JPH01210768A - 蓄熱式ヒートポンプ - Google Patents
蓄熱式ヒートポンプInfo
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- JPH01210768A JPH01210768A JP3484288A JP3484288A JPH01210768A JP H01210768 A JPH01210768 A JP H01210768A JP 3484288 A JP3484288 A JP 3484288A JP 3484288 A JP3484288 A JP 3484288A JP H01210768 A JPH01210768 A JP H01210768A
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- Japan
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- hydrogen
- vessel
- pressure
- alloy
- heat pump
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は水素吸蔵合金を用いる蓄熱式ヒートポンプに関
し、より詳しくは２種類の水素吸蔵合金を用いたより省
エネルギー型の蓄熱式ヒートポンプに関する。
し、より詳しくは２種類の水素吸蔵合金を用いたより省
エネルギー型の蓄熱式ヒートポンプに関する。
（従来の技術）
ヒートポンプは省エネルギー機器として各種開発され例
えば、一般家庭用の冷暖房には熱の移動を冷媒（例えば
フロンなど）の気化、圧縮の可逆操作により行うヒート
ポンプが開発されている。
えば、一般家庭用の冷暖房には熱の移動を冷媒（例えば
フロンなど）の気化、圧縮の可逆操作により行うヒート
ポンプが開発されている。
他方、化学反応の熱の吸収、放出を伴う可逆反応を利用
する化学式ヒートポンプあるいは化学式冷凍機が開発さ
れており、水素吸蔵合金の利用も提案されている。
する化学式ヒートポンプあるいは化学式冷凍機が開発さ
れており、水素吸蔵合金の利用も提案されている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、効率のよい省エネルギー機器として期待
される化学式ヒートポンプあるいは化学式冷凍機である
が、例えば従来の水素吸蔵合金利用のものでは、高い温
度をかけて合金から高圧水素を発生させなければならず
、また、水素を吸蔵する際は、合金に発生する熱を取り
去るために冷水を作らなければならず高温及び低温の２
種の熱源が豊富に必要であり、それか普及のネックとな
っていた。さらに普及をはかるためには、熱源が１種類
でも運転できる化学式ヒートポンプあるいは冷凍機の開
発が望まれている。
される化学式ヒートポンプあるいは化学式冷凍機である
が、例えば従来の水素吸蔵合金利用のものでは、高い温
度をかけて合金から高圧水素を発生させなければならず
、また、水素を吸蔵する際は、合金に発生する熱を取り
去るために冷水を作らなければならず高温及び低温の２
種の熱源が豊富に必要であり、それか普及のネックとな
っていた。さらに普及をはかるためには、熱源が１種類
でも運転できる化学式ヒートポンプあるいは冷凍機の開
発が望まれている。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、２種
類の水素吸蔵合金をそれぞれ収納した耐圧容器を水素移
送ラインで連結するとともに、上記２種の水素吸蔵合金
のうちのより低温で水素を放出する水素吸蔵合金を収納
した耐圧容器に、水素を供給する高圧水素ガス導管を袖
続−してなることを特徴とする蓄熱式ヒートポンプを提
供するものである。
類の水素吸蔵合金をそれぞれ収納した耐圧容器を水素移
送ラインで連結するとともに、上記２種の水素吸蔵合金
のうちのより低温で水素を放出する水素吸蔵合金を収納
した耐圧容器に、水素を供給する高圧水素ガス導管を袖
続−してなることを特徴とする蓄熱式ヒートポンプを提
供するものである。
次に本発明を図示の１実施態様に従って説明すると、第
１図は本発明の蓄熱式ヒートポンプの構成を説明する模
式図であり、Ｈは蓄熱式ヒートポンプ、１．２は水素吸
蔵合金（図示せず）をそれぞれ内蔵する耐圧容器を示し
、容器ｌには２のものより高温て水素を放出する水素吸
蔵合金が内蔵されている。３は容器２内の水素を容器１
に送る水素移送ラインである。また容器１及び２にはそ
れぞれその内部て熱交換を行う冷却又は加熱用媒体（例
えば水）の導管４及び５、ならびに高圧水素用の導管６
及び７が、付設されている。なお、本発明においては、
容器１内の水素を容器２に移す水素移送ライン８を設け
て容器１、ライン３、容器２、ライン８からなる水素循
環サイクルを形成させてもよい。
１図は本発明の蓄熱式ヒートポンプの構成を説明する模
式図であり、Ｈは蓄熱式ヒートポンプ、１．２は水素吸
蔵合金（図示せず）をそれぞれ内蔵する耐圧容器を示し
、容器ｌには２のものより高温て水素を放出する水素吸
蔵合金が内蔵されている。３は容器２内の水素を容器１
に送る水素移送ラインである。また容器１及び２にはそ
れぞれその内部て熱交換を行う冷却又は加熱用媒体（例
えば水）の導管４及び５、ならびに高圧水素用の導管６
及び７が、付設されている。なお、本発明においては、
容器１内の水素を容器２に移す水素移送ライン８を設け
て容器１、ライン３、容器２、ライン８からなる水素循
環サイクルを形成させてもよい。
本発明において使用される水素吸蔵合金は特に制限はな
いが例として希土類あるいはカルシウムとＮｉ、ＡＪＬ
、Ｃｏ等を１対５の割合で溶解した合金類を挙げること
ができ、特により高温で水素を放出する合金にはＬａＮ
ｉ５、より低温で水素を放出する合金にはＭｍＮ ｉ
５ （Ｍｍ ：ミッシュメタル）が好ましく使用され
る。これらの水素吸蔵合金は通常０．５〜５ｐｍ程度の
粉末状で用いられる。２種の水素吸蔵合金の同一水素分
圧での温度差は通常２０℃以上、好ましくは２０〜５０
℃である。
いが例として希土類あるいはカルシウムとＮｉ、ＡＪＬ
、Ｃｏ等を１対５の割合で溶解した合金類を挙げること
ができ、特により高温で水素を放出する合金にはＬａＮ
ｉ５、より低温で水素を放出する合金にはＭｍＮ ｉ
５ （Ｍｍ ：ミッシュメタル）が好ましく使用され
る。これらの水素吸蔵合金は通常０．５〜５ｐｍ程度の
粉末状で用いられる。２種の水素吸蔵合金の同一水素分
圧での温度差は通常２０℃以上、好ましくは２０〜５０
℃である。
（作用）
上記構成よりなる本発明の蓄熱式ヒートポンプＨの作用
を第１図及び水素吸蔵合金Ｍ１、Ｍ２のそれぞれの平衡
圧力線図を示す第２図を参照して説明する。
を第１図及び水素吸蔵合金Ｍ１、Ｍ２のそれぞれの平衡
圧力線図を示す第２図を参照して説明する。
なお以下において、同一平衡水素分圧を示す温度が高い
方の合金Ｍ１を高温合金、低い方の合金Ｍ２を低温合金
と呼ぶことにする。
方の合金Ｍ１を高温合金、低い方の合金Ｍ２を低温合金
と呼ぶことにする。
はじめに笥房運転をする場合、工場等で発生する余剰の
高圧水素ガスの供給を受け、それを導管７を経て低温合
金容器２へと導入して合金Ｍ２に吸蔵させることて熱及
び水素を貯蔵することができる（第２図Ａ→Ｂ）、低温
合金Ｍ２が水素を吸蔵する際の発熱は、導管５へ室温程
度の冷却水を通すことにより冷却される。この場合には
、全く電力を必要とせず、高圧水素ガスの持つ圧力エネ
ルギーと化学エネルギーを蓄蔵することとなる。
高圧水素ガスの供給を受け、それを導管７を経て低温合
金容器２へと導入して合金Ｍ２に吸蔵させることて熱及
び水素を貯蔵することができる（第２図Ａ→Ｂ）、低温
合金Ｍ２が水素を吸蔵する際の発熱は、導管５へ室温程
度の冷却水を通すことにより冷却される。この場合には
、全く電力を必要とせず、高圧水素ガスの持つ圧力エネ
ルギーと化学エネルギーを蓄蔵することとなる。
また、このようにオープンサイクルとして利用できるこ
とから、本装置を水素貯蔵容器にｍａ込んで用いること
もできる。
とから、本装置を水素貯蔵容器にｍａ込んで用いること
もできる。
一方昼間など冷房が必要な時には、低温合金容器２へは
冷房用の導管から導管５へ冷房機器からの戻り水等の冷
媒を導き、これで加温して水素を放出させ、これをライ
ン３に取り出し容器１に移送する（第２図Ｃ→Ｄ）。そ
の時吸熱反応により熱が奪われるので冷媒を冷却する。
冷房用の導管から導管５へ冷房機器からの戻り水等の冷
媒を導き、これで加温して水素を放出させ、これをライ
ン３に取り出し容器１に移送する（第２図Ｃ→Ｄ）。そ
の時吸熱反応により熱が奪われるので冷媒を冷却する。
そこで発生した冷熱を冷房に用いる０発生した水素は、
室温程度の温度に保たれた容器２内の高温合金Ｍ１に吸
蔵される。また、高圧水素導管６を経て水素ガスの系外
への供給を行ってもよい、その時の、高温合金Ｍ１にお
ける発熱は、例えば、導管４に通す冷却水をクリーング
タワー等で冷却することにより容易に外界に放出される
。この時（第２図Ｃ→Ｄの行程）は、殆ど動力を用いず
に冷房することができる。
室温程度の温度に保たれた容器２内の高温合金Ｍ１に吸
蔵される。また、高圧水素導管６を経て水素ガスの系外
への供給を行ってもよい、その時の、高温合金Ｍ１にお
ける発熱は、例えば、導管４に通す冷却水をクリーング
タワー等で冷却することにより容易に外界に放出される
。この時（第２図Ｃ→Ｄの行程）は、殆ど動力を用いず
に冷房することができる。
暖房運転をする場合は低温合金へ冷房時より高い温度（
室温程度）や冷媒を通すことによりこれを行うことがで
きる（第２図Ｃ′→Ｄ’）、 。
室温程度）や冷媒を通すことによりこれを行うことがで
きる（第２図Ｃ′→Ｄ’）、 。
なお、本発明に３いて水素移送ライン８を付設して水素
循環サイクルを形成させ、容器ｌ内の水素を容器２に送
り、導管７から供給される水素ガスの圧をさらに高める
のに用いることができる。
循環サイクルを形成させ、容器ｌ内の水素を容器２に送
り、導管７から供給される水素ガスの圧をさらに高める
のに用いることができる。
（発明の効果）
このように１本発明によれば通常の熱駆動式ヒートポン
プで必要とされる高温の熱源を必要とせず、室温付近の
熱源のみで運転でき、しかも余剰の高圧水素ガスの供給
をうけ、昼間などに電力をほとんど使用しないで冷熱あ
るいは水素ガスを供給することができるという優れた効
果を奏する。さらに１本発明によれば合金の組み合わせ
を変えることにより、利用可能な温度レベルを変えるこ
とができる。また、冷房のみならず、暖房あるいは産業
用に低温の熱から高温の熱を生み出すことも可能である
。したがって本発明の蓄熱式ヒートポンプは冷暖房、給
湯及び産業用熱源供給に好適に使用され、また副産物水
素の貯蔵及び有効利用に顕著な効果を奏する。さらに本
発明のヒートポンプは化学式冷凍機に適用することがで
きる。
プで必要とされる高温の熱源を必要とせず、室温付近の
熱源のみで運転でき、しかも余剰の高圧水素ガスの供給
をうけ、昼間などに電力をほとんど使用しないで冷熱あ
るいは水素ガスを供給することができるという優れた効
果を奏する。さらに１本発明によれば合金の組み合わせ
を変えることにより、利用可能な温度レベルを変えるこ
とができる。また、冷房のみならず、暖房あるいは産業
用に低温の熱から高温の熱を生み出すことも可能である
。したがって本発明の蓄熱式ヒートポンプは冷暖房、給
湯及び産業用熱源供給に好適に使用され、また副産物水
素の貯蔵及び有効利用に顕著な効果を奏する。さらに本
発明のヒートポンプは化学式冷凍機に適用することがで
きる。
第１図は本発明の蓄熱式ヒートポンプの構成説明図であ
り、第２図は本発明のヒートポンプの作動サイクルを説
明するための水素吸蔵合金の平衡圧力線図である。 符号の説明 Ｈ−・・蓄熱式ヒートポンプ、１．２・・・耐圧容器３
．８・・・水素移送ライン。 ４．５・・・冷媒導管、６．７・・・水素導管特許出願
人 工業技術院長 飯 塚 幸 三部 １ 図 第２図 ３・０３・２３・４３・６３・８ １／Ｔ（Ｋ） ｘ １０”
り、第２図は本発明のヒートポンプの作動サイクルを説
明するための水素吸蔵合金の平衡圧力線図である。 符号の説明 Ｈ−・・蓄熱式ヒートポンプ、１．２・・・耐圧容器３
．８・・・水素移送ライン。 ４．５・・・冷媒導管、６．７・・・水素導管特許出願
人 工業技術院長 飯 塚 幸 三部 １ 図 第２図 ３・０３・２３・４３・６３・８ １／Ｔ（Ｋ） ｘ １０”
Claims (1)
- （１）２種類の水素吸蔵合金をそれぞれ収納した耐圧容
器を水素移送ラインで連結するとともに、上記２種の水
素吸蔵合金のうちのより低温で水素を放出する水素吸蔵
合金を収納した耐圧容器に、水素を供給する高圧水素ガ
ス導管を接続してなることを特徴とする蓄熱式ヒートポ
ンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3484288A JPH01210768A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 蓄熱式ヒートポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3484288A JPH01210768A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 蓄熱式ヒートポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01210768A true JPH01210768A (ja) | 1989-08-24 |
Family
ID=12425446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3484288A Pending JPH01210768A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 蓄熱式ヒートポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01210768A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5469913A (en) * | 1992-12-18 | 1995-11-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Vehicle using hydrogen absorbing alloys |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5546372A (en) * | 1978-09-28 | 1980-04-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat controlling device |
-
1988
- 1988-02-17 JP JP3484288A patent/JPH01210768A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5546372A (en) * | 1978-09-28 | 1980-04-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat controlling device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5469913A (en) * | 1992-12-18 | 1995-11-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Vehicle using hydrogen absorbing alloys |
| US5571251A (en) * | 1992-12-18 | 1996-11-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Vehicle using hydrogen absorbing alloys |
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