树脂复合化储氢合金向容器的填充方法与流程

本发明涉及将树脂复合化储氢合金填充到容器中的方法。

背景技术：

作为储藏氢的方法，有使填充到容器后的储氢合金中吸收氢气而储藏氢的方法。该方法与将氢气高压储藏在储气瓶的方法等相比，因为安全性和体积填充效率优异，所以目前受到注目。

另一方面，随着储氢合金对氢气的吸收·释放，会发生最大30％膨胀·收缩，因此这时产生的应力会给容器带来应变，对容器的耐久性造成不良影响。作为缓和储氢合金因膨胀·收缩而作用于容器的应力的方法，有将储氢合金和树脂加以混合而作为树脂复合化储氢合金，并将该树脂复合化储氢合金填充到容器中的方法。

在此，专利文献1中记述有将储氢合金和树脂和碳纤维混合而成的树脂复合材填充到容器中的方法。在专利文献1中，将上述树脂复合材填充到容器中时，对容器持续地施加既定频率的振动。由此，能够将储氢合金以预期的填充率填充到容器内。

还有，作为将储氢合金填充到容器的方法，也有专利文献2所述的方法。在专利文献2中，记述有一种一边用带式输送机移送容器，一边将储氢合金连续地填充到容器中的方法。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2015－169269号公报

【专利文献2】日本特开2002－156097号公报

在此，氢气被储氢合金吸收的储氢反应，因为是放热反应，所以向填充有储氢合金的容器中填充氢气时，需要迅速冷却容器。因此，填充储氢合金的容器需要是内部具有热交换功能的容器。

关于热交换器功能，例如是通过在容器的内部设置大量的翅片·隔板等来具体实现。另一方面，关于储氢合金和树脂混合而成的树脂复合化储氢合金，其流动性差(粘性高)，难以填充到内部具有大量的翅片·隔板等的容器中。如专利文献1所述，在使容器振动的程度下，难以向容器内无间隙且高时效地填充树脂复合化储氢合金。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述实际情况而做的，其目的在于，提供一种能够将储氢合金和树脂混合而成的树脂复合化储氢合金向内部具有热交换部的容器内，无间隙且高时效地进行填充的方法。

本发明的特征在于，是一种向内部具有热交换部的容器填充树脂复合化储氢合金的方法，所述热交换部是多个板状部在轴向上排列而成的，其中，一边使取下盖罩的所述容器围绕轴向旋转，一边向相邻的所述板状部之间注入所述树脂复合化储氢合金。

根据本发明的填充方法，能够将储氢合金和树脂混合而成的树脂复合化储氢合金向内部具有热交换部的容器内，无间隙且高时效地填充。

附图说明

图1是表示填充树脂复合化储氢合金的容器的一个实施方式的纵剖面图。

图2是表示在相邻的板状部之间注入树脂复合化储氢合金的方法的一例的图。

图3是表示填充树脂复合化储氢合金的容器的变形例的纵剖面图。

图4是表示填充树脂复合化储氢合金的容器的变形例的纵剖面图。

【符号的说明】

2：螺旋翅片(热交换部)

2a：板状部

3：盖罩

8：挤出机(注入机构)

9a：前端(排出位置)

101～103：容器

z：轴向

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对用于实施本发明的方式进行说明。

(容器的构成)

首先，一边参照图1，一边对填充树脂复合化储氢合金的容器的一个实施方式进行说明。还有，本发明的填充方法，不限于图1所示的容器101和后述的图3、4所示的容器102、103，而是能够适用于在内部具有多个板状部(翅片和隔板)在轴向z上排列而成的热交换部的各种形态的容器。

如图1所示，本实施方式的容器101是在内部具有多个板状部2a在轴向z上排列而成的作为热交换部的螺旋翅片2的容器，其具有螺旋翅片2被固定于外周面的筒体1、和盖罩3。配置有螺旋翅片2的筒体1与盖罩3之间的空间s是填充树脂复合化储氢合金的空间。螺旋翅片2是多个板状部2a螺旋状形成的。

在此，所谓树脂复合化储氢合金是指储氢合金和树脂(合成树脂)混合而成的合金。例如，通过在粉末状的储氢合金中添加混合合成树脂，从而制作树脂复合化储氢合金。作为储氢合金，可列举二元系合金、三元系合金、四元系合金和五元系合金等，虽存在各种的类别、组成、结晶结构的储氢合金，但本发明的填充方法并不限定于对特定的储氢合金的应用。

作为与储氢合金混合的合成树脂，例如，可列举酚醛树脂、密胺树脂、硅树脂和聚氨酯树脂等的热固化性树脂，以及聚丙烯树脂、聚乙烯树脂和赛璐珞树脂等的热塑性树脂。还有，合成树脂优选的是具有比储氢合金所吸留的氢的释放加热温度高的软化点(例如，100度以上的软化点)的合成树脂。

在筒体1之中流通有热交换介质(例如，水)。向填充有树脂复合化储氢合金的容器101中填充氢气时，在筒体1之中例如流通水，并利用该水，树脂复合化储氢合金得以冷却。来自树脂复合化储氢合金的热由容器101内的筒体1的外周面和螺旋翅片2过渡到筒体1内流通的水中。螺旋翅片2(板状部2a)和筒体1优选传热性优异的，其材料例如是不锈钢、铝合金、铜合金等。

本实施方式的盖罩3由筒状的盖罩主体4、和封闭盖罩主体4的轴向两端部的圆板状的两片板5所构成。还有，盖罩主体4的轴向端部的凸缘部4a和板5，例如由螺钉(未图示)等的固定手段固定。另外，在盖罩3(盖罩主体4)上设有氢气的入口·出口，但其图示省略。

(树脂复合化储氢合金的填充方法)

一边参照图2，一边对于将树脂复合化储氢合金填充于容器101的方法进行说明。

首先，将取下盖罩3的容器101的筒体1的端部，安装于旋转驱动机构13。这时，筒体1的姿势可以是纵(轴向为垂直方向)，也可以是横(轴向为水平方向)。还有，若筒体1的姿势保持为纵(轴向为垂直方向)，则相比保持为横(轴向为水平方向)的情况，注入到相邻的板状部2a之间的树脂复合化储氢合金，更容易保持在板状部2a之间(能够进一步防止树脂复合化储氢合金掉落)。

另一方面，向储氢合金中添加混合合成树脂而制作树脂复合化储氢合金。将制作的树脂复合化储氢合金供给到挤出机8(注入机构)的料斗10中。

还有，制作的树脂复合化储氢合金的粘性高，呈泥球状或膏状，流动性差。树脂复合化储氢合金的注入机构即挤出机8不限定于此，例如，也可以是螺杆式的挤出机。

将取下盖罩3的容器101安装到旋转驱动机构13的工序；和制作树脂复合化储氢合金，并将制作好的树脂复合化储氢合金供给到挤出机8的工序，哪道工序先行都可以，也可以两道工序同时进行。根据树脂复合化储氢合金的硬化速度等，适当选择使哪道工序先行。

接着，使挤出机8的主体部9的排出喷嘴11的前端9a(排出位置)位于相邻的板状部2a之间的侧面邻域。其后，一边从挤出机8挤出树脂复合化储氢合金，一边由旋转驱动机构13使取下盖罩3的容器101(螺旋翅片2固定于外周面的筒体1)围绕轴向z旋转，同时向相邻的板状部2a之间注入树脂复合化储氢合金。

一边使筒体1(取下盖罩3的容器101)围绕轴向z旋转，一边向相邻的板状部2a之间注入树脂复合化储氢合金，与专利文献1所述的利用振动的填充方法相比，能够向相邻的板状部2a之间无间隙且高时效地填充树脂复合化储氢合金。

这时，优选一边使挤出机8的排出喷嘴11的前端9a(排出位置)，沿着筒体1(取下盖罩3的容器101)的轴向z移动，一边向相邻的板状部2a之间注入树脂复合化储氢合金。据此，能够向在轴向z上排列的全部板状部2a之间高效率地填充树脂复合化储氢合金。

此外，还优选使挤出机8的排出喷嘴11的前端9a(排出位置)，一边对着相邻的板状部2a之间，同时使该前端9a(排出位置)沿着筒体1(取下盖罩3的容器101)的轴向z直线性移动，一边向相邻的板状部2a之间注入树脂复合化储氢合金。这种情况下，若螺旋翅片2例如为1条螺旋，则筒体1转一圏时，挤出机8的排出喷嘴11的前端9a(排出位置)以螺旋翅片2的一个螺距量沿螺旋前进的轴向移动，如此使筒体1(取下盖罩3的容器101)的旋转速度与挤出机8的排出喷嘴11的前端9a(排出位置)向轴向z的移动速度同步。据此构成，能够向在轴向z上排列的全部板状部2a之间更高效率地填充树脂复合化储氢合金。还有，挤出机8的移动机构的图示省略。

若对全部的板状部2a之间的树脂复合化储氢合金的填充完毕，则停止筒体1的旋转，并在筒体1上安装盖罩3。如本实施方式的容器101，在盖罩3内，如果存在未配置螺旋翅片2(热交换部)的空间，则在筒体1上安装盖罩3后，将树脂复合化储氢合金填充于此空间。因为该空间没有翅片，所以即使安装盖罩3，也能够容易地在容器101内填充树脂复合化储氢合金。还有，在这种情况下，在盖罩3(盖罩主体4)上设有树脂复合化储氢合金的填充口，但其图示省略。也可以在筒体1与盖罩3之间的全部空间s内(由空间s的轴向的端到端)，配置螺旋翅片2(热交换部)。

还有，注入到板状部2a之间(填充于容器101)的树脂复合化储氢合金随时间流逝而硬化。

(容器的变形例)

图3和图4所示的容器102和容器103是图1所示的容器101的变形例。容器102和容器103与容器101的不同点是容器的内部的热交换部的构成。

图3所示的容器102的热交换部12是多个环状的板12a(板状部)，以相对于与轴向z正交的方向倾斜的姿势，隔开规定的间隔而在轴向z上排列而成的。

另外，图4所示的容器103的热交换部22，是多个环状的板22a(板状部)以与轴向z正交的姿势，隔开规定的间隔而在轴向z上排列而成的。

(树脂复合化储氢合金的注入机构)

在上述实施方式中，展示的是使用挤出机8(例如，螺杆式的挤出机)，向相邻的板状部2a之间注入树脂复合化储氢合金的例子。树脂复合化储氢合金的注入机构不限定为挤出机8。例如，在容器101是更小型的容器的情况等中，也可以使用密封材的注入所用的公知的填缝枪等，一边使取下盖罩3的容器101围绕轴向z旋转，一边向相邻的板状部2a之间注入树脂复合化储氢合金。此外，也可以使用公知的刮刀等，一边使取下盖罩3的容器101围绕轴向z旋转，一边向相邻的板状部2a之间注入树脂复合化储氢合金。还有，若使用挤出机8注入树脂复合化储氢合金，则能够向相邻的板状部2a之间以短时间注入树脂复合化储氢合金。

以上，对于本发明的实施方式进行了说明。还有，本发明不受上述实施方式限定，本领域技术人员能够对于上述实施方式，在可设想的范围内进行各种变更。