JPS5855689A - 金属水素化物を利用した熱交換器の構造 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、金属水素化物を利用した熱交換器の構造に
関する。

水素貯蔵金属ＴｉＦｅ、　ＣａＮｉ、　　などの合金は
、大量の水素を侵入型結合の形で吸蔵し、その除熱を発
□生することが知られておシ、この生感熱を利用したシ
ステムが種々考えられている。

ところで、この生成熱の熱量は有限でちるので、効率高
く回収することが、システムの実用化に当っての課題の
一つとなっている。

従来、このシステムに用いられる熱交換器は、一般に金
属水素化物を保持する金属製チューブの外側に同軸に金
属製の外筒を設け、この外筒と上記金属水素化物保持チ
ューブの間を熱交換流体流路にするか、円筒形の圧力容
器として構成された金属水素化物保持容器中に熱交換流
体管を配設する構造が使用されていた。これらの構造１
の場合、金属水素化物と熱交、換流体との・間の熱伝達
効率があまり高くなく一１又熱交換器の外面よシ外部へ
の放熱が大きく、金属水素化物の水素吸蔵時の生成熱を
効率高く回収することが困難であった。

この発明は、金属水素化物を利用した熱交換器の従来の
構造の上述の問題点を解消した、金属水素化物の生成熱
を効率高く回収することのできる熱交換器の構造を提供
することを目的とする。

以下、本発明を、その実施例を示す図面にもとすいて詳
細に説明する。

第１図乃至第３図に示す本発明の実施例の熱交換器はア
スベスト成形品等の断熱性壁体’ａＪする、幅及び奥行
に対して高さの低い六面体の容器１内に、金属水素化物
２を内部に保持する複数のチューブ３が互いに平行に上
下２列に千鳥状に配設されている。各チューブ３は、第
１図及び第３図に示す如く、両端部は容器１の側壁１ａ
’ｚ貫通して若干器壁外に突出して取付けられ、その一
方の端には水素ガス導出入管４が接続されている。

一方、側壁１ａと事変する両側の側壁１ｂの一方には逼
逼適数個の熱交換流体流入口５が設けられ、夫々に熱交
換流体流入管６が接続されている。こ７が設けられ、夫
々に熱交換流体流出管８が接続されている。熱交換流体
としては水、その他の液体、又は空気、その他の気体が
用いられる。

この熱交換器は以上の如く構成されているので、水素ガ
ス導出入管４よシチューブ３内に水素ガスを供給すると
、その内部に保持された金属水素化物２は水素を吸蔵し
発熱する。

一方、熱交換流体は一方の側壁１ｂに設けられた流入口
５より、対向する側壁に設けられた流出ロアに町つ−て
、金属水素化物保持チューブ３の軸線方向と直角方向に
流れる。

加熱管に対して熱交換流体を直角方向に流して熱交換を
行った場合は、熱交換流体を管に平行に流した場合に比
して熱の取出しが均一になるとともに全体としての熱伝
達効率がよくなることが知られている。

又、容器１の壁体はアスベスト成形品等の断熱性材料で
作られているので、熱交換流体の熱が器外に逃げること
は極力防止される。熱交換流体の圧力は図示されない外
枠構造で負担することができる。

上述の金属水素化物保持チューブと熱交換流体との間の
熱伝達率の向上と、容器壁からの熱の漏洩の防止とが相
俟って、金属水素化物の水素吸蔵に伴う生成熱は効率高
く回収することができる。

父、一つの熱交換器に金属水素化物保持チューブ３がユ
ニットとして複数本設けられているので、水素ガスを供
給するチューブユニット数を選択することにより熱交換
流体によシ取出す熱量を自由に選択することができ、さ
らに損傷に対してもチューブごと取換えることで済み、
メインテナンスが容易になる。

第４図に示す他の実施例では、容器１の上下の壁体の内
面に、金属水素化物保持チューブ３の軸線の方向と平行
に複数本のリプ９が設けられている。このリブ９により
流入口５より流出ロアの方に向って流れる熱交換流体の
流れはかく乱される。

伝熱面を流れる熱交換流体の流れがかく乱された場合は
一様な流れの場合に比して熱伝達率が高くなることが知
られており、これにより熱の回収効率は更に向上する。

第５図に示す更に他の実施例の熱交換器においては、容
器１内に繊維材料（スチールウール等）又は多孔質網状
構造体等の通気性を有する材料（発泡金属等〕が、金属
水素化物保持チューブ３に接触する如く設けられている
。これによシ、流入口５より流出ロアに向って流れる熱
交換流体の流れはかく乱される。金属材質の構造体を使
用する場合にはその表面が熱交換面積として寄与するの
で、熱回収効率はさらに高くなる。

以上の如く、本発明によれば、簡単な構成で金属水素化
物の水素吸蔵時の生成熱全効率高く回収することができ
るのみならず、取出し熱量の制御及びメインテナンスが
容易になる等の効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す斜視図、第２図は第１図
の■−■線による断面図、第３図は第１図の■−■線に
よる断面図、第４図は本発明の他の実施例を示す断面図
、第５図は本発明の更に他の実施例を示す断面図である
。 １・・・容器　　　　　２・・・金属水素化物３・・・
金属水素化物保持チューブ ５・・・熱交換流体流入口 ア・・・熱交換流体流出口 ９．１０・・・乱れをかく乱する手段 １０・・・繊維材料又は多孔質網状構造体・ｆ′？ 第１図 第２図 第３図 １１ａ 第４図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）断熱性壁体を有する容器内に金属水素化物を内部
   に保持するチューブ複数本を互いに平行に配設するとと
   もに、該容器内を熱交換流体が上記の金属水素化物保持
   チューブの軸線に対して直角方、向に流れる如く上記容
   器壁の相対する面に夫々適数個の熱交換流体流入口及び
   流出口を設けたことを特徴とする金属水素化物を利用し
   ゛た熱交換器の構造。
2. （２）上記の容器内に、その内部を流れる熱交換流体の
   流れをかく乱する手段を設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の熱交換器の構造。
3. （３）上記の容器内に繊維材料又は多孔質網状構造体を
   上記の金属水素化物保持チューブの外面に接触する如く
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
   熱交換器の構造。