(57)【要約】【課題】  水素貯蔵容器のコンパクト化、熱交換効率の向上、水素吸放出性能の向上を図る。【解決手段】  複数枚のプレート２、２の積層によって各プレート間に水素吸蔵合金収容層１０と熱媒流路層９とがそれぞれ一つの層で設けられた熱交換器コア１が、前記水素吸蔵合金収容層一端部を対向露出させるようにして互いに間隙２６を有して並設され、前記熱交換器コア１の外面に少なくとも前記プレート間の間隙およびコア間の間隙を塞ぐように外殻板２０、２１、２２が固定され、外殻板２０、２１、２２に前記間隙２６に連通する水素流通口２２ｃと、前記熱媒流路層に連通する熱媒流入口１５ａと熱媒流出口１６ａが設けられている。熱交換器コア１を一次ブレージングによって組み付け、複数の熱交換器コアを互いに間隙を有して並設し、熱交換器コアの外面に外殻板を配置して二次ブレージングによって組み付ける。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のプレートの積層によって各プレート間に水素吸蔵合金収容層と熱媒流路層とがそれぞれ一つの層で設けられた熱交換器コアが、前記水素吸蔵合金収容層一端部を対向露出させるようにして互いに間隙を有して並設され、前記熱交換器コアの外面に少なくとも前記プレート間の間隙およびコア間の間隙を塞ぐように外殻板が固定され、該外殻板に前記間隙に連通する水素流通口と、前記熱媒流路層に連通する熱媒流入口と熱媒流出口とが設けられていることを特徴とする水素貯蔵容器。
【請求項２】
前記水素吸蔵合金収容層に、前記熱交換器コアの並設方向に沿って伸長する水素側フィンが配設され、前記熱媒流路層に、前記並設方向と交差する方向に沿って伸長する熱媒側フィンが配設されていることを特徴とする請求項１記載の水素貯蔵容器。
【請求項３】
前記プレートは、プレート同士の一部の対向面にそれぞれ周囲がプレート面で囲まれて互いに対向する凹部と、該凹部に連通する熱媒流入部および熱媒流出部を有し、前記プレート同士の積層によって凹部の周囲が互いに当接したプレート面で封止されて該凹部間空間が熱媒流路層を構成していることを特徴とする請求項１または２に記載の水素貯蔵容器。
【請求項４】
前記プレートは、前記水素吸蔵合金収容層が構成されているプレート間で、前記熱媒流入部および熱媒流出部と前記水素吸蔵合金収容層とを隔てる隔壁を有し、かつ積層されたプレート間で前記熱媒流入部同士および熱媒流出部同士がそれぞれ連通していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水素貯蔵容器。
【請求項５】
前記水素吸蔵合金収容層の前記並設方向長さが１００ｍｍ以下で、該水素吸蔵合金収容層内に通気材が配置されていないことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の水素貯蔵容器。
【請求項６】
複数枚のプレートの積層によって各プレート間に水素吸蔵合金収容層と熱媒流路層とがそれぞれ一つの層で設けられた熱交換器コアを組み付け、該熱交換器コアを複数用意して、前記水素吸蔵合金収容層の一端部が対向露出するようにして前記熱交換器コアを互いに間隙を有して並設し、前記熱交換器コアの外面に少なくとも前記プレート間の間隙およびコア間の間隙を塞ぐように外殻板を配置するとともに、該外殻板に前記間隙に連通する水素流通口と、前記熱媒流路層に連通する熱媒流入口と熱媒流出口とを設けておき、上記熱交換器コアと外殻板とをブレージングによって組み付けることを特徴とする水素貯蔵容器の製造方法。
【請求項７】
複数枚のプレートの積層によって各プレート間に水素吸蔵合金収容層と熱媒流路層とがそれぞれ一つの層で設けられた熱交換器コアを一次ブレージングによって組み付け、該熱交換器コアを複数用意して、前記水素吸蔵合金収容層の一端部が対向露出するようにして前記熱交換器コアを互いに間隙を有して並設し、前記熱交換器コアの外面に少なくとも前記プレート間の間隙およびコア間の間隙を塞ぐように外殻板を配置するとともに、該外殻板に前記間隙に連通する水素流通口と、前記熱媒流路層に連通する熱媒流入口と熱媒流出口とを設けておき、上記熱交換器コアと外殻板とを二次ブレージングによって組み付けることを特徴とする水素貯蔵容器の製造方法。
【請求項８】
一次ブレージングで用いるろう材の溶融温度が、２次ブレージングで用いるろう材溶融温度より５〜１５℃高いことを特徴とする請求項７記載の水素貯蔵容器の製造方法。
【請求項９】
ブレージング前に前記水素吸蔵合金収容層に、前記熱交換器コアの並設方向に沿って伸長するように水素側フィンを配設し、前記熱媒流路層に、前記並設方向と交差する方向に沿って伸長するように熱媒側フィンを配設して、ブレージングによって熱交換器コア内に組み付けることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の水素貯蔵容器の製造方法。
【請求項１０】
一次ブレージングに際し、前記熱交換器コアの外面に外殻板の一部を配してろう付することを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の水素貯蔵容器の製造方法。
【請求項１１】
ブレージングに際し、前記熱交換器コアの外側面にコ字形状とした外殻板を配してろう付することを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載の水素貯蔵容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水素吸蔵合金の発熱および吸熱作用を熱媒体で効率よく熱交換をして、水素を一時的に収容するとともに、所望により外部に取り出すことができる水素貯蔵容器およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水素吸蔵合金を収容して熱媒体との熱交換によって水素の吸放出を行う水素貯蔵容器として、アルミプレートフィンタイプのものが知られている（例えば特許文献１参照）。
該水素貯蔵容器を図８に基づいて説明すると、２枚のプレート３０、３０間に波型のフィン３１を配置し、フィン３１を配置したプレート間の隙間のうち該フィン３１の伸長方向にある両端を開放し、一方、波方向にある両端に外殻プレート３２を配置して水素含有ガス通路とする。該フィン３１とプレート３０、３０との間に水素吸蔵合金を収容して水素貯蔵ユニットを構成する。この水素貯蔵ユニットを互いに隙間を有するようにして多段に積層する。水素貯蔵ユニット間の隙間では、上記フィン３１の伸長方向にある両端に外殻プレート３４を配置して、該隙間を熱交換用流体を流す熱媒流路とする。これらの部材は通常、ろう付によって組み付けられる。上記水素含有ガス通路の両端には、水素ヘッダ３５、３６を設け、該水素ヘッド３５、３６を通して前記水素含有ガス通路で水素の移動を行う。また、熱媒流路の両端にも同じく熱媒ヘッダ３７、３８を設け。該熱媒ヘッド３７、３８を通して前記熱媒流路で熱体の移動を行う。上記によって水素貯蔵容器が構成されている。
なお、従来の水素貯蔵容器は、体積効率を良くするためにフィン長さを長くした長方形型の容器が多く用いられる。このため水素吸蔵合金内の水素通気を良くするためにフィン内部にフィンの伸張方向に沿って通気材を設けている。この場合、水素通気材を配置する空間を確保するため、フィン間隔を大きくする（例えば３ｍｍ以上）ことが必要となり、フィン配置による熱交換性能をそれ以上に高めることが難しい。
【特許文献１】実公昭６１−２６７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、水素吸蔵合金を収容した水素貯蔵容器は、燃料電池自動車等の移動を伴う用途にも使用されるため、できるだけ軽量でコンパクトであることが要求される。また、水素吸蔵合金自体の熱伝導性が悪く水素吸収および放出速度が遅い欠点があるため、熱交換性能を向上することが要求されている。
【０００４】
しかし、従来のアルミプレートフィンタイプの水素貯蔵タンクは前記のように構成されているので、外殻プレートおよび水素ヘッダのプレートは圧力に耐えるため厚肉となってしまう。また、外殻プレートは各水素貯蔵ユニットの各層毎に３面のプレート部品が必要となる。すなわちプレートが厚肉であるため容器重量が重く、容器自体も大きくなってしまう。また、製造工程においても外殻プレートの部品数が多く、さらにフィン内部に水素通気材が必要なことでコスト高となる等の問題がある。
【０００５】
この発明は上記事情を背景としてなされたものであり、コンパクト化が可能で熱交換性能、水素吸放出性能に優れた水素貯蔵容器および該容器を効率よく製造することができる水素貯蔵容器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明の水素貯蔵容器のうち、請求項１記載の発明は、複数枚のプレートの積層によって各プレート間に水素吸蔵合金収容層と熱媒流路層とがそれぞれ一つの層で設けられた熱交換器コアが、前記水素吸蔵合金収容層一端部を対向露出させるようにして互いに間隙を有して並設され、前記熱交換器コアの外面に少なくとも前記プレート間の間隙およびコア間の間隙を塞ぐように外殻板が固定され、該外殻板に前記間隙に連通する水素流通口と、前記熱媒流路層に連通する熱媒流入口と熱媒流出口とが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の水素貯蔵容器の発明は、請求項１記載の発明において、前記水素吸蔵合金収容層に、前記熱交換器コアの並設方向に沿って伸張する水素側フィンが配設され、前記熱媒流路層に、前記並設方向と交差する方向に沿って伸張する熱媒側フィンが配設されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の水素貯蔵容器の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記プレートは、プレート同士の一部の対向面にそれぞれ周囲がプレート面で囲まれて互いに対向する凹部と、該凹部に連通する熱媒流入部および熱媒流出部を有し、前記プレート同士の積層によって凹部の周囲が互いに当接したプレート面で封止されて該凹部間空間が熱媒流路層を構成していることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の水素貯蔵容器の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記プレートは、前記水素吸蔵合金収容層が構成されているプレート間で、前記熱媒流入部および熱媒流出部と前記水素吸蔵合金収容層とを隔てる隔壁を有し、かつ積層されたプレート間で前記熱媒流入部同士および熱媒流出部同士がそれぞれ連通していることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の水素貯蔵容器の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記水素吸蔵合金収容層の前記並設方向長さが１００ｍｍ以下で、該水素吸蔵合金収容層内に通気材が配置されていないことを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の水素貯蔵容器の製造方法の発明は、複数枚のプレートの積層によって各プレート間に水素吸蔵合金収容層と熱媒流路層とがそれぞれ一つの層で設けられた熱交換器コアを組み付け、該熱交換器コアを複数用意して、前記水素吸蔵合金収容層の一端部が対向露出するようにして前記熱交換器コアを互いに間隙を有して並設し、前記熱交換器コアの外面に少なくとも前記プレート間の間隙およびコア間の間隙を塞ぐように外殻板を配置するとともに、該外殻板に前記間隙に連通する水素流通口と、前記熱媒流路層に連通する熱媒流入口と熱媒流出口とを設けておき、上記熱交換器コアと外殻板とをブレージングによって組み付けることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の水素貯蔵容器の製造方法の発明は、複数枚のプレートの積層によって各プレート間に水素吸蔵合金収容層と熱媒流路層とがそれぞれ一つの層で設けられた熱交換器コアを一次ブレージングによって組み付け、該熱交換器コアを複数用意して、前記水素吸蔵合金収容層の一端部が対向露出するようにして前記熱交換器コアを互いに間隙を有して並設し、前記熱交換器コアの外面に少なくとも前記プレート間の間隙およびコア間の間隙を塞ぐように外殻板を配置するとともに、該外殻板に前記間隙に連通する水素流通口と、前記熱媒流路層に連通する熱媒流入口と熱媒流出口とを設けておき、上記熱交換器コアと外殻板とを二次ブレージングによって組み付けることを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の水素貯蔵容器の製造方法の発明は、請求項７記載の発明において、一次ブレージングで用いるろう材の溶融温度が、２次ブレージングで用いるろう材溶融温度より５〜１５℃高いことを特徴とする。
【００１４】
請求項９記載の水素貯蔵容器の製造方法の発明は、請求項６〜８のいずれかに記載の発明において、ブレージング前に前記水素吸蔵合金収容層に、前記熱交換器コアの並設方向に沿って伸長するように水素側フィンを配設し、前記熱媒流路層に、前記並設方向と交差する方向に沿って伸長するように熱媒側フィンを配設して、ブレージングによって熱交換器コア内に組み付けることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０記載の水素貯蔵容器の製造方法の発明は、請求項６〜９のいずれかに記載の発明において、一次ブレージングに際し、前記熱交換器コアの外面に外殻板の一部を配してろう付することを特徴とする。
【００１６】
請求項１１記載の水素貯蔵容器の製造方法の発明は、請求項６〜１０のいずれかに記載の発明において、ブレージングに際し、前記熱交換器コアの外側面にコ字形状とした外殻板を配してろう付することを特徴とする。
【００１７】
すなわち、本発明の水素貯蔵容器では、熱交換器コアの水素吸蔵合金層と熱媒流路層とが外殻板で端部を封止されることで水素通路と熱媒流路とが確保される。これにより各プレート毎に外殻板を設ける必要がなく、面積の大きな外殻板を少量用意すればよく、構造が簡略化されるとともに重量減が可能になる。また部品数も少なくなり、製造時の工程が簡略になる。
【００１８】
さらに熱交換器コア間の隙間が共通水素通路となることで、水素の移動が円滑になされ水素吸放出効率が向上する。また、厚肉の水素ヘッダ用のプレートが不要となり、軽量化および容器のコンパクト化がより容易になる。
また、通気材を省略することも可能になり、熱交換効率が向上し、ひいては水素吸放出効率が向上する。特に、上記隙間に一端が露出している水素吸蔵合金層の長さを１００ｍｍ以下とすることにより、通気材なしでも該合金層内で確実に良好な水素通気性が得られる。また、通気材を省略することにより水素側フィンの波間隔を小さくすることができ、例えば３ｍｍ以下の間隔にしてより高い熱交換効率を得ることが可能になる。
【００１９】
また、前記水素吸蔵合金収容層に、前記熱交換器コアの並設方向に沿って伸張する水素側フィンを配設し、前記熱媒流路層に、前記並設方向と交差する方向に沿って伸張する熱媒側フィンを配設することで、上記各フィンの伸長方向に沿ってそれぞれ水素と熱媒とが円滑に流通する。
【００２０】
また、前記プレートに、周囲がプレート面で囲まれた凹部と、該凹部に連通する熱媒流入部および熱媒流出部を設けて、上記凹部同士が対向するようにプレートを積層することで、特別な隔壁等を必要とすることなく熱媒流路が直ちに得られる。
【００２１】
また、水素吸蔵合金収容層が構成されているプレート間で、前記熱媒流入部および熱媒流出部と前記水素吸蔵合金収容層とを隔てる隔壁をプレートに設けておき、積層されたプレート間で前記熱媒流入部同士および熱媒流出部同士がそれぞれ連通するように構成することで、水素通路と熱媒流路とを確実に隔離するとともに、各熱媒流路を束ねて熱媒を円滑に流通させることができる。
【００２２】
また、本発明の水素貯蔵容器の製造方法では、水素吸蔵合金収容層と熱媒流路層とを有する熱交換器コアが効率よく組み付けられ、さらに、これに外殻板を配置してブレージングによって組み付け固定することで効率よく上記水素貯蔵容器が製造される。熱交換器コアと外殻板とは同時にブレージングをしてもよく、また、熱交換器コアを一次ブレージングによって組み付けた後、これに外殻板を配置して二次ブレージングによって組み付け固定することもできる。なお、外殻板の一部は、一次ブレージングに際し熱交換器コアの外周面に配して同時に組み付け固定することも可能である。
上記のように熱交換器コアの外面では、外郭板（特に側壁板）をブレージングにてろう付け接合するので外殻板の接合面積が増え強度が向上することで各プレートや外殻板の肉厚を薄くすることが可能になる。
【００２３】
なお、上記ブレージングでは、適宜の部材（例えばフィンや外殻板、プレートなど）をブレージングシートとすることにより高い製造効率で確実に組み付け固定される。なお、ブレージング時の雰囲気等は特に限定されず、大気中、真空雰囲気中等適宜の雰囲気を採択することができる。また、加熱温度、ろう材も特定のものに限定されないが、好ましくは、一次ブレージングで用いるろう材の溶融温度が、２次ブレージングで用いるろう材溶融温度より５〜１５℃高くなるようにろう材を選定する。
なお、従来に示す容器の製造過程では、冶具により複数の水素貯蔵ユニットを押さえつけてブレージングするが、ろう材が自重で垂れてしまう為一方向のみのろう付接合としている。本発明の製造方法では、熱交換器コアの外面に外殻板を配置してブレージングするため、３方向から押さえつける冶具によりブレージングが可能になり、熱交換器コアと外殻板のろう付部は自重でろう材が垂れず、ろう材が溜まるような熱交換器コアのプレート縁回り構造を有している。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明の水素貯蔵容器によれば、複数枚のプレートの積層によって各プレート間に水素吸蔵合金収容層と熱媒流路層とがそれぞれ一つの層で設けられた熱交換器コアが、前記水素吸蔵合金収容層一端部を対向露出させるようにして互いに間隙を有して並設され、前記熱交換器コアの外面に少なくとも前記プレート間の間隙およびコア間の間隙を塞ぐように外殻板が固定され、該外殻板に前記間隙に連通する水素流通口と、前記熱媒流路層に連通する熱媒流入口と熱媒流出口とが設けられているので、構造が簡略化されるとともに、厚肉の材料によって水素ヘッダを構成することなく円滑な水素移動が得られ、水素吸放出性能が向上する。また、通気材を極力少なくするか省略することができ、フィン壁面の接触面積が増え、圧損が低く抑えられることでフィン内部の良好な水素通気が確保することができる。これによりフィン間隔を小さくすることで伝熱面積が増やすことが可能となり熱交性能が向上できる。また、水素通気材が不要となることで部品数の削減と製造工程の簡略化が図られる。
【００２５】
また本発明の水素貯蔵容器の製造方法によれば、複数枚のプレートの積層によって各プレート間に水素吸蔵合金収容層と熱媒流路層とがそれぞれ一つの層で設けられた熱交換器コアを一次ブレージングまたはブレージングすることなく組み付け、該熱交換器コアを複数用意して、前記水素吸蔵合金収容層の一端部が対向露出するようにして前記熱交換器コアを互いに間隙を有して並設し、前記熱交換器コアの外面に少なくとも前記プレート間の間隙およびコア間の間隙を塞ぐように外殻板を配置するとともに、該外殻板に前記間隙に連通する水素流通口と、前記熱媒流路層に連通する熱媒流入口と熱媒流出口とを設けておき、上記熱交換器コアと外殻板とを二次ブレージングする、または同時にブレージングすることによって組み付けるので、以下の効果が得られる。
【００２６】
１）製造時の部品数が少なくなり製造工程が短縮される効果がある。
２）外殻板のろう付接合面積が増え強度が向上することで、外殻板の肉厚を薄くすることが可能となり、容器軽量化が可能となる。
３）外郭板を接合した熱交換器コアに水素吸蔵合金を充填後、溶接接合することができ、製造が簡略化される。
４）これまでの厚肉水素ヘッダ用のプレートが不要となり、容器の軽量化およびコンパクト化が可能となる。
５）容器が軽量化になることで、容器の顕熱比が小さくなり、水素吸収および放出時の熱ロスが抑えられ熱交換性能が向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
図３、４に示される熱交換器コア１は、図１、２に示すように、積層した多数のプレート２…２を有しており、２つのプレート１、１は同一面側を対向させて水素貯蔵ユニットを構成し、該水素貯蔵ユニットを多段に積層している。
プレート２は、図１に示すように細長形状を有し、伸長方向両端にそれぞれ５つの筒部３…３、４…４を有している。各筒部３、４の孔は裏面側に貫通して、筒部３の孔が熱媒流入部５となり、筒部４の孔が熱媒流出部６となっている。プレート２の裏面側では、上記熱媒流入部５および熱媒流出部６に達する長さで、かつ全幅に近い幅で凹部７が形成されており、該凹部７の周囲は、プレート２の裏面側の平面で囲まれている。また、該凹部７の中央には補強接合部８が凹部の長手方向に沿って形成されており、その両端は、上記熱媒流入部５および熱媒流出部６から若干の距離を隔てた位置に達している。上記凹部７は、プレート２、２が裏面側を対向して組み付けられることにより熱媒流路層９を構成する。
【００２８】
上記プレート２、２は、水素吸蔵合金ユニットの構成において、表面側を互いに対向して積層することで、互いの筒部３、３および筒部４、４が対向して当接し、その間の隙間が水素吸蔵合金層１０を構成する。上記筒部３、４は、熱媒流入部５、熱媒流出部６と水素吸蔵合金層１０とを隔離する隔壁に相当している。なお、水素吸蔵合金層１０には、プレート２の長さ方向を波方向となる水素側フィン１１が配置される。該水素側フィン１１は、筒部３、４間の略全長に亘って配置され、筒部３、３と筒部４、４の対向当接によって形成されるプレート間隙間と同じ高さを有している。この実施形態では、水素側フィン１１の長さは８０ｍｍ、波の間の距離を２ｍｍとする。該水素側フィン１１はブレージングシートによって構成され、筒部３、４の先端面にも、ろう材が配置されている。一方、前記熱媒流路層９では、該補強接合部８の両側の凹部内に、補強接合部８と略同じ長さで凹部に略収まる幅で、凹部７の幅方向を波方向とする熱媒側フィン１２、１２がそれぞれ配置されている。該熱媒側フィン１２はブレージングシートによって構成され、プレート２の裏面側平面にもろう材が配置されている。
【００２９】
熱交換器コア１の製造に際しては、上記各プレート２…２および水素側フィン１１、熱媒側フィン１２を上記配置に従って配置、積層し、熱交換器コア最上部と最下部に上下用の外殻板２０、２１（厚さ２ｍｍ程度）を合わせ、一次ブレージングによって組み付け固定する。これにより図２に示すように、各プレート２、２は積層、固定され、かつ水素側フィン１１の幅方向に沿った水素通路と、熱媒側フィン１２の長さ方向に沿った熱媒流路とが形成される。熱媒流路においては、各段の熱媒流入部５および熱媒流出部６がそれぞれ水素通路と完全に隔離された状態で積層方向に連通する。なお、熱媒流入部５の最上段では、図４に示すように、熱媒流入管１５が熱媒流入部５に連通して他端が外部に突出しており、該他端が熱媒流入口１５ａとなる。また、熱媒流出部６の最下段では、熱媒流出管１６が熱媒流出部６に連通して他端側が外部に突出しており、該他端が熱媒流出口１６ａとなる。なお、図１〜図３では、上記熱媒流入管１５および熱媒流出管１６は省略している。
【００３０】
上記により構成された熱交換器コア１は、水素通路の一端側を開放した状態で、他の外面を外殻板によって覆う。この実施形態では、図３に示すように、積層されたプレートに対し、その他の３面をコ字形状の側壁用の外殻板２２で覆う。外殻板２２は、内面側がろう材となるブレージングシートによって構成されている。また、各外殻板の厚さは、２ｍｍ程度において強度上の問題点はない。なお、外殻板２２には、熱媒流入管１５と熱媒流出管１６を突出させるための孔２２ａ、２２ｂが形成されている。また、水素吸蔵合金収容層の一つに連通する水素流通口２２ｃを同じく外殻板２２に形成しておく。また、外殻板２０，２１および外殻板２２は、開放された水素通路の一端側に対し、僅かに突出する形状を有している。
上記熱交換器コア１と外殻板２２とは、適当な治具で保持して二次ブレージングを行う。なお、二次ブレージングに用いられるろう材の溶融温度は一次ブレージングに用いられたろう材の溶融温度よりも５〜１５℃低いものを用いる。それぞれのろう付温度は、これらろう材の溶融温度に合わせて適切な温度で行う。これにより二次ブレージングによる加熱の際には、一次ブレージングでろう付されたろう付部の接合には影響なくろう付を行うことができる。
【００３１】
上記により外殻板２２の固定がなされた熱交換器コア１は、２つを用意し、それぞれの水素吸蔵合金収容層に所望の水素吸蔵合金粉末２８を収容する。この際に、水素吸蔵合金粉末は、熱交換器コア１の開放された水素通路を通して収容作業を行うことができ、容易に収容作業を行うことができる。図２には、この水素吸蔵合金粉末２８が収容された状態を示している。
上記により水素吸蔵合金を収容した熱交換器コア１、１は、図３に示すように、互いに開放された水素吸蔵合金収容層１０、１０の一端部を対向するようにして並設し、上下の外殻板２０，２１および側壁用の外殻板２２を突き合わせ、溶接する。また、前記孔２２ａ、２２ｂに合わせて熱媒ヘッダ２３、２４を溶接固定し、前記孔２２ｃに合わせて水素ヘッダ２５を溶接固定する。上記固定において、対向する水素吸蔵合金層１０、１０間には、小隙間が形成され、共通水素通路２６を構成する。上記工程によって本発明の水素貯蔵容器１００が得られる。以上の製造工程においては、少数の外殻板を用いて容器を構成でき、また、通気材も不要であるので効率よく製造を行うことができ、ろう付も良好に行うことができる。
なお、上記実施形態では、一次ブレージングによって熱交換器コアと上下外殻板の組付けを行い、二次ブレージングにおいて、さらに側壁となる外殻板の組付けを行ったが、これらを同時にブレージングするものであってもよく、外殻板の全てを二次ブレージングによって組み付けするものとしてもよい。
【００３２】
次に、上記水素貯蔵合金容器１００の動作を説明する。
先ず、水素を吸蔵する場合について説明する。外部の水素供給装置（図示しない）から水素ヘッダ２５を通して水素を導入する。すると図６（ａ）に示すように、プレート２、２間の水素吸蔵合金層１０の端部隙間を通して共通水素通路２６を経て水素側フィン１１間の各水素通路を通して収容されている水素吸蔵合金粉末に吸蔵される。この際には、合金で発熱が生じるため、熱媒ヘッダ２３を通して冷却用の熱媒（例えば冷却水）を導入する。すると冷却水は、図６（ｂ）に示すように、熱媒流入管１５を通して熱媒流入部５に至り、連通している熱媒流入部５を通して各段の熱媒流路層９を流れ、他端側の各部の熱媒流出部６から連通している熱媒流出部６を通して熱媒流出管１６に至り、さらに熱媒ヘッダ２４から排出される。水素吸蔵合金収容層１０で発生した熱は、水素側フィン１１を通してプレート２に伝達される。一方、冷却水の温度は、熱媒側フィン１２を通してプレート２に伝達され、熱交換される。これにより水素吸蔵合金が冷却され、水素の吸蔵効率が向上する。
【００３３】
上記により水素を吸蔵した水素吸蔵合金から水素を放出する動作について説明する。
熱媒ヘッダ２３を通して加熱用の熱媒（例えば熱水や蒸気）を導入する。熱媒は上記と同様に、熱媒流入管１５、熱媒流入部５を通して各段の熱媒流路層９を流れ、他端側の熱媒流出部６、熱媒流出管１６を通して熱媒ヘッダ２４から排出される。これにより、水素吸蔵合金収容層１０にある水素吸蔵合金粉末２８を水素側フィン１１を通して加熱する。加熱された水素吸蔵合金粉末２８では、水素が放出され、各水素吸蔵合金収容層１０を通って共通水素通路２６からプレート２、２間の水素吸蔵合金層１０の端部隙間を通して水素ヘッダ２５から外部に排出される。上記により、水素吸蔵合金粉末は効率よく熱交換され、また、水素も円滑に粉末間および容器内を移動して効率的な水素吸放出動作がなされる。
【００３４】
上記に示した水素貯蔵合金容器と、従来の構造の水素貯蔵合金容器について、同量の水素吸蔵合金に水素を吸蔵させた場合の発熱量を測定した。図７に示すグラフは、水素吸蔵合金容器における水素吸蔵時の合金発熱速度を示している。従来の容器構造に対して、本発明による高性能な容器構造にすることで、熱交換性能は２．５倍になり水素吸蔵時発熱速度は約２倍と速くなった。
以上本発明について上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記説明の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態における熱交換器コアの一部分解斜視図である。
【図２】同じく、一部正面図である。
【図３】同じく、水素貯蔵容器の製造工程を示す概略図である。
【図４】同じく、水素貯蔵容器の正面及び平面を示す図である。
【図５】同じく、熱媒流入口近傍および水素流通口近傍を示す一部拡大図である。
【図６】同じく、水素貯蔵容器における水素ガスの流れを示す平面図および熱媒の流れを示す正面図である。
【図７】本発明の一実施形態の水素貯蔵容器と従来の水素貯蔵容器について水素吸蔵時の発熱量を測定したグラフである。
【図８】従来の水素貯蔵容器を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    熱交換器
２    プレート
３    筒部
４    筒部
５    熱媒流入部
６    熱媒流出部
９    熱媒流路層
１０    水素吸蔵合金層
１１    水素側フィン
１２    熱媒側フィン
１５    熱媒流入管
１５ａ  熱媒流入口
１６    熱媒流出管
１６ａ  熱媒流出口
２０    外殻板
２１    外殻板
２２    外殻板
２２ｃ  水素流通口
２３    熱媒ヘッダ
２４    熱媒ヘッダ
２５    水素ヘッダ
２６    共通水素通路
２８    水素吸蔵合金粉末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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