JPH0121432B2 - - Google Patents
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- JPH0121432B2 JPH0121432B2 JP55168663A JP16866380A JPH0121432B2 JP H0121432 B2 JPH0121432 B2 JP H0121432B2 JP 55168663 A JP55168663 A JP 55168663A JP 16866380 A JP16866380 A JP 16866380A JP H0121432 B2 JPH0121432 B2 JP H0121432B2
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
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- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はヒートポンプ装置に関し、詳しくは金
属水素化物を利用したヒートポンプ装置に関す
る。
属水素化物を利用したヒートポンプ装置に関す
る。
ある種の金属や合金が発熱的に水素を吸蔵して
金属水素化物を形成し、また、この金属水素化物
が可逆的に吸熱的に水素を放出することが知られ
ており、近年、これら金属水素化物の特性を利用
したヒートポンプ装置が種々提案されている。
金属水素化物を形成し、また、この金属水素化物
が可逆的に吸熱的に水素を放出することが知られ
ており、近年、これら金属水素化物の特性を利用
したヒートポンプ装置が種々提案されている。
従来から提案されているこのようなヒートポン
プ装置の多くは、平衡分解圧特性の異なる金属水
素化物をそれぞれ熱交換器をなす密閉容器に充填
し、一方の熱交換器内の金属水素化物から吸熱的
に水素を放出させると共に、この水素を他方の熱
交換器に導き、他方の金属水素化物に吸蔵させる
動作を各熱交換器について交互に繰返させて、各
熱交換器から金属水素化物の発熱又は吸熱を出力
として取出している。従つて、このようなヒート
ポンプ装置においては、各熱交換器を交互に加熱
又は冷却するために複雑な熱媒回路とその制御機
構を要すると共に、熱媒回路自体が熱容量を有す
るために熱媒回路に温度の異なる熱媒を流通させ
る際の熱損失も大きい。
プ装置の多くは、平衡分解圧特性の異なる金属水
素化物をそれぞれ熱交換器をなす密閉容器に充填
し、一方の熱交換器内の金属水素化物から吸熱的
に水素を放出させると共に、この水素を他方の熱
交換器に導き、他方の金属水素化物に吸蔵させる
動作を各熱交換器について交互に繰返させて、各
熱交換器から金属水素化物の発熱又は吸熱を出力
として取出している。従つて、このようなヒート
ポンプ装置においては、各熱交換器を交互に加熱
又は冷却するために複雑な熱媒回路とその制御機
構を要すると共に、熱媒回路自体が熱容量を有す
るために熱媒回路に温度の異なる熱媒を流通させ
る際の熱損失も大きい。
本発明は上記の問題を解決するためになされた
ものであつて、金属水素化物を充填した反応容器
を異なる温度の熱媒の間を移動させることによ
り、複雑な熱媒回路やそのための制御機構を不要
にしたヒートポンプ装置を提供することを目的と
する。
ものであつて、金属水素化物を充填した反応容器
を異なる温度の熱媒の間を移動させることによ
り、複雑な熱媒回路やそのための制御機構を不要
にしたヒートポンプ装置を提供することを目的と
する。
本発明のヒートポンプ装置は、水素を透過する
が、金属水素化物を透過しない第一及び第二の反
応容器と、第一及び第二の反応容器にそれぞれ充
填された第一の金属水素化物及び第二の金属水素
化物と、上記反応容器を密閉収容する熱交換容器
とを有し、第一及び第二の反応容器もそれぞれ高
温及び中温の熱媒と熱交換させる第一の所定位置
と第一及び第二の反応容器をそれぞれ中温及び低
温の熱媒と熱交換させる第二の所定位置との間で
往復可能に各反応器を設置したことを特徴とする
ものである。
が、金属水素化物を透過しない第一及び第二の反
応容器と、第一及び第二の反応容器にそれぞれ充
填された第一の金属水素化物及び第二の金属水素
化物と、上記反応容器を密閉収容する熱交換容器
とを有し、第一及び第二の反応容器もそれぞれ高
温及び中温の熱媒と熱交換させる第一の所定位置
と第一及び第二の反応容器をそれぞれ中温及び低
温の熱媒と熱交換させる第二の所定位置との間で
往復可能に各反応器を設置したことを特徴とする
ものである。
金属水素化物を充填するための反応容器は、水
素を透過するが、金属水素化物を透過しないこと
を要し、さらに耐熱性や機械的強度にすぐれてい
ることが望ましく、例えば金属焼結体や多孔質重
合体、金属網等が用いられる。金属水素化物が放
出した水素は反応容器壁を透過して熱交換容器内
を反応容器外に流出し、又は反応容器壁を透過し
