JPS6071869A - 間欠式二重効用ヒ−トポンプ装置 - Google Patents
間欠式二重効用ヒ−トポンプ装置Info
- Publication number
- JPS6071869A JPS6071869A JP18210183A JP18210183A JPS6071869A JP S6071869 A JPS6071869 A JP S6071869A JP 18210183 A JP18210183 A JP 18210183A JP 18210183 A JP18210183 A JP 18210183A JP S6071869 A JPS6071869 A JP S6071869A
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- Japan
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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】
産業上の利用分野
本発明は熱エネルギー、特に廃熱を利用して冷暖給湯に
用いられる。
用いられる。
従来例の構成とその問題点
第１図を用いて従来の金属水素化物を用いた、間欠ヒー
トポンプサイクルの原理とその問題点について説明する
。円筒形容器１，２にそれぞれ平衡温度圧力特性の異る
水素吸蔵金属、３，４が収容されている。この容器内に
は管６，６が通っている。金属３．４に水素が吸蔵され
金属水素化物が形成されている時、同一水素圧力Ｐ１
に対し平衡温度をそれぞれＴ３．Ｔ４とすればＴ３〉Ｔ
４であるとする。
トポンプサイクルの原理とその問題点について説明する
。円筒形容器１，２にそれぞれ平衡温度圧力特性の異る
水素吸蔵金属、３，４が収容されている。この容器内に
は管６，６が通っている。金属３．４に水素が吸蔵され
金属水素化物が形成されている時、同一水素圧力Ｐ１
に対し平衡温度をそれぞれＴ３．Ｔ４とすればＴ３〉Ｔ
４であるとする。
今、管５に高温の媒体を流し１３以上の温度に加熱し、
管６に低温の冷却水を流しＴ４以下の温度に冷却し、２
つの容器を連絡する管７に設けた弁８を開くと容器１中
の水素は、容器２中の金属４に吸蔵され、１中の金属３
の水素量は減少する。
管６に低温の冷却水を流しＴ４以下の温度に冷却し、２
つの容器を連絡する管７に設けた弁８を開くと容器１中
の水素は、容器２中の金属４に吸蔵され、１中の金属３
の水素量は減少する。
この時管６中を流れる冷却水は暖められる（加熱フェー
ズ）。
ズ）。
次に弁８を閉じ、管已に冷却水を流すと、容器１内の水
素圧はＰ２に下り （Ｐ２〈Ｐｌ）、この圧力と平衡す
る金属水素化物４の平衡温度はＴ４よりさらに低いため
弁８を開くと水素は容器１中の金属水素化物３に移り、
容器２の金属水素化物は温度が下がり、吸熱する。従っ
て、管６中に水を流せば冷水かえられ一方水素の吸蔵が
行われている金属水素化物３は発熱するので、管５中の
冷却水は温水となる（冷却フェーズ）。
素圧はＰ２に下り （Ｐ２〈Ｐｌ）、この圧力と平衡す
る金属水素化物４の平衡温度はＴ４よりさらに低いため
弁８を開くと水素は容器１中の金属水素化物３に移り、
容器２の金属水素化物は温度が下がり、吸熱する。従っ
て、管６中に水を流せば冷水かえられ一方水素の吸蔵が
行われている金属水素化物３は発熱するので、管５中の
冷却水は温水となる（冷却フェーズ）。
従って、初めに管６でえられた温水とを加えると、初め
に管６から入れた熱量より多い熱量の温水かえられ、又
管６には冷水かえられる。これが金属水素化物を用いた
間欠式ヒートポンプサイクルの原理である。
に管６から入れた熱量より多い熱量の温水かえられ、又
管６には冷水かえられる。これが金属水素化物を用いた
間欠式ヒートポンプサイクルの原理である。
冷却フェーズにおける高温側金属水素化物の発熱温度は
、材料の選び方によってかなり高温にすることができる
ため、この熱でもって他の、ヒートポンプサイクルの高
温側を加熱することができる。このサイクルの高温は全
体的に見れば先のサイクルの高温と低温の中間の温度で
あるから、中温と呼ぶことにする。中温と低温の間で働
くヒートポンプサイクルは高温と低温の間で働くサイク
ルの廃熱で働くことになるから、いわゆる二重効用とな
り成績係数が上がる。
、材料の選び方によってかなり高温にすることができる
ため、この熱でもって他の、ヒートポンプサイクルの高
温側を加熱することができる。このサイクルの高温は全
体的に見れば先のサイクルの高温と低温の中間の温度で
あるから、中温と呼ぶことにする。中温と低温の間で働
くヒートポンプサイクルは高温と低温の間で働くサイク
ルの廃熱で働くことになるから、いわゆる二重効用とな
り成績係数が上がる。
５ページ
このような構成における高温廃熱の中温への移動は、や
はり管６の中を流れる熱媒体によって行わねばならない
。
はり管６の中を流れる熱媒体によって行わねばならない
。
このような従来の方法では管５，６と金属水素化物３，
４との伝熱面積が小さく熱の授受に際し管内流体と金属
水素化物に大きな温度差を生じた。
４との伝熱面積が小さく熱の授受に際し管内流体と金属
水素化物に大きな温度差を生じた。
また、熱の移動を流体を介して行っているため、ポンプ
が必要であり、又同じ管に高温水、冷却水。
が必要であり、又同じ管に高温水、冷却水。
又冷水と運転のフェーズに応じて、区別して流す必要か
ら流路に切換弁が必要で複雑であった。
ら流路に切換弁が必要で複雑であった。
また、更に重要なことは、熱源温度が高くなると、管６
中を流す熱媒体の耐熱性が重要で、この条件を満足する
熱媒体は高温化すると入手し難いという根本的な問題が
あった。
中を流す熱媒体の耐熱性が重要で、この条件を満足する
熱媒体は高温化すると入手し難いという根本的な問題が
あった。
発明の目的
本発明の目的は間欠式ヒートポンプ装置において、熱源
の高温化に対して、熱媒体の耐熱性という難点を回避し
、作動媒体物質に対する熱の授受を容易ならしめること
にある。
の高温化に対して、熱媒体の耐熱性という難点を回避し
、作動媒体物質に対する熱の授受を容易ならしめること
にある。
発明の構成
６ページ
高温と低温および中温と低温の３つの温度レベル間で作
動する２組の間欠式ヒートポンプ装置の、高温側および
中温側の固定相物質を収納する容器を平板状に構成した
ものを２組用ｆ、４組の間欠ヒートポンプサイクルを構
成し、前記高温側平板収容器対を交互に機械的に加熱源
壁と接触、離脱を行わせると共に、加熱源に接触してい
ない前記高温側平板状容器が、前記中温側平板状容器の
一つに接触し、他の高温側平板状容器が熱源壁と接触し
ていない時は、それが他の中温側平板状容器と接触し、
それぞれ高温側容器から中温側容器に熱を移動させ、各
固定相物質への熱の投入および放出を交互に行わしめる
ことにより、各対における４つの間欠ヒートポンプサイ
クルを逆位相で行わしめるごとくする。
動する２組の間欠式ヒートポンプ装置の、高温側および
中温側の固定相物質を収納する容器を平板状に構成した
ものを２組用ｆ、４組の間欠ヒートポンプサイクルを構
成し、前記高温側平板収容器対を交互に機械的に加熱源
壁と接触、離脱を行わせると共に、加熱源に接触してい
ない前記高温側平板状容器が、前記中温側平板状容器の
一つに接触し、他の高温側平板状容器が熱源壁と接触し
ていない時は、それが他の中温側平板状容器と接触し、
それぞれ高温側容器から中温側容器に熱を移動させ、各
固定相物質への熱の投入および放出を交互に行わしめる
ことにより、各対における４つの間欠ヒートポンプサイ
クルを逆位相で行わしめるごとくする。
実施例の説明
第２図は高温側固定相物質収納容器および中温側固定相
物質収納容器を示す図である。
物質収納容器を示す図である。
２枚の平板９，１０と、圧力に耐えるよう内部を小室に
分割する隔壁と外周部になるスペーサー１１７ ′しミ を重ね合せ、ロー付などで一体化した箱を作成し、内部
に水素吸蔵合金をつめる。穴１２は水素の出入する管を
溶接する口である。
分割する隔壁と外周部になるスペーサー１１７ ′しミ を重ね合せ、ロー付などで一体化した箱を作成し、内部
に水素吸蔵合金をつめる。穴１２は水素の出入する管を
溶接する口である。
ゼオライトを吸蔵物質に使用する時は圧力が低いので、
内部の仕切は少くてよい。
内部の仕切は少くてよい。
第３図はシステムの構成を示す一例である。１３は熱源
壁、１４ 、１４’は高温側固定相物質の入った平板形
収納容器、１９ 、１９’は中温側固定相物質の入った
平板形収納容器、１６．１５’、２１゜２１′は、低温
側固定相物質の容器で、冷却水管１６゜１６’、 ２２
、２２’を内部に持っている。
壁、１４ 、１４’は高温側固定相物質の入った平板形
収納容器、１９ 、１９’は中温側固定相物質の入った
平板形収納容器、１６．１５’、２１゜２１′は、低温
側固定相物質の容器で、冷却水管１６゜１６’、 ２２
、２２’を内部に持っている。
１７．１７’、２３．２３’は気体の通路、１８．１８
’。
’。
２４．２４’は弁である。
以下作動物質を金属水素化物−水素系として話を進める
。平板状容器１４を熱源壁１３に密着させると、加熱フ
ェーズで水素は容器１６内の金属水素化物の方に移動す
る。次に平板状容器１４を加熱壁１３から離し、中温用
の金属水素化物を収容した平板容器１９に密着させると
、容器１４中の金属水素化物は冷却され、容器１５がら
水素は容器１４に移動し、容器１５内の金属水素化物は
吸熱するので、管１６に水を流すと冷水がえられる。又
容器１４内の金属水素化物は発熱するので、この熱は、
容器１９内の金属水素化物を加熱し、容器２１中の低温
側金属水素化物を冷却すれば、水素はこちらに移動する
。熱の授受が完了すれば、再び平板状容器１４を熱源壁
に密着させると、再び容器１４．１５間の水素の移動が
おこると共に、平板状容器１９は冷却されるので、容器
２１から容器１９への水素の移動が生じ、容器２１は吸
熱するので、管２２に水を流せば冷水かえられる。
。平板状容器１４を熱源壁１３に密着させると、加熱フ
ェーズで水素は容器１６内の金属水素化物の方に移動す
る。次に平板状容器１４を加熱壁１３から離し、中温用
の金属水素化物を収容した平板容器１９に密着させると
、容器１４中の金属水素化物は冷却され、容器１５がら
水素は容器１４に移動し、容器１５内の金属水素化物は
吸熱するので、管１６に水を流すと冷水がえられる。又
容器１４内の金属水素化物は発熱するので、この熱は、
容器１９内の金属水素化物を加熱し、容器２１中の低温
側金属水素化物を冷却すれば、水素はこちらに移動する
。熱の授受が完了すれば、再び平板状容器１４を熱源壁
に密着させると、再び容器１４．１５間の水素の移動が
おこると共に、平板状容器１９は冷却されるので、容器
２１から容器１９への水素の移動が生じ、容器２１は吸
熱するので、管２２に水を流せば冷水かえられる。
容器１４に対し１４′、容器１９に対し１９′など同一
のシステムをもう一組用意し、容器１４が熱源壁１３に
接している時、容器１４′は容器１９′に接するごとく
、１の着いた組が逆位相となるよう一体に移動させる機
構２ｏによって、交互に作動させるようにすれば、第３
図の状態で管１６’、２２に冷水、管１６ 、２２’に
温水かえられ、逆位相の時は、管１６’、２２は温水、
１６．２２’は冷水かえられる。
のシステムをもう一組用意し、容器１４が熱源壁１３に
接している時、容器１４′は容器１９′に接するごとく
、１の着いた組が逆位相となるよう一体に移動させる機
構２ｏによって、交互に作動させるようにすれば、第３
図の状態で管１６’、２２に冷水、管１６ 、２２’に
温水かえられ、逆位相の時は、管１６’、２２は温水、
１６．２２’は冷水かえられる。
９ ・コープ
以上は主として金属水素化物を用いた一実施例について
説明したが、作動物質にはその他ゼオライト水系などじ
ゅじゅのものが可能である。
説明したが、作動物質にはその他ゼオライト水系などじ
ゅじゅのものが可能である。
発明の効果
以上詳述したごとく、高温側吸脱着用固定相物質を平板
状容器に収容し、熱源壁に間欠的に接触させたり離した
りすることにより、高温熱源から高温側吸脱着用固定相
物質へ直接に熱を移動することができる。さらに、高温
側吸脱着用固定相物質の廃熱を直接、中温用固定相物質
に移すことができるため、熱媒体を介する従来の方法に
比べ、構成が簡単で、循環ポンプなどが不用となり、省
エネルギーとなり安価で信頼度が高められる。
状容器に収容し、熱源壁に間欠的に接触させたり離した
りすることにより、高温熱源から高温側吸脱着用固定相
物質へ直接に熱を移動することができる。さらに、高温
側吸脱着用固定相物質の廃熱を直接、中温用固定相物質
に移すことができるため、熱媒体を介する従来の方法に
比べ、構成が簡単で、循環ポンプなどが不用となり、省
エネルギーとなり安価で信頼度が高められる。
又熱媒体の耐熱性を心配する必要がなく、又平板形の容
器であるため、伝熱面積が大きく、効率よく熱の授受が
行われ、一対とした固定相物質を収容した容器を、間欠
的に往復移動させるのみで、二重効用の間欠ヒートポン
プサイクルを交互に切換え運転し、連続的な出力かえら
れる。
器であるため、伝熱面積が大きく、効率よく熱の授受が
行われ、一対とした固定相物質を収容した容器を、間欠
的に往復移動させるのみで、二重効用の間欠ヒートポン
プサイクルを交互に切換え運転し、連続的な出力かえら
れる。
１０ページ
第１図は従来の一実施例の間欠式ヒートポンプの構成図
、第２図は本発明の一実施例の間欠式二重効用ヒートポ
ンプ装置における平板形固定相物質収納容器の構成図、
第３図は本発明の一実施例の間欠式二重効用ヒートポン
プ装置の構成図である。 １３・・・・・熱源壁、１４ 、１４’・・・・・・平
板形高温側固定相物質収納容器、１５．１５’、２１．
２１’・・・・・・・・・低温側固定相物質収納容器、
１７．１７’、２３゜２３′・・・・・作動流体通路、
１９ 、１９’・・・・・・平板形中温側固定相物質収
納容器、２ｏ・・・・・・平板形容器の移動機構。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 宮 第２図 ｑ Ｉ／ ／Ｑ ／、／ ／、、／７ 特開昭６Ｏ−７１８６９（４） ５３図
、第２図は本発明の一実施例の間欠式二重効用ヒートポ
ンプ装置における平板形固定相物質収納容器の構成図、
第３図は本発明の一実施例の間欠式二重効用ヒートポン
プ装置の構成図である。 １３・・・・・熱源壁、１４ 、１４’・・・・・・平
板形高温側固定相物質収納容器、１５．１５’、２１．
２１’・・・・・・・・・低温側固定相物質収納容器、
１７．１７’、２３゜２３′・・・・・作動流体通路、
１９ 、１９’・・・・・・平板形中温側固定相物質収
納容器、２ｏ・・・・・・平板形容器の移動機構。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 宮 第２図 ｑ Ｉ／ ／Ｑ ／、／ ／、、／７ 特開昭６Ｏ−７１８６９（４） ５３図
Claims (2)
- （１）高温と低温および中温と低温の３つの温度レベル
間で作動する、気体の固定相への物理的ないしは化学的
結合および解離による吸熱および発熱を利用する間欠式
ヒートポンプを２組用意し、高温と低温の間で作動する
第１のサイクルの高温側を加熱するフェーズにおいては
、これを外部熱源により加熱し、冷却するフェーズにお
いては、中温と低温の間で作動する第２のサイクルの中
温側を、前記第１のサイクルの高温側の冷却フェーズで
発生する熱で加熱して前記高温側を冷却し、前器内に収
容し、被熱媒体が低温側放熱吸熱器とそれぞれ配管を接
続したものであり、前記高温側平板状容器対を交互に機
械的に前記外部加熱源壁と接触、離脱を行わせ名と共に
、前記外部加熱源壁２ ページ に接触していない前記高温側平板状容器が、前記中温側
平板状容器の一つに接触し、他の高温側平板状容器が熱
源壁と接触していない時は、それが他の中温側平板状容
器と接触し、それぞれ高温側容器から中温側容器に熱を
移動させ、各固定相物質への熱の投入および放出を交互
に行わしめることにより、各対における４つの間欠ヒー
トポンプサイクルを逆位相で動作せしめる間欠式二重効
用ヒートポンプ装置。 - （２）吸脱着用固定相物質として水素吸蔵金属、気トボ
ンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18210183A JPS6071869A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 間欠式二重効用ヒ−トポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18210183A JPS6071869A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 間欠式二重効用ヒ−トポンプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6071869A true JPS6071869A (ja) | 1985-04-23 |
| JPS6329185B2 JPS6329185B2 (ja) | 1988-06-13 |
Family
ID=16112358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18210183A Granted JPS6071869A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 間欠式二重効用ヒ−トポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6071869A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01225986A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Fujitsu Ltd | 螢光表示板 |
| JPH0732688U (ja) * | 1993-11-11 | 1995-06-16 | 敵無 小崎 | 電光標示板 |
-
1983
- 1983-09-29 JP JP18210183A patent/JPS6071869A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6329185B2 (ja) | 1988-06-13 |
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