JPH08128756A - 水素吸蔵合金利用冷熱発生装置 - Google Patents

水素吸蔵合金利用冷熱発生装置

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JPH08128756A
JPH08128756A JP6894195A JP6894195A JPH08128756A JP H08128756 A JPH08128756 A JP H08128756A JP 6894195 A JP6894195 A JP 6894195A JP 6894195 A JP6894195 A JP 6894195A JP H08128756 A JPH08128756 A JP H08128756A
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Yukio Matsuda
行雄 松田
Shunji Ito
俊二 伊藤
Toshiki Kabutomori
俊樹 兜森
Hiroshi Hosoyama
博司 細山
Kenji Fukushima
健次 福島
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 顕熱が回収され、冷凍工程の効率が向上し
て、高度の冷熱を発生させることができる水素吸蔵合金
利用冷熱発生装置の提供。 【構成】 熱媒体通路1a,2a,3a,4a,5a,
6a,7a,8aが付属され、水素吸蔵合金を収容する
偶数個の水素吸蔵合金収容容器1,2、3,4、5,
6、7,8の所定の2個同士を、水素管21,22,2
3,24によつて連通させて第1〜4対を形成し、各対
の一方の熱媒体通路1a,3a,5a,7aを熱源40
又は冷熱源41に選択的に接続可能として高温側とし、
各対の他方の熱媒体通路2a,4a,6a,8aに低温
用熱媒体を供給可能として低温側とし、各組の他方の熱
媒体通路2a,4a、6a,8a同士を接続する顕熱回
収回路85,86を設け、低温用熱媒体を顕熱回収回路
85,86内を循環させることにより各組の低温側毎に
顕熱を回収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水素吸蔵合金利用冷熱
発生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術及びその課題】従来の水素吸蔵合金利用冷
熱発生装置として、例えば特開平5−157398号公
報に開示されるものがある。この水素吸蔵合金利用冷熱
発生装置は、熱媒を選択的に供給する熱媒体通路が付属
され、水素吸蔵合金を収容する偶数個の水素吸蔵合金収
容容器の所定の2個同士を、バルブを介在する水素管に
よつて連通させて第1〜4対を形成し、各対の一方の水
素吸蔵合金収容容器の熱媒体通路を3方切替弁を介して
熱源又は冷熱源に選択的に接続可能として高温側とし、
各対の他方の水素吸蔵合金収容容器の熱媒体通路を冷熱
源、他の熱媒体通路又は被冷却部に選択的に接続可能と
して低温側とし、該第1,2対を第1組、該第3,4対
を第2組とすると共に、第2対の他方の水素吸蔵合金収
容容器で水素放出による冷熱の取り出しを行つている間
に第1対の他方の水素吸蔵合金収容容器で水素を回収し
て蓄え、第4対の他方の水素吸蔵合金収容容器で水素放
出による冷熱の取り出しを行つている間に、第2対の他
方の水素吸蔵合金収容容器で取り出した冷熱を冷却に使
用して第3対の他方の水素吸蔵合金収容容器で水素を回
収して蓄える第1冷凍工程と、第1対の他方の水素吸蔵
合金収容容器で水素放出による冷熱の取り出しを行つて
いる間に第2対の他方の水素吸蔵合金収容容器で水素を
回収して蓄え、第3対の他方の水素吸蔵合金収容容器で
水素放出による冷熱の取り出しを行つている間に、第1
対の他方の水素吸蔵合金収容容器で取り出した冷熱を冷
却に使用して第4対の他方の水素吸蔵合金収容容器で水
素を回収して蓄える第2冷凍工程とを交互に繰り返すこ
とにより、連続して冷熱を取り出す水素吸蔵合金利用冷
熱発生装置である。
【0003】しかしながら、この従来の水素吸蔵合金利
用冷熱発生装置にあつては、次の技術的課題を有する。 (1)対をなす水素吸蔵合金収容容器の間では、単に水
素が流通するのみであり、加熱源によつて加熱される一
方の水素吸蔵合金収容容器内の水素吸蔵合金から放出さ
れる高温の水素が、そのまま他方の水素吸蔵合金収容容
器内に流入することとなる。このため、他方の水素吸蔵
合金収容容器内の水素吸蔵合金の温度上昇を生じ、水素
の吸蔵効率に劣る。
【0004】(2)同じ組の低温側又は高温側の水素吸
蔵合金収容容器同士の間では、熱交換による顕熱回収を
行わないので、第1冷凍工程と第2冷凍工程の切り換え
に際し、低温側又は高温側の水素吸蔵合金収容容器の温
度変化にエネルギーを浪費する。従つて、効率に劣る。
【0005】(3)2組の水素吸蔵合金収容容器を配置
して順次の温度低下を図るものであるが、各組の温度に
応じた適正な低温用熱媒体の使用がなされていない。こ
のため、管路抵抗、ポンプの駆動力等の低減を図りつ
つ、低温用熱媒体によつて所定の冷熱を取り出すことが
できない。
【0006】(4)冷熱を得るための低温用熱媒体を貯
溜するタンクを備えない。このため、水素吸蔵合金収容
容器から取り出された冷熱が、不均一な温度のままで冷
凍庫等に供給されることとなる。その結果、冷凍庫等の
被冷却部に対して高度の温度制御を行うことができな
い。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、請求項1
の発明の構成は、熱媒を選択的に供給する熱媒体通路1
a,2a,3a,4a,5a,6a,7a,8aが付属
され、水素吸蔵合金を収容する偶数個の水素吸蔵合金収
容容器1,2、3,4、5,6、7,8の所定の2個同
士を、バルブ12,14,16,18を介在する水素管
21,22,23,24によつて連通させて第1〜4対
を形成し、各対の一方の水素吸蔵合金収容容器1,3,
5,7の各熱媒体通路1a,3a,5a,7aを熱源4
0又は冷熱源41に選択的に接続可能として高温側と
し、各対の他方の水素吸蔵合金収容容器2,4,6,8
の各熱媒体通路2a,4a,6a,8aに低温用熱媒体
を供給可能として低温側とし、該第1,2対を第1組、
該第3,4対を第2組とすると共に、第2対の他方の水
素吸蔵合金収容容器4で水素放出による冷熱の取り出し
を行つている間に第1対の他方の水素吸蔵合金収容容器
2で水素を回収して蓄え、第4対の他方の水素吸蔵合金
収容容器8で水素放出による冷熱の取り出しを行つてい
る間に、第2対の他方の水素吸蔵合金収容容器4で取り
出した冷熱を冷却に使用して第3対の他方の水素吸蔵合
金収容容器6で水素を回収して蓄える第1冷凍工程と、
第1対の他方の水素吸蔵合金収容容器2で水素放出によ
る冷熱の取り出しを行つている間に第2対の他方の水素
吸蔵合金収容容器4で水素を回収して蓄え、第3対の他
方の水素吸蔵合金収容容器6で水素放出による冷熱の取
り出しを行つている間に、第1対の他方の水素吸蔵合金
収容容器2で取り出した冷熱を冷却に使用して第4対の
他方の水素吸蔵合金収容容器8で水素を回収して蓄える
第2冷凍工程とを交互に繰り返すことにより、連続して
冷熱を取り出す水素吸蔵合金利用冷熱発生装置であつ
て、各組の他方の水素吸蔵合金収容容器2,4、6,8
の熱媒体通路2a,4a、6a,8a同士を接続する顕
熱回収回路85,86を設け、低温用熱媒体を該顕熱回
収回路85,86内を循環させることにより各組の低温
側毎に顕熱を回収することを特徴とする水素吸蔵合金利
用冷熱発生装置である。
【0008】請求項2の発明の構成は、熱媒を選択的に
供給する熱媒体通路1a,2a,3a,4a,5a,6
a,7a,8aが付属され、水素吸蔵合金を収容する偶
数個の水素吸蔵合金収容容器1,2、3,4、5,6、
7,8の所定の2個同士を、バルブ12,14,16,
18を介在する水素管21,22,23,24によつて
連通させて第1〜4対を形成し、各対の一方の水素吸蔵
合金収容容器1,3,5,7の各熱媒体通路1a,3
a,5a,7aを熱源40又は冷熱源41に選択的に接
続可能として高温側とし、各対の他方の水素吸蔵合金収
容容器2,4,6,8の各熱媒体通路2a,4a,6
a,8aに低温用熱媒体を供給可能として低温側とし、
該第1,2対を第1組、該第3,4対を第2組とすると
共に、第2対の他方の水素吸蔵合金収容容器4で水素放
出による冷熱の取り出しを行つている間に第1対の他方
の水素吸蔵合金収容容器2で水素を回収して蓄え、第4
対の他方の水素吸蔵合金収容容器8で水素放出による冷
熱の取り出しを行つている間に、第2対の他方の水素吸
蔵合金収容容器4で取り出した冷熱を冷却に使用して第
3対の他方の水素吸蔵合金収容容器6で水素を回収して
蓄える第1冷凍工程と、第1対の他方の水素吸蔵合金収
容容器2で水素放出による冷熱の取り出しを行つている
間に第2対の他方の水素吸蔵合金収容容器4で水素を回
収して蓄え、第3対の他方の水素吸蔵合金収容容器6で
水素放出による冷熱の取り出しを行つている間に、第1
対の他方の水素吸蔵合金収容容器2で取り出した冷熱を
冷却に使用して第4対の他方の水素吸蔵合金収容容器8
で水素を回収して蓄える第2冷凍工程とを交互に繰り返
すことにより、連続して冷熱を取り出す水素吸蔵合金利
用冷熱発生装置であつて、水素管21,22,23,2
4に、各対の一方の水素吸蔵合金収容容器1,3,5,
7から他方の水素吸蔵合金収容容器2,4、6,8に向
けて流れる水素を冷却するガス用クーラ11,13,1
5,17を設けることを特徴とする水素吸蔵合金利用冷
熱発生装置である。
【0009】請求項3の発明の構成は、熱媒を選択的に
供給する熱媒体通路1a,2a,3a,4a,5a,6
a,7a,8aが付属され、水素吸蔵合金を収容する偶
数個の水素吸蔵合金収容容器1,2、3,4、5,6、
7,8の所定の2個同士を、バルブ12,14,16,
18を介在する水素管21,22,23,24によつて
連通させて第1〜4対を形成し、各対の一方の水素吸蔵
合金収容容器1,3,5,7の各熱媒体通路1a,3
a,5a,7aを熱源40又は冷熱源41に選択的に接
続可能として高温側とし、各対の他方の水素吸蔵合金収
容容器2,4,6,8の各熱媒体通路2a,4a,6
a,8aに低温用熱媒体を供給可能として低温側とし、
該第1,2対を第1組、該第3,4対を第2組とすると
共に、第2対の他方の水素吸蔵合金収容容器4で水素放
出による冷熱の取り出しを行つている間に第1対の他方
の水素吸蔵合金収容容器2で水素を回収して蓄え、第4
対の他方の水素吸蔵合金収容容器8で水素放出による冷
熱の取り出しを行つている間に、第2対の他方の水素吸
蔵合金収容容器4で取り出した冷熱を冷却に使用して第
3対の他方の水素吸蔵合金収容容器6で水素を回収して
蓄える第1冷凍工程と、第1対の他方の水素吸蔵合金収
容容器2で水素放出による冷熱の取り出しを行つている
間に第2対の他方の水素吸蔵合金収容容器4で水素を回
収して蓄え、第3対の他方の水素吸蔵合金収容容器6で
水素放出による冷熱の取り出しを行つている間に、第1
対の他方の水素吸蔵合金収容容器2で取り出した冷熱を
冷却に使用して第4対の他方の水素吸蔵合金収容容器8
で水素を回収して蓄える第2冷凍工程とを交互に繰り返
すことにより、連続して冷熱を取り出す水素吸蔵合金利
用冷熱発生装置であつて、第1組の熱媒体通路2a,4
aに供給される低温用熱媒体を第1低温用熱媒体とし、
該第1低温用熱媒体を2箇所に貯溜させ、一方の第1低
温用熱媒体を、第1組の水素の回収を行う水素吸蔵合金
収容容器2,4の熱媒体通路2a,4aに選択的に供給
し、他方の第1低温用熱媒体を、第1組の冷熱の取り出
しを行う水素吸蔵合金収容容器4,2の熱媒体通路4
a,2aに選択的に供給すると共に、第2組の熱媒体通
路6a,8aに供給される低温用熱媒体を第1低温用熱
媒体とは異種の第2低温用熱媒体とし、該第2低温用熱
媒体を2箇所に貯溜させ、一方の第2低温用熱媒体を、
第2組の水素の回収を行う水素吸蔵合金収容容器6,8
の熱媒体通路6a,8aに選択的に供給し、他方の第2
低温用熱媒体を、第2組の冷熱の取り出しを行う水素吸
蔵合金収容容器8,6の熱媒体通路8a,6aに選択的
に供給し、かつ、第1組の冷熱の取り出しを行う水素吸
蔵合金収容容器4,2の熱媒体通路4a,2aに供給す
る第1低温用熱媒体と水素の回収を行う水素吸蔵合金収
容容器6,8の熱媒体通路6a,8aに供給する第2低
温用熱媒体との間で熱交換させる熱交換器70を配置す
ることを特徴とする水素吸蔵合金利用冷熱発生装置であ
る。
【0010】請求項4の発明の構成は、他方の第2低温
用熱媒体を貯溜する第3タンク60を設けることを特徴
とする請求項3の水素吸蔵合金利用冷熱発生装置であ
る。
【0011】請求項5の発明の構成は、熱媒を選択的に
供給する熱媒体通路1a,2a,3a,4a,5a,6
a,7a,8aが付属され、水素吸蔵合金を収容する偶
数個の水素吸蔵合金収容容器1,2、3,4、5,6、
7,8の所定の2個同士を、バルブ12,14,16,
18を介在する水素管21,22,23,24によつて
連通させて第1〜4対を形成し、各対の一方の水素吸蔵
合金収容容器1,3,5,7の各熱媒体通路1a,3
a,5a,7aを熱源40又は冷熱源41に選択的に接
続可能として高温側とし、各対の他方の水素吸蔵合金収
容容器2,4,6,8の各熱媒体通路2a,4a,6
a,8aに低温用熱媒体を供給可能として低温側とし、
該第1,2対を第1組、該第3,4対を第2組とすると
共に、第2対の他方の水素吸蔵合金収容容器4で水素放
出による冷熱の取り出しを行つている間に第1対の他方
の水素吸蔵合金収容容器2で水素を回収して蓄え、第4
対の他方の水素吸蔵合金収容容器8で水素放出による冷
熱の取り出しを行つている間に、第2対の他方の水素吸
蔵合金収容容器4で取り出した冷熱を冷却に使用して第
3対の他方の水素吸蔵合金収容容器6で水素を回収して
蓄える第1冷凍工程と、第1対の他方の水素吸蔵合金収
容容器2で水素放出による冷熱の取り出しを行つている
間に第2対の他方の水素吸蔵合金収容容器4で水素を回
収して蓄え、第3対の他方の水素吸蔵合金収容容器6で
水素放出による冷熱の取り出しを行つている間に、第1
対の他方の水素吸蔵合金収容容器2で取り出した冷熱を
冷却に使用して第4対の他方の水素吸蔵合金収容容器8
で水素を回収して蓄える第2冷凍工程とを交互に繰り返
すことにより、連続して冷熱を取り出す水素吸蔵合金利
用冷熱発生装置であつて、各組の他方の水素吸蔵合金収
容容器2,4、6,8の熱媒体通路2a,4a、6a,
8a同士を接続する顕熱回収回路85,86を設け、該
顕熱回収回路85,86に低温用熱媒体を通すことによ
り各組の低温側毎に顕熱を回収し、水素管21,22,
23,24に、各対の一方の水素吸蔵合金収容容器1,
3,5,7から他方の水素吸蔵合金収容容器2,4、
6,8に向けて流れる水素を冷却するガス用クーラ1
1,13,15,17を設け、第1組の熱媒体通路2
a,4aに供給される低温用熱媒体を第1低温用熱媒体
とし、該第1低温用熱媒体を2箇所に貯溜させ、第2タ
ンク51に貯溜する一方の第1低温用熱媒体を、第1組
の水素の回収を行う水素吸蔵合金収容容器2,4の熱媒
体通路2a,4aに選択的に供給し、第1タンク50に
貯溜する他方の第1低温用熱媒体を、第1組の冷熱の取
り出しを行う水素吸蔵合金収容容器4,2の熱媒体通路
4a,2aに選択的に供給すると共に、第2組の熱媒体
通路6a,8aに供給される低温用熱媒体を第1低温用
熱媒体とは異種の第2低温用熱媒体とし、該第2低温用
熱媒体を2箇所に貯溜させ、第4タンク61に貯溜する
一方の第2低温用熱媒体を、第2組の水素の回収を行う
水素吸蔵合金収容容器6,8の熱媒体通路6a,8aに
選択的に供給し、第3タンク60に貯溜する他方の第2
低温用熱媒体を、第2組の冷熱の取り出しを行う水素吸
蔵合金収容容器8,6の熱媒体通路8a,6aに選択的
に供給し、かつ、第1組の冷熱の取り出しを行う水素吸
蔵合金収容容器4,2の熱媒体通路4a,2aに供給す
る第1低温用熱媒体と水素の回収を行う水素吸蔵合金収
容容器6,8の熱媒体通路6a,8aに供給する第2低
温用熱媒体との間で熱交換させる熱交換器70を配置す
ることを特徴とする水素吸蔵合金利用冷熱発生装置であ
る。
【0012】請求項6の発明の構成は、各組の高温側の
水素吸蔵合金収容容器1,3、5,7の熱媒体通路1
a,3a、5a,7a同士を接続する高温側顕熱回収回
路94,95を設け、熱媒を該高温側顕熱回収回路9
4,95内で循環させることにより各組の高温側毎に顕
熱を回収することを特徴とする請求項1,2,3,4又
は5の水素吸蔵合金利用冷熱発生装置である。
【0013】請求項7の発明の構成は、各組の他方の水
素吸蔵合金収容容器2,4、6,8の熱媒体通路2a,
4a、6a,8a同士を接続する顕熱回収回路85,8
6に、成層型蓄熱槽90,91、92,93を設けるこ
とを特徴とする請求項1又は5の水素吸蔵合金利用冷熱
発生装置である。
【0014】請求項8の発明の構成は、各対の水素吸蔵
合金収容容器1,2、3,4、5,6、7,8の水素管
21,26、22,28、23,30、24,32を一
対形成し、一方の水素管26,28,30,32に、高
温側に向けて水素を送る容器用ポンプ110を設けるこ
とを特徴とする請求項1,2,3,4又は5の水素吸蔵
合金利用冷熱発生装置である。
【0015】請求項9の発明の構成は、各対の水素吸蔵
合金収容容器1,2、3,4、5,6、7,8の水素管
21,26、22,28、23,30、24,32を一
対形成し、各対の水素管21,26、22,28、2
3,30、24,32の間に蓄熱装置120を介在さ
せ、蓄熱装置120を介して一対の水素管21,26、
22,28、23,30、24,32の間で熱交換を行
わせることを特徴とする請求項1,3,4又は5の水素
吸蔵合金利用冷熱発生装置である。
【0016】
【作用】請求項1の発明によれば、第1組の低温側にあ
る顕熱回収回路85及び第2組の低温側にある顕熱回収
回路86を使用して、顕熱回収工程が行われる。すなわ
ち、第1組の低温側では、顕熱回収回路85内に予め充
填してある低温用熱媒体を循環させ、熱媒体通路2a,
4aを通じて水素吸蔵合金収容容器2,4内の温度の均
一化を図る。この作業は、水素吸蔵合金収容容器2内が
例えば25℃から7℃に低下し、水素吸蔵合金収容容器
4内が例えば−20℃から−2℃に上昇する程度に行え
ばよい。また、第2組の低温側では、顕熱回収回路86
内に予め充填してある低温用熱媒体を循環させ、熱媒体
通路6a,8aを通じて水素吸蔵合金収容容器6,8内
の温度の均一化を図る。この作業は、水素吸蔵合金収容
容器6内が例えば−10℃から−26℃に低下し、水素
吸蔵合金収容容器8内が例えば−50℃から−34℃に
上昇する程度に行えばよい。同様に水素吸蔵合金収容容
器4内を降温させ、水素吸蔵合金収容容器2内を昇温さ
せ、また、水素吸蔵合金収容容器8内を降温させ、水素
吸蔵合金収容容器6内を昇温させることができる。かく
して、各組の低温側の水素吸蔵合金収容容器2,4,
6,8において顕熱が回収され、その後に行う冷凍工程
の効率が向上する。
【0017】請求項2の発明によれば、冷凍工程におい
て、各対の一方の水素吸蔵合金収容容器1,3,5,7
から他方の水素吸蔵合金収容容器2,4,6,8に向け
て水素管21,22,23,24を流れる水素が、それ
ぞれガス用クーラ11,13,15,17によつて冷却
される。しかして、各対の低温側の水素吸蔵合金収容容
器2,4,6,8において冷凍工程の効率が向上する。
【0018】請求項3の発明によれば、第1組の熱媒体
通路2a,4aに供給される低温用熱媒体を第1低温用
熱媒体とし、該第1低温用熱媒体を2箇所に貯溜させ、
一方の第1低温用熱媒体を、第1組の水素の回収を行う
水素吸蔵合金収容容器2,4の熱媒体通路2a,4aに
選択的に供給し、他方の第1低温用熱媒体を、第1組の
冷熱の取り出しを行う水素吸蔵合金収容容器4,2の熱
媒体通路4a,2aに選択的に供給する。しかして、同
種の第1低温用熱媒体同士の混合による弊害を恐れるこ
となく、水素吸蔵合金収容容器2,4の熱媒体通路2
a,4aに選択的に供給することができる。また、第2
組の熱媒体通路6a,8aに供給される低温用熱媒体を
第1低温用熱媒体とは異種の第2低温用熱媒体とし、該
第2低温用熱媒体を2箇所に貯溜させ、一方の第2低温
用熱媒体を、第2組の水素の回収を行う水素吸蔵合金収
容容器6,8の熱媒体通路6a,8aに選択的に供給
し、他方の第2低温用熱媒体を、第2組の冷熱の取り出
しを行う水素吸蔵合金収容容器8,6の熱媒体通路8
a,6aに選択的に供給する。しかして、同種の第2低
温用熱媒体同士の混合による弊害を恐れることなく、水
素吸蔵合金収容容器6,8の熱媒体通路6a,8aに選
択的に供給することができる。
【0019】そして、異種の第1,2組の低温用熱媒
体、具体的には第1組の冷熱の取り出しを行う水素吸蔵
合金収容容器4,2の熱媒体通路4a,2aに供給する
第1低温用熱媒体と水素の回収を行う水素吸蔵合金収容
容器6,8の熱媒体通路6a,8aに供給する第2低温
用熱媒体とを熱交換器70によつて熱交換させる。しか
して、第1,2組における管路抵抗、ポンプの駆動力等
の低減を図りつつ、異種の低温用熱媒体の混合を防止し
ながら所定の冷熱の取り出しがなされる。
【0020】請求項4の発明によれば、第2組の冷熱の
取り出しを行う第2低温用熱媒体を第3タンク60に貯
溜させるので、第3タンク60に貯溜されて温度が均一
化された第2低温用熱媒体によつて冷熱の取り出しを行
うことができる。その結果、冷凍庫等からなる被冷却部
の冷凍が安定的になされる。
【0021】請求項5の発明によれば、各組の他方の水
素吸蔵合金収容容器2,4、6,8の熱媒体通路2a,
4a、6a,8a同士を接続する顕熱回収回路85,8
6を設け、水素管21,22,23,24に、各対の一
方の水素吸蔵合金収容容器1,3,5,7から他方の水
素吸蔵合金収容容器2,4、6,8に向けて流れる水素
を冷却するガス用クーラ11,13,15,17を設け
たので、上記請求項1,2の発明の作用が融合して得ら
れる。
【0022】加えて、第1組の熱媒体通路2a,4aに
供給される低温用熱媒体を第1低温用熱媒体とし、第1
低温用熱媒体を2箇所に貯溜させ、第2タンク51に貯
溜する一方の第1低温用熱媒体を、第1組の水素の回収
を行う水素吸蔵合金収容容器2,4の熱媒体通路2a,
4aに選択的に供給し、第1タンク50に貯溜する他方
の第1低温用熱媒体を、第1組の冷熱の取り出しを行う
水素吸蔵合金収容容器4,2の熱媒体通路4a,2aに
選択的に供給すると共に、第2組の熱媒体通路6a,8
aに供給される低温用熱媒体を第1低温用熱媒体とは異
種の第2低温用熱媒体とし、該第2低温用熱媒体を2箇
所に貯溜させ、第4タンク61に貯溜する一方の第2低
温用熱媒体を、第2組の水素の回収を行う水素吸蔵合金
収容容器6,8の熱媒体通路6a,8aに選択的に供給
し、第3タンク60に貯溜する他方の第2低温用熱媒体
を、第2組の冷熱の取り出しを行う水素吸蔵合金収容容
器8,6の熱媒体通路8a,6aに選択的に供給し、か
つ、第1組の冷熱の取り出しを行う水素吸蔵合金収容容
器4,2の熱媒体通路4a,2aに供給する第1低温用
熱媒体と水素の回収を行う水素吸蔵合金収容容器6,8
の熱媒体通路6a,8aに供給する第2低温用熱媒体と
の間で熱交換させる熱交換器70を配置する。
【0023】しかして、請求項3,4と同様の作用が得
られる他、第1組の熱媒体通路2a,4aに適正温度の
第1低温用熱媒体を選択的に供給することが可能である
と共に、第2組の熱媒体通路6a,8aに適正温度の第
2低温用熱媒体を選択的に供給することが可能である。
加えて、熱交換器70によつて、所定の第1低温用熱媒
体と第2低温用熱媒体との間で熱交換させるので、適正
温度を与えた第1低温用熱媒体と第2低温用熱媒体との
混合を防止して、管路抵抗、ポンプの駆動力等の低減を
図りつつ、2種の低温用熱媒体によつて所定温度の冷熱
を効果的に取り出すことができる。その結果、各対の低
温側の水素吸蔵合金収容容器2,4,6,8において、
冷凍工程の効率が著しく向上する。
【0024】請求項6の発明によれば、各組の高温側の
水素吸蔵合金収容容器1,3、5,7の熱媒体通路1
a,3a、5a,7a同士を接続する高温側顕熱回収回
路94,95を設け、各組の高温側毎に顕熱を回収する
ので、冷凍工程の効率を向上させることが可能である。
【0025】請求項7の発明によれば、各組の他方の水
素吸蔵合金収容容器2,4、6,8の熱媒体通路2a,
4a、6a,8a同士を接続する顕熱回収回路85,8
6に、成層型蓄熱槽90,91、92,93を設けるの
で、冷凍工程への切替えに先立ち、各組の他方の水素吸
蔵合金収容容器2,4、6,8内の温度をより適正な温
度に予め昇降変更することが可能になる。
【0026】請求項8の発明によれば、各対の水素管2
1,26、22,28、23,30、24,32の一方
に、高温側に向けて水素を送る容器用ポンプ110を設
ける。このため、冷熱の取り出しを行う各対の他方の水
素吸蔵合金収容容器2,4,6,8において、水素放出
が効果的になされ、冷凍工程の効率が向上する。
【0027】請求項9の発明によれば、蓄熱装置120
を介して一対の水素管21,26、22,28、23,
30、24,32の間で熱交換を行わせる。しかして、
冷凍工程に際し、水素の回収を行う各対の低温側の水素
吸蔵合金収容容器2,4,6,8に流入する水素の温度
低下が効果的になされると共に、水素の回収を行う各対
の高温側の水素吸蔵合金収容容器1,3,5,7に流入
する水素の温度上昇が効果的になされる
【0028】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1〜図6は、本発明の1実施例に係る水
素吸蔵合金利用冷熱発生装置を示す。水素吸蔵合金利用
冷熱発生装置は、図1に示すように蒸気、冷却水等の熱
媒(冷媒を含む。以下同じ)の循環部X、水素の吸放出
部Y及び熱媒である低温用熱媒体の循環部Zを備える。
ここで、低温用熱媒体は、塩化カルシウム水溶液、フロ
リナート等である。水素の吸放出部Yは、第1対〜第4
対をなす水素吸蔵合金収容容器1,2、3,4、5,
6、7,8を有する。各対をなす水素吸蔵合金収容容器
1,2、3,4、5,6、7,8同士は、それぞれの対
が水素ガス用クーラ11,13,15,17及びバルブ
12,14,16,18を介在する水素管21,22,
23,24によつて連通されると共に、バルブ25,2
7,29,31を介在する水素管26,28,30,3
2によつても連通されている。水素ガス用クーラ11,
13,15,17は、対をなす一方の水素吸蔵合金収容
容器1,3,5,7に発生する高温の水素ガスを冷却し
て、他方の水素吸蔵合金収容容器2,4,6,8に導入
する機能を有する。
【0029】各水素吸蔵合金収容容器1,2,3,4,
5,6,7,8には、それぞれ熱交換用の熱媒体通路1
a,2a,3a,4a,5a,6a,7a,8aが付属
されている。各対の一方の水素吸蔵合金収容容器1,
3,5,7の熱媒体通路1a,3a,5a,7aは、後
記する熱源40又は冷熱源41に選択的に接続可能とし
て高温側とし、各対の他方の水素吸蔵合金収容容器2,
4,6,8の熱媒体通路2a,4a,6a,8aは、後
記する低温用熱媒体を供給可能として低温側とし、第
1,2対が第1組を構成し、該第3,4対が第2組を構
成している。この高温側にある水素吸蔵合金収容容器
1,3,5,7内には、水素平衡圧力が最低の水素吸蔵
合金、具体的にはTi0.3Zr0.7Cr1.7Fe0.4Mr0.4Cu0.2
収容し、低温側の内、第1組にある水素吸蔵合金収容容
器2,4内には、水素平衡圧力が中間の水素吸蔵合金、
具体的にはTi0.65Zr0.35Cr1.2Fe0.3Mr0.4Ni0.1 Cu0.1
を収容し、低温側の内、第2組にある水素吸蔵合金収容
容器6,8内には、水素平衡圧力が最高の水素吸蔵合
金、具体的にはTi0.7Zr0.3Cr1.0Fe0.3Mr0.4Ni0.3 Cu
0.1 を収容している。
【0030】また、第1組の低温側にある水素吸蔵合金
収容容器2,4の熱媒体通路2a,4a同士及び第2組
の低温側にある水素吸蔵合金収容容器6,8の熱媒体通
路6a,8a同士は、それぞれ顕熱回収回路85,86
によつて接続させる。中温系となる第1組の低温側にあ
る熱媒体通路2a,4aを接続させる顕熱回収回路85
は、熱媒体通路2aの下流側のバルブ32及び熱媒体通
路2a,4aの各上流側のバルブ33,34並びにポン
プ35を介在している。低温系となる第2組の低温側に
ある熱媒体通路6a,8aを接続させる顕熱回収回路8
6は、熱媒体通路6aの下流側のバルブ36及び熱媒体
通路6a,8aの各上流側のバルブ37,38並びにポ
ンプ39を介在している。
【0031】熱媒の循環部Xは、ガスボイラー等からな
り、高温(150℃)の加熱蒸気を高温熱媒として出す
熱源40と、クーリングタワー等からなり、ほぼ常温
(32℃)の水をほぼ常温熱媒として出す冷熱源41と
を備え、それぞれバルブ42a〜42e,43a〜43
e,44a〜44e,45a〜45eの切換え操作によ
り、高温側の所定の水素吸蔵合金収容容器1,3,5,
7の熱媒体通路1a,3a,5a,7aに高温熱媒又は
ほぼ常温熱媒を選択的に供給することができる。熱源4
0からの熱媒は、42a,43a,44a,45a及び
42d,43d,44d,45dの開閉操作により、熱
媒体通路1a,3a,5a,7aを適宜に通過した後、
ドレイン回路19aから外部にドレインされ、また、冷
熱源41からの熱媒は、45b,44b,43b,42
b及び45c,44c,43c,42cの開閉操作によ
り、循環使用される。なお、冷熱源41からの熱媒は、
45e,44e,43e,42eの開閉操作により、ベ
ント回路19bから外部に放出させることもできる。
【0032】低温用熱媒体の循環部Zは、第1冷熱(−
17℃)状態の第1低温用熱媒体を貯める第1タンク5
0と、第1低温用熱媒体を貯溜する第2タンク51とを
備え、混合を生ずる第1低温用熱媒体を2箇所に貯溜さ
せてある。第1タンク50の第1低温用熱媒体は、バル
ブ52a,52b又は53a,53bの開閉操作を行う
と共にポンプ57の駆動により、第1組の低温側にある
各水素吸蔵合金収容容器2,4の熱媒体通路2a,4a
のいずれか一方に切換え供給され、循環使用される。第
1タンク50は、循環する第1低温用熱媒体を貯溜かつ
混合させ、均一温度(−17℃程度)の第1低温用熱媒
体を得る機能を有する。第2タンク51の第1低温用熱
媒体は、バルブ55a,56a又は55b,56bの開
閉操作を行うと共にポンプ54の駆動により、各水素吸
蔵合金収容容器2,4の熱媒体通路2a,4aの他方に
切換え供給され、循環使用される。59は、低温用熱媒
体用温度調節器であり、第2タンク51から流出して他
方の熱媒体通路2a,4aに供給される第1低温用熱媒
体の温度を常温(25℃よりも若干低温)に調節する機
能を有する。
【0033】更に、低温用熱媒体の循環部Zは、第2冷
熱(−45℃)状態の第2低温用熱媒体を貯める第3タ
ンク60と、第2低温用熱媒体を貯溜する第4タンク6
1とを備え、混合を生ずる第2低温用熱媒体を2箇所に
貯溜させてある。第3タンク60の第2低温用熱媒体
は、バルブ63a,64a又は63b,64bの開閉操
作を行うと共にポンプ67の駆動により、第2組の低温
側にある各水素吸蔵合金収容容器6,8の熱媒体通路6
a,8aのいずれか一方に切換え供給され、循環使用さ
れる。第3タンク60は、第2低温用熱媒体を貯溜かつ
混合させ、均一温度(−45℃)の第2低温用熱媒体を
得る機能を有する。また、第4タンク61の第2低温用
熱媒体は、バルブ65a,66a又は65b,66bの
開閉操作を行うと共にポンプ64の駆動により、各水素
吸蔵合金収容容器6,8の熱媒体通路6a,8aの他方
に切換え供給され、循環使用される。
【0034】熱交換器70は、第1低温用熱媒体と第2
低温用熱媒体との間で熱交換を行わせる。熱交換器70
は、第2組の低温側にある熱媒体通路6a及び8aの上
流側であつて、第4タンク61に付属するポンプ64と
バルブ65a,65bとの間に介装され、第1組の低温
側にある熱媒体通路2a又は4aのいずれか一方を通つ
て第1冷熱(−17℃)状態となつた第1低温用熱媒体
がポンプ58によつて送り込まれ、熱媒体通路6a又は
8aのいずれか一方に供給される前の第2低温用熱媒体
を第1冷熱(−17℃)に近い程度にまで冷却する。こ
こで、第1低温用熱媒体と第2低温用熱媒体とは、異種
の低温用熱媒体によつて構成し、効率化を図る。すなわ
ち、低温用熱媒体の粘性を調節して管路抵抗を削減し、
ポンプ54,57,58、64,67,73の負荷を低
減させつつ熱移動を効果的に行わせる。実際には、低温
用熱媒体として例えば塩化カルシウム水溶液を使用する
場合は、水溶液の濃度を変えて異種の低温用熱媒体とす
ればよい。
【0035】この第3タンク60に貯めた第2冷熱(−
45℃)状態の第2低温用熱媒体は、冷凍庫等からなる
被冷却部72の冷凍用に供される。すなわち、ポンプ7
3によつて送られる第2低温用熱媒体は、被冷却部72
内のフィンコイルユニット型等の熱交換器74を通り、
被冷却部72内の冷凍に供される。80は、ヒータを内
蔵したタンクであり、ポンプ81の駆動によつてヒータ
によつて適当に昇温させた第2低温用熱媒体を被冷却部
72内の熱交換器74に供給し、昇温させることによつ
て熱交換器74に付着した霜を除去する。
【0036】次に、上記実施例の作用について説明す
る。先ず、第1サイクルとしての第1冷凍工程について
図2,図6を参照して説明する。バルブ42a,44
a,42d,44dを開いて第1,3対の一方(高温
側)の水素吸蔵合金収容容器1,5の熱媒体通路1a,
5aに高温熱媒を通して水素吸蔵合金収容容器1,5内
の水素吸蔵合金を共に加熱(150℃)すると共に、バ
ルブ43c,45c,43b,45bを開いて第2,4
対の一方(高温側)の水素吸蔵合金収容容器3,7の熱
媒体通路3a,7aにほぼ常温熱媒(32℃)を通して
水素吸蔵合金収容容器3,7内の水素吸蔵合金を共に冷
却(35℃)する。
【0037】次に、第1,3対の各水素管21,23の
バルブ12,16を次第に開けば、水素吸蔵合金収容容
器1,5内で加熱されて放出された水素ガスが、ガス用
クーラ11,15を通つて冷却されながら水素吸蔵合金
収容容器2,6内に入り、水素吸蔵合金に発熱を生じな
がら吸蔵される。ガス用クーラ11,15は、水素管2
1,23を通る水素を冷却し、水素吸蔵合金収容容器
1,5内での加熱状態のままで水素吸蔵合金収容容器
2,6内に入ることを防止し、水素吸蔵合金収容容器
2,6の内部ひいては熱媒体通路2a,6aを流れる第
1,第2低温用熱媒体の昇温を抑制する。これにより、
水素吸蔵合金収容容器2,6での水素吸蔵が安定的かつ
良好になされるようになると共に、顕熱回収工程を経た
後に個別に混合を生ずる第1,第2低温用熱媒体の昇温
が抑制される。かくして、予め冷却されていた水素吸蔵
合金収容容器2,6内が所定の温度上昇をする。
【0038】これにより、予め水素吸蔵状態にある水素
吸蔵合金収容容器1,5内が、図6にAで示すように高
温(150℃)かつ高圧になると共に、予め水素が放出
された状態にある第2,4対の一方の水素吸蔵合金収容
容器3,7内が、図6にBで示すように冷熱源41のほ
ぼ常温熱媒(32℃)よりも若干高温のほぼ常温(35
℃)かつ低圧になる。また、予め水素が放出された状態
にある第1対の他方の水素吸蔵合金収容容器2内が、図
6にCで示すようにほぼ常温(25℃)かつAよりも低
圧になる。予め水素が放出された状態にある第3対の他
方の水素吸蔵合金収容容器6内の水素吸蔵合金は、比較
的低温(−10℃)でAよりも若干低圧(E)状態にな
る。
【0039】一方、第2,4対の各水素管28,32の
バルブ27,31を次第に開けば、水素吸蔵合金収容容
器3,7内が35℃に冷却されているので、予め水素が
吸蔵された状態にある水素吸蔵合金収容容器4,8内で
水素ガスが放出されて水素吸蔵合金収容容器3,7内に
入り、水素吸蔵合金に発熱を生じながら吸蔵される。か
くして、水素吸蔵合金収容容器4,8内が温度低下す
る。これにより、水素吸蔵合金収容容器4内は、比較的
低圧状態ではあるが、比較的低温(−20℃)でBより
も若干高圧(D)状態になる。また、第4対の他方の水
素吸蔵合金収容容器8内の水素吸蔵合金は低温(−50
℃)でBよりも高圧(F)状態になる。
【0040】このようにして水素吸蔵合金収容容器2内
がほぼ常温(25℃)になり、水素吸蔵合金収容容器6
内が所定の冷却温度(−10℃)になり、水素吸蔵合金
収容容器4内が比較的低温(−20℃)になり、水素吸
蔵合金収容容器8内が低温(−50℃)になつたなら、
バルブ55a,56a、65a,66a、53a,53
b、63b,64bを開き、かつ、ポンプ54,64,
57,58,67をそれぞれ駆動する。これにより、水
素吸蔵合金収容容器2,6での水素回収が継続的に行わ
れ、水素吸蔵合金収容容器4,8での冷熱の取り出しが
継続的に行われるようになる。
【0041】バルブ55a,56aを開き、かつ、ポン
プ54を駆動すれば、水素吸蔵合金収容容器1内の水素
吸蔵合金が加熱されて放出された水素ガスが、ガス用ク
ーラ11を通つて冷却されながら水素吸蔵合金収容容器
2内に入り、水素吸蔵合金に発熱を生じながら吸蔵され
る(A−C)。その際、第2タンク51の第1低温用熱
媒体が低温用熱媒体用温度調節器59を通つて若干冷却
されて、第1対の他方(低温側)の水素吸蔵合金収容容
器2の熱媒体通路2aに通されて、水素吸蔵合金収容容
器2内の水素吸蔵合金がほぼ常温(25℃)に維持され
る。このようにして、水素吸蔵合金収容容器2内に生じ
た熱が第1低温用熱媒体によつて吸熱されながら、水素
吸蔵合金収容容器2内の水素吸蔵合金に水素が吸蔵回収
される。
【0042】バルブ53a,53bを開き、かつ、ポン
プ57を駆動すれば、第2対の一方の水素吸蔵合金収容
容器3内の水素吸蔵合金が冷却されながら水素の吸蔵を
行い、第2対の他方の水素吸蔵合金収容容器4内の水素
吸蔵合金が水素放出によつて温度低下して比較的低温
(−20℃)にあるので、水素吸蔵合金収容容器4の熱
媒体通路4aに通された第1低温用熱媒体が第1冷熱
(−17℃)状態となつて第1タンク50に貯溜され
る。このようにして水素吸蔵合金収容容器4内から放出
された水素は、バルブ27を開いた水素管28を通つて
第2対の一方の水素吸蔵合金収容容器3内の水素吸蔵合
金に発熱を生じながら吸蔵回収される(D−B)。この
発生熱は冷熱源41で放熱される。
【0043】また、バルブ65a,66aを開き、か
つ、ポンプ64を駆動すれば、第3対の一方の水素吸蔵
合金収容容器5内の水素吸蔵合金が加熱されて放出され
た水素ガスが、ガス用クーラ15を通つて冷却されなが
ら水素吸蔵合金収容容器6内に入り、水素吸蔵合金に発
熱を生じながら吸蔵される(A−E)。その際、第4タ
ンク61の第2低温用熱媒体が熱交換器70を経て第3
対の他方(低温側)の水素吸蔵合金収容容器6の熱媒体
通路6aに通され、水素吸蔵合金収容容器6内に生じた
熱が第2低温用熱媒体によつて吸熱されながら、水素吸
蔵合金収容容器6内の水素吸蔵合金に水素が吸蔵回収さ
れる。第4タンク61の第2低温用熱媒体が熱交換器7
0を通ることにより、第4タンク61側の第2低温用熱
媒体が、第2対の他方の水素吸蔵合金収容容器4の熱媒
体通路4aを通つて第1冷熱(−17℃)状態となつた
第1低温用熱媒体と熱交換されて冷却されるので、水素
吸蔵合金収容容器6内の温度上昇が抑制され、−10℃
に維持される。
【0044】更に、バルブ63b,64bを開き、か
つ、ポンプ67を駆動すれば、第4対の一方の水素吸蔵
合金収容容器7内の水素吸蔵合金が冷却されながら水素
の吸蔵を行い、第4対の他方の水素吸蔵合金収容容器8
内の水素吸蔵合金が水素放出によつて温度低下する傾向
にあるので、水素吸蔵合金収容容器8の熱媒体通路8a
に通された第2低温用熱媒体が第2冷熱(−45℃)状
態となつて第2タンク60に貯溜される。このようにし
て水素吸蔵合金収容容器8内から放出された水素は、バ
ルブ31を開いた水素管32を通つて第4対の一方の水
素吸蔵合金収容容器7内の水素吸蔵合金に発熱を生じな
がら吸蔵回収される(F−B)。この発生熱は冷熱源4
1で放熱される。
【0045】水素吸蔵合金収容容器8の熱媒体通路8a
を通つて−45℃に冷却された第2低温用熱媒体は、ポ
ンプ73の駆動により、被冷却部72の熱交換器74に
供給される。しかして、熱媒体通路8aに入る第2低温
用熱媒体は、第3タンク60に貯溜されて均一温度に保
たれた状態で送り込まれるので、熱媒体通路8aを出て
直接又は第3タンク60に貯溜された後に熱交換器74
に供給された際、均一温度を良好に維持している。更
に、ポンプ67の停止時にあつても、ポンプ73の駆動
によつて第3タンク60に貯溜された第2低温用熱媒体
が熱交換器74に供給されるので、被冷却部72の冷凍
作業を中断させる必要がなくなる。
【0046】第2サイクルとしての顕熱回収工程につい
て図3を参照して説明する。第1組の低温側にある顕熱
回収回路85及び第2組の低温側にある顕熱回収回路8
6を使用して、顕熱回収工程が行われる。すなわち、第
1組の低温側では、バルブ32,33,34を開くと共
にポンプ35を駆動し、顕熱回収回路85内に予め充填
してある第1低温用熱媒体を循環させ、熱媒体通路2
a,4aを通じて水素吸蔵合金収容容器2,4内の温度
の均一化を図る。この作業は、図3に示すように水素吸
蔵合金収容容器2内が25℃から7℃に低下し、水素吸
蔵合金収容容器4内が−20℃から−2℃に上昇する程
度に行えばよい。また、第2組の低温側では、バルブ3
6,37,38を開くと共にポンプ39を駆動し、顕熱
回収回路86内に予め充填してある第2低温用熱媒体を
循環させ、熱媒体通路6a,8aを通じて水素吸蔵合金
収容容器6,8内の温度の均一化を図る。この作業は、
図3に示すように水素吸蔵合金収容容器6内が−10℃
から−26℃に低下し、水素吸蔵合金収容容器8内が−
50℃から−34℃に上昇する程度に行えばよい。
【0047】一方、バルブ42b,42c,43a,4
3d,44b,44c,45a及び45dを開き、水素
吸蔵合金収容容器1,5の熱媒体通路1a,5aを冷熱
源41に接続させて内部の水素吸蔵合金を35℃程度に
降温させると共に、水素吸蔵合金収容容器3,7の熱媒
体通路3a,7aを熱源40に接続させて内部の水素吸
蔵合金を150℃程度に昇温させる。これにより、加熱
を受ける水素吸蔵合金収容容器3,7内が図6のAにな
り、冷却を受ける水素吸蔵合金収容容器1,5内がBに
なる。しかして、顕熱回収工程を行うことにより、各水
素吸蔵合金収容容器1,2,3,4,5,6,7,8
が、それぞれ次の冷凍工程により適した温度に変更され
る。顕熱回収工程の終了後は、ポンプ35,39を停止
し、バルブ32,33,34,36,37,38を閉じ
る。
【0048】第3サイクルとしての冷凍工程について図
4を参照して説明する。第3サイクルの冷凍工程では、
第1対〜第4対をなす水素吸蔵合金収容容器1,2、
3,4、5,6、7,8において、第1サイクルの冷凍
工程と逆向きに水素を流通させる。すなわち、前記顕熱
回収工程と同様に水素吸蔵合金収容容器3及び7内の水
素吸蔵合金を150℃に加熱すると共に、水素吸蔵合金
収容容器1及び5内の水素吸蔵合金を32℃に冷却す
る。そして、図4に示すように水素管26のバルブ25
を開くことにより、水素吸蔵合金収容容器2内がDに、
水素管22のバルブ14を開くことにより、水素吸蔵合
金収容容器4内がCに、水素管30のバルブ29を開く
ことにより、水素吸蔵合金収容容器6内がFに、水素管
24のバルブ18を開くことにより、水素吸蔵合金収容
容器8内がEになる。
【0049】この状態からバルブ55b,56b,65
b,66bを開けば、水素吸蔵合金収容容器3及び7の
加熱によつて放出される水素ガスが水素吸蔵合金収容容
器4及び8に流入し、水素吸蔵合金収容容器4及び8に
おいて水素の回収がなされる。水素吸蔵合金収容容器4
では、水素吸蔵に伴つて発熱作用を生ずるが、第2タン
ク51の第1低温用熱媒体が低温用熱媒体用温度調節器
59を通つて熱媒体通路4aに供給されているので、約
25℃に維持される。同時に、水素吸蔵合金収容容器8
の水素吸蔵合金は、熱交換器70によつて冷却された第
2低温用熱媒体の熱媒体通路8aへの供給により、約−
10℃に維持される。
【0050】一方、水素吸蔵合金収容容器1及び5内の
水素吸蔵合金が32℃に冷却され、水素吸蔵合金収容容
器2内が−20℃に冷却され、水素吸蔵合金収容容器6
内が−50℃に冷却された状態で、バルブ52a、52
b、63a、64aを開けば、水素吸蔵合金収容容器2
及び6において水素の放出がなされる。水素吸蔵合金収
容容器2内の水素吸蔵合金から水素ガスが放出され、水
素吸蔵合金収容容器1内の水素吸蔵合金に吸蔵回収され
る。これにより、水素吸蔵合金収容容器2の熱媒体通路
2aを流れる第2低温用熱媒体が−20℃程度に冷却維
持される。また、水素吸蔵合金収容容器6内の水素吸蔵
合金から水素ガスが放出され、水素吸蔵合金収容容器5
内の水素吸蔵合金に吸蔵回収される。これにより、第1
サイクルとしての冷凍工程と同様に、水素吸蔵合金収容
容器6の熱媒体通路6aを流れる第2低温用熱媒体が−
50℃程度に冷却維持される。熱媒体通路6aを通つて
約−50℃に冷却された第2低温用熱媒体は、約−45
℃で被冷却部72の熱交換器74に供給される。
【0051】第4サイクルとして行う再度の顕熱回収工
程について図5を参照して説明する。バルブ42a,4
2d,44a及び44dを開いて水素吸蔵合金収容容器
1及び5内の水素吸蔵合金を150℃に加熱すると共
に、バルブ43b,43c,45b及び45cを開い
て、水素吸蔵合金収容容器3及び7内の水素吸蔵合金を
32℃に冷却する。一方、バルブ32,33,34を開
くと共に、ポンプ35を駆動し、第1組の低温側の水素
吸蔵合金収容容器2及び4において第1低温用熱媒体を
循環させ、図5に示すように水素吸蔵合金収容容器4を
7℃に降温させ、水素吸蔵合金収容容器2を−2℃に昇
温させる。また、バルブ36,37,38を開くと共
に、ポンプ39を駆動し、第2組の低温側の水素吸蔵合
金収容容器6及び8において第2低温用熱媒体を循環さ
せ、水素吸蔵合金収容容器6を−34℃に昇温させ、水
素吸蔵合金収容容器8を−26℃に降温させる。しかし
て、顕熱回収工程を行うことにより、各水素吸蔵合金収
容容器1,2,3,4,5,6,7,8内の水素吸蔵合
金が、それぞれ次の冷凍工程により適した温度に変更さ
れる。顕熱回収工程の終了後は、ポンプ35,39を停
止し、バルブ32,33,34,36,37,38を閉
じる。
【0052】このようにして、上記1〜4サイクルを繰
り返し実行することにより、第3タンク60内、ひいて
は被冷却部72内が冷凍温度(−45℃)に良好に維持
される。
【0053】被冷却部72の熱交換器74に霜が付着し
た場合には、デフロスト工程を行う。すなわち、ヒータ
内装のタンク80内の第2低温用熱媒体を適当に昇温さ
せ、この第2低温用熱媒体をポンプ81の駆動によつて
被冷却部72内の熱交換器74に供給し、昇温させるこ
とによつて熱交換器74に付着した霜を除去する。
【0054】図7には他の構造例を示す。先ず、各顕熱
回収回路85,86にそれぞれ1個の成層型蓄熱槽9
0,92を設けると共に、各組の高温側の水素吸蔵合金
収容容器1,3、5,7の熱媒体通路1a,3a、5
a,7a同士を接続する高温側顕熱回収回路94,95
をそれぞれ設ける場合について説明する。各顕熱回収回
路85,86の成層型蓄熱槽90,92は、各熱媒体通
路2a,6aの下流側であつてバルブ32,34、3
6,38の間に配置してある。
【0055】成層型蓄熱槽90,92は、それぞれ内部
が熱伝達率の小さな部材からなる多数の仕切りによつて
区画されて自然対流が抑制される構造を有し、各顕熱回
収回路85,86は各成層型蓄熱槽90,92の上部及
び下部にそれぞれ接続されている。従つて、各成層型蓄
熱槽90,92に蓄積された第1,2低温用熱媒体の温
度分布が自然対流によつて均一になることが防止され、
温度変化を生じながら送り込まれた第1,2低温用熱媒
体がそのままの温度分布で蓄積される。
【0056】いま、高温の水素吸蔵合金収容容器2,6
の熱媒体通路2a,6aを通つた第1,2低温用熱媒体
が各成層型蓄熱槽90,92に蓄積される場合には、図
8に示すように最初に熱媒体通路2a,6aから送り出
される第1,2低温用熱媒体は高温Tr1 にあり、時間
の経過に伴つて水素吸蔵合金収容容器2,6内が次第に
降温し、各成層型蓄熱槽90,92に下部から送り込ま
れる第1,2低温用熱媒体も次第に降温する。かくし
て、最初に各成層型蓄熱槽90,92の下部から送り込
まれ、上方に押し上げられた第1,2低温用熱媒体ほど
温度が高く、後から流入してきた第1,2低温用熱媒体
の温度(Tr3 )が低いこととなり、高さに応じて図8
に実線Aで示す温度勾配が生ずる。
【0057】逆に、低温の水素吸蔵合金収容容器2,6
の熱媒体通路2a,6aを通つた第1,2低温用熱媒体
が各成層型蓄熱槽90,92に蓄積される場合には、図
9に示すように最初に熱媒体通路2a,6aから送り出
される第1,2低温用熱媒体は低温Tr4 にあり、時間
の経過に伴つて水素吸蔵合金収容容器2,6内が次第に
昇温し、各成層型蓄熱槽90,92に下部から送り込ま
れる第1,2低温用熱媒体も次第に昇温する。かくし
て、最初に各成層型蓄熱槽90,92の下部から送り込
まれ、上方に押し上げられた第1,2低温用熱媒体ほど
温度が低く、後から流入してきた第1,2低温用熱媒体
の温度(Tr2 )が高いこととなり、高さに応じて図9
に実線Bで示す温度勾配が生ずる。なお、温度Tr1
Tr4 は、それぞれ熱媒体通路2a,6aに応じた温度
である。
【0058】しかして、この第1組の低温側にある顕熱
回収回路85によれば、第2サイクルとしての顕熱回収
工程に際し、バルブ32,33,34を開くと共にポン
プ35を駆動し、顕熱回収回路85内に予め充填してあ
る第1低温用熱媒体を循環させ、熱媒体通路2a,4a
を通じて水素吸蔵合金収容容器2,4内の温度の昇降変
更を図る。これにより、成層型蓄熱槽90では、熱媒体
通路2aを通つた最高温度25℃の高温の第1低温用熱
媒体が下部から入つて次第に蓄熱され、充満されていた
第1低温用熱媒体が上端部から押し出される。成層型蓄
熱槽90から押し出された第1低温用熱媒体は、熱媒体
通路4aを通つて水素吸蔵合金収容容器4内の昇温に供
される。図8に斜線で示す部分が成層型蓄熱槽90内に
回収された熱量になる。このようにして、顕熱回収を効
果的に行うことができる。
【0059】また、第4サイクルとしての顕熱回収工程
に際しては、バルブ32,33,34を開くと共にポン
プ35を駆動し、顕熱回収回路85内に予め充填してあ
る第1低温用熱媒体を循環させ、熱媒体通路2a,4a
を通じて水素吸蔵合金収容容器2,4内の温度の昇降変
更を図る。これにより、−20℃の低温の水素吸蔵合金
収容容器2内の第1低温用熱媒体が成層型蓄熱槽90の
下部から入り次第に蓄熱され、充満されていた第1低温
用熱媒体が上端部から押し出される。成層型蓄熱槽90
から押し出された第1低温用熱媒体は、熱媒体通路4a
を通じて水素吸蔵合金収容容器4内の降温に利用され
る。図9に斜線で示す部分が回収された熱量になる。こ
のようにして、顕熱回収を効果的に行うことができる。
【0060】同様に、第2組の低温側にある顕熱回収回
路86においても、成層型蓄熱槽92に熱量を回収しな
がら、−50℃の第2低温用熱媒体と−10℃の第2低
温用熱媒体との間で温度の昇降変更を行うことができ
る。
【0061】また、図7に示すように各組の高温側の水
素吸蔵合金収容容器1,3、5,7の熱媒体通路1a,
3a、5a,7a同士を接続する高温側顕熱回収回路9
4,95をそれぞれ設ければ、第2,4サイクルとして
行う顕熱回収工程において、成層型蓄熱槽90,92を
具えない各顕熱回収回路85,86と同様に、温度の均
一化を図ることができる。すなわち、第1組の高温側で
は、バルブ121,122,123を開くと共にポンプ
97を駆動し、顕熱回収回路94内に予め充填されてい
る熱媒を循環させ、熱媒体通路1a,3aを通じて水素
吸蔵合金収容容器1,3内の温度の均一化を図ることが
できる。同様に、第2組の高温側では、バルブ98,9
9,100を開くと共にポンプ101を駆動し、顕熱回
収回路95内に予め充填されている熱媒を循環させ、熱
媒体通路5a,7aを通じて水素吸蔵合金収容容器5,
7内の温度の均一化を図ることができる。高温側顕熱回
収回路94,95を設ける場合には、熱源40及び冷熱
源41からの熱媒は、同質化させることが望ましい。
【0062】また、図7に示すように蓄熱槽90,92
に加えて、蓄熱槽91,93を設けることもできる。蓄
熱槽91,93は、前記蓄熱槽90,92と同様の構造
を有し、図8,図9に示す特性を有している。この場
合、各顕熱回収回路85,86の成層型蓄熱槽91,9
3は、各熱媒体通路4a,8aの下流側であつてバルブ
33a,33、37a,37の間に配置してある。新た
に設けたバルブ33a,37aは、第1冷凍工程及び第
2冷凍工程に際して、各水素吸蔵合金収容容器4,8に
供給される第1,2低温用熱媒体と成層型蓄熱槽91,
93内の第1,2低温用熱媒体との混合を防止する機能
がある。
【0063】顕熱回収回路85に成層型蓄熱槽91を設
ければ、第2サイクルとしての顕熱回収工程に際し、バ
ルブ32,33,33a,34を開くと共にポンプ35
を駆動し、顕熱回収回路85内に予め充填してある第1
低温用熱媒体を循環させ、熱媒体通路2a,4aを通じ
て水素吸蔵合金収容容器2,4内の温度の昇降変更を図
る。これにより、成層型蓄熱槽90の作用に加え、成層
型蓄熱槽91では、熱媒体通路4aを通つた最低温度−
20℃の低温の第1低温用熱媒体が下部から入り次第に
蓄熱され、充満されていた第1低温用熱媒体が上端部か
ら押し出される。成層型蓄熱槽91から押し出された第
1低温用熱媒体は、熱媒体通路2aを通じて水素吸蔵合
金収容容器2内の降温に利用される。
【0064】また、第4サイクルとしての顕熱回収工程
に際しては、バルブ32,33,33a,34を開くと
共にポンプ35を駆動し、顕熱回収回路85内に予め充
填してある第1低温用熱媒体を循環させ、熱媒体通路2
a,4aを通じて水素吸蔵合金収容容器2,4内の温度
の昇降変更を図る。これにより、成層型蓄熱槽90の作
用に加え、成層型蓄熱槽91では、熱媒体通路4aを通
つた最高温度25℃の高温の第1低温用熱媒体が下部か
ら入つて次第に蓄熱され、充満されていた第1低温用熱
媒体が上端部から押し出される。成層型蓄熱槽91から
押し出された第1低温用熱媒体は、熱媒体通路2aを通
つて水素吸蔵合金収容容器2内の昇温に供される。
【0065】同様に、第2組の低温側にある顕熱回収回
路86においても、成層型蓄熱槽92,93を機能させ
ながら、−50℃の第2低温用熱媒体と−10℃の第2
低温用熱媒体との間で温度の昇降変更を行うことができ
る。しかして、各成層型蓄熱槽90,91,92,93
は、水素吸蔵合金収容容器2,4,6,8内の温度の昇
降変更を効率的に得るのに必要な量の第1,2低温用熱
媒体が貯溜される容積を与えることが望まれる。
【0066】図10には、第1対の水素吸蔵合金収容容
器1,2を接続する一対の水素管21,26の一方、具
体的には水素が高温側に向けて流通する水素管26に、
高温側に向けて水素を送る容器用ポンプ110を設けた
構造例を示す。この構造例によれば、図4に示す第3サ
イクルとしての冷凍工程において、水素吸蔵合金収容容
器1が32℃の熱媒で冷却された状態でバルブ25を開
くと共にバルブ52a、52bを開けば、水素吸蔵合金
収容容器2内の水素吸蔵合金から水素が放出され、水素
吸蔵合金収容容器1内の水素吸蔵合金に水素が吸蔵回収
される。その際、容器用ポンプ110を駆動すれば、水
素吸蔵合金収容容器2内の水素が水素吸蔵合金収容容器
1内に強制的に送り込まれる。このため、水素吸蔵合金
収容容器2内が減圧されて水素放出が促され、また、水
素吸蔵合金収容容器1内で水素吸蔵が促される。その結
果、熱媒体通路2aの冷却状態が早期かつ良好に得られ
ることとなる。
【0067】他の対をなす水素吸蔵合金収容容器3,
4、5,6、7,8の水素が高温側に向けて流通する各
水素管28,30,32に、同様に高温側に向けて水素
を送る容器用ポンプ110を設けることにより、各対の
低温側の水素吸蔵合金収容容器4、6、8において水素
放出が促され、熱媒体通路4a、6a、8aの冷却状態
が早期かつ良好に得られることとなる。
【0068】更に、図11に示すように第1対の水素吸
蔵合金収容容器1,2を接続する一対の水素管21,2
6の間に蓄熱装置120を介在させ、蓄熱装置120を
介して一対の水素管21,26の間で熱交換を行わせる
ことができる。この構造例によれば、第1サイクルとし
ての第1冷凍工程において、150℃に加熱される高温
側の水素吸蔵合金収容容器1から放出される水素が、蓄
熱装置120に予め蓄えられている低温の熱媒によつて
冷却され、低温側の水素吸蔵合金収容容器2に流入す
る。その結果、低温側の水素吸蔵合金収容容器2内の昇
温が抑制され、水素吸蔵合金収容容器2での水素吸蔵が
安定的かつ良好になされるようになると共に、顕熱回収
工程を経た後に混合を生ずる第1低温用熱媒体の昇温が
抑制される。その際、蓄熱装置120の熱媒が昇温され
て高温になる。
【0069】また、第3サイクルとしての第2冷凍工程
において、−20℃に冷却される低温側の水素吸蔵合金
収容容器2から放出される水素が、蓄熱装置120に予
め蓄えられている高温の熱媒によつて加熱され、高温側
の水素吸蔵合金収容容器2に流入する。その結果、高温
側の水素吸蔵合金収容容器1内の降温が抑制され、水素
吸蔵合金収容容器1での水素吸蔵が安定的かつ良好にな
されるようになる。その際、蓄熱装置120の熱媒が冷
却されて低温になる。
【0070】他の対をなす水素吸蔵合金収容容器3,
4、5,6、7,8を接続する一対の水素管22,2
8、23,30、24,32の間にも同様に蓄熱装置1
20を介在させ、蓄熱装置120を介して一対の水素管
22,28、23,30、24,32の間で熱交換を行
わせることもできる。これにより、他の対をなす水素吸
蔵合金収容容器3,4、5,6、7,8の間で、水素吸
蔵が安定的かつ良好になされるようになる。なお、蓄熱
装置120を設ける場合には、各ガス用クーラ11,1
3,15,17を省略することができる。従つて、一対
の水素管21,26、22,28、23,30、24,
32を、いずれか一方の水素管21,22,23,24
又は26,28,30,32のみによつて構成すること
も可能である。
【0071】図12には、低温用熱媒体の循環部Z’の
他の構造例を示す。この低温用熱媒体の循環部Z’で
は、熱交換器70を省略してあり、熱交換器70の省略
に伴つて熱交換器70に付属するポンプ64及び第4タ
ンク61も省略してある。従つて、第1低温用熱媒体及
び第2低温用熱媒体は、同種の低温用熱媒体によつて構
成される。しかして、ポンプ58を駆動すれば、第1組
の低温側にある熱媒体通路2a又は4aのいずれか一方
を通つて第1冷熱(−17℃)状態となつた低温用熱媒
体は、熱交換器70において熱交換されることなく、バ
ルブ65a,66a又は65b,66bの開閉操作によ
つてそのまま熱媒体通路6a又は8aのいずれか一方に
供給される。
【0072】この低温用熱媒体の循環部Z’によれば、
第1サイクルとしての第1冷凍工程において、第3対の
一方の水素吸蔵合金収容容器5内の水素吸蔵合金が加熱
されて放出された水素ガスが、ガス用クーラ15を通つ
て冷却されながら水素吸蔵合金収容容器6内に入り、水
素吸蔵合金に発熱を生じながら吸蔵される。その際、バ
ルブ65a,66aを開き、かつ、ポンプ58を駆動す
れば、第1タンク50の低温用熱媒体が第3対の他方
(低温側)の水素吸蔵合金収容容器6の熱媒体通路6a
に直接通され、水素吸蔵合金収容容器6内に生じた熱が
低温用熱媒体によつて吸熱されながら、水素吸蔵合金収
容容器6内の水素吸蔵合金に水素が吸蔵回収される。な
お、水素吸蔵合金収容容器8の熱媒体通路8aを通つて
−40〜−45℃程度に冷却された低温用熱媒体が、ポ
ンプ73の駆動によつて被冷却部72の熱交換器74に
供給されることは上記実施例と実質的に同様である。
【0073】このように、この構造例に係る低温用熱媒
体の循環部Z’によれば、低温用熱媒体を第1,2組で
共用することになるので、第1,2組それぞれでの低温
用熱媒体の最適化を図ることは難しくなるが、熱交換器
70、ポンプ64及び第4タンク61の省略により、熱
交換器70による熱交換ロス及びポンプ64からの発熱
が生じず、これらによる熱損失が生じなくなるので、水
素吸蔵合金利用冷熱発生装置の全体としての熱損失を最
小限に抑えることができる。
【0074】なお、この構造例に係る低温用熱媒体の循
環部Z’によつても第2,第4サイクルとしての顕熱回
収工程は同様になされ得る。また、第3サイクルとして
の冷凍工程は、第1対〜第4対をなす水素吸蔵合金収容
容器1,2、3,4、5,6、7,8において、第1サ
イクルの冷凍工程と逆向きに水素を流通させて行われ、
第1サイクルとしての冷凍工程と実質的に同様の作用と
なる。
【0075】
【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明に係る水素吸蔵合金利用冷熱発生装置によれば、
次の効果を奏することができる。請求項1の発明によれ
ば、各組の低温側の水素吸蔵合金収容容器において顕熱
が回収されるので、省エネルギーを図りつつ、早期に次
の冷凍工程に移行することが可能になる。その結果、次
の冷凍工程の効率を向上させて、高度の冷熱を発生させ
ることができる。
【0076】請求項2の発明によれば、各対の一方の水
素吸蔵合金収容容器から他方の水素吸蔵合金収容容器に
向けて流れる水素がそれぞれガス用クーラによつて冷却
されるので、他方の水素吸蔵合金収容容器での水素吸蔵
が安定的かつ良好になされるようになると共に、混合を
生ずる低温用熱媒体の昇温が抑制され、各対の低温側の
水素吸蔵合金収容容器において冷凍工程の効率が向上す
る。その結果、高度の冷熱を発生させることができる。
【0077】請求項3の発明によれば、第1,2組の低
温用熱媒体を異種の低温用熱媒体とし、これらを熱交換
器によつて熱交換させるので、第1,2組における管路
抵抗、ポンプの駆動力等の低減を図りつつ、混合を防止
した異種の低温用熱媒体によつて所定温度の冷熱の取り
出しが効果的になされる。
【0078】請求項4の発明によれば、第2組の冷熱の
取り出しを行う第2低温用熱媒体を第3タンクに貯溜さ
せるので、第3タンクに貯溜されて温度が均一化された
第2低温用熱媒体によつて冷熱の使用をすることができ
る。その結果、冷凍庫等からなる被冷却部の冷凍が安定
的になされる。
【0079】請求項5の発明によれば、各組の他方の水
素吸蔵合金収容容器の熱媒体通路同士を接続する顕熱回
収回路を設け、水素管に、各対の一方の水素吸蔵合金収
容容器から他方の水素吸蔵合金収容容器に向けて流れる
水素を冷却するガス用クーラを設け、異種の低温用熱媒
体を熱交換させる熱交換器を配置し、第2組の冷熱の取
り出しを行う第2低温用熱媒体を第3タンクに貯溜させ
たので、上記請求項1〜4の発明の効果が融合して得ら
れる。
【0080】加えて、第1低温用熱媒体を2個の第1,
2タンクに貯溜させ、第2低温用熱媒体を2個の第3,
4タンクに貯溜させたので、他方の水素吸蔵合金収容容
器の熱媒体通路に適正温度の低温用熱媒体を選択的に供
給することが可能であり、熱交換器によつて所定の第
1,2低温用熱媒体を熱交換させることとも相まつて、
各対の低温側の水素吸蔵合金収容容器において、冷凍工
程の効率が著しく向上する。
【0081】請求項6の発明によれば、各組の高温側の
水素吸蔵合金収容容器の熱媒体通路同士を接続する高温
側顕熱回収回路を設け、各組の高温側毎に顕熱を回収す
るので、省エネルギーを図りつつ、その後の冷凍工程の
効率を向上させることが可能である。その結果、高度の
冷熱を発生させることができる。
【0082】請求項7の発明によれば、各組の他方の水
素吸蔵合金収容容器の熱媒体通路同士を接続する顕熱回
収回路に、成層型蓄熱槽を設けるので、冷凍工程への切
替えに先立ち、各組の他方の水素吸蔵合金収容容器内の
温度をより適正な温度に予め昇降変更することが可能に
なる。その結果、高度の冷熱を発生させることができ
る。
【0083】請求項8の発明によれば、各対の水素管の
一方に、高温側に向けて水素を送る容器用ポンプを設け
るので、冷熱の取り出しを行う各対の水素吸蔵合金収容
容器において、水素放出が効果的になされる。その結
果、高度の冷熱を発生させることができる。
【0084】請求項9の発明によれば、蓄熱装置を介し
て一対の水素管の間で熱交換を行わせるので、各対の水
素吸蔵合金収容容器内の温度変動の抑制が効果的になさ
れる。その結果、各対の水素吸蔵合金収容容器を安定的
に作動させて、高度の冷熱を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の1実施例に係る水素吸蔵合金利用冷
熱発生装置を示すブロック図。
【図2】 同じく作用説明図。
【図3】 同じく作用説明図。
【図4】 同じく作用説明図。
【図5】 同じく作用説明図。
【図6】 同じく水素吸蔵合金の水素圧力−温度平衡特
性を示す線図。
【図7】 他の構造例に係る水素吸蔵合金利用冷熱発生
装置の要部を示すブロック図。
【図8】 成層型蓄熱槽の熱媒温度−蓄熱槽高さ特性を
示す線図。
【図9】 成層型蓄熱槽の熱媒温度−蓄熱槽高さ特性を
示す線図。
【図10】 他の構造例に係る水素吸蔵合金利用冷熱発
生装置の要部を示すブロック図。
【図11】 他の構造例に係る水素吸蔵合金利用冷熱発
生装置の要部を示すブロック図。
【図12】 他の構造例に係る低温用熱媒体の循環部を
備える水素吸蔵合金利用冷熱発生装置を示すブロック
図。
【符号の説明】
1,2,3,4,5,6,7,8:水素吸蔵合金収容容
器、1a,2a,3a,4a,5a,6a,7a,8
a:熱媒体通路、11,13,15,17:ガス用クー
ラ、12,14,16,18:バルブ、21,22,2
3,24,26,28,30,32:水素管、40:熱
源、41:冷熱源、50:第1タンク、51:第2タン
ク、60:第3タンク、61:第4タンク、70:熱交
換器、72:被冷却部、74:熱交換器、85,86:
顕熱回収回路、90,91,92,93:成層型蓄熱
槽、94,95:高温側顕熱回収回路、110:容器用
ポンプ、120:蓄熱装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兜森 俊樹 北海道室蘭市茶津町4番地 株式会社日本 製鋼所内 (72)発明者 細山 博司 東京都千代田区有楽町一丁目1番2号 株 式会社日本製鋼所内 (72)発明者 福島 健次 東京都千代田区有楽町一丁目1番2号 株 式会社日本製鋼所内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱媒を選択的に供給する熱媒体通路(1
    a,2a,3a,4a,5a,6a,7a,8a)が付
    属され、水素吸蔵合金を収容する偶数個の水素吸蔵合金
    収容容器(1,2、3,4、5,6、7,8)の所定の
    2個同士を、バルブ(12,14,16,18)を介在
    する水素管(21,22,23,24)によつて連通さ
    せて第1〜4対を形成し、各対の一方の水素吸蔵合金収
    容容器(1,3,5,7)の各熱媒体通路(1a,3
    a,5a,7a)を熱源(40)又は冷熱源(41)に
    選択的に接続可能として高温側とし、各対の他方の水素
    吸蔵合金収容容器(2,4,6,8)の各熱媒体通路
    (2a,4a,6a,8a)に低温用熱媒体を供給可能
    として低温側とし、該第1,2対を第1組、該第3,4
    対を第2組とすると共に、第2対の他方の水素吸蔵合金
    収容容器(4)で水素放出による冷熱の取り出しを行つ
    ている間に第1対の他方の水素吸蔵合金収容容器(2)
    で水素を回収して蓄え、第4対の他方の水素吸蔵合金収
    容容器(8)で水素放出による冷熱の取り出しを行つて
    いる間に、第2対の他方の水素吸蔵合金収容容器(4)
    で取り出した冷熱を冷却に使用して第3対の他方の水素
    吸蔵合金収容容器(6)で水素を回収して蓄える第1冷
    凍工程と、第1対の他方の水素吸蔵合金収容容器(2)
    で水素放出による冷熱の取り出しを行つている間に第2
    対の他方の水素吸蔵合金収容容器(4)で水素を回収し
    て蓄え、第3対の他方の水素吸蔵合金収容容器(6)で
    水素放出による冷熱の取り出しを行つている間に、第1
    対の他方の水素吸蔵合金収容容器(2)で取り出した冷
    熱を冷却に使用して第4対の他方の水素吸蔵合金収容容
    器(8)で水素を回収して蓄える第2冷凍工程とを交互
    に繰り返すことにより、連続して冷熱を取り出す水素吸
    蔵合金利用冷熱発生装置であつて、各組の他方の水素吸
    蔵合金収容容器(2,4、6,8)の熱媒体通路(2
    a,4a、6a,8a)同士を接続する顕熱回収回路
    (85,86)を設け、低温用熱媒体を該顕熱回収回路
    (85,86)内を循環させることにより各組の低温側
    毎に顕熱を回収することを特徴とする水素吸蔵合金利用
    冷熱発生装置。
  2. 【請求項2】 熱媒を選択的に供給する熱媒体通路(1
    a,2a,3a,4a,5a,6a,7a,8a)が付
    属され、水素吸蔵合金を収容する偶数個の水素吸蔵合金
    収容容器(1,2、3,4、5,6、7,8)の所定の
    2個同士を、バルブ(12,14,16,18)を介在
    する水素管(21,22,23,24)によつて連通さ
    せて第1〜4対を形成し、各対の一方の水素吸蔵合金収
    容容器(1,3,5,7)の各熱媒体通路(1a,3
    a,5a,7a)を熱源(40)又は冷熱源(41)に
    選択的に接続可能として高温側とし、各対の他方の水素
    吸蔵合金収容容器(2,4,6,8)の各熱媒体通路
    (2a,4a,6a,8a)に低温用熱媒体を供給可能
    として低温側とし、該第1,2対を第1組、該第3,4
    対を第2組とすると共に、第2対の他方の水素吸蔵合金
    収容容器(4)で水素放出による冷熱の取り出しを行つ
    ている間に第1対の他方の水素吸蔵合金収容容器(2)
    で水素を回収して蓄え、第4対の他方の水素吸蔵合金収
    容容器(8)で水素放出による冷熱の取り出しを行つて
    いる間に、第2対の他方の水素吸蔵合金収容容器(4)
    で取り出した冷熱を冷却に使用して第3対の他方の水素
    吸蔵合金収容容器(6)で水素を回収して蓄える第1冷
    凍工程と、第1対の他方の水素吸蔵合金収容容器(2)
    で水素放出による冷熱の取り出しを行つている間に第2
    対の他方の水素吸蔵合金収容容器(4)で水素を回収し
    て蓄え、第3対の他方の水素吸蔵合金収容容器(6)で
    水素放出による冷熱の取り出しを行つている間に、第1
    対の他方の水素吸蔵合金収容容器(2)で取り出した冷
    熱を冷却に使用して第4対の他方の水素吸蔵合金収容容
    器(8)で水素を回収して蓄える第2冷凍工程とを交互
    に繰り返すことにより、連続して冷熱を取り出す水素吸
    蔵合金利用冷熱発生装置であつて、水素管(21,2
    2,23,24)に、各対の一方の水素吸蔵合金収容容
    器(1,3,5,7)から他方の水素吸蔵合金収容容器
    (2,4、6,8)に向けて流れる水素を冷却するガス
    用クーラ(11,13,15,17)を設けることを特
    徴とする水素吸蔵合金利用冷熱発生装置。
  3. 【請求項3】 熱媒を選択的に供給する熱媒体通路(1
    a,2a,3a,4a,5a,6a,7a,8a)が付
    属され、水素吸蔵合金を収容する偶数個の水素吸蔵合金
    収容容器(1,2、3,4、5,6、7,8)の所定の
    2個同士を、バルブ(12,14,16,18)を介在
    する水素管(21,22,23,24)によつて連通さ
    せて第1〜4対を形成し、各対の一方の水素吸蔵合金収
    容容器(1,3,5,7)の各熱媒体通路(1a,3
    a,5a,7a)を熱源(40)又は冷熱源(41)に
    選択的に接続可能として高温側とし、各対の他方の水素
    吸蔵合金収容容器(2,4,6,8)の各熱媒体通路
    (2a,4a,6a,8a)に低温用熱媒体を供給可能
    として低温側とし、該第1,2対を第1組、該第3,4
    対を第2組とすると共に、第2対の他方の水素吸蔵合金
    収容容器(4)で水素放出による冷熱の取り出しを行つ
    ている間に第1対の他方の水素吸蔵合金収容容器(2)
    で水素を回収して蓄え、第4対の他方の水素吸蔵合金収
    容容器(8)で水素放出による冷熱の取り出しを行つて
    いる間に、第2対の他方の水素吸蔵合金収容容器(4)
    で取り出した冷熱を冷却に使用して第3対の他方の水素
    吸蔵合金収容容器(6)で水素を回収して蓄える第1冷
    凍工程と、第1対の他方の水素吸蔵合金収容容器(2)
    で水素放出による冷熱の取り出しを行つている間に第2
    対の他方の水素吸蔵合金収容容器(4)で水素を回収し
    て蓄え、第3対の他方の水素吸蔵合金収容容器(6)で
    水素放出による冷熱の取り出しを行つている間に、第1
    対の他方の水素吸蔵合金収容容器(2)で取り出した冷
    熱を冷却に使用して第4対の他方の水素吸蔵合金収容容
    器(8)で水素を回収して蓄える第2冷凍工程とを交互
    に繰り返すことにより、連続して冷熱を取り出す水素吸
    蔵合金利用冷熱発生装置であつて、第1組の熱媒体通路
    (2a,4a)に供給される低温用熱媒体を第1低温用
    熱媒体とし、該第1低温用熱媒体を2箇所に貯溜させ、
    一方の第1低温用熱媒体を、第1組の水素の回収を行う
    水素吸蔵合金収容容器(2,4)の熱媒体通路(2a,
    4a)に選択的に供給し、他方の第1低温用熱媒体を、
    第1組の冷熱の取り出しを行う水素吸蔵合金収容容器
    (4,2)の熱媒体通路(4a,2a)に選択的に供給
    すると共に、第2組の熱媒体通路(6a,8a)に供給
    される低温用熱媒体を第1低温用熱媒体とは異種の第2
    低温用熱媒体とし、該第2低温用熱媒体を2箇所に貯溜
    させ、一方の第2低温用熱媒体を、第2組の水素の回収
    を行う水素吸蔵合金収容容器(6,8)の熱媒体通路
    (6a,8a)に選択的に供給し、他方の第2低温用熱
    媒体を、第2組の冷熱の取り出しを行う水素吸蔵合金収
    容容器(8,6)の熱媒体通路(8a,6a)に選択的
    に供給し、かつ、第1組の冷熱の取り出しを行う水素吸
    蔵合金収容容器(4,2)の熱媒体通路(4a,2a)
    に供給する第1低温用熱媒体と水素の回収を行う水素吸
    蔵合金収容容器(6,8)の熱媒体通路(6a,8a)
    に供給する第2低温用熱媒体との間で熱交換させる熱交
    換器(70)を配置することを特徴とする水素吸蔵合金
    利用冷熱発生装置。
  4. 【請求項4】 他方の第2低温用熱媒体を貯溜する第3
    タンク(60)を設けることを特徴とする請求項3の水
    素吸蔵合金利用冷熱発生装置。
  5. 【請求項5】 熱媒を選択的に供給する熱媒体通路(1
    a,2a,3a,4a,5a,6a,7a,8a)が付
    属され、水素吸蔵合金を収容する偶数個の水素吸蔵合金
    収容容器(1,2、3,4、5,6、7,8)の所定の
    2個同士を、バルブ(12,14,16,18)を介在
    する水素管(21,22,23,24)によつて連通さ
    せて第1〜4対を形成し、各対の一方の水素吸蔵合金収
    容容器(1,3,5,7)の各熱媒体通路(1a,3
    a,5a,7a)を熱源(40)又は冷熱源(41)に
    選択的に接続可能として高温側とし、各対の他方の水素
    吸蔵合金収容容器(2,4,6,8)の各熱媒体通路
    (2a,4a,6a,8a)に低温用熱媒体を供給可能
    として低温側とし、該第1,2対を第1組、該第3,4
    対を第2組とすると共に、第2対の他方の水素吸蔵合金
    収容容器(4)で水素放出による冷熱の取り出しを行つ
    ている間に第1対の他方の水素吸蔵合金収容容器(2)
    で水素を回収して蓄え、第4対の他方の水素吸蔵合金収
    容容器(8)で水素放出による冷熱の取り出しを行つて
    いる間に、第2対の他方の水素吸蔵合金収容容器(4)
    で取り出した冷熱を冷却に使用して第3対の他方の水素
    吸蔵合金収容容器(6)で水素を回収して蓄える第1冷
    凍工程と、第1対の他方の水素吸蔵合金収容容器(2)
    で水素放出による冷熱の取り出しを行つている間に第2
    対の他方の水素吸蔵合金収容容器(4)で水素を回収し
    て蓄え、第3対の他方の水素吸蔵合金収容容器(6)で
    水素放出による冷熱の取り出しを行つている間に、第1
    対の他方の水素吸蔵合金収容容器(2)で取り出した冷
    熱を冷却に使用して第4対の他方の水素吸蔵合金収容容
    器(8)で水素を回収して蓄える第2冷凍工程とを交互
    に繰り返すことにより、連続して冷熱を取り出す水素吸
    蔵合金利用冷熱発生装置であつて、各組の他方の水素吸
    蔵合金収容容器(2,4、6,8)の熱媒体通路(2
    a,4a、6a,8a)同士を接続する顕熱回収回路
    (85,86)を設け、該顕熱回収回路(85,86)
    に低温用熱媒体を通すことにより各組の低温側毎に顕熱
    を回収し、水素管(21,22,23,24)に、各対
    の一方の水素吸蔵合金収容容器(1,3,5,7)から
    他方の水素吸蔵合金収容容器(2,4、6,8)に向け
    て流れる水素を冷却するガス用クーラ(11,13,1
    5,17)を設け、第1組の熱媒体通路(2a,4a)
    に供給される低温用熱媒体を第1低温用熱媒体とし、該
    第1低温用熱媒体を2箇所に貯溜させ、第2タンク(5
    1)に貯溜する一方の第1低温用熱媒体を、第1組の水
    素の回収を行う水素吸蔵合金収容容器(2,4)の熱媒
    体通路(2a,4a)に選択的に供給し、第1タンク
    (50)に貯溜する他方の第1低温用熱媒体を、第1組
    の冷熱の取り出しを行う水素吸蔵合金収容容器(4,
    2)の熱媒体通路(4a,2a)に選択的に供給すると
    共に、第2組の熱媒体通路(6a,8a)に供給される
    低温用熱媒体を第1低温用熱媒体とは異種の第2低温用
    熱媒体とし、該第2低温用熱媒体を2箇所に貯溜させ、
    第4タンク(61)に貯溜する一方の第2低温用熱媒体
    を、第2組の水素の回収を行う水素吸蔵合金収容容器
    (6,8)の熱媒体通路(6a,8a)に選択的に供給
    し、第3タンク(60)に貯溜する他方の第2低温用熱
    媒体を、第2組の冷熱の取り出しを行う水素吸蔵合金収
    容容器(8,6)の熱媒体通路(8a,6a)に選択的
    に供給し、かつ、第1組の冷熱の取り出しを行う水素吸
    蔵合金収容容器(4,2)の熱媒体通路(4a,2a)
    に供給する第1低温用熱媒体と水素の回収を行う水素吸
    蔵合金収容容器(6,8)の熱媒体通路(6a,8a)
    に供給する第2低温用熱媒体との間で熱交換させる熱交
    換器(70)を配置することを特徴とする水素吸蔵合金
    利用冷熱発生装置。
  6. 【請求項6】 各組の高温側の水素吸蔵合金収容容器
    (1,3、5,7)の熱媒体通路(1a,3a、5a,
    7a)同士を接続する高温側顕熱回収回路(94,9
    5)を設け、熱媒を該高温側顕熱回収回路(94,9
    5)内で循環させることにより各組の高温側毎に顕熱を
    回収することを特徴とする請求項1,2,3,4又は5
    の水素吸蔵合金利用冷熱発生装置。
  7. 【請求項7】 各組の他方の水素吸蔵合金収容容器
    (2,4、6,8)の熱媒体通路(2a,4a、6a,
    8a)同士を接続する顕熱回収回路(85,86)に、
    成層型蓄熱槽(90,91、92,93)を設けること
    を特徴とする請求項1又は5の水素吸蔵合金利用冷熱発
    生装置。
  8. 【請求項8】 各対の水素吸蔵合金収容容器(1,2、
    3,4、5,6、7,8)の水素管(21,26、2
    2,28、23,30、24,32)を一対形成し、一
    方の水素管(26,28,30,32)に、高温側に向
    けて水素を送る容器用ポンプ(110)を設けることを
    特徴とする請求項1,2,3,4又は5の水素吸蔵合金
    利用冷熱発生装置。
  9. 【請求項9】 各対の水素吸蔵合金収容容器(1,2、
    3,4、5,6、7,8)の水素管(21,26、2
    2,28、23,30、24,32)を一対形成し、各
    対の水素管(21,26、22,28、23,30、2
    4,32)の間に蓄熱装置(120)を介在させ、蓄熱
    装置(120)を介して一対の水素管(21,26、2
    2,28、23,30、24,32)の間で熱交換を行
    わせることを特徴とする請求項1,3,4又は5の水素
    吸蔵合金利用冷熱発生装置。
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