專利名稱:氫儲存裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及氫儲存裝置,詳細地說,涉及適合于吸附氫而儲存的 氫儲存裝置。
背景技術(shù):
近年來,將氫用作燃料的燃料電池或發(fā)動機等被實用化,而且廣 泛地進行關(guān)于吸附或儲存供給這些燃料電池或發(fā)動機等用的氫的方 法、裝置等的研究。以前,作為氫的儲存方法,已知的有例如,給氫施加壓力、以 將氫儲存在高壓氫儲氣瓶中的方法,將冷卻液化后的液態(tài)氫儲存在高 壓儲氣瓶等低溫容器中的方法等。在以液態(tài)氫的形式蓄積的情況下,由低溫容器和潛熱儲存。因此, 伴隨著時間的過去,由于來自外部的熱量的進入,其會慢慢蒸發(fā),適 合于實際使用的長期保存是不可能的,在作為燃料的實用性方面不足。 而且,對于蒸發(fā)后的氫氣,不能在早期使其放出到外部,在利用效率 這點上也難以將液態(tài)氫用作燃料。此外,利用活性炭、碳納管等碳素材料儲存氫的技術(shù)也是已知的。 例如,公開了使氧化鐵等磁性體承載在活性炭的顆粒上或與其接觸、 以吸附在活性炭上的氫儲存方法(例如,參見專利文獻l)。這里,記 載了為促進正氫在低溫下向穩(wěn)定的仲氫的變換,在活性炭上承載磁性 體作為催化劑來液化的技術(shù)。在氫中, 一般地,根據(jù)自旋間的角動量的差異,有仲氫和正氫,在常溫下,正氫和仲氫以3:1的比率存在。在低溫下,由于仲氫的能量 低,所以全成為仲氫。雖然這種變換速度較慢,但是,通過冷卻可以 進行正氫一仲氫變換,相反地,雖然在低溫下變換速度慢,但是也可 能進行仲氫一正氫變換。專利文獻h日本專利特開2001-12693號公報 發(fā)明內(nèi)容但是,實際上,在使用碳素系材料構(gòu)成氫儲存裝置的情況下,當 在裝置(罐)內(nèi)混入磁性體時,罐內(nèi)的碳素系材料的體積會相對減少, 所以氫吸附量的提高有限。而且,當在罐入口設置磁性體,并且為了 抑制碳素系材料的飛散而設置過濾器時,過濾器和磁性體會造成氣體 出入的壓力損失。而且,當發(fā)生正氫一仲氫變換時,產(chǎn)生變換熱,由于該變換熱, 處于液體狀態(tài)的氫會再次氣化,由使用例如碳纖維等形成的薄厚度罐 長時期保持氫實質(zhì)上是困難的。本發(fā)明就是鑒于上述問題提出的,其目的在于提供一種能長時期 儲存大量氫的氫儲存裝置,而不會發(fā)生罐的氫流通口處的壓力損失的 增大,本發(fā)明將實現(xiàn)該目的作為課題。本發(fā)明得到如下見解如果在氫的處理時構(gòu)成為能從仲氫變換到 正氫,則能將仲氫一正氫變換時的吸熱產(chǎn)生的冷卻效果有效地利用于 將儲存罐內(nèi)保持為低溫,根據(jù)該見解實現(xiàn)本發(fā)明。用于達成上述課題 的具體方式如下所述。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的第一形式的氫儲存裝置具有罐,其設有氫流通口,并在至少一部分內(nèi)裝有氫吸附材料;和多孔質(zhì)磁性 體,其配置在上述氫流通口處。在本發(fā)明的氫儲存裝置中,對于在罐內(nèi)與氫吸附材料一起設置多 孔質(zhì)磁性體的情況,通過不將磁性體設置在罐內(nèi)、而是將多孔質(zhì)磁性 體設置在已設在罐上的氫流通口處,能確保罐內(nèi)部的氫吸附材料的填 充量。因此,能儲存大量的氫。而且,在氫的給排時,特別是在排出 氫時,儲存的氫進行仲氫一正氫變換后排出,所以,通過伴隨仲氫一 正氫變換的吸熱獲得冷卻效果,從而能將罐及罐內(nèi)環(huán)境保持低溫。而且,由于在氫流通口處設置多孔質(zhì)磁性體而兼具有過濾器功能, 所以不需要將多孔質(zhì)磁性體及過濾器雙方設置在氫流通口處,從而還 可以抑制罐的氫流通口處的壓力損失的增大。在罐內(nèi)的至少一部分上填充氫吸附材料,氫吸附材料將外部供給 的氫(特別是液態(tài)氫)以氫分子的形式物理地吸附保持。可向氫儲存 裝置的罐內(nèi)供給并在其中儲存液態(tài)氫。在罐內(nèi)部,在以液體狀態(tài)保持 氫的同時,當氫蒸發(fā)并成為氣體狀態(tài)時,其被吸附保持在以與液態(tài)氫 不接觸或接觸的狀態(tài)配置的氫吸附材料上。根據(jù)需要可以從氫流通口 取出保持在氫吸附材料上的氫。本發(fā)明的氫吸附材料為其表面可吸附并保持氫分子的物質(zhì),與捕 捉原子狀氫而吸附的氫吸附合金有區(qū)別。構(gòu)成本發(fā)明的氫儲存裝置的罐可以使用隔熱容器適當?shù)貥?gòu)成。通 過由隔熱容器構(gòu)成,可以抑制熱從罐外部向罐內(nèi)部的空間的傳導,對 于在氫儲存裝置內(nèi)儲存液態(tài)氫的情況,可以有效地抑制液態(tài)氫的氣化, 從而可以有效地長期確保氫的儲存時間。氫流通口可以設有用于將氣體或液體的氫供給罐內(nèi)的氫流入口、 和將儲存在罐內(nèi)部的氫取出到外部的氫流出口。這種情況下,將多孔 質(zhì)磁性體設置在氫流出口的結(jié)構(gòu)是有效的。例如,在將液態(tài)氫供給并儲存在罐內(nèi)部的情況下,罐內(nèi)部被保持 低溫,在低溫下氫以仲氫的狀態(tài)儲存。在將儲存的仲氫從氫流出口取 出到外部的情況下,由于設置在氫流出口的多孔質(zhì)磁性體的作用,將 仲氫變換成正氫,由此能引起吸熱反應,變換時的潛熱使罐或罐的內(nèi) 部氣體(罐內(nèi)氣體)保持低溫。也就是說,可以抑制液態(tài)氫的蒸發(fā), 有效地長期確保氫的儲存時間。而且,與上述潛熱的冷卻效果一起,伴隨取出氫時的罐內(nèi)壓的降 低,也可以有效地長期確保氫的儲存時間。有效的是,多孔質(zhì)磁性體以可與構(gòu)成內(nèi)裝了氫吸附材料的罐的構(gòu) 成部件進行熱交換的方式配置。在使用金屬材料構(gòu)成罐、可與金屬材 料進行熱交換的情況下特別有效。如上所述,多孔質(zhì)磁性體由將氫從其本身、罐內(nèi)部取出到外部時 的潛熱冷卻。這樣,通過以可與罐的構(gòu)成部件進行熱交換的方式設置 多孔質(zhì)磁性體,能冷卻罐本身,能將罐內(nèi)環(huán)境保持為低溫。也就是說, 在使用氫的同時,可以抑制液態(tài)氫的蒸發(fā),有效地長期確保氫的儲存 時間。罐具有用隔熱材料夾持具有金屬層的防護材料的隔熱結(jié)構(gòu),而且, 多孔質(zhì)磁性體以可與防護材料熱交換的方式配置的形式是有效的。通 過構(gòu)造為將隔斷熱的防護材料夾在隔熱材料間的隔熱結(jié)構(gòu),可以高度 地抑制從外部向罐內(nèi)部的熱傳遞,同時,通過與氫取出時被冷卻的多 孔質(zhì)磁性體的熱交換,能更有效地冷卻罐本身。而且,能穩(wěn)定地將罐 內(nèi)環(huán)境保持為低溫。也就是說,在吸附量增加的同時,能抑制液態(tài)氫 的蒸發(fā),從而能更長期地確保氫的儲存時間。多孔質(zhì)磁性體設置在與罐內(nèi)環(huán)境接觸的位置而能夠直接冷卻罐內(nèi) 環(huán)境。優(yōu)選的是,如上所述,多孔質(zhì)磁性體與罐的構(gòu)成部件可熱交換地配置,同時,還配置在可與罐內(nèi)環(huán)境熱交換的位置。這樣,不僅冷 卻罐,而且,還能同時冷卻作為氫的儲存區(qū)域的罐內(nèi)部的環(huán)境,由此 可以提高冷卻效果。因此,在吸附量進一步增加的同時,能更穩(wěn)定地 使罐內(nèi)環(huán)境保持低溫,從而能避免液態(tài)氫的蒸發(fā),能更長時期地確保 氫的儲存時間。作為氫吸附材料,例如有活性炭、碳納管或MOF。作為多孔質(zhì)磁 性體,例如有氧化鐵、硅膠與鎳的混合物、或?qū)⒀趸t作為載體的氧 化鋁。將流通氫的氫流通管連接到氫流出口 ,可以將多孔質(zhì)磁性體承載 在氫流通管的內(nèi)壁的至少一部分上,而且可以將多孔質(zhì)磁性體填充到 氫流通管的至少一部分中。氫流通管可以沿罐的外壁面設置。氫吸附材料可以設置在成為上述罐內(nèi)的反重力方向的上部壁面上。上述防護材料可以為僅在聚酯薄膜的一面蒸鍍鋁的材料。而且,上述隔熱結(jié)構(gòu)可以層疊為隔熱材料/Al板/隔熱材料的層疊 結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的第二形式的氫儲存裝置將多孔質(zhì)磁性體設置在罐的氫流 通口處。在本形式中,如上所述,能將液態(tài)氫供給并保存在氫儲存裝置的 罐內(nèi)。而且,罐具有用隔熱材料夾持具有金屬層的防護材料的隔熱結(jié) 構(gòu),而且,以可與防護材料熱交換的方式配置多孔質(zhì)磁性體的形式是 有效的。作為多孔質(zhì)磁性體,例如有氧化鐵、硅膠與鎳的混合物、或 將氧化鉻作為載體的氧化鋁。而且,將流通氫的氫流通管連接到氫流出口,可以將多孔質(zhì)磁性體承載或填充在氫流通管的至少一部分,該 氫流通管可以沿罐的外壁面設置。根據(jù)本發(fā)明,可以提供一種能長時期儲存大量氫的氫儲存裝置, 而不會發(fā)生罐的氫流通口處的壓力損失的增大。
圖l為表示本發(fā)明的第一實施方式的氫儲存裝置的透視圖。 圖2為圖1的氫儲存裝置的A-A'線斷面圖。圖3A為表示將仲氫一正氫變換催化劑承載在本發(fā)明的第一實施方式的氫儲存裝置的氫排出管的內(nèi)壁面上的狀態(tài)的示意圖。圖3B為表示將仲氫一正氫變換催化劑塞滿本發(fā)明的第一實施方式的氫儲存裝置的氫排出管的管內(nèi)部的狀態(tài)的示意圖。圖4為表示本發(fā)明的第二實施方式的氫儲存裝置的斷面圖。
具體實施方式
以下參照附圖對本發(fā)明的氫儲存裝置的實施方式進行詳細說明。 (第一實施方式)參照圖1 圖3B說明本發(fā)明的氫儲存裝置的第一實施方式。本實施 方式的氫儲存裝置構(gòu)成為,將活性炭(氫吸附材料)內(nèi)裝在罐(容器) 的上部壁面上,并將氧化鐵為主體的多孔質(zhì)磁性體配置于設在罐(容 器)上的氫流出口及與氫流出口連通的氫排出管的內(nèi)部,使罐內(nèi)部保 持低溫以能夠長期儲存氫。如圖1所示,本實施方式的氫儲存裝置10構(gòu)成為由大致半球形的曲面閉塞截面圓形的筒狀容器的兩端面的結(jié)構(gòu)。在其壁面上設置氫流入 口12及承載氧化鐵為主體的多孔質(zhì)磁性體的氫流出口13。該多孔質(zhì)磁 性體還被承載在氫排出管16上。下面,進行具體說明。如圖2所示,本實施方式包括罐和氫排出管16,其中上述罐設有氫 流入口和氫流出口,并具有由大致半球形的曲面閉塞內(nèi)部中空且斷面圓形的筒狀體的兩端面的不銹鋼合金(SUS316L)制的不銹鋼容器ll、 裝在不銹鋼容器U內(nèi)的活性炭(氫吸附材料)14、及以覆蓋不銹鋼容 器11的整個外壁面的方式設置的隔熱層15;上述氫排出管16在管內(nèi)壁以承載的方式設有氧化鐵為主體的多孔質(zhì)磁性體,并以連通氫流出口 13與活性炭14的方式埋設在隔熱層15中。不銹鋼容器ll為一種中空容器,其具有0.5 3.0MPa程度的耐壓強 度,以內(nèi)容積達到70 200L (升)程度的方式使用不銹鋼合金 (SUS316L)成形為筒狀,并由大致半球形的曲面閉塞筒的長度方向的 兩端。對于斷面形狀、尺寸,可以對應目的等選擇圓形以外的矩形、 橢圓等任意形狀、尺寸。而且,除不銹鋼合金以外,還可以由鋁合金、 CFRP、 GFRP等構(gòu)成。氫流入口12及氫流出口13作為氫流通口設置在不銹鋼容器11的壁 面上。能通過氫流入口12將液態(tài)氫從外部供到不銹鋼容器內(nèi),而且, 根據(jù)需要能通過氫流出口13將儲存在不銹鋼容器內(nèi)的氫取出。如圖2所示,在不銹鋼容器ll的中空內(nèi)部,在成為容器內(nèi)的反重力 方向的上部壁面上,通過由金屬網(wǎng)設置隔壁而內(nèi)裝丸狀的活性炭(氫 吸附材料)14。在設置活性炭14的區(qū)域以外的空間,如圖2所示,能存 留從氫流入口12供給的液態(tài)氫21。由于液態(tài)氫21供給時的蒸發(fā)或存留 的液態(tài)氫的蒸發(fā)而氣化的氫以氫分子的狀態(tài)吸附保持在活性炭14上。 這時,氫不是以原子狀吸附,而是以氫分子的狀態(tài)物理吸附。作為氫吸附材料,除活性炭以外,例如,也能適當?shù)厥褂锰技{管、 Zn40 (1,4-苯二羧酸二甲酯)3等MOF (多孔性金屬有機結(jié)構(gòu))等。它們例如可以形成顆粒狀、丸狀或粉末狀等形態(tài),能以充滿袋或網(wǎng)眼、 網(wǎng)等不防礙與氣氛接觸的任意形態(tài)使用。在不銹鋼容器11的外側(cè)以覆蓋整個外壁面的方式設置隔熱層15。隔熱層15由隔熱材料17與由厚度lmm以下的Al板形成的冷卻防護材料 18構(gòu)成,通過在隔熱材料與隔熱材料之間夾持冷卻防護材料來將隔熱 材料構(gòu)成為層疊多層的層疊結(jié)構(gòu)。在本實施方式中,三層隔熱材料層 疊為隔熱材料/Al板/隔熱材料/Al板/隔熱材料的層疊結(jié)構(gòu)。隔熱材料17為在聚酯薄膜的兩面蒸鍍鋁的薄膜放射防護材料與隔 離材料交替地層疊而成的真空層疊隔熱材料(多層絕熱體;MLI),上 述隔離材料使放射防護材料彼此保持非接觸,防止熱傳導。該真空層 疊隔熱材料隔離來自外部的熱,以使不銹鋼容器及其內(nèi)部保持長期低 溫,避免存留在內(nèi)部的液態(tài)氫21的急劇蒸發(fā),從而可長時間地儲存氫。放射防護材料可以為僅在聚酯薄膜的一面蒸鍍鋁的物質(zhì),也可以 由聚酯薄膜以外的樹脂薄膜構(gòu)成。而且,作為隔離材料,適合使用玻 璃纖維布或紙、尼龍網(wǎng)等。當插入N張防護材料時,MLI能使由輻射引 起的進入熱量減少到1/(N+1)。另外,能根據(jù)目的、場合適當?shù)剡x擇隔熱層的結(jié)構(gòu)。隔熱材料的 層數(shù)為3層以外的1層或2層或4層以上均可以。而且,冷卻防護材料也 可以選擇除A1板以外的能獲得隔熱效果的材料來構(gòu)成。在覆蓋不銹鋼容器11的隔熱層15的內(nèi)部,沿著不銹鋼容器ll的外 壁面,埋設在最靠近不銹鋼容器11的隔熱材料17中而設置氫排出管16。 在氫排出管16使氫流過管內(nèi)部排出的同時,隔熱層15將氫排出管16與 來自外部的熱(例如290 310K)隔離,同時,不銹鋼容器通過與氫排 出管16之間的熱交換而被冷卻。