JP3534559B2 - Hydrogen storage type cooling device - Google Patents

Hydrogen storage type cooling device

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JP3534559B2
JP3534559B2 JP02528497A JP2528497A JP3534559B2 JP 3534559 B2 JP3534559 B2 JP 3534559B2 JP 02528497 A JP02528497 A JP 02528497A JP 2528497 A JP2528497 A JP 2528497A JP 3534559 B2 JP3534559 B2 JP 3534559B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、水素の放出時に
生じる吸熱作用を利用して冷熱を得る水素吸蔵式冷却装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrogen occlusion cooling device which repeatedly causes occlusion and desorption of hydrogen in a hydrogen occlusion alloy and obtains cold heat by utilizing an endothermic action generated when hydrogen is released.

【0002】[0002]

【従来の技術】水素吸蔵合金を用いた従来の水素吸蔵式
冷却装置を、図8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。
2. Description of the Related Art A conventional hydrogen storage cooling device using a hydrogen storage alloy will be described with reference to FIG. The heat pump cycle J1 using the hydrogen storage alloy used a shell-and-tube type heat exchanger to obtain the heating, heat radiation and cooling output of the hydrogen storage alloy J2. The heat pump cycle J1 shown in this prior art uses four shell and tube type heat exchangers J3 to J6, and each of the heat exchangers J3 to J6 enables heat exchange between the hydrogen storage alloy J2 and the heat medium. It is provided. The hydrogen storage alloy J2 of the first and second heat exchangers J3 and J4 communicates with each other through the hydrogen passage, and the hydrogen storage alloy J2 of the third and fourth heat exchangers J5 and J6 also communicates with each other through the hydrogen passage. It is provided.

【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換えて供給
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換えて供給す
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。
In operation, the heat medium for heating is supplied to the first heat exchanger J3 and the heat medium for heat dissipation is supplied to the second heat exchanger J4. Then, the hydrogen in the first heat exchanger J3 is released and stored in the second heat exchanger J4. That is, hydrogen driving is performed. Next, the heating heat medium supplied to the first heat exchanger J3 is switched to the heat dissipation heat medium and supplied, and the heat dissipation heat medium supplied to the second heat exchanger J4 is replaced. , The heat medium for cold heat output is switched and supplied. Then, the first heat exchanger J3 stores hydrogen and the second heat exchanger J4 releases hydrogen. When the second heat exchanger J4 releases hydrogen, the heat medium for cold heat output is cooled.
That is, cold heat output is obtained. Then, the above cycle is repeated.

【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
用の熱媒体に切り換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
熱媒体に切り換えて供給する。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。
On the other hand, when the cold heat output is obtained from the second heat exchanger J4, the heat medium for heating is supplied to the third heat exchanger J5, and the heat medium for heat radiation is supplied to the fourth heat exchanger J6. To supply. Then, the hydrogen in the third heat exchanger J5 is released and stored in the fourth heat exchanger J6. That is, when the first and second heat exchangers J3 and J4 are obtaining cold heat output, the third and fourth heat exchangers J5 and J6 are driven by hydrogen. Next, the heating heat medium supplied to the third heat exchanger J5 is switched to the heat dissipation heat medium to be supplied, and the heat dissipation heat medium supplied to the fourth heat exchanger J6 is replaced. , The heat medium for cold heat output is switched and supplied. Then, the third heat exchanger J
5 absorbs hydrogen and the fourth heat exchanger J6 releases hydrogen. When the fourth heat exchanger J6 releases hydrogen, the heat medium for cold heat output is cooled. That is, when hydrogen is driven in the first and second heat exchangers J3 and J4, cold heat output is obtained in the third and fourth heat exchangers J5 and J6. And
Repeat the above cycle.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】各熱交換器J3 〜J6
に、加熱用の熱媒体と放熱用の熱媒体、あるいは放熱用
の熱媒体と冷熱出力用の熱媒体を切り換えて供給するた
め、従来のヒートポンプサイクルJ1 では多数の切替バ
ルブJ7 〜J14が必要になる。このように、多数の切替
バルブJ7 〜J14を用いると、故障確率が上昇し、耐久
性の向上の妨げとなる。また、各切替バルブJ7 〜J14
は比較的高頻度で切り替わるため、作動音が目立つ不具
合もあった。
[Problems to be Solved by the Invention] Each heat exchanger J3 to J6
In addition, since the heat medium for heating and the heat medium for heat radiation, or the heat medium for heat radiation and the heat medium for cold heat output are switched and supplied, a large number of switching valves J7 to J14 are required in the conventional heat pump cycle J1. Become. As described above, when a large number of switching valves J7 to J14 are used, the failure probability increases, which hinders improvement in durability. Also, each switching valve J7 to J14
Since it switches at a relatively high frequency, there was also a problem that the operating noise was noticeable.

【0006】また、水素吸蔵合金J2 と熱媒体との熱交
換を行う熱交換器J3 〜J6 は、水素吸蔵合金J2 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
圧下で供給されるため、低圧と高圧の両方に耐えられる
ように、シェル&チューブタイプが用いられている。し
かし、シェル&チューブタイプの熱交換器J3 〜J6
は、体格が大きいため、水素吸蔵合金の熱交換に関与し
ない部分の熱授受によるヒートロスが大きいとともに、
水素移動時の圧力損失が大きく、結果的に冷却効率が低
くなってしまう不具合があった。
Further, the heat exchangers J3 to J6 for exchanging heat between the hydrogen storage alloy J2 and the heat medium are temporarily evacuated to give hydrogen to the hydrogen storage alloy J2, and then the hydrogen is stored under high pressure. Since it is supplied, the shell and tube type is used so that it can withstand both low pressure and high pressure. However, shell and tube type heat exchangers J3 to J6
Has a large physique, so the heat loss due to the heat transfer of the part not involved in heat exchange of the hydrogen storage alloy is large,
There was a problem that the pressure loss during hydrogen transfer was large and the cooling efficiency was low as a result.

【0007】さらに、シェル&チューブタイプの熱交換
器は、体格が大きく、上記の従来技術で示したように、
連続的に冷熱出力を得るためには、ヒートポンプサイク
ルJ1 は最低4個の熱交換器J3 〜J6 を必要とするた
め、ヒートポンプサイクルJ1 が大型化し、結果的に水
素吸蔵式冷却装置が大型化する不具合があった。
Further, the shell-and-tube type heat exchanger has a large size and, as shown in the above-mentioned prior art,
The heat pump cycle J1 requires at least four heat exchangers J3 to J6 to continuously obtain the cold heat output, so that the heat pump cycle J1 becomes large and, as a result, the hydrogen storage cooling device becomes large. There was a problem.

【0008】[0008]

【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、第1の目的は、水素吸蔵合金と熱交換を行う熱
媒体の切り替えを行う切替バルブが不要な長期の信頼性
の高い水素吸蔵式冷却装置の提供にあり、第2の目的
は、水素移動時の圧力損失が小さく、またヒートロスが
小さい、熱授受の効率の優れた水素吸蔵式冷却装置の提
供にあり、第3の目的は小型化が可能な水素吸蔵式冷却
装置の提供にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances. A first object of the present invention is to provide a long-term reliability which does not require a switching valve for switching a heat transfer medium for exchanging heat with a hydrogen storage alloy. A second object of the present invention is to provide a high hydrogen storage cooling device, which has a small pressure loss during hydrogen transfer and a small heat loss, and which is excellent in heat transfer efficiency. The purpose of is to provide a hydrogen storage cooling device that can be miniaturized.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の水素吸蔵式冷却
装置は、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。 (請求項1の手段)水素吸蔵式冷却装置は、水素吸蔵合
金の水素の放出時の吸熱を利用したものであって、水素
吸蔵合金が封入された第1室、この第1室内と水素通路
を介して連通し、水素吸蔵合金が封入された第2室を備
えた複数のセルと、前記第1室と接触可能に設けられた
加熱用の熱媒体が配された加熱域を備えるとともに、前
記第2室と接触可能に設けられた放熱用の熱媒体が配さ
れた第1放熱域を備える水素駆動部と、前記第1室と接
触可能に設けられた放熱用の熱媒体が配された第2放熱
域を備えるとともに、前記第2室と接触可能に設けられ
た冷熱出力用の熱媒体が配された冷熱出力域を備える冷
熱出力部と、前記複数のセルを前記水素駆動部および前
記冷熱出力部に繰り返し移動させるセル移動手段と、を
備え、前記加熱用の熱媒体、前記放熱用の熱媒体、前記
冷熱出力用の熱媒体の少なくとも1種以上の熱媒体は、
前記第1室あるいは前記第2室の少なくとも一方に、噴
射あるいは滴下されることを特徴とする。
The hydrogen storage cooling apparatus of the present invention employs the following technical means in order to achieve the above object. (Means of Claim 1) A hydrogen storage cooling device utilizes the heat absorption of a hydrogen storage alloy at the time of releasing hydrogen, wherein a first chamber in which the hydrogen storage alloy is enclosed, the first chamber and the hydrogen passage. And a plurality of cells having a second chamber in which a hydrogen storage alloy is filled, and a heating region in which a heating medium for heating, which is provided in contact with the first chamber, is arranged, A hydrogen driving unit having a first heat radiation area, in which a heat radiation medium for heat radiation provided in contact with the second chamber is arranged, and a heat radiation medium for heat radiation provided in contact with the first chamber, are arranged. And a second heat radiating region, and a cold heat output part having a cold heat output region in which a heat medium for cold heat output, which is provided so as to be in contact with the second chamber, is arranged; Cell heating means for repeatedly moving to the cold heat output part, Heat medium, the heat medium for the heat radiation, at least one or more of the heat medium of the heat medium for the cold output
It is characterized by being sprayed or dropped into at least one of the first chamber and the second chamber.

【0010】(請求項2の手段)請求項1の水素吸蔵式
冷却装置において、前記第1室および前記第2室は、そ
れぞれ偏平状を呈し、一方の面が凸状に湾曲するととも
に、一方の面に対向する他方の面が凹状に湾曲して設け
られたことを特徴とする。
(Means for Claim 2) In the hydrogen storage cooling device according to claim 1, the first chamber and the second chamber each have a flat shape, and one surface thereof is convexly curved and The other surface opposite to the surface is provided so as to be curved in a concave shape.

【0011】(請求項3の手段)請求項1または請求項
2の水素吸蔵式冷却装置において、前記第1室および前
記第2室がそれぞれ放射状を呈するように前記複数のセ
ルを配置し、前記セル移動手段が前記複数のセルを放射
状に回転駆動し、前記加熱域と前記第2放熱域は、前記
第1室の群を覆う第1容器内で区画され、前記第1放熱
域と前記冷熱出力域は、前記第2室の群を覆う第2容器
内で区画されたことを特徴とする。
(Means for Claim 3) In the hydrogen storage cooling device according to claim 1 or 2, the plurality of cells are arranged so that the first chamber and the second chamber are respectively radial. Cell moving means rotationally drives the plurality of cells radially, and the heating area and the second heat radiation area are partitioned in a first container that covers the group of the first chamber, and the first heat radiation area and the cold heat The output area is defined in a second container that covers the group of the second chambers.

【0012】(請求項4の手段)請求項1ないし請求項
3のいずれかの水素吸蔵式冷却装置において、前記複数
のセルは、前記第2室が2つに分割して設けられるとと
もに、前記第1室から分割された一方の第2室に水素の
移動を行い、この一方の第2室から他方の第2室へ水素
を移動させて1段目の冷熱出力を得るとともに、前記他
方の第2室から前記第1室へ水素を移動させて2段目の
冷熱出力を得るように設けられたことを特徴とする。
(Means of claim 4) In the hydrogen storage cooling apparatus according to any one of claims 1 to 3, the plurality of cells are provided with the second chamber divided into two, and Hydrogen is moved from the first chamber to one of the divided second chambers, and hydrogen is moved from the one of the second chambers to the other of the second chambers to obtain the cold heat output of the first stage, It is characterized in that it is provided so that hydrogen is transferred from the second chamber to the first chamber to obtain the second stage cold heat output.

【0013】[0013]

【発明の作用】セル移動手段によって、複数のセルが水
素駆動部と冷熱出力部とに繰り返し移動される。セルが
水素駆動部に移動した際、第1室が加熱域において加熱
用の熱媒体に接触し、第2室が第1放熱域において放熱
用の熱媒体に接触すると、第1室内の水素吸蔵合金が加
熱されるとともに、第2室内の水素吸蔵合金が放熱され
る。すると、第1室内の水素吸蔵合金から水素が放出さ
れて、第2室内の水素吸蔵合金が水素を吸蔵する。つま
り、1つのセル内において水素駆動が行われる。
The plurality of cells are repeatedly moved to the hydrogen driving section and the cold heat output section by the cell moving means. When the first chamber comes into contact with the heating heat medium in the heating region and the second chamber comes into contact with the heat radiation medium in the first heat radiating region when the cell moves to the hydrogen driving unit, hydrogen absorption in the first chamber The alloy is heated and the hydrogen storage alloy in the second chamber is radiated. Then, hydrogen is released from the hydrogen storage alloy in the first chamber, and the hydrogen storage alloy in the second chamber stores hydrogen. That is, hydrogen driving is performed in one cell.

【0014】セルが冷熱出力部に移動した際、第1室が
第2放熱域において放熱用の熱媒体に接触し、第2室が
冷熱出力域において冷熱出力用の熱媒体に接触すると、
第1室内の水素吸蔵合金が放熱させられる。すると、第
1室内の圧力が下がって第1室内の水素吸蔵合金が水素
を吸蔵し、第2室内の水素吸蔵合金が水素を放出する。
この第2室の水素吸蔵合金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、1つのセル内にお
いて冷熱出力が得られる。そして、複数のセルが上記の
サイクルを繰り返すことによって、冷熱出力域から冷却
された冷熱出力用の熱媒体を連続的に得ることができ
る。
When the cell moves to the cold heat output portion, when the first chamber contacts the heat carrier for heat radiation in the second heat radiation region and the second chamber contacts the heat medium for cold heat output in the cold heat output region,
The hydrogen storage alloy in the first chamber is radiated. Then, the pressure in the first chamber decreases, the hydrogen storage alloy in the first chamber stores hydrogen, and the hydrogen storage alloy in the second chamber releases hydrogen.
When the hydrogen storage alloy in the second chamber releases hydrogen, the heat medium for cold heat output is cooled. That is, cold heat output can be obtained in one cell. Then, the plurality of cells repeats the above cycle, whereby the heat medium for cold heat output cooled from the cold heat output region can be continuously obtained.

【0015】なお、加熱用の熱媒体、放熱用の熱媒体、
冷熱出力用の熱媒体の少なくとも1種以上の熱媒体が、
第1室あるいは第2室の少なくとも一方に、噴射あるい
は滴下され、第1室あるいは第2室の少なくとも一方の
表面を伝って落下する(熱媒体が表面を伝わる第1室あ
るいは第2室の表面が親水性であれば、第1室あるいは
第2室の表面を膜状に伝わって落下する)ことで、加熱
用の熱媒体、放熱用の熱媒体、冷熱出力用の熱媒体の少
なくとも1種以上の熱媒体と、第1室あるいは第2室の
少なくとも一方との熱交換が行われる。
A heating medium for heating, a heating medium for radiating heat,
At least one heat medium of the heat medium for cold heat output,
It is jetted or dropped into at least one of the first chamber and the second chamber and drops along the surface of at least one of the first chamber and the second chamber (the surface of the first chamber or the second chamber in which the heat medium travels the surface). If is hydrophilic, it falls along the surface of the first chamber or the second chamber in a film form), so that at least one of a heat medium for heating, a heat medium for radiating heat, and a heat medium for cold heat output. Heat exchange is performed between the above heat medium and at least one of the first chamber and the second chamber.

【0016】[0016]

【発明の効果】上記の作用で示したように、本発明の水
素吸蔵式冷却装置は、水素吸蔵合金を収納するチューブ
に接触する熱媒体の種類を切り換えて水素吸蔵合金と熱
交換を行うのではなく、セル移動手段がセルを移動する
ことで水素吸蔵合金を収納する第1室および第2室自体
が移動して熱媒体の種類を変更しているので、従来技術
のように、熱媒体の種類の切り替えを行う切替バルブが
不要となる。また、第1室と第2室とは水素通路によっ
て連通しているのみであり、水素通路の開閉バルブも不
要である。このように、本発明の水素吸蔵式冷却装置
は、ヒートポンプサイクルにおいて切替バルブが不要で
あるため、従来に比較して故障確率が小さく、結果的に
長期の信頼性を高めることができる。
As described above, in the hydrogen storage cooling apparatus of the present invention, the type of the heat medium contacting the tube containing the hydrogen storage alloy is switched to perform heat exchange with the hydrogen storage alloy. Instead of moving the cell by the cell moving means, the first chamber and the second chamber for storing the hydrogen storage alloy move to change the type of the heat medium. A switching valve for switching between types is not required. Further, the first chamber and the second chamber are only communicated with each other through the hydrogen passage, and an opening / closing valve for the hydrogen passage is not necessary. As described above, the hydrogen storage cooling device of the present invention does not require a switching valve in the heat pump cycle, so that the failure probability is smaller than in the conventional case, and as a result, long-term reliability can be improved.

【0017】本発明の水素吸蔵式冷却装置は、水素吸蔵
合金を内蔵する第1室と第2室とを水素通路で連通した
セルを複数用いているため、シェル&チューブタイプの
熱交換器に比較して水素移動時の圧力損失を小さく抑え
ることができるとともに、熱交換に関与しない部分の熱
授受が少なくヒートロスが低減するため、冷却効率を向
上できる。
Since the hydrogen storage cooling apparatus of the present invention uses a plurality of cells in which the first chamber and the second chamber containing the hydrogen storage alloy are connected by the hydrogen passages, a shell-and-tube type heat exchanger is used. In comparison, the pressure loss at the time of hydrogen transfer can be suppressed to a small level, and the heat exchange in the portion not involved in heat exchange is small and the heat loss is reduced, so that the cooling efficiency can be improved.

【0018】本発明の水素吸蔵式冷却装置は、従来のよ
うなシェル&チューブタイプの熱交換器を用いず、水素
吸蔵合金を内蔵する複数のセルを用いているため、シェ
ル&チューブタイプの熱交換器を複数用いるものに比較
してヒートポンプサイクルの体格を小型化することがで
き、結果的に水素吸蔵式冷却装置を大変小型化できる。
Since the hydrogen storage cooling device of the present invention does not use the conventional shell & tube type heat exchanger but uses a plurality of cells containing hydrogen storage alloy, the shell & tube type heat exchanger is not used. The size of the heat pump cycle can be made smaller than that of the one using a plurality of exchangers, and as a result, the hydrogen storage cooling device can be made very small.

【0019】本発明の水素吸蔵式冷却装置は、作用で示
したように、加熱用の熱媒体、放熱用の熱媒体、冷熱出
力用の熱媒体の少なくとも1種以上の熱媒体が、第1室
あるいは第2室の少なくとも一方に噴射あるいは滴下さ
れて熱交換が行われる。このように、熱媒体を噴射ある
いは滴下によって第1室あるいは第2室に与えることに
よって、その熱媒体との熱交換効率を向上させることが
でき、結果的に水素吸蔵式冷却装置の冷却効率を向上で
きる。
In the hydrogen storage cooling apparatus of the present invention, as indicated by the action, at least one heating medium for heating, a heating medium for radiating heat, and a heating medium for outputting cold heat are the first heating medium. The heat is exchanged by being sprayed or dropped into at least one of the chamber and the second chamber. In this way, by supplying the heat medium to the first chamber or the second chamber by jetting or dropping, the heat exchange efficiency with the heat medium can be improved, and as a result, the cooling efficiency of the hydrogen storage cooling device can be improved. Can be improved.

【0020】[0020]

【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
式冷却装置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6を用いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of the present invention will be described based on examples and modifications. [Structure of First Embodiment] The first embodiment is an application of the hydrogen storage cooling device of the present invention to a cooling device for indoor air conditioning.
The first embodiment will be described with reference to FIGS.

【0021】(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2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。なお、2段式サ
イクルとは、本発明の第2室を分割し、第1室から分割
された一方の第2室に水素の移動を行い、一方の第2室
から他方の第2室へ水素を移動させて1段目の冷熱出力
を得、他方の第2室から第1室へ水素を移動させて2段
目の冷熱出力を得るもので、詳細は後述する。
(Schematic Description of Cooling Device 1) The schematic configuration of the cooling device 1 of this embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, a heat pump cycle 2 using a hydrogen storage alloy is used.
As an example, a two-stage cycle was used. The two-stage cycle means that the second chamber of the present invention is divided, hydrogen is transferred from the first chamber to one of the divided second chambers, and one second chamber is moved to the other second chamber. It moves hydrogen to obtain the first stage cold heat output, and moves hydrogen from the other second chamber to the first chamber to obtain the second stage cold heat output, which will be described in detail later.

【0022】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、
水素吸蔵合金を放熱させる放熱水(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。
The cooling apparatus 1 to which this embodiment is applied is roughly classified into a heat pump cycle 2 using a hydrogen storage alloy.
And a combustion device 3 for producing heated water (equivalent to a heat medium for heating, which is water in this embodiment) for heating the hydrogen storage alloy,
Facility water cooling means 4 for cooling facility water that dissipates heat from the hydrogen storage alloy (water in this embodiment, which corresponds to a heat medium for heat dissipation).
And an indoor air conditioner 5 that air-conditions the room with cold heat output water (equivalent to a heat medium for cold heat output, which is water in this embodiment) cooled by heat absorption generated by the hydrogen releasing action of the hydrogen storage alloy. Control device 6 for controlling each electric functional component
Composed of and.

【0023】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。
The heat pump cycle 2, the combustion device 3, the facility water cooling means 4 and the control device 6 are installed outdoors as an outdoor unit 7, and an indoor air conditioner 5 is installed in the room. Further, the cooling device 1 according to the present embodiment is a so-called multi-air conditioner in which a plurality of indoor air conditioners 5 can be connected to one outdoor unit 7.

【0024】(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1に示すように、水素吸蔵合
金が封入された上段室S1 (第1室に相当する)、この
上段室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室S2 (第2室に相当する)、上
段室S1 内および中段室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室S3 (第2室
に相当する)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。
(Description of Heat Pump Cycle 2) The heat pump cycle 2 of this embodiment uses the two-stage cycle as described above, and as shown in FIG. 1, the upper chamber S1 in which the hydrogen storage alloy is enclosed. (Corresponding to the first chamber), a middle chamber S2 (corresponding to the second chamber) communicating with the upper chamber S1 through a hydrogen passage S4 and containing a hydrogen storage alloy, in the upper chamber S1 and in the middle chamber. A plurality of cells S, which are connected to each other through S2 through a hydrogen passage S4 and have a lower chamber S3 (corresponding to a second chamber) in which a hydrogen storage alloy is enclosed, are used. In this example, 12 to 18 cells S were used.

【0025】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、上段室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、中段室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、
下段室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。図6のPT冷凍サイクル線図を
用いて説明すると、相対的に高温側に合金特性を有する
水素吸蔵合金が高温合金HM、低温側に合金特性を有す
る水素吸蔵合金が低温合金LM、中間が中温合金MMで
ある。
Hydrogen storage alloys have different hydrogen equilibrium pressures.
It uses a seed, and the high temperature hydrogen storage alloy (hereinafter, high temperature alloy HM) powder with the highest hydrogen equilibrium temperature at the same equilibrium hydrogen pressure is enclosed in the upper chamber S1 and the medium temperature in the middle chamber S2. Enclose powder of hydrogen storage alloy (hereinafter, medium temperature alloy MM),
The lower chamber S3 is filled with a powder of a low temperature hydrogen storage alloy (hereinafter, low temperature alloy LM) having the same hydrogen pressure and the lowest hydrogen equilibrium temperature. Explaining with reference to the PT refrigeration cycle diagram of FIG. 6, the hydrogen storage alloy having alloy properties on the relatively high temperature side is the high temperature alloy HM, the hydrogen storage alloy having alloy properties on the low temperature side is the low temperature alloy LM, and the middle is medium temperature. Alloy MM.

【0026】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、水素吸蔵合金を包む
最中状に絞り成形したもので、真空ろう付けや溶接等の
接合方法によりセル容器(上、中、下段室S1 、S2 、
S3 および水素通路S4 を形成する容器)を成形し、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溶接によ
り密封したものである。
One cell S is formed by drawing metal such as stainless steel or copper, which does not permeate hydrogen into a hydrogen storage alloy, and is formed into a cell by a joining method such as vacuum brazing or welding. (Upper, middle and lower chambers S1, S2,
A container that forms S3 and hydrogen passage S4) is molded, the inside is filled with a powdery hydrogen storage alloy, vacuumed, then activated, and then filled with hydrogen at high pressure and sealed by welding. Is.

【0027】1つのセルSの外形は、図3に示されるも
ので、上、中、下段室S1 、S2 、S3 はそれぞれ板状
(偏平な容器状の一例)を呈し、各室の一辺が、内部に
水素通路S4 が形成された棒状の連結部S5 によって連
結された形状を呈する。また、上、中、下段室S1 、S
2 、S3 のそれぞれは、一方の面が凸状に湾曲して設け
られるとともに、対向する他方の面が凹状に湾曲して設
けられている。このように、各室は、凹凸状の面を対向
して設けたことにより、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、対向する面に引っ張り応力
と圧縮応力がかかり、各室の変形が小さく抑えられ、結
果的に耐圧性に優れる。なお、凹凸の方向の一例とし
て、図3では、側方から見て板状の室が湾曲するように
設けた例を示したが、軸方向から見て板状の室が湾曲す
るように設けたり、ドーム型など側方および軸方向の両
方から見て板状の室が湾曲するように設けても良い。
The outer shape of one cell S is shown in FIG. 3, and the upper, middle and lower chambers S1, S2 and S3 each have a plate shape (an example of a flat container shape), and one side of each chamber is , Has a shape connected by a rod-shaped connecting portion S5 in which a hydrogen passage S4 is formed. Also, the upper, middle and lower chambers S1 and S
Each of S 2 and S 3 has one surface curved in a convex shape and the other surface facing the other curved in a concave shape. As described above, since the chambers are provided with the concavo-convex surfaces facing each other, tensile stress and compressive stress are applied to the facing surfaces under a low pressure during vacuuming and a high pressure during hydrogen filling. Deformation of the chamber is suppressed to a small level, resulting in excellent pressure resistance. Note that, as an example of the direction of the unevenness, FIG. 3 shows an example in which the plate-shaped chamber is curved so as to be viewed from the side, but the plate-shaped chamber is curved so as to be viewed from the axial direction. Alternatively, the plate-shaped chamber may be provided so as to be curved when viewed from both side and axial directions such as a dome shape.

【0028】複数のセルSは、図4に示すように、上、
中、下段室S1 、S2 、S3 が、それぞれ放射状を呈す
るように配置されるもので、この実施例では回転軸8の
周囲に複数のセルSの各連結部S5 が束ねて固定され、
複数の上段室S1 の群(第1室の群に相当する)、複数
の中段室S2 の群(第2室の群に相当する)、複数の下
段室S3 の群(第2室の群に相当する)が、それぞれ放
射状に配置されたものである。なお、回転軸8の周囲に
固定された複数のセルS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、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)。
The plurality of cells S are, as shown in FIG.
The middle and lower chambers S1, S2, S3 are arranged so as to have a radial shape. In this embodiment, the connecting portions S5 of the plurality of cells S are bundled and fixed around the rotary shaft 8.
A group of a plurality of upper chambers S1 (corresponding to the group of the first chamber), a group of a plurality of middle chambers S2 (corresponding to a group of the second chamber), a group of a plurality of lower chambers S3 (to the group of the second chamber) (Corresponding), are respectively arranged radially. The plurality of cells S fixed around the rotary shaft 8 are rotationally driven by a cell moving unit (not shown), and the cell moving unit slowly and continuously rotates the plurality of cells S. There is (for example, about 20 laps per hour).

【0029】一方、2段式サイクルのヒートポンプサイ
クル2は、図1に示すように、上段室S1 内の水素を強
制的に下段室S3 内に移動させる水素駆動部αと、下段
室S3 内に移動した水素を中段室S2 に移動させる第1
冷熱出力部βと、中段室S2内に移動した水素を上段室
S1 に移動させる第2冷熱出力部γとを備える。水素駆
動部αは、上段室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 、中段室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α
2 、下段室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 (第1放熱域に相当する)
を備える。
On the other hand, in the heat pump cycle 2 of the two-stage type cycle, as shown in FIG. 1, the hydrogen drive part α for forcibly moving the hydrogen in the upper chamber S1 into the lower chamber S3 and the lower drive chamber S3. First to move the transferred hydrogen to the middle chamber S2
A cold heat output portion β and a second cold heat output portion γ that moves the hydrogen that has moved into the middle chamber S2 to the upper chamber S1 are provided. The hydrogen drive part α is heated water (for example, 80 ° C.) that contacts the upper chamber S1
Is supplied to the heating chamber α1, and pressurized water (for example, about 56 ° C.) in contact with the middle chamber S2 is supplied to the heating chamber α2.
2. Facility water in contact with the lower chamber S3 (for example, about 28 ° C)
Lower heat radiation area α3 (corresponding to the first heat radiation area)
Equipped with.

【0030】第1冷熱出力部βは、上段室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 、中段室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 、下段室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、上段室S
1 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 (第2放熱域に相当する)、中段室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γ2 (冷熱出力域に相当する)を備え
る。なお、第2冷熱出力部γにおいて下段室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。
The first cold heat output section β is supplied with an upper stage boosting region β 1 to which the boosted water (for example, about 58 ° C.) contacting the upper chamber S 1 is supplied, and a facility water (for example, about 28 ° C.) contacting with the middle chamber S 2 It is provided with a middle heat radiation area β2 and a lower heat output area β3 for outputting cold heat output water (for example, about 13 ° C.) in contact with the lower chamber S3. The second cold heat output part γ is in the upper chamber S
Upper stage heat radiation area γ1 (corresponding to the second heat radiation area), middle stage chamber S2 where facility water in contact with 1 (for example, about 28 ° C) is supplied
A middle-stage cold heat output area γ 2 (corresponding to a cold heat output area) for outputting cold heat output water (for example, about 13 ° C.) that comes into contact with is provided. The temperature of the heat medium in contact with the lower chamber S3 in the second cold heat output portion γ does not matter, and that portion does not matter in the uncertain region γ3.
And

【0031】つまり、図示しないセル移動手段により、
上段室S1 の群は加熱域α1 →上段昇圧域β1 →上段放
熱域γ1 を循環するものであり、中段室S2 の群は中段
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、下段室S3 の群は下段放熱域α3 →
下段冷熱出力域β3 →不問域γ3 を循環するものであ
る。
That is, by a cell moving means (not shown),
The group of the upper chamber S1 circulates the heating region α1 → the upper boost region β1 → the upper heat radiation region γ1 and the group of the middle chamber S2 circulates the middle pressure region α2 → the middle heat radiation region β2 → the middle cold heat output region γ2. In the lower chamber S3, the lower heat radiation area α3 →
It circulates from the lower cold heat output area β3 to the unquestioned area γ3.

【0032】上段室S1 の群は、上段容器K1 (第1容
器に相当する)に覆われ、内部が加熱域α1 、上段昇圧
域β1 、上段放熱域γ1 に区画されている。また、中段
室S2 の群は、中段容器K2 に覆われ、内部が中段昇圧
域α2 、中段放熱域β2 、中段冷熱出力域γ2 に区画さ
れている。さらに、下段室S3 の群は、下段容器K3に
覆われ、内部が下段放熱域α3 、下段冷熱出力域β3 、
不問域γ3 に区画されている。なお、中段容器K2 およ
び下段容器K3 が第2容器に相当する。上段容器K1 、
中段容器K2 、下段容器K3 は、連続的に繋がって設け
られた容器K(例えば、樹脂製の容器)で、この容器K
は、図5に示すように、軸方向に分割可能に設けられて
いる。
The group of the upper chamber S1 is covered with an upper container K1 (corresponding to the first container), and the inside is divided into a heating region α1, an upper pressure rising region β1, and an upper heat radiation region γ1. The group of the middle chamber S2 is covered with the middle container K2, and the inside is divided into a middle pressure rising region α2, a middle heat radiation region β2, and a middle cold heat output region γ2. Further, the group of the lower chamber S3 is covered by the lower container K3, and the inside is the lower heat radiation area α3, the lower cold heat output area β3,
It is divided into an unquestioned area γ3. The middle container K2 and the lower container K3 correspond to the second container. Upper container K1,
The middle container K2 and the lower container K3 are containers K (for example, a resin container) that are continuously connected to each other.
Are provided so as to be divided in the axial direction, as shown in FIG.

【0033】(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2に示す符号9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
温度上昇した上段室S1 から流入した加熱水の一部、お
よび上段容器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。
(Explanation of Components Other Than Above Above in Heat Pump Cycle 2) Reference numeral 9 shown in FIG. 2 is a booster water circulation passage for circulating booster water in the upper stage boosting region β1 and the middle stage boosting region α2, which is provided on the way. The booster water circulating pump P1 'circulates the booster water. The pressurizing water is a part of the heated water flowing from the upper chamber S1 whose temperature has risen in the heating zone α1 and the water whose temperature has risen due to heat transfer from the upper container K1. The temperature of the boost water in the upper boost region β1 is, for example, about 58 ° C., and the temperature of the boost water in the middle boost region α2 is, for example, about 56 ° C.

【0034】(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10、このガスバー
ナ10へガスの供給を行うガス量調節弁21およびガス
開閉弁22を備えたガス供給回路11、ガスバーナ10
へ燃焼用の空気を供給する燃焼ファン12、ガスの燃焼
熱と加熱水とを熱交換する熱交換器13等から構成され
る。そして、ガスバーナ10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14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。
(Description of Combustion Device 3) The combustion device 3 of this embodiment uses a gas combustion device that combusts a gas that is a fuel to generate heat, and heats heated water by the generated heat. Gas burner 10 that burns gas, gas supply circuit 11 that includes gas amount control valve 21 that supplies gas to gas burner 10, and gas on-off valve 22, gas burner 10
It is composed of a combustion fan 12 for supplying combustion air, a heat exchanger 13 for exchanging the combustion heat of gas with the heated water, and the like. Then, the heating water is heated to, for example, about 80 ° C. by the heat obtained by the gas combustion of the gas burner 10, and the heated heating water is supplied to the heating region α1 through the heating water circulation passage 14 equipped with the heating water circulation pump P1. To do. The heating water circulation pump P1 of this embodiment is a booster water circulation pump P1 '.
The tandem pump is driven by a dual-purpose motor that drives the. Therefore, when the heated water is supplied from the combustion device 3 to the heat pump cycle 2, the pressurized water is also circulated.

【0035】(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15、この室内熱交換器15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16を備える。室
内熱交換器15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17が接続され、この冷熱出力水循環路
17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。
(Explanation of Indoor Air Conditioner 5)
As described above, the indoor heat exchanger 15 is disposed inside the room, and the cold heat output water supplied to the indoor heat exchanger 15 and the indoor air are forcibly heat-exchanged, and the air after the heat exchange is performed. An indoor fan 16 is provided for blowing the air into the room. The indoor heat exchanger 15 is connected to a cold heat output water circulation passage 17 for circulating the cold heat output water supplied from the lower stage cold heat output region β3 and the middle stage cold heat output region γ2, and in the middle of the cold heat output water circulation route 17 (the outdoor unit 7). A cold heat output water pump P2 for circulating the cold heat output water is provided in (inside).

【0036】(放熱水冷却手段4の説明)放熱水冷却手
段4は、蒸発型の冷却塔であり、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P3 を
備えた放熱水循環路18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の一例と
して蒸発型の冷却塔を例に示したが、密閉型の空冷式を
用いても良い。
(Explanation of the facility water cooling means 4) The facility water cooling means 4 is an evaporative cooling tower.
The facility water cooled by is supplied to the lower stage heat radiation region α3, the middle stage heat radiation region β2, and the upper stage heat radiation region γ1 by the facility water circulation passage 18 equipped with the facility water circulation pump P3. The facility water cooling means 4 flows the facility water that has passed through the lower heat radiation area α3, the middle heat radiation area β2, and the upper heat radiation area γ1 from the upper side to the lower side, while exchanging heat with the outside air and radiating the heat. During this period, a part of the water is evaporated to remove the heat of vaporization from the facility water flowing at the time of evaporation to cool the facility water flowing. The facility water cooling means 4 is provided with a radiator fan (not shown), and is provided so as to promote evaporation and cooling of the facility water by the air flow generated by the radiator fan. In this embodiment, the evaporation type cooling tower is shown as an example of the facility water cooling means 4, but a closed type air cooling type may be used.

