JPS60192200A - 水素貯蔵容器 - Google Patents

水素貯蔵容器

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Publication number
JPS60192200A
JPS60192200A JP59049501A JP4950184A JPS60192200A JP S60192200 A JPS60192200 A JP S60192200A JP 59049501 A JP59049501 A JP 59049501A JP 4950184 A JP4950184 A JP 4950184A JP S60192200 A JPS60192200 A JP S60192200A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
hydrogen storage
porous metal
metal tube
container
Prior art date
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Pending
Application number
JP59049501A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Yanagihara
伸行 柳原
Koji Gamo
孝治 蒲生
Yoshio Moriwaki
良夫 森脇
Tsutomu Iwaki
勉 岩城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP59049501A priority Critical patent/JPS60192200A/ja
Publication of JPS60192200A publication Critical patent/JPS60192200A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C11/00Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
    • F17C11/005Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrogen
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/45Hydrogen technologies in production processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は水素貯蔵容器に関する。
従来例の構成とその問題点 一般に金属単体または合金(以下単に金属という)は水
素を吸蔵し、金属水素化合物を作ることが知られている
。この場合、一般に、この金属は水素吸蔵合金と云われ
、この金属に水素をある条件下で吸蔵させると、金属は
殆んど数μ〜数10μmのオーダーの粉末となる傾向に
ある。従って、従来は、この細分化された金属を金属容
器に内蔵し、多孔性の金属管を用いて、水素貯蔵容器内
に水素を供給し、金属粉末に水素を吸蔵させていた。ま
た水素を放出させる時は、水素を吸蔵している金属を加
熱し、同じく多孔性金属管から水素を取り出す方法いわ
ゆる水素貯蔵方法及びその容器が提案されている。この
方法は、次の様な欠点を持っている。
水素貯蔵容器内には微粉末状の金属が充填しであるため
に、粉末層に粗密部分ができ易い。とくにたて型設置の
場合には容器の底部になる方が高密度になり、水素の拡
散が十分に行きわたらなく、水素の充填効率が悪くなる
。そこで、だて型設置よりは横型設置の方がこの上記欠
点を有する現象が抑制され、水素充填効率も著しく改善
される。
その代り、金属容器内にある多孔性金属管の周囲には細
分化された金属が充填しであるために、多孔性金属管は
細分化された金属内に埋設した形となり、常に多孔性金
属管の孔大には細分化された数μm程度の金属が接触し
ている。そのために、加圧状態の水素を外部より供給す
る時は多孔性金属管の孔を一様に内側より水素が通過す
るが、逆に減圧態にして水素を放出する時にも同様に多
孔性金属管の孔を水素が通過するが、同時に細分化した
金属丑でか水素に引張られて移動し、多孔性金属管の孔
に入ってし甘う。この操作を繰りかえすと、多孔性金属
管の孔に細分化した金属が高密度に蓄積され、水素の移
動を阻害し、水素貯蔵能力を著しく減少させる欠点を持
っている。
発明の目的 本発明はこの水素の貯蔵効率を向上させ、しかも長期間
性能を持続させ、上記欠点を解消する水素貯蔵容器を提
供するものである。
発明の構成 本発明は金属容器の内部に多孔性金属管を配置し、この
多孔性金属管の一端を水素供給口とし、上記金属容器と
多孔性金属管からなる間隔部分に金属(水素吸蔵合金)
を内蔵し、上記水素供給口より水素が多孔性金属管に入
り、上記多孔性金属管の孔を通過し金属(水素吸蔵合金
)に内蔵され、その吸蔵された水素が金属容器の外側に
数句けである水素放出口より放出する構成の水素貯蔵容
器である。
実施例の説明 以下本発明をその実施例とともに説明する。第1図は本
発明による水素貯蔵容器の一例を示す。
第2図は第1図、、/ の断面居を示す。
1は管状の金属容器で、その内部中央には水素供給口2
を有する多孔性金属管3が固定されている。
金属容器1と多孔性金属管3の間隔部には水素吸蔵合金
4が内蔵されており、水素供給口2には開閉バルブ5が
取付けである。一方今′属容器1には少なくとも1個以
上の水素放出口6,7が設けてあり、その水素放出口6
,7には開閉バルブ8゜9が設けである。さらには水素
供給口2は水素供給口管として、水素放出口6.了は水
素放出口管として働く。
捷ず、開閉バルブ6.7は閉じておき、開閉バルブ6を
開くと、水素は水素供給口2から多孔性金属管3の通路
1oに導入され、多孔性金属管3の孔大を一様に通過し
て水素吸蔵合金に吸蔵される。水素吸蔵合金中の水素が
飽和状態になると逆流しない様に開閉バルブ5を閉じて
、開閉ノくルブ819を開く、水素を飽和状態に1で吸
蔵した水素吸蔵合金から水素が放出される。水素は多孔
性金属管3の一方側(内側)から他方側(外側)に一方
通行で流れるようにするために、水素吸蔵合金の微粉末
によって多孔性金属管の孔をふさぐ事は殆んどない。
この例では水素吸蔵合金としてT I M n * 、
 sを用いた。捷ず金属TiとMnとを上記組成比とな
るよう混合し、アーク溶解炉で溶解し、不活性雰囲気中
1100″Cの温度で1o時間熱処理し/こ後、粗粉砕
して合金試料とした。開閉バルブ8,9は脱着可能とし
、この水素放出管より粒状のT IM n 1.5合金
を入れた。金属容器1は銅製のパイプを用い、多孔性金
属管は孔径2〜5μm、厚さ1.6門のステンレス鋼を
用いた。TiMn1.6合金は2Kgを内蔵し、水素貯
蔵量は常温において3601である。
」二記の水素貯蔵器を室温で数回水素の吸蔵・放出を行
なった後、30°Cの恒温室において水素の吸蔵、放出
特性を測定し、水素の吸蔵・放出サイクルにおける水素
貯蔵量の変化を調べた。
第3図は本発明による水素貯蔵容器の他の実施例を示す
。なお第1図と共通のものは同一番号を付している。第
4図は第3図a−a’ の断面を示す。第4図は第1図
に示す多孔性金属管3を2重管にしたものであり、内側
多孔性金属管13の外周囲に′新たに多孔性゛金属管1
3′を設けたものである。
したがって、水素は開閉バルブ5を開くと、水素供給口
2から外側の多孔性金属管13′の通路10’から、内
側の多孔性金属管13の通路10に導入され、多孔性金
属管13’ 、 13の孔を一様に通過して水素吸蔵合
金に吸蔵される。同様に、水素吸蔵合金中の水素が飽和
状態になると逆流しない様に開閉パルプ5を閉じて、そ
して閉じである開閉バルブ8,9を開くと水素を飽和状
態に1で吸蔵した水素吸蔵合金から水素が放出される。
水氷は多孔性金属管3から多孔性金属管3′へと一方向
にのみ流れるようにするために、水素吸蔵合金の微粉末
によって多孔性金属の孔をふさぐ事を防止する。この例
でも水素吸蔵合金としてT iMn 1.5を用いた。
製造方法は実施例1と全く同じである。
多孔性金属管13′には孔径10〜20μm、厚さ1.
5門のステンレス鋼を用い、内側の多孔性金属管3には
2〜6μm、厚さ1.5間のステンレス鋼を用いた。水
素貯蔵性能の測定も実施例1と同じとした。
一方、比較のために、従来型の水素貯蔵方法として、水
素供給口から水素の供給と放出を同時にくりかえす方法
を用いた。従って、水素放出口を設けない水素貯蔵容器
と同じ構造となる。
本発明の2つの実施例と従来型の水素貯蔵容器の水素吸
蔵・放出サイクルにおける水素貯蔵量の変化を調べた結
果を第5図に示す。試験条件としては、水素吸蔵圧力ニ
 25Kg/cn 、水素吸蔵時間=1時時間数出時間
=1時間とする。初期の水素吸蔵量を基準として100
%とした。第1の実施例の本発明型をA1第2の実施例
の本発明型をB。
従来型をCとする。
第6図から明らかなように本発明の貯蔵容器によれば、
水素吸蔵率の低下は非常に少なく、水素吸蔵・放出を2
50サイクルくりかえしても、Aで86.5%、Bで9
0%を示している。この低下の割合は水素吸蔵合金自体
の性能低下も含まれているので、すべてが、多孔性金属
管の構造に基因するものとは思われないが、AとBに多
少差異が認められる事からAにおいては多孔性金属管の
孔大内に水素吸蔵合金粉末が侵入し、水素の吸蔵速度を
抑制しているものと考えられる。これに対してCは、A
とBと比較して明らかに水素吸蔵性能が低下している事
がわかる。水素吸蔵・放出160サイクルにおいて60
%まで低下している。水素吸蔵・放出サイクルを増加す
れば水素吸蔵合金の微細化は著しく進行するが、水素が
多孔性金属管の内側方向から流れる時には多孔性金属管
の孔の中に入りにくくなるし、その逆で水素吸蔵合金の
方から多孔性金属管に向って水素が流れる時には、水素
の流れと共に微細化した水素吸蔵合金が多孔性金属管の
孔内に侵入し、徐々に蓄積されて、高密度な水素吸蔵合
金の粉末層を形成する。このために、水素の移動・拡散
速度を著しく低下させ、水素の吸蔵時間が伸びている事
は容易に理解できる。水素吸蔵圧力を10〜20 Kg
 / cA程上昇させるとAとBの水素吸蔵率は殆んど
上昇しないが、Cの水素吸蔵率は20%程回復する。こ
の事実は、Cの場合、水素吸蔵速度が落ちている事を意
味する。またAよりBがややすぐれている理由蝶、Bの
多孔性金属管の孔径において外側の孔径を大きくし、内
側の孔径を小さくする事により、内側の小さい孔径の目
詰りを極力防止しているためと考えられる。
上記の実施例では多孔性金属管としてステンレス鋼を用
いたが銅などの多孔体も使用できる。金属容器も銅の他
にステンレス鋼、アルミニウムなども利用できる。また
水素放出口は金属容器の上側に向けて配置する方が好ま
しい。金属容器の外側を冷水、冷風や温水、温風などと
接触させる事により、水素の貯蔵効率を上げることも出
来る。
多孔性金属管を同心円上でなく個々に複数個用いてもよ
い。
発明の効果 以上のように本発明の水素貯蔵容器は水素の貯蔵効率が
よく、かつ水素の吸蔵に要する時間が短縮できる。長期
間水素の貯蔵能力を持続するなどの特徴を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の水素貯蔵容器の構成図、第
2図は第1図の要部断面図、第3図は本発明の他の実施
例の構成図、第4図は第3図における断面図、第6図は
本発明型と従来型の水素貯蔵特性の経時変化を示した図
である。 1・・・・・・金属容器、2・・・・・・水素供給口、
3,3′・・・・・・多孔性金属管、4・・・・・・水
素吸蔵合金、6・・・・・・バルブ、6,7・・・・・
・水素放出口、8,9・・・・・・バルブ、10 、1
0’・・・・・・水素通路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水素放出口を設けた金属容器に多孔性金属管を配
    し、前記金属容器と多孔性金属管の間に形成される空間
    に水素吸蔵合金を収納し、水素供給口は前記多孔性金属
    管に連結し、しかも前記金属容器の末端で密閉状態に固
    定され、前記水素供給口及び放出口には各々バルブが取
    付けであることを特徴とする水素貯蔵容器。
  2. (2)多孔性金属管は2重管であり、前記金属容器と前
    記多孔性金属管の外側との間隔部分に水素吸蔵合金が内
    蔵され、水素供給口は前記多孔性金属管の内管に連結し
    、前記金属容器の末端を密閉状態にし、前記水素供給口
    及び放出口には各々バルブが取付けであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の水素貯蔵容器。
JP59049501A 1984-03-14 1984-03-14 水素貯蔵容器 Pending JPS60192200A (ja)

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JP59049501A JPS60192200A (ja) 1984-03-14 1984-03-14 水素貯蔵容器

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JP59049501A JPS60192200A (ja) 1984-03-14 1984-03-14 水素貯蔵容器

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JPS60192200A true JPS60192200A (ja) 1985-09-30

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54125183A (en) * 1978-06-02 1979-09-28 Hisaka Works Ltd Gas occluding element
JPS5663200A (en) * 1979-10-25 1981-05-29 Agency Of Ind Science & Technol Hydrogen storage container

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54125183A (en) * 1978-06-02 1979-09-28 Hisaka Works Ltd Gas occluding element
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