JP2000097513A - 冷暖熱供給装置及びその制御方法 - Google Patents

冷暖熱供給装置及びその制御方法

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JP2000097513A
JP2000097513A JP10268170A JP26817098A JP2000097513A JP 2000097513 A JP2000097513 A JP 2000097513A JP 10268170 A JP10268170 A JP 10268170A JP 26817098 A JP26817098 A JP 26817098A JP 2000097513 A JP2000097513 A JP 2000097513A
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Japan
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hydrogen storage
heat
containers
cooling
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Application number
JP10268170A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Mizuochi
洋行 水落
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機(又は、ポンプ)一台でも、連続して
冷房、又は、暖房運転を行うことにより、コストダウン
を図ることのできる、冷暖熱供給装置及びその制御方法
を提供する。 【解決手段】 水素吸蔵合金11〜18が内蔵された一
対の容器が設けられ、各容器には熱交換機が設けられ、
容器間に設けられた開閉弁41〜44により水素ガスH
2 が移動・遮断可能となされた少なくとも4対のヒート
ポンプ1〜4とからなり、各ヒートポンプ1〜4に用い
られる、水素吸蔵・放出温度が高い方の水素吸蔵合金1
1〜14が内蔵された側の容器は、それぞれ開閉弁31
〜34を介してヒートポンプ1〜4の容器間をつなぐ通
路とは異なる第1の通路5に連通可能とされ、水素吸蔵
・放出温度が低い方の水素吸蔵合金15〜18が内蔵さ
れた側の容器は、それぞれ開閉弁51〜54を介してヒ
ートポンプ1〜4の容器間をつなぐ通路とは異なる第2
の通路6に連通可能とされて、第1の通路5と第2の通
路6が圧縮機、又は、ポンプを介して連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素吸蔵合金を用
いた冷暖熱供給装置及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、使用環境温度及び圧力により
水素を可逆的に吸放出する水素吸蔵合金を用いた冷暖熱
供給装置は知られている。この水素吸蔵合金から水素を
放出する過程は吸熱過程であり、逆に水素を吸蔵する過
程は発熱である。
【0003】以上の原理を用いたものは、冷暖房装置や
給湯装置などに用いられ、例えば図4に示したように、
水素吸蔵合金(MH1)b、(MH2)dを内蔵させた
2つの熱交換型の容器a、b間を圧縮機(又は、ポン
プ)fが設けられた通路eで連結し、該圧縮機(又は、
ポンプ)fにより水素の流れを切換え反転させ、水素吸
蔵合金bから水素が放出過程にある金属容器aを介して
冷房し、水素吸蔵合金dに水素が吸蔵過程にある金属容
器cを介して暖房する(特公平8−10095号公報、
従来の技術の欄参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この場合、冷暖熱運転
を切換えながら行うバッチ式運転のため、連続して冷
房、又は、暖房運転を行うためには、最低2対の金属容
器が必要となり、また、圧縮機(又は、ポンプ)も2台
必要となる。この場合、装置コストの大部分は圧縮機
(又は、ポンプ)なので、装置コストが非常に高くな
る。
【0005】本発明は、上記の課題を解決し、圧縮機
(又は、ポンプ)一台でも、連続して冷房、又は、暖房
運転を行うことにより、コストダウンを図ることのでき
る、冷暖熱供給装置及びその制御方法を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の冷暖熱供
給装置(以下、「本発明1」という)は、水素吸蔵合金
が内蔵された一対の容器が設けられ、各容器には熱交換
機が設けられ、容器間に設けられた開閉弁により水素ガ
スが移動・遮断可能となされた少なくとも4対のヒート
ポンプとからなり、各ヒートポンプに用いられる、水素
吸蔵・放出温度が高い方の水素吸蔵合金が内蔵された側
の容器は、それぞれ開閉弁を介してヒートポンプの容器
間をつなぐ通路とは異なる第1の通路に連通可能とさ
れ、水素吸蔵・放出温度が低い方の水素吸蔵合金が内蔵
された側の容器は、それぞれ開閉弁を介してヒートポン
プの容器間をつなぐ通路とは異なる第2の通路に連通可
能とされて、第1の通路と第2の通路とが圧縮機、又
は、ポンプを介して連結されているものである。
【0007】請求項2記載の冷暖熱供給装置の制御方法
(以下、「本発明2」という)は、請求項1記載の冷暖
熱供給装置の4対のヒートポンプが、それぞれ略等しい
時間の冷暖熱出力過程、顕熱回収過程、再生運転過程、
顕熱回収過程をこの順に繰り返し、且つ4対のヒートポ
ンプがそれぞれ異なる過程になるように開閉弁の開閉を
行うものである。
【0008】本発明1に使用される水素吸蔵合金として
は、水素を可逆的に吸放出可能な合金であれば特に限定
されず、LaNi5 、Mm(ミッシュメタル)Ni5
及び、Niの一部をAl、Co等の他の金属で置換した
希土類−ニッケル系合金、FeTiで代表される鉄−チ
タン系合金、MgNi2 等のマグネシウム−ニッケル系
合金等が使用される。
【0009】また、1対をなす水素吸蔵合金同士は異な
っているてぴが、同じであってもよい。が、水素吸蔵放
出温度が高い方の水素吸蔵合金同士、及び、水素吸蔵・
放出温度が低い方の水素吸蔵合金同士はそれぞれ同じ組
み合わせの合金であってもよいし、異なった組み合わせ
の合金であってもよい。
【0010】(作用)本発明1の冷暖熱供給装置は、水
素吸蔵合金が内蔵された一対の容器が設けられ、各容器
には熱交換機が設けられ、容器間に設けられた開閉弁に
より水素ガスが移動・遮断可能となされた少なくとも4
対のヒートポンプとからなり、各ヒートポンプに用いら
れる、水素吸蔵・放出温度が高い方の水素吸蔵合金が内
蔵された側の容器は、それぞれ開閉弁を介してヒートポ
ンプの容器間をつなぐ通路とは異なる第1の通路に連通
可能とされ、水素吸蔵・放出温度が低い方の水素吸蔵合
金が内蔵された側の容器は、それぞれ開閉弁を介してヒ
ートポンプの容器間をつなぐ通路とは異なる第2の通路
に連通可能とされて、第1の通路と第2の通路とが圧縮
機、又は、ポンプを介して連結されているものであるか
ら、4対のヒートポンプをそれぞれ交互に使用すること
により1台の圧縮機、又は、ポンプによって、冷熱、又
は、温熱を連続して供給し、冷房、又は、暖房運転を行
うことにより、コストダウンを図ることができる。
【0011】請求項2記載の冷暖熱供給装置の制御方法
(以下、「本発明2」という)は、請求項1記載の冷暖
熱供給装置の4対のヒートポンプが、それぞれ略等しい
時間の冷暖熱出力過程、顕熱回収過程、再生運転過程、
顕熱回収過程をこの順に繰り返し、且つ4対のヒートポ
ンプがそれぞれ異なる過程になるように開閉弁の開閉を
行うものであるから、1台の圧縮機、又は、ポンプでも
って、冷熱、又は、温熱を連続して供給し、冷房、又
は、暖房運転を行うことにより、コストダウンを図るこ
とができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照してさ
らに詳しく説明する。図1は本発明1の冷暖熱供給装置
の一例を示す説明図である。図1において1〜4はヒー
トポンプ、5は第1の通路、6は第2の通路、11〜1
4は低温側水素吸蔵合金、15〜18は高温側水素吸蔵
合金、Pは圧縮機、又は、ポンプ、31〜34、41〜
44、51〜54はそれぞれ開閉弁である。
【0013】図1に示すように、本発明1の冷暖熱供給
装置は、水素吸蔵・放出温度が互いに異なる水素吸蔵合
金11、15が内蔵された一対の容器111、151が
設けらている。各容器111、151には図示しない熱
交換機が設けられ、容器11、111間に設けられた開
閉弁41により水素ガスが移動・遮断可能となされて1
つのヒートポンプ1を構成している。
【0014】また、同様に、水素吸蔵合金12、16、
容器121、161、開閉弁42によりヒートポンプ2
を構成し、水素吸蔵合金13、17、容器131、17
1、開閉弁43によりヒートポンプ3を構成し、さら
に、水素吸蔵合金14、18、容器141、181、開
閉弁44によりヒートポンプ4を構成している。
【0015】各ヒートポンプ1、2、3、4に用いられ
る、水素吸蔵・放出温度が高い方の水素吸蔵合金11、
12、13、14が内蔵された側の容器111、12
1、131、141は、それぞれ開閉弁31、32、3
3、34を介して第1の通路5に連通可能とされてい
る。
【0016】一方、水素吸蔵・放出温度が低い方の水素
吸蔵合金15、16、17、18が内蔵された側の容器
151、161、171、181は、それぞれ開閉弁5
1、52、53、54を介して第2の通路6に連通可能
とされている。
【0017】また、第1の通路5と第2の通路6とは圧
縮機Pを介して連結されている。図2は各ヒートポンプ
の作動を示すサイクル線図であり、ヒートポンプは冷熱
出力、顕熱回収、再生運転、顕熱回収の4工程からな
る。
【0018】図3は、本発明2の冷暖熱供給装置の制御
方法を示す説明図であり、符号は図1と同様に付与し、
矢印は水素ガスH2 の流れを示し、開放している開閉弁
は図示しないものとする。
【0019】本発明2の冷暖熱供給装置の制御方法は、
まず、補助熱源(図示せず)により水素吸蔵・放出温度
が低い方の水素吸蔵合金15を加熱する。次いで、図3
に示したように、開閉弁33、41、53を開放する。
【0020】すると、水素吸蔵合金15に吸蔵されてい
た水素は、水素吸蔵・放出温度が低い方の水素吸蔵合金
11に吸収され、ここで温熱が発生する。一方で、開閉
弁33が開放されることにより圧縮機Pにより第1の通
路5を介して水素吸蔵・放出温度が低い方の水素吸蔵合
金13に吸蔵されていた水素が移動し、ここでは、冷熱
が発生する。そして、圧縮機Pにより圧縮された水素ガ
スは、水素吸蔵・放出温度が低い方の水素吸蔵合金17
に吸収される。この場合暖房装置としてみた場合、ヒー
トポンプ1が温熱出力過程、ヒートポンプ3が再生過程
となる。
【0021】次に、開閉弁33、41、53を閉鎖し、
代わって、開閉弁34、42、54を開放する。この場
合、上記と同様に、ヒートポンプ2が温熱出力過程、ヒ
ートポンプ4が再生過程となり、ヒートポンプ1と3は
顕熱回収過程となる。さらに、開閉弁34、42、54
を閉鎖し、代わって、開閉弁31、43、51を開放す
る。この場合、上記と同様に、ヒートポンプ3が温熱出
力過程、ヒートポンプ1が再生過程となり、ヒートポン
プ2と4は顕熱回収過程となる。最後に、開閉弁31、
43、51を閉鎖し、代わって、開閉弁32、44、5
2を開放する。この場合、上記と同様に、ヒートポンプ
4が温熱出力過程、ヒートポンプ2が再生過程となり、
ヒートポンプ3と1は顕熱回収過程となる。
【0022】図4は、各ヒートポンプがどの過程にある
かを示した説明図であり、各過程が略等しい時間となる
ように開閉弁31〜34、41〜44、51〜54を開
閉することにより、1台の圧縮機、又は、ポンプによ
り、連続的に冷暖熱を供給することが可能となる。
【0023】
【発明の効果】本発明の冷暖熱供給装置及びその制御方
法は、上述の如き構成とされているので、圧縮機(又
は、ポンプ)一台でも、連続して冷房、又は、暖房運転
を行うことにより、コストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明1の冷暖熱供給装置の一例を示す説明図
である。
【図2】ヒートポンプの作動状況を示す説明図である。
【図3】本発明2の冷暖熱供給装置の制御方法の一例を
示す説明図である。
【図4】本発明2の工程の時間変化の一例を示す説明図
である。
【図5】従来の冷暖熱供給装置の一例を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1、2、3、4 ヒートポンプ 11、12、13、14 水素吸蔵・放出温度が高い方
の水素吸蔵合金 15、16、17、18 水素吸蔵・放出温度が低い方
の水素吸蔵合金 P 圧縮機

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水素吸蔵合金が内蔵された一対の容器が
    設けられ、各容器には熱交換機が設けられ、容器間に設
    けられた開閉弁により水素ガスが移動・遮断可能となさ
    れた少なくとも4対のヒートポンプとからなり、各ヒー
    トポンプに用いられる、水素吸蔵・放出温度が高い方の
    水素吸蔵合金が内蔵された側の容器は、それぞれ開閉弁
    を介してヒートポンプの容器間をつなぐ通路とは異なる
    第1の通路に連通可能とされ、水素吸蔵・放出温度が低
    い方の水素吸蔵合金が内蔵された側の容器は、それぞれ
    開閉弁を介してヒートポンプの容器間をつなぐ通路とは
    異なる第2の通路に連通可能とされて、第1の通路と第
    2の通路とが圧縮機、又は、ポンプを介して連結されて
    いることを特徴とする冷暖熱供給装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の冷暖熱供給装置の4対の
    ヒートポンプが、それぞれ略等しい時間の冷暖熱出力過
    程、顕熱回収過程、再生運転過程、顕熱回収過程をこの
    順に繰り返し、且つ4対のヒートポンプがそれぞれ異な
    る過程になるように開閉弁の開閉を行うことを特徴とす
    る冷暖熱供給装置の制御方法。
JP10268170A 1998-09-22 1998-09-22 冷暖熱供給装置及びその制御方法 Pending JP2000097513A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100375872C (zh) * 2003-05-13 2008-03-19 乐金电子(天津)电器有限公司 利用储氢合金技术的空调冷暖装置及其控制方法
JP2015227745A (ja) * 2014-05-30 2015-12-17 株式会社豊田中央研究所 水素吸蔵型ヒートポンプ及び水素吸蔵型ヒートポンプシステム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100375872C (zh) * 2003-05-13 2008-03-19 乐金电子(天津)电器有限公司 利用储氢合金技术的空调冷暖装置及其控制方法
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