て直接に他の反応容器に流入する。一方、これら
反応容器を収容する熱交換容器は水素も金属水素
化物も透過せず、容器を気密的に収容することを
要し、ステンレス、アルミニウム、銅等からなる
密封容器が用いられる。
素を透過するが、金属水素化物を透過しないこと
を要し、さらに耐熱性や機械的強度にすぐれてい
ることが望ましく、例えば金属焼結体や多孔質重
合体、金属網等が用いられる。金属水素化物が放
出した水素は反応容器壁を透過して熱交換容器内
を反応容器外に流出し、又は反応容器壁を透過し
て直接に他の反応容器に流入する。一方、これら
反応容器を収容する熱交換容器は水素も金属水素
化物も透過せず、容器を気密的に収容することを
要し、ステンレス、アルミニウム、銅等からなる
密封容器が用いられる。
反応容器はそれぞれ独立に形成されていてもよ
いが、一つの容器を隔壁にて二分し、各部屋を反
応容器としてもよい。この場合、隔壁は金属水素
化物を透過しないことを要するが、水素は透過し
てもよいし、透過しなくてもよい。
いが、一つの容器を隔壁にて二分し、各部屋を反
応容器としてもよい。この場合、隔壁は金属水素
化物を透過しないことを要するが、水素は透過し
てもよいし、透過しなくてもよい。
本発明の装置においては各反応容器は熱交換容
器内で所定の位置から所定の位置へ駆動され、各
位置において所定の温度の熱媒と熱交換する。通
常、二つの反応容器には平衡分解圧特性の異なる
金属水素化物が充填され、同時に駆動されて、後
述するようにヒートポンプとして機能する。反応
容器と熱媒との熱交換は通常、反応容器壁及び熱
交換容器壁を熱伝達面とし、例えば熱交換容器の
所定の位置に循環して流通される熱媒との間で行
なわれる。
器内で所定の位置から所定の位置へ駆動され、各
位置において所定の温度の熱媒と熱交換する。通
常、二つの反応容器には平衡分解圧特性の異なる
金属水素化物が充填され、同時に駆動されて、後
述するようにヒートポンプとして機能する。反応
容器と熱媒との熱交換は通常、反応容器壁及び熱
交換容器壁を熱伝達面とし、例えば熱交換容器の
所定の位置に循環して流通される熱媒との間で行
なわれる。
以下に実施例を示す図面に基づいて本発明を説
明する。
明する。
第１図に示す実施例においては、例えば円筒状
の容器３が隔壁にて二分されて第一及び第二の反
応容器１及び２に形成されており、それぞれ金属
水素化物M1H及びM2Hが充填されている。容器
３は熱交換容器４で駆動軸５にてピストン状に駆
動される。熱交換容器壁には所定位置に熱媒の流
通路６が形成されており、熱媒が循環流通され
る。熱媒の種類と温度は金属水素化物の種類と装
置の動作によつて適宜に選ばれる。例えば、第２
図に示すようにM1Hの平衡分解圧特性がM2Hの
それよりも高温領域にあり、このヒートポンプ装
置を冷房に用いる場合には、第一の反応容器１が
温度THの高温熱媒７により加熱されるとき、第
二の反応容器２は温度TM（＜H）の中温熱媒８に
より冷却されるように第一の所定位置が定めら
れ、第一の反応容器１が中温熱媒８により冷却さ
れるとき、第二の反応容器２は温度TL（＜TM）
の低温熱媒９と熱交換するように第二の所定位置
が定められ、各反応容器はこれら所定位置を往復
駆動される。
の容器３が隔壁にて二分されて第一及び第二の反
応容器１及び２に形成されており、それぞれ金属
水素化物M1H及びM2Hが充填されている。容器
３は熱交換容器４で駆動軸５にてピストン状に駆
動される。熱交換容器壁には所定位置に熱媒の流
通路６が形成されており、熱媒が循環流通され
る。熱媒の種類と温度は金属水素化物の種類と装
置の動作によつて適宜に選ばれる。例えば、第２
図に示すようにM1Hの平衡分解圧特性がM2Hの
それよりも高温領域にあり、このヒートポンプ装
置を冷房に用いる場合には、第一の反応容器１が
温度THの高温熱媒７により加熱されるとき、第
二の反応容器２は温度TM（＜H）の中温熱媒８に
より冷却されるように第一の所定位置が定めら
れ、第一の反応容器１が中温熱媒８により冷却さ
れるとき、第二の反応容器２は温度TL（＜TM）
の低温熱媒９と熱交換するように第二の所定位置
が定められ、各反応容器はこれら所定位置を往復
駆動される。
動作を第２図に基づいて説明すると、上記第一
の所定位置においてM1Hは温度THに加熱されて
点Ａに至り、水素を吸熱的に放出し、この水素は
反応容器壁を経て熱交換容器内を移動し、再び反
応容器壁を経て第二の反応容器に入り、ここで温
度TMのM2Hに発熱的に吸蔵される（点Ｂ）。二
つの反応容器を区画する隔壁が水素を透過すると
きは、M1Hの放出した水素の一部は隔壁を経て
他の反応容器に入り、M2Hに吸蔵される。
の所定位置においてM1Hは温度THに加熱されて
点Ａに至り、水素を吸熱的に放出し、この水素は
反応容器壁を経て熱交換容器内を移動し、再び反
応容器壁を経て第二の反応容器に入り、ここで温
度TMのM2Hに発熱的に吸蔵される（点Ｂ）。二
つの反応容器を区画する隔壁が水素を透過すると
きは、M1Hの放出した水素の一部は隔壁を経て
他の反応容器に入り、M2Hに吸蔵される。
次に、反応容器が第二の所定位置に移動して、
M1Hが温度TMに冷却されると（点Ｄ）、M2Hは
吸熱的に水素を放出して点Ｃに至り、低温熱媒か
ら熱を奪うと共に、この水素をM1Hが発熱的に
吸蔵する。因みに、M1HとしてCaNi水素化物、
M2HとしてLaNi水素化物を用いると、TH＝80
℃、TM＝30℃とするとき、TLは10℃程度にな
る。
M1Hが温度TMに冷却されると（点Ｄ）、M2Hは
吸熱的に水素を放出して点Ｃに至り、低温熱媒か
ら熱を奪うと共に、この水素をM1Hが発熱的に
吸蔵する。因みに、M1HとしてCaNi水素化物、
M2HとしてLaNi水素化物を用いると、TH＝80
℃、TM＝30℃とするとき、TLは10℃程度にな
る。
本発明のヒートポンプ装置を暖房に用いるに
は、第一の反応容器１が温度TMの中温熱媒８に
より加熱されるときに第二の反応容器２が温度
TL（＜TM）の低温熱媒９により冷却されるよう
に第一の所定位置が定められ、第３図に示すよう
にM1Hは吸熱的に水素を放出し、この水素を
M2Hが発熱的に吸蔵する。次に、反応容器２が
温度TMの中温熱媒に加熱されるとき、反応容器
１が高温度TH（＞TM）の高温熱媒７と熱交換し
得るように第二の所定位置が定められ、M2Hが
水素を吸熱的に放出すると共に、M1Hがこの水
素を発熱的に吸蔵し、高温熱媒に熱を与える。因
みに、金属水素化物を前記と同様に選んだ場合、
TL＝５℃、TM＝40℃とすると、THは約60℃とな
る。
は、第一の反応容器１が温度TMの中温熱媒８に
より加熱されるときに第二の反応容器２が温度
TL（＜TM）の低温熱媒９により冷却されるよう
に第一の所定位置が定められ、第３図に示すよう
にM1Hは吸熱的に水素を放出し、この水素を
M2Hが発熱的に吸蔵する。次に、反応容器２が
温度TMの中温熱媒に加熱されるとき、反応容器
１が高温度TH（＞TM）の高温熱媒７と熱交換し
得るように第二の所定位置が定められ、M2Hが
水素を吸熱的に放出すると共に、M1Hがこの水
素を発熱的に吸蔵し、高温熱媒に熱を与える。因
みに、金属水素化物を前記と同様に選んだ場合、
TL＝５℃、TM＝40℃とすると、THは約60℃とな
る。
各反応容器を所定位置間で往復させる方法は制
限されない。第４図に示す別の実施例において
は、回転軸をなす駆動伝達軸５に第一及び第二の
反応容器１及び２が取付けられ、容器１が高温熱
媒と熱交換し、容器２が中温熱媒と熱交換する第
一の所定位置から、伝達軸を所定角度回転させる
ことにより、容器１が中温熱媒と熱交換し、容器
２が低温熱媒と熱交換し得る第二の所定位置に移
動する。伝達軸を所定角度だけ逆回転させれば、
各容器は再び第一の所定位置に房る。
限されない。第４図に示す別の実施例において
は、回転軸をなす駆動伝達軸５に第一及び第二の
反応容器１及び２が取付けられ、容器１が高温熱
媒と熱交換し、容器２が中温熱媒と熱交換する第
一の所定位置から、伝達軸を所定角度回転させる
ことにより、容器１が中温熱媒と熱交換し、容器
２が低温熱媒と熱交換し得る第二の所定位置に移
動する。伝達軸を所定角度だけ逆回転させれば、
各容器は再び第一の所定位置に房る。
第５図に示す実施例においては、回転軸をなす
駆動伝達軸５を所定角度（90゜→270゜あるいは90゜
→−90゜〔マイナスは逆回転〕）ずつ回転させるこ
とにより、各反応容器を第一と第二の所定位置に
交互に置くことができる。図面には反応容器１が
高温熱媒７と熱交換し、反応容器２が中温熱媒８
と熱交換し得る第一の所定位置が示されている。
駆動伝達軸５を所定角度（90゜→270゜あるいは90゜
→−90゜〔マイナスは逆回転〕）ずつ回転させるこ
とにより、各反応容器を第一と第二の所定位置に
交互に置くことができる。図面には反応容器１が
高温熱媒７と熱交換し、反応容器２が中温熱媒８
と熱交換し得る第一の所定位置が示されている。
以上のように本発明のヒートポンプ装置によれ
ば、反応容器を加熱又は冷却し、又は反応容器か
ら出力を取出すに当つて、反応容器を移動させて
所定の熱媒と熱交換させるので、従来の熱媒回路
を切換えて反応容器と熱交換させる装置と異な
り、複雑な熱媒回路やそのための制御機構を要せ
ず、また、熱効率も高い。
ば、反応容器を加熱又は冷却し、又は反応容器か
ら出力を取出すに当つて、反応容器を移動させて
所定の熱媒と熱交換させるので、従来の熱媒回路
を切換えて反応容器と熱交換させる装置と異な
り、複雑な熱媒回路やそのための制御機構を要せ
ず、また、熱効率も高い。
第１図は本発明のヒートポンプ装置の一実施例
を示す縦断面図、第２図及び第３図は第１図の装
置をそれぞれ冷房及び暖房に用いる場合の動作を
説明するためのサイクル線図、第４図及び第５図
は別の実施例を示す横断面図である。 １…第一の反応容器、２…第二の反応容器、４
…熱交換容器、５…駆動軸、６…熱媒流通路、７
…高温熱媒、８…中温熱媒、９…低温熱媒。
を示す縦断面図、第２図及び第３図は第１図の装
置をそれぞれ冷房及び暖房に用いる場合の動作を
説明するためのサイクル線図、第４図及び第５図
は別の実施例を示す横断面図である。 １…第一の反応容器、２…第二の反応容器、４
…熱交換容器、５…駆動軸、６…熱媒流通路、７
…高温熱媒、８…中温熱媒、９…低温熱媒。
Claims (1)
- １ 水素を透過するが、金属水素化物を透過しな
い第一及び第二の反応容器と、第一及び第二の反
応容器にそれぞれ充填された第一の金属水素化物
及び第二の金属水素化物と、上記反応容器を密閉
収容する熱交換容器とを有し、第一及び第二の反
応容器をそれぞれ高温及び中温の熱媒と熱交換さ
せる第一の所定位置と第一及び第二の反応容器を
それぞれ中温及び低温の熱媒と熱交換させる第二
の所定位置との間で往復可能に各反応容器を設置
したことを特徴とするヒートポンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55168663A JPS5792670A (en) | 1980-11-29 | 1980-11-29 | Heat pump apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55168663A JPS5792670A (en) | 1980-11-29 | 1980-11-29 | Heat pump apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5792670A JPS5792670A (en) | 1982-06-09 |
| JPH0121432B2 true JPH0121432B2 (ja) | 1989-04-20 |
Family
ID=15872187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55168663A Granted JPS5792670A (en) | 1980-11-29 | 1980-11-29 | Heat pump apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5792670A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5981469A (ja) * | 1982-10-28 | 1984-05-11 | 積水化学工業株式会社 | ヒ−トポンプ装置 |
| JPS59107162A (ja) * | 1982-12-09 | 1984-06-21 | 松下電器産業株式会社 | 冷却装置 |
| JPS6050363A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-20 | 株式会社島津製作所 | ロ−タリ式ヒ−トポンプ |
| JPS6062564A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-10 | 松下電器産業株式会社 | 間欠式ヒ−トポンプ装置 |
| JP2010112592A (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Suri-Ai:Kk | ソープション型冷却装置及び熱切り換え装置 |
| WO2011141970A1 (en) * | 2010-05-14 | 2011-11-17 | Three Eye Co., Ltd. | Sorption type cooler |
| WO2013069063A1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Three Eye Co., Ltd. | Sorption air conditioner |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5145A (ja) * | 1974-06-20 | 1976-01-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd |
-
1980
- 1980-11-29 JP JP55168663A patent/JPS5792670A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5145A (ja) * | 1974-06-20 | 1976-01-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5792670A (en) | 1982-06-09 |
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