ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2283454

ЄМНІСТЬ ДЛЯ ЗБЕРІГАННЯ ВОДНЮ

Ім'я винахідника: Чабак Олександр Федорович (RU)
Ім'я патентовласника: Чабак Олександр Федорович (RU)
Адреса для листування: 123585, Москва, вул. Берзаріна, 19, к.1, кв.203, А.Ф. Чабак
Дата початку дії патенту: 2005.07.08

Винахід відноситься до області водневої енергетики - акумулювання і зберігання водню для використання в хімічному, транспортному машинобудуванні та інших галузях промисловості. Для створення безпечного зберігання водню запропонована ємкість для зберігання водню, що складається з герметичного корпусу, колектора подачі і випуску водню, нагрівача і наповнювача-акумулятора водню, виконаного з пористого матеріалу, на частину зовнішньої поверхні якого, з'єднаної з колектором, нанесений шар матеріалу з високою проникністю для водню, або з низькою температурою плавлення, або з низькою температурою деструкції, а нагрівач розташований на рівні вищевказаного шару. Крім того, запропонована ємкість для зберігання водню, наповнювач-акумулятор якої виконаний у вигляді пучка порожніх капілярів, забезпеченого захисним покриттям, при цьому торці капілярів з'єднані з колектором, а покриття виконано на торцевих поверхнях пучка у вигляді шару матеріалу з високою проникністю для водню, або з низькою температурою плавлення, або з низькою температурою деструкції, на рівні якого розташований нагрівач. Крім того, одні торці капілярів можуть бути з'єднані з колектором подачі і випуску водню, а інші загерметизовані, причому покриття виконано на торцевій поверхні пучка капілярів, з'єднаних з колектором.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до області водневої енергетики - акумулювання і зберігання водню, який в даний час використовується в хімічному, транспортному машинобудуванні та інших галузях промисловості.

Відомі пристрої для акумулювання водню, засновані на зв'язуванні водню в твердому матеріалі (наприклад, в гидридах металів або сорбція на поверхні дисперсних наноматеріалів), (RU 2037737, RU 2038525, МПК F 17 З 5/04), ці пристрої для акумулювання і зберігання водню є найбільш вибухобезпечними з існуючих, тому що водень не має надлишкового тиску, але такі системи інерційні і вимагають певного часу (порядку кілька хвилин) для початку роботи, поглинання і виділення водню відбувається зі значними тепловими ефектами. Крім того, ваговий вміст водню - відношення ваги водню, що міститься в акумуляторі, до ваги самого акумулятора - 4,5% - є дуже низьким. Вагове зміст залежить як від кількості водню в акумулює матеріалі, так і від питомої ваги акумулює матеріалу.

Відома ємність для зберігання водню (RU 2222749, МПК F 17 З 5/04), що представляє собою герметичний кожух з внутрішнім посудиною для зберігання зрідженого водню, при цьому система газозаполненія виконана так, що дозволяє скоротити втрати водню, знизити час заправки ємності. Ємність для водневого автомобіля (Шварц А. Автомобіль майбутнього. Ж. Вісник, №10 (347), стр.1-5, 12.05.2004 р), виконана з міцних композитних щодо легких матеріалів. Остання модифікація з балонами під тиском має обсяг 90 літрів, масу 40 кг, тиск водню 400 атм. Оцінки показують, що в цьому випадку в ємності може бути заготовлено 3,2 кг водню, отже, ваговий вміст водню одно 3,2 / 40 × 100% = 8%. Недоліками ємності є вибухонебезпечність і низький вміст водню на одиницю об'єму, до 400 л водню на 1 літр.

Відомо, що можна зберігати водень в порожнистих волокнах-капілярах, виконаних зі скла (Yan KL, Sellars BC, Lo I. et al. Storage of hydrogen by high pressure microencapsulation in glass // Intern. J. Hydrogen. Energy. 1985. Vol .10, N 18. P.517-522). Порожні капіляри довжиною 15 см, діаметром 160-260 мкм, товщиною оболонки 16-35 мкм запаювалися з двох сторін. Потім капіляри поміщалися в обсяг, де створювалося тиск водню 700 ата, і при нагріванні до 300 ° С відбувалося насичення внутрішньої порожнини капілярів воднем. Після охолодження водень залишався всередині капілярів, а при нагріванні виходив назовні. Така система є вибухобезпечної, але вагове зміст водню в такій системі становить 4,2%. Такий зміст водню є дуже низьким для створення промислово придатних ємностей для зберігання водню. Крім того, заповнення та витяг водню необхідно проводити при температурах 300 ° С і вище. При цьому заправка і витяг водню протікає повільно і триває кілька годин, при цьому тимчасові вимоги до заправки ємностей складають 4-10 хвилин.

Відома ємність для зберігання і акумулювання водню, що складається з герметичного корпусу, технологічних патрубків, внутрішньої теплообмінної поверхні і наповнювача-акумулятора водню, що представляє собою порошок интерметаллида. (RU 2037737, МПК Р 17 С 5/04 - прототип). Недоліками винаходу є те, що поглинання і виділення водню відбувається зі значними тепловими ефектами, крім того, ваговий вміст водню - відношення ваги водню міститься в ємності до ваги самої ємності - 4,5% - є дуже низьким. Технічним результатом, на яке направлено винахід, є створення ємності для безпечного зберігання водню, за рахунок того що ємність не перебуває під тиском, температура зарядки і розрядки ємності проходить при знижених температурах - до 250 ° С, при цьому забезпечується ваговий вміст водню вище 6% і час зарядки воднем до 10 хвилин.

Для досягнення зазначеного результату запропонована ємкість для зберігання водню, що складається з герметичного корпусу, колектора подачі і випуску водню, нагрівача і наповнювача-акумулятора водню, виконаного з пористого матеріалу і розміщеного в корпусі, при цьому на частину зовнішньої поверхні наповнювача-акумулятора водню, з'єднаної з колектором подачі і випуску водню, нанесений шар матеріалу з високою проникністю для водню, або з низькою температурою плавлення, або з низькою температурою деструкції, на іншу частину поверхні нанесено водородонепроніцаемое покриття, а нагрівач розташований на рівні вищевказаного шару.

Шар матеріалу з високою проникністю для водню виконаний із сплавів паладію, або нікелю, або полімерних матеріалів.

Шар матеріалу з низькою температурою плавлення виконаний зі сплаву Вуда, або сплаву Деварда, або сплавів вісмуту, або свинцю, або олова, або полімерних матеріалів.

Шар матеріалу з низькою температурою деструкції виконаний з полімерних матеріалів або металоорганічнихз'єднань. Пористий матеріал являє собою пінонікель, або пеноалюминия, або пенополимеров, або пеносіліката.

Пористий матеріал являє собою нанотрубки. Водородонепроніцаемое покриття виконано з металів, наприклад міді або її сплавів, або кераміки, або скла.

Крім того, наповнювач-акумулятор водню виконаний у вигляді окремих герметичних секцій, кожна з яких з'єднана зі своїм нагрівачем.

Для досягнення вищевказаного технічного результату запропонована ємкість для зберігання водню, що складається з герметичного корпусу, колектора подачі і випуску водню і наповнювача-акумулятора водню, розміщеного в корпусі і виконаного у вигляді пучка порожніх капілярів, забезпеченого захисним покриттям, при цьому торці капілярів з'єднані з колектором подачі і випуску водню, покриття виконано на торцевих поверхнях пучка у вигляді шару матеріалу з високою проникністю для водню, або з низькою температурою плавлення, або з низькою температурою деструкції, а на рівні вищевказаного шару розташований нагрівач.

Шар матеріалу з високою проникністю для водню виконаний із сплавів паладію, або нікелю, або полімерних матеріалів.

Шар матеріалу з низькою температурою плавлення виконаний зі сплаву Вуда, або сплаву Деварда, або сплавів вісмуту, або свинцю, або олова, або полімерних матеріалів.

Шар матеріалу з низькою температурою деструкції виконаний з полімерних матеріалів або металоорганічнихз'єднань.

Капіляри виконані зі скла, або вуглецю, або металу, або полімерних матеріалів.

Наповнювач-акумулятор водню виконаний у вигляді намотаного на оправлення пучка капілярів.

Захисне покриття виконано з металу з низькою проникністю водню і нанесено на зовнішню поверхню пучка капілярів, виконаних зі скла, або полімеру, або вуглецю.

Крім того, наповнювач-акумулятор водню виконаний з капілярів різного діаметру, при цьому діаметр зовнішніх капілярів менше діаметра внутрішніх капілярів. Капіляри з'єднані один з одним. Наповнювач-акумулятор водню виконаний у вигляді окремих герметичних секцій, кожна з яких з'єднана зі своїм нагрівачем.

Для досягнення вищевказаного технічного результату запропонована ємкість для зберігання водню, що складається з герметичного корпусу, колектора подачі і випуску водню і наповнювача-акумулятора водню, розміщеного в корпусі і виконаного у вигляді пучка порожніх капілярів, забезпеченого захисним покриттям, при цьому одні торці капілярів з'єднані з колектором подачі і випуску водню, а інші загерметизовані, покриття виконано на торцевій поверхні пучка капілярів, з'єднаних з колектором, і виконано у вигляді шару матеріалу з високою проникністю для водню, або з низькою температурою плавлення, або з низькою температурою деструкції, а на рівні вищевказаного шару розташований нагрівач.

Шар матеріалу з високою проникністю для водню виконаний із сплавів паладію, або нікелю, або полімерних матеріалів.

Шар матеріалу з низькою температурою плавлення виконаний зі сплаву Вуда, або сплаву Деварда, або сплавів вісмуту, або свинцю, або олова, або полімерних матеріалів.

Шар матеріалу з низькою температурою деструкції виконаний з полімерних матеріалів або металоорганічнихз'єднань.

Капіляри виконані зі скла, або вуглецю, або металу, або полімерних матеріалів.

Наповнювач-акумулятор водню - виконаний у вигляді намотаного на оправлення пучка капілярів. На зовнішню поверхню пучка капілярів, виконаних зі скла, або полімеру, або вуглецю, нанесено захисне покриття з металу з низькою проникністю водню.

Наповнювач-акумулятор водню виконаний з капілярів різного діаметру, при цьому діаметр зовнішніх капілярів менше діаметра внутрішніх капілярів. Капіляри з'єднані один з одним.

Наповнювач-акумулятор водню виконаний у вигляді окремих герметичних секцій, кожна з яких з'єднана зі своїм нагрівачем.

Запропоновані конструктивні виконання ємностей для зберігання водню мають загальне призначення і дозволяють досягти одного результату, в одному випадку накопичувач-акумулятор водню являє собою пористий матеріал, а в іншому - капілярну систему, при цьому накопичувач з'єднаний з колектором подачі і випуску водню, а регулювання подачі і випуску водню з накопичувача відбувається через шар певного матеріалу зі спеціально підібраними властивостями. При цьому корпус ємності знаходиться не під тиском, а можливість розгерметизації і витоку водню мінімізована, тому що є декілька бар'єрів, що перешкоджають виходу водню.

ЄМНІСТЬ ДЛЯ ЗБЕРІГАННЯ ВОДНЮ. Патент Російської Федерації RU2283454. THE CAPACITY FOR KEEPING of HYDROGEN. Patent of Russian Federation RU2283454 ЄМНІСТЬ ДЛЯ ЗБЕРІГАННЯ ВОДНЮ. Патент Російської Федерації RU2283454. THE CAPACITY FOR KEEPING of HYDROGEN. Patent of Russian Federation RU2283454

На фіг.1 дан загальний вид ємності для зберігання водню для варіанта виконання накопичувача-акумулятора водню з пористого матеріалу, де 1 - корпус, 2 - колектор подачі-випуску водню, 3 - нагрівач, 4 - наповнювач-акумулятор водню, 5 - водородонепроніцаемое покриття , 6 - пористий матеріал, 7 - шар, який регулює подачу і випуск водню в накопичувач, 8 - патрубок подачі і випуску водню.

На фіг.2 дан фрагмент ємності в разі виконання накопичувача 4 у вигляді окремих герметичних секцій, як в разі виконання накопичувача з пористого матеріалу 6, так і для виконання його з капілярів 10.

ЄМНІСТЬ ДЛЯ ЗБЕРІГАННЯ ВОДНЮ. Патент Російської Федерації RU2283454. THE CAPACITY FOR KEEPING of HYDROGEN. Patent of Russian Federation RU2283454 ЄМНІСТЬ ДЛЯ ЗБЕРІГАННЯ ВОДНЮ. Патент Російської Федерації RU2283454. THE CAPACITY FOR KEEPING of HYDROGEN. Patent of Russian Federation RU2283454

На фіг.3 дан загальний вид ємності для зберігання водню для варіанта виконання накопичувача-акумулятора водню 4 з пучка капілярів 9 з нанесеним шаром 7, що регулює подачу-випуск водню в накопичувач 4 на обидві торцеві поверхні пучка капілярів.

На фіг.4 даний загальний вигляд ємності для зберігання водню для варіанта виконання накопичувача-акумулятора водню 4 з пучка капілярів для випадку, коли шар 7, який регулює подачу і випуск водню в накопичувач 4, нанесений на одну з торцевих поверхонь капілярів, а інший кінець кожного капіляра 10 загерметизований.

На фіг.5 показана окрема герметизована секція, виконана з капілярів 10 різного діаметра, з'єднаних один з одним уздовж твірної 11.

Ємність для зберігання водню можна виконати у вигляді циліндричної балона (фіг.1), в герметичному корпусі 1 якого розташовані накопичувач-акумулятор водню 4, у верхній частині корпусу 1 встановлений колектор подачі і випуску водню 2, з'єднаний патрубком подачі і випуску водню 8 зі споживачем . На поверхні накопичувача 4, зверненої до колектора 2, нанесений шар 7, який регулює подачу і випуск водню в накопичувач 4. На рівні цього шару розташований нагрівач 3. Він може бути розташований як зовні, так і всередині колектора 2.

Пристрій працює наступним чином. Водень при надмірному тиску подається в колектор подачі і випуску водню 2 через патрубок 8. У разі виконання шару 7, що регулює подачу і випуск водню в накопичувач 4 з матеріалу з високою проникністю водню при заданих робочих температурах 100-250 °, включають нагрівач 3, шар 7 нагрівається, водень дифундує через нього і заповнює наповнювач-акумулятор водню 4, який може являти собою пористий матеріал 6 або пучки порожніх капілярів 9. Шар матеріалу з високою проникністю для водню може бути виконаний із сплавів паладію, або нікелю, або полімерних матеріалів, наприклад ароматичних поліамідів. Коефіцієнт проникності за воднем для таких матеріалів при робочих температурах, при яких відбувається зарядка-розрядка ємності 100-250 °, становить до (2,0-3,6) · 10 -4 см 2 / (с · ат 1/2).

Якщо накопичувач 4 виконаний з пористого матеріалу, наприклад пінонікель, або пеноалюминия, або пенополимеров, або пеносіліката або вуглецевих нанотрубок, то вся поверхню, не поєднана з колектором 2 і не покрита шаром 7, повинна бути герметизирована водородонепроніцаемим покриттям 5 при робочих температурах. Це покриття може бути виконане з металів, наприклад сталі, міді або її сплавів, кераміки, скла. Їх проникність за воднем дорівнює для скла до 10 -16 см / (с · ат 1/2), для хромонікелевої сталі до 10 -18 см 2 / (с · ат 1/2).

В цьому випадку водень при робочому тиску заповнює весь обсяг накопичувача, а корпус ємності знаходиться не під тиском.

Якщо накопичувач 4 виконаний з порожнистих капілярів, то водень заповнює внутрішній простір капілярів 10 (Фіг.3 і фіг.4) через їх відкриті торці, заведені в колектор 2. У цьому випадку шар 7 завдано на торцеві поверхні капілярів 10. У разі виконання накопичувача 4 з окремих герметичних секцій, як показано на фіг.2, на поверхню кожної секції, зверненої до колектора 2, нанесений шар 7, який регулює подачу і випуск водню. На рівні цього шару розташований нагрівач 3 окремо для кожної секції. Після закінчення процесу заповнення нагрівач 3 вимикають, шар 7 охолоджується і замикає водень в накопичувачі 4. Тиск в колекторі 2 скидається. Для вилучення водню з накопичувача 4 включають нагрівач 3 і, регулюючи температуру нагрівача, а отже, і температуру шару 7, регулюють тиск водню в колекторі 2 подачі і випуску водню.

Можливі й інші способи впливу на шар з високою проникністю водню 7. Замість зміни температури можливе використання ультразвуку, високочастотних полів - СВЧ, електричного потенціалу та інших впливів. У разі застосування шару 7, що регулює подачу і випуск водню з матеріалу з низькою температурою плавлення, процес заповнення ємності воднем здійснюється наступним чином. Шар 7 матеріалу з низькою температурою плавлення, який може бути виконаний зі сплаву Вуда, або сплаву Деварда, або сплавів вісмуту, або свинцю, або олова, або полімерних матеріалів (температури плавлення лежать в межах 40-250 °), у вигляді гранульованого матеріалу завдано на поверхню накопичувача 4, звернену в колектор 2.

Водень при надмірному тиску подається в колектор 2 подачі і випуску водню. При досягненні необхідного надлишкового тиску і створення цього тиску в пористому матеріалі або капілярах включається нагрівач 3, гранули розплавляються, і легкоплавкий матеріал покриває поверхню накопичувача 3, звернену в колектор 2. Потім нагрівач 3 вимикається, легкоплавкий матеріал остигає і герметизує пористий матеріал 6 або капіляри 10 . Тиск в колекторі 2 скидається. Ємність заповнена воднем. При цьому корпус 1 ємності і знаходиться не під тиском, а процес зарядки проходить при температурах 40-250 °.

Для вилучення водню з ємності включається нагрівач 3, легкоплавкий матеріал розплавляється і витісняється з поверхневих шарів пористого матеріалу 6 або капілярів 10 надлишковим тиском водню. Водень надходить в колектор 2 і через патрубок 8 споживачеві. Для плавного регулювання тиску наповнювач-акумулятор 4 водню може бути виконаний у вигляді окремих герметичних секцій, кожна з яких з'єднана зі своїм нагрівачем. У разі застосування шару 7, що регулює подачу і випуск водню з матеріалу з низькою температурою деструкції, наприклад карбоциклические з'єднання типу C 10 H 8-група нафталіну (температура плавлення ~80,3 ° С, температура кипіння 218 ° С), поліетилену, які стають пластичними при їх нагріванні до температури ~80-200 ° С, то вони і в вигляді гранульованого матеріалу наносяться на поверхню накопичувача 4, звернену в колектор 2.

У колекторі 2 створюється високий тиск водню, яким насичується пористий матеріал 6 або капіляри 10. Нагрівачем 3 підвищується температура, матеріал шару 7 стає пластичним і герметизує пористу структуру 6 або капіляри 10. Для отримання водню з накопичувача-акумулятора 4 водню матеріал нагрівається до більш високої температури (для з'єднань групи нафталіну температура кипіння 218 ° С, для металоорганічного з'єднання, наприклад карбонільних сполук хрому, молібдену, вольфраму, температура сублімації становить відповідно 147 °, 156 ° і 175 ° С), в результаті чого відбувається його або деструкція, сублімація, або він переходить в в'язку або рідку фазу. Під дією високого тиску водню, що зберігається в накопичувачі 4, порушується герметизація, і водень надходить в колектор 2 і через патрубок 8 споживачеві. Для плавного регулювання тиску водню в колекторі 2 накопичувач 4 і може бути виконаний секційним, а нагрівач розташований в кожній секції. Полімеризація і деструкція полімерного матеріалу або металоорганічного з'єднання може здійснюватися не тільки зміною температурного режиму, а й електричними розрядами або випромінюванням, наприклад ультрафіолетовим. Порожні капіляри, зібрані в пучки, можуть бути виготовлені зі скла, або вуглецю, або металу, або полімерних матеріалів, таких як поліетилентерефталат, ароматичні поліаміди.

Накопичувач-акумулятор 4 водню може бути виконаний у вигляді намотаного на оправлення пучка капілярів 9 або одного капіляра.

Для кращої герметизації накопичувача 4 на зовнішню поверхню пучка капілярів або капіляра, виконаних зі скла, або полімеру, або вуглецю, можна нанести водородонепроніцаемое покриття 5 з металу при робочих температурах. Таке ж покриття 5 наноситься на поверхню окремої секції накопичувача 4, виконаного з капілярів (фіг.2).

На фіг.5 показана така секція, набрана з порожнистих капілярів 10 різного діаметра і з'єднаних між собою вздовж утворюючих 11. Капіляри можуть бути склеєні (в разі полімерних капілярів) або з'єднані дифузійної зварюванням (в разі металевих капілярів). При виконанні капілярів меншого діаметра по периферії накопичувача (або окремої секції) відбувається зниження напруги в стінках капілярів, тобто зовнішні стінки стають розвантаженими від високого тиску водню, що ще більше підвищує безпеку ємності. Покажемо можливість реалізації винаходу.

В даний час налагоджено виробництво пучків, що складаються з 120 скляних порожніх капілярів (довжина кожного капіляра 20000 метрів, зовнішній діаметр 11 мкм, внутрішній діаметр 5 мкм). Пучок капілярів намотується на оправлення. Вага пучка 380 грам. Внутрішній об'єм капілярів 47,1 мл. Межа міцності скла при розтягуванні 20000 атм. При створенні тиску водню всередині капілярів тисячі атм вміст водню в капілярах складе 47,1 літра або 4,2 грама. Ваговий вміст водню в капілярах 4,2: 380 × 100% = 1,1%. При тиску нижче межі міцності в 2 рази, тобто при 10000 ати, ваговий вміст водню складе 11%.

Для аналогічних пучків, що складаються з капілярів з зовнішнім діаметром 110 мкм, а внутрішнім 100 мкм, вага 20000 метрів пучка дорівнює 82,4 грама, вміст водню в ньому при 1000 атм одно 17,0 грам, що складає 8,5% вагу. Відповідно при тиску 2000 атм - 34% вагу. Таким чином, отримуємо високу ваговий вміст водню.

приклад 1
У пучку капілярів (1000 шт) загальною довжиною 100 метрів з зовнішнім діаметром 110 мкм, внутрішнім діаметром 100 мкм торці капілярів були герметизовані сплавом з високою проникністю за воднем - сплавом паладію з сріблом. Вага капілярів дорівнює 421 міліграма. Торці капілярів помістили в колектор подачі і випуску водню, нагріли до 150 ° С і створили тиск водню усередині капіляра 500 ати. Потім при цьому тиску охолодили до кімнатної температури і зважили. Вага капіляра з воднем дорівнював 456 міліграмів. Отже, вміст водню в ньому становила 35 мг, що відповідає 8,3% вагових. Час заповнення воднем 10 хвилин.

приклад 2
Невеликий обсяг пористого матеріалу - пінонікель вагою 2, 4 г (пористість 98%, щільність 0,4 г / см 3) поміщали в сталевий герметичний посудину, на частину поверхні пористого матеріалу, з'єднаного з колектором, наносили шар з матеріалу з високою проникністю для водню - сплав паладію з сріблом. У колекторі створювали тиск водню 700 ати, шар нагрівали до температури 250 ° С. Вага судини збільшився на 170 мг. Це відповідає вагового змісту водню в посудині 7,1% вагу. Час заправки воднем становило 8 хвилин.

приклад 3
Пучок капілярів (1000 шт.) З внутрішнім діаметром 100 мкм, зовнішнім діаметром 110 мкм, загальною довжиною 100 метрів з'єднані один з одним по утворюючим - склеєні. Нижні торці капілярів заварені. На зовнішню поверхню (нижню і бічну) пучка капілярів нанесено покриття з металу з низькою проникністю для водню - мідне покриття товщиною 10 мкм. Верхні торці капілярів і простору між капілярами відкриті і виведені в колектор подачі і випуску водню. Пучок капілярів і колектор помістили в герметичний посудину, на торцеву поверхню пучка поклали гранули сплаву Вуда, на гранули сплаву Вуда встановлювався нагрівач. Капіляри заповнювалися воднем до тиску 700 ати. Потім включався нагрівач, шар гранул зі сплаву Вуда нагрівався до 80 ° С. Сплав Вуда плавився і герметизувати верхні торці капілярів і простору між капілярами. Нагрівач вимикався, сплав Вуда швидко охолоджувався, скидалося тиск водню в колекторі. Вихідний вага капілярів становив 453 мг, після заповнення воднем 507,5 мг. Зміст водню становить 12% вагу. Час заповнення воднем і всіх операцій не перевищувала 5-6 хвилин.

Таким чином, дана ємність для зберігання водню відповідає високим вимогам з безпеки заправки і зберігання водню - корпус ємності не знаходиться під високим тиском, можливість розгерметизації і виходу водню мінімізована, процеси заправки проходять при низьких температурах, а ваговий вміст водню в ємності вище 6%, що за сукупністю робить можливим використання зазначеного винаходу в хімічному, транспортному машинобудуванні та інших галузях промисловості.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Ємність для зберігання водню, що складається з герметичного корпусу, колектора подачі і випуску водню, нагрівача і наповнювача-акумулятора водню, виконаного з пористого матеріалу і розміщеного в корпусі, яка відрізняється тим, що на частину зовнішньої поверхні наповнювача-акумулятора водню, з'єднаної з колектором подачі і випуску водню, нанесений шар матеріалу з високою проникністю для водню, або з низькою температурою плавлення, або з низькою температурою деструкції, на іншу частину поверхні нанесено водородонепроніцаемое покриття, а нагрівач розташований на рівні вищевказаного шару.

2. Ємність по п.1, що відрізняється тим, що шар матеріалу з високою проникністю для водню виконаний із сплавів паладію або нікелю, або полімерних матеріалів.

3. Ємність по п.1, що відрізняється тим, що шар матеріалу з низькою температурою плавлення виконаний зі сплаву Вуда або сплаву Деварда, або сплавів вісмуту, або свинцю, або олова, або полімерних матеріалів.

4. Ємність по п.1, що відрізняється тим, що шар матеріалу з низькою температурою деструкції виконаний з полімерних матеріалів або металоорганічнихз'єднань.

5. Ємність по п.1, що відрізняється тим, що пористий матеріал являє собою пінонікель або пеноалюминия, або пенополимеров, або пеносіліката.

6. Ємність по п.1, що відрізняється тим, що пористий матеріал являє собою нано-трубки.

7. Ємність по п.1, що відрізняється тим, що водородонепроніцаемое покриття виконано з металів, наприклад, міді або її сплавів, або кераміки, або скла.

8. Ємність по п.1, що відрізняється тим, що наповнювач-акумулятор водню виконаний у вигляді окремих герметичних секцій, кожна з яких з'єднана зі своїм нагрівачем.

9. Ємність для зберігання водню, що складається з герметичного корпусу, колектора подачі і випуску водню і наповнювача-акумулятора водню, розміщеного в корпусі і виконаного у вигляді пучка порожніх капілярів, забезпеченого захисним покриттям, при цьому торці капілярів з'єднані з колектором подачі і випуску водню, відрізняється тим, що покриття виконано на торцевих поверхнях пучка у вигляді шару матеріалу з високою проникністю для водню, або з низькою температурою плавлення, або з низькою температурою деструкції, а на рівні вищевказаного шару розташований нагрівач.

10. Ємність по п.9, що відрізняється тим, що шар матеріалу з високою проникністю для водню виконаний із сплавів паладію або нікелю, або полімерних матеріалів.

11. Ємність по п.9, що відрізняється тим, що шар матеріалу з низькою температурою плавлення виконаний зі сплаву Вуда або сплаву Деварда, або сплавів вісмуту, або свинцю, або олова, або полімерних матеріалів.

12. Ємність по п.9, що відрізняється тим, що шар матеріалу з низькою температурою деструкції виконаний з полімерних матеріалів або металоорганічнихз'єднань.

13. Ємність по п.9, що відрізняється тим, що капіляри виконані зі скла або вуглецю, або металу, або полімерних матеріалів.

14. Ємність по п.9, що відрізняється тим, що наповнювач-акумулятор водню виконаний у вигляді намотаного на оправлення пучка капілярів.

15. Ємність з будь-якого з пп.9 і 13, що відрізняється тим, що захисне покриття виконано з металу з низькою проникністю водню і нанесено на зовнішню поверхню пучка капілярів, виконаних зі скла або полімеру або вуглецю.

16. Ємність по п.9, що відрізняється тим, що наповнювач-акумулятор водню виконаний з капілярів різного діаметру, при цьому діаметр зовнішніх капілярів менше діаметра внутрішніх капілярів.

17. Ємність по п.9, що відрізняється тим, що капіляри з'єднані один з одним.

18. Ємність по п.9, що відрізняється тим, що наповнювач-акумулятор водню виконаний у вигляді окремих герметичних секцій, кожна з яких з'єднана зі своїм нагрівачем.

19. Ємність для зберігання водню, що складається з герметичного корпусу, колектора подачі і випуску водню і наповнювача-акумулятора водню, розміщеного в корпусі і виконаного у вигляді пучка порожніх капілярів, забезпеченого захисним покриттям, при цьому одні торці капілярів з'єднані з колектором подачі і випуску водню , а інші загерметизовані, що відрізняється тим, що покриття виконано на торцевій поверхні пучка капілярів, з'єднаних з колектором, і виконано у вигляді шару матеріалу з високою проникністю для водню або з низькою температурою плавлення, або з низькою температурою деструкції, а на рівні вищевказаного шару розташований нагрівач.

20. Ємність з п.19, що відрізняється тим, що шар матеріалу з високою проникністю для водню виконаний із сплавів паладію або нікелю, або полімерних матеріалів.

21. Ємність з п.19, що відрізняється тим, що шар матеріалу з низькою температурою плавлення виконаний зі сплаву Вуда або сплаву Деварда, або сплавів вісмуту, або свинцю, або олова, або полімерних матеріалів.

22. Ємність з п.19, що відрізняється тим, що шар матеріалу з низькою температурою деструкції виконаний з полімерних матеріалів або металоорганічнихз'єднань.

23. Ємність з п.19, що відрізняється тим, що капіляри виконані зі скла або вуглецю, або металу, або полімерних матеріалів.

24. Ємність з п.19, що відрізняється тим, що наповнювач-акумулятор водню виконаний у вигляді намотаного на оправлення пучка капілярів.

25. Ємність з будь-якого з пп.19 і 23, що відрізняється тим, що захисне покриття виконано з металу з низькою проникністю водню і нанесено на зовнішню поверхню пучка капілярів, виконаних зі скла або полімеру або вуглецю.

26. Ємність з п.19, що відрізняється тим, що наповнювач-акумулятор водню виконаний з капілярів різного діаметру, при цьому діаметр зовнішніх капілярів менше діаметра внутрішніх капілярів.

27. Ємність з п.19, що відрізняється тим, що капіляри з'єднані один з одним.

28. Ємність з п.19, що відрізняється тим, що наповнювач-акумулятор водню виконаний у вигляді окремих герметичних секцій, кожна з яких з'єднана зі своїм нагрівачем.

Версія для друку
Дата публікації 22.11.2006гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ

Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
магнітний двигун
Джерело тепла на базі нососних агрегатів