JPS61173062A - 金属水素化物利用廃熱再利用方法 - Google Patents
金属水素化物利用廃熱再利用方法Info
- Publication number
- JPS61173062A JPS61173062A JP60010776A JP1077685A JPS61173062A JP S61173062 A JPS61173062 A JP S61173062A JP 60010776 A JP60010776 A JP 60010776A JP 1077685 A JP1077685 A JP 1077685A JP S61173062 A JPS61173062 A JP S61173062A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal hydride
- tank
- hydride tank
- heat
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は金属水素化物を利用して廃熱の再利用を図る方
法に関する。
法に関する。
（ロ）従来の技術
金属水素化物は大量の水素を吸収、貯蔵することができ
ることから、水素貯蔵材として注目されている。更にこ
の反応に伴い、化学エネルギー。
ることから、水素貯蔵材として注目されている。更にこ
の反応に伴い、化学エネルギー。
熱エネルギーおよび機械エネルギーを相互に変換するエ
ネルギー変換材料としての機能も有し、その応用は水素
コンプレッサー、ヒートポンプなど多岐に亙り提案され
ている。尚、金属水素化物は脱水素化して金属となるが
、この場合も含めて本明細書中では金属水素化物と称す
る。
ネルギー変換材料としての機能も有し、その応用は水素
コンプレッサー、ヒートポンプなど多岐に亙り提案され
ている。尚、金属水素化物は脱水素化して金属となるが
、この場合も含めて本明細書中では金属水素化物と称す
る。
一方、産業廃熱に対する有効利用技術は、金属水素化物
を利用した技術に限らず１種々提案されているが、その
利用方法はもっばら冷暖房、給湯などの産業用プロセス
とは異なった熱利用分野への適用が多く、省エネルギー
という点では問題があった。
を利用した技術に限らず１種々提案されているが、その
利用方法はもっばら冷暖房、給湯などの産業用プロセス
とは異なった熱利用分野への適用が多く、省エネルギー
という点では問題があった。
即ち、省エネルギー、節エネルギーの観点からすれば、
産業用プロセスで生じる廃熱はそのプロセス内で利用し
、そのプロセスで使用する熱エネルギーを節約すること
が望まれるにも拘わらず、産業用プロセス内での廃熱の
有効利用がこれまで行なわれていなかった。
産業用プロセスで生じる廃熱はそのプロセス内で利用し
、そのプロセスで使用する熱エネルギーを節約すること
が望まれるにも拘わらず、産業用プロセス内での廃熱の
有効利用がこれまで行なわれていなかった。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
本発明は金属水素化物を用い、産業用プロセスから生じ
る廃熱を昇温し、そのプロセス内で再利用することによ
り、熱エネルギーを節約することのできる金属水素化物
利用廃熱再利用方法を提供することを目的とする。
る廃熱を昇温し、そのプロセス内で再利用することによ
り、熱エネルギーを節約することのできる金属水素化物
利用廃熱再利用方法を提供することを目的とする。
（ニ）問題点を解決するための手段
このため本発明は、所定温度レベルの熱を必要とする熱
利用プロセスにおいて、そのプロセスを経た後に温度レ
ベルの低下した熱を駆動源とじて２種類の金属水素化物
を用いてその一部を前記所定温度レベルに昇温し、再び
上記プロセスに供給するようにしたことを特徴としてい
る。
利用プロセスにおいて、そのプロセスを経た後に温度レ
ベルの低下した熱を駆動源とじて２種類の金属水素化物
を用いてその一部を前記所定温度レベルに昇温し、再び
上記プロセスに供給するようにしたことを特徴としてい
る。
（ホ）作用
熱利用プロセスを経て温度の低下した熱媒の一部を、外
部から熱エネルギーを供給することなく、それ自体の熱
を利用して所定温度レベルにまで昇温し、再び熱利用プ
ロセスに加えるようにしたので、熱利用プロセスに供給
する熱量が少なくて済み、熱利用効率を大幅に高めるこ
とができるようになる。
部から熱エネルギーを供給することなく、それ自体の熱
を利用して所定温度レベルにまで昇温し、再び熱利用プ
ロセスに加えるようにしたので、熱利用プロセスに供給
する熱量が少なくて済み、熱利用効率を大幅に高めるこ
とができるようになる。
（へ）実施例
以下１本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る金属水素化物利用シス
テムの概念構成図を示したものである。
テムの概念構成図を示したものである。
図において、ｌは９０℃の温度レベルを必要とする産業
用プロセス、例えば染色工業における染色プロセスであ
り、２，３および４，５はそれぞれ相異なる２種類の金
属水素化物を収納する各一対の金属水素化物槽である。
用プロセス、例えば染色工業における染色プロセスであ
り、２，３および４，５はそれぞれ相異なる２種類の金
属水素化物を収納する各一対の金属水素化物槽である。
これら金属水素化物槽としては。
水素ガスの供給、排出を行なうための水素出入導管を備
えた円筒状耐圧容器内に断熱材を介在させて金属水素化
物を収納し、その軸心部を気密に貫通して内部に熱媒を
流す熱媒管を設けて構成したものなど任意のものが使用
できる。また、金属水素化物としては１本実施例の場合
、ＣａＮｉ ｓ水素化物とＬａＮｉ ｓ水素化物との２
種類用い、ＣａＮｉ ｓ水素化物は金属水素化物槽２，
４に収納し、ＬａＮｉ５水素化物は金属水素化物槽３，
５に収納する。更に、６は水道水等の冷却水源、７は暖
房、給湯装置等６０℃の温度を熱媒とする熱プロセスで
ある。以上、１〜７で示した各構成要素は熱媒が流れる
配管にて接・続されており、その配管上に設けられる３
方バルブ８〜１３および２方バルブ１４．１５を切り換
えることにより、一対の金属水素化物槽２，３を使用す
る場合は熱媒を実線矢印方向に流し、他の一対の金属水
素化物槽４，５を使用する場合は鎖線矢印方向に熱媒を
流すようにシステム構成されている。
えた円筒状耐圧容器内に断熱材を介在させて金属水素化
物を収納し、その軸心部を気密に貫通して内部に熱媒を
流す熱媒管を設けて構成したものなど任意のものが使用
できる。また、金属水素化物としては１本実施例の場合
、ＣａＮｉ ｓ水素化物とＬａＮｉ ｓ水素化物との２
種類用い、ＣａＮｉ ｓ水素化物は金属水素化物槽２，
４に収納し、ＬａＮｉ５水素化物は金属水素化物槽３，
５に収納する。更に、６は水道水等の冷却水源、７は暖
房、給湯装置等６０℃の温度を熱媒とする熱プロセスで
ある。以上、１〜７で示した各構成要素は熱媒が流れる
配管にて接・続されており、その配管上に設けられる３
方バルブ８〜１３および２方バルブ１４．１５を切り換
えることにより、一対の金属水素化物槽２，３を使用す
る場合は熱媒を実線矢印方向に流し、他の一対の金属水
素化物槽４，５を使用する場合は鎖線矢印方向に熱媒を
流すようにシステム構成されている。
以上の構成で、今、金属水素化物槽２，５は水素放出状
態にあるものとし、金属水素化物槽３，４は水素吸蔵状
態にあるものとする６図示せぬ熱源より供給される９０
℃の温度レベルの熱媒は産業用プロセス１で使用され７
５℃の温度レベルとなり放出される。この熱媒は金属水
素化物槽２，３および４に供給される。一方、金属水素
化物槽５には冷却用に室温の熱媒例えば水道水が供給さ
れる。この供給熱媒により、金属水素化物槽内の水素圧
力は金属水素化物槽２で４ａｔｍ、金属水素化物槽３で
１０ａｔ、ｍ、金属水素化物槽４で４ａシｙｐ、金属水
素化物槽５で２ａｔｓ＋程度（予めこれらの値になるよ
うに各金属水素化物の充填量および水素流通量が決めら
れている）となり、水素は金属水素化物槽３から金属水
素化物槽２へ、金属水素化物槽４から金属水素化物槽５
へと移動する。従って、金属水素化物槽２および金属水
素化物槽５で発熱反応、金属水素化物槽３および金属水
素化物槽４で吸熱反応が生じ、各供給熱媒の温度は金属
水素化物槽２で９０℃、金属水素化物槽３および金属水
素化物槽４で６０℃、金属水素化物槽５で３０℃となり
、各金属水素化物槽を通過する。金属水素化物槽２から
放出される９０℃の熱は図示しないが温度センサによっ
て該９０℃の熱を検出して３方バルブｌＯが開くことに
より再び産業用プロセスに供給され、他の金属水素化物
槽３，４を経て６０℃になった熱は暖房、給湯などに利
用される。
態にあるものとし、金属水素化物槽３，４は水素吸蔵状
態にあるものとする６図示せぬ熱源より供給される９０
℃の温度レベルの熱媒は産業用プロセス１で使用され７
５℃の温度レベルとなり放出される。この熱媒は金属水
素化物槽２，３および４に供給される。一方、金属水素
化物槽５には冷却用に室温の熱媒例えば水道水が供給さ
れる。この供給熱媒により、金属水素化物槽内の水素圧
力は金属水素化物槽２で４ａｔｍ、金属水素化物槽３で
１０ａｔ、ｍ、金属水素化物槽４で４ａシｙｐ、金属水
素化物槽５で２ａｔｓ＋程度（予めこれらの値になるよ
うに各金属水素化物の充填量および水素流通量が決めら
れている）となり、水素は金属水素化物槽３から金属水
素化物槽２へ、金属水素化物槽４から金属水素化物槽５
へと移動する。従って、金属水素化物槽２および金属水
素化物槽５で発熱反応、金属水素化物槽３および金属水
素化物槽４で吸熱反応が生じ、各供給熱媒の温度は金属
水素化物槽２で９０℃、金属水素化物槽３および金属水
素化物槽４で６０℃、金属水素化物槽５で３０℃となり
、各金属水素化物槽を通過する。金属水素化物槽２から
放出される９０℃の熱は図示しないが温度センサによっ
て該９０℃の熱を検出して３方バルブｌＯが開くことに
より再び産業用プロセスに供給され、他の金属水素化物
槽３，４を経て６０℃になった熱は暖房、給湯などに利
用される。
また、金属水素化物の有効移動水素量が完全に移動した
場合、金属水素化物槽２および金属水素化物槽５は水素
吸収状態となり、金属水素化物槽３および金属水素化物
槽４は水素放出状態となる。
場合、金属水素化物槽２および金属水素化物槽５は水素
吸収状態となり、金属水素化物槽３および金属水素化物
槽４は水素放出状態となる。
この時点で、移動する水素の量が予め設定された値とな
り、図示しない水素流量計でこの値を検出し、３方バル
ブ８，９，１０，１１，１２．１３を切替え、そしてそ
の切替えにより、熱媒流路を実線から破線に示す流路に
変更する。この操作により、金属水素化物槽２，４およ
び５に７５℃の熱が供給され、金属水素化物槽３には冷
却水が供給される。この場合は、金属水素化物槽４か６
９０℃の熱が再生され、再び産業プロセスに戻される。
り、図示しない水素流量計でこの値を検出し、３方バル
ブ８，９，１０，１１，１２．１３を切替え、そしてそ
の切替えにより、熱媒流路を実線から破線に示す流路に
変更する。この操作により、金属水素化物槽２，４およ
び５に７５℃の熱が供給され、金属水素化物槽３には冷
却水が供給される。この場合は、金属水素化物槽４か６
９０℃の熱が再生され、再び産業プロセスに戻される。
このようにして、本実施例の金属水素化物利用システム
によれば、７５℃の廃熱のみを用い、簡単なバルブの切
替により連続的に９０℃の熱を再生することが可能とな
る。
によれば、７５℃の廃熱のみを用い、簡単なバルブの切
替により連続的に９０℃の熱を再生することが可能とな
る。
第２図は上記実施例の熱の流れを模式図に示したもので
ある。産業プロセス温度Ｔ＋は産業プロセス１を経た後
、温度レベルＴ２となり、金属水素化物槽２，３および
４に供給される。また、金属水素化物槽５には室温付近
の冷却水（温度Ｔａ）が供給される６一方、水素は金属
水素化物槽３から金属水素化物槽２へ、金属水素化物槽
４から金属水素化物槽５に流れ、金属水素化物槽２およ
び金属水素化物槽５で発熱、金属水素化物槽３および金
属水素化物槽４で吸熱反応が生じる。従って、金属水素
化物槽２および金属水素化物槽５では、供給熱媒は昇温
され、それぞれ温度Ｔ＋、Ｔｂとなり、温度Ｔ＋の熱媒
は再び産業プロセスに利用される。
ある。産業プロセス温度Ｔ＋は産業プロセス１を経た後
、温度レベルＴ２となり、金属水素化物槽２，３および
４に供給される。また、金属水素化物槽５には室温付近
の冷却水（温度Ｔａ）が供給される６一方、水素は金属
水素化物槽３から金属水素化物槽２へ、金属水素化物槽
４から金属水素化物槽５に流れ、金属水素化物槽２およ
び金属水素化物槽５で発熱、金属水素化物槽３および金
属水素化物槽４で吸熱反応が生じる。従って、金属水素
化物槽２および金属水素化物槽５では、供給熱媒は昇温
され、それぞれ温度Ｔ＋、Ｔｂとなり、温度Ｔ＋の熱媒
は再び産業プロセスに利用される。
ここで、再生される熱量は、設定温度により大きく異な
るが、第１図に示す温度条件であるならば、熱効率を７
０％として廃熱の２３％が再生可能となる。
るが、第１図に示す温度条件であるならば、熱効率を７
０％として廃熱の２３％が再生可能となる。
第３図は金属水素化物槽に対する廃熱供給方法に関する
別の実施例を示す。
別の実施例を示す。
この実施例では、産業プロセスを経た熱Ｔ２を金属水素
化物槽２および金属水素化物槽３に供給し。
化物槽２および金属水素化物槽３に供給し。
金属水素化物槽３を経た熱を金属水素化物槽４に供給し
ている。また、金属水素化物槽５には室温付近の温度レ
ベルの熱Ｔａを供給している。
ている。また、金属水素化物槽５には室温付近の温度レ
ベルの熱Ｔａを供給している。
この実施例では、第２図に示す例に比べ、廃熱温度がよ
り高い場合に適しており、金属水素化物槽２を経て回収
される再生熱の割合が高くなる利点を有している。
り高い場合に適しており、金属水素化物槽２を経て回収
される再生熱の割合が高くなる利点を有している。
尚、金属水素化物の種類１組み合わせ等は上記実施例の
ものに限定されるものでないことは言う迄もない。
ものに限定されるものでないことは言う迄もない。
（ト）発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、所定温度レベルの
熱を必要とする熱利用プロセスにおいて、２種類の金属
水素化物を用い、このプロセスを経た後に、温度レベル
の低下した熱源のみを駆動源とし、その一部の熱を所定
温度に昇温し、再利用することができ、熱利用プロセス
に供給する熱を節約し、熱利用率を高めることができる
ようになる。
熱を必要とする熱利用プロセスにおいて、２種類の金属
水素化物を用い、このプロセスを経た後に、温度レベル
の低下した熱源のみを駆動源とし、その一部の熱を所定
温度に昇温し、再利用することができ、熱利用プロセス
に供給する熱を節約し、熱利用率を高めることができる
ようになる。
第１図は本発明の一実施例に係る金属水素化物利用シス
テムの概念構成図、第２図は第１図の熱フローの模式図
、第３図は本発明の他の実施例に係る金属水素化物利用
システムの熱フローの模式図である。 １・・・産業用プロセス、２〜５・・・金属水素化物槽
、６・・・冷却水源、７・・・熱プロセス。 ８〜１３・・・３方バルブ、 １４．１５・・・２方バ
ルブ。 −―＼ （、工、ｚ′ 第２図 第３図
テムの概念構成図、第２図は第１図の熱フローの模式図
、第３図は本発明の他の実施例に係る金属水素化物利用
システムの熱フローの模式図である。 １・・・産業用プロセス、２〜５・・・金属水素化物槽
、６・・・冷却水源、７・・・熱プロセス。 ８〜１３・・・３方バルブ、 １４．１５・・・２方バ
ルブ。 −―＼ （、工、ｚ′ 第２図 第３図
Claims (1)
- 所定温度レベルの熱媒を必要とする熱利用プロセスに、
第１と第２の金属水素化物槽にそれぞれ異なる金属水素
化物を収納して水素を出し入れする導管で接続した一対
の金属水素化物槽を２組設け、その第１組の第１および
第２金属水素化物槽には前記熱利用プロセスで使用して
温度の低下した熱媒を供給すると共に、水素吸蔵状態の
第２金属水素化物槽から水素放出状態の第１金属水素化
物槽へ水素を導入することにより、第１金属水素化物槽
で前記温度の低下した熱媒を前記所定温度レベルに昇温
して再び前記熱利用プロセスに供給する一方、その間、
第２組の第１金属水素化物槽には前記温度の低下した熱
媒を、また、第２金属水素化物槽には冷却水を供給する
ことにより、第１金属水素化物槽から第２金属水素化物
槽へ水素を戻すと共に、前記第１組の第２金属水素化物
槽と第２組の第１金属水素化物槽を経て更に温度の下が
った熱媒を他の熱プロセスに供給する操作を前記２組の
金属水素化物槽で交互に繰り返すことを特徴とする金属
水素化物利用廃熱再利用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60010776A JPS61173062A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 金属水素化物利用廃熱再利用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60010776A JPS61173062A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 金属水素化物利用廃熱再利用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61173062A true JPS61173062A (ja) | 1986-08-04 |
| JPH0316595B2 JPH0316595B2 (ja) | 1991-03-05 |
Family
ID=11759731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60010776A Granted JPS61173062A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 金属水素化物利用廃熱再利用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61173062A (ja) |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP60010776A patent/JPS61173062A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0316595B2 (ja) | 1991-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |