JPS6366761B2 - - Google Patents
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- JPS6366761B2 JPS6366761B2 JP57025180A JP2518082A JPS6366761B2 JP S6366761 B2 JPS6366761 B2 JP S6366761B2 JP 57025180 A JP57025180 A JP 57025180A JP 2518082 A JP2518082 A JP 2518082A JP S6366761 B2 JPS6366761 B2 JP S6366761B2
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- Japan
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- container
- metal hydride
- hydrogen
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- plate
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属水素化物反応容器の製造方法に関
する。
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
利用した種々のヒートポンプ装置が提案されてい
る。
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
利用した種々のヒートポンプ装置が提案されてい
る。
このようなヒートポンプ装置において、金属水
素化物は密閉した反応容器内に充填されて、水素
の吸蔵放出を行なう。一般に粉体は熱伝導性に劣
るが、金属水素化物はこの水素の吸蔵放出を繰返
す間に次第に微粉化し、熱伝導性が更に低下する
と共に、反応容器内における特に容器軸方向の水
素の拡散性が低下し、所要の水素の吸蔵放出反応
が速やかに行なわれない問題がある。また、金属
水素化物は水素を吸蔵した際に体積が10〜20％程
度膨張するので、金属水素化物の微粉化と相俟つ
て反応容器が破壊されるおそれもある。
素化物は密閉した反応容器内に充填されて、水素
の吸蔵放出を行なう。一般に粉体は熱伝導性に劣
るが、金属水素化物はこの水素の吸蔵放出を繰返
す間に次第に微粉化し、熱伝導性が更に低下する
と共に、反応容器内における特に容器軸方向の水
素の拡散性が低下し、所要の水素の吸蔵放出反応
が速やかに行なわれない問題がある。また、金属
水素化物は水素を吸蔵した際に体積が10〜20％程
度膨張するので、金属水素化物の微粉化と相俟つ
て反応容器が破壊されるおそれもある。
そこで、第１図及び第２図に示すように、筒状
容器１の中心部に水素通路としての多孔質筒体２
を設け、この筒体をフイルター３を介して容器の
開口４に接続すると共に、外側に突出する複数の
フイン５を有する管６を上記多孔質筒体の外壁面
に沿わせ、フイン間の空間に金属水素化物を充填
するようにした金属水素化物反応容器も提案され
ている。この反応容器によれば、容器軸方向の水
素流通が容易であり、また、反応容器内の熱伝導
性は改善されているが、しかし、金属水素化物充
填層と多孔質筒体との間に水素通路を形成するた
めに、例えば第２図に示すように管６を断続的に
設けたり、又は管を切欠いたりする必要があり、
管及び反応容器の製作に手間を要し、高価とな
る。
容器１の中心部に水素通路としての多孔質筒体２
を設け、この筒体をフイルター３を介して容器の
開口４に接続すると共に、外側に突出する複数の
フイン５を有する管６を上記多孔質筒体の外壁面
に沿わせ、フイン間の空間に金属水素化物を充填
するようにした金属水素化物反応容器も提案され
ている。この反応容器によれば、容器軸方向の水
素流通が容易であり、また、反応容器内の熱伝導
性は改善されているが、しかし、金属水素化物充
填層と多孔質筒体との間に水素通路を形成するた
めに、例えば第２図に示すように管６を断続的に
設けたり、又は管を切欠いたりする必要があり、
管及び反応容器の製作に手間を要し、高価とな
る。
本発明は金属水素化物反応容器における上記の
ような問題を解決するためになされたものであつ
て、熱伝導性にすぐれていると共に、容器の全長
にわたつて水素が速やかに拡散することができ、
更には金属水素化物の水素吸蔵時の体積膨張をも
吸収することができる金属水素化物反応容器の製
造方法を提供することを目的とする。
ような問題を解決するためになされたものであつ
て、熱伝導性にすぐれていると共に、容器の全長
にわたつて水素が速やかに拡散することができ、
更には金属水素化物の水素吸蔵時の体積膨張をも
吸収することができる金属水素化物反応容器の製
造方法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の製造方法は水
素の導入及び導出のための開口を備えた筒状容器
に、この容器の中心に向つて突出する複数のフイ
ンが容器軸方向に沿つて設けられた板体が内接さ
れ、容器の中心部に水素は透過するが、金属水素
化物は透過しない多孔質筒体がその一端が上記開
口に近接されて容器軸方向に延びるように設けら
れている金属水素化物反応容器を製造する際に、
フインを有する板体をフインが内側になるように
屈曲して筒状容器内に挿入し拡開して筒状容器の
内壁に内接することを特徴とするものである。
素の導入及び導出のための開口を備えた筒状容器
に、この容器の中心に向つて突出する複数のフイ
ンが容器軸方向に沿つて設けられた板体が内接さ
れ、容器の中心部に水素は透過するが、金属水素
化物は透過しない多孔質筒体がその一端が上記開
口に近接されて容器軸方向に延びるように設けら
れている金属水素化物反応容器を製造する際に、
フインを有する板体をフインが内側になるように
屈曲して筒状容器内に挿入し拡開して筒状容器の
内壁に内接することを特徴とするものである。
第３図及び第４図は本発明の製造方法で製造さ
れた金属水素化物反応容器の一実施例を示し、圧
力容器としての筒状容器１は水素の導入及び導出
のための開口４を備えており、金属水素化物の水
素の吸蔵放出に際しての体積変化や水素圧に耐え
ると共に耐水素脆性を有すれば特に制限されない
が、普通、銅やステンレス製円筒容器が用いら
れ、その径は10〜50mm程度、長さは数百mmが適当
である。
れた金属水素化物反応容器の一実施例を示し、圧
力容器としての筒状容器１は水素の導入及び導出
のための開口４を備えており、金属水素化物の水
素の吸蔵放出に際しての体積変化や水素圧に耐え
ると共に耐水素脆性を有すれば特に制限されない
が、普通、銅やステンレス製円筒容器が用いら
れ、その径は10〜50mm程度、長さは数百mmが適当
である。
筒状容器の中心部には、水素は透過するが、金
属水素化物は透過しない多孔質筒体２がフイルタ
ー３を介して筒状容器の前記開口４に接続されて
いると共に、フイン５の端縁で支持されつつ、容
器軸方向に延びるように配設されている。この多
孔質筒体は容器軸方向の水素通路として機能し、
容器外から容器内に導かれた水素は主としてこの
通路により容器軸方向に流れ、多孔質筒体壁を透
過して、フイン間の金属水素化物の充填層内に拡
散する。また、金属水素化物が放出した水素は主
としてこの通路により筒状容器の開口へ導かれ
る。多孔質筒体は2μ程度の微粉を透過させなけ
ればよく、例えば金属焼結体、金属繊維不織布、
多孔質フツ素樹脂等からなる筒体が用いられる
が、弾性を有するために、金属水素化物の水素の
吸蔵時の体積膨張を吸収し、容器への応力を緩和
し得る多孔質フツ素樹脂管、例えばポリテトラフ
ルオロエチレンの延伸多孔管が好ましく用いられ
る。７は筒状容器の中心に向つて突出する複数の
フイン５が容器軸方向に沿つて設けられた板体が
容器内壁に管状に内接された内接管である。この
フインを有する板体は水素脆性を防止するためア
ルミニウム、ステンレス鋼、銅等から構成される
が、加工上、アルミニウムが有利である。フイン
の間隔は特に制限されないが、普通、５mm以下で
ある。
属水素化物は透過しない多孔質筒体２がフイルタ
ー３を介して筒状容器の前記開口４に接続されて
いると共に、フイン５の端縁で支持されつつ、容
器軸方向に延びるように配設されている。この多
孔質筒体は容器軸方向の水素通路として機能し、
容器外から容器内に導かれた水素は主としてこの
通路により容器軸方向に流れ、多孔質筒体壁を透
過して、フイン間の金属水素化物の充填層内に拡
散する。また、金属水素化物が放出した水素は主
としてこの通路により筒状容器の開口へ導かれ
る。多孔質筒体は2μ程度の微粉を透過させなけ
ればよく、例えば金属焼結体、金属繊維不織布、
多孔質フツ素樹脂等からなる筒体が用いられる
が、弾性を有するために、金属水素化物の水素の
吸蔵時の体積膨張を吸収し、容器への応力を緩和
し得る多孔質フツ素樹脂管、例えばポリテトラフ
ルオロエチレンの延伸多孔管が好ましく用いられ
る。７は筒状容器の中心に向つて突出する複数の
フイン５が容器軸方向に沿つて設けられた板体が
容器内壁に管状に内接された内接管である。この
フインを有する板体は水素脆性を防止するためア
ルミニウム、ステンレス鋼、銅等から構成される
が、加工上、アルミニウムが有利である。フイン
の間隔は特に制限されないが、普通、５mm以下で
ある。
第３図に示す実施例においては、フインは一部
短かく形成されているが、すべてのフインが同様
に長く形成されていてもよい（図示せず）。
短かく形成されているが、すべてのフインが同様
に長く形成されていてもよい（図示せず）。
上記フインを有する板体の製造方法は任意の方
法が採用されてよく、たとえばフインを有する板
体を押出成形する方法、板体上にフインを熔接加
工する方法等があげられる。
法が採用されてよく、たとえばフインを有する板
体を押出成形する方法、板体上にフインを熔接加
工する方法等があげられる。
本発明においては上記フインを有する板体をフ
インが内側になるように屈曲して筒状容器内に挿
入し拡開して筒状容器の内壁に板体を内接させる
のである。
インが内側になるように屈曲して筒状容器内に挿
入し拡開して筒状容器の内壁に板体を内接させる
のである。
板体を挿入する際の筒状容器は単なる筒状体で
あつてもよいが、好ましくは一方に水素の導入及
び導出のための開口を備えた筒状容器であつて、
その底部から屈曲した板体を挿入し拡開して筒状
容器の内壁に内接させるのが好ましい。この際、
多孔質筒体を屈曲した板体の内側に入れて挿入し
てもよいし、板体を筒状容器の内壁に内接した後
一端が開口に近接するように筒状容器の中心部に
挿入してもよい。次いで板体とフインと多孔質筒
体で形成された空間に金属水素化物を充填し、底
部を設けるのが好ましい。
あつてもよいが、好ましくは一方に水素の導入及
び導出のための開口を備えた筒状容器であつて、
その底部から屈曲した板体を挿入し拡開して筒状
容器の内壁に内接させるのが好ましい。この際、
多孔質筒体を屈曲した板体の内側に入れて挿入し
てもよいし、板体を筒状容器の内壁に内接した後
一端が開口に近接するように筒状容器の中心部に
挿入してもよい。次いで板体とフインと多孔質筒
体で形成された空間に金属水素化物を充填し、底
部を設けるのが好ましい。
尚、本発明で製造された二つの反応容器を接続
する際には、二つの反応容器を相互にその開口で
連結する代わりに、一つの筒状容器をフイルター
で二つの区画室に区画し、このフイルターに一端
を接続した多孔質筒体を各区画室内において容器
軸方向に延びるように配設することもできる。こ
の場合、フイルターによる区画室の接続部が容器
の開口を形成する。なお、多孔質筒体はフイルタ
ーに接続されず、単に接近していてもよく、この
場合は多孔質筒体の一端はヒートシールしておけ
ばよい。
する際には、二つの反応容器を相互にその開口で
連結する代わりに、一つの筒状容器をフイルター
で二つの区画室に区画し、このフイルターに一端
を接続した多孔質筒体を各区画室内において容器
軸方向に延びるように配設することもできる。こ
の場合、フイルターによる区画室の接続部が容器
の開口を形成する。なお、多孔質筒体はフイルタ
ーに接続されず、単に接近していてもよく、この
場合は多孔質筒体の一端はヒートシールしておけ
ばよい。
本発明の製造方法で製造された金属水素化物反
応容器は、以上のように、筒状容器の中心部に容
器軸に沿つて多孔質筒体を設けると共に、筒状容
器の内壁面に内接された板体から容器内側に延び
るフインを設け、容器軸方向に水素通路を確保し
て、容器軸方向の水素の移動を迅速かつ円滑に行
なわせると共に、フイン間の金属水素化物の充填
層をその全長にわたつて水素透過性の筒体壁を介
して水素通路に連通させることができるので、容
器全体にわたつて金属水素化物充填層と水素通路
間の容器の横断方向の水素の移動が容易であり、
従つて、容器全体にわたつて金属水素化物の水素
の吸蔵放出反応が迅速かつ均一に行なわれる。ま
た、製作面からみれば、従来のように、フインを
有する管を断続的に取付ける必要もなく、或いは
切欠きを設ける必要もないので、工程が簡単化さ
れる。勿論、フインによつて筒状容器内の熱伝導
性は改善され、また、金属水素化物がフイン間に
分割して充填されるので、金属水素化物が筒状容
器内で偏在することがない。更に、弾性を有する
多孔質筒体を用いることにより、金属水素化物の
水素吸蔵時の体積膨張を吸収緩和するので、反応
容器が破損するおそれもない。
応容器は、以上のように、筒状容器の中心部に容
器軸に沿つて多孔質筒体を設けると共に、筒状容
器の内壁面に内接された板体から容器内側に延び
るフインを設け、容器軸方向に水素通路を確保し
て、容器軸方向の水素の移動を迅速かつ円滑に行
なわせると共に、フイン間の金属水素化物の充填
層をその全長にわたつて水素透過性の筒体壁を介
して水素通路に連通させることができるので、容
器全体にわたつて金属水素化物充填層と水素通路
間の容器の横断方向の水素の移動が容易であり、
従つて、容器全体にわたつて金属水素化物の水素
の吸蔵放出反応が迅速かつ均一に行なわれる。ま
た、製作面からみれば、従来のように、フインを
有する管を断続的に取付ける必要もなく、或いは
切欠きを設ける必要もないので、工程が簡単化さ
れる。勿論、フインによつて筒状容器内の熱伝導
性は改善され、また、金属水素化物がフイン間に
分割して充填されるので、金属水素化物が筒状容
器内で偏在することがない。更に、弾性を有する
多孔質筒体を用いることにより、金属水素化物の
水素吸蔵時の体積膨張を吸収緩和するので、反応
容器が破損するおそれもない。
以下に本発明で製造された金属水素化物反応容
器を用いたヒートポンプの動作の実例を示す。
器を用いたヒートポンプの動作の実例を示す。
外径19.05mm、肉厚0.8mm、長さ500mmの銅製筒
状容器を中央部でフイルターにより２室に区画
し、各室において、内側に厚さ0.5mmのフイン20
枚を有する前記したような板体を容器内壁に内接
させると共に、フイルターに一端を接続したポリ
テトラフルオロエチレン製多孔質管（外径９mm、
肉厚１mm）をフインに支持させて容器軸に沿つて
各区画室に配設し、金属水素化物反応容器を製作
した。この反応容器の一方の区画室に第１の金属
水素化物（M1H）としてLaNi4.7Al0.3を、また、
他方の区画室に第２の金属水素化物（M2H）と
してLaNi5をそれぞれ充填率0.5で充填した。
状容器を中央部でフイルターにより２室に区画
し、各室において、内側に厚さ0.5mmのフイン20
枚を有する前記したような板体を容器内壁に内接
させると共に、フイルターに一端を接続したポリ
テトラフルオロエチレン製多孔質管（外径９mm、
肉厚１mm）をフインに支持させて容器軸に沿つて
各区画室に配設し、金属水素化物反応容器を製作
した。この反応容器の一方の区画室に第１の金属
水素化物（M1H）としてLaNi4.7Al0.3を、また、
他方の区画室に第２の金属水素化物（M2H）と
してLaNi5をそれぞれ充填率0.5で充填した。
この反応容器８を第５図に示すように一方の熱
媒容器９内にはM1Hを充填した区画室が位置し、
他方の熱媒容器１０内にはM2Hを充填した区画
室が位置するように収容して、反応器１１を構成
した。この反応器には全体で金属水素化物が40Kg
充填されており、熱容量は8.0Kcal／℃であつた。
媒容器９内にはM1Hを充填した区画室が位置し、
他方の熱媒容器１０内にはM2Hを充填した区画
室が位置するように収容して、反応器１１を構成
した。この反応器には全体で金属水素化物が40Kg
充填されており、熱容量は8.0Kcal／℃であつた。
上記のような反応器２基により、既に知られて
いるいわゆる４ボンベ型のヒートポンプ装置を構
成し、各反応器において各熱媒容器に熱交換用熱
媒を対向して流通させ、反応容器壁を伝熱面
（2.39m2）として熱交換させる冷房サイクルを各
反応器について１サイクル26分で行なわせ、13分
ごとに冷房出力を得た。この結果、冷房出力は
2330Kcal／ｈであり成績係数は0.45であつた。
いるいわゆる４ボンベ型のヒートポンプ装置を構
成し、各反応器において各熱媒容器に熱交換用熱
媒を対向して流通させ、反応容器壁を伝熱面
（2.39m2）として熱交換させる冷房サイクルを各
反応器について１サイクル26分で行なわせ、13分
ごとに冷房出力を得た。この結果、冷房出力は
2330Kcal／ｈであり成績係数は0.45であつた。
第１図は従来の金属水素化物反応容器の一例を
示す横断面図、第２図は第１図における―線
断面図、第３図は本発明で製造された金属水素化
物反応容器の一実施例を示す横断面図、第４図は
第３図における―線断面図、第５図は本発明
で製造された反応容器を組込んだヒートポンプ装
置のための反応器を示す断面図である。 １…筒状容器、２…多孔質筒体、３…フイルタ
ー、４…開口、５…フイン、７…内接管、８…金
属水素化物反応容器、１１…反応器。
示す横断面図、第２図は第１図における―線
断面図、第３図は本発明で製造された金属水素化
物反応容器の一実施例を示す横断面図、第４図は
第３図における―線断面図、第５図は本発明
で製造された反応容器を組込んだヒートポンプ装
置のための反応器を示す断面図である。 １…筒状容器、２…多孔質筒体、３…フイルタ
ー、４…開口、５…フイン、７…内接管、８…金
属水素化物反応容器、１１…反応器。
Claims (1)
- １ 水素の導入及び導出のための開口を備えた筒
状容器に、この容器の中心に向つて突出する複数
のフインが容器軸方向に沿つて設けられた板体が
内接され、容器の中心部に水素は透過するが、金
属水素化物は透過しない多孔質筒体がその一端が
上記開口に近接されて容器軸方向に延びるように
設けられている金属水素化物反応容器を製造する
際に、フインを有する板体をフインが内側になる
ように屈曲して筒状容器内に挿入し拡開して筒状
容器の内壁に内接することを特徴とする金属水素
化物反応容器の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57025180A JPS58145601A (ja) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | 金属水素化物反応容器の製造方法 |
| DE8282102366T DE3272819D1 (en) | 1981-03-23 | 1982-03-22 | Metal hydride reactor |
| EP8282102366A EP0061191B1 (en) | 1981-03-23 | 1982-03-22 | Metal hydride reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57025180A JPS58145601A (ja) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | 金属水素化物反応容器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58145601A JPS58145601A (ja) | 1983-08-30 |
| JPS6366761B2 true JPS6366761B2 (ja) | 1988-12-22 |
Family
ID=12158798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57025180A Granted JPS58145601A (ja) | 1981-03-23 | 1982-02-17 | 金属水素化物反応容器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58145601A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT503952B1 (de) * | 2005-06-22 | 2008-02-15 | Treibacher Ind Ag | Metallhydridspeicher |
| EP3224196B1 (en) | 2014-11-28 | 2018-08-22 | Ulusal Bor Arastirma Enstitusu (Boren) | A cartridge structure designed for generation of hydrogen gas |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5115818A (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-07 | Hitachi Chemical Co Ltd | Suisokyuzotanku |
| JPS5123811A (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-26 | Hitachi Chemical Co Ltd | Suisokyuzotanku |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5848480Y2 (ja) * | 1976-12-27 | 1983-11-05 | 昭和電工株式会社 | 金属水素化物を用いた水素貯蔵装置 |
| JPS57154733U (ja) * | 1981-03-23 | 1982-09-29 |
-
1982
- 1982-02-17 JP JP57025180A patent/JPS58145601A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5115818A (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-07 | Hitachi Chemical Co Ltd | Suisokyuzotanku |
| JPS5123811A (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-26 | Hitachi Chemical Co Ltd | Suisokyuzotanku |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58145601A (ja) | 1983-08-30 |
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