JPS6253441B2 - - Google Patents
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- JPS6253441B2 JPS6253441B2 JP54155934A JP15593479A JPS6253441B2 JP S6253441 B2 JPS6253441 B2 JP S6253441B2 JP 54155934 A JP54155934 A JP 54155934A JP 15593479 A JP15593479 A JP 15593479A JP S6253441 B2 JPS6253441 B2 JP S6253441B2
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- hydrogen
- hydrogen storage
- storage tank
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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
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- 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の利用法と水素貯蔵槽に
関し、詳しくは金属とその水素化物を利用して水
素を貯蔵、放出する系において、同一温度条件下
において水素放出能力の異なる２種の金属水素化
物を使用し、このうち水素放出能力の大きい金属
水素化物を主水素貯蔵材とし、他方の放出能力の
小さい金属水素化物を副水素貯蔵材とし、主水素
貯蔵材の水素がほぼ放出された際に、水素の放出
を停止すれば、副水素貯蔵材から水素を発生させ
て水素貯蔵材への酸素の混入による爆発等の反応
を防止することを特徴とする金属水素化物の利用
法ならびに金属水素化物を利用した主水素貯蔵槽
に、フイルター部を介して、前記主水素貯蔵槽よ
り小さな容積を有し、かつ前記主水素貯蔵槽に利
用した金属水素化物より同一温度条件下で水素放
出能力の小さい金属水素化物を用いてなる副水素
貯蔵槽を連結してなる水素貯蔵槽に関する。
関し、詳しくは金属とその水素化物を利用して水
素を貯蔵、放出する系において、同一温度条件下
において水素放出能力の異なる２種の金属水素化
物を使用し、このうち水素放出能力の大きい金属
水素化物を主水素貯蔵材とし、他方の放出能力の
小さい金属水素化物を副水素貯蔵材とし、主水素
貯蔵材の水素がほぼ放出された際に、水素の放出
を停止すれば、副水素貯蔵材から水素を発生させ
て水素貯蔵材への酸素の混入による爆発等の反応
を防止することを特徴とする金属水素化物の利用
法ならびに金属水素化物を利用した主水素貯蔵槽
に、フイルター部を介して、前記主水素貯蔵槽よ
り小さな容積を有し、かつ前記主水素貯蔵槽に利
用した金属水素化物より同一温度条件下で水素放
出能力の小さい金属水素化物を用いてなる副水素
貯蔵槽を連結してなる水素貯蔵槽に関する。
近年、水素の固体化技術の一環として金属（合
金を含む）に水素を貯蔵させる方法が提案されて
いる。この様な金属水素化物による貯蔵方法の長
所としては、その水素貯蔵能力の大きいこと、又
水素ガスを固体状とするため、その安全性につい
て優れていることがあげられる。なお、その取扱
い上の容易さから将来的に水素源（例えば水素自
動車、燃料電池、燃焼器用）として、又反応熱の
利用面では長期蓄熱の面（例えば太陽熱、廃熱利
用用）で注目されている。
金を含む）に水素を貯蔵させる方法が提案されて
いる。この様な金属水素化物による貯蔵方法の長
所としては、その水素貯蔵能力の大きいこと、又
水素ガスを固体状とするため、その安全性につい
て優れていることがあげられる。なお、その取扱
い上の容易さから将来的に水素源（例えば水素自
動車、燃料電池、燃焼器用）として、又反応熱の
利用面では長期蓄熱の面（例えば太陽熱、廃熱利
用用）で注目されている。
従来実用化されている水素貯蔵方法ではLaNi5
やFeTi等の水素化物を水素貯蔵材として使用す
ることが知られている。これらの水素貯蔵材につ
いて一般的にいえる問題点は、水素の吸収、放出
の繰り返しによつて金属が微粉化することであ
り、又粉末の一般的特性として微粉化により表面
積が著しく大きくなつたものは、空気中の酸素に
触れると著しい発熱を伴なつた急激な酸化反応を
起し、時として爆発の原因となることがある。従
つて、水素貯蔵槽内の水素化物が水素を放出した
後、万一該貯蔵槽内に酸素が侵入すると残存水素
と反応し大爆発を起す危険がある。このような危
険な爆発現象は、水素貯蔵槽内に酸素が侵入しな
いようにし、貯蔵槽内の水素ガスの圧力を常に槽
外の大気圧よりも高く保持することによつて防止
できる。本発明の発明者らは、この原理に基づき
本発明に到達したものであり、前記のごとき危険
な爆発を防止する金属水素化物の利用法と水素貯
蔵槽を提供するものである。
やFeTi等の水素化物を水素貯蔵材として使用す
ることが知られている。これらの水素貯蔵材につ
いて一般的にいえる問題点は、水素の吸収、放出
の繰り返しによつて金属が微粉化することであ
り、又粉末の一般的特性として微粉化により表面
積が著しく大きくなつたものは、空気中の酸素に
触れると著しい発熱を伴なつた急激な酸化反応を
起し、時として爆発の原因となることがある。従
つて、水素貯蔵槽内の水素化物が水素を放出した
後、万一該貯蔵槽内に酸素が侵入すると残存水素
と反応し大爆発を起す危険がある。このような危
険な爆発現象は、水素貯蔵槽内に酸素が侵入しな
いようにし、貯蔵槽内の水素ガスの圧力を常に槽
外の大気圧よりも高く保持することによつて防止
できる。本発明の発明者らは、この原理に基づき
本発明に到達したものであり、前記のごとき危険
な爆発を防止する金属水素化物の利用法と水素貯
蔵槽を提供するものである。
本発明の主要な特徴は、同一温度条件下で水素
放出能力の大きい金属水素化物と水素放出能力の
小さい金属水素化物とを組合せ、前者の水素ガス
がほぼ放出された際に後者から発生する水素で貯
蔵槽内の水素圧を常に槽外の大気圧よりも高く保
持することである。また本発明の水素貯蔵槽の特
徴の一つは、水素放出能力の大きい金属水素化物
を利用した主水素貯蔵槽と、水素放出能力の小さ
い金属水素化物を利用し、かつ前記主水素貯蔵槽
より小さい容積の副水素貯蔵槽とに分けフイルタ
ー部を介して連結したことであり、これによつて
上記方法を具体的に実施することができる。更に
もう一つの特徴は、水素放出口を主水素貯蔵槽の
上部に取付け、主水素貯蔵槽の水素放出口取付け
部以外の場所に副水素貯蔵槽をフイルター部を介
して連結したことである。
放出能力の大きい金属水素化物と水素放出能力の
小さい金属水素化物とを組合せ、前者の水素ガス
がほぼ放出された際に後者から発生する水素で貯
蔵槽内の水素圧を常に槽外の大気圧よりも高く保
持することである。また本発明の水素貯蔵槽の特
徴の一つは、水素放出能力の大きい金属水素化物
を利用した主水素貯蔵槽と、水素放出能力の小さ
い金属水素化物を利用し、かつ前記主水素貯蔵槽
より小さい容積の副水素貯蔵槽とに分けフイルタ
ー部を介して連結したことであり、これによつて
上記方法を具体的に実施することができる。更に
もう一つの特徴は、水素放出口を主水素貯蔵槽の
上部に取付け、主水素貯蔵槽の水素放出口取付け
部以外の場所に副水素貯蔵槽をフイルター部を介
して連結したことである。
本発明に用いられる２種の金属化合物として
は、同一温度条件下で水素放出能力の大きい方の
金属化合物、例えばLaNi5と水素放出能力の小さ
い金属化合物、例えばCaNi5の組合せがある。こ
の２種の金属化合物の25℃における水素放出曲線
をそれぞれ第１図及び第２図に示した。即ち、
LaNi5は１ｇ当り200c.c.の水素を吸収するが、約
５分間で200c.c.の水素を放出し、一方CaNi5は１
ｇ当り200c.c.の水素を吸収するが、25℃において
５分間に放出する水素ガスは吸収した水素の約2/
３の133c.c.であり、吸収された水素の残りはその後
徐々に放出されることを示している。すなわち、
25℃で水素を放出開始してから５分後には、主水
素貯蔵槽内のLaNi5が吸収していた１ｇ当り200
c.c.の水素はほぼ放出され、一方副水素貯蔵槽内の
CaNi5が吸収していた１ｇ当り200c.c.の水素のう
ち133c.c.が放出され、CaNi5には１ｇ当り67c.c.の
水素が残留している。そしてこの時点で水素の放
出を停止すると、その後CaNi5に残留している水
素が徐々に主貯蔵槽に放出されて、貯蔵槽内の水
素圧が槽外の大気圧より高く保持される。このよ
うな２種の金属を用いて水素放出能力の大きい金
属水素化物の水素がほぼ放出された際に、水素の
放出を停止すれば、その後に水素放出能力の小さ
い金属水素化物から放出される水素によつて貯蔵
槽内の水素圧を槽外の大気圧より高く保持するこ
とができ酸素の侵入が防止される。
は、同一温度条件下で水素放出能力の大きい方の
金属化合物、例えばLaNi5と水素放出能力の小さ
い金属化合物、例えばCaNi5の組合せがある。こ
の２種の金属化合物の25℃における水素放出曲線
をそれぞれ第１図及び第２図に示した。即ち、
LaNi5は１ｇ当り200c.c.の水素を吸収するが、約
５分間で200c.c.の水素を放出し、一方CaNi5は１
ｇ当り200c.c.の水素を吸収するが、25℃において
５分間に放出する水素ガスは吸収した水素の約2/
３の133c.c.であり、吸収された水素の残りはその後
徐々に放出されることを示している。すなわち、
25℃で水素を放出開始してから５分後には、主水
素貯蔵槽内のLaNi5が吸収していた１ｇ当り200
c.c.の水素はほぼ放出され、一方副水素貯蔵槽内の
CaNi5が吸収していた１ｇ当り200c.c.の水素のう
ち133c.c.が放出され、CaNi5には１ｇ当り67c.c.の
水素が残留している。そしてこの時点で水素の放
出を停止すると、その後CaNi5に残留している水
素が徐々に主貯蔵槽に放出されて、貯蔵槽内の水
素圧が槽外の大気圧より高く保持される。このよ
うな２種の金属を用いて水素放出能力の大きい金
属水素化物の水素がほぼ放出された際に、水素の
放出を停止すれば、その後に水素放出能力の小さ
い金属水素化物から放出される水素によつて貯蔵
槽内の水素圧を槽外の大気圧より高く保持するこ
とができ酸素の侵入が防止される。
次に、本発明の水素貯蔵槽の一実施態様を第３
図によつて説明する。
図によつて説明する。
水素貯蔵槽１の主体を構成する主水素貯蔵槽２
は肉厚の化学的に不活性な金属によつて作られ、
その上部に水素ガス放出口６、水素ガス放出口の
開閉弁７及び安全リーク弁８がフイルター９を介
して連結され、一方該貯蔵槽２の下部にフイルタ
ー１０を介して該貯蔵槽２よりも容積の小さい副
水素貯蔵槽４が連結される。この副水素貯蔵槽の
連結位置は特に下部に限定されず、槽の側部でも
よい。貯蔵槽２に同一温度条件下で水素放出能力
の大きい金属水素化物３が貯蔵槽４に水素放出能
力の小さい金属水素化物５がそれぞれ充填されて
いる。上記のフイルター９及び１０としては多孔
性の焼結金属体が用いられ、その細孔の孔径は金
属水素化物の粒径より小さく、金属水素化物の飛
散、混合を防止する。この水素貯蔵槽によつて、
貯蔵水素の大部分を主水素貯蔵槽２内の金属水素
化物３によつて貯蔵しておき、必要時に水素放出
口開閉弁７を開き放出して利用しそのほぼ大部分
の水素を放出し、水素放出口開閉弁７を閉じて水
素放出を停止した際、主水素貯蔵槽２よりも容積
の小さな副水素貯蔵槽４内の金属水素化物５から
水素を発生させて水素貯蔵槽１内の水素圧を外気
圧よりも高く保持される。これによつて、万一水
素放出口側や副水素貯蔵槽の副水素貯蔵材充填口
などからの酸素の侵入を防止できる。
は肉厚の化学的に不活性な金属によつて作られ、
その上部に水素ガス放出口６、水素ガス放出口の
開閉弁７及び安全リーク弁８がフイルター９を介
して連結され、一方該貯蔵槽２の下部にフイルタ
ー１０を介して該貯蔵槽２よりも容積の小さい副
水素貯蔵槽４が連結される。この副水素貯蔵槽の
連結位置は特に下部に限定されず、槽の側部でも
よい。貯蔵槽２に同一温度条件下で水素放出能力
の大きい金属水素化物３が貯蔵槽４に水素放出能
力の小さい金属水素化物５がそれぞれ充填されて
いる。上記のフイルター９及び１０としては多孔
性の焼結金属体が用いられ、その細孔の孔径は金
属水素化物の粒径より小さく、金属水素化物の飛
散、混合を防止する。この水素貯蔵槽によつて、
貯蔵水素の大部分を主水素貯蔵槽２内の金属水素
化物３によつて貯蔵しておき、必要時に水素放出
口開閉弁７を開き放出して利用しそのほぼ大部分
の水素を放出し、水素放出口開閉弁７を閉じて水
素放出を停止した際、主水素貯蔵槽２よりも容積
の小さな副水素貯蔵槽４内の金属水素化物５から
水素を発生させて水素貯蔵槽１内の水素圧を外気
圧よりも高く保持される。これによつて、万一水
素放出口側や副水素貯蔵槽の副水素貯蔵材充填口
などからの酸素の侵入を防止できる。
第１図と第２図はそれぞれ水素化物用合金
LaNi5及びCaNi5の水素ガス放出曲線図であり、
第３図は本発明の水素貯蔵槽の縦断面図である。 １…水素貯蔵槽、２…主水素貯蔵槽、３…同一
温度条件下で水素放出能力の大きい金属水素化
物、４…副水素貯蔵槽、５…同一温度条件下で水
素放出能力の小さい金属水素化物、６…水素ガス
放出口、７…水素放出口開閉弁、８…安全リーク
弁、９及び１０…フイルター、１１…副水素貯蔵
材充填口の蓋。
LaNi5及びCaNi5の水素ガス放出曲線図であり、
第３図は本発明の水素貯蔵槽の縦断面図である。 １…水素貯蔵槽、２…主水素貯蔵槽、３…同一
温度条件下で水素放出能力の大きい金属水素化
物、４…副水素貯蔵槽、５…同一温度条件下で水
素放出能力の小さい金属水素化物、６…水素ガス
放出口、７…水素放出口開閉弁、８…安全リーク
弁、９及び１０…フイルター、１１…副水素貯蔵
材充填口の蓋。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属とその水素化物を利用して水素を貯蔵、
放出する系において、同一温度条件下において水
素放出能力の異なる２種の金属水素化物を使用
し、このうち水素放出能力の大きい金属水素化物
を主水素貯蔵材とし、他方の放出能力の小さい金
属水素化物を副水素貯蔵材とし、主水素貯蔵材の
水素がほぼ放出された際に、水素の放出を停止
し、副水素貯蔵材から水素を発生させて水素貯蔵
材への酸素の混入による爆発等の反応を防止する
ことを特徴とする金属水素化物の利用法。 ２ 水素貯蔵材がLaNi5の水素化物で、副水素貯
蔵材がCaNi5の水素化物である特許請求の範囲第
１項記載の方法。 ３ 金属水素化物を利用した主水素貯蔵槽に、フ
イルター部を介して、前記主水素貯蔵槽より小さ
な容積を有し、かつ前記主水素貯蔵槽に利用した
金属水素化物より同一温度条件下で水素放出能力
の小さい金属水素化物を用いてなる副水素貯蔵槽
を連結してなる水素貯蔵槽。 ４ 副水素貯蔵槽が、主水素貯蔵槽の上部に設け
られた水素放出口と反対の下部に連結された特許
請求の範囲第３項記載の水素貯蔵槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15593479A JPS5678401A (en) | 1979-11-30 | 1979-11-30 | Utilization of metallic hydride and storage tank for hydrogen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15593479A JPS5678401A (en) | 1979-11-30 | 1979-11-30 | Utilization of metallic hydride and storage tank for hydrogen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5678401A JPS5678401A (en) | 1981-06-27 |
| JPS6253441B2 true JPS6253441B2 (ja) | 1987-11-10 |
Family
ID=15616700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15593479A Granted JPS5678401A (en) | 1979-11-30 | 1979-11-30 | Utilization of metallic hydride and storage tank for hydrogen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5678401A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5978901A (ja) * | 1982-10-21 | 1984-05-08 | Sekisui Chem Co Ltd | 水素供給装置 |
| JPS5978902A (ja) * | 1982-10-28 | 1984-05-08 | Sekisui Chem Co Ltd | 水素供給装置 |
| JP2640518B2 (ja) * | 1987-11-04 | 1997-08-13 | サエス・ゲッテルス・ソシエタ・ペル・アチオニ | 水素ガスを精製する方法と装置 |
| DE3809680A1 (de) * | 1988-03-17 | 1989-09-28 | Mannesmann Ag | Anlage zur verdichtung von wasserstoffgas |
-
1979
- 1979-11-30 JP JP15593479A patent/JPS5678401A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5678401A (en) | 1981-06-27 |
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