JPS6042563A - Chemical heat pump - Google Patents
Chemical heat pumpInfo
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- JPS6042563A JPS6042563A JP14977483A JP14977483A JPS6042563A JP S6042563 A JPS6042563 A JP S6042563A JP 14977483 A JP14977483 A JP 14977483A JP 14977483 A JP14977483 A JP 14977483A JP S6042563 A JPS6042563 A JP S6042563A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、低消費エネルギーで作動する冷暖房機器およ
び蓄熱、蓄冷機能を有するケミカルヒートポンプのうち
、特に動力源を最大限排除し、簡便に作動させることを
特徴としたケミカルヒートポンプに関するものである。[Detailed Description of the Invention] Industrial Field of Application The present invention relates to air-conditioning equipment that operates with low energy consumption and chemical heat pumps that have heat storage and cold storage functions, in particular, to eliminate the power source to the maximum and operate easily. The present invention relates to a chemical heat pump characterized by:
従来例の構成とその問題点
従来、吸収式ヒートポンプに関しては、特に臭化リチウ
ム水溶液を吸収剤とした冷房機器が開発されてきた。こ
の場合、吸収反応を均一に行なうため、吸収剤あるいは
冷媒をポンプ等で強制的に循環させたり、また広い吸収
面積を確保するため溶液をシャワーで噴出させるという
操作が必要であり、ヒートポンプのコストを引き上げる
大きな要因となっていた。Conventional Structures and Problems Conventionally, regarding absorption heat pumps, cooling devices have been developed that use an aqueous lithium bromide solution as an absorbent. In this case, in order to perform the absorption reaction uniformly, it is necessary to forcibly circulate the absorbent or refrigerant with a pump, etc., and to spray the solution with a shower to ensure a wide absorption area, which increases the cost of heat pumps. This was a major factor in raising the
より低コストで、効率の良いヒートポンプを提供するだ
めには、動力を基本的には用いず、蒸発器と吸収器の２
槽間を冷媒蒸気のみが循環する方式が望ましい。In order to provide a more efficient heat pump at a lower cost, it basically does not use power, but instead uses two components: an evaporator and an absorber.
A system in which only refrigerant vapor circulates between tanks is desirable.
この際、吸収剤の広い吸収面積の確保と均一な吸収反応
を行々わせることか重要な課題となっていた。At this time, important issues were ensuring a wide absorption area of the absorbent and ensuring a uniform absorption reaction.
一方、安価で蓄熱密度の高い吸収剤として、塩化カルシ
ウム、水酸化ナトリウム・硫酸は従来より知られている
が、それぞれ致命的な欠点を有し、そのためケミカルヒ
ートポンプへの採用が見送られてきた。すなわち、吸収
剤として塩化カルシウムを用いた場合は、水の吸収、放
出を繰り返す際、固体−液体の相変化を起こし、冷媒蒸
気の入口付近で氷砂糖状に固結するだめ、ケミカルヒー
トポンプの性能が維持できなかった。また、水酸化ナト
リウム、硫酸等は金属に対する腐食性および容器が破壊
した際の危険性の点から使用が困難であった０
発明の目的
本発明は１、適切な含浸材に吸収剤あるいは冷媒を含浸
させることにより、従来ケミカルヒートポンプに使用不
可能であった各種の吸収剤を使用可能とし、それによっ
て高効率、安全、低価格のケミカルヒートポンプを簡便
な方法で提供することを、目的とする。On the other hand, calcium chloride, sodium hydroxide, and sulfuric acid have long been known as inexpensive absorbents with high heat storage density, but each has fatal drawbacks, so their use in chemical heat pumps has been postponed. In other words, when calcium chloride is used as an absorbent, when it repeatedly absorbs and releases water, it undergoes a solid-liquid phase change and solidifies in the form of rock sugar near the refrigerant vapor inlet, which reduces the performance of chemical heat pumps. I couldn't maintain it. In addition, it has been difficult to use sodium hydroxide, sulfuric acid, etc. due to their corrosivity to metals and the risk of container destruction. By impregnating the material, it is possible to use various kinds of absorbents that could not be used in conventional chemical heat pumps, thereby providing a highly efficient, safe, and low-cost chemical heat pump in a simple manner.
発明の構成 本発明の構成を図を用いて説明する。Composition of the invention The configuration of the present invention will be explained using the drawings.
本発明において、ケミカルヒートポンプの装置は、少な
くとも吸収−再生器１および蒸発−凝縮器２の２槽かち
成る。吸収−再生器には吸収剤（水酸化ナト、 ＩＪウ
ム水溶液、硫酸、塩化カルシウム水和物および水溶液、
リチウムブロマイド水溶液環、酸、アルカリ、あるいは
塩類の水和物、水溶液等が含まれる）が充填され、また
、蒸発−凝縮器には冷媒（水、アンモニア、フロン二酸
化炭素等）が充填されている。そ−して、少なくともい
ずれか（好ましくは双方）の内容物を含浸材に含浸させ
ることにより、
（Ｉ）蒸発、吸収面積の増加による反応速度の向上（Ｉ
Ｉ）反応の均一化による、温度特性の向上、サイクル寿
命の向上（特に塩化カルシウム系）佃）腐食および危険
性の低下
Ｇ１１ｉｌ 構造材として用いることにより、容器の軽
量化、低価格化
以上、複数の効果を同時に発揮させる。In the present invention, the chemical heat pump device consists of at least two tanks, an absorption-regenerator 1 and an evaporator-condenser 2. The absorption-regenerator contains absorbents (sodium hydroxide, IJ aqueous solution, sulfuric acid, calcium chloride hydrate and aqueous solution,
The evaporator-condenser is filled with a refrigerant (water, ammonia, fluorocarbon carbon dioxide, etc.). . By impregnating the impregnating material with at least one of the contents (preferably both), (I) the reaction rate is improved by increasing the evaporation and absorption area (I
I) Improved temperature characteristics and cycle life due to uniform reaction (especially calcium chloride) Tsukuda) Reduced corrosion and danger effect at the same time.
これらの効果が期待できる含浸材に要求される条件とし
ては、下記の通りである。The conditions required for an impregnating material that can be expected to have these effects are as follows.
（１）重量あたりの吸収剤の含浸量が大きいこと（１１
）耐熱性が高いこと（）２００°Ｃ）佃）空けき率が高
いこと
６ｉｉＤ 安価であること
Ｉｖ） 吸収液に対する化学的安定性
これらの条件について検討を加えた結果、（１）の吸収
剤に対する含浸量に関しては、まず成分についてはアル
ミナ、シリカ、マグネシア、硅酸カルシウム、硅酸マグ
ネシウム、硫酸マグネシウム等を成分として含有した鉱
物が良好であることを見い出した。捷た、形状に関して
は明らかに多孔質のものが含浸量および軽量という点で
有利である。(1) The amount of absorbent impregnated per weight is large (11
) High heat resistance (200°C) Tsukuda) High void ratio 6iiD Cheapness IV) Chemical stability to absorbent As a result of considering these conditions, the absorbent in (1) Regarding the impregnated amount, first of all, we found that minerals containing alumina, silica, magnesia, calcium silicate, magnesium silicate, magnesium sulfate, etc. as ingredients are good. With respect to the shape and shape, clearly porous materials are advantageous in terms of impregnated amount and light weight.
さらに、いかなる複雑な形状の容器にも充填が容易とい
う点では、粉体あるいは粒体が有利である。Furthermore, powder or granules are advantageous in that they can be easily filled into containers of any complicated shape.
以上の事項に、耐熱性・ コスト、化学的安定性を加味
した上で、良好な性能を示し、さらに入手容易な物質と
して、具体的には、硅酸カルシウム（トバモライト、ゾ
ノトライト型に結晶した軽量多孔質のもの）、バーミキ
ュライト、パーライト。Taking into account the above matters, heat resistance, cost, and chemical stability, calcium silicate (tobermorite, lightweight crystallized into xonotlite) is a substance that shows good performance and is easy to obtain. porous), vermiculite, perlite.
石こう類、セメント類、硅酸マグネシウム粉末（例えば
武田薬品（株）より販売されている１−ニードプラス」
）等が好適であることを見い出した。Gypsum, cement, magnesium silicate powder (for example, 1-Need Plus sold by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.)
) etc. were found to be suitable.
各種無機質多孔体の塩化カルシウムに対する含浸性能を
検討した結果を表１に示す。含浸性能のめやすとして、
含浸材１ｋｇあたりの各吸収剤（塩化カルシウム６０％
水溶液、水酸化ナトリウム６０％水溶液、硫酸６０％水
溶液）および水の含浸量（ｋｇ）を示している。表１よ
り明らかな如く、硅酸マグネシウム、硅酸カルシウム、
およびパーライトは特に良好な含浸性能を示した。含浸
耐久性とは、水を含浸させて加熱した場合の含浸量の構
造変化の少なさを評価する項目であるが、結晶構造によ
って多孔質を形成しているケイ酸カルシウム等は不利で
あった。この点パーライトは全ての吸収剤について優れ
た耐久性を示し、含浸材として好適である。また、コス
トの点に関してもパ−ライトは１ｋｇあたり数百円前後
で入手でき、他の月相の数分の１の安価さである。これ
らの点を総合すれば、表１に挙げた含浸材９内でもパー
ライトは特に良好であることを見い出した。Table 1 shows the results of examining the impregnating performance of various inorganic porous bodies with calcium chloride. As a guide to impregnation performance,
Each absorbent (calcium chloride 60%) per 1 kg of impregnating material
(aqueous solution, 60% sodium hydroxide aqueous solution, 60% sulfuric acid aqueous solution) and the amount of water impregnated (kg). As is clear from Table 1, magnesium silicate, calcium silicate,
and pearlite showed particularly good impregnation performance. Impregnation durability is an item that evaluates how little structural change occurs in the amount of impregnation when impregnated with water and heated, but calcium silicate, etc., which are porous due to their crystal structure, are disadvantageous. . In this respect, pearlite exhibits excellent durability with respect to all absorbents and is suitable as an impregnating material. Also, in terms of cost, perlite can be obtained for around several hundred yen per kg, which is a fraction of the price of other moon phases. Taking all of these points into consideration, it has been found that among the impregnating materials 9 listed in Table 1, pearlite is particularly good.
箭
実施例の説明
本発明の含浸利を用いたケミカルヒートポンプ３種につ
いて、その構成および使用法を説明する。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The structure and usage of three types of chemical heat pumps using impregnation according to the present invention will be explained.
容器の構造を図に示す。容器の材質は薄手の５Ｏ８−３
０４板を用いた。蒸発−凝縮器２にはバーライ）Ｂ−１
００ｊｊを充填した。吸収−再生器１に充填した内容物
Ａは下記の３種を用いた。The structure of the container is shown in the figure. The material of the container is thin 5O8-3.
04 board was used. evaporator-condenser 2) B-1
00jj was filled. The following three types of contents A were used to fill the absorption-regenerator 1.
（１）塩化カルシウム４水塩ｓｋｇ
（ｉｉ＞ ６０％水酸化す） ＩＪウム水溶液４ｋｇ（
曲 ５０係硫酸水溶液４ｋｇ
いずれもパーライト５ｏｏｙに含浸させた。(1) Calcium chloride tetrahydrate skg (ii>60% hydroxide) IJum aqueous solution 4kg (
4 kg of sulfuric acid aqueous solution of 50% perlite was impregnated with 5 ooy of perlite.
３種のケミカルヒートポンプはそれぞれ以下の方法で作
動させる。Each of the three types of chemical heat pumps is operated in the following manner.
（１）捷ず、容器中の空気を真空コック３より完全に脱
気する。(1) Completely evacuate the air in the container from the vacuum cock 3 without breaking it.
（２）次に・・ルブ４を開く。(2) Next...Open Lube 4.
（３）次に吸収−再生器１を２００°Ｃに加熱し、蒸発
−凝縮器２は室温で空冷（５時間）すると、水が吸収−
再生器１より蒸発−凝縮器２に移動する。(3) Next, the absorption-regenerator 1 is heated to 200°C, and the evaporation-condenser 2 is air-cooled (5 hours) at room temperature.
It moves from the regenerator 1 to the evaporator-condenser 2.
（４）次にパルプ４を閉じる。(4) Next, close the pulp 4.
（５）次に系全体を室温に冷却する。(5) Next, the entire system is cooled to room temperature.
（６）次にバルブ４を開くと共に、吸収−再生器１は室
温で空冷する。(6) Next, open the valve 4 and air-cool the absorption-regenerator 1 at room temperature.
以上、一連の操作により蒸発〜凝縮器２が吸熱を開始し
、３種のいずれの場合にもＯ’Ｃ以下の冷熱が得られた
。なお、二回目以降の作動については１の操作が省略可
能であった。As described above, through the series of operations, the evaporator-condenser 2 started absorbing heat, and cold heat below O'C was obtained in all three cases. Note that for the second and subsequent operations, operation 1 could be omitted.
発明の効果
本発明によれば、従来利用できなかった各種の吸収剤が
ケミカルヒートポンプに利用できるようになった。これ
によって、高効率のケミカルヒートポンプを簡便に、低
価格で提供できる。Effects of the Invention According to the present invention, various absorbents that could not be used in the past can now be used in chemical heat pumps. As a result, highly efficient chemical heat pumps can be provided easily and at low cost.
図面は本発明のケミカルヒートポンプの部分切断斜視図
である。
１・・・・・・吸収−発生器、２！・・・・・蒸発−凝
縮器、Ａ・・・・・・吸収剤、Ｂ・・・・・・含浸材。The drawing is a partially cutaway perspective view of the chemical heat pump of the present invention. 1... Absorption-generator, 2! ... Evaporation-condenser, A ... Absorbent, B ... Impregnating material.
Claims (3)
種の内容物である吸収剤、冷媒のうち少なくとも一方が
無機物より成る多孔質粉体もしくは粒体の含浸材に含浸
されたことを特徴とするケミカルヒートポンプ。(1) It is composed of at least two tanks, an absorber and an evaporator, and at least one of the various contents, such as an absorbent and a refrigerant, is impregnated with a porous powder or granular impregnating material made of an inorganic substance. Characteristics of chemical heat pumps.
カルシウムのうちいずれかを主成分として含有すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のケミカルヒー
トポンプ。(2) The impregnating material is at least alumina or silica. The chemical heat pump according to claim 1, which contains any one of magnesia, calcium silicate, magnesium silicate, and calcium sulfate as a main component.
ライトの結晶型をとる軽量硅酸カルシウム。 バーミキュライト、パーライトのうちいずれかか主成分
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
２項記載のケミカルヒートポンプ。(3) A lightweight calcium silicate in which the impregnating material is at least in the crystal form of xonotlite or tobermorite. The chemical heat pump according to claim 1 or 2, characterized in that the main component is either vermiculite or pearlite.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14977483A JPS6042563A (en) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | Chemical heat pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14977483A JPS6042563A (en) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | Chemical heat pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6042563A true JPS6042563A (en) | 1985-03-06 |
Family
ID=15482432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14977483A Pending JPS6042563A (en) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | Chemical heat pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042563A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9243179B2 (en) | 2013-02-18 | 2016-01-26 | Ricoh Company, Ltd. | Reaction material and chemical heat pump |
-
1983
- 1983-08-17 JP JP14977483A patent/JPS6042563A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9243179B2 (en) | 2013-02-18 | 2016-01-26 | Ricoh Company, Ltd. | Reaction material and chemical heat pump |
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