JPH06257885A - Heat utilization apparatus - Google Patents

Heat utilization apparatus

Info

Publication number
JPH06257885A
JPH06257885A JP4705193A JP4705193A JPH06257885A JP H06257885 A JPH06257885 A JP H06257885A JP 4705193 A JP4705193 A JP 4705193A JP 4705193 A JP4705193 A JP 4705193A JP H06257885 A JPH06257885 A JP H06257885A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
source side
heat source
alloy
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.)
Pending
Application number
JP4705193A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoya Ogawa
直也 小川
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4705193A priority Critical patent/JPH06257885A/en
Publication of JPH06257885A publication Critical patent/JPH06257885A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a heat utilization apparatus in which sensitive heat recovery rate can be set to specific % or more. CONSTITUTION:Heat exchangers 28a,..., 29a,... are provided in vessels 23a,..., 25a,... for containing heat source side alloys 22a,..., for absorbing and discharging hydrogen and utilization side allays 24a,... different from the alloys 22a to form units 21a,..., and a sensible heat recovery pump 38 and a heat accumulator 45 are provided at a tube 36. Heat is exchanged, for example, between the exchanger 28a of the alloy 22a of the unit 21a which discharge hydrogen to become a high temperature and the accumulator 45 sensible heat of the alloy 22a is recovered to the accumulator 45 to equalize temperatures of the both. Heat is exchanged between the accumulator 45 and the exchanger 28a of the alloy 22b of the unit 21b to move part of heat of the alloy 22a to the alloy 22b. Thus, sensible heat recovery rate can be set to 50& or more.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、作動媒体が反応媒体に
吸着・脱着する際の反応熱を利用した冷凍機またはヒー
トポンプ等の熱利用装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat utilization device such as a refrigerator or a heat pump which utilizes reaction heat when a working medium is adsorbed and desorbed from a reaction medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】作動媒体やこれを反応させる反応媒体
に、例えば水素や水素吸蔵合金を用いている冷凍機また
はヒートポンプは、フロンを使用していないこと、比較
的低温度で作動すること、構造が簡単なこと、高い効率
が期待できることなどの特徴を有し、実用化するための
研究開発が行われている。
2. Description of the Related Art Refrigerators or heat pumps which use, for example, hydrogen or a hydrogen storage alloy as a working medium or a reaction medium for reacting the working medium do not use CFCs, operate at a relatively low temperature, and have a structure. It is characterized by its simplicity and high efficiency, and research and development is being conducted to put it to practical use.

【0003】以下従来の技術を図12を参照しながら説
明する。図12は冷凍機の接続図である。なお冷凍機と
ヒートポンプとは同一の構成で、熱源流体と熱利用流体
の温度関係が異なるのみであるので、ここでは冷凍機の
場合について説明する。
A conventional technique will be described below with reference to FIG. FIG. 12 is a connection diagram of a refrigerator. Since the refrigerator and the heat pump have the same configuration and only the temperature relationship between the heat source fluid and the heat utilization fluid is different, the case of the refrigerator will be described here.

【0004】図12において、冷凍機は第1及び第2の
ユニット1a,1bで構成され、各ユニット1a,1b
は反応媒体の水素吸蔵合金でなる熱源側合金2a,2b
を収納した容器3a,3bと、熱源側合金2a,2bと
異なる水素吸蔵合金でなる利用側合金4a,4bを収納
した容器5a,5bと、容器3a,3bと容器5a,5
bとの間を水素弁6a,6bを挿入して接続する水素配
管7a,7bを備えている。
In FIG. 12, the refrigerator is composed of first and second units 1a and 1b.
Are heat source side alloys 2a and 2b made of a hydrogen storage alloy as a reaction medium
Containers 3a, 3b containing the same, and container 5a, 5b containing the use side alloys 4a, 4b made of a hydrogen storage alloy different from the heat source side alloys 2a, 2b, and the containers 3a, 3b and the containers 5a, 5
It is provided with hydrogen pipes 7a and 7b which are connected by connecting hydrogen valves 6a and 6b to and from b.

【0005】また容器3a,3b,5a,5bには、そ
れらの内部に設けられた熱交換部8a,8b,9a,9
bに熱源流体A、熱利用流体B、冷却流体Cの流れを切
り替える流体切替弁10a,10b,11a,11b,
12a,12b,13a,13b,14a,14b,1
5a,15bを有する配管16,17が接続されてい
る。さらに熱源側合金2a,2bの側の配管16には顕
熱回収用ポンプ18を含む顕熱回収用配管19が設けら
れている。
Further, the heat exchange parts 8a, 8b, 9a, 9 provided inside the containers 3a, 3b, 5a, 5b are provided.
fluid switching valves 10a, 10b, 11a, 11b for switching the flow of the heat source fluid A, the heat utilization fluid B, and the cooling fluid C to b.
12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b, 1
Pipes 16 and 17 having 5a and 15b are connected. Further, the pipe 16 on the heat source side alloy 2a, 2b side is provided with a sensible heat recovery pipe 19 including a sensible heat recovery pump 18.

【0006】このように構成された冷凍機は次ぎのよう
に作動する。すなわち、図12のような接続状態にある
とき、熱源流体Aを第1のユニット1aの容器3aに流
しその熱交換部8aを介して熱源側合金2aを加熱し、
容器3a内の熱源側合金2aに吸収されている水素の圧
力を高める。そして水素弁6aを開放すると水素が容器
5a側に流れ、利用側合金4aが水素を吸収する。この
時の利用側合金4aの発熱は冷却流体Cを容器5aの熱
交換部9aに流すことによって冷却される。
The refrigerator constructed as described above operates as follows. That is, when in the connection state as shown in FIG. 12, the heat source fluid A is flown into the container 3a of the first unit 1a to heat the heat source side alloy 2a via the heat exchange portion 8a,
The pressure of hydrogen absorbed by the heat source side alloy 2a in the container 3a is increased. Then, when the hydrogen valve 6a is opened, hydrogen flows to the container 5a side, and the utilization side alloy 4a absorbs hydrogen. The heat generation of the utilization side alloy 4a at this time is cooled by flowing the cooling fluid C into the heat exchange section 9a of the container 5a.

【0007】次に、水素弁6aを閉止して流体切替弁1
2a,13aを図中で90°反時計方向に回転させ、熱
源側合金2aを容器3aの熱交換部8aに冷却流体Cを
流して冷却する。その後、水素弁6aを開放すると、水
素は今度は容器5aの利用側合金4aから容器3aの熱
源側合金2aの方向に向かって流れ、この過程で利用側
合金4aは吸熱する。この時、流体切替弁14a,15
aを反時計方向に90°回転させて熱利用流体Bを容器
5a内の熱交換部9aに流すことで冷熱が得られる。
Next, the hydrogen valve 6a is closed to close the fluid switching valve 1
2a and 13a are rotated counterclockwise by 90 ° in the figure, and the heat source side alloy 2a is cooled by flowing a cooling fluid C into the heat exchange section 8a of the container 3a. Then, when the hydrogen valve 6a is opened, hydrogen flows from the utilization side alloy 4a of the container 5a toward the heat source side alloy 2a of the container 3a, and the utilization side alloy 4a absorbs heat in this process. At this time, the fluid switching valves 14a and 15
Cold heat is obtained by rotating a by 90 ° counterclockwise and causing the heat-utilizing fluid B to flow through the heat exchange section 9a in the container 5a.

【0008】このような操作を同様に第2のユニット1
bで行うようにして、流体切替弁10a,10b,…,
…,15a,15bを切り替えながら第1及び第2のユ
ニット1a,1bで交互に繰り返すサイクル運転を行う
ことで、熱利用流体Bでは冷熱を得ることができ、冷凍
機とし作動する。
[0008] Such operation is similarly performed in the second unit 1.
b, the fluid switching valves 10a, 10b, ...
, 15a, 15b are alternately switched while the first and second units 1a, 1b are repeatedly cycled to obtain cold heat in the heat-utilizing fluid B and operate as a refrigerator.

【0009】ここで、例えば熱源流体Aを90℃の熱水
とし、冷却流体Cを30℃の冷却水を使用した場合、熱
源側合金2aに水素を吸収させるときには冷却流体Cで
約30℃に冷却しておき、ここから水素を放出させるた
めには熱源流体Aで約90℃に加熱する。このため約3
0℃にまで冷却されている熱源側合金2aを約90℃近
くにまで昇温(予熱)しなければならない。
Here, for example, when the heat source fluid A is hot water of 90 ° C. and the cooling fluid C is 30 ° C., when the heat source side alloy 2a is made to absorb hydrogen, the cooling fluid C is heated to about 30 ° C. It is cooled and heated to about 90 ° C. with the heat source fluid A in order to release hydrogen from here. Therefore, about 3
The heat source side alloy 2a cooled to 0 ° C. must be heated (preheated) to about 90 ° C.

【0010】この際の昇温の熱量は、熱容量の大きい両
合金2a,2b,4a,4b及び各容器3a,3b,5
a,5bの温度変化のための顕熱として消費されるだけ
で、冷熱を取り出すことには使われない。すなわち、熱
源流体Aの持つ熱エネルギの一部が無駄に捨てられ、冷
凍機としての成績係数(COP)の低下をもたらす。そ
こで顕熱回収を行ってCOPの向上をはかるために、第
1及び第2のユニット1a,1bの作動を切り替える前
に図12に示された位置から流体切替弁12b,13b
を時計方向に、流体切替弁10a,10b,11a,1
1bを反時計方向に90°回転させ、顕熱回収用ポンプ
18を一定時間運転して熱源側合金2a,2bの間で熱
交換を行わせる。このようにすると、水素の放出を終え
た熱源側合金の顕熱を次のサイクルで水素を放出する熱
源側合金の予熱に利用できるのでCOPの向上をはかる
ことができる。
At this time, the amount of heat for heating is such that both alloys 2a, 2b, 4a, 4b having a large heat capacity and the respective containers 3a, 3b, 5 are used.
It is only consumed as sensible heat for temperature changes of a and 5b, and is not used for extracting cold heat. That is, a part of the heat energy of the heat source fluid A is wasted, and the coefficient of performance (COP) of the refrigerator is lowered. Therefore, in order to recover the sensible heat and improve the COP, the fluid switching valves 12b and 13b are moved from the positions shown in FIG. 12 before switching the operations of the first and second units 1a and 1b.
In the clockwise direction, the fluid switching valves 10a, 10b, 11a, 1
1b is rotated 90 ° counterclockwise, and the sensible heat recovery pump 18 is operated for a certain period of time to cause heat exchange between the heat source side alloys 2a and 2b. In this case, the sensible heat of the heat source side alloy that has finished releasing hydrogen can be used for preheating the heat source side alloy that releases hydrogen in the next cycle, so that COP can be improved.

【0011】一方、利用側合金についても同様で、冷熱
を取り出す時には水素を吸収する過程で30℃近くまで
暖まった利用側合金を熱利用流体で熱利用温度まで冷却
しなければならないから、利用側合金4a,4bの配管
にも顕熱回収用ポンプを含む顕熱回収用配管を接続すれ
ば利用側合金でも顕熱を回収することができ、より一層
のCOP向上をはかることができる。
On the other hand, the same applies to the alloy on the utilization side. When the cold heat is taken out, the alloy on the utilization side, which has been warmed up to about 30 ° C. in the process of absorbing hydrogen, must be cooled to the heat utilization temperature by the heat utilization fluid. If the sensible heat recovery pipe including the sensible heat recovery pump is connected to the pipes of the alloys 4a and 4b, the sensible heat can be recovered even in the use side alloy, and the COP can be further improved.

【0012】しかしながら上記の従来技術においては、
2つの合金の間での熱交換であるため原理的には夫々の
合金2a,2b,4a,4bは、両者の中間温度にまで
しか到達せず顕熱の半分しか回収できないことになり、
顕熱回収率は原理的に50%を越えることができない。
一方、顕熱回収過程を実行している間、熱利用流体Bの
流れが停止し、冷凍機としての運転が中断されてしま
い、その間は冷熱を取り出すことができない。そして顕
熱回収を限度近くにまで行おうとすると顕熱回収で冷凍
機としての運転が中断する時間が長くなってしまうもの
であった。
However, in the above-mentioned prior art,
Because of heat exchange between the two alloys, in principle, each of the alloys 2a, 2b, 4a, 4b can reach only the intermediate temperature between them and can recover only half of the sensible heat.
The sensible heat recovery rate cannot exceed 50% in principle.
On the other hand, while the sensible heat recovery process is being executed, the flow of the heat-utilizing fluid B is stopped, and the operation as the refrigerator is interrupted, during which cold heat cannot be taken out. When trying to recover the sensible heat close to the limit, it takes a long time to suspend the operation as a refrigerator due to the sensible heat recovery.

【0013】また、ヒートポンプを構成した場合におい
ても同様であった。
The same was true when a heat pump was constructed.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のも
のは顕熱回収率が50%以上とすることができないもの
であり、顕熱回収を十分に行おうとすると運転の中断が
長いものとなる。このような状況に鑑みて本発明はなさ
れたもので、その目的とするところは顕熱回収率を50
%以上とすることができると共に、顕熱回収による運転
の中断を極力短いものとして冷熱または温熱の取り出し
ができる熱利用装置を提供することにある。
As described above, the conventional one cannot attain a sensible heat recovery rate of 50% or more, and if the sensible heat recovery is attempted sufficiently, the operation is interrupted for a long time. Become. The present invention has been made in view of such a situation, and its object is to improve the sensible heat recovery rate to 50%.
%, And a heat utilization device capable of taking out cold heat or warm heat by minimizing operation interruption due to sensible heat recovery.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の熱利用装置は、
作動媒体を可逆的に吸脱着することができて温度平衡圧
力特性の異なる複数の反応媒体を、夫々対を成す複数の
容器に収容すると共に該容器を互いに作動媒体が流動可
能に連結し、作動媒体が複数の反応媒体に夫々交互に吸
着あるいは脱着する際の反応熱を利用するようにした熱
利用装置において、容器内に熱交換部を設けると共に該
熱交換部を流れる流体の流路に蓄熱器を設け、この蓄熱
器と反応媒体の1つが設けられた容器の熱交換部との間
で熱交換を行ない、その後蓄熱器と反応媒体の他の1つ
が設けられた容器の熱交換部との間で熱交換を行ない、
反応媒体の1つの顕熱を回収するようにしたことを特徴
とするもので、また、反応媒体を収納する容器に設けら
れた熱交換部を流れる流体の流路に蓄熱器を少なくとも
2つ設けたことを特徴とするものであり、さらに、作動
媒体を可逆的に吸脱着することができて温度平衡圧力特
性の異なる少なくとも3つの反応媒体と、これらの反応
媒体の異なる2つの反応媒体を夫々収納すると共に作動
媒体が流動可能となるよう連結した対を成す容器と、こ
の容器内に設けられた流体の流路を構成する熱交換部と
を備え、作動媒体が反応媒体に夫々交互に吸着あるいは
脱着する際の反応熱を熱交換部に流体を通流させて利用
するようにしたことを特徴とするものである。
The heat utilization device of the present invention comprises:
A plurality of reaction media capable of reversibly adsorbing and desorbing a working medium and having different temperature equilibrium pressure characteristics are housed in a plurality of pairs of vessels, and the vessels are connected to each other so that the working fluid can flow. In a heat utilization device adapted to utilize reaction heat when alternately adsorbing or desorbing a medium to a plurality of reaction media, a heat exchange section is provided in a container and heat is stored in a flow path of a fluid flowing through the heat exchange section. And a heat exchange section for performing heat exchange between the heat storage unit and a heat exchange section of a container in which one of the reaction media is provided, and then a heat exchange section of a container in which the heat storage unit and another one of the reaction media are provided. Heat exchange between
It is characterized in that one sensible heat of the reaction medium is recovered, and at least two heat accumulators are provided in a flow path of a fluid flowing through a heat exchange section provided in a container for accommodating the reaction medium. In addition, at least three reaction media capable of reversibly adsorbing and desorbing the working medium and having different temperature equilibrium pressure characteristics, and two reaction media having different reaction media are respectively provided. It is equipped with a pair of containers that are housed and connected so that the working medium can flow, and a heat exchange section that forms a fluid flow path provided in the container, and the working medium is alternately adsorbed to the reaction medium. Alternatively, it is characterized in that the heat of reaction at the time of desorption is used by passing the fluid through the heat exchange section.

【0016】またさらに、作動媒体を可逆的に吸脱着す
ることができて温度平衡圧力特性の異なる複数の反応媒
体を、夫々対を成す複数の容器に収容すると共に該容器
を互いに作動媒体が流動可能に連結し、作動媒体が複数
の反応媒体に夫々交互に吸着あるいは脱着する際の反応
熱を利用するようにした熱利用装置において、容器は内
壁面が断熱効果を有するように構成されたものであるこ
とを特徴としている。
Furthermore, a plurality of reaction mediums capable of reversibly adsorbing and desorbing the working medium and having different temperature equilibrium pressure characteristics are housed in a plurality of paired vessels, and the working mediums flow through the vessels. A heat utilization device that is connected as much as possible and uses the reaction heat when the working medium is alternately adsorbed or desorbed to a plurality of reaction media, and the container is constructed so that the inner wall surface has a heat insulating effect. It is characterized by being.

【0017】[0017]

【作用】上記のように構成された熱利用装置は、作動媒
体を可逆的に吸脱着する異なる反応媒体を収納した対を
成す容器内に熱交換部を設けると共に該熱交換部を流れ
る流体の流路に蓄熱器を設け、この蓄熱器と反応媒体の
1つが設けられた容器の熱交換部との間で熱交換を行な
い、その後蓄熱器と反応媒体の他の1つが設けられた容
器の熱交換部との間で熱交換を行ない、反応媒体の1つ
の顕熱を回収するようになっている。それ故、先ず蓄熱
器と1つの反応媒体が設けられた容器の熱交換部との間
で熱交換を行なうことでその反応媒体の顕熱を蓄熱器に
回収し、両者の温度を等しくする。その後この蓄熱器と
他の反応媒体が設けられた容器の熱交換部との間で熱交
換を行なうことで両者の温度を等しくなり、この結果、
1つの反応媒体の熱の一部が他の反応媒体に移動したこ
とになる。これによって顕熱回収率を50%以上とする
ことができると共に、顕熱回収による運転の中断を極力
短いものとして冷熱または温熱の取り出しができる。
In the heat utilization device configured as described above, the heat exchange section is provided in the paired vessels containing different reaction media that reversibly adsorb and desorb the working medium, and the fluid flowing through the heat exchange section is provided. A heat accumulator is provided in the flow path, heat is exchanged between the heat accumulator and the heat exchange section of the container in which one of the reaction media is provided, and then a heat accumulator and another of the reaction media in the container are provided. Heat is exchanged with the heat exchange unit to recover one sensible heat of the reaction medium. Therefore, first, sensible heat of the reaction medium is recovered in the heat storage unit by exchanging heat between the heat storage unit and the heat exchange section of the container in which one reaction medium is provided, and the temperatures of both are equalized. After that, by exchanging heat between the heat accumulator and the heat exchanging part of the container in which the other reaction medium is provided, the temperatures of both are equalized, and as a result,
A part of the heat of one reaction medium is transferred to the other reaction medium. As a result, the sensible heat recovery rate can be set to 50% or more, and cold or hot heat can be taken out by minimizing the interruption of the operation due to the sensible heat recovery.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、実施例は作動媒体やこれを反応させる反応
媒体に、例えば水素や水素吸蔵合金を用いているもので
あり、また熱利用装置である冷凍機とヒートポンプとは
同一の構成で、熱源流体と熱利用流体の温度関係が異な
るのみであるので、ここでは冷凍機の場合について説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the examples, the working medium and the reaction medium for reacting the working medium use, for example, hydrogen or a hydrogen storage alloy, and the refrigerator and the heat pump, which are heat utilization devices, have the same configuration, and the heat source fluid and Since only the temperature relationship of the heat-utilizing fluid is different, the case of a refrigerator will be described here.

【0019】先ず、本発明の第1の実施例の冷凍機につ
いて図1及び図2を参照して説明する。図1は接続図で
あり、図2は作動状態を説明するために示す図である。
First, a refrigerator according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a connection diagram, and FIG. 2 is a diagram shown for explaining an operating state.

【0020】図1及び図2において、冷凍機は第1及び
第2のユニット21a,21bを設けて構成され、各ユ
ニット21a,21bは水素吸蔵合金の熱源側合金22
a,22bを収納した容器23a,23bと、熱源側合
金22a,22bと温度平衡圧力特性を異にする水素吸
蔵合金の利用側合金24a,24bを収納した容器25
a,25bと、容器23a,23bと容器25a,25
bとの間を水素弁26a,26bを挿入して接続する水
素配管27a,27bを備えている。
1 and 2, the refrigerator is constructed by providing first and second units 21a and 21b, and each unit 21a and 21b is a heat storage side alloy 22 of a hydrogen storage alloy.
a container 22a containing a and 22b, and container 25 containing a hydrogen storage alloy use side alloy 24a and 24b having different temperature equilibrium pressure characteristics from the heat source side alloys 22a and 22b.
a, 25b, containers 23a, 23b and containers 25a, 25
It is provided with hydrogen pipes 27a and 27b for connecting the valve b with the hydrogen valves 26a and 26b.

【0021】また容器23a,23b,25a,25b
にはそれらの内部に設けられた熱交換部28a,28
b,29a,29bに、温度状態が異なる同一の流体、
例えば水でなる熱源流体A、熱利用流体B、冷却流体C
の流れを切り替える熱源側合金22a,22b,22c
側の流体切替弁30a,30b,31a,31b,32
a,32b,33a,33b,34a,34b,35
a,35bを有する配管36,37が接続されている。
さらに熱源側合金22a,22bの側の配管36には顕
熱回収用ポンプ38と流体切替弁39,40,41,4
2を有する顕熱回収用配管43が設けられ、さらに流体
切替弁39,40,41,42には顕熱回収用配管44
を介して蓄熱器を構成する水タンク45が接続されてい
る。
Further, the containers 23a, 23b, 25a, 25b
The heat exchange parts 28a, 28 provided inside them.
b, 29a, 29b, the same fluid in different temperature states,
For example, a heat source fluid A made of water, a heat utilization fluid B, a cooling fluid C
Source side alloys 22a, 22b, 22c for switching the flow of
Side fluid switching valves 30a, 30b, 31a, 31b, 32
a, 32b, 33a, 33b, 34a, 34b, 35
Pipes 36 and 37 having a and 35b are connected.
Further, a sensible heat recovery pump 38 and fluid switching valves 39, 40, 41, 4 are provided in the pipe 36 on the heat source side alloy 22a, 22b side.
2 is provided with a sensible heat recovery pipe 43, and the fluid switching valves 39, 40, 41, 42 are provided with a sensible heat recovery pipe 44.
A water tank 45 that constitutes a heat storage device is connected via the.

【0022】このように構成された冷凍機は次ぎのよう
に作動する。すなわち、各流体切替弁30a,30b,
…,…,35a,35b,39,40,41,42は図
1に示す位置にある状態で、熱源流体Aを第1のユニッ
ト21aの容器23aに流しその熱交換部28aを介し
て熱源側合金22aを加熱し、容器23a内の熱源側合
金22aに吸収されている水素の圧力を高める。そして
水素弁26aを開放すると水素が容器25a側に流れ、
利用側合金24aが水素を吸収する。この時の利用側合
金24aの発熱は冷却流体Cを容器25aの熱交換部2
9aに流すことによって冷却される。
The refrigerator constructed as described above operates as follows. That is, each fluid switching valve 30a, 30b,
,,, 35a, 35b, 39, 40, 41, 42 are in the positions shown in FIG. 1, the heat source fluid A is caused to flow into the container 23a of the first unit 21a, and the heat source side is passed through the heat exchange part 28a. The alloy 22a is heated to increase the pressure of hydrogen absorbed in the heat source side alloy 22a in the container 23a. When the hydrogen valve 26a is opened, hydrogen flows toward the container 25a,
The utilization side alloy 24a absorbs hydrogen. At this time, the heat generated by the use-side alloy 24a causes the cooling fluid C to flow into the heat exchange section 2
It is cooled by flowing to 9a.

【0023】一方、第2のユニット21bでは水素弁2
6bを開放することで水素は容器25bから容器23b
の方向に向かって流れ、熱源側合金22bに吸収され
る。この際の熱源側合金22bの発熱は容器23bの熱
交換部28bに冷却流体Cを流すことによって冷却す
る。そして利用側合金24bが吸収していた水素を放出
することで利用側合金24bは吸熱反応をしており、熱
利用流体Bを容器25b内の熱交換部29bに流すこと
で冷熱を得ることができる。
On the other hand, in the second unit 21b, the hydrogen valve 2
Hydrogen is released from container 25b to container 23b by opening 6b.
Flows toward the direction of and is absorbed by the heat source side alloy 22b. The heat generated by the heat source side alloy 22b at this time is cooled by flowing the cooling fluid C through the heat exchange portion 28b of the container 23b. Then, the use-side alloy 24b undergoes an endothermic reaction by releasing the hydrogen absorbed by the use-side alloy 24b, and cold heat can be obtained by flowing the heat-use fluid B to the heat exchange part 29b in the container 25b. it can.

【0024】また、顕熱回収は次のように行われる。ま
ず上記の反応が終了した後、水素弁26a,26bを閉
止し、図中で流体切替弁30a,31aを90°反時計
方向に、流体切替弁32b,33b,40,42を90
°時計方向に回転させ、顕熱回収ポンプ38を作動させ
る。これによって両容器3a,23bの熱交換部28
a,28bには熱源流体Aや冷却流体Cは流れず、水タ
ンク45からの水が熱交換部28aに流れ、熱源側合金
22aと容器23aの熱によって昇温した水が水タンク
45に流れる。そして熱源側合金22aと容器23aの
熱の一部が水タンク45に蓄えられる。
The sensible heat recovery is performed as follows. First, after the above reaction is completed, the hydrogen valves 26a, 26b are closed, the fluid switching valves 30a, 31a are turned 90 ° counterclockwise in the figure, and the fluid switching valves 32b, 33b, 40, 42 are turned to 90 °.
Rotate clockwise to operate the sensible heat recovery pump 38. As a result, the heat exchange part 28 of both containers 3a, 23b
The heat source fluid A and the cooling fluid C do not flow to a and 28b, the water from the water tank 45 flows to the heat exchange part 28a, and the water heated by the heat of the heat source side alloy 22a and the container 23a flows to the water tank 45. . Then, a part of the heat of the heat source side alloy 22a and the container 23a is stored in the water tank 45.

【0025】次に、顕熱回収ポンプ38を作動させた状
態で流体切替弁40,42を90°反時計方向に回転さ
せると、今度は熱源側合金22aと容器23aの熱によ
って昇温した水が両容器3a,23bの熱交換部28
a,28b間を流れる。これによって熱源側合金22b
と容器23bが熱せられ、熱源側合金22aと容器23
aの熱の一部が熱源側合金22bと容器23bに移動す
る。
Next, when the sensible heat recovery pump 38 is operated, the fluid switching valves 40 and 42 are rotated 90 ° counterclockwise, and this time, the water heated by the heat of the heat source side alloy 22a and the container 23a is heated. Is the heat exchange part 28 of both containers 3a, 23b
It flows between a and 28b. As a result, the heat source side alloy 22b
The container 23b is heated and the heat source side alloy 22a and the container 23 are heated.
Part of the heat of a moves to the heat source side alloy 22b and the container 23b.

【0026】最後に同じく顕熱回収ポンプ38を作動さ
せた状態で流体切替弁39,40を90°時計方向に、
流体切替弁41を90°反時計方向に回転させると、水
タンク45と熱交換部28bとの間に水が流れるように
なり、水タンク45中に蓄えられた熱源側合金22aと
容器23aの熱によって昇温した水が熱交換部28bに
流れ、これによっても熱源側合金22aと容器23aの
熱の一部が熱源側合金22bと容器23bに移動する。
Finally, while the sensible heat recovery pump 38 is also operated, the fluid switching valves 39 and 40 are turned 90 ° clockwise,
When the fluid switching valve 41 is rotated 90 ° counterclockwise, water comes to flow between the water tank 45 and the heat exchange portion 28b, and the heat source side alloy 22a and the container 23a stored in the water tank 45 are stored. The water whose temperature has risen due to the heat flows into the heat exchange portion 28b, and also part of the heat of the heat source side alloy 22a and the container 23a moves to the heat source side alloy 22b and the container 23b.

【0027】ここで、例えば顕熱回収する前の温度を、
一方の熱源側合金22aが90℃、他方の熱源側合金2
2bが30℃、水タンク45の温度が66℃であると
し、夫々の熱容量が等しく、理想的な熱交換が行われ熱
交換後の二者間の温度が等しくなる場合を説明する。
Here, for example, the temperature before sensible heat recovery is
One heat source side alloy 22a is 90 ° C., the other heat source side alloy 2
It is assumed that 2b is 30 ° C. and the temperature of the water tank 45 is 66 ° C., the heat capacities of the two are equal, ideal heat exchange is performed, and the two temperatures after heat exchange are equal.

【0028】最初の水タンク45からの水が熱交換部2
8aに流れることによって行われる熱交換では、水タン
ク45と熱源側合金22aは78℃になり、次の熱交換
部28a,28b間での熱交換では両熱源側合金22
a,22bは54℃になる。そして最後の水タンク45
と熱交換部28bとの間の熱交換では水タンク45と熱
源側合金22bは66℃になる。
The water from the first water tank 45 is the heat exchange section 2.
In the heat exchange performed by flowing into 8a, the temperature of the water tank 45 and the heat source side alloy 22a becomes 78 ° C., and in the heat exchange between the next heat exchange parts 28a and 28b, both heat source side alloys 22
a and 22b reach 54 ° C. And the last water tank 45
In the heat exchange between the heat exchange part 28b and the heat exchange part 28b, the temperature of the water tank 45 and the heat source side alloy 22b becomes 66 ° C.

【0029】この結果、両熱源側合金22a,22bは
夫々36℃だけ顕熱が回収されたことになって、この顕
熱回収率は60%となる。
As a result, both heat source side alloys 22a and 22b have recovered sensible heat by 36 ° C., respectively, and the sensible heat recovery rate is 60%.

【0030】そして、今度は熱源流体Aや冷却流体Cに
よって熱源側合金22aを30℃、熱源側合金22bを
90℃にすると、最初の状態とは両ユニット21a,2
1bの状態が逆になったことになり、再び水素を移動す
ることで熱利用流体Bにより例えば0℃の所定の冷熱を
得ることができる。そして以上の動作を繰り返すことで
冷熱を得る動作が継続する。
Then, when the heat source side alloy 22a is set to 30 ° C. and the heat source side alloy 22b is set to 90 ° C. by the heat source fluid A and the cooling fluid C, the initial state means both units 21a and 2a.
The state of 1b is reversed, and by moving hydrogen again, the heat utilizing fluid B can obtain a predetermined cold heat of 0 ° C., for example. Then, by repeating the above operation, the operation of obtaining cold heat continues.

【0031】さらに上述の各過程を図2に示した作動状
態で見ると、冷凍機はその第1及び第2のユニット21
a,21bがフェイズI〜Xのサイクルを逆位相で順次
繰り返すことになる。ここでフェイズI〜Xにおける熱
源側合金22a,22b側の各流体切替弁30a,30
b,31a,31b,32a,32b,33a,33
b,39,40,41,42の位置を、図2に示すよう
にX、Y、V、Wで表した通りとすると、第1のユニッ
ト21aでの過程は以下の通りである。なお切替弁位置
を特定しない場合は空白で示してある。
Further, when the above-mentioned steps are viewed in the operating state shown in FIG. 2, the refrigerator has the first and second units 21 and 21.
a and 21b sequentially repeat the cycle of phases I to X in opposite phases. Here, in the phases I to X, the fluid switching valves 30a, 30 on the heat source side alloys 22a, 22b side, respectively.
b, 31a, 31b, 32a, 32b, 33a, 33
If the positions of b, 39, 40, 41 and 42 are represented by X, Y, V and W as shown in FIG. 2, the process in the first unit 21a is as follows. If the switching valve position is not specified, it is shown as blank.

【0032】フェイズIは、熱源側合金22aから水素
を利用側合金24aに放出する水素放出過程。(図中、
太実線で示す。)フェイズIIは、熱源側合金22aから
水タンク45に熱を蓄熱する過程。
Phase I is a hydrogen release process of releasing hydrogen from the heat source side alloy 22a to the use side alloy 24a. (In the figure,
It is shown by a thick solid line. ) Phase II is a process of storing heat from the heat source side alloy 22a to the water tank 45.

【0033】フェイズIII は、熱源側合金22a,22
b間で熱交換を行う過程。
Phase III includes heat source side alloys 22a, 22
The process of exchanging heat between b.

【0034】フェイズIVは、第1のユニット21aは待
ちの状態で、熱源側合金22bに水タンク45から熱を
移動している。
In Phase IV, heat is transferred from the water tank 45 to the heat source side alloy 22b while the first unit 21a is in a waiting state.

【0035】フェイズVは、冷却流体Cで熱源側合金2
2aを冷却する過程。
In the phase V, the cooling fluid C is used as the heat source side alloy 2
The process of cooling 2a.

【0036】フェイズVIは、利用側合金24aからの水
素を熱源側合金22aで吸収する水素吸収過程。(図
中、細実線で示す。)この過程で利用側合金24aが水
素を放出し吸熱するので、ここに熱利用流体Bを流して
所定の冷熱を得る。
Phase VI is a hydrogen absorption process in which hydrogen from the utilization side alloy 24a is absorbed by the heat source side alloy 22a. (Indicated by a thin solid line in the figure.) In this process, the utilization-side alloy 24a releases hydrogen and absorbs heat, so that the heat-utilizing fluid B is caused to flow therethrough to obtain a predetermined cold heat.

【0037】フェイズVII は、第1のユニット21aは
待ちの状態で、熱源側合金22bから水タンク45に熱
を蓄熱している。
In phase VII, the first unit 21a is in a waiting state, and heat is stored in the water tank 45 from the heat source side alloy 22b.

【0038】フェイズVIIIは、熱源側合金22a,22
b間で熱交換を行う過程。
Phase VIII is for heat source side alloys 22a, 22
The process of exchanging heat between b.

【0039】フェイズIXは、蓄熱した熱を水タンク45
から熱源側合金22aに移動する過程。
In the phase IX, the accumulated heat is stored in the water tank 45.
From the heat source side alloy 22a.

【0040】フェイズXは、熱源流体Aで熱源側合金2
2aを加熱する過程。
In the phase X, the heat source fluid A is used as the heat source side alloy 2
The process of heating 2a.

【0041】以上の各過程を経るが、図中に一点鎖線で
示すフェイズII〜Vまでが顕熱回収過程であり、同じく
図中に二点鎖線で示すフェイズVII 〜Xまでが顕熱予熱
過程である。
After passing through each of the above steps, the sensible heat recovery process is shown in Phases II to V shown by the one-dot chain line in the figure, and the sensible heat preheating process is shown in Phases VII to X shown in the two-dot chain line in the figure. Is.

【0042】なお、以上は熱源側合金22a,22bで
の顕熱回収について説明したが、利用側合金24a,2
4bについても熱源側と同じ様に流体切替弁や配管、水
タンクを設けることによって、顕熱回収率が向上し、回
収時間が短縮したものとなるようにすることもでき、ま
た水タンクについては熱源側の水タンク45のみとして
熱源側と利用側とで共用するようにし、装置を簡単に且
つコストを低減して顕熱回収率を向上するようにしたも
のとしてもよい。さらに夫々の合金に対して複数の水タ
ンクを設けることによって、また水タンクの容量を大き
くして顕熱回収率を向上させるようにしてもよい。
Although the sensible heat recovery by the heat source side alloys 22a, 22b has been described above, the use side alloys 24a, 2
For 4b, the sensible heat recovery rate can be improved and the recovery time can be shortened by providing a fluid switching valve, piping, and a water tank in the same manner as on the heat source side. The water tank 45 on the heat source side alone may be shared by the heat source side and the user side, and the device may be simplified and the cost may be reduced to improve the sensible heat recovery rate. Furthermore, by providing a plurality of water tanks for each alloy, the capacity of the water tanks may be increased to improve the sensible heat recovery rate.

【0043】次に、本発明の第2の実施例の冷凍機につ
いて図3及び図4を参照して説明する。図3は接続図で
あり、図4は作動状態を説明するために示す図である。
Next, a refrigerator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a connection diagram, and FIG. 4 is a diagram shown for explaining an operating state.

【0044】図3及び図4において、第1及び第2のユ
ニット21a,21bの熱源側には、熱源側合金22
a,22bとこれらを夫々収納する容器23a,23b
の熱容量の和の3倍の熱容量を有する水が入っている水
タンク51,52が設けられている。これらの水タンク
51,52は、流量切替弁32a,32b,33a,3
3b,53a,53b,54a,54bと、顕熱回収用
ポンプ55を流体切替弁56,57が挿入されている配
管58を介して容器23a,23bの熱交換部28a,
28bに接続されている。
In FIGS. 3 and 4, the heat source side alloy 22 is provided on the heat source side of the first and second units 21a and 21b.
a, 22b and containers 23a, 23b for storing them, respectively
Water tanks 51 and 52 each containing water having a heat capacity three times the sum of the heat capacities are provided. These water tanks 51, 52 are provided with flow rate switching valves 32a, 32b, 33a, 3
3b, 53a, 53b, 54a, 54b, and the sensible heat recovery pump 55 through the pipe 58 in which the fluid switching valves 56, 57 are inserted through the heat exchange parts 28a of the containers 23a, 23b.
28b.

【0045】このように構成された冷凍機は次ぎのよう
に作動する。すなわち、各流体切替弁32a,32b,
33a,33b,53a,53b,54a,54b,5
6,57は図3に示す位置にある状態で、熱源流体Aを
第1のユニット21aの容器23aに流しその熱交換部
28aを介して熱源側合金22aを加熱し、容器23a
内の熱源側合金22aに吸収されている水素の圧力を高
める。そして水素弁26aを開放すると水素が容器25
a側に流れ、利用側合金24aが水素を吸収する。この
時の利用側合金24aの発熱は冷却流体Cを容器25a
の熱交換部29aに流すことによって冷却される。
The refrigerator configured as described above operates as follows. That is, the fluid switching valves 32a, 32b,
33a, 33b, 53a, 53b, 54a, 54b, 5
In the state shown in FIG. 3, the heat source fluid A flows into the container 23a of the first unit 21a and heats the heat source side alloy 22a through the heat exchange portion 28a.
The pressure of hydrogen absorbed by the heat source side alloy 22a therein is increased. Then, when the hydrogen valve 26a is opened, the hydrogen is stored in the container 25.
It flows to the a side, and the utilization side alloy 24a absorbs hydrogen. At this time, the heat of the use side alloy 24a causes the cooling fluid C to flow into the container 25a.
It is cooled by flowing into the heat exchange part 29a.

【0046】また、第2のユニット21bでは水素弁2
6bを開放することで水素は容器25bから容器23b
の方向に向かって流れ、熱源側合金22bに吸収され
る。この際の熱源側合金22bの発熱は容器23bの熱
交換部28bに冷却流体Cを流すことによって冷却す
る。そして利用側合金24bが吸収していた水素を放出
することで利用側合金24bは吸熱反応をしており、熱
利用流体Bを容器25b内の熱交換部29bに流すこと
で冷熱を得ることができる。
In the second unit 21b, the hydrogen valve 2
Hydrogen is released from container 25b to container 23b by opening 6b.
Flows toward the direction of and is absorbed by the heat source side alloy 22b. The heat generated by the heat source side alloy 22b at this time is cooled by flowing the cooling fluid C through the heat exchange portion 28b of the container 23b. Then, the use-side alloy 24b undergoes an endothermic reaction by releasing the hydrogen absorbed by the use-side alloy 24b, and cold heat can be obtained by flowing the heat-use fluid B to the heat exchange part 29b in the container 25b. it can.

【0047】一方、上記の反応が終了した後に水素弁2
6a,26bを閉止して行われる顕熱回収及び顕熱予熱
は次のようになる。
On the other hand, after completion of the above reaction, the hydrogen valve 2
Sensible heat recovery and sensible heat preheating performed by closing 6a and 26b are as follows.

【0048】先ず水タンク51,52に替えて、熱容量
が熱源側合金22a,22bとこれらを夫々収納する容
器23a,23bの熱容量の和にそれぞれ等しい水タン
ク51′,52′を接続している場合で、顕熱回収及び
顕熱予熱する前の温度を、一方の熱源側合金22aが9
0℃、他方の熱源側合金22bが30℃、水タンク5
1′の温度が60℃、水タンク52′の温度が45℃で
あるとし、熱源側合金22a,22b及び容器23a,
23bと水タンク51′,52′との間では理想的な熱
交換が行われ熱交換後の二者間の温度が等しくなる場合
を説明する。
First, in place of the water tanks 51 and 52, water tanks 51 'and 52' having heat capacities equal to the sum of the heat capacities of the heat source side alloys 22a and 22b and the containers 23a and 23b accommodating them respectively are connected. In some cases, the temperature before the sensible heat recovery and the sensible heat preheating is 9
0 ℃, the other heat source side alloy 22b is 30 ℃, water tank 5
Assuming that the temperature of 1 ′ is 60 ° C. and the temperature of the water tank 52 ′ is 45 ° C., the heat source side alloys 22a, 22b and the container 23a,
A case will be described in which ideal heat exchange is performed between the water tank 23b and the water tanks 51 'and 52', and the two temperatures after heat exchange become equal.

【0049】顕熱回収は、熱源側合金22aと水タンク
51′で熱交換を行い両者が75℃になり、続いて熱源
側合金22aと水タンク52′で熱交換を行い両者が6
0℃になる。
In the sensible heat recovery, heat is exchanged between the heat source side alloy 22a and the water tank 51 'to reach 75 ° C., and then heat exchange is performed between the heat source side alloy 22a and the water tank 52' so that both are 6
It reaches 0 ° C.

【0050】また顕熱予熱は、熱源側合金22bと水タ
ンク52′で熱交換を行い両者が45℃になり、続いて
熱源側合金22bと水タンク51′で熱交換を行い両者
が60℃になる。
In the sensible heat preheating, heat is exchanged between the heat source side alloy 22b and the water tank 52 'to reach 45.degree. C., and then heat exchange is performed between the heat source side alloy 22b and the water tank 51' to reach 60.degree. become.

【0051】そして、これらの熱回収及び顕熱予熱の過
程を終了した後に、熱源側合金22a,22bに熱源流
体Aや冷却流体Cを流し、顕熱回収等の前の温度とは逆
の関係となるように一方の熱源側合金22aが30℃、
他方の熱源側合金22bが90℃の温度にする。
After completion of these heat recovery and sensible heat preheating processes, the heat source fluid A and the cooling fluid C are caused to flow through the heat source side alloys 22a and 22b, and the relationship is opposite to the temperature before the sensible heat recovery. So that one heat source side alloy 22a has a temperature of 30 ° C.,
The temperature of the other heat source side alloy 22b is set to 90 ° C.

【0052】ここで再び水素を移動して冷熱を得ること
が可能になり、上記の動作を繰り返すことで冷熱を得る
動作が継続する。そして各熱源側合金22a,22bで
は54℃だけ顕熱が回収され、この顕熱回収率は50%
である。
Here, it becomes possible to move hydrogen again to obtain cold heat, and the operation of obtaining cold heat continues by repeating the above operation. Then, in each of the heat source side alloys 22a and 22b, sensible heat is recovered by 54 ° C, and the sensible heat recovery rate is 50%.
Is.

【0053】これに対し水タンク51′,52′の3倍
の熱容量を有する水タンク51,52を熱源側に接続
し、上記と同様に顕熱回収及び顕熱予熱を行った場合に
は、顕熱回収率は60%となる。
On the other hand, when water tanks 51 and 52 having three times the heat capacity of the water tanks 51 'and 52' are connected to the heat source side and sensible heat recovery and sensible heat preheating are performed in the same manner as above, The sensible heat recovery rate is 60%.

【0054】さらに上述の各過程を図4に示した作動状
態で見ると、冷凍機はその第1及び第2のユニット21
a,21bがフェイズI〜XII のサイクルを逆位相で順
次繰り返すことになる。ここでフェイズI〜XII におけ
る熱源側合金22a,22b側の各流体切替弁32a,
32b,33a,33b,53a,53b,54a,5
4b,56,57の位置を、図4に示すようにX、Y、
V、Wで表した通りとすると、第1のユニット21aで
の過程は以下の通りである。なお切替弁位置を特定しな
い場合は空白で示してある。
Further, when the above-mentioned steps are viewed in the operating state shown in FIG. 4, the refrigerator has the first and second units 21 and 21.
a and 21b sequentially repeat the cycle of phases I to XII in opposite phases. Here, in each of the heat source side alloys 22a and 22b in the phases I to XII, the fluid switching valve 32a,
32b, 33a, 33b, 53a, 53b, 54a, 5
The positions of 4b, 56, and 57 are set to X, Y, and
If it is expressed as V and W, the process in the first unit 21a is as follows. If the switching valve position is not specified, it is shown as blank.

【0055】フェイズIは、熱源側合金22aから水素
を利用側合金24aに放出する水素放出過程。(図中、
太実線で示す。)フェイズIIは、熱源側合金22aから
水タンク51に熱を蓄熱する過程。
Phase I is a hydrogen release process of releasing hydrogen from the heat source side alloy 22a to the use side alloy 24a. (In the figure,
It is shown by a thick solid line. ) Phase II is a process of storing heat in the water tank 51 from the heat source side alloy 22a.

【0056】フェイズIII は、熱源側合金22aから水
タンク52に熱を蓄熱する過程。
Phase III is a process of storing heat from the heat source side alloy 22a to the water tank 52.

【0057】フェイズIVは、第1のユニット21aは待
ちの状態で、熱源側合金22bに水タンク51から熱を
移動している。
In Phase IV, heat is transferred from the water tank 51 to the heat source side alloy 22b while the first unit 21a is in the waiting state.

【0058】フェイズVは、第1のユニット21aは待
ちの状態で、熱源側合金22bに水タンク52から熱を
移動している。
In the phase V, the heat is transferred from the water tank 52 to the heat source side alloy 22b while the first unit 21a is in the waiting state.

【0059】フェイズVIは、冷却流体Cで熱源側合金2
2aを冷却する過程。
In phase VI, the cooling fluid C is used as the heat source alloy 2
The process of cooling 2a.

【0060】フェイズVII は、利用側合金24aからの
水素を熱源側合金22aで吸収する水素吸収過程。(図
中、細実線で示す。)この過程で利用側合金24aが水
素を放出し吸熱するので、ここに熱利用流体Bを流して
所定の冷熱を得る。
Phase VII is a hydrogen absorption process in which hydrogen from the utilization side alloy 24a is absorbed by the heat source side alloy 22a. (Indicated by a thin solid line in the figure.) In this process, the utilization-side alloy 24a releases hydrogen and absorbs heat, so that the heat-utilizing fluid B is caused to flow therethrough to obtain a predetermined cold heat.

【0061】フェイズVIIIは、第1のユニット21aは
待ちの状態で、熱源側合金22bから水タンク51に熱
を蓄熱している。
In Phase VIII, the first unit 21a is in a waiting state, and heat is stored in the water tank 51 from the heat source side alloy 22b.

【0062】フェイズIXは、第1のユニット21aは待
ちの状態で、熱源側合金22bから水タンク52に熱を
蓄熱している。
In phase IX, the first unit 21a is in a waiting state, and heat is stored in the water tank 52 from the heat source side alloy 22b.

【0063】フェイズXは、蓄熱した熱を水タンク52
から熱源側合金22aに移動する過程。
In phase X, the accumulated heat is stored in the water tank 52.
From the heat source side alloy 22a.

【0064】フェイズXIは、蓄熱した熱を水タンク51
から熱源側合金22aに移動する過程。
In the phase XI, the accumulated heat is stored in the water tank 51.
From the heat source side alloy 22a.

【0065】フェイズXII は、熱源流体Aで熱源側合金
22aを加熱する過程。
Phase XII is a process of heating the heat source side alloy 22a with the heat source fluid A.

【0066】以上の各過程を経るが、図中に一点鎖線で
示すフェイズII〜VIまでが顕熱回収過程であり、同じく
図中に二点鎖線で示すフェイズVIII〜XII までが顕熱予
熱過程である。
After passing through each of the above steps, the sensible heat recovery process is shown in Phases II to VI shown by the one-dot chain line in the figure, and the sensible heat preheating process is shown in Phases VIII to XII shown in the two-dot chain line in the figure. Is.

【0067】なお、以上は熱源側合金22a,22bで
の顕熱回収について説明したが、利用側合金24a,2
4bについても熱源側と同じ様に流体切替弁や配管、水
タンクを設けることによって、顕熱回収率が向上し、回
収時間が短縮したものとなるようにすることもできる。
また水タンク51,52については顕熱回収率を向上さ
せるために2つに限らずさらに多く設けるようにしても
よく、さらに熱容量の大きなものとしてもよい。
Although the sensible heat recovery by the heat source side alloys 22a, 22b has been described above, the use side alloys 24a, 2
It is also possible to improve the sensible heat recovery rate and shorten the recovery time by providing a fluid switching valve, a pipe, and a water tank for 4b as in the heat source side.
Further, the number of water tanks 51 and 52 is not limited to two in order to improve the sensible heat recovery rate, and more water tanks 51 and 52 may be provided, and a larger heat capacity may be used.

【0068】次に、本発明の第3の実施例の冷凍機につ
いて図5及び図6を参照して説明する。本実施例は上述
の第2の実施例に第3のユニットを設けた構成である。
図5は接続図であり、図6は作動状態を説明するために
示す図で、図6(a)は第1乃至第3のユニットの作動
状態を示す図であり、図6(b)は第3のユニットの作
動状態を示す図である。
Next, a refrigerator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. This embodiment has a configuration in which a third unit is provided in the above-mentioned second embodiment.
5 is a connection diagram, FIG. 6 is a diagram for explaining an operating state, FIG. 6 (a) is a diagram showing an operating state of the first to third units, and FIG. 6 (b) is a diagram. It is a figure which shows the operating state of a 3rd unit.

【0069】図5及び図6において、第1乃至第3のユ
ニット21a,21b,21cは、その熱源側に容器2
3a,23b,23cが設けられ、利用側に、容器25
a,25b,25cが設けられている。また熱源側には
熱源側合金22a,22b,22cとこれらを夫々収納
する容器23a,23b,23cの熱容量の和の3倍の
熱容量を有する水が入っている水タンク51,52が設
けられている。
In FIG. 5 and FIG. 6, the first to third units 21a, 21b, 21c are provided with the container 2 on the heat source side thereof.
3a, 23b, 23c are provided, and a container 25 is provided on the user side.
a, 25b, 25c are provided. Further, on the heat source side, water tanks 51, 52 containing water having a heat capacity three times as large as the sum of the heat capacities of the heat source side alloys 22a, 22b, 22c and the containers 23a, 23b, 23c accommodating them respectively are provided. There is.

【0070】さらに熱源側には流量切替弁32c,33
c,53c,54c,を有する配管59が、また利用側
には流量切替弁34c,35cを有する配管60が設け
られていて、配管59は容器23cの熱交換部28cに
接続され、配管60は容器25cの熱交換部29cに接
続されている。
Further, on the heat source side, flow rate switching valves 32c, 33
A pipe 59 having c, 53c, 54c is provided, and a pipe 60 having flow rate switching valves 34c, 35c is provided on the utilization side. The pipe 59 is connected to the heat exchange section 28c of the container 23c, and the pipe 60 is It is connected to the heat exchange section 29c of the container 25c.

【0071】このように構成されたものの作動状態は、
図6の(a)に第1乃至第3のユニット21a,21
b,21cの作動状態を、水素放出過程を太実線で示
し、水素吸収過程を細実線で示し、顕熱回収過程を一点
鎖線で示し、さらに顕熱予熱過程を二点鎖線で示す通り
のものとなっている。図示されている通り、第1乃至第
3のユニット21a,21b,21cでは同一の作動状
態が夫々位相をずらした状態で実行されており、またこ
の作動状態を順次繰り返すことで連続的に作動する。
The operating state of the thus constructed device is as follows.
In FIG. 6A, the first to third units 21a, 21
The operating states of b and 21c are as shown by the bold solid line for the hydrogen release process, the thin solid line for the hydrogen absorption process, the one-dot chain line for the sensible heat recovery process, and the two-dot chain line for the sensible heat preheating process. Has become. As shown in the figure, the first to third units 21a, 21b, and 21c execute the same operating state with their phases shifted, and by continuously repeating this operating state, they continuously operate. .

【0072】ここで各ユニット21a,21b,21c
のうち、図6(b)に示す第3のユニット21cの1サ
イクルについて説明する。ここでフェイズI〜VII にお
ける熱源側合金22c側の各流体切替弁32c,33
c,53c,54c,56,57の位置を、図6(b)
に示すようにX、Y、V、Wで表した通りとすると、各
過程は以下の通りである。なお切替弁位置を特定しない
場合は空白で示してある。
Here, each unit 21a, 21b, 21c
Of these, one cycle of the third unit 21c shown in FIG. 6B will be described. Here, each of the fluid switching valves 32c, 33 on the heat source side alloy 22c side in phases I to VII
The positions of c, 53c, 54c, 56, 57 are shown in FIG. 6 (b).
As shown by X, Y, V, and W, each process is as follows. If the switching valve position is not specified, it is shown as blank.

【0073】フェイズIは、利用側合金24cからの水
素を熱源側合金22cで吸収する水素吸収過程。この過
程で利用側合金24cが水素を放出し吸熱するので、こ
こに熱利用流体Bを流して所定の冷熱を得る。
Phase I is a hydrogen absorption process in which hydrogen from the utilization side alloy 24c is absorbed by the heat source side alloy 22c. In this process, the utilization-side alloy 24c releases hydrogen and absorbs heat, so that the heat-utilizing fluid B is flowed through this to obtain a predetermined cold heat.

【0074】フェイズIIは、熱源側合金22cに水タン
ク52に蓄熱した熱を移動する過程。
Phase II is a process of transferring the heat accumulated in the water tank 52 to the heat source side alloy 22c.

【0075】フェイズIII は、熱源側合金22cに水タ
ンク51に蓄熱した熱を移動する過程。
Phase III is a process of transferring the heat accumulated in the water tank 51 to the heat source side alloy 22c.

【0076】フェイズIVは、熱源流体Aで熱源側合金2
2cを加熱する過程。
In phase IV, the heat source fluid A is used as the heat source side alloy 2
The process of heating 2c.

【0077】フェイズVは、熱源側合金22cから水素
を利用側合金24cに放出する水素放出過程。
Phase V is a hydrogen release process of releasing hydrogen from the heat source side alloy 22c to the use side alloy 24c.

【0078】フェイズVIは、熱源側合金22cから水タ
ンク51に熱を蓄熱する過程。
Phase VI is a process of storing heat from the heat source side alloy 22c to the water tank 51.

【0079】フェイズVII は、熱源側合金22cから水
タンク52に熱を蓄熱する過程。
Phase VII is a process of storing heat from the heat source side alloy 22c to the water tank 52.

【0080】フェイズVIIIは、冷却流体Cで熱源側合金
22cを冷却する過程。
Phase VIII is a process of cooling the heat source side alloy 22c with the cooling fluid C.

【0081】以上のように各過程を構成することで、顕
熱回収率は第2の実施例と同様にしながらも利用側にお
いて熱利用流体Bを第1乃至第3のユニット21a,2
1b,21cの間に連続的に流すことができ、冷熱を連
続して得ることができる。
By configuring each process as described above, the sensible heat recovery rate is the same as in the second embodiment, but the heat utilization fluid B is supplied to the first to third units 21a, 2 on the utilization side.
It is possible to continuously flow between 1b and 21c, and it is possible to continuously obtain cold heat.

【0082】次に、本発明の第4の実施例の冷凍機につ
いて図7及び図8を参照して説明する。本実施例は上述
の第2の実施例に対し各ユニットの熱源側の容器と利用
側の容器の間に水素弁を2つ設けた構成である。図7は
接続図であり、図6は作動状態を説明するために示す図
である。
Next, a refrigerator according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. This embodiment has a configuration in which two hydrogen valves are provided between the heat source side container and the use side container of each unit as compared with the second embodiment. FIG. 7 is a connection diagram, and FIG. 6 is a diagram shown for explaining an operating state.

【0083】図7及び図8において、冷凍機の第1及び
第2のユニット61a,61bを設けて構成され、各ユ
ニット61a,61bは熱源側合金22a,22bを収
納した容器23a,23bと、利用側合金24a,24
bを収納した容器25a,25bと、容器23a,23
bと容器25a,25bとの間を水素弁62a,62
b,63a,63bを挿入して接続する水素配管64
a,64b,65a,65bを備えている。
In FIGS. 7 and 8, first and second units 61a and 61b of the refrigerator are provided, and each unit 61a and 61b is a container 23a and 23b containing heat source side alloys 22a and 22b, and Use side alloys 24a, 24
containers 25a and 25b containing b and containers 23a and 23b
b and the containers 25a, 25b between the hydrogen valves 62a, 62
Hydrogen pipe 64 for inserting and connecting b, 63a, 63b
a, 64b, 65a, 65b.

【0084】このように構成されたものの作動状態は、
図8に示すように水素放出過程を太実線で示し、水素吸
収過程を細実線で示し、顕熱回収過程を一点鎖線で示
し、さらに顕熱予熱過程を二点鎖線で示す通りのものと
なっている。第1及び第2のユニット61a,61bで
は同一の作動状態を順次繰り返すことで連続的に作動す
る。
The operating state of the thus constructed device is as follows.
As shown in FIG. 8, the hydrogen desorption process is shown by a thick solid line, the hydrogen absorption process is shown by a thin solid line, the sensible heat recovery process is shown by a one-dot chain line, and the sensible heat preheating process is shown by a two-dot chain line. ing. The first and second units 61a and 61b operate continuously by sequentially repeating the same operating state.

【0085】ここで両ユニット61a,61bのうち、
第1のユニット61aの1サイクルについて説明する。
ここでフェイズI〜XIV における熱源側合金22a側の
各流体切替弁32a,33a,53a,54a,56,
57の位置を、図8に示すようにX、Y、V、Wで表し
た通りとすると、各過程は以下の通りである。なお切替
弁位置を特定しない場合は空白で示してある。
Here, of both units 61a and 61b,
One cycle of the first unit 61a will be described.
Here, in the phases I to XIV, the fluid switching valves 32a, 33a, 53a, 54a, 56, on the heat source side alloy 22a side,
If the position of 57 is represented by X, Y, V, and W as shown in FIG. 8, each process is as follows. If the switching valve position is not specified, it is shown as blank.

【0086】フェイズIは、熱源側合金22aから水素
を利用側合金24aに放出する水素放出過程。(図中、
太実線で示す。)フェイズIIは、熱源側合金22aから
水タンク51に熱を蓄熱する過程。
Phase I is a hydrogen release process of releasing hydrogen from the heat source side alloy 22a to the utilization side alloy 24a. (In the figure,
It is shown by a thick solid line. ) Phase II is a process of storing heat in the water tank 51 from the heat source side alloy 22a.

【0087】フェイズIII は、熱源側合金22aから水
タンク52に熱を蓄熱する過程。
Phase III is a process of storing heat from the heat source side alloy 22a to the water tank 52.

【0088】フェイズIVは、冷却流体Cで熱源側合金2
2aを冷却する過程。
In phase IV, the cooling fluid C is used as the heat source side alloy 2
The process of cooling 2a.

【0089】フェイズV〜フェイズXIIIは、利用側合金
24aからの水素を熱源側合金22aで吸収する水素吸
収過程。(図中、細実線で示す。)この過程で利用側合
金24aが水素を放出し吸熱するので、ここに熱利用流
体Bを流して所定の冷熱を得る。
Phase V to Phase XIII are hydrogen absorption processes in which hydrogen from the utilization side alloy 24a is absorbed by the heat source side alloy 22a. (Indicated by a thin solid line in the figure.) In this process, the utilization-side alloy 24a releases hydrogen and absorbs heat, so that the heat-utilizing fluid B is caused to flow therethrough to obtain a predetermined cold heat.

【0090】フェイズXIV は、蓄熱した熱を水タンク5
2から熱源側合金22aに移動する過程。
In phase XIV, the accumulated heat is stored in the water tank 5.
Process of moving from 2 to the heat source side alloy 22a.

【0091】フェイズXVは、蓄熱した熱を水タンク51
から熱源側合金22aに移動する過程。
In the phase XV, the accumulated heat is stored in the water tank 51.
From the heat source side alloy 22a.

【0092】フェイズXVI は、熱源流体Aで熱源側合金
22aを加熱する過程。
Phase XVI is a process of heating the heat source side alloy 22a with the heat source fluid A.

【0093】そして、フェイズVとフェイズXIIIとにお
いては両ユニット61a,61bから冷熱を得ることが
できる。
In phase V and phase XIII, cold heat can be obtained from both units 61a and 61b.

【0094】また作動させるにあたり、熱源合金22
a,22bが水素を放出する場合は2つの水素弁62
a,62b,63a,63bを開放し、水素を吸収する
場合には1つの水素弁62a,62bだけを開放し、水
素が熱源側合金22a,22bに吸着する時間と脱着す
る時間を異ならせる運転を行うものである。
In operating the heat source alloy 22,
Two hydrogen valves 62 when a and 22b release hydrogen
a, 62b, 63a, 63b are opened, and when absorbing hydrogen, only one hydrogen valve 62a, 62b is opened, and the time for adsorbing hydrogen to the heat source side alloys 22a, 22b and the time for desorbing it are different Is to do.

【0095】以上説明したように各過程を構成すること
で、第3の実施例と同様に、顕熱回収率を向上したもの
とすることができると共に、冷熱を連続して得ることが
できる。
By configuring each process as described above, the sensible heat recovery rate can be improved and the cold heat can be continuously obtained as in the third embodiment.

【0096】なお、本実施例では水素弁62a,62
b,63a,63bを各ユニット61a,61bに夫々
2つ用いたが、3つ以上用いるようにしたり、水素弁を
流量調節可能なものを少なくとも1つ設けるようにして
もよい。
In this embodiment, the hydrogen valves 62a, 62
Two b, 63a, 63b are used for each unit 61a, 61b, but three or more may be used, or at least one hydrogen valve whose flow rate can be adjusted may be provided.

【0097】さらに、吸着時間を脱着時間の2倍に限ら
ず、両ユニット61a,62bで冷熱を取り出せる運転
を行えるようにすることにすれば吸着時間と脱着時間は
任意に設定することができる。またさらに、冷凍機に限
らず他の熱利用装置、例えば暖房装置として吸着時間と
脱着時間の関係を逆にすることにより、同様の効果が得
られる。
Further, the adsorption time is not limited to twice the desorption time, and the adsorption time and the desorption time can be set arbitrarily by allowing both units 61a and 62b to perform the operation of extracting cold heat. Furthermore, the same effect can be obtained by reversing the relationship between the adsorption time and the desorption time as another heat utilization device such as a heating device, not limited to the refrigerator.

【0098】また上述した第1乃至第4の実施例におい
て、水タンクによって蓄熱器を構成したが、水以外の蓄
熱剤を用いた蓄熱器としてもよい。
Further, in the above-mentioned first to fourth embodiments, the heat accumulator is constituted by the water tank, but it may be a heat accumulator using a heat accumulating agent other than water.

【0099】次に、本発明の第5の実施例の冷凍機につ
いて図9及び図10を参照して説明する。図9は接続図
であり、図10は作動状態を説明するために示す図であ
る。図9及び図10において、冷凍機は第1乃至第4の
ユニット71a,71b,71c,71dで構成され、
各ユニット71a,71b,71c,71dは、水素吸
蔵合金でなる第1の熱源側合金72a,72bを容器7
3a,73bに収納し、第1の熱源側合金72a,72
bと温度平衡圧力特性が異なる水素吸蔵合金でなる第2
の熱源側合金72c,72dを容器73c,73dに収
納し、また第1及び第2の熱源側合金72a,72b,
72c,72dと温度平衡圧力特性が異なる水素吸蔵合
金でなる利用側合金74a,74b,74c,74dを
容器75a,75b,75c,75dに収納している。
Next, a refrigerator according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. 9 is a connection diagram, and FIG. 10 is a diagram shown for explaining an operating state. 9 and 10, the refrigerator is composed of first to fourth units 71a, 71b, 71c, 71d,
Each of the units 71a, 71b, 71c, 71d includes a first heat source side alloy 72a, 72b made of a hydrogen storage alloy in the container 7
3a, 73b, the first heat source side alloy 72a, 72
a hydrogen storage alloy that has different temperature equilibrium pressure characteristics from b.
The heat source side alloys 72c and 72d are stored in the containers 73c and 73d, and the first and second heat source side alloys 72a and 72b,
Utilization side alloys 74a, 74b, 74c, 74d made of hydrogen storage alloys having different temperature equilibrium pressure characteristics from 72c, 72d are housed in containers 75a, 75b, 75c, 75d.

【0100】さらに、熱源側の容器73a,73b,7
3c,73dと、これに対応する利用側の容器75a,
75b,75c,75dとは、水素弁76a,76b,
76c,76dを有する水素配管77a,77b,77
c,77dで接続されている。そして78は顕熱回収用
ポンプである。
Further, the heat source side containers 73a, 73b, 7
3c and 73d and corresponding containers 75a on the use side,
75b, 75c, 75d are hydrogen valves 76a, 76b,
Hydrogen pipes 77a, 77b, 77 having 76c, 76d
It is connected by c and 77d. And 78 is a sensible heat recovery pump.

【0101】また第1の熱源流体A、熱利用流体B、冷
却流体C、及び第2の熱源流体Dを切り替える流体切替
弁79a,79b,79c,79d,80a,80b,
80c,80d,81a,81b,81c,81d,8
2a,82b,82c,82d,83a,83b,83
c,83d,84a,84b,84c,84dを有する
配管が熱源側の容器73a,73b,73c,73d内
に設けられた熱交換部85a,85b,85c,85
d、及び利用側の容器75a,75b,75c,75d
内に設けられた熱交換部86a,86b,86c,86
dに接続されている。
Further, fluid switching valves 79a, 79b, 79c, 79d, 80a, 80b, which switch the first heat source fluid A, the heat utilization fluid B, the cooling fluid C, and the second heat source fluid D,
80c, 80d, 81a, 81b, 81c, 81d, 8
2a, 82b, 82c, 82d, 83a, 83b, 83
Pipes having c, 83d, 84a, 84b, 84c, 84d are provided inside the heat source side containers 73a, 73b, 73c, 73d, and heat exchange parts 85a, 85b, 85c, 85.
d, and containers 75a, 75b, 75c, 75d on the use side
Heat exchange parts 86a, 86b, 86c, 86 provided inside
It is connected to d.

【0102】さらに、熱源側の熱交換部85a,85
b,85c,85dに接続されている配管には、顕熱回
収用ポンプ78と流体切替弁87a,87b,87c,
87dとを有する顕熱回収用配管88が接続されてい
る。
Further, the heat exchange parts 85a, 85 on the heat source side.
The sensible heat recovery pump 78 and the fluid switching valves 87a, 87b, 87c, are connected to the pipes connected to the b, 85c, and 85d.
A sensible heat recovery pipe 88 having 87d is connected.

【0103】このように構成された冷凍機は次のように
作動する。すなわち、流体切替弁79a,…,79d,
……,84a,…,84dは図9に示す位置にある状態
で、第1及び第2の熱源流体A,Dを第1及び第3のユ
ニット71a,71cの容器73a,73cに流しその
熱交換部85a,85cを介して第1及び第2の熱源側
合金72a,72cを加熱し、両熱源側合金72a,7
2cに吸収されている水素の圧力を高める。そして水素
弁76a,76cを開放すると水素が容器75a,75
c側に流れ、利用側合金74a,74cが水素を吸収す
る。この時の利用側合金74a,74cの発熱は冷却流
体Cを熱交換部86a,86cに流すことによって冷却
される。
The refrigerator thus configured operates as follows. That is, the fluid switching valves 79a, ..., 79d,
.., 84a, ..., 84d are in the positions shown in FIG. 9, and the first and second heat source fluids A, D are caused to flow into the containers 73a, 73c of the first and third units 71a, 71c. The first and second heat source side alloys 72a, 72c are heated via the exchange parts 85a, 85c, and both heat source side alloys 72a, 72c are heated.
Increase the pressure of hydrogen absorbed in 2c. Then, when the hydrogen valves 76a and 76c are opened, hydrogen is stored in the containers 75a and 75c.
It flows to the c side, and the use side alloys 74a and 74c absorb hydrogen. The heat generation of the use side alloys 74a and 74c at this time is cooled by flowing the cooling fluid C into the heat exchange portions 86a and 86c.

