JPH08178465A - 金属水素化物利用熱交換器 - Google Patents
金属水素化物利用熱交換器Info
- Publication number
- JPH08178465A JPH08178465A JP6322315A JP32231594A JPH08178465A JP H08178465 A JPH08178465 A JP H08178465A JP 6322315 A JP6322315 A JP 6322315A JP 32231594 A JP32231594 A JP 32231594A JP H08178465 A JPH08178465 A JP H08178465A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- heat
- containers
- metal hydride
- region
- 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.)
- Withdrawn
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B17/00—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
- F25B17/12—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type using desorption of hydrogen from a hydride
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 図3(A)において、容器16dが加熱域で
再生工程に入る。すなわち、容器16aの金属水素化物
MH1が水素吸蔵過程に入る。このとき、容器16aに
生じる熱はクロスフローファン28によって放散され
る。一方、容器16bは冷熱発生工程に入る。すなわ
ち、容器16bの金属水素化物MH1が水素を放出し、
周囲を冷却する。このとき、容器16cは水素管20a
を介して水素を吸蔵する。このサイクルが終了すると、
容器16a〜16dはモータによって90°回転され、
図3(C)に示す位置に移動する。ここで容器16aは
冷熱発生工程に入り、容器16cは再生工程に入る。こ
のサイクルが終了すると容器16a〜16dは90°逆
回転され、図3(A)に示す位置に戻る。同様の動作を
繰り返す。 【効果】 容器を回転させるだけで冷熱発生工程および
再生工程を繰り返し実行できるため、構造を簡単にしか
つ小型化できる。
再生工程に入る。すなわち、容器16aの金属水素化物
MH1が水素吸蔵過程に入る。このとき、容器16aに
生じる熱はクロスフローファン28によって放散され
る。一方、容器16bは冷熱発生工程に入る。すなわ
ち、容器16bの金属水素化物MH1が水素を放出し、
周囲を冷却する。このとき、容器16cは水素管20a
を介して水素を吸蔵する。このサイクルが終了すると、
容器16a〜16dはモータによって90°回転され、
図3(C)に示す位置に移動する。ここで容器16aは
冷熱発生工程に入り、容器16cは再生工程に入る。こ
のサイクルが終了すると容器16a〜16dは90°逆
回転され、図3(A)に示す位置に戻る。同様の動作を
繰り返す。 【効果】 容器を回転させるだけで冷熱発生工程および
再生工程を繰り返し実行できるため、構造を簡単にしか
つ小型化できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は金属水素化物利用熱交
換器に関し、特にたとえば、水素平衡圧力の異なる2種
類の金属水素化物の水素放出/吸蔵に伴う可逆的な吸熱
/放熱現象を利用する、金属水素化物利用熱交換器に関
する。
換器に関し、特にたとえば、水素平衡圧力の異なる2種
類の金属水素化物の水素放出/吸蔵に伴う可逆的な吸熱
/放熱現象を利用する、金属水素化物利用熱交換器に関
する。
【0002】
【従来の技術】この種の従来の熱交換器の一例が、特開
昭59−81469号公報〔F25B17/12〕に開
示されている。この従来技術は、水素平衡特性の異なる
2種類の金属水素化物を充填した容器を密閉容器内で回
転させることによって各容器の相対的位置を切り換えて
冷熱を得る(吸熱させる)。
昭59−81469号公報〔F25B17/12〕に開
示されている。この従来技術は、水素平衡特性の異なる
2種類の金属水素化物を充填した容器を密閉容器内で回
転させることによって各容器の相対的位置を切り換えて
冷熱を得る(吸熱させる)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来技術では、密閉容器を高温部と2つの常温部と冷熱発
生部との4室に区画する必要があるため、構造が複雑に
なるという問題点があった。さらに、従来技術では常温
部に冷媒を流して冷却するため、冷媒流路のような付属
設備が必要で、小型化できないという問題がある。
来技術では、密閉容器を高温部と2つの常温部と冷熱発
生部との4室に区画する必要があるため、構造が複雑に
なるという問題点があった。さらに、従来技術では常温
部に冷媒を流して冷却するため、冷媒流路のような付属
設備が必要で、小型化できないという問題がある。
【0004】さらに、特開平3−110361号公報
〔F25B 17/12〕においても同様に金属水素化
物充填容器を回転させて冷熱を発生する熱交換器が開示
されている。この従来技術においては、放熱域(常温
域)において冷媒を用いることなく空冷によって充填容
器を冷却することができるので付属設備は不要になるも
のの、2つの空冷域が必要であり、したがって、2つの
放熱ファンが必要になるので、小型化という点ではなお
問題があった。
〔F25B 17/12〕においても同様に金属水素化
物充填容器を回転させて冷熱を発生する熱交換器が開示
されている。この従来技術においては、放熱域(常温
域)において冷媒を用いることなく空冷によって充填容
器を冷却することができるので付属設備は不要になるも
のの、2つの空冷域が必要であり、したがって、2つの
放熱ファンが必要になるので、小型化という点ではなお
問題があった。
【0005】それゆえに、この発明の主たる目的は、構
造が簡単でかつ小型化可能な金属水素化物利用熱交換器
を提供することである。
造が簡単でかつ小型化可能な金属水素化物利用熱交換器
を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、第1の金属
水素化物が充填された第1の容器、第2の金属水素化物
が充填された第2の容器、第1の容器と第2の容器とを
水素が通るように連通する水素通路、第1の容器および
第2の容器を所定の位置関係で回転可能に支持する軸、
および軸の周辺において第1および第2の容器を収容す
るケースを備える、金属水素化物利用熱交換器である。
水素化物が充填された第1の容器、第2の金属水素化物
が充填された第2の容器、第1の容器と第2の容器とを
水素が通るように連通する水素通路、第1の容器および
第2の容器を所定の位置関係で回転可能に支持する軸、
および軸の周辺において第1および第2の容器を収容す
るケースを備える、金属水素化物利用熱交換器である。
【0007】
【作用】第1の容器が加熱域において加熱されると、第
1の容器から放出された水素が水素通路を通って第2の
容器に吸蔵され、それに伴って生じる熱が放熱域で放熱
される。軸によって第2の容器が吸熱域に移動すると、
第2の容器は水素を放出し、吸熱する。その後、軸によ
って第1および第2の容器を移動することによって、第
1の容器が加熱域に戻され、再生工程が行われる。これ
を繰り返すことによって吸熱域において第2の容器によ
って吸熱(冷熱発生)させることができる。
1の容器から放出された水素が水素通路を通って第2の
容器に吸蔵され、それに伴って生じる熱が放熱域で放熱
される。軸によって第2の容器が吸熱域に移動すると、
第2の容器は水素を放出し、吸熱する。その後、軸によ
って第1および第2の容器を移動することによって、第
1の容器が加熱域に戻され、再生工程が行われる。これ
を繰り返すことによって吸熱域において第2の容器によ
って吸熱(冷熱発生)させることができる。
【0008】
【発明の効果】この発明によれば、ケースの中で第1お
よび第2の容器を回転させるだけで第1の容器の再生工
程および第2の容器による吸熱(冷熱発生)工程が行わ
れるため、簡単な構造で効率的に熱交換をすることがで
きる。しかも、各容器を共通の放熱域で空冷するように
すれば、放熱ファンを1つだけ設ければよいので、小型
化可能である。
よび第2の容器を回転させるだけで第1の容器の再生工
程および第2の容器による吸熱(冷熱発生)工程が行わ
れるため、簡単な構造で効率的に熱交換をすることがで
きる。しかも、各容器を共通の放熱域で空冷するように
すれば、放熱ファンを1つだけ設ければよいので、小型
化可能である。
【0009】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【0010】
【実施例】図1および図2を参照して、この実施例の金
属水素化物利用熱交換器10は、円筒形のケース12を
含み、ケース12内には軸14が設けられる。この軸1
4は回転可能に支承される。軸14の周辺に、ケース1
2の長さ方向に沿って、長さおよび直径がケース12よ
りも小さい4つの充填容器16a〜16dが収容され
る。容器16a〜16dは、良熱伝導材料で作られる。
容器16aおよび16bには水素平衡圧力が大きいたと
えばMmNi5 系の金属水素化物MH1が充填され、容
器16cおよび16dには水素平衡圧力が小さいたとえ
ばLaNi5 系の金属水素化物MH2が充填される。そ
して、それぞれの容器16a〜16dがケース12の長
さ方向両端において軸14から延びるサポータ18a〜
18dによってサポートされる。サポータ18a〜18
dはそれぞれ、同じ長さでかつ隣合うサポータと直角を
なしており、これによって容器16a〜16dは互いに
90°の等間隔で配置される。容器16aおよび16d
はその長さ方向両端において水素管20aによって結ば
れ、容器16bおよび16cはその長さ方向両端におい
て水素管20bによって結ばれる。水素管20aおよび
20bは、それぞれ、それが連通する2つの容器間にお
いて水素通路となる。
属水素化物利用熱交換器10は、円筒形のケース12を
含み、ケース12内には軸14が設けられる。この軸1
4は回転可能に支承される。軸14の周辺に、ケース1
2の長さ方向に沿って、長さおよび直径がケース12よ
りも小さい4つの充填容器16a〜16dが収容され
る。容器16a〜16dは、良熱伝導材料で作られる。
容器16aおよび16bには水素平衡圧力が大きいたと
えばMmNi5 系の金属水素化物MH1が充填され、容
器16cおよび16dには水素平衡圧力が小さいたとえ
ばLaNi5 系の金属水素化物MH2が充填される。そ
して、それぞれの容器16a〜16dがケース12の長
さ方向両端において軸14から延びるサポータ18a〜
18dによってサポートされる。サポータ18a〜18
dはそれぞれ、同じ長さでかつ隣合うサポータと直角を
なしており、これによって容器16a〜16dは互いに
90°の等間隔で配置される。容器16aおよび16d
はその長さ方向両端において水素管20aによって結ば
れ、容器16bおよび16cはその長さ方向両端におい
て水素管20bによって結ばれる。水素管20aおよび
20bは、それぞれ、それが連通する2つの容器間にお
いて水素通路となる。
【0011】ケース12は開閉可能な仕切部材としての
ダンパ24aおよび24bによって仕切られ、これによ
ってケース12内に第1室26a,第2室26bおよび
第3室26cが形成される。そして、第1室26aには
図示しないヒータが設けられ、したがってこの第1室2
6aが加熱域として機能する。加熱域において後述の再
生工程が実行される。第2室26b内の空気は、ケース
12の外に第2室26bに隣接して設けられたクロスフ
ローファン28によって外部に送り出される。したがっ
て、第2室26bは放熱域として機能する。そして、第
3室26cは吸熱域として機能し、その吸熱域におい
て、吸熱(冷熱発生)工程が実行される。
ダンパ24aおよび24bによって仕切られ、これによ
ってケース12内に第1室26a,第2室26bおよび
第3室26cが形成される。そして、第1室26aには
図示しないヒータが設けられ、したがってこの第1室2
6aが加熱域として機能する。加熱域において後述の再
生工程が実行される。第2室26b内の空気は、ケース
12の外に第2室26bに隣接して設けられたクロスフ
ローファン28によって外部に送り出される。したがっ
て、第2室26bは放熱域として機能する。そして、第
3室26cは吸熱域として機能し、その吸熱域におい
て、吸熱(冷熱発生)工程が実行される。
【0012】軸14はケース12の一方端に取り付けら
れたモータ22によって回軸駆動される。このとき、モ
ータ22は、この実施例では、90°回転する毎に回転
方向を切り換えるため、容器16aおよび16bは放熱
域および吸熱域を往復移動し、容器16cおよび16d
は放熱域および加熱域を往復移動する。なお、仕切部材
ないしダンパ24aおよび24bは、容器16a〜16
dが回転するとき、図示しない開放装置によって図3
(B)あるいは図3(D)に示すように開放され、これ
によって仕切が解除される。
れたモータ22によって回軸駆動される。このとき、モ
ータ22は、この実施例では、90°回転する毎に回転
方向を切り換えるため、容器16aおよび16bは放熱
域および吸熱域を往復移動し、容器16cおよび16d
は放熱域および加熱域を往復移動する。なお、仕切部材
ないしダンパ24aおよび24bは、容器16a〜16
dが回転するとき、図示しない開放装置によって図3
(B)あるいは図3(D)に示すように開放され、これ
によって仕切が解除される。
【0013】図3(A)〜(D)を参照して、金属水素
化物利用熱交換器10の動作について説明する。まず、
図3(A)に示すように容器16dが加熱域にもたらさ
れると、容器16d内の金属水素化物MH2がヒータ
(図示せず)によって加熱されることによって再生工程
に入る。すなわち、水素を吸蔵した金属水素化物MH2
が、金属水素化物MH2と容器16aに充填された金属
水素化物MH1との平衡圧力が逆転するまで加熱され、
金属水素化物MH2が水素管20aを介して水素を放出
し、金属水素化物MH1を水素吸蔵状態に再生する。こ
のとき、容器16aから生じる熱はクロスフローファン
28によって放散される。
化物利用熱交換器10の動作について説明する。まず、
図3(A)に示すように容器16dが加熱域にもたらさ
れると、容器16d内の金属水素化物MH2がヒータ
(図示せず)によって加熱されることによって再生工程
に入る。すなわち、水素を吸蔵した金属水素化物MH2
が、金属水素化物MH2と容器16aに充填された金属
水素化物MH1との平衡圧力が逆転するまで加熱され、
金属水素化物MH2が水素管20aを介して水素を放出
し、金属水素化物MH1を水素吸蔵状態に再生する。こ
のとき、容器16aから生じる熱はクロスフローファン
28によって放散される。
【0014】一方、容器16bおよび16cはそれぞ
れ、吸熱域および放熱域に位置し、冷熱発生工程に入
る。したがって、容器16bにおいては金属水素化物M
H1は水素放出(解離)過程に入り、周囲の熱を吸熱す
る。同時に、容器16bから放出された水素は水素管2
0bを介して容器16cに充填された金属水素化物MH
2によって吸蔵される。したがって、金属水素化物MH
2は水素吸蔵過程に入る。そのため、容器16cは発熱
し、それがクロスフローファン28によって放散され
る。
れ、吸熱域および放熱域に位置し、冷熱発生工程に入
る。したがって、容器16bにおいては金属水素化物M
H1は水素放出(解離)過程に入り、周囲の熱を吸熱す
る。同時に、容器16bから放出された水素は水素管2
0bを介して容器16cに充填された金属水素化物MH
2によって吸蔵される。したがって、金属水素化物MH
2は水素吸蔵過程に入る。そのため、容器16cは発熱
し、それがクロスフローファン28によって放散され
る。
【0015】図3(A)におけるサイクルが終了する
と、図3(B)に示すように仕切部材24aおよび24
bの仕切が解除される。そして、容器16a〜16dが
モータ22によって反時計回り方向に90°回転した
後、図3(C)に示すように仕切部材24aおよび24
bによって再び加熱域,放熱域および吸熱域が仕切られ
る。
と、図3(B)に示すように仕切部材24aおよび24
bの仕切が解除される。そして、容器16a〜16dが
モータ22によって反時計回り方向に90°回転した
後、図3(C)に示すように仕切部材24aおよび24
bによって再び加熱域,放熱域および吸熱域が仕切られ
る。
【0016】図3(C)に示すサイクルにおいては、容
器16aが冷熱発生工程に入り、容器16cが再生工程
に入る。このサイクルが終了すると、図3(D)に示す
ように再び仕切が解除され、その後モータ22が逆転す
ることによって、容器16a〜16dが図3(A)に示
す位置に戻る。以後、上述の図3(A)〜(D)の動作
が繰り返される。
器16aが冷熱発生工程に入り、容器16cが再生工程
に入る。このサイクルが終了すると、図3(D)に示す
ように再び仕切が解除され、その後モータ22が逆転す
ることによって、容器16a〜16dが図3(A)に示
す位置に戻る。以後、上述の図3(A)〜(D)の動作
が繰り返される。
【0017】この実施例によれば、容器16a〜16d
を回転させるだけで、共通の放熱域において熱が放出さ
れるとともに、吸熱域において周囲が冷却されるため、
簡単な構造で熱交換をすることができる。なお、上述の
実施例においては、吸熱域に被冷却水を充填しこれを吸
熱(冷熱発生)工程で冷却するようにしてもよい。
を回転させるだけで、共通の放熱域において熱が放出さ
れるとともに、吸熱域において周囲が冷却されるため、
簡単な構造で熱交換をすることができる。なお、上述の
実施例においては、吸熱域に被冷却水を充填しこれを吸
熱(冷熱発生)工程で冷却するようにしてもよい。
【0018】また、この実施例では、ケース12に容器
を4つ(2対)収容する場合について説明したが、それ
ぞれがMH1およびMH2を含む少なくとも2つ(1
対)の容器が設けられていればよい。さらに、ケース1
2は円筒形のものでなく角筒状のものでもよい。
を4つ(2対)収容する場合について説明したが、それ
ぞれがMH1およびMH2を含む少なくとも2つ(1
対)の容器が設けられていればよい。さらに、ケース1
2は円筒形のものでなく角筒状のものでもよい。
【図1】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図2】図1実施例を示す断面図である。
【図3】図1実施例の動作を示す図解図である。
10 …金属水素化物利用熱交換器 12 …ケース 16a〜16d …容器 20a,20b …水素管 22 …モータ 28 …クロスフローファン
フロントページの続き (72)発明者 井本 輝彦 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西村 康一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 米津 育郎 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】第1の金属水素化物が充填された第1の容
器、 第2の金属水素化物が充填された第2の容器、 前記第1の容器と前記第2の容器とを水素が通るように
連通する水素通路、 前記第1の容器および前記第2の容器を所定の位置関係
で回転可能に支持する軸、および前記軸の周辺において
前記第1および第2の容器を収容するケースを備える、
金属水素化物利用熱交換器。 - 【請求項2】前記ケースは前記第1および第2の容器の
いずれか一方を加熱する加熱域、前記第1および第2の
容器のいずれか一方が熱を放出する放熱域および前記第
1および第2の容器のいずれか一方が熱を吸収する吸熱
域を有し、さらに前記加熱域,前記放熱域および前記吸
熱域を開閉可能に仕切る仕切手段を備える、請求項1記
載の金属水素化物利用熱交換器。 - 【請求項3】前記第1の容器および前記第2の容器を2
対設け、前記軸は対を構成する前記第1の容器と前記第
2の容器とが90°でかつ各容器が90°となるように
前記第1の容器および前記第2の容器を支持し、 前記加熱域には2つの前記第1の容器の一方が位置し、
前記放熱域には一方の対の前記第1の容器または前記第
2の容器と他方の対の前記第2の容器または前記第1の
容器とが位置し、前記吸熱域には2つの前記第2の容器
の一方が位置する、請求項2記載の金属水素化物利用熱
交換器。 - 【請求項4】前記ケースに関連して設けられて前記放熱
域に前記容器を冷却するための放熱フィンをさらに備え
る、請求項3記載の金属水素化物利用熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6322315A JPH08178465A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 金属水素化物利用熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6322315A JPH08178465A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 金属水素化物利用熱交換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08178465A true JPH08178465A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18142263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6322315A Withdrawn JPH08178465A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 金属水素化物利用熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08178465A (ja) |
-
1994
- 1994-12-26 JP JP6322315A patent/JPH08178465A/ja not_active Withdrawn
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Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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