【0037】各熱媒体(加熱水、昇圧水、放熱水、冷熱
出力水)を各室(上段室S1 、中段室S2 、下段室S3
)に接触させる手段として、熱媒体をポンプで圧縮し
て多数のノズルNから噴射させて、各室に熱媒体が触れ
るように設けた。このことを図1を参照して具体的に説
明する。
Each heat medium (heating water, boosting water, facility water, cold heat output water) is supplied to each chamber (upper chamber S1, middle chamber S2, lower chamber S3).
), The heat medium is compressed by a pump and jetted from a large number of nozzles N so that the heat medium comes into contact with each chamber. This will be specifically described with reference to FIG.

【0038】加熱水の噴射について説明する。上段容器
K1 の加熱域α1 の部分に多数のノズルNを設け、加熱
水循環ポンプP1 で圧送された加熱水を、加熱域α1を
移動する上段室S1 に向けて吹き付けるように設けた。
上段室S1 に吹き付けられた加熱水は、上段室S1 の表
面を膜状に伝わって上段室S1 を80℃ほどに加熱した
後に滴下し、加熱域α1 内に溜められ、排出口Hより加
熱水循環路14に戻される。
The injection of heated water will be described. A large number of nozzles N were provided in the heating region α1 of the upper container K1 so that the heated water pumped by the heating water circulation pump P1 was sprayed toward the upper chamber S1 moving in the heating region α1.
The heated water sprayed onto the upper chamber S1 is transmitted in a film form on the surface of the upper chamber S1 and is dropped after heating the upper chamber S1 to about 80 ° C., and is stored in the heating region α1 and circulated through the outlet H. Returned to road 14.

【0039】昇圧水の噴射について説明する。中段容器
K2 の中段昇圧域α2 の部分と、上段容器K1 の上段昇
圧域β1 の部分とに多数のノズルNを設け、昇圧水循環
ポンプP1 ’で圧送された昇圧水を、中段昇圧域α2 を
移動する中段室S2 と、上段昇圧域β1 を移動する上段
室S1 とに向けて吹き付けるように設けた。中段室S2
に吹き付けられた昇圧水は、中段室S2 の表面を膜状に
伝わって中段室S2 を56℃ほどに加熱した後に滴下
し、中段昇圧域α2 内に溜められ、排出口Hより昇圧水
循環路9に戻される。上段室S1 に吹き付けられた昇圧
水は、上段室S1 の表面を膜状に伝わって上段室S1 を
58℃ほどに冷却した後に滴下し、上段昇圧域β1 内に
溜められ、排出口Hより昇圧水循環路9に戻される。
The injection of pressurized water will be described. A large number of nozzles N are provided in the middle-stage pressure rising region α2 of the middle-stage container K2 and the upper-stage pressure rising region β1 of the upper-stage container K1 to move the booster water pumped by the booster water circulation pump P1 'to the middle-stage booster region α2. It is provided so as to be sprayed toward the middle-stage chamber S2 and the upper-stage chamber S1 which moves the upper-stage boosting region β1. Middle room S2
The pressurized water sprayed on the surface of the middle chamber S2 is transferred in a film form and is dropped after heating the middle chamber S2 to about 56 ° C., and is stored in the middle pressure rising region α2 and discharged from the outlet H through the pressurized water circulation path 9 Returned to. The pressurized water sprayed to the upper chamber S1 is transmitted in a film form on the surface of the upper chamber S1 and is dropped after cooling the upper chamber S1 to about 58 ° C., and is accumulated in the upper pressure rising region β1 and is pressurized from the outlet H. It is returned to the water circuit 9.

【0040】放熱水の噴射について説明する。下段容器
K3 の下段放熱域α3 の部分と、中段容器K2 の中段放
熱域β2 の部分と、上段容器K1 の上段放熱域γ1 の部
分とに多数のノズルNを設け、放熱水循環ポンプP3 で
圧送された放熱水を、下段放熱域α3 を移動する下段室
S3 と、中段放熱域β2 を移動する中段室S2 と、上段
放熱域γ1 を移動する上段室S1 とに向けて吹き付ける
ように設けた。下段室S3 に吹き付けられた放熱水は、
下段室S3 の表面を膜状に伝わって下段室S3 を28℃
ほどに放熱させた後に滴下し、下段放熱域α3 内に溜め
られ、排出口Hより放熱水循環路18に戻される。中段
室S2 に吹き付けられた放熱水は、中段室S2 の表面を
膜状に伝わって中段室S2 を28℃ほどに放熱させた後
に滴下し、中段放熱域β2 内に溜められ、排出口Hより
放熱水循環路18に戻される。上段室S1 に吹き付けら
れた放熱水は、上段室S1 の表面を膜状に伝わって上段
室S1 を28℃ほどに放熱させた後に滴下し、上段放熱
域γ1 内に溜められ、排出口Hより放熱水循環路18に
戻される。
The injection of facility water will be described. A large number of nozzles N are provided in the lower heat dissipation area α3 of the lower container K3, the middle heat dissipation area β2 of the middle container K2, and the upper heat dissipation area γ1 of the upper container K1, and are pumped by the facility water circulation pump P3. The facility water is provided so as to be sprayed toward the lower chamber S3 moving in the lower heat radiation region α3, the middle chamber S2 moving in the middle heat radiation region β2, and the upper chamber S1 moving in the upper heat radiation region γ1. The facility water sprayed on the lower chamber S3 is
The surface of the lower chamber S3 is transmitted like a film and the lower chamber S3 is heated to 28 ° C.
After radiating heat to a certain extent, it is dripped, stored in the lower radiating area α3, and returned to the radiating water circulation passage 18 from the outlet H. The facility water sprayed onto the middle chamber S2 is transmitted in a film form on the surface of the middle chamber S2 to radiate heat from the middle chamber S2 to about 28 ° C and then dropped, and is stored in the middle heat radiation region β2 and discharged from the outlet H. It is returned to the facility water circulation path 18. The facility water sprayed on the upper chamber S1 is transmitted in a film form on the surface of the upper chamber S1 and drips after radiating the heat to the upper chamber S1 up to about 28 ° C, and is collected in the upper radiation region γ1 and discharged from the outlet H. It is returned to the facility water circulation path 18.

【0041】冷熱出力水の噴射について説明する。下段
容器K3 の下段冷熱出力域β3 の部分と、中段容器K2
の中段冷熱出力域γ2 の部分とに多数のノズルNを設
け、冷熱出力水ポンプP2 で圧送された冷熱出力水を、
下段冷熱出力域β3 を移動する下段室S3 と、中段冷熱
出力域γ2 を移動する中段室S2 とに向けて吹き付ける
ように設けた。下段室S3 に吹き付けられた冷熱出力水
は、下段室S3 の表面を膜状に伝わる際に内部の低温合
金LMの吸熱作用によって13℃ほどに冷却された後に
滴下し、下段冷熱出力域β3 内に溜められ、排出口Hよ
り冷熱出力水循環路17に供給される。中段室S2 に吹
き付けられた冷熱出力水は、中段室S2 の表面を膜状に
伝わる際に内部の中温合金MMの吸熱作用によって13
℃ほどに冷却された後に滴下し、中段冷熱出力域γ2 内
に溜められ、排出口Hより冷熱出力水循環路17に供給
される。
The injection of cold heat output water will be described. Lower stage cold heat output area β3 part of lower stage container K3 and middle stage container K2
A large number of nozzles N are provided in the middle cold heat output area γ2 and the cold heat output water pumped by the cold heat output water pump P2 is
It was provided so as to spray toward the lower chamber S3 which moves the lower cooling heat output region β3 and the middle chamber S2 which moves the middle cooling heat output region γ2. The cold heat output water sprayed to the lower chamber S3 is dropped after being cooled to about 13 ° C. by the endothermic action of the low temperature alloy LM inside when it is transmitted to the surface of the lower chamber S3 in a film shape, and is dropped inside the lower cool output region β3. And is supplied from the outlet H to the cold heat output water circulation path 17. The cold heat output water blown to the middle-stage chamber S2 is transferred to the surface of the middle-stage chamber S2 like a film by the endothermic action of the inner medium temperature alloy MM.
After being cooled to about ℃, it is dripped, stored in the middle stage cold heat output region γ2, and supplied from the outlet H to the cold heat output water circulation path 17.

【0042】ここで、上記に示す加熱水循環路14、冷
熱出力水循環路17および放熱水循環路18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19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20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20から排水
するように設けられている。
The heating water circulation passage 14, the cooling heat output water circulation passage 17 and the facility water circulation passage 18 described above are provided with cisterns T1, T2 and T3, respectively, and the water levels in cisterns T1, T2 and T3 are the predetermined water levels. When the pressure drops below, the respective water supply valves T4, T5, T6
Is provided so that tap water supplied from the water supply pipe 19 is replenished into the cisterns T1, T2, T3.
Further, the drain pan P is provided at the bottom of the heat pump cycle 2.
Are arranged so as to drain the drain water generated in the heat pump cycle 2 from the drain pipe 20. The water overflowing from the facility water cooling means 4 is also provided so as to be drained from the drain pipe 20.

