に加えて、内側容器の内壁か
ら半径方向に突出し、軸方向に延びる内側フイン
１０を有しており、この内側フインにより内側容
器内の金属水素化物相互及び金属水素化物と内側
容器との間の熱伝導性を高めることができると共
に、内側フインの先端にて多孔質管９を支持して
いる。そして内側容器、内側フイン及び多孔質管
でかこまれる空間に金属水素化物が充填されてい
る。

このようにフインを介して一体に結合された内
側容器と外側容器は、例えば次のようにして容易
に製作することができる。即ち、先ず、例えばア
ルミニウムの押出成形によつて、断面が第２図に
示したような両端が開口する内側容器と外側容器
とフインとからなる一体の構造物を製作し、次
に、この構造物の一方の開口端に底板７を溶接等
により接合し、この内側容器に金属水素化物を充
填した後、他方の開口端に蓋体８を溶接等により
接合し、更に、この蓋体に前記接続器を取付ける
のである。

上記多孔質管９は、内側容器内での水素の拡散
性を円滑迅速にするためのものであつて、水素は
透過するが、金属水素化物を透過しない器壁を有
するものである。多孔質管９は内側フインの先端
で支持され、容器軸に沿つて配設されて水素通路
を構成している。多孔質管は、水素のみを透過す
るように、40〜80％の気孔率を有して、数μの濾
過性能を有すると共に、前記したような金属水素
化物の水素吸蔵時の体積膨張を吸収し得るよう
に、好ましくは弾性を備えたポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリテトラフルオロエチレン等の合
成樹脂多孔質体より製作されている。多孔質管は
図示したように、その両端が封止されていてもよ
いが、一端に開口端を有し、この開口端が前記フ
イルターに気密的に接続されていてもよい。

更に必要に応じて、図示しないが、多孔質管内
に金属コイルや繊維材を挿入してもよい。前記し
たような金属水素化物の体積膨張によつても、多
孔質管が圧しつぶされるのを防止するためであ
る。繊維材としては、ガラス繊維、炭素繊維、セ
ラミツク繊維、金属繊維等のほか、ポリアミド等
の有機繊維も用いられ、これらの繊維は、通常、
綿状で、又は糸束やロープ等の繊維束状に多孔質
管内にその軸方向に沿つて装入される。

本発明の反応容器によれば、金属水素化物に水
素を吸蔵させるときには、例えば、大気若しくは
冷風のような冷却媒体を上記熱媒通路に流通さ
せ、また、金属水素化物を加熱して、金属水素化
物から水素を放出させるときには、熱媒通路に大
気若しくは温風のような加熱媒体を流通させる。

本発明の反応容器は、このように大気温度で金
属水素化物に水素を充填し、又は水素を放出させ
るために好適に用いることができ、このように大
気温度で金属水素化物を放出し得る金属水素化物
は知られている。本発明においては、例えば、分
析機器用水素供給装置として常温で水素を供給し
得るように、金属水素化物は、好ましくは20〜25
℃の温度において水素解離平衡圧が1.2〜10気圧
であるものが選ばれ、従つて、MmNiAl系、
MmNiMn系やLaNi系合金が好ましく用いられ
る。ここに、Mmはミツシユメタルであつて、希
土類元素の混合物である。

しかし、本発明の装置において用いる金属水素
化物は、大気を加熱冷却媒体として水素を放出
し、又は充填することができるものに何ら限定さ
れず、従つて、加熱冷却のための熱媒もまた、何
ら大気に限定されるものではない。金属水素化物
を冷却する場合、例えば、水を用いてもよく、ま
た、金属水素化物を加熱する場合、熱水を熱媒通
路に供給してもよい。

本発明の金属水素化物反応容器によれば、以上
のように、金属水素化物を充填した内側容器がそ
の半径方向に延びる複数のフインによつて外側容
器に固定され、これら複数のフインによつて内側
容器と外側容器との間には複数の熱媒通路が構成
されているので、内側容器内の金属水素化物の加
熱冷却に際して、この複数の熱媒通路に熱媒が流
通されるとき、熱媒と内側容器との熱交換性能が
高く、所要の金属水素化物反応、特に金属水素化
物に水素を吸蔵させる発熱反応を迅速に行なわせ
ることができる。従つて、従来の反応容器のよう
に、内側容器内に金属水素化物を加熱冷却するた
めのパイプ等の配設を要せず、従つて、小型の反
応容器として使用するのに好適であり、携帯運搬
にも便利である。更に、内側容器は複数のフイン
により外側容器に結合されて一体化されているの
で、耐圧性にもすぐれる。

また、本発明の反応容器をその製作面からみれ
ば、前記したように、内側容器と外側容器とフイ
ンとからなる構造物が例えばアルミニウムの押出
成形により容易に製作できるので、生産性にすぐ
れるものである。

更に、本発明に従つて、内側容器内に多孔質管
を配設して水素通路を構成することにより、内側
容器内における水素の通路を確保して、水素の容
器内における流通拡散を容易にすることができ、
また、この多孔質管内に繊維材又は金属コイル等
を充填すれば、金属水素化物の水素吸蔵時にも多
孔質管が圧しつぶされないので、金属水素化物の
反応性が高く、耐久性にもすぐれた反応容器とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金属水素化物反応容器の実施
例を示す軸方向断面図、第２図は第１図Ａ―Ａ線
に沿う断面図である。１…内側容器、２…フイルター、３…接続器、
４…外側フイン、５…外側容器、６…熱媒通路、
９…多孔質管、１０…内側フイン。

Claims

【特許請求の範囲】

１外側容器と、一端に水素出入口を有し、上記
外側容器内に挿入された内側容器と、この内側容
器と外側容器との間に容器軸方向に貫通する複数
の熱媒通路を構成する複数のフインと、上記内側
容器の内壁から半径方向に突出し、軸方向に延び
る複数の内側フインと、内側フインの先端で支持
され容器軸に沿つて配設された、水素は透過する
が、金属水素化物を透過しない器壁を有する多孔
質管からなり、内側容器と内側フインと多孔質管
でかこまれる空間に金属水素化物が充填されてい
ることを特徴とする金属水素化物反応容器。