JPH0792292B2

JPH0792292B2 - 冷房給湯装置

Info

Publication number: JPH0792292B2
Application number: JP61178292A
Authority: JP
Inventors: 茂呂　　隆; 光雄望月; 憲男井川
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1986-07-29
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPS6334464A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、冷房用冷水及び給湯を同時に得ることができ
る冷房給湯装置に関する。

〔従来の技術〕

天然ガスを改質して得られ水素ガスと空中の酸素とを用
いて直流発電する燃料電池発電装置では、排熱として、
空気極用空気の圧縮により発生する熱を冷却水で冷却す
ることにより、45〜50℃程度の低温水が得られるととも
に、水素と酸素の反応熱を熱交換器で吸熱し、次いで気
水分離器を通すことにより、水蒸気が得られる。

この水蒸気を貯湯タンク内の加熱コイルに通すことによ
り、60℃程度の給湯を得ることができ、かつ、吸収式冷
凍機により冷房用冷水が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、40〜50℃程度の低温水を給湯用熱源として用い
るには、さらに、ボイラやヒータによる昇温が必要とな
る。ボイラを用いた場合には、燃料を定期的に補給する
必要があるとともに、煙が排出され、しかも防火を考慮
する必要がある。また、ヒータを用いた場合には熱効率
が悪く、ランニングコスト高となる。

そのうえ、ボイラやヒータを用いても冷房用冷却水を同
時に得ることができない。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、取り扱いが簡単
で、しかもランニングコストを低減でき、そのうえ給湯
のみならず冷房用冷水をも同時に得ることができる冷房
給湯装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る冷房給湯装置では、同一温度Ｔに対し、水
素の解離圧力が低圧P_Lである第１水素貯蔵合金M1A、M1B
と該解離圧力が高圧T_L（P_H＞P_L）である第２水素貯蔵合
金M2A、M2Bとが、それぞれ、内部に加熱コイル18、34、
24、42及び冷却コイル20、36、26、44の備えられた第１
タンク22、38と第２タンク30、46とに収容され、該両タ
ンクが連通されてなる水素吸脱熱交換器14、16が複数台
設けられた冷温水機12と、排熱を蒸気及び低温水として流出する燃料電池発電装置
50と、加熱コイル60が貯湯タンク内に備えられ、給湯を流出す
る給湯用熱交換器62と、第２水素貯蔵合金M2A、M2Bから水素を脱蔵し第１水素貯
蔵合金M1A、M1Bに水素を吸蔵させる正方向運転では、冷
房用環冷水を第２タンク30、46内の該加熱コイル24、42
へ通すとともに、流体を第１水素貯蔵合金M1A、M1Bの該
冷却コイル20、36に通し、第１水素貯蔵合金M1A、M1Bか
ら水素を脱蔵し第２水素貯蔵合金M2A、M2Bに水素を吸蔵
する逆方向運転では、燃料電池発電装置50からの該蒸気
を第１タンク22、38内の該加熱コイル18、34に通すとと
もに、燃料電池発電装置50からの該低温水を第２タンク
30、46内の該冷却コイル28、40に通し次いで貯湯タンク
内の該加熱コイル60に通し、複数台の水素吸脱熱交換器
14、16の少なくとも１台を正方向運転とし、同時に、残
りの水素吸脱熱交換器16又は14については逆方向運転と
し、正方向運転と逆方向運転とを交互に行う流体接続回
路とを有することを特徴としている。

〔作用〕

第１図において、水素吸脱熱交換器14を正方向運転し、
水素吸脱熱交換器16を逆方向運転する場合には、冷房用
環冷水を加熱コイル24に通して第２水素貯蔵合金M2Aを
加熱し、冷却塔70により冷却された冷水を冷却コイル20
に通して第１水素貯蔵合金M1Aを冷却するとともに、燃
料電池発電装置50からの蒸気を加熱コイル34に通して第
１水素貯蔵合金M1Bを加熱し、燃料電池発電装置50から
の低温水を冷却コイル40に通して第２水素貯蔵合金M2B
を冷却する。

これにより、第２水素貯蔵合金M2A、第１水素貯蔵合金M
1Bから水素が脱蔵され、この水素が第１水素貯蔵合金M1
A、第２水素貯蔵合金M2Bに吸蔵される。これに伴って、
第２水素貯蔵合金M2A、第１水素貯蔵合金M1Bは吸熱し、
第１水素貯蔵合金M1A、第２水素貯蔵合金M2Bは発熱す
る。

したがって、加熱コイル24に流入される冷房用環冷水は
冷却され、冷房用往冷水として流出される。また、冷却
コイル40に流入される、燃料電池発電装置50からの低温
水は加熱され、次いで加熱コイル60を通り、貯湯タンク
から60℃程度の給湯が得られる。

第２水素貯蔵合金M2A、第１水素貯蔵合金M1Bに貯蔵され
ていた水素が大部分脱蔵された場合には、次に、上記同
様にして水素吸脱熱交換器14を逆方向運転し、水素吸脱
熱交換器16を正方向運転する。

これにより、第１水素貯蔵合金M1A、第２水素貯蔵合金M
2Bから水素が脱蔵され、この水素が第２水素貯蔵合金M2
A、第１水素貯蔵合金M1Bに吸蔵される。これに伴って、
第１水素貯蔵合金M1A、第２水素貯蔵合金M2Bは吸熱し、
第２水素貯蔵合金M2A、第１水素貯蔵合金M1Bは発熱す
る。

したがって、加熱コイル42に流入される冷房用環冷水は
冷却され、冷房用往冷水として流出される。また、冷却
コイル28に流入される、燃料電池発電装置50からの低温
水は加熱され、次いで加熱コイル60を通り、貯湯タンク
から60℃程度の給湯が得られる。

このように、正方向運転と逆方向運転とを交互に行うこ
とにより、連続的に冷房用冷水と給湯を得ることができ
る。なお、冷水要求のない時は、配管切替えにより、低
温水は給湯の補給水予熱に、蒸気は給湯加熱の暖房用熱
交加熱に用いる。

〔実施例〕

図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。

第１図には第１実施例の冷暖房給湯装置10が示されてお
り、第２図には第１図で省略図示したバルブを備えた冷
温水機12が示されている。

冷温水機12は、同一構成の水素吸脱熱交換器14と水素吸
脱熱交換器16とから成る。

この水素吸脱熱交換器14は、第１タンク22内に第１水素
貯蔵合金M1Aが収容され、第２タンク30内に第２水素貯
蔵合金M2Aが収容され、第１タンク22と第２タンク30と
が管32により連通されている。第１タンク22内には加熱
コイル18、冷却コイル20が備えられており、第２タンク
30内には加熱コイル24、冷却コイル26、28が備えられて
いる。

同様に、水素吸脱熱交換器16は、第１タンク38に第１水
素貯蔵合金M1Bが収容され、第２タンク46に第２水素貯
蔵合金M2Bが収容され、第１タンク38と第２タンク46と
が管47により連通されている。第１タンク38内には加熱
コイル34、冷却コイル36が備えられ、第２タンク46内に
は加熱コイル42、冷却コイル44、40が備えられている。

第１水素貯蔵合金M1A、M1Bは、例えばCa Ni MmAl（カル
シウム・ニツケル・ミツシユメタル・アルミニウム合
金）であり、第２水素貯蔵合金M2A、M2Bは、例えばMm N
i CaAl（ミツシユメタル・ニツケル・カルシウム・アル
ミニウム合金）である。

燃料電池発電装置50には、天然ガス48をリフオーマ49に
より改質して得られるリツチ水素ガスが供給されるよう
になっている。燃料電池発電装置50は、この水素ガスと
空気中の酸素ガスを用いて直流を発電するとともに、排
熱として、蒸気と約45〜50℃の低温水を流出するように
なっている。この水蒸気は、水素と酸素の反応熱を熱交
換器で吸熱し、次いで気水分離器を通すことにより得ら
れるものである。又、低温水は燃料極へ燃料ガスを投入
するプレ処理として、H₂、H₂O、CO₂の混合ガスからH₂O
を分離する時の冷却水と、空気極排出ガス（N₂、H₂O、O
₂）からH₂Oを分離回収する時の冷却水及びターボコンプ
レツサ部の低圧空気圧縮機による断熱圧縮の結果生じる
高温空気の冷却水の混合により得られる。

ボイラ52は、天然ガス48を燃焼して、温水タンク54から
の温水を加熱し水蒸気を生成するようになっており、燃
料電池発電装置50からの水蒸気のみでは足りない分を補
給するようになっている。

給湯用熱交換器62は、貯湯タンク内に加熱コイル57、5
8、60が備えられており、使用されずに戻ってきた還給
湯及び補給水を加熱して60℃程度の給湯を流出するよう
になっている。

燃料電池発電装置50と暖房用温水熱交換器56とは管P1に
より接続され、管P1と加熱コイル57の一端とは管P2によ
り接続され、管P1と加熱コイル18、34の一端とは管P3に
より接続され、管P1とボイラ52とは管P4により接続され
ており、燃料電池発電装置50又はボイラ52からの水蒸気
が暖房用温水熱交換器56、加熱コイル57、18、34へ供給
されるようになっている。

温水タンク54と暖房用温水熱交換器56とは管P5により接
続され、管P5と加熱コイル57の他端とは管P6により接続
され、加熱コイル18、34のそれぞれの他端と加熱コイル
58の一端とは管P7により接続され、加熱コイル58の他端
と管P5とは管P8により接続されており、水蒸気が吸熱さ
れて生成された凝縮温水がこれらの管を通って燃料電池
発電装置50又は温水タンク54へ戻されるようになってい
る。燃料電池発電装置50はこの温水を排熱により加熱し
て再度水蒸気を生成し、これを管P1へ流出するようにな
っている。

燃料電池発電装置50により生成される約45〜50℃の低温
水の流出端と冷却コイル28の一端とは管P9により接続さ
れ、管P9と冷却コイル40の一端とは管P10により接続さ
れ、冷却コイル28、40のそれぞれの他端と加熱コイル60
の一端とは管P11により接続され、加熱コイル60の他端
と燃料電池発電装置50の還低温水流入端とは管P12によ
り接続され、管P11と暖房用温水熱交換器56内の図示し
ない加熱コイルの一端とは管P13により接続され、この
加熱コイルの他端と管P12とは管P14により接続されてお
り、燃料電池発電装置50からの低温水は、冷却コイル28
又は冷却コイル40を通って80℃程度に加熱された後、給
湯用熱交換器62、給湯補給水予熱交換器621及び暖房用
温水熱交換器56内の湯を加熱して冷却され、次いで燃料
電池発電装置50へ戻ってその排熱により加熱され、約45
〜50℃の低温水とされて再び管P9へ流出するようになっ
ている。冷温水機による冷水が不要な場合は、V1〜V20
を全て閉にし、V203、V204も閉にし（冷水要求がある時
は開）、V201、V202を開にして（冷水要求がある時は
閉）FCの45〜50℃の低温水は開温せずに、給湯補給水の
加熱に用いる。

加熱コイル24の一端は管P15により冷水還ヘツダ64に接
続され、管P15と加熱コイル42の一端とは管P16により接
続され、加熱コイル24の他端は管P17により冷水槽66を
介して冷水往ヘツダ68に接続され、管P17と加熱コイル4
2の他端とは管P18により接続されており、循環して温め
られた冷房用の還冷水が加熱コイル24又は加熱コイル42
を通って冷却され、冷水槽66、冷水往ヘツダ68を介し冷
房用冷水として流出されるようになっている。

冷却コイル44の一端は管P19により冷却塔70の流出端に
接続され、管P19と冷却コイル36、26、20の一端とはそ
れぞれ管P20、管P21、管P22により接続され、冷却コイ
ル44の他端と冷却塔70の流入端とは管P23により接続さ
れ、管P23と冷却コイル36、26、20の他端とはそれぞれ
管P24、管P25、管P26により接続されており、第１水素
貯蔵合金M1A、第２水素貯蔵合金M2A、第１水素貯蔵合金
M1B又は第２水素貯蔵合金M2Bを冷却してこれに水素を吸
蔵させるようになっている。

暖房用温水熱交換器56は管P27、管P28によりそれぞれ温
水還ヘツダ72、温水往ヘツダ74に接続されており、循環
して冷却された暖房用の環温水を暖房用温水熱交換器56
により加熱して暖房用温水を流出するようになってい
る。

電力は、通常は燃料電池発電装置50から得られ、夜間等
の低負荷時にはこの電力の一部がバツテリ76に蓄電さ
れ、燃料電池発電装置50がダウンした時等の非常時には
バツテリ76を用い、更に発電機75でバツテリ76をバツク
アツプするようになっている。なお、燃料電池発電装置
50、バツテリ76からの直流は図示しないインバータによ
り交流に変換されて使用されるようになっている。

第２図に示す如く、加熱コイル18、34、冷却コイル26、
28、加熱コイル24、冷却コイル44、40、加熱コイル42、
冷却コイル20、36の各両端にはそれぞれソレノイドバル
ブV1〜V20が接続されている。

上記の如く構成された本第１実施例の動作を説明する。

初期状態として、水素吸脱熱交換器14内の水素の大部分
は第２水素貯蔵合金M2Aに貯蔵されており、水素吸脱熱
交換器16内の水素の大部分は第１水素貯蔵合金M1Bに貯
蔵されているものとする。また、ソレノイドバルブV1〜
V20は全て閉じられているものとする。

以下ににおいて、第２タンク30又は第２タンク46から第
１タンク22又は第１タンク38へ水素が移動する場合を正
方向運転と言い、第１タンク22又は第１タンク38から第
２タンク30又は第２タンク46へ水素が移動する場合を逆
方向運転と言う。

ソレノイドバルブV3、V4、V9、V10、V13、V14、V17及び
V18を開にする。

これにより、温められた12℃程度の還冷水は、管P15、
加熱コイル24を通り第２水素貯蔵合金M2Aを加熱し、冷
却塔70により冷却された32℃程度の冷却水は管P19、管P
22、冷却コイル20を通り、第１水素貯蔵合金M1Aを冷却
する。

しかして、第２水素貯蔵合金M2Aから水素が脱蔵され、
管32を通って第１タンク22内へ移動し、第１水素貯蔵合
金M1Aに吸蔵され、第２水素貯蔵合金M2Aが吸熱するとと
もに第１水素貯蔵合金M1Aが発熱する。

このため加熱コイル24を通る還冷水は７℃程度に冷却さ
れ、管P17、冷水槽66、冷水往ヘツダ68を通って冷房用
に用いられる。一方、冷却コイル20を通る冷却水は加熱
され、管P26、管P23を通って冷却塔70に戻され、再度32
℃程度に冷却される。

同時に、燃料電池発電装置50からの約45〜50℃の低温水
は管P9、冷却コイル40を通って第２水素貯蔵合金M2Bを
冷却し、燃料電池発電装置50及び必要な場合はボイラ52
からの蒸気が管P1、管P4、管P3、加熱コイル34を通って
第１水素貯蔵合金M1Bを加熱する。

しかして、第１水素貯蔵合金M1Bから水素が脱蔵され、
管47を通って第２タンク46内へ移動し、第２水素貯蔵合
金M2Bに吸蔵され、第１水素貯蔵合金M1Bが吸熱するとと
もに第２水素貯蔵合金M2Bが発熱する。

このため、冷却コイル40を通る冷却水は加熱されて80℃
程度になり、管P11、加熱コイル60を通って貯留タンク
内の湯を加熱し、更に管P121、P122、加熱コイル601を
通って給湯補給水を予熱することにより、冷却されて燃
料電池発電装置50に戻り、再度排熱により45〜50℃の低
温水とされて流出される。また、冷却コイル40を通って
80℃程度となった高温水は管P11、管P13、暖房用温水熱
交換器56にも通り、暖房時には、循環して冷却された暖
房用温水を加熱し、これによって冷却された凝縮水は管
P5を通って温水タンク54へ戻され、または燃料電池発電
装置50へ戻されて排熱により再度蒸気とされ、管P1へ流
出される。一方、加熱コイル34を通る蒸気は冷却されて
凝縮水となり、管P7、加熱コイル58を通って貯留タンク
内の湯を加熱し、これによって冷却され、管P8、管P5を
通って前記の如く温水タンク54へ戻され、または燃料電
池発電装置50へ戻されてその排熱により再度蒸気とさ
れ、管P1へ流出される。

この時の第２タンク46内の水素圧力及び温度は第３図Ｓ
点で示され、第１タンク38内の水素圧力及び温度は第３
図Ｒ点で示される。第３図において、M1A、M1B及びM2
A、M2Bで示される直線は、それぞれ当該符号で示される
水素貯蔵合金の水素吸蔵解離直線である。実際は、この
直線はある幅を持っており、同一温度では水素吸蔵の時
がより高圧に、水素脱蔵時がより低圧になる。

燃料電池発電装置50からの低温水が不足する場合には、
ソレノイドバルブV11、V12を開にして、冷却塔70により
冷却された32℃程度の冷却水を冷却コイル44へ通す。こ
の場合第２タンク46内の水素圧力及び温度は第３図Ｔ点
で示される。

なお、暖房用温水熱交換器56内の温水及び給湯用熱交換
器62内の湯は燃料電池発電装置50からの水蒸気及び必要
な場合にはボイラ52からの水蒸気によっても加熱され
る。

次に、第２水素貯蔵合金M2A及び第１水素貯蔵合金M1Bに
貯蔵されていた水素が大部分脱蔵された場合には、運転
方向を逆にする。即ち、ソレノイドバルブV3、V4、V9、
V10、V13、V14、V11、V12、V17、V18を閉にし、ソレノ
イドバルブV1、V2、V7、V8、V15、V16、V19、V20を開に
する。これにより、上記水素吸脱熱交換器14において行
われた正方向運転と同様の正方向運転が水素吸脱熱交換
器16について行われ、上記水素吸脱熱交換器16について
行われた逆方向運転と同様の逆方向運転が水素吸脱熱交
換器14について行われる。

したがって、60℃程度の給湯と暖房用温水又は冷房用冷
水とを同時に、しかも連続的に得ることができる。

なお、正方向運転と逆方向運転とを切り換えるときに、
ソレノイドバルブV9、V10又はソレノイドバルブV15、V1
6が閉じられるが、冷水槽66に冷却水が貯えられている
ので、連続的に冷房用冷水を得ることができる。

次に、第４図に基づいて第２実施例の冷暖房給湯装置10
Aを説明する。

第１図に示す冷暖房給湯装置10では、天然ガス48がなく
なり又はリフオーマ49がダウンすると、燃料電池発電装
置50を運転することができない。かかるる点を解消すべ
く、この第２実施例では、第１図に示す冷暖房給湯装置
10に次のような構成を付設している。

リフオーマ49と燃料電池発電装置50とを接続する管に
は、ソレノイドバルブV34、V21が介装されている。ソレ
ノイドバルブV34とV21とを接続する管と水素貯蔵合金MH
が収容されるタンク94とを接続する管には、ソレノイド
バルブV22、コンプレツサ98が介装されている。ソレノ
イドバルブV21と燃料電池発電装置50とを接続する管と
タンク94とを接続する管にはソレノイドバルブV23が介
装されている。タンク94内には加熱コイル90、冷却コイ
ル92が備えられている。この加熱コイル90は、管P30、
管P31を介して温水タンク95内に連通されている。管P31
にはソレノイドバルブV24、ポンプ96が介装されてい
る。温水タンク95内には加熱コイル99が備えられてお
り、この加熱コイル99は管P34,管P35により給湯用熱交
換器62内に連通されている。冷却コイル92の一端は管P3
2を介して冷水往ヘツダ68に接続され、冷却コイル92の
他端は管P33を介して冷水還ヘツダ64に接続されてい
る。管P33にはソレノイドバルブV25が介装されている。

次に、上記の如く付設された装置の動作を説明する。

運転開始時には、ソレノイドバルブV34、V21を開にし、
ソレノイドバルブV22〜V25を閉にし、ポンプ96、コンプ
レツサ98をオフにしておく。この状態では、上記第１実
施例と同一の動作が行われる。

電力が低負荷時には、ソレノイドバルブV22を開にする
とともに、ソレノイドバルブV25を開にする。

これにより、冷温水機12により冷却された冷水の一部
は、冷水往ヘツダ68、管P32、冷却コイル92を通り、水
素貯蔵合金MHが冷却される。したがって、リフオーマ49
からの水素が水素貯蔵合金MHに備蓄される。しかし、冷
温水機12の冷水による水素吸蔵合金MHの冷却が不十分な
場合には、コンプレツサ98をオンにしてタンク94内を高
圧にして、水素貯蔵を強制的に行う。この備蓄量が充分
となり、又は電力が高負荷となった場合には、ソレノイ
ドバルブV22、V25を閉にし、コンプレツサ98をオフす
る。

天然ガス48がなくなり又はリフオーマ49がダウンした場
合には、ソレノイドバルブV21を閉にし、ソレノイドバ
ルブV23、24を開にし、ポンプ96をオンする。これによ
り、温水タンク95内の温水が管P31、加熱コイル90を通
り、水素貯蔵合金MHが加熱されるとともにタンク94内が
減圧され、水素貯蔵合金MHに備蓄されていた水素が脱蔵
されて燃料電池発電装置50へ供給される。

したがって、このような非常時にリフオーマ49を修理し
又は天然ガス48を補うことにより、リフオーマ49からの
水素の供給が一時的に遮断されても、燃料電池発電装置
50を連続的に運転することができる。

復旧した場合には、ソレノイドバルブV21を開にし、ソ
レノイドバルブV23、V24を閉にし、ポンプ96をオフす
る。

次に、第５図に基づいて本発明の第３実施例を説明す
る。

第１図に示す冷暖房給湯装置10では、１次温熱源能力と
冷暖房・給湯負荷バランスの点から、ボイラー等の補助
温熱源が要求されるケースも出てくるため、火気管理が
厄介となることもある。かかる点を解消すべく、この第
３実施例では、第１図に示す冷暖房給湯装置10に次のよ
うな構成を付設している。

燃料電池発電装置50より発電された電力は、熱回収ヒー
トポンプ104にも供給されるようになっている。

この熱回収ヒートポンプ104は、コイル106が備えられた
主熱交換器108と、コイル110が備えられた副熱交換器11
2と、外気熱交換器114とからなり、主熱交換器108、副
熱交換器112は冷凍機で構成され、外気熱交換器114は主
熱交換器108からの排気の大気放出又は、主熱交換器108
への大気からの熱取得を行う。

コイル106の一端と温水還ヘツダ72とは冷温水管P40と管
管P401により接続され、管P40と冷水還ヘツダ64とは管P
41により接続され、コイル106の他端と温水往ヘツダ74
とは冷温水管P42と管P421により接続され、管P42と冷水
槽66とは管P43により接続され、コイル110の一端と温水
還ヘツダ72とは冷温水管P44と管P441により接続され、
管P44と冷水還ヘツダ64とは管P45により接続され、コイ
ル110の他端と温水往ヘツダ74とは冷温水管P46と管P461
により接続され、管P46と冷水槽66とは管P47により接続
されている。前記管の分岐点と各ヘツダとの間の管P40
1、P41、P421、P43、P441、P45、P461、P47にはそれぞ
れソレノイドバルブV26〜V33が介装されている。

次に、上記の如く付設された装置の説明をする。

運転開始時には、ソレノイドバルブV26〜V33を閉にして
おく。冷温水機12による冷暖房用冷水又は温水及び暖房
用熱交換機56による温水が不足する場合には、前記バル
ブを次のように操作する。

冷房主運転の場合、主熱交換器108で還冷水を冷却し、
副熱交換器112で還温水を加熱する場合には、ソレノイ
ドバルブV27、V29、V30、V32を開にする。これにより、
還冷水は管P41、P40、コイル106を通って冷却され、往
冷水となって管P42、P43、冷水槽66、冷水往ヘツダ68を
通り、冷房用冷水として用いられる。還温水は管P441、
管P44、コイル110を通って加熱され、往温水となって管
P46、管P461、温水往ヘツダ74を通り暖房用温水として
用いられる。

次に、暖房用主運転の場合、主熱交換器108で還温水を
加熱し、副熱交換器112で還冷水を冷却する場合には、
ソレノイドバルブV26、V28、V31、V33を開にする。これ
により、還温水は管P401、管P40、コイル106を通って加
熱され、往温水となって管P42、P421、温水往ヘツダ74
を通り、暖房用温水として用いられる。還冷水は管P4
5、P44、コイル110を通って冷却され、往冷水となって
管P46、P47、冷水槽66、冷水往ヘツダ68を通り、冷房用
冷水として用いられる。

したがって、冷温水機12による冷暖房用の冷水又は温水
及び暖房用熱交換機56による温水が不足する場合であっ
ても、燃料電池発電装置50からの電力で熱回収ヒートポ
ンプ104を駆動することにより、十分な冷水又は温水を
得ることができる。

次に、第６図に基づいて本発明の第４実施例を説明す
る。

この冷暖房給湯装置10Cでは、上記冷暖房給湯装置10Aに
おいて冷暖房給湯装置10に付設した装置と、上記冷暖房
給湯装置10Bにおいて冷暖房給湯装置10に付設した装置
との両方を兼ね備えている。

したがって、この第４実施例では、上述した第２実施例
における改良の効果と第３実施例における改良の効果と
が得られる。

〔発明の効果〕

本発明に係る冷房給湯装置では、排熱として、燃料電池
発電装置から得られる45〜50℃程度の低温水及び冷房用
還冷水を、それぞれ冷却用熱源及び加熱用熱源として水
素吸脱熱交換器に供給することより、60℃程度の給湯と
冷房用往冷水とが同時に得られるという優れた効果があ
る。

しかも、複数台の水素吸脱熱交換器について少なくとも
一台を正方向運転とし、同時に、残りの水素吸脱熱交換
器について逆方向運転とし、この正方向運転と逆方向運
転とを交互に行うことにより、前記給湯と冷房用往水と
を連続的に得ることができるという優れた効果もある。

加うるに、水素吸脱熱交換器の運転は、単に、熱交換用
コイルに接続されるバルブを開閉操作すればよいので、
操作が極めて簡単であり、更に、ボイラのように燃料を
定期的に補給する必要がなく、取り扱いが簡単であり、
火源がないので防火を考慮する必要もないという優れた
効果もある。

そのうえ、電気ヒータを用いて給湯を得る場合よりも熱
効率が極めて高く、ランニングコストを低減できるとい
う優れた効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成を示す流体回路図、
第２図は第１図では示されなかったバルブをも示す冷温
水機12の流体回路図、第３図は水素貯蔵合金の水素解離
直線を絶対温度の逆数と水素の圧力との関係で示すと共
に正方向運転と逆方向運転の動作点を示す線図、第４図
は本発明の第２実施例の構成を示す流体回路図、第５図
は本発明の第３実施例の構成を示す流体回路図、第６図
は本発明の第４実施例の構成を示す流体回路図である。 12……冷温水機 14、16……水素吸脱熱交換器 18、24、34、42、60……加熱コイル 20、28、36、40……冷却コイル 22、38……第１タンク 30、46……第２タンク 50……燃料電池発電装置 52……ボイラ 62……給湯用熱交換器 70……冷却塔 94……タンク 98……コンプレツサ 104……熱回収ヒートポンプ M1A、M1B……第１水素貯蔵合金 M2A、M2B……第２水素貯蔵合金 MH……水素貯蔵合金

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一温度Ｔに対し、水素の解離圧力が低圧
P_Lである第１水素貯蔵合金（M1A、M1B）と該解離圧力が
高圧P_H（P_H＞P_L）である第２水素貯蔵合金（M2A、M2B）
とが、それぞれ、内部に加熱コイル（18、34、24、42）
及び冷却コイル（20、36、26、44）の備えられた第１タ
ンク（22、38）と第２タンク（30、46）とに収容され、
該両タンクが連通されてなる水素吸脱熱交換器（14、1
6）が複数台設けられた冷温水機（12）と、排熱を蒸気及び低温水として流出する燃料電池発電装置
（50）と、加熱コイル（60）が貯湯タンク内に備えられ、給湯を流
出する給湯用熱交換器（62）と、第２水素貯蔵合金（M2A、M2B）から水素を脱蔵し第１水
素貯蔵合金（M1A、M1B）に水素を吸蔵させる正方向運転
では、冷房用還冷水を第２タンク（30、46）内の該加熱
コイル（24、42）へ通すとともに、流体を第１水素貯蔵
合金（M1A、M1B）の該冷却コイル（20、36）に通し、第
１水素貯蔵合金（M1A、M1B）から水素を脱蔵し第２水素
貯蔵合金（M2A、M2B）に水素を吸蔵する逆方向運転で
は、燃料電池発電装置（50）からの該蒸気を第１タンク
（22、38）内の該加熱コイル（18、34）に通すととも
に、燃料電池発電装置（50）からの該低温水を第２タン
ク（30、46）内の該冷却コイル（28、40）に通し次いで
貯湯タンク内の該加熱コイル（60）に通し、複数台の水
素吸脱熱交換器（14、16）の少なくとも１台を正方向運
転とし、同時に、残りの水素吸脱熱交換器（16又は14）
については逆方向運転とし、正方向運転と逆方向運転と
を交互に行う流体接続回路とを有することを特徴とする
冷房給湯装置。