氫排出管16的一端連接到氫流出口 19,該流出口以可以取出吸附 保持在活性炭14上的氫的方式設置在活性炭14中。氫排出管16的另一端與氫流出口13連接。通過該氫排出管16,可以進行儲存在不銹鋼容 器ll內(nèi)的氫的排出、外部供給。根據(jù)需要吸附在活性炭(氫吸附材料)14上的氫能自氫流出口19從由氫排出管16連通的氫流出口13排出,以 將氫供給與氫流出口 13相連的氫使用裝置。如圖3所示,在氫排出管16上,在從其一端連接的氫流出口19向另 一端的氫流出口13的管內(nèi)壁的整個表面上、以比表面積盡可能大的方 式均勻地承載以氧化鐵為主體的多孔質(zhì)磁性體20。多孔質(zhì)磁性體20在 使從氫流出口19導入的氫流通的同時,能使從仲氫到正氫的仲氫一正 氫變換發(fā)生。而且,如圖3B所示,在氫排出管16的靠近氫流出口13、 19的管內(nèi), 將多孔質(zhì)磁性體20填充到管內(nèi)部,以比表面積盡可能大的方式塞滿以 氧化鐵為主體的多孔質(zhì)磁性體20。這樣,承擔了用作使排出的氫氣通 過的過濾器的功能。而且,同樣地,在氫流出口13、 19上,在與氫的 接觸區(qū)域上多孔狀地承載設置以氧化鐵為主體的多孔質(zhì)磁性體。這樣, 在進行仲氫一正氫變換的同時,還可以承擔用作使排出的氫氣通過的 過濾器的功能。多孔質(zhì)磁性體為氫的仲氫一正氫變換催化劑,除上述以氧化鐵為 主體的多孔質(zhì)磁性體以外,例如,能適當?shù)厥褂霉枘z與鎳的混合物、 將氧化鉻作為載體的氧化鋁、吸附了氧的活性炭等。在液態(tài)氫蒸發(fā)的溫度以上,仲氫受到仲氫一正氫變換催化劑的作 用變?yōu)檎龤?。這種從仲氫向正氫的變換(仲氫一正氫變換)通過吸熱 進行。因此,在氫流經(jīng)管內(nèi)的同時,仲氫一正氫變換催化劑本身就會 逐漸冷卻,氫排出管也被冷卻,所以,通過與氫排出管之間的熱交換, 不銹鋼容器ll保持低溫。也就是說,氫的仲氫一正氫變換中,在低溫區(qū)域(例如20K)仲氫穩(wěn)定,進行得慢。因此,在靠近氫排出管16的一端的一側(cè)(氫流出口 19側(cè)),由于低溫氫的流入而保持低溫狀態(tài),從而變換速度慢,不能 很明顯地得到由仲氫一正氫變換引起的吸熱效果。但是,能由從另一端流入的低溫氫(例如100K以下)冷卻并與不銹鋼容器進行熱交換。因此,不銹鋼容器及容器內(nèi)環(huán)境被保持低溫。之后,位于氫排出管內(nèi)的氫隨著朝向氫流出口13側(cè)在管內(nèi)流通而逐漸升溫,在靠近與氫流出 口13相連的另一端的一側(cè)容易發(fā)生仲氫一正氫變換。而且,當仲氫逐 漸地變換為正氫時,由于變換引起的吸熱而使氫排出管的靠近氫流出 口13的下游側(cè)冷卻到低溫。這時,由于在氫流出口13也發(fā)生仲氫一正 氫變換,所以,與在氫流出口13接觸的隔熱材料17的放射防護材料(氧 化鋁)及冷卻防護材料(Al板)熱交換而被冷卻。艮口,在靠近氫排出時的氫流出口13的下游側(cè),由仲氫一正氫變換 時的潛熱冷卻氫排出管16。而且,在其與不銹鋼容器之間進行熱交換 的同時,在其與放射防護材料及冷卻防護材料(Al板)18之間進行熱 交換,從而能使不銹鋼容器本身及容器內(nèi)環(huán)境保持低溫。氫充分地吸附到氫吸附材料14上之后,氫吸附材料14也可以與存 留的液態(tài)氫21接觸。這是因為即使液態(tài)氫與充分吸附了氫的氫吸附材 料接觸,也不會產(chǎn)生反應熱,不會產(chǎn)生液態(tài)氫的沸騰。在本實施方式中,在氫排出管16的整個內(nèi)壁面上承載仲氫一正氫 變換催化劑(多孔質(zhì)磁性體)。但是,也可以不必在整個管內(nèi)壁面上 承載,而是僅在一部分上承載。這種情況下,如前所述,由于在低溫 區(qū)域仲氫一正氫變換速度慢,所以,有效的是在氫排出管16的氫流通 方向的下游側(cè)承載。特別是,在氫排出管16的另一端附近、即靠近氫 流出口13的下游區(qū)域局部地承載,在以少的承載量高效地獲得吸熱效 果(冷卻)這一點上是優(yōu)選的。仲氫一正氫變換催化劑(多孔質(zhì)磁性體)不僅可以設置在氫流出口上,根據(jù)需要也可以僅設置在氫流入口上或者氫流出口及氫流入口 兩者上。而且,為了易于氫的取出,可以在不銹鋼容器ll內(nèi)設置加熱 器。(第二實施方式)參照圖4說明本發(fā)明的氫儲存裝置的第二實施方式。本實施方式如 下構(gòu)造,即,將仲氫一正氫變換催化劑(多孔質(zhì)磁性體)承載在氫流 出口處,通過與MLI的蒸鍍鋁之間進行熱交換來進行不銹鋼容器的冷 卻。另外,和第一實施方式相同,氫可以使用液態(tài)氫,對于和第一實 施方式相同的構(gòu)成要素,采用相同的附圖標記并省略其詳細說明。在本實施方式中,由不銹鋼合金(SUS316L)構(gòu)成的氫流出口23 內(nèi)設在隔熱層25的內(nèi)部。在該氫流出口23上連接另一端與活性炭(氫 吸附材料)14相連的氫排出管26的一端,能夠?qū)⒘鹘?jīng)氫排出管26取出 的氫供給外部。在氫流出口23處,在通過的氫能接觸的區(qū)域多孔狀地承載以氧化 鐵為主體的磁性體。在從氫流出口排出氫時,該磁性體用作過濾器, 同時,能使仲氫向正氫發(fā)生仲氫一正氫變換。隔熱層25為交替地層疊了在聚酯薄膜的兩面蒸鍍鋁的薄膜放射防 護材料與隔離材料的多層絕熱體(MLI),上述隔離材料使防護材料間 保持非接觸、防止熱傳導。該多層絕熱體隔離來自外部的熱,以使不 銹鋼容器ll及其內(nèi)部保持長期低溫,避免存留在內(nèi)部的液態(tài)氫21的急 劇蒸發(fā),從而可長時間地儲存氫。氫流出口23與構(gòu)成隔熱層25的放射防護材料的蒸鍍鋁可熱交換地 接觸設置。在排出氫時,進行仲氫一正氫變換而被冷卻,這時,與蒸鍍鋁之間進行熱交換。這樣,不銹鋼容器的熱量通過以圍繞該容器的 方式設置的蒸鍍鋁放出,不銹鋼容器ll本身及容器內(nèi)環(huán)境被保持低溫。如第一實施方式那樣,可以在氫排出管26上、在管內(nèi)壁的一部分 (優(yōu)選在管下游側(cè))或整個表面上設置仲氫一正氫變換催化劑。在本實施方式中,僅以與構(gòu)成MLI的放射防護材料的蒸鍍鋁之間進行熱交換而冷卻的情況為中心進行說明。但是,也可以如此設置,即,在與蒸鍍鋁之間進行熱交換的同時,使氫流出口23以與不銹鋼容 器ll和/或容器內(nèi)環(huán)境可熱交換的方式接觸設置。在這種情況下,可以 同時冷卻不銹鋼容器和/或環(huán)境本身,能進一步提高冷卻效率。在上述實施方式中,以使用氫吸附材料的情況為中心進行說明。 但是,在本發(fā)明中,不需要必須為使用氫吸附材料的形式,不用氫吸 附劑而構(gòu)成氫儲存裝置的情況也是一樣的。標號說明IO —氫儲存裝置ll一不銹鋼容器12 —氫流入口13、 19 —氫流出口14一活性炭20—以氧化鐵為主體的多孔質(zhì)磁性體。
權(quán)利要求
1.一種氫儲存裝置,具有罐,其設有氫流通口,并在至少一部分內(nèi)裝有氫吸附材料;和多孔質(zhì)磁性體,其配置在上述氫流通口處。
2. 如權(quán)利要求l所述的氫儲存裝置,上述罐由隔熱容器構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求l所述的氫儲存裝置,上述氫流通口包括氫流入口和氫流出口,上述多孔質(zhì)磁性體配置在上述氫流出口處。
4. 如權(quán)利要求l所述的氫儲存裝置,上述多孔質(zhì)磁性體以可與上 述罐的構(gòu)成部件進行熱交換的方式配置。
5. 如權(quán)利要求4所述的氫儲存裝置,上述構(gòu)成部件為金屬材料。
6. 如權(quán)利要求l所述的氫儲存裝置,上述罐具有用隔熱材料夾持 具有金屬層的防護材料的隔熱結(jié)構(gòu),上述多孔質(zhì)磁性體以可與上述防 護材料進行熱交換的方式配置。
7. 如權(quán)利要求l所述的氫儲存裝置,上述多孔質(zhì)磁性體配置在可 與上述罐的內(nèi)部環(huán)境進行熱交換的位置。
8. 如權(quán)利要求l所述的氫儲存裝置,上述氫吸附材料為活性炭、 碳納管或MOF。
9. 如權(quán)利要求l所述的氫儲存裝置,上述多孔質(zhì)磁性體為氧化鐵、 硅膠與鎳的混合物、或?qū)⒀趸t作為載體的氧化鋁。
10. 如權(quán)利要求3所述的氫儲存裝置,流通氫的氫流通管連接到上述氫流出口,在上述氫流通管的內(nèi)壁的至少一部分上承載上述多孔質(zhì) 磁性體。
11. 如權(quán)利要求3所述的氫儲存裝置,流通氫的氫流通管連接到上 述氫流出口 ,在上述氫流通管的至少一部分中填充上述多孔質(zhì)磁性體。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的氫儲存裝置,上述氫流通管沿著罐 的外壁面設置。
13. 如權(quán)利要求l所述的氫儲存裝置,上述氫吸附材料設置在成為 上述罐內(nèi)的反重力方向的上部壁面上。
14. 如權(quán)利要求6所述的氫儲存裝置,上述防護材料為僅在聚酯薄 膜的一面蒸鍍鋁的材料。
15. 如權(quán)利要求6所述的氫儲存裝置,上述隔熱結(jié)構(gòu)具有隔熱材料 /Al板/隔熱材料的層疊結(jié)構(gòu)。
16. —種氫儲存裝置,在罐的氫流通口處配置多孔質(zhì)磁性體。
17. 如權(quán)利要求1或16所述的氫儲存裝置,上述罐儲存液態(tài)氫。
18. 如權(quán)利要求16所述的氫儲存裝置,上述罐具有用隔熱材料夾 持具有金屬層的防護材料的隔熱結(jié)構(gòu),上述多孔質(zhì)磁性體以可與上述 防護材料進行熱交換的方式配置。
19. 如權(quán)利要求16所述的氫儲存裝置,上述多孔質(zhì)磁性體為氧化 鐵、硅膠與鎳的混合物、或?qū)⒀趸t作為載體的氧化鋁。
20. 如權(quán)利要求16所述的氫儲存裝置,流通氫的氫流通管連接到上述氫流出口 ,在上述氫流通管的至少一部分承載或填充上述多孔質(zhì) 磁性體,上述氫流通管沿著罐的外壁面設置。
全文摘要
在取出氫時,從能量低的仲氫變換為能量高的正氫,利用由仲氫-正氫變換的吸熱產(chǎn)生的冷卻效果使氫儲存裝置(10)內(nèi)保持低溫。為此,提供了一種儲存液態(tài)氫(21)的氫儲存裝置(10),其中,在氫流通口(13)處設有用作仲氫-正氫變換催化劑的多孔質(zhì)磁性體。
文檔編號F17C13/00GK101253361SQ20068003218
公開日2008年8月27日 申請日期2006年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者廣瀨雄彥, 森大五郎 申請人:豐田自動車株式會社