0 1000 2000 3000 4000 5000∠戸100コ∈せ“ミ⊥ 亡妻\‥掛楓禦薬10⊂0一イ/ρ1 l l l1T‘Lい6100080水 相律比較「一一一一一1 r一一一一一一「5.水素吸蔵合金とそのタンク1ノ10155040Be 回転数 ,pm 図10 エンジン性能111〕 M十%H, MH十△H 30逐只20術がある。れは M :金属種(主に合金),(α相)囲である。n、はβ相と呼ばれ,金属水素化物の組成を表わす。n、とn,の間がα相とβ相の混合領域で,1 − 2 十 2 = 1↑ ↑H,0 水と蒸気2 − 3 十 2 = 1M/H解 離↑ ↑(水素放出) 1−一一一一一 「 1 :MとH、α相,β相,H、ガス一 41一 加圧又は冷却 発熱反応 MH:金属水素化物 (β相) H、:水素ガスムH :反応熱 加圧(冷却)することで,水素ガスを吸蔵し,加熱(減圧)することで,水素ガスを放出する。このように,水素との化学結合がゆるい固体金属(主に合金)なので,金属の結晶格子の間を水素が出入りしているのである。しかしその入り方にも種々あり,水素とその吸蔵合金との比H/Mで表し,組成を表わすにも用いるが,Gibbsの相律の相の区分にも使う。つまり,組成n,以下の場合,水素は単に金属に固溶している状態であり,nは拒に比例するというジーベルトの法則の適用範プラトーと呼ばれる平衡状態の存する領域であり,使おうとしている領域である。プラトー領域では,る。この平衡状態は,水の蒸発の平衡状態に似ており,気・液二相の存する限り,わかり易く書け∫:自由度蒸 発ー を構成しているのである。当然この場合,タン 今度の水素燃料自動車には燃料ポンプが付いていない。しかし,圧縮行程の前半とは言え,筒内に水素を供給しようとすれば,少なくとも2。5〜3気圧程度の圧力が必要である。従って,その圧力には水素吸蔵合金の平衡解離圧の特性(温度を上げれば平衡解離圧も上る)を利用している。即ち,エンジンの排気ガスの熱(排熱)を利用して,温水を作り,それで水素吸蔵合金を加熱し,水素を放出させ,タンク内圧を上げているのである。つまり,水素吸蔵合金とそのタンク自体で,機械的可動部分の全く無いスタティック・コンプレッサクとは言っても,水素吸蔵合金と水素ガスの単なる容器ではなく,熱交換器の機能を有する所に技 水素吸蔵合金は金属の水素化物(メタルハイドライド,以下M/Hと略す)で,下図の如く水素の吸蔵・放出のできる金属である。つまり,そ 5−1 燃料ポンプのかわり 5−2 水素吸蔵合金 吸熱反応 加熱又は減圧理想状態ではPはnには無関係でTのみにより決Gibbsの相律:∫=c−p+2c:成分数P:相の数c − P + 2 = /
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