JPS61220009A - Pressure controller for metal hydride tank - Google Patents
Pressure controller for metal hydride tankInfo
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- JPS61220009A JPS61220009A JP60060434A JP6043485A JPS61220009A JP S61220009 A JPS61220009 A JP S61220009A JP 60060434 A JP60060434 A JP 60060434A JP 6043485 A JP6043485 A JP 6043485A JP S61220009 A JPS61220009 A JP S61220009A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
- F02B43/10—Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、水素の貯蔵形態の一つである金属水素化物を
用いたエンジンシステム等の水素ガス燃焼システムにお
いて、金属水素化物タンクの圧力を負荷変動にかかわら
ず一定に保つようにした圧力制御装置に関するものであ
る。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention is a method for controlling the pressure of a metal hydride tank in a hydrogen gas combustion system such as an engine system using metal hydride, which is one of the storage forms of hydrogen. This relates to a pressure control device that maintains a constant pressure regardless of load fluctuations.
[従来の技術]
一般に、金属水素化物を用いたエンジンシステムは、第
2図に示すように、金属水素化物を燃料源とするタンク
lとエンジン2を主体として構成される。[Prior Art] In general, an engine system using a metal hydride is, as shown in FIG. 2, mainly composed of a tank 1 and an engine 2 that use the metal hydride as a fuel source.
上記金属水素化物のタンクlは、水素ガスを充填すると
きは加圧及び冷却することにより水素ガスが水素吸収合
金に吸蔵され、一方、水素ガスを放出するときは加熱す
る必要があり、従ってそのタンクlは燃料水素ガスの貯
蔵だけでなく、熱交換器の機能、並びに圧力容器の機能
を持っている。When filling the metal hydride tank 1 with hydrogen gas, the hydrogen gas is occluded in the hydrogen absorbing alloy by pressurizing and cooling. On the other hand, when releasing the hydrogen gas, it is necessary to heat it. The tank 1 not only stores fuel hydrogen gas, but also functions as a heat exchanger and a pressure vessel.
このような金属水素化物エンジンシステムでは、タンク
l内の水素吸蔵合金及び熱交換用伝熱面の間の空間にガ
ス状で貯蔵されている水素をエンジンに導き、エンジン
を始動させて動力を得ると共に、エンジンからの排ガス
または加熱されたエンジン冷却水を燃料タンク1に導き
、その燃料タンクを加熱する。その結果、金属水素化物
から水素ガスが放出され、そのガスを再びエンジンに導
き、エンジンの運転が継続される。In such a metal hydride engine system, hydrogen stored in gaseous form in the space between the hydrogen storage alloy and the heat exchange heat transfer surface in the tank l is introduced to the engine to start the engine and obtain power. At the same time, exhaust gas from the engine or heated engine cooling water is introduced into the fuel tank 1 to heat the fuel tank. As a result, hydrogen gas is released from the metal hydride, and the gas is guided back into the engine to continue operating the engine.
このシステムにおいては、エンジンが出力を必′要とす
るときには、使用する水素ガス量が増すため、その使用
量に応じた水素ガスを金属水素化物から放出させる必要
がある。しかしながら、このシステムを自動車等のエン
ジンに使用する場合には、エンジンの負荷変動が大きい
ため、タンク1内の圧力が水素使用量の変動によって大
きく変化することになる。In this system, when the engine requires output, the amount of hydrogen gas used increases, so it is necessary to release hydrogen gas from the metal hydride in proportion to the amount used. However, when this system is used in an engine of an automobile or the like, the pressure within the tank 1 will change greatly due to changes in the amount of hydrogen used because the engine load fluctuations are large.
一般に金属水素化物を用いた燃料タンクの圧力制御は、
燃料タンク内の設定圧力レベルまたは圧力範囲を決めて
おき、この圧力より低くなった場合には燃料タンクへ廃
熱をすべて供給し、タンク内圧が上記設定圧力よりも高
い場合には、弁3.4を開閉して、廃熱をタンクに通す
ことなく、バイパス路5を経て排出させる。In general, fuel tank pressure control using metal hydride is
A set pressure level or pressure range in the fuel tank is determined, and when the pressure falls below this pressure, all waste heat is supplied to the fuel tank, and when the tank internal pressure is higher than the set pressure, valve 3. 4 is opened and closed to discharge waste heat through a bypass path 5 without passing it through the tank.
このような方式を採用しても、特に負荷変動の激しい金
属水素化物エンジンシステムでは、その変動に追随でき
ず、場合によって圧力過大となり、あるいは必要時に金
属水素化物のタンク内圧力低下のため供給量が不足する
など、エンジンシステムの制御が難しくなり、また水素
使用量が零となる緊急停止時には燃料タンク内圧力が過
大となって、そのタンクの安全性にも影響を及ぼすこと
になる。Even if such a system is adopted, especially in a metal hydride engine system where the load fluctuates rapidly, it will not be able to keep up with the fluctuations, and in some cases the pressure will become excessive, or when necessary, the supply amount will be reduced due to a drop in the metal hydride tank pressure. In the event of an emergency stop when the amount of hydrogen used is zero, the pressure inside the fuel tank will become excessive, affecting the safety of the tank.
[発明が解決しようとする問題点]
本発明は、上述した金属水素化物を用いた水素ガス燃焼
システムにおいて、単に燃料タンク内圧力レベルのみに
よってそのタンク内金属水素化物の加熱制御を行うので
はなく、燃料タンク内圧力の時間変化、即ち圧力勾配の
程度に応じて、金属水素化物を加熱するための熱量制御
を行い、それによってタンク内圧力を負荷にかかわらず
ほぼ一定に保つようにすることを目的とするものである
。[Problems to be Solved by the Invention] In the hydrogen gas combustion system using the metal hydride described above, the present invention does not simply control the heating of the metal hydride in the tank based only on the pressure level in the fuel tank. , the amount of heat for heating the metal hydride is controlled according to the time change in the pressure inside the fuel tank, that is, the degree of the pressure gradient, so that the pressure inside the tank is kept almost constant regardless of the load. This is the purpose.
[問題点を解決するための手段1 上記目的を達成するため、本発明においては。[Means to solve the problem 1 In order to achieve the above object, in the present invention.
金属水素化物を収容したタンクと、その金属水素化物に
吸蔵された水素ガスを燃料源とする水素ガス燃焼装置と
を備え、上記水素ガス燃焼装置において発生した熱を上
記タンクに送給して金属水素化物を加熱するようにした
水素ガス燃焼システムにおいて、上記水素ガス燃焼装置
からタンクへ熱を送給する送給路に送給熱量制御手段を
設けると共に、上記タンクに水素ガスの圧力を検出する
圧力センサを設け、この圧力センサに、それによって検
出した圧力の時間的変化を求めて、その時間的変化に応
じて上記送給熱量制御手段を制御する演算制御装置を接
続するという手段を採用している。It is equipped with a tank containing a metal hydride and a hydrogen gas combustion device that uses the hydrogen gas occluded in the metal hydride as a fuel source, and the heat generated in the hydrogen gas combustion device is sent to the tank to burn the metal. In a hydrogen gas combustion system for heating hydride, a supply route for supplying heat from the hydrogen gas combustion device to a tank is provided with a supply heat amount control means, and a pressure of hydrogen gas in the tank is detected. A pressure sensor is provided, and an arithmetic control device is connected to the pressure sensor, which determines temporal changes in the pressure detected by the pressure sensor and controls the above-mentioned heat supply amount control means in accordance with the temporal changes. ing.
[作 用]
上記構成を有する本発明の制御装置においては、水素ガ
ス燃焼装置において発生した熱をタンクに送給して金属
水素化物を加熱するに際し、燃焼装置からタンクへ送給
される熱量が、その送給路に設けた送給熱量制御手段に
よりタンク内の水素ガス圧力の時間的変化に応じて制御
され、従って金属水素化物タンク内の水素ガス圧力を負
荷変動に対して応答よく追随させて、負荷変動にかか
−わらずタンク内圧をほぼ一定にすることができ
゛る。[Function] In the control device of the present invention having the above configuration, when the heat generated in the hydrogen gas combustion device is sent to the tank to heat the metal hydride, the amount of heat sent from the combustion device to the tank is , is controlled according to temporal changes in the hydrogen gas pressure in the tank by a feeding heat amount control means provided in the feeding path, so that the hydrogen gas pressure in the metal hydride tank can respond well to load fluctuations. due to load fluctuations.
-The tank internal pressure can be kept almost constant regardless of the
It's true.
[実施例]
第1図は本発明の圧力制御装置を用いた金属水素化物エ
ンジンシステムの構成を示している。[Example] FIG. 1 shows the configuration of a metal hydride engine system using the pressure control device of the present invention.
このシステムにおいては、金属水素化物を収容したタン
ク10と、水素ガス燃焼装置としてのエンジン11とを
備え、このエンジン11は、上記金属水素化物に吸蔵さ
れた水素ガスを燃料源として、負荷に応じて供給される
燃料水素ガスにより稼動し、それにより発生した熱を上
記タンク10に送給して、タンク内の金属水素化物を加
熱するように構成している。エンジン11からタンク1
0に送給される熱は、例えばエンジン11の排ガスまた
はエンジンで加熱された冷却水として送ることができる
が、さらにそれらと熱交換した流体を用いることもでき
る。This system includes a tank 10 containing a metal hydride and an engine 11 as a hydrogen gas combustion device. The tank 10 is operated by fuel hydrogen gas supplied by the tank 10, and the heat generated thereby is sent to the tank 10 to heat the metal hydride in the tank. engine 11 to tank 1
The heat sent to the engine 11 can be sent, for example, as exhaust gas of the engine 11 or cooling water heated by the engine, but it is also possible to use a fluid that exchanges heat with them.
タンク10内の金属水素化物を加熱するための熱量を制
御するため、上記エンジン11からタンク10へ熱を送
給する送給路12には、送給熱量制御手段13を設けて
いる。この送給熱量制御手段13は、−例として図示し
ているように、上記送給路12に流量制御弁14を設け
ると共に、エンジン11とその流量制御弁14の間でバ
イパス路15を分岐させ、そのバイパス路15にも流量
制御弁1Bを設けることにより構成することができる。In order to control the amount of heat for heating the metal hydride in the tank 10, the feed path 12 that feeds heat from the engine 11 to the tank 10 is provided with a feed amount control means 13. As shown in the figure as an example, this feeding heat amount control means 13 is provided with a flow rate control valve 14 in the feeding path 12 and branches a bypass path 15 between the engine 11 and its flow rate control valve 14. , the bypass passage 15 may also be provided with a flow rate control valve 1B.
また、上記タンク10には、その内部に貯蔵されている
水素ガスの圧力を検出するための圧力センサ17を設け
、この圧力センサ17に演算制御装置18を接続してい
る。Further, the tank 10 is provided with a pressure sensor 17 for detecting the pressure of hydrogen gas stored therein, and an arithmetic and control device 18 is connected to the pressure sensor 17.
上記演算制御装置18は、圧力センサ17によって検出
した圧力の時間的変化、即ち圧力勾配を求め、その圧力
勾配に応じて上記送給熱量制御手段13を制御するもの
で、その演算制御装置18に付設した記憶装置19内に
、上記圧力勾配と流量制御弁14.18の開度との対応
関係を示す参照マツプを備え、演算制御装置18におい
て圧力センサ17の出力から求めた圧力勾配を、上記参
照マツプにおけるデータと比較対照し、それによって得
られた圧力勾配に対応する制御量で送給熱量制御手段1
3を制御し、即ち流量制御弁14.tillの開度を制
御するものである。The arithmetic and control unit 18 determines the temporal change in pressure detected by the pressure sensor 17, that is, the pressure gradient, and controls the heat supply amount control means 13 according to the pressure gradient. The attached storage device 19 is provided with a reference map showing the correspondence between the pressure gradient and the opening degree of the flow rate control valve 14. By comparing and contrasting data with the data in the reference map, the unit 1 controls the amount of heat to be supplied using a control amount corresponding to the pressure gradient obtained thereby.
3, i.e. the flow control valve 14. This controls the opening degree of the till.
この流量制御弁14,1Bの開度を制御するに際しては
、上記圧力センサ17において検出したタンク内圧力レ
ベルをも考慮することができ、例えばタンク内圧力レベ
ルが予め設定した圧力範囲を越えたときには、上記圧力
勾配にかかわらず流量制御弁ta、teの開度を一定に
保つように制御することができる。When controlling the opening degree of the flow rate control valves 14, 1B, the pressure level inside the tank detected by the pressure sensor 17 can also be taken into account. For example, when the pressure level inside the tank exceeds a preset pressure range, , it is possible to control the opening degrees of the flow rate control valves ta and te to be kept constant regardless of the above-mentioned pressure gradient.
上記構成を有する金属水素化物タンク圧力制御装置にお
いては、エンジン11で発生した熱をタンクlOに送給
して金属水素化物を加熱するに際し、送給される熱量が
演算制御装置18による流量制御弁14.18の開度調
整により制御され、その際、特にタンク内の水素ガス圧
力の時間的変化に応じて流量制御弁14.18の開度を
制御するため、金属水素化物タンク10内の水素ガス圧
力を負荷変動に対して応答よく追随させることができる
。In the metal hydride tank pressure control device having the above configuration, when the heat generated by the engine 11 is sent to the tank lO to heat the metal hydride, the amount of heat to be sent is controlled by the flow rate control valve by the arithmetic and control device 18. The hydrogen in the metal hydride tank 10 is controlled by the opening degree adjustment of the metal hydride tank 14. Gas pressure can be made to respond well to load fluctuations.
[発明の効果]
このような本発明の圧力制御装置によれば、金属水素化
物タンク内の圧力制御が予測制御となり、負荷変動にか
かわらずタンク内圧を応答性よくほぼ−・定にすること
ができ、またそれによってエンジン等の水素ガス燃焼装
置への水素供給量の計測精度が向上するため、システム
の機能を向上させることができる。さらに、水素ガス燃
焼装置の緊急停止時にタンク内圧が過大になるのを抑制
することもでき、システムの安全性を高めることができ
る。[Effects of the Invention] According to the pressure control device of the present invention, the pressure control in the metal hydride tank becomes predictive control, and the tank internal pressure can be kept almost constant with good responsiveness regardless of load fluctuations. This also improves the accuracy of measuring the amount of hydrogen supplied to a hydrogen gas combustion device such as an engine, thereby improving the functionality of the system. Furthermore, it is possible to prevent the tank internal pressure from becoming excessive during an emergency stop of the hydrogen gas combustion device, thereby increasing the safety of the system.
第1図は本発明の圧力制御装置を備えた金属水素化物エ
ンジンシステムの構成図、第2図は一般的な金属水素化
物エンジンシステムの構成図である。
10−・タンク、 11・・エンジン12・Φ送給路
、 13・・送給熱量制御手段、l7・・圧力センサ
、18・・演算制御装置。
第1図
第2図FIG. 1 is a block diagram of a metal hydride engine system equipped with the pressure control device of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a general metal hydride engine system. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10-- Tank, 11-- Engine 12, Φ feed path, 13-- Feeding heat amount control means, 17-- Pressure sensor, 18-- Arithmetic control device. Figure 1 Figure 2
Claims (1)
物に吸蔵された水素ガスを燃料源とする水素ガス燃焼装
置とを備え、上記水素ガス燃焼装置において発生した熱
を上記タンクに送給して金属水素化物を加熱するように
した水素ガス燃焼システムにおいて、上記水素ガス燃焼
装置からタンクへ熱を送給する送給路に送給熱量制御手
段を設けると共に、上記タンクに水素ガスの圧力を検出
する圧力センサを設け、この圧力センサに、それによつ
て検出した圧力の時間的変化を求めて、その時間的変化
に応じて上記送給熱量制御手段を制御する演算制御装置
を接続したことを特徴とする金属水素化物タンクの圧力
制御装置。1. A tank containing a metal hydride and a hydrogen gas combustion device that uses the hydrogen gas occluded in the metal hydride as a fuel source, and the heat generated in the hydrogen gas combustion device is sent to the tank. In a hydrogen gas combustion system that heats a metal hydride, a means for controlling the amount of heat to be supplied is provided in the supply path for transmitting heat from the hydrogen gas combustion device to the tank, and the pressure of the hydrogen gas is controlled in the tank. A pressure sensor is provided to detect the pressure, and an arithmetic and control device is connected to the pressure sensor for determining the temporal change in the pressure detected by the pressure sensor and controlling the above-mentioned heat supply amount control means in accordance with the temporal change. Features: Pressure control device for metal hydride tanks.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60060434A JPH0743611B2 (en) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | Pressure control device for metal hydride tank in hydrogen engine system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60060434A JPH0743611B2 (en) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | Pressure control device for metal hydride tank in hydrogen engine system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61220009A true JPS61220009A (en) | 1986-09-30 |
JPH0743611B2 JPH0743611B2 (en) | 1995-05-15 |
Family
ID=13142145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60060434A Expired - Lifetime JPH0743611B2 (en) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | Pressure control device for metal hydride tank in hydrogen engine system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0743611B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5305714A (en) * | 1991-07-03 | 1994-04-26 | Nippon Soken, Inc. | Fuel supply system for an internal combustion engine |
US6861168B2 (en) | 2000-10-12 | 2005-03-01 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Hydrogen supply device |
JP2017053271A (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | マツダ株式会社 | Gaseous fuel engine control device |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP60060434A patent/JPH0743611B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5305714A (en) * | 1991-07-03 | 1994-04-26 | Nippon Soken, Inc. | Fuel supply system for an internal combustion engine |
US6861168B2 (en) | 2000-10-12 | 2005-03-01 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Hydrogen supply device |
JP2017053271A (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | マツダ株式会社 | Gaseous fuel engine control device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0743611B2 (en) | 1995-05-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |