发热装置及发热方法制造方法及图纸

本公开提出了一种能够产生过剩热量的发热装置和发热方法。在该发热装置中，从氢系气体导入路向容器内部导入氢气，使氢吸留于发热体(5)，然后利用加热器对发热体(5)进行加热并抽真空。由此，在发热装置中，氢通过量子扩散而透过第一层(23)与第二层(24)之间的异种物质界面(26)，从而能够产生加热温度以上的过剩热量。因此，发热装置可通过使氢透过多层膜(25)的第一层(23)和第二层(24)来产生过剩热量。

Heating device and heating method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发热装置及发热方法
本专利技术涉及一种发热装置和发热方法。
技术介绍
近年来，关于利用诸如钯合金的储氢合金来产生热量的发热现象受到了人们的关注(例如，参见非专利文献1)。如果能够对利用储氢金属或储氢合金等的发热现象进行控制，就能够作为有效热源来利用。并且，近年来，从环境问题的角度出发，期待氢时代的到来，期望获得安全且高能量密度的氢能。现有技术文献非专利文献非专利文献1：A.Kitamura，et.al“Briefsummaryoflatestexperimentalresultswithamass-flowcalorimetrysystemforanomalousheateffectofnano-compositemetalsunderD(H)-gascharging”CURRENTSCIENCE，VOL.108，NO.4，p.589－593，2015
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，目前，相对于输入功率，过剩热量少至百分之几到百分之几十，并且所产生的热量的绝对值不足。因此，期望开发一种产生过剩热量的、以往没有的新的发热装置和发热方法。因此，本专利技术是鉴于以上情况而做出的，其目的在于提出一种能够产生过剩热量的发热装置和发热方法。用于解决课题的技术手段本专利技术的用于解决相关课题的发热装置包括：容器，在容器内部导入有贡献于发热的氢系气体；发热体，所述发热体设置于所述容器内部；以及加热器，所述加热器对所述发热体进行加热，所述发热体包括：基座，其由储氢金属、储氢合金或质子导体构成；以及多层膜，形成于所述基座的表面，所述多层膜具有由层状的第一层和层状的第二层层叠而成的结构，其中，所述第一层由储氢金属或储氢合金构成且厚度小于1000nm，所述第二层由与所述第一层不同种类的储氢金属、储氢合金或陶瓷构成且厚度小于1000nm。此外，本专利技术的发热装置包括：容器，在容器内部导入有贡献于发热的氢系气体；以及多个发热结构体，所述发热结构体设置在所述容器内部并具有发热体和加热所述发热体的加热器，所述发热体包括：基座，其由储氢金属、储氢合金或质子导体构成；以及多层膜，其形成于所述基座的表面，所述多层膜具有由层状的第一层和层状的第二层层叠而成的结构，其中，所述第一层由储氢金属或储氢合金构成且厚度小于1000nm，所述第二层由与所述第一层不同种类的储氢金属、储氢合金或陶瓷构成且厚度小于1000nm。此外，本专利技术的发热方法包括：制备发热体的制备步骤，所述发热体具有形成于由储氢金属、储氢合金或质子导体构成的基座表面的多层膜，所述多层膜具有由层状的第一层和层状的第二层层叠而成的结构，其中，所述第一层由储氢金属或储氢合金构成且厚度小于1000nm，所述第二层由与所述第一层不同种类的储氢金属、储氢合金或陶瓷构成且厚度小于1000nm；准备容器的准备步骤，其中，所述发热体设置在容器内部；储氢步骤，将贡献于发热的氢系气体导入到所述容器内部，并使氢吸留于所述发热体；以及加热步骤，通过对吸留有所述氢的所述发热体进行加热来产生加热温度以上的过剩热量。专利技术的效果根据本专利技术，可通过使氢透过多层膜的第一层和第二层来产生过剩热量。附图说明图1是表示根据本专利技术的发热装置的结构的示意图。图2是表示发热结构体的配置的分解图。图3A是表示发热体的截面构造的剖视图，图3B是用于说明在多层膜中产生过剩热量的示意图。图4是表示Ni板单体的输入功率与加热器温度之间的关系的曲线图。图5是表示用于验证试验的实施例1的发热体的截面结构的剖视图。图6是表示进行验证试验时的输入功率、加热器温度和氢导入压力的变化的曲线图。图7A是表示实施例1中的过剩热量的变化的曲线图，图7B是表示实施例1中的过剩热量的温度依赖性的曲线图。图8是表示抽取图7B的一部分的图。图9A是表示设置有第三层的发热体的配置的剖视图，图9B是表示设置有第三层和第四层的发热体的配置的剖视图。图10A是表示实施例2的发热体的截面构造的剖视图，图10B是表示从使用图10A的发热体而得到的测量结果计算出的过剩热量的温度依赖性的曲线图。图11A是表示实施例3的发热体的截面构造的剖视图，图11B是表示从使用了图11A的发热体而得到的测量结果计算出的过剩热量的温度依赖性的曲线图。图12A是表示实施例4的发热体的截面构造的剖视图，图12B是表示从使用了图12A的发热体而得到的测量结果计算出的过剩热量的温度依赖性的曲线图。图13A是表示实施例5的发热体的截面构造的剖视图，图13B是示出从使用图13A的发热体而得到的测量结果计算出的过剩热量的温度依赖性的曲线图。图14是汇总了过剩热量的温度依赖性的曲线图。图15是表示透过型发热装置的配置的示意图。图16A是表示透过型发热体的配置的示意图，图16B是表示发热体的水平截面配置的剖视图。图17是表示发热体的截面配置的剖视图。图18是表示使用了电解液的发热装置的配置的示意图。图19是表示多层膜的各层厚度之比与过剩热量之间的关系的曲线图。图20是表示多层膜的层叠数量与过剩热量之间的关系的曲线图。图21是表示多层膜的材料与过剩热量之间的关系的曲线图。图22是表示发热模块的配置的示意图。图23是表示在发热模块中使用的发热结构体的配置的分解图。图24是表示使用发热模块的发热装置的配置的示意图。图25是表示使用发热模块的发热装置的主要部分的配置的放大分解图。图26是表示使用发热模块的发热装置中输入功率降低效果的验证试验结果的曲线图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。(1)本专利技术的发热装置的整体配置如图1所示，本专利技术的发热装置1具有下述配置：具有容器2，其中容器内部导入有贡献于发热的氢系气体，且在容器内部设有加热器内置型发热结构体3。发热装置1是在将氢系气体导入到容器内部之后在发热结构体3中通过用加热器(未示出)加热发热体5(稍后描述)来在该发热体5产生加热温度以上的过剩热量的装置。作为导入于容器内部的氢系气体，可使用重氢气和/或天然氢气。值得注意的是，天然氢气是指轻氢气含量为99.985％以上的氢系气体。容器2例如由不锈钢(SUS306或SUS316)等形成，并且容器内部可以是封闭空间。注意，附图标记2a是由诸如可伐玻璃等透明构件形成的窗口部，操作者可在保持容器2内的密封状态的同时直接在视觉上确认容器2中的状态。容器2设置有氢系气体导入路16，氢系气体从该氢系气体导入路16通过调节阀17a和17b导入到容器内部。此后，容器2通过调节阀17a和17b停止从氢系气体导入路16导入氢系气体，在容器内部存储定量的氢系气体。再者，附图标记19表示干式泵，其可以根据需要通过排气路径18和调节阀17c将容器2中的气体排出到容器2的外部，并且可以进行真空排气和压力调节等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发热装置，包括：/n容器，在容器内部被导入贡献于发热的氢系气体；/n发热体，所述发热体设置于所述容器内部；以及/n加热器，所述加热器对所述发热体进行加热，/n所述发热体包括：/n基座，所述基座由储氢金属、储氢合金或质子导体构成；以及/n多层膜，所述多层膜形成于所述基座的表面，/n所述多层膜具有由层状的第一层和层状的第二层层叠而成的结构，其中，所述第一层由储氢金属或储氢合金构成且厚度小于1000nm，所述第二层由与所述第一层不同种类的储氢金属、储氢合金或陶瓷构成且厚度小于1000nm。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170615 JP 2017-1179171.一种发热装置，包括：
容器，在容器内部被导入贡献于发热的氢系气体；
发热体，所述发热体设置于所述容器内部；以及
加热器，所述加热器对所述发热体进行加热，
所述发热体包括：
基座，所述基座由储氢金属、储氢合金或质子导体构成；以及
多层膜，所述多层膜形成于所述基座的表面，
所述多层膜具有由层状的第一层和层状的第二层层叠而成的结构，其中，所述第一层由储氢金属或储氢合金构成且厚度小于1000nm，所述第二层由与所述第一层不同种类的储氢金属、储氢合金或陶瓷构成且厚度小于1000nm。


2.如权利要求1所述的发热装置，其中，
所述第一层由选自Ni、Pd、Cu、Cr、Fe、Mg、Co及它们的合金中的任一种构成，
所述第二层由选自Ni、Pd、Cu、Cr、Fe、Mg、Co、它们的合金和SiC中的任一种构成。


3.如权利要求1或2所述的发热装置，其中，
所述多层膜中，所述第一层和所述第二层的层叠结构被反复地层叠。


4.如权利要求1或2所述的发热装置，其中，
所述多层膜具有除所述第一层和所述第二层外还层叠有层状的第三层的结构，其中，所述第三层由与所述第一层和所述第二层不同种类的储氢金属、储氢合金或陶瓷构成，且所述第三层的厚度小于1000nm。


5.如权利要求4所述的发热装置，其中，
所述第三层由CaO、Y2O3、TiC中的任一种构成。


6.如权利要求4或5所述的发热装置，其中，
所述多层膜反复地层叠有层叠结构，在所述层叠结构中，所述第二层和所述第三层以任意顺序层叠，并且所述第一层介于所述第二层和所述第三层之间。


7.如权利要求4或5所述的发热装置，其中，
所述多层膜具有除所述第一层、所述第二层和所述第三层之外还层叠有层状的第四层的结构，其中，所述第四层由与所述第一层、所述第二层和所述第三层不同种类的储氢金属或储氢合金构成，且所述第四层的厚度小于1000nm。


8.如权利要求7所述的发热装置，其中，
所述多层膜的所述第四层由选自Ni、Pd、Cu、Cr、Fe、Mg、Co、它们的合金、SiC、CaO、Y2O3、TiC中的任一种构成。


9.如权利要求7或8所述的发热装置，其中，
所述多层膜反复地层叠有层叠结构，在所述层叠结构中，所述第二层、所述第三层和所述第四层以任意顺序层叠，并且所述第一层分别介于所述第二层、所述第三层和所述第四层之间。


10.如权利要求1～9中任一项所述的发热装置，其中，
在所述容器内部设置有多个所述发热体，并且所述多个所述发热体隔开间隙彼此相对配置。


11.如权利要求1所述的发热装置，其中，
所述基座由多孔状或网状构成，且在内部具有被内周面包围的中空部...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩村康弘，伊藤岳彦，笠木治郎太，吉野英树，服部真尚，
申请(专利权)人：绿净星球股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP