JP2003214721A - ケミカルヒートポンプ装置およびその運転方法 - Google Patents
ケミカルヒートポンプ装置およびその運転方法Info
- Publication number
- JP2003214721A JP2003214721A JP2002012637A JP2002012637A JP2003214721A JP 2003214721 A JP2003214721 A JP 2003214721A JP 2002012637 A JP2002012637 A JP 2002012637A JP 2002012637 A JP2002012637 A JP 2002012637A JP 2003214721 A JP2003214721 A JP 2003214721A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- chemical
- reaction
- temperature
- operation step
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B17/00—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
- F25B17/08—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
- F25B41/28—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves specially adapted for sorption cycles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/04—Arrangement or mounting of control or safety devices for sorption type machines, plants or systems
- F25B49/043—Operating continuously
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
-
- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】運転制御が容易で、また化学反応物質の化学反
応による発熱で化学反応に必要な気体を発生させて、反
応熱運転工程では熱供給手段を必要としないケミカルヒ
ートポンプ装置を提供する。 【解決手段】気体との化学反応により発熱する化学反応
物質１０を密閉した反応容器１２に収容し、反応容器１
２に化学反応物質１０を加熱する熱供給手段３０と化学
反応物質１０の熱で加熱される加熱管３２を設け、気体
およびその液体１８を貯蔵容器２０に貯蔵し、貯蔵容器
２０に液体１８の熱を外部に取り出す熱回収手段３６と
液体１８に放熱する放熱管３４を設け、反応容器１２と
貯蔵容器２０を第１の開閉弁３８を介して連通し、加熱
管３２と放熱管３４を第２の開閉弁４２を介して循環ル
ープを形成するように連通し、循環ループを形成する連
通管内に熱輸送媒体を封入して構成する。蓄熱運転工程
と放熱運転工程と反応熱運転工程とに制御する。
応による発熱で化学反応に必要な気体を発生させて、反
応熱運転工程では熱供給手段を必要としないケミカルヒ
ートポンプ装置を提供する。 【解決手段】気体との化学反応により発熱する化学反応
物質１０を密閉した反応容器１２に収容し、反応容器１
２に化学反応物質１０を加熱する熱供給手段３０と化学
反応物質１０の熱で加熱される加熱管３２を設け、気体
およびその液体１８を貯蔵容器２０に貯蔵し、貯蔵容器
２０に液体１８の熱を外部に取り出す熱回収手段３６と
液体１８に放熱する放熱管３４を設け、反応容器１２と
貯蔵容器２０を第１の開閉弁３８を介して連通し、加熱
管３２と放熱管３４を第２の開閉弁４２を介して循環ル
ープを形成するように連通し、循環ループを形成する連
通管内に熱輸送媒体を封入して構成する。蓄熱運転工程
と放熱運転工程と反応熱運転工程とに制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学反応による発
熱によって、化学反応に必要な気体を発生させるケミカ
ルヒートポンプ装置およびその運転方法に関するもので
ある。
熱によって、化学反応に必要な気体を発生させるケミカ
ルヒートポンプ装置およびその運転方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来のケミカルヒートポンプ装
置の構造の一例を示す図である。図５において、従来の
ケミカルヒートポンプ装置は、気体との化学反応により
発熱する化学反応物質１０が、密閉された反応容器１２
内に収容される。化学反応物質１０の一例としては、酸
化マグネシウムであり、紛状体が上方が開口された容器
に充填されて反応容器１２内に収容される。そして、反
応容器１２内には、化学反応物質１０を加熱する第１の
熱供給手段１４と化学反応物質１０の熱を外部に取り出
す第１の熱回収手段１６が設けられる。また、気体を発
生する液体１８が貯蔵容器２０内に貯蔵され、この貯蔵
容器２０内に液体１８を加熱する第２の熱供給手段２２
と液体１８の熱を外部に取り出す第２の熱回収手段２４
が設けられる。液体１８の一例としては、水であり、気
体は水蒸気である。そして、反応容器１２と貯蔵容器２
０のそれぞれの上端部が、開閉弁２６を介装した連通管
２８で連通される。
置の構造の一例を示す図である。図５において、従来の
ケミカルヒートポンプ装置は、気体との化学反応により
発熱する化学反応物質１０が、密閉された反応容器１２
内に収容される。化学反応物質１０の一例としては、酸
化マグネシウムであり、紛状体が上方が開口された容器
に充填されて反応容器１２内に収容される。そして、反
応容器１２内には、化学反応物質１０を加熱する第１の
熱供給手段１４と化学反応物質１０の熱を外部に取り出
す第１の熱回収手段１６が設けられる。また、気体を発
生する液体１８が貯蔵容器２０内に貯蔵され、この貯蔵
容器２０内に液体１８を加熱する第２の熱供給手段２２
と液体１８の熱を外部に取り出す第２の熱回収手段２４
が設けられる。液体１８の一例としては、水であり、気
体は水蒸気である。そして、反応容器１２と貯蔵容器２
０のそれぞれの上端部が、開閉弁２６を介装した連通管
２８で連通される。
【０００３】かかる構成において、第２の熱供給手段２
２により液体１８を加熱して気体を発生させ、開閉弁２
６を開成して連通させることで、気体が反応容器１２内
に導かれて化学反応物質１０と化学反応して発熱する。
この化学反応物質１０の発熱を第１の熱回収手段１６で
外部に取りだして適宜に利用する。また、第１の熱供給
手段１４で化学反応物質１０を加熱すると、化学反応物
質１０から気体が発生し、この気体が貯蔵容器２０に導
かれて液体１８に液化する凝縮熱で貯蔵容器２０内の液
体１８が加熱される。この液体１８の熱を第２の熱回収
手段２４で外部に取り出して適宜に利用する。そこで、
従来のケミカルヒートポンプ装置にあっては、化学反応
物質１０と気体を化学反応させて発熱させた熱を利用す
る反応熱運転工程と、化学反応物質１０から気体を発生
させてその気体が液体１８に液化する凝縮熱を利用する
蓄熱運転工程が交互に繰り返される。
２により液体１８を加熱して気体を発生させ、開閉弁２
６を開成して連通させることで、気体が反応容器１２内
に導かれて化学反応物質１０と化学反応して発熱する。
この化学反応物質１０の発熱を第１の熱回収手段１６で
外部に取りだして適宜に利用する。また、第１の熱供給
手段１４で化学反応物質１０を加熱すると、化学反応物
質１０から気体が発生し、この気体が貯蔵容器２０に導
かれて液体１８に液化する凝縮熱で貯蔵容器２０内の液
体１８が加熱される。この液体１８の熱を第２の熱回収
手段２４で外部に取り出して適宜に利用する。そこで、
従来のケミカルヒートポンプ装置にあっては、化学反応
物質１０と気体を化学反応させて発熱させた熱を利用す
る反応熱運転工程と、化学反応物質１０から気体を発生
させてその気体が液体１８に液化する凝縮熱を利用する
蓄熱運転工程が交互に繰り返される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図５に示す従来のケミ
カルヒートポンプ装置にあっては、反応熱運転工程では
反応容器１２の第１の熱回収手段１６から熱が取り出さ
れ、また蓄熱運転工程では貯蔵容器２０の第２の熱回収
手段２４から熱が取り出され、しかも第１と第２の熱回
収手段１６，２４で得られる熱量が相違する。そこで、
熱を利用する側へ所望の温度条件の範囲の熱を出力する
ように運転制御することが難しい。また、蓄熱運転工程
および反応熱運転工程のいずれにあっても、熱供給手段
を必要としていた。
カルヒートポンプ装置にあっては、反応熱運転工程では
反応容器１２の第１の熱回収手段１６から熱が取り出さ
れ、また蓄熱運転工程では貯蔵容器２０の第２の熱回収
手段２４から熱が取り出され、しかも第１と第２の熱回
収手段１６，２４で得られる熱量が相違する。そこで、
熱を利用する側へ所望の温度条件の範囲の熱を出力する
ように運転制御することが難しい。また、蓄熱運転工程
および反応熱運転工程のいずれにあっても、熱供給手段
を必要としていた。
【０００５】本発明は、運転制御が容易であり、また化
学反応物質の化学反応による発熱で、化学反応に必要な
気体を発生させて反応熱運転工程では熱供給手段を必要
としないケミカルヒートポンプ装置を提供することを目
的とする。また、その運転方法を提供するものである。
学反応物質の化学反応による発熱で、化学反応に必要な
気体を発生させて反応熱運転工程では熱供給手段を必要
としないケミカルヒートポンプ装置を提供することを目
的とする。また、その運転方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明のケミカルヒートポンプ装置は、気体との
化学反応により発熱する化学反応物質を密閉した反応容
器に収容し、前記反応容器に前記化学反応物質を加熱す
る熱供給手段と前記化学反応物質の熱で加熱される加熱
管を設け、前記気体およびその液体を貯蔵容器に貯蔵
し、前記貯蔵容器に前記液体の熱を外部に取り出す熱回
収手段と前記液体に放熱する放熱管を設け、前記反応容
器と前記貯蔵容器を第１の開閉弁を介して連通し、前記
加熱管と前記放熱管を第２の開閉弁を介して循環ループ
を形成するように連通し、前記循環ループを形成する連
通管内に熱輸送媒体を封入して構成されている。
めに、本発明のケミカルヒートポンプ装置は、気体との
化学反応により発熱する化学反応物質を密閉した反応容
器に収容し、前記反応容器に前記化学反応物質を加熱す
る熱供給手段と前記化学反応物質の熱で加熱される加熱
管を設け、前記気体およびその液体を貯蔵容器に貯蔵
し、前記貯蔵容器に前記液体の熱を外部に取り出す熱回
収手段と前記液体に放熱する放熱管を設け、前記反応容
器と前記貯蔵容器を第１の開閉弁を介して連通し、前記
加熱管と前記放熱管を第２の開閉弁を介して循環ループ
を形成するように連通し、前記循環ループを形成する連
通管内に熱輸送媒体を封入して構成されている。
【０００７】そして、前記貯蔵容器を第３の開閉弁を介
して真空発生手段に連通して構成しても良い。
して真空発生手段に連通して構成しても良い。
【０００８】さらに、前記化学反応物質の温度を検出す
る第１の温度検出手段と、前記循環ループで、前記加熱
管から前記放熱管に流れる前記熱輸送媒体の温度を検出
する第２の温度検出手段を設け、前記第１と第２の温度
検出手段の検出温度に応じて前記第１と第２の開閉弁を
制御手段で開閉制御するように構成しても良い。
る第１の温度検出手段と、前記循環ループで、前記加熱
管から前記放熱管に流れる前記熱輸送媒体の温度を検出
する第２の温度検出手段を設け、前記第１と第２の温度
検出手段の検出温度に応じて前記第１と第２の開閉弁を
制御手段で開閉制御するように構成しても良い。
【０００９】そしてさらに、前記化学反応物質の温度を
検出する第１の温度検出手段と、前記熱回収手段に封入
された第２の熱輸送媒体の温度を検出する第３の温度検
出手段を設け、前記第１と第３の温度検出手段の検出温
度に応じて前記第１と第２の開閉弁を制御手段で開閉制
御するように構成しても良い。
検出する第１の温度検出手段と、前記熱回収手段に封入
された第２の熱輸送媒体の温度を検出する第３の温度検
出手段を設け、前記第１と第３の温度検出手段の検出温
度に応じて前記第１と第２の開閉弁を制御手段で開閉制
御するように構成しても良い。
【００１０】また、本発明のケミカルヒートポンプ装置
の運転方法は、気体との化学反応により発熱する化学反
応物質を密閉した反応容器に収容し、前記化学反応物質
を熱供給手段で加熱し、発生する前記気体を貯蔵容器内
に導いて前記気体がその液体に液化する凝縮熱で前記貯
蔵容器内に貯蔵される前記液体を加熱し、前記液体から
熱回収手段で熱を取り出す蓄熱運転工程と、前記化学反
応物質の熱で加熱される加熱管と前記液体に放熱する放
熱管とを連通管で連通させる循環ループに封入された熱
輸送媒体によって、前記化学反応物質の熱で前記液体を
加熱し、前記液体から前記熱回収手段で熱を取り出す放
熱運転工程と、前記貯蔵容器内で発生する前記気体を前
記反応容器内に導いて前記化学反応物質を化学反応させ
て発熱させるとともに、前記熱輸送媒体によって、前記
化学反応物質の熱で前記液体を加熱し、前記液体から前
記熱回収手段で熱を取り出す反応熱運転工程と、に制御
する。
の運転方法は、気体との化学反応により発熱する化学反
応物質を密閉した反応容器に収容し、前記化学反応物質
を熱供給手段で加熱し、発生する前記気体を貯蔵容器内
に導いて前記気体がその液体に液化する凝縮熱で前記貯
蔵容器内に貯蔵される前記液体を加熱し、前記液体から
熱回収手段で熱を取り出す蓄熱運転工程と、前記化学反
応物質の熱で加熱される加熱管と前記液体に放熱する放
熱管とを連通管で連通させる循環ループに封入された熱
輸送媒体によって、前記化学反応物質の熱で前記液体を
加熱し、前記液体から前記熱回収手段で熱を取り出す放
熱運転工程と、前記貯蔵容器内で発生する前記気体を前
記反応容器内に導いて前記化学反応物質を化学反応させ
て発熱させるとともに、前記熱輸送媒体によって、前記
化学反応物質の熱で前記液体を加熱し、前記液体から前
記熱回収手段で熱を取り出す反応熱運転工程と、に制御
する。
【００１１】そして、前記貯蔵容器に真空発生手段を連
通し、前記蓄熱運転工程に先立ち、前記真空発生手段を
運転して前記貯蔵容器内の圧力を大気圧以下としても良
い。
通し、前記蓄熱運転工程に先立ち、前記真空発生手段を
運転して前記貯蔵容器内の圧力を大気圧以下としても良
い。
【００１２】さらに、前記蓄熱運転工程の後に、前記放
熱運転工程と前記反応熱運転工程とを交互に繰り返して
制御しても良い。
熱運転工程と前記反応熱運転工程とを交互に繰り返して
制御しても良い。
【００１３】そしてさらに、前記蓄熱運転工程におい
て、前記化学反応物質の温度を第１の温度検出手段で検
出し、その検出温度が第１の設定値に上昇すると、前記
熱供給手段による加熱を停止し、前記反応容器と前記貯
蔵容器との連通を遮断するとともに前記加熱管と前記放
熱管の前記循環ループを連通させて前記蓄熱運転工程か
ら前記放熱運転工程に切り換え、前記放熱運転工程にお
いて、前記循環ループに封入された前記熱輸送媒体の温
度を第２の温度検出手段で検出し、その検出温度が下限
設定値まで低下すると、前記反応容器と前記貯蔵容器を
連通させて前記放熱運転工程から前記反応熱運転に切り
換え、前記反応熱運転工程において、前記第２の温度検
出手段の検出温度が上限設定値まで上昇すると、前記反
応熱運転工程から前記放熱運転工程に切り換えるように
制御しても良い。
て、前記化学反応物質の温度を第１の温度検出手段で検
出し、その検出温度が第１の設定値に上昇すると、前記
熱供給手段による加熱を停止し、前記反応容器と前記貯
蔵容器との連通を遮断するとともに前記加熱管と前記放
熱管の前記循環ループを連通させて前記蓄熱運転工程か
ら前記放熱運転工程に切り換え、前記放熱運転工程にお
いて、前記循環ループに封入された前記熱輸送媒体の温
度を第２の温度検出手段で検出し、その検出温度が下限
設定値まで低下すると、前記反応容器と前記貯蔵容器を
連通させて前記放熱運転工程から前記反応熱運転に切り
換え、前記反応熱運転工程において、前記第２の温度検
出手段の検出温度が上限設定値まで上昇すると、前記反
応熱運転工程から前記放熱運転工程に切り換えるように
制御しても良い。
【００１４】そしてまた、前記蓄熱運転工程において、
前記化学反応物質の温度を第１の温度検出手段で検出
し、その検出温度が第１の設定値に上昇すると、前記熱
供給手段による加熱を停止し、前記反応容器と前記貯蔵
容器との連通を遮断するとともに前記加熱管と前記放熱
管の前記循環ループを連通させて前記蓄熱運転工程から
前記放熱運転工程に切り換え、前記放熱運転工程におい
て、前記熱回収手段に封入される第２の熱輸送媒体の温
度を第３の温度検出手段で検出し、その検出温度が第２
の下限設定値まで低下すると、前記反応容器と前記貯蔵
容器を連通させて前記放熱運転工程から前記反応熱運転
に切り換え、前記反応熱運転工程において、前記第３の
温度検出手段の検出温度が第２の上限設定値まで上昇す
ると前記反応熱運転工程から前記放熱運転工程に切り換
えるように制御しても良い。
前記化学反応物質の温度を第１の温度検出手段で検出
し、その検出温度が第１の設定値に上昇すると、前記熱
供給手段による加熱を停止し、前記反応容器と前記貯蔵
容器との連通を遮断するとともに前記加熱管と前記放熱
管の前記循環ループを連通させて前記蓄熱運転工程から
前記放熱運転工程に切り換え、前記放熱運転工程におい
て、前記熱回収手段に封入される第２の熱輸送媒体の温
度を第３の温度検出手段で検出し、その検出温度が第２
の下限設定値まで低下すると、前記反応容器と前記貯蔵
容器を連通させて前記放熱運転工程から前記反応熱運転
に切り換え、前記反応熱運転工程において、前記第３の
温度検出手段の検出温度が第２の上限設定値まで上昇す
ると前記反応熱運転工程から前記放熱運転工程に切り換
えるように制御しても良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例を図１
ないし図３を参照して説明する。図１は、本発明のケミ
カルヒートポンプ装置の第１実施例で蓄熱運転工程を示
す構造図である。図２は、放熱運転工程を示す構造図で
ある。図３は、反応熱運転工程を示す構造図である。図
１ないし図３において、図５に示す部材と同じまたは均
等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略す
る。
ないし図３を参照して説明する。図１は、本発明のケミ
カルヒートポンプ装置の第１実施例で蓄熱運転工程を示
す構造図である。図２は、放熱運転工程を示す構造図で
ある。図３は、反応熱運転工程を示す構造図である。図
１ないし図３において、図５に示す部材と同じまたは均
等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略す
る。
【００１６】図１において、反応容器１２内に収容され
た化学反応物質１０を加熱する、図５の第１の熱供給手
段１４と同様な、熱供給手段３０が設けられ、また図５
の第１の熱回収手段１６に代えて、化学反応物質１０の
熱で加熱される加熱管３２が設けられる。また、貯蔵容
器２０内に貯蔵された液体１８に放熱してこれを加熱す
る、図５の第２の熱供給手段２２に代えて、放熱管３４
が設けられ、また図５の第２の熱回収手段２４と同様
な、熱回収手段３６が設けられる。
た化学反応物質１０を加熱する、図５の第１の熱供給手
段１４と同様な、熱供給手段３０が設けられ、また図５
の第１の熱回収手段１６に代えて、化学反応物質１０の
熱で加熱される加熱管３２が設けられる。また、貯蔵容
器２０内に貯蔵された液体１８に放熱してこれを加熱す
る、図５の第２の熱供給手段２２に代えて、放熱管３４
が設けられ、また図５の第２の熱回収手段２４と同様
な、熱回収手段３６が設けられる。
【００１７】そして、反応容器１２と貯蔵容器２０のそ
れぞれの上端部が、図５と同様に、第１の開閉弁３８を
介装した連通管４０で連通される。さらに、加熱管３２
の上端と放熱管３４の上端が第２の開閉弁４２を介装し
た連通管４４で連通されるとともに、加熱管３２の下端
と放熱管３４の下端が連通管４６で連通され、加熱管３
２と放熱管３４を含んで連通管４４、４６で循環ループ
が形成される。しかも、加熱管３２と放熱管３６と連通
管４４，４６内には、水と水蒸気などの第１の熱輸送媒
体が封入される。
れぞれの上端部が、図５と同様に、第１の開閉弁３８を
介装した連通管４０で連通される。さらに、加熱管３２
の上端と放熱管３４の上端が第２の開閉弁４２を介装し
た連通管４４で連通されるとともに、加熱管３２の下端
と放熱管３４の下端が連通管４６で連通され、加熱管３
２と放熱管３４を含んで連通管４４、４６で循環ループ
が形成される。しかも、加熱管３２と放熱管３６と連通
管４４，４６内には、水と水蒸気などの第１の熱輸送媒
体が封入される。
【００１８】また、熱回収手段３６には、熱利用設備４
８と循環ポンプ５０が連通管で連通されて適宜に熱利用
循環ループが形成される。この熱利用循環ループを形成
する熱回収手段３６と熱利用設備４８およびこれらを連
通する連通管内には、水や水蒸気などの第２の熱輸送媒
体が封入される。
８と循環ポンプ５０が連通管で連通されて適宜に熱利用
循環ループが形成される。この熱利用循環ループを形成
する熱回収手段３６と熱利用設備４８およびこれらを連
通する連通管内には、水や水蒸気などの第２の熱輸送媒
体が封入される。
【００１９】そして、反応容器１２に収容される化学反
応物質１０の温度を検出する第１の温度検出手段５２が
設けられる。また、加熱管３２から放熱管３４に対流に
より流入しようとする第１の熱輸送媒体の温度を検出す
る第２の温度検出手段５４が設けられる。さらに、熱回
収手段３６内に封入される第２の熱輸送媒体の温度を検
出する第３の温度検出手段５６が設けられる。そして、
第１〜第３の温度検出手段５２，５４，５６の検出温度
がそれぞれ制御手段５８に与えられる。この制御手段５
８により、第１と第２の開閉弁３８，４２の開閉制御が
なされるとともに、熱供給手段３０の制御がなされる。
応物質１０の温度を検出する第１の温度検出手段５２が
設けられる。また、加熱管３２から放熱管３４に対流に
より流入しようとする第１の熱輸送媒体の温度を検出す
る第２の温度検出手段５４が設けられる。さらに、熱回
収手段３６内に封入される第２の熱輸送媒体の温度を検
出する第３の温度検出手段５６が設けられる。そして、
第１〜第３の温度検出手段５２，５４，５６の検出温度
がそれぞれ制御手段５８に与えられる。この制御手段５
８により、第１と第２の開閉弁３８，４２の開閉制御が
なされるとともに、熱供給手段３０の制御がなされる。
【００２０】かかる構成の第１実施例において、第１の
運転方法を説明する。まず、反応容器１２内の化学反応
物質１０が気体と完全に化学反応した状態にあるものと
する。化学反応物質１０が酸化マグネシウムＭｇ０であ
るならば、気体としての水蒸気Ｈ２Ｏと化学反応がなさ
れた水酸化マグネシウムＭｇ（０Ｈ）２に転化した状態
である。制御手段５８は、図１のごとく、第１の開閉弁
３８を開成して反応容器１２と貯蔵容器２０を連通さ
せ、第２の開閉弁４２を閉成して循環ループを遮断さ
せ、さらに熱供給手段３０により化学反応物質１０を加
熱する。すると、化学反応物質１０から気体が発生し、
この気体が圧力の低い貯蔵容器２０内に導かれ、さらに
凝縮して液体１８に液化されるが、この際の凝縮熱によ
り液体１８が加熱される。そして、温度上昇した液体１
８により熱回収手段３６に封入された第２の熱輸送媒体
が加熱され、この加熱された第２の熱輸送媒体が循環ポ
ンプ５０で循環されて外部に熱が取り出されて熱利用設
備４８に与えられ、蓄熱運転工程が行われる。そして、
化学反応物質１０が酸化マグネシウムの場合であれば、
その温度が第１の設定値、例えば約４００°Ｃ、となっ
たことを第１の温度検出手段５２で検出すると、化学反
応物質１０からほぼ気体が発生しつくした状態の酸化マ
グネシウムに転化されており、熱供給手段３０による加
熱を停止し、蓄熱運転工程を終了する。
運転方法を説明する。まず、反応容器１２内の化学反応
物質１０が気体と完全に化学反応した状態にあるものと
する。化学反応物質１０が酸化マグネシウムＭｇ０であ
るならば、気体としての水蒸気Ｈ２Ｏと化学反応がなさ
れた水酸化マグネシウムＭｇ（０Ｈ）２に転化した状態
である。制御手段５８は、図１のごとく、第１の開閉弁
３８を開成して反応容器１２と貯蔵容器２０を連通さ
せ、第２の開閉弁４２を閉成して循環ループを遮断さ
せ、さらに熱供給手段３０により化学反応物質１０を加
熱する。すると、化学反応物質１０から気体が発生し、
この気体が圧力の低い貯蔵容器２０内に導かれ、さらに
凝縮して液体１８に液化されるが、この際の凝縮熱によ
り液体１８が加熱される。そして、温度上昇した液体１
８により熱回収手段３６に封入された第２の熱輸送媒体
が加熱され、この加熱された第２の熱輸送媒体が循環ポ
ンプ５０で循環されて外部に熱が取り出されて熱利用設
備４８に与えられ、蓄熱運転工程が行われる。そして、
化学反応物質１０が酸化マグネシウムの場合であれば、
その温度が第１の設定値、例えば約４００°Ｃ、となっ
たことを第１の温度検出手段５２で検出すると、化学反
応物質１０からほぼ気体が発生しつくした状態の酸化マ
グネシウムに転化されており、熱供給手段３０による加
熱を停止し、蓄熱運転工程を終了する。
【００２１】続いて、制御手段５８は、図２のごとく、
第１の開閉弁３８を閉成して遮断するとともに、第２の
開閉弁４２を開成して循環ループを連通させる。する
と、蓄熱運転工程で高温とされた化学反応物質１０の熱
により、加熱管３２内に封入される第１の熱輸送媒体が
加熱され、これが対流により放熱管３４に循環されて貯
蔵容器２０内の液体１８を加熱する。そこで、この液体
１８の熱を熱回収手段３６により外部に取り出して熱利
用設備４８で利用する放熱運転工程が行われる。そし
て、第１の熱輸送媒体の温度が、一例として１２０°Ｃ
の、下限設定値まで低下すると、放熱運転工程を終了す
る。
第１の開閉弁３８を閉成して遮断するとともに、第２の
開閉弁４２を開成して循環ループを連通させる。する
と、蓄熱運転工程で高温とされた化学反応物質１０の熱
により、加熱管３２内に封入される第１の熱輸送媒体が
加熱され、これが対流により放熱管３４に循環されて貯
蔵容器２０内の液体１８を加熱する。そこで、この液体
１８の熱を熱回収手段３６により外部に取り出して熱利
用設備４８で利用する放熱運転工程が行われる。そし
て、第１の熱輸送媒体の温度が、一例として１２０°Ｃ
の、下限設定値まで低下すると、放熱運転工程を終了す
る。
【００２２】そして、制御手段５８は、図３のごとく、
第２の開閉弁４２は開成したままで第１の開閉弁３８も
開成させる。第１の開閉弁３８が開成されて貯蔵容器２
０と反応容器１２が連通されると、貯蔵容器２０内で発
生した気体が反応容器１２に導かれ、化学反応物質１０
と化学反応して発熱する。この化学反応による熱で、化
学反応物質１０は再び温度が上昇し、循環ループ内の第
１の熱輸送媒体が加熱されて、これにより貯蔵容器２０
内の液体１８が加熱され、熱回収手段３６により熱が外
部に取り出される反応熱運転工程が行われる。そして、
第１の熱輸送媒体の温度が、一例として１５０°Ｃの、
上限設定値まで上昇すると、制御手段５８は、再び第１
の開閉弁３８を遮断して、反応熱運転工程を終了して、
再び図２の放熱運転工程に切り換える。
第２の開閉弁４２は開成したままで第１の開閉弁３８も
開成させる。第１の開閉弁３８が開成されて貯蔵容器２
０と反応容器１２が連通されると、貯蔵容器２０内で発
生した気体が反応容器１２に導かれ、化学反応物質１０
と化学反応して発熱する。この化学反応による熱で、化
学反応物質１０は再び温度が上昇し、循環ループ内の第
１の熱輸送媒体が加熱されて、これにより貯蔵容器２０
内の液体１８が加熱され、熱回収手段３６により熱が外
部に取り出される反応熱運転工程が行われる。そして、
第１の熱輸送媒体の温度が、一例として１５０°Ｃの、
上限設定値まで上昇すると、制御手段５８は、再び第１
の開閉弁３８を遮断して、反応熱運転工程を終了して、
再び図２の放熱運転工程に切り換える。
【００２３】この放熱運転工程と反応熱運転工程が交互
に繰り返され、反応熱運転工程で第１の熱輸送媒体の温
度が所定の上限設定値にまで上昇しなくなると、一連の
工程を終了する。この反応熱運転工程で、第１の熱輸送
媒体の温度が上限設定値まで上昇しなくなる状態では、
化学反応物質１０は気体とほぼ完全に化学反応を行った
状態であり、例えば水酸化マグネシウムに転化されてい
る。
に繰り返され、反応熱運転工程で第１の熱輸送媒体の温
度が所定の上限設定値にまで上昇しなくなると、一連の
工程を終了する。この反応熱運転工程で、第１の熱輸送
媒体の温度が上限設定値まで上昇しなくなる状態では、
化学反応物質１０は気体とほぼ完全に化学反応を行った
状態であり、例えば水酸化マグネシウムに転化されてい
る。
【００２４】上記構成の第１実施例では、蓄熱運転工程
と放熱運転工程および反応熱運転工程のいずれの場合で
も貯蔵容器２０に設けた熱回収手段３６から外部に熱が
取り出される。しかも、放熱運転工程と反応熱運転工程
を交互に切り換えることで、外部に取り出す熱を容易に
制御することができる。そして、反応熱運転工程におい
て、気体を発生させるための液体１８の加熱を化学反応
物質１０の化学反応による発熱を利用しており、液体１
８を加熱するための熱供給手段を必要としない。なお、
この反応熱運転工程で、例えば４０°Ｃの１モルの水Ｈ
２Ｏを蒸発させて水蒸気とする熱エネルギーよりも、１
モルの酸化マグネシウムＭｇＯが１モルの水蒸気Ｈ２Ｏ
と化学反応して発熱する熱エネルギーが大きい。そこ
で、この熱エネルギーの差により液体１８が温度上昇さ
れて外部に熱の取り出しがなし得る。
と放熱運転工程および反応熱運転工程のいずれの場合で
も貯蔵容器２０に設けた熱回収手段３６から外部に熱が
取り出される。しかも、放熱運転工程と反応熱運転工程
を交互に切り換えることで、外部に取り出す熱を容易に
制御することができる。そして、反応熱運転工程におい
て、気体を発生させるための液体１８の加熱を化学反応
物質１０の化学反応による発熱を利用しており、液体１
８を加熱するための熱供給手段を必要としない。なお、
この反応熱運転工程で、例えば４０°Ｃの１モルの水Ｈ
２Ｏを蒸発させて水蒸気とする熱エネルギーよりも、１
モルの酸化マグネシウムＭｇＯが１モルの水蒸気Ｈ２Ｏ
と化学反応して発熱する熱エネルギーが大きい。そこ
で、この熱エネルギーの差により液体１８が温度上昇さ
れて外部に熱の取り出しがなし得る。
【００２５】次に、第１実施例の構造において、第２の
運転方法を説明する。まず、蓄熱運転工程は、前記第１
の運転方法と同様である。そして、放熱運転工程と反応
熱運転工程の切り換え制御が異なる。すなわち、化学反
応物質１０が所定の第１の設定値まで上昇して蓄熱運転
工程から放熱運転工程に切り換えられた後に、熱回収手
段３６内に封入された第２の熱輸送媒体の温度が、一例
として５０°Ｃの、第２の下限設定値まで低下すると、
放熱運転工程から反応熱運転工程に切り換えられる。そ
して、再び第２の熱輸送媒体の温度が、一例として６０
°Ｃの、第２上限設定値まで上昇すると再び放熱運転工
程に切り換えられる。もって、第２の熱輸送媒体が第２
の上限設定値まで上昇しなくなるまで、放熱運転工程と
反応熱運転工程が交互に繰り返される。
運転方法を説明する。まず、蓄熱運転工程は、前記第１
の運転方法と同様である。そして、放熱運転工程と反応
熱運転工程の切り換え制御が異なる。すなわち、化学反
応物質１０が所定の第１の設定値まで上昇して蓄熱運転
工程から放熱運転工程に切り換えられた後に、熱回収手
段３６内に封入された第２の熱輸送媒体の温度が、一例
として５０°Ｃの、第２の下限設定値まで低下すると、
放熱運転工程から反応熱運転工程に切り換えられる。そ
して、再び第２の熱輸送媒体の温度が、一例として６０
°Ｃの、第２上限設定値まで上昇すると再び放熱運転工
程に切り換えられる。もって、第２の熱輸送媒体が第２
の上限設定値まで上昇しなくなるまで、放熱運転工程と
反応熱運転工程が交互に繰り返される。
【００２６】この第２の運転方法にあっては、熱利用設
備４８に熱を取り出す第２の熱輸送媒体の温度によっ
て、放熱運転工程と反応熱運転工程を交互に切り換える
ので、熱利用設備４８で所望する温度範囲で容易に熱の
取り出しが可能である。
備４８に熱を取り出す第２の熱輸送媒体の温度によっ
て、放熱運転工程と反応熱運転工程を交互に切り換える
ので、熱利用設備４８で所望する温度範囲で容易に熱の
取り出しが可能である。
【００２７】上記第１および第２の運転方法において、
蓄熱運転工程後直後に、熱利用設備４８で熱を必要とし
ないならば、第１と第２の開閉弁３８，４２をともに遮
断するとともに、反応容器１２と貯蔵容器２０の熱が放
射されないように適宜に構成すれば良い。そして、熱利
用設備４８で熱需要が生じた時点で、第１と第２の開閉
弁３８，４２を適宜に制御して放熱運転工程と反応熱運
転工程を繰り返して行わせれば良い。そこで、深夜電力
を利用して蓄熱運転工程をなし、熱需要のある日中に放
熱運転工程と反応熱運転工程を繰り返して熱を取り出す
ようにすることもできる。
蓄熱運転工程後直後に、熱利用設備４８で熱を必要とし
ないならば、第１と第２の開閉弁３８，４２をともに遮
断するとともに、反応容器１２と貯蔵容器２０の熱が放
射されないように適宜に構成すれば良い。そして、熱利
用設備４８で熱需要が生じた時点で、第１と第２の開閉
弁３８，４２を適宜に制御して放熱運転工程と反応熱運
転工程を繰り返して行わせれば良い。そこで、深夜電力
を利用して蓄熱運転工程をなし、熱需要のある日中に放
熱運転工程と反応熱運転工程を繰り返して熱を取り出す
ようにすることもできる。
【００２８】さらに、本発明の第２実施例を図４を参照
して説明する。図４は、本発明のケミカルヒートポンプ
装置の第２実施例の構造図である。図４において、図１
と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する
説明を省略する。
して説明する。図４は、本発明のケミカルヒートポンプ
装置の第２実施例の構造図である。図４において、図１
と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する
説明を省略する。
【００２９】図４に示す第２実施例の構造で、図１に示
す第１実施例の構造と相違するところは、貯蔵容器２０
が第３の開閉弁６０を介して真空発生手段６２に連通さ
れ、この第３の開閉弁６０と真空発生手段６２が制御手
段５８によって制御されることにある。この第２実施例
の構造における運転方法は、蓄熱運転工程に先だち、第
３の開閉弁６０を開成するとともに真空発生手段６２を
駆動させて、貯蔵容器２０内を大気圧以下に減圧する。
その後、第３の開閉弁６０を遮断するとともに真空発生
手段６２を停止させて、第１実施例の運転方法と同様に
蓄熱運転工程を開始して一連の工程を行わせれば良い。
す第１実施例の構造と相違するところは、貯蔵容器２０
が第３の開閉弁６０を介して真空発生手段６２に連通さ
れ、この第３の開閉弁６０と真空発生手段６２が制御手
段５８によって制御されることにある。この第２実施例
の構造における運転方法は、蓄熱運転工程に先だち、第
３の開閉弁６０を開成するとともに真空発生手段６２を
駆動させて、貯蔵容器２０内を大気圧以下に減圧する。
その後、第３の開閉弁６０を遮断するとともに真空発生
手段６２を停止させて、第１実施例の運転方法と同様に
蓄熱運転工程を開始して一連の工程を行わせれば良い。
【００３０】貯蔵容器２０内が減圧されることにより、
液体１８が気化するのに必要な熱エネルギーを小さくで
き、反応熱運転工程において、少ない熱エネルギーで気
体を発生させることができ、それだけ化学反応による発
熱で液体１８の温度を効率的に上昇させることができ
る。
液体１８が気化するのに必要な熱エネルギーを小さくで
き、反応熱運転工程において、少ない熱エネルギーで気
体を発生させることができ、それだけ化学反応による発
熱で液体１８の温度を効率的に上昇させることができ
る。
【００３１】ところで、上記実施例において、酸化マグ
ネシウムを化学反応物質１０の一例とし、水蒸気をこれ
と反応する気体として説明したが、化学反応物質１０お
よびこれに対する気体は上記実施例に限られず、別の物
質の組み合わせであっても良い。例えば、アルカリ土類
金属酸化物に対して水蒸気または低級アルコールの蒸
気、アルカリ土類金属塩化物に対して水蒸気またはアン
モニアまたは有機系蒸気、金属アンモニア錯塩に対して
アンモニア、ゼオライトまたは活性炭に対して水蒸気ま
たはアンモニアなどの組み合わせも可能である。
ネシウムを化学反応物質１０の一例とし、水蒸気をこれ
と反応する気体として説明したが、化学反応物質１０お
よびこれに対する気体は上記実施例に限られず、別の物
質の組み合わせであっても良い。例えば、アルカリ土類
金属酸化物に対して水蒸気または低級アルコールの蒸
気、アルカリ土類金属塩化物に対して水蒸気またはアン
モニアまたは有機系蒸気、金属アンモニア錯塩に対して
アンモニア、ゼオライトまたは活性炭に対して水蒸気ま
たはアンモニアなどの組み合わせも可能である。
【００３２】なお、上記第１および第２実施例では、い
ずれも第２と第３の温度検出手段５４，５６が設けられ
ているが、上述の第１の運転方法では第３の温度検出手
段５６の検出温度が運転制御に用いられておらず、第３
の温度検出手段５６が設けられなくても良いことは勿論
である。また、第２の運転方法では第２の温度検出手段
５４の検出温度が運転制御に用いられておらず、第２の
温度検出手段５８が設けられなくても良いことは勿論で
ある。
ずれも第２と第３の温度検出手段５４，５６が設けられ
ているが、上述の第１の運転方法では第３の温度検出手
段５６の検出温度が運転制御に用いられておらず、第３
の温度検出手段５６が設けられなくても良いことは勿論
である。また、第２の運転方法では第２の温度検出手段
５４の検出温度が運転制御に用いられておらず、第２の
温度検出手段５８が設けられなくても良いことは勿論で
ある。
【００３３】そして、蓄熱運転工程で化学反応物質１０
の加熱を停止させる第１の設定値は、化学反応物質１０
に応じて適宜に設定することは勿論である。また、第１
の熱輸送媒体の上限設定値と下限設定値、および第２の
熱輸送媒体の第２の上限設定値と第２の下限設定値は媒
体や熱利用設備４８に応じて適宜に設定することは勿論
である。
の加熱を停止させる第１の設定値は、化学反応物質１０
に応じて適宜に設定することは勿論である。また、第１
の熱輸送媒体の上限設定値と下限設定値、および第２の
熱輸送媒体の第２の上限設定値と第２の下限設定値は媒
体や熱利用設備４８に応じて適宜に設定することは勿論
である。
【００３４】また、上記実施例では、加熱管３２と放熱
管３４を含む循環ループ内に封入された第１の熱輸送媒
体は対流により循環するように構成したが、ポンプによ
って強制的に循環させても良い。
管３４を含む循環ループ内に封入された第１の熱輸送媒
体は対流により循環するように構成したが、ポンプによ
って強制的に循環させても良い。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明のケミカルヒ
ートポンプ装置は構成され、またその運転方法が制御さ
れるので、以下のごとき格別な作用効果を奏する。
ートポンプ装置は構成され、またその運転方法が制御さ
れるので、以下のごとき格別な作用効果を奏する。
【００３６】請求項１記載のケミカルヒートポンプ装置
にあっては、化学反応物質が化学反応した発熱により液
体を加熱して、化学反応に必要な気体を発生させること
ができる。そして、１つの熱回収手段によって熱を外部
に取り出すことができる。
にあっては、化学反応物質が化学反応した発熱により液
体を加熱して、化学反応に必要な気体を発生させること
ができる。そして、１つの熱回収手段によって熱を外部
に取り出すことができる。
【００３７】請求項２記載のケミカルヒートポンプ装置
にあっては、貯蔵容器内を真空発生手段で減圧させるこ
とができ、より少ない熱エネルギーで液体から気体を発
生させることができ、効率的な熱の取り出しがなし得
る。
にあっては、貯蔵容器内を真空発生手段で減圧させるこ
とができ、より少ない熱エネルギーで液体から気体を発
生させることができ、効率的な熱の取り出しがなし得
る。
【００３８】請求項３記載のケミカルヒートポンプ装置
にあっては、化学反応物質の温度を検出する第１の温度
検出手段と、加熱管と放熱管を含む循環ループ内に封入
された第１の熱輸送媒体の温度を検出する第２の温度検
出手段を設けたので、化学反応物質の温度に応じて熱供
給手段による加熱を停止でき、また第１の熱輸送媒体の
温度に応じて放熱運転工程と反応熱運転工程を適宜に切
り換えることができる。
にあっては、化学反応物質の温度を検出する第１の温度
検出手段と、加熱管と放熱管を含む循環ループ内に封入
された第１の熱輸送媒体の温度を検出する第２の温度検
出手段を設けたので、化学反応物質の温度に応じて熱供
給手段による加熱を停止でき、また第１の熱輸送媒体の
温度に応じて放熱運転工程と反応熱運転工程を適宜に切
り換えることができる。
【００３９】請求項４記載のケミカルヒートポンプ装置
にあっては、化学反応物質の温度を検出する第１の温度
検出手段と、熱回収手段に封入された第２の熱輸送媒体
の温度を検出する第３の温度検出手段を設けたので、化
学反応物質の温度に応じて熱供給手段による加熱を停止
でき、また熱利用設備の所望する温度範囲となるように
放熱運転工程と反応熱運転工程を切り換えることができ
る。
にあっては、化学反応物質の温度を検出する第１の温度
検出手段と、熱回収手段に封入された第２の熱輸送媒体
の温度を検出する第３の温度検出手段を設けたので、化
学反応物質の温度に応じて熱供給手段による加熱を停止
でき、また熱利用設備の所望する温度範囲となるように
放熱運転工程と反応熱運転工程を切り換えることができ
る。
【００４０】請求項５記載のケミカルヒートポンプ装置
にあっては、酸化マグネシウムと水蒸気を化学反応させ
るので、安全かつ安価な化学反応物質でケミカルヒート
ポンプ装置を構成できる。
にあっては、酸化マグネシウムと水蒸気を化学反応させ
るので、安全かつ安価な化学反応物質でケミカルヒート
ポンプ装置を構成できる。
【００４１】請求項６記載のケミカルヒートポンプ装置
の運転方法にあっては、蓄熱運転工程と放熱運転工程お
よび反応熱運転工程とからなり、従来例では用いられな
い放熱運転工程を設けることで、化学反応物質の熱で液
体を加熱して次の反応熱運転工程に必要な気体の発生と
その気体を反応容器に確実に導くことができる。もっ
て、安定した熱の外部への取り出しがなし得る。
の運転方法にあっては、蓄熱運転工程と放熱運転工程お
よび反応熱運転工程とからなり、従来例では用いられな
い放熱運転工程を設けることで、化学反応物質の熱で液
体を加熱して次の反応熱運転工程に必要な気体の発生と
その気体を反応容器に確実に導くことができる。もっ
て、安定した熱の外部への取り出しがなし得る。
【００４２】請求項７記載のケミカルヒートポンプ装置
の運転方法にあっては、貯蔵容器内を蓄熱運転工程に先
だって減圧するので、反応熱運転工程での気体の発生が
効率的である。
の運転方法にあっては、貯蔵容器内を蓄熱運転工程に先
だって減圧するので、反応熱運転工程での気体の発生が
効率的である。
【００４３】請求項８記載のケミカルヒートポンプ装置
の運転方法にあっては、放熱運転工程と反応熱運転工程
を交互に繰り返すことで、小さな変動範囲の温度で熱を
取り出すことが可能である。
の運転方法にあっては、放熱運転工程と反応熱運転工程
を交互に繰り返すことで、小さな変動範囲の温度で熱を
取り出すことが可能である。
【００４４】請求項９記載のケミカルヒートポンプ装置
の運転方法にあっては、化学反応を過度に熱しすぎずに
蓄熱運転工程を終了でき、また化学反応物質の熱で加熱
される循環ループ内の熱輸送媒体の温度に応じて放熱運
転工程と反応熱運転工程を交互に切り換えるので、化学
反応物質の化学反応による熱に応じて制御がなされる。
の運転方法にあっては、化学反応を過度に熱しすぎずに
蓄熱運転工程を終了でき、また化学反応物質の熱で加熱
される循環ループ内の熱輸送媒体の温度に応じて放熱運
転工程と反応熱運転工程を交互に切り換えるので、化学
反応物質の化学反応による熱に応じて制御がなされる。
【００４５】請求項１０記載のケミカルヒートポンプ装
置の運転方法にあっては、熱回収手段で外部に取り出さ
れる熱の温度により放熱運転工程と反応熱運転工程を交
互に切り換えるので、熱利用設備の所望範囲内で安定し
た温度で熱を取り出すことができる。
置の運転方法にあっては、熱回収手段で外部に取り出さ
れる熱の温度により放熱運転工程と反応熱運転工程を交
互に切り換えるので、熱利用設備の所望範囲内で安定し
た温度で熱を取り出すことができる。
【００４６】請求項１１記載のケミカルヒートポンプ装
置の運転方法にあっては、化学反応物質を酸化マグネシ
ウムとして、第１の設定値を略４００°Ｃに設定したの
で、第１の設定値まで温度上昇した状態では、水酸化マ
グネシウムがほぼ完全に酸化マグネシウムに転化され
る。そして、略４００°Ｃまで加熱して酸化マグネシウ
ムに転化させることで、水蒸気との発熱反応活性が高
く、それだけ効率的に熱を外部に取り出すことができ
る。
置の運転方法にあっては、化学反応物質を酸化マグネシ
ウムとして、第１の設定値を略４００°Ｃに設定したの
で、第１の設定値まで温度上昇した状態では、水酸化マ
グネシウムがほぼ完全に酸化マグネシウムに転化され
る。そして、略４００°Ｃまで加熱して酸化マグネシウ
ムに転化させることで、水蒸気との発熱反応活性が高
く、それだけ効率的に熱を外部に取り出すことができ
る。
【図１】本発明のケミカルヒートポンプ装置の第１実施
例で蓄熱運転工程を示す構造図である。
例で蓄熱運転工程を示す構造図である。
【図２】放熱運転工程を示す構造図である。
【図３】反応熱運転工程を示す構造図である。
【図４】本発明のケミカルヒートポンプ装置の第２実施
例の構造図である。
例の構造図である。
【図５】従来のケミカルヒートポンプ装置の構造の一例
を示す図である。
を示す図である。
１０ 化学反応物質
１２ 反応容器
１８ 液体
２０ 貯蔵容器
３０ 熱供給手段
３２ 加熱管
３４ 放熱管
３６ 熱回収手段
３８ 第１の開閉弁
４０，４４，４６ 連通管
４２ 第２の開閉弁
４８ 熱利用設備
５０ 循環ポンプ
５２ 第１の温度検出手段
５４ 第２の温度検出手段
５６ 第３の温度検出手段
５８ 制御手段
６０ 第３の開閉弁
６２ 真空発生手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 太田 秀之
静岡県三島市三好町３番27号 株式会社電
業社機械製作所三島事業所内
(72)発明者 佐藤 洋司
静岡県三島市三好町３番27号 株式会社電
業社機械製作所三島事業所内
Ｆターム(参考） 3L093 NN03 PP01 QQ01 QQ05
Claims (11)
- 【請求項１】 気体との化学反応により発熱する化学反
応物質を密閉した反応容器に収容し、前記反応容器に前
記化学反応物質を加熱する熱供給手段と前記化学反応物
質の熱で加熱される加熱管を設け、前記気体およびその
液体を貯蔵容器に貯蔵し、前記貯蔵容器に前記液体の熱
を外部に取り出す熱回収手段と前記液体に放熱する放熱
管を設け、前記反応容器と前記貯蔵容器を第１の開閉弁
を介して連通し、前記加熱管と前記放熱管を第２の開閉
弁を介して循環ループを形成するように連通し、前記循
環ループを形成する連通管内に熱輸送媒体を封入して構
成したことを特徴とするケミカルヒートポンプ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のケミカルヒートポンプに
おいて、前記貯蔵容器を第３の開閉弁を介して真空発生
手段に連通して構成したことを特徴とするケミカルヒー
トポンプ装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のケミカルヒート
ポンプ装置において、前記化学反応物質の温度を検出す
る第１の温度検出手段と、前記循環ループで前記加熱管
から前記放熱管に流れる前記熱輸送媒体の温度を検出す
る第２の温度検出手段を設け、前記第１と第２の温度検
出手段の検出温度に応じて前記第１と第２の開閉弁を制
御手段で開閉制御するように構成したことを特徴とする
ケミカルヒートポンプ装置。 - 【請求項４】 請求項１または２記載のケミカルヒート
ポンプ装置において、前記化学反応物質の温度を検出す
る第１の温度検出手段と、前記熱回収手段に封入された
第２の熱輸送媒体の温度を検出する第３の温度検出手段
を設け、前記第１と第３の温度検出手段の検出温度に応
じて前記第１と第２の開閉弁を制御手段で開閉制御する
ように構成したことを特徴とするケミカルヒートポンプ
装置。 - 【請求項５】 請求項１記載のケミカルヒートポンプ装
置において、前記化学反応物質が酸化マグネシウムであ
り、前記気体が水蒸気であることを特徴とするケミカル
ヒートポンプ装置。 - 【請求項６】 気体との化学反応により発熱する化学反
応物質を密閉した反応容器に収容し、前記化学反応物質
を熱供給手段で加熱し、発生する前記気体を貯蔵容器内
に導いて前記気体がその液体に液化する凝縮熱で前記貯
蔵容器内に貯蔵される前記液体を加熱し、前記液体から
熱回収手段で熱を取り出す蓄熱運転工程と、前記化学反
応物質の熱で加熱される加熱管と前記液体に放熱する放
熱管とを連通管で連通される循環ループに封入された熱
輸送媒体によって、前記化学反応物質の熱で前記液体を
加熱し、前記液体から前記熱回収手段で熱を取り出す放
熱運転工程と、前記貯蔵容器内で発生する前記気体を前
記反応容器内に導いて前記化学反応物質を化学反応させ
て発熱させるとともに、前記熱輸送媒体によって、前記
化学反応物質の熱で前記液体を加熱し、前記液体から前
記熱回収手段で熱を取り出す反応熱運転工程と、に制御
することを特徴としたケミカルヒートポンプの運転方
法。 - 【請求項７】 請求項６記載のケミカルヒートポンプの
運転方法において、前記貯蔵容器に真空発生手段を連通
し、前記蓄熱運転工程に先立ち、前記真空発生手段を運
転して前記貯蔵容器内の圧力を大気圧以下にすることを
特徴としたケミカルヒートポンプの運転方法。 - 【請求項８】 請求項６または７記載のケミカルヒート
ポンプの運転方法において、前記蓄熱運転工程の後に、
前記放熱運転工程と前記反応熱運転工程とを交互に繰り
返して制御することを特徴としたケミカルヒートポンプ
の運転方法。 - 【請求項９】 請求項６または７記載のケミカルヒート
ポンプの運転方法において、前記蓄熱運転工程におい
て、前記化学反応物質の温度を第１の温度検出手段で検
出し、その検出温度が第１の設定値に上昇すると、前記
熱供給手段による加熱を停止し、前記反応容器と前記貯
蔵容器との連通を遮断するとともに前記加熱管と前記放
熱管の前記循環ループを連通させて前記蓄熱運転工程か
ら前記放熱運転工程に切り換え、前記放熱運転工程にお
いて、前記循環ループに封入された前記熱輸送媒体の温
度を第２の温度検出手段で検出し、その検出温度が下限
設定値まで低下すると、前記反応容器と前記貯蔵容器を
連通させて前記放熱運転工程から前記反応熱運転に切り
換え、前記反応熱運転工程において、前記第２の温度検
出手段の検出温度が上限設定値まで上昇すると、前記反
応熱運転工程から前記放熱運転工程に切り換えて制御す
ること特徴としたケミカルヒートポンプの運転方法。 - 【請求項１０】 請求項６または７記載のケミカルヒー
トポンプの運転方法において、前記蓄熱運転工程におい
て、前記化学反応物質の温度を第１の温度検出手段で検
出し、その検出温度が第１の設定値に上昇すると、前記
熱供給手段による加熱を停止し、前記反応容器と前記貯
蔵容器との連通を遮断するとともに前記加熱管と前記放
熱管の前記循環ループを連通させて前記蓄熱運転工程か
ら前記放熱運転工程に切り換え、前記放熱運転工程にお
いて、前記熱回収手段に封入される第２の熱輸送媒体の
温度を第３の温度検出手段で検出し、その検出温度が第
２の下限設定値まで低下すると、前記反応容器と前記貯
蔵容器を連通させて前記放熱運転工程から前記反応熱運
転に切り換え、前記反応熱運転工程において、前記第３
の温度検出手段の検出温度が第２の上限設定値まで上昇
すると前記反応熱運転工程から前記放熱運転工程に切り
換えて制御することを特徴としたケミカルヒートポンプ
の運転方法。 - 【請求項１１】 請求項９または１０記載のケミカルヒ
ートポンプの運転方法において、前記化学反応物質が酸
化マグネシウムであり、前記気体が水蒸気であり、前記
第１の設定値を略４００℃に設定することを特徴とした
ケミカルヒートポンプの運転方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002012637A JP4145051B2 (ja) | 2002-01-22 | 2002-01-22 | ケミカルヒートポンプ装置およびその運転方法 |
| KR10-2003-0000236A KR20030063125A (ko) | 2002-01-22 | 2003-01-03 | 화학적 열펌프 장치 및 그 운전 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002012637A JP4145051B2 (ja) | 2002-01-22 | 2002-01-22 | ケミカルヒートポンプ装置およびその運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003214721A true JP2003214721A (ja) | 2003-07-30 |
| JP4145051B2 JP4145051B2 (ja) | 2008-09-03 |
Family
ID=27649797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002012637A Expired - Fee Related JP4145051B2 (ja) | 2002-01-22 | 2002-01-22 | ケミカルヒートポンプ装置およびその運転方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4145051B2 (ja) |
| KR (1) | KR20030063125A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012108288A1 (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-16 | 株式会社豊田中央研究所 | 蓄熱装置 |
| JP2012172900A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Toyota Central R&D Labs Inc | 熱輸送装置 |
| JP2013113565A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Toyota Central R&D Labs Inc | ケミカルヒートポンプ |
| JP2013113552A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Toyota Central R&D Labs Inc | 化学蓄熱装置 |
| JP2014177619A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | 反応材及びケミカルヒートポンプ |
-
2002
- 2002-01-22 JP JP2002012637A patent/JP4145051B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-01-03 KR KR10-2003-0000236A patent/KR20030063125A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012108288A1 (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-16 | 株式会社豊田中央研究所 | 蓄熱装置 |
| JP2012172900A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Toyota Central R&D Labs Inc | 熱輸送装置 |
| JP2013113565A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Toyota Central R&D Labs Inc | ケミカルヒートポンプ |
| JP2013113552A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Toyota Central R&D Labs Inc | 化学蓄熱装置 |
| JP2014177619A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | 反応材及びケミカルヒートポンプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20030063125A (ko) | 2003-07-28 |
| JP4145051B2 (ja) | 2008-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0131869B1 (en) | Thermal system based on thermally coupled intermittent absorption heat pump cycles | |
| JP3886492B2 (ja) | 排熱回収システム | |
| JP5993307B2 (ja) | 水素放出システム | |
| JP2003214721A (ja) | ケミカルヒートポンプ装置およびその運転方法 | |
| EP1809955B1 (fr) | Production de froid à très basse température dans un dispositif thermochimique. | |
| US20110277468A1 (en) | Apparatus and method for producing power using geothermal fluid | |
| CN109863359B (zh) | 蓄热装置、放热系统及其使用方法 | |
| JPH0713469B2 (ja) | 水素貯蔵合金を利用した発電方法及び装置 | |
| JP2766027B2 (ja) | ヒートポンプ | |
| JP3126086B2 (ja) | 圧縮式金属水素化物ヒートポンプ | |
| CN103649665A (zh) | 热交换系统 | |
| JPH0925479A (ja) | 化学発熱装置および化学発熱方法 | |
| JPH1073337A (ja) | 冷暖房方法及びその装置 | |
| JP2019158299A (ja) | 蒸気発生システム | |
| JPH07243717A (ja) | 水素吸蔵合金ヒートポンプ | |
| JPS638394B2 (ja) | ||
| JPS63259391A (ja) | 化学蓄熱装置 | |
| JPH0477221B2 (ja) | ||
| JPH04126961A (ja) | 化学蓄熱形ヒートポンプ | |
| JPS5943720B2 (ja) | 蓄熱および蓄熱取出方法 | |
| WO2024110663A1 (en) | Electric energy storage device | |
| JPS61151001A (ja) | 水素ガス昇圧方法 | |
| JPH11281191A (ja) | 太陽熱駆動冷凍機 | |
| JPS6020088A (ja) | 化学蓄熱装置 | |
| JPH01239389A (ja) | 化学蓄熱装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041117 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070726 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071002 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071112 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20080227 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080227 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080610 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080617 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4145051 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120627 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130627 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140627 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |