JP3355116B2 - 水素吸蔵合金を利用した熱利用システム - Google Patents
水素吸蔵合金を利用した熱利用システムInfo
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- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素吸蔵合金の水
素の吸蔵と放出とを繰り返して行わせて、水素の放出時
に生じる吸熱作用を利用して冷熱を得る、あるいは水素
の吸蔵時に生じる放熱作用を利用して温熱を得る水素吸
蔵合金を利用した熱利用システムに関する。
素の吸蔵と放出とを繰り返して行わせて、水素の放出時
に生じる吸熱作用を利用して冷熱を得る、あるいは水素
の吸蔵時に生じる放熱作用を利用して温熱を得る水素吸
蔵合金を利用した熱利用システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の水素吸蔵合金を利用した熱利用シ
ステムを、図１２を用いて説明する。水素吸蔵合金を用
いたヒートポンプサイクルＪ1 は、水素吸蔵合金Ｊ2 の
加熱、放熱および冷熱出力を得るためにシェル＆チュー
ブタイプの熱交換器を用いていた。この従来技術で示す
ヒートポンプサイクルＪ1 は、４つのシェル＆チューブ
タイプの熱交換器Ｊ3 〜Ｊ6 を用いたもので、各熱交換
器Ｊ3 〜Ｊ6 は水素吸蔵合金Ｊ2 と熱媒体とが熱交換可
能に設けられている。第１、第２熱交換器Ｊ3 、Ｊ4 の
水素吸蔵合金Ｊ2 は水素通路を介して連通し、第３、第
４熱交換器Ｊ5 、Ｊ6 の水素吸蔵合金Ｊ2 も水素通路を
介して連通して設けられている。
ステムを、図１２を用いて説明する。水素吸蔵合金を用
いたヒートポンプサイクルＪ1 は、水素吸蔵合金Ｊ2 の
加熱、放熱および冷熱出力を得るためにシェル＆チュー
ブタイプの熱交換器を用いていた。この従来技術で示す
ヒートポンプサイクルＪ1 は、４つのシェル＆チューブ
タイプの熱交換器Ｊ3 〜Ｊ6 を用いたもので、各熱交換
器Ｊ3 〜Ｊ6 は水素吸蔵合金Ｊ2 と熱媒体とが熱交換可
能に設けられている。第１、第２熱交換器Ｊ3 、Ｊ4 の
水素吸蔵合金Ｊ2 は水素通路を介して連通し、第３、第
４熱交換器Ｊ5 、Ｊ6 の水素吸蔵合金Ｊ2 も水素通路を
介して連通して設けられている。
【０００３】作動は、第１熱交換器Ｊ3 に加熱用の熱媒
体を供給するとともに、第２熱交換器Ｊ4 に放熱用の熱
媒体を供給する。すると、第１熱交換器Ｊ3 の水素が放
出されて第２熱交換器Ｊ4 に吸蔵される。つまり、水素
駆動が行われる。次に、第１熱交換器Ｊ3 に供給してい
た加熱用の熱媒体を、放熱用の熱媒体に切り替えて供給
するとともに、第２熱交換器Ｊ4 に供給していた放熱用
の熱媒体を、冷熱出力用の熱媒体に切り替えて供給す
る。すると、第１熱交換器Ｊ3 が水素を吸蔵し、第２熱
交換器Ｊ4 が水素を放出する。この第２熱交換器Ｊ4 が
水素を放出する時、冷熱出力用の熱媒体が冷却される。
つまり、冷熱出力が得られる。そして、上記のサイクル
を繰り返す。
体を供給するとともに、第２熱交換器Ｊ4 に放熱用の熱
媒体を供給する。すると、第１熱交換器Ｊ3 の水素が放
出されて第２熱交換器Ｊ4 に吸蔵される。つまり、水素
駆動が行われる。次に、第１熱交換器Ｊ3 に供給してい
た加熱用の熱媒体を、放熱用の熱媒体に切り替えて供給
するとともに、第２熱交換器Ｊ4 に供給していた放熱用
の熱媒体を、冷熱出力用の熱媒体に切り替えて供給す
る。すると、第１熱交換器Ｊ3 が水素を吸蔵し、第２熱
交換器Ｊ4 が水素を放出する。この第２熱交換器Ｊ4 が
水素を放出する時、冷熱出力用の熱媒体が冷却される。
つまり、冷熱出力が得られる。そして、上記のサイクル
を繰り返す。
【０００４】一方、第２熱交換器Ｊ4 から冷熱出力を得
ている時は、第３熱交換器Ｊ5 に加熱用の熱媒体を供給
するとともに、第４熱交換器Ｊ6 に放熱用の熱媒体を供
給する。すると、第３熱交換器Ｊ5 の水素が放出されて
第４熱交換器Ｊ6 に吸蔵される。つまり、第１、第２熱
交換器Ｊ3 、Ｊ4 で冷熱出力を得ている時は、第３、第
４熱交換器Ｊ5 、Ｊ6 で水素駆動が行われる。次に、第
３熱交換器Ｊ5 に供給していた加熱用の熱媒体を、放熱
用の熱媒体に切り替えて供給するとともに、第４熱交換
器Ｊ6 に供給していた放熱用の熱媒体を、冷熱出力用の
熱媒体に切り替えて供給する。すると、第３熱交換器Ｊ
5 が水素を吸蔵し、第４熱交換器Ｊ6 が水素を放出す
る。この第４熱交換器Ｊ6 が水素を放出する時、冷熱出
力用の熱媒体が冷却される。つまり、第１、第２熱交換
器Ｊ3 、Ｊ4 で水素駆動が行われている時は、第３、第
４熱交換器Ｊ5 、Ｊ6 で冷熱出力が得られる。そして、
上記のサイクルを繰り返す。
ている時は、第３熱交換器Ｊ5 に加熱用の熱媒体を供給
するとともに、第４熱交換器Ｊ6 に放熱用の熱媒体を供
給する。すると、第３熱交換器Ｊ5 の水素が放出されて
第４熱交換器Ｊ6 に吸蔵される。つまり、第１、第２熱
交換器Ｊ3 、Ｊ4 で冷熱出力を得ている時は、第３、第
４熱交換器Ｊ5 、Ｊ6 で水素駆動が行われる。次に、第
３熱交換器Ｊ5 に供給していた加熱用の熱媒体を、放熱
用の熱媒体に切り替えて供給するとともに、第４熱交換
器Ｊ6 に供給していた放熱用の熱媒体を、冷熱出力用の
熱媒体に切り替えて供給する。すると、第３熱交換器Ｊ
5 が水素を吸蔵し、第４熱交換器Ｊ6 が水素を放出す
る。この第４熱交換器Ｊ6 が水素を放出する時、冷熱出
力用の熱媒体が冷却される。つまり、第１、第２熱交換
器Ｊ3 、Ｊ4 で水素駆動が行われている時は、第３、第
４熱交換器Ｊ5 、Ｊ6 で冷熱出力が得られる。そして、
上記のサイクルを繰り返す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に、水素吸蔵合金
を利用した熱利用システムにおいては、水素吸蔵合金と
熱媒体との熱交換効率向上のため、水素吸蔵合金が封入
される容器（上記の従来技術ではチューブ）の壁厚を薄
くすることが望まれる。しかし、水素吸蔵合金が封入さ
れる容器は、内部の水素吸蔵合金に水素を付与するため
に、一旦真空引きされた後、水素が高圧供給（例えば、
１．５ＭＰａ）され、また熱利用システムの作動時に容
器内の水素平衡圧力が約０．１〜１ＭＰａの範囲で変化
するため、低圧と高圧の両方に耐える必要がある。この
ため、上記容器を薄肉に設けると、真空引き時の低圧、
あるいは水素充填時およびシステム作動時の水素平衡圧
力による高圧によって容器が変形する不具合があった。
を利用した熱利用システムにおいては、水素吸蔵合金と
熱媒体との熱交換効率向上のため、水素吸蔵合金が封入
される容器（上記の従来技術ではチューブ）の壁厚を薄
くすることが望まれる。しかし、水素吸蔵合金が封入さ
れる容器は、内部の水素吸蔵合金に水素を付与するため
に、一旦真空引きされた後、水素が高圧供給（例えば、
１．５ＭＰａ）され、また熱利用システムの作動時に容
器内の水素平衡圧力が約０．１〜１ＭＰａの範囲で変化
するため、低圧と高圧の両方に耐える必要がある。この
ため、上記容器を薄肉に設けると、真空引き時の低圧、
あるいは水素充填時およびシステム作動時の水素平衡圧
力による高圧によって容器が変形する不具合があった。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、水素吸蔵合金を封入する容器を薄
肉化しても、真空引き時の低圧、あるいは水素充填時お
よびシステム作動時の高圧を受けても容器が変形するこ
とのない水素吸蔵合金を利用した熱利用システムの提供
にある。
もので、その目的は、水素吸蔵合金を封入する容器を薄
肉化しても、真空引き時の低圧、あるいは水素充填時お
よびシステム作動時の高圧を受けても容器が変形するこ
とのない水素吸蔵合金を利用した熱利用システムの提供
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の水素吸蔵合金を
利用した熱利用システムは、上記の目的を達成するため
に、次の技術的手段を採用した。水素吸蔵合金を利用し
た熱利用システムは、水素吸蔵合金の水素の放出時の吸
熱、または水素の吸蔵時の放熱を利用したものであっ
て、水素吸蔵合金を封入する容器は、内部対向面間に亘
って、引張、圧縮応力の高い材質からなる多数の耐圧柱
を配設し、内部対向面と前記耐圧柱とがろう付けによっ
て接合され、前記耐圧柱は、金属製の薄板を蛇行して形
成したコルゲートフィンあるいはフィンピッチがずれて
形成されたオフセットフィンであり、前記コルゲートフ
ィンあるいは前記オフセットフィンは、フィン形状が方
形波形状に設けられ、前記コルゲートフィンあるいは前
記オフセットフィンの平面部が前記容器の内部対向面に
ろう付け接合されるものであり、前記容器における対向
面の外側には、前記容器の両側面に沿って、前記容器内
に封入された水素吸蔵合金と熱交換を行う熱媒体が流れ
る熱媒体通路が形成されることを特徴とする。
利用した熱利用システムは、上記の目的を達成するため
に、次の技術的手段を採用した。水素吸蔵合金を利用し
た熱利用システムは、水素吸蔵合金の水素の放出時の吸
熱、または水素の吸蔵時の放熱を利用したものであっ
て、水素吸蔵合金を封入する容器は、内部対向面間に亘
って、引張、圧縮応力の高い材質からなる多数の耐圧柱
を配設し、内部対向面と前記耐圧柱とがろう付けによっ
て接合され、前記耐圧柱は、金属製の薄板を蛇行して形
成したコルゲートフィンあるいはフィンピッチがずれて
形成されたオフセットフィンであり、前記コルゲートフ
ィンあるいは前記オフセットフィンは、フィン形状が方
形波形状に設けられ、前記コルゲートフィンあるいは前
記オフセットフィンの平面部が前記容器の内部対向面に
ろう付け接合されるものであり、前記容器における対向
面の外側には、前記容器の両側面に沿って、前記容器内
に封入された水素吸蔵合金と熱交換を行う熱媒体が流れ
る熱媒体通路が形成されることを特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【発明の作用および効果】水素吸蔵合金を封入する容器
の対向面間に亘って多数の耐圧柱を配設し、内部対向面
と耐圧柱とを接合したことにより、容器の対向面の距離
を一定に保つ。このため、容器の内部に封入された水素
吸蔵合金に水素を付与するための真空引きや水素の高圧
充填を行っても、多数の耐圧柱が対向面の距離を一定に
保って容器の変形を抑えることができ、容器の薄肉化が
可能になる。このように、水素吸蔵合金を封入する容器
が薄肉化できるため、水素吸蔵合金と熱媒体との熱交換
効率が向上する。
の対向面間に亘って多数の耐圧柱を配設し、内部対向面
と耐圧柱とを接合したことにより、容器の対向面の距離
を一定に保つ。このため、容器の内部に封入された水素
吸蔵合金に水素を付与するための真空引きや水素の高圧
充填を行っても、多数の耐圧柱が対向面の距離を一定に
保って容器の変形を抑えることができ、容器の薄肉化が
可能になる。このように、水素吸蔵合金を封入する容器
が薄肉化できるため、水素吸蔵合金と熱媒体との熱交換
効率が向上する。
【００１１】耐圧柱にコルゲートフィンあるいはオフセ
ットフィンを用いることにより、耐圧柱が一体化されて
構造が簡単になるとともに、連続した耐圧柱とすること
ができるため、耐圧の効果が均一化される。
ットフィンを用いることにより、耐圧柱が一体化されて
構造が簡単になるとともに、連続した耐圧柱とすること
ができるため、耐圧の効果が均一化される。
【００１２】耐圧柱を構成するコルゲートフィンあるい
はオフセットフィンのフィン形状が、方形波形状に設け
られているため、耐圧柱は容器の壁に対して直角方向と
なり、圧縮方向または引張方向と同一方向になる。この
ため、耐圧柱自体の材質の耐力内で使用する限り、耐圧
柱の曲げ変形は生じ難く、容器の変形を一層抑えること
ができる。また、耐圧柱と容器との接触部が平面にな
り、接合強度が大変大きくなる。このため、容器内の高
圧により、容器が膨らもうとしても、耐圧柱が容器から
はがれ難い。
はオフセットフィンのフィン形状が、方形波形状に設け
られているため、耐圧柱は容器の壁に対して直角方向と
なり、圧縮方向または引張方向と同一方向になる。この
ため、耐圧柱自体の材質の耐力内で使用する限り、耐圧
柱の曲げ変形は生じ難く、容器の変形を一層抑えること
ができる。また、耐圧柱と容器との接触部が平面にな
り、接合強度が大変大きくなる。このため、容器内の高
圧により、容器が膨らもうとしても、耐圧柱が容器から
はがれ難い。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を、実
施例および変形例に基づき説明する。 〔第１実施例の構成〕第１実施例は、本発明の水素吸蔵
合金を利用した熱利用システムを室内空調用の冷房装置
に適用したもので、この第１実施例を図１ないし図７を
用いて説明する。
施例および変形例に基づき説明する。 〔第１実施例の構成〕第１実施例は、本発明の水素吸蔵
合金を利用した熱利用システムを室内空調用の冷房装置
に適用したもので、この第１実施例を図１ないし図７を
用いて説明する。
【００１４】（冷房装置１の概略説明）本実施例の冷房
装置１の概略構成を、図４を用いて説明する。この実施
例では、水素吸蔵合金を用いたヒートポンプサイクル２
の一例として２段式サイクルを用いた。
装置１の概略構成を、図４を用いて説明する。この実施
例では、水素吸蔵合金を用いたヒートポンプサイクル２
の一例として２段式サイクルを用いた。
【００１５】本実施例の適用される冷房装置１は、大別
して、水素吸蔵合金を用いたヒートポンプサイクル２
と、水素吸蔵合金を加熱する加熱水（加熱用の熱媒体に
相当する、本実施例では水）を作り出す燃焼装置３と、
水素吸蔵合金を冷却させる放熱水（放熱用の熱媒体に相
当する、本実施例では水）を放熱によって冷却する放熱
水冷却手段４と、水素吸蔵合金の水素放出作用によって
生じた吸熱によって冷却された冷熱出力水（冷熱出力用
の熱媒体に相当する、本実施例では水）で室内を空調す
る室内空調機５と、搭載された各電気機能部品を制御す
る制御装置６とから構成される。
して、水素吸蔵合金を用いたヒートポンプサイクル２
と、水素吸蔵合金を加熱する加熱水（加熱用の熱媒体に
相当する、本実施例では水）を作り出す燃焼装置３と、
水素吸蔵合金を冷却させる放熱水（放熱用の熱媒体に相
当する、本実施例では水）を放熱によって冷却する放熱
水冷却手段４と、水素吸蔵合金の水素放出作用によって
生じた吸熱によって冷却された冷熱出力水（冷熱出力用
の熱媒体に相当する、本実施例では水）で室内を空調す
る室内空調機５と、搭載された各電気機能部品を制御す
る制御装置６とから構成される。
【００１６】なお、ヒートポンプサイクル２、燃焼装置
３、放熱水冷却手段４および制御装置６は、室外機７と
して室外に設置されるもので、室内には室内空調機５が
配置される。また、本実施例に示す冷房装置１は、１つ
の室外機７に対して、複数の室内空調機５が接続可能な
所謂マルチエアコンである。
３、放熱水冷却手段４および制御装置６は、室外機７と
して室外に設置されるもので、室内には室内空調機５が
配置される。また、本実施例に示す冷房装置１は、１つ
の室外機７に対して、複数の室内空調機５が接続可能な
所謂マルチエアコンである。
【００１７】（ヒートポンプサイクル２の説明）本実施
例のヒートポンプサイクル２は、上述のように２段式サ
イクルを用いたもので、図５に示すように、水素吸蔵合
金が封入された上段容器Ｓ1 、この上段容器Ｓ1 内に水
素通路Ｓ4 を介して連通し、水素吸蔵合金が封入された
中段容器Ｓ2 、中段容器Ｓ2 内に水素通路Ｓ4 を介して
連通し、水素吸蔵合金が封入された下段容器Ｓ3 を備え
たセルＳを複数用いる。なお、この実施例では、１２〜
１８個のセルＳを用いた。
例のヒートポンプサイクル２は、上述のように２段式サ
イクルを用いたもので、図５に示すように、水素吸蔵合
金が封入された上段容器Ｓ1 、この上段容器Ｓ1 内に水
素通路Ｓ4 を介して連通し、水素吸蔵合金が封入された
中段容器Ｓ2 、中段容器Ｓ2 内に水素通路Ｓ4 を介して
連通し、水素吸蔵合金が封入された下段容器Ｓ3 を備え
たセルＳを複数用いる。なお、この実施例では、１２〜
１８個のセルＳを用いた。
【００１８】水素吸蔵合金は、水素平衡圧力が異なる３
種を用いたもので、上段容器Ｓ1 内には同一平衡水素圧
で水素平衡温度が最も高い高温度水素吸蔵合金（以下、
高温合金ＨＭ）の粉末を封入し、中段容器Ｓ2 内には中
温度水素吸蔵合金（以下、中温合金ＭＭ）の粉末を封入
し、下段容器Ｓ3 内には同一平衡水素圧で水素平衡温度
が最も低い低温度水素吸蔵合金（以下、低温合金ＬＭ）
の粉末を封入したものである。このことを図７のＰＴ冷
凍サイクル図を用いて説明すると、水素吸蔵合金の特性
が、相対的に高温側（図示左側）にあるのが高温合金Ｈ
Ｍ、低温側にあるのが低温合金ＬＭ、両者の中間にある
のが中温合金ＭＭである。
種を用いたもので、上段容器Ｓ1 内には同一平衡水素圧
で水素平衡温度が最も高い高温度水素吸蔵合金（以下、
高温合金ＨＭ）の粉末を封入し、中段容器Ｓ2 内には中
温度水素吸蔵合金（以下、中温合金ＭＭ）の粉末を封入
し、下段容器Ｓ3 内には同一平衡水素圧で水素平衡温度
が最も低い低温度水素吸蔵合金（以下、低温合金ＬＭ）
の粉末を封入したものである。このことを図７のＰＴ冷
凍サイクル図を用いて説明すると、水素吸蔵合金の特性
が、相対的に高温側（図示左側）にあるのが高温合金Ｈ
Ｍ、低温側にあるのが低温合金ＬＭ、両者の中間にある
のが中温合金ＭＭである。
【００１９】１つのセルＳは、ステンレスあるいは銅な
ど、水素透過の無い金属を用いて、真空ろう付けや溶接
等の接合方法により上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3
を偏平容器の最中状に成形し、これらを水素通路Ｓ4 が
形成された棒状の連結部Ｓ5によって結合した後に、
上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 の内部に粉末状の水
素吸蔵合金を充填し、真空引きを行ったのち、活性化処
理を施し、水素を高圧充填して開口部に金属蓋をして溶
接により密封したものである。
ど、水素透過の無い金属を用いて、真空ろう付けや溶接
等の接合方法により上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3
を偏平容器の最中状に成形し、これらを水素通路Ｓ4 が
形成された棒状の連結部Ｓ5によって結合した後に、
上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 の内部に粉末状の水
素吸蔵合金を充填し、真空引きを行ったのち、活性化処
理を施し、水素を高圧充填して開口部に金属蓋をして溶
接により密封したものである。
【００２０】各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 は、
上述のように偏平形状に設けられるとともに、図１の
（ａ）に示すように、各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、
Ｓ3 の対向面間に亘って多数の耐圧柱ａを配設し、対向
面と耐圧柱ａとが接合されている。本実施例に示す耐圧
柱ａは、耐引張応力、耐圧縮応力に優れた金属製（例え
ば銅、アルミニウム、ステンレス等）の薄板を蛇行して
形成したコルゲートフィンＦを用いたもので、フィン形
状が方形波形状に設けられたものである。各上、中、下
段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 の内壁と耐圧柱ａとの接合は、
ろう付けによって接合されたもので、本実施例では容器
を形成する際に、一体ろう付けされたものである。
上述のように偏平形状に設けられるとともに、図１の
（ａ）に示すように、各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、
Ｓ3 の対向面間に亘って多数の耐圧柱ａを配設し、対向
面と耐圧柱ａとが接合されている。本実施例に示す耐圧
柱ａは、耐引張応力、耐圧縮応力に優れた金属製（例え
ば銅、アルミニウム、ステンレス等）の薄板を蛇行して
形成したコルゲートフィンＦを用いたもので、フィン形
状が方形波形状に設けられたものである。各上、中、下
段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 の内壁と耐圧柱ａとの接合は、
ろう付けによって接合されたもので、本実施例では容器
を形成する際に、一体ろう付けされたものである。
【００２１】なお、本実施例では、熱伝導性向上のため
に、耐圧柱ａを熱伝導性に優れた金属である銅によって
形成している。また、コルゲートフィンＦを用いる場合
では、フィンピッチ方向への水素の移動を可能にするた
めの穴Ｆａや切欠などがコルゲートフィンＦに設けられ
る。図１の（ａ）では１層のコルゲートフィンＦを対向
面間に亘って配設し、対向面とコルゲートフィンＦとを
接合しているが、積層固着される複数層のコルゲートフ
ィンＦによって対向面間に配設し、対向面間を接合して
も良い。上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 を後述する
ように湾曲させる場合は、湾曲方向にコルゲートフィン
Ｆの蛇行方向（フィンのピッチ方向）を一致させると加
工が容易である。なお、後述するオフセットフィンＦ’
は蛇行方向の他に、蛇行方向に直角な方向にも曲がるた
め、組付け方向の考慮は不要である。また、コルゲート
フィンＦに代わって、図１の（ｂ）に示すようにフィン
ピッチがずれて形成されたオフセットフィンＦ’によっ
て耐圧柱ａを設けても良い。このオフセットフィンＦ’
は、コルゲートフィンＦに比較して、ずらした肉厚端面
分だけ面積が大きいため、熱交換面積が拡大して熱交換
率が向上するとともに、フィンピッチ方向への水素の移
動が可能であるため、コルゲートフィンＦに施した穴Ｆ
ａや切欠などを設ける必要がない。
に、耐圧柱ａを熱伝導性に優れた金属である銅によって
形成している。また、コルゲートフィンＦを用いる場合
では、フィンピッチ方向への水素の移動を可能にするた
めの穴Ｆａや切欠などがコルゲートフィンＦに設けられ
る。図１の（ａ）では１層のコルゲートフィンＦを対向
面間に亘って配設し、対向面とコルゲートフィンＦとを
接合しているが、積層固着される複数層のコルゲートフ
ィンＦによって対向面間に配設し、対向面間を接合して
も良い。上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 を後述する
ように湾曲させる場合は、湾曲方向にコルゲートフィン
Ｆの蛇行方向（フィンのピッチ方向）を一致させると加
工が容易である。なお、後述するオフセットフィンＦ’
は蛇行方向の他に、蛇行方向に直角な方向にも曲がるた
め、組付け方向の考慮は不要である。また、コルゲート
フィンＦに代わって、図１の（ｂ）に示すようにフィン
ピッチがずれて形成されたオフセットフィンＦ’によっ
て耐圧柱ａを設けても良い。このオフセットフィンＦ’
は、コルゲートフィンＦに比較して、ずらした肉厚端面
分だけ面積が大きいため、熱交換面積が拡大して熱交換
率が向上するとともに、フィンピッチ方向への水素の移
動が可能であるため、コルゲートフィンＦに施した穴Ｆ
ａや切欠などを設ける必要がない。
【００２２】各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 の対
向面を多数の耐圧柱ａを介して接合したことにより、各
容器の内部に封入された水素吸蔵合金に水素を付与する
ための真空引きや水素の高圧充填を行っても、多数の耐
圧柱ａが対向面の距離を一定に保つため、容器の変形が
抑えられる。また、耐圧柱ａにコルゲートフィンＦを用
いることにより、水素吸蔵合金と耐圧柱ａとの接触面積
を大きくでき、熱媒体と水素吸蔵合金との熱交換面積が
拡大化する。このように、耐圧柱ａは、上、中、下段容
器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 の変形防止と、熱交換面積の拡大化
の効果を兼用している。
向面を多数の耐圧柱ａを介して接合したことにより、各
容器の内部に封入された水素吸蔵合金に水素を付与する
ための真空引きや水素の高圧充填を行っても、多数の耐
圧柱ａが対向面の距離を一定に保つため、容器の変形が
抑えられる。また、耐圧柱ａにコルゲートフィンＦを用
いることにより、水素吸蔵合金と耐圧柱ａとの接触面積
を大きくでき、熱媒体と水素吸蔵合金との熱交換面積が
拡大化する。このように、耐圧柱ａは、上、中、下段容
器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 の変形防止と、熱交換面積の拡大化
の効果を兼用している。
【００２３】また、偏平形状を呈する各上、中、下段容
器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 は、回転軸８の周囲に巻き付けられ
た状態に設けられている。このため、各容器の一方の面
が凸状に湾曲するとともに、対向する他方の面が凹状に
湾曲している。このように、各容器の対向面を同方向に
湾曲して設けることにより、真空引き時の低圧下、およ
び水素充填時の高圧下において、各容器の対向面に引っ
張り応力と圧縮応力がかかり、この結果からも各容器の
変形が小さく抑えられる。複数のセルＳは、略円柱形状
を呈する回転軸８の周囲に複数のセルＳの各連結部Ｓ5
が固定されている。この回転軸８は、図示しないセル移
動手段によって回転駆動されるもので、このセル移動手
段は、例えばモータで、ゆっくりと連続的に複数のセル
Ｓを回転させるものである（例えば、１時間に２０周ほ
ど）。
器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 は、回転軸８の周囲に巻き付けられ
た状態に設けられている。このため、各容器の一方の面
が凸状に湾曲するとともに、対向する他方の面が凹状に
湾曲している。このように、各容器の対向面を同方向に
湾曲して設けることにより、真空引き時の低圧下、およ
び水素充填時の高圧下において、各容器の対向面に引っ
張り応力と圧縮応力がかかり、この結果からも各容器の
変形が小さく抑えられる。複数のセルＳは、略円柱形状
を呈する回転軸８の周囲に複数のセルＳの各連結部Ｓ5
が固定されている。この回転軸８は、図示しないセル移
動手段によって回転駆動されるもので、このセル移動手
段は、例えばモータで、ゆっくりと連続的に複数のセル
Ｓを回転させるものである（例えば、１時間に２０周ほ
ど）。
【００２４】各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 は、
図１および図２に示すようにデバイダー９によって覆わ
れている。このデバイダー９は、熱媒体を各容器に沿っ
て流すことによって熱媒体の放熱ロスを減少させるとと
もに、熱媒体の流れを整流させて流速を速くして熱交換
量を増大させることで熱交換効率をアップさせるもの
で、さらにセルＳが後述する水素駆動部α→第１冷熱出
力部β→第２冷熱出力部γに移動する境界において容器
の対向面が異なった熱媒体に触れる不具合を回避して熱
交換効率をアップさせるものである。このデバイダー９
は、各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 を覆うもの
で、断熱性に優れた樹脂材料等によって設けられてい
る。このデバイダー９の内面には、熱媒体を容器に沿っ
て流す熱媒体通路９ａが形成されている。この熱媒体通
路９ａは、略溝状に設けられたもので、熱媒体の流れを
整流させて流速を速くするために、浅く設けられてい
る。また、デバイダー９の外端と中心側上部には、熱媒
体通路９ａへ熱媒体の供給を行うとともに、熱媒体通路
９ａを通過した熱媒体を排出する給排口９ｂが設けられ
ている。なお、この実施例では、外端の給排口９ｂが熱
媒体を熱媒体通路９ａへ供給する供給口であり、中心側
の給排口９ｂが熱媒体通路９ａを通過した熱媒体を外部
へ排出する排出口である。
図１および図２に示すようにデバイダー９によって覆わ
れている。このデバイダー９は、熱媒体を各容器に沿っ
て流すことによって熱媒体の放熱ロスを減少させるとと
もに、熱媒体の流れを整流させて流速を速くして熱交換
量を増大させることで熱交換効率をアップさせるもの
で、さらにセルＳが後述する水素駆動部α→第１冷熱出
力部β→第２冷熱出力部γに移動する境界において容器
の対向面が異なった熱媒体に触れる不具合を回避して熱
交換効率をアップさせるものである。このデバイダー９
は、各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 を覆うもの
で、断熱性に優れた樹脂材料等によって設けられてい
る。このデバイダー９の内面には、熱媒体を容器に沿っ
て流す熱媒体通路９ａが形成されている。この熱媒体通
路９ａは、略溝状に設けられたもので、熱媒体の流れを
整流させて流速を速くするために、浅く設けられてい
る。また、デバイダー９の外端と中心側上部には、熱媒
体通路９ａへ熱媒体の供給を行うとともに、熱媒体通路
９ａを通過した熱媒体を排出する給排口９ｂが設けられ
ている。なお、この実施例では、外端の給排口９ｂが熱
媒体を熱媒体通路９ａへ供給する供給口であり、中心側
の給排口９ｂが熱媒体通路９ａを通過した熱媒体を外部
へ排出する排出口である。
【００２５】２段式サイクルのヒートポンプサイクル２
は、図５に示すように、上段容器Ｓ1 内の水素を強制的
に下段容器Ｓ3 内に移動させる水素駆動部αと、下段容
器Ｓ3 内に移動した水素を中段容器Ｓ2 に移動させる第
１冷熱出力部βと、中段容器Ｓ2 内に移動した水素を上
段容器Ｓ1 に移動させる第２冷熱出力部γとを備える。
なお、水素駆動部α、第１冷熱出力部β、第２冷熱出力
部γは、略１２０°間隔に設けられたもので、後述する
凹部Ｍ1 、Ｍ2 の配置によって区画されている。
は、図５に示すように、上段容器Ｓ1 内の水素を強制的
に下段容器Ｓ3 内に移動させる水素駆動部αと、下段容
器Ｓ3 内に移動した水素を中段容器Ｓ2 に移動させる第
１冷熱出力部βと、中段容器Ｓ2 内に移動した水素を上
段容器Ｓ1 に移動させる第２冷熱出力部γとを備える。
なお、水素駆動部α、第１冷熱出力部β、第２冷熱出力
部γは、略１２０°間隔に設けられたもので、後述する
凹部Ｍ1 、Ｍ2 の配置によって区画されている。
【００２６】水素駆動部αは、上段容器Ｓ1 と接触する
加熱水（例えば８０℃ほど）が供給される加熱域α1 、
中段容器Ｓ2 と接触する昇圧水（例えば５６℃ほど）が
供給される中段昇圧域α2 、下段容器Ｓ3 と接触する放
熱水（例えば２８℃ほど）が供給される下段放熱域α3
を備える。第１冷熱出力部βは、上段容器Ｓ1 と接触す
る昇圧水（例えば５８℃ほど）が供給される上段昇圧域
β1 、中段容器Ｓ2 と接触する放熱水（例えば２８℃ほ
ど）が供給される中段放熱域β2 、下段容器Ｓ3 と接触
した冷熱出力水（例えば１３℃ほど）が出力される下段
冷熱出力域β3 を備える。第２冷熱出力部γは、上段容
器Ｓ1 と接触する放熱水（例えば２８℃ほど）が供給さ
れる上段放熱域γ1 、中段容器Ｓ2 と接触する冷熱出力
水（例えば１３℃ほど）が出力される中段冷熱出力域γ
2 を備える。なお、第２冷熱出力部γにおいて下段容器
Ｓ3 と接触する熱媒体の温度は不問であり、その部分を
不問域γ3とする。
加熱水（例えば８０℃ほど）が供給される加熱域α1 、
中段容器Ｓ2 と接触する昇圧水（例えば５６℃ほど）が
供給される中段昇圧域α2 、下段容器Ｓ3 と接触する放
熱水（例えば２８℃ほど）が供給される下段放熱域α3
を備える。第１冷熱出力部βは、上段容器Ｓ1 と接触す
る昇圧水（例えば５８℃ほど）が供給される上段昇圧域
β1 、中段容器Ｓ2 と接触する放熱水（例えば２８℃ほ
ど）が供給される中段放熱域β2 、下段容器Ｓ3 と接触
した冷熱出力水（例えば１３℃ほど）が出力される下段
冷熱出力域β3 を備える。第２冷熱出力部γは、上段容
器Ｓ1 と接触する放熱水（例えば２８℃ほど）が供給さ
れる上段放熱域γ1 、中段容器Ｓ2 と接触する冷熱出力
水（例えば１３℃ほど）が出力される中段冷熱出力域γ
2 を備える。なお、第２冷熱出力部γにおいて下段容器
Ｓ3 と接触する熱媒体の温度は不問であり、その部分を
不問域γ3とする。
【００２７】そして、図示しないセル移動手段により回
転軸８が回転することにより、上段容器Ｓ1 の群が加熱
域α1 →上段昇圧域β1 →上段放熱域γ1 を循環するも
のであり、中段容器Ｓ2 の群が中段昇圧域α2 →中段放
熱域β2 →中段冷熱出力域γ2 を循環するものであり、
下段容器Ｓ3 の群が下段放熱域α3 →下段冷熱出力域β
3 →不問域γ3 を循環するものである。
転軸８が回転することにより、上段容器Ｓ1 の群が加熱
域α1 →上段昇圧域β1 →上段放熱域γ1 を循環するも
のであり、中段容器Ｓ2 の群が中段昇圧域α2 →中段放
熱域β2 →中段冷熱出力域γ2 を循環するものであり、
下段容器Ｓ3 の群が下段放熱域α3 →下段冷熱出力域β
3 →不問域γ3 を循環するものである。
【００２８】上段容器Ｓ1 の群は、上段水槽Ｋ1 に覆わ
れ、内部に加熱域α1 、上段昇圧域β1 、上段放熱域γ
1 が設けられている。また、中段容器Ｓ2 の群は、中段
水槽Ｋ2 に覆われ、内部に中段昇圧域α2 、中段放熱域
β2 、中段冷熱出力域γ2 が設けられている。さらに、
下段容器Ｓ3 の群は、下段水槽Ｋ3 に覆われ、内部に下
段放熱域α3 、下段冷熱出力域β3 、不問域γ3 が設け
られている。
れ、内部に加熱域α1 、上段昇圧域β1 、上段放熱域γ
1 が設けられている。また、中段容器Ｓ2 の群は、中段
水槽Ｋ2 に覆われ、内部に中段昇圧域α2 、中段放熱域
β2 、中段冷熱出力域γ2 が設けられている。さらに、
下段容器Ｓ3 の群は、下段水槽Ｋ3 に覆われ、内部に下
段放熱域α3 、下段冷熱出力域β3 、不問域γ3 が設け
られている。
【００２９】上段水槽Ｋ1 、中段水槽Ｋ2 、下段水槽Ｋ
3 は、連続的に繋がって設けられた水槽Ｋ（例えば、樹
脂製の容器）で、この水槽Ｋには、図６に示すように、
上、中、下段水槽Ｋ1 、Ｋ2 、Ｋ3 内に熱媒体を給排す
る１６本の熱媒体配管１０が接続されている。具体的に
は、上段水槽Ｋ1 には加熱域α1 、上段昇圧域β1 、上
段放熱域γ1 のための６本の熱媒体配管１０が接続さ
れ、中段水槽Ｋ2 には中段昇圧域α2 、中段放熱域β2
、中段冷熱出力域γ2 のための６本の熱媒体配管１０
が接続され、下段水槽Ｋ3 には下段放熱域α3 、下段冷
熱出力域β3 のための４本の熱媒体配管１０が接続され
ている。
3 は、連続的に繋がって設けられた水槽Ｋ（例えば、樹
脂製の容器）で、この水槽Ｋには、図６に示すように、
上、中、下段水槽Ｋ1 、Ｋ2 、Ｋ3 内に熱媒体を給排す
る１６本の熱媒体配管１０が接続されている。具体的に
は、上段水槽Ｋ1 には加熱域α1 、上段昇圧域β1 、上
段放熱域γ1 のための６本の熱媒体配管１０が接続さ
れ、中段水槽Ｋ2 には中段昇圧域α2 、中段放熱域β2
、中段冷熱出力域γ2 のための６本の熱媒体配管１０
が接続され、下段水槽Ｋ3 には下段放熱域α3 、下段冷
熱出力域β3 のための４本の熱媒体配管１０が接続され
ている。
【００３０】上、中、下段水槽Ｋ1 、Ｋ2 、Ｋ3 には、
熱媒体配管１０によって供給される熱媒体を、水素駆動
部α、第１冷熱出力部β、第２冷熱出力部γの上、中、
下各域内のデバイダー９の外端の給排口９ｂに導く凹部
Ｍ1 が設けられるとともに、中心側の給排口９ｂから排
出される熱媒体を収集させる凹部Ｍ2 が設けられてお
り、この凹部Ｍ1 、Ｍ2 の配置および長さにより略１２
０°間隔の水素駆動部α、第１冷熱出力部β、第２冷熱
出力部γが決定される。各デバイダー９に設けられた給
排口９ｂは、凹部Ｍ1 、Ｍ2 が設けられていない水槽Ｋ
の内壁に接触、あるいは接近して回転し、凹部Ｍ1 、Ｍ
2 が設けられていない水槽Ｋの内壁が水素駆動部α、第
１冷熱出力部β、第２冷熱出力部γの仕切りとなってい
る。なお、この実施例では、図５に示すように熱媒体
を、外側の給排口９ｂ→熱媒体通路９ａ→中心側の給排
口９ｂに流す例を示すが、逆に中心側から外側へ流して
も良い。
熱媒体配管１０によって供給される熱媒体を、水素駆動
部α、第１冷熱出力部β、第２冷熱出力部γの上、中、
下各域内のデバイダー９の外端の給排口９ｂに導く凹部
Ｍ1 が設けられるとともに、中心側の給排口９ｂから排
出される熱媒体を収集させる凹部Ｍ2 が設けられてお
り、この凹部Ｍ1 、Ｍ2 の配置および長さにより略１２
０°間隔の水素駆動部α、第１冷熱出力部β、第２冷熱
出力部γが決定される。各デバイダー９に設けられた給
排口９ｂは、凹部Ｍ1 、Ｍ2 が設けられていない水槽Ｋ
の内壁に接触、あるいは接近して回転し、凹部Ｍ1 、Ｍ
2 が設けられていない水槽Ｋの内壁が水素駆動部α、第
１冷熱出力部β、第２冷熱出力部γの仕切りとなってい
る。なお、この実施例では、図５に示すように熱媒体
を、外側の給排口９ｂ→熱媒体通路９ａ→中心側の給排
口９ｂに流す例を示すが、逆に中心側から外側へ流して
も良い。
【００３１】（ヒートポンプサイクル２における上記以
外の構成部品の説明）図４に示す符号１１は、上段昇圧
域β1 と中段昇圧域α2 とに昇圧水を循環させる昇圧水
循環路で、途中に設けられた昇圧水循環ポンプＰ1 ’に
よって昇圧水が循環する。なお、昇圧水は、加熱域α1
で温度上昇した上段容器Ｓ1 、上段水槽Ｋ1 からの伝熱
により温度上昇した水を用いたもので、ヒートポンプサ
イクル２の作動中、上段昇圧域β1 の昇圧水の温度は例
えば５８℃程で、中段昇圧域α2 の昇圧水の温度は例え
ば５６℃程になる。
外の構成部品の説明）図４に示す符号１１は、上段昇圧
域β1 と中段昇圧域α2 とに昇圧水を循環させる昇圧水
循環路で、途中に設けられた昇圧水循環ポンプＰ1 ’に
よって昇圧水が循環する。なお、昇圧水は、加熱域α1
で温度上昇した上段容器Ｓ1 、上段水槽Ｋ1 からの伝熱
により温度上昇した水を用いたもので、ヒートポンプサ
イクル２の作動中、上段昇圧域β1 の昇圧水の温度は例
えば５８℃程で、中段昇圧域α2 の昇圧水の温度は例え
ば５６℃程になる。
【００３２】（燃焼装置３の説明）本実施例の燃焼装置
３は、燃料であるガスを燃焼して熱を発生させ、発生し
た熱によって加熱水を加熱するガス燃焼装置を用いたも
ので、ガスの燃焼を行うガスバーナ１２、このガスバー
ナ１２へガスの供給を行うガス量調節弁１３およびガス
開閉弁１４を備えたガス供給回路１５、ガスバーナ１２
へ燃焼用の空気を供給する燃焼ファン１６、ガスの燃焼
熱と加熱水とを熱交換する熱交換器１７等から構成され
る。そして、ガスバーナ１２のガス燃焼で得られた熱
で、加熱水を例えば８０℃程に加熱し、加熱された加熱
水を加熱水循環ポンプＰ1 を備えた加熱水循環路１８を
介して加熱域α1 に供給するものである。なお、本実施
例の加熱水循環ポンプＰ1 は、昇圧水循環ポンプＰ1 ’
を駆動する兼用のモータによって駆動されるタンデムポ
ンプである。このため、燃焼装置３から加熱水がヒート
ポンプサイクル２に供給される際は、昇圧水も循環作動
するように設けられている。
３は、燃料であるガスを燃焼して熱を発生させ、発生し
た熱によって加熱水を加熱するガス燃焼装置を用いたも
ので、ガスの燃焼を行うガスバーナ１２、このガスバー
ナ１２へガスの供給を行うガス量調節弁１３およびガス
開閉弁１４を備えたガス供給回路１５、ガスバーナ１２
へ燃焼用の空気を供給する燃焼ファン１６、ガスの燃焼
熱と加熱水とを熱交換する熱交換器１７等から構成され
る。そして、ガスバーナ１２のガス燃焼で得られた熱
で、加熱水を例えば８０℃程に加熱し、加熱された加熱
水を加熱水循環ポンプＰ1 を備えた加熱水循環路１８を
介して加熱域α1 に供給するものである。なお、本実施
例の加熱水循環ポンプＰ1 は、昇圧水循環ポンプＰ1 ’
を駆動する兼用のモータによって駆動されるタンデムポ
ンプである。このため、燃焼装置３から加熱水がヒート
ポンプサイクル２に供給される際は、昇圧水も循環作動
するように設けられている。
【００３３】（室内空調機５の説明）室内空調機５は、
上述のように室内に配置されるもので、内部に室内熱交
換器１９、この室内熱交換器１９に供給される冷熱出力
水と室内空気とを強制的に熱交換し、熱交換後の空気を
室内に吹き出させるための室内ファン２０を備える。室
内熱交換器１９には、下段冷熱出力域β3 および中段冷
熱出力域γ2 から供給される冷熱出力水を循環させる冷
熱出力水循環路２１が接続され、この冷熱出力水循環路
２１の途中（室外機７内）には、冷熱出力水を循環させ
る冷熱出力水ポンプＰ2 が設けられている。
上述のように室内に配置されるもので、内部に室内熱交
換器１９、この室内熱交換器１９に供給される冷熱出力
水と室内空気とを強制的に熱交換し、熱交換後の空気を
室内に吹き出させるための室内ファン２０を備える。室
内熱交換器１９には、下段冷熱出力域β3 および中段冷
熱出力域γ2 から供給される冷熱出力水を循環させる冷
熱出力水循環路２１が接続され、この冷熱出力水循環路
２１の途中（室外機７内）には、冷熱出力水を循環させ
る冷熱出力水ポンプＰ2 が設けられている。
【００３４】（放熱水冷却手段４の説明）放熱水冷却手
段４は、水冷開放型の冷却塔であり、この放熱水冷却手
段４によって冷却された放熱水は、放熱水循環ポンプＰ
3 を備えた放熱水循環路２２によって下段放熱域α3 、
中段放熱域β2 、上段放熱域γ1 に供給される。放熱水
冷却手段４は、下段放熱域α3 、中段放熱域β2 、上段
放熱域γ1 を通過した放熱水を、上方から下方へ流し、
流れている間に外気と熱交換して放熱するとともに、流
れている間に一部蒸発させて、蒸発時に流れている放熱
水から気化熱を奪い、流れている放熱水を冷却するもの
である。また、この放熱水冷却手段４は、図示しない放
熱ファンを備え、この放熱ファンの生じる空気流によっ
て放熱水の蒸発および冷却を促進するように設けられて
いる。なお、この実施例では、放熱水冷却手段４として
水冷開放型の冷却塔を示したが、放熱水（放熱用の熱媒
体）が空気に触れずに熱交換する水冷密閉型あるいは空
冷密閉型の冷却手段を用いても良い。
段４は、水冷開放型の冷却塔であり、この放熱水冷却手
段４によって冷却された放熱水は、放熱水循環ポンプＰ
3 を備えた放熱水循環路２２によって下段放熱域α3 、
中段放熱域β2 、上段放熱域γ1 に供給される。放熱水
冷却手段４は、下段放熱域α3 、中段放熱域β2 、上段
放熱域γ1 を通過した放熱水を、上方から下方へ流し、
流れている間に外気と熱交換して放熱するとともに、流
れている間に一部蒸発させて、蒸発時に流れている放熱
水から気化熱を奪い、流れている放熱水を冷却するもの
である。また、この放熱水冷却手段４は、図示しない放
熱ファンを備え、この放熱ファンの生じる空気流によっ
て放熱水の蒸発および冷却を促進するように設けられて
いる。なお、この実施例では、放熱水冷却手段４として
水冷開放型の冷却塔を示したが、放熱水（放熱用の熱媒
体）が空気に触れずに熱交換する水冷密閉型あるいは空
冷密閉型の冷却手段を用いても良い。
【００３５】ここで、上記に示す加熱水循環路１８、冷
熱出力水循環路２１および放熱水循環路２２は、それぞ
れシスターンＴ1 、Ｔ2 、Ｔ3 を備えており、シスター
ンＴ1 、Ｔ2 、Ｔ3 内の水位が所定水位以下に低下する
と、それぞれに設けられた給水バルブＴ4 、Ｔ5 、Ｔ6
が開き、給水管２３から供給される水道水をシスターン
Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 内に補充するように設けられている。
また、ヒートポンプサイクル２の下部にはドレンパンＰ
が配置され、ヒートポンプサイクル２に発生したドレン
水を排水管２４から排水するように設けられている。な
お、放熱水冷却手段４で溢れた水も排水管２４から排水
するように設けられている。
熱出力水循環路２１および放熱水循環路２２は、それぞ
れシスターンＴ1 、Ｔ2 、Ｔ3 を備えており、シスター
ンＴ1 、Ｔ2 、Ｔ3 内の水位が所定水位以下に低下する
と、それぞれに設けられた給水バルブＴ4 、Ｔ5 、Ｔ6
が開き、給水管２３から供給される水道水をシスターン
Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 内に補充するように設けられている。
また、ヒートポンプサイクル２の下部にはドレンパンＰ
が配置され、ヒートポンプサイクル２に発生したドレン
水を排水管２４から排水するように設けられている。な
お、放熱水冷却手段４で溢れた水も排水管２４から排水
するように設けられている。
【００３６】（制御装置６の説明）制御装置６は、室内
空調機５に設けられたコントローラ（図示しない）から
の操作指示や、複数設けられた各センサの入力信号に応
じて、上述の加熱水循環ポンプＰ1 （昇圧水循環ポンプ
Ｐ1 ’）、冷熱出力水ポンプＰ2 、放熱水循環ポンプＰ
3 、給水バルブＴ4 、Ｔ5 、Ｔ6 、放熱水冷却手段４の
放熱ファンなどの電気機能部品、および燃焼装置３の電
気機能部品（燃焼ファン１６、ガス量調節弁１３、ガス
開閉弁１４、図示しない点火装置等）を制御するととも
に、室内空調機５に室内ファン２０の作動指示を与える
ものである。
空調機５に設けられたコントローラ（図示しない）から
の操作指示や、複数設けられた各センサの入力信号に応
じて、上述の加熱水循環ポンプＰ1 （昇圧水循環ポンプ
Ｐ1 ’）、冷熱出力水ポンプＰ2 、放熱水循環ポンプＰ
3 、給水バルブＴ4 、Ｔ5 、Ｔ6 、放熱水冷却手段４の
放熱ファンなどの電気機能部品、および燃焼装置３の電
気機能部品（燃焼ファン１６、ガス量調節弁１３、ガス
開閉弁１４、図示しない点火装置等）を制御するととも
に、室内空調機５に室内ファン２０の作動指示を与える
ものである。
【００３７】（冷房運転の作動説明）上記の冷房装置１
による冷房運転の作動を、図７のＰＴ冷凍サイクル線図
を参照して説明する。冷房運転が室内空調機５のコント
ローラによって指示されると、制御装置６によって、燃
焼装置３、セル移動手段、放熱ファンおよび加熱水循環
ポンプＰ1 （昇圧水循環ポンプＰ1 ’）、冷熱出力水ポ
ンプＰ2 、放熱水循環ポンプＰ3 が作動するとともに、
冷房が指示された室内空調機５の室内ファン２０をONす
る。
による冷房運転の作動を、図７のＰＴ冷凍サイクル線図
を参照して説明する。冷房運転が室内空調機５のコント
ローラによって指示されると、制御装置６によって、燃
焼装置３、セル移動手段、放熱ファンおよび加熱水循環
ポンプＰ1 （昇圧水循環ポンプＰ1 ’）、冷熱出力水ポ
ンプＰ2 、放熱水循環ポンプＰ3 が作動するとともに、
冷房が指示された室内空調機５の室内ファン２０をONす
る。
【００３８】セル移動手段によって、複数のセルＳがゆ
っくりと連続的に回転移動する。これによって、複数の
セルＳが、水素駆動部α→第１冷熱出力部β→第２冷熱
出力部γの順で移動する。つまり、各上段容器Ｓ1 が加
熱域α1 →上段昇圧域β1 →上段放熱域γ1 の順で移動
し、各中段容器Ｓ2 が中段昇圧域α2 →中段放熱域β2
→中段冷熱出力域γ2 の順で移動し、各下段容器Ｓ3 が
下段放熱域α3 →下段冷熱出力域β3 →不問域γ3 の順
で移動する。
っくりと連続的に回転移動する。これによって、複数の
セルＳが、水素駆動部α→第１冷熱出力部β→第２冷熱
出力部γの順で移動する。つまり、各上段容器Ｓ1 が加
熱域α1 →上段昇圧域β1 →上段放熱域γ1 の順で移動
し、各中段容器Ｓ2 が中段昇圧域α2 →中段放熱域β2
→中段冷熱出力域γ2 の順で移動し、各下段容器Ｓ3 が
下段放熱域α3 →下段冷熱出力域β3 →不問域γ3 の順
で移動する。
【００３９】水素駆動部αへ進入したセルＳは、上段容
器Ｓ1 が加熱水に触れ、中段容器Ｓ2 が昇圧水に触れ、
下段容器Ｓ3 が放熱水に触れる。上段容器Ｓ1 が加熱水
（８０℃）に触れることにより、上段容器Ｓ1 の内圧が
上昇し、高温合金ＨＭが水素を放出する。中段容器Ｓ2
が昇圧水（５６℃）に触れることにより、中段容器Ｓ2
の内圧が中温合金ＭＭが水素を吸蔵しない圧力まで上昇
する。下段容器Ｓ3 が放熱水（２８℃）に触れることに
より、下段容器Ｓ3 の内圧が下がり、低温合金ＬＭが水
素を吸蔵する。
器Ｓ1 が加熱水に触れ、中段容器Ｓ2 が昇圧水に触れ、
下段容器Ｓ3 が放熱水に触れる。上段容器Ｓ1 が加熱水
（８０℃）に触れることにより、上段容器Ｓ1 の内圧が
上昇し、高温合金ＨＭが水素を放出する。中段容器Ｓ2
が昇圧水（５６℃）に触れることにより、中段容器Ｓ2
の内圧が中温合金ＭＭが水素を吸蔵しない圧力まで上昇
する。下段容器Ｓ3 が放熱水（２８℃）に触れることに
より、下段容器Ｓ3 の内圧が下がり、低温合金ＬＭが水
素を吸蔵する。
【００４０】このように、上段容器Ｓ1 が加熱域α1 で
加熱水に触れ、中段容器Ｓ2 が中段昇圧域α2 で昇圧水
に触れ、下段容器Ｓ3 が下段放熱域α3 の放熱水に触れ
ることにより、上段容器Ｓ1 内が８０℃：１．０ＭＰ
ａ、中段容器Ｓ2 内が５６℃：１．０ＭＰａ、下段容器
Ｓ3 内が２８℃：０．９ＭＰａとなり、上段容器Ｓ1 の
高温合金ＨＭが水素を放出し（図７の）、下段容器Ｓ
3 の低温合金ＬＭが水素を吸蔵する（図７の）。な
お、中段容器Ｓ2 は昇圧水によって加熱されて内圧が高
く、中温合金ＭＭは水素の吸蔵は行わない。そして、水
素駆動部αを通過したセルＳは、その後第１冷熱出力部
βへ移動する。
加熱水に触れ、中段容器Ｓ2 が中段昇圧域α2 で昇圧水
に触れ、下段容器Ｓ3 が下段放熱域α3 の放熱水に触れ
ることにより、上段容器Ｓ1 内が８０℃：１．０ＭＰ
ａ、中段容器Ｓ2 内が５６℃：１．０ＭＰａ、下段容器
Ｓ3 内が２８℃：０．９ＭＰａとなり、上段容器Ｓ1 の
高温合金ＨＭが水素を放出し（図７の）、下段容器Ｓ
3 の低温合金ＬＭが水素を吸蔵する（図７の）。な
お、中段容器Ｓ2 は昇圧水によって加熱されて内圧が高
く、中温合金ＭＭは水素の吸蔵は行わない。そして、水
素駆動部αを通過したセルＳは、その後第１冷熱出力部
βへ移動する。
【００４１】第１冷熱出力部βへ進入したセルＳは、上
段容器Ｓ1 が昇圧水に触れ、中段容器Ｓ2 が放熱水に触
れ、下段容器Ｓ3 が冷熱出力水に触れる。上段容器Ｓ1
が昇圧水（５８℃）に触れることにより、上段容器Ｓ1
の内圧が高温合金ＨＭが水素を吸蔵しない圧力まで上昇
する。中段容器Ｓ2 が放熱水（２８℃）に触れることに
より、中段容器Ｓ2 の内圧が下がり、中温合金ＭＭが水
素を吸蔵し、下段容器Ｓ3 の低温合金ＬＭが水素を放出
する。低温合金ＬＭが水素を放出するため、下段容器Ｓ
3 内で吸熱が生じ、下段容器Ｓ3 に触れる冷熱出力水が
例えば１３℃に冷やされる。なお、低温合金ＬＭは、冷
熱出力水が１３℃くらいでは、下段容器Ｓ3 の内圧が中
段容器Ｓ2 の内圧より高くなるように設けられている。
段容器Ｓ1 が昇圧水に触れ、中段容器Ｓ2 が放熱水に触
れ、下段容器Ｓ3 が冷熱出力水に触れる。上段容器Ｓ1
が昇圧水（５８℃）に触れることにより、上段容器Ｓ1
の内圧が高温合金ＨＭが水素を吸蔵しない圧力まで上昇
する。中段容器Ｓ2 が放熱水（２８℃）に触れることに
より、中段容器Ｓ2 の内圧が下がり、中温合金ＭＭが水
素を吸蔵し、下段容器Ｓ3 の低温合金ＬＭが水素を放出
する。低温合金ＬＭが水素を放出するため、下段容器Ｓ
3 内で吸熱が生じ、下段容器Ｓ3 に触れる冷熱出力水が
例えば１３℃に冷やされる。なお、低温合金ＬＭは、冷
熱出力水が１３℃くらいでは、下段容器Ｓ3 の内圧が中
段容器Ｓ2 の内圧より高くなるように設けられている。
【００４２】このように、上段容器Ｓ1 が上段昇圧域β
1 で昇圧水に触れ、中段容器Ｓ2 が中段放熱域β2 で放
熱水に触れ、下段容器Ｓ3 が下段冷熱出力域β3 の冷熱
出力水に触れることにより、上段容器Ｓ1 内が５８℃：
０．５ＭＰａ、中段容器Ｓ2内が２８℃：０．４ＭＰ
ａ、下段容器Ｓ3 内が１３℃：０．５ＭＰａとなり、下
段容器Ｓ3 の低温合金ＬＭが水素を放出し（図７の
）、中段容器Ｓ2 の中温合金ＭＭが水素を吸蔵する
（図７の）。下段容器Ｓ3 の低温合金ＬＭが水素を放
出する際、吸熱作用により下段容器Ｓ3 に触れる冷熱出
力水から熱を奪い冷熱出力水の温度を低下させる。な
お、上段容器Ｓ1 は、昇圧水によって加熱されて内圧が
高く、高温合金ＨＭは水素の吸蔵は行わない。そして、
第１冷熱出力部βを通過したセルＳは、その後第２冷熱
出力部γへ移動する。
1 で昇圧水に触れ、中段容器Ｓ2 が中段放熱域β2 で放
熱水に触れ、下段容器Ｓ3 が下段冷熱出力域β3 の冷熱
出力水に触れることにより、上段容器Ｓ1 内が５８℃：
０．５ＭＰａ、中段容器Ｓ2内が２８℃：０．４ＭＰ
ａ、下段容器Ｓ3 内が１３℃：０．５ＭＰａとなり、下
段容器Ｓ3 の低温合金ＬＭが水素を放出し（図７の
）、中段容器Ｓ2 の中温合金ＭＭが水素を吸蔵する
（図７の）。下段容器Ｓ3 の低温合金ＬＭが水素を放
出する際、吸熱作用により下段容器Ｓ3 に触れる冷熱出
力水から熱を奪い冷熱出力水の温度を低下させる。な
お、上段容器Ｓ1 は、昇圧水によって加熱されて内圧が
高く、高温合金ＨＭは水素の吸蔵は行わない。そして、
第１冷熱出力部βを通過したセルＳは、その後第２冷熱
出力部γへ移動する。
【００４３】第２冷熱出力部γへ進入したセルＳは、上
段容器Ｓ1 が放熱水に触れ、中段容器Ｓ2 が冷熱出力水
に触れ、下段容器Ｓ3 が不問水に触れる。上段容器Ｓ1
が放熱水（２８℃）に触れることにより、上段容器Ｓ1
の内圧が下がり、高温合金ＨＭが水素を吸蔵し、中段容
器Ｓ2 の中温合金ＭＭが水素を放出する。中温合金ＭＭ
が水素を放出するため、中段容器Ｓ2 内で吸熱が生じ、
中段容器Ｓ2 に触れる冷熱出力水が例えば１３℃に冷や
される。なお、中温合金ＭＭは、冷熱出力水が１３℃く
らいでは、中段容器Ｓ2 の内圧が上段容器Ｓ1 の内圧よ
り高くなるように設けられている。
段容器Ｓ1 が放熱水に触れ、中段容器Ｓ2 が冷熱出力水
に触れ、下段容器Ｓ3 が不問水に触れる。上段容器Ｓ1
が放熱水（２８℃）に触れることにより、上段容器Ｓ1
の内圧が下がり、高温合金ＨＭが水素を吸蔵し、中段容
器Ｓ2 の中温合金ＭＭが水素を放出する。中温合金ＭＭ
が水素を放出するため、中段容器Ｓ2 内で吸熱が生じ、
中段容器Ｓ2 に触れる冷熱出力水が例えば１３℃に冷や
される。なお、中温合金ＭＭは、冷熱出力水が１３℃く
らいでは、中段容器Ｓ2 の内圧が上段容器Ｓ1 の内圧よ
り高くなるように設けられている。
【００４４】このように、上段容器Ｓ1 が上段放熱域γ
1 で放熱水に触れることにより、上段容器Ｓ1 内が２８
℃：０．１ＭＰａ、中段容器Ｓ2 内が１３℃：０．２Ｍ
Ｐａ、下段容器Ｓ3 内は不問状態となり、中段容器Ｓ2
の中温合金ＭＭが水素を放出し（図７の）、上段容器
Ｓ1 の高温合金ＨＭが水素を吸蔵する（図７の）。中
段容器Ｓ2 の中温合金ＭＭが水素を放出する際、吸熱作
用により中段容器Ｓ2に触れる冷熱出力水から熱を奪い
冷熱出力水の温度を低下させる。なお、下段容器Ｓ3 の
温度は無関係で、下段容器Ｓ3 の低温合金ＬＭは水素の
吸蔵は行わない。そして、第２冷熱出力部γを通過した
セルＳは、その後水素駆動部αへ移動する。
1 で放熱水に触れることにより、上段容器Ｓ1 内が２８
℃：０．１ＭＰａ、中段容器Ｓ2 内が１３℃：０．２Ｍ
Ｐａ、下段容器Ｓ3 内は不問状態となり、中段容器Ｓ2
の中温合金ＭＭが水素を放出し（図７の）、上段容器
Ｓ1 の高温合金ＨＭが水素を吸蔵する（図７の）。中
段容器Ｓ2 の中温合金ＭＭが水素を放出する際、吸熱作
用により中段容器Ｓ2に触れる冷熱出力水から熱を奪い
冷熱出力水の温度を低下させる。なお、下段容器Ｓ3 の
温度は無関係で、下段容器Ｓ3 の低温合金ＬＭは水素の
吸蔵は行わない。そして、第２冷熱出力部γを通過した
セルＳは、その後水素駆動部αへ移動する。
【００４５】なお、ヒートポンプサイクル２の下段冷熱
出力域β3 および中段冷熱出力域γ2 で熱を奪われた低
温の冷熱出力水は、冷熱出力水循環路２１を介して室内
空調機５の室内熱交換器１９に供給されて、室内に吹き
出される空気と熱交換されて室内を冷房する。
出力域β3 および中段冷熱出力域γ2 で熱を奪われた低
温の冷熱出力水は、冷熱出力水循環路２１を介して室内
空調機５の室内熱交換器１９に供給されて、室内に吹き
出される空気と熱交換されて室内を冷房する。
【００４６】〔実施例の効果〕この実施例では、コルゲ
ートフィンＦあるいはオフセットフィンＦ’によってな
る多数の耐圧柱ａを介して各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ
2 、Ｓ3 の対向面を接合したことにより、真空引きや水
素の高圧充填（例えば、１．５ＭＰａ）が行われたり、
ヒートポンプサイクル２の作動中に水素平衡圧力が約１
ＭＰａの高圧になっても、多数の耐圧柱ａが対向面の距
離を一定に保って容器の変形を抑えるため、容器の薄肉
化が可能になり、水素吸蔵合金と熱媒体との熱交換効率
が向上する。
ートフィンＦあるいはオフセットフィンＦ’によってな
る多数の耐圧柱ａを介して各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ
2 、Ｓ3 の対向面を接合したことにより、真空引きや水
素の高圧充填（例えば、１．５ＭＰａ）が行われたり、
ヒートポンプサイクル２の作動中に水素平衡圧力が約１
ＭＰａの高圧になっても、多数の耐圧柱ａが対向面の距
離を一定に保って容器の変形を抑えるため、容器の薄肉
化が可能になり、水素吸蔵合金と熱媒体との熱交換効率
が向上する。
【００４７】耐圧柱ａをコルゲートフィンＦあるいはオ
フセットフィンＦ’を用いて設けたことにより、耐圧柱
ａが一体化されて構造が簡単になるとともに、連続した
耐圧柱ａとすることができるため、耐圧の効果が均一化
される。
フセットフィンＦ’を用いて設けたことにより、耐圧柱
ａが一体化されて構造が簡単になるとともに、連続した
耐圧柱ａとすることができるため、耐圧の効果が均一化
される。
【００４８】耐圧柱ａを構成するコルゲートフィンＦあ
るいはオフセットフィンＦ’のフィン形状が、方形波形
状に設けられているため、耐圧柱ａは容器の壁に対して
直角方向となり、圧縮方向または引張方向と同一方向に
なる。このため、耐圧柱ａ自体の材質の耐力内で使用す
る限り、耐圧柱ａの曲げ変形は生じ難く、容器の変形を
一層抑えることができる。また、耐圧柱ａと容器との接
触部が平面になり、接合強度が大変大きくなるため、容
器内の高圧により、容器が膨らもうとしても、耐圧柱ａ
が容器からはがれ難い。
るいはオフセットフィンＦ’のフィン形状が、方形波形
状に設けられているため、耐圧柱ａは容器の壁に対して
直角方向となり、圧縮方向または引張方向と同一方向に
なる。このため、耐圧柱ａ自体の材質の耐力内で使用す
る限り、耐圧柱ａの曲げ変形は生じ難く、容器の変形を
一層抑えることができる。また、耐圧柱ａと容器との接
触部が平面になり、接合強度が大変大きくなるため、容
器内の高圧により、容器が膨らもうとしても、耐圧柱ａ
が容器からはがれ難い。
【００４９】各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 の対
向面間に多数の耐圧柱ａを接合して設けたことにより、
熱媒体と水素吸蔵合金との間で熱伝達を行う熱伝達部材
の面積が、容器の面積に耐圧柱ａの面積を加えた面積に
なり、結果的に熱媒体と水素吸蔵合金との熱交換面積が
増大し、熱交換効率が向上する。
向面間に多数の耐圧柱ａを接合して設けたことにより、
熱媒体と水素吸蔵合金との間で熱伝達を行う熱伝達部材
の面積が、容器の面積に耐圧柱ａの面積を加えた面積に
なり、結果的に熱媒体と水素吸蔵合金との熱交換面積が
増大し、熱交換効率が向上する。
【００５０】〔第２実施例〕次に、本発明の水素吸蔵合
金を利用した熱利用システムを冷暖房装置に適用した第
２実施例を示す。なお、図８は本発明を適用した冷暖房
装置の概略構成図である。本実施例の冷暖房装置３０
は、上記の実施例で示した冷房運転の実施に加え、暖房
運転時に、燃焼装置３で加熱された加熱水を室内空調機
５の室内熱交換器１９に導いて室内暖房を行うもので、
第１実施例で示した加熱水循環路１８と冷熱出力水循環
路２１とを接続し、その接続部分に流路切替用の３つの
切替バルブＶ1 、Ｖ2 、Ｖ3 （冷房と暖房の切替バル
ブ）を設けたものである。なお、室内空調機５の他に、
床暖房マット、浴室乾燥機などに接続し、加熱水の供給
によって床暖房、浴室暖房などを行うように設けても良
い。
金を利用した熱利用システムを冷暖房装置に適用した第
２実施例を示す。なお、図８は本発明を適用した冷暖房
装置の概略構成図である。本実施例の冷暖房装置３０
は、上記の実施例で示した冷房運転の実施に加え、暖房
運転時に、燃焼装置３で加熱された加熱水を室内空調機
５の室内熱交換器１９に導いて室内暖房を行うもので、
第１実施例で示した加熱水循環路１８と冷熱出力水循環
路２１とを接続し、その接続部分に流路切替用の３つの
切替バルブＶ1 、Ｖ2 、Ｖ3 （冷房と暖房の切替バル
ブ）を設けたものである。なお、室内空調機５の他に、
床暖房マット、浴室乾燥機などに接続し、加熱水の供給
によって床暖房、浴室暖房などを行うように設けても良
い。
【００５１】〔第３実施例〕図９および図１０は第３実
施例を示すもので、図９はセルＳが固定されるタイプの
冷房装置の概略構成図である。上記の実施例では、複数
のセルＳを水槽Ｋ内で回転させることで各容器に触れる
熱媒体の種類を切り替える例を示したが、この第３実施
例では複数（この実施例では３つ）のセルＳを固定し、
回転によって複数の熱媒体を切り替えて出力する回転式
の分配器４０と、分配された複数の熱媒体を再び収集し
て熱媒体源へ戻す収集器４１とによって、デバイダー９
の内側の熱媒体通路９ａ（図１０参照）に熱媒体の種類
を切り替えて供給するものである。なお、図１０に示す
ように、この第３実施例の各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ
2、Ｓ3 は、デバイダー９によって覆われるとともに、
デバイダー９はハウジング４２に覆われており、デバイ
ダー９とハウジング４２との間には断熱材４３が配され
ている。
施例を示すもので、図９はセルＳが固定されるタイプの
冷房装置の概略構成図である。上記の実施例では、複数
のセルＳを水槽Ｋ内で回転させることで各容器に触れる
熱媒体の種類を切り替える例を示したが、この第３実施
例では複数（この実施例では３つ）のセルＳを固定し、
回転によって複数の熱媒体を切り替えて出力する回転式
の分配器４０と、分配された複数の熱媒体を再び収集し
て熱媒体源へ戻す収集器４１とによって、デバイダー９
の内側の熱媒体通路９ａ（図１０参照）に熱媒体の種類
を切り替えて供給するものである。なお、図１０に示す
ように、この第３実施例の各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ
2、Ｓ3 は、デバイダー９によって覆われるとともに、
デバイダー９はハウジング４２に覆われており、デバイ
ダー９とハウジング４２との間には断熱材４３が配され
ている。
【００５２】〔変形例〕上記の実施例では、各容器の周
囲にデバイダー９を設けた例を示したが、デバイダー９
を用いなくても良い。具体的な一例を示すと、図１１に
示すように、各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2、Ｓ3 を回
転軸８の周りに巻き付けられた状態で配置するととも
に、上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 と、隣接する他
の上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 との間に略同幅の
隙間を設け、その隙間に熱媒体が流されるように設けて
も良い。このようにデバイダー９を廃止しても、水槽Ｋ
内の水素吸蔵合金の分布密度が高まる効果を有するとと
もに、隙間が略同幅であるため、その隙間を流れる熱媒
体の流れが整流されて流速が速くなり、水素吸蔵合金と
熱交換する熱媒体の熱交換量が増えて、ヒートポンプサ
イクル２の効率を高めることができる。
囲にデバイダー９を設けた例を示したが、デバイダー９
を用いなくても良い。具体的な一例を示すと、図１１に
示すように、各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2、Ｓ3 を回
転軸８の周りに巻き付けられた状態で配置するととも
に、上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 と、隣接する他
の上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 との間に略同幅の
隙間を設け、その隙間に熱媒体が流されるように設けて
も良い。このようにデバイダー９を廃止しても、水槽Ｋ
内の水素吸蔵合金の分布密度が高まる効果を有するとと
もに、隙間が略同幅であるため、その隙間を流れる熱媒
体の流れが整流されて流速が速くなり、水素吸蔵合金と
熱交換する熱媒体の熱交換量が増えて、ヒートポンプサ
イクル２の効率を高めることができる。
【００５３】
【００５４】上記の第１、第２実施例では、複数のセル
Ｓをセル移動手段によって連続的に回転させた例を示し
たが、セルＳを間欠的に回転移動させても良い。上記の
実施例では、説明を容易化するために、図面の上下に応
じて上段容器Ｓ1 、中段容器Ｓ2 、下段容器Ｓ3 とした
例を示したが、上下の配置を変更したり横に配置するな
どしても良い。このような場合は、勿論、各容器に供給
する各熱媒体もヒートポンプサイクルが成り立つように
入れ替える。
Ｓをセル移動手段によって連続的に回転させた例を示し
たが、セルＳを間欠的に回転移動させても良い。上記の
実施例では、説明を容易化するために、図面の上下に応
じて上段容器Ｓ1 、中段容器Ｓ2 、下段容器Ｓ3 とした
例を示したが、上下の配置を変更したり横に配置するな
どしても良い。このような場合は、勿論、各容器に供給
する各熱媒体もヒートポンプサイクルが成り立つように
入れ替える。
【００５５】上記の実施例では、昇圧用の熱媒体とし
て、加熱域α1 で温度上昇した上段容器Ｓ1 を冷却して
温度上昇した熱媒体（実施例中では昇圧水）を用いた例
を示したが、加熱手段（例えば、燃焼装置による昇温、
電気ヒータによる昇温、排熱を利用した昇温など）によ
って昇温した熱媒体を用いても良い。上記の実施例で
は、ヒートポンプサイクル２の一例として、２段式サイ
クルを用いた例を示したが、１段式サイクルに用いても
良いし、第２容器を３つ以上分割して３段式以上のサイ
クルとして用いても良い。
て、加熱域α1 で温度上昇した上段容器Ｓ1 を冷却して
温度上昇した熱媒体（実施例中では昇圧水）を用いた例
を示したが、加熱手段（例えば、燃焼装置による昇温、
電気ヒータによる昇温、排熱を利用した昇温など）によ
って昇温した熱媒体を用いても良い。上記の実施例で
は、ヒートポンプサイクル２の一例として、２段式サイ
クルを用いた例を示したが、１段式サイクルに用いても
良いし、第２容器を３つ以上分割して３段式以上のサイ
クルとして用いても良い。
【００５６】上記の実施例では、１つの室外機７に複数
の室内空調機５が接続可能なマルチエアコンを示した
が、１つの室外機７に１つの室内空調機５が接続される
エアコンに本発明を適用しても良い。上記の実施例で
は、ヒートポンプサイクル２によって得られた冷熱出力
用の熱媒体（実施例中では冷熱水）で室内を冷房する例
を示したが、冷熱出力用の熱媒体で冷蔵運転や冷凍運転
に用いるなど、本発明を他の冷却装置として用いても良
い。上記の実施例では、１つのヒートポンプユニット
（１つの水槽Ｋ内に複数のセルＳを収納したユニット）
を用いた例を示したが、複数のヒートポンプユニットを
搭載して冷却能力を増大させ、ビル用空調システムなど
大きな冷却能力が要求される冷却装置に用いても良い。
の室内空調機５が接続可能なマルチエアコンを示した
が、１つの室外機７に１つの室内空調機５が接続される
エアコンに本発明を適用しても良い。上記の実施例で
は、ヒートポンプサイクル２によって得られた冷熱出力
用の熱媒体（実施例中では冷熱水）で室内を冷房する例
を示したが、冷熱出力用の熱媒体で冷蔵運転や冷凍運転
に用いるなど、本発明を他の冷却装置として用いても良
い。上記の実施例では、１つのヒートポンプユニット
（１つの水槽Ｋ内に複数のセルＳを収納したユニット）
を用いた例を示したが、複数のヒートポンプユニットを
搭載して冷却能力を増大させ、ビル用空調システムなど
大きな冷却能力が要求される冷却装置に用いても良い。
【００５７】上記の実施例では、加熱用の熱媒体（実施
例中では加熱水）を加熱する加熱手段として、ガスを燃
焼するガス燃焼装置を用いたが、石油を燃焼する石油燃
焼装置など、他の燃焼装置を用いても良いし、内燃機関
の排熱によって加熱用の熱媒体を加熱する加熱手段、ボ
イラーによる蒸気、電気ヒータを用いた加熱手段など、
他の加熱手段を用いても良い。なお、内燃機関の排熱を
利用する際は、車両用に用いることもできる。
例中では加熱水）を加熱する加熱手段として、ガスを燃
焼するガス燃焼装置を用いたが、石油を燃焼する石油燃
焼装置など、他の燃焼装置を用いても良いし、内燃機関
の排熱によって加熱用の熱媒体を加熱する加熱手段、ボ
イラーによる蒸気、電気ヒータを用いた加熱手段など、
他の加熱手段を用いても良い。なお、内燃機関の排熱を
利用する際は、車両用に用いることもできる。
【００５８】上記の実施例では、各熱媒体の一例とし
て、水道水を用いたが、不凍液やオイルなど他の液体の
熱媒体を用いても良いし、空気など気体の熱媒体を用い
ても良い。上記の実施例では、水素吸蔵合金が水素を放
出する際の吸熱作用により冷熱出力を得る冷却装置を例
に示したが、水素吸蔵合金が水素を吸蔵する際の放熱作
用により温熱出力を得る加熱装置（例えば暖房装置な
ど）に本発明を適用しても良い。
て、水道水を用いたが、不凍液やオイルなど他の液体の
熱媒体を用いても良いし、空気など気体の熱媒体を用い
ても良い。上記の実施例では、水素吸蔵合金が水素を放
出する際の吸熱作用により冷熱出力を得る冷却装置を例
に示したが、水素吸蔵合金が水素を吸蔵する際の放熱作
用により温熱出力を得る加熱装置（例えば暖房装置な
ど）に本発明を適用しても良い。
【図１】容器の断面図とオフセットフィンの斜視図であ
る（第１実施例）。
る（第１実施例）。
【図２】デバイダーが設けられたセルの斜視図である
（第１実施例）。
（第１実施例）。
【図３】セルの部分斜視図である（第１実施例）。
【図４】冷房装置の概略構成図である（第１実施例）。
【図５】ヒートポンプサイクルの作動説明図である（第
１実施例）。
１実施例）。
【図６】ヒートポンプユニットの斜視図である（第１実
施例）。
施例）。
【図７】ＰＴ冷凍サイクル線図である（第１実施例）。
【図８】冷暖房装置の概略構成図である（第２実施
例）。
例）。
【図９】冷房装置の概略構成図である（第３実施例）。
【図１０】ハウジングの断面図である（第３実施例）。
【図１１】回転軸に組付けられた複数のセルを軸方向か
ら見た図である（変形例）。
ら見た図である（変形例）。
【図１２】冷房装置の概略構成図である（従来例）。
ａ 耐圧柱 Ｆ コルゲートフィン Ｆ’ オフセットフィン ＨＭ 高温合金（水素吸蔵合金） ＭＭ 中温合金（水素吸蔵合金） ＬＭ 低温合金（水素吸蔵合金） Ｓ セル Ｓ1 上段容器 Ｓ2 中段容器 Ｓ3 下段容器 Ｓ4 水素通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−281097（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−194702（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−106792（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−159301（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−67484（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 17/12 C01B 3/00 F17C 11/00 F25B 35/04
Claims (1)
- 【請求項１】水素吸蔵合金の水素の放出時の吸熱、また
は水素の吸蔵時の放熱を利用した水素吸蔵合金を利用し
た熱利用システムであって、 水素吸蔵合金を封入する容器は、内部対向面間に亘っ
て、引張、圧縮応力の高い材質からなる多数の耐圧柱を
配設し、内部対向面と前記耐圧柱とがろう付けによって
接合され、 前記耐圧柱は、金属製の薄板を蛇行して形成したコルゲ
ートフィンあるいはフィンピッチがずれて形成されたオ
フセットフィンであり、 前記コルゲートフィンあるいは前記オフセットフィン
は、フィン形状が方形波形状に設けられ、前記コルゲー
トフィンあるいは前記オフセットフィンの平面部が前記
容器の内部対向面にろう付け接合されるものであり、 前記容器における対向面の外側には、前記容器の両側面
に沿って、前記容器内に封入された水素吸蔵合金と熱交
換を行う熱媒体が流れる熱媒体通路が形成される ことを
特徴とする水素吸蔵合金を利用した熱利用システム。
Priority Applications (1)
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| JP30704097A JP3355116B2 (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 水素吸蔵合金を利用した熱利用システム |
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| JP30704097A JP3355116B2 (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 水素吸蔵合金を利用した熱利用システム |
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| JPH11142013A JPH11142013A (ja) | 1999-05-28 |
| JP3355116B2 true JP3355116B2 (ja) | 2002-12-09 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP5360765B2 (ja) * | 2009-11-05 | 2013-12-04 | 高砂熱学工業株式会社 | 水素吸蔵合金タンクシステム |
-
1997
- 1997-11-10 JP JP30704097A patent/JP3355116B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11142013A (ja) | 1999-05-28 |
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