发明名称 包含整合式热管理系统之氢储存床系统
摘要 一种氢储存床系统包含:压力容器;氢储存合金,配置在压力容器之内;以及整合式热管理系统,整体配置在压力容器之内。整合式热管理系统包含热产生装置、冷却装置、以及热分配装置。
申请公布号 TW575466 申请公布日期 2004.02.11
申请号 TW090131400 申请日期 2001.12.19
申请人 力能转换装置公司 发明人 奥辛基;杨罗沙;李洋;米柯夫;苏波礼
分类号 B01J7/00 主分类号 B01J7/00
代理机构 代理人 黄庆源 台北市大安区敦化南路一段二四五号八楼
主权项 1.一种氢储存床系统,包含:压力容器;氢储存合金,配置在该压力容器之内;以及整合式热管理系统,整体配置在该压力容器之内,该压力容器包含:热产生装置;冷却装置;以及热分配装置。2.如申请专利范围第1项所述之氢储存床系统,其中该热产生装置系选自于由电气加热元件与触媒燃烧器所组成的群组。3.如申请专利范围第2项所述之氢储存床系统,其中该热产生装置系为一个或更多个触媒燃烧器。4.如申请专利范围第3项所述之氢储存床系统,其中该等触媒燃烧器系被设计成能燃烧选自于由氢、汽油、燃料油、丙烷、柴油以及天然气所组成的群组之至少一种燃料。5.如申请专利范围第4项所述之氢储存床系统,其中该等触媒燃烧器系被设计成能燃烧丙烷。6.如申请专利范围第1项所述之氢储存床系统,其中该冷却装置包含一个管式热交换器。7.如申请专利范围第6项所述之氢储存床系统,其中该管式热交换器系被设计成能利用选自于由空气、氢、水以及有机冷却剂所组成的群组之至少一种冷却剂。8.如申请专利范围第7项所述之氢储存床系统,其中该管式热交换器系被设计成能利用空气以作为冷却剂。9.如申请专利范围第7项所述之氢储存床系统,其中该管式热交换器系被设计成能利用氢以作为冷却剂。10.如申请专利范围第7项所述之氢储存床系统,其中该管式热交换器系被设计成能利用水以作为冷却剂。11.如申请专利范围第1项所述之氢储存床系统,其中该热产生装置与该冷却装置系合并成单一机组,此单一机组系被设计成能催化燃烧丙烷或氢并利用空气或氢以作为冷却剂。12.如申请专利范围第1项所述之氢储存床系统,其中该热分配装置包含热连接至该热产生装置与该冷却装置两者之复数个散热器。13.如申请专利范围第12项所述之氢储存床系统,其中该热分配装置更包含热连接至该等散热器并分散在该氢储存合金之内的复数个热分配散热片。14.如申请专利范围第13项所述之氢储存床系统,其中该等热分配散热片与该等散热器系由选自于由导热的石墨、不锈钢、镁与镁合金所组成的群组之材料所形成。15.如申请专利范围第1项所述之氢储存床系统,其中该热分配装置包含热连接至该热产生装置与该冷却装置两者之复数个热导管。16.如申请专利范围第15项所述之氢储存床系统,其中该热分配装置更包含热连接至该等热导管并分散在该氢储存合金之内的复数个热分配散热片。17.如申请专利范围第16项所述之氢储存床系统,其中该等热分配散热片系由选自于由导热的石墨、不锈钢、镁与镁合金所组成的群组之材料所形成。18.如申请专利范围第1项所述之氢储存床系统,其中该氢储存合金系选自于由T-Zr基合金与镁基合金所组成之群组。19.如申请专利范围第18项所述之氢储存床系统,其中该氢储存合金系为一种镁基合金。20.如申请专利范围第19项所述之氢储存床系统,其中该合金包含至少90重量百分比的镁。21.如申请专利范围第20项所述之氢储存床系统,其中该合金更包含0.5-2.5重量百分比的镍。22.如申请专利范围第21项所述之氢储存床系统,其中该合金更包含1.0 - 4.0重量百分比的铈镧合金。23.如申请专利范围第22项所述之氢储存床系统,其中该合金更包含1.0 - 4.0重量百分比的铈镧合金。24.如申请专利范围第23项所述之氢储存床系统,其中该铈镧合金主要包含铈、镧与镨。25.如申请专利范围第23项所述之氢储存床系统,其中该合金更包含一个或更多个来自由3-7重量百分比的铝,0.1 - 1.5重量百分比的钇与0.3 - 1.5重量百分比的矽所组成的群组。26.如申请专利范围第19项所述之氢储存床系统,其中该氢储存合金系以粉末,片状元件或其混合物之型式存在。27.如申请专利范围第26项所述之氢储存床系统,其中该氢储存合金系以粉末与片状元件之混合物之型式存在。28.如申请专利范围第1项所述之氢储存床系统,其中该压力容器系由一个或更多个选自于由不锈钢或纤维强化聚合物所组成的群组之材料所形成。29.如申请专利范围第1项所述之氢储存床系统,其中该压力容器系为多层构造。30.如申请专利范围第29项所述之氢储存床系统,其中该压力容器系为三层构造。31.如申请专利范围第30项所述之氢储存床系统,其中该三层构造包含:内层,由轻量材料所形成,其不会与氢与该储存合金产生反应,并且可以耐得住系统之操作温度;中间层,由轻量绝缘材料所形成;以及外层,由容忍储存床系统之操作压力之纤维强化聚合物所形成。32.如申请专利范围第1项所述之氢储存床系统,其中该系统更包含复数个配置遍及该氢储存合金之内部的热电偶,以藉由观察该合金之放电区中的温度峰値决定该系统之充电状态。33.如申请专利范围第1项所述之氢储存床系统,其中该系统更包含氢气分配系统,用以提高该储存合金之氢化/反氢化速度。34.如申请专利范围第33项所述之氢储存床系统,其中该氢气分配系统包含一个分配歧管以及一个或更多个遍及该氢储存合金配置之可透氢气分配管。35.如申请专利范围第1项所述之氢储存床系统,其中该整合式热管理系统更包含:复数个导热凸部,以与该氢储存合金热传递接触的方式延伸并配置在该压力容器之内;以及一个加热/冷却交换器,安置在该压力容器之内,并以热传递关系连接至该等导热凸部且连接至该热产生装置与该冷却装置;藉以,热会被传送至该氢储存合金,经由该等导热凸部与该加热/冷却交换器,从该热产生装置和从该氢储存合金到达该冷却装置。36.如申请专利范围第19项所述之氢储存床系统,其中该镁基合金具有下述成分:95.6重量百分比的镁;1.6重量百分比的镍;0.8重量百分比的矽;以及2.0重量百分比的锰。图式简单说明:图1系为本发明之一个实施例之氢储存床系统的横剖面图之概要描述;图2说明依据本发明之具有多层压力容器之储存床系统1的外部视图;图3系为关于依据本发明之储存床系统1的空气与水两者之冷却方面之储存氢之克数对于时间(分钟)之曲线图;图4系为依据本发明在从储存床系统1释放氢期间之温度对时间之曲线图,由遍及储存床所配置之热电偶所获得之温度表示热管理系统是有效的;图5系为本发明第二实施例之氢储存床系统的横剖面图之概要描述,其类似于图1,但大于图1之系统;图6系为本发明第三实施例之包含组合式加热/冷却装置之氢储存床系统的横剖面图之概要描述;图7系为本发明第四实施例之氢储存床系统(包含成层在氢储存合金层之间的平面组合式加热/冷却装置)的横剖面图之概要描述;图8a系为本发明第五实施例之包含热导管以取代热分配装置中的散热器之氢储存床系统的纵剖面图之概要描述;图8b系为图8a之第五实施例之氢储存床系统的横剖面图之概要描述;图9a系为本发明第六实施例之包含不同构造的热导管之氢储存床系统的纵剖面图之概要描述;以及图9b系为图9a之第六实施例之氢储存床系统的横剖面图。
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