JPH03247968A - ヒートポンプ - Google Patents
ヒートポンプInfo
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- JPH03247968A JPH03247968A JP4101690A JP4101690A JPH03247968A JP H03247968 A JPH03247968 A JP H03247968A JP 4101690 A JP4101690 A JP 4101690A JP 4101690 A JP4101690 A JP 4101690A JP H03247968 A JPH03247968 A JP H03247968A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
- F25B25/02—Compression-sorption machines, plants, or systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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〕
本発明は化学蓄熱形のヒートポンプに圧縮機を結合し、
高昇温高効率を改善したヒートポンプに関する。
高昇温高効率を改善したヒートポンプに関する。
従来の装置は特開昭６３−８７５６４号公報、特開昭６
１−１２５５６１号公報、特開昭６２−１７８８５７号
公報、特開昭５５−５１２９５号公報、特開昭５２−７
０５７号公報に記載のように、再生時に反応材部により
発生する被反応材の蒸気を容器内に導入するのに、容器
内を冷却し、減圧して導入していた。
１−１２５５６１号公報、特開昭６２−１７８８５７号
公報、特開昭５５−５１２９５号公報、特開昭５２−７
０５７号公報に記載のように、再生時に反応材部により
発生する被反応材の蒸気を容器内に導入するのに、容器
内を冷却し、減圧して導入していた。
上記従来技術は、再生時の熱の回収とその有効利用の配
慮がなされていす、昇温度と高率が十分高くなっていな
い。本発明の目的は、高昇温高効率のヒートポンプを機
供することを目的としている。
慮がなされていす、昇温度と高率が十分高くなっていな
い。本発明の目的は、高昇温高効率のヒートポンプを機
供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明のヒートポンプは、
反応材を収納し、かつ蓄熱用熱輸送装置と放熱用熱輸送
装置を具備した反応器と、被反応材を収納した容器とを
、バルブと圧縮機を設けた蓄熱用のパイプと放熱用のバ
ルブ付パイプによって、循環ループを構成するように連
結するようにしたものである。又、このように構成した
ヒートポンプを並列に複数組合わせ、交互に運転すれば
。
反応材を収納し、かつ蓄熱用熱輸送装置と放熱用熱輸送
装置を具備した反応器と、被反応材を収納した容器とを
、バルブと圧縮機を設けた蓄熱用のパイプと放熱用のバ
ルブ付パイプによって、循環ループを構成するように連
結するようにしたものである。又、このように構成した
ヒートポンプを並列に複数組合わせ、交互に運転すれば
。
さらに効率が高まり、また運転状態も安定化させること
ができる。
ができる。
反応器内の反応材を加熱再生する時には、反応器に設け
である蓄熱用熱輸送装置によって、外部より熱を集め、
この熱を反応材に与えて加熱再生をする。この再生を助
けるために圧縮機の吸込側の蓄熱用パイプを反応器に、
吐出側の蓄熱用パイプを容器に連結し、圧縮機を運転す
ることによって反応器内を減圧する。減圧によって、反
応材より分解した被反応材の蒸気は、圧縮機によって加
圧され、吐出側の蓄熱用パイプを通って容器内に到達し
、ここで液化する。再生時に反応材部より発生する被反
応材の蒸気を容器内に導入するのに、従来は容器内を冷
却して減圧導入していた。このため従来再生時に反応材
に与える熱は、はとんど外部に捨てられていた。本発明
は再生時に反応材に与えた熱は、圧縮機によって高温高
圧となり、容器内にそのまま蓄えられ、損失とならない
。−方放熱時には、容器内の高温高圧となった被反応材
は、放熱用パイプ部のバルブを開くことにより容器内の
反応材部に到達し、反応材と反応して、反応材部ではさ
らに高温度の熱が発生するので、高昇温でき、高効率化
できる。
である蓄熱用熱輸送装置によって、外部より熱を集め、
この熱を反応材に与えて加熱再生をする。この再生を助
けるために圧縮機の吸込側の蓄熱用パイプを反応器に、
吐出側の蓄熱用パイプを容器に連結し、圧縮機を運転す
ることによって反応器内を減圧する。減圧によって、反
応材より分解した被反応材の蒸気は、圧縮機によって加
圧され、吐出側の蓄熱用パイプを通って容器内に到達し
、ここで液化する。再生時に反応材部より発生する被反
応材の蒸気を容器内に導入するのに、従来は容器内を冷
却して減圧導入していた。このため従来再生時に反応材
に与える熱は、はとんど外部に捨てられていた。本発明
は再生時に反応材に与えた熱は、圧縮機によって高温高
圧となり、容器内にそのまま蓄えられ、損失とならない
。−方放熱時には、容器内の高温高圧となった被反応材
は、放熱用パイプ部のバルブを開くことにより容器内の
反応材部に到達し、反応材と反応して、反応材部ではさ
らに高温度の熱が発生するので、高昇温でき、高効率化
できる。
以下本発明の一実施例を第］−図により説明する。
反応材（生石灰、ゼオライト、シリカゲルなど）７を収
納した反応器５と、被反応材（蒸発性の水など）２を収
納した容器１は１図示のように蓄熱用のパイプ１７，１
９、放熱用のパイプ１３゜２０とによって、循環ループ
を構成するように連結されている。蓄熱用のパイプ１７
部には圧縮機３とバルブ９が設けられてあり、また放熱
用のパイプ１３部にはバルブ１１が設けである。また反
応器５には放熱用の熱輸送装置１００ｅのほか、蓄熱用
の熱輸送装置１００ｆが、図示のように設けである。放
熱用の熱輸送装置ｅは、反応器側熱交換器２５．放熱側
熱交換器２９．ポンプ２１から構成さ九でいて、これら
はパイプによって密閉循環路を構成するように連結され
ている。また蓄熱用の熱輸送装置１００ｆは反応器側熱
交換器２６、集熱側熱交換器３０．ポンプ２２によって
密閉循環路を構成するように連結されている。これらの
密閉系内には油、水等の熱媒体が封入しである。本発明
の基本構成は上述の密閉循環ループであるが、動作は次
のようにして行なわれる。蓄熱用の熱輸送装置ｆのポン
プ２２を駆動することによって外気の保有熱、排熱、太
陽熱などが集められ１反応器５内の反応材７は加熱され
る。この加熱によって反応材７部より被反応材２が分離
し始める。圧縮機３を運転してバルブ９を開き、反応器
５内に発生した被反応材２の気体を、容器１内へ送って
加圧する。容器１内で加圧された被反応材２は高温高圧
となって液化する。容器１は高温度の熱アキュムレータ
ーである。被反応材２は動作温度範囲で相変化し、容器
１内にて液化する物質であることが、本発明では重要な
要素となる。
納した反応器５と、被反応材（蒸発性の水など）２を収
納した容器１は１図示のように蓄熱用のパイプ１７，１
９、放熱用のパイプ１３゜２０とによって、循環ループ
を構成するように連結されている。蓄熱用のパイプ１７
部には圧縮機３とバルブ９が設けられてあり、また放熱
用のパイプ１３部にはバルブ１１が設けである。また反
応器５には放熱用の熱輸送装置１００ｅのほか、蓄熱用
の熱輸送装置１００ｆが、図示のように設けである。放
熱用の熱輸送装置ｅは、反応器側熱交換器２５．放熱側
熱交換器２９．ポンプ２１から構成さ九でいて、これら
はパイプによって密閉循環路を構成するように連結され
ている。また蓄熱用の熱輸送装置１００ｆは反応器側熱
交換器２６、集熱側熱交換器３０．ポンプ２２によって
密閉循環路を構成するように連結されている。これらの
密閉系内には油、水等の熱媒体が封入しである。本発明
の基本構成は上述の密閉循環ループであるが、動作は次
のようにして行なわれる。蓄熱用の熱輸送装置ｆのポン
プ２２を駆動することによって外気の保有熱、排熱、太
陽熱などが集められ１反応器５内の反応材７は加熱され
る。この加熱によって反応材７部より被反応材２が分離
し始める。圧縮機３を運転してバルブ９を開き、反応器
５内に発生した被反応材２の気体を、容器１内へ送って
加圧する。容器１内で加圧された被反応材２は高温高圧
となって液化する。容器１は高温度の熱アキュムレータ
ーである。被反応材２は動作温度範囲で相変化し、容器
１内にて液化する物質であることが、本発明では重要な
要素となる。
このため被反応材２としては、凝縮性の水がよく。
また反応材７としては水と反応して高温度を発生する生
石灰、ゼオライト、シリカゲルなどがよい。
石灰、ゼオライト、シリカゲルなどがよい。
容器１の周りは断熱するのがよい。このような操作によ
って、反応器５内の反応材７が再生され、また容器１内
では高温高圧となった被反応材２の液体が溜った後、所
望時にバルブ９を閉じ、また圧縮機３を止めて、放熱用
のバルブ１１を開く。
って、反応器５内の反応材７が再生され、また容器１内
では高温高圧となった被反応材２の液体が溜った後、所
望時にバルブ９を閉じ、また圧縮機３を止めて、放熱用
のバルブ１１を開く。
これによって容器１内の被反応材２は蒸発し、発生した
蒸気は放熱用のパイプ１３を通って、反応器５内の反応
材７部に到達する。これによって反応材７は発熱して、
被反応材２よりも著しく高温度となる。かくして集熱側
熱交換器３０部に入って来る熱は圧縮機３によって高温
となって、容器１内に貯えられ、さらに放熱用のパイプ
１３を通って反応材７部に導入され、著しく高温度とな
る。
蒸気は放熱用のパイプ１３を通って、反応器５内の反応
材７部に到達する。これによって反応材７は発熱して、
被反応材２よりも著しく高温度となる。かくして集熱側
熱交換器３０部に入って来る熱は圧縮機３によって高温
となって、容器１内に貯えられ、さらに放熱用のパイプ
１３を通って反応材７部に導入され、著しく高温度とな
る。
したがって、本発明のヒートポンプによれば、放熱用の
熱輸送装置ｔ１００ ｅ側から著しく高温度の熱を取り
出すことができる。以上本発明の基本動作について説明
を行なったが、上記蓄熱操作と放熱操作を円滑に行ない
、かつ熱損失を小さくするには、第１図に示すように、
前記の基本的な循環ループを複数組合わすのがよい。第
１図における第２ループの構成は以下のようになってい
る。反応材８を収納した反応器６．被反応材２を収納し
た容器１は、バルブ１０と圧縮機４を設けた蓄熱用のパ
イプ１８と、バルブ１２を設けた放熱用のパイプ１４に
よって前記第１の閉ループと並列的に、図示のように結
合されている。第２の反応器６部には、蓄熱用の熱輸送
装置りと放熱用の熱輸送装置ｇが、図示のように連結さ
れている。基本的には、第１の閉ループと第２の閉ルー
プは交互に運転するが、この場合の最大の利点は、容器
１内の温度と圧力の調整が容易となり、圧縮機３゜４の
過負荷運転を防止し、故障率を下げることができる。こ
の場合の容器１内の温度と圧力は、圧縮機３の回転速度
とバルブ９，１２の開度により、あるいは圧縮機４の回
転速度とバルブ１０，１１の開度によって調整すること
ができる。第１のループと第２のループの並列接続運転
の熱の流れ方は、１サイクル目は、蓄熱用の熱輸送装置
１００ｆ。
熱輸送装置ｔ１００ ｅ側から著しく高温度の熱を取り
出すことができる。以上本発明の基本動作について説明
を行なったが、上記蓄熱操作と放熱操作を円滑に行ない
、かつ熱損失を小さくするには、第１図に示すように、
前記の基本的な循環ループを複数組合わすのがよい。第
１図における第２ループの構成は以下のようになってい
る。反応材８を収納した反応器６．被反応材２を収納し
た容器１は、バルブ１０と圧縮機４を設けた蓄熱用のパ
イプ１８と、バルブ１２を設けた放熱用のパイプ１４に
よって前記第１の閉ループと並列的に、図示のように結
合されている。第２の反応器６部には、蓄熱用の熱輸送
装置りと放熱用の熱輸送装置ｇが、図示のように連結さ
れている。基本的には、第１の閉ループと第２の閉ルー
プは交互に運転するが、この場合の最大の利点は、容器
１内の温度と圧力の調整が容易となり、圧縮機３゜４の
過負荷運転を防止し、故障率を下げることができる。こ
の場合の容器１内の温度と圧力は、圧縮機３の回転速度
とバルブ９，１２の開度により、あるいは圧縮機４の回
転速度とバルブ１０，１１の開度によって調整すること
ができる。第１のループと第２のループの並列接続運転
の熱の流れ方は、１サイクル目は、蓄熱用の熱輸送装置
１００ｆ。
反応器５．圧縮器３．容器１．バルブ１２９反応器６．
放熱用の熱輸送装置１００ｇの順に流れる。
放熱用の熱輸送装置１００ｇの順に流れる。
２サイクル目は、蓄熱用の熱輸送装置１００ｈ。
反応器６．圧縮機４．容器１．バルブ１１２反応器５．
放熱用の熱輸送装［１００ｅの順に流れる。
放熱用の熱輸送装［１００ｅの順に流れる。
第２図は他の実施例を示す構成図である。これは蓄熱用
のパイプ１９が、図示のように容器１の下部より貫通す
るように配設され、内部の熱交換器１５と結合されてい
る。熱交換器１５を出た後の出口バイブ１６は、−度容
器１の土壁を出た後、再び容器１の土壁に接続し、土壁
部に開口しである。このようにすると、容器１に溜って
いる被反応材２の液体及び気体を、−様にしかも十分に
加熱することができる。パイプ１９が容器１を貫通する
位置は、容器１の側壁部でもよい。
のパイプ１９が、図示のように容器１の下部より貫通す
るように配設され、内部の熱交換器１５と結合されてい
る。熱交換器１５を出た後の出口バイブ１６は、−度容
器１の土壁を出た後、再び容器１の土壁に接続し、土壁
部に開口しである。このようにすると、容器１に溜って
いる被反応材２の液体及び気体を、−様にしかも十分に
加熱することができる。パイプ１９が容器１を貫通する
位置は、容器１の側壁部でもよい。
第３図は他の実施例を示す構成図である。本案雄側は第
１ループ、第２ループに対して第３のループを新たに設
けたものである。第３ループは、反応器５０．容器１．
バルブ６１の付いた放熱用バイブロ０．バルブ５８の付
いた蓄熱用のパイプ５９、圧縮機３と熱交換器１５の付
いた蓄熱用のパイプ３８．呂ロバイブ１６、容器１から
構成されている。また反応器５０には蓄熱用の熱輸送装
置１００ｊと放熱用の熱輸送装置１００ｉが図示のよう
に設けである。この実施例において圧縮機３は１個で、
３つのループはバルブ９，１０゜５８によって切換えら
れる。すなわち１個の圧縮機３は全時間稼動することに
なる。またパイプ３８に接続されている熱交換器１５は
、容器１の外面（底面と側面）に沿わせるように配設さ
れており、外面を介して内部の被反応材２を加熱するよ
うになっている。３つのループの運転方法は。
１ループ、第２ループに対して第３のループを新たに設
けたものである。第３ループは、反応器５０．容器１．
バルブ６１の付いた放熱用バイブロ０．バルブ５８の付
いた蓄熱用のパイプ５９、圧縮機３と熱交換器１５の付
いた蓄熱用のパイプ３８．呂ロバイブ１６、容器１から
構成されている。また反応器５０には蓄熱用の熱輸送装
置１００ｊと放熱用の熱輸送装置１００ｉが図示のよう
に設けである。この実施例において圧縮機３は１個で、
３つのループはバルブ９，１０゜５８によって切換えら
れる。すなわち１個の圧縮機３は全時間稼動することに
なる。またパイプ３８に接続されている熱交換器１５は
、容器１の外面（底面と側面）に沿わせるように配設さ
れており、外面を介して内部の被反応材２を加熱するよ
うになっている。３つのループの運転方法は。
完全に時間を３分割して運転してもよい。この場合例え
ば第１ループの反応器５が蓄熱（再生）運転時の、第２
ループの反応器６は放熱運転、第３ループの反応器は休
止状態となっている。あるいは同一の運転状態を、限れ
た時間各ループ間で重ね合わせてもよい。すなわち第１
ループが蓄熱（再生）運転、第２ループが放熱運転の時
、例えば第３ループは、前半が蓄熱（再生）運転、後半
が放熱運転を行うというような方法である。
ば第１ループの反応器５が蓄熱（再生）運転時の、第２
ループの反応器６は放熱運転、第３ループの反応器は休
止状態となっている。あるいは同一の運転状態を、限れ
た時間各ループ間で重ね合わせてもよい。すなわち第１
ループが蓄熱（再生）運転、第２ループが放熱運転の時
、例えば第３ループは、前半が蓄熱（再生）運転、後半
が放熱運転を行うというような方法である。
第４図は他の実施例を示す構成図である。これは第１ル
ープ、第２ループ、第３ループに対して第４ループを新
たに設けたものである。第４ループは反応器７０．バル
ブ８］の付いた放熱用のパイプ８０．バルブ７８の付い
た蓄熱用のパイプ７９、圧縮機３と熱交換器１５の付い
た蓄熱用のパイプ３８．出口バイブ１６−ａ、容器１か
ら構成さ九ている。反応器７０には蓄熱用の熱輸送装［
Ｑと放熱用の熱輸送装置ｋが、図示のように設けである
。またこの実施例では熱交換器］５を出た後の出口バイ
ブ１６−ａは、図示のように容器１の土壁を貫通しない
で、そのまま上部空間に開口されている。
ープ、第２ループ、第３ループに対して第４ループを新
たに設けたものである。第４ループは反応器７０．バル
ブ８］の付いた放熱用のパイプ８０．バルブ７８の付い
た蓄熱用のパイプ７９、圧縮機３と熱交換器１５の付い
た蓄熱用のパイプ３８．出口バイブ１６−ａ、容器１か
ら構成さ九ている。反応器７０には蓄熱用の熱輸送装［
Ｑと放熱用の熱輸送装置ｋが、図示のように設けである
。またこの実施例では熱交換器］５を出た後の出口バイ
ブ１６−ａは、図示のように容器１の土壁を貫通しない
で、そのまま上部空間に開口されている。
第５図は第４図の４つのループの運転方法の一例を示し
た図で、特に４つのループの各反応器５゜６．５０．７
０の運転状態を図解したものである。
た図で、特に４つのループの各反応器５゜６．５０．７
０の運転状態を図解したものである。
図中のＡは反応器が反応状態、Ｂは反応が終了し余熱が
ある状態、Ｃは蓄熱（再生）状態、Ｄは再生終了状態を
示している。また１００ｅ、１．ＯＯｇ。
ある状態、Ｃは蓄熱（再生）状態、Ｄは再生終了状態を
示している。また１００ｅ、１．ＯＯｇ。
１００ｉ、Ｌｏｏｋは２つの熱交換器とポンプから成る
放熱用の熱輸送装置、１００ｆ、１００ｈ。
放熱用の熱輸送装置、１００ｆ、１００ｈ。
１００ｊ、１００ｕは２つの熱交換器とポンプから成る
蓄熱用の熱輸送装置である。反応熱を利用した化学蓄熱
形のヒートポンプにおいて、その効率を向上する重要な
点は、反応終了状態１３で余熱がある場合、この余熱を
回収して有効利用することである。この実施例では、こ
の余熱を再生開始または再生状態Ｃにある反応器に回収
して効率を上げるようにしたものである。この熱を回収
するために、４つの反応器５，６，５０．７０を熱的に
結合する熱輸送装置（２つの熱交換器とポンプより構成
されている）１００ｍ、１００ｎ。
蓄熱用の熱輸送装置である。反応熱を利用した化学蓄熱
形のヒートポンプにおいて、その効率を向上する重要な
点は、反応終了状態１３で余熱がある場合、この余熱を
回収して有効利用することである。この実施例では、こ
の余熱を再生開始または再生状態Ｃにある反応器に回収
して効率を上げるようにしたものである。この熱を回収
するために、４つの反応器５，６，５０．７０を熱的に
結合する熱輸送装置（２つの熱交換器とポンプより構成
されている）１００ｍ、１００ｎ。
Ｌｏｏｐ、１００ｑが図示のように配設されている。第
５図（ａ）では反応器５０が反応状態Ａで熱輸送装置ｉ
は放熱運転となっている。また反応器５は再生状態Ｃで
、熱輸送装置１００ｆは熱源３３から反応器５へ熱を輸
送する運転となっている。反応器６は再生終了状態で、
この余熱を反応器５に回収するため、それら反応器５，
６間の熱輸送装置ｍは熱輸送運転となっている。図中の
丸印はポンプを示しているが、白丸は非運転、黒丸は運
転の状態を表している。時間とともに、各反応器５，６
，５０．７０の運転状態は変化し、第５図（ｂ）では反
応器７０が反応状態、第５図（ｃ）では反応器５が反応
状態、第５図（ｄ）では反応器６が反応状態となってい
る。
５図（ａ）では反応器５０が反応状態Ａで熱輸送装置ｉ
は放熱運転となっている。また反応器５は再生状態Ｃで
、熱輸送装置１００ｆは熱源３３から反応器５へ熱を輸
送する運転となっている。反応器６は再生終了状態で、
この余熱を反応器５に回収するため、それら反応器５，
６間の熱輸送装置ｍは熱輸送運転となっている。図中の
丸印はポンプを示しているが、白丸は非運転、黒丸は運
転の状態を表している。時間とともに、各反応器５，６
，５０．７０の運転状態は変化し、第５図（ｂ）では反
応器７０が反応状態、第５図（ｃ）では反応器５が反応
状態、第５図（ｄ）では反応器６が反応状態となってい
る。
第６図は他の実施例を示す構成図である。本実施例では
熱を回収するための各反応器間の熱輸送装置Ｌｏｏｍ、
１００ｎ、Ｌｏｏｐ、１００ｑの代りに、ファン１０１
，１０２，１０３，１０４を利用し、空気の強制対流に
よって熱輸送を行なうものである。反応器間の伝熱は、
反応器５，６゜５０．７０の外表面を利用してもよいし
、反応器の壁から壁へパイプを貫通するように配設し、
このパイプ内にファンから送られる空気を導入するとい
う方法でもよい。またこの実施例では、熱源３３の周り
に一端開口形のカバー９０を設け、図示のようにカバー
９０を回転して、熱源３３からの熱風を再生状態Ｃの反
応器に吹き当てるようになっている。
熱を回収するための各反応器間の熱輸送装置Ｌｏｏｍ、
１００ｎ、Ｌｏｏｐ、１００ｑの代りに、ファン１０１
，１０２，１０３，１０４を利用し、空気の強制対流に
よって熱輸送を行なうものである。反応器間の伝熱は、
反応器５，６゜５０．７０の外表面を利用してもよいし
、反応器の壁から壁へパイプを貫通するように配設し、
このパイプ内にファンから送られる空気を導入するとい
う方法でもよい。またこの実施例では、熱源３３の周り
に一端開口形のカバー９０を設け、図示のようにカバー
９０を回転して、熱源３３からの熱風を再生状態Ｃの反
応器に吹き当てるようになっている。
第７図は他の実施例を示す構成図である。本実施例では
容器を図示のように１と１−ａに２分割し、壁３９を介
して両者を熱的に接触させたものである。容器１内の被
反応材２と容器１−ａ内の被反応材２−ａとの間の熱移
動は、壁３９を介して行なわれるが、第１のループと第
２のループは基本的に独立回路となるので、ヒートポン
プとしての動作が安定する。この実施例において容器１
−ａは小形化して容器１の内部に配設してもよいし、ま
たその逆であってもよい。このような場合、容器１−ａ
または容器１はコイル状の熱交換器構造であってもよい
、また３つのループ以上の回路を複合する場合には、３
つ以上の容器を互に熱接触させればよい。
容器を図示のように１と１−ａに２分割し、壁３９を介
して両者を熱的に接触させたものである。容器１内の被
反応材２と容器１−ａ内の被反応材２−ａとの間の熱移
動は、壁３９を介して行なわれるが、第１のループと第
２のループは基本的に独立回路となるので、ヒートポン
プとしての動作が安定する。この実施例において容器１
−ａは小形化して容器１の内部に配設してもよいし、ま
たその逆であってもよい。このような場合、容器１−ａ
または容器１はコイル状の熱交換器構造であってもよい
、また３つのループ以上の回路を複合する場合には、３
つ以上の容器を互に熱接触させればよい。
第８図は他の実施例を示す構成図である。本実施例では
容器１と１−ａは図示のように離し、熱交換器４１．ポ
ンプ４０．熱交換器４２から成る熱輸送装置Ｓによって
両者を熱的に結合したものである。ポンプ４０の運転率
を変えることによって容器１内の被反応材２から容器１
−ａ内の被反応材２−ａ、あるいはその逆方向への熱輸
送量を調節することができる。これによって容器１また
は容器１−ａ内の内圧を調整することができる。
容器１と１−ａは図示のように離し、熱交換器４１．ポ
ンプ４０．熱交換器４２から成る熱輸送装置Ｓによって
両者を熱的に結合したものである。ポンプ４０の運転率
を変えることによって容器１内の被反応材２から容器１
−ａ内の被反応材２−ａ、あるいはその逆方向への熱輸
送量を調節することができる。これによって容器１また
は容器１−ａ内の内圧を調整することができる。
この熱輸送装置Ｓの一部に蓄熱槽を設ければ、さらに容
器１または１−ａの内圧の調整が行ない易くなる。蓄熱
槽の設は方としては熱輸送量ＭＳの回路にそのまま設け
る方法と、バルブで切換えることのできるバイパス回路
に設ける方法がある。
器１または１−ａの内圧の調整が行ない易くなる。蓄熱
槽の設は方としては熱輸送量ＭＳの回路にそのまま設け
る方法と、バルブで切換えることのできるバイパス回路
に設ける方法がある。
またこの実施例では、容器１内にヒーター４３゜容器１
−ａ内にヒーター４４を設けであるが、容器１または１
−ａの内圧あるいは温度を検知してヒーター４３．４４
への入力を調整すれば、さらに容器１または１−ａの内
圧は調整し易くなる。
−ａ内にヒーター４４を設けであるが、容器１または１
−ａの内圧あるいは温度を検知してヒーター４３．４４
への入力を調整すれば、さらに容器１または１−ａの内
圧は調整し易くなる。
ヒーター４３または４４は熱交換器でもよ、く、これら
熱交換器内に冷水（冷風）または温水（温風）を送るよ
うにすれば、さらに効果は高まる。また、これら熱交換
器の外部側に、蓄熱槽を設け、容器１または１−ａの余
剰熱を蓄熱して再利用すれば、容器１または１−ａの内
圧の調節が著しく行ない易くなる。この蓄熱槽としては
、顕熱蓄熱形、潜熱蓄熱形、化学蓄熱形のものがよい。
熱交換器内に冷水（冷風）または温水（温風）を送るよ
うにすれば、さらに効果は高まる。また、これら熱交換
器の外部側に、蓄熱槽を設け、容器１または１−ａの余
剰熱を蓄熱して再利用すれば、容器１または１−ａの内
圧の調節が著しく行ない易くなる。この蓄熱槽としては
、顕熱蓄熱形、潜熱蓄熱形、化学蓄熱形のものがよい。
またこれら熱交換器には他のヒートポンプによって得た
高温の熱、あるいは冷熱を送り込んでもよい。
高温の熱、あるいは冷熱を送り込んでもよい。
第９図は他の実施例を示す構成図である。本実施例では
反応器５の放熱側熱交換器２９と反応器６の放熱側熱交
換器３２をフィン９１によって一体化し、また反応器５
の集熱側熱交換器３０と反応器６の集熱側熱交換器３１
をフィン９０によって一体化し、全体として小形化を図
ったものである。
反応器５の放熱側熱交換器２９と反応器６の放熱側熱交
換器３２をフィン９１によって一体化し、また反応器５
の集熱側熱交換器３０と反応器６の集熱側熱交換器３１
をフィン９０によって一体化し、全体として小形化を図
ったものである。
本発明において熱輸送装置１００ｅ、１００ｆ。
１００ｇ、１００ｈ、１００ｉ、１００ｊ、１ｏｏｋ。
１００ｆｆｉ、１００ｍ、１００ｎ、１００ｐ、１００
ｑ。
ｑ。
１００ｓは特公昭５８−５３２７７号、特公昭６０−３
７３９０号等に記載の熱流制御性熱伝達装置であっても
よい。
７３９０号等に記載の熱流制御性熱伝達装置であっても
よい。
また本発明の蓄熱用の熱輸送量［１００ｆ。
１ｏＯｈ、１００ｊ、１００Ｑの集熱側熱交換器部には
、他のヒートポンプによって集められた高温度の熱を送
り込んでもよい。
、他のヒートポンプによって集められた高温度の熱を送
り込んでもよい。
以上説明したように、本発明によれば、従来のヒートポ
ンプに対して、昇温度が２倍以上向上し、また再生時発
生する熱の回収と有効利用により約２０％効率を高める
ことができる。また本発明によれば複数のヒートポンプ
のループを並列に組合わせることにより、容器内の圧力
調整が円滑に行なえ、このためサイクル的に安定動作さ
せることができる。
ンプに対して、昇温度が２倍以上向上し、また再生時発
生する熱の回収と有効利用により約２０％効率を高める
ことができる。また本発明によれば複数のヒートポンプ
のループを並列に組合わせることにより、容器内の圧力
調整が円滑に行なえ、このためサイクル的に安定動作さ
せることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は他の
実施例を示す構成図、第３図、第４図はそれぞれ他の実
施例を示す構成図、第５図（ａ）から第５図（ｄ）は第
４図の運転方法を示す図、第６図（ａ）から第６図（ｄ
）は他の実施例を示す構成図、第７図、第８図、第９図
はそれぞれ他の実施例を示す構成図である。 １．１−ａ・・容器、２．２−ａ・・被反応材、３゜４
・・・圧縮機、５，６，５０．７０・・反応器、７゜８
．５７．７７・・・反応材、９，１０，５８．７８・・
・バルブ、１１，１２，６１，８１・・・バルブ、１３
．１４・・・パイプ、１５・・・熱交換器、１６゜１６
−ａ・・・呂ロバイブ、１７，１８，１９，２０゜５９
．７９・・・パイプ、２１，２２，２３，２４゜５１．
５２，７１，７２・・・ポンプ、２５，２６゜２７．２
８，２９，３０，３１，３２，５３゜５４．５５，５．
６，７３，７４，７５，７６・・・熱交換器、３３・・
・熱源、３４．３５・・・バルブ、３６゜３７．３８・
・・パイプ、４０・・・ポンプ、４１．４２・・・熱交
換器、４３．４４・・・ヒーター（熱交換器）、６０．
８０・・・パイプ、９０・・・カバー、９１・・・フィ
ン、１００ｅ、１００ｆ、１００ｇ、１００ｈ。 １００ｉ、１００ｊ、Ｌｏｏｋ、１００ｆｌ・・・熱輸
Ｎ
実施例を示す構成図、第３図、第４図はそれぞれ他の実
施例を示す構成図、第５図（ａ）から第５図（ｄ）は第
４図の運転方法を示す図、第６図（ａ）から第６図（ｄ
）は他の実施例を示す構成図、第７図、第８図、第９図
はそれぞれ他の実施例を示す構成図である。 １．１−ａ・・容器、２．２−ａ・・被反応材、３゜４
・・・圧縮機、５，６，５０．７０・・反応器、７゜８
．５７．７７・・・反応材、９，１０，５８．７８・・
・バルブ、１１，１２，６１，８１・・・バルブ、１３
．１４・・・パイプ、１５・・・熱交換器、１６゜１６
−ａ・・・呂ロバイブ、１７，１８，１９，２０゜５９
．７９・・・パイプ、２１，２２，２３，２４゜５１．
５２，７１，７２・・・ポンプ、２５，２６゜２７．２
８，２９，３０，３１，３２，５３゜５４．５５，５．
６，７３，７４，７５，７６・・・熱交換器、３３・・
・熱源、３４．３５・・・バルブ、３６゜３７．３８・
・・パイプ、４０・・・ポンプ、４１．４２・・・熱交
換器、４３．４４・・・ヒーター（熱交換器）、６０．
８０・・・パイプ、９０・・・カバー、９１・・・フィ
ン、１００ｅ、１００ｆ、１００ｇ、１００ｈ。 １００ｉ、１００ｊ、Ｌｏｏｋ、１００ｆｌ・・・熱輸
Ｎ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、反応材を収納し、かつ該反応材に蓄熱するための蓄
熱用熱輸送装置と放熱するための放熱用熱輸送装置とを
具備した反応器と、被反応材を収納した容器と、前記反
応器と前記容器とを圧縮機、バルブを介してパイプで連
結するとともに循環ループを構成するようにバルブを介
してパイプで連結したことを特徴とするヒートポンプ。 ２、反応材を収納し、かつ該反応材に蓄熱するための蓄
熱用熱輸送装置と放熱するための放熱用熱輸送装置とを
具備した複数個の反応器と、被反応材を収納した容器と
、前記反応器の各々をバルブを介してパイプで圧縮機に
並列に連続し、該圧縮機を前記容器とパイプで連結する
とともに、前記容器と各反応器との間に循環ループを構
成するようにバルブを介してパイプで連結したことを特
徴とするヒートポンプ。 ３、反応材を収納し、かつ該反応材に蓄熱するための蓄
熱用熱輸送装置と放熱するための放熱用熱輸送装置とを
具備した複数個の反応器と、被反応材を収納した容器と
、前記反応器の各々を圧縮機とバルブを介して前記反応
器に並列にパイプで連結するとともに、前記容器と各反
応器との間に循環ループを構成するようにバルブを介し
てパイプで連結したことを特徴とするヒートポンプ。 ４、請求項１に記載のヒートポンプを並列に複数組合わ
せたヒートポンプ。 ５、前記容器が複数個からなるものであつて、各容器を
熱的に結合した請求項２、３、又は４に記載のヒートポ
ンプ。 ６、複数の蓄熱用熱輸送装置の集熱側熱交換器、及び複
数の放熱用熱輸送装置の放熱側熱交換器をそれぞれフィ
ンによつて、一体化した請求項２、３、４、又は５に記
載のヒートポンプ。 ７、複数の反応器のうち、反応を終了した反応器の余剰
熱は、再生を開始する反応器に回収するようにした請求
項２、３、４、５、又は６に記載のヒートポンプ。 ８、圧縮機から出た後の蓄熱用パイプの一端は、容器の
下部あるいは側壁部を貫通して内部に挿入した後、容器
内の上部空間に開口するように配設した請求項１から７
のいずれかに記載のヒートポンプ。 ９、圧縮機から出た後の蓄熱用パイプの一端は、容器の
下部あるいは側壁部あるいは下部と側壁部両方を接触さ
せた後、容器内の上部空間に開口するように配設した請
求項１〜７のいずれかに記載のヒートポンプ。 １０、前記容器にヒーターまたは熱交換器を設けた請求
項１から９のいずれかに記載のヒートポンプ。 １１、反応材が生石灰またはゼオライトまたはシリカゲ
ルで、被反応材が水である請求項１から１０のいずれか
に記載のヒートポンプ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2041016A JP2766027B2 (ja) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | ヒートポンプ |
| DE1991600730 DE69100730T2 (de) | 1990-02-23 | 1991-02-22 | Wärmepumpe. |
| EP19910102656 EP0443620B1 (en) | 1990-02-23 | 1991-02-22 | Heat pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2041016A JP2766027B2 (ja) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | ヒートポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03247968A true JPH03247968A (ja) | 1991-11-06 |
| JP2766027B2 JP2766027B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=12596597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2041016A Expired - Fee Related JP2766027B2 (ja) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | ヒートポンプ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0443620B1 (ja) |
| JP (1) | JP2766027B2 (ja) |
| DE (1) | DE69100730T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013113552A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Toyota Central R&D Labs Inc | 化学蓄熱装置 |
| JP2017146049A (ja) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | トヨタ自動車株式会社 | 化学蓄熱器の制御装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE243832T1 (de) * | 1998-08-03 | 2003-07-15 | Buerger Heinz Dieter Vakuum Un | Wärme- oder kältemaschine mit einem verdampfbaren wärmeträgerfluid |
| JP5768783B2 (ja) * | 2012-08-22 | 2015-08-26 | 株式会社豊田中央研究所 | 吸着式ヒートポンプシステム及び冷熱生成方法 |
| DE102013013835B4 (de) | 2012-08-22 | 2017-05-18 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Adsorptionswärmepumpensystem und Verfahren zur Erzeugung von Kühlleistung |
| FR3071046B1 (fr) | 2017-09-11 | 2020-01-10 | Coldway | Installation de refrigeration d'un caisson isotherme jusqu'a une temperature cible - procede associe |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1583491A (en) * | 1977-06-01 | 1981-01-28 | Cjb Developments Ltd | Adsorption heat pump |
| FR2470356A1 (fr) * | 1979-11-26 | 1981-05-29 | Verre Fluore Sarl | Procede de transfert de chaleur a pyrolyse |
| DE3610332A1 (de) * | 1985-03-30 | 1986-10-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Kanagawa | Regenerativheizgeraet |
-
1990
- 1990-02-23 JP JP2041016A patent/JP2766027B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-02-22 EP EP19910102656 patent/EP0443620B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-22 DE DE1991600730 patent/DE69100730T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013113552A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Toyota Central R&D Labs Inc | 化学蓄熱装置 |
| JP2017146049A (ja) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | トヨタ自動車株式会社 | 化学蓄熱器の制御装置 |
| CN107091583A (zh) * | 2016-02-18 | 2017-08-25 | 丰田自动车株式会社 | 化学蓄热器的控制装置 |
| CN107091583B (zh) * | 2016-02-18 | 2019-03-19 | 丰田自动车株式会社 | 化学蓄热器的控制装置 |
| US10254051B2 (en) | 2016-02-18 | 2019-04-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system for chemical heat accumulator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0443620A2 (en) | 1991-08-28 |
| DE69100730D1 (de) | 1994-01-20 |
| JP2766027B2 (ja) | 1998-06-18 |
| EP0443620A3 (en) | 1991-11-27 |
| EP0443620B1 (en) | 1993-12-08 |
| DE69100730T2 (de) | 1994-03-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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