JPS6261839B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6261839B2 JPS6261839B2 JP57021395A JP2139582A JPS6261839B2 JP S6261839 B2 JPS6261839 B2 JP S6261839B2 JP 57021395 A JP57021395 A JP 57021395A JP 2139582 A JP2139582 A JP 2139582A JP S6261839 B2 JPS6261839 B2 JP S6261839B2
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- JP
- Japan
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- metal
- cylindrical body
- synthetic resin
- foamed synthetic
- hydrogen
- 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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-
- 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
-
- 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)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
本発明は金属水素化物反応容器の製法に関す
る。ある種の金属や合金が発熱的に水素を吸蔵し
て金属水素化物を形成し、また、この金属水素化
物が可逆的に吸熱的に水素を放出することが知ら
れており、近年、このような金属水素化物の特性
を利用したヒートポンプ装置、水素貯蔵装置等が
提案されている。 このような装置において、金属水素化物は水素
の吸蔵、放出を繰返すうちに微粉体となり、熱伝
導性が低下して、水素吸蔵放出反応速度が遅くな
る。従つて水素吸蔵放出の反応熱の取出しが困難
となり、水素吸蔵放出にも時間が掛かることにな
る。そこで、金属水素化物を充填する金属水素化
物反応容器として、内部に伝熱フインを備えた金
属筒状体（所謂インナーフインチユーブ）が提案
されているが、製造上の理由により伝熱フインの
厚みを小さく抑えることができず、反応容器の熱
容量が大きくなり、水素吸蔵放出反応を進行させ
るに要する熱量が大きくなり、ヒートポンプ装置
としては出力が低下する欠点がある。 本発明は上記従来の欠点を解消し、伝熱フイン
の代りに金属多孔体を伝熱体として金属筒状体と
一体にした金属水素化物反応容器の製法を提供す
るものであり、金属筒状体に発泡合成樹脂体を挿
入し、該金属筒状体を絞り加工し発泡合成樹脂体
と金属筒状体内壁面とを当接せしめ、発泡合成樹
脂体の気孔壁に炭素を付着させて導電層を形成し
金属メツキした後に加熱して発泡合成樹脂体を飛
散せしめることを特徴とするものである。 以下、本発明の一例について説明する。 １は金属筒状体である。金属筒状体１は水素脆
性のないものであり、例えば銅あるいはステンレ
ス鋼が使用される。金属筒状体１の中に筒状の発
泡合成樹脂体を挿入し、金属筒状体１を絞り加工
して縮径し、金属筒状体１の内壁面に発泡合成樹
脂体を当接させる。 発泡合成樹脂体としてはポリ塩化ビニル、ポリ
ウレタン等の合成樹脂が使用される。 次に、溶剤に炭素粉末を分散させた液を金属筒
状体１の中に注ぎ込む。そして、溶剤を気化さ
せ、残つた炭素粉末を発泡合成樹脂体の気孔壁に
付着せしめる。炭素粉末はほゞ互いに連絡し導電
層を形成する。炭素粉末を分散する溶剤としては
トルエン、メチルエチルケトンなどが使用され
る。 次いで、炭素粉末からなる導電層を陰極とし
て、棒状の陽極を発泡合成樹脂体の中央中空部に
挿入して導電層に金属メツキを施こす。金属メツ
キとしてはニツケル、銅、錫等が使用される。金
属メツキの終了後、加熱して発泡合成樹脂体を気
化飛散させ、金属筒状体１の内壁面に金属メツキ
により形成された金属多孔体２が一体に残留させ
る。発泡合成樹脂体は溶融、溶解、焼却によつて
除去してもよい。 金属多孔体２の空隙率は90〜95％になされる。
金属多孔体２の空隙率は発泡合成樹脂体の空隙率
と金属メツキの度合により決定される。 金属多孔体２の気孔の中には粉状体となつた金
属水素化物が充填され、金属筒状体１の端部を密
閉し、あるいは開閉可能な開口部を形成して、ヒ
ートポンプ装置、水素貯蔵装置の金属水素化物反
応容器として使用される。 尚、金属多孔体２の略中央部に弗素樹脂等の多
孔管状体３が設けられ、水素流通路を形成するこ
ともできる。多孔管状体３は水素は透過するが、
金属水素化物は透過しない孔径になされている。
多孔管状体３の存在によつて、長尺の金属水素化
物反応容器全体への水素拡散が良好になる。金属
多孔体２の略中央部に多孔管状体３挿入空隙を形
成するには筒状の発泡合成樹脂体の中央の空隙を
多孔管状体３外径分に相当するようにしておけば
よい。 実施例 外径19.6mm、肉厚0.7mm、長さ500mmの銅の金属
筒状体１に、外径18mm、長さ500mm、中央部に径
８mmの中空部を有する筒状の発泡ポリウレタンを
挿入した。 尚、発泡ポリウレタンは表面の皮膜が取除か
れ、空隙率は95％であつた。 次いで、金属筒状体１を絞り加工して外径を19
mmに縮径して、発泡ポリウレタンと金属筒状体１
内壁面を密着させる。 金属筒状体１の中に、粒径20μの炭素粉末を25
重量％分散させたトルエンを注ぎ込み、発泡合成
樹脂体の気孔内に炭素粉末を付着させ、乾燥して
発泡合成樹脂体の気孔壁に導電層を形成した。金
属筒状体１を水溶液１中に硫酸ニツケル240
ｇ、塩化ニツケル45ｇ、ホウ酸30ｇを入れた電解
液中に浸漬し、略中央部に陽極を挿入し、金属筒
状体１を陰極として液温50℃電流密度5A／100cm2
で電気メツキした。 金属メツキ終了後金属筒状体１を引上げ、約
350℃に加熱して発泡ポリウレタンを気化飛散さ
せ、金属筒状体１と一体となつた金属多孔体２を
形成した。金属多孔体２の空隙率は発泡ポリウレ
タンとほゞ同じ約95％であつた。 しかる後、第１図に示すように金属筒状体１の
一端部に過精度２μｍのステンレス鋼製の焼結
フイルター４を挿入し、金属筒状体１の一端部を
更に絞り加工して縮径して、焼結フイルター４を
固定すると共に、水素連通管５を形成する。金属
多孔体２の中空部に両端部をヒートシールした弗
素樹脂の多孔管状体３を挿入した。多孔管状体３
は外径８mm肉厚１mmであり、略２μｍの過精度
を有する。 次いで、金属筒状体１の他端部から、金属筒状
体１を震動させながら、粉状体の金属水素化物を
充填率略0.5迄充填した。そして、金属筒状体１
の他端部を蓋板６で密閉した。 以上の様に形成した、金属水素化物反応容器を
44本束ねて一本の多岐管７に接続し、熱媒が流通
する熱媒容器８内に全体を納めた。 多岐管７を介して、かかる金属水素化物反応容
器群を２対連結してヒートポンプ装置を構成し
た。第２図は一対の金属水素化物反応容器群を示
している。 一対の金属水素化物反応容器群において、一方
に金属水素化物を形成する合金LaNi5を15Kg充填
し、他方に同じくMmNi4.7Al0.3（Mm：ミツシ
ユメタル）を15Kg充填した。ヒートポンプ装置の
運転サイクルは、先ず、一方の対の金属水素化物
反応容器群の金属水素化物LaNi5Hxの側を85℃に
加熱し、水素を放出させ金属水素化物
MmNi4.7Al0.3Hxを室温30℃に維持して、その水
素を吸蔵させる。次いで、LaNi5Hx側を室温30℃
に維持してMmNi4.7Al0.3Hxからの水素を吸蔵さ
せつつ、MmNi4.7Al0.3Hx側において水素放出に
伴なう吸熱によつて15℃の冷熱を得る。１サイク
ルは30分で終了し、MmNi4.7Al0.3Hxを保有する
２つの金属水素化物反応容器群から交互に冷熱出
力が得られる。かかる冷熱出力運転の結果を別表
に示す。 比較例 第３図に示す通り、実施例と同じ大きさの金属
筒状体１に、アルミニウム押出成形品からなる放
射状の伝熱フイン９を内壁面に密接しながら挿入
した。フイン１０とフイン１０の間に両端部をヒ
ートシールした弗素樹脂の多孔管状体３を挿入し
た。フイン１０とフイン１０の間の空隙には金属
水素化物を充填している。伝熱フイン９は肉厚１
mmのフイン１０を10枚備えており、フイン１０は
50mm間隔で水素流通用の切欠きが形成されてい
る。多孔管状体３は外径３mm肉厚0.5mmで過精
度２μｍである。この金属水素化物反応容器の他
の構造は実施例（第１図）と同じである。 かかる金属水素化物反応容器を、金属水素化物
15Kg充填するために56本を束ねて、第２図と同じ
ヒートポンプ装置を構成し、実施例と同じく冷熱
出力運転をさせた。その結果を別表に示す。
る。ある種の金属や合金が発熱的に水素を吸蔵し
て金属水素化物を形成し、また、この金属水素化
物が可逆的に吸熱的に水素を放出することが知ら
れており、近年、このような金属水素化物の特性
を利用したヒートポンプ装置、水素貯蔵装置等が
提案されている。 このような装置において、金属水素化物は水素
の吸蔵、放出を繰返すうちに微粉体となり、熱伝
導性が低下して、水素吸蔵放出反応速度が遅くな
る。従つて水素吸蔵放出の反応熱の取出しが困難
となり、水素吸蔵放出にも時間が掛かることにな
る。そこで、金属水素化物を充填する金属水素化
物反応容器として、内部に伝熱フインを備えた金
属筒状体（所謂インナーフインチユーブ）が提案
されているが、製造上の理由により伝熱フインの
厚みを小さく抑えることができず、反応容器の熱
容量が大きくなり、水素吸蔵放出反応を進行させ
るに要する熱量が大きくなり、ヒートポンプ装置
としては出力が低下する欠点がある。 本発明は上記従来の欠点を解消し、伝熱フイン
の代りに金属多孔体を伝熱体として金属筒状体と
一体にした金属水素化物反応容器の製法を提供す
るものであり、金属筒状体に発泡合成樹脂体を挿
入し、該金属筒状体を絞り加工し発泡合成樹脂体
と金属筒状体内壁面とを当接せしめ、発泡合成樹
脂体の気孔壁に炭素を付着させて導電層を形成し
金属メツキした後に加熱して発泡合成樹脂体を飛
散せしめることを特徴とするものである。 以下、本発明の一例について説明する。 １は金属筒状体である。金属筒状体１は水素脆
性のないものであり、例えば銅あるいはステンレ
ス鋼が使用される。金属筒状体１の中に筒状の発
泡合成樹脂体を挿入し、金属筒状体１を絞り加工
して縮径し、金属筒状体１の内壁面に発泡合成樹
脂体を当接させる。 発泡合成樹脂体としてはポリ塩化ビニル、ポリ
ウレタン等の合成樹脂が使用される。 次に、溶剤に炭素粉末を分散させた液を金属筒
状体１の中に注ぎ込む。そして、溶剤を気化さ
せ、残つた炭素粉末を発泡合成樹脂体の気孔壁に
付着せしめる。炭素粉末はほゞ互いに連絡し導電
層を形成する。炭素粉末を分散する溶剤としては
トルエン、メチルエチルケトンなどが使用され
る。 次いで、炭素粉末からなる導電層を陰極とし
て、棒状の陽極を発泡合成樹脂体の中央中空部に
挿入して導電層に金属メツキを施こす。金属メツ
キとしてはニツケル、銅、錫等が使用される。金
属メツキの終了後、加熱して発泡合成樹脂体を気
化飛散させ、金属筒状体１の内壁面に金属メツキ
により形成された金属多孔体２が一体に残留させ
る。発泡合成樹脂体は溶融、溶解、焼却によつて
除去してもよい。 金属多孔体２の空隙率は90〜95％になされる。
金属多孔体２の空隙率は発泡合成樹脂体の空隙率
と金属メツキの度合により決定される。 金属多孔体２の気孔の中には粉状体となつた金
属水素化物が充填され、金属筒状体１の端部を密
閉し、あるいは開閉可能な開口部を形成して、ヒ
ートポンプ装置、水素貯蔵装置の金属水素化物反
応容器として使用される。 尚、金属多孔体２の略中央部に弗素樹脂等の多
孔管状体３が設けられ、水素流通路を形成するこ
ともできる。多孔管状体３は水素は透過するが、
金属水素化物は透過しない孔径になされている。
多孔管状体３の存在によつて、長尺の金属水素化
物反応容器全体への水素拡散が良好になる。金属
多孔体２の略中央部に多孔管状体３挿入空隙を形
成するには筒状の発泡合成樹脂体の中央の空隙を
多孔管状体３外径分に相当するようにしておけば
よい。 実施例 外径19.6mm、肉厚0.7mm、長さ500mmの銅の金属
筒状体１に、外径18mm、長さ500mm、中央部に径
８mmの中空部を有する筒状の発泡ポリウレタンを
挿入した。 尚、発泡ポリウレタンは表面の皮膜が取除か
れ、空隙率は95％であつた。 次いで、金属筒状体１を絞り加工して外径を19
mmに縮径して、発泡ポリウレタンと金属筒状体１
内壁面を密着させる。 金属筒状体１の中に、粒径20μの炭素粉末を25
重量％分散させたトルエンを注ぎ込み、発泡合成
樹脂体の気孔内に炭素粉末を付着させ、乾燥して
発泡合成樹脂体の気孔壁に導電層を形成した。金
属筒状体１を水溶液１中に硫酸ニツケル240
ｇ、塩化ニツケル45ｇ、ホウ酸30ｇを入れた電解
液中に浸漬し、略中央部に陽極を挿入し、金属筒
状体１を陰極として液温50℃電流密度5A／100cm2
で電気メツキした。 金属メツキ終了後金属筒状体１を引上げ、約
350℃に加熱して発泡ポリウレタンを気化飛散さ
せ、金属筒状体１と一体となつた金属多孔体２を
形成した。金属多孔体２の空隙率は発泡ポリウレ
タンとほゞ同じ約95％であつた。 しかる後、第１図に示すように金属筒状体１の
一端部に過精度２μｍのステンレス鋼製の焼結
フイルター４を挿入し、金属筒状体１の一端部を
更に絞り加工して縮径して、焼結フイルター４を
固定すると共に、水素連通管５を形成する。金属
多孔体２の中空部に両端部をヒートシールした弗
素樹脂の多孔管状体３を挿入した。多孔管状体３
は外径８mm肉厚１mmであり、略２μｍの過精度
を有する。 次いで、金属筒状体１の他端部から、金属筒状
体１を震動させながら、粉状体の金属水素化物を
充填率略0.5迄充填した。そして、金属筒状体１
の他端部を蓋板６で密閉した。 以上の様に形成した、金属水素化物反応容器を
44本束ねて一本の多岐管７に接続し、熱媒が流通
する熱媒容器８内に全体を納めた。 多岐管７を介して、かかる金属水素化物反応容
器群を２対連結してヒートポンプ装置を構成し
た。第２図は一対の金属水素化物反応容器群を示
している。 一対の金属水素化物反応容器群において、一方
に金属水素化物を形成する合金LaNi5を15Kg充填
し、他方に同じくMmNi4.7Al0.3（Mm：ミツシ
ユメタル）を15Kg充填した。ヒートポンプ装置の
運転サイクルは、先ず、一方の対の金属水素化物
反応容器群の金属水素化物LaNi5Hxの側を85℃に
加熱し、水素を放出させ金属水素化物
MmNi4.7Al0.3Hxを室温30℃に維持して、その水
素を吸蔵させる。次いで、LaNi5Hx側を室温30℃
に維持してMmNi4.7Al0.3Hxからの水素を吸蔵さ
せつつ、MmNi4.7Al0.3Hx側において水素放出に
伴なう吸熱によつて15℃の冷熱を得る。１サイク
ルは30分で終了し、MmNi4.7Al0.3Hxを保有する
２つの金属水素化物反応容器群から交互に冷熱出
力が得られる。かかる冷熱出力運転の結果を別表
に示す。 比較例 第３図に示す通り、実施例と同じ大きさの金属
筒状体１に、アルミニウム押出成形品からなる放
射状の伝熱フイン９を内壁面に密接しながら挿入
した。フイン１０とフイン１０の間に両端部をヒ
ートシールした弗素樹脂の多孔管状体３を挿入し
た。フイン１０とフイン１０の間の空隙には金属
水素化物を充填している。伝熱フイン９は肉厚１
mmのフイン１０を10枚備えており、フイン１０は
50mm間隔で水素流通用の切欠きが形成されてい
る。多孔管状体３は外径３mm肉厚0.5mmで過精
度２μｍである。この金属水素化物反応容器の他
の構造は実施例（第１図）と同じである。 かかる金属水素化物反応容器を、金属水素化物
15Kg充填するために56本を束ねて、第２図と同じ
ヒートポンプ装置を構成し、実施例と同じく冷熱
出力運転をさせた。その結果を別表に示す。
【表】
【表】
熱し水素放出させるため
に使用された熱量
本発明製法においては、上述の構成になされて
いるので、金属水素化物反応容器としては熱伝導
性に優れ、しかも熱容量の小さいものが得られ、
ヒートポンプ装置として構成された時には出力が
大きくなり、成績係数が改善される。
に使用された熱量
本発明製法においては、上述の構成になされて
いるので、金属水素化物反応容器としては熱伝導
性に優れ、しかも熱容量の小さいものが得られ、
ヒートポンプ装置として構成された時には出力が
大きくなり、成績係数が改善される。
第１図は本発明製法による金属水素化物反応容
器の一例を示す(a)軸方向と直交方向の縦断面図(b)
軸方向の縦断面図、第２図は本発明製法による金
属水素化物反応容器を使用したヒートポンプ装置
の一例を示す縦断面図、第３図は比較例における
金属水素化物反応容器を示す軸方向と直交方向の
縦断面図。 １は金属筒状体、２は金属多孔体、３は多孔管
状体。
器の一例を示す(a)軸方向と直交方向の縦断面図(b)
軸方向の縦断面図、第２図は本発明製法による金
属水素化物反応容器を使用したヒートポンプ装置
の一例を示す縦断面図、第３図は比較例における
金属水素化物反応容器を示す軸方向と直交方向の
縦断面図。 １は金属筒状体、２は金属多孔体、３は多孔管
状体。
Claims (1)
- １ 金属筒状体に筒状の発泡合成樹脂体を挿入
し、該金属筒状体を絞り加工し発泡合成樹脂体と
金属筒状体内壁面とを当接せしめ、発泡合成樹脂
体の気孔壁に炭素を付着させて導電層を形成し、
金属メツキした後に発泡合成樹脂体を除去するこ
とを特徴とする金属水素化物反応容器の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57021395A JPS58137699A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | 金属水素化物反応容器の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57021395A JPS58137699A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | 金属水素化物反応容器の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58137699A JPS58137699A (ja) | 1983-08-16 |
| JPS6261839B2 true JPS6261839B2 (ja) | 1987-12-23 |
Family
ID=12053867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57021395A Granted JPS58137699A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | 金属水素化物反応容器の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58137699A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61244996A (ja) * | 1985-04-20 | 1986-10-31 | Mazda Motor Corp | 金属水素化物内蔵容器 |
-
1982
- 1982-02-12 JP JP57021395A patent/JPS58137699A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58137699A (ja) | 1983-08-16 |
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