JPH0132401B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0132401B2 JPH0132401B2 JP58205626A JP20562683A JPH0132401B2 JP H0132401 B2 JPH0132401 B2 JP H0132401B2 JP 58205626 A JP58205626 A JP 58205626A JP 20562683 A JP20562683 A JP 20562683A JP H0132401 B2 JPH0132401 B2 JP H0132401B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- container
- medium
- pressurized water
- hydrogen
- 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.)
- Expired
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- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は蒸気発生装置に関し、詳しくは、金属
水素化物を利用した熱交換性能にすぐれる蒸気発
生装置に関する。
水素化物を利用した熱交換性能にすぐれる蒸気発
生装置に関する。
ある種の金属や合金が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ことが知られ
ており、近年、このような金属水素化物の特性を
利用したヒートポンプ装置等、種々の装置が提案
されている。しかし、一般にヒートポンプ装置
は、金属水素化物が熱交換器を兼ねる密閉容器に
充填されて構成されており、この熱交換器との熱
交換によつて被加熱物を加熱するので、ヒートポ
ンプ装置にて低温蒸気を加熱して高温蒸気を得る
には、蒸気の熱伝達率が著しく低いために、熱交
換器にフインを多数設ける必要があり、この結
果、熱交換器の熱容量が大きくなつて、ヒートポ
ンプ装置の成績係数が低下し、効率よく高温蒸気
を得ることができない。
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ことが知られ
ており、近年、このような金属水素化物の特性を
利用したヒートポンプ装置等、種々の装置が提案
されている。しかし、一般にヒートポンプ装置
は、金属水素化物が熱交換器を兼ねる密閉容器に
充填されて構成されており、この熱交換器との熱
交換によつて被加熱物を加熱するので、ヒートポ
ンプ装置にて低温蒸気を加熱して高温蒸気を得る
には、蒸気の熱伝達率が著しく低いために、熱交
換器にフインを多数設ける必要があり、この結
果、熱交換器の熱容量が大きくなつて、ヒートポ
ンプ装置の成績係数が低下し、効率よく高温蒸気
を得ることができない。
本発明は金属水素化物ヒートポンプを利用する
蒸気発生装置における上記問題を解決するために
なされたものであつて、熱交換性能にすぐれる蒸
気発生装置を提供することを目的とする。
蒸気発生装置における上記問題を解決するために
なされたものであつて、熱交換性能にすぐれる蒸
気発生装置を提供することを目的とする。
本発明の蒸気発生装置は、
(a) 作動温度領域において水素平衡分解圧の低い
第１の金属水素化物が充填されていると共に、
高温加圧水容器からの高温熱媒としての高温加
圧水と中温熱媒とに切換え可能に熱交換し得る
第１の容器と、 (b) 上記第１の容器に連通され、水素平衡分解圧
の高い第２の金属水素化物が充填されていると
共に、中温熱媒と低温熱媒とに切換え可能に熱
交換し得る第２の容器と、 (c) 蒸気取出管が接続された高温加圧水容器とを
有し、 (d) 第２の容器を中温熱媒と熱交換して第２の金
属水素化物から水素を放出させ、この水素を第
１の容器に導いて、第１の容器の第１の金属水
素化物に発熱的に吸蔵させて、高温加圧水と熱
交換させて加熱し、次いで、第１の容器を中温
熱媒と熱交換させて第１の金属水素化物から水
素を放出させ、この水素を第２の容器に導いて
第２の金属水素化物に吸蔵させるサイクルを行
なわせ、加熱された高温加圧水から高温蒸気を
得ることを特