特許ウォッチ

公開番号2025096882
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-30
出願番号2023212852
出願日2023-12-18
発明の名称水素貯蔵容器および水素吸蔵合金の投入方法
出願人清水建設株式会社,国立研究開発法人産業技術総合研究所,境川工業株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類C01B 3/00 20060101AFI20250623BHJP(無機化学)
要約【課題】容器の内部における水素吸蔵合金の温度分布を均一化させ、水素の吸蔵・放出反応を効率的に進行させる。
【解決手段】水素吸蔵合金を収容する収容室30を有する筒状の容器本体10と、収容室30の内部において容器本体10の軸方向に沿って延び、水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管40と、を備え、容器本体10は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、収容室30を上下方向に二等分し、上側の領域を第1領域30A、下側の領域を第2領域30Bとした際、第2領域30Bに配置される配管40の本数は、第1領域30Aに配置される配管40の本数よりも多いことを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、
前記収容室の内部において前記容器本体の軸方向に沿って延び、前記水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、
を備え、
前記容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、
前記収容室を上下方向に二等分し、上側の領域を第１領域、下側の領域を第２領域とした際、
前記第２領域に配置される前記配管の本数は、前記第１領域に配置される前記配管の本数よりも多い、水素貯蔵容器。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記配管に当接する熱交換フィンをさらに備える、請求項１に記載の水素貯蔵容器。
【請求項３】
水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、
前記収容室の内部において前記容器本体の軸方向に沿って延び、前記水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、
前記配管に当接する熱交換フィンと、
を備え、
前記容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、
前記収容室を上下方向に二等分し、上側の領域を第１領域、下側の領域を第２領域とした際、
前記第２領域における前記熱交換フィンの表面積の合計は、前記第１領域における前記熱交換フィンの表面積の合計よりも大きい、水素貯蔵容器。
【請求項４】
前記熱交換フィンは、プレートフィンまたはエロフィンである、請求項２または３に記載の水素貯蔵容器。
【請求項５】
前記容器本体の内部において、前記収容室の軸方向の両端には、隔壁により前記収容室と区画され、前記配管の端部が接続されている一対の流通室が設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の水素貯蔵容器。
【請求項６】
前記一対の流通室には、前記配管を流れる熱媒体を前記容器本体の外部から流入させる流入部と、前記配管を流れる熱媒体を前記容器本体の外部へ流出させる流出部と、が接続され、
前記流入部は、前記流出部よりも下側に設けられている、請求項５に記載の水素貯蔵容器。
【請求項７】
前記配管には、前記配管を流れる熱媒体を前記容器本体の外部から流入させる流入部と、前記配管を流れる熱媒体を前記容器本体の外部へ流出させる流出部と、が接続され、
前記配管は、前記流入部から前記流出部までの流路が一筆書き状に連続するように接続されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の水素貯蔵容器。
【請求項８】
前記容器本体の内部には、前記容器本体の内部に存在する水素を授受する吸放出板が設けられ、
前記吸放出板の長手方向は、前記容器本体の軸方向に沿って延びている、請求項１から３のいずれか１項に記載の水素貯蔵容器。
【請求項９】
水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、
前記収容室の内部において前記容器本体の軸方向に沿って延び、前記水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、
を備え、
前記容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、
前記容器本体には、前記水素吸蔵合金を前記容器本体の内部へ充填するための充填口が複数設けられている、水素貯蔵容器。
【請求項１０】
複数の前記充填口は、前記容器本体の軸方向において、互いに略等間隔に設けられている、請求項９に記載の水素貯蔵容器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素貯蔵容器および水素吸蔵合金の投入方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、水素を安全かつ大容量で貯蔵できる手法として、水素吸蔵合金を収容した水素貯蔵容器が注目されている。この貯蔵方法は、水素吸蔵合金に水素を吸蔵させることにより水素を水素貯蔵容器内に貯蔵し、水素吸蔵合金から水素を放出させることにより、水素を水素貯蔵容器から別の燃料タンク等に充填させる。
【０００３】
水素吸蔵合金に水素を吸蔵する場合は発熱反応であり、水素吸蔵合金から水素を放出する場合は吸熱反応である。そのため、これらの反応を促進するためには、水素吸蔵合金を加熱または冷却する必要がある。特許文献１には、容器の内部に多数のプレートフィンが設けられた水素貯蔵容器が開示されている。多数のプレートフィンを設けることで、水素吸蔵合金を効率よく加熱、冷却することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第４４２０４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水素吸蔵合金を使用した水素貯蔵容器において、水素の吸蔵量および放出量を増加させることは重要な課題である。水素の吸蔵量および放出量を増加させるためには、容器の内部における水素吸蔵合金の温度分布を均一化させ、水素の吸蔵・放出反応を効率的に進行させることが重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様である水素貯蔵容器は、水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、収容室の内部において容器本体の軸方向に沿って延び、水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、を備え、容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、収容室を上下方向に二等分し、上側の領域を第１領域、下側の領域を第２領域とした際、第２領域に配置される配管の本数は、第１領域に配置される配管の本数よりも多いことを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の一態様である水素貯蔵容器は、水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、収容室の内部において容器本体の軸方向に沿って延び、水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、配管に当接する熱交換フィンと、を備え、容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、収容室を上下方向に二等分し、上側の領域を第１領域、下側の領域を第２領域とした際、第２領域における熱交換フィンの表面積の合計は、第１領域における熱交換フィンの表面積の合計よりも大きいことを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の一態様である水素貯蔵容器は、水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、収容室の内部において容器本体の軸方向に沿って延び、水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、を備え、容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、容器本体には、水素吸蔵合金を容器本体の内部へ充填するための充填口が複数設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の一態様である水素貯蔵容器は、水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、収容室の内部において容器本体の軸方向に沿って延び、水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、配管に当接する複数のプレートフィンと、を備え、容器本体は、軸方向が水平方向に沿うように配置され、プレートフィンは、上下方向に沿って延びる平板形状を有し、容器本体の軸方向の中央部における上下方向断面において、複数のプレートフィンは、水平方向に２ｍｍ以上の間隔を空けて配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の一態様である水素吸蔵合金の投入方法は、水素吸蔵合金を収容する収容室を有する筒状の容器本体と、収容室の内部において容器本体の軸方向に沿って延び、水素吸蔵合金を加熱および冷却する熱媒体が流通する複数の配管と、を備える水素貯蔵容器における水素吸蔵合金の投入方法であって、容器本体に設けられた複数の投入口を通じて、水素吸蔵合金を容器本体の内部へ投入する工程と、投入口に蓋材を溶接して、投入口を閉じる工程と、を備え、容器本体の上面視において、容器本体の中心位置を通り、容器本体の軸方向に沿って延びる仮想線に対して、複数の投入口は、線対称に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許