JPS60140067A - ヒ−トポンプ装置 - Google Patents
ヒ−トポンプ装置Info
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- JPS60140067A JPS60140067A JP25203383A JP25203383A JPS60140067A JP S60140067 A JPS60140067 A JP S60140067A JP 25203383 A JP25203383 A JP 25203383A JP 25203383 A JP25203383 A JP 25203383A JP S60140067 A JPS60140067 A JP S60140067A
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- Japan
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- reaction vessel
- hydrogen
- metal hydride
- reaction
- heat pump
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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】
（技術分野）
本発明は金属水素化物を用いるヒートポンプ装置に関す
る。
る。
（従来技術）
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、このよ
うな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、このよ
うな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。
このようなヒートポンプ装置の多くは、原理的には、例
えば特公昭５５−３５６１６号公報に記載されているよ
うに、水素平衡分解圧の異なる金属水素化物をそれぞれ
反応容器をなす一対の熱交換器に充填すると共に、これ
ら反応容器を水素流通管で接続して作動対を構成し、各
反応容器内の金属水素化物を一定時間にわたって所定の
温度の熱媒にて加熱又は冷却することにより、作動対の
一方の反応容器内の金属水素化物から吸熱的に水素を放
出させ、この水素を水素流通管を経て他方の反応容器に
導き、この反応容器内の金属水素化物に発熱的に吸蔵さ
せる反応を交互に行ない、このようにして、金属水素化
物の水素の吸蔵又は放出に伴う発熱又は吸熱反応を利用
して、所定の温度の温熱又は冷熱を出力として取り出し
ている。
えば特公昭５５−３５６１６号公報に記載されているよ
うに、水素平衡分解圧の異なる金属水素化物をそれぞれ
反応容器をなす一対の熱交換器に充填すると共に、これ
ら反応容器を水素流通管で接続して作動対を構成し、各
反応容器内の金属水素化物を一定時間にわたって所定の
温度の熱媒にて加熱又は冷却することにより、作動対の
一方の反応容器内の金属水素化物から吸熱的に水素を放
出させ、この水素を水素流通管を経て他方の反応容器に
導き、この反応容器内の金属水素化物に発熱的に吸蔵さ
せる反応を交互に行ない、このようにして、金属水素化
物の水素の吸蔵又は放出に伴う発熱又は吸熱反応を利用
して、所定の温度の温熱又は冷熱を出力として取り出し
ている。
第１図は上記のようなヒートポンプ装置の作動を示すザ
イクル線図の一例であって、第１番目の金属水素化物Ｍ
ＨＩ（以下、同様に表わす。）を所定の温度の熱媒にて
中温ＴＭに加熱すると共に（点Ａ）、ＭＨ２を所定の温
度の熱媒にて低温ＴＬに保持して（点Ｂ）、ＭＨＩとＭ
Ｈ２の水素平衡分解圧に差圧を生ぜしめ、ＭＨＩから吸
熱的に水素を放出させ、この水素をＭＨ２に発熱的に吸
蔵させ、次いで、ＭＨ２を中温Ｔ’Ｍに保持すると共に
（点Ｃ）、ＭＨＩを所定の高温ＴＨとして（点Ｄ）、Ｍ
Ｈ２とＭＨＩとの間に水素平衡分解圧の差圧を生ぜしめ
、ＭＨ２から水素を放出させ、この水素をＭＨＩに吸蔵
させ、ここにＭＨＩの発熱反応を利用して温度ＴＨの温
熱出力を得るものである。この後、ＭＨＩを再び中温Ｔ
Ｍに戻し、ＭＨ２を低−ＩＡＴ Ｌに保持すれば、サイ
クルが完了する。
イクル線図の一例であって、第１番目の金属水素化物Ｍ
ＨＩ（以下、同様に表わす。）を所定の温度の熱媒にて
中温ＴＭに加熱すると共に（点Ａ）、ＭＨ２を所定の温
度の熱媒にて低温ＴＬに保持して（点Ｂ）、ＭＨＩとＭ
Ｈ２の水素平衡分解圧に差圧を生ぜしめ、ＭＨＩから吸
熱的に水素を放出させ、この水素をＭＨ２に発熱的に吸
蔵させ、次いで、ＭＨ２を中温Ｔ’Ｍに保持すると共に
（点Ｃ）、ＭＨＩを所定の高温ＴＨとして（点Ｄ）、Ｍ
Ｈ２とＭＨＩとの間に水素平衡分解圧の差圧を生ぜしめ
、ＭＨ２から水素を放出させ、この水素をＭＨＩに吸蔵
させ、ここにＭＨＩの発熱反応を利用して温度ＴＨの温
熱出力を得るものである。この後、ＭＨＩを再び中温Ｔ
Ｍに戻し、ＭＨ２を低−ＩＡＴ Ｌに保持すれば、サイ
クルが完了する。
尚、各反応容器内の金属水素化物を上記のように交互に
加熱冷却する代わりに、反応容器内に水素を加圧供給し
て水素を吸蔵させ、次いで、反応容器内を減圧して水素
を放出させ、このような水素の吸蔵放出を各反応容器に
交互に行なわせて、温熱又は冷熱出力を得ることも、例
えば、特開昭５１−８２９４２号公報に記載されている
ように、既によく知られている。
加熱冷却する代わりに、反応容器内に水素を加圧供給し
て水素を吸蔵させ、次いで、反応容器内を減圧して水素
を放出させ、このような水素の吸蔵放出を各反応容器に
交互に行なわせて、温熱又は冷熱出力を得ることも、例
えば、特開昭５１−８２９４２号公報に記載されている
ように、既によく知られている。
このような従来のヒートポンプ装置においては、金属水
素化物の水素の吸蔵放出に伴う反応容器間の水素移動は
、例えば、上記した特開昭５１−８２９４２号公報に記
載されているように、通常、電磁弁により規制される。
素化物の水素の吸蔵放出に伴う反応容器間の水素移動は
、例えば、上記した特開昭５１−８２９４２号公報に記
載されているように、通常、電磁弁により規制される。
従って、従来の典型的な２ボンベ型のヒートポンプ装置
は、第２図に示すように、ＭＨＩを充填した第１の反応
容器１１とＭＨ２を充填した第２の反応容器Ｉ２を第１
の水素流通管１３及び第２の水素流通管１４にて接続し
、各水素流通管には開閉制御可能な制御弁１５及び１６
を取り付けると共に、第１の水素流通管１３にはＭＨＩ
からＭＨ２への水素移動のみを、また、第２の水素流通
管１４にはＭＨ２からＭＨＩへの水素移動のみを許す逆
止弁１７及び１８を取り付けて構成され、反応のサイク
ルに応じて上記制御弁を開閉して容器間での水素移動を
制御している。
は、第２図に示すように、ＭＨＩを充填した第１の反応
容器１１とＭＨ２を充填した第２の反応容器Ｉ２を第１
の水素流通管１３及び第２の水素流通管１４にて接続し
、各水素流通管には開閉制御可能な制御弁１５及び１６
を取り付けると共に、第１の水素流通管１３にはＭＨＩ
からＭＨ２への水素移動のみを、また、第２の水素流通
管１４にはＭＨ２からＭＨＩへの水素移動のみを許す逆
止弁１７及び１８を取り付けて構成され、反応のサイク
ルに応じて上記制御弁を開閉して容器間での水素移動を
制御している。
上記した制御弁としては、従来より小型、簡単であり、
また、安価であることから電磁弁が広く用いられている
が、しかし、よく知られているように、通常の電磁弁は
、一般に管路における一方への流体の流れを開閉制御す
る機能を有するにすぎず、従って、逆方向への流れを遮
断するには逆止弁を付設することが必要である。従って
、上記したような簡単な所謂２ボンベ型のし−トポンプ
装置においても、各反応容器内の金属水素化物の反応に
応じて、容器間の水素移動を規制するには、各水素流通
管に電磁弁と逆止弁とを各１個ずつ必要とするから、実
用的な３ボンベ型又はそれ以上の多ボンベ型ヒートポン
プ装置においては、各反応容器間の水素移動を規制する
ために必要な電磁弁及び逆止弁の数が極めて多くなり、
装置構成が複雑化し、また、装置の信顛性が著しく乏し
くなるうえに、弁からの水素洩れの危険性が増す。他方
、高級な制御弁、例えば電動弁を用いれば、故障や水素
洩れの危険性はある程度は解消されても、制御系が複雑
化すると共に、装置が高価となる。
また、安価であることから電磁弁が広く用いられている
が、しかし、よく知られているように、通常の電磁弁は
、一般に管路における一方への流体の流れを開閉制御す
る機能を有するにすぎず、従って、逆方向への流れを遮
断するには逆止弁を付設することが必要である。従って
、上記したような簡単な所謂２ボンベ型のし−トポンプ
装置においても、各反応容器内の金属水素化物の反応に
応じて、容器間の水素移動を規制するには、各水素流通
管に電磁弁と逆止弁とを各１個ずつ必要とするから、実
用的な３ボンベ型又はそれ以上の多ボンベ型ヒートポン
プ装置においては、各反応容器間の水素移動を規制する
ために必要な電磁弁及び逆止弁の数が極めて多くなり、
装置構成が複雑化し、また、装置の信顛性が著しく乏し
くなるうえに、弁からの水素洩れの危険性が増す。他方
、高級な制御弁、例えば電動弁を用いれば、故障や水素
洩れの危険性はある程度は解消されても、制御系が複雑
化すると共に、装置が高価となる。
（発明の目的）
本発明は従来のヒートポンプ装置における上記した問題
を解決するためになされたものであって、装置に含まれ
る弁の数を少なくして、簡単な装置構成でありながら、
信転性の高いヒートポンプ装置を提供することを目的と
する。
を解決するためになされたものであって、装置に含まれ
る弁の数を少なくして、簡単な装置構成でありながら、
信転性の高いヒートポンプ装置を提供することを目的と
する。
（発明の要旨）
本発明のヒートポンプ装置は、水素平衡分解圧が相互に
異なるｎ種（ｎ≧３）の金属水素化物をそれぞれ充填し
たｎ個の反応容器を、第Ｃｍ ＋ １ ）番目（１≦ｍ
≦ｎ）の反応容器内の金属水素化物の水素平衡分解圧が
第ｍ番目の反応容器内の金属水素化物よりも大きくなる
ようにそれぞれ水素流通管にて接続すると共に、第ｎ番
目の反応容器と第１番目の反応容器とを水素流通管にて
接続してなるヒートポンプ装置において、 ＋ａ＋ 第１番目の反応容器と第ｎ番目の反応容器とを
接続する水素流通管に、第１番目の反応容器から第ｎ番
目の反応容器方向にのみ水素の流通を許ず逆止弁を設け
て、第ｎ番目の反応容器から第１番目の反応容器への水
素の移動を禁止すると共に、 （ｂｌ 第（ｎ−１）番目と第ｎ番目の反応容器を除い
て、第ｍ番目と第（ｍ＋１）番目の反応容器を接続する
各水素流通管に開閉制御可能な制御弁を設け、 （Ｃ１第１番目の反応容器の金属水素化物から水素を放
出させ、この水素を逆止弁を経て第ｎ番目の反応容器に
導いて、この反応容器内の金属水素化物に吸蔵させ、次
いで、第ｎ番目の反応容器の金属水素化物の水素平衡分
解圧を他のいずれの反応容器の金属水素化物よりも高く
して、第ｎ番目の反応容器の金属水素化物から水素を放
出させ、この水素を水素流通管を経て第（ｎ−１）番目
の反応容器に導き、この反応容器内の金属水素化物に吸
蔵させ、この後、逐次、第（ｍ＋１）番目の反応容器の
金属水素化物から水素を放出させ、この水素を制御弁を
経て第ｍ番目の反応容器に導いて、この反応容器内の金
属水素化物に吸蔵させることにより、第（ｎ −１）番
目から第１番目の反応容器に至る各反応容器から温熱を
得るようにしたことを特徴とする。
異なるｎ種（ｎ≧３）の金属水素化物をそれぞれ充填し
たｎ個の反応容器を、第Ｃｍ ＋ １ ）番目（１≦ｍ
≦ｎ）の反応容器内の金属水素化物の水素平衡分解圧が
第ｍ番目の反応容器内の金属水素化物よりも大きくなる
ようにそれぞれ水素流通管にて接続すると共に、第ｎ番
目の反応容器と第１番目の反応容器とを水素流通管にて
接続してなるヒートポンプ装置において、 ＋ａ＋ 第１番目の反応容器と第ｎ番目の反応容器とを
接続する水素流通管に、第１番目の反応容器から第ｎ番
目の反応容器方向にのみ水素の流通を許ず逆止弁を設け
て、第ｎ番目の反応容器から第１番目の反応容器への水
素の移動を禁止すると共に、 （ｂｌ 第（ｎ−１）番目と第ｎ番目の反応容器を除い
て、第ｍ番目と第（ｍ＋１）番目の反応容器を接続する
各水素流通管に開閉制御可能な制御弁を設け、 （Ｃ１第１番目の反応容器の金属水素化物から水素を放
出させ、この水素を逆止弁を経て第ｎ番目の反応容器に
導いて、この反応容器内の金属水素化物に吸蔵させ、次
いで、第ｎ番目の反応容器の金属水素化物の水素平衡分
解圧を他のいずれの反応容器の金属水素化物よりも高く
して、第ｎ番目の反応容器の金属水素化物から水素を放
出させ、この水素を水素流通管を経て第（ｎ−１）番目
の反応容器に導き、この反応容器内の金属水素化物に吸
蔵させ、この後、逐次、第（ｍ＋１）番目の反応容器の
金属水素化物から水素を放出させ、この水素を制御弁を
経て第ｍ番目の反応容器に導いて、この反応容器内の金
属水素化物に吸蔵させることにより、第（ｎ −１）番
目から第１番目の反応容器に至る各反応容器から温熱を
得るようにしたことを特徴とする。
（発明の構成）
以下に図面に基づいて本発明のヒートポンプ装置を説明
する。尚、以下において、前記したように、第ｍ番目の
金属水素化物はＭＨｍで表わされ、図面においては工で
表わされ、また、これに隣接して水素流通管で接続され
ているＭＨ（ｍ＋１＞は、装置の作動温度領域において
ＭＨｍよりも高い水素平衡分解圧を有するように選ばれ
る。
する。尚、以下において、前記したように、第ｍ番目の
金属水素化物はＭＨｍで表わされ、図面においては工で
表わされ、また、これに隣接して水素流通管で接続され
ているＭＨ（ｍ＋１＞は、装置の作動温度領域において
ＭＨｍよりも高い水素平衡分解圧を有するように選ばれ
る。
第３図は温熱出力を得るために好適である本発明の３ボ
ンベ型ヒートポンプ装置の一実施例を示す。
ンベ型ヒートポンプ装置の一実施例を示す。
ＭＨＩを充填した第１の反応容器２１と、ＭＨ２を充填
した第２の反応容器２２とは電磁弁２４を備えた水素流
通管２５にて接続され、第２の反応容器２２とＭＨ３を
充填した第３の反応容器２３は弁をもたない水素流通管
２６にて接続され、更に第３の反応容器２３と第１の反
応容器２１とは、後者から前者の反応容器方向にのみ水
素移動を許す逆止弁２７を備えた水素流通管２８にて接
続されている。
した第２の反応容器２２とは電磁弁２４を備えた水素流
通管２５にて接続され、第２の反応容器２２とＭＨ３を
充填した第３の反応容器２３は弁をもたない水素流通管
２６にて接続され、更に第３の反応容器２３と第１の反
応容器２１とは、後者から前者の反応容器方向にのみ水
素移動を許す逆止弁２７を備えた水素流通管２８にて接
続されている。
この装置の作動を第４図に示すサイクル線図に基づいて
説明する。先ず、第１の反応容器２１と第２の反応容器
２２とを接続する水素流通管２５上に設けられた電磁弁
２４を閉状態におき、第１の反応容器２１内のＭＨＩを
所定の中温ＴＭに加熱しく点Ａ）、第３の反応容器２３
内のＭＨ３を所定の低温ＴＬに保つと共に（点Ｂ）、第
２の反応容器２２内のＭＨ２の水素平衡分解圧をＭＨＩ
及びＭＨ３よりも高く保つために、ＭＨ２を例えば中温
ＴＭ又は所定の高温ＴＨに保ちつつ（点Ｅ０ 又はＤ）、ＭＨＩの水素平衡分解圧をＭＨ３のそれより
も高くすると、ＭＨＩは水素を吸熱的に放出し、この水
素は水素流通管２８を逆止弁２７を経て第３の反応容器
に送入され、ＭＨ３がこの水素を発熱的に吸蔵する。
説明する。先ず、第１の反応容器２１と第２の反応容器
２２とを接続する水素流通管２５上に設けられた電磁弁
２４を閉状態におき、第１の反応容器２１内のＭＨＩを
所定の中温ＴＭに加熱しく点Ａ）、第３の反応容器２３
内のＭＨ３を所定の低温ＴＬに保つと共に（点Ｂ）、第
２の反応容器２２内のＭＨ２の水素平衡分解圧をＭＨＩ
及びＭＨ３よりも高く保つために、ＭＨ２を例えば中温
ＴＭ又は所定の高温ＴＨに保ちつつ（点Ｅ０ 又はＤ）、ＭＨＩの水素平衡分解圧をＭＨ３のそれより
も高くすると、ＭＨＩは水素を吸熱的に放出し、この水
素は水素流通管２８を逆止弁２７を経て第３の反応容器
に送入され、ＭＨ３がこの水素を発熱的に吸蔵する。
この反応の間、電磁弁２４が閉じられているために、Ｍ
ＨＩからＭＨ２への水素移動は起こらず、また、ＭＨ２
は上記のように中温又は高温に保たれていて、その水素
平衡分解圧がＭＨ３よりも高く保たれているので、ＭＨ
３からＭＨ２への水素移動も起こらない。
ＨＩからＭＨ２への水素移動は起こらず、また、ＭＨ２
は上記のように中温又は高温に保たれていて、その水素
平衡分解圧がＭＨ３よりも高く保たれているので、ＭＨ
３からＭＨ２への水素移動も起こらない。
この人からＢへの水素移動の終了後、なおも電磁弁２４
を閉じた状態に保って、ＭＨ３を中温ＴＭに加熱すると
共に（点Ｃ）、ＭＨＩ及びＭＨ２を高温ＴＨに保持して
（それぞれ点Ｆ及びＤ）、ＭＨ３の水素平衡分解圧を他
のいずれの反応容器の金属水素化物よりも高く保つこと
により、Ｍ）（３は水素を吸熱的に放出し、この水素は
水素流通管２６を経て第２の反応容器に導かれ、この反
応容器内のＭＨ２がこの水素を発熱的に吸蔵する１ （点Ｄ）。この間、電磁弁２４が閉じられているので、
ＭＨ２からＭＨＩへの水素移動は起こらず、また、逆止
弁２７のためにＭＨ３からＭＨＩへの水素移動も起こら
ない。
を閉じた状態に保って、ＭＨ３を中温ＴＭに加熱すると
共に（点Ｃ）、ＭＨＩ及びＭＨ２を高温ＴＨに保持して
（それぞれ点Ｆ及びＤ）、ＭＨ３の水素平衡分解圧を他
のいずれの反応容器の金属水素化物よりも高く保つこと
により、Ｍ）（３は水素を吸熱的に放出し、この水素は
水素流通管２６を経て第２の反応容器に導かれ、この反
応容器内のＭＨ２がこの水素を発熱的に吸蔵する１ （点Ｄ）。この間、電磁弁２４が閉じられているので、
ＭＨ２からＭＨＩへの水素移動は起こらず、また、逆止
弁２７のためにＭＨ３からＭＨＩへの水素移動も起こら
ない。
このＣからＤへの水素移動反応の終了後、なおもＭＨ３
を高温ＴＨに保って電磁弁２４を開け、ＭＨ２を中温Ｔ
Ｍに戻しく点Ｅ）、且つ、ＭＨ２の水素平衡分解圧を高
温のＭＨＩ（点Ｆ）のそれよりも高く保つことにより、
ＭＨ２は吸熱的に水素を放出し、この水素は水素流通管
２５を電磁弁２４を経て第１の反応容器に導かれ、ＭＨ
Ｉが発熱的にこの水素を吸蔵する。この間、ＭＨ３は既
に高温ＴＨに保持されて、その水素平衡分解圧がＭＨＩ
及びＭＨ２のいずれよりも高く保たれているので、ＭＨ
ＩからＭＨ３及びＭＨ２からＭＨ３への水素移動は起こ
らない。
を高温ＴＨに保って電磁弁２４を開け、ＭＨ２を中温Ｔ
Ｍに戻しく点Ｅ）、且つ、ＭＨ２の水素平衡分解圧を高
温のＭＨＩ（点Ｆ）のそれよりも高く保つことにより、
ＭＨ２は吸熱的に水素を放出し、この水素は水素流通管
２５を電磁弁２４を経て第１の反応容器に導かれ、ＭＨ
Ｉが発熱的にこの水素を吸蔵する。この間、ＭＨ３は既
に高温ＴＨに保持されて、その水素平衡分解圧がＭＨＩ
及びＭＨ２のいずれよりも高く保たれているので、ＭＨ
ＩからＭＨ３及びＭＨ２からＭＨ３への水素移動は起こ
らない。
上記のＥからＦへの水素移動の終了後、電磁弁２４を閉
じ、ＭＨ３を低温ＴＬに冷却すると共に（点Ｂ）、ＭＨ
Ｉを中温ＴＭに、また、ＭＨ２を中度ＴＭ又は高温Ｔ
Ｈに戻すことにより、サイク２ ルが完了する。
じ、ＭＨ３を低温ＴＬに冷却すると共に（点Ｂ）、ＭＨ
Ｉを中温ＴＭに、また、ＭＨ２を中度ＴＭ又は高温Ｔ
Ｈに戻すことにより、サイク２ ルが完了する。
従って、」１記ヒートポンプ装置は、中温ＴＭの熱源を
用いて、高温ＴＨの温熱を出力として得るものであり、
例えば、暖房に利用することができるが、従来の２ボン
ベ型装置であればＡ −Ｂ’ −Ｅ−Ｆのサイクルを行
なうのに対して、上記本発明の装置によれば、Ａ→Ｂ→
Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆのサイクルを行ない、サイクル線図にお
ける点り及びＦで温熱を得るので、２ボンベ型ヒートポ
ンプ装置に比べて４／３倍の出力を得ることができる。
用いて、高温ＴＨの温熱を出力として得るものであり、
例えば、暖房に利用することができるが、従来の２ボン
ベ型装置であればＡ −Ｂ’ −Ｅ−Ｆのサイクルを行
なうのに対して、上記本発明の装置によれば、Ａ→Ｂ→
Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆのサイクルを行ない、サイクル線図にお
ける点り及びＦで温熱を得るので、２ボンベ型ヒートポ
ンプ装置に比べて４／３倍の出力を得ることができる。
第５図は上記の３ボンベ型に代えてｎ個のボンベからな
る多ボンベ型ヒートポンプ装置を示し、第１番目の反応
容器と第ｎ番目の反応容器とが、前者から後者の反応容
器方向への水素の移動のみを許す逆止弁３１を備えた水
素流通管３２にて接続されて、第ｎ番目の反応容器から
第１番目の反応容器への水素の移動が禁止されていると
共に、第（ｎ−１）番目と第ｎ番目の反応容器を除いて
、第ｍ番目と第（ｍ＋１）番目の反応容器とが開閉制御
可能な制御弁３３を備えた水素流通管３４に３ て接続されている。
る多ボンベ型ヒートポンプ装置を示し、第１番目の反応
容器と第ｎ番目の反応容器とが、前者から後者の反応容
器方向への水素の移動のみを許す逆止弁３１を備えた水
素流通管３２にて接続されて、第ｎ番目の反応容器から
第１番目の反応容器への水素の移動が禁止されていると
共に、第（ｎ−１）番目と第ｎ番目の反応容器を除いて
、第ｍ番目と第（ｍ＋１）番目の反応容器とが開閉制御
可能な制御弁３３を備えた水素流通管３４に３ て接続されている。
このような多ボンベ型ヒートポンプ装置の作動も前記し
たところと同様であり、第６図のサイクル線図に示すよ
うに、水素はＭＨＩからＭＨｎに移動され、この後、逐
次にこれよりも低い水素平衡分解圧を有する次段の金属
水素化物に移動され、ＭＨ２からＭＨＩへの水素移動が
行なわれた後、このＭＨＩからＭ Ｈｎに水素移動が行
なわれてサイクルが完了し、ＭＨ（ｎ−１）からＭＨＩ
に至る各金属水素化物の水素吸蔵反応から温熱出力を得
るものである。尚、用いる金属水素化物をこのように多
段に構成することにより、２ボンベ型ヒートポンプ装置
の２（ｎ−１）／ｎ倍の温熱出力を得ることができる。
たところと同様であり、第６図のサイクル線図に示すよ
うに、水素はＭＨＩからＭＨｎに移動され、この後、逐
次にこれよりも低い水素平衡分解圧を有する次段の金属
水素化物に移動され、ＭＨ２からＭＨＩへの水素移動が
行なわれた後、このＭＨＩからＭ Ｈｎに水素移動が行
なわれてサイクルが完了し、ＭＨ（ｎ−１）からＭＨＩ
に至る各金属水素化物の水素吸蔵反応から温熱出力を得
るものである。尚、用いる金属水素化物をこのように多
段に構成することにより、２ボンベ型ヒートポンプ装置
の２（ｎ−１）／ｎ倍の温熱出力を得ることができる。
（発明の効果）
以上のように、本発明のヒートポンプ装置においては、
所定の作動温度領域で相互に水素平衡分解圧の異なる金
属水素化物を、その水素平衡分解圧が順次高くなるよう
に接続し、第１番目の反応容器の金属水素化物から水素
を放出させ、この水４ 素を第ｎ番目の反応容器の金属水素化物に吸蔵させ、こ
の後、この水素を逐次、水素平衡分解圧のより低い次段
の金属水素化物に移動させ、最終的に第１番目の反応容
器から第ｎ番目の反応容器に水素を移動させてサイクル
を構成したので、２ボンベ型ヒートポンプ装置の２（ｎ
−１）／ｎｌの出力を得ることができ、また、装置に含
まれる弁数を金属水素化物の反応の特性を利用し、各反
応容器の温度を制御することにより最小限に抑えたので
、装置構成が簡単化され、装置も低度となるうえに、そ
の信頼性も格段に改善される。また、水素洩れの危険も
大幅に減縮される。
所定の作動温度領域で相互に水素平衡分解圧の異なる金
属水素化物を、その水素平衡分解圧が順次高くなるよう
に接続し、第１番目の反応容器の金属水素化物から水素
を放出させ、この水４ 素を第ｎ番目の反応容器の金属水素化物に吸蔵させ、こ
の後、この水素を逐次、水素平衡分解圧のより低い次段
の金属水素化物に移動させ、最終的に第１番目の反応容
器から第ｎ番目の反応容器に水素を移動させてサイクル
を構成したので、２ボンベ型ヒートポンプ装置の２（ｎ
−１）／ｎｌの出力を得ることができ、また、装置に含
まれる弁数を金属水素化物の反応の特性を利用し、各反
応容器の温度を制御することにより最小限に抑えたので
、装置構成が簡単化され、装置も低度となるうえに、そ
の信頼性も格段に改善される。また、水素洩れの危険も
大幅に減縮される。
第１図は従来の２ボンベ型ヒートポンプ装置の作動を説
明するためのサイクル線図、第２図は２ボンベ型ヒート
ポンプ装置の典型例を示す装置構成図、第３図は本発明
のヒートポンプ装置の一実施例を示す装置構成図、第４
図は第３図の装置の作動を説明するためのサイクル線図
、第５図は第３図に対応する多ボンベ型型ヒートポンプ
装置を５ 示す装置構成図、第６図はその作動を示すサイクル線図
である。 ２１．２２．２３・・・反応容器、２４・・・電磁弁、
２５．２６．２８・・・水素流通管、２７・・・逆止弁
、３１・・・逆止弁、３２．３４・・・水素流通管、３
３・・・電磁弁。 特許出願人 積水化学工業株式会社 代表者藤沼基利 ６ 第１図 千ＨＴＭ ＴＬ １／丁 第２図 第３図 第４図 千Ｈ′ｒ閘 孔
明するためのサイクル線図、第２図は２ボンベ型ヒート
ポンプ装置の典型例を示す装置構成図、第３図は本発明
のヒートポンプ装置の一実施例を示す装置構成図、第４
図は第３図の装置の作動を説明するためのサイクル線図
、第５図は第３図に対応する多ボンベ型型ヒートポンプ
装置を５ 示す装置構成図、第６図はその作動を示すサイクル線図
である。 ２１．２２．２３・・・反応容器、２４・・・電磁弁、
２５．２６．２８・・・水素流通管、２７・・・逆止弁
、３１・・・逆止弁、３２．３４・・・水素流通管、３
３・・・電磁弁。 特許出願人 積水化学工業株式会社 代表者藤沼基利 ６ 第１図 千ＨＴＭ ＴＬ １／丁 第２図 第３図 第４図 千Ｈ′ｒ閘 孔
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１水素平衡分解圧が相互に異なるｎ種（ｎ≧３）の
金属水素化物をそれぞれ充填したｎ個の反応容器を、第
（ｍ＋１）番目（１≦ｍ≦ｎ）の反応容器内の金属水素
化物の水素平衡分解圧が第ｍ番目の反応容器内の金属水
素化物よりも大きくなるようにそれぞれ水素流通管にて
接続すると共に、第ｎ番目の反応容器と第１番目の反応
容器とを水素流通管にて接続してなるヒートポンプ装置
において、 （ａ） 第１番目の反応容器と第ｎ番目の反応容器とを
接続する水素流通管に、第１番目の反応容器から第ｎ番
目の反応容器方向にのみ水素の流通を許す逆止弁を設け
て、第ｎ番目の反応容器から第１番目の反応容器への水
素の移動を禁止すると共に、 ｆｂ） 第（ｎ−１）番目と第ｎ番目の反応容器を除い
て、第ｍ番目と第（ｍ＋１）番目の反応容器を接続する
各水素流通管に開閉制御可能な制御弁を設け、 （Ｑ） 第１番目の反応容器の金属水素化物から水素を
放出させ、この水素を逆止弁を経て第ｎ番目の反応容器
に導いて、この反応容器内の金属水素化物に吸蔵させ、
次いで、第ｎ番目の反応容器の金属水素化物の水素平衡
分解圧を他のいずれの反応容器の金属水素化物よりも高
くして、第ｎ番目の反応容器の金属水素化物から水素を
放出させ、この水素を水素流通管を経て第（ｎ−１）番
目の反応容器に導き、この反応容器内の金属水素化物に
吸蔵させ、この後、逐次、第（ｍ＋１）番目の反応容器
の金属水素化物から水素を放出させ、この水素を制御弁
を経て第ｍ番目の反応容器に導いて、この反応容器内の
金属水素化物に吸蔵させることにより、第（ｎ −１）
番目から第１番目の反応容器に至る各反応容器から温熱
を得るようにした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 |
|---|---|---|---|
| JP25203383A JPS60140067A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | ヒ−トポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25203383A JPS60140067A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | ヒ−トポンプ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60140067A true JPS60140067A (ja) | 1985-07-24 |
Family
ID=17231643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25203383A Pending JPS60140067A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | ヒ−トポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60140067A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57179533A (en) * | 1981-04-25 | 1982-11-05 | Seijiro Suda | Production of heat source |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP25203383A patent/JPS60140067A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57179533A (en) * | 1981-04-25 | 1982-11-05 | Seijiro Suda | Production of heat source |
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