JP3813340B2 - 水素吸蔵合金を利用した熱利用システム - Google Patents

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、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として、１サイクルで２回の冷熱出力を得る２段式サイクルのヒートポンプサイクルが知られているが、水素吸蔵合金から水素を放出させるための熱媒体の供給路、あるいは水素吸蔵合金へ水素を吸蔵させるための熱媒体の供給路は、並列接続されて、熱媒体が水素吸蔵合金を封入する複数の容器と接触するように供給されていた。
【０００３】
具体的には、冷却装置としての２段式サイクルでは、水素吸蔵合金から水素を放出させるための熱媒体としては、加熱用の熱媒体と、冷熱出力用の熱媒体とがあり、この冷熱出力用の熱媒体は同時に２か所の冷熱出力部に並列供給されている。また、水素吸蔵合金に水素を吸蔵させるための熱媒体としては、放熱用の熱媒体があり、この放熱用の熱媒体は水素駆動部と２か所の冷熱出力部の計３ヵ所に対して同時に並列供給されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
同種の熱媒体が同時に複数の箇所へ並列供給されて水素の移動を行う場合では、水素吸蔵合金の吸蔵・放出圧力を形成する温度域が広く、反応が不安定になり、水素平衡圧管理が困難であった。
また、２段式サイクルを形成させるには、水素反応抑制したい水素吸蔵合金を昇温させて容器内圧を上昇させるが、熱媒体を並列供給するタイプはこの昇圧温度を高くする必要がある。このため、熱媒体並列供給タイプは昇圧のために大きな熱量が必要となり、水素反応抑制したい水素吸蔵合金の温度確保に余分な熱の授受が必要であった。
【０００５】
【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、水素吸蔵合金の水素平衡圧管理が容易で、且つ水素反応抑制したい水素吸蔵合金の温度確保に余分な熱の授受を抑えることのできる水素吸蔵合金を利用した熱利用システムの提供にある。
【０００６】
【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。
【０００７】
（請求項１の手段）
水素吸蔵合金の水素の放出時の吸熱を利用した熱利用システムであって、
水素吸蔵合金が封入された第１容器、この第１容器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容器、この第２容器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３容器を備えた複数のセルと、
前記第１容器に加熱用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に昇圧用の熱媒体を接触させ、前記第３容器に放熱用の熱媒体を接触させる水素駆動部と、
前記第１容器に昇圧用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に放熱用の熱媒体を接触させ、前記第３容器に冷熱出力用の熱媒体を接触させる第１冷熱出力部と、
前記第１容器に放熱用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に冷熱出力用の熱媒体を接触させる第２冷熱出力部と、を備え、
前記放熱用の熱媒体の供給路は、前記第１、第２、第３容器に対して直列に流れるように接続されたことを特徴とする。
【０００８】
（請求項２の手段）
請求項１の水素吸蔵合金を利用した熱利用システムにおいて、
前記第１容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が高い高温合金であり、
前記第２容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が前記高温合金より低い中温合金であり、
前記第３容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が前記中温合金より低い低温合金であり、
前記放熱用の熱媒体の供給路は、前記水素駆動部の前記第３容器、前記第１冷熱出力部の前記第２容器、前記第２冷熱出力部の前記第１容器のうち、最初に前記第１冷熱出力部の前記第２容器に前記放熱用の熱媒体を供給することを特徴とする。
【０００９】
（請求項３の手段）
水素吸蔵合金の水素の放出時の吸熱を利用した熱利用システムであって、
水素吸蔵合金が封入された第１容器、この第１容器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容器、この第２容器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３容器を備えた複数のセルと、
前記第１容器に加熱用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に昇圧用の熱媒体を接触させ、前記第３容器に放熱用の熱媒体を接触させる水素駆動部と、
前記第１容器に昇圧用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に放熱用の熱媒体を接触させ、前記第３容器に冷熱出力用の熱媒体を接触させる第１冷熱出力部と、
前記第１容器に放熱用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に冷熱出力用の熱媒体を接触させる第２冷熱出力部と、を備え、
前記冷熱出力用の熱媒体の供給路は、前記第２、第３容器に対して直列に流れるように接続されたことを特徴とする。
【００１０】
（請求項４の手段）
請求項３の水素吸蔵合金を利用した熱利用システムにおいて、
前記第１容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が高い高温合金であり、
前記第２容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が前記高温合金より低い中温合金であり、
前記第３容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が前記中温合金より低い低温合金であり、
前記冷熱出力用の熱媒体の供給路は、前記第２冷熱出力部の前記第２容器、前記第１冷熱出力部の前記第３容器の順で直列接続されたことを特徴とする。
【００１１】
（請求項５の手段）
水素吸蔵合金の水素の放出時の吸熱を利用した熱利用システムであって、
水素吸蔵合金が封入された第１容器、この第１容器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容器、この第２容器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３容器を備えた複数のセルと、
前記第１容器に加熱用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に昇圧用の熱媒体を接触させ、前記第３容器に放熱用の熱媒体を接触させる水素駆動部と、
前記第１容器に昇圧用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に放熱用の熱媒体を接触させ、前記第３容器に冷熱出力用の熱媒体を接触させる第１冷熱出力部と、
前記第１容器に放熱用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に冷熱出力用の熱媒体を接触させる第２冷熱出力部と、を備え、
前記第１容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が高い高温合金であり、
前記第２容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が前記高温合金より低い中温合金であり、
前記第３容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が前記中温合金より低い低温合金であり、
前記放熱用の熱媒体の供給路は、前記水素駆動部の前記第３容器、前記第１冷熱出力部の前記第２容器、前記第２冷熱出力部の前記第１容器のうち、最初に前記第１冷熱出力部の前記第２容器に前記放熱用の熱媒体を供給するとともに、
前記冷熱出力用の熱媒体の供給路は、前記第２冷熱出力部の前記第２容器、前記第１冷熱出力部の前記第３容器の順で直列接続されたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の作用および効果】
（請求項１の作用および効果）
請求項１の発明では、放熱用の熱媒体の供給路は直列接続されて、放熱用の熱媒体は順次、水素吸蔵合金を封入する容器に接触するため、放熱用の熱媒体の温度上昇が段階的に変化し、結果的に１つの容器との接触によって水素吸蔵反応を起こす際の温度変化範囲を狭くできる。
広い温度変化範囲で水素吸蔵反応を行わせるよりも、狭い温度変化範囲で水素吸蔵反応を行わせる方が、時間に対する温度変化勾配が小さくて良いため、オーバーシュートが抑えられ、水素吸蔵反応が安定化する。このため、水素吸蔵合金の水素平衡圧管理が容易になる。
（請求項３の作用および効果）
請求項３の発明では、冷熱出力用の熱媒体の供給路は直列接続されて、冷熱出力用の熱媒体は順次、水素吸蔵合金を封入する容器に接触するため、冷熱出力用の熱媒体の温度低下が段階的に変化し、結果的に１つの容器との接触によって水素放出反応を起こす際の温度変化範囲を狭くできる。
広い温度変化範囲で水素放出反応を行わせるよりも、狭い温度変化範囲で水素放出反応を行わせる方が、時間に対する温度変化勾配が小さくて良いため、オーバーシュートが抑えられ、水素放出反応が安定化する。このため、水素吸蔵合金の水素平衡圧管理が容易になる。
【００１３】
（請求項２の作用および効果）
請求項２を採用することにより、次の効果が得られる。
放熱用の熱媒体が、最初に第１冷熱出力部の第２容器に触れて内部の中温合金を冷却することにより、水素反応を抑制したい水素吸蔵合金（水素駆動部における中温合金）の昇圧温度が低く済む。
このように、水素駆動部における中温合金の昇圧温度が低く済むため、昇圧用熱媒体を加熱するための熱量を抑えることができ、省エネ（例えば、ガスバーナの燃焼量の低減）、または加熱効率アップが図れる。
（請求項４の作用および効果）
請求項４を採用することにより、次の効果が得られる。
冷熱出力用の熱媒体が、最初に第２冷熱出力部の第２容器に触れることにより、水素反応を抑制したい水素吸蔵合金（水素駆動部における中温合金）の昇圧温度が低く済む。
このように、水素駆動部における中温合金の昇圧温度が低く済むため、昇圧用熱媒体を加熱するための熱量を抑えることができ、省エネ（例えば、ガスバーナの燃焼量の低減）、または加熱効率アップが図れる。
（請求項５の作用および効果）
請求項５を採用することにより、次の効果が得られる。
放熱用の熱媒体が、最初に第１冷熱出力部の第２容器に触れて内部の中温合金を冷却することにより、水素反応を抑制したい水素吸蔵合金（水素駆動部における中温合金）の昇圧温度が低く済む。
冷熱出力用の熱媒体が、最初に第２冷熱出力部の第２容器に触れることにより、水素反応を抑制したい水素吸蔵合金（水素駆動部における中温合金）の昇圧温度が低く済む。
このように、水素駆動部における中温合金の昇圧温度が低く済むため、昇圧用熱媒体を加熱するための熱量を抑えることができ、省エネ（例えば、ガスバーナの燃焼量の低減）、または加熱効率アップが図れる。
【００１４】
【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６を用いて説明する。
【００１５】
（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１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。
【００１６】
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（水素吸蔵合金から水素を放出させるために後述する水素駆動部αへ供給される熱媒体で、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（水素吸蔵合金に水素を吸蔵させるために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の３か所へ供給される熱媒体で、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（水素吸蔵合金から水素を放出させるために後述する第１冷熱出力部β、第２冷熱出力部γの２か所へ供給される熱媒体で、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。
【００１７】
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。
【００１８】
（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２に示すように、水素吸蔵合金が封入された上段容器Ｓ1 （第１容器に相当）、この上段容器Ｓ1 内と水素通路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 （第２容器に相当）、中段容器Ｓ2 内と水素通路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 （第３容器に相当）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。
【００１９】
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 内には高温合金ＨＭより低い水素平衡温度の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６のＰＴ冷凍サイクル線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ＨＭ、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。
【００２０】
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。
【００２１】
各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 の内部は、コルゲートフィンやオフセットフィンなどの薄板フィン（図示しない）が挿入され、対向面と薄板フィンとがろう付けにより接合されている。この薄板フィンは、熱伝導性に優れた金属製（例えば、銅、アルミニウム、ステンレス等）の薄板をプレス加工して形成したもので、最中状のセル容器を接合する際に、容器内に一体ろう付けされたもので、水素吸蔵合金から容器へ伝える伝熱量を増大させるとともに、容器の変形を防ぐものである。
【００２２】
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、サイクル作動時の高圧の水素平衡圧力の高圧下において、各容器の対向面に引っ張り応力と圧縮応力がかかるが、上記容器形状の採用により各容器の変形が防止される。
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、セル移動手段（例えば、電動モータ）によって連続的にゆっくり回転駆動される（例えば、１時間に２０回転）。
【００２３】
各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 は、図２および図３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。
【００２４】
デバイダー９は、各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 をそれぞれ別々に覆うもので、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。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、図３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。
【００２５】
２段式サイクルのヒートポンプサイクル２は、図２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。従って、例えば１８個のセルＳを用いる場合、水素駆動部α、第１冷熱出力部β、第２冷熱出力部γのそれぞれの域（１２０°範囲）には、約６個のセルＳが存在することになり、各セルＳは１２０°範囲の水素駆動部αを通過すると、１２０°範囲の第１冷熱出力部β→１２０°範囲の第２冷熱出力部γ→１２０°範囲の水素駆動部αを繰り返す。
【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５３℃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（第２冷熱出力部γを通過した放熱水で、例えば３８℃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５１℃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（放熱水冷却手段４から最初に供給される放熱体で、例えば３２℃ほど）が供給される中段放熱域β2 、下段容器Ｓ3 と接触する冷熱出力水（第２冷熱出力部γを通過した出力水で、例えば１０℃ほど）が供給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（第１冷熱出力部βを通過した放熱水で、例えば３５℃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（室内空調機５から戻ってきた出力水で、例えば１３℃ほど）が供給される中段冷熱出力域γ2 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β3 →不問域γ3 を循環するものである。
【００２８】
ここで、水素駆動部α、第１冷熱出力部β、第２冷熱出力部γに供給される熱媒体の供給路の接続について説明する。
熱媒体は、水素吸蔵合金を加熱する加熱水と、水素吸蔵合金を冷却させる放熱水と、冷熱出力水と、昇圧水とがある。
加熱水は、水素駆動部αにおいて、水素吸蔵合金から水素を放出させるために水素駆動部αへ供給される熱媒体であり、図１の加熱水循環路１８に示すように、燃焼装置３で加熱された加熱水が水素駆動部αの上段容器Ｓ1 のみと接触するように加熱域α１のみへ供給される。
放熱水は、水素吸蔵合金に水素を吸蔵させるために水素駆動部α、第１冷熱出力部β、第２冷熱出力部γの３か所へ供給される熱媒体であり、図１の放熱水循環路２２に示すように、放熱水冷却手段４によって冷却された放熱水が、第１冷熱出力部βの中段容器Ｓ2 →第２冷熱出力部γの上段容器Ｓ1 →水素駆動部αの下段容器Ｓ3 の順で接触するように、放熱水循環路２２が中段放熱域β2 →上段放熱域γ1 →下段放熱域α3 の順に直列接続されている。
【００２９】
冷熱出力水は、水素吸蔵合金から水素を放出させるために第１冷熱出力部β、第２冷熱出力部γの２か所へ供給される熱媒体であり、図１の冷熱出力水循環路２１に示すように、室内空調機５を通過して戻ってきた冷熱出力水が、第２冷熱出力部γの中段容器Ｓ2 →第１冷熱出力部βの下段容器Ｓ3 の順で接触して流れるように、冷熱出力水循環路２１が中段冷熱出力域γ2 →下段冷熱出力域β3 の順で直列接続されている。
昇圧水は、水素駆動部αにおいて中段容器Ｓ2 が水素吸蔵するのを防ぐとともに、第１冷熱出力部βにおいて上段容器Ｓ1 が水素吸蔵するのを防ぐもので、図１に示す昇圧水循環路１１に示すように、昇圧水を上段昇圧域β1 と中段昇圧域α2 とを循環して流すものである。
【００３０】
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γ1 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。
【００３１】
上段水槽Ｋ1 、中段水槽Ｋ2 、下段水槽Ｋ3 は、一体成形された水槽Ｋ（例えば、樹脂製の容器）で、この水槽Ｋには、図５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。
【００３２】
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１２０°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するもので、凹部Ｍ1 、Ｍ2 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。
【００３３】
昇圧水循環路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もので、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５３℃程で、中段昇圧域α2 の昇圧水の温度は例えば５１℃程になる。
【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。
【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。
【００３６】
（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Ｐ3 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。
【００３７】
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。
【００３８】
（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Ｐ3 、給水バルブＴ4 、Ｔ5 、Ｔ6 、放熱水冷却手段４の放熱ファン、セル移動手段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、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。
【００３９】
（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２０をONする。
【００４０】
セル移動手段によって、複数のセルＳが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。
【００４１】
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（５３℃）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（３８℃）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。
【００４２】
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℃：１．０ＭＰａ、中段容器Ｓ2 内が５３℃：１．０ＭＰａ、下段容器Ｓ3 内が３８℃：０．９ＭＰａとなり、上段容器Ｓ1 の高温合金ＨＭが水素を放出し｛図６の（１）｝、下段容器Ｓ3 の低温合金ＬＭが水素を吸蔵する｛図６の（２）｝。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。
【００４３】
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（５１℃）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（３２℃）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Ｓ3 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１０℃から７℃に冷やされる。なお、低温合金ＬＭは、冷熱出力水が１０℃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。
【００４４】
このように、上段容器Ｓ1 が上段昇圧域β1 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５１℃：０．５ＭＰａ、中段容器Ｓ2 内が３２℃：０．４ＭＰａ、下段容器Ｓ3 内が１０℃：０．５ＭＰａとなり、下段容器Ｓ3 の低温合金ＬＭが水素を放出し｛図６の（３）｝、中段容器Ｓ2 の中温合金ＭＭが水素を吸蔵する｛図６の（４）｝。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。
【００４５】
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（３５℃）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℃から１０℃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。
【００４６】
このように、上段容器Ｓ1 が上段放熱域γ1 で放熱水に触れることにより、上段容器Ｓ1 内が３５℃：０．１ＭＰａ、中段容器Ｓ2 内が１３℃：０．２ＭＰａ、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６の（５）｝、上段容器Ｓ1 の高温合金ＨＭが水素を吸蔵する｛図６の（６）｝。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。
【００４７】
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。
【００４８】
〔実施例の第１の特徴〕
本実施例のヒートポンプサイクル２では、各上、中、下段容器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 に供給される熱媒体は、各域に直列接続されて供給されるため、熱媒体（冷熱出力水および放熱水）の温度変化は段階的に変化する。
つまり、室内空調機５を通過して戻ってきた冷熱出力水は、第２冷熱出力部γの中段容器Ｓ2 →第１冷熱出力部βの下段容器Ｓ3 の順で接触するため、冷熱出力水を一気に１３℃から７℃に降温するのではなく、冷熱出力水を２回に分けて（例えば１３℃→１０℃、１０℃→７℃）降温する。
同様に、放熱水冷却手段４によって冷却された放熱水は、第１冷熱出力部βの中段容器Ｓ2 →第２冷熱出力部γの上段容器Ｓ1 →水素駆動部αの下段容器Ｓ3 の順で接触するため、放熱水が一気に３２℃から４１℃に昇温するのではなく、放熱水は３回に分けて（例えば３２℃→３５℃、３５℃→３８℃、３８℃→４１℃）昇温する。
【００４９】
〔実施例の第１の効果〕
冷熱出力水を一気に６°（１３℃→７℃）降温させる範囲の水素放出反応よりも、冷熱出力水が３°（１３℃→１０℃、１０℃→７℃）降温させる範囲の水素放出反応の方が容易であり、水素放出反応が安定化する。
同様に、放熱水を一気に９°（３２℃→４１℃）昇温させる範囲の水素吸蔵反応よりも、放熱水を３°（３２℃→３５℃、３５℃→３８℃、３８℃→４１℃）昇温させる範囲の水素吸蔵反応の方が容易であり、水素吸蔵反応が安定化する。
つまり、広い温度変化範囲で水素吸蔵・水素放出反応を行わせるよりも、狭い温度変化範囲で水素吸蔵・水素放出反応を行わせる方が、時間に対する温度変化勾配が小さくて良いため、オーバーシュートが抑えられ、水素吸蔵、水素放出反応が安定化し、水素吸蔵合金の水素平衡圧管理が容易になる。
【００５０】
〔実施例の第２の特徴〕
（熱媒体を直列供給する実施例における中温合金ＭＭの特性）
放熱水冷却手段４で冷却された放熱水（放熱用の熱媒体）が、最初に第１冷熱出力部βの中段容器Ｓ2 に触れて内部の中温合金ＭＭを冷却する。つまり、図６の（４）の放熱水の出水温度が３５℃（入水温度は３２℃）になる。
一方、室内空調機５を通過して温まった冷熱出力水（冷熱出力用の熱媒体）が、最初に第２冷熱出力部γの中段容器Ｓ2 に触れる。つまり、図６の（５）の冷熱出力水の出水温度が１０℃（入水温度が１３℃）になる。
ここで、実施例における中温合金ＭＭの特性は図６の（４）と（５）を結んだ特性のものである。このため、水素駆動部αの中段容器Ｓ2 内を１ＭＰａにするには、水素駆動部αの中段容器Ｓ2 に触れる昇圧水の温度として、約５３℃ほどが必要となる（図６のア参照）。
【００５１】
（熱媒体を並列供給する参考例における中温合金ＭＭの特性）
放熱水冷却手段４で冷却された放熱水（放熱用の熱媒体）が、水素駆動部αの下段容器Ｓ3 、第１冷熱出力部βの中段容器Ｓ2 、第２冷熱出力部γの上段容器Ｓ1 に並列供給されるものとする。
一方、室内空調機５を通過して温まった冷熱出力水（冷熱出力用の熱媒体）が、第１冷熱出力部βの下段容器Ｓ3 、第２冷熱出力部γの中段容器Ｓ2 に並列供給されるものとする。
このような並列供給の場合、第１冷熱出力部βの中段容器Ｓ2 に触れて内部の中温合金ＭＭを冷却する放熱水の出水温度が４１℃｛図６の（２）の放熱水の出水温度３８℃→４１℃｝であり、第２冷熱出力部γの中段容器Ｓ2 に触れて内部の中温合金ＭＭで冷却される冷熱出力水の出水温度が７℃｛図６の（３）の冷熱出力水の出水温度１０℃→７℃｝であるとする。
すると、図６の中温合金ＭＭには、破線（図中、ＭＭ’参照）に示す特性が要求される。このため、水素駆動部αの中段容器Ｓ2 内を１ＭＰａにするには、水素駆動部αの中段容器Ｓ2 に触れる昇圧水の温度として、約５８℃ほどが必要となる（図６のイ参照）。
【００５２】
〔実施例の第２の効果〕
上述したように、放熱水冷却手段４で冷却された放熱水を最初に第１冷熱出力部βの中段容器Ｓ2 に供給し、また室内空調機５を通過して温まった冷熱出力水を最初に第２冷熱出力部γの中段容器Ｓ2 に供給することにより、水素駆動部αの中段容器Ｓ2 内を１ＭＰａにするのに、水素駆動部αの中段容器Ｓ2 に触れる昇圧水の温度が、並列接続タイプの約５８℃ほどに比較して、約５３℃ほどで済む。
このように、この実施例では、水素駆動部αにおける中温合金ＭＭの昇圧温度が低く済むため、昇圧水を加熱するための熱量を抑えることができ、水素反応抑制したい水素吸蔵合金の温度確保に余分な熱の授受が抑えられ、燃焼装置３の燃焼量の低減による省エネが図れる。
【００５３】
〔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。
【００５４】
〔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８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、隙間が略同幅であるため、その隙間を流れる熱媒体の流速が一定になり、熱媒体の熱交換ロスが減り、ヒートポンプサイクル２の冷却効率を高めることができる。
【００５５】
上記の実施例では、放熱用の熱媒体（放熱水）を中段放熱域β2 →上段放熱域γ1 →下段放熱域α3 の順で直列に供給させる例を示したが、例えば、中段放熱域β2 →下段放熱域α3 →上段放熱域γ1 の順や、上段放熱域γ1 →中段放熱域β2 →下段放熱域α3 の順など、他の順序に入れ換えて供給させても良い。
上記の実施例では、冷熱出力用の熱媒体（冷熱出力水）を中段冷熱出力域γ2 →下段冷熱出力域β3 の順で直列に供給させる例を示したが、下段冷熱出力域β3 →中段冷熱出力域γ2 の順に供給させても良い。
また、上記の実施例では、放熱用の熱媒体（放熱水）と、冷熱出力用の熱媒体（冷熱出力水）の両方を直列供給させる例を示したが、放熱水あるいは冷熱出力水の一方のみを直列供給させ、他方を並列供給させても良い。
なお、放熱水や冷熱出力水の供給順路を入れ換えるこの変形中において、最後に中段放熱域β2 に放熱水を供給するとともに、最後に中段冷熱出力域γ2 に冷熱出力水を供給する場合は、水素反応抑制したい水素吸蔵合金（水素駆動部αにおける中段容器Ｓ2 内）を昇圧させるための昇圧水の温度を下げる効果は生じない。
【００５６】
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、複数のセル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とによって、デバイダー９の内側の熱媒体通路９ａに熱媒体の種類を切り替えて供給しても良い。
【００５７】
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。
【００５８】
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、下段容器Ｓ3 を２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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】冷房装置の概略構成図である（第１実施例）。
【図２】ヒートポンプサイクルの作動説明図である（第１実施例）。
【図３】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）。
【図４】セルの部分斜視図である（第１実施例）。
【図５】ヒートポンプユニットの斜視図である（第１実施例）。
【図６】ＰＴ冷凍サイクル線図である（第１実施例）。
【図７】冷暖房装置の概略構成図である（第２実施例）。
【図８】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）。
【符号の説明】
２ ヒートポンプサイクル
２１ 冷熱出力水循環路（冷熱出力用の熱媒体の供給路）
２２ 放熱水循環路（放熱用の熱媒体の供給路）
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（第１容器）
Ｓ2 中段容器（第２容器）
Ｓ3 下段容器（第３容器）
Ｓ4 水素通路
α 水素駆動部
β 第１冷熱出力部
γ 第２冷熱出力部

Claims (5)

1. 水素吸蔵合金の水素の放出時の吸熱を利用した熱利用システムであって、
   水素吸蔵合金が封入された第１容器、この第１容器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容器、この第２容器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３容器を備えた複数のセルと、
   前記第１容器に加熱用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に昇圧用の熱媒体を接触させ、前記第３容器に放熱用の熱媒体を接触させる水素駆動部と、
   前記第１容器に昇圧用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に放熱用の熱媒体を接触させ、前記第３容器に冷熱出力用の熱媒体を接触させる第１冷熱出力部と、
   前記第１容器に放熱用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に冷熱出力用の熱媒体を接触させる第２冷熱出力部と、を備え、
   前記放熱用の熱媒体の供給路は、前記第１、第２、第３容器に対して直列に流れるように接続された
   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。
2. 請求項１の水素吸蔵合金を利用した熱利用システムにおいて、
   前記第１容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が高い高温合金であり、
   前記第２容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が前記高温合金より低い中温合金であり、
   前記第３容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が前記中温合金より低い低温合金であり、
   前記放熱用の熱媒体の供給路は、前記水素駆動部の前記第３容器、前記第１冷熱出力部の前記第２容器、前記第２冷熱出力部の前記第１容器のうち、最初に前記第１冷熱出力部の前記第２容器に前記放熱用の熱媒体を供給する
   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。
3. 水素吸蔵合金の水素の放出時の吸熱を利用した熱利用システムであって、
   水素吸蔵合金が封入された第１容器、この第１容器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容器、この第２容器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３容器を備えた複数のセルと、
   前記第１容器に加熱用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に昇圧用の熱媒体を接触させ、前記第３容器に放熱用の熱媒体を接触させる水素駆動部と、
   前記第１容器に昇圧用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に放熱用の熱媒体を接触させ、前記第３容器に冷熱出力用の熱媒体を接触させる第１冷熱出力部と、
   前記第１容器に放熱用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に冷熱出力用の熱媒体を接触させる第２冷熱出力部と、を備え、
   前記冷熱出力用の熱媒体の供給路は、前記第２、第３容器に対して直列に流れるように接続された
   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。
4. 請求項３の水素吸蔵合金を利用した熱利用システムにおいて、
   前記第１容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が高い高温合金であり、
   前記第２容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が前記高温合金より低い中温合金であり、
   前記第３容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が前記中温合金より低い低温合金であり、
   前記冷熱出力用の熱媒体の供給路は、前記第２冷熱出力部の前記第２容器、前記第１冷熱出力部の前記第３容器の順で直列接続された
   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。
5. 水素吸蔵合金の水素の放出時の吸熱を利用した熱利用システムであって、
   水素吸蔵合金が封入された第１容器、この第１容器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容器、この第２容器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３容器を備えた複数のセルと、
   前記第１容器に加熱用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に昇圧用の熱媒体を接触させ、前記第３容器に放熱用の熱媒体を接触させる水素駆動部と、
   前記第１容器に昇圧用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に放熱用の熱媒体を接触させ、前記第３容器に冷熱出力用の熱媒体を接触させる第１冷熱出力部と、
   前記第１容器に放熱用の熱媒体を接触させ、前記第２容器に冷熱出力用の熱媒体を接触させる第２冷熱出力部と、を備え、
   前記第１容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が高い高温合金であり、
   前記第２容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が前記高温合金より低い中温合金であり、
   前記第３容器内に封入される水素吸蔵合金は、同一平衡水素圧で水素平衡温度が前記中温合金より低い低温合金であり、
   前記放熱用の熱媒体の供給路は、前記水素駆動部の前記第３容器、前記第１冷熱出力部の前記第２容器、前記第２冷熱出力部の前記第１容器のうち、最初に前記第１冷熱出力部の前記第２容器に前記放熱用の熱媒体を供給するとともに、
   前記冷熱出力用の熱媒体の供給路は、前記第２冷熱出力部の前記第２容器、前記第１冷熱出力部の前記第３容器の順で直列接続された
   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。

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