JPH0745993B2 - 金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方法 - Google Patents
金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方法Info
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- JPH0745993B2 JPH0745993B2 JP11473586A JP11473586A JPH0745993B2 JP H0745993 B2 JPH0745993 B2 JP H0745993B2 JP 11473586 A JP11473586 A JP 11473586A JP 11473586 A JP11473586 A JP 11473586A JP H0745993 B2 JPH0745993 B2 JP H0745993B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方
法に関するものである。
法に関するものである。
（ロ）従来の技術 従来の金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方法と
しては、例えば特公昭58−19954号公報に示されるもの
がある。すなわち、異なる量の金属水素化物を内蔵させ
た２つの熱交換型金属容器間に圧縮機を設け、この圧縮
機によって水素ガスの流れを繰り返し反転させ、水素が
放出過程にある金属容器を介して冷房し、また水素が吸
蔵過程にある金属容器を介して暖房するように構成され
ている。
しては、例えば特公昭58−19954号公報に示されるもの
がある。すなわち、異なる量の金属水素化物を内蔵させ
た２つの熱交換型金属容器間に圧縮機を設け、この圧縮
機によって水素ガスの流れを繰り返し反転させ、水素が
放出過程にある金属容器を介して冷房し、また水素が吸
蔵過程にある金属容器を介して暖房するように構成され
ている。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような従来の金属水素化物を利用した冷
暖房装置の制御方法には、圧縮機による水素ガスの流れ
方向の反転と同時に金属容器からの風向きを切換え、継
続的に冷暖房動作を行うようにしてあるため、水素ガス
の流れ方向反転直後には高温側の金属容器を冷却し、ま
た低温側の金属容器を加熱することになり、非常に熱損
失が大きいという問題点がある。また、水素ガスの流れ
方向切換直後には、例えば冷房中に温風が吹き出すこと
になり実際には継続的な冷暖房を行うことができない。
本発明は、このような問題点を解決することを目的とし
ている。
暖房装置の制御方法には、圧縮機による水素ガスの流れ
方向の反転と同時に金属容器からの風向きを切換え、継
続的に冷暖房動作を行うようにしてあるため、水素ガス
の流れ方向反転直後には高温側の金属容器を冷却し、ま
た低温側の金属容器を加熱することになり、非常に熱損
失が大きいという問題点がある。また、水素ガスの流れ
方向切換直後には、例えば冷房中に温風が吹き出すこと
になり実際には継続的な冷暖房を行うことができない。
本発明は、このような問題点を解決することを目的とし
ている。
（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、室内用熱交換ユニットの熱媒体と熱源用熱交
換ユニットの熱媒体とが同一温度になった後、熱媒体の
接続を切換えることにより、上記問題点を解決する。す
なわち、本発明による金属水素化物を利用した冷暖房装
置の制御方法は、２組の金属水素化物用熱交換器（10,1
2）と、一方の組の金属水素化物用熱交換器と他方の組
の金属水素化物用熱交換器との間で水素ガスを周期的に
移動させる水素ガス移動装置（コンプレッサ14）と、２
組の金属水素化物用熱交換器の熱媒体用通路（16,18）
と室内用熱交換ユニット（24）及び熱源用熱交換ユニッ
ト（20）の熱媒体用通路（26,22）との接続を切換える
熱媒体通路切換装置（バルブ31,32,33,34,35,36,37,3
8）と、を有する金属水素化物を利用した冷暖房装置に
適用されるものであり、水素ガス移動装置によって金属
水素化物用熱交換器間の水素ガス移動方向が逆転された
後、室内用熱交換ユニットの熱媒体用通路出口の熱媒体
温度と熱源用熱交換ユニットの熱媒体用通路出口の熱媒
体温度とが一致したとき、熱媒体通路切換装置によって
２組の金属水素化物用熱交換器の熱媒体用通路と室内用
熱交換ユニット及び熱源用熱交換ユニットの熱媒体用通
路との接続を水素ガス移動方向逆転前の状態とは互いに
逆の状態とすることを要旨としている。なお、かっこ内
は後述の実施例の対応する部材を示す。
換ユニットの熱媒体とが同一温度になった後、熱媒体の
接続を切換えることにより、上記問題点を解決する。す
なわち、本発明による金属水素化物を利用した冷暖房装
置の制御方法は、２組の金属水素化物用熱交換器（10,1
2）と、一方の組の金属水素化物用熱交換器と他方の組
の金属水素化物用熱交換器との間で水素ガスを周期的に
移動させる水素ガス移動装置（コンプレッサ14）と、２
組の金属水素化物用熱交換器の熱媒体用通路（16,18）
と室内用熱交換ユニット（24）及び熱源用熱交換ユニッ
ト（20）の熱媒体用通路（26,22）との接続を切換える
熱媒体通路切換装置（バルブ31,32,33,34,35,36,37,3
8）と、を有する金属水素化物を利用した冷暖房装置に
適用されるものであり、水素ガス移動装置によって金属
水素化物用熱交換器間の水素ガス移動方向が逆転された
後、室内用熱交換ユニットの熱媒体用通路出口の熱媒体
温度と熱源用熱交換ユニットの熱媒体用通路出口の熱媒
体温度とが一致したとき、熱媒体通路切換装置によって
２組の金属水素化物用熱交換器の熱媒体用通路と室内用
熱交換ユニット及び熱源用熱交換ユニットの熱媒体用通
路との接続を水素ガス移動方向逆転前の状態とは互いに
逆の状態とすることを要旨としている。なお、かっこ内
は後述の実施例の対応する部材を示す。
（ホ）作用 例えば、暖房装置として使用している場合、一方の金属
水素化物用熱交換器では発熱が行われ、この金属水素化
物用熱交換器の熱媒体用通路は室内用熱交換ユニットの
熱媒体用通路に接続されている。また、他方の金属水素
化物用熱交換器では吸熱が行われ、この金属水素化物用
熱交換器の熱媒体用通路は熱源用熱交換ユニットの熱媒
体用通路と接続されている。一方の金属水素化物用熱交
換器から他方の金属水素化物用熱交換器への所定量の水
素ガスの移動が完了すると、水素ガス移動装置が切換ら
れ、水素ガスの流れ方向が逆転する。この時点では熱媒
体の流れ方向の切換えは行われない。水素ガスの流れ方
向が逆転すると、一方の金属水素化物用熱交換器からの
熱媒体の温度は低下を開始し、他方の金属水素化物用熱
交換器からの熱媒体の温度は上昇を開始する。両金属水
素化物用熱交換器からの熱媒体温度が一致すると、熱媒
体通路切換装置が切換えられ、熱媒体の流れ方向が逆転
する。従って、水素ガスの流れ方向が逆転した時点で一
方の金属水素化物用熱交換器が有している熱は、他方の
金属水素化物用熱交換器の温度と等しい値まで低下する
間は暖房に利用されることになる。これにより熱効率が
大幅に上昇する。
水素化物用熱交換器では発熱が行われ、この金属水素化
物用熱交換器の熱媒体用通路は室内用熱交換ユニットの
熱媒体用通路に接続されている。また、他方の金属水素
化物用熱交換器では吸熱が行われ、この金属水素化物用
熱交換器の熱媒体用通路は熱源用熱交換ユニットの熱媒
体用通路と接続されている。一方の金属水素化物用熱交
換器から他方の金属水素化物用熱交換器への所定量の水
素ガスの移動が完了すると、水素ガス移動装置が切換ら
れ、水素ガスの流れ方向が逆転する。この時点では熱媒
体の流れ方向の切換えは行われない。水素ガスの流れ方
向が逆転すると、一方の金属水素化物用熱交換器からの
熱媒体の温度は低下を開始し、他方の金属水素化物用熱
交換器からの熱媒体の温度は上昇を開始する。両金属水
素化物用熱交換器からの熱媒体温度が一致すると、熱媒
体通路切換装置が切換えられ、熱媒体の流れ方向が逆転
する。従って、水素ガスの流れ方向が逆転した時点で一
方の金属水素化物用熱交換器が有している熱は、他方の
金属水素化物用熱交換器の温度と等しい値まで低下する
間は暖房に利用されることになる。これにより熱効率が
大幅に上昇する。
（ヘ）実施例 第１〜６図に本発明の実施例を示す。金属水素化物用熱
交換器10及び金属水素化物用熱交換器12がコンプレッサ
14（水素ガス移動装置）によって連結されており、コン
プレッサ14によって両者間の水素ガス圧力を調節可能と
してある。金属水素化物用熱交換器10及び金属水素化物
用熱交換器12内には金属水素化物が充てんされている。
金属水素化物用熱交換器10内の熱媒体用通路16及び金属
水素化物用熱交換器12内の熱媒体用通路18は、熱源用熱
交換ユニット20の熱媒体用通路22及び室内用熱交換ユニ
ット24の熱媒体用通路26と、第１図に示すように接続さ
れている。なお、配管の途中には図示のように、バルブ
31、32、33、34、35、36、37及び38（熱媒体通路切換装
置）が設けられている。これらのバルブの開閉及びコン
プレッサ14の作動は図示してない制御装置からの指令に
より行われる。
交換器10及び金属水素化物用熱交換器12がコンプレッサ
14（水素ガス移動装置）によって連結されており、コン
プレッサ14によって両者間の水素ガス圧力を調節可能と
してある。金属水素化物用熱交換器10及び金属水素化物
用熱交換器12内には金属水素化物が充てんされている。
金属水素化物用熱交換器10内の熱媒体用通路16及び金属
水素化物用熱交換器12内の熱媒体用通路18は、熱源用熱
交換ユニット20の熱媒体用通路22及び室内用熱交換ユニ
ット24の熱媒体用通路26と、第１図に示すように接続さ
れている。なお、配管の途中には図示のように、バルブ
31、32、33、34、35、36、37及び38（熱媒体通路切換装
置）が設けられている。これらのバルブの開閉及びコン
プレッサ14の作動は図示してない制御装置からの指令に
より行われる。
次に、この実施例の作用について説明する。この装置を
暖房装置として作動させる場合について説明する。
暖房装置として作動させる場合について説明する。
まず、第１過程では金属水素化物用熱交換器10の水素ガ
スを金属水素化物用熱交換器12へ送り込むようにコンプ
レッサ14を作動させ、またバルブ31、32、33及び34を開
とし、バルブ35、36、37及び38を閉とする。この状態に
おける水素ガス及び熱媒体の流れを必要な部分のみを取
り出して第２図に示す。この状態では金属水素化物用熱
交換器10において水素ガスの放出が行われ、熱媒体用通
路16内の熱媒体から熱が奪われる。また、金属水素化物
用熱交換器12において水素ガスの吸蔵が行われ、熱媒体
用通路18の熱媒体へ熱が放出される。これにより熱媒体
用通路26へ昇温した熱媒体が供給され、室内用熱交換ユ
ニット24によって暖房が行われる。すなわち、熱源用熱
交換ユニット20で熱の吸収が行われ、室内用熱交換ユニ
ット24で熱が放出される。この第１過程の熱媒体用通路
18及び熱媒体用通路16の出口における熱媒体の温度変化
を第６図に示す。すなわち、熱媒体用通路18の出口の熱
媒体の温度は第１過程では実線で示すように上昇し、ま
た逆に熱媒体用通路16の出口の熱媒体の温度は破線によ
って示すように低下していく。
スを金属水素化物用熱交換器12へ送り込むようにコンプ
レッサ14を作動させ、またバルブ31、32、33及び34を開
とし、バルブ35、36、37及び38を閉とする。この状態に
おける水素ガス及び熱媒体の流れを必要な部分のみを取
り出して第２図に示す。この状態では金属水素化物用熱
交換器10において水素ガスの放出が行われ、熱媒体用通
路16内の熱媒体から熱が奪われる。また、金属水素化物
用熱交換器12において水素ガスの吸蔵が行われ、熱媒体
用通路18の熱媒体へ熱が放出される。これにより熱媒体
用通路26へ昇温した熱媒体が供給され、室内用熱交換ユ
ニット24によって暖房が行われる。すなわち、熱源用熱
交換ユニット20で熱の吸収が行われ、室内用熱交換ユニ
ット24で熱が放出される。この第１過程の熱媒体用通路
18及び熱媒体用通路16の出口における熱媒体の温度変化
を第６図に示す。すなわち、熱媒体用通路18の出口の熱
媒体の温度は第１過程では実線で示すように上昇し、ま
た逆に熱媒体用通路16の出口の熱媒体の温度は破線によ
って示すように低下していく。
所定時間経過後、第１過程から第２過程に切換わる。す
なわち、コンプレッサ14の回転方向が逆転し、金属水素
化物用熱交換器12内の水素ガスを金属水素化物用熱交換
器10側へ移動させる。同時にバルブ32、34、35及び37を
開とし、バルブ31、33、36及び38を閉とする。この状態
を第３図に示す。この状態では、例えば熱媒体用通路16
内の熱媒体は熱源用熱交換ユニット20の熱媒体用通路22
を通った後金属水素化物用熱交換器12の熱媒体用通路18
を通り、次いで室内用熱交換ユニット24の熱媒体用通路
26を通る。第２過程が開始された直後は金属水素化物用
熱交換器10は低温状態にあり、金属水素化物用熱交換器
12は高温状態にある。しかし、水素ガスの流れ方向が逆
転することにより金属水素化物用熱交換器10側で熱の放
出が行われ、金属水素化物用熱交換器12側で熱が吸収さ
れるため、熱媒体用通路18の出口側の温度は次第に低下
していき、また熱媒体用通路16の出口側の熱媒体の温度
は次第に上昇していく。熱媒体用通路18の出口の熱媒体
温度と熱媒体用通路16の出口の熱媒体温度が同一になる
と第２過程が終了し、第３過程が開始される。
なわち、コンプレッサ14の回転方向が逆転し、金属水素
化物用熱交換器12内の水素ガスを金属水素化物用熱交換
器10側へ移動させる。同時にバルブ32、34、35及び37を
開とし、バルブ31、33、36及び38を閉とする。この状態
を第３図に示す。この状態では、例えば熱媒体用通路16
内の熱媒体は熱源用熱交換ユニット20の熱媒体用通路22
を通った後金属水素化物用熱交換器12の熱媒体用通路18
を通り、次いで室内用熱交換ユニット24の熱媒体用通路
26を通る。第２過程が開始された直後は金属水素化物用
熱交換器10は低温状態にあり、金属水素化物用熱交換器
12は高温状態にある。しかし、水素ガスの流れ方向が逆
転することにより金属水素化物用熱交換器10側で熱の放
出が行われ、金属水素化物用熱交換器12側で熱が吸収さ
れるため、熱媒体用通路18の出口側の温度は次第に低下
していき、また熱媒体用通路16の出口側の熱媒体の温度
は次第に上昇していく。熱媒体用通路18の出口の熱媒体
温度と熱媒体用通路16の出口の熱媒体温度が同一になる
と第２過程が終了し、第３過程が開始される。
すなわち、熱媒体用通路18の出口の熱媒体温度と熱媒体
用通路16の出口の熱媒体温度とが同一になると、バルブ
35、36、37及び38が開とされ、バルブ31、32、33及び34
が閉とされる。コンプレッサ14の作動状態は第２過程と
同様である。この状態を第４図に示す。この状態では熱
源用熱交換ユニット20と金属水素化物用熱交換器12との
間で熱媒体が流れ、また室内用熱交換ユニット24と金属
水素化物用熱交換器10との間で熱媒体が流れることにな
る。金属水素化物用熱交換器10では発熱が行われ、金属
水素化物用熱交換器12では吸熱が行われるため、熱媒体
用通路16の出口の温度及び熱媒体用通路18の出口の温度
は第６図の第３過程に示すように変化する。熱媒体の通
路が切換えられているため、室内用熱交換ユニット24で
放熱が行われ、熱源用熱交換ユニット20で吸熱が行われ
る。この状態で所定時間経過すると第４過程に切換わ
る。
用通路16の出口の熱媒体温度とが同一になると、バルブ
35、36、37及び38が開とされ、バルブ31、32、33及び34
が閉とされる。コンプレッサ14の作動状態は第２過程と
同様である。この状態を第４図に示す。この状態では熱
源用熱交換ユニット20と金属水素化物用熱交換器12との
間で熱媒体が流れ、また室内用熱交換ユニット24と金属
水素化物用熱交換器10との間で熱媒体が流れることにな
る。金属水素化物用熱交換器10では発熱が行われ、金属
水素化物用熱交換器12では吸熱が行われるため、熱媒体
用通路16の出口の温度及び熱媒体用通路18の出口の温度
は第６図の第３過程に示すように変化する。熱媒体の通
路が切換えられているため、室内用熱交換ユニット24で
放熱が行われ、熱源用熱交換ユニット20で吸熱が行われ
る。この状態で所定時間経過すると第４過程に切換わ
る。
第４過程では再びコンプレッサ14の作動が逆転し、金属
水素化物用熱交換器10側の水素ガスを金属水素化物用熱
交換器12側へ移動する状態となる。同時にバルブ31,33,
36及び38が開となり、バルブ32、34、35及び37が閉とな
る。この状態を第５図に示す。この状態では金属水素化
物用熱交換器10側で熱の吸収が行われ、金属水素化物用
熱交換器12側で熱の放出が行われる。従って、熱媒体用
通路16及び熱媒体用通路18の出口の温度は第６図の第４
過程に示すように変化する。次いで、熱媒体用通路16の
出口の熱媒体温度と熱媒体用通路18の出口の熱媒体温度
とが同一になると、再び第２図に示した第１過程が開始
される。以下、同様に第１過程、第２過程、第３過程及
び第４過程を繰り返す。
水素化物用熱交換器10側の水素ガスを金属水素化物用熱
交換器12側へ移動する状態となる。同時にバルブ31,33,
36及び38が開となり、バルブ32、34、35及び37が閉とな
る。この状態を第５図に示す。この状態では金属水素化
物用熱交換器10側で熱の吸収が行われ、金属水素化物用
熱交換器12側で熱の放出が行われる。従って、熱媒体用
通路16及び熱媒体用通路18の出口の温度は第６図の第４
過程に示すように変化する。次いで、熱媒体用通路16の
出口の熱媒体温度と熱媒体用通路18の出口の熱媒体温度
とが同一になると、再び第２図に示した第１過程が開始
される。以下、同様に第１過程、第２過程、第３過程及
び第４過程を繰り返す。
上記のような第１過程〜第４過程により、取得熱量は第
７図に示すＡ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄとなる。これに対して第２過
程及び第４過程を設けない従来方法の場合、取得熱量は
Ａ−Ｅ＋Ｃ−Ｆとなる。これにより大幅に熱効率が向上
していることがわかる。
７図に示すＡ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄとなる。これに対して第２過
程及び第４過程を設けない従来方法の場合、取得熱量は
Ａ−Ｅ＋Ｃ−Ｆとなる。これにより大幅に熱効率が向上
していることがわかる。
（ト）発明の効果 以上説明してきたように、本発明によると、水素ガスの
流れ方向を変えた際に直ちに熱媒体の通路を切換えるの
ではなく、２つの金属水素化物用熱交換器からの出口の
熱媒体温度が同一になったとき熱媒体通路を切換えるよ
うにしたので、熱効率を向上することができる。
流れ方向を変えた際に直ちに熱媒体の通路を切換えるの
ではなく、２つの金属水素化物用熱交換器からの出口の
熱媒体温度が同一になったとき熱媒体通路を切換えるよ
うにしたので、熱効率を向上することができる。
第１図は本発明方法を適用する冷暖房装置を示す図、第
２図は第１図に示す冷暖房装置の第１過程を示す図、第
３図は第１図に示す冷暖房装置の第２過程を示す図、第
４図は第１図に示す冷暖房装置の第３過程を示す図、第
５図は第１図に示す冷暖房装置の第４過程を示す図、第
６図は金属水素化物用熱交換器の出口の熱媒体温度の変
化を示す図、第７図は取得熱量を比較するための図であ
る。 10……金属水素化物用熱交換器、12……金属水素化物用
熱交換器、14……コンプレッサ、16……熱媒体用通路、
18……熱媒体用通路、20……熱源用熱交換ユニット、24
……室内用熱交換ユニット。
２図は第１図に示す冷暖房装置の第１過程を示す図、第
３図は第１図に示す冷暖房装置の第２過程を示す図、第
４図は第１図に示す冷暖房装置の第３過程を示す図、第
５図は第１図に示す冷暖房装置の第４過程を示す図、第
６図は金属水素化物用熱交換器の出口の熱媒体温度の変
化を示す図、第７図は取得熱量を比較するための図であ
る。 10……金属水素化物用熱交換器、12……金属水素化物用
熱交換器、14……コンプレッサ、16……熱媒体用通路、
18……熱媒体用通路、20……熱源用熱交換ユニット、24
……室内用熱交換ユニット。
Claims (1)
- 【請求項１】２組の金属水素化物用熱交換器と、一方の
組の金属水素化物用熱交換器と他方の組の金属水素化物
用熱交換器との間で水素ガスを周期的に移動させる水素
ガス移動装置と、２組の金属水素化物用熱交換器の熱媒
体用通路と室内用熱交換ユニット及び熱源用熱交換ユニ
ットの熱媒体用通路との接続を切換える熱媒体通路切換
装置と、を有する金属水素化物を利用した冷暖房装置の
制御方法において、 水素ガス移動装置によって金属水素化物用熱交換器間の
水素ガス移動方向が逆転された後、室内用熱交換ユニッ
トの熱媒体用通路出口の熱媒体温度と熱源用熱交換ユニ
ットの熱媒体用通路出口の熱媒体温度とが一致したと
き、熱媒体通路切換装置によって２組の金属水素化物用
熱交換器の熱媒体用通路と室内用熱交換ユニット及び熱
源用熱交換ユニットの熱媒体用通路との接続を水素ガス
移動方向逆転前の状態とは互いに逆の状態とすることを
特徴とする金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11473586A JPH0745993B2 (ja) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | 金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11473586A JPH0745993B2 (ja) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | 金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62272069A JPS62272069A (ja) | 1987-11-26 |
| JPH0745993B2 true JPH0745993B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=14645328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11473586A Expired - Fee Related JPH0745993B2 (ja) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | 金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0745993B2 (ja) |
-
1986
- 1986-05-21 JP JP11473586A patent/JPH0745993B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62272069A (ja) | 1987-11-26 |
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