JPH0428973A - 冷房装置 - Google Patents
冷房装置Info
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- JPH0428973A JPH0428973A JP2131664A JP13166490A JPH0428973A JP H0428973 A JPH0428973 A JP H0428973A JP 2131664 A JP2131664 A JP 2131664A JP 13166490 A JP13166490 A JP 13166490A JP H0428973 A JPH0428973 A JP H0428973A
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- JP
- Japan
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- cooling
- heat
- hydrogen
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- cold
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- Pending
Links
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- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 29
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 150000004681 metal hydrides Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
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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)
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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は金属水素化物と蓄冷材を組合わせた冷房装置に
関する。
関する。
（ロ）従来の技術
従来より、金属水素化物が水素を放出するときの吸熱反
応を利用した冷却装置は種々提案されており、例えば特
公昭５８−１９９５５号公報では、水素平衡圧力の異な
る２種類の金属水素化物をそれぞれ内蔵した熱交換器対
を２絹設け、各組の一方の容器を交互に冷暖房源として
連続的に冷房あるいは暖房を行なう装置が提案されてい
る。
応を利用した冷却装置は種々提案されており、例えば特
公昭５８−１９９５５号公報では、水素平衡圧力の異な
る２種類の金属水素化物をそれぞれ内蔵した熱交換器対
を２絹設け、各組の一方の容器を交互に冷暖房源として
連続的に冷房あるいは暖房を行なう装置が提案されてい
る。
（ハ）発明が解決しようとする課題
しかるに、特公昭５８−１９９５５号公報に示されるよ
うな冷暖房方式では２種の金属水素化物容器を連通させ
た冷暖房ブロックを２組用いるため、熱媒体の流路切り
換え構造が複雑になる。また、冷房時においては吸熱反
応を利用して冷房を行う過程（冷房過程）と水素を冷房
発生用反応容器に戻してやる過程（再生過程）とでの反
応時間の相違にかがわらず両過程の時間を同じにしなけ
ればならない。
うな冷暖房方式では２種の金属水素化物容器を連通させ
た冷暖房ブロックを２組用いるため、熱媒体の流路切り
換え構造が複雑になる。また、冷房時においては吸熱反
応を利用して冷房を行う過程（冷房過程）と水素を冷房
発生用反応容器に戻してやる過程（再生過程）とでの反
応時間の相違にかがわらず両過程の時間を同じにしなけ
ればならない。
本発明は上記の点に鑑みて成されたもので、冷房過程で
は金属水素化物より発生する冷熱を被冷却空間の冷房と
同時に蓄冷材への蓄冷にも用い、再生過程では蓄冷材に
蓄えられた冷熱により被冷却空間の冷房を行う。
は金属水素化物より発生する冷熱を被冷却空間の冷房と
同時に蓄冷材への蓄冷にも用い、再生過程では蓄冷材に
蓄えられた冷熱により被冷却空間の冷房を行う。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明の冷房装置は水素吸蔵圧力の低い金属水素化物を
内蔵した第１の熱交換器と、水素吸蔵圧力の高い金属水
素化物を内蔵した第２の熱交換器と、これら第１、第２
の熱交換器間の水素経路を形成する水素配管と、上記第
１の熱交換器に高温を付与する高温付与手段と、上記第
２の熱交換器を冷却する冷却手段と、上記第２の熱交換
器及び被冷却空間と熱交換可能な蓄冷器と、これ等の第
２の熱交換器、蓄冷器及び被冷却空間における熱交換状
態を切り換える切り換え手段と、を有している。
内蔵した第１の熱交換器と、水素吸蔵圧力の高い金属水
素化物を内蔵した第２の熱交換器と、これら第１、第２
の熱交換器間の水素経路を形成する水素配管と、上記第
１の熱交換器に高温を付与する高温付与手段と、上記第
２の熱交換器を冷却する冷却手段と、上記第２の熱交換
器及び被冷却空間と熱交換可能な蓄冷器と、これ等の第
２の熱交換器、蓄冷器及び被冷却空間における熱交換状
態を切り換える切り換え手段と、を有している。
（ホ）作 用
上記の構成により、一対の金属水素化物がら成る１組の
冷房ブロックより発生する冷熱を被冷却空間と蓄冷材へ
供給し、再生過程においては蓄冷材に蓄えられた冷熱を
被冷却空間へ供給すれば、常に被冷却空間への冷熱供給
が安定し、しがも熱媒体切り換え構造が簡単となる。
冷房ブロックより発生する冷熱を被冷却空間と蓄冷材へ
供給し、再生過程においては蓄冷材に蓄えられた冷熱を
被冷却空間へ供給すれば、常に被冷却空間への冷熱供給
が安定し、しがも熱媒体切り換え構造が簡単となる。
（へ）実施例
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
まず第１図は本発明で使用する金属水素化物ＭＨとＭ、
Ｈの温度−平衡圧特性および冷房時と暖房時それぞれの
サイクル線図を示したもので、第２図、第３図は第１図
の特性を有する金属水素化物を使用して構成した冷暖房
装置の構成および冷房、暖房それぞれの場合の動作状態
を示す。
Ｈの温度−平衡圧特性および冷房時と暖房時それぞれの
サイクル線図を示したもので、第２図、第３図は第１図
の特性を有する金属水素化物を使用して構成した冷暖房
装置の構成および冷房、暖房それぞれの場合の動作状態
を示す。
まず、第２図、第３図について説明する。これらの図に
おいて１ａおよび１ｂはそれぞれ第１図に示した金属水
素化物Ｍ、Ｈ，Ｍ、Ｈを充填した熱交換器であり、これ
らの２種類の熱交換器内の金属水素化物容器（図示せず
）は互いに水素配管２でつながれている。またダンパー
４〜８の切り換え及びファン１０．１１．１２の動作に
より金属水素化ｓｆ３ＩＪＭ、Ｈは外気または冷暖房空
間１３、または蓄冷器３と、金属水素化物Ｍ、Ｈは外気
または高温空気、または冷暖房空間１３と熱交換できる
ように配置されている。尚、蓄冷器３内の蓄冷材として
は４℃〜７℃で凝固点を有するパラフィンワックス、包
接膨水和物［ＳＯ，・６Ｈ７０、Ｃ４１（，０，１７，
２Ｈ，０］、混合物系蓄熱材［ＮａｚｓＯ＋ （３１ｗ
ｔり／ＮａＣ１（１３Ｗｔχ）、／ＫＣｊ！（１３ｗ＋
χ） ／ＨｔＯ（４０Ｗｔχ）」等を用いると良い。
おいて１ａおよび１ｂはそれぞれ第１図に示した金属水
素化物Ｍ、Ｈ，Ｍ、Ｈを充填した熱交換器であり、これ
らの２種類の熱交換器内の金属水素化物容器（図示せず
）は互いに水素配管２でつながれている。またダンパー
４〜８の切り換え及びファン１０．１１．１２の動作に
より金属水素化ｓｆ３ＩＪＭ、Ｈは外気または冷暖房空
間１３、または蓄冷器３と、金属水素化物Ｍ、Ｈは外気
または高温空気、または冷暖房空間１３と熱交換できる
ように配置されている。尚、蓄冷器３内の蓄冷材として
は４℃〜７℃で凝固点を有するパラフィンワックス、包
接膨水和物［ＳＯ，・６Ｈ７０、Ｃ４１（，０，１７，
２Ｈ，０］、混合物系蓄熱材［ＮａｚｓＯ＋ （３１ｗ
ｔり／ＮａＣ１（１３Ｗｔχ）、／ＫＣｊ！（１３ｗ＋
χ） ／ＨｔＯ（４０Ｗｔχ）」等を用いると良い。
まず、第２図により冷房モードの動作原理について説明
すると、最初、第２図（ａ）のような空気流路で金属水
素化物Ｍ 、 Ｈ側を冷房空間１３および蓄冷器３と熱
交換させるように、そして、金属水素化物Ｍ、Ｈを外気
と熱交換させるようにし。
すると、最初、第２図（ａ）のような空気流路で金属水
素化物Ｍ 、 Ｈ側を冷房空間１３および蓄冷器３と熱
交換させるように、そして、金属水素化物Ｍ、Ｈを外気
と熱交換させるようにし。
バルブ２を開けると両金属水素化物Ｍ、Ｈ，Ｍ、Ｈの平
衡圧力差によりＭ、Ｈは吸熱的に水素を放出し、Ｍ、Ｈ
は発熱的に水素を吸蔵する。これにより冷房空間が冷却
されると共に、蓄冷器３より熱を奪う。このとき冷却風
の温度は蓄冷材の凝固温度より低く設定しておくことに
より蓄冷材は凝固する。一方金属水素化物Ｍ、Ｈが水素
を吸蔵するときに発生する熱を外気により除去すること
によって金属水素化物Ｍ、ＨとＭ 、 Ｈの収納容器内
の圧力差が保たれる。
衡圧力差によりＭ、Ｈは吸熱的に水素を放出し、Ｍ、Ｈ
は発熱的に水素を吸蔵する。これにより冷房空間が冷却
されると共に、蓄冷器３より熱を奪う。このとき冷却風
の温度は蓄冷材の凝固温度より低く設定しておくことに
より蓄冷材は凝固する。一方金属水素化物Ｍ、Ｈが水素
を吸蔵するときに発生する熱を外気により除去すること
によって金属水素化物Ｍ、ＨとＭ 、 Ｈの収納容器内
の圧力差が保たれる。
次に、水素がＭ ｒ Ｈ側からＭ、Ｈ側へ移動し終わっ
た後、バルブ２を閉じ、ダンパー４〜８の切り換えによ
って第２図（ｂ）のようにＭ 、 Ｈ側へ高温空気を流
し、Ｍ ＝ Ｈ側へ外気を流すとＭ、Ｈ側とＭ 、 Ｈ
側の平衡圧力は逆転する。このときバルブ２を開けると
水素はＭ、Ｈ側からＭ、Ｈ側へと移動し、移動終了後に
は第２図（ａ）の最初の状態に戻る。また、このとき金
属水素化物からの冷房発生は行なわれないが、先の第２
図（ａ）の過程で蓄冷器内に蓄えられた冷熱（蓄冷材の
融解熱）を取り出すことによって冷房が行なわれる。
た後、バルブ２を閉じ、ダンパー４〜８の切り換えによ
って第２図（ｂ）のようにＭ 、 Ｈ側へ高温空気を流
し、Ｍ ＝ Ｈ側へ外気を流すとＭ、Ｈ側とＭ 、 Ｈ
側の平衡圧力は逆転する。このときバルブ２を開けると
水素はＭ、Ｈ側からＭ、Ｈ側へと移動し、移動終了後に
は第２図（ａ）の最初の状態に戻る。また、このとき金
属水素化物からの冷房発生は行なわれないが、先の第２
図（ａ）の過程で蓄冷器内に蓄えられた冷熱（蓄冷材の
融解熱）を取り出すことによって冷房が行なわれる。
このような第２図（ａ）（ｂ）の過程を交互に繰り返す
ことによって連続的に冷房を行なうことができる。
ことによって連続的に冷房を行なうことができる。
次に第３図により暖房モードの動作原理について説明す
ると、まず最初に第３図（ａ）のようなダンパー４〜８
による空気流路制御により、Ｍ 、 Ｈ側を暖房空間１
３と熱交換させるように、またＭ、Ｈ側を外気と熱交換
させるようにし、バルブ２を開けると平衡圧の関係はＭ
、Ｈ＞Ｍ、ＨであるからＭ、Ｈ側は水素を吸蔵して発熱
し、空間１３を暖房する。このときＭ、Ｈ側では水素を
放出して吸熱反応が起こるが、外気より熱を供給するこ
とによってＭ、Ｈ側との平衡圧差が保たれる。
ると、まず最初に第３図（ａ）のようなダンパー４〜８
による空気流路制御により、Ｍ 、 Ｈ側を暖房空間１
３と熱交換させるように、またＭ、Ｈ側を外気と熱交換
させるようにし、バルブ２を開けると平衡圧の関係はＭ
、Ｈ＞Ｍ、ＨであるからＭ、Ｈ側は水素を吸蔵して発熱
し、空間１３を暖房する。このときＭ、Ｈ側では水素を
放出して吸熱反応が起こるが、外気より熱を供給するこ
とによってＭ、Ｈ側との平衡圧差が保たれる。
次にＭ 、 Ｈ側からＭ、Ｈ側へ水素が移動し終わった
後、バルブ２を閉じ、ダンパーの切り換えによって第３
図（ｂ）のようにＭ、Ｈ側へ高温空気を流し、ＭｔＨ側
は暖房空間１３と熱交換されるようにすると、平衡圧の
関係は逆転し、Ｍ 、 Ｈ側の圧力はＭ 、 Ｈ側の圧
力より小さくなる。このとき再びバルブ２を開けると水
素はＭ ＋ Ｈ側からＭ、Ｈ側へと移動し、Ｍ、Ｈ側は
水素を吸蔵し、発熱し空間１３を暖房する。
後、バルブ２を閉じ、ダンパーの切り換えによって第３
図（ｂ）のようにＭ、Ｈ側へ高温空気を流し、ＭｔＨ側
は暖房空間１３と熱交換されるようにすると、平衡圧の
関係は逆転し、Ｍ 、 Ｈ側の圧力はＭ 、 Ｈ側の圧
力より小さくなる。このとき再びバルブ２を開けると水
素はＭ ＋ Ｈ側からＭ、Ｈ側へと移動し、Ｍ、Ｈ側は
水素を吸蔵し、発熱し空間１３を暖房する。
このように暖房モードでは第３図（ａ ）（ｂ ）の両
過程において金属水素化物の発熱を利用することができ
る。
過程において金属水素化物の発熱を利用することができ
る。
尚、これ等の実施例において再生過程は高温空気を送る
ことで行っているが、これはヒータ等の直接加熱によっ
て行っても良い。
ことで行っているが、これはヒータ等の直接加熱によっ
て行っても良い。
（ト）発明の効果
以上のように本発明によれば２種類の金属水素化物を１
組と、蓄冷器とを組み合わせた１組の金属水素化物によ
り連続的な冷房を行なうことができ、熱媒の切り換え構
造が簡単で使い勝手の良い冷房装置を提供できる。
組と、蓄冷器とを組み合わせた１組の金属水素化物によ
り連続的な冷房を行なうことができ、熱媒の切り換え構
造が簡単で使い勝手の良い冷房装置を提供できる。
第１図は本発明の冷房装置に用いられる２種類の金属水
素化物の水素圧カー温度平衡特性図、第２図（ａ）（ｂ
）は本装置の冷房モードにおける動作状態を示す構成図
、第３図（ａ ）（ｂ ）は暖房モードにおける動作状
態を示す構成図である。 １ａ、１ｂ・・・熱交換器、２・・・バルブ、３・・・
蓄冷器、４．５．６．７．８・・・ダンパー、９・・・
ダクト、１０．１１．１２・・・ファン、１３・・・冷
暖房空間、１４・・・水素配管。
素化物の水素圧カー温度平衡特性図、第２図（ａ）（ｂ
）は本装置の冷房モードにおける動作状態を示す構成図
、第３図（ａ ）（ｂ ）は暖房モードにおける動作状
態を示す構成図である。 １ａ、１ｂ・・・熱交換器、２・・・バルブ、３・・・
蓄冷器、４．５．６．７．８・・・ダンパー、９・・・
ダクト、１０．１１．１２・・・ファン、１３・・・冷
暖房空間、１４・・・水素配管。
Claims (1)
- １）水素吸蔵圧力の低い金属水素化物を内蔵した第１の
熱交換器と、水素吸蔵圧力の高い金属水素化物を内蔵し
た第２の熱交換器と、これら、第１、第２の熱交換器間
の水素経路を形成する水素配管と、上記第１の熱交換器
に高温を付与する高温付与手段と、上記第２の熱交換器
を冷却する冷却手段と、上記第２の熱交換器及び被冷却
空間と熱交換可能な蓄冷器と、これ等の第２の熱交換器
、蓄冷器及び被冷却空間における熱交換状態を切り換え
る切り換え手段とを有して成る冷房装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2131664A JPH0428973A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 冷房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2131664A JPH0428973A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 冷房装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0428973A true JPH0428973A (ja) | 1992-01-31 |
Family
ID=15063341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2131664A Pending JPH0428973A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 冷房装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0428973A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5347828A (en) * | 1993-03-23 | 1994-09-20 | United Technologies Corporation | Organic hydride/metal hydride heat pump |
-
1990
- 1990-05-22 JP JP2131664A patent/JPH0428973A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5347828A (en) * | 1993-03-23 | 1994-09-20 | United Technologies Corporation | Organic hydride/metal hydride heat pump |
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