JPS5857680B2 - 熱変換容器 - Google Patents
熱変換容器Info
- Publication number
- JPS5857680B2 JPS5857680B2 JP54173460A JP17346079A JPS5857680B2 JP S5857680 B2 JPS5857680 B2 JP S5857680B2 JP 54173460 A JP54173460 A JP 54173460A JP 17346079 A JP17346079 A JP 17346079A JP S5857680 B2 JPS5857680 B2 JP S5857680B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- metal hydride
- hydrogen
- container
- metal
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属水素化物の吸熱反応及び発熱反応を利用し
た熱変換容器に関するものである。
た熱変換容器に関するものである。
従来多くの金属又は合金（以下単に金属という）は水素
と可逆的に反応することが知られている。
と可逆的に反応することが知られている。
即ち
（ＭＨ）＋Ｑ＝〔Ｍ 〕＋Ｈ２↑（式中Ｍは金属、Ｑは
発熱量） なる関係があり水素を吸蔵する過程においては発熱し、
水素を放出する過程においては吸熱することが知られて
いる。
発熱量） なる関係があり水素を吸蔵する過程においては発熱し、
水素を放出する過程においては吸熱することが知られて
いる。
そしてこの際金属はそれぞれ独自の水素平衡圧特性を有
しているので、水素平衡圧特性の異なる２種の金属を組
合せることにより冷暖房に使用できることが知られてい
る。
しているので、水素平衡圧特性の異なる２種の金属を組
合せることにより冷暖房に使用できることが知られてい
る。
例えば、水素平衡圧特性の異なる２種の金属をそれぞれ
異なる容器に注入し、両方の容器をバルブ、電磁弁等を
介して配管により接続して冷暖房等の用途に供しようと
する提案がなされている。
異なる容器に注入し、両方の容器をバルブ、電磁弁等を
介して配管により接続して冷暖房等の用途に供しようと
する提案がなされている。
しかしながら上記の如き装置はバルブ、電磁弁等を介し
て配管により容器を接続しているため、耐圧性が悪く、
水素ガスの密封性が悪く危険であったり、連続的冷暖房
装置等に組込むのが困難である等の欠点を有していた。
て配管により容器を接続しているため、耐圧性が悪く、
水素ガスの密封性が悪く危険であったり、連続的冷暖房
装置等に組込むのが困難である等の欠点を有していた。
本発明は上記欠点に鑑み、耐圧性、水素ガスの密封性が
すぐれ、連続的冷暖房装置等に組込みやすく、バルブ、
電磁弁等を使用する必要のない金属水素化物の可逆反応
容器を提供することを目的としてなされたものであって
、その要旨は密封容器が、水素ガスは透過するが金属水
素化物は透過しない隔壁によって２室に分割されており
、各室にそれぞれ異なる金属水素化物が封入されている
と共に各室内部には熱交換器が設けられていないことを
特徴とする熱変換容器に存する。
すぐれ、連続的冷暖房装置等に組込みやすく、バルブ、
電磁弁等を使用する必要のない金属水素化物の可逆反応
容器を提供することを目的としてなされたものであって
、その要旨は密封容器が、水素ガスは透過するが金属水
素化物は透過しない隔壁によって２室に分割されており
、各室にそれぞれ異なる金属水素化物が封入されている
と共に各室内部には熱交換器が設けられていないことを
特徴とする熱変換容器に存する。
次に図面を参照にして本発明の熱変換容器を説明する。
第１図は本発明の熱変換容器の一例を示す断面図であり
、第２図は異なる例を示す断面図である。
、第２図は異なる例を示す断面図である。
図中１は角柱状の容器であり、容器１は膜状の隔壁２で
２室に分割されており、各室に異なる金属水素化物Ａ及
びＢが封入されている。
２室に分割されており、各室に異なる金属水素化物Ａ及
びＢが封入されている。
又第２図においては水素ガス透過性結着材３中に金属水
素化物Ａ及びＢが別々に分散せしめられ該結着材を隔壁
として容器中に封入されている。
素化物Ａ及びＢが別々に分散せしめられ該結着材を隔壁
として容器中に封入されている。
上記容器１の形状は、たとえば円柱状、角柱状、球状、
楕円状等任意の形状でよく、その材料は、耐圧性、耐水
素ぜい性、水素ガスバリヤ−性等にすぐれているものが
好ましく、たとえばステンレス、アルミニウム、アルミ
ニウム合金等が好ましい。
楕円状等任意の形状でよく、その材料は、耐圧性、耐水
素ぜい性、水素ガスバリヤ−性等にすぐれているものが
好ましく、たとえばステンレス、アルミニウム、アルミ
ニウム合金等が好ましい。
上記隔壁は水素ガスは透過するが金属水素化物は透過し
ないものであって、耐熱性、断熱性、機械的強度等にす
ぐれたものが好ましく、たとえば金属焼結多孔体、高分
子樹脂フィルム多孔体、不織布、ガラスマット、金属網
等の膜状物、該膜状物の積層体、及び天然ゴム、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン、３酢酸セルローズ、ポリエス
テル、エポキシ樹脂、シリコン等の金属水素化物の結着
性を有し、水素ガスを透過する結着材などがあげられる
。
ないものであって、耐熱性、断熱性、機械的強度等にす
ぐれたものが好ましく、たとえば金属焼結多孔体、高分
子樹脂フィルム多孔体、不織布、ガラスマット、金属網
等の膜状物、該膜状物の積層体、及び天然ゴム、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン、３酢酸セルローズ、ポリエス
テル、エポキシ樹脂、シリコン等の金属水素化物の結着
性を有し、水素ガスを透過する結着材などがあげられる
。
なお上記結着材の添加量は金属水素化物を固定しうる量
であればよく、金属水素化物１００重量部に対し０．１
〜１０重量部であるのが好ましい。
であればよく、金属水素化物１００重量部に対し０．１
〜１０重量部であるのが好ましい。
父上記金属水素化物としては公知の任意のものが使用で
きたとえばランタンニッケル水素化物（ＬａＮｉ５−Ｈ
ｘ）、カルシウムニッケル水素化物（ＣａＮ１５−Ｈｘ
）、ミツシュメタルニッケル水素化物（ＭｒｎＮ １
５ Ｈｘ ） 、ミツシュメタルコバルト水素化物
（ＭｍＣ０５Ｈｘ）、ネオジムコバルト水素化物（Ｎｄ
Ｃｏ５二ＨＸ）、鉄チタン水素化物（ＦｅＴｉ−Ｈｘ）
、バナジウムニオブ水素化物（ＶＮｂ−Ｈｘ） 、マグ
ネシウム銅水素化物（Ｍｇ２ＣｕＨＸ）、等のアルカリ
金属、アルカリ土類金属、ランタノイド、アクチノイド
、遷移金属等の組合せによるものがあげられる。
きたとえばランタンニッケル水素化物（ＬａＮｉ５−Ｈ
ｘ）、カルシウムニッケル水素化物（ＣａＮ１５−Ｈｘ
）、ミツシュメタルニッケル水素化物（ＭｒｎＮ １
５ Ｈｘ ） 、ミツシュメタルコバルト水素化物
（ＭｍＣ０５Ｈｘ）、ネオジムコバルト水素化物（Ｎｄ
Ｃｏ５二ＨＸ）、鉄チタン水素化物（ＦｅＴｉ−Ｈｘ）
、バナジウムニオブ水素化物（ＶＮｂ−Ｈｘ） 、マグ
ネシウム銅水素化物（Ｍｇ２ＣｕＨＸ）、等のアルカリ
金属、アルカリ土類金属、ランタノイド、アクチノイド
、遷移金属等の組合せによるものがあげられる。
そして異なる金属水素化物が容器１内に隔壁を介して封
入されることにより、本発明の熱変換容器となされ冷暖
房等の用途に供されるのである。
入されることにより、本発明の熱変換容器となされ冷暖
房等の用途に供されるのである。
次に本発明の熱変換容器を使用し冬期において暖房する
方法を説明する。
方法を説明する。
第４図は金属水素化物Ａ及びＢの水素平衡圧特性を示す
グラフであり、縦軸は水素平衡圧力対数、横軸は１／Ｔ
（Ｔは絶対温度）である。
グラフであり、縦軸は水素平衡圧力対数、横軸は１／Ｔ
（Ｔは絶対温度）である。
図中Ａ１は金属水素化物Ａの水素平衡圧特性、Ｂ１は金
属水素化物Ｂの水素平衡圧特性を示している。
属水素化物Ｂの水素平衡圧特性を示している。
第３図は本発明の反応容器を使用し暖房する方法を示す
説明図である。
説明図である。
図中５は熱変換容器であり、熱変換容器５は容器１が隔
膜２により分割されており、一方の室４に金属水素化物
Ａが封入され、他方の室４１に金属水素化物Ｂが封入さ
れて形成されている。
膜２により分割されており、一方の室４に金属水素化物
Ａが封入され、他方の室４１に金属水素化物Ｂが封入さ
れて形成されている。
熱変換容器５の室４及び室４１の片面には太陽熱集熱器
９に接続された熱交換器６及び７が設置されている。
９に接続された熱交換器６及び７が設置されている。
又室４の他面にはファン１２が設置されており、室４１
の他面には熱交換器８が設置されている。
の他面には熱交換器８が設置されている。
熱交換器８はポンプ１１を介して放熱器１０と接接続さ
れている。
れている。
尚９１は三方コックであり９２はポンプである。
又熱交換器６，７及び８には熱媒体が供給されている。
上記装置で暖房するには、まず太陽熱集熱器９で温度ｔ
１ に加熱された熱媒体をポンプ９２により熱交換器６
に供給し、金属水素化物Ａを加熱する。
１ に加熱された熱媒体をポンプ９２により熱交換器６
に供給し、金属水素化物Ａを加熱する。
金属水素化物Ａは温度ｔ１ ではＰａの水素平衡圧力を
有しており、金属水素化物Ｂの水素平衡圧力より犬なの
で、金属水素化物Ａから放出された水素は隔膜２を通っ
て金属水素化物Ｂに吸収される。
有しており、金属水素化物Ｂの水素平衡圧力より犬なの
で、金属水素化物Ａから放出された水素は隔膜２を通っ
て金属水素化物Ｂに吸収される。
金属水素化物Ｂは水素を吸収する際に発熱するが、金属
水素化物Ｂの水素平衡圧力Ｐｂは金属水素化物Ａの水素
平衡圧力Ｐａと平衡になるように反応するので発熱温度
ｔ２はｔ、より高くなる。
水素化物Ｂの水素平衡圧力Ｐｂは金属水素化物Ａの水素
平衡圧力Ｐａと平衡になるように反応するので発熱温度
ｔ２はｔ、より高くなる。
従って金属水素化物Ｂより発生された熱で熱交換器８の
中の熱媒体はｔｌ より高い温度ｔ２に加熱され、加熱
された熱媒体はポンプ１１により放熱器１０に送られ暖
房に供される。
中の熱媒体はｔｌ より高い温度ｔ２に加熱され、加熱
された熱媒体はポンプ１１により放熱器１０に送られ暖
房に供される。
金属水素化物Ａの水素が金属水素化物Ｂにほとんど吸収
され金属水素化物Ｂがほとんど発熱しなくなったら、三
方コック９１を切替え、熱交換器７に温度ｔ１に加熱さ
れた熱媒体を供給し、同時に金属水素化物Ａをファン１
２により外気温ｔ３（ｔ３はｔ２より低温である）で冷
却すると金属水素化物Ｂの水素平衡圧力Ｐｃは金属水素
化物Ａの水素平衡圧力Ｐｄより犬になるので、金属水素
化物Ｂから水素が放出され金属水素化物Ａに吸収される
。
され金属水素化物Ｂがほとんど発熱しなくなったら、三
方コック９１を切替え、熱交換器７に温度ｔ１に加熱さ
れた熱媒体を供給し、同時に金属水素化物Ａをファン１
２により外気温ｔ３（ｔ３はｔ２より低温である）で冷
却すると金属水素化物Ｂの水素平衡圧力Ｐｃは金属水素
化物Ａの水素平衡圧力Ｐｄより犬になるので、金属水素
化物Ｂから水素が放出され金属水素化物Ａに吸収される
。
この反応が終了後金属水素化物Ａを加熱することにより
、金属水素化物Ｂより発生する熱を再び暖房に供するこ
とができる。
、金属水素化物Ｂより発生する熱を再び暖房に供するこ
とができる。
このようにして１サイクルが終了し、暖房されるが、各
金属水素化物と水素の反応中、ａｂ間での反応熱が利用
されるだけでｃｄ間では熱回収は行なわれず断続的にな
るので、実用に際しては本発明の反応容器を２個以上準
備し、交互に運転することにより連続化するのが好まし
い。
金属水素化物と水素の反応中、ａｂ間での反応熱が利用
されるだけでｃｄ間では熱回収は行なわれず断続的にな
るので、実用に際しては本発明の反応容器を２個以上準
備し、交互に運転することにより連続化するのが好まし
い。
又本発明の熱変換容器は容器内に封入する金属水素化物
として適当なものを選び、熱交換器７をファンに変え、
同様に操作することにより冷房に供することも可能であ
る。
として適当なものを選び、熱交換器７をファンに変え、
同様に操作することにより冷房に供することも可能であ
る。
本発明の熱変換容器は上述の構成になされているので、
熱変換容器自体の構造が簡単になり、熱変換容器の間に
配管、バルブ、電磁弁がなくなるので、水素ガスの密封
性及び耐圧性に優れ、安全性が高く、容易かつ安価に製
造することができる。
熱変換容器自体の構造が簡単になり、熱変換容器の間に
配管、バルブ、電磁弁がなくなるので、水素ガスの密封
性及び耐圧性に優れ、安全性が高く、容易かつ安価に製
造することができる。
又、本発明では一方の金属水素化物から放出された水素
ガスは圧力損失なしに他方の金属水素化物に吸収される
から反応効率がよくなり、しかも内部熱変換器による顕
熱の損失などがなくなるから、連続的冷暖房装置等に組
み込まれて好適に使用される。
ガスは圧力損失なしに他方の金属水素化物に吸収される
から反応効率がよくなり、しかも内部熱変換器による顕
熱の損失などがなくなるから、連続的冷暖房装置等に組
み込まれて好適に使用される。
第１図は本発明の熱変換容器の一例を示す断面図、第２
図は本発明の熱変換容器の異なる例を示す断面図、第３
図は本発明の熱変換容器を使用し暖房する方法を示す説
明図、第４図は金属水素化物の水素平衡特性を示すグラ
フである。 １・・・・・・容器、２・・・・・・膜状の隔壁、３・
・・・・・水素ガス透過性結着材、４，４１・・・・・
・室、５・・・・・・熱変換容器、６．７． ８・・・
・・・熱交換器、９・・・・・・太陽熱集熱器、１０・
・・・・・放熱器、１２・・・・・・ファン、Ａ、
Ｂ・・・・・・金属水素化物。
図は本発明の熱変換容器の異なる例を示す断面図、第３
図は本発明の熱変換容器を使用し暖房する方法を示す説
明図、第４図は金属水素化物の水素平衡特性を示すグラ
フである。 １・・・・・・容器、２・・・・・・膜状の隔壁、３・
・・・・・水素ガス透過性結着材、４，４１・・・・・
・室、５・・・・・・熱変換容器、６．７． ８・・・
・・・熱交換器、９・・・・・・太陽熱集熱器、１０・
・・・・・放熱器、１２・・・・・・ファン、Ａ、
Ｂ・・・・・・金属水素化物。
Claims (1)
- １ 密封容器が、水素ガスは透過するが金属水素化物は
透過しない隔壁によって２室に分割されており、各室に
それぞれ異なる金属水素化物が封入されていると共に各
室内部には熱交換器が設けられていないことを特徴とす
る熱変換容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54173460A JPS5857680B2 (ja) | 1979-12-26 | 1979-12-26 | 熱変換容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54173460A JPS5857680B2 (ja) | 1979-12-26 | 1979-12-26 | 熱変換容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5694192A JPS5694192A (en) | 1981-07-30 |
| JPS5857680B2 true JPS5857680B2 (ja) | 1983-12-21 |
Family
ID=15960877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54173460A Expired JPS5857680B2 (ja) | 1979-12-26 | 1979-12-26 | 熱変換容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5857680B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6054077U (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-16 | 株式会社富士通ゼネラル | 冷蔵庫 |
| JPS6054076U (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-16 | 株式会社富士通ゼネラル | 冷蔵庫 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5977916A (ja) * | 1982-10-28 | 1984-05-04 | Sekisui Chem Co Ltd | 自動車用加熱装置 |
| JP2022172991A (ja) * | 2021-05-07 | 2022-11-17 | 株式会社クリーンプラネット | 発熱セル、発熱モジュール及び発熱装置 |
-
1979
- 1979-12-26 JP JP54173460A patent/JPS5857680B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6054077U (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-16 | 株式会社富士通ゼネラル | 冷蔵庫 |
| JPS6054076U (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-16 | 株式会社富士通ゼネラル | 冷蔵庫 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5694192A (en) | 1981-07-30 |
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