JPS6064168A - ヒ−トポンプシステム - Google Patents

ヒ−トポンプシステム

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JPS6064168A
JPS6064168A JP17127483A JP17127483A JPS6064168A JP S6064168 A JPS6064168 A JP S6064168A JP 17127483 A JP17127483 A JP 17127483A JP 17127483 A JP17127483 A JP 17127483A JP S6064168 A JPS6064168 A JP S6064168A
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JP
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heat
pump
container
hydrogen
heat pump
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JP17127483A
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JPS638391B2 (ja
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育郎 米津
名迫 賢二
播磨 和彦
本田 直二郎
貴史 酒井
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Agency of Industrial Science and Technology
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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】 (イ)産業上の利用分野 この発明は金属水素化物を利用Jるヒートポンプシステ
ムに関づる。
(ロ)従来技術 近年我が国では、1ネルギーの安定供給に対りる不安感
から、新エネルギーの利用及び省ac 、2−ルギーに
関Jる研究・開発が活光化しくいる。新−1ネルギーは
通常温度レベルが比較的低いために一般の熱負荷を稼動
させるには不充分Cある場合が多い。
上記の問題点を改善するために、利用りる熱」−ネルギ
ーの調度レベルを高める各1重のに−1〜ポンプシステ
ムが提案されている。1.t /JI F b金屈水索
化物を利用づ”るピー1−ポンプシステムは補機動力を
ほとんど必要としない優れたものである。しかしこの場
合、ヒートポンプ作動時及び金属水素化物の再生時の温
度と水素辻力との関係から、ピー1−ポン1作動を行う
際にl能な温度差は原理的にgill約を受けることに
なるため、入熱温度を比較的へくとる必要がある(So
lar Energy 、 21 。
153−156 (1978) )。
(ハ)発明の目的 この発明は上記の状況においCなされたものであって、
温度レベルが低くC利用価値の少ない熱源を用い金属水
素化物を利用してより高い温度レベルの熱エネルギーを
取出すことのできるピー1−ンプ用容器と、水素貯!材
料とし−Cm属水素化物を充填しかつ冷媒人出管を右す
る熱交換器を具備した水素貯蔵用容器とをIFII I
II弁イ1き水素輸送管で連結したピー1−ポンプユニ
ットの複数段(第1゜2.3・・・・・・0段);熱源
と第1.2.3・旧・・11段の各ヒートポンプ用容器
の熱交pA器と熱負イ1:を部とをこの順で直列に連結
する熱媒’rlWf!:各ヒー1− Il:ンプユニツ
トのヒートポンプ用容器の熱交換器の入口から分岐し水
素貯蔵用容器の熱交換器人に」に連結される開閉弁付き
熱媒管路を備え、熱源の調度レベルよりヒートポンプ用
容器1〜の数だC段階的に高い温度レベルの熱媒を熱f
f1l Aへ供給て“さるよう構成してなるヒートポン
プシステムを111!供りるものである。
この発明のピー1〜ポンプシスjムは、金属水系化物を
充填したヒートポンプ用容器と水系貯蔵用容器とを水素
輸送管で連結し1.:ヒートポンプ」−ットの複数段で
基本的構成され(いることを1:j tt&とするもの
である。そしてまずこれら」ニラ1−の輸送管によつC
ピー1−ボン1用容器に送りその金属水素化物に水素化
反応を起させて発熱させ、その熱によってヒートポンプ
用容器の熱交換器を通過する熱媒を加熱昇温づる。次い
でこの昇温された熱媒は第2段のヒートポンプユニット
1段の場合と同様に送られ熱媒はさらに加熱されC昇温
される。このように伺段階にもわたつC熱媒を加熱する
ことによつC熱源よりかなり高温レベルの熱エネルギー
を取り出しそのその熱媒を熱負荷部に送って熱エネルギ
ーが利用される。
また上記操作を続番)た鯖東各段のピー1〜ポンプユニ
ツトのピー1〜ポンプ用容器内の金属又は合金が完全に
水素化されてしまうととー1−ポンプの作動を続けるこ
とができず熱負荷への熱の供給はぐきない。したがって
熱負荷への熱の供給を停」[シ、次のようにしてピー1
−ポンプ用容器内の金属水素化物の脱水素化と水素貯蔵
用容器中の金属水系化物の水素化を行う(以下この操作
を金属水素化物の再生とげ称する)。すなわち熱源で加
熱された熱媒を第1段のピー1〜ポンプユニツトのヒー
トポンプ用容器の熱交換器からはじめC順次第2段・・
・水を送りながらその金属水素化物を水素化しC内生が
行われる。この水素化が完rした後に前記の操作を行っ
て熱負荷への熱の供給をt−iうことが(・きる。
上記のシステム一台では熱負荷l\の熱のイハ給は断続
的であるが、このシス1ムを複数iicl Il’f!
°りれば熱負荷へ熱を連続的に供給りることがCさる,
なおこの発明のシステムに用いられる金属水片1化物と
しては、各ユニットのと−1〜ポンプ用容器には、対応
する水素貯蔵用容器に充填づるbのに比べて同一温度に
お番)る水素前#I Ji:の名−141(いしのが用
いられる。しかしこの水素前It JJ−の差が人きす
ぎると前記の金属水素化物の再生操作が困tllになる
ので好ましくない。このようなことを考慮すればヒート
ポンプ用容器の曾属水素化物とじ(Ca N5H4、水
素貯蔵用容器用としC北 1aNi5H6の組合わ、があげられ、各段階のユニッ
ト用に同じ組合わせのものを用いることができる。また
ヒートポンブコニツ1−が複数段作動ずに独立している
のC1上記のようなへ次の段C用いられる作動潤度の^
いヒートポンプユニットを低い水素圧で作動さけるため
に、金属化物として高温でも水素解離圧の低いものを選
択して用いることもぐきる。例えば3段のピー1−ポン
プコニツ1−を用いる場合、下記のような金属水素化物
の組合わIが挙げられる。
次にこの発明を実施例でM2明りるがこの発明を限定す
るものではない。
(ボ)実施例 ブユニットはそれぞれ、熱交換器(7,8,9)付きの
ヒートポンプ用容器(1,2,3)ど、熱交換器(10
、IL 12)付きの水素貯蔵容器(/I、5.6〉と
、内容器を開閉弁(16,11,18)を/rして連結
づる水素輸送管(13,14、F)(’構成され、また
熱交換器(io、11.12)に【よそれぞれ、開閉弁
(42,43,44)付きの冷7Jl水人出管路(z3
1.32.33)が取付けられている。そしCヒートポ
ンプ用容器(1,2,3)内には水系化の程瓜の1LC
ぼ送つ゛C循環さけ、6容i!!!(1〜6)中の金属
水素化物あるいは合金(金属水素化物M+H〜fv16
t(:M+〜6はliO記合金合金t)を加熱リ−る。
次に第1段ユニット・の開閉弁(16)を開き水素貯蔵
用容器(/l)内のM41−1が脱水素化して発生した
水素を水素輸送管03)を通じてヒートポンプ用容器(
1)に導入しCM + と反応さU(水素化する。この
時発生づる反応熱により熱交換器(7)を通過づる熱媒
が加熱される。また熱交換器(K))を通過し、水素貯
蔵用容器(4)内の金属水素化物(M41」)の脱水素
反応によって温度の低下しlS熱媒は熱媒管路(28)
を通じて熱源(19)に戻される。
次に第2段ユニット−のff1l I!]弁07)を聞
き水素貯蔵用容器(5)内のM51−1が脱水素化しC
発生した水素を水素輸送管領)を通じCピー1−ポンプ
用容器(2)に導入しMlと反応させC水系化する。こ
の時発生づる反応熱によつC,′?lt’に第1段ユニ
ットの熱交換器(7)で加熱された熱媒は熱交換器(8
)を通過してさらに加熱されr:icする。また熱交換
器(11)を通過し、水素貯蔵用容器(!5)内の金属
水素化物(Ms H)の脱水素化反応によって渇1良の
低下し用容器(6)内のM6Hが脱水素化しC光(1し
た水系を水素輸送管05)を通じでヒー1へポンプ用容
器(3)に導入しMsと反応さlIC水素水系る。この
1・)ブ己牛する反応熱によって、すでに第2段ユニッ
トの熱交換器(8)で加熱された熱媒は熱交換器(9)
を通過してさらに加熱されて昇温づる。また熱交換器(
12)を通過し、水素貯蔵用容器(6)内の金属水素化
物(Mb)1)の脱水素化反応にJ、つ(温度の低I・
しだ熱媒は熱a!管路(30)を通じ(第2段、ノニツ
トの熱交換器fill +、m戻され第2段の水格貯#
l容器(!))の加熱に利用される。
次に開閉弁(37)を閉じ開閉弁(38)を問い(第3
段ユニットの熱交換器(9)を通過しくさらにシ?温し
た熱媒は熱媒管路(24)と(25)を通じで熱負荷部
(4)に送られて熱ユネルニ1゛−が利用された後、熱
媒管路(27)によつ(熱源(Iに戻される。
その後このままヒートポンプの作動が続けられる。しか
し各水素貯蔵用容器内の金属水素化物(Ms H、M5
1−1、Ml−1>がほとんど完全に脱水素化されるか
、各ビー1〜ポンプ用容器内の金属(M+ 、Ml 、
Ms)がtよとんど完全に水素化さまず開閉弁(34,
35,3G、38.39.40141)を閉じ、各段の
ヒートポンプ用容器(1,2,3)それぞれの熱交1%
i!!i(7,8,9)に、熱′a、(13)ニに ’
) T加熱すh タ熱媒を熱vX管路(21,22,2
3,24,2G、27)を通じ(供給循環し上記容器内
の金属水素化物(M+I−I、M2+1、M31−1ン
を加熱する。また開閉弁(42,43,44)を聞いて
冷n1水人出管(31,32,33)を通じC冷fJI
水を各水素貯蔵用容器(4,5,6)それぞれの熱交換
器(10,11,12)を通過させて各水素貯蔵用容器
に存mされている金属水素化物(M411〜M611)
を冷/Jlする。その結果各ヒートポンプ用容器内の金
属水素化物(M+H1M21」、M31−1>の脱水素
化反応によって発生した水素ガスは水素輸送管(13,
14,15)を通じて対応する8水M Wi’ M /
IJ容器にバられてそのなかの金属(M< 、M5、M
b )の水素化が行われる。そしてと−1−ポンプ用容
器内の金属水素化物が完全に脱水素化されるが又は水系
貯蔵用容器内の金属が完全に水系化されれば−1,記再
生操作を停止し、前記と−トボンノのノ′1“勤をIJ
れる熱媒の温度変化を示した(熱源潟1良!i0−に 
) 、。
上記のヒートポンプ用容器ムは、回−温石に加熱された
熱媒をヒートポンプユニットのヒートボン用容器と水素
貯蔵用容器に供給きれるのe、内容器の金属水素化物の
平衡水素解離1]の差51こJ。
す、水素ガスの移動を、作動温度レベルを^めCも高速
で行うことができる7まIごヒー1−ボンf、rニラ1
〜を複数段連結しく、温度レベルが低(てそのままでは
利用価値の少ない熱エネルギー(例えば太陽熱、工場廃
熱など)を、熱負向の稼動にそくした温度レベルまぐ高
めて有効に利用できる。
(へ)発明の効果 ん この発明のシステムにに基ば、温度レベルが低くてその
ままでは利用価値の少ない熱源を用いて熱負荷部の稼動
にそくした温度レベルにまで熱媒温度を高めて有効に利
用でさる。
【図面の簡単な説明】
第1図警よこの発明のし−1−ポンプシステムの一実施
例の構Ili説明図、第2図(、艮上記実施例にJj 
GJる各段のヒートボンブコニツ1−内の水素ガスの圧
(13,14,15)・・・・・・水素輸送管、(16
,11,18)・・・・・・水素輸送管間m弁、34.
35.36.37.38.39.40.41)・・・・
・・熱媒管路11i1 rJ]jt、■・・・・・・熱
源、 (至)・・・・・・熱負荷部、 (21,22,23,24,25,2G、27.28.
29.30、jll、52.53)・・・・・・熱媒管
路、 及び(31,32,33)・・・・・・冷媒人出t3・

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、ヒートポンプ用材料としC金属水素化物を貯蔵用容
    器とを開閉弁付き水素輸送管e連結しIごと−トボンプ
    ユニツ1への複数段(第1.2.3・・・・・・+1段
    ):熱源と第1.2.3・・・・・・11段の各ヒート
    ポンプ用容器の熱交換器と熱負イIム部とをこの順で直
    列に連結づる熱媒管路;各ヒートボン/1ニットのヒー
    トポンプ用容器の熱交換器の入L1から分岐し水素貯蔵
    用容器の熱交換器入1」に連結される開閉弁付熱媒管路
    を備え、熱源の温度レベルよりヒートポンプユニットの
    数だu段階的に^い温痘レベルの熱媒を熱負荷部へ供給
    できるJζう構成してなるヒートポンプシステム。
JP17127483A 1983-09-19 1983-09-19 ヒ−トポンプシステム Granted JPS6064168A (ja)

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JP17127483A JPS6064168A (ja) 1983-09-19 1983-09-19 ヒ−トポンプシステム

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JPS6064168A true JPS6064168A (ja) 1985-04-12
JPS638391B2 JPS638391B2 (ja) 1988-02-22

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60185073A (ja) * 1984-03-05 1985-09-20 松下電器産業株式会社 間欠作動式多段第2種ヒ−トポンプ装置
JP2002540001A (ja) * 1999-03-24 2002-11-26 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング ウィンドガラスワイパ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60185073A (ja) * 1984-03-05 1985-09-20 松下電器産業株式会社 間欠作動式多段第2種ヒ−トポンプ装置
JPH0472142B2 (ja) * 1984-03-05 1992-11-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd
JP2002540001A (ja) * 1999-03-24 2002-11-26 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング ウィンドガラスワイパ
JP4741085B2 (ja) * 1999-03-24 2011-08-03 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング ウィンドガラスワイパ

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JPS638391B2 (ja) 1988-02-22

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