JPH0159201B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0159201B2 JPH0159201B2 JP60206293A JP20629385A JPH0159201B2 JP H0159201 B2 JPH0159201 B2 JP H0159201B2 JP 60206293 A JP60206293 A JP 60206293A JP 20629385 A JP20629385 A JP 20629385A JP H0159201 B2 JPH0159201 B2 JP H0159201B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal hydride
- container
- pressure
- hydrogen
- holding container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
- F17C11/005—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrogen
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は金属水素化物を利用した水素貯蔵装置
や熱利用装置等に使用される金属水素化物容器に
関する。
や熱利用装置等に使用される金属水素化物容器に
関する。
(ロ) 従来の技術
ある種の合金（あるいは金属単体）は活性化状
態において、温度、圧力をコントロールすること
により、大量の水素ガスと熱を吸放出することが
知られている。そのときの温度、圧力条件は活性
状態ではそれ程厳しい条件（大きな値）は必要な
い。しかし、不活性状態からそのような活性状態
にもつていくにはかなり厳しい条件が必要とな
る。例えば、FeTiの場合、活性化後の温度は室
温から40℃までの範囲、水素圧力は10atm以下で
反応を行なわせることができる。しかし、その合
金の活性化には温度が400℃以上、水素圧力
40atm以上もの条件が必要となる。
態において、温度、圧力をコントロールすること
により、大量の水素ガスと熱を吸放出することが
知られている。そのときの温度、圧力条件は活性
状態ではそれ程厳しい条件（大きな値）は必要な
い。しかし、不活性状態からそのような活性状態
にもつていくにはかなり厳しい条件が必要とな
る。例えば、FeTiの場合、活性化後の温度は室
温から40℃までの範囲、水素圧力は10atm以下で
反応を行なわせることができる。しかし、その合
金の活性化には温度が400℃以上、水素圧力
40atm以上もの条件が必要となる。
なお、活性化後の金属（合金）は水素の吸収、
放出で金属（合金）と金属水素化物の状態間を行
き来することになるが、これらの状態を全て含め
て以後の記載ではさしつかえない範囲で金属水素
化物と記す。
放出で金属（合金）と金属水素化物の状態間を行
き来することになるが、これらの状態を全て含め
て以後の記載ではさしつかえない範囲で金属水素
化物と記す。
従来、これらの金属水素化物を収納して水素の
吸収、放出反応を行なわせる金属水素化物容器に
おいては、活性化した金属水素化物を空気に触れ
させないで容器に出し入れすることが困難なこと
から、活性化も同じ容器内にて行なつていた。こ
のため、容器構造を活性化条件にも耐え得るよう
に設計しなければならず、活性化後の使用には必
要がない大きな肉厚や高価な材質を使わざるを得
なかつた。また、容器内の金属水素化物が不純物
ガス等の原因により劣化し、再生操作のため交換
が必要となつた場合、金属水素化物だけを交換す
ることができず、高価な耐圧容器を伴つて交換し
なければならなかつた。
吸収、放出反応を行なわせる金属水素化物容器に
おいては、活性化した金属水素化物を空気に触れ
させないで容器に出し入れすることが困難なこと
から、活性化も同じ容器内にて行なつていた。こ
のため、容器構造を活性化条件にも耐え得るよう
に設計しなければならず、活性化後の使用には必
要がない大きな肉厚や高価な材質を使わざるを得
なかつた。また、容器内の金属水素化物が不純物
ガス等の原因により劣化し、再生操作のため交換
が必要となつた場合、金属水素化物だけを交換す
ることができず、高価な耐圧容器を伴つて交換し
なければならなかつた。
更には、システムの運転モードを変えるため、
容器に充填している金属水素化物の種類を変えた
い場合にも、高価な耐圧容器を伴つて交換しなけ
ればならないなどといつた問題点があつた。
容器に充填している金属水素化物の種類を変えた
い場合にも、高価な耐圧容器を伴つて交換しなけ
ればならないなどといつた問題点があつた。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
本発明は、上記の問題点を解決し、容器構造を
通常の活性化状態で必要な条件に耐えられるだけ
の安価な構成になし得ると共に、容器の再使用を
可能にして中の金属水素化物を自由に交換できる
金属水素化物容器を提供することを目的とする。
通常の活性化状態で必要な条件に耐えられるだけ
の安価な構成になし得ると共に、容器の再使用を
可能にして中の金属水素化物を自由に交換できる
金属水素化物容器を提供することを目的とする。
(ニ) 問題点を解決するための手段
このため、本発明は開閉弁を有する水素出入導
管を備えた密閉耐圧容器の内部に、内部の圧力が
外部より高くなると開く逆止弁を有する水素出入
導管と、内部の圧力が外部より低くなると開く逆
止弁を有する水素出入導管とを備えた金属水素化
物保持容器を収納し、この保持容器に金属水素化
物を充填するようにしたことを特徴としている。
管を備えた密閉耐圧容器の内部に、内部の圧力が
外部より高くなると開く逆止弁を有する水素出入
導管と、内部の圧力が外部より低くなると開く逆
止弁を有する水素出入導管とを備えた金属水素化
物保持容器を収納し、この保持容器に金属水素化
物を充填するようにしたことを特徴としている。
(ホ) 作用
逆止弁付の金属水素化物保持容器に金属水素化
物を形成する合金を充填し、予め金属水素化物保
持容器を合金の反応初期の活性化に必要な水素圧
力、温度に耐える活性化用の別途圧力容器で合金
を活性化させる。その圧力容器および金属水素化
物保持容器内の水素圧力を大気圧とほぼ同程度に
した後、金属水素化物保持容器を空気中に取り出
す。このとき、逆止弁の作用により金属水素化物
保持容器中への空気の流入がないため、活性化し
た金属水素化物が空気により酸化されたり、不活
性化されることはない。次いこの容器は、活性化
後の水素吸収、放出反応に必要な水素圧力、温度
に耐えるだけの耐圧容器に収納すればよく、金属
水素化物保持容器内の金属水素化物を比較的緩や
かな条件で水素吸収、放出を行なわせることがで
きる。
物を形成する合金を充填し、予め金属水素化物保
持容器を合金の反応初期の活性化に必要な水素圧
力、温度に耐える活性化用の別途圧力容器で合金
を活性化させる。その圧力容器および金属水素化
物保持容器内の水素圧力を大気圧とほぼ同程度に
した後、金属水素化物保持容器を空気中に取り出
す。このとき、逆止弁の作用により金属水素化物
保持容器中への空気の流入がないため、活性化し
た金属水素化物が空気により酸化されたり、不活
性化されることはない。次いこの容器は、活性化
後の水素吸収、放出反応に必要な水素圧力、温度
に耐えるだけの耐圧容器に収納すればよく、金属
水素化物保持容器内の金属水素化物を比較的緩や
かな条件で水素吸収、放出を行なわせることがで
きる。
(ヘ) 実施例
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例に係る金属水素化物
容器の構成図で、同図ａはその断面図、同図ｂは
そのＡ−Ａ矢視断面図である。これらの図におい
て、本実施例の金属水素化物容器は、耐圧容器本
体１に金属水素化物２を充填した金属水素化物保
持容器３を収納した上、水素出入導管４の付いた
容器蓋体５を耐圧容器本体１上部にフランジ接合
により取り付けて内部を密封して成る。水素出入
導管４には容器内部に水素ガスを出し入れするた
めの開閉弁６が設けられる。
容器の構成図で、同図ａはその断面図、同図ｂは
そのＡ−Ａ矢視断面図である。これらの図におい
て、本実施例の金属水素化物容器は、耐圧容器本
体１に金属水素化物２を充填した金属水素化物保
持容器３を収納した上、水素出入導管４の付いた
容器蓋体５を耐圧容器本体１上部にフランジ接合
により取り付けて内部を密封して成る。水素出入
導管４には容器内部に水素ガスを出し入れするた
めの開閉弁６が設けられる。
金属水素化物保持容器３は各々に逆止弁７，８
を有する２本の水素出入導管９，１０が取り付け
られた容器で構成され、内部に金属水素化物２が
充填される。その逆止弁７は金属水素化物保持容
器３内の水素圧力が外部より高くなつたときに開
き、逆止弁８は金属水素化物保持容器内の水素圧
力が外部より低くなつたときに開くように設定さ
れる。逆止弁７，８としては例えばばね式のもの
が使用できる。この場合、逆止弁を開くには一定
圧力以上の差圧が必要となるが、この差圧は
0.5atm程度にすると良い。
を有する２本の水素出入導管９，１０が取り付け
られた容器で構成され、内部に金属水素化物２が
充填される。その逆止弁７は金属水素化物保持容
器３内の水素圧力が外部より高くなつたときに開
き、逆止弁８は金属水素化物保持容器内の水素圧
力が外部より低くなつたときに開くように設定さ
れる。逆止弁７，８としては例えばばね式のもの
が使用できる。この場合、逆止弁を開くには一定
圧力以上の差圧が必要となるが、この差圧は
0.5atm程度にすると良い。
この金属水素化物保持容器３に活性化前の合金
例えばFeTi合金を充填した上、その合金の活性
化条件に耐え得る別途容器（図示省略）に収容し
て活性化処理を行なう。即ち、耐圧容器本体１に
金属水素化物保持容器３を入れ、容器内を温度
400℃以上、水素圧力40atm以上に保つ。すると、
金属水素化物保持容器３内も、逆止弁７，８を介
して水素ガスの出し入れが行なわれる結果、耐圧
容器内とほぼ同じ条件になる。これにより、金属
水素化物保持容器３内に充填された金属水素化
物、この場合FeTi合金の活性化が行なわれる。
例えばFeTi合金を充填した上、その合金の活性
化条件に耐え得る別途容器（図示省略）に収容し
て活性化処理を行なう。即ち、耐圧容器本体１に
金属水素化物保持容器３を入れ、容器内を温度
400℃以上、水素圧力40atm以上に保つ。すると、
金属水素化物保持容器３内も、逆止弁７，８を介
して水素ガスの出し入れが行なわれる結果、耐圧
容器内とほぼ同じ条件になる。これにより、金属
水素化物保持容器３内に充填された金属水素化
物、この場合FeTi合金の活性化が行なわれる。
金属水素化物２の活性化が完了した金属水素化
物保持容器３を内部水素圧力をほぼ大気圧に調節
したのち、耐圧容器本体１から取り出す。このと
き、金属水素化物保持容器３の水素出入導管９，
１０に設けられる逆止弁７，８を開くには一定圧
力以上の差圧が必要となる。従つて、空気圧およ
び金属水素化物保持容器３内の水素圧力に若干の
圧力変動があつても、金属水素化物保持容器３内
を閉鎖し続けることができる。これにより、金属
水素化物保持容器３を空気中に取り出しても、金
属水素化物２は外部の空気と接触することなく、
安定して活性状態を保つことができる。
物保持容器３を内部水素圧力をほぼ大気圧に調節
したのち、耐圧容器本体１から取り出す。このと
き、金属水素化物保持容器３の水素出入導管９，
１０に設けられる逆止弁７，８を開くには一定圧
力以上の差圧が必要となる。従つて、空気圧およ
び金属水素化物保持容器３内の水素圧力に若干の
圧力変動があつても、金属水素化物保持容器３内
を閉鎖し続けることができる。これにより、金属
水素化物保持容器３を空気中に取り出しても、金
属水素化物２は外部の空気と接触することなく、
安定して活性状態を保つことができる。
この金属水素化物保持容器３を耐圧容器本体１
内に収納し、開閉弁６を有する水素出入導管４を
具備した蓋体５をフランジ接合により取り付け、
内部を密閉する。次いで、水素出入導管４より水
素ガスを導入、排気し、金属水素化物２の水素吸
収、放出反応を行なわせる。このとき、金属水素
化物２は既に活性化処理が終つているため、活性
化前と比べてはるかに緩やかな条件で水素吸収、
放出反応を行なわせることができる。
内に収納し、開閉弁６を有する水素出入導管４を
具備した蓋体５をフランジ接合により取り付け、
内部を密閉する。次いで、水素出入導管４より水
素ガスを導入、排気し、金属水素化物２の水素吸
収、放出反応を行なわせる。このとき、金属水素
化物２は既に活性化処理が終つているため、活性
化前と比べてはるかに緩やかな条件で水素吸収、
放出反応を行なわせることができる。
この結果、耐圧容器本体１および蓋体５は、こ
の活性化状態下での温度、圧力条件に耐え得る材
質、構造のもので良くなり、材質としては、
SUS316、SUS304のステンレスあるいは銅、ア
ルミ等幅広い材料の選択が可能となり、また、容
器肉厚も大幅に低減することができる。更に、耐
圧容器本体１と蓋体５の接合部にはバイトン、テ
フロン、シリコン等の材質を用いてパツキングす
るなど、比較的簡単な密閉構造を採用することが
可能となる。
の活性化状態下での温度、圧力条件に耐え得る材
質、構造のもので良くなり、材質としては、
SUS316、SUS304のステンレスあるいは銅、ア
ルミ等幅広い材料の選択が可能となり、また、容
器肉厚も大幅に低減することができる。更に、耐
圧容器本体１と蓋体５の接合部にはバイトン、テ
フロン、シリコン等の材質を用いてパツキングす
るなど、比較的簡単な密閉構造を採用することが
可能となる。
またこのとき、金属水素化物保持容器３も差圧
0.5atm程度に耐えればよいので、耐圧構造にす
る必要はなく、極く簡単な密閉容器構造とすれば
よい。
0.5atm程度に耐えればよいので、耐圧構造にす
る必要はなく、極く簡単な密閉容器構造とすれば
よい。
従つて、容器の製作、使用上の法規の点でも、
10Kg／cm2以下の圧力で使用できることから、高圧
ガス取締法の適用範囲外となり、設置場所等に制
限されることなく、誰でも容易かつ安全に取り扱
うことができるようになる。
10Kg／cm2以下の圧力で使用できることから、高圧
ガス取締法の適用範囲外となり、設置場所等に制
限されることなく、誰でも容易かつ安全に取り扱
うことができるようになる。
尚、本発明の金属水素化物容器の構造は上記実
施例に示した構造のみに限らず、特許請求の範囲
の記述を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であ
る。
施例に示した構造のみに限らず、特許請求の範囲
の記述を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であ
る。
例えば、第２図に示すように、耐圧容器の蓋体
５から金属水素化物保持容器３を気密に貫通して
金属水素化物保持容器３内部に熱媒管路１１を設
けるようにしても良く、このようにした場合に
は、金属水素化物２の加熱冷却を行なつて水素吸
収、放出反応を効率良く促進させることができる
ようになる。
５から金属水素化物保持容器３を気密に貫通して
金属水素化物保持容器３内部に熱媒管路１１を設
けるようにしても良く、このようにした場合に
は、金属水素化物２の加熱冷却を行なつて水素吸
収、放出反応を効率良く促進させることができる
ようになる。
また、第３図に示すように、金属水素化物２の
内部上面に水素は通すが金属水素化物は通さない
円板状のフイルタ１２を配設することにより、金
属水素化物２の金属水素化物保持容器３外への飛
散を防止することができる。
内部上面に水素は通すが金属水素化物は通さない
円板状のフイルタ１２を配設することにより、金
属水素化物２の金属水素化物保持容器３外への飛
散を防止することができる。
また、このフイルタは、第４図に示すように、
円筒状に形成し、この円筒状フイルタ１３，１４
をそれぞれ水素出入導管９，１０に接続して金属
水素化物保持容器３の内部金属水素化物２内に深
く配設するようにしても良い。そのようにした場
合には、金属水素化物２の飛散防止と共に、金属
水素化物２と水素ガスとの接触をよりし易くして
水素吸収、放出反応を効率良く行なわせることが
できるようになる。
円筒状に形成し、この円筒状フイルタ１３，１４
をそれぞれ水素出入導管９，１０に接続して金属
水素化物保持容器３の内部金属水素化物２内に深
く配設するようにしても良い。そのようにした場
合には、金属水素化物２の飛散防止と共に、金属
水素化物２と水素ガスとの接触をよりし易くして
水素吸収、放出反応を効率良く行なわせることが
できるようになる。
(ト) 発明の効果
以上説明したように本発明によれば、以下の効
果が得られる。
果が得られる。
(1) 金属水素化物の活性化を別途耐圧容器で行な
えるため、耐圧容器は活性化後の水素吸収、放
出反応に必要な緩やかな温度、圧力条件に耐え
得れば良くなる結果、幅広い容器材料の選択
と、容器肉厚の低減化が可能となり、耐圧容器
を安価に製作できるようになる。
えるため、耐圧容器は活性化後の水素吸収、放
出反応に必要な緩やかな温度、圧力条件に耐え
得れば良くなる結果、幅広い容器材料の選択
と、容器肉厚の低減化が可能となり、耐圧容器
を安価に製作できるようになる。
(2) これまで、水素吸収、放出に優れ安価に入手
できるにも拘わらず、活性化が困難なため使用
されていなかつた、FeTi等の合金の使用が容
易となるなど、使用する金属の選択範囲が広が
る。
できるにも拘わらず、活性化が困難なため使用
されていなかつた、FeTi等の合金の使用が容
易となるなど、使用する金属の選択範囲が広が
る。
(3) 金属水素化物容器内の金属水素化物が万一劣
化等により再生処理あるいは交換が必要となつ
た場合も耐圧容器の交換を伴わずに、金属水素
化物保持容器だけを取り出して交換することが
できる。また、このように金属水素化物保持容
器を空気中に取り出しても金属水素化物は一切
空気と接触するおそれがない。従つて、金属水
素化物だけを経済的かつ安全に交換することが
でき、メンテナンスが極めて簡単になる。
化等により再生処理あるいは交換が必要となつ
た場合も耐圧容器の交換を伴わずに、金属水素
化物保持容器だけを取り出して交換することが
できる。また、このように金属水素化物保持容
器を空気中に取り出しても金属水素化物は一切
空気と接触するおそれがない。従つて、金属水
素化物だけを経済的かつ安全に交換することが
でき、メンテナンスが極めて簡単になる。
(4) 金属水素化物容器を使用した熱利用システム
等において、その運転モードを変えるため金属
水素化物の種類を変える必要が生じた場合も、
耐圧容器を伴う交換を必要としないため、経済
的にして交換作業も極めて容易となる。
等において、その運転モードを変えるため金属
水素化物の種類を変える必要が生じた場合も、
耐圧容器を伴う交換を必要としないため、経済
的にして交換作業も極めて容易となる。
第１図〜第４図は本発明の各実施例を示す金属
水素化物容器の構成図を示し、各図を通じてａは
縦断面図、ｂは横断面図である。 １……耐圧容器本体、２……金属水素化物、３
……金属水素化物保持容器、４，９，１０……水
素出入導管、５……蓋体、６……開閉弁、７，８
……逆止弁、１１……熱媒管路、１２……フイル
タ、１３，１４……円筒状フイルタ。
水素化物容器の構成図を示し、各図を通じてａは
縦断面図、ｂは横断面図である。 １……耐圧容器本体、２……金属水素化物、３
……金属水素化物保持容器、４，９，１０……水
素出入導管、５……蓋体、６……開閉弁、７，８
……逆止弁、１１……熱媒管路、１２……フイル
タ、１３，１４……円筒状フイルタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 開閉弁を有する水素出入導管を備えて内部が
密閉構造に形成された耐圧容器と、この耐圧容器
内部に収納され、内部の圧力が外部より高くなる
と開く逆止弁を有する水素出入導管と、内部の圧
力が外部より低くなると開く逆止弁を有する水素
出入導管とを備え、内部に金属水素化物を収納し
て密閉構造に形成された金属水素化物保持容器と
からなることを特徴とする金属水素化物容器。 ２ 特許請求の範囲第１項記載において、前記耐
圧容器から金属水素化物保持容器を気密に貫通し
てその保持容器内部に熱媒管路を配設したことを
特徴とする金属水素化物容器。 ３ 特許請求の範囲第１項記載において、前記金
属水素化物保持容器内部に水素は通すが金属水素
化物は通し得ないフイルタを配設したことを特徴
とする金属水素化物容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206293A JPS6267399A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 金属水素化物容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206293A JPS6267399A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 金属水素化物容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6267399A JPS6267399A (ja) | 1987-03-27 |
| JPH0159201B2 true JPH0159201B2 (ja) | 1989-12-15 |
Family
ID=16520902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60206293A Granted JPS6267399A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 金属水素化物容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6267399A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008133834A (ja) * | 2005-03-01 | 2008-06-12 | Taiheiyo Cement Corp | 水素吸蔵装置及び水素吸蔵方法 |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP60206293A patent/JPS6267399A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6267399A (ja) | 1987-03-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |