專利名稱：儲氫合金反應系統(tǒng)重新啟動方法
技術領域：
本發(fā)明是關于儲氫合金反應系統(tǒng)，特別涉及的是儲氫合金反應系統(tǒng)重新啟動方法，更詳細的是關于儲氫反應系統(tǒng)運轉時，因使用者的操作或其它原因而運轉停止后，再次進行運轉時，根據(jù)各個反應器內(nèi)側儲氫合金中所吸收的氫量選擇性的切換氫移動方向進行重新啟動，使系統(tǒng)更加有效的運轉的儲氫合金反應系統(tǒng)的重新啟動方法。
由此，在吸氫的反應器上進行放熱反應，而在放氫反應器上進行吸熱反應，并且這種反應是交替進行的。


圖1a及圖1b表示傳統(tǒng)技術設計的儲氫合金反應系統(tǒng)的結構及氫移動路徑簡要圖，如圖所示，構成了隨著在一對反應器10，20之間移動氫而交替進行吸熱反應和放熱反應的儲氫合金反應系統(tǒng)。
儲氫合金反應系統(tǒng)是由其內(nèi)部各填充儲氫合金形成一對的第1、2反應器10、20，為使氫(H2)在第1和第2反應器10、20內(nèi)填充的儲氫合金之間移動，而連接在第1和第2反應器10、20之間的氫移動管50，設置在氫移動管上可以切換氫移動方向的四通閥30，根據(jù)四通閥30的動作，通過氫移動管，將反應器內(nèi)側的儲氫合金中的氫壓送到另一側反應器側的抽吸裝置40構成。
以下，對如上構成的儲氫合金反應系統(tǒng)的工作過程進行說明當給系統(tǒng)中輸入工作信號時，控制部的控制抽吸裝置40開始工作，四通閥40通道被切換，如圖1a所示，氫氣從第1反應器10內(nèi)側的儲氫合金放出后，順著氫移動管50依次經(jīng)過四通閥30、抽吸裝置40、四通閥30，被吸入到第2反應器內(nèi)側的儲氫合金中。由此，在第1反應器10上產(chǎn)生吸熱反應，在第2反應器20上產(chǎn)生放熱反應。
然后，氫從第1反應器10內(nèi)側的儲氫合金移動到第2反應器20內(nèi)側儲氫合金的過程結束后，由控制部的控制切換四通閥30的通道，使氫按與原來相反的方向(參照圖1b)移動，以使第1反應器10上產(chǎn)生放熱反應，而在第2反應器20上產(chǎn)生吸熱反應。
同時，在這樣的儲氫合金反應系統(tǒng)中氫從一側反應器移動到另一側反應器上時，因使用者的off操作或因停電，或者是其它原因，系統(tǒng)的運轉可能會停止，其后還需要再啟動系統(tǒng)。
像這樣的儲氫合金反應系統(tǒng)的運轉停止后再啟動時的傳統(tǒng)技術中，與各個反應器10，20內(nèi)側儲氫合金中吸入氫的量無關，在執(zhí)行將氫氣強制移動到某一側反應器的初階段反應后，再進行重新啟動。
但是，根據(jù)這種傳統(tǒng)的儲氫合金反應系統(tǒng)的重新啟動方法，當執(zhí)行向某一側反應器移動氫的初期階段，與各個反應器10，20內(nèi)側的儲氫合金上吸入的氫無關，由此增加了重新啟動所需的時間，導致系統(tǒng)重新啟動時各個反應器達到目標溫度的速度變得緩慢。
而且，執(zhí)行各個反應器初期階段時，要將氫強制地移送到某一側反應器中，使抽吸裝置的不必要工作時間增加，導致了消費電量的增加。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是為了達到目的，本發(fā)明在內(nèi)部填充儲氫合金的一對反應器之間選擇性的切換氫的移動方向，使各個反應器內(nèi)側的儲氫合金交替的吸收或放出氫，以使各個反應交替的進行吸熱反應和放熱反應的氫化物合金反應系統(tǒng)中，包括所述一對反應器之間的氫開始移動時測出氫從一側反應器移動到另一側反應器上的時間并存儲其情報的階段；氫移動結束時比較從開始到結束各反應器內(nèi)側儲氫合金所吸收的氫量的階段；輸入氫移動重新啟動信號時，在一對反應器中使氫從其中吸收的氫含量較多的反應器側移動到吸收的氫量較少的反應器中運轉的重新啟動階段構成。根據(jù)這樣的儲氫合金反應系統(tǒng)重新啟動方法，系統(tǒng)進行重新啟動時根據(jù)各個反應內(nèi)側的儲氫合金吸入的氫量，切換氫移動方向運轉，從而可以提高系統(tǒng)的運轉效率。
本發(fā)明的有益效果是根據(jù)本發(fā)明儲氫合金反應系統(tǒng)的運轉停止而進行重新啟動時，系統(tǒng)根據(jù)各個反應器內(nèi)側的氫量來決定氫的移動方向，從而縮短了重新啟動所需的時間，在系統(tǒng)重新啟動時可以迅速地達到反應器的目標溫度。而且，重新啟動時不進行初始化階段，減少了抽吸裝置的不必要的工作時間，可以減少消費電量。
圖2是本發(fā)明的儲氫合金反應系統(tǒng)重新啟動方法的反應器中，將氫吸收及放出循環(huán)按各個反應區(qū)間的簡要圖。
圖中10第1反應器20第2反應器30四通閥 40抽吸裝置50氫移動管 a1放氫初期區(qū)間
a2放氫結束區(qū)間 b1吸氫初期區(qū)間b2吸氫結束區(qū)間 T單位循環(huán)總時間本發(fā)明的儲氫合金重新啟動方法，從一對反應器10，20上的某一側反應器向另一側反應器放出氫時，從放氫的開始點到完全放氫點的整個區(qū)間的1/2區(qū)間中，全部氫量的80％-90％進行移動，而在另一個1/2區(qū)間內(nèi)移動全部氫量的10％20％，而這種現(xiàn)象在吸氫時也相同。
在一對反應器之間，產(chǎn)生的吸收氫和放出氫的循環(huán)可以分為四個反應區(qū)間a1，a2，b1，b2。在存儲這四個反應區(qū)間a1，a2，b1，b2中的某一區(qū)間系統(tǒng)的工作停止的情報后，輸入重新啟動信號時，根據(jù)已經(jīng)存儲的運轉情報，可以選擇地切換各個反應器之間的氫移動方向，來進行系統(tǒng)的重新啟動。
在圖2中，將本次發(fā)明的儲氫合金反應系統(tǒng)設置的一對反應器10、20，如圖1a，1b所示，其某一側反應器進行吸熱反應和放熱反應的循環(huán)，而所述循環(huán)大致分為吸熱反應區(qū)間A和放熱反應區(qū)間B。
而且，所述吸熱反應區(qū)間A隨著反應的進行，可以分成放氫初期區(qū)間a1和放氫結束區(qū)間a2；而所述放熱反應區(qū)間B隨著反應的進行可以分成吸氫初期區(qū)間b1和吸氫結束區(qū)間B，隨著反應的進行，可以分成吸氫初期區(qū)間b1和吸氫結束區(qū)間b2 。
下面對所述反應區(qū)間進行更加詳細的說明圖2中的A區(qū)間表示從某一側反應器向另一側反應器放出氫時，在某一側反應器上產(chǎn)生的吸熱反應，而B表示另一側反應器吸收氫時所產(chǎn)生的放熱反應區(qū)間。
圖2中的0點表示一側反應器內(nèi)側的氫吸收儲氫合金的狀態(tài)下，抽吸裝置40的抽吸力還沒有相加，氫的移動還沒有開始的點。
而且，從0點開始的1/4循環(huán)為單位，各以1/4T。1/2T，3/4T，T點為基準，分成了四個區(qū)間a1，a2，b1，b2形成一個循環(huán)。
在這里，a1區(qū)間是放氫初期區(qū)間，表示從0點至1/4T點的區(qū)間，是抽吸裝置40的抽吸力，使氫從一側反應器開始移動到另一側反應器后，經(jīng)過1/4循環(huán)周期的反應區(qū)間。
如前所述，全部氫量中的80％-90％會從一側反應器移動到另一側的反應器，并由吸熱反應進行大部分的熱交換。
而且，a2區(qū)間是放氫結來區(qū)間，表示從1/4T點到1/2T點之間的區(qū)間。a2區(qū)間是由抽吸裝置40的抽吸氫，從一側反應器移動到另一側反應器的移動快要結束的區(qū)間。
在a2區(qū)間，一側反應器放出的全部氫量中的10％-20％的少量氫，從一側反應器移動至另一側反應器的同時，進行微弱的熱交換反應。
而且，b1區(qū)間是吸氫初期區(qū)間，表示從1/2T點至3/4T點的區(qū)間。b1區(qū)間表示氫從一側的反應器移動到另一側反應器的過程結束時，由控制部的控制，氫的移動方向切換成反方向，使一側反應器吸收氫的區(qū)間，而這時，在吸氫初期區(qū)間中與a1區(qū)間相同，占整個氫量的80％-90％氫在這個區(qū)間內(nèi)移動，并在一側反應器內(nèi)進行大部分熱交換。
最后，b2區(qū)間是吸氫結束區(qū)間，表示從3/4T到T點的區(qū)間。
在b2區(qū)間里，移動整個氫量的10％-20％的氫的同時，進行放熱反應，并進行相對于b1區(qū)間微小的熱交換。
在上述各區(qū)間a1，a2，b1，b2中，某一個區(qū)間的系統(tǒng)動作停止后，輸入重新啟動信號時，本發(fā)明儲氫合金系統(tǒng)重新啟動方法如下下面將在一側反應器向另一側反應器完全放出氫氣后，再由一側反應器從另一側反應器完全吸收氫時，各經(jīng)過一次放熱反應和吸熱反應的單位循環(huán)總時間T設定為4分(min)，而每個區(qū)間所需時間設定為1分。
儲氫合金反應系統(tǒng)開始運轉時，抽吸裝置40開始工作的同時，由四通閥30的通道切換作用，氫氣從一側反應器移動到另一側的反應器。
這時，控制部按一定的時間間隔(例如1秒sec)來核對抽吸裝置40的工作時間，并將所核對的時間確認成氫從一側反應器移動到另一側反應器的時間，并作為反應器的運轉情報來存儲。
例如，在反應器上進行吸熱反應，并經(jīng)過了30秒后，由于使用者的操作或其它原因，系統(tǒng)停止運轉而再啟動時，控制部根據(jù)一側反應氣停止前所存儲的運轉情報，來判斷系統(tǒng)停止運轉點在放氫初期區(qū)間(a1區(qū)間)，并將重新啟動點設定為放氫初期區(qū)間(a1區(qū)間)進行重新啟動。
這時，將重新啟動設定為a1區(qū)間的原因是，一側反應內(nèi)側的儲氫合金中的氫量相對另一側反應內(nèi)部的儲氫合金多，因此進行初期階段，這在效率方面更加有利。
又例如，如果在反應器中進行吸熱反應后，經(jīng)過了1分30秒時系統(tǒng)停止運轉而再啟動時，控制部根據(jù)所存儲的運轉情報(1分30秒)，判斷一側反應器的運轉停止點是放氫結束區(qū)間(a2區(qū)間)，之后將重新啟動時間變?yōu)橄乱粋€反應區(qū)間，即，吸氫初期區(qū)間(b1區(qū)間)，進行重新啟動。
這時，將一側反應器的重新啟動點變更設定為氫初期區(qū)間(b1區(qū)間)的原因是，大部分氫在a2區(qū)間已經(jīng)在一側反應器上釋放完畢，而開始進行另一側反應器的吸氫過程，因此，改變氫的移動方向，在效率方面更加有利。
同時，在b1區(qū)間系統(tǒng)停止運轉后，重新啟動時，控制部將重新啟動時間還設定成b1區(qū)間運轉，而在b2區(qū)間系統(tǒng)停止運轉，而進行重新啟動時控制部將氫移動方向切換成相反方向，在a1區(qū)將進行重新啟動。
權利要求
1.一種儲氫合金反應系統(tǒng)重新啟動方法，在內(nèi)部填充儲氫合金的一對反應器之間選擇性的切換氫的移動方向，使各個反應器內(nèi)側的儲氫合金交替的吸收或放出氫，以使各個反應交替的進行吸熱反應和放熱反應的氫化物合金反應系統(tǒng)中，其特征是，包括一對反應器之間的氫開始移動時測出氫從一側反應器移動到另一側反應器上的時間，并存儲其情報的階段；氫移動結束時，比較從開始到結束各反應器內(nèi)側儲氫合金所吸收的氫量的階段；輸入氫移動重新啟動信號時，在一對反應器中，使氫從其中吸收的氫含量較多的反應器側移動到吸收的氫量較少的反應器中運轉的重新啟動階段。
2.根據(jù)權利要求1所述儲氫合金反應系統(tǒng)重新啟動方法，其特征是將氫從一側反應器向另一側反應器放出或吸收時間，判斷為了移動氫而提供抽吸力的抽吸裝置的運轉時間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種關于儲氫合金反應系統(tǒng)的重新啟動方法，在內(nèi)部填充儲氫合金的一對反應器之間，選擇性切換氫的移動方向，使各個反應器內(nèi)側儲氫合金交替的吸收或放出氫，各反應交替進行吸熱反應和放熱反應的氫化物合金反應系統(tǒng)中，包括一對反應器之間的氫開始移動時，測出氫從一側反應器移動到另一側反應器的時間，并存儲其情報的階段、氫移動結束時，比較從開始到結束各反應器內(nèi)側儲氫合金所吸收的氫量的階段、輸入氫移動重新啟動信號時，在一對反應器中使氫從其中吸收的氫量較多的反應器側，移到吸收氫量較少的反應器中運轉的重新啟動階段構成，使運轉切換至氫從吸收的氫量較多的反應器移至所吸收的氫量較少反應器上的運轉，提高系統(tǒng)的運轉效率。
文檔編號F25B35/04GK1474119SQ0212911
公開日2004年2月11日 申請日期2002年8月19日 優(yōu)先權日2002年8月19日
發(fā)明者金寅圭, 洪尙義, 具滋亨, 金映秀, 金志原, 樸柄日, 金敬皓, 洪暎昊, 許慶旭, 姜成熙, 車剛旭, 成時慶 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司