專利名稱：蓄氫合金反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用蓄氫合金的有關(guān)反應(yīng)器，尤其涉及一種在反應(yīng)器內(nèi)裝上氫氣管路，在蓄氫合金區(qū)域之間形成一定空間，加快蓄氫合金和氫氣之間的反應(yīng)的蓄氫合金反應(yīng)器。
即，是在高壓及極低溫狀態(tài)下儲藏氫氣，然而氫氣的固有密度低，所以儲存在容器內(nèi)的量相對較少，使得上述氫氣儲藏容器體積大，重量太重，給運輸和使用造成不便。
為解決上述問題，近來也使用蓄氫合金，將氫氣吸收于蓄氫合金上儲藏。
上述蓄氫合金的氫氣儲藏容量，雖然從重量上看很低，但是從體積上看，要比壓縮氫氣或液態(tài)氫氣的儲藏容量大，所以可儲藏更多的氫氣。
這時，上述蓄氫合金是能夠與氫氣的親合力很大的元素和親合力弱的元素組成的金屬化合物。作為蓄氫合金的金屬可以是Mg-Ni合金，Mg-Cu合金，Ti-Ni合金，R-Co合金(在這里，R是指稀土類金屬)。
這樣當氫氣被吸到蓄氫合金上時發(fā)生放熱反應(yīng)；相反，當氫氣從上述蓄氫合金釋放出來時會發(fā)生吸熱反應(yīng)。
利用這樣特性，蓄氫合金可以作為氫氣儲藏材料，能量轉(zhuǎn)換材料，電池材料及用于能量變換裝置。
下面參考
圖1及圖2對蓄氫合金熱交換器說明如下。
首先，利用蓄氫合金的交換器是由兩個或許多個組合成一套而組成熱交換體系。圖1只是顯示了其中一個熱交換器。
圖1是習用的蓄氫合金熱交換器的側(cè)面圖。由圖1可看出，上述熱交換器(1)是由分配管(10)，反應(yīng)器(20)及外部熱交換器(30)組成。
該分配管(10)的外圍設(shè)有多根連通著的管子突伸地分布著，在上述各個管子的端部均與反應(yīng)器(20)連接。
另外，在上述個反應(yīng)器的外部側(cè)面裝設(shè)許多熱交換釘，使得水，空氣等熱傳導(dǎo)更加容易。
圖2是圖1所示熱交換器蓄氫合金的反應(yīng)器縱斷面圖。由該圖2可看出上述反應(yīng)器(20)是由反應(yīng)容器殼體(21)，與該反應(yīng)容器殼體(21)是軸向平行設(shè)置而形成氫氣通路，其上形成多個孔的氫氣管路(22)，填充于該氫氣管路(22)和反應(yīng)容器殼體(21)之間的蓄氫合金(23)，在上述蓄氫合金之間，按照一定間隔設(shè)置有多個熱傳導(dǎo)釘(24)，為使上述蓄氫合金粉末形成環(huán)形過濾器，在氫氣流入口裝上過濾器(25)，由這些構(gòu)件構(gòu)成反應(yīng)容器(20)。
這時，上述蓄氫合金是由熱傳導(dǎo)釘起著熱傳導(dǎo)作用，形成一個區(qū)域。對于上述蓄氫合金區(qū)域來講，其上下部由傳導(dǎo)板(24)包圍著，而內(nèi)側(cè)部位則由氫氣管路(22)包圍著。
上述氫氣管路(22)上設(shè)有許多大小的孔，它雖不能使蓄氫合金粉末通過但能夠讓氫氣通過。該管路(22)可以使用過濾網(wǎng)。
流入上述反應(yīng)器的氫氣，通過裝在反應(yīng)容器殼體(21)中部的氫氣管路(22)，被蓄氫合金所吸收。
盡管在上述反應(yīng)器(20)中可產(chǎn)生氫氣，但是上述氫氣都是通過氫氣管路(22)送到蓄氫合金(23)，所以該蓄氫合金和氫氣之間的反應(yīng)速度變慢，而且很難反應(yīng)充分。
再則，氫氣從反應(yīng)器(20)排出時，從蓄氫合金(23)放出的氫氣，只能通過氫氣管路(22)輸送氫氣，所以氫氣排出速度會變慢。
這樣，向著蓄氫合金區(qū)域，氫氣流入速度以及從蓄氫合金區(qū)域，氫氣向外部流出的速度是影響上述熱交換器效率的主要因素，所以為提高上述熱交換器的效率，要求反應(yīng)器構(gòu)造能增加氫氣流入及流出速度。
本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
一種蓄氫合金反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體、氫氣管路、蓄氫合金、分配管；其特征在于，在與分配管連接的反應(yīng)器殼體內(nèi)部形成氫氣通路，該氫氣通路由管壁上設(shè)有多個氫氣通孔的氫氣管路以及由該氫氣管路貫通由安裝在蓄氫合金內(nèi)的許多過濾網(wǎng)形成的多個空間構(gòu)成，該過濾網(wǎng)形成的多個空間是由所述多個氫氣通孔連通。
前述的蓄氫合金反應(yīng)器，其中氫氣通孔是按一定間距排列。
前述的蓄氫合金反應(yīng)器，其中氫氣通孔要比蓄氫合金粉末小。
前述的蓄氫合金反應(yīng)器，其中過濾網(wǎng)，其內(nèi)部空間，與氫氣管路接觸的內(nèi)側(cè)部位是開放式環(huán)形結(jié)構(gòu)。
前述的蓄氫合金反應(yīng)器，其中過濾網(wǎng)，其內(nèi)部四個面形成封閉的環(huán)形狀。
前述的蓄氫合金反應(yīng)器，其特征在于所述過濾網(wǎng)是由導(dǎo)熱性材料制成。
本發(fā)明的目的還可由以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
一種蓄氫合金反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體、氫氣通管、蓄氫合金、分配管；其特征在于氫氣管路安裝在與分配管連著的反應(yīng)器內(nèi)部，形成氫氣通路，氫氣管路還設(shè)有許多個氫氣通孔；過濾網(wǎng)是插入裝在上述氫氣管路上并設(shè)在反應(yīng)器殼體里，過濾網(wǎng)內(nèi)部則填充著蓄氫合金；所述支持輔助材料裝在上述各個過濾網(wǎng)之間，使得在各過濾網(wǎng)之間形成空間。
前述的蓄氫合金反應(yīng)器，其中支持輔助材料是均形成環(huán)行安裝在多個過濾網(wǎng)的內(nèi)側(cè)環(huán)圈及外側(cè)環(huán)圈部位。
前述的蓄氫合金反應(yīng)器，其中支持輔助材料是沿著各個過濾網(wǎng)的上面及下面，朝著內(nèi)側(cè)環(huán)圈和外側(cè)環(huán)圈形成突部。
前述的蓄氫合金反應(yīng)器，其中支持輔助材料是在過濾網(wǎng)的上面及下面形成許多個突部位。
前述的蓄氫合金反應(yīng)器，其中過濾網(wǎng)是由導(dǎo)熱性材料制成。
如上所述，本發(fā)明加快了氫氣儲藏合金和氫氣的反應(yīng)，并使得從氫氣儲藏合金放出的氫氣，能更快地排放出去，如此可降低熱交換器的生產(chǎn)成本。
另外，使得組裝上述反應(yīng)器，更加簡單，從而可降低熱交換器的生產(chǎn)成本，還可防止上述氫氣儲藏合金粉末隨同氫氣一起排出到外部來，這樣能夠更安全地使用壓縮機。
圖2是圖1所示反應(yīng)器內(nèi)部構(gòu)造的縱斷面圖。
圖3是本發(fā)明蓄氫合金反應(yīng)器的第一實施例的縱斷面圖。
圖4a是圖3所示濾網(wǎng)構(gòu)造的示意圖。
圖4b是圖4a所示濾網(wǎng)的橫向展開斷面圖。
圖5a是圖3所示濾網(wǎng)構(gòu)造變形實例的示意圖。
圖5b是圖5a所示濾網(wǎng)按橫向展開的斷面圖。
圖6是本發(fā)明蓄氫合金反應(yīng)器的第二個實例的縱斷面圖。
圖7a是圖6所示濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖7b是圖6a所示濾網(wǎng)按橫向展開的斷面圖。
圖7c是圖6所示濾網(wǎng)之間裝設(shè)的起支撐作用的支持輔助材料示意圖。
上述氫氣管路(52)是插裝在反應(yīng)器殼體(51)的內(nèi)部，為使氫氣管路(52)的內(nèi)部和外部連通起來，設(shè)有許多個氫氣通孔(52a)。
更準確的講，上述氫氣管路(52)與反應(yīng)器殼體(51)是延著長度方向平行安裝。而上述氫氣通孔(52a)是延著反應(yīng)器殼體(51)的長度方向，相隔一定間距排列。
另外，上述過濾網(wǎng)(53)是由氫氣管路(52)貫通，將多片過濾網(wǎng)(53)相互平行的沿軸向設(shè)置在蓄氫合金(55)之間，每兩片的過濾網(wǎng)(53)之間形成不填充蓄氫合金(55)并與各氫氣通孔(52a)連同的空間(54)。上述過濾網(wǎng)(53)設(shè)置在氫氣通孔(52a)的附近，并在濾網(wǎng)中心部形成貫通孔，貫通設(shè)置氫氣管路(52)。
上述過濾網(wǎng)(53)，受蓄氫合金荷重影響，可能向下部垂下，所以在上述空間(54)設(shè)置支持輔助材料，以防過濾網(wǎng)(53)垂下。
這樣，在多個蓄氫合金(55)區(qū)域之間，形成許多空間(54)，使氫氣被蓄氫合金(55)吸收的時間縮短，也使得從蓄氫合金(55)放出的氫氣，向反應(yīng)器殼體(51)外部排出的時間縮短。
參閱圖4a及圖4b，對圖3中反應(yīng)器過濾網(wǎng)的結(jié)構(gòu)說明如下上述過濾網(wǎng)(53a)在內(nèi)部形成空間(54)，而與氫氣管路(52)相接觸的內(nèi)側(cè)面，則形成開放式環(huán)狀。
即上述過濾網(wǎng)(53a)結(jié)構(gòu)如下其中心部位設(shè)有形成貫通孔的上面部，其下面部與上面部形狀相同并相對應(yīng)，將上述上面部和下面部外部環(huán)圈連接起來的外側(cè)部。
將這種結(jié)構(gòu)的過濾網(wǎng)(53a)裝在氫氣管路(52)上時，在上述過濾網(wǎng)(53a)的上面部和下面部與蓄氫合金(55)相接觸，隨著氫氣管路(52)插入貫通孔，上述過濾網(wǎng)開放著的內(nèi)側(cè)面被封閉。
這時，如果在上述過濾網(wǎng)的內(nèi)側(cè)面和氫氣管路(52)的外周面之間產(chǎn)生縫隙時，蓄氫合金(55)會隨氫氣而移動，所以過濾網(wǎng)(53a)的內(nèi)側(cè)面與氫氣管路(52)的外周面應(yīng)緊密接觸。
另外，由于蓄氫合金(55)的荷重，過濾網(wǎng)(53a)的上面有可能下垂，在過濾網(wǎng)(53a)的內(nèi)側(cè)圓周裝設(shè)支撐上面部的支持輔助材料，以防止上面部下垂。
當然，上述過濾網(wǎng)外側(cè)面可以是開放的，內(nèi)側(cè)面是閉塞的。
參閱圖5a及圖5b對第一實例過濾網(wǎng)的變形實例說明如下圖5a是圖3中過濾網(wǎng)變形實例的示意圖。圖5b是圖5a中過濾網(wǎng)橫向展開的斷面圖。
上述過濾網(wǎng)(53b)其內(nèi)部是由四個面形成的封閉空間(54)，這四個面圍成一個環(huán)狀。
即，上述過濾器(53b)是由中心部位形成貫通孔的上面部、與上述上面部形狀相同相互對應(yīng)的下面部、在上面部和下面部外側(cè)連接其環(huán)形的外側(cè)面、連接上面部和下面部內(nèi)側(cè)的環(huán)形內(nèi)側(cè)面構(gòu)成。這時如果將上述過濾網(wǎng)(53b)按橫向展開時，如圖5b那樣可看到是封閉的斷面形狀。
將這種形狀的過濾網(wǎng)(53b)裝在反應(yīng)容器(51)上時，上述過濾網(wǎng)(53b)可以充分支撐蓄氫合金(55)的荷重，可防止上述空間(54)的形狀變形。
另外，因為過濾器(53b)的內(nèi)部側(cè)面緊貼在氫氣通孔(52a)上，所以蓄氫合金(55)被過濾網(wǎng)(53b)的側(cè)面過濾一次。
即，通過上述氫氣通孔(52a)的氫氣，還要經(jīng)過過濾網(wǎng)(53b)的側(cè)面之后，流入空間(54)，上述空間(54)的氫氣再通過上面部和下面部之后，再與蓄氫合金(55)起反應(yīng)。
再有，從上述蓄氫合金(55)放出的氫氣通過過濾網(wǎng)(53b)上、下面之后，流入空間(54)；上述空間(54)的氫氣通過內(nèi)側(cè)面及氫氣通孔(52a)之后，流入氫氣管路(52)。
對于裝在上述蓄氫合金反應(yīng)器第一實例的各過濾網(wǎng)(53a，53b)來說，將蓄氫合金(53)填充在反應(yīng)器殼體(51)內(nèi)部一定高度之后，輪番反復(fù)進行過濾網(wǎng)(53a，53b)的安裝，這樣就能在上述蓄氫合金(55)之間形成空間(54)。
在上述反應(yīng)容器殼體(51)內(nèi)，就會提高氫氣的流出流入速度，擴大蓄氫合金(55)和氫氣之間的接觸面積。這樣就能提高蓄氫合金和氧氣之間的反應(yīng)速度。
下面參閱圖6、圖7，說明本發(fā)明蓄氫合金反應(yīng)器第二實施例其包括反應(yīng)器殼體(51)、氫氣管路(52)、蓄氫合金(55)、分配管(10)；在與分配管(10)連接的反應(yīng)器殼體(51)內(nèi)部形成氫氣通路，該氫氣通路由管壁上設(shè)有多個氫氣通孔(52a)的氫氣管路(52)以及由該氫氣管路(52)貫通由安裝在蓄氫合金(55)內(nèi)的許多過濾網(wǎng)(53c)形成的多個空間構(gòu)成，該過濾網(wǎng)(53c)形成的多個空間是由所述多個氫氣通孔(52a)連通。
參閱圖7a及圖7b，可看出過濾網(wǎng)(53c)內(nèi)部形成閉塞的空間，而上述空間填充著蓄氫合金(55)。
這時，將上述過濾網(wǎng)(53c)裝于反應(yīng)容器殼體(51)時，在各個過濾網(wǎng)(53c)之間設(shè)置內(nèi)外環(huán)形豎立狀支持輔助材料(57c)(57c’)，那么過濾網(wǎng)(53c)之間則形成空間(54)。
上述支持輔助材料(57c)(57c’)還可如圖7c所示形狀，為設(shè)置在各過濾網(wǎng)(53c)下方的內(nèi)側(cè)環(huán)圈和外側(cè)環(huán)圈。
當然，上述支持輔助材料，沿著過濾網(wǎng)上面部位或下面部位的內(nèi)側(cè)及外側(cè)的環(huán)圈形成環(huán)狀；另外上述支持輔助材料也可以由過濾網(wǎng)上面部位或下面部位形成的多個突部構(gòu)成。
上述過濾網(wǎng)的第三實例與第一及第二實例不同，在過濾網(wǎng)(53c)內(nèi)部填充著蓄氫合金(55)，所以，只要象圖6那樣，在反應(yīng)器殼體(51)內(nèi)，裝上多個過濾網(wǎng)(53c)，并在各過濾網(wǎng)(53c)之間設(shè)置支持輔助材料，即可在各過濾網(wǎng)(53)之間形成空間(54)。
這樣，可以避免反復(fù)安裝上述蓄氫合金(55)和過濾網(wǎng)(53c)的麻煩，使反應(yīng)器(50)的安裝更加容易。
總之，上述第一個實施例是涉及到過濾網(wǎng)(53a，53b)，而這種過濾網(wǎng)(53a，53b)之間形成氫氣流動的空間(54)；實施例二是蓄氫合金(55)填充于過濾網(wǎng)(53c)內(nèi)部，并把這種過濾網(wǎng)(53c)置放在反應(yīng)器殼體(51)內(nèi)，使得各過濾網(wǎng)(53c)之間形成空間(54)。
上述各實例中過濾網(wǎng)(53)都是用傳熱性好的材料制成，這樣可提高蓄氫合金(55)和氫氣反應(yīng)容器殼體(51)的熱傳導(dǎo)性。
蓄氫合金(55)首先通過過濾網(wǎng)(53)進行過濾，再通過上述氫氣通孔(52a)做第二次過濾，然后通過安裝在上述氫氣流入口的過濾器(56)做最后一次過濾，所以可防止蓄氫合金(55)跑出反應(yīng)器(20)到外面來。于是使蓄氫合金(55)不會流入壓縮機內(nèi)，從而防止壓縮機損傷。
如上所述，本發(fā)明利用蓄氫合金的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)是，在上述反應(yīng)器殼體(51)里面安裝上氫氣管路(52)，同時在氫氣儲藏區(qū)域之間形成空間(54)，這樣促進上述蓄氫合金(55)吸收氫氣，并使得從蓄氫合金放出氫氣變得更容易一些。
另外，由于使用了導(dǎo)熱性非常好的過濾網(wǎng)(53)所以與習用反應(yīng)器不同，可以省去安裝導(dǎo)熱釘。
權(quán)利要求
1.一種蓄氫合金反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體、氫氣管路、蓄氫合金、分配管；其特征在于，在與分配管連接的反應(yīng)器殼體內(nèi)部形成氫氣通路，該氫氣通路由管壁上設(shè)有多個氫氣通孔的氫氣管路以及由該氫氣管路貫通由安裝在蓄氫合金內(nèi)的許多過濾網(wǎng)形成的多個空間構(gòu)成，該過濾網(wǎng)形成的多個空間是由所述多個氫氣通孔連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄氫合金反應(yīng)器，其特征在于所述氫氣通孔是按一定間距排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄氫合金反應(yīng)器，其特征在于所述氫氣通孔要比蓄氫合金粉末小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄氫合金反應(yīng)器，其特征在于所述過濾網(wǎng)，其內(nèi)部空間，與氫氣管路接觸的內(nèi)側(cè)部位是開放式環(huán)形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄氫合金反應(yīng)器，其特征在于所述過濾網(wǎng)，其內(nèi)部四個面形成封閉的環(huán)形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄氫合金反應(yīng)器，其特征在于所述過濾網(wǎng)是由導(dǎo)熱性材料制成。
7.一種蓄氫合金反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體、氫氣通管、蓄氫合金、分配管；其特征在于氫氣管路安裝在與分配管連接的反應(yīng)器殼體內(nèi)部，形成氫氣通路，氫氣管路的管壁上還設(shè)有多個氫氣通孔；過濾網(wǎng)是插裝在所述氫氣管路上并設(shè)在反應(yīng)器殼體里，過濾網(wǎng)內(nèi)部則填充著蓄氫合金；支持輔助材料安裝在所述各過濾網(wǎng)之間，使得各過濾網(wǎng)之間形成空間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蓄氫合金反應(yīng)器，其特征在于所述支持輔助材料均形成環(huán)形安裝在多個過濾網(wǎng)的內(nèi)側(cè)環(huán)圈及外側(cè)環(huán)圈部位。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蓄氫合金反應(yīng)器，其特征在于所述支持輔助材料是沿著各個過濾網(wǎng)的上面及下面，朝著內(nèi)側(cè)環(huán)圈和外側(cè)環(huán)圈形成突部位。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蓄氫合金反應(yīng)器，其特征在于所述支持輔助材料是在過濾網(wǎng)的上面及下面形成多個突部位。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蓄氫合金反應(yīng)器，其特征在于所述過濾網(wǎng)是由導(dǎo)熱性材料制成。
全文摘要
一種蓄氫合金反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體、氫氣管路、蓄氫合金、分配管；其特征在于，在與分配管連接的反應(yīng)器殼體內(nèi)部形成氫氣通路，該氫氣通路由管壁上設(shè)有多個氫氣通孔的氫氣管路以及由該氫氣管路貫通由安裝在蓄氫合金內(nèi)的許多過濾網(wǎng)形成的多個空間構(gòu)成，該過濾網(wǎng)形成的多個空間是由所述多個氫氣通孔連通。本發(fā)明是在反應(yīng)器內(nèi)部裝上了氫氣管路，又在各蓄氫合金區(qū)域之間形成一定的空間，以此來加速蓄氫合金與氫氣的反應(yīng)速度。
文檔編號B01J19/24GK1419959SQ01134888
公開日2003年5月28日 申請日期2001年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月19日
發(fā)明者姜成熙, 車剛旭, 成時慶, 洪尚義, 洪暎昊, 金志原, 金寅圭, 許慶旭, 金映秀, 金陽昊, 具滋亨, 樸柄日 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司