【0104】一方、第2及び第4のユニット71b,7
1dでは水素弁76b,76dを開放することで水素が
容器75b,75dから容器73b,73dの方向に向
かって流れ、第1及び第2の熱源側合金72b,72d
に吸収される。この際の第1及び第2の熱源側合金72
b,72dの発熱は熱交換部85b,85dに冷却流体
Cを流すことによって冷却する。そして利用側合金74
b,74dが吸収していた水素を放出することで容器7
5b,75dでは利用側合金74b,74dが吸熱反応
をしており、熱利用流体Bを熱交換部86b,86dに
流すことで冷熱を得ることができる。
On the other hand, the second and fourth units 71b, 7
In 1d, by opening the hydrogen valves 76b and 76d, hydrogen flows from the containers 75b and 75d toward the containers 73b and 73d, and the first and second heat source side alloys 72b and 72d.
Is absorbed by. At this time, the first and second heat source side alloys 72
The heat generated by b and 72d is cooled by flowing the cooling fluid C through the heat exchange parts 85b and 85d. And use side alloy 74
By releasing the hydrogen absorbed by b and 74d, the container 7
In 5b and 75d, the use-side alloys 74b and 74d undergo an endothermic reaction, and cold heat can be obtained by causing the heat-utilizing fluid B to flow through the heat exchanging portions 86b and 86d.

【0105】また上記の反応が終了した後、顕熱回収及
び顕熱予熱は水素弁76a,76b,76c,76dを
閉止して次のように行われる。ここで熱源側の温度を、
例えば第2及び第4のユニット71b,71dの第1及
び第2の熱源側合金72b,72dが30℃、第1のユ
ニット71aの第1の熱源側合金72aの熱源側合金7
2aが90℃、第3のユニット71cの第2の熱源側合
金72cの熱源側合金72cが70℃であり、各熱源側
合金72a,72b,72c,72d間では理想的な熱
交換が行われ、熱交換後の二者間の温度は等しいとす
る。
After the above reaction is completed, sensible heat recovery and sensible heat preheating are performed as follows with the hydrogen valves 76a, 76b, 76c and 76d closed. Here, the temperature of the heat source side is
For example, the first and second heat source side alloys 72b and 72d of the second and fourth units 71b and 71d have a temperature of 30 ° C., and the heat source side alloy 7 of the first heat source side alloy 72a of the first unit 71a.
2a is 90 ° C., the heat source side alloy 72c of the second heat source side alloy 72c of the third unit 71c is 70 ° C., and ideal heat exchange is performed between the heat source side alloys 72a, 72b, 72c, 72d. After the heat exchange, the temperature between the two is assumed to be equal.

【0106】そこで顕熱回収及び顕熱予熱は次のような
順で進行する。
Therefore, sensible heat recovery and sensible heat preheating proceed in the following order.

【0107】(1)第1の熱源側合金72bと第2の熱
源側合金72cで熱交換を行い、両者は50℃になる。
(1) Heat is exchanged between the first heat source side alloy 72b and the second heat source side alloy 72c, and both are heated to 50 ° C.

【0108】(2)第1及び第2のユニット71a,7
1bの第1の熱源側合金72a,72b間で熱交換を行
い、両者は70℃になる。
(2) First and second units 71a, 7
Heat is exchanged between the first heat source side alloys 72a and 72b of 1b, and both of them reach 70 ° C.

【0109】(3)第3及び第4のユニット71c,7
1dの第2の熱源側合金72c,72d間で熱交換を行
い、両者は40℃になる。
(3) Third and fourth units 71c, 7
Heat is exchanged between the 1d second heat source side alloys 72c and 72d, and both of them reach 40 ° C.

【0110】(4)第1の熱源側合金72aと第2の熱
源側合金72d間で熱交換を行い、両者は55℃にな
る。
(4) Heat is exchanged between the first heat source side alloy 72a and the second heat source side alloy 72d, and both are heated to 55 ° C.

【0111】(5)以上が終了した後、各熱源側合金7
2a,72b,72c,72dに夫々第1及び第2の熱
源流体A,D、あるいは冷却流体Cを流し、顕熱回収前
とは逆にする。
(5) After completion of the above, each heat source side alloy 7
The first and second heat source fluids A and D or the cooling fluid C are caused to flow through 2a, 72b, 72c, and 72d, respectively, which is the reverse of that before sensible heat recovery.

【0112】そして再び水素を移動して冷熱を得ること
が可能になる。この時の顕熱回収率は65%である。な
お各ユニット71a,71b,71c,71dの利用側
合金74a,74b,74c,74dについても同様に
構成することによって顕熱回収を行うことができる。
Then, it becomes possible to move hydrogen again to obtain cold heat. The sensible heat recovery rate at this time is 65%. Note that the utilization side alloys 74a, 74b, 74c, 74d of the respective units 71a, 71b, 71c, 71d can also perform sensible heat recovery by similarly configuring.

【0113】さらに、作動状態を図10を用いて説明す
る。図中では、水素放出過程を太実線で示し、水素吸収
過程を細実線で示し、顕熱回収過程を一点鎖線で示し、
さらに顕熱予熱過程を二点鎖線で示している。そして各
ユニット71a,71b,71c,71dが図示の作動
状態を順次繰り返して連続的に作動する。
Further, the operating state will be described with reference to FIG. In the figure, the hydrogen release process is shown by a thick solid line, the hydrogen absorption process is shown by a thin solid line, and the sensible heat recovery process is shown by a dashed line.
Furthermore, the sensible heat preheating process is shown by a two-dot chain line. Then, the respective units 71a, 71b, 71c, 71d sequentially repeat the illustrated operation state to operate continuously.

【0114】なお、ここでは第1のユニット71aの1
サイクルについて説明する。またフェイズI〜XII にお
ける熱源側の各流体切替弁79a,…,79d,……,
82a,…,82d,87a,87b,87c,87d
の位置を、図10に示すようにX、Y、Vで表した通り
とすると、各過程は以下の通りである。なお切替弁位置
を特定しない場合は空白で示してある。
It should be noted that here, 1 of the first unit 71a
The cycle will be described. Further, the fluid switching valves 79a, ..., 79d, ...
82a, ..., 82d, 87a, 87b, 87c, 87d
Assuming that the position of is as represented by X, Y, and V as shown in FIG. 10, each process is as follows. If the switching valve position is not specified, it is shown as blank.

【0115】フェイズIは、第1の熱源側合金72aか
ら水素を利用側合金74aに放出する水素放出過程。
Phase I is a hydrogen release process of releasing hydrogen from the first heat source side alloy 72a to the utilization side alloy 74a.

【0116】フェイズIIは、待ちの状態で、第1の熱源
側合金72aと第2の熱源側合金72cとの間で熱交換
を行う過程。
Phase II is a process of performing heat exchange between the first heat source side alloy 72a and the second heat source side alloy 72c in the waiting state.

【0117】フェイズIII は、第1及び第2のユニット
71a,71bで第1の熱源側合金72aから第1の熱
源側合金72bに熱を移動する過程。
Phase III is a process of transferring heat from the first heat source side alloy 72a to the first heat source side alloy 72b in the first and second units 71a and 71b.

【0118】フェイズIVは、待ちの状態で、第3及び第
4のユニット71c,71dの第2の熱源側合金72c
と第2の熱源側合金72dとの間で熱交換を行う過程。
In phase IV, the second heat source side alloy 72c of the third and fourth units 71c and 71d is in a waiting state.
And a process of exchanging heat between the second heat source side alloy 72d.

【0119】フェイズVは、第1の熱源側合金72aか
ら第2の熱源側合金72dに熱を移動する過程。
Phase V is a process of transferring heat from the first heat source side alloy 72a to the second heat source side alloy 72d.

【0120】フェイズVIは、冷却流体Cで第1の熱源側
合金72aを冷却する過程。
Phase VI is a process of cooling the first heat source side alloy 72a with the cooling fluid C.

【0121】フェイズVII は、利用側合金74aからの
水素を第1の熱源側合金72aで吸収する水素吸収過
程。この過程で利用側合金74aが水素を放出し吸熱す
るので、ここに熱利用流体Bを流して所定の冷熱を得
る。
Phase VII is a hydrogen absorption process in which hydrogen from the utilization side alloy 74a is absorbed by the first heat source side alloy 72a. In this process, the utilization side alloy 74a releases hydrogen and absorbs heat, so that the heat utilization fluid B is caused to flow therethrough to obtain a predetermined cold heat.

【0122】フェイズVIIIは、第2の熱源側合金72d
から第1の熱源側合金72aに熱を移動する過程。
Phase VIII is the second heat source side alloy 72d.
Process of transferring heat from the first heat source side alloy 72a to the first heat source side alloy 72a.

【0123】フェイズIXは、第1及び第2のユニット7
1a,71bで第1の熱源側合金72bから第1の熱源
側合金72aに熱を移動する過程。
Phase IX is the first and second units 7
A process of transferring heat from the first heat source side alloy 72b to the first heat source side alloy 72a at 1a and 71b.

【0124】フェイズXは、待ちの状態で、第3及び第
4のユニット71c,71dの第2の熱源側合金72c
と第2の熱源側合金72dとの間で熱交換を行う過程。
In the phase X, the second heat source side alloy 72c of the third and fourth units 71c and 71d is in the waiting state.
And a process of exchanging heat between the second heat source side alloy 72d.

【0125】フェイズXIは、待ちの状態で、第1の熱源
側合金72bと第2の熱源側合金72cとの間で熱交換
を行う過程。
Phase XI is a process of performing heat exchange between the first heat source side alloy 72b and the second heat source side alloy 72c in the waiting state.

【0126】フェイズXII は、熱源流体Aで熱源側合金
72aを加熱する過程。
Phase XII is a process of heating the heat source side alloy 72a with the heat source fluid A.

【0127】以上説明したように各過程を構成すること
で、第1の実施例と同様に、顕熱回収率を向上したもの
とすることができ、さらに熱源側合金を多種類とすると
することで、また第1の熱源側合金72a,72bと第
2の熱源側合金72c,72dとの水素を放出する時の
温度差をより大きくすることでさらに顕熱回収率を向上
したものとすることができる。
By configuring each process as described above, it is possible to improve the sensible heat recovery rate as in the case of the first embodiment, and further, the heat source side alloy is made to be various kinds. Further, the sensible heat recovery rate should be further improved by increasing the temperature difference between the first heat source side alloys 72a, 72b and the second heat source side alloys 72c, 72d when releasing hydrogen. You can

【0128】なお、上記の第1乃至第5の実施例におい
て、流体切替弁に三方弁を用いたが、ストップバルブな
ど要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるも
のである。さらに各実施例で熱源側合金と利用側合金と
の熱移動を行うように構成してもよい。
Although the three-way valve is used as the fluid switching valve in the above-mentioned first to fifth embodiments, it can be implemented by appropriately changing it within the scope of the invention such as a stop valve. Furthermore, in each embodiment, heat transfer between the heat source side alloy and the use side alloy may be performed.

【0129】また、顕熱を回収するための熱交換部と、
熱源流体A,Dや熱利用流体B及び冷却流体Cが流れる
熱交換部とを同じ構成のものとして説明したが、容器に
収納された1つの熱源側合金あるいは利用側合金に対し
て2つの熱交換部を設け、顕熱回収と熱源側合金あるい
は利用側合金の加熱や冷却を行うようにしてもよい。次
に、第6の実施例について図11を参照して説明する。
図11は冷凍機のユニットの概略構成を示す断面図であ
る。図11において、91は冷凍機を構成する1つのユ
ニットで、これは水素吸蔵合金の熱源側合金92を収納
する容器93と、熱源側合金92と異なる特性を有する
水素吸蔵合金の利用側合金94を収納する容器95を備
えている。そして両容器93,95の内面壁96は断熱
材が装着されるなどの断熱処理が施されている。
Also, a heat exchange section for recovering sensible heat,
Although the heat exchange part in which the heat source fluids A and D, the heat utilization fluid B and the cooling fluid C flow has the same configuration, two heats are generated for one heat source side alloy or utilization side alloy contained in the container. An exchange unit may be provided to perform sensible heat recovery and heating or cooling of the heat source side alloy or the utilization side alloy. Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a sectional view showing a schematic configuration of a unit of a refrigerator. In FIG. 11, reference numeral 91 denotes one unit that constitutes a refrigerator, which is a container 93 for accommodating the heat source side alloy 92 of the hydrogen storage alloy, and a hydrogen storage alloy use side alloy 94 having different characteristics from the heat source side alloy 92. Is provided with a container 95. The inner wall 96 of each of the containers 93 and 95 is subjected to a heat insulating process such as mounting a heat insulating material.

【0130】また、両容器93,95は水素弁97を有
する水素配管98によって連通し、さらに両容器93,
95内には、収納された熱源側合金92または利用側合
金94を加熱したり、冷却するための熱交換部99,1
00が設けられている。そして複数のユニット91を上
記各実施例のように流体切替弁を有する配管等によって
連設し、熱源流体Aや熱利用流体B及び冷却流体Cを流
通させることによって所定の冷熱が得られる。
Further, both the containers 93 and 95 communicate with each other through a hydrogen pipe 98 having a hydrogen valve 97.
A heat exchange section 99, 1 for heating or cooling the heat source side alloy 92 or the utilization side alloy 94 housed in the inside 95.
00 is provided. Then, a plurality of units 91 are connected in series by a pipe having a fluid switching valve as in each of the above embodiments, and the heat source fluid A, the heat utilization fluid B, and the cooling fluid C are circulated to obtain a predetermined cold heat.

【0131】このように構成されたものにおいては、水
素を熱源側合金92や利用側合金94を吸着または脱着
するときの加熱や冷却は、熱源側合金92や利用側合金
94だけを加熱あるいは冷却すればよく、これらを収納
する容器93,95を加熱あるいは冷却する必要が少な
くなる。
With the above-described structure, heating or cooling when adsorbing or desorbing hydrogen on the heat source side alloy 92 or the use side alloy 94 is performed by heating or cooling only the heat source side alloy 92 or the use side alloy 94. What is necessary is to reduce the need to heat or cool the containers 93 and 95 for storing them.

【0132】この結果、容器93,95を加熱あるいは
冷却するための熱エネルギが不要となり、このユニット
91によって構成される冷凍機は成績係数(COP)が
向上し、高性能のものとなる。
As a result, the heat energy for heating or cooling the containers 93, 95 is not required, and the coefficient of performance (COP) of the refrigerator constituted by this unit 91 is improved and the refrigerator has high performance.

【0133】尚、本発明は上記の各実施例のみに限定さ
れるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更
して実施し得るものである。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be implemented with various modifications without departing from the scope of the invention.

【0134】[0134]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、作動媒体を可逆的に吸脱着する異なる反応媒体を収
納した対を成す容器内に熱交換部を設けると共に該熱交
換部を流れる流体の流路に蓄熱器を設け、この蓄熱器と
反応媒体の1つが設けられた容器の熱交換部との間で熱
交換を行ない、その後蓄熱器と反応媒体の他の1つが設
けられた容器の熱交換部との間で熱交換を行ない、反応
媒体の1つの顕熱を回収するよう構成したことにより、
顕熱回収率を50%以上とすることができると共に、顕
熱回収による運転の中断を極力短いものとして冷熱また
は温熱の取り出しができる等の効果が得られる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a heat exchange section is provided in a pair of vessels containing different reaction media that reversibly adsorb and desorb a working medium, and the heat exchange section flows through the heat exchange section. A heat accumulator was provided in the fluid flow path, heat was exchanged between this heat accumulator and the heat exchange section of the container in which one of the reaction media was provided, and then another heat accumulator and one of the reaction media were provided. By performing heat exchange with the heat exchange section of the container and recovering one sensible heat of the reaction medium,
It is possible to obtain a sensible heat recovery rate of 50% or more, and to take out cold heat or hot heat by minimizing operation interruption due to sensible heat recovery.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す接続図である。FIG. 1 is a connection diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の作動状態を説明するた
めに示す図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an operating state of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例を示す接続図である。FIG. 3 is a connection diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例の作動状態を説明するた
めに示す図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an operating state of the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例を示す接続図である。FIG. 5 is a connection diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例の作動状態を説明するた
めに示す図で、図6(a)は第1乃至第3のユニットの
作動状態を示す図であり、図6(b)は第3のユニット
の作動状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining an operating state of the third embodiment of the present invention, FIG. 6 (a) is a diagram showing operating states of the first to third units, and FIG. 8] is a diagram showing an operating state of the third unit.

【図7】本発明の第4の実施例を示す接続図である。FIG. 7 is a connection diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施例の作動状態を説明するた
めに示す図である。
FIG. 8 is a diagram shown for explaining an operating state of the fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施例を示す接続図である。FIG. 9 is a connection diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第5の実施例の作動状態を説明する
ために示す図である。
FIG. 10 is a diagram shown for explaining an operating state of the fifth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第6の実施例のユニットの概略構成
を示す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing a schematic configuration of a unit according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】従来例を示す接続図である。FIG. 12 is a connection diagram showing a conventional example.

【符号の説明】 21a,21b…ユニット 22a,22b…熱源側合金 23a,23b,25a,25b…容器 24a,24b…利用側合金 26a,26b…水素弁 27a,27b…水素配管 28a,28b,29a,29b…熱交換部 30a,30b,31a,31b,32a,32b,3
3a,33b,34a,34b,35a,35b,3
9,40,41,42,…流体切替弁 36,37…配管 38…顕熱回収用ポンプ 45…水タンク A…熱源流体 B…熱利用流体 C…冷却流体
[Explanation of reference numerals] 21a, 21b ... Units 22a, 22b ... Heat source side alloys 23a, 23b, 25a, 25b ... Vessels 24a, 24b ... Utilization side alloys 26a, 26b ... Hydrogen valves 27a, 27b ... Hydrogen piping 28a, 28b, 29a , 29b ... Heat exchange section 30a, 30b, 31a, 31b, 32a, 32b, 3
3a, 33b, 34a, 34b, 35a, 35b, 3
9, 40, 41, 42, ... Fluid switching valve 36, 37 ... Piping 38 ... Sensible heat recovery pump 45 ... Water tank A ... Heat source fluid B ... Heat utilization fluid C ... Cooling fluid

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 作動媒体を可逆的に吸脱着することがで
きて温度平衡圧力特性の異なる複数の反応媒体を、夫々
対を成す複数の容器に収容すると共に該容器を互いに前
記作動媒体が流動可能に連結し、前記作動媒体が前記複
数の反応媒体に夫々交互に吸着あるいは脱着する際の反
応熱を利用するようにした熱利用装置において、前記容
器内に熱交換部を設けると共に該熱交換部を流れる流体
の流路に蓄熱器を設け、この蓄熱器と前記反応媒体の1
つが設けられた前記容器の熱交換部との間で熱交換を行
ない、その後前記蓄熱器と前記反応媒体の他の1つが設
けられた前記容器の熱交換部との間で熱交換を行ない、
前記反応媒体の1つの顕熱を回収するようにしたことを
特徴とする熱利用装置。
1. A plurality of reaction mediums capable of reversibly adsorbing and desorbing a working medium and having different temperature equilibrium pressure characteristics are housed in a plurality of paired vessels, and the working mediums flow between the vessels. In a heat utilization device that is operably connected and uses reaction heat when the working medium is alternately adsorbed or desorbed from the plurality of reaction media, a heat exchange unit is provided in the container and the heat exchange is performed. A heat accumulator is provided in the flow path of the fluid flowing through the section, and the heat accumulator and the reaction medium
Performing heat exchange with the heat exchange section of the container provided with one, and then performing heat exchange between the heat accumulator and the heat exchange section of the container provided with another one of the reaction media,
A heat utilization device, wherein one sensible heat of the reaction medium is recovered.
【請求項2】 反応媒体を収納する容器に設けられた熱
交換部を流れる流体の流路に蓄熱器を少なくとも2つ設
けたことを特徴とする請求項1記載の熱利用装置。
2. The heat utilization device according to claim 1, wherein at least two heat accumulators are provided in a flow path of a fluid flowing through a heat exchange section provided in a container accommodating the reaction medium.
【請求項3】 作動媒体を可逆的に吸脱着することがで
きて温度平衡圧力特性の異なる少なくとも3つの反応媒
体と、これらの反応媒体の異なる2つの反応媒体を夫々
収納すると共に前記作動媒体が流動可能となるよう連結
した対を成す容器と、この容器内に設けられた流体の流
路を構成する熱交換部とを備え、前記作動媒体が前記反
応媒体に夫々交互に吸着あるいは脱着する際の反応熱を
前記熱交換部に前記流体を通流させて利用するようにし
たことを特徴とする熱利用装置。
3. A working medium capable of reversibly adsorbing and desorbing a working medium and having different temperature equilibrium pressure characteristics, and two reaction mediums having different reaction mediums, respectively. When the working medium adsorbs or desorbs the working medium alternately to and from the reaction medium, the container comprises a pair of fluidly connected containers and a heat exchanging unit that forms a fluid passage in the container. The heat utilization device is characterized in that the heat of reaction is used by passing the fluid through the heat exchange section.
JP4705193A 1993-03-09 1993-03-09 Heat utilization apparatus Pending JPH06257885A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4705193A JPH06257885A (en) 1993-03-09 1993-03-09 Heat utilization apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4705193A JPH06257885A (en) 1993-03-09 1993-03-09 Heat utilization apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06257885A true JPH06257885A (en) 1994-09-16

Family

ID=12764371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4705193A Pending JPH06257885A (en) 1993-03-09 1993-03-09 Heat utilization apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06257885A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007065642A1 (en) * 2005-12-07 2007-06-14 Sortech Ag Adsorption apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007065642A1 (en) * 2005-12-07 2007-06-14 Sortech Ag Adsorption apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4333627B2 (en) Adsorption heat pump device
GB2231393A (en) Method of operating adsorption refrigerator
Szarzynski et al. Study of different internal vapour transports for adsorption cycles with heat regeneration
JP6402511B2 (en) Adsorption heat pump system and cold heat generation method
JPH06257885A (en) Heat utilization apparatus
JP2015183930A (en) Adsorption type heat pump system and cold heat generation method
JPH09196494A (en) Adsorption refrigerating machine
JP2000241041A (en) Adsorption refrigerating machine
JPH06257886A (en) Heat utilization apparatus
JPH05322364A (en) Adsorption type heat pump
JP3471933B2 (en) Adsorption refrigerator
Ziegler et al. Increase of the efficiency of the heat transfer phase in solid sorption or reaction systems
JPH0414258B2 (en)
JP6365016B2 (en) HEAT PUMP AND CRYSTAL GENERATION METHOD
JP3316932B2 (en) Adsorption refrigeration equipment
JP4425444B2 (en) Heat storage tank
JPH06257884A (en) Heat utilization apparatus
JP4565539B2 (en) Operation method of adsorption refrigerator
JP6375286B2 (en) HEAT PUMP AND CRYSTAL GENERATION METHOD
JPH0429949B2 (en)
JP3334320B2 (en) Air conditioner
JPS63161365A (en) Heat pump type air conditioner
JP2501785Y2 (en) Adsorption refrigerator
JPH06265286A (en) Method and apparatus for heat exchanging
JP2642830B2 (en) Cooling device