JPH1089800A - 金属水素化物を用いた熱交換器 - Google Patents
金属水素化物を用いた熱交換器Info
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- JPH1089800A JPH1089800A JP8243311A JP24331196A JPH1089800A JP H1089800 A JPH1089800 A JP H1089800A JP 8243311 A JP8243311 A JP 8243311A JP 24331196 A JP24331196 A JP 24331196A JP H1089800 A JPH1089800 A JP H1089800A
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- container
- metal hydride
- hydrogen
- heat exchanger
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- 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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- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 案内部及び熱交換容器間での潤滑性及び伝熱
性を向上させ、装置全体の小型化及び高効率化を実現さ
せた金属水素化物を用いた熱交換器を提供する。 【解決手段】 低温用の第１金属水素化物ＭＨ１が充填
された第１収容部と、中高温用の第２金属水素化物ＭＨ
２が充填された第２収容部と、水素移動を可能とする水
素通路と、を長さ方向に区分して収容する熱交換容器
２，３と、熱交換容器２，３の長さ方向に、加熱領域１
Ｃと放熱領域１Ｂと吸熱領域１Ａとが設けられた案内部
４，５と、熱交換容器２，３を案内部４，５内で往復移
動させ、第１収容部を吸熱領域１Ａと放熱領域１Ｂとの
間で往復移動させると共に、第２収容部を放熱領域１Ｂ
と加熱領域１Ｃとの間で往復移動させる移動手段１０
と、案内部４，５及び熱交換容器２，３間に介在させた
潤滑材１５と、を備えている。
性を向上させ、装置全体の小型化及び高効率化を実現さ
せた金属水素化物を用いた熱交換器を提供する。 【解決手段】 低温用の第１金属水素化物ＭＨ１が充填
された第１収容部と、中高温用の第２金属水素化物ＭＨ
２が充填された第２収容部と、水素移動を可能とする水
素通路と、を長さ方向に区分して収容する熱交換容器
２，３と、熱交換容器２，３の長さ方向に、加熱領域１
Ｃと放熱領域１Ｂと吸熱領域１Ａとが設けられた案内部
４，５と、熱交換容器２，３を案内部４，５内で往復移
動させ、第１収容部を吸熱領域１Ａと放熱領域１Ｂとの
間で往復移動させると共に、第２収容部を放熱領域１Ｂ
と加熱領域１Ｃとの間で往復移動させる移動手段１０
と、案内部４，５及び熱交換容器２，３間に介在させた
潤滑材１５と、を備えている。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、金属水素化物を用
いた熱交換器に関し、特に水素平衡圧力の異なる２種類
の金属水素化物（水素吸蔵合金）の水素放出又は吸蔵に
伴う可逆的な吸熱及び放熱現象を利用する熱交換器に関
する。
いた熱交換器に関し、特に水素平衡圧力の異なる２種類
の金属水素化物（水素吸蔵合金）の水素放出又は吸蔵に
伴う可逆的な吸熱及び放熱現象を利用する熱交換器に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、フロンガス等によるオゾン層の破
壊等が問題となり、地球環境保全の立場からフロンガス
などを使用したコンプレッサ式の熱交換器の使用が次第
に規制されるようになった。このため、近年ではこのよ
うな従来方式とは異なる様々な方式の熱交換器が開発さ
れてきている。
壊等が問題となり、地球環境保全の立場からフロンガス
などを使用したコンプレッサ式の熱交換器の使用が次第
に規制されるようになった。このため、近年ではこのよ
うな従来方式とは異なる様々な方式の熱交換器が開発さ
れてきている。
【０００３】そして、このような熱交換器の一つとし
て、水素吸蔵合金材料に水素が吸収されて水素吸蔵合金
になる際の発熱反応や、この合金から水素が放出されて
水素吸蔵合金材料になる際の吸熱反応を利用して熱交換
を行うようにした熱交換器が開発されている。
て、水素吸蔵合金材料に水素が吸収されて水素吸蔵合金
になる際の発熱反応や、この合金から水素が放出されて
水素吸蔵合金材料になる際の吸熱反応を利用して熱交換
を行うようにした熱交換器が開発されている。
【０００４】また、上記のような水素吸蔵合金を用いた
熱交換器としては、特公昭５８−１９９５５号公報およ
び特開平７−２８６７９３号公報等において示されるよ
うなものが知られていた。
熱交換器としては、特公昭５８−１９９５５号公報およ
び特開平７−２８６７９３号公報等において示されるよ
うなものが知られていた。
【０００５】ここで、このような従来の熱交換器の構造
について、図３を参照して説明する。この熱交換器１０
０は、吸熱領域１００Ａと、放熱領域１００Ｂと、加熱
領域１００Ｃとを有している。各領域には、各領域を貫
通し、内部に２種類の金属水素化物を充填した熱交換容
器（ＭＨ容器）１１０、１３０を移動可能に収容する容
器案内部１２０、１４０がそれぞれ平行に設けられてい
る。
について、図３を参照して説明する。この熱交換器１０
０は、吸熱領域１００Ａと、放熱領域１００Ｂと、加熱
領域１００Ｃとを有している。各領域には、各領域を貫
通し、内部に２種類の金属水素化物を充填した熱交換容
器（ＭＨ容器）１１０、１３０を移動可能に収容する容
器案内部１２０、１４０がそれぞれ平行に設けられてい
る。
【０００６】吸熱領域１００Ａには、被冷却部１０１が
設けられ、ＭＨ容器１１０、１３０から得られる冷熱を
利用して、被冷却部１０１が冷却される。放熱領域１０
０Ｂは、断熱壁１０２で覆われている。吸熱領域１００
Ａと放熱領域１００Ｂとに位置する容器案内部１２０、
１４０の外周面には、ＭＨ容器１１０、１３０からの吸
熱及び放熱の熱交換効率を高めるため、フィン１０１
ａ、１０２ａがそれぞれ取り付けられている。
設けられ、ＭＨ容器１１０、１３０から得られる冷熱を
利用して、被冷却部１０１が冷却される。放熱領域１０
０Ｂは、断熱壁１０２で覆われている。吸熱領域１００
Ａと放熱領域１００Ｂとに位置する容器案内部１２０、
１４０の外周面には、ＭＨ容器１１０、１３０からの吸
熱及び放熱の熱交換効率を高めるため、フィン１０１
ａ、１０２ａがそれぞれ取り付けられている。
【０００７】加熱領域１００Ｃは、断熱壁１０３が設け
られ、内部には、ＭＨ容器１１０、１３０を加熱するた
めのヒータ１０３ａが複数個設けられている。ＭＨ容器
１１０とＭＨ容器１３０とは、交互に移動可能なよう
に、駆動装置１５０により制御されている。
られ、内部には、ＭＨ容器１１０、１３０を加熱するた
めのヒータ１０３ａが複数個設けられている。ＭＨ容器
１１０とＭＨ容器１３０とは、交互に移動可能なよう
に、駆動装置１５０により制御されている。
【０００８】駆動装置１５０は、ワイヤ１５１、駆動プ
ーリ１５２、従動プーリ１５３によって構成されてい
る。ＭＨ容器１１０は、円筒状の容器１１０Ａを有して
いる。この容器１１０Ａの内部には、同一温度での水素
平衡圧力が異なる２種類の金属水素化物（水素吸蔵合
金）ＭＨ１及びＭＨ２が長さ方向に断熱材１１０Ｃによ
り区分され充填されている。
ーリ１５２、従動プーリ１５３によって構成されてい
る。ＭＨ容器１１０は、円筒状の容器１１０Ａを有して
いる。この容器１１０Ａの内部には、同一温度での水素
平衡圧力が異なる２種類の金属水素化物（水素吸蔵合
金）ＭＨ１及びＭＨ２が長さ方向に断熱材１１０Ｃによ
り区分され充填されている。
【０００９】水素吸蔵合金ＭＨ１およびＭＨ２はそれぞ
れ、低温用および中高温用として用いられる。水素吸蔵
合金ＭＨ１およびＭＨ２はそれぞれ、断熱材１１０Ｃに
よって隔離されるとともに、それぞれ断熱材１１０Ｂ、
１１０Ｂによって容器１１０Ａ内に密封される。
れ、低温用および中高温用として用いられる。水素吸蔵
合金ＭＨ１およびＭＨ２はそれぞれ、断熱材１１０Ｃに
よって隔離されるとともに、それぞれ断熱材１１０Ｂ、
１１０Ｂによって容器１１０Ａ内に密封される。
【００１０】また、水素吸蔵合金ＭＨ１およびＭＨ２の
間では、断熱材１１０Ｃに含まれる水素フィルタ（図示
せず）を介して水素が移動できる。また、水素吸蔵合金
から水素を放出する過程において吸熱し、水素を貯蔵す
る過程では放熱を行っている。
間では、断熱材１１０Ｃに含まれる水素フィルタ（図示
せず）を介して水素が移動できる。また、水素吸蔵合金
から水素を放出する過程において吸熱し、水素を貯蔵す
る過程では放熱を行っている。
【００１１】また、ＭＨ容器１３０も同様に、円筒状の
容器１３０Ａ、断熱材１３０Ｂ、１３０Ｃを有し、水素
吸蔵合金ＭＨ１及びＭＨ２が長さ方向に断熱材１３０Ｃ
により区分され充填されている。
容器１３０Ａ、断熱材１３０Ｂ、１３０Ｃを有し、水素
吸蔵合金ＭＨ１及びＭＨ２が長さ方向に断熱材１３０Ｃ
により区分され充填されている。
【００１２】次に、上記構造よりなる熱交換器１００の
動作について説明する。図３に示す状態においては、Ｍ
Ｈ容器１１０内においては、水素が水素吸蔵合金ＭＨ１
から水素吸蔵合金ＭＨ２へ移動する。したがって、水素
吸蔵合金ＭＨ１内においては吸熱反応が生じ、水素吸蔵
合金ＭＨ２内においては発熱反応が生じている。従っ
て、被冷却部１０１内の媒体５０は、ＭＨ容器１１０内
の水素吸蔵合金ＭＨ１により冷却されることになる。
動作について説明する。図３に示す状態においては、Ｍ
Ｈ容器１１０内においては、水素が水素吸蔵合金ＭＨ１
から水素吸蔵合金ＭＨ２へ移動する。したがって、水素
吸蔵合金ＭＨ１内においては吸熱反応が生じ、水素吸蔵
合金ＭＨ２内においては発熱反応が生じている。従っ
て、被冷却部１０１内の媒体５０は、ＭＨ容器１１０内
の水素吸蔵合金ＭＨ１により冷却されることになる。
【００１３】一方、ＭＨ容器１３０内においては、水素
吸蔵合金ＭＨ２がヒータ１０３ａにより加熱されるため
に、水素吸蔵合金ＭＨ２内の水素が水素吸蔵合金ＭＨ１
へ移動する。
吸蔵合金ＭＨ２がヒータ１０３ａにより加熱されるため
に、水素吸蔵合金ＭＨ２内の水素が水素吸蔵合金ＭＨ１
へ移動する。
【００１４】次に、ＭＨ容器１１０を図中右側へ移動さ
せ、これと同時にＭＨ容器１３０を図中左側へ移動させ
る。これにより、ＭＨ容器１３０内の水素吸蔵合金ＭＨ
１内の水素は、水素吸蔵合金ＭＨ２内へ流れ出すため
に、水素吸蔵合金ＭＨ１内において吸熱反応が行われ、
被冷却部１０１を冷却する。
せ、これと同時にＭＨ容器１３０を図中左側へ移動させ
る。これにより、ＭＨ容器１３０内の水素吸蔵合金ＭＨ
１内の水素は、水素吸蔵合金ＭＨ２内へ流れ出すため
に、水素吸蔵合金ＭＨ１内において吸熱反応が行われ、
被冷却部１０１を冷却する。
【００１５】そして、駆動プーリ１５２を回転させて各
容器案内部１２０、１４０内において各ＭＨ容器１１
０、１３０を移動させて、上記図 に示す位置に戻し、
以上の操作を繰り返して連続的に吸熱による熱交換を行
わせることによって、被冷却部１０１は連続して冷却さ
れることになる。
容器案内部１２０、１４０内において各ＭＨ容器１１
０、１３０を移動させて、上記図 に示す位置に戻し、
以上の操作を繰り返して連続的に吸熱による熱交換を行
わせることによって、被冷却部１０１は連続して冷却さ
れることになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成よりなる熱交換器１００においては、各ＭＨ容器１１
０、１３０をそれぞれ各容器案内部１２０、１４０内に
おいて移動させているが、各ＭＨ容器１１０、１３０の
移動時に各容器案内部１２０、１４０との間で発生する
摩擦の影響によって、スムーズに移動させることができ
ない場合があった。このため、駆動プーリ１５２を回転
駆動させるモータとして、これらの摩擦損失を考慮した
出力のモータを使用しなければならず、装置全体の大型
化を招いていた。
成よりなる熱交換器１００においては、各ＭＨ容器１１
０、１３０をそれぞれ各容器案内部１２０、１４０内に
おいて移動させているが、各ＭＨ容器１１０、１３０の
移動時に各容器案内部１２０、１４０との間で発生する
摩擦の影響によって、スムーズに移動させることができ
ない場合があった。このため、駆動プーリ１５２を回転
駆動させるモータとして、これらの摩擦損失を考慮した
出力のモータを使用しなければならず、装置全体の大型
化を招いていた。
【００１７】また、製造上及び加工上の理由から、各Ｍ
Ｈ容器１１０、１３０と、各容器案内部１２０、１４０
との間に空間領域が存在するため、伝熱性能が悪く効率
よく熱交換を行うことができないという問題があった。
Ｈ容器１１０、１３０と、各容器案内部１２０、１４０
との間に空間領域が存在するため、伝熱性能が悪く効率
よく熱交換を行うことができないという問題があった。
【００１８】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あって、上述した熱交換器において、各ＭＨ容器１１
０、１３０、各容器案内部１２０、１４０間での潤滑性
及び伝熱性を向上させ、装置全体の小型化及び高効率化
を実現させた金属水素化物を用いた熱交換器を提供する
ものである。
あって、上述した熱交換器において、各ＭＨ容器１１
０、１３０、各容器案内部１２０、１４０間での潤滑性
及び伝熱性を向上させ、装置全体の小型化及び高効率化
を実現させた金属水素化物を用いた熱交換器を提供する
ものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明の金属水素化物を
用いた熱交換器は、低温用の第１金属水素化物が充填さ
れた第１収容部と、該低温用の第１金属水素化物に比べ
て同一温度での水素平衡圧力が低い中高温用の第２金属
水素化物が充填された第２収容部と、第１収容部及び第
２収容部間での水素移動を可能とする水素通路と、を長
さ方向に区分して収容する熱交換容器と、前記熱交換容
器の長さ方向に、該熱交換容器を加熱する加熱領域と、
放熱させる放熱領域と、吸熱させる吸熱領域とが設けら
れた案内部と、前記熱交換容器を案内部内で往復移動さ
せ、前記第１収容部を吸熱領域と放熱領域との間で往復
移動させると共に、前記第２収容部を放熱領域と加熱領
域との間で往復移動させる移動手段と、前記案内部及び
熱交換容器間に介在させた潤滑材と、を備えたことを特
徴とする。
用いた熱交換器は、低温用の第１金属水素化物が充填さ
れた第１収容部と、該低温用の第１金属水素化物に比べ
て同一温度での水素平衡圧力が低い中高温用の第２金属
水素化物が充填された第２収容部と、第１収容部及び第
２収容部間での水素移動を可能とする水素通路と、を長
さ方向に区分して収容する熱交換容器と、前記熱交換容
器の長さ方向に、該熱交換容器を加熱する加熱領域と、
放熱させる放熱領域と、吸熱させる吸熱領域とが設けら
れた案内部と、前記熱交換容器を案内部内で往復移動さ
せ、前記第１収容部を吸熱領域と放熱領域との間で往復
移動させると共に、前記第２収容部を放熱領域と加熱領
域との間で往復移動させる移動手段と、前記案内部及び
熱交換容器間に介在させた潤滑材と、を備えたことを特
徴とする。
【００２０】この構成を用いることにより、案内部及び
熱交換容器間での潤滑性及び伝熱性を向上させることが
できる。その具体的構成としては、前記案内部の内表面
に、潤滑材を収容する潤滑材保持部が設けられている。
熱交換容器間での潤滑性及び伝熱性を向上させることが
できる。その具体的構成としては、前記案内部の内表面
に、潤滑材を収容する潤滑材保持部が設けられている。
【００２１】この構成を用いることにより、案内部及び
熱交換容器間に介在させた潤滑材が無くなるのが防止さ
れる。更に、前記潤滑材は高温用グリースであり、具体
的には、ジメチルシリコーングリースにシリカ粉末を添
加したものを主成分とする。
熱交換容器間に介在させた潤滑材が無くなるのが防止さ
れる。更に、前記潤滑材は高温用グリースであり、具体
的には、ジメチルシリコーングリースにシリカ粉末を添
加したものを主成分とする。
【００２２】この構成を用いることにより、耐熱性、粘
性、潤滑性、伝熱性の優れた潤滑材が、案内部及び熱交
換容器間の隙間に介在することになる。
性、潤滑性、伝熱性の優れた潤滑材が、案内部及び熱交
換容器間の隙間に介在することになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態にお
ける金属水素化物を用いた熱交換器を備えた水耕栽培用
装置１について、図１に基づいて具体的に説明する。
ける金属水素化物を用いた熱交換器を備えた水耕栽培用
装置１について、図１に基づいて具体的に説明する。
【００２４】水耕栽培用装置１は、図に示すように、吸
熱領域１Ａと、放熱領域１Ｂと、加熱領域１Ｃとを有し
ている。各領域には、各領域を貫通し、内部に２種類の
金属水素化物を充填した熱交換容器（ＭＨ容器）２、３
を移動可能に収容する容器案内部４、５がそれぞれ平行
に設けられている。
熱領域１Ａと、放熱領域１Ｂと、加熱領域１Ｃとを有し
ている。各領域には、各領域を貫通し、内部に２種類の
金属水素化物を充填した熱交換容器（ＭＨ容器）２、３
を移動可能に収容する容器案内部４、５がそれぞれ平行
に設けられている。
【００２５】吸熱領域１Ａには、水槽６が設けられ、Ｍ
Ｈ容器２、３から得られる冷熱を利用して、冷却水７が
冷却される。放熱領域１Ｂは、断熱壁８で覆われてい
る。吸熱領域１Ａと放熱領域１Ｂとに位置する容器案内
部４、５の外周面には、ＭＨ容器２、３からの吸熱及び
放熱の熱交換効率を高めるため、フィン６ａ、８ａがそ
れぞれ取り付けられている。
Ｈ容器２、３から得られる冷熱を利用して、冷却水７が
冷却される。放熱領域１Ｂは、断熱壁８で覆われてい
る。吸熱領域１Ａと放熱領域１Ｂとに位置する容器案内
部４、５の外周面には、ＭＨ容器２、３からの吸熱及び
放熱の熱交換効率を高めるため、フィン６ａ、８ａがそ
れぞれ取り付けられている。
【００２６】加熱領域１Ｃは、断熱壁９が設けられ、内
部には、ＭＨ容器２、３を加熱するためのヒータ９ａが
複数個設けられている。ＭＨ容器２とＭＨ容器３とは、
交互に移動可能なように、駆動装置１３により制御され
ている。
部には、ＭＨ容器２、３を加熱するためのヒータ９ａが
複数個設けられている。ＭＨ容器２とＭＨ容器３とは、
交互に移動可能なように、駆動装置１３により制御され
ている。
【００２７】駆動装置１０は、ワイヤ１１、駆動プーリ
１２、従動プーリ１３によって構成されている。駆動プ
ーリ１２は、正逆回転可能な駆動モータ１４（図示せ
ず）により回転駆動されている。
１２、従動プーリ１３によって構成されている。駆動プ
ーリ１２は、正逆回転可能な駆動モータ１４（図示せ
ず）により回転駆動されている。
【００２８】そして、ＭＨ容器２と容器案内部４との
間、及びＭＨ容器３と容器案内部５との間には、両者間
の摩擦抵抗を低減するとともに、空間領域をなくし伝熱
性能を高めるために、潤滑材１５を介在させている。こ
こで、潤滑材１５としては、ジメチルシリコーンにシリ
カ粉末を添加したものを主成分とする高温用グリースを
用いている。
間、及びＭＨ容器３と容器案内部５との間には、両者間
の摩擦抵抗を低減するとともに、空間領域をなくし伝熱
性能を高めるために、潤滑材１５を介在させている。こ
こで、潤滑材１５としては、ジメチルシリコーンにシリ
カ粉末を添加したものを主成分とする高温用グリースを
用いている。
【００２９】本実施形態の説明では、潤滑材１５として
上記高温用グリースを用いた場合について説明している
が、この他の高温用シリコーングリース、例えば、カー
ボンブラックを添加したメチルフェニルシリコーングリ
ース、フッ素系樹脂を添加したフロロシリーコーングリ
ース、テフロンを添加したポリオレフィンオイル系グリ
ースを用いても構わない。これらの高温用グリースは、
耐熱温度が１８０度以上，粘度が５０００〜７０００
（Ｐａ．ｓ）であり、潤滑性及び伝熱性に優れている。
但し、臭いの点からカーボンブラックを添加したメチル
フェニルシリコーングリース、テフロンを添加したポリ
オレフィンオイル系グリース又はシリカ粉末を添加した
ジメチルシリコーングリースが好ましく、そのなかでも
シリカ粉末を添加したジメチルシリコーングリースが最
も好ましい。
上記高温用グリースを用いた場合について説明している
が、この他の高温用シリコーングリース、例えば、カー
ボンブラックを添加したメチルフェニルシリコーングリ
ース、フッ素系樹脂を添加したフロロシリーコーングリ
ース、テフロンを添加したポリオレフィンオイル系グリ
ースを用いても構わない。これらの高温用グリースは、
耐熱温度が１８０度以上，粘度が５０００〜７０００
（Ｐａ．ｓ）であり、潤滑性及び伝熱性に優れている。
但し、臭いの点からカーボンブラックを添加したメチル
フェニルシリコーングリース、テフロンを添加したポリ
オレフィンオイル系グリース又はシリカ粉末を添加した
ジメチルシリコーングリースが好ましく、そのなかでも
シリカ粉末を添加したジメチルシリコーングリースが最
も好ましい。
【００３０】また、潤滑材１５として潤滑油を用いても
構わない。但し潤滑油の場合には、例えば、有機モリブ
デン配合テフロン系潤滑油では粘度が１０（Ｐａ．ｓ）
以下であり、各ＭＨ容器２、３及び各容器案内部４、５
間の空間領域の隙間を完璧になくすことが難しく、ま
た、使用に伴って潤滑油が徐々に外部に漏出するため、
長期使用時には定期的に補充する必要がある。
構わない。但し潤滑油の場合には、例えば、有機モリブ
デン配合テフロン系潤滑油では粘度が１０（Ｐａ．ｓ）
以下であり、各ＭＨ容器２、３及び各容器案内部４、５
間の空間領域の隙間を完璧になくすことが難しく、ま
た、使用に伴って潤滑油が徐々に外部に漏出するため、
長期使用時には定期的に補充する必要がある。
【００３１】そして、容器案内部４、５の内表面には、
潤滑材１５を保持するための溝１６（潤滑材保持部）が
複数個形成されており、ＭＨ容器２及び容器案内部４
間、並びにＭＨ容器３及び容器案内部５間に介在させた
潤滑材１５が、短期間の使用によって外部に漏出するの
を防止している。
潤滑材１５を保持するための溝１６（潤滑材保持部）が
複数個形成されており、ＭＨ容器２及び容器案内部４
間、並びにＭＨ容器３及び容器案内部５間に介在させた
潤滑材１５が、短期間の使用によって外部に漏出するの
を防止している。
【００３２】ＭＨ容器２は、図２に示すように、良熱伝
導材料で形成された円筒状の容器２Ａを有している。こ
の容器２Ａの内部には、同一温度での水素平衡圧力が異
なる２種類の水素吸蔵合金ＭＨ１及びＭＨ２が長さ方向
に断熱材２Ｃにより区分され充填されている。
導材料で形成された円筒状の容器２Ａを有している。こ
の容器２Ａの内部には、同一温度での水素平衡圧力が異
なる２種類の水素吸蔵合金ＭＨ１及びＭＨ２が長さ方向
に断熱材２Ｃにより区分され充填されている。
【００３３】水素吸蔵合金ＭＨ１およびＭＨ２はそれぞ
れ、低温用および中高温用として用いられる。水素吸蔵
合金ＭＨ１およびＭＨ２はそれぞれ、たとえばＭｍＮｉ
5系およびＬａＮｉ5系のものであり、断熱材２Ｃによっ
て隔離されるとともに、それぞれ断熱材２Ｂ、２Ｂによ
って容器２Ａ内に密封される。
れ、低温用および中高温用として用いられる。水素吸蔵
合金ＭＨ１およびＭＨ２はそれぞれ、たとえばＭｍＮｉ
5系およびＬａＮｉ5系のものであり、断熱材２Ｃによっ
て隔離されるとともに、それぞれ断熱材２Ｂ、２Ｂによ
って容器２Ａ内に密封される。
【００３４】また、水素吸蔵合金ＭＨ１およびＭＨ２の
間では、断熱材２Ｃに含まれる水素フィルタ（図示せ
ず）を介して水素が移動できる。また、水素吸蔵合金か
ら水素を放出する過程において吸熱し、水素を貯蔵する
過程では放熱を行っている。図２中括弧内はＭＨ容器３
の場合を示している。
間では、断熱材２Ｃに含まれる水素フィルタ（図示せ
ず）を介して水素が移動できる。また、水素吸蔵合金か
ら水素を放出する過程において吸熱し、水素を貯蔵する
過程では放熱を行っている。図２中括弧内はＭＨ容器３
の場合を示している。
【００３５】次に、上記構造よりなる水耕栽培用装置１
の動作について説明する。図に示す状態においては、Ｍ
Ｈ容器２内においては、水素が水素吸蔵合金ＭＨ１から
水素吸蔵合金ＭＨ２へ移動する。したがって、水素吸蔵
合金ＭＨ１内においては吸熱反応が生じ、水素吸蔵合金
ＭＨ２内においては発熱反応が生じている。従って、水
槽６内の冷却水７は、ＭＨ容器２内の水素吸蔵合金ＭＨ
１により冷却されることになる。
の動作について説明する。図に示す状態においては、Ｍ
Ｈ容器２内においては、水素が水素吸蔵合金ＭＨ１から
水素吸蔵合金ＭＨ２へ移動する。したがって、水素吸蔵
合金ＭＨ１内においては吸熱反応が生じ、水素吸蔵合金
ＭＨ２内においては発熱反応が生じている。従って、水
槽６内の冷却水７は、ＭＨ容器２内の水素吸蔵合金ＭＨ
１により冷却されることになる。
【００３６】一方、ＭＨ容器３内においては、水素吸蔵
合金ＭＨ２がヒータ９ａにより加熱されるために、水素
吸蔵合金ＭＨ２内の水素が水素吸蔵合金ＭＨ１へ移動す
る。次に、ＭＨ容器２を図中右側へ移動させ、これと同
時にＭＨ容器３を図中左側へ移動させる（図２参照）。
これにより、ＭＨ容器３内の水素吸蔵合金ＭＨ１内の水
素は、水素吸蔵合金ＭＨ２内へ流れ出すために、水素吸
蔵合金ＭＨ１内において吸熱反応が行われ、水槽６内の
冷却水７を冷却する。
合金ＭＨ２がヒータ９ａにより加熱されるために、水素
吸蔵合金ＭＨ２内の水素が水素吸蔵合金ＭＨ１へ移動す
る。次に、ＭＨ容器２を図中右側へ移動させ、これと同
時にＭＨ容器３を図中左側へ移動させる（図２参照）。
これにより、ＭＨ容器３内の水素吸蔵合金ＭＨ１内の水
素は、水素吸蔵合金ＭＨ２内へ流れ出すために、水素吸
蔵合金ＭＨ１内において吸熱反応が行われ、水槽６内の
冷却水７を冷却する。
【００３７】そして、駆動プーリ１２を回転させて各容
器案内部４、５内において各ＭＨ容器２、３を移動させ
て、上記図１に示す位置に戻し、以上の操作を繰り返し
て連続的に吸熱による熱交換を行わせることによって、
冷却水７は連続して冷却されることになる。そしてこの
際、各ＭＨ容器２、３の移動時における各容器案内部
４、５との間に潤滑材１５を介在させているため、両者
間での摩擦抵抗が低減するとともに、空間領域をなくな
り伝熱性能が従来のものに比べて約５倍程度向上するこ
とが実験により確認できた。
器案内部４、５内において各ＭＨ容器２、３を移動させ
て、上記図１に示す位置に戻し、以上の操作を繰り返し
て連続的に吸熱による熱交換を行わせることによって、
冷却水７は連続して冷却されることになる。そしてこの
際、各ＭＨ容器２、３の移動時における各容器案内部
４、５との間に潤滑材１５を介在させているため、両者
間での摩擦抵抗が低減するとともに、空間領域をなくな
り伝熱性能が従来のものに比べて約５倍程度向上するこ
とが実験により確認できた。
【００３８】尚、上記実施の形態の説明は、本発明を説
明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発
明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではな
い。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、
特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可
能であることは勿論である。
明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発
明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではな
い。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、
特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可
能であることは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、案内部
及び熱交換容器間での潤滑性及び伝熱性を向上させるこ
とができ、装置全体の小型化及び高効率化が可能とな
る。
及び熱交換容器間での潤滑性及び伝熱性を向上させるこ
とができ、装置全体の小型化及び高効率化が可能とな
る。
【図１】本発明に基づいた金属水素化物を用いた熱交換
器を有する水耕栽培用装置の第１の状態を示す断面図で
ある。
器を有する水耕栽培用装置の第１の状態を示す断面図で
ある。
【図２】本発明に基づいた金属水素化物を用いた熱交換
器に用いられる熱交換容器（ＭＨ容器）の構造を示す断
面図である。
器に用いられる熱交換容器（ＭＨ容器）の構造を示す断
面図である。
【図３】本発明に基づいた金属水素化物を用いた熱交換
器を有する水耕栽培装置の第２の状態を示す断面図であ
る。
器を有する水耕栽培装置の第２の状態を示す断面図であ
る。
１ 水耕栽培用装置 １Ａ 吸熱領域 １Ｂ 放熱領域 １Ｃ 加熱領域 ２，３ 熱交換容器（ＭＨ容器） ４，５ 容器案内部 ８，９ 断熱壁 １０ 駆動装置（移動手段） １５ 潤滑材 １６ 溝（潤滑材保持部） ＭＨ１ 低温用の第１金属水素化物 ＭＨ２ 中高温用の第２金属水素化物
Claims (4)
- 【請求項１】低温用の第１金属水素化物が充填された第
１収容部と、該低温用の第１金属水素化物に比べて同一
温度での水素平衡圧力が低い中高温用の第２金属水素化
物が充填された第２収容部と、第１収容部及び第２収容
部間での水素移動を可能とする水素通路と、を長さ方向
に区分して収容する熱交換容器と、 前記熱交換容器の長さ方向に、該熱交換容器を加熱する
加熱領域と、放熱させる放熱領域と、吸熱させる吸熱領
域とが設けられた案内部と、 前記熱交換容器を案内部内で往復移動させ、前記第１収
容部を吸熱領域と放熱領域との間で往復移動させると共
に、前記第２収容部を放熱領域と加熱領域との間で往復
移動させる移動手段と、 前記案内部及び熱交換容器間に介在させた潤滑材と、を
備えたことを特徴とする金属水素化物を用いた熱交換
器。 - 【請求項２】前記案内部の内表面に、潤滑材を収容する
潤滑材保持部が設けられていることを特徴とする請求項
１記載の金属水素化物を用いた熱交換器。 - 【請求項３】前記潤滑材は、高温用グリースであること
を特徴とする請求項１又は２記載の金属水素化物を用い
た熱交換器。 - 【請求項４】前記潤滑材は、高温用グリースは、ジメチ
ルシリコーングリースにシリカ粉末を添加したものを主
成分とすることを特徴とする請求項３記載の金属水素化
物を用いた熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8243311A JPH1089800A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 金属水素化物を用いた熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8243311A JPH1089800A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 金属水素化物を用いた熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1089800A true JPH1089800A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17101953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8243311A Pending JPH1089800A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 金属水素化物を用いた熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1089800A (ja) |
-
1996
- 1996-09-13 JP JP8243311A patent/JPH1089800A/ja active Pending
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