JPH04169780A - 固体水素生成装置 - Google Patents
固体水素生成装置Info
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- JPH04169780A JPH04169780A JP2276690A JP27669090A JPH04169780A JP H04169780 A JPH04169780 A JP H04169780A JP 2276690 A JP2276690 A JP 2276690A JP 27669090 A JP27669090 A JP 27669090A JP H04169780 A JPH04169780 A JP H04169780A
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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。
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〕
この発明は、水素、重水素、もしくは三重水素などの水
素や水素の同位体を冷却固化する固体水素生成装置に関
するものである。
素や水素の同位体を冷却固化する固体水素生成装置に関
するものである。
従来、固体水素生成装置としては例えば水素ペレット入
射装置が知られている。これは水素ガスを冷却固化する
ことにより水素ペレットを生成し、この水素ペレットを
核融合プラズマ実験装置のプラズマ中に入射させるもの
で、このプラズマ粒子密度を制御するために用いられる
ものである。
射装置が知られている。これは水素ガスを冷却固化する
ことにより水素ペレットを生成し、この水素ペレットを
核融合プラズマ実験装置のプラズマ中に入射させるもの
で、このプラズマ粒子密度を制御するために用いられる
ものである。
上記水素ペレット入射装置としては、第３図に示すよう
なものが提案されている（例えば特願昭６２−２６８９
８４号公報参照）。これは真空容器ａと、この真空容器
ａ内に配置された一対のクライオヘッドｂと、この一対
のクライオヘッドｂの間に配置されるペレットキャリア
ディスクＣと、上記ペレットキャリアディスクＣを極低
温に冷却する冷却手段ｄと、水素ペレット用の水素ガス
を供給する水素ガス供給手段ｅと、水素ペレットを発射
する高圧ガス供給手段ｆとを有するもので、供給された
水素ガスが冷却固化されてペレットキャリアディスクＣ
に水素ペレットが生成され、この水素ペレットが高圧ガ
スによって発射され、銃身ｇに案内されてプラズマ内に
入射されるように構成されたものである。
なものが提案されている（例えば特願昭６２−２６８９
８４号公報参照）。これは真空容器ａと、この真空容器
ａ内に配置された一対のクライオヘッドｂと、この一対
のクライオヘッドｂの間に配置されるペレットキャリア
ディスクＣと、上記ペレットキャリアディスクＣを極低
温に冷却する冷却手段ｄと、水素ペレット用の水素ガス
を供給する水素ガス供給手段ｅと、水素ペレットを発射
する高圧ガス供給手段ｆとを有するもので、供給された
水素ガスが冷却固化されてペレットキャリアディスクＣ
に水素ペレットが生成され、この水素ペレットが高圧ガ
スによって発射され、銃身ｇに案内されてプラズマ内に
入射されるように構成されたものである。
上記冷却手段ｄは一対のクライオヘッドｂに寒材として
の液体ヘリウム（以下ＬＨｅ という）を圧送する寒材
供給部りと、熱交換後のＬＨｅをその圧力差によって真
空容器ａ外に取出し、これをホットウォータータンクｉ
によって完全に気化させてヘリウムガス（以下ＧＨｅ
という）として系外に排出する排出部ｊとから構成され
ている。
の液体ヘリウム（以下ＬＨｅ という）を圧送する寒材
供給部りと、熱交換後のＬＨｅをその圧力差によって真
空容器ａ外に取出し、これをホットウォータータンクｉ
によって完全に気化させてヘリウムガス（以下ＧＨｅ
という）として系外に排出する排出部ｊとから構成され
ている。
上Ｓ己りライオヘッドｂでは、このクライオヘッドｂに
伝導および放射によって流入する熱量以上のＬＨ＋の蒸
発熱量か必要であり、これに基いて寒材供給部りからの
ＬＨｅの供給量が決められる。
伝導および放射によって流入する熱量以上のＬＨ＋の蒸
発熱量か必要であり、これに基いて寒材供給部りからの
ＬＨｅの供給量が決められる。
そしてこの寒材供給部りでは上記ＬＨｅ量に対応した圧
送圧力が作用し、これにより所定量のＬＨｅかクライオ
ヘッドｂに供給される。
送圧力が作用し、これにより所定量のＬＨｅかクライオ
ヘッドｂに供給される。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の固体水素生成装置において、良質の水素ペレット
を生成するためには、クライオヘッドをある一定温度以
下にまで冷却する必要がある。このためにこの温度に対
応させて上記ＬＨ＋の圧送圧力を上昇させ、これにより
ＬＨｅの供給量を増加させる操作が行なわれる。
を生成するためには、クライオヘッドをある一定温度以
下にまで冷却する必要がある。このためにこの温度に対
応させて上記ＬＨ＋の圧送圧力を上昇させ、これにより
ＬＨｅの供給量を増加させる操作が行なわれる。
ところが、圧送圧力の上昇に伴ってＬＨｅの蒸発温度も
上昇するため、ＬＨｅが増える割りには冷却温度は下降
せず、上記従来装置は冷却効率という面で十分に満足す
ることができるものではない。
上昇するため、ＬＨｅが増える割りには冷却温度は下降
せず、上記従来装置は冷却効率という面で十分に満足す
ることができるものではない。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
り、冷却効率を向上させることができる固体水素生成装
置を提供することを目的としている。
り、冷却効率を向上させることができる固体水素生成装
置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、この発明では、真空容器と
、この真空容器内に配置された固体水素生成部と、この
固体水素生成部を極低温に冷却する冷却手段と、上記固
体水素生成部に水素ガスを供給する水素ガス供給手段と
を有する固体水素生成装置において、上記冷却手段は、
上記固体水素生成部に寒材を圧送する寒材供給部と、上
記固体水素生成部を冷却した後の寒材を上記真空容器外
に排出する排出部とからなり、この排出部には上記寒材
を強制排気する排気ポンプが設けられているように構成
した。
、この真空容器内に配置された固体水素生成部と、この
固体水素生成部を極低温に冷却する冷却手段と、上記固
体水素生成部に水素ガスを供給する水素ガス供給手段と
を有する固体水素生成装置において、上記冷却手段は、
上記固体水素生成部に寒材を圧送する寒材供給部と、上
記固体水素生成部を冷却した後の寒材を上記真空容器外
に排出する排出部とからなり、この排出部には上記寒材
を強制排気する排気ポンプが設けられているように構成
した。
上記構成によれば、排気ポンプによる強制排気によって
クライオヘッドでのＬＨｅ圧力が、従来装置における単
なる大気圧との圧力差によって排気する場合と比べて低
くなる。ＬＨｅの蒸発温度は圧力が低くなるにしたがっ
て低（なるために、クライオヘッドでの供給ＬＨｅの蒸
発温度はその圧力が低くなる分だけ低下する。蒸発温度
が低くなると、その低くなる分だけＬＨｅの蒸発熱量は
大きくなり、クライオヘッドはより低い温度まで冷却さ
れることになる。
クライオヘッドでのＬＨｅ圧力が、従来装置における単
なる大気圧との圧力差によって排気する場合と比べて低
くなる。ＬＨｅの蒸発温度は圧力が低くなるにしたがっ
て低（なるために、クライオヘッドでの供給ＬＨｅの蒸
発温度はその圧力が低くなる分だけ低下する。蒸発温度
が低くなると、その低くなる分だけＬＨｅの蒸発熱量は
大きくなり、クライオヘッドはより低い温度まで冷却さ
れることになる。
したがってクライオヘッドに流入する熱量が一定とする
と、クライオヘッドを同一温度に冷却維持するために必
要とするＬＨｅ量は従来装置と比べて減少し、逆に同一
のＬＨｅ量をクライオヘッドに供給する場合、このクラ
イオヘッドは従来装置より低く冷却される。
と、クライオヘッドを同一温度に冷却維持するために必
要とするＬＨｅ量は従来装置と比べて減少し、逆に同一
のＬＨｅ量をクライオヘッドに供給する場合、このクラ
イオヘッドは従来装置より低く冷却される。
第１図において、固体水素生成装置は真空容器１と、第
１および第２のクライオヘッド２．３と、生成された水
素ペレットが保持されるペレットキャリアディスク４と
、上記ペレットキャリアディスク４を極低温に冷却する
冷却手段５と、水素ペレット用の水素ガスを供給する水
素ガス供給手段６とから基本構成されている。
１および第２のクライオヘッド２．３と、生成された水
素ペレットが保持されるペレットキャリアディスク４と
、上記ペレットキャリアディスク４を極低温に冷却する
冷却手段５と、水素ペレット用の水素ガスを供給する水
素ガス供給手段６とから基本構成されている。
上記真空容器１の内部には円筒状のクライオジェニック
ハウジング２０が配置され、このクライオジェニックハ
ウジング２０の一端面には第１のクライオヘッド２が形
成されている。このクライオジェニックハウジング２０
の内部には、第２のクライオヘッド３が上記第１のクラ
イオヘッド２と相対向して配置され、両者の間にペレッ
トキャリアディスク４が水平軸回りに回転可能に介在さ
れている。上記一対のクライオヘッド２．３と、ペレッ
トキャリアディスク４とによって固体水素生成部が構成
される。
ハウジング２０が配置され、このクライオジェニックハ
ウジング２０の一端面には第１のクライオヘッド２が形
成されている。このクライオジェニックハウジング２０
の内部には、第２のクライオヘッド３が上記第１のクラ
イオヘッド２と相対向して配置され、両者の間にペレッ
トキャリアディスク４が水平軸回りに回転可能に介在さ
れている。上記一対のクライオヘッド２．３と、ペレッ
トキャリアディスク４とによって固体水素生成部が構成
される。
上記第１と第２とのクライオヘッド２．３には、冷却手
段５の寒材供給管路５１の下流端が接続され、この寒材
供給管路５１の上流端はデユワ−瓶５２内に貯留された
ＬＨｅと接続されている。またこのデユワ−瓶５２はＧ
Ｈｅボンベ５３と互いに接続され、このＧＨｅボンベ５
３とデユワ−瓶５２とはこれを圧力源としてデユワ−瓶
５２内のＬＨｃを所定の圧力でクライオヘッド２．３ま
で圧送することができるように構成されている。さらに
上記寒材供給管路５１にはエアシリンダ５４が設けられ
、このエアシリンダ５４はその作動によって上記寒材供
給管路５１の開閉が行なわれるように構成されている。
段５の寒材供給管路５１の下流端が接続され、この寒材
供給管路５１の上流端はデユワ−瓶５２内に貯留された
ＬＨｅと接続されている。またこのデユワ−瓶５２はＧ
Ｈｅボンベ５３と互いに接続され、このＧＨｅボンベ５
３とデユワ−瓶５２とはこれを圧力源としてデユワ−瓶
５２内のＬＨｃを所定の圧力でクライオヘッド２．３ま
で圧送することができるように構成されている。さらに
上記寒材供給管路５１にはエアシリンダ５４が設けられ
、このエアシリンダ５４はその作動によって上記寒材供
給管路５１の開閉が行なわれるように構成されている。
上記寒材供給管路５１、デユワ−瓶５２およびＧＨｅボ
ンベ５３などによって冷却手段５の塞材供給部が構成さ
れる。上記第１と第２とのクライオヘッド２，３は、上
記寒材供給管路５１によって供給されたＬＨｅによって
所定の極低温まで冷却される。
ンベ５３などによって冷却手段５の塞材供給部が構成さ
れる。上記第１と第２とのクライオヘッド２，３は、上
記寒材供給管路５１によって供給されたＬＨｅによって
所定の極低温まで冷却される。
さらに上記第１と第２とのクライオヘッド２゜３には排
気管路５５ａ、５５ｂの上流端がそれぞれ接続され、こ
の排気管路５５ａ、５５ｂはホットウォータータンク５
６に通されるとともに、このホットウォータタンク５６
の下流側には真空ポンプ（排気ポンプ）５７ａ、５７ｂ
が設けられている。そしてこの排気管路５７ａ、５７ｂ
の下流端は図示しないヘリウム回収管路と接続されてい
る。上記排気管路５５ａ、５５ｂでは、上記真空ポンプ
５７ａ、５７ｂの作動によってクライオヘッド２．３内
の使用済みＬＨｅが強制的に排気される。また上記ホッ
トウォータタンク５６は、その熱により排気管路５５ａ
、５５ｂ内のヘリウムを完全に気化させるように構成さ
れている。
気管路５５ａ、５５ｂの上流端がそれぞれ接続され、こ
の排気管路５５ａ、５５ｂはホットウォータータンク５
６に通されるとともに、このホットウォータタンク５６
の下流側には真空ポンプ（排気ポンプ）５７ａ、５７ｂ
が設けられている。そしてこの排気管路５７ａ、５７ｂ
の下流端は図示しないヘリウム回収管路と接続されてい
る。上記排気管路５５ａ、５５ｂでは、上記真空ポンプ
５７ａ、５７ｂの作動によってクライオヘッド２．３内
の使用済みＬＨｅが強制的に排気される。また上記ホッ
トウォータタンク５６は、その熱により排気管路５５ａ
、５５ｂ内のヘリウムを完全に気化させるように構成さ
れている。
一方、上記一対のクライオヘッド２，３の互いの対向面
にはペレットキャリアディスク４と面接触する冷却面２
１．３１が形成され、上記ペレットキャリアディスク４
は、このペレットキャリアディスク４の両面が上記冷却
面２１．３１と圧着することにより冷却される。
にはペレットキャリアディスク４と面接触する冷却面２
１．３１が形成され、上記ペレットキャリアディスク４
は、このペレットキャリアディスク４の両面が上記冷却
面２１．３１と圧着することにより冷却される。
上記ペレットキャリアディスク４には図示しない複数の
ペレット生成穴が同一円軌跡上に形成され、このペレッ
ト生成穴に対向して水素ガス供給手段６からの複数の水
素ガス導入管６１が導かれている。
ペレット生成穴が同一円軌跡上に形成され、このペレッ
ト生成穴に対向して水素ガス供給手段６からの複数の水
素ガス導入管６１が導かれている。
第１のクライオヘッド２には高圧ガス供給手段７から高
圧ガスが導入される複数の発射管７１が接続され、また
第２のクライオヘッド３には水素ペレットを核融合プラ
ズマ実験装置に入射させる複数の銃身３２が接続され、
上記発射管７１と銃身３２とはペレットキャリアディス
ク４を回転させることによりその水素ペレット生成穴と
相対向するように配置されている。
圧ガスが導入される複数の発射管７１が接続され、また
第２のクライオヘッド３には水素ペレットを核融合プラ
ズマ実験装置に入射させる複数の銃身３２が接続され、
上記発射管７１と銃身３２とはペレットキャリアディス
ク４を回転させることによりその水素ペレット生成穴と
相対向するように配置されている。
なお上記一対のクライオヘッド２，３などはその回りを
図示しないシールドケーシングによって覆われ、このシ
ールドケーシングはその外表面に巻付けられた液体窒素
供給管路内の液体窒素によって冷却される。
図示しないシールドケーシングによって覆われ、このシ
ールドケーシングはその外表面に巻付けられた液体窒素
供給管路内の液体窒素によって冷却される。
上記構成の固体水素生成装置において、第１および第２
のクライオヘッド２，３は冷却手段５から供給されたＬ
Ｈｅによって極低温まで冷却され、このクライオヘッド
２．３によってペレットキャリアディスク４が冷却され
る。これによって水素ガス導入管６１を通して水素ペレ
ット生成穴に供給された水素ガスは冷却固化され、水素
ペレットが生成される。つぎに上記ペレットキャリアデ
ィスク４を回転操作することにより上記水素ペレット生
成穴は発射管７１と銃身３２とに合わされ、その状態で
高圧ガスを高圧ガス供給手段７がら導入することにより
上記水素ペレット生成穴内の水素ペレットが銃身３２に
射出される。そしてこの水素ペレットは銃身３２内で加
速されてプラズマに入射される。
のクライオヘッド２，３は冷却手段５から供給されたＬ
Ｈｅによって極低温まで冷却され、このクライオヘッド
２．３によってペレットキャリアディスク４が冷却され
る。これによって水素ガス導入管６１を通して水素ペレ
ット生成穴に供給された水素ガスは冷却固化され、水素
ペレットが生成される。つぎに上記ペレットキャリアデ
ィスク４を回転操作することにより上記水素ペレット生
成穴は発射管７１と銃身３２とに合わされ、その状態で
高圧ガスを高圧ガス供給手段７がら導入することにより
上記水素ペレット生成穴内の水素ペレットが銃身３２に
射出される。そしてこの水素ペレットは銃身３２内で加
速されてプラズマに入射される。
デユワ−瓶５２のＬＨｅはＧＨｅボンベ５３がらのＧＨ
ｅによって加圧され、これによって上記ＬＨｅは寒材供
給管路５１を通して所定の圧力でクライオヘッド２，３
に供給される。供給されたＬＨｅは蒸発することにより
クライオヘッド２゜３を所定温度まで冷却し、一部ＬＨ
ｅを含んだ状態となったＨｐは真空ポンプ５７ａ、５７
ｂの作動によって排気管路５５ａ、５５ｂを通して真空
容器１外に強制的に吸引排気される。このＨｅはホット
ウォータータンク５６に通されることにょり完全に気化
されて図示しない回収管路に供給される。
ｅによって加圧され、これによって上記ＬＨｅは寒材供
給管路５１を通して所定の圧力でクライオヘッド２，３
に供給される。供給されたＬＨｅは蒸発することにより
クライオヘッド２゜３を所定温度まで冷却し、一部ＬＨ
ｅを含んだ状態となったＨｐは真空ポンプ５７ａ、５７
ｂの作動によって排気管路５５ａ、５５ｂを通して真空
容器１外に強制的に吸引排気される。このＨｅはホット
ウォータータンク５６に通されることにょり完全に気化
されて図示しない回収管路に供給される。
このクライオヘッド２．３の冷却において、クライオヘ
ッド２，３を冷却した後のＨｅは真空ポンプ５７ａ、５
７ｂによって吸引されるために、上記真空ポンプ５７ａ
、５７ｂを設けない場合と比へて、クライオヘッド２．
３側の圧力を低くすることができ、この低くなる分だけ
デユワ−瓶５２からのＬＨｅの圧送圧力を低くすること
ができる。
ッド２，３を冷却した後のＨｅは真空ポンプ５７ａ、５
７ｂによって吸引されるために、上記真空ポンプ５７ａ
、５７ｂを設けない場合と比へて、クライオヘッド２．
３側の圧力を低くすることができ、この低くなる分だけ
デユワ−瓶５２からのＬＨｅの圧送圧力を低くすること
ができる。
ＬＨｒは、その飽和状態の圧力と温度との関係を第２図
に実線の曲線Ａで示すように、その圧力か低くなるほど
飽和温度か低くなることから、クライオヘッド２，３で
は上記圧送圧力が低くなった分だけＬＨｅの飽和温度は
低くなる。
に実線の曲線Ａで示すように、その圧力か低くなるほど
飽和温度か低くなることから、クライオヘッド２，３で
は上記圧送圧力が低くなった分だけＬＨｅの飽和温度は
低くなる。
第２図にはＨｅの熱的状態量を調べた結果として、曲線
Ａによって飽和状態の圧力と温度Ｔ （０Ｋ）との関係
、１点鎖線で示す曲線Ｂによって飽和状態のＬＨｅのエ
ンタルピーＨｉｎ（ジュール／′グラム；Ｊ／ｇ）と温
度Ｔとの関係、２点鎖線て示す曲線ＣによってＧＨｅ
（’７°Ｋ）のエンタルピーＨｏｕｔ （Ｊ／ｇ）
と温度Ｔとの関係がそれぞれ示されている。
Ａによって飽和状態の圧力と温度Ｔ （０Ｋ）との関係
、１点鎖線で示す曲線Ｂによって飽和状態のＬＨｅのエ
ンタルピーＨｉｎ（ジュール／′グラム；Ｊ／ｇ）と温
度Ｔとの関係、２点鎖線て示す曲線ＣによってＧＨｅ
（’７°Ｋ）のエンタルピーＨｏｕｔ （Ｊ／ｇ）
と温度Ｔとの関係がそれぞれ示されている。
ここでクライオヘッド２，３におけるＬＨｒの蒸発熱量
Ｑｉｎ（Ｊ／ｓ）は、飽和状態のＬＨｅのエンタルピー
Ｈｉｎと、ＧＨｅ （７°Ｋ）のエンタルピーＨｏｕ
ｔ と、ＬＨｅの供給流量Ｇ（ｇ／ｓ）とに基いて、 Ｑｉｎ＝ （Ｈｏｕｔ −Ｈｌｎ） ＸＧ−−・・・・
・・−■によって表わされる。この０式において、（Ｈ
ｏｕｌ−Ｈｉｎ）の値は温度が低くなる程大きくなるこ
とから、蒸発熱量Ｑｉｎは温度が低くなる程大きくなる
。したがってＬＨｅの供給流量Ｇか同一であっても、温
度が低くなる分だけ上記蒸発熱量Ｑｉｎは大きくなり、
クライオヘッド２．３の温度は低くなる。また逆に蒸発
熱量Ｑｉｎを一定にすると、温度が低（なる程（Ｈｏｕ
ｔ−Ｈｉｎ）の値か大きくなるために、これに逆比例し
てＬＨｅの供給流量Ｇを減じることが可能となる。
Ｑｉｎ（Ｊ／ｓ）は、飽和状態のＬＨｅのエンタルピー
Ｈｉｎと、ＧＨｅ （７°Ｋ）のエンタルピーＨｏｕ
ｔ と、ＬＨｅの供給流量Ｇ（ｇ／ｓ）とに基いて、 Ｑｉｎ＝ （Ｈｏｕｔ −Ｈｌｎ） ＸＧ−−・・・・
・・−■によって表わされる。この０式において、（Ｈ
ｏｕｌ−Ｈｉｎ）の値は温度が低くなる程大きくなるこ
とから、蒸発熱量Ｑｉｎは温度が低くなる程大きくなる
。したがってＬＨｅの供給流量Ｇか同一であっても、温
度が低くなる分だけ上記蒸発熱量Ｑｉｎは大きくなり、
クライオヘッド２．３の温度は低くなる。また逆に蒸発
熱量Ｑｉｎを一定にすると、温度が低（なる程（Ｈｏｕ
ｔ−Ｈｉｎ）の値か大きくなるために、これに逆比例し
てＬＨｅの供給流量Ｇを減じることが可能となる。
したがってこの実施例によれば、第３図に示す従来装置
による場合と比べて、ＬＨｅの供給流量を同一に設定し
た場合にはクライオヘッド２，３をより低い温度まで冷
却することができ、これによりより良質の水素ペレット
が得られ、またクライオヘッド２．３を従来装置による
場合と同一の温度まで冷却するに必要なＬＨｅの量を減
らすことができ、水素ペレット生成のためのコストを低
減することができる。
による場合と比べて、ＬＨｅの供給流量を同一に設定し
た場合にはクライオヘッド２，３をより低い温度まで冷
却することができ、これによりより良質の水素ペレット
が得られ、またクライオヘッド２．３を従来装置による
場合と同一の温度まで冷却するに必要なＬＨｅの量を減
らすことができ、水素ペレット生成のためのコストを低
減することができる。
第３図に示す従来装置によりクライオヘッドｂを所定温
度まで冷却するためにＬＨｅを、はぼ１゜７ａｔｍの圧
力で圧送した場合、上記ＬＨｅの供給流量は１８〜１９
／／ｈであった。つぎに、この従来装置のクライオヘッ
ド２，３と同一冷却温度になるように、第１図に示す実
施例を用いて運転シ、真空ポンプ５７ａ、５７ｂを作動
させたところ、圧送圧力はほぼ０．７ａｔｍとなり、Ｌ
Ｈｅの供給流量はほぼ１５Ａ’／ｈであった。
度まで冷却するためにＬＨｅを、はぼ１゜７ａｔｍの圧
力で圧送した場合、上記ＬＨｅの供給流量は１８〜１９
／／ｈであった。つぎに、この従来装置のクライオヘッ
ド２，３と同一冷却温度になるように、第１図に示す実
施例を用いて運転シ、真空ポンプ５７ａ、５７ｂを作動
させたところ、圧送圧力はほぼ０．７ａｔｍとなり、Ｌ
Ｈｅの供給流量はほぼ１５Ａ’／ｈであった。
これらの試験結果を０式によって検算する。まず圧力が
１．７ａ＋ｍの場合のＬＨｅの飽和温度Ｔ１を第２図の
実線で示す曲線より求め、この温度Ｔ１におけるＨｉｎ
とＨｏｕｔ との値を１点鎖線で示す曲線と２点鎖線で
示す曲線とより求める。これらの値より０式における（
Ｈｏｏｔ−Ｈｉｎ）の値を求めるとほぼ３２．４であっ
た。同様にして圧力が０．７ａ＋ｍの場合の（Ｈｏｕｔ
−Ｈｉｎ）の値を求めるとほぼ４０．９であった。
１．７ａ＋ｍの場合のＬＨｅの飽和温度Ｔ１を第２図の
実線で示す曲線より求め、この温度Ｔ１におけるＨｉｎ
とＨｏｕｔ との値を１点鎖線で示す曲線と２点鎖線で
示す曲線とより求める。これらの値より０式における（
Ｈｏｏｔ−Ｈｉｎ）の値を求めるとほぼ３２．４であっ
た。同様にして圧力が０．７ａ＋ｍの場合の（Ｈｏｕｔ
−Ｈｉｎ）の値を求めるとほぼ４０．９であった。
つぎに、従来装置による場合の（Ｈｏｉ −Ｈｌｎ）の
値（３２，４）と、ＬＨｅの供給流量値（１９）とを０
式に代入して求まる蒸発熱量に基いて、これと実施例装
置による場合の蒸発熱量とを互いに等しくおいてＬＨｅ
の必要供給流量を逆算すると、試験結果とほぼ同じ値（
１５）が得られた。したがって上記試験結果と理論値と
はほぼ合致している。
値（３２，４）と、ＬＨｅの供給流量値（１９）とを０
式に代入して求まる蒸発熱量に基いて、これと実施例装
置による場合の蒸発熱量とを互いに等しくおいてＬＨｅ
の必要供給流量を逆算すると、試験結果とほぼ同じ値（
１５）が得られた。したがって上記試験結果と理論値と
はほぼ合致している。
なお、上記実施例では強制排気するための手段として真
空ポンプ５７ａ、５７ｂを用いているが、これに限らず
、クライオヘッドからＨｅを強制排気して圧力を下げる
ことができるものならよく、例えばエジェクターなどを
用いてもよい。
空ポンプ５７ａ、５７ｂを用いているが、これに限らず
、クライオヘッドからＨｅを強制排気して圧力を下げる
ことができるものならよく、例えばエジェクターなどを
用いてもよい。
この発明の固体水素生成装置によれば、排気ポンプによ
る強制排気によってクライオヘッドでのＬＨｅ圧力が、
従来装置における単なる大気圧との圧力差によって排気
する場合と比べて低（することができ、この低くなる分
だけＬＨｅの蒸発熱量を大きくすることができる。
る強制排気によってクライオヘッドでのＬＨｅ圧力が、
従来装置における単なる大気圧との圧力差によって排気
する場合と比べて低（することができ、この低くなる分
だけＬＨｅの蒸発熱量を大きくすることができる。
このためクライオヘッドに流入する熱量が一定とすると
、クライオヘッドを同一温度に冷却維持するために必要
とするＬＨｅ量を従来装置と比べて減少することができ
、逆に同一のＬＨ［量をクライオヘッドに供給する場合
にはこのクライオヘッドを従来装置より低い温度まで冷
却することができ、冷却効率を向上させることができる
。
、クライオヘッドを同一温度に冷却維持するために必要
とするＬＨｅ量を従来装置と比べて減少することができ
、逆に同一のＬＨ［量をクライオヘッドに供給する場合
にはこのクライオヘッドを従来装置より低い温度まで冷
却することができ、冷却効率を向上させることができる
。
したがって固体水素の生成において、より良質の固体水
素を生成したり、そのコストを低減することができる。
素を生成したり、そのコストを低減することができる。
第１図はこの発明の実施例を示す説明図、第２図はＨｅ
の熱的状態を示す関係図、第３図は従来の固体水素生成
装置を示す説明図である。 １・・・真空容器、２．３・・・クライオへ・ソト、４
・・ペレットキャリアディスク、５・・・冷却手段、６
・・・水素ガス供給手段、５１・・・塞材供給管路、５
２・・・デユワ−瓶、５３− Ｇ Ｈｅボンベ、５５ａ
、５５ｂ・・・排気管路、５７ａ、５７ｂ・・真空ポン
プ。
の熱的状態を示す関係図、第３図は従来の固体水素生成
装置を示す説明図である。 １・・・真空容器、２．３・・・クライオへ・ソト、４
・・ペレットキャリアディスク、５・・・冷却手段、６
・・・水素ガス供給手段、５１・・・塞材供給管路、５
２・・・デユワ−瓶、５３− Ｇ Ｈｅボンベ、５５ａ
、５５ｂ・・・排気管路、５７ａ、５７ｂ・・真空ポン
プ。
Claims (1)
- １、真空容器と、この真空容器内に配置された固体水素
生成部と、この固体水素生成部を極低温に冷却する冷却
手段と、上記固体水素生成部に水素ガスを供給する水素
ガス供給手段とを有する固体水素生成装置において、上
記冷却手段は、上記固体水素生成部に寒材を圧送する寒
材供給部と、上記固体水素生成部を冷却した後の寒材を
上記真空容器外に排出する排出部とからなり、この排出
部には上記寒材を強制排気する排気ポンプが設けられて
いることを特徴とする固体水素生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2276690A JPH04169780A (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 固体水素生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2276690A JPH04169780A (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 固体水素生成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04169780A true JPH04169780A (ja) | 1992-06-17 |
Family
ID=17572969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2276690A Pending JPH04169780A (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 固体水素生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04169780A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549680A (en) * | 1978-10-02 | 1980-04-10 | Mitsubishi Atomic Power Ind | Method and device for producing particles of solid hydrogen or like |
| JPS62785A (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 極低温装置の予冷方法 |
| JPS6242062B2 (ja) * | 1985-04-17 | 1987-09-07 | Handa Kenjiro |
-
1990
- 1990-10-15 JP JP2276690A patent/JPH04169780A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549680A (en) * | 1978-10-02 | 1980-04-10 | Mitsubishi Atomic Power Ind | Method and device for producing particles of solid hydrogen or like |
| JPS6242062B2 (ja) * | 1985-04-17 | 1987-09-07 | Handa Kenjiro | |
| JPS62785A (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 極低温装置の予冷方法 |
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