JPS61202091A - 金属水素化物利用装置 - Google Patents
金属水素化物利用装置Info
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- JPS61202091A JPS61202091A JP60041281A JP4128185A JPS61202091A JP S61202091 A JPS61202091 A JP S61202091A JP 60041281 A JP60041281 A JP 60041281A JP 4128185 A JP4128185 A JP 4128185A JP S61202091 A JPS61202091 A JP S61202091A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- pipes
- heat exchanger
- pipe
- heat medium
- 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.)
- Granted
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/003—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using thermochemical reactions
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (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
本発明は蓄熱装置、ヒートポンプ、ケミカルコンプレッ
サー、水素貯蔵装置等に好適な金属水素化物利用装置に
係り、特にその熱交換器部分の改良に関する。
サー、水素貯蔵装置等に好適な金属水素化物利用装置に
係り、特にその熱交換器部分の改良に関する。
（ロ）従来の技術
金屑水素化物は大量の水素ガスを吸収、放出する能力を
有し、その水素ガスの吸収、放出の際には、かなりの熱
量を放出、吸収することが知られている。これらの性質
を利用して現在、金属水素化物の蓄熱器や水素貯蔵器等
への適用が盛んに試みられ、各種構造の金属水素化物利
用装置が提案されている。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。
有し、その水素ガスの吸収、放出の際には、かなりの熱
量を放出、吸収することが知られている。これらの性質
を利用して現在、金属水素化物の蓄熱器や水素貯蔵器等
への適用が盛んに試みられ、各種構造の金属水素化物利
用装置が提案されている。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。
その金属水素化物利用装置の一つとして、第４図に示す
ように金属水素化物収納容器ｌと熱交換器２とをそれぞ
れ別個に設けてヒートパイプ３にて結合した構造のもの
が知られている。即ち、これは、バルブ４．水素フィル
タ５を介して水素を出し入れする水素導管６を設け、内
部には金属水素化物７を収納した金属水素化物収納容器
ｌと、熱の供給１回収を行なう熱媒８を連続して流す熱
媒出入口導管９，１０を備えた熱交換器２とを伝熱フィ
ン１１を有するヒートパイプ３にて結合して成るもので
ある。
ように金属水素化物収納容器ｌと熱交換器２とをそれぞ
れ別個に設けてヒートパイプ３にて結合した構造のもの
が知られている。即ち、これは、バルブ４．水素フィル
タ５を介して水素を出し入れする水素導管６を設け、内
部には金属水素化物７を収納した金属水素化物収納容器
ｌと、熱の供給１回収を行なう熱媒８を連続して流す熱
媒出入口導管９，１０を備えた熱交換器２とを伝熱フィ
ン１１を有するヒートパイプ３にて結合して成るもので
ある。
このような構造の金属水素化物容器において、ヒートパ
イプの熱輸送能力およびその形状、大きさ等の点から、
ヒートパイプを複数本使用する必要が生じた場合、熱交
換器の構造としては、第５図、第６図に示すものが考え
られる。即ち、両図ともヒートパイプ３に垂直な断面図
を示したもので、第５図は個々のヒートパイプ３をそれ
ぞれ熱媒管１２で囲み、その熱媒管１２を連続し、熱媒
出入口導管９．１０を取り付けたものである。一方、第
６図は１つの熱媒管１２で全てのヒートパイプ３を囲ん
だ構造である。
イプの熱輸送能力およびその形状、大きさ等の点から、
ヒートパイプを複数本使用する必要が生じた場合、熱交
換器の構造としては、第５図、第６図に示すものが考え
られる。即ち、両図ともヒートパイプ３に垂直な断面図
を示したもので、第５図は個々のヒートパイプ３をそれ
ぞれ熱媒管１２で囲み、その熱媒管１２を連続し、熱媒
出入口導管９．１０を取り付けたものである。一方、第
６図は１つの熱媒管１２で全てのヒートパイプ３を囲ん
だ構造である。
しかしながら、上述第５図の構造の場合は、ヒートパイ
プ３に伝熱フィンを取り付は伝熱面積を増大させたり、
熱媒管１２を細くして熱媒流速を大きくし、ヒートパイ
プ３と熱媒との間の境膜伝熱抵抗を減少させたりするこ
とにより、容易にヒートパイプ３と熱媒との熱伝導を向
上させることができる反面、構造が複雑となり、ヒート
パイプ３の本数が増すと共に製作が困難となる。
プ３に伝熱フィンを取り付は伝熱面積を増大させたり、
熱媒管１２を細くして熱媒流速を大きくし、ヒートパイ
プ３と熱媒との間の境膜伝熱抵抗を減少させたりするこ
とにより、容易にヒートパイプ３と熱媒との熱伝導を向
上させることができる反面、構造が複雑となり、ヒート
パイプ３の本数が増すと共に製作が困難となる。
一方、第６図の構造は比較的容易に製作できるが、熱交
換器内に滞溜する熱媒量が前者に比べて多くなる結果１
重量が大きくなり、また、熱媒出口温度の応答が遅く、
熱回収システムには不向きである。更に、金属水素化物
容器内における金属水素化物と伝熱媒体との容積比の関
係からあまりヒートパイプを密に配置することができな
いため、ヒートパイプ近傍での熱媒流速は遅く、位置に
よりその大きさに差が生じ、全体的にみて良好な熱伝導
が得られなくなる。
換器内に滞溜する熱媒量が前者に比べて多くなる結果１
重量が大きくなり、また、熱媒出口温度の応答が遅く、
熱回収システムには不向きである。更に、金属水素化物
容器内における金属水素化物と伝熱媒体との容積比の関
係からあまりヒートパイプを密に配置することができな
いため、ヒートパイプ近傍での熱媒流速は遅く、位置に
よりその大きさに差が生じ、全体的にみて良好な熱伝導
が得られなくなる。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
本発明は、上記の点に鑑み、構造が簡単にして熱伝導効
率の良く熱媒出口温度の応答が速い熱交換器を備えた金
属水素化物容器を提供することを目的とする。
率の良く熱媒出口温度の応答が速い熱交換器を備えた金
属水素化物容器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、金属水素化物収納容器と熱交換器を
複数本のヒートパイプで結合して成る金属水素化物利用
装置において、熱交換器を１つの熱媒管で全てのヒート
パイプを囲む構造となし。
複数本のヒートパイプで結合して成る金属水素化物利用
装置において、熱交換器を１つの熱媒管で全てのヒート
パイプを囲む構造となし。
その熱媒管内の空いたスペースには円筒状の中空容器を
配置する一方、熱媒出入口間にヒートパイプと垂直に熱
媒の流れを蛇行させる伝熱フィン兼用の邪魔板を設ける
ようにしたことを特徴としている。
配置する一方、熱媒出入口間にヒートパイプと垂直に熱
媒の流れを蛇行させる伝熱フィン兼用の邪魔板を設ける
ようにしたことを特徴としている。
（ホ）作用
熱交換器内に円筒状の中空容器を挿入すると共に、ヒー
トパイプと垂直に伝熱フィン兼用の邪魔板を設けること
により、熱媒流路断面が小さくなり熱媒流速が増大し、
熱媒側の境膜伝熱抵抗が小さくなる。また、内部に滞溜
する熱媒量が少なくなると共に、伝熱フィン兼用邪魔板
を介してヒートパイプからの熱は効率良く熱媒に伝達さ
れ、金属水素化物の反応による熱媒の温度上昇、降下に
対する熱媒取り出し温度の応答遅れも小さくなる。
トパイプと垂直に伝熱フィン兼用の邪魔板を設けること
により、熱媒流路断面が小さくなり熱媒流速が増大し、
熱媒側の境膜伝熱抵抗が小さくなる。また、内部に滞溜
する熱媒量が少なくなると共に、伝熱フィン兼用邪魔板
を介してヒートパイプからの熱は効率良く熱媒に伝達さ
れ、金属水素化物の反応による熱媒の温度上昇、降下に
対する熱媒取り出し温度の応答遅れも小さくなる。
更に、固形物として軽量の物質（内部が中空のものを含
む）を選ぶことにより熱交換器内の熱媒量が少なくなり
、全体の重量を軽減することができる。
む）を選ぶことにより熱交換器内の熱媒量が少なくなり
、全体の重量を軽減することができる。
（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装置
の側断面図、第２図はその金属水素化物容器側Ａ−Ａ断
面図、第３図はその熱交換器側Ｂ−Ｂ断面図である。各
図を通じて第４図と同一符号は同一または相当部分を示
し、第４図と異なる点は金属水素化物収納容器１内面を
断熱材１３で覆って内部を仕切板１６で仕切った上、金
属水素化物７と共に複数本の伝熱フィン１１付きヒート
パイプ３を金属水素化物収納容器１内部に気密に収納し
ている点、および、それら複数本のヒートパイプ３を気
密に収納する熱交換器２の内部の空いたスペース部分に
はスペーサーとしての中空容器１４を設けると共に、熱
媒出入口導管９，１０の間をヒートパイプ３に垂直に熱
媒８の流れを蛇行させる伝熱フィン兼用の邪魔板１５を
設けている点である。尚、第１図における熱交換器２の
断面図は第３図のＣ−ｃ線に沿った断面図を示している
。
の側断面図、第２図はその金属水素化物容器側Ａ−Ａ断
面図、第３図はその熱交換器側Ｂ−Ｂ断面図である。各
図を通じて第４図と同一符号は同一または相当部分を示
し、第４図と異なる点は金属水素化物収納容器１内面を
断熱材１３で覆って内部を仕切板１６で仕切った上、金
属水素化物７と共に複数本の伝熱フィン１１付きヒート
パイプ３を金属水素化物収納容器１内部に気密に収納し
ている点、および、それら複数本のヒートパイプ３を気
密に収納する熱交換器２の内部の空いたスペース部分に
はスペーサーとしての中空容器１４を設けると共に、熱
媒出入口導管９，１０の間をヒートパイプ３に垂直に熱
媒８の流れを蛇行させる伝熱フィン兼用の邪魔板１５を
設けている点である。尚、第１図における熱交換器２の
断面図は第３図のＣ−ｃ線に沿った断面図を示している
。
即ち、金属水素化物収納容器１側は第２図のＡ−Ａ断面
図に示す如く、仕切板１６を設けて本実施例、では７本
のビートパイプ３を錯列配置（正三角形を最小単位とす
るような配列方法）している。これにより、各ヒートパ
イプ３の周囲に配置される金属水素化物７の量は平均化
し、伝熱フィン１１を介してヒートパイプ３と金属水素
化物７との間の熱伝達が効率良く行なわれる。
図に示す如く、仕切板１６を設けて本実施例、では７本
のビートパイプ３を錯列配置（正三角形を最小単位とす
るような配列方法）している。これにより、各ヒートパ
イプ３の周囲に配置される金属水素化物７の量は平均化
し、伝熱フィン１１を介してヒートパイプ３と金属水素
化物７との間の熱伝達が効率良く行なわれる。
一方、熱交換器２側は、第３図のＢ−Ｂ断面図に示すよ
うに、熱交換器２内部にヒートパイプ３が７本配置され
るが、その間の空いたスペースに両端を閉ざした円筒状
の中空容器１４を６本挿入配置している。また、邪魔板
１５は上下方向に交互に開口部を設けて熱媒入口導管９
．熱媒出口導管１０間に６枚配設している。
うに、熱交換器２内部にヒートパイプ３が７本配置され
るが、その間の空いたスペースに両端を閉ざした円筒状
の中空容器１４を６本挿入配置している。また、邪魔板
１５は上下方向に交互に開口部を設けて熱媒入口導管９
．熱媒出口導管１０間に６枚配設している。
熱交換器２をこのように構成することにより、熱媒入口
導管９から熱媒出口導管１０に向って矢印方向に流れる
熱媒８の流路断面積は大幅に減少し、ヒートパイプ３お
よび邪魔板１５表面での熱媒８の線流速が増し、境膜伝
熱抵抗が小さくなると共に、熱媒滞溜量が減少する。従
って、ヒートパイプ３内部の熱はヒートパイプ３の表面
と、伝熱フィン兼用の邪魔板１５の表面から熱媒８に効
率良く伝達され、応答の良い熱交換器が得られる。
導管９から熱媒出口導管１０に向って矢印方向に流れる
熱媒８の流路断面積は大幅に減少し、ヒートパイプ３お
よび邪魔板１５表面での熱媒８の線流速が増し、境膜伝
熱抵抗が小さくなると共に、熱媒滞溜量が減少する。従
って、ヒートパイプ３内部の熱はヒートパイプ３の表面
と、伝熱フィン兼用の邪魔板１５の表面から熱媒８に効
率良く伝達され、応答の良い熱交換器が得られる。
尚、中空容器１４は円筒状のものに限らず、適宜その形
状を変化させることにより、熱交換器２内部の熱媒流動
状態を自由に選択でき、装置に最適な熱伝導が容易に得
られるようになる。
状を変化させることにより、熱交換器２内部の熱媒流動
状態を自由に選択でき、装置に最適な熱伝導が容易に得
られるようになる。
（ト）発明の効果
以上述べたように１本発明によれば、熱交換器内部の空
いたスペースを中空容器で埋めると共に、熱媒出入口導
管間にヒートパイプと垂直に熱媒の流れを蛇行させる複
数枚の伝熱フィン兼用の邪魔板を配設したので、熱媒の
線流速が増し、境膜伝熱抵抗が小さくなると共に、熱媒
滞溜量が減少し、構成もそれ程複雑にならず、製造が容
易にして熱交換効率の良い熱交換器を備えた金属水素化
物利用装置が得られる。
いたスペースを中空容器で埋めると共に、熱媒出入口導
管間にヒートパイプと垂直に熱媒の流れを蛇行させる複
数枚の伝熱フィン兼用の邪魔板を配設したので、熱媒の
線流速が増し、境膜伝熱抵抗が小さくなると共に、熱媒
滞溜量が減少し、構成もそれ程複雑にならず、製造が容
易にして熱交換効率の良い熱交換器を備えた金属水素化
物利用装置が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示す金属水素化物利用装置
の側断面図、第２図はそのＡ−Ａ断面図。 第３図はそのＢ−Ｂ断面概略図、第４図は従来の金属水
素化物利用装置の側断面図、第５図および第６図は複数
本のヒートパイプを有する熱交換器の説明図である。 ｌ・・・金属水素化物収納容器、２・・・熱交換器。 ３・・・ヒートパイプ、６・・・水素導管、７・・・金
属水素化物、８・・・熱媒、９，１０・・・熱媒出入口
導管、１２・・・熱媒管、１３・・・断熱材、１４・・
・中空容器、１５・・・邪魔板。 第２図 第３図 １′−、パ°・・９ ｂ−、−Ｊ 第５図 第６図
の側断面図、第２図はそのＡ−Ａ断面図。 第３図はそのＢ−Ｂ断面概略図、第４図は従来の金属水
素化物利用装置の側断面図、第５図および第６図は複数
本のヒートパイプを有する熱交換器の説明図である。 ｌ・・・金属水素化物収納容器、２・・・熱交換器。 ３・・・ヒートパイプ、６・・・水素導管、７・・・金
属水素化物、８・・・熱媒、９，１０・・・熱媒出入口
導管、１２・・・熱媒管、１３・・・断熱材、１４・・
・中空容器、１５・・・邪魔板。 第２図 第３図 １′−、パ°・・９ ｂ−、−Ｊ 第５図 第６図
Claims (1)
- 金属水素化物収納容器と熱交換器とを複数本のヒートパ
イプで結合して成る金属水素化物利用装置において、前
記熱交換器を前記複数本のヒートパイプ全体を前記熱交
換器本体の外壁部分に相当する一つのドラム状熱媒管で
囲み軸方向対角線位置に熱媒出入口を設けて内部に熱媒
を流す構造となし、その熱媒管の空いたスペースにはス
ペーサーを配置する一方、前記熱媒出入口間に前記ヒー
トパイプと垂直に熱媒の流れを蛇行させる伝熱フィン兼
用の邪魔板を配設して成ることを特徴とする金属水素化
物利用装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60041281A JPS61202091A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 金属水素化物利用装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60041281A JPS61202091A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 金属水素化物利用装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61202091A true JPS61202091A (ja) | 1986-09-06 |
| JPH0228796B2 JPH0228796B2 (ja) | 1990-06-26 |
Family
ID=12604061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60041281A Granted JPS61202091A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 金属水素化物利用装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61202091A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170074598A1 (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | Audi Ag | Heat transfer arrangement for a motor vehicle, and motor vehicle |
| CN110446394A (zh) * | 2018-05-02 | 2019-11-12 | 上海绿曜能源科技有限公司 | 液冷传热装置 |
| CN115682795A (zh) * | 2022-10-08 | 2023-02-03 | 中建三局第一建设工程有限责任公司 | 用于太阳能光伏光热系统的复合式热管系统及制造方法 |
-
1985
- 1985-03-04 JP JP60041281A patent/JPS61202091A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170074598A1 (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | Audi Ag | Heat transfer arrangement for a motor vehicle, and motor vehicle |
| CN110446394A (zh) * | 2018-05-02 | 2019-11-12 | 上海绿曜能源科技有限公司 | 液冷传热装置 |
| CN115682795A (zh) * | 2022-10-08 | 2023-02-03 | 中建三局第一建设工程有限责任公司 | 用于太阳能光伏光热系统的复合式热管系统及制造方法 |
| CN115682795B (zh) * | 2022-10-08 | 2023-08-29 | 中建三局第一建设工程有限责任公司 | 用于太阳能光伏光热系统的复合式热管系统及制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0228796B2 (ja) | 1990-06-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |