JPH03213965A - 水和反応ヒートポンプ - Google Patents
水和反応ヒートポンプInfo
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- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
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、水和反応を利用し、例えば夜間電力を蓄積し
て思量これを冷房等に使用する水和反応ヒートポンプに
関する。
て思量これを冷房等に使用する水和反応ヒートポンプに
関する。
一般に、Ｃａ１ｊｒｚ°２Ｈ２０（臭化カルシウム水和
物）等の水和物は、これを加熱することによりＨ２Ｏを
水蒸気として放出（脱水） Ｌ 、 Ｈ２Ｏを反応（吸
水）させることにより熱を発生するため、夜間電力等の
余剰エネルギを蓄積する手段となり、いわゆる化学ヒー
トポンプとして実用化されつつある。
物）等の水和物は、これを加熱することによりＨ２Ｏを
水蒸気として放出（脱水） Ｌ 、 Ｈ２Ｏを反応（吸
水）させることにより熱を発生するため、夜間電力等の
余剰エネルギを蓄積する手段となり、いわゆる化学ヒー
トポンプとして実用化されつつある。
第５図はこのような従来の水和反応ヒートポンプの概略
構成を示しだものであり、反応炉（りとしてＣａＢｒ
２°２ＨｚＯｆ２＋を収容した反応チャンバ（１ａ）と
水（３）を収容した蒸発・凝縮チャンバ（１ｂ）とを気
密に連通したものが用いられている。
構成を示しだものであり、反応炉（りとしてＣａＢｒ
２°２ＨｚＯｆ２＋を収容した反応チャンバ（１ａ）と
水（３）を収容した蒸発・凝縮チャンバ（１ｂ）とを気
密に連通したものが用いられている。
反応ｑ−ヤン／＜ （ｌａ）のＣａＢｒ２°２Ｈ２０（
２＋中には、電源（４）にスイッチ（５）を介して接続
された加熱用ヒータ（６）及び冷却用熱交換器（７１が
配設され、この熱交換器（７）が循環ポンプＣ８１及び
弁（９）を介して冷却塔００に接続されている。
２＋中には、電源（４）にスイッチ（５）を介して接続
された加熱用ヒータ（６）及び冷却用熱交換器（７１が
配設され、この熱交換器（７）が循環ポンプＣ８１及び
弁（９）を介して冷却塔００に接続されている。
又、蒸発・凝縮チャンバ（ｌｂ）内の上部には、凝縮用
熱交換器ＯＤが配設され、これが循環用ポンプａ２及び
弁０：１を介して冷却塔０舶に接続されると共に、チャ
ンバ（ｌｂ）の水（３）中に冷房装置に接続された沸騰
用熱交換器ｌ′１９が配設されている。
熱交換器ＯＤが配設され、これが循環用ポンプａ２及び
弁０：１を介して冷却塔０舶に接続されると共に、チャ
ンバ（ｌｂ）の水（３）中に冷房装置に接続された沸騰
用熱交換器ｌ′１９が配設されている。
尚、各熱交換器（７） 、 （１１） 、 １５）を流
れる冷媒としては例えば水が用いられる。
れる冷媒としては例えば水が用いられる。
ｍＪ述した水和反応ヒートポンプにおいては、夜間電力
等によるエネルギ蓄積時、スイッチｆ５１をオンにし、
第６図に示すように、ヒータ（６）の熱によりＣａＢｒ
２°２Ｈ２０（２１を加熱し、水蒸気を発生させて脱水
する。
等によるエネルギ蓄積時、スイッチｆ５１をオンにし、
第６図に示すように、ヒータ（６）の熱によりＣａＢｒ
２°２Ｈ２０（２１を加熱し、水蒸気を発生させて脱水
する。
同時に、弁０劃を開、ポンプＯｚを駆動にそれぞれ制御
して熱交換器ＯＤに冷却水を循環し７、発生した水蒸気
を熱交換器０］）で冷却して凝縮させ、これによって反
応炉（１）内の水蒸気圧が下がることにより、ｍＪ記Ｃ
ａＢｒ２°２Ｈ２０（２１の脱水反応が継続される。
して熱交換器ＯＤに冷却水を循環し７、発生した水蒸気
を熱交換器０］）で冷却して凝縮させ、これによって反
応炉（１）内の水蒸気圧が下がることにより、ｍＪ記Ｃ
ａＢｒ２°２Ｈ２０（２１の脱水反応が継続される。
次に、前述のようにして蓄積したエネルギを用いて冷房
する場合、第７図に示すように、冷房装置からの循環水
を熱交換器（ＩＱに供給し、循環水から蒸発熱を奪って
チャンバ（１ｂ）内の水（３）を低水蒸気圧下で沸騰さ
せ、冷の用冷水を得る。
する場合、第７図に示すように、冷房装置からの循環水
を熱交換器（ＩＱに供給し、循環水から蒸発熱を奪って
チャンバ（１ｂ）内の水（３）を低水蒸気圧下で沸騰さ
せ、冷の用冷水を得る。
水（３）の沸騰によって発生した水蒸気はＣａＢｒ ２
゜２１ｈＯ（２１に吸収され、反応炉（１）内の水蒸気
圧が下がることにより水（３）の沸騰が継続される。
゜２１ｈＯ（２１に吸収され、反応炉（１）内の水蒸気
圧が下がることにより水（３）の沸騰が継続される。
この時、ＣａＢｒ２°２Ｈ２０（２１は吸水にヨル水和
反応によシ発熱し、その吸水能力が低下するが、弁（９
）が開、ポンプ（８）が駆動にそれぞれ制御されて熱交
換器（７）に冷却水が循環されるだめ、ＣａＢｒ ２°
２Ｈ２０（２）は冷却され、水和反応が維持される。
反応によシ発熱し、その吸水能力が低下するが、弁（９
）が開、ポンプ（８）が駆動にそれぞれ制御されて熱交
換器（７）に冷却水が循環されるだめ、ＣａＢｒ ２°
２Ｈ２０（２）は冷却され、水和反応が維持される。
尚、第５図では２個の冷却塔１１０ 、０４）を示して
いるが、１個の冷却塔をエネルギ蓄積時と冷房時とに兼
用することもできる。
いるが、１個の冷却塔をエネルギ蓄積時と冷房時とに兼
用することもできる。
前述した従来の水和反応ヒートポンプにあっては、エネ
ルギ蓄積時、例えばＣａＢｒ２°２Ｈ２０ｆ２＋は１モ
ル当υ１４θの加熱によりＨ２Ｏ１モルを水蒸気として
脱水し、この水蒸気の凝縮に際して１モル当りｔｏｈを
冷却塔（１４］より熱放散し、他方、冷房時、水（３）
は１モル当り１０−の吸熱をして水蒸気を発生させ、こ
れをＣａＢｒ２°２Ｈ２０（２１に吸収させている。
ルギ蓄積時、例えばＣａＢｒ２°２Ｈ２０ｆ２＋は１モ
ル当υ１４θの加熱によりＨ２Ｏ１モルを水蒸気として
脱水し、この水蒸気の凝縮に際して１モル当りｔｏｈを
冷却塔（１４］より熱放散し、他方、冷房時、水（３）
は１モル当り１０−の吸熱をして水蒸気を発生させ、こ
れをＣａＢｒ２°２Ｈ２０（２１に吸収させている。
すなわち、夜間電力等により１４Ａｊ／ｍｏｌの熱量を
投入したにもかかわらず、冷房用に利用できる熱量は１
０層／ｍｏｌＬかなく、７０％程度の利用効率であり、
熱効率が悪い欠点を有している。
投入したにもかかわらず、冷房用に利用できる熱量は１
０層／ｍｏｌＬかなく、７０％程度の利用効率であり、
熱効率が悪い欠点を有している。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題たに留意
してなされたものであり、その目的とするところは、熱
利用効率を高めることのできる水和反応ヒートポンプを
提供することにある。
してなされたものであり、その目的とするところは、熱
利用効率を高めることのできる水和反応ヒートポンプを
提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の水和反応ヒートポ
ンプにおいては、高温で水和反応する水和物を収容した
高温反応炉及び低温で水和反応する水和物を収容した低
温反応炉を備え、前記高温反応炉の水蒸気凝縮用熱交換
器あるいは水和物冷却用熱交換器を前記低温反応炉の水
和物加熱冷却用熱交換器に接続し、前記高温反応炉の凝
縮廃熱あるいは吸水廃熱を前記低温反応炉の脱水用加熱
源としたことを特徴とするものである。
ンプにおいては、高温で水和反応する水和物を収容した
高温反応炉及び低温で水和反応する水和物を収容した低
温反応炉を備え、前記高温反応炉の水蒸気凝縮用熱交換
器あるいは水和物冷却用熱交換器を前記低温反応炉の水