【0043】この実施例では、熱媒体(加熱水、昇圧
水、放熱水あるいは冷熱出力水)を室(上段室S1 、中
段室S2 あるいは下段室S3 )に接触させる手段とし
て、熱媒体を室に噴射させた例を示したが、熱媒体を室
に滴下して与えても良い。また、熱交換の要求能力に応
じて、噴射と滴下を組み合わせて用いても良い。
In this embodiment, as a means for bringing the heat medium (heating water, booster water, facility water or cold heat output water) into contact with the chamber (upper chamber S1, middle chamber S2 or lower chamber S3), the heat medium is introduced into the chamber. Although an example in which the heat medium is ejected is shown, the heat medium may be dropped and applied to the chamber. Further, the injection and the dropping may be used in combination depending on the required capacity of heat exchange.

【0044】(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12、ガス量調節弁21、ガス
開閉弁22、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16の作動指示を与える
ものである。
(Explanation of Control Device 6) The control device 6 controls the above-mentioned heating in response to an operation instruction from a controller (not shown) provided in the indoor air conditioner 5 or an input signal from each of a plurality of sensors. Water circulation pump P1 (step-up water circulation pump P1 '), cold output water pump P2, facility water circulation pump P
3, water supply valves T4, T5, T6, electric function parts such as a heat dissipation fan of the facility water cooling means 4, and electric function parts of the combustion device 3 (combustion fan 12, gas amount control valve 21, gas on-off valve 22, not shown) It controls the ignition device and the like and gives an instruction to operate the indoor fan 16 to the indoor air conditioner 5.

【0045】(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6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16をONす
る。
(Explanation of cooling operation) Cooling device 1 described above
The operation of the cooling operation by the above will be described with reference to the PT refrigeration cycle diagram of FIG. When the cooling operation is instructed by the controller of the indoor air conditioner 5, the control device 6 causes the combustion device 3, the cell moving means, the heat radiation fan and the heated water circulation pump P1 (pressurized water circulation pump P1 '), the cold heat output water pump P2, and the heat radiation. When the water circulation pump P3 operates,
The indoor fan 16 of the indoor air conditioner 5 instructed to cool is turned on.

【0046】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、各上段室S1 が加熱
域α1 →上段昇圧域β1 →上段放熱域γ1 の順で移動
し、各中段室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、各下段室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。
The plurality of cells S are slowly and continuously rotated by the cell moving means. As a result, the plurality of cells S move in the order of the hydrogen drive unit α → the first cold heat output unit β → the second cold heat output unit γ. In other words, each upper chamber S1 moves in the order of heating region α1 → upper boost region β1 → upper heat radiation region γ1, and each middle chamber S2 moves in the middle pressure region α2 → middle heat radiation region β2 →
The lower-stage heat output area γ2 moves in this order, and each lower chamber S3 moves in the order of the lower-stage heat radiation area α3 → the lower-stage heat output area β3 → the unquestioned area γ3.

【0047】水素駆動部αを移動するセルSは、図1の
(α)に示すように、上段室S1 が加熱域α1 で加熱水
(約80℃)に触れ、中段室S2 が中段昇圧域α2 で昇
圧水(約56℃)に触れ、下段室S3 が下段放熱域α3
の放熱水(約28℃)に触れる。この結果、上段室S1
内が80℃:1.0MPa、中段室S2 内が56℃:
1.0MPa、下段室S3 内が28℃:0.9MPaと
なる。この時、上段室S1 が80℃に加熱(図6の)
され、下段室S3 が28℃に冷却(図6の)されるこ
とにより、上段室S1 の高温合金HMが水素を放出し、
下段室S3 の低温合金LMが水素を吸蔵する。なお、中
段室S2 は昇圧水によって中温合金MMが水素を吸蔵し
ない圧力となる温度に加熱されるため、中段室S2 の中
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。
As shown in (α) of FIG. 1, in the cell S which moves the hydrogen driving unit α, the upper chamber S1 comes into contact with the heated water (about 80 ° C.) in the heating region α1, and the middle chamber S2 contacts the middle pressure raising region. Touch the boosted water (about 56 ° C) with α2, and the lower chamber S3 is in the lower heat dissipation area α3.
Touch facility water (about 28 ° C). As a result, the upper room S1
80 ° C inside: 1.0 MPa, inside the middle chamber S2 56 ° C:
1.0 MPa, 28 ° C. in the lower chamber S3: 0.9 MPa. At this time, the upper chamber S1 is heated to 80 ° C (Fig. 6)
By cooling the lower chamber S3 to 28 ° C. (see FIG. 6), the high temperature alloy HM in the upper chamber S1 releases hydrogen,
The low temperature alloy LM in the lower chamber S3 occludes hydrogen. Since the medium temperature chamber S2 is heated to the temperature at which the medium temperature alloy MM does not store hydrogen by the pressurized water, the medium temperature alloy MM in the medium chamber S2 does not store hydrogen. Then, the cell S that has passed through the hydrogen driving unit α moves to the first cold heat output unit β thereafter.

【0048】第1冷熱出力部βを移動するセルSは、図
1の(β)に示すように、上段室S1 が上段昇圧域β1
で昇圧水(約58℃)に触れ、中段室S2 が中段放熱域
β2で放熱水(約28℃)に触れ、下段室S3 が下段冷
熱出力域β3 の冷熱出力水に触れる。この結果、上段室
S1 内が58℃:0.5MPa、中段室S2 内が28
℃:0.4MPa、下段室S3 内が13℃:0.5MP
aとなる。この時、中段室S2 が28℃に冷却されて内
圧が低下するため、下段室S3 の低温合金LMが水素を
放出し(図6の)、中段室S2 の中温合金MMが水素
を吸蔵する(図6の)。下段室S3 の低温合金LMが
水素を放出する際、吸熱作用が発生し、下段室S3 に触
れる冷熱出力水から熱を奪う。この結果、下段冷熱出力
域β3 内の冷熱出力水の温度が低下する(例えば、13
℃)。なお、上段室S1 は昇圧水によって高温合金HM
が水素を吸蔵しない圧力となる温度に保たれるため、上
段室S1 の高温合金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。
As shown in (β) of FIG. 1, the cell S moving in the first cold heat output section β has an upper chamber S1 having an upper pressure rising region β1.
Touch the pressurized water (about 58 ° C), the middle chamber S2 touches the facility water (about 28 ° C) in the middle heat radiation region β2, and the lower chamber S3 touches the cold heat output water in the lower cold heat output region β3. As a result, the temperature in the upper chamber S1 was 58 ° C: 0.5 MPa, and in the middle chamber S2 was 28 MPa.
℃: 0.4MPa, lower chamber S3 is 13 ℃: 0.5MP
a. At this time, since the intermediate chamber S2 is cooled to 28 ° C. and the internal pressure is lowered, the low temperature alloy LM in the lower chamber S3 releases hydrogen (in FIG. 6), and the intermediate temperature alloy MM in the intermediate chamber S2 stores hydrogen ( (In FIG. 6). When the low temperature alloy LM in the lower chamber S3 releases hydrogen, an endothermic action occurs, and heat is taken from the cold output water that comes into contact with the lower chamber S3. As a result, the temperature of the cold heat output water in the lower stage cold heat output region β3 decreases (for example, 13
C). The upper chamber S1 is made of high temperature alloy HM
Is kept at a temperature at which hydrogen does not occlude hydrogen, so the high temperature alloy HM in the upper chamber S1 does not occlude hydrogen. The cell S that has passed through the first cold heat output unit β is then
Move to the cold heat output part γ.

【0049】第2冷熱出力部γを移動するセルSは、図
1の(γ)に示すように、上段室S1 が上段放熱域γ1
で放熱水(約28℃)に触れ、中段室S2 が中段冷熱出
力域γ2 の冷熱出力水に触れ、下段室S3 が不問域γ3
の熱媒体(水)に触れる。この結果、上段室S1 内が2
8℃:0.1MPa、中段室S2 内が13℃:0.2M
Pa、下段室S3 内は不問状態となる。この時、上段室
S1 が28℃に冷却されて内圧が低下するため、中段室
S2 の中温合金MMが水素を放出し(図6の)、上段
室S1 の高温合金HMが水素を吸蔵する(図6の)。
中段室S2 の中温合金MMが水素を放出する際、吸熱作
用が発生し、中段室S2 に触れる冷熱出力水から熱を奪
う。この結果、中段冷熱出力域γ2 内の冷熱出力水の温
度が低下する(例えば、13℃)。なお、下段室S3 の
温度は無関係で、下段室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。
In the cell S moving in the second cold heat output portion γ, as shown in (γ) of FIG. 1, the upper chamber S1 has the upper heat radiation area γ1.
Touch the facility water (about 28 ° C), the middle room S2 touches the cold heat output water in the middle cold heat output area γ2, and the lower room S3 touches the unquestioned area γ3.
Touch the heat medium (water). As a result, the upper chamber S1 has 2
8 ° C: 0.1MPa, 13 ° C in the middle chamber S2: 0.2M
Pa, the inside of the lower chamber S3 is unquestioned. At this time, since the upper chamber S1 is cooled to 28 ° C. and the internal pressure decreases, the medium temperature alloy MM of the middle chamber S2 releases hydrogen (FIG. 6) and the high temperature alloy HM of the upper chamber S1 stores hydrogen ( (In FIG. 6).
When the medium temperature alloy MM in the middle chamber S2 releases hydrogen, an endothermic action occurs, and heat is taken from the cold heat output water touching the middle chamber S2. As a result, the temperature of the cold heat output water in the middle cold heat output region γ2 decreases (for example, 13 ° C). The temperature of the lower chamber S3 is irrelevant, and the low temperature alloy LM in the lower chamber S3 does not absorb hydrogen. And the cell S which passed the 2nd cold heat output part (gamma) moves to the hydrogen drive part (alpha) after that.

【0050】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17を介して室内
空調機5の室内熱交換器15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。
The low temperature cold heat output water deprived of heat in the lower stage cold heat output region β3 and the middle stage cold heat output region γ2 of the heat pump cycle 2 is passed through the cold heat output water circulation path 17 to the indoor heat exchanger of the indoor air conditioner 5. The air is supplied to the air conditioner 15 and is heat-exchanged with the air blown into the room to cool the room.

【0051】〔実施例の効果〕上記の作動で示したよう
に、本実施例の冷房装置1は、水素駆動部αで中段室S
2 を昇圧して、中段室S2 の中温合金MMが水素の吸蔵
を行わないようにしている。同様に、第1冷熱出力部β
で上段室S1 を昇圧して、上段室S1 の高温合金HMが
水素の吸蔵を行わないようにしている。この結果、上段
室S1 、中段室S2 および下段室S3 は水素通路S4 に
よって連通しているのみで、水素通路S4 に開閉バルブ
を用いることなく、1つのセルS内で2段式サイクルを
構成できる。
[Effects of the Embodiment] As shown in the above operation, the cooling device 1 of this embodiment has the hydrogen drive unit α and the middle stage chamber S.
2 is pressurized to prevent the medium temperature alloy MM in the middle chamber S2 from absorbing hydrogen. Similarly, the first cold heat output unit β
The upper chamber S1 is pressurized to prevent the high temperature alloy HM in the upper chamber S1 from absorbing hydrogen. As a result, the upper chamber S1, the middle chamber S2, and the lower chamber S3 are only communicated with each other by the hydrogen passage S4, and a two-stage cycle can be configured in one cell S without using an opening / closing valve in the hydrogen passage S4. .

【0052】また、従来技術のように水素吸蔵合金を収
納するチューブに接触する熱媒体の種類を切り換えて水
素吸蔵合金と熱交換を行うのではなく、セル移動手段が
複数のセルSを移動することで水素吸蔵合金を収納する
上段室S1 、中段室S2 、下段室S3 自体が移動して熱
媒体の種類(加熱水、放熱水、昇圧水、冷熱出力水)を
変更しているので、ヒートポンプサイクル2において熱
媒体の種類を切り替える切替バルブが不要となる。この
ように、本実施例の冷房装置1は、ヒートポンプサイク
ル2において熱媒体を頻繁に切り替える切替バルブや、
水素通路S4 を開閉する開閉バルブが不要であるため、
従来に比較して故障確率が小さく、結果的に長期の信頼
性を高めることができる。
Further, the cell moving means moves the plurality of cells S instead of switching the kind of the heat medium contacting the tube containing the hydrogen storage alloy to exchange heat with the hydrogen storage alloy as in the prior art. As a result, the upper chamber S1, the middle chamber S2, and the lower chamber S3, which store the hydrogen storage alloy, move to change the type of heat medium (heating water, facility water, booster water, cold heat output water). In cycle 2, a switching valve for switching the type of heat medium becomes unnecessary. As described above, the cooling device 1 according to the present embodiment includes the switching valve that frequently switches the heat medium in the heat pump cycle 2,
Since the on-off valve that opens and closes the hydrogen passage S4 is unnecessary,
The failure probability is smaller than in the past, and as a result, long-term reliability can be improved.

【0053】本発明を適用した冷房装置1は、水素吸蔵
合金を内蔵する上段室S1 、中段室S2 、下段室S3 を
水素通路S4 で連通したセルSを複数用いているため、
シェル&チューブタイプの熱交換器に比較して水素移動
時の圧力損失が小さく抑えられるとともに、熱交換に関
与しない部分の熱授受が少なくヒートロスが低減するた
め、結果的にヒートポンプサイクル2の冷却効率を向上
することができ、冷房効率が向上する。
The cooling device 1 to which the present invention is applied uses a plurality of cells S in which an upper chamber S1, a middle chamber S2, and a lower chamber S3 containing a hydrogen storage alloy are connected by a hydrogen passage S4.
Compared with shell and tube type heat exchangers, the pressure loss during hydrogen transfer can be kept small, and the heat exchange in the parts that are not involved in heat exchange is small, which reduces heat loss, resulting in cooling efficiency of heat pump cycle 2. The cooling efficiency can be improved.

【0054】本発明を適用した冷房装置1は、複数のセ
ルSを、水素駆動部α→第1冷熱出力部β→第2冷熱出
力部γの順に回転移動することで冷熱出力を得るため、
シェル&チューブタイプの熱交換器に比較してヒートポ
ンプサイクル2の体格を小型化することができ、結果的
に冷房装置1の室外機7を小型化できる。
Since the cooling device 1 to which the present invention is applied obtains the cold heat output by rotationally moving the plurality of cells S in the order of the hydrogen driving part α → the first cold heat output part β → the second cold heat output part γ,
The heat pump cycle 2 can be downsized as compared with the shell and tube type heat exchanger, and as a result, the outdoor unit 7 of the cooling device 1 can be downsized.

【0055】本発明を適用した冷房装置1は、加熱水、
昇圧水、放熱水、冷熱出力水を、それぞれ上段室S1 、
中段室S2 、下段室S3 に吹き付けている。このため、
各熱媒体(加熱水、昇圧水、放熱水、冷熱出力水)と、
各室(上段室S1 、中段室S2 、下段室S3 )との熱交
換効率が向上し、結果的にヒートポンプサイクル2の冷
却効率が向上して、冷房効率を高めることができる。ま
た、各熱媒体(加熱水、昇圧水、放熱水、冷熱出力水)
が、他の領域に拡散する不具合が防げる。つまり、例え
ば冷熱出力水に放熱水が混入して冷熱出力水の温度が上
昇する不具合等が防がれる。
The cooling system 1 to which the present invention is applied is
Pressurized water, facility water, cold output water, upper chamber S1, respectively
It is sprayed to the middle chamber S2 and the lower chamber S3. For this reason,
Each heat medium (heating water, booster water, facility water, cold heat output water),
The heat exchange efficiency with each chamber (upper chamber S1, middle chamber S2, lower chamber S3) is improved, and as a result, the cooling efficiency of the heat pump cycle 2 is improved, and the cooling efficiency can be increased. In addition, each heat medium (heating water, booster water, facility water, cold heat output water)
However, the problem of spreading to other areas can be prevented. In other words, for example, it is possible to prevent the problem that the temperature of the cold heat output water rises due to the mixing of the facility water with the cold heat output water.

【0056】〔第2実施例〕次に、本発明の水素吸蔵式
冷却装置を冷暖房装置に適用した第2実施例を示す。な
お、図7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、上記第1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1
5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14と冷熱出力水循環路17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 、V
2 、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、床暖房マットや浴室乾
燥機などを接続し、加熱水の供給によって、床暖房や浴
室乾燥などを行うように設けても良い。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment in which the hydrogen storage cooling device of the present invention is applied to an air conditioner will be described. Note that FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a cooling and heating device to which the present invention is applied. In addition to performing the cooling operation described in the first embodiment, the cooling and heating device 30 of the present embodiment adds the heating water heated by the combustion device 3 to the indoor heat exchanger 1 of the indoor air conditioner 5 during the heating operation.
5 to perform indoor heating by connecting the heating water circulation passage 14 and the cooling heat output water circulation passage 17 shown in the first embodiment,
Three switching valves V1 and V for switching the flow path at the connecting part
2, V3 (Cooling and heating switching valve) is provided. In addition to the indoor air conditioner 5, a floor heating mat, a bathroom dryer, or the like may be connected so that floor heating or bathroom drying is performed by supplying heated water.

【0057】〔変形例〕上記の第1、第2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室S
1 、中段室S2 、下段室S3 とした例を示したが、セル
Sの回転方向を横に向けたり、反転させるなど、他の向
きに配置しても良い。また、上段室S1、中段室S2 、
下段室S3 の配置を入れ換えても良い。さらに、セルS
の移動方向を逆にしても良い。このような場合は、勿
論、各室に接触する各熱媒体の配置位置もヒートポンプ
サイクルが成り立つように入れ換える。
[Modification] In the first and second embodiments described above,
In order to facilitate the explanation, the upper chamber S is shown according to the top and bottom of the drawing.
1, an example in which the middle chamber S2 and the lower chamber S3 are shown has been shown, but the rotation direction of the cell S may be arranged in other directions such as to be laterally or inverted. In addition, upper chamber S1, middle chamber S2,
The lower chamber S3 may be rearranged. Furthermore, cell S
The moving direction of may be reversed. In such a case, as a matter of course, the arrangement positions of the heat mediums in contact with the respective chambers are also changed so that the heat pump cycle is established.

【0058】上記の実施例では、第1室を2つに分割し
(中段室S2 、下段室S3 )、1サイクル内で2回冷熱
出力を得る2段式サイクルに本発明を適用した例に示し
たが、1サイクル内で1回冷熱出力を得る1段式サイク
ルや、第1室を3つ以上分割して1サイクル内で3回以
上冷熱出力を得る3段式以上のサイクルに本発明を適用
しても良い。
In the above embodiment, the present invention is applied to a two-stage cycle in which the first chamber is divided into two (middle chamber S2 and lower chamber S3) to obtain the cold heat output twice within one cycle. Although shown, the present invention is applicable to a one-stage cycle for obtaining a cold heat output once in one cycle, or a three-stage cycle for obtaining a cold heat output three times or more in one cycle by dividing the first chamber into three or more. May be applied.

【0059】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室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、排熱による昇温など)によって昇
温した熱媒体を用いても良い。
In the above embodiment, as the heat medium for pressurization, an example is used in which the heat medium (the pressurized water in the embodiment) whose temperature has risen by cooling the upper chamber S1 whose temperature has risen in the heating zone α1 is used. However, a heat medium heated by heating means (for example, temperature rising by a combustion device, temperature rising by an electric heater, temperature rising by exhaust heat, etc.) may be used.

【0060】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。
In the above embodiment, a multi air conditioner in which a plurality of indoor air conditioners 5 can be connected to one outdoor unit 7 has been shown, but in an air conditioner in which one indoor air conditioner 5 is connected to one outdoor unit 7. The present invention may be applied. In the above-described embodiment, an example in which the room is cooled by the heat medium for cold heat output (cold water in the embodiment) obtained by the heat pump cycle 2 has been shown, but refrigeration operation or freezing operation is performed by the heat medium for cold heat output. For example, the present invention may be used as another cooling device.

【0061】上記の実施例では、1つのヒートポンプユ
ニット(1つの容器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。
In the above embodiment, an example using one heat pump unit (unit containing a plurality of cells S in one container K) was shown, but a plurality of heat pump units are mounted to increase the cooling capacity. Therefore, it may be used for a cooling device such as a building air conditioning system that requires a large cooling capacity.

【0062】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。
In the above-mentioned embodiment, the gas combustion device for burning the gas is used as the heating means for heating the heating medium for heating (heating water in the embodiments). Other combustion devices may be used, heating means for heating the heating medium by exhaust heat of the internal combustion engine, steam by a boiler, heating means using an electric heater, etc.
Other heating means may be used. When utilizing the exhaust heat of the internal combustion engine, it can also be used for a vehicle.

【0063】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に
よる熱媒体や、空気など気体による熱媒体を用いても良
い。上記の実施例では、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
的に回転移動させたり、上下や左右等の直線移動や、蛇
行移動等を伴うように移動させても良い。
In the above embodiments, tap water was used as an example of each heat medium, but a heat medium of another liquid such as antifreeze liquid or oil, or a heat medium of gas such as air may be used. In the above embodiment, an example in which a plurality of cells S are continuously rotated by the cell moving means is shown, but the cells S are intermittently rotationally moved, linear movements such as vertical and horizontal movements, and meandering movements are performed. You may move so as to accompany.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ヒートポンプサイクルの作動説明図である(第
1実施例)。
FIG. 1 is an operation explanatory view of a heat pump cycle (first embodiment).

【図2】冷房装置の概略構成図である(第1実施例)。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a cooling device (first embodiment).

【図3】セルの斜視図である(第1実施例)。FIG. 3 is a perspective view of a cell (first embodiment).

【図4】複数のセルの配置状態を示す斜視図である(第
1実施例)。
FIG. 4 is a perspective view showing an arrangement state of a plurality of cells (first embodiment).

【図5】容器の斜視図である(第1実施例)。FIG. 5 is a perspective view of a container (first embodiment).

【図6】PT冷凍サイクル線図である(第1実施例)。FIG. 6 is a PT refrigeration cycle diagram (first embodiment).

【図7】冷暖房装置の概略構成図である(第2実施
例)。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an air conditioner (second embodiment).

【図8】冷房装置の概略構成図である(従来例)。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a cooling device (conventional example).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 上段室(第1室) S2 中段室(第2室) S3 下段室(第2室) S4 水素通路 α 水素駆動部 α1 加熱域 α3 下段放熱域(第1放熱域) γ 第2冷熱出力部(冷熱出力部) γ1 上段放熱域(第2放熱域) γ2 中段冷熱出力域(冷熱出力域) K1 上段容器(第1容器) K2 中段容器(第2容器) K3 下段容器(第2容器) HM high temperature alloy (hydrogen storage alloy) MM Medium temperature alloy (hydrogen storage alloy) LM low temperature alloy (hydrogen storage alloy) S cell S1 upper room (first room) S2 Middle room (2nd room) S3 Lower room (2nd room) S4 hydrogen passage α Hydrogen drive α1 heating area α3 Lower heat radiation area (first heat radiation area) γ Second cold heat output section (Cold heat output section) γ1 Upper heat radiation area (second heat radiation area) γ2 Middle cold heat output area (Cold heat output area) K1 upper container (first container) K2 Middle container (2nd container) K3 lower container (second container)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】水素吸蔵合金の水素の放出時の吸熱を利用
した水素吸蔵式冷却装置において、 水素吸蔵合金が封入された第1室、この第1室内と水素
通路を介して連通し、水素吸蔵合金が封入された第2室
を備えた複数のセルと、 前記第1室と接触可能に設けられた加熱用の熱媒体が配
された加熱域を備えるとともに、前記第2室と接触可能
に設けられた放熱用の熱媒体が配された第1放熱域を備
える水素駆動部と、 前記第1室と接触可能に設けられた放熱用の熱媒体が配
された第2放熱域を備えるとともに、前記第2室と接触
可能に設けられた冷熱出力用の熱媒体が配された冷熱出
力域を備える冷熱出力部と、 前記複数のセルを前記水素駆動部および前記冷熱出力部
に繰り返し移動させるセル移動手段と、を備え、 前記加熱用の熱媒体、前記放熱用の熱媒体、前記冷熱出
力用の熱媒体の少なくとも1種以上の熱媒体は、前記第
1室あるいは前記第2室の少なくとも一方に、噴射ある
いは滴下されることを特徴とする水素吸蔵式冷却装置。
1. A hydrogen storage-type cooling device that utilizes the heat absorption of hydrogen storage alloy when hydrogen is released, wherein a first chamber in which the hydrogen storage alloy is enclosed, and the first chamber communicates with the first chamber through a hydrogen passage. A plurality of cells having a second chamber in which an occlusion alloy is enclosed, a heating region in which a heating medium for heating, which is provided so as to be in contact with the first chamber, is arranged, and can be in contact with the second chamber A hydrogen drive unit having a first heat dissipation area in which a heat dissipation heat medium is disposed, and a second heat dissipation area in which a heat dissipation heat medium disposed so as to be in contact with the first chamber is disposed. At the same time, a cold heat output part having a cold heat output region in which a heat medium for cold heat output is provided so as to be in contact with the second chamber, and the plurality of cells are repeatedly moved to the hydrogen drive part and the cold heat output part. And a cell moving means for making the heating medium for heating, At least one kind of heat medium for radiating heat and at least one heat medium for outputting cold heat is injected or dropped into at least one of the first chamber and the second chamber. Cooling device.
【請求項2】請求項1の水素吸蔵式冷却装置において、 前記第1室および前記第2室は、それぞれ偏平状を呈す
るとともに、一方の面が凸状に湾曲し、一方の面に対向
する他方の面が凹状に湾曲して設けられたことを特徴と
する水素吸蔵式冷却装置。
2. The hydrogen storage cooling device according to claim 1, wherein the first chamber and the second chamber each have a flat shape, and one surface thereof is convexly curved and faces one surface thereof. A hydrogen storage cooling device, characterized in that the other surface is provided with a concave curvature.
【請求項3】請求項1または請求項2の水素吸蔵式冷却
装置において、 前記第1室および前記第2室がそれぞれ放射状を呈する
ように前記複数のセルを配置し、 前記セル移動手段が前記複数のセルを放射状に回転駆動
し、 前記加熱域と前記第2放熱域は、前記第1室の群を覆う
第1容器内で区画され、 前記第1放熱域と前記冷熱出力域は、前記第2室の群を
覆う第2容器内で区画されたことを特徴とする水素吸蔵
式冷却装置。
3. The hydrogen storage cooling device according to claim 1 or 2, wherein the plurality of cells are arranged so that the first chamber and the second chamber each have a radial shape. A plurality of cells are rotationally driven in a radial manner, the heating area and the second heat radiation area are partitioned in a first container that covers the group of the first chamber, and the first heat radiation area and the cold heat output area are A hydrogen storage cooling device characterized by being partitioned in a second container that covers a group of the second chamber.
【請求項4】請求項1ないし請求項3のいずれかの水素
吸蔵式冷却装置において、 前記複数のセルは、前記第2室が2つに分割して設けら
れ、 前記第1室から分割された一方の第2室に水素の移動を
行い、この一方の第2室から他方の第2室へ水素を移動
させて1段目の冷熱出力を得るとともに、前記他方の第
2室から前記第1室へ水素を移動させて2段目の冷熱出
力を得るように設けられたことを特徴とする水素吸蔵式
冷却装置。
4. The hydrogen storage cooling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of cells are provided by dividing the second chamber into two and are divided from the first chamber. The hydrogen is transferred to one of the second chambers, the hydrogen is transferred from the one of the second chambers to the other of the second chambers to obtain the cold heat output of the first stage, and the second chamber of the other side is connected to the second chamber. A hydrogen storage cooling device, which is provided so as to move hydrogen to one chamber to obtain a second stage cold heat output.
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