JPH0316594B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0316594B2
JPH0316594B2 JP58162080A JP16208083A JPH0316594B2 JP H0316594 B2 JPH0316594 B2 JP H0316594B2 JP 58162080 A JP58162080 A JP 58162080A JP 16208083 A JP16208083 A JP 16208083A JP H0316594 B2 JPH0316594 B2 JP H0316594B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal hydride
hydrogen gas
tank
heat
hydrogen
Prior art date
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58162080A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6053758A (ja
Inventor
Kenji Nasako
Kazuhiko Harima
Ikuro Yonezu
Naojiro Pponda
Kanshi Sakai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP58162080A priority Critical patent/JPS6053758A/ja
Publication of JPS6053758A publication Critical patent/JPS6053758A/ja
Publication of JPH0316594B2 publication Critical patent/JPH0316594B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine

Landscapes

  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は金属水素化物を利用するヒートポン
プシステムに関する。
(ロ) 従来技術 金属水素化物は、水素を貯蔵する材料としての
特性を有するばかりでなく、エネルギー変換材料
としても優れた特性を有し化学エネルギー、熱エ
ネルギー、機械エネルギーの3種のエネルギーを
相互に変換する媒体としての機能を有する。した
がつて金属水素化物は熱の貯蔵・輪送、ヒートポ
ンプ、太陽熱利用の冷暖房システム、熱機関、コ
ンプレツサーなどの媒体として期待され、現在広
く研究開発が行われている。
従来提案されているヒートポンプシステムは、
基本的に異なる2種類の金属水素化物を用いるも
のであり、排熱などの熱源を必要とする(特開昭
55−150466号)。しかし排熱を用いる場合には熱
源温度レベルの不安定さが問題となり、また熱源
を用いるヒートポンプシステムの場合には、熱源
温度レベルに対して、大きな温度上昇が望めない
という問題点がある。
(ハ) 発明の目的 この発明は上記のような状況においてなされた
もので、金属水素化物を機械エネルギーから熱エ
ネルギーに変換するための材料として利用し、エ
ネルギー的にはほとんど無価値の低温レベルの熱
媒を用いて高温レベルの高温熱負荷部と、該熱媒
の温度よりも低温の低温負荷部を連続的に稼動し
うるヒートポンプシステムを提供することを目的
とするものである。
(ニ) 発明の構成 この発明は、熱交換器付きの3個以上の金属水
素化物槽と、水素ガス強制移送手段と、この水素
ガス強制移送手段を介して各金属水素化物槽を連
結する水素ガス移送管路と、水素ガス強制移送手
段の水素ガス取出し・送入対象となる一組の金属
水素化物槽をそれぞれ選択する金属水素化物槽選
択手段とからなり、金属水素化物槽選択手段が所
定の水素ガス取出量に基づいて水素ガス取出し・
送入対象となる金属水素化物槽の組合せを切換え
て選択し、水素ガス取出し対象となる金属水素化
物槽の熱交換器より冷熱を、水素ガス送入対象と
なる金属水素化物槽の熱交換器より温熱をそれぞ
れ連続的に取り出しできるよう構成してなる金属
水素化物利用のヒートポンプシステムを提供する
ものである。
この発明のシステムに用いられる複数の金属水
素化物槽内に充填される金属水素化物の合金とし
ては、同一温度においてほぼ同じ水素ガスプラト
ー圧を有するものであれば異なつた金属でもよい
が、一般に同一の金属が好ましい。例えば
LaNi5、MmNi6(Mmはミツシユメタル)、FeTi
などが挙げられる。
各金属水素化物槽はいずれも水素ガス強制移送
手段を介して水素ガス流通管路で連結され、水素
ガス強制移送手段としては圧縮機(例えばロータ
リー式コンプレツサー、レシプロ式コンプレツサ
ー)などが挙げられる。
そして、比較的水素化の程度の高い金属水素化
物(例えば水素で飽和されている)が充填されて
いるひとつの金属水素化物槽(水素取出し側)か
らもうひとつの比較的水素化の程度の低い金属水
素化物(例えばほとんど水素化されていないと
か、飽和量の1/2程度の水素化がなされている)
の充填されているもうひとつの金属水素化物槽
(水素送入側)へ、水素ガス強制手段によつて水
素ガスを強制的に移送することによつて、水素取
り出し側の金属水素化物槽A内の金属水素化物の
脱水素化反応(吸熱反応)を行わせるとともに水
素送入側の金属水素化物槽B内の金属水素化物の
水素化反応(発熱反応)を行わせる。その結果A
槽の具備する熱交換器に導入される熱媒体(例え
ば水)が冷却された低温負荷部(例えば冷房部な
ど)に送られて利用され、一方B槽に具備する熱
交換器に導入される熱媒体は加熱されて高温負荷
部(例えば給温部、暖房部など)に送られて利用
される。なおこの熱媒体はエネルギー的にほとん
ど無価値の室温近傍のものでよい。
またこの発明のシステムでは、上記のように、
水素化の程度の高い金属水素化物を充填した水素
取り出し側の金属水素化物槽と、水素化の程度の
低い金属水素化物を充填した水素送入側の金属水
素化物槽との一対が選択されて行われるが、その
選択切換えは、槽内の金属水素化物の水素化の程
度を検出し、その結果を利用し当該技術分野で公
知の方法で行われる。なお上記水素化の程度の検
出は、槽内に設置した金属水素化物の温度測定器
と水素圧測定器による金属水素化物の温度と水素
圧とから求めるとか、水素ガス流通管路に配置し
た(例えば圧縮機の入口側)水素ガス流量計によ
る流量から求めるなどして行われる。
(ホ) 実施例 この発明を実施例の図面によつて説明するがこ
の発明を限定するものではない。
第1図は、三つの金属水素化物槽を有するこの
発明のシステムの一実施例の系統図である。
11は水素圧縮機(圧縮比10:1;矢印は水素
移送方向を示す)、12a,12b,12cは金
属水素化物槽、13a,13b,13cは熱交換
器である。三つの金属水素化物槽12a,12
b,12cから延出する水素ガス取り出し管路1
4a,14b,14cは合流して水素圧縮機11
の入口側に連結され、一方各金属水素化物槽から
延出する水素ガス送入管路15a,15b,15
cも合流して水素圧縮機11の出口側に連結され
ている。なお19a,19b,19c,20a,
20b,20cは開閉弁である。このようにして
ひとつの金属水素化物槽から他のすべての槽へ及
びそのひとつの槽へ他のすべての槽から水素ガス
を水素圧縮機11を介して移送しうるように連結
されている。また16は熱媒(約25℃の水)源で
あり17はその熱媒を熱媒流通管路18a,18
b,18cによつて熱交換器13a,13b,1
3cに送るポンプである。
金属水素化物槽12aには水素で飽和された金
属水素化物(LaNi5H6)約10Kgが充填され、1
2bは飽和量のほぼ1/2量の水素で水素化された
同金属水素化物約10Kgが12cにはほとんど水素
化されていない同金属水素化物が約10Kg充填され
ている。まず12aと12bの金属水素化物槽が
選択され作動される。すなわち開閉弁19aと2
0bを開いて他を閉じ、水素圧縮機11を作動さ
せて、水素ガス取出し管路14a→水素圧縮機1
1→水素ガス送入管路15bを通じて水素ガスを
金属水素化物槽の12aから12bに移送され
る。その結果、金属水素化物槽12a内の金属水
素化物の脱水素化反応が起こり、一方金属水素化
物槽12b内の金属水素化物の水素化反応が起こ
り、熱交換器13a,13bそれぞれに熱媒源1
6から熱媒流通管路18a,18bで送られる。
約25℃の水の熱媒がそれぞれ冷却(約11℃)及び
加熱(約39℃)され低温負荷部(冷房部)と高温
負荷部(給湯部)(図示せず)に送られて冷却と
加熱に利用される。なお各金属水素化物槽の熱交
換器に送る熱媒体の量を変化させることによつ
て、各負荷部に送られる熱媒の温度を適宜変化さ
せることができる。
金属水素化物槽12a内の金属水素化物の水素
のほぼ1/2量が脱水素化されるとともに金属水素
化物槽12bの金属水素化物がほとんど水素で飽
和されると、金属水素化物槽の12bが12cに
切換えられて連続して金属水素化物槽の12aと
12cとが作動される。すなわち、開閉弁19a
と20cが開かれ他の開閉弁を閉じ水素圧縮機1
1の作動で水素取出し管路14a→水素圧縮機1
1→水素ガス送入管路15cを通じて水素ガスが
金属水素化物槽の12aから12cに移送され
る。その結果、金属水素化物槽12a内の金属水
素化物が引続き脱水素化され、一方金属水素化物
槽12c内の金属水素化物が起こり、熱交換器1
3a,13cそれぞれに熱媒源16から熱媒流通
管路18a,18cで送られる約25℃の水の熱媒
がそれぞれ冷却(約11℃)及び加熱(約39℃)さ
れ低温負荷部と高温負荷部に送られて冷却と加熱
に利用される。その間金属水素化物槽12bの熱
交換器13bにも25℃の水の熱媒が熱媒流通管路
18bを通じて送られ、金属水素化物槽12b内
の金属水素化物は約25℃まで冷却される。
金属水素化物槽12a内の金属水素化物の残り
の水素(飽和量の約1/2量)のほぼ全量が脱水素
化されるとともに金属水素化物槽12c内の金属
水素化物が飽和量のほぼ1/2量の水素で水素化さ
れると、金属水素化物槽が切換えられ金属水素化
物槽の12bと12cが作動される。すなわち開
閉弁19b,20cが開かれ、他の開閉弁を閉じ
水素圧縮機11の作動によつて水素取り出し管路
14b→水素圧縮機11→水素ガス送入管路15
cを通じて水素ガスが金属水素化物槽の12bか
ら12cに移送される。その結果、金属水素化物
槽12b内の金属水素化物が脱水素化され、一方
金属水素化物槽12c内の金属水素化物が引続い
て水素化され、熱交換器13b,13cそれぞれ
に熱媒源16から熱媒流通管路18b,18cで
送られる前記水の熱媒がそれぞれ冷却及び加熱さ
れ低温負荷部と高温負荷部に送られて冷却と加熱
に利用される。この間金属水素化物槽12aの熱
交換器13aにも室温レベルの熱媒が熱媒流通管
路18aを通じて送られ金属水素化物槽12a内
の金属水素化物は水の熱媒の温度まで昇温され
る。
このシステムでは、以上のようにます金属水素
化物槽の12aから12bへ水素ガスが送られて
作動され〔これを12a→12bで表わす〕、次
いで12a→12c,12b→12c、と順次切
換え、さらに12b→12a,12c→12a,
12c→12bと順次切換えられ、その後もとに
もどつて同様の順に連続的に切換えて低温負荷部
と高温負荷部とを同時に稼働させることができ
る。また必要に応じてどちらかの負荷部だけを稼
動させることもできる。
なお上記の一連の槽の選択作動は、水素圧縮機
の入口側に連結された水素流通管路内に設けた質
量流量計によつて検出した水素ガス流量から作動
中の2槽内の金属水素化物の水素化の程度を求め
る等して当該技術分野で公知の技術によつて行う
ことができる。
なおこの発明のシステムの他の実施例として、
四つ以上の金属水素化物槽とひとつの水素ガス強
制移送手段を有するものもこの発明に含まれる。
いずれにしても同時に低温負荷部と高温負荷部と
を連続的に稼働させることができる。
(ヘ) 発明の効果 この発明のヒートポンプシステムによれば、金
属水素化物を用いて機械エネルギーを熱エネルギ
ーに変換することによつて、ほとんど利用価値の
ない例えば室温レベルの熱媒を用いて、特に熱エ
ネルギーを付与することなく、温熱エネルギーと
冷熱エネルギーとを連続的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の実施例のヒートポンプシステ
ムの系統図である。 11……水素圧縮機、12a,12b,12c
……金属水素化物槽、13a,13b,13c…
…熱交換器、14a,14b,14c……水素ガ
ス取出し管路、15a,15b,15c……水素
ガス送入管路、16……熱媒源、17……ポン
プ、18a,18b,18c……熱媒流通管路、
及び19a,19b,19c,20a,20b,
20c……開閉弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 熱交換器付きの3個以上の金属水素化物槽
    と、水素ガス強制移送手段と、この水素ガス強制
    移送手段を介して各金属水素化物槽を連結する水
    素ガス移送管路と、水素ガス強制移送手段の水素
    ガス取出し・送入対象となる一組の金属水素化物
    槽をそれぞれ選択する金属水素化物槽選択手段と
    からなり、金属水素化物槽選択手段が所定の水素
    ガス取出量に基づいて水素ガス取出し・送入対象
    となる金属水素化物槽の組合せを切換えて選択
    し、水素ガス取出し対象となる金属水素化物槽の
    熱交換器より冷熱を、水素ガス送入対象となる金
    属水素化物槽の熱交換器より温熱をそれぞれ連続
    的に取り出しできるよう構成してなる金属水素化
    物利用のヒートポンプシステム。
JP58162080A 1983-09-05 1983-09-05 金属水素化物利用のヒ−トポンプシステム Granted JPS6053758A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58162080A JPS6053758A (ja) 1983-09-05 1983-09-05 金属水素化物利用のヒ−トポンプシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58162080A JPS6053758A (ja) 1983-09-05 1983-09-05 金属水素化物利用のヒ−トポンプシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6053758A JPS6053758A (ja) 1985-03-27
JPH0316594B2 true JPH0316594B2 (ja) 1991-03-05

Family

ID=15747700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58162080A Granted JPS6053758A (ja) 1983-09-05 1983-09-05 金属水素化物利用のヒ−トポンプシステム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6053758A (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5819954A (ja) * 1981-07-29 1983-02-05 Toshiba Corp デ−タ処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5819954A (ja) * 1981-07-29 1983-02-05 Toshiba Corp デ−タ処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6053758A (ja) 1985-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0071271B1 (en) Metal hydride heat pump system
JP2652456B2 (ja) 水素吸蔵合金を利用した熱利用システムの運転方法
Willers et al. The two-stage metal hydride heat transformer
EP0388132B1 (en) Thermal utilization system using hydrogen absorbing alloys
JPH0316594B2 (ja)
Syed et al. Thermodynamic and heat‐hydrogen transfer analyses of novel multistage hydrogen‐alloy sorption heat pump
US9777968B1 (en) Metal hydride-based thermal energy storage systems
JPH01305273A (ja) 金属水素化物ヒートポンプ
JPS638391B2 (ja)
JP2643235B2 (ja) メタルハイドライド加熱冷却装置
JP2642830B2 (ja) 冷房装置
JPH0355749B2 (ja)
JPS6249163A (ja) 金属水素化物利用冷暖房給湯装置
JP3518963B2 (ja) 水素吸蔵合金を使った蓄熱システムの運転方法
JPH02110263A (ja) 水素吸蔵合金を利用した熱利用システムとその運転方法
JPS5849493Y2 (ja) 蓄熱装置
JPH07243717A (ja) 水素吸蔵合金ヒートポンプ
JPS5819956B2 (ja) 金属水素化合物を用いた冷房装置
JPH04165271A (ja) 冷熱発生システム
JPS6321839Y2 (ja)
JPS61134551A (ja) 金属水素化物ヒ−トポンプ装置
JPS6223239B2 (ja)
JP2703360B2 (ja) 金属水素化物を利用した熱駆動型冷熱装置
JP2000234820A (ja) 太陽熱駆動冷凍機及びその運用方法
JPS6186542A (ja) 間欠作動式ヒートポンプ装置の運転方法