和物加熱冷却用熱交換器に接続し、前記高温反応炉の凝
縮廃熱あるいは吸水廃熱を前記低温反応炉の脱水用加熱
源としたことを特徴とするものである。
前述した構成の水和反応ヒートポンプにあっては、高温
反応炉の凝縮廃熱あるいは吸水廃熱を低温反応炉の脱水
用加熱源とし、低温反応炉の水和物を加熱脱水してエネ
ルギ蓄積を行うことができ、このエネルギを低温反応炉
の水和物の吸水時に例えば冷房用として利用することが
できる。
反応炉の凝縮廃熱あるいは吸水廃熱を低温反応炉の脱水
用加熱源とし、低温反応炉の水和物を加熱脱水してエネ
ルギ蓄積を行うことができ、このエネルギを低温反応炉
の水和物の吸水時に例えば冷房用として利用することが
できる。
ｌ実施例につき、第１図ないし第４図を用いて説明する
。
。
第１図は水和反応ヒートポンプの全体構成を示し、αＱ
は真空の高温反応炉であり、高温で水和反応する水和物
９例えばＣａＢｒ２°２Ｈ２０Ｑ７）を収容した反応チ
ャンバ（１６ａ）と水α印を収容した蒸発・凝縮チャン
バ（１６ｂ）とを気密に連通してなり、反応チャンバα
ＱのＣａＢｒ２°２Ｈ２０Ｑ７）中にスイッチａ９を介
して電源翰に接続された電気ヒータｃ２１）及び冷却用
熱交換器翰が配設されると共に、蒸発・凝縮チャンバ（
１６ｂ）内の上部に凝縮用熱交換器（ハ）が、水α８）
中に沸騰用熱交換器■がそれぞれ配設されている。
は真空の高温反応炉であり、高温で水和反応する水和物
９例えばＣａＢｒ２°２Ｈ２０Ｑ７）を収容した反応チ
ャンバ（１６ａ）と水α印を収容した蒸発・凝縮チャン
バ（１６ｂ）とを気密に連通してなり、反応チャンバα
ＱのＣａＢｒ２°２Ｈ２０Ｑ７）中にスイッチａ９を介
して電源翰に接続された電気ヒータｃ２１）及び冷却用
熱交換器翰が配設されると共に、蒸発・凝縮チャンバ（
１６ｂ）内の上部に凝縮用熱交換器（ハ）が、水α８）
中に沸騰用熱交換器■がそれぞれ配設されている。
＠及び弼は真空の第１及び第２低温反応炉であシ、それ
ぞれ低温で水和反応する水和物１例えばＣａＣ／２”
Ｈ２Ｏ（塩化ガルシウム水和物）＠、（支）を収容した
反応チャンバ（２５ａ）、（２６ａ）と水（至）、（至
）を収容した蒸発・凝縮チャンバ（２５ｂ） 、 （２
６ｂ）とを気密に連通１、て構成され、それぞれの反応
チャンバ（２５ａ）、（２６ａ）のＣａＣｅ２°Ｈ２０
＠ 、 ＠中に加熱冷却用熱交換器ｉ３１！ 、 ｆ３
２！が配設されると共に、それぞれの蒸発・凝縮チャン
バ（２５ｂ） 、 （２６ｂ）の上部に凝縮用熱交換器
：つｇ゛、 ’ｓ４＋が、ボー、（至）中に沸騰用熱交
換器・３５．ｆ３６．’がそれぞｉ″ＬＬ配設ている。
ぞれ低温で水和反応する水和物１例えばＣａＣ／２”
Ｈ２Ｏ（塩化ガルシウム水和物）＠、（支）を収容した
反応チャンバ（２５ａ）、（２６ａ）と水（至）、（至
）を収容した蒸発・凝縮チャンバ（２５ｂ） 、 （２
６ｂ）とを気密に連通１、て構成され、それぞれの反応
チャンバ（２５ａ）、（２６ａ）のＣａＣｅ２°Ｈ２０
＠ 、 ＠中に加熱冷却用熱交換器ｉ３１！ 、 ｆ３
２！が配設されると共に、それぞれの蒸発・凝縮チャン
バ（２５ｂ） 、 （２６ｂ）の上部に凝縮用熱交換器
：つｇ゛、 ’ｓ４＋が、ボー、（至）中に沸騰用熱交
換器・３５．ｆ３６．’がそれぞｉ″ＬＬ配設ている。
高温反応炉０Ｑにおける凝縮用熱交換器（ハ）は弁′３
力及び循環ポンプ（３８）を介して第１低温反応炉鑓に
おける加熱冷却用熱交換器；３１）に接続され、高温反
応炉ｔｍにおける冷却用熱交換器（わは循環ポンプ（３
９及び弁１．４１を介して第２低温反応炉（５）におけ
る加熱冷却用熱交換器１３２）に接続されている。
力及び循環ポンプ（３８）を介して第１低温反応炉鑓に
おける加熱冷却用熱交換器；３１）に接続され、高温反
応炉ｔｍにおける冷却用熱交換器（わは循環ポンプ（３
９及び弁１．４１を介して第２低温反応炉（５）におけ
る加熱冷却用熱交換器１３２）に接続されている。
又、第１低温反応炉のの加熱冷却用熱交換器（３１）及
び凝縮用熱交換器（３３）はそれぞれ、循環ポンプ１４
１）。
び凝縮用熱交換器（３３）はそれぞれ、循環ポンプ１４
１）。
ｆ４２’ ＋弁（４３ｉ 、 （４七を介して共通の冷
却塔′４５）に接続され、更に、第２低温反応炉（至）
の加熱冷却用熱交換器（３ｚ及び凝縮用熱交換器（３４
）はそれぞれ、循環ポンプ（４６） 。
却塔′４５）に接続され、更に、第２低温反応炉（至）
の加熱冷却用熱交換器（３ｚ及び凝縮用熱交換器（３４
）はそれぞれ、循環ポンプ（４６） 。
（４７＋ 、弁１４８）、 ＋４９＋を介して共通の冷
却塔（５０）に接続されている。
却塔（５０）に接続されている。
尚、各反応炉ＱＩ１９ 、 圀、 １２１１９における
沸騰用熱交換器はそれぞれ例えば冷房装置に接続されて
いる。
沸騰用熱交換器はそれぞれ例えば冷房装置に接続されて
いる。
このように構成されたカスケードヒートポンプにおいて
は、エネルギ蓄積時、スイッチｏ偵がオンになって電気
ヒータＩ２１）が電源いに接続されると共に、弁３７ｔ
、 ’４４）が開に、ポンプ（３８＋ 、 （４２）
が駆動にそれぞれ制御される。
は、エネルギ蓄積時、スイッチｏ偵がオンになって電気
ヒータＩ２１）が電源いに接続されると共に、弁３７ｔ
、 ’４４）が開に、ポンプ（３８＋ 、 （４２）
が駆動にそれぞれ制御される。
すなわち、第２図はこのエネルギ蓄積プロセスを示した
ものであり、夜間電力等によりヒータＬ２１）を駆動し
て高温反応炉Ｑｆｊ内のＣａＢｒ ２°２Ｈ２０＋１ｉ
を加熱分解し、高温の水蒸気を発生させて脱水する。
ものであり、夜間電力等によりヒータＬ２１）を駆動し
て高温反応炉Ｑｆｊ内のＣａＢｒ ２°２Ｈ２０＋１ｉ
を加熱分解し、高温の水蒸気を発生させて脱水する。
ＣａＢｒ２°２Ｈ２０Ｃ７）（７）脱水に際しては、１
モル当り１４Ｗの熱を要し、？： −夕２１）を２８０
’Ｃに保ち、ＣａＢｒ ２゜２Ｈ２Ｏ節を２１０℃で
脱水させる。
モル当り１４Ｗの熱を要し、？： −夕２１）を２８０
’Ｃに保ち、ＣａＢｒ ２゜２Ｈ２Ｏ節を２１０℃で
脱水させる。
ＣａＢｒ２°２Ｈ２ＯＣ１力の２１０℃における飽和水
蒸気圧は約１．５気圧であるが、ポンプ（３８）を駆動
して凝縮用熱交換器（支）に冷却水を供給し、この２１
ｏ′ｃの水蒸気を例えば９５°Ｃに冷却して液化するこ
とにより、高温反応炉ＯＱ内を１気圧以下に維持でき、
脱水反応を継続できる。
蒸気圧は約１．５気圧であるが、ポンプ（３８）を駆動
して凝縮用熱交換器（支）に冷却水を供給し、この２１
ｏ′ｃの水蒸気を例えば９５°Ｃに冷却して液化するこ
とにより、高温反応炉ＯＱ内を１気圧以下に維持でき、
脱水反応を継続できる。
この時、１モル当シ１０θの冷却水加熱ができ、８５°
Ｃの冷却水を９５°Ｃの温水に加熱し、次段の第１低温
反応炉ｊに供給できる。
Ｃの冷却水を９５°Ｃの温水に加熱し、次段の第１低温
反応炉ｊに供給できる。
第１低温反応炉（ハ）では、加熱冷却用熱交換器：３Ｉ
）に導入された９５°Ｃの温水によりＣａＣ／２°Ｈ２
０＠ カ８５℃まで加熱され、低温の水蒸気を発生させ
て脱水する。
）に導入された９５°Ｃの温水によりＣａＣ／２°Ｈ２
０＠ カ８５℃まで加熱され、低温の水蒸気を発生させ
て脱水する。
ＣａＣｅ２°Ｈ２０＠の脱水には１モル当り１４−の熱
量を要するため、高温反応炉００においてＣａＢｒ２°
２Ｈ２０α力の１モルの分解脱水に際し１０−の熱量が
取出せることから、ＣａＢｒ２°２Ｈ２０Ｃ７） ノ１
−Ｆ＝ ／Ｌ’ （７）分解当りＣａＣｇ ２°Ｈ２０
＠を約０７モル分解できることになる。
量を要するため、高温反応炉００においてＣａＢｒ２°
２Ｈ２０α力の１モルの分解脱水に際し１０−の熱量が
取出せることから、ＣａＢｒ２°２Ｈ２０Ｃ７） ノ１
−Ｆ＝ ／Ｌ’ （７）分解当りＣａＣｇ ２°Ｈ２０
＠を約０７モル分解できることになる。
ＣａＣ／２°Ｈ２０□□□の８５°Ｃにおける飽和水蒸
気圧は約０．０６気圧であるが、ポンプ（４２）を駆動
し７て凝縮用熱交換器・３３）に冷却塔（４（５）から
の冷却水を循環し、８５℃の水蒸気を３０°Ｃ以下に冷
却して液化させることにより第１低温反応炉＠内を約０
．０４気圧に保つことができ、ＣａＣｌ２°Ｈ２０＠の
分解脱水を継続できる。
気圧は約０．０６気圧であるが、ポンプ（４２）を駆動
し７て凝縮用熱交換器・３３）に冷却塔（４（５）から
の冷却水を循環し、８５℃の水蒸気を３０°Ｃ以下に冷
却して液化させることにより第１低温反応炉＠内を約０
．０４気圧に保つことができ、ＣａＣｌ２°Ｈ２０＠の
分解脱水を継続できる。
この時、冷却塔（４０からは、ＣａＣｅ２°Ｈ２０＠）
１モル分解当り１０−の熱放散が行われるだめ、ＣａＢ
ｒ ２゜２Ｈ２０Ｑ７）の１七ル分解当９７θの放熱が
行われる。
１モル分解当り１０−の熱放散が行われるだめ、ＣａＢ
ｒ ２゜２Ｈ２０Ｑ７）の１七ル分解当９７θの放熱が
行われる。
このように、エネルギ蓄積プロセスにおいては、１４−
の熱注入と７−の熱放出とにより、 ＣａＢｒ２゜２Ｈ
２０Ｑカを１ モ／Ｌ／ 、 ＣａＣｅ２゛Ｈ２０＠を
０，７−Ｅ： ／Ｌ／それぞれ脱水できることになる。
の熱注入と７−の熱放出とにより、 ＣａＢｒ２゜２Ｈ
２０Ｑカを１ モ／Ｌ／ 、 ＣａＣｅ２゛Ｈ２０＠を
０，７−Ｅ： ／Ｌ／それぞれ脱水できることになる。
次に、エネルギ放出プロセスを説明する。
第１低温反応炉（ハ）において、前述のような加熱脱水
を行ったＣａＣ１；ｚ°Ｈ２０＠は常温では飽和水蒸気
圧が非常に低いため、水翰の蒸発蒸気を逆吸着するが、
蒸発熱によりボーの温度が低下して蒸気発生が抑えられ
、５℃、０．０１気圧で平衡している。
を行ったＣａＣ１；ｚ°Ｈ２０＠は常温では飽和水蒸気
圧が非常に低いため、水翰の蒸発蒸気を逆吸着するが、
蒸発熱によりボーの温度が低下して蒸気発生が抑えられ
、５℃、０．０１気圧で平衡している。
そして、第３図に示すように、第１低温反応炉＠の沸騰
用熱交換器（３句に冷房装置よシ１２°Ｃの循環水を注
入し７、ボーを沸騰させて水蒸気を発生させ、この時の
蒸発熱により沸騰水を７℃に維持し、熱交換器（３５）
より９℃の冷水を得て冷房に供する。
用熱交換器（３句に冷房装置よシ１２°Ｃの循環水を注
入し７、ボーを沸騰させて水蒸気を発生させ、この時の
蒸発熱により沸騰水を７℃に維持し、熱交換器（３５）
より９℃の冷水を得て冷房に供する。
ボーの沸騰によって発生した水蒸気はＣａＣｌ２゜Ｈ２
０＠に吸着され、これにより蒸気圧が低下することによ
りボーの沸騰が継続される。
０＠に吸着され、これにより蒸気圧が低下することによ
りボーの沸騰が継続される。
この時、ボーはＣａＣｅ２°Ｈ２０＠の１モル吸水当り
１０θの吸熱をして水蒸気を発生させる。
１０θの吸熱をして水蒸気を発生させる。
ＣａＣｅ２゛Ｈ２０＠は吸水反応によりそれ自身が発熱
し１、この発熱に伴なって吸水能力を低下させるため、
弁＋４：３）を開にしてポンプ（４１）を駆動し、冷却
塔（４５）からの冷却水を加熱冷却用熱交換器（３１）
に導入し、ＣａＢｒ２°２０＠を３５°Ｃに冷却し２て
水和反応を維持させる。
し１、この発熱に伴なって吸水能力を低下させるため、
弁＋４：３）を開にしてポンプ（４１）を駆動し、冷却
塔（４５）からの冷却水を加熱冷却用熱交換器（３１）
に導入し、ＣａＢｒ２°２０＠を３５°Ｃに冷却し２て
水和反応を維持させる。
コノ時、ＣａＣｅ２°Ｈ２０＠は１モル当り１４−の冷
却を要し、これが冷却塔゛４５）・より放出される。
却を要し、これが冷却塔゛４５）・より放出される。
一方、高温反応炉ｑ→においても、前述と同様に、常温
では５°Ｃ，０，０１気圧程度で平衡し、ているので、
この沸騰用熱交換器１２４）に冷房装置からの循環水（
１２°Ｃ）を注入することにより、水Ｑ８）を７°Ｃで
沸騰させることができ、９°Ｃの冷水を得て冷房に供す
ることができる。
では５°Ｃ，０，０１気圧程度で平衡し、ているので、
この沸騰用熱交換器１２４）に冷房装置からの循環水（
１２°Ｃ）を注入することにより、水Ｑ８）を７°Ｃで
沸騰させることができ、９°Ｃの冷水を得て冷房に供す
ることができる。
水０８）の沸騰によって発生した水蒸気はＣａＢｒ２゜
２Ｈ２０（ｌηに吸収され、蒸気圧の低下によって水０
８）のＰＡ Ｐｌ＆ ヲ助ｎ、ＣａＢｒ２°２）Ｉ２０
（ｌ乃の１モル吸水光ｐｌＯθの吸熱をして沸騰を継
続する。
２Ｈ２０（ｌηに吸収され、蒸気圧の低下によって水０
８）のＰＡ Ｐｌ＆ ヲ助ｎ、ＣａＢｒ２°２）Ｉ２０
（ｌ乃の１モル吸水光ｐｌＯθの吸熱をして沸騰を継
続する。
ココテ、ＣａＢｒ ２°２Ｈ２０Ｑ７）を９５°Ｃに冷
却すれば、この時の飽和水蒸気圧は約ｏ、ｏ ｏ ｓ気
圧であるため、吸収反応を継続することができ、ＣａＢ
ｒ２°２Ｈ２０αカの冷却水が１００℃レベルとなるの
で８２低温反応炉四におけるＣａＢｒ２°２０（至）の
加熱源に利用できる。
却すれば、この時の飽和水蒸気圧は約ｏ、ｏ ｏ ｓ気
圧であるため、吸収反応を継続することができ、ＣａＢ
ｒ２°２Ｈ２０αカの冷却水が１００℃レベルとなるの
で８２低温反応炉四におけるＣａＢｒ２°２０（至）の
加熱源に利用できる。
すなわち、弁（４０）を開にしてポンプ・３９を駆動す
ることにより、冷却用熱交換器（わと加熱冷却用熱交換
器・３２）との間を冷却水が循環し、ＣａＢｒ２°２Ｉ
（２０Ｑｉが９５℃に冷却されると共に、この冷却水で
ある熱水によってＣａＣｅ２°Ｈ２０ｔ＠が加熱され、
脱水される。
ることにより、冷却用熱交換器（わと加熱冷却用熱交換
器・３２）との間を冷却水が循環し、ＣａＢｒ２°２Ｉ
（２０Ｑｉが９５℃に冷却されると共に、この冷却水で
ある熱水によってＣａＣｅ２°Ｈ２０ｔ＠が加熱され、
脱水される。
ＣａＢｒ２” ２Ｈ２０αカの吸水反応を維持させるた
めには、１モル当り１４−の冷却が必要であり、又、Ｃ
ａＣｅ２°Ｈ２０＠の脱水に際しては１モル当り１４−
の熱量を要することから、ＣａＢｒ２°２Ｈ２０１１カ
の吸水廃熱によってＣａＣ１！２°ｆｈＯ（支）を１モ
ル分解できることになる。
めには、１モル当り１４−の冷却が必要であり、又、Ｃ
ａＣｅ２°Ｈ２０＠の脱水に際しては１モル当り１４−
の熱量を要することから、ＣａＢｒ２°２Ｈ２０１１カ
の吸水廃熱によってＣａＣ１！２°ｆｈＯ（支）を１モ
ル分解できることになる。
ＣａＣｅ２°Ｈ２０（ハ）の脱水によって発生した水蒸
気は、弁（４９）を開、ポンプ（４１を駆動にそれぞれ
制御して冷却塔（５０：からの冷却水を凝縮用熱交換器
（３４）に循環させることにより、この熱交換器（３４
）で３０′ｃ以下に冷却されて液化し、ＣａＣ１ｚ°Ｈ
２０□□□の１モル分解当９１０θの熱が冷却塔（５０
）よυ放出される。
気は、弁（４９）を開、ポンプ（４１を駆動にそれぞれ
制御して冷却塔（５０：からの冷却水を凝縮用熱交換器
（３４）に循環させることにより、この熱交換器（３４
）で３０′ｃ以下に冷却されて液化し、ＣａＣ１ｚ°Ｈ
２０□□□の１モル分解当９１０θの熱が冷却塔（５０
）よυ放出される。
従って、以上の第１エネルギ放出プロセスでは、ＣａＢ
ｒ ２°２Ｈ２０α乃の１モルの水和反応（ＣａＣｅ２
゛Ｈ２０（５）では０７モルの水和反応）に対し、第１
低温反応炉（至）で７〜の熱量が、高温反応炉ｑＱで１
０−の熱量がそれぞれ冷房熱量として利用されたことに
なる。
ｒ ２°２Ｈ２０α乃の１モルの水和反応（ＣａＣｅ２
゛Ｈ２０（５）では０７モルの水和反応）に対し、第１
低温反応炉（至）で７〜の熱量が、高温反応炉ｑＱで１
０−の熱量がそれぞれ冷房熱量として利用されたことに
なる。
次に、第２のエネルギ放出プロセスとして、第２低温反
応炉（至）による冷房運転が行える。
応炉（至）による冷房運転が行える。
すなわち、第４図に示すように、第２低温反応炉（至）
における沸騰用熱交換器３６゛に冷房装置からの循環水
（１２°Ｃ）を導入して水田を７℃で沸騰させ、９°Ｃ
の冷房用冷水を供給し、水（至）の沸騰によって発生し
た水慕気をＣａＣｅ２°Ｈ２０（支）に吸着させ、この
時ノ発熱をポンプ（４６）により冷却塔（５０）からの
冷却水を加熱冷却用熱交換器（３２）に導入して冷却塔
（５０）よシ放出する。
における沸騰用熱交換器３６゛に冷房装置からの循環水
（１２°Ｃ）を導入して水田を７℃で沸騰させ、９°Ｃ
の冷房用冷水を供給し、水（至）の沸騰によって発生し
た水慕気をＣａＣｅ２°Ｈ２０（支）に吸着させ、この
時ノ発熱をポンプ（４６）により冷却塔（５０）からの
冷却水を加熱冷却用熱交換器（３２）に導入して冷却塔
（５０）よシ放出する。
この時、水（１）はＣａＣｅ２°Ｈ２０（至）の１モル
吸水光り１０θの吸熱をして水蒸気を発生させ、ＣａＣ
１ｚ°Ｈ２０（支）では１モル当り１４θの冷却を必要
とし、これが冷却塔φ０）で熱放散される。
吸水光り１０θの吸熱をして水蒸気を発生させ、ＣａＣ
１ｚ°Ｈ２０（支）では１モル当り１４θの冷却を必要
とし、これが冷却塔φ０）で熱放散される。
つまり、この第２のエネルギ放出プロセスでは、ＣａＣ
ｅ２”Ｈ２Ｏ＠の１モルの水和反応に対し、第２低温反
応炉（至）でＩＯ−が冷房熱量として利用されたことに
なる。
ｅ２”Ｈ２Ｏ＠の１モルの水和反応に対し、第２低温反
応炉（至）でＩＯ−が冷房熱量として利用されたことに
なる。
この結果、実施例の水和反応ヒートポンプにあっては、
投入電力１４−に対し、高温反応炉ＯＧから１０−９第
１低温反応炉Ｓから７ ｙ 、第２低温反応炉（至）か
ら１０−がそれぞれ冷房熱量として利用され、合計２７
Ａ、ｊとなり、従来のものに比して２，７倍の利用率と
なり、成積係数ＣＯＰ １．９３ （＝２７／１４ ＞
の冷房サイクルが実現する。
投入電力１４−に対し、高温反応炉ＯＧから１０−９第
１低温反応炉Ｓから７ ｙ 、第２低温反応炉（至）か
ら１０−がそれぞれ冷房熱量として利用され、合計２７
Ａ、ｊとなり、従来のものに比して２，７倍の利用率と
なり、成積係数ＣＯＰ １．９３ （＝２７／１４ ＞
の冷房サイクルが実現する。
尚、前記実施例では、高温反応炉ＯＱにおける脱水反応
時の凝縮廃熱により第１低温反応炉（ハ）の脱水反応を
行い、高温反応炉ＯＱにおける吸水反応時の吸水廃熱に
よｉ）第２低温反応炉（至）の脱水反応を行い、それぞ
れエネルギ蓄積を行うようにしだが、凝縮廃熱と吸水廃
熱とのいずれか一方のみを利用してエネルギ蓄積を行う
ようにしてもよく、従来に比し熱利用効率を高めること
ができる。
時の凝縮廃熱により第１低温反応炉（ハ）の脱水反応を
行い、高温反応炉ＯＱにおける吸水反応時の吸水廃熱に
よｉ）第２低温反応炉（至）の脱水反応を行い、それぞ
れエネルギ蓄積を行うようにしだが、凝縮廃熱と吸水廃
熱とのいずれか一方のみを利用してエネルギ蓄積を行う
ようにしてもよく、従来に比し熱利用効率を高めること
ができる。
本発明は、以上説明したように構成されている４
ため、次に記載する効果を奏する。
高温反応炉の凝縮廃熱あるいは吸水廃熱を用いて低温反
応炉の水和物を加熱脱水し、エネルギ蓄積を行うように
したので、高温反応炉における脱水反応のだめのエネル
ギ投入だけで両反応炉にそれぞれエネルギを蓄積でき、
熱利用効率を大幅に高めることができる。
応炉の水和物を加熱脱水し、エネルギ蓄積を行うように
したので、高温反応炉における脱水反応のだめのエネル
ギ投入だけで両反応炉にそれぞれエネルギを蓄積でき、
熱利用効率を大幅に高めることができる。
第１図ないし第４し１は本発明による水和反応ヒートポ
ンプの１実施例を示し、第１図は全体構成を示す配管系
統図、第２図はエネルギ蓄積時の配管系統図、第３図及
び第４図はそれぞれ第１及び第２のエネルギ放出時の配
管系統図、第５図以下は従来例を示し、第５図は全体構
成の配管系統図、第６図及び第７図はそれぞれエネルギ
蓄積時及びエネルギ放出時の配管系統図である。 ＯＱ・・・高温反応炉、α力・・ＣａＢｒ２°２Ｈ２０
、ｆｚｌ）・・・冷却用熱交換器、（至）・・・凝縮用
熱交換器、＠、（至）・・・第１゜第２低温反応炉、＠
＊ 翰・・・ＣａＣｅ２°Ｈ２０、（３１） 、 ＋
３２？ −・加熱冷却用熱交換器。
ンプの１実施例を示し、第１図は全体構成を示す配管系
統図、第２図はエネルギ蓄積時の配管系統図、第３図及
び第４図はそれぞれ第１及び第２のエネルギ放出時の配
管系統図、第５図以下は従来例を示し、第５図は全体構
成の配管系統図、第６図及び第７図はそれぞれエネルギ
蓄積時及びエネルギ放出時の配管系統図である。 ＯＱ・・・高温反応炉、α力・・ＣａＢｒ２°２Ｈ２０
、ｆｚｌ）・・・冷却用熱交換器、（至）・・・凝縮用
熱交換器、＠、（至）・・・第１゜第２低温反応炉、＠
＊ 翰・・・ＣａＣｅ２°Ｈ２０、（３１） 、 ＋
３２？ −・加熱冷却用熱交換器。
Claims (1)
- （１）水和物の脱水、吸水時の熱吸収、熱放出を利用し
た水和反応ヒートポンプにおいて、 高温で水和反応する水和物を収容した高温反応炉及び低
温で水和反応する水和物を収容した低温反応炉を備え、
前記高温反応炉の水蒸気凝縮用熱交換器あるいは水和物
冷却用熱交換器を前記低温反応炉の水和物加熱冷却用熱
交換器に接続し、前記高温反応炉の凝縮廃熱あるいは吸
水廃熱を前記低温反応炉の脱水用加熱源としたことを特
徴とする水和反応ヒートポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011194A JPH03213965A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 水和反応ヒートポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011194A JPH03213965A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 水和反応ヒートポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03213965A true JPH03213965A (ja) | 1991-09-19 |
Family
ID=11771246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011194A Pending JPH03213965A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 水和反応ヒートポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03213965A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05201261A (ja) * | 1992-01-27 | 1993-08-10 | Hitachi Ltd | 余剰エネルギ出力装置搭載自動車 |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP2011194A patent/JPH03213965A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05201261A (ja) * | 1992-01-27 | 1993-08-10 | Hitachi Ltd | 余剰エネルギ出力装置搭載自動車 |
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