JPS6048449A - 加熱装置 - Google Patents

加熱装置

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JPS6048449A
JPS6048449A JP58154601A JP15460183A JPS6048449A JP S6048449 A JPS6048449 A JP S6048449A JP 58154601 A JP58154601 A JP 58154601A JP 15460183 A JP15460183 A JP 15460183A JP S6048449 A JPS6048449 A JP S6048449A
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hydrogen
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heater
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JP58154601A
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Katsuhiko Yamaji
克彦 山路
Yasushi Nakada
泰詩 中田
Shigemasa Kawai
河合 重征
Michiyoshi Nishizaki
西崎 倫義
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/003Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using thermochemical reactions
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加熱装置に関し、詳しくは、金属水素化物が水
素を吸蔵する際の発熱反応を利用した加熱装置に関する
一般に多くの装置においては、外気温度が低いときは始
動が容易ではなく、或いは正常に作動しない。例えば、
ディーゼルエンジンは、その添加方式が点火プラグを用
いる火花点火方式ではなく、シリンダー中で空気を20
〜40気圧まで圧縮して600〜800°Cまで温度を
間め、ここに燃料油を噴入L2て、着火燃焼ざ一ロる圧
縮点火方式であるので、エンジンに供給する吸気を予め
所定?品度まで予熱することが必要であるが、寒冷地に
おいて、又は冬期早朝においては、気温が氷点下まで冷
えているため、エンジンの始動に時間を要する。
このため、従来しま、エンジンに供給する吸気をバッテ
リーを電源とする電気ヒーターにて予熱しているが、吸
気を迅速に予熱するにはバッテリーの容量が十分でなく
、一方、バッテリーを大型化すれば、その市■が極度に
増す。
また、計測機器にも外気温度が低い場合Gこ4;l:直
ちに使用することができず、始動後、旧測機器自体の発
熱により適正な温度に達するまで計測を待たなければな
らないものもある。
本発明は」1記した問題を解決するためになされたもの
であって、例えば、寒冷地において、又は冬期早朝の外
気温度が低い場合に、装置や機器類、例えば、−1−記
したディーゼルエンジンへの吸気や計測機器を所要温度
まで迅速に加熱すると共に、その後も一定時間の間は所
要温度に加熱し続けることができる簡便な加熱器Wを提
供することを目的とする。
本発明による加熱装置は、 (DI 第1の金属水素化物を内蔵した加熱器と、(b
l 第2の金属水素化物を内蔵した水素貯蔵容器と、 (C) 上記加!!45器と水素貯蔵容器とを弁により
連通可能に接続する連通管と、 fd) 相変化により潜熱を吸収放出し得る/VI熱型
蓄釘ハ剤を内1銭し、上記水素貯蔵容器に熱交換可能に
取付けられた蓄熱容器とを有し、 水素貯蔵容器から加熱器へ水素を移動させ、第1の金属
水素化物にこの水素を吸蔵させて発熱させる加熱工程と
、第1の金属水素化物を加熱して水素を放出させ、水素
貯蔵容器に移すノさ−Uて、第2の金属水素化物に吸蔵
させる準備工程とを行なうことを特徴とする。
以下に実施例を示す図面に基づいて本発明を説明する。
第1図は本発明による加熱装置の一実施例を示す概念図
であり、加熱器】としての第1の密閉容器には第1の金
属水素化物(以下、M I−11と称する。)が充填さ
れ、例えば、ディーセルエンジンの吸気を予熱するだめ
の加熱装置として使用される場合には、ターボチャージ
ャーからエンジンへの吸気供給管内に吸気と熱交換可能
に装着されている。この加熱器には連通管2を介して水
素貯蔵容器3としての第2の密閉容器が接続されている
この水素貯蔵容器には第2の金属水素化物(以下、MH
2と称する。)が充填されており、後述するように加熱
工程及び準(Aη工程を行なう間、連通管の有する水素
流通弁4によって、加熱器に連jmされる。」1記MH
IとMH2とは同一であってもよく、又は作動温度領域
においてM H2の水素平衡分解圧がM H1のそれよ
りも高い別異のものであってもよい。また、水素流通弁
には例えば手動弁や電磁弁か用いられる。
上記水素貯蔵容器には更にこれと熱交換可能に蓄熱容器
5としての第3の密閉容器が取付けられている。例えば
、図示した実施例では、水素貯蔵容器の外側にこれを取
り巻くように蓄熱容器が配設されている。この蓄熱容器
には所定温度で固液相変化によって潜熱を吸収放出し得
る潜熱型蓄熱剤が充填されている。この蓄熱剤としては
、例えば、種々の無機塩や有機酸塩を用いることができ
、装置、機器類の必要加熱温度及び正常な作動時の温度
等を考慮し、通常、後述する準備工程が適切に行なわれ
る固液相変化温度を有するものが選ばれる。例えば、水
を主成分として、これにエチレングリコールやアルコー
ルを混合してなる蓄熱剤は6.′L同点が0℃以下であ
るため、0℃以下での相変化温度を必要とする場合に好
ましく用いることができる。
第2図は自動車のエンジン冷1.11水を蓄熱剤として
用いる本発明による加熱装置の概念図を示し、ラシェー
ク6を<Allえたエンジン7の冷却水γ(か制御弁8
を有する分岐管96.二分岐されてnII記惹熱容器5
に接続されている。この制御弁にも必要に応じて手動弁
又は電磁弁が用いられる。
第3図はエンジン冷却水と蓄熱剤とが異なり、これらが
混合するごとを避ける必要がある場合の本発明による加
熱装置を示す概念図であり、蓄;:ハ容器5に密接して
これに熱交換可能にエンジン冷却水容器10としての第
4の容器が配設され、1−記分岐管9がこの容器に接続
されて、エンジン冷却水と蓄熱剤との熱交換はこの容器
を介して行なわれる。
第4図は水素貯蔵容器の内蔵したMH2が加熱器の内蔵
したMHIよりも作動温度領域で高い水素平衡分解圧を
有する場合の装置の作動を示すサイクル線図であり、横
軸は絶対温度Tの逆数を、縦軸は金属水素化物の水素平
衡分解圧Pの対数を示す。本発明による加熱装置の作動
を簡単のためG、ニブイーゼルエンジン始動時のエンジ
ンへの吸気の加メ7ノトを例として第4図によって説明
する。
本発明の加熱装置は加熱工程と準備工程とを行なう。加
p45工程においては、エンジン始動時に水素流通弁を
開くと、M I−12は蓄熱剤から熱を奪いつつ、はば
一定温度Tcで水素を放出し、この水素は水素流通管を
経て加熱器に流入し、M HIがこの水素を温度Tdで
吸蔵して発熱し、吸気供給・iW内の吸気を加熱する。
このようにしてエンジンが通常の運転状態に達した後に
、tllj備工程が行なわれる。即ち、ターボチー\・
−シャーで圧縮されて、温度Taに昇温された吸気の方
が加熱器よりも温度が高くなり、加熱器か逆に加熱され
ることとなるので、加熱器の内蔵するM HIは温度T
aにおいて吸熱的に水素を放出し、この水素は連通管を
経て再び水素貯蔵容器に戻り、M 112がこれを発メ
1ハ的に吸蔵し、蓄熱剤を加熱し、蓄熱さ−1る。この
後、水素流通弁を閉しれば次回のエンジン始動に(+i
iiえることができる。尚、この場合、温度′r b及
び′1゛cに近似する相変化温度を有する蓄熱剤を用い
れば、準備工程におけるMn2の発熱を蓄熱剤の加熱に
利用しくHpるので有利である。更に、水素流通弁を電
磁弁から構成し、エンジン始動と同時に開き、エンジン
停止と同時に閉しるようにすれば、他に制御機器を要せ
ずして、簡q1に本発明の装置を作動させることができ
る。
第2図に示したように、エンジン冷却水を蓄熱剤として
使用する装置によれば、準備工程を終了した水素貯蔵容
器内のMn2をコ:ンジン停止後も長時間高温に保持す
ることができ、また、第3図に示したように、エンジン
冷却水を蓄熱剤と熱交換さセる装置によれば、エンジン
停止後にも長時間にわたって蓄熱剤を加熱して絣熱させ
ることができ、従って、次回の加熱工程におけるMn2
の水素の放出をより高温で行なわせて、より高い加熱温
度を得ることができる利点ををする。Illち、エンジ
ン冷却水は走行中に通常、80 ’cを越えるal ’
/?rとなっており、エンジン停止後も長時間にわたー
)で高温を維持しているので、これを蓄熱容器に自然循
環させることにより、エンジン冷却水の余熱を利用して
有効に蓄熱剤を加熱し、蓄熱させることができるのであ
る。従って、制御弁として電磁ブ1゛を用い、エンジン
始動と同時に閉め、エンジン停止と同時に開くときは、
他の制御機器を用いることなく、有効に゛エンジン冷却
水の余熱を利用することができる。
蓄りλシ剤を用いない場合は、第4図に破線で示したよ
うに、水素貯蔵容器の温度は外気温度1゛eまで低下し
でおり、従って、加熱器による加p)温度i;1.Tf
である。即ち、蓄熱剤を用いる本発明の装置によれば、
加熱塩度をTfからTdまで高めることかできるのであ
る。
第5図は本発明による加熱装置において、加熱器内のM
 HI及び水素貯蔵容器内のM H2に共に同一の金属
水素化物を充填した場合の装置の作動を説明するための
線図である。但し、図ではMHIとMn2の特性線図を
別々に示したが、本来、これらは同一・のものである。
この装置においては、エンジン始動時に水素流通弁を開
くと、水素貯蔵容器内のMn2が前記したと同様にほぼ
一定の/lvl丁度で蓄熱剤から熱を奢いつつ水素を放
出し、この水素を加熱器内のMHIが温度′[dで発メ
;ハ的に吸蔵して加熱工程を行なう。次いで、準(nf
i工程においては、加熱器内のMHIがターボチャージ
ャーで圧縮され、昇温した吸気により加熱されて水素を
放出し、この水素を水素貯蔵容器内のMn2が吸蔵する
以下に外気温度−25゛C、エンジンへの吸気量として
MmNi5(Mmはミツシュメタル)をそれぞれl k
gを、また、蓄熱剤として水を用いた場合について、本
発明の装置の作動を数値例を挙げて具体的に説明する。
加熱工程においては、−例として水素貯蔵容器内のMn
2はM処刑から熱を奪って約−15°Cの温度で水素を
放出し、加熱器内のM I(Iはこの水素を吸蔵して約
25°Cに達した。従って、エンジン始動時に大気温度
が一25°Cであっても吸気占度は通常数秒以内に約5
°Cまで高められ、しかも、この加熱は5分間継続され
た。
24& (+ifi工程においては、エンジンの正常の
運転によりターボチャージャーにより圧縮され、加熱さ
れた吸気の41に度が50〜70℃に達するので、加熱
器内のM H2は加だ)され、水素を放出した。このよ
うに本発明の装置によれば、MIII及びMH2として
それぞれl kg用いることにより、平均8kcal/
分の速度で吸気を5分間加熱することかできた。
他方、蓄熱剤を用いない場合は、装置の作動の一例とし
て、加熱工程において水素貯蔵容器内のMlf2は一2
5℃の外気から熱を奪いつつ、約−50°Cの温度で水
素を放出し、加熱器内のM H1はこ′の水素を吸蔵し
て温度が5°Cとな−った。この結果、エンジン吸気は
約−5°Cまでしか加熱されなかった。
以上のように、本発明の装置は、蓄熱剤により水素貯蔵
容器内の金属水素化物を予め予熱して水素を放出させ、
この水素を加熱器内の金属水素化物に吸蔵させて発熱さ
せ、エンジン吸気その他を加熱するので、迅速に高い温
度まで加熱することができ、また、エンジンその他の装
置、機器類の正常な運転又は使用の間に準備工程を行な
って次回のエンジン始動に備えることができる。更に、
エンジン冷却水を蓄熱剤として用いるときは、エンジン
停止後も長時間にわたって水素貯蔵容器を高温に保持す
ることかでき、また、蓄熱剤とエンジン冷却水とが異な
る場合も、蓄pH45容器にエンジン冷却水を熱交換可
能に導くことにより、エンジン停止後も長時間にわたっ
て蓄熱剤を加i’、j、5し、蓄熱させることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による加熱器の一実施例を示す概念図、
第2図及び第3図は別の実施例を示す概念図、第4図及
び第5図は本発明の!A置の作動を説明するためのザイ
クル線図である。 1・・・加熱器、2・・・連iff管、3・・・水素貯
蔵容器、4・・・水素流通弁、5・・・蓄熱容器、7・
・・エンジン、8・・・制御弁、9・・・エンジン冷却
水分岐管、10・・・エンジン冷却水容器。 特許出願人 積水化学工業株式会社 代表者 藤 沼 基 利 第10図 第2図 第4図 第5図 順Tb Tc Td

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 flHal 第1の金属水素化物を内蔵した加熱器と、
    (1))第2の金属水素化物を内蔵した水素貯蔵容器と
    、 (C1L記加熱器と水素貯蔵容器とを弁により連通「可
    能に接続する連通管と、 (di 相変化により潜熱を吸収放出し得る潜熱型蓄熱
    剤を内蔵し、上記水素貯蔵容器に熱交換可能に取イ1番
    〕られた発熱容器とを有し、水素貯蔵容器から加熱器へ
    水素を移動させ、第1の金属水素化物にこの水素を吸蔵
    させて発熱させる加熱工程と、第1の金属水素化物を加
    熱して水素を放出させ、水素貯蔵容器に移動させで、第
    2の金属水素化物に吸蔵させる$備工程とを行なうこと
    を特徴とする加熱装置。
JP58154601A 1983-08-24 1983-08-24 加熱装置 Granted JPS6048449A (ja)

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JP58154601A JPS6048449A (ja) 1983-08-24 1983-08-24 加熱装置

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JP58154601A JPS6048449A (ja) 1983-08-24 1983-08-24 加熱装置

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JPS6048449A true JPS6048449A (ja) 1985-03-16
JPH0412381B2 JPH0412381B2 (ja) 1992-03-04

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62237262A (ja) * 1986-04-08 1987-10-17 松下電器産業株式会社 間欠ヒ−トポンプ装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5822854A (ja) * 1981-07-31 1983-02-10 積水化学工業株式会社 温熱冷熱取得方式

Patent Citations (1)

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JPS62237262A (ja) * 1986-04-08 1987-10-17 松下電器産業株式会社 間欠ヒ−トポンプ装置

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JPH0412381B2 (ja) 1992-03-04

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