JPS63129264A - 固気反応粉末の流動層式熱交換装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固気反応粉末のｔｌｔｉｌｈ層式熱交換装置
、更に詳しくは固気反応粉末の反応熱を蓄熱、ヒートポ
ンプ、冷房等へ利用するかあるいは反応ガスの貯蔵容器
として使用でき、特に粉末の熱伝達を良好にし固気反応
の進行を促進することのできる固気反応粉末の流動層式
熱交換装置に関するものである。

〔従来の技術〕

粉末の低熱伝導性に起因して粉末の固気反応は伝熱律速
となりやすい、この対策のための従来技術としては、伝
熱面積を増加させるだめの伝熱フィンを多数付加したフ
ィン付き管（１）ｔｈ　ｌＥＣＥＣ８２９１９７（１９
８２）、　Ｎ６０）、粉体の有効熱体４度を改良するた
め熱の良導体と一緒に圧縮成形したもの（日本化学会年
会講演予稿集（１９８４）。

２９０）、粉体を攪拌する方法（特開昭５７−９２６９
０）等がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、フィン付き管では、フィンによる熱容量
の増加が生じたり、固気反応の繰り返しに伴ない固気反
応粉末が微粉化して容器下部に沈澱していき上部のフィ
ンが有効に作用しなくなる欠点がある。成形体では熱容
量の増加、反応の繰り返しに伴ないこわれてしまう欠点
がある。また、機械的に攪拌するためには大きな動力を
要し、ガスシールも必要になる欠点がある。

本発明は上記従来技術における問題点を解決するための
ものであり、その目的とすると０ろは固気反応粉末を使
用した固気反応における伝熱を改善し、反応をすみやか
に進行させる熱交換装置を提供する事にある。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち本発明の固気反応粉末の流動層式熱交換装置は
、温度や圧力等の条件の変化により可逆的にガスを吸蔵
・放出する粉末を、１対の熱交換器に充填し、１刀の熱
交換器の粉末を加熱してガスを放出させ、他方の熱交換
器内の粉末にこのガスを吸蔵させ、この時のガス吸蔵・
放出に伴う反応熱を利用する装置であって、該粉末を流
動化して熱交換を行なわせるための流動化ガス供給装置
を備えた事を特命とする。

本発明の装置は、従来技術の様な熱交換器のむだな熱容
量増加を伴わず、目的を達成するものである。

従来技術の問題点は、伝熱改善を熱伝導にのみたよって
いるため生じるものである。本発明では、従来技術では
欠点であった粉末であるという特徴を生かし、固気反応
粉末を機械的動力なしで積極的に流動化させ、粉末のも
っている顕熱移動を活発にし、対流熱伝達管促進し伝熱
教養をはかったものである。

本発明の装置の好ましい実施態様としては下記のものが
挙げられる◇ （１）流動化ガス供給装置が、反応ガスあるいは該反応
ガスと固気反応粉末に対して不活性なガスとの混合ガス
を供給するためのガス供給タンクと該粉末に吸蔵されず
熱交換器を通りぬけたガスの捕集タンクとからなる装置
。

（Ｉｌｌ　　ｆｉ動化ガス供給装置が、反応ガスを可逆
的に放出あるいは吸蔵する固気反応粉末あるいはその成
形体を充填し、これを加熱あるいは冷却する事により流
動化ガスを供給あるいは貯蔵する熱交換器からなる装置
。

（ｉｉｌ＋　　１対の熱交換器の片方あるいは両方が多
段の熱交換器からなる装置。

（１ｖ）　　熱交換器の間及び／又は該熱交換器と流動
化ガス供給装置との間に、ガス流量及び／又はガス流路
制御手段を付与した装置。

（Ｖ）　　流動化ガス供給装遁のガス供給系と補給系と
を流動Ｉ−熱交換器を介さない別の配管で結ぶことによ
り閉鎖循環系となし、この閉鎖循環系内にガスを循環使
用するためのポンプを設置した装置。

本発明の装置の大きさや形状等の注状は所望により適切
に選択する。又、その材質や個々の部品等は通常使用さ
れるものを用いることができる。固気反応粉末の種類も
特に限定されなＧ１゜〔作用〕 本発明の流動層式熱交換装置においては１方の流動層式
熱交換器に固気反応粉末を充填し、この粉末の流動化状
態を保ちつつこの粉末１こ外部熱媒体から吸熱させつつ
反応ガスを放出させ、他方の流動層式熱交換器に、この
反応ガスを発熱的に吸蔵する粉末を充填し、この反応を
流動化状態を保ちつつ進行させ、反応熱を熱媒体基こよ
り外部へ取り出す。

好ましい実施態様ｉｌｌの流動層式熱交換装置ｌｌＧま
、流動化ガス供給装置が、流動化ガス（反応ガスあるい
はこれと粉末と反応せず被毒もしな０）ガスとの混合ガ
ス）を貯蔵する流動化ガス供給タンクと、反応に関与せ
ず、反応ガス放出９Ａｌｌ及び吸蔵側熱交換器内を通り
ぬけてくるガスを捕集するタンクとからなり、これらの
タンク間で流動化ガスを移動させて反応を持続させる。

実施態様（ｉｌｌの流動層式熱交換装置は、流動化ガス
供給装置が、反応ガスを可逆的に吸蔵あるいは放出する
粉体を充填した一対の熱交換器からなり、一方の熱交換
器を加熱し反応ガスを放出させ、これｔ−流動化ガスと
して流動層式熱交換器に導入し、他方の熱交換器を冷却
し流動Ｉ―式熟熱交換器通りぬけてきた反応ガスを吸蔵
させ、流動状態を維持する。

実施態様（町のＲｗＪ層式熱式熱交換装置反応ガス吸蔵
側及び放出側流動層式熱交換器の一方あるいは両方をｆ
７ｅ個直列に接続し、反応ガスおよび流動化ガスを流す
様にしたものである。

実ｍ悪様（］Ｖ）の流動層式熱交換装置は、多段にして
接続した流動層式熱交換器を結ぶ配管あるいは、これら
と流動化ガス供給装置とを結ぶ配管途中に、ガス流量制
御弁、ガス流路切り換え弁等を配し、反応の進行に応じ
て、ガス流量制御、流路切り換え等の制御を行う機構を
有する。

実施態様ｔＶＪの流動層式熱交換装置は、ガス流路を閉
鎖循環系（クローズドサイクル）にして、ガスが循環便
用できる構成になっており、循環ループの途中にポンプ
を設置して流動化ガスおよび反応ガスを連続的に循環さ
せて熱交換を行うものである。

〔実施例〕

以下の実施例において本発明を更に詳細に説明する。な
お、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

実施例１： 第１図は、流動化ガス供給装置にガス供給タンクと捕集
タンクを用いた固気反応粉末の流動層式熱交換装置であ
る。

このシステムは、固気反応粉末５，６を内部に充填し、
反応熱と熱交換する伝熱管３，４及びフィルター７．８
含それぞれ備えた流動層式熱交換器１及び２と、流動化
ガスを供給するためのガス供給タンク９と、熱交換器を
通りぬけてきたガスの捕集タンク１０と、流路切り換え
バルブ１１．１２と、ストップ弁１）．１４と、ポンプ
（圧縮機）１５と、これらをつなぐガス配管１６とから
なる。図中、矢印はガスの移動方向を示す。

以下に、固気反応粉末として金属水素化物を用い、この
システムをヒートポンプサイクルに用いた場合について
説明する。第２図は、金属水素化物の水素化反応の温度
と平衡圧力との関係を示す線図で、２種類の線図が示し
である。

固気反応粉末５としては図の水素化物Ｉを選び、固気反
応粉末６には水素化物Ｉを選ぶ。流動化ガス及び反応ガ
ス（水素ガス）は、第１図に示す流路切り換えバルブ１
１．１２により第１図の実線の矢印の様に流す。流動化
ガスは供給タンク９から流動ノ一式熱交＊器１の下部へ
流１１．込み、このガスは、層下部のフィルター７２介
して均一に分散され、固気反応粉末５を流動化させ、粉
末層を高熱伝達状態に維持する。固気反応粉末５は、外
部熱媒体でＴｍ近くに保たれているので、この状態での
水素化物粉末！の平衡圧力は図２のＰＡに近く、水素ガ
スが放出される。

放出された水素ガスはバルブ１２を通り、流動層成熱交
換器２の下部へ流れ込み、フィルター８を介して均一に
分散され、水素化物粉末■を流動化し、高熱伝達状態を
達成する。この時、熱交換器２内の圧力は熱交換器１と
同程度になる。一方、金属水素化物粉末塁の水素化反応
の吸蔵平衡圧力は、温度−では、金属水素化物粉末Ｉの
水素ガス放出圧力より低いので、水素ガスは粉末用に吸
蔵され発熱する。この反応は、金属水素化物粉末■の温
度が上昇し、吸蔵平衡圧力が水素ガス放出圧力ＰＢに等
しくなるまで進行する（第２図のＡ４Ｂで示す）。従っ
て、この反応熱を外部へ熱媒体により取り出せば、第２
図で示した様に高温Ｔｈが得られる。言い換えると、固
気反応を利用して、熱交換器１で温度Ｔｍの熱をくみ上
げ、熱交換器２で温度Ｔｈ　（Ｔｈ＞Ｔｍ　）で放出す
るヒートポンプサイクルが構築できる。熱交換器２で吸
蔵されずに通りぬけたガスは、バルブ１２を通り、ガス
捕集タンク１０へ貯蔵される。この反応は、水素ガスが
供給される限り、あるいは、規定の水素量の吸蔵あるい
は放出に達するまで継続する。ガス供給タンク９の圧力
あるいはガス量が減少した場合は、ストップ９Ｐ１），
１４を開け、ポンプ１５を作動させ流動化ガスあるいは
反応ガスの補給を行う。

場合によっては、ガス供給タンク９及びガス捕集タンク
１０の片方または両方をなくし、ポンプ１５を連続的に
作動させ流動化ガス８よび反応ガスを循環便用する事も
できる。この様にして規定の反応が終了すると、水素化
物粉末Ｉに吸蔵されていた水素ガスはほとんどすべて放
出され、水素化物粉末…に吸蔵された状態になるので、
再生サイクルにより水素化物粉末Ｈに吸蔵された水素を
水素化物粉末■へ戻す必要がある。この再生サイクルで
の水素ガスは第１図の黒縁の矢印の様に流れる。すなわ
ち、熱交換器１には温反Ｔｌの冷水（Ｔｚ＜Ｔｍ）を流
し、熱交換器２には温度Ｔｍの熱媒体を流す。これによ
り水素化物層温度の平衡圧力Ｐｃ　（第２図参照）は、
水素化物粉末■の平衡圧力ＰＤより犬となるので、ヒー
トポンプサイクルとは逆に、水素化物粉末…から水素が
流動しながら放出され、この水素ガスが水素化物粉末！
に吸蔵され、熱交換器を通りぬけたガスは捕集タンクに
貯蔵される。この再生サイクルが終了後熱媒体を切り換
えれば、ヒートポンプサイクルの作動が可能となる。

本実施例は、水素化物層の流動化により、水素化物の水
素化反応を用いたヒートポンプの熱効率（ｃｏｐ）同上
をはかったものである。水素化物は微粉のため熱伝導率
が非常に小さいため、これを用いたヒートポンプを構築
した場合にその性能の良否を決定する最大の要因は、水
素化物層の熱抵抗である。従来、この熱抵抗低減の手段
としては、拡大伝熱面の形成、伝熱促進材の添加あるい
はこれとの圧縮成形、焼結等の手段が用いられているが
、これらの手段は、無駄な熱交換器熱容量の増加を招き
、その割に熱抵抗の減少が少なく、結果的に熱出力の増
加は少なく、ＣＯＰの低下を招く事さえある。また、作
業工程が増えコストも上昇する。これに対して本実施例
によれは、これまで欠点であった微粉末であるという特
徴を生かし、非常に簡単な構造で流動化により水素化物
層の熱抵抗が非常に小さくでき（充填層に比べて１ケタ
小さい）、なおかつ、水素化物層温度も一様化される。

これにより低コストで熱効率向上がはかれる。

なお、本方式の流動層式熱交換器システムを２組以上用
い、順次ヒートポンプサイクル（再生サイクル）を行な
えは、ヒートポンプの連続運転が可能となる。

実施例２： Ｗ、３図は、流動化ガス供給装置として、加熱・冷却に
より反応ガスを可逆的に放出・吸蔵する粉末を充填した
熱交換器な用いた流動層式熱交換装置である。固気反応
粉末に金属水素化物を用い、本装壇を用いたシステムを
冷凍サイクルとして作、動させた場合の実施例を第３図
及び第４図を用いて説明する。流動層式熱交換器１には
第４図の水素化物粉末■を、流動層式熱交換器２には水
素化物粉末■を充填し、伝熱管４には、温度Ｔｍの熱媒
体を流す。流動化ガス供給用熱交換器２０内に充填した
水素ガスを充分に吸蔵している金属水素化物を伝熱管２
２で加熱し、水素ガスを放出させ、バルブ１１を介して
流動層熱交換器１の下部へ導入し、水素化物粉末Ｉを流
動化する。この際、粉末ｌは伝熱管３内を流れる冷媒か
ら熱を奪い水素ガスを放出する。

この放出水素ガスはバルブ１２を介して流動層式熱交換
器２の下部へ導入され、水素化物粉末Ｉｌを流動化しな
がら粉末１を吸蔵される。この際の反応熱は伝熱管４ｔ
−流れる熱媒により外部へ取り出す。従って、この反応
は、粉末】の放出平衡圧力が粉末層の水素ガス吸蔵平衡
圧力よりも大きい間は進行するので、伝熱管３を流れる
冷媒は第４図のＴｔ近くまで冷却され、冷凍サイクルが
できる。吸蔵されずに熱交換器２を通過した水素ガスは
、熱交換器２１円に充填された金属水素化物を冷却して
吸蔵される。所定の反応が終了したあとは、実施例１の
ヒートポンプと同様に金属水素化物の再生を行う必要が
ある。再生サイクル（第４図のＣ−＋Ｄで示す）では水
素ガス流路を第５図の点線の様に切り換え、伝熱管４に
は高温Ｔｈの熱媒を流し水素化物粉末ｌを加熱して水素
ガスを放出させ、この放出水素ガスを熱交換器１へ導き
、伝熱管３に温度Ｔｍの熱媒を流し、水素化物粉末Ｉを
冷却する事により水素ガスを吸蔵させる。水素ガス移動
が完成すれば、次の冷凍サイクル運転が可能な状態とな
る。

本実施例によれは、流動化のためのガス供給・捕集タン
クが不要となり、高密度水素貯蔵ができる金属水素化物
を供給装置に用いる事により、装置のコンパクト化がは
かれる。更をこ、金属水素化物の水素ガス吸蔵・放出圧
力は、水素化物の温度コントロールにより任意にｆＡ節
できる利点がある。これにより、実施例１で必安であっ
たポンプも省く事ができる。従って、第６図には示して
ないが、水素ガス流路切換、熱交換器２０．２ｔの加熱
・冷却コントロールにより、熱交換器２１をガス供給に
、熱交換器２０をガス捕集にも使用できる。本システム
を２１＃ｉ以上設ければ、実施例１と同様連続運転可能
な事は言うまでもない。

実施例３： 第５図は流動層式熱交換器を多段にして使用した場合の
本装置の実施例の１例で、反応ガス流路切り換え弁、ガ
ス流量１ｔｌＪ御弁を備えている。

実施例１，２同様、固気反応粉末として金属水素化物金
剛い、本装置でヒートポンプ運転し′ｆｃ場合の実施例
を第５図を用いて説明する。個々の流動ノ一式熱交換器
の機能は実施例１と同様で、ヒートポンプサイクルでは
、図のｌａ、１ｂ。

ＩＣ，１ｄが水素放出側流動層式熱交換器２ａ、２ｂ、
　２ｃ、　２ｄ　カ水素’ｊｌｊｔ蔵１４１１ｆｌｔ動
１ｍ式熱交換器である。３０ａへｉｄ及び３１ａ　５３
１ｄはガス流量制御弁、３２ａ〜３２ｄ及び５５ｊＬ〜
３３ｄは反応ガス流路切り換え弁である。流動化ガス供
給タンク９から流れでたガスは、バルブ５４ａ−５４ｄ
のいずれか金通り、流動層式熱交換器１ａ〜１ｄのいず
れかの底部へ流れ込む。ここではバルブ３４ａを通り熱
交換器１ａにまず流れ込む場合について説明する。要求
熱負荷が小さい時は、熱交換器１ａのみｔ−加熱し、流
動化状態の下で流量側（２）弁３０７ｋにより必要量だ
け水素ガスを放出させ、流踏切り換え弁３２ａを介して
水素吸蔵側の熱交換器たとえば熱交換器２ａに導入し、
内部に充填した水素化物粉末６ａに吸蔵させ、発＃１ｔ
を伝熱’ｆｆ　４　ａを介して外部へ取り出す。余剰ガ
スは、流量制御弁３１ａ１流踏切り換え弁３３ａ、バル
ブ１）を通り捕集タンクへ戻す。要求熱負荷が大きい時
は、熱交換器１ａだけでなく複数の熱交換器例えば１ａ
、１ｂ、ＩＣに温水を訛し、多量の水素ガスを放出させ
、これを複数の水素吸蔵側熱交換□□□たとえば２ａ、
２ｂ、２Ｃに導き、水素化物粉末に水素を吸蔵させ、大
量の熱を発生させ熱負荷に対応させる。この際の水素ガ
ス流れは、吸蔵側あるいは放出側熱交換器をそれぞれ直
列に接続して流量制御しても良いし、バルブ３４ａ、　
５４ｂ、　Ｓａｃ、　Ｓ６＆、　３６ｂ、　５６Ｃ’ｉ
開き、それぞれ独立に流量制御することもできる。この
様に、熱交換器の段数及びガス流ｔ　？！ｉｌｌ　＃に
よリ、広範囲の熱負荷に容易に対応でき滑らかな熱出力
が得られ、更に、第２図に示すヒートポンプサイクルと
再生サイクルを、同時に進行させる事も可能となる。具
体的には、例えは今、放出側では熱交換器１ａ、１ｂが
作動中で、吸蔵側では熱交換器２ａ、２ｂが作動中とす
る。１ａ、２ａでの反応が終了に近づくと２ａでの熱出
力が低下しはじめるので３０の温水ｔ−流し水素ガスを
放出させ、熱交換器２Ｃに必要な水素を流しはじめ、１
ａの熱出力低下分を補う。１ａ、２ｓＬでの反応がほぼ
終了し、２ａでの熱出力があるレベル以下になった時点
で、１ａ、２ａへの水素ガス供給を停止し、伝熱管６ａ
に冷媒を流し水素化物粉末５ａを冷却し水素ガス吸蔵可
能な状態（第２図のＤ点）にする。伝熱管４ａには温水
（’ｒｍ）を流し水素化物６ａが温度低下しない様にし
水素放出可能な状態にする（第２図の０点）。適当な時
期に、ガス流路切り換え弁５５Ｃから捕集タンク１０へ
戻っていたガスを、バルブ１）を閉じ、流路切り換え弁
３３ｄから、熱交換器２ａの底部へ導き、水素化物６ａ
を流動化し、水素ガスを放出させ、このガスを切り換え
弁３３ａを介し、バルブ３５ａを開は熱交換器１ａに導
入し、水素化物５ａに吸蔵させ、余剰ガスに切り換え弁
３２ａを介して捕集タンク１０へ戻す。この様にして水
素化物粉末５ａ。

６ａの再生が完了する。これら一連の過程を反応が終了
したものから順次行なっていけは、連続的なヒートポン
プ運転が可能となる。ポンプ１５は捕集タンクのガスを
供給タンクに昇圧して戻すためのもので、適宜運転すれ
ば艮い。また、タンクをなくしポンプを連続的に作動さ
せ、循環便用も可能である。なお、一連のバルブ操作、
流路切り換え等は水素化物温度、ガス圧、流量等を検出
すれば容易に自動制御する事ができる。

さらに、多段熱交換システムにおいては、熱交換器内部
に充填する粉末の種類を適宜選択する事により、任意の
温度レベルの熱出力が可能である。ガス放出側の１段目
の熱交換器を、流動化ガス供給用の熱交換器として作動
させ、ガス吸蔵−の最終段の熱交換器をガス捕集用に作
動させれば、ガス供給タンク、ガス捕集タンク。

ポンプ等を省略する事もできる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明の固気反応粉末の流動層式熱交換装
置は、温度や圧力等の条件の変化により可逆的にガスを
吸蔵・放出する粉末を、１対の熱交換器に充填し、１方
の熱交換器の粉末を加熱してガス管放出させ、他方の熱
交＊ｉ内の粉末にこのガスを吸蔵させ、この時のガス吸
蔵・放出に伴う反応熱を利用する装置であって、該粉末
を流動化して熱交換を行なわせるための流動化ガス供給
装置を備えたものであるため、以下の示す檀々の効果を
奏する。

すなわち本発明の装置によれば、機械的な攪拌操作なし
で粉体を流動化でき、伝熱機構に粉体の顕熱移動が加わ
るため、伝熱性能が大きく改善される。このため、従来
の粉体反応操作で問題点の１つであった反応の伝熱律速
状態が回避でき、反応の進行が促進できる。これに伴な
い反応熱の外部熱媒体との出し入れ速度も同上し、固気
反応の効率化がはかれる。

更に本発明の実施態様の効果について詳述する。

実施態様（１］の熱交換装置によれば、粉体の流動化が
、流動化ガス供給タンクと捕集タンク間の圧力差番こ基
づくガス移動で達成され、非常に簡単な機構で流動層式
熱交換が可能となる。

実施態様（１１の熱交換装置ｍによれは、流動化ガスの
貯蔵が、流動層式熱交換器内に充填した粉体と同様の反
応を行なう粉体を充填した一対の熱交換器でなされてお
り、一方の熱交換器を加熱し粉体から流動化のための反
応ガスを放出させ、他方の熱交換器を冷却し、流動層式
熱交換器を通りぬけてきた反応ガスを粉体に吸蔵させ捕
集する。粉体に貯蔵する事により高圧でガスを貯蔵する
必要がなく、コンパクト化がはかれる。更に、加熱・冷
却温度の調整により、流動化ガスの供給圧力及び捕集圧
力を任意に設定できる。

実ＩＩｆＡ態様１ｉｉ１）の熱交換装置によれば、流動
層式熱交換器を多段化する事により、反応ガス放出側で
は後段になるに従い流量が壇太しある流量までは熱伝達
が改善され、反応ガス吸蔵側では１段目で吸蔵されずに
通りぬけた反応ガスが後段で吸蔵され反応ガス利用の効
率化がはかれる１実施態様（１ｖ）の熱交換装置によれ
ば、ガス流量調節機能により過大のガスが流れる事を防
止できる。流動層では、ある範囲内では流動の増加とと
もに伝熱性能が向上するが、それ以上では逆に性能が低
下する。従って、ガス流量制御機能により常に最大伝熱
性能が維持でき、更にガス流量により伝熱性能が制御で
き、所要の熱出力が祷られる。又、反応の進行状況に応
じて、ガス流路切り換え機能により、反応が終了あるい
はほぼ終了した流動層式熱交換器へのガスの導入をやめ
、後段の熱交換器へ直接入る様に切り換え、更に全段の
うちｔ要な帽勤膚式熱交換器にのみガスを導入する様に
する事により、無駄な圧力損失、熱出力が省略でき、シ
ステムの効率アップがはかれる。

実施態様（ｖｌの熱交換システムによれは、ポンプによ
り反応ガス８よび流動化ガスが循環便用、　ができるた
め、流動化ガスの貯蔵型が非常に少なくて済みコンパク
ト化できる。場合によって）　は、流動化ガスの貯蔵・
捕集容器は年債となる。

又、ポンプ吐出量により熱出力制御も可能となる。

【図面の簡単な説明】

′１）１ＩＪ１図は本発明の固気反応粉末のａｌｌＪｌ
ｌ部層換装置の一実施例の概略構成図、 第２図は本発明の装置を用いるヒートポンプサイクル原
理図、 第３図は本発明の装置の別の実施例の概略構成図、 第４図は本発明の装＊を用いる冷凍サイクル原理図、 第５図は本発明の装置の更に別の実施例の概略構成図で
ある。 図中、 １、２．２０．２１・・・熱交換器　　５９４．２２９
２５・・・伝熱管５．６・・・固気反応粉末　７．８・
・・フィルター９・・・ガス供給タンク　　　１０・・
・ガス捕集タンクｉ　１　、１２．５４８〜３Ｊａ、　
３５ａ〜３５ｄ、　３６ａｘ　３６ｄ　・・−バルブ１
）．１４　　ストップ弁　　１５・・・ポンプ１６・・
・ガス配管　５０ａｘ３０ｄ、　３１ａ〜５１ｄ・・・
流量制御弁３２ａ＝３２ｄ、　３３ａＳ３３ｄ・・・流
路切り換え弁特許出願人　猷会社豊田中央研究所 第１図 第２図 １／Ｔ（１／に） 温度の芝数 第３図 ２０．２１−・・・熱又捜容　　　　　２２，２３−・
・イ云執管牙４図 １／Ｔ（１／Ｋ）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度や圧力等の条件の変化により可逆的にガスを
   吸蔵・放出する粉末を、１対の熱交換器に充填し、１方
   の熱交換器の粉末を加熱してガスを放出させ、他方の熱
   交換器内の粉末にこのガスを吸蔵させ、この時のガス吸
   蔵・放出に伴う反応熱を利用する装置であって該粉末を
   流動化して熱交換を行なわせるための流動化ガス供給装
   置を備えた事を特徴とする固気反応粉末の流動層式熱交
   換装置。
2. （２）流動化ガス供給装置が、反応ガスあるいは該反応
   ガスと固気反応粉末に対して不活性なガスとの混合ガス
   を供給するためのガス供給タンクと、該粉末に吸蔵され
   ず熱交換器を通りぬけたガスの捕集タンクとからなる事
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の固気反応
   粉末の流動層式熱交換装置。
3. （３）流動化ガス供給装置が、反応ガスを可逆的に放出
   あるいは吸蔵する固気反応粉末あるいはその成形体を充
   填し、これを加熱あるいは冷却する事により流動化ガス
   を供給あるいは貯蔵する一対の熱交換器からなることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の固気反応粉
   末の流動層式熱交換装置。
4. （４）１対の熱交換器の片方あるいは両方が多段の熱交
   換器からなる事を特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の固気反応粉末の流動層式熱交換装置。
5. （５）熱交換器の間及び／又は該熱交換器と流動化ガス
   供給装置との間に、ガス流量及び／又はガス流路制御手
   段を付与した事を特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   ないし第（４）項のうちいずれか１項記載の流動層式熱
   交換装置。
6. （６）流動化ガス供給装置のガス供給系と補給系とを流
   動層熱交換器を介さない別の配管で結ぶことにより閉鎖
   循環系となし、この閉鎖循環系内にガスを循環使用する
   ためのポンプを設置した事を特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項ないし第（５）項のうちいずれか１項記載の
   流動層式熱交換装置。