JPH0631710B2 - 化学蓄熱装置およびその使用方法 - Google Patents

化学蓄熱装置およびその使用方法

Info

Publication number
JPH0631710B2
JPH0631710B2 JP61060569A JP6056986A JPH0631710B2 JP H0631710 B2 JPH0631710 B2 JP H0631710B2 JP 61060569 A JP61060569 A JP 61060569A JP 6056986 A JP6056986 A JP 6056986A JP H0631710 B2 JPH0631710 B2 JP H0631710B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
container
reaction
heat
heat storage
storage device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61060569A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62218792A (ja
Inventor
美智雄 梁取
能文 功刀
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP61060569A priority Critical patent/JPH0631710B2/ja
Publication of JPS62218792A publication Critical patent/JPS62218792A/ja
Publication of JPH0631710B2 publication Critical patent/JPH0631710B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/003Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using thermochemical reactions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、化学蓄熱装置およびその使用方法に係り、特
に深夜電力時間帯の安価な電力を有効利用するのに好適
な化学蓄熱装置およびその使用方法に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
まず、従来の化学蓄熱システムについて、第7図を参照
して説明する。
第7図は、従来の化学蓄熱装置の基本構成を示す構成図
である。
第7図に示すように、第1容器1内には反応材3が収納
され、第2容器2内には被反応材4が収納されていて、
これら第1容器1と第2容器2とは開閉弁8を具備した
連結管7によつて連通されている。第1容器1の反応材
部には第1熱交換器5、第2容器2の被反応材部には第
2熱交換器6がそれぞれ挿設されている。
反応材3は、例えばゼオライト,石灰などとすれば、被
反応材4は、水,アルコールなどである。
第1容器1に設けた第1熱交換器5内に、例えば産業廃
熱等を導入し、反応材3(ゼオライト,石灰など)を加
熱再生し、このとき発生した被反応材4の蒸気を連結管
7を通して第2容器2内に導入し、ここで凝縮させ、
水,アルコールなど被反応材4となる。
高温度の熱を得て暖房,給湯を行いたいときには、開閉
弁8を開して被反応材4を蒸発させ、連結管8を通して
第1容器1内の反応材3部に導入して発熱を行わせる。
この反応熱を第1熱交換器5を介して取出して使用す
る。
なお、第2熱交換器6内には、被反応材4の蒸発を行わ
せる程度の比較的低温度の熱を与えておく。
このような化学蓄熱装置の先行技術としては、例えば、
特開昭53−89044号公報,特開昭57−16797号公報,特開
昭58−145887号公報,特開昭59−129361号公報などに記
載された技術が知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の化学蓄熱装置では、高温度の熱を得たいときに発
熱反応を起させるため、深夜電力など限られた時間帯に
熱エネルギを使用できるようになつていなかつた。
また、反応材が反応速度の遅い物質である場合は、使用
直前の発熱反応操作では有効に高温度の熱を取り出すこ
とができないという問題があつた。
一方、加熱再生時に発生する被反応材蒸気の凝縮熱を有
効に活用できるようになつていなかつた。
本発明は、これら従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、深夜電力時間帯の安価な電力を有効に利
用でき、反応速度の遅い反応材の使用を可能にし、反応
材の加熱再生時に発生する被反応材蒸気の凝縮熱を有効
に利用しうる化学蓄熱装置およびその使用方法の提供
を、その目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
前述の問題点を解決するために、第1の発明に係る化学
蓄熱装置の構成は、反応材を収納した第1容器と、被反
応材を収納した第2容器とを、開閉弁を具備した連結管
で連通し、前記第1容器の反応材部に第1熱交換器と第
1加熱体とを設け、前記第2容器の被反応材部に第2熱
交換器と第2加熱体とを設け、前記各容器と別置の第3
容器を設けて流体を収容し、前記第1容器における発熱
反応時の反応熱の一部を前記第1熱交換器を介して前記
第3容器の流体に伝える配管系と、反応材の加熱再生に
ともなつて発生する被反応材蒸気の前記第2容器内にお
ける凝縮熱を前記第2熱交換器を介して前記第3容器の
流体に伝える配管系とを設けたものである。
また、第2の発明に係る化学蓄熱装置の使用方法は、反
応材を収納した第1容器と、被反応材を収納した第2容
器とを、開閉弁を具備した連結管で連通し、前記第1容
器の反応材部に第1熱交換器と第1加熱体とを設け、前
記第2容器の被反応材部に第2熱交換器と第2加熱体と
を設け、前記各容器と別置の第3容器を設けて流体を収
容してなる化学蓄熱装置を用い、深夜電力時間帯に、前
記第1加熱体により反応材の加熱再生を行い、このとき
発生する被反応材の蒸気が前記第2容器内で液化する凝
縮熱を、第2熱交換器に接続する配管を介して前記第3
容器内の流体に吸収させたのち深夜電力時間帯に、前記
第2加熱体により被反応材を加熱して、被反応材の蒸気
を前記第1容器の反応材部に導入して両者を反応させ、
発生した高温度の反応熱を前記第1容器の反応材部に保
存するようにした方法である。
〔作用〕
反応材の加熱再生時に発生する被反応材蒸気の凝縮熱
は、第2容器内の第2熱交換器を介して別置の第3容器
内の流体に伝へ、また、反応材の発熱反応時に発生する
反応熱の一部は、第1容器内の第1熱交換器を介して第
3容器内の流体に伝えて、有効利用しながら発熱反応を
円滑に行なわせ、反応によつて発生した高温度の熱を第
1容器を断熱することによつて高温度のまま日中まで保
存する。
これらの操作をすべて深夜電力時間帯に行なつておくこ
とにより、反応速度の遅い反応材の使用をも可能にして
いる。
〔実施例〕 以下、本発明の各実施例を第1図ないし第6図を参照し
て説明する。
まず、第1図は、本発明の一実施例に係る化学蓄熱装置
の構成図、第2図は、第1図の装置を用いる反応の時刻
と温度との関係を示す線図、第3図は、第2図に対応し
て時刻と入力との関係を示す線図である。第1図中、第
7図と同一符号のものは、従来の装置と同等部分を示し
ている。
第1図に示すように、反応材3を収納した第1容器1
と、被反応材4を収納した第2容器2とは、開閉弁8を
具備した連結管7で連通している。
第1容器1の外面は断熱材11で覆うように囲まれてお
り、その内部の反応材部には第1加熱体に係るヒータ9
が設けられている。第2容器2の外面も断熱材12で覆
うように囲まれており、その内部の被反応材部には第2
加熱体に係るヒータ10が設けられている。
第1容器1,第2容器2の各容器と別置されて第3容器
に係る流体槽21が配設されており、この流体槽21に
は流体20(例えば水)が収容されている。
第2容器2内の被反応材部に挿設された第2熱交換器6
は、配管18,19に接続しており、これら配管18,
19は流体槽21内に開口している。すなわち、第2熱
交換器6は、配管18,19を介して流体槽21内の流
体20と熱的に接続されている。また、第1容器1内の
反応材部に挿設された第1熱交換器5は、配管22,2
3に接続しており、これら配管22,23は、前記配管
19,18からそれぞれ分岐した配管である。すなわ
ち、第1熱交換器5は、配管18,19から分岐した配
管23,22を介して流体20と熱的に接続されてい
る。
配管18には開閉弁15、配管22には開閉弁16がそ
れぞれ具備され、配管19にはポンプ13が装備されて
いる。
このような化学蓄熱装置の作用説明を兼ねて、深夜電力
を利用する本装置の使用方法を次に述べる。
第2図に示すように、深夜電力時間帯の、例えば24時
から2時までの間を利用して、第1容器1内の反応材3
(例えばゼオライト,石灰など)を第1加熱体に係るヒ
ータ9によつて加熱して再生を行う。このとき発生した
被反応材4(例えば水,アルコールなど)の蒸気を、連
結管7を通して第2容器2内へ導入し、ここで液化する
ときの凝縮熱を、第2熱交換器6を介して流体槽21内
の流体20(例えば水)に伝えて吸収させる。この場合
には、配管22の開閉弁16を閉じ、配管18の開閉弁
15を開き、ポンプ13を駆動することによつて、流体
20を、配管19、第2熱交換器6、配管18の順に流
通させればよい。
この操作によつて反応材3はその物質の再生温度T
加熱される(第2図参照)。再生が終了したならヒータ
9への入力を切る。第3図は第2図に対応して、時刻に
対する加熱体への入力を斜線を以て示したものである。
日中、高温度の熱を必要とした直後に反応材3と被反応
材4とを反応させてもよいが、安価な深夜電力時間帯の
電力を利用するのが得策である。
そこで、深夜電力時間帯の、例えば第2図に示す3時か
ら5時の間に、第2加熱体に係るヒータ10に入力を与
え、第2容器2内の被反応材3を加熱してその蒸気を発
生させる。連結管7の開閉弁8を開くと、蒸気は連結管
7を通つて第1容器1内の反応材部に到達し、ここで両
者は反応してTより高温度の温度Tとなる(第2図
参照)。
第1容器1外面の断熱材11の断熱性を良くしておけ
ば、反応材3は、日中までほぼ温度Tのまま保存され
ている。
また、このような反応操作を円滑に行うためには、発熱
反応時において、反応材3部の熱の一部を除去すること
も必要である。この場合には、開閉弁15を閉じて開閉
弁16を開き、ポンプ13を駆動して、流体20を、配
管19、配管22、第1熱交換器5、配管23、配管1
8の順に流せば良い。流体20に蓄熱された熱は、給湯
や風呂に利用する。
なお、26は、流体(水)20の量が不足してきたとき
の補給を行うためのものである。
本実施例によれば、次の効果がある。
1)深夜電力時間帯の安価な電力を有効に利用して反応
材の加熱再生、発熱反応を行うことができる。
2)反応速度の遅い反応材の使用が可能となる。
3)反応材の加熱再生時に発生する被反応材蒸気の凝縮
熱を流体槽内の流体に吸収させ給湯や風呂に有効利用で
きる。
次に、第4図は、本発明の他の実施例に係る化学蓄熱装
置の構成図である。図中、第1図と同一符号のものは、
先の実施例と同等部分であるから、その説明を省略す
る。
第4図の実施例は、配管18,19を図示のように流体
槽21内で閉じて熱交換器30を形成し、熱交換器30
内を流れる流体と流体槽21内の流体22とを別個に分
け間接熱交換を行うようにしたものである。
反応材3の発熱反応時の温度Tが著しく高くなる場合
には、第1熱交換器5内へ流れる流体が水では沸騰を起
して不都合である。このような場合に第4図の装置によ
れば、流体槽21内の流体22とは独立に、第1熱交換
器5内へ流れる流体を選ぶことができる。
第4図の実施例によれば、先の第1図の実施例と同様の
効果が期待されるほか、反応材の発熱反応時の温度が著
しく高くなるものについても、効果的に所期の化学反応
を達成させることができ、蓄熱効果をあげることができ
る。
次に、第5図は、本発明のさらに他の実施例に係る化学
蓄熱装置の構成図である。図中、第1図と同一符号のも
のは、先の実施例と同等部分であるから、その説明を省
略する。
第5図の実施例は、配管18,19に対して、配管2
2,23を独立にして流体槽21内へ開口させたもの
で、配管23には新たにポンプ27を設けている。23
aは、配管23の吸込管部、22aは、配管22の吐出
管部を示す。
このように構成すれば、反応材3の発熱反応時に、その
熱を第1熱交換器5を介して使用しているときに、被反
応材4の保有している熱を第2熱交換器6を介して使用
することができる。
次に、本発明のさらに他の実施例を第6図を参照して説
明する。
ここに第6図は、本発明のさらに他の実施例に係る化学
蓄熱装置の構成図であり、図中、第1図と同一符号のも
のは、第1図の実施例と同等部分であるから、その説明
を省略する。
第6図の実施例では、第2容器2の一部に蓄熱体25を
設けるとともに、第2容器内の第2熱交換器部として
は、配管22Aの一部である熱交換部6Aをもつて、第
1図の第2熱交換器6に替わるものとしている。
配管22Aは、第1容器1内の第1熱交換器5に接続
し、第2容器2内の熱交換部6A、蓄熱体25内の配管
24をその一部とし、流体槽21内に吸入部を開口する
配管19Aに接続している。また、配管23Aは、一端
は第1熱交換器5に接続し、他端は流体槽21内に吐出
部を開口する配管18Aに接続している。配管18Aと
配管19Aとの間には、開閉弁16Aを具備した配管1
4を新たに設けている。配管18Aの吐出部には開閉弁
17を具備している。
第2容器2の一部に設ける蓄熱体25は、顕熱形の蓄熱
材でもよいが、例えば塩化マグネシウム6水塩(MgCl2
6H2O、融点117℃)のように潜熱蓄熱材を用いる方が
小形化できる。
第6図の実施例の化学蓄熱装置の作用効果および使用方
法のうち特記すべき事項を次に述べる。
反応材3の加熱再生時に発生する被反応材4の蒸気の凝
縮熱は、第2容器2に設けた蓄熱体に吸収させることが
できる。
また、反応材3の発熱反応時において、反応を円滑に行
わせるためには、開閉弁15,17を閉じ、開閉弁16
Aを開き、ポンプ13を駆動して、内部の流体を配管2
3A、第1熱交換器5、配管22A、熱交換部6A、配
管24の順に循環すれば、反応熱の一部は蓄熱体25に
吸収され、反応が円滑に行われる。この場合、熱交換部
6Aを介して反応熱の一部が被反応材4に伝わり、ヒー
タ10への入力の一部を補償することもできる。
このようにして蓄熱された反応熱を、日中に流体槽21
内の流体20に伝えて使用するには、開閉弁16Aを閉
じ、開閉弁15,17を開き、ポンプ13を逆回転させ
て、流体20を配管19A、配管24、熱交換部6A、
配管22A、第1熱交換器5、配管23A、配管18A
の順に通せばよい。流体20は、配管24を通る間に蓄
熱体25によつて予熱され、さらに第1の熱交換器5を
通過する間に高温度になつて流体槽21内へ戻る。
第6図の実施例によれば、第1図の実施例と同様の効果
が期待されるほか、蓄熱体25の存在により、深夜電力
時間帯に流体槽21内の流体20へ熱を与えて昇温して
なくてもよい。すなわち、日中流体20を使いたいとき
に昇温させればよく、流体槽21からの熱損失を少なく
できるという効果がある。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、深夜電力時間帯の
安価な電力を有効に利用でき、反応速度の遅い反応材の
使用を可能にし、反応材の加熱再生時に発生する被反応
材蒸気の凝縮熱を有効に利用しうる化学蓄熱装置および
その使用方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に係る化学蓄熱装置の構成
図、第2図は、第1図の装置を用いる反応の時刻と温度
との関係を示す線図、第3図は、第2図に対応して時刻
と入力との関係を示す線図、第4図は、本発明の他の実
施例に係る化学蓄熱装置の構成図、第5図および第6図
は、いずれも本発明のさらに他の実施例に係る化学蓄熱
装置の構成図、第7図は、従来の化学蓄熱装置の基本構
成を示す構成図である。 1…第1容器、2…第2容器、3…反応材、4…被反応
材、5…第1熱交換器、6…第2熱交換器、6A…熱交
換部、7…連結管、9,10…ヒータ、11,12…断
熱材、18,18A,19,19A…配管、20,22
…流体、21…流体槽、22,22A,23,23A,
24…配管、25…蓄熱体。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】反応材を収納した第1容器と、被反応材を
    収納した第2容器とを、開閉弁を具備した連結管で連通
    し、前記第1容器の反応材部に第1熱交換器と第1加熱
    体とを設け、前記第2容器の被反応材部に第2熱交換器
    と第2加熱体とを設け、前記各容器と別置の第3容器を
    設けて流体を収容し、前記第1容器における発熱反応時
    の反応熱の一部を前記第1熱交換器を介して前記第3容
    器の流体に伝える配管系と、反応材の加熱再生にともな
    つて発生する被反応材蒸気の前記第2容器内における凝
    縮熱を前記第2熱交換器を介して前記第3容器の流体に
    伝える配管系とを設けたことを特徴とする化学蓄熱装
    置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載のものにおい
    て、第1容器および第2容器は、それぞれ容器外面を断
    熱材で囲つたものである化学蓄熱装置。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項記載のものにおい
    て、第2容器は、その容器の一部に蓄熱体を備え、反応
    材の加熱再生にともなつて発生する被反応材蒸気の凝縮
    熱を当該蓄熱体に吸収しうるように構成したものである
    化学蓄熱装置。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第1項記載のものにおい
    て、第1容器の第1熱交換器と第2容器の第2熱交換器
    とを接続する配管を設けたものである化学蓄熱装置。
  5. 【請求項5】反応材を収納した第1容器と、被反応材を
    収納した第2容器とを、開閉弁を具備した連結管で連通
    し、前記第1容器の反応材部に第1熱交換器と第1加熱
    体とを設け、前記第2容器の被反応材部に第2熱交換器
    と第2加熱体とを設け、前記各容器と別置の第3容器を
    設けて流体を収容してなる化学蓄熱装置を用い、深夜電
    力時間帯に、前記第1加熱体により反応材の加熱再生を
    行い、このとき発生する被反応材の蒸気が前記第2容器
    内で液化する凝縮熱を、第2熱交換器に接続する配管を
    介して前記第3容器内の流体に吸収させたのち、深夜電
    力時間帯に、前記第2加熱体により被反応材を加熱し
    て、被反応材の蒸気を前記第1容器の反応材部に導入し
    て両者を反応させ、発生した高温度の反応熱を前記第1
    容器の反応材部に保存することを特徴とする化学蓄熱装
    置の使用方法。
JP61060569A 1986-03-20 1986-03-20 化学蓄熱装置およびその使用方法 Expired - Lifetime JPH0631710B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61060569A JPH0631710B2 (ja) 1986-03-20 1986-03-20 化学蓄熱装置およびその使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61060569A JPH0631710B2 (ja) 1986-03-20 1986-03-20 化学蓄熱装置およびその使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62218792A JPS62218792A (ja) 1987-09-26
JPH0631710B2 true JPH0631710B2 (ja) 1994-04-27

Family

ID=13146022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61060569A Expired - Lifetime JPH0631710B2 (ja) 1986-03-20 1986-03-20 化学蓄熱装置およびその使用方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0631710B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6131777B2 (ja) * 2013-08-26 2017-05-24 株式会社豊田自動織機 化学蓄熱装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62218792A (ja) 1987-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2664506B2 (ja) 固体―気体間反応による冷却および/または加熱装置
JPS62175563A (ja) 高温および低温を連続的に発生するための装置
JP2539486B2 (ja) 蓄熱装置及びその運転方法
JPH06510595A (ja) 二重温度熱ポンプ装置およびシステム
US4509337A (en) Solar energy refrigeration device
CA2225335A1 (en) Compression absorption heat pump
JPH0631710B2 (ja) 化学蓄熱装置およびその使用方法
JPH076708B2 (ja) 化学蓄熱システム
EP0443620B1 (en) Heat pump
GB2088548A (en) Thermal storage heating system
GB2081875A (en) Heat storage system
JPH03282190A (ja) 蓄熱装置
JPH0621739B2 (ja) 温水の熱回収方法
JP3013481B2 (ja) 冷温熱装置
JP6061462B2 (ja) 化学蓄熱装置
JPS61202089A (ja) 凝縮蒸発装置
JPH05332690A (ja) 蓄熱装置
JPH01239389A (ja) 化学蓄熱装置
JP2006046859A (ja) 化学蓄熱式ソーラーヒートポンプシステム、プログラム及び記録媒体
JPS63259391A (ja) 化学蓄熱装置
JPH07113590A (ja) 化学蓄熱材用蓄熱装置
JPH0416695B2 (ja)
JPS6314947Y2 (ja)
JPS6020088A (ja) 化学蓄熱装置
JP2002031427A (ja) 蓄熱装置