[发明专利]氢剩余量传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种氢剩余量传感器中，该氢剩余量传感器用于感测容纳储氢合金的储氢容器等中的氢剩余量。

背景技术

开发利用能够在低压下密实地储存氢的储氢合金的技术，该储氢合金像典型在燃料电池中那样作为氢利用装置的氢源。此外，并行地发展像电池或油箱的剩余量指示器那样通知氢剩余量的装置的开发，使得使用者能够知道储氢容器中的剩余氢。

例如，在专利文献1中提出这样的装置，在该装置中，在腔室中储氢合金体积的增加经由过滤器转换成电信号，以计算氢反应的程度。然而，该装置具有这样的缺点：1)某种程度上需要传感器的尺寸，2)难于使得尺寸减小，3)输出量易于根据容器的方向而变化，4)体积随着储氢合金的粉碎过程而改变等。

在专利文献2、3、4中提出这样的装置，在该装置中，电极布置于储氢合金填充部分的两端，然后响应于电阻值变化而感测剩余氢。然而，实际上，得到的电阻值取决于储氢合金粉末之间的接触密度。因此，类似于上述装置，该装置也具有这样的缺点：输出量易于根据储氢合金的粉碎或容器的方向而变化。

此外，在专利文献5中提出这样的氢剩余量表，在该氢剩余量表中，将其平稳压力分别不同的储氢合金放置在容器中，并且将压力的逐步变化认为是剩余氢的变化。在专利文献6中提出这样的氢剩余量表，在该氢剩余量表中，将容器的压力/温度应用于储氢合金的PCT特性图表，以计算吸收氢的量。如果温度梯度几乎不在所有容纳储氢合金的容器中呈现并且氢压力处于气体-固体平衡中，这些氢剩余量表是足够有效的。然而，在大多数情形下，压力/温度在实际使用条件下处于瞬时的状态中，并且因此很难通过上述方法计算剩余氢的精确量。此外，当压力进入平稳区域中时，剩余氢的感测精确度更差。此外，必须设置用于测量温度和压力的传感器，并且因此在空间上和重量上增加了装置。

此外，在专利文献7中提出这样的装置，在该装置中，应变仪粘到储氢容器的壁上，并且响应于输出量变化来感测剩余氢。该装置的缺点作为两点给出。也就是说，(1)当容器方向变化时，储氢合金的分布变化，并且因此应变输出量也以相同的氢吸收量变化，从而氢剩余值的再现性变差。(2)为了在一对一的基础上使0％至100％的氢剩余状态与容器壁的应变输出量有关，必须将膨胀压力在吸收的初始阶段施加到容器的内壁，从而除非储氢合金的填充密度相当大的增加，否则不能实施该装置。然而，必定在储氢合金的这种填充密度时引起容器的塑料变形或断裂。但是然后，当储氢合金的填充密度降低时，其中储氢合金将压力施加在容器的内壁上的范围限制在高氢容量范围中。结果，不能感测到本质上低的氢剩余范围内的应变变化。

专利文献1：JP-B-1-28341

专利文献2：JP-B-2-31004

专利文献3：日本专利号3624816

专利文献4：JP-A-2000-97931

专利文献5：JP-A-59-78902

专利文献6：JP-A-2-140641

专利文献7：日本专利号3203062

发明内容

本发明要解决的问题

如上所述，现有技术中的氢剩余量表具有这样的问题，尺寸太大而不能安装到小尺寸的储氢容器中，输出量易于根据使用条件而变化，并且难于在实际使用范围内感测剩余氢。因此，存在难于将该表投入到实际使用中的问题。

以上述情况作为背景来制作本发明，并且本发明的目的是提供一种氢剩余量传感器，可实现该氢剩余量传感器的尺寸的减小，该氢剩余量传感器的输出量稳定而与使用条件无关，并且能够在实际使用范围内精确感测剩余氢。

解决问题的手段

也就是说，本发明的氢剩余量传感器布置在由主储氢合金吸收/释放氢的空间中，该氢剩余量传感器包括容器状的传感器主体，在该传感器主体中填充有传感器储氢合金，并且氢移动通过该传感器主体；其中，由于传感器储氢合金的氢吸收/释放而易于引起应变的易变形部分设置于传感器主体的一部分，并且设置有用于测量易变形部分的应变的应变仪。

此外，在本发明的氢剩余量传感器中，将传感器储氢合金以高密度成型，并且填充在传感器主体中。

此外，在本发明的氢剩余量传感器中，传感器主体具有筒形状，并在筒壁上具有在轴线方向上以全长延伸的切口部分，并且与切口部分相对的筒壁构造为易变形部分。

此外，在本发明的氢剩余量传感器中，传感器主体具有在局部上壁厚薄的薄壁部分，并且该薄壁部分构造为易变形部分。

此外，在本发明的氢剩余量传感器中，传感器主体具有在局部上强度弱的弱壁部分，并且该弱壁部分构造为易变形部分。