JPS5981469A - ヒ−トポンプ装置 - Google Patents
ヒ−トポンプ装置Info
- Publication number
- JPS5981469A JPS5981469A JP19008282A JP19008282A JPS5981469A JP S5981469 A JPS5981469 A JP S5981469A JP 19008282 A JP19008282 A JP 19008282A JP 19008282 A JP19008282 A JP 19008282A JP S5981469 A JPS5981469 A JP S5981469A
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- JP
- Japan
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- reaction vessel
- metal hydride
- hydrogen
- vessel chamber
- medium
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- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はヒートポンプ装置に関し、詳しくは、金属水素
化物を用いるヒートポンプ装置に関する。
化物を用いるヒートポンプ装置に関する。
ある種の金属や合金が発熱的に水素を吸蔵して金属水素
化物を形成し、また、この金属水素化物が可逆的に吸熱
的に水素を放出することが知られており、近年、これら
の金属水素化物の特性を利用したヒートポンプ装置が種
々提案されている。
化物を形成し、また、この金属水素化物が可逆的に吸熱
的に水素を放出することが知られており、近年、これら
の金属水素化物の特性を利用したヒートポンプ装置が種
々提案されている。
従来、提案されているこれらヒートポンプ装置の多くは
、水素の平衡分解圧の異なる金属水素化物をそれぞれ熱
交換器をなす密閉容器に充填し、一方の熱交換器内の金
属水素化物から吸熱的に水素を放出させると共に、この
水素を他方の熱交換器に導き、この熱交換器内の金属水
素化物に吸熱させる動作を各熱交換器について交互に繰
返させて、各熱交換器から金属水素化物の発熱又は吸熱
を出力として取出している。従って、このようなヒート
ポンプ装置においては、金属水素化物に上記のような反
応を行なわせるために、複雑な熱媒回路に熱交換器を組
み込み、弁操作によって熱媒回路を切換えて、各熱交換
器を交互に加熱又は冷却している。従って、装置が信頼
性に乏しいうえに、熱媒回路自体が熱容量を有するため
に、熱媒回路に温度の異なる熱媒を流通させる際の熱損
失も無視し得す、装置の成績係数を低めることとなる。
、水素の平衡分解圧の異なる金属水素化物をそれぞれ熱
交換器をなす密閉容器に充填し、一方の熱交換器内の金
属水素化物から吸熱的に水素を放出させると共に、この
水素を他方の熱交換器に導き、この熱交換器内の金属水
素化物に吸熱させる動作を各熱交換器について交互に繰
返させて、各熱交換器から金属水素化物の発熱又は吸熱
を出力として取出している。従って、このようなヒート
ポンプ装置においては、金属水素化物に上記のような反
応を行なわせるために、複雑な熱媒回路に熱交換器を組
み込み、弁操作によって熱媒回路を切換えて、各熱交換
器を交互に加熱又は冷却している。従って、装置が信頼
性に乏しいうえに、熱媒回路自体が熱容量を有するため
に、熱媒回路に温度の異なる熱媒を流通させる際の熱損
失も無視し得す、装置の成績係数を低めることとなる。
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであ
って、所定温度の熱媒が流通する熱媒回路に対して、金
属水素化物を充填した反応容器を収容する反応容器室の
相対的な位置を切り換えることにより、複雑な熱媒回路
や、そのための制御機構を不要にして、簡単な操作によ
り確実に作動し、また、成績係数も高いヒートポンプ装
置を提供することを目的とする。
って、所定温度の熱媒が流通する熱媒回路に対して、金
属水素化物を充填した反応容器を収容する反応容器室の
相対的な位置を切り換えることにより、複雑な熱媒回路
や、そのための制御機構を不要にして、簡単な操作によ
り確実に作動し、また、成績係数も高いヒートポンプ装
置を提供することを目的とする。
本発明のヒートポンプ装置は、作動温度領域において水
素の平衡分解圧が異なる第１及び第２の金属水素化物を
用い、第１の金属水素化物から水素を吸熱的に放出させ
、この水素を第２の金属水素化物に発熱的に吸蔵させ、
次に、第２の金属水素化物から水素を吸熱的に放出させ
、この水素を第１の金属水素化物に発熱的に吸蔵させる
ようにしたヒートポンプ装置において、 （ａｌ密閉容器と、 （ｂｌこの密閉容器の軸方向に延びる隔板によって密閉
容器内に気密若しくは液密に分割された偶数の反応容器
室と、 （Ｃ１予め定められた所定位置においてそれぞれの反応
容器室を臨んで密閉容器壁に取付けられた熱媒管と、 （ｄ）一方が第１の金属水素化物を充填され、他方が第
２の金属水素化物を充填されて、隣接する反応容器室に
配設されると共に、水素連通管にて連通されて作動対を
なす反応容器とからなり、且つ、密閉容器と反応容器室
は相対的に第１の所定位置と第２の所定位置との間を往
復できるように一方が他方に対して回動自在に支持され
、第１の所定位置では、第１の作動対において第１の金
属水素化物を有する反応容器室に高温の熱媒が流通され
、第２の金属水素化物を有する反応容器室に中温の熱媒
が流通されると共に、第２の作動対において第１の金属
水素化物を有する反応容器室に中温の熱媒が流通され、
第２の金属水素化物を有する反応容器室に低温熱媒が流
通され、第２の所定位置では、各作動対において反応容
器室に流通される熱媒が交換されることを特徴とするも
のである。
素の平衡分解圧が異なる第１及び第２の金属水素化物を
用い、第１の金属水素化物から水素を吸熱的に放出させ
、この水素を第２の金属水素化物に発熱的に吸蔵させ、
次に、第２の金属水素化物から水素を吸熱的に放出させ
、この水素を第１の金属水素化物に発熱的に吸蔵させる
ようにしたヒートポンプ装置において、 （ａｌ密閉容器と、 （ｂｌこの密閉容器の軸方向に延びる隔板によって密閉
容器内に気密若しくは液密に分割された偶数の反応容器
室と、 （Ｃ１予め定められた所定位置においてそれぞれの反応
容器室を臨んで密閉容器壁に取付けられた熱媒管と、 （ｄ）一方が第１の金属水素化物を充填され、他方が第
２の金属水素化物を充填されて、隣接する反応容器室に
配設されると共に、水素連通管にて連通されて作動対を
なす反応容器とからなり、且つ、密閉容器と反応容器室
は相対的に第１の所定位置と第２の所定位置との間を往
復できるように一方が他方に対して回動自在に支持され
、第１の所定位置では、第１の作動対において第１の金
属水素化物を有する反応容器室に高温の熱媒が流通され
、第２の金属水素化物を有する反応容器室に中温の熱媒
が流通されると共に、第２の作動対において第１の金属
水素化物を有する反応容器室に中温の熱媒が流通され、
第２の金属水素化物を有する反応容器室に低温熱媒が流
通され、第２の所定位置では、各作動対において反応容
器室に流通される熱媒が交換されることを特徴とするも
のである。
以下に実施例を示す図面に基づいて本発明のヒートポン
プ装置を説明する。
プ装置を説明する。
第１図及び第２図に示すように、胴部１とその前後の隔
壁２とからなる円筒状の密閉容器３に、その軸方向に貫
通して駆動軸４が回転可能に支承され、この駆動軸上に
複数の隔板５が放射状に固定されて、密閉容器内はそれ
ぞれ反応容器６を収容する複数の反応容器室７に分割さ
れている。隔板は密閉容器の内壁面、即ち、胴部及び隔
壁の内壁面と摺動し得るように形成されて、各反応容器
室を実質的に気密若しくは液密に保持している。
壁２とからなる円筒状の密閉容器３に、その軸方向に貫
通して駆動軸４が回転可能に支承され、この駆動軸上に
複数の隔板５が放射状に固定されて、密閉容器内はそれ
ぞれ反応容器６を収容する複数の反応容器室７に分割さ
れている。隔板は密閉容器の内壁面、即ち、胴部及び隔
壁の内壁面と摺動し得るように形成されて、各反応容器
室を実質的に気密若しくは液密に保持している。
第２図に示すように、隣接する一対の反応容器室には、
一方７ａに、作動温度領域で水素の平衡分解圧が高い第
１の金属水素化物（以下、ＭＨＩと称する。）を充填し
た反応容器ａが配設され、他方の反応容器室７ｂには、
作動温度領域で水素の平衡分解圧がＭＨＩよりも低い第
２の金属水素化物（以下、ＭＨ２と称する。）を充填し
た反応容器すが配設されていると共に、これら反応容器
間で水素移動が可能なように連通管８で連通され、この
ようにして隣接する反応容器室に収容された反応容器は
作動対を形成する。これを第１の作動対とすれば、同様
に、隣接する他の一対の反応容器室の一方７ＣにＭＨＩ
を充填した反応容器Ｃが配設され、他方の反応容器室７
ｄにはＭｎ２を充填した反応容器ｄが配設され、連通管
で連通されて第２の作動対をなす。
一方７ａに、作動温度領域で水素の平衡分解圧が高い第
１の金属水素化物（以下、ＭＨＩと称する。）を充填し
た反応容器ａが配設され、他方の反応容器室７ｂには、
作動温度領域で水素の平衡分解圧がＭＨＩよりも低い第
２の金属水素化物（以下、ＭＨ２と称する。）を充填し
た反応容器すが配設されていると共に、これら反応容器
間で水素移動が可能なように連通管８で連通され、この
ようにして隣接する反応容器室に収容された反応容器は
作動対を形成する。これを第１の作動対とすれば、同様
に、隣接する他の一対の反応容器室の一方７ＣにＭＨＩ
を充填した反応容器Ｃが配設され、他方の反応容器室７
ｄにはＭｎ２を充填した反応容器ｄが配設され、連通管
で連通されて第２の作動対をなす。
°本発明の装置においては、密閉容器には、予め決めら
れた所定位置において、各反応容器室に熱媒を供給する
ための熱媒管９が反応容器内に開口するようにそれぞれ
隔壁に接続されており、所定温度の熱媒が各反応容器室
に流通される。
れた所定位置において、各反応容器室に熱媒を供給する
ための熱媒管９が反応容器内に開口するようにそれぞれ
隔壁に接続されており、所定温度の熱媒が各反応容器室
に流通される。
前記駆動軸は図示しないモータによって所定時間ごとに
所定方向に所定角度回転して、作動対をなす一対の反応
容器室を熱媒管に対して予め決められた第１の所定位置
と第２の所定位置との間を往復させる。
所定方向に所定角度回転して、作動対をなす一対の反応
容器室を熱媒管に対して予め決められた第１の所定位置
と第２の所定位置との間を往復させる。
即ち、図示した第１の所定位置においては、反応容器ａ
を収容する反応容器室には温度ＴＨの高温熱媒を供給す
る熱媒管が位置し、反応容器すを収容する反応容器室に
は温度ＴＭの中温熱媒を供給する熱媒管が位置すると共
に、反応容器Ｃを収容する反応容器室には温度ＴＭの中
温熱媒を供給する熱媒管が位置し、反応容器ｄを収容す
る反応容器室には温度ＴＬの低温熱媒を供給する熱媒管
が位置する。従って、駆動軸が実線矢印の方向に９０°
回転するとき、第１の作動対においては、ＭＨＩを収容
する反応容器室７ａには中温熱媒が、また、Ｍｎ２を収
容する反応容器室７ｂには高温熱媒が流通さ糺、一方、
第２の作動対においては、ＭＨＩを収容する反応容器室
７Ｃには低温熱媒が、また、Ｍｎ２を収容する反応容器
室７ｄには中温熱媒がそれぞれ流通される。次に、駆動
軸が破線矢印のように、時計方向に９０°回転するとき
、各反応容器室は原位置に復帰して、当初と同じ熱媒が
それぞれ流通される。従って、作動対をなす各反応容器
室には、所定時間ごとに所定の温度の熱媒が交互に流通
する。
を収容する反応容器室には温度ＴＨの高温熱媒を供給す
る熱媒管が位置し、反応容器すを収容する反応容器室に
は温度ＴＭの中温熱媒を供給する熱媒管が位置すると共
に、反応容器Ｃを収容する反応容器室には温度ＴＭの中
温熱媒を供給する熱媒管が位置し、反応容器ｄを収容す
る反応容器室には温度ＴＬの低温熱媒を供給する熱媒管
が位置する。従って、駆動軸が実線矢印の方向に９０°
回転するとき、第１の作動対においては、ＭＨＩを収容
する反応容器室７ａには中温熱媒が、また、Ｍｎ２を収
容する反応容器室７ｂには高温熱媒が流通さ糺、一方、
第２の作動対においては、ＭＨＩを収容する反応容器室
７Ｃには低温熱媒が、また、Ｍｎ２を収容する反応容器
室７ｄには中温熱媒がそれぞれ流通される。次に、駆動
軸が破線矢印のように、時計方向に９０°回転するとき
、各反応容器室は原位置に復帰して、当初と同じ熱媒が
それぞれ流通される。従って、作動対をなす各反応容器
室には、所定時間ごとに所定の温度の熱媒が交互に流通
する。
なお、以上は駆動軸の回転によって、反応容器室７を密
閉容器３に対して回転させているが、反対に反応容器室
を固定し、隔壁２を回転させてもよいことは明らかであ
ろう。更に、反応容器室７内の圧力と密閉容器３外の圧
力を近似させれば、熱媒の外への漏れ或いは反応容器室
７間の漏れを実質的になくすることができる。また、熱
媒が空気のようなものであれば、反応容器室７間、密閉
容器３内外の気密、液密性の要求精度が高くなく、本発
明の利点の一つとなる。
閉容器３に対して回転させているが、反対に反応容器室
を固定し、隔壁２を回転させてもよいことは明らかであ
ろう。更に、反応容器室７内の圧力と密閉容器３外の圧
力を近似させれば、熱媒の外への漏れ或いは反応容器室
７間の漏れを実質的になくすることができる。また、熱
媒が空気のようなものであれば、反応容器室７間、密閉
容器３内外の気密、液密性の要求精度が高くなく、本発
明の利点の一つとなる。
上記した装置の作動を以下に第３図に示すサイクル線図
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
上記第１の所定位置において、第１の作動対をなすＭＨ
Ｉは温度ＴＨに加熱されて水素を放出しく点Ａ）、この
水素を温度ＴＭのＭｎ２が発熱的に吸蔵する（点Ｂ）。
Ｉは温度ＴＨに加熱されて水素を放出しく点Ａ）、この
水素を温度ＴＭのＭｎ２が発熱的に吸蔵する（点Ｂ）。
次に、反応容器が第２の所定位置に置かれて、ＭＨＩが
温度ＴＭに冷却されると（点Ｄ）、Ｍｎ２は吸熱的に水
素を放出して温度ＴＬに至り（点Ｃ）、低温熱媒から熱
を奪うと共に、この水素をＭＨＩが発熱的に吸蔵する。
温度ＴＭに冷却されると（点Ｄ）、Ｍｎ２は吸熱的に水
素を放出して温度ＴＬに至り（点Ｃ）、低温熱媒から熱
を奪うと共に、この水素をＭＨＩが発熱的に吸蔵する。
一方、第２の作動対においては、第１の所定位置で点Ｃ
から点りへの水素移動が起こり、第２の所定位置では点
Ａから点Ｂへの水素移動が起こる。
から点りへの水素移動が起こり、第２の所定位置では点
Ａから点Ｂへの水素移動が起こる。
即ち、第２の作動対は第１の作動対に対して半サイクル
遅れで同じ作動を行なう。従って、上記のようなサイク
ルにより、例えば、高温熱媒を駆動熱源として、低温熱
媒から温度ＴＬの冷熱出力を各作動対から得ることがで
きる。
遅れで同じ作動を行なう。従って、上記のようなサイク
ルにより、例えば、高温熱媒を駆動熱源として、低温熱
媒から温度ＴＬの冷熱出力を各作動対から得ることがで
きる。
第４図は別のサイクルを示すが、ＭＨＩとＭｎ２との間
の水素移動が逆方向である以外は上記と同じであり、こ
のようなサイクルにより、例えば、中温熱媒を駆動熱源
として温度ＴＨの温熱出力を得ることができる。
の水素移動が逆方向である以外は上記と同じであり、こ
のようなサイクルにより、例えば、中温熱媒を駆動熱源
として温度ＴＨの温熱出力を得ることができる。
なお、図示した実施例では、密閉容器は２組の作動対を
収容するために４つの反応容器室に分割されているが、
必要に応じて、より多数の作動対を収容するために所要
数の反応容器室に分割し、また、各反応容器室に複数の
反応容器を収容してもよいのは勿論である。
収容するために４つの反応容器室に分割されているが、
必要に応じて、より多数の作動対を収容するために所要
数の反応容器室に分割し、また、各反応容器室に複数の
反応容器を収容してもよいのは勿論である。
以上のように、本発明のヒートポンプ装置によれば、反
応容器を加熱又は冷却し、又は反応容器から出力を得る
にあたって、所定温度の熱媒が流通する熱媒回路に対し
て、反応容器を相対的に往復させて、熱媒と熱交換させ
るので、従来の熱媒回路を切り換えて反応容器と熱交換
させる装置と異なり、複雑な熱媒活路やそのための制御
哉構を要しないので、作動が簡単である。また、熱媒管
には常に同じ温度の熱媒が流通されており、熱媒管自体
の加熱冷却による熱損失がないので、装置の成績係数も
高い。
応容器を加熱又は冷却し、又は反応容器から出力を得る
にあたって、所定温度の熱媒が流通する熱媒回路に対し
て、反応容器を相対的に往復させて、熱媒と熱交換させ
るので、従来の熱媒回路を切り換えて反応容器と熱交換
させる装置と異なり、複雑な熱媒活路やそのための制御
哉構を要しないので、作動が簡単である。また、熱媒管
には常に同じ温度の熱媒が流通されており、熱媒管自体
の加熱冷却による熱損失がないので、装置の成績係数も
高い。
第１図は本発明のし−トポンプ装置の一部切欠き斜視図
、第２図は第１図においてＡ−Ａ線に沿う断面図、第３
図及び第り図は本発明の装置の作動を示すサイクル線図
の一例である。 ３・・・密閉容器、４・・・駆動軸、５・・・隔板、６
・・・反応容器、７・・・反応容器室、８・・・連通管
、９・・・熱媒管。 特許出願人 積水化学工業株式会社 代表者藤 沼 基 利 １／−１− ＴＨＴ′ＭＴＬ ｊん
、第２図は第１図においてＡ−Ａ線に沿う断面図、第３
図及び第り図は本発明の装置の作動を示すサイクル線図
の一例である。 ３・・・密閉容器、４・・・駆動軸、５・・・隔板、６
・・・反応容器、７・・・反応容器室、８・・・連通管
、９・・・熱媒管。 特許出願人 積水化学工業株式会社 代表者藤 沼 基 利 １／−１− ＴＨＴ′ＭＴＬ ｊん
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｉｌ＋ 作動温度領域において水素の平衡分解圧が異
なる第１及び第２の金属水素化物を用い、第１の金属水
素化物から水素を吸熱的に放出させ、この水素を第２の
金属水素化物番こ発熱的に吸蔵させ、次に、第２の金属
水素化物から水素を吸熱的に放出させ、この水素を第１
の金属水素化物に発熱的に吸蔵させるようにしたヒート
ポンプ装置において、 （ａｌ密閉容器と、 （ｂｌこの密閉容器の軸方向に延びる隔板によって密閉
容器内に気密若しくは液密に分割された偶数の反応容器
室と、 （Ｃ１予め定められた所定位置においてそれぞれの反応
容器室を臨んで密閉容器壁に取付けられた熱媒管と、 （ｄｌ一方が第１の金属水素化物を充填され、他方が第
２の金属水素化物を充填されて、隣接する反応容器室に
配設されると共に、水素連通管にて連通されて作動対を
なす反応容器とからなり、且つ、密閉容器と反応容器室
は相対的に第１の所定位置と第２の所定位置との間を往
復できるように一方が他方に対して回動自在に支持され
、第１の所定位置では、第■の作動対において第１の金
属水素化物を有する反応容器室に高温の熱媒が流通され
、第２の金属水素化物を有する反応容器室に中温の熱媒
が流通されると共に、第２の作動対において第１の金属
水素化物を有する反応容器室に中温の熱媒が流通され、
第２の金属水素化物を有する反応容器室に低温熱媒が流
通され、第２の所定位置では、各作動対において反応容
器室に流通される熱媒が交換されることを特徴とするヒ
ートポンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19008282A JPS5981469A (ja) | 1982-10-28 | 1982-10-28 | ヒ−トポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19008282A JPS5981469A (ja) | 1982-10-28 | 1982-10-28 | ヒ−トポンプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5981469A true JPS5981469A (ja) | 1984-05-11 |
| JPS6327624B2 JPS6327624B2 (ja) | 1988-06-03 |
Family
ID=16252061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19008282A Granted JPS5981469A (ja) | 1982-10-28 | 1982-10-28 | ヒ−トポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5981469A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010112592A (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Suri-Ai:Kk | ソープション型冷却装置及び熱切り換え装置 |
| WO2011141970A1 (en) * | 2010-05-14 | 2011-11-17 | Three Eye Co., Ltd. | Sorption type cooler |
| WO2013069063A1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Three Eye Co., Ltd. | Sorption air conditioner |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5721267A (en) * | 1980-07-15 | 1982-02-03 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Wet-blast process |
| JPS5792670A (en) * | 1980-11-29 | 1982-06-09 | Sekisui Chemical Co Ltd | Heat pump apparatus |
-
1982
- 1982-10-28 JP JP19008282A patent/JPS5981469A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5721267A (en) * | 1980-07-15 | 1982-02-03 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Wet-blast process |
| JPS5792670A (en) * | 1980-11-29 | 1982-06-09 | Sekisui Chemical Co Ltd | Heat pump apparatus |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010112592A (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Suri-Ai:Kk | ソープション型冷却装置及び熱切り換え装置 |
| WO2011141970A1 (en) * | 2010-05-14 | 2011-11-17 | Three Eye Co., Ltd. | Sorption type cooler |
| WO2013069063A1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Three Eye Co., Ltd. | Sorption air conditioner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6327624B2 (ja) | 1988-06-03 |
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