JPS642869B2 - - Google Patents
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- JPS642869B2 JPS642869B2 JP55173490A JP17349080A JPS642869B2 JP S642869 B2 JPS642869 B2 JP S642869B2 JP 55173490 A JP55173490 A JP 55173490A JP 17349080 A JP17349080 A JP 17349080A JP S642869 B2 JPS642869 B2 JP S642869B2
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 18
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Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属水素化物の水素の吸蔵放出に伴
う発熱吸熱を利用した携帯に便利な加熱冷却装置
に関する。
う発熱吸熱を利用した携帯に便利な加熱冷却装置
に関する。
従来、携帯用の加熱冷却装置としては温水等の
温熱源又は氷、ドライアイス等の冷熱源を断熱箱
に収容する熱源方式やペルチエ・エレメントを断
熱箱内に配設した電気方式が知られているが、熱
源方式によれば使用するたびに熱源を用意しなけ
ればならないので煩わしく、また、温水等の熱源
は短時間の内に温度が低下し、ドライアイス等の
冷熱源も時間が経過すれば消費されてしまうの
で、安定した加熱冷却能を有さない。一方、電気
方式によれば長時間にわたつて安定に加熱冷却す
ることができるが、電源のない野外等では用をな
さない。
温熱源又は氷、ドライアイス等の冷熱源を断熱箱
に収容する熱源方式やペルチエ・エレメントを断
熱箱内に配設した電気方式が知られているが、熱
源方式によれば使用するたびに熱源を用意しなけ
ればならないので煩わしく、また、温水等の熱源
は短時間の内に温度が低下し、ドライアイス等の
冷熱源も時間が経過すれば消費されてしまうの
で、安定した加熱冷却能を有さない。一方、電気
方式によれば長時間にわたつて安定に加熱冷却す
ることができるが、電源のない野外等では用をな
さない。
本発明者らは上記に鑑みて、更には、特開昭55
−56181号公報や特開昭55−89691号公報に記載さ
れている様な、ある種の金属又は合金が速やかに
発熱的に水素を吸蔵して金属水素化物を形成し、
また、この金属水素化物が可逆的に吸熱的に水素
を放出する特性を利用した蓄熱材やその利用法に
着目し、これらを改良することにより、使用に当
つて熱源を用意する必要もなく、また、電源を要
さず、更には、軽量化が可能で、携帯用として使
用可能な加熱冷却装置を発明するに至つた。
−56181号公報や特開昭55−89691号公報に記載さ
れている様な、ある種の金属又は合金が速やかに
発熱的に水素を吸蔵して金属水素化物を形成し、
また、この金属水素化物が可逆的に吸熱的に水素
を放出する特性を利用した蓄熱材やその利用法に
着目し、これらを改良することにより、使用に当
つて熱源を用意する必要もなく、また、電源を要
さず、更には、軽量化が可能で、携帯用として使
用可能な加熱冷却装置を発明するに至つた。
本発明は、第１の金属水素化物を充填した第１
の容器が断熱箱内空間と熱交換し得るように断熱
箱内に配設され、第２の金属水素化物を充填した
第２の容器が断熱箱外に配設されていると共に、
上記二つの容器が弁を備えた連通管にて接続され
ている加熱冷却装置において、第１の容器が複数
のチユーブ状容器からなり、かつ並列に連通管に
接続されていることを特徴とするものである。
の容器が断熱箱内空間と熱交換し得るように断熱
箱内に配設され、第２の金属水素化物を充填した
第２の容器が断熱箱外に配設されていると共に、
上記二つの容器が弁を備えた連通管にて接続され
ている加熱冷却装置において、第１の容器が複数
のチユーブ状容器からなり、かつ並列に連通管に
接続されていることを特徴とするものである。
以下に実施例を示す図面に基づいて本発明を説
明する。
明する。
第１図は本発明の加熱冷却装置の一実施態様を
示し、断熱箱１は開閉自在の蓋体２と本体３とか
らなり、蓋体には第１の金属水素化物M1Hを充
填した第１のチユーブ状容器４が複数本、好まし
くは着脱自在に並列に埋設され、適宜の空隙５に
よつて本体内の被加熱冷却物収納空間６と熱交換
する。なお、第１の容器は上記収納空間と熱交換
できるように断熱箱内に配設されておればよく、
従つて、例えば本体内壁面に配設されていてもよ
い。一方、断熱箱の外側、例えば本体底面や側壁
の外壁に適宜の支持具７によつて第２のチユーブ
状容器８が複数本、好ましくは着脱自在に並列に
取付けられている。第１の容器はフイルター９を
介して並列に連通管１０に接続され、同様に第２
の容器もフイルター１１を介して並列に上記連通
管に接続される。連通管は弁１２を備え、好まし
くは可撓性を有する。後に説明するように弁を開
けることにより第１と第２のチユーブ状容器で水
素を流通させ、金属水素化物に水素の吸蔵放出を
行なわせる。
示し、断熱箱１は開閉自在の蓋体２と本体３とか
らなり、蓋体には第１の金属水素化物M1Hを充
填した第１のチユーブ状容器４が複数本、好まし
くは着脱自在に並列に埋設され、適宜の空隙５に
よつて本体内の被加熱冷却物収納空間６と熱交換
する。なお、第１の容器は上記収納空間と熱交換
できるように断熱箱内に配設されておればよく、
従つて、例えば本体内壁面に配設されていてもよ
い。一方、断熱箱の外側、例えば本体底面や側壁
の外壁に適宜の支持具７によつて第２のチユーブ
状容器８が複数本、好ましくは着脱自在に並列に
取付けられている。第１の容器はフイルター９を
介して並列に連通管１０に接続され、同様に第２
の容器もフイルター１１を介して並列に上記連通
管に接続される。連通管は弁１２を備え、好まし
くは可撓性を有する。後に説明するように弁を開
けることにより第１と第２のチユーブ状容器で水
素を流通させ、金属水素化物に水素の吸蔵放出を
行なわせる。
上記フイルターはこの水素の流通時に金属水素
化物が随伴したり、また、連通管や弁を詰まらせ
るのを防止する。フイルターとしては例えば孔径
10μ以下の多孔性の焼結金属が好ましく用いられ
る。
化物が随伴したり、また、連通管や弁を詰まらせ
るのを防止する。フイルターとしては例えば孔径
10μ以下の多孔性の焼結金属が好ましく用いられ
る。
第１のチユーブ状容器４又は第２のチユーブ状
容器８が複数本並列に設けられることは、チユー
ブ状容器４，８の奥部から入口までの距離が短か
くなり、水素の流通が円滑になり、金属水素化物
を全部効率的に水素の吸蔵放出に利用できる。
容器８が複数本並列に設けられることは、チユー
ブ状容器４，８の奥部から入口までの距離が短か
くなり、水素の流通が円滑になり、金属水素化物
を全部効率的に水素の吸蔵放出に利用できる。
M1HとM2Hはその平衡分解圧特性が同じでも
異なつていてもよいが、好ましくは相互に異なる
ものが用いられる。平衡分解圧は加熱冷却温度域
で10気圧以下であるのが容器の製作や装置の使用
上、好都合である。具体的には例えばLaNi5水素
化物―CaNi5水素化物、MmNi5-xAlx―CaNi5、
MmNi5-xAlx―LaNi5（ただし、０ｘ0.5）等
の組合せが用いられる。
異なつていてもよいが、好ましくは相互に異なる
ものが用いられる。平衡分解圧は加熱冷却温度域
で10気圧以下であるのが容器の製作や装置の使用
上、好都合である。具体的には例えばLaNi5水素
化物―CaNi5水素化物、MmNi5-xAlx―CaNi5、
MmNi5-xAlx―LaNi5（ただし、０ｘ0.5）等
の組合せが用いられる。
本発明の装置を冷却装置として用いる場合に
は、第２図に示すように、第１のチユーブ状容器
には常温TMで平衡分解圧が高いM1Hが高圧の水
素雰囲気下に充填され、第２のチユーブ状容器に
は常温で平衡分解圧の低いM2Hが好ましくは水
素を放出した金属状態で低圧の水素雰囲気下に充
填される。すなわち、M1Hの状態は点Ｂに、
M2Hの状態は点Ｄにそれぞれ対応する。
は、第２図に示すように、第１のチユーブ状容器
には常温TMで平衡分解圧が高いM1Hが高圧の水
素雰囲気下に充填され、第２のチユーブ状容器に
は常温で平衡分解圧の低いM2Hが好ましくは水
素を放出した金属状態で低圧の水素雰囲気下に充
填される。すなわち、M1Hの状態は点Ｂに、
M2Hの状態は点Ｄにそれぞれ対応する。
そこで弁を開いて第１と第２のチユーブ状容器
とを連通すると、水素は高圧の第１の容器から第
２の容器へ移動し、M1Hは吸熱的に水素を放出
して低い温度TLに至り、ここに生じる冷熱が断
熱箱内の空間に与えられて所要の冷却効果を得
る。一方、M2Hは水素を吸蔵して発熱するが、
この発熱は大気中に放散される。
とを連通すると、水素は高圧の第１の容器から第
２の容器へ移動し、M1Hは吸熱的に水素を放出
して低い温度TLに至り、ここに生じる冷熱が断
熱箱内の空間に与えられて所要の冷却効果を得
る。一方、M2Hは水素を吸蔵して発熱するが、
この発熱は大気中に放散される。
本発明の装置を加熱装置として用いる場合に
は、上記とは逆にM1Hが高圧の水素雰囲気下に
第２の容器に充填され、M2Hが低圧の水素雰囲
気下に第１の容器に充填される。弁を開くと水素
は第２の容器から第１の容器へ流通し、第１の容
器内のM1Hは水素を発熱的に吸蔵し、断熱箱内
の空間に温熱が与えられる。
は、上記とは逆にM1Hが高圧の水素雰囲気下に
第２の容器に充填され、M2Hが低圧の水素雰囲
気下に第１の容器に充填される。弁を開くと水素
は第２の容器から第１の容器へ流通し、第１の容
器内のM1Hは水素を発熱的に吸蔵し、断熱箱内
の空間に温熱が与えられる。
上記のように加熱冷却の動作を行なわせた後、
各容器内の金属水素化物を当初の状態に戻して再
使用に備えるには、例えば弁を開いた状態で
M1Hを常温に保ちつつ、M2Hを加熱して、その
平衡分解圧を高めることにより、M2Hから水素
を放出させて、これをM1Hに吸蔵させた後、弁
を閉じてもよく、又はM2Hを減圧すると共に、
M1Hに水素を加圧供給してもよい。
各容器内の金属水素化物を当初の状態に戻して再
使用に備えるには、例えば弁を開いた状態で
M1Hを常温に保ちつつ、M2Hを加熱して、その
平衡分解圧を高めることにより、M2Hから水素
を放出させて、これをM1Hに吸蔵させた後、弁
を閉じてもよく、又はM2Hを減圧すると共に、
M1Hに水素を加圧供給してもよい。
本発明においては、第１及び第２の容器をそれ
ぞれ断熱箱に着脱可能に配設することにより必要
に応じて加熱装置及び冷却装置として用いること
ができ、さらに連通管を可撓性とすることによ
り、例えば冷却装置として用いる場合に、第２の
容器を水等に浸漬すれば、冷却効果が改善され
る。
ぞれ断熱箱に着脱可能に配設することにより必要
に応じて加熱装置及び冷却装置として用いること
ができ、さらに連通管を可撓性とすることによ
り、例えば冷却装置として用いる場合に、第２の
容器を水等に浸漬すれば、冷却効果が改善され
る。
具体的な例を説明する。内法300×200×150mm、
内容積９の本体と蓋体とからなる断熱箱を用
い、蓋体には図示したように全体で1030ｇの
MmNi4.6Ａ0.4を充填した複数の第１のチユーブ
状容器を装着し、本体底面裏に全体で1280ｇの
CaNi5を充填した複数の第２のチユーブ状容器を
装着した。次に、第１の容器には30℃の温度で水
素を７気圧に加圧して最大吸蔵量の80％まで吸蔵
させ、一方、第２の容器は30℃の温度で水素圧を
0.7気圧に減圧して水素吸蔵量が最大量の20％に
なるまで水素を放出させた。ここでバルブを開い
て、MmNi4.6Ａ0.4に水素吸蔵量が最大量の30％
になるまで水素を放出させると、第３図に示すよ
うに、断熱箱内空間の温度は外気温30℃において
約30分後に11℃以下に冷却された。
内容積９の本体と蓋体とからなる断熱箱を用
い、蓋体には図示したように全体で1030ｇの
MmNi4.6Ａ0.4を充填した複数の第１のチユーブ
状容器を装着し、本体底面裏に全体で1280ｇの
CaNi5を充填した複数の第２のチユーブ状容器を
装着した。次に、第１の容器には30℃の温度で水
素を７気圧に加圧して最大吸蔵量の80％まで吸蔵
させ、一方、第２の容器は30℃の温度で水素圧を
0.7気圧に減圧して水素吸蔵量が最大量の20％に
なるまで水素を放出させた。ここでバルブを開い
て、MmNi4.6Ａ0.4に水素吸蔵量が最大量の30％
になるまで水素を放出させると、第３図に示すよ
うに、断熱箱内空間の温度は外気温30℃において
約30分後に11℃以下に冷却された。
次に、各容器内の金属水素化物を当初の状態に
戻すために、弁を閉じて第１と第２の容器間を遮
断して断熱箱から取りはずし、第１の容器を25℃
の水槽に浸漬すると共に、第２の容器を100℃の
温水槽に浸漬し、弁を開いた。これによつて
CaNi5の平衡分解圧が高められ、第４図に示すよ
うに、15分後にはMmNi4.6Ａ0.4は水素を最大吸
蔵量の80％まで吸蔵し、当初の状態に戻つた。
戻すために、弁を閉じて第１と第２の容器間を遮
断して断熱箱から取りはずし、第１の容器を25℃
の水槽に浸漬すると共に、第２の容器を100℃の
温水槽に浸漬し、弁を開いた。これによつて
CaNi5の平衡分解圧が高められ、第４図に示すよ
うに、15分後にはMmNi4.6Ａ0.4は水素を最大吸
蔵量の80％まで吸蔵し、当初の状態に戻つた。
以上のように、本発明の加熱冷却装置は金属水
素化物の水素の吸蔵放出反応を利用するので、何
ら電源を要さずに加熱又は冷却ができ、さらに上
記のように金属水素化物を充填した容器がチユー
ブ状であり、かつ、この複数を並列に連通管に接
続しているから、一つの容器内には比較的少量の
金属水素化物が充填されているにすぎず、水素の
吸蔵放出反応は容器内全体で一様に進行し、断熱
箱内が一様に加熱又は冷却される。また、箱状の
容器と異なり、チユーブ状の容器によれば、容器
壁を薄くしても耐圧性にすぐれるので、装置の軽
量化が可能となり、従つて携帯に便利となると共
に、容器自体の加熱冷却に要する顕熱が小さくて
すみ、熱効率が高くなる。
素化物の水素の吸蔵放出反応を利用するので、何
ら電源を要さずに加熱又は冷却ができ、さらに上
記のように金属水素化物を充填した容器がチユー
ブ状であり、かつ、この複数を並列に連通管に接
続しているから、一つの容器内には比較的少量の
金属水素化物が充填されているにすぎず、水素の
吸蔵放出反応は容器内全体で一様に進行し、断熱
箱内が一様に加熱又は冷却される。また、箱状の
容器と異なり、チユーブ状の容器によれば、容器
壁を薄くしても耐圧性にすぐれるので、装置の軽
量化が可能となり、従つて携帯に便利となると共
に、容器自体の加熱冷却に要する顕熱が小さくて
すみ、熱効率が高くなる。
第１図は本発明の加熱冷却装置の一実施例を示
す断面図、第２図はその動作を説明するための金
属水素化物の平衡分解圧特性を示すグラフ、第３
図は冷却装置として使用した場合に断熱箱内温度
の経時変化の一例を示すグラフ、第４図は使用後
に一方の金属水素化物を加熱して水素を吸蔵させ
た場合に水素吸蔵量の経時変化の一例を示すグラ
フである。 １……断熱箱、４……第１のチユーブ状容器、
８……第２のチユーブ状容器、１０……連通管、
１２……弁。
す断面図、第２図はその動作を説明するための金
属水素化物の平衡分解圧特性を示すグラフ、第３
図は冷却装置として使用した場合に断熱箱内温度
の経時変化の一例を示すグラフ、第４図は使用後
に一方の金属水素化物を加熱して水素を吸蔵させ
た場合に水素吸蔵量の経時変化の一例を示すグラ
フである。 １……断熱箱、４……第１のチユーブ状容器、
８……第２のチユーブ状容器、１０……連通管、
１２……弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１の金属水素化物を充填した第１の容器が
断熱箱内空間と熱交換し得るように断熱箱内に配
設され、第２の金属水素化物を充填した第２の容
器が断熱箱外に配設されていると共に、上記二つ
の容器が弁を備えた連通管にて接続されている加
熱冷却装置において、第１の容器が複数のチユー
ブ状容器からなり、かつ並列に連通管に接続され
ていることを特徴とする加熱冷却装置。 ２ 第２の容器が複数のチユーブ状容器からな
り、かつ並列に連通管に接続されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の加熱冷却装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55173490A JPS5795571A (en) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | Heater/cooler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55173490A JPS5795571A (en) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | Heater/cooler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5795571A JPS5795571A (en) | 1982-06-14 |
| JPS642869B2 true JPS642869B2 (ja) | 1989-01-18 |
Family
ID=15961467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55173490A Granted JPS5795571A (en) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | Heater/cooler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5795571A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6096802A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-30 | 積水化学工業株式会社 | 蒸気発生装置 |
| JPS6096801A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-30 | 積水化学工業株式会社 | 蒸気発生装置 |
-
1980
- 1980-12-08 JP JP55173490A patent/JPS5795571A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5795571A (en) | 1982-06-14 |
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