JPH0748128A - 電磁誘導水素放出装置 - Google Patents

電磁誘導水素放出装置

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JPH0748128A
JPH0748128A JP5197846A JP19784693A JPH0748128A JP H0748128 A JPH0748128 A JP H0748128A JP 5197846 A JP5197846 A JP 5197846A JP 19784693 A JP19784693 A JP 19784693A JP H0748128 A JPH0748128 A JP H0748128A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁誘導加熱により、水素を吸蔵している水
素吸蔵合金全体を素早く加熱し、吸蔵している水素を素
早く放出させる。水素を含んで透磁率が低い場合、透磁
率の高い発熱用金属を併用することで、最初、発熱した
発熱用金属からの熱伝導により水素を放出させ、以後水
素の放出によって透磁率の増えた水素吸蔵合金が発熱す
ることで連鎖反応的に加熱を進め水素を放出させる。 【構成】 ケース(2)の外側に交流電源(3)に接続
されたコイル(4)を巻き、ケース(2)内部に水素を
吸蔵している水素吸蔵合金(1)を設置したものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁誘導加熱により、
水素を吸蔵している水素吸蔵合金を加熱し、水素を放出
させる装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】水素を吸蔵している水素吸蔵合金から水
素を放出させる手段の一つとして、水素を吸蔵している
水素吸蔵合金を加熱して温度を上げる方法は公知であ
る。従来その加熱方法として、ヒートパイプ、ヒートポ
ンプ、ヒーター等の電気抵抗による加熱方法が考案され
ている。これらはいずれも発熱体の熱を水素吸蔵合金自
身の熱伝導により水素吸蔵合金全体に伝えていくもので
ある。
【0003】しかし、水素吸蔵合金の熱伝導率は銅、ア
ルミ、鉄等と比べて極めて悪く、上記の方法では熱が素
早く伝わらない為加熱がゆっくりとしか進まず、水素の
放出が遅かった。その解決方法として、熱伝導板を設け
て水素吸蔵合金との接触面積を増やしたり、熱伝導率の
高い金属粉を混合したり、発泡金属を入れたりして、水
素吸蔵合金への熱伝導性を高める方法が色々考案されて
いるが、いずれも熱伝導率を高める工夫の域を出るもの
ではなかった。
【0004】特に、水素吸蔵量の大きいマグネシウム系
水素吸蔵合金は水素放出の為には摂氏300度から45
0度の高温が必要であり、その熱源が得られにくい為、
水素吸蔵量の大きいマグネシウム系水素吸蔵合金の利用
の妨げにもなっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、水素を吸蔵している水素吸蔵合金を素早
く、又効率良く加熱し、吸蔵されている水素を素早く放
出させる為に、どの様に水素を吸蔵している水素吸蔵合
金に熱を与え、加熱を行うかという点にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の電磁誘導水素放
出装置は、その様な課題を解決するものとして、加熱手
段に電磁誘導加熱を用いる。その基本的な構成要素は、
水素吸蔵合金(1)と水素吸蔵合金を収容するケース
(2)と交流電源(3)に接続されたコイル(4)であ
る。
【0007】コイル(4)、ケース(2)、水素吸蔵合
金(1)の形状、互いの位置は、当業者にとって千差万
別であり、後に説明する実施例のようにコイル(4)を
水素吸蔵合金(1)の中に埋設しても良いし、渦巻状の
コイル(4)をケース(2)に差し込んだ形状にしても
良いし、張り付けても良い。水素吸蔵合金(1)はブロ
ックでも良いし、破砕物、粉末状でも良い。
【0008】又、水素吸蔵合金の加熱を促進させる目的
の発熱用金属(5)を、水素吸蔵合金(1)に埋設した
り、張り付けたりするとより効果的である。その発熱用
金属(5)の形状も金属棒、金属板、金属箔等、任意の
もので良い。
【0009】
【作用】コイルに交流電流を流すと、電磁誘導加熱によ
り水素を吸蔵している水素吸蔵合金自身が発熱し、水素
が放出される。電磁誘導加熱は適当な周波数を選ぶこと
により加熱できる深さを変えられることは公知である
が、水素を吸蔵している水素吸蔵合金全体を加熱できる
周波数を選ぶことで、電力を与えると水素を吸蔵してい
る水素吸蔵合金全体に電力が行き渡り、全体に渡って素
早く加熱され、水素が素早く放出される。
【0010】しかし、水素を吸蔵した水素吸蔵合金の透
磁率が低い時、誘導加熱を行いにくい場合がある。この
様な時、透磁率の高い金属を水素吸蔵合金に埋設した
り、張り付けたりすることで、コイルに交流電流を流す
と、まず透磁率の高い発熱用金属が発熱し、その熱が周
辺の水素吸蔵合金に伝わり水素を放出し始める。この時
点では水素吸蔵合金の加熱は熱伝導によるが、水素吸蔵
合金は水素を放出するに従って透磁率が増す為、水素を
放出するに伴い水素吸蔵合金自身の電磁誘導加熱に依る
発熱の度合も増し、更に水素が放出されるという様に、
連鎖反応的に水素吸蔵合金の水素放出が進む。
【0011】又、これを更に応用して、コイルの位置、
発熱用金属の位置、誘導加熱による表皮効果と連鎖反応
的に加熱が進む方向を考慮して互いを設置すると、更に
効率よく加熱を進めることが出来る。例えば、後で述べ
る実施例7の様に、棒状の発熱用金属を水素を吸蔵して
いる水素吸蔵合金の中心に埋設したものを、電磁誘導加
熱により加熱を行うと、先ず中心の金属棒が発熱する。
するとその熱は金属棒の周囲の、水素を吸蔵している水
素吸蔵合金に、同心円状に内から外側に向かって伝導す
る。この時、水素を吸蔵している水素吸蔵合金は、金属
棒からの熱伝導により加熱された部分から水素を放出
し、水素を放出し始めた水素吸蔵合金は透磁率が増す
為、電磁誘導加熱により水素吸蔵合金自体も発熱し始
め、更に水素を放出するという前述の連鎖反応が同心円
状に広がっていく。一方、電磁誘導加熱において、被加
熱体の特性を考慮することと周波数を選ぶことで、透磁
率の高い部分の外周部分が発熱する、いわゆる表皮効果
を起こすことが出来るというのは公知である。この表皮
効果を利用して、前述の同心円状に水素を放出した水素
吸蔵合金の、水素を放出して透磁率の高い部分と、水素
をまだ放出していない透磁率の低い部分の境界付近のみ
を加熱することが出来るので、水素を放出し終わった中
心部分は加熱されず、無駄な熱エネルギーがいらない。
【0012】又、与える周波数を考慮することで水素を
吸蔵している水素吸蔵合金はブロック、破砕物、粉末状
いずれでも加熱が出来る。但し、周波数は水素を吸蔵し
ている水素吸蔵合金の形状、大きさ、出力によって色々
で、当業者が修正しなければならない。
【0013】
【実施例】第1図は実施例1を示す断面図である。実施
例1のものでは、ケース(2)の外側に交流電源(3)
に接続されたコイル(4)を巻き、ケース(4)内部に
水素を吸蔵している水素吸蔵合金(1)を設置したもの
である。コイル(4)に交流電流を流し、電磁誘導加熱
によって水素を吸蔵している水素吸蔵合金(1)を加熱
して水素を放出させ、口(6)より水素を取り出す。
【0014】第2図は実施例2を示す断面図である。実
施例2のものでは、ケース(2)に収容された水素を吸
蔵している水素吸蔵合金(1)に、交流電源(3)に接
続されたコイル(4)を埋設したものである。コイル
(4)に交流電流を流し、電磁誘導加熱によって水素を
吸蔵している水素吸蔵合金(1)を加熱して水素を放出
させ、 口(6)より水素を取り出す。
【0015】第3図は実施例3を示す斜視図である。実
施例3のものでは、コイル(4)を渦巻状にし、水素を
吸蔵している水素吸蔵合金(1)を収容したケース
(2)に沿わしている。この様にすると、コイル(4)
と水素吸蔵合金を収容したケース(2)とを別々にする
ことが出来るので、水素を放出し終わった水素吸蔵合金
のケース(2)を外して、別の水素を吸蔵している水素
吸蔵合金のケース(2)を取り付けるというようなカセ
ット式の装置が考えられる。
【0016】第4図は実施例4を示す断面図である。実
施例4のものでは、コイル(4)を渦巻状にし、水素を
吸蔵している水素吸蔵合金(1)を収容したケース
(2)の凹部にコイル(4)を差し込んでいる。この様
にしても実施例3と同じようにカセット式の装置が考え
られる。
【0017】第5図は実施例5を示す断面図である。実
施例5のものでは、実施例1のコイル(4)をケース
(2)に埋設している。
【0018】第6図は実施例6を示す断面図である。実
施例6のものでは、実施例1の構成の物に、円盤状の金
属板を発熱用金属(5)として水素吸蔵合金(1)に埋
設した物である。発熱用金属(5)の埋設の間隔と枚数
を考慮すると、発熱用金属(5)からの熱伝導だけで水
素の放出が終える場合もある。
【0019】第7図は実施例7を示す断面図である。実
施例7のものでは、実施例1の構成の物に、水素吸蔵合
金(1)の中心部に発熱用金属(5)として金属棒を設
置した物である。この様な位置に設置すると、作用の欄
で示したように、まず発熱用金属(5)が発熱する。次
にその周囲の水素吸蔵合金(1)に熱が伝わり、加熱さ
れて水素が放出され、その部分の透磁率が増えると、電
磁誘導加熱により更に発熱が進む。そうすると、更にそ
の周囲の水素を吸蔵している水素吸蔵合金(1)が加熱
されるという様に、同心円状に加熱を進めることが出来
る。
【0020】第8図は実施例8を示す断面図である。実
施例8のものでは、実施例3の構成の物に、水素吸蔵合
金(1)を挟んでコイル(4)の反対側に発熱用金属
(5)として金属板または金属箔を設置した物である。
この様な位置に設置すると、作用の欄で示したように、
まず発熱用金属(5)が発熱する。次に発熱用金属
(5)に接する水素を吸蔵している水素吸蔵合金(1)
に熱が伝わり、加熱されて水素が放出され、その部分の
透磁率が増えると、電磁誘導加熱により更に発熱が進
む。そうすると、更にその隣の水素を吸蔵している水素
吸蔵合金が加熱されるという様に、コイルの方向に加熱
を進めることが出来る。この様にコイルに近づく様に加
熱を行うと、表皮効果により、水素を放出しつつある透
磁率の高い部分が加熱され、水素を放出し終わった部分
は加熱されず、無駄な熱エネルギーがいらない。
【0021】尚、本実施例では口(6)を使って水素を
取り出しているが、口(6)の形状や接続方法等、水素
を取り出す方法は当業者が修正することは言うまでもな
い。又、水素吸蔵合金はブロックでも良いし、破砕物、
粉末状でも良い。
【0022】
【発明の効果】この発明は、電磁誘導加熱により、水素
を吸蔵している水素吸蔵合金を直接加熱するという点に
特徴がある。電磁誘導加熱の方法自体、熱効率が良いの
に加えて、熱伝導に頼らない加熱であるため、この特徴
を生かすことにより、電力を与えるのみで水素を吸蔵し
ている水素吸蔵合金全体を直ちに効率よく加熱し、水素
を素早く放出することが出来る。又、水素を吸蔵した状
態で透磁率が低く誘導加熱が行いにくい場合、発熱用金
属を用いることで最初発熱用金属が発熱し、その熱が水
素を吸蔵している水素吸蔵合金に伝わることで水素を放
出し始め、水素を放出し始めた水素吸蔵合金は透磁率が
増えるので更にその水素吸蔵合金が発熱すると言う様に
連鎖反応的に加熱が進み、水素の放出が素早く行われ
る。又、発熱温度は入力する電力量により決まるので比
較的簡単に高温が得られ、水素吸蔵量は大きいが放出に
高温が必要な水素吸蔵合金でも使用することが出来る。
しかも、加熱源は電気であるので水素を放出する際は電
源の接続だけで済み、機器としても簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1を示す断面図である。
【図2】本発明の実施例2を示す断面図である。
【図3】本発明の実施例3を示す斜視図である。
【図4】本発明の実施例4を示す断面図である。
【図5】本発明の実施例5を示す断面図である。
【図6】本発明の実施例6を示す断面図である。
【図7】本発明の実施例7を示す断面図である。
【図8】本発明の実施例8を示す断面図である。
【符号の説明】

1 水素吸蔵合金 2 ケース 3 交流電源 4 コイル 5 発熱用金属 6 口
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年10月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁誘導加熱により、水素を吸蔵してい
    る水素吸蔵合金を加熱することを特徴とする電磁誘導水
    素放出装置
  2. 【請求項2】 発熱用金属を用いた請求項1記載の電磁
    誘導水素放出装置
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002276898A (ja) * 2001-03-21 2002-09-25 Toyota Motor Corp ガス貯蔵装置
US6519951B2 (en) * 1999-11-06 2003-02-18 Energy Conversion Devices, Inc. Hydrogen-based ecosystem
US6530233B1 (en) 1999-09-01 2003-03-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hydrogen storage device and hydrogen storage system
JP2013137125A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Aisin Seiki Co Ltd 化学蓄熱装置

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