(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄積されるガスを可逆的に取り込む活性炭からなる吸着剤を具備し、該吸着剤が独立した吸着粒子に基づくものであるガス吸着蓄積装置において、
前記吸着粒子が、０．０１〜２．０ｍｍの範囲内の平均粒子径を有する粒形状を有すると共に、フォーム構造を有する固体のガス透過性三次元支持体に埋設されて固定されること、
前記三次元支持体が、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリビニル塩化物、ポリイソシアネート及びフォルムアルデヒド樹脂の中から選択される少なくとも一つの有機ポリマーに基づく開放細孔若しくは開放セルフォーム材料であること、
前記三次元支持体が、吸着粒子が充填された後圧縮され、その元の体積と圧縮後の体積の比が、１．２：１〜３．０：１であること、
前記三次元支持体の圧縮状態が、硬化によって維持されること、且つ
前記三次元支持体が、化学的硬化剤に含浸されて硬化すると共に、前記硬化剤が、前記三次元支持体に前記吸着粒子を固定するための接着剤であることを特徴とするガス吸着蓄積装置。
【請求項２】
前記吸着粒子が、０．０５〜１．０ｍｍの範囲内の平均粒子直径を有することを特徴とする請求項１記載のガス吸着蓄積装置。
【請求項３】
前記活性炭が、
５００〜２，５００m2/gの範囲内の単位量当たりのＢＥＴ表面積、且つ／又は、
活性炭粒子当たり５Ｎ〜２０Ｎの範囲内の破裂圧力、且つ／又は、
吸着剤の合計細孔量に基づくミクロ細孔量による大きな比率において、２５オングストローム以下の細孔直径を有する孔によって形成されたミクロ細孔量による比率が少なくとも６０％であること、及びカーボンブラック法によって測定された２５オングストローム以下の細孔直径を有する細孔によって形成されたミクロ細孔量が、少なくとも０．４０cm3/gであることによって特徴付けられることを特徴とする請求項１又は２記載のガス吸着蓄積装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ガスの蓄積に関する技術的分野に関する。特に本願発明は、ガスの蓄積装置、特に吸着蓄積、及びその使用に関する。さらに、本願発明は、ガスの可逆可能な蓄積、特に吸着蓄積のためのフォーム構造を有する固体のガス透過性三次元支持体の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの応用に関して、ガスを蓄積すること、特に可逆可能に蓄積することは、要求によってそれらを放出することができるので、必要である。ガスの蓄積は、これらの応用において、最も大きな可能な密度で達成されるべきである。
【０００３】
従来技術において、多孔性の材料が、これらのガスを蓄積するために、吸着床に使用される。しかしながら、これは、多孔性材料の吸着床が、均一を保持することがたいへん難しい等の多くの不利益点を有している。これらの吸着床がたいへん緻密であるので、短い時間で均一に負荷をかけることが、通常不可能である。多孔性材料の吸着床に蓄積された気体を要求によって放出することも、問題とならないこともなく、特に相対的に長い時間がかかる。吸収床に関するさらなる不利益点は、経路の形成が、負荷がかけられる間に生じることなので、ガスのための蓄積材料が、ガスの蓄積に関して十分に又は均一に役に立たない。吸着床の密度の結果として負荷工程の間に生じる圧力降下も、管理が困難であるという問題を生じる。
【０００４】
適当な吸着材料の吸着床に基づいたエネルギー又はガスの吸着装置としての吸着蓄積は、従来技術から公知である。しかしながら、これらは、吸着粒子による吸着床から発展したものである（特許文献１〜４参照）。しかしながら、上述した課題は、これらの吸着蓄積装置と関連する。
【特許文献１】ＤＥ  １９９  ６３  ３２２  Ａ１
【特許文献２】ＤＥ  １９８  １１  ３０２  Ａ１
【特許文献３】ＤＥ  １００  ０６  ８２５  Ａ１
【特許文献４】ＤＥ  ３５  ３２  ０９３  Ｃ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それゆえに、本願発明の目的は、特に吸着蓄積、少なくとも上述した従来技術の不利益点を解消又は少なくとも減少させるガスのための蓄積装置を提供することを目的とする。特に、前記蓄積装置は、広い範囲のガス、例えば、水素、天然ガス、炭化水素ガス等の可逆可能な蓄積に適しているべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述された課題は、本願発明に関連して、請求項１に記載されたガスの蓄積装置、特に吸着蓄積装置によって解決される。さらに、本願発明の蓄積装置に利点を有する具体例が、適当な独立請求項の主題となる。
【０００７】
さらに、本願発明は、請求項９記載の発明のガス蓄積装置の使用を提供する。
【０００８】
最後に、本願発明は、請求項１０記載のガスの吸着蓄積、可逆可能な蓄積のためのフォーム構造を有する固体のガス透過性三次元支持体の使用を提供する。
【０００９】
このように、本願発明の第１の様相において、本願発明は、ガスの蓄積装置又は可逆可能なガスの蓄積装置、特に吸着蓄積を提供すると共に、前記蓄積装置が、蓄積するべきガスの可逆可能な取り込みのための吸着剤及び独立した吸着粒子に基づく吸着剤を具備するものである。特に、本願発明の特徴は、吸着粒子が、フォーム構造を有する固体のガス透過性三次元支持体に埋め込まれ及び／若しくはそこに固定されることである。言い換えると、フォーム構造を有する固体のガス透過性三次元支持体は、吸着剤として働く独立した吸着粒子で充填されている。
【００１０】
本願発明によって使用される吸着剤は、蓄積されるべきガスを、可逆可能に取り込み又は可逆可能に吸着、特に吸着及び／若しくは吸収、好ましくは吸着することができ、吸着剤から取り除くことによって、放出の場合に要求されるように、それらを放出することができるものである。それゆえに、「可逆可能な」という言葉は、本願発明の目的に関するガスの蓄積に関して使用される。
【００１１】
本願発明の目的に関して、「吸着」という言葉は、物質が、最初に接触する他の物質によって取り込まれること、本願発明の場合には、吸着剤によってガスが取り込まれる全ての過程について集合的な言葉として使用される。例えば、吸着、吸収、化学吸着、物理吸着、過吸着、再吸収等である。可逆工程は、本願発明の目的に関して、脱着として示される。ここで、吸着される物質は、吸収されるものとして照会され、吸着作用を有する物質は、吸着媒体又は吸着剤として照会される。本願発明によれば、吸着は、吸着作用及び／若しくは吸収作用によって、好ましくは吸着作用によって生じることが好ましい。
【００１２】
吸着及び／若しくは吸着作用、吸収作用、脱着作用等の概念に関する詳細については、ロンプケミエレクシコン、第１０編、ゲオルグシーム出版、スタットガルト／ニューヨーク、キーワード：「吸着」、「吸着作用」、「吸収作用」及び「脱着作用」及び／若しくはそこに引用された文献を参照することができる。
【００１３】
上述したように、本願発明の特徴は、吸着粒子が充填されるフォームを基礎とする支持構造が使用されることである。本願発明の目的について、フォームは、それが使用される状態において、固体セル壁体によってお互いに接続され且つ分離されたガスが満ちる球状又は多面体セルを形成する構造である。このセル壁体はノードを介して結合され、これによって隣接する枠構造を形成する。フォーム層は、セル壁体の間に延出する（＝閉鎖セル又は閉鎖細孔フォーム）。開放セル又は開放細孔フォームの場合、これらは、少なくとも部分的に破壊されている。「フォーム」という言葉に関するさらなる詳細については、ロンプケミエレクシコン、第１０編、ゲオルグシーム出版、スタットガルト／ニューヨーク、キーワード：「泡」及びそこに示される文献を参照することができる。
【００１４】
本願発明による好ましい例において、開放細孔及び／若しくは開放セルフォーム、特にフォーム材料は、吸着粒子のための支持体として使用可能である。本願発明によれば、開放細孔及び／若しくは開放セルフォーム構造を使用することが好ましい。
【００１５】
本願発明の目的に関して、「フォーム材料」という言葉は、特に、全体積にわたって分配され、且つフレーム構造又はフォーム物質よりも低い嵩密度を有する開放セル又は細孔を有する物質を示す。有機ポリマー（例えば、フォームプラスチック）及び無機材料（例えば、フォームガラス、フォーム金属等）の両方が、フレーム物質として機能することができる。
【００１６】
前記フォーム材料は、ＤＩＮ７７２６（１９８２年５月）によって、圧縮負荷の下での変形抵抗の機能としての硬質フォーム材料、半硬質フォーム材料、軟質フォーム材料、弾性フォーム材料及びゴム弾性フォーム材料として分類されることができる。弾性フォーム材料は、それらの厚さの５０％までのＤＩＮ５３５８０による圧縮変性の後それらの元の体積の２％以上の恒久変形を有しないものである。一方で、硬質フォーム材料は、ＤＩＮ７７２６（１９８２年５月）によって、圧縮負荷（ＤＩＮ５３４２１、１９８４年６月、１０％変形での圧縮力又は８０ＫＰａ以上の圧縮力）の下での変形の時に、相対的に高い抵抗を示すフォーム材料である。
【００１７】
フォーム材料は、フレーム構造物質（ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリオレフィンフォーム、ポリビニル塩化物フォーム等）、フレーム構造物質の材料クラス（エラストマーフォーム材料、熱エラストマーフォーム材料、熱可塑性フォーム材料等）、フォーム材料セルの型、大きさ及び／若しくは形状（開放セルフォーム材料、閉鎖セルフォーム材料、混合セルフォーム材料、目の粗い及び目の細かいセルフォーム材料、球状フォーム材料、ハニカムフォーム材料、二重層又は真フォーム材料、及び単層又は偽フォーム材料等）によって、密度（１００Kg/m3以下の密度を有する軽フォーム材料及び１００Kg/m3以上の密度を有する重フォーム材料）又は密度分布（構造的フォーム材料又は一体型フォーム構造）によって分類される。
【００１８】
フォーム材料に関するさらなる詳細については、ロンプケミエレクシコン、第１０編、ゲオルグシーム出版、スタットガルト／ニューヨーク、キーワード：「フォーム材料」、「硬質フォーム材料」、「軟質フォーム材料」及び「一体型フォーム材料」及び「フォーム」及びそこに引用された文献を参照することができる。
【００１９】
上述したように、特に開放細孔及び／若しくは開放セルフォーム又はフォーム材料は、本願発明によれば、吸着剤のための支持体として使用される。少なくとも一つの有機ポリマーに基づくフォーム材料、特異にポリウレタン、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリビニル塩化物、ポリイソシアネート及びホルムアルデヒド樹脂に基づくフォーム材料、好ましくはポリウレタンに基づくフォーム材料を使用することが好ましい。前記支持体は、本願発明によれば、開放細孔及び／若しくは開放セルポリウレタンベースのフォーム材料、特に軟質ポリウレタンフォームに基づくことが好ましい。
【００２０】
ガスの可逆可能な蓄積について、そこに固定される吸着粒子を有する三次元支持体構造は、一般的にたいへん低い温度、特に液体窒素の温度（大気圧時で−１９５．８℃）まで又はそれ以下に冷却され、また放出が要求される場合には、高い温度に戻される。しかしながら、この工程は、それ自体当業者に知られているので、さらなる詳細な説明は、ここでは必要ないと思われる。
【００２１】
本願発明にかかる好ましい例において、前記吸着粒子のための支持体は、吸着粒子が充填された後、その元の体積と圧縮後の体積の比が１．２：１から３．０：１となるまで圧縮される。この目的のために、前記支持体は、圧縮されたフォームであり、特にフォーム材料であり、好ましくは軟質フォーム材料であり、且つ本願発明にかかる好ましい例においては、吸着粒子が充填された後に、その元の体積と圧縮後の体積の比が１．２：１から３．０：１となるまで圧縮されたポリウレタンフォーム材料であることが好ましい。圧縮は、単位面積重量及び単位体積重量を、対応する圧縮ファクターによって上昇させることが可能である。これは、初めて、吸着床の密度に近い密度を有し、吸着粒子間のガスの十分な移動が可能となる十分なガス透過性を有する構造を製造する。
【００２２】
本願発明に関して、開放支持体構造は、結果的に大きな利点を有する十分に促進された吸収及び放出過程を生じる。
【００２３】
支持体、特にフォーム又はフォーム材料の圧縮された状態は、例えば本願発明の蓄積装置の容器又はタンクによって保持される。本願発明による好ましい代替え例として、支持体、特にフォーム又はフォーム材料の圧縮状態は、その後の温度的又は化学的硬化によって維持される。この目的に関して、圧縮工程の後に加熱する結果として熱硬化するフォーム又はフォーム材料を使用することが可能である。しかしながら、本願発明によれば、支持体、いわゆるフォーム又はフォーム材料に化学硬化剤を含浸させてそれを硬化させることが好ましく、前記硬化剤が、利益的に、同時に吸着粒子を固定するための接着剤又は接着剤配合物であることが好ましい。この方法において、吸着粒子は、接着剤配合物、特に接着剤によって支持体に固定される。
【００２４】
この目的に関して、フォーム又はフォーム材料は、接着剤又は接着剤配合物が含浸され又は処理され、その後接着剤又は接着剤配合物によって支持体に固定される吸着粒子が充填され、最後に圧縮状態において圧縮され且つ加熱され又は硬化される。超過した接着剤は、加熱段階前に、接着剤の付加後又は吸着剤の充填後のいずれかで、フォームの絞り出し（例えば、圧延）によって、フォーム又はフォーム材料から排除される。
【００２５】
一般的に、多孔性の吸着粒子、いわゆるガスの可逆的な取り入れ及び／若しくは蓄積のための細孔を有する吸着粒子が、吸着剤として使用される。特に、これらの吸着粒子は、吸着作用的に及び／若しくは吸収作用的に、好ましくは吸着作用的に、蓄積されるべきガスを取り込み又は可逆可能にそれらを蓄積し、且つ要求によって、温度の作用によって、それらを再び放出、特に吸着剤から取り除くことができるものである。
【００２６】
吸着粒子自体に関して、これらは、多孔性構造を有する。本願発明によれば、粒状、特に好ましくは球状の吸着粒子であることが好ましい。
【００２７】
本願発明によれば、０．０１〜２．０ｍｍの範囲内、特には０．０５〜１．０ｍｍの範囲内、好ましくは０．１〜１．０ｍｍの範囲内の平均粒子直径を有する吸着粒子を使用することが好ましい。
【００２８】
吸着剤は、特に、活性炭；ゼオライト；無機酸化物、特に二酸化ケイ素、シリカゲル及びアルミナ；分子ふるい；粒状鉱物；包接化合物；及びそれらの混合物からなる群から選択される。特に好ましい吸着剤は、活性炭であり、本願発明の目的の吸着剤として有益であることが見出された。
【００２９】
効果的にガスを蓄積するために、吸着剤、特に活性炭は、高い単位量当たりの表面積（ＢＥＴ表面積）を有するべきである。本願発明によれば、吸着剤、特に活性炭の単位量当たりの表面積は、少なくとも５００m2/g、好ましくは少なくとも７５０m2/g、より好ましくは少なくとも１，０００m2/g、たいへん好ましくは１，２００m2/gであることが好ましい。一般的に、使用される吸着剤、特に活性炭の単位量当たりの表面積（ＢＥＴ表面積）は、５００〜２，５００m2/gの範囲内、特に７５０〜２，２５０m2/gの範囲内、好ましくは９００〜２，０００m2/gの範囲内、特に好ましくは１，０００〜１，７５０m2/gの範囲内である。上述したＢＥＴ表面積を有する吸着剤は、比較的短い時間で、蓄積されるべき多量のガスを取り入れ又は吸着作用的に結合するために特に適している。
【００３０】
ＢＥＴ法に関しては、例えば、ロンプケミエレクシコン、第１０編、ゲオルグシーム出版、スタットガルト／ニューヨーク、キーワード：”ＢＥＴ法”及び／若しくはそこに引用された文献、ヴィンナッケル−キュヘラー（第３編）、第７巻、９３頁から、及びA. Anal. Chem．２３８、１８７頁から１９３頁（１９６８）を参照することができる。
【００３１】
機械的ストレスに耐えることができるために、吸着粒子、特に活性炭粒子、好ましくは活性炭粒状物又は活性炭小球は、粒子当たり少なくとも５Ｎの破裂圧力（破断圧力）、特に粒子当たり５Ｎ〜２０Ｎの破断圧力を有するべきである。
【００３２】
本出願人は、吸着剤の合計細孔量に基づくミクロ細孔の量による大きな比率を有する粒子が、特に吸着剤として、特に活性炭として有効であることを発見した。本願発明の目的に関して、ミクロ細孔量は、２５オングストローム以下、特に２０オングストローム以下の細孔直径を有する細孔によって提供される細孔量である。出願人は、また吸着剤のミクロ細孔の量による比率が、特に高いときに、ガスの蓄積が特に効果的であることを発見した。特別な理論に結びつけることなしに、ミクロ細孔の量による大きな比率を有する吸着剤、特に活性炭の特に良好なガス蓄積は、ミクロ細孔が、それらの小さいサイズによって、吸着又は吸収されるべきガス分子と、全ての側面又は壁部から相互に作用することができることに貢献することができる。
【００３３】
本出願人は、水素の蓄積が、ミクロ細孔の量による大きな比率を有する吸着剤、好ましくは活性炭の場合、水素の沸点（大気圧で−２５２．７７℃）以上の比較的高い温度、いわゆる液体窒素の温度（大気圧で−１９５．８℃）ですら、特に効果的に実行可能であることを発見した。
【００３４】
本願発明の好ましい例において、活性炭粒状物好ましくは活性炭小球、特に０．０１〜２．０ｍｍの範囲内、特に０．０５〜１．０ｍｍの範囲内、好ましくは０．１〜１．０ｍｍの範囲内の平均粒子直径を有する活性炭小球の形の活性炭が、吸着剤として使用される。
【００３５】
吸着剤として本願発明に使用される活性炭の上述した特性とは別の物理化学的特性が下記に示されると共に、下記に示される物理化学的特性は、別な方法で指摘されることなしに、０オングストロームから４００オングストロームまでの範囲内の細孔直径に基づいている。
【００３６】
このように、吸着剤として主に使用される活性炭は、上述した特性に加えて、少なくとも２５０cm3/g、特に少なくとも３００cm3/g、好ましくは少なくとも３５０cm3/g、特に好ましくは少なくとも４００cm3/gの吸着Vadsを有する。一般的に、吸着量Vadsは、２５０〜１，０００cm3/gの範囲内、特に３００〜９００cm3/gの範囲内、好ましくは３５０〜７５０cm3/gの範囲内である。上述した数字は、測定された部分圧力p/p0＝０．９９５に基づいている。
【００３７】
本願発明によって使用される活性炭は、特に、少なくとも０．０５cm3/g、特に少なくとも０．５５cm3/g、好ましくは０．６０cm3/g、特に好ましくは０．６５cm3/g、最も好ましくは０．７cm3/gのグルヴィッチ法によって測定された合計細孔量を有するものである。一般的に、好ましい活性炭のグルヴィッチ法によって測定された合計細孔量は、０．５０〜０．９０cm3/gの範囲内、特には０．５５〜０．８５cm3/gの範囲内、好ましくは０．６０〜０．８０cm3/gの範囲内、特に好ましくは０．６５〜０．８５cm3/gの範囲内、最も好ましくは０．７０〜０．７５cm3/gの範囲内である。
【００３８】
グルヴィッチ法による合計細孔量の測定に関する詳細については、L.グルヴィッチ（１９１５）、J. Phys. Chem.Soc.Russ, 47, 805、及びＳ．ロウウェル他における、多孔性固体及び粉末の特徴付け：表面積細孔サイズ及び密度、クルワーアカデミック出版、物品生産技術シリーズ、１１１頁からを参照することができる。
【００３９】
上述したように、本願発明のよって使用される活性炭のミクロ細孔量による比率は、特に高いものである。特に、活性炭の合計細孔量に基づくミクロ細孔量による比率（すなわち、２５オングストローム以下、好ましくは２０オングストローム以下の細孔直径を有する細孔による細孔量の比率）は、少なくとも６０％、特には少なくとも６５％、好ましくは少なくとも７０％である。一般的に、活性炭の合計細孔量に基づく活性炭のミクロ細孔量による比率は、６０％〜９５％の範囲内、特には６５％〜９０％の範囲内、好ましくは７０〜８５％の範囲内である。そのようなミクロ細孔は、ガス、特に水素の蓄積に特に適している。
【００４０】
本願発明によって使用される活性炭は、少なくとも０．４０cm3/g、特に少なくとも０．４５cm3/g、好ましくは少なくとも０．５０cm3/gのカーボンブラック法によって測定されたミクロ細孔量、いわゆる２５オングストローム以下、好ましくは２０オングストローム以下の細孔直径を有する細孔によって形成されたミクロ細孔量を有する。一般的に、カーボンブラック法によって測定されたこのミクロ細孔量は、０．４０〜０．８cm3/gの範囲内、特には０．４５〜０．７５cm3/gの範囲内、好ましくは０．５０〜０．６cm3/gの範囲内である。
【００４１】
カーボンブラック法による細孔表面積の測定に関する詳細については、アメリカ化学協会ゴム部門、１９９４年１０月の会合において発表されたR.W.マギーにおける「窒素吸着によるカーボンブラックの外側表面積の評価」、例えば、クオンタクロムインストルメンツ、AUTOSORB-1, AS1, Win Version 1.50,  操作マニュアル、P/N05061、クオンタクロムインストルメンツ2004年、フロリダ、ＵＳＡ、７１頁から、を参照することができる。
【００４２】
本願発明にかかる吸着剤として使用される活性炭のミクロ細孔によれば、これは、同様に、単位量当たりの高いミクロ細孔表面積フラクションを有する。単位量当たりのミクロ表面積フラクション（いわゆる２５オングストローム以下、好ましくは２０オングストローム以下の細孔直径を有する細孔によって形成された表面積の比率）は、活性炭の単位量当たりの合計表面積（ＢＥＴ）に基づいて、少なくとも７０％、特には少なくとも７５％、好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも８５％である。特に、ミクロ細孔表面積フラクションは、７０〜９５％の範囲内、特には７５％〜９５％の範囲内、好ましくは８０〜９０％の範囲内である。
【００４３】
本願発明による吸着剤として使用される活性炭は、ミクロ細孔によって、大きなミクロ細孔表面積を有する。特に、カーボンブラック法によって測定されたミクロ細孔表面積（いわゆる２５オングストローム以下、好ましくは２０オングストローム以下の細孔直径を有する細孔によって形成されるミクロ細孔表面積）は、少なくとも４００m2/g、特には少なくとも８００m2/g、好ましくは少なくとも１，０００m2/g、特に好ましくは１，２００m2/gである。好ましい例において、使用される活性炭のミクロ細孔表面積は、４００〜１，７５０m2/gの範囲内、特に８００〜１，５００m2/gの範囲内、好ましくは１，０００〜１，４００m2/gの範囲内、特に好ましくは１，１００〜１，３００m2/gの範囲内である。
【００４４】
本願発明によれば、３５オングストローム以下、好ましくは３０オングストローム以下、特に好ましくは２５オングストローム以下の中間細孔直径（平均細孔直径）を有するミクロ細孔性活性炭を、吸着剤として使用することが好ましい。特に吸着剤として使用される活性炭の中間細孔直径は、１５〜３５オングストロームの範囲内、特には１５〜３０オングストロームの範囲内、好ましくは１５〜２５オングストロームの範囲内である。
【００４５】
吸着剤として本願発明によって使用される活性炭の嵩密度は、一般的に、７００〜９７５g/cm3の範囲内、特には７５０〜９５０g/cm3の範囲内、好ましくは８００〜９００g/cm3の範囲内である。
【００４６】
特に良好な蓄積能力を達成するために、吸着剤、特に吸着剤として使用される活性炭の合計細孔が、４０〜７０％の範囲内、特には４５〜６５％の範囲内、好ましくは５０〜６０％の範囲内であることが有益である。
【００４７】
本願発明によれば、０．１〜２．５cm3/gの範囲内、特には０．２〜２．０cm3/gの範囲内、好ましくは０．３〜１．５cm3/gの範囲内、特に好ましくは０．４〜１．０cm3/gの範囲内の単位量当たりの合計細孔量を有する活性炭を、吸着剤として使用することが好ましい。３６オングストローム以下の細孔直径の比率は、少なくとも６５％、特には少なくとも７０％、好ましくは少なくとも７５％であり、且つその上限は９５％まで、好ましくは９０％までであることが好ましい。
【００４８】
本発明のよる吸着剤として特に適しており、上述した特性及び使用に合致する活性炭は、例えばブリュッヒャーＧｍｂＨ、エルクラス、ドイツ、又はアドソーテックＧｍｂＨ、プレムニツェ、ドイツによって市販されている。
【００４９】
吸着剤、特に活性炭が支持体に存在する量は、広い範囲で換えることができる。一般的に、吸着剤による支持体への充填は、０．０１〜１g/cm3の範囲内、好ましくは０．１〜０．６g/cm3の範囲内である。しかしながら、個々の場合、又は応用の機能として、上述した値から外れる必要もある。
【００５０】
上述したように、本願発明の蓄積装置は、ある種のガスの可逆可能な蓄積、例えば可燃性ガス又は加熱用ガス、例えば天然ガス、水素、炭化水素ガス（例えばメタン及びエタン）等の蓄積に使用することができる。
【００５１】
本願発明の蓄積装置は、エネルギー蓄積、特に、自動車、ある種の内燃機関及び発電所のためのガス蓄積として使用することができる。
【００５２】
独立した吸着粒子が固定されるフォーム構造を有する三次元支持体の存在によって、充填工程（吸着工程）及び放出工程（脱着工程）の間、吸着粒子間で、十分な移動を可能する気体透過性構造を生じさせることが可能となる。さらに、製造工程における支持体の圧縮（例えば、熱圧縮）が、単位面積重量及びこれによる支持体構造の単位容積重量を、１．２〜３倍に上昇させることができる。このように、吸着床の密度に近い密度を有するが、吸着粒子間の十分な移動を可能にする十分なガス透過性を有する蓄積装置を提供することが、最初に可能になるものである。開放構造は、結果として十分に促進された充填及び放出工程を生じ、低温で天然ガス又は水素の蓄積として使用されるときに、大きな利点を有する。
【００５３】
特に、上述されたタイプのミクロ細孔活性炭が、吸着剤として使用されるときに、本願発明の蓄積装置の有効性は、特別なレベルまで上昇される。本出願人は、相対的に大きなミクロ細孔量フラクションと結合した相対的に高い単位量当たり表面積（ＢＥＴ表面積）を有する活性炭が、相対的に高い温度、いわゆる液体水素の温度より５０℃以上高い液体窒素の温度においてですら、水素の特に効果的な蓄積を可能にすることを発見した。
【００５４】
前記蓄積装置は、吸着粒子が充填された支持体を収納するための閉鎖可能、特に密封して気密可能な容器、特にタンクを有する。言い換えると、蓄積装置が使用される状態において、実際の蓄積媒体（いわゆる吸着粒子を充填したフォーム構造を有する支持体）は、容器又はタンク内に配される。一般的に、蓄積装置又は容器、特にタンクは断熱され、又は断熱されるように構成される。前記蓄積装置又は容器、特にタンクは、冷却可能なように構成される。さらに、前記蓄積装置又は容器は、蓄積され且つ再放出されるガスのための少なくとも一つの入口と、少なくとも一つの出口を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、この発明の実施例について図面により説明する。
【実施例】
【００５６】
図１（ａ）は、本願発明の蓄積装置１の断面図である。また、図１（ｂ）の一部拡大図からわかるように、蓄積装置１は、蓄積されるガスを可逆的に取り入れるための吸着剤３を具備すると共に、吸着剤３は、独立した吸着粒子に基づいているものである。前記吸着粒子３は、フォーム構造を有する固体のガス透過性の三次元支持体２に固定される。
【００５７】
図１（ａ）からわかるように、蓄積装置１は、閉鎖可能、特に密閉によって気密となった容器４，特にタンクを有し、吸着粒子３を充填した支持体３を収納する。さらに、前記蓄積装置１は、蓄積されるガスのための入口５及び出口６を有する。
【００５８】
最後に、本願発明は、さらに、ガスの可逆的蓄積、特に吸着作用による蓄積のためのフォーム構造を有する固体のガス透過性の三次元支持体であって、この支持体が蓄積されるべきガスの可逆的取り入れのための吸着剤で処理され、特に吸着剤が、支持体に充填され及び／若しくは固定され、且つ吸着剤が独立した吸着粒子に基づいている三次元支持体の使用を提供する。本願発明のこの様相による発明的使用に関して、本願発明の蓄積装置に関する上記内容が参照され、本願発明の使用に対応して適用されるので、不必要な説明を省略する。
【００５９】
本願発明のさらなる具体例、改良及び変形は、本願発明の範囲を逸脱することなしにこの明細書を読むことによって、当業者には十分に且つ容易に理解することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】（ａ）は、本願発明の一つの実施例に係るガスの蓄積装置の概略断面図を示したものであり、（ｂ）は、本願発明の蓄積装置の層構造を示した一部拡大図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  蓄積装置
２  支持体
３  吸着剤（吸着粒子）
４  容器
５  入口
６  出口
【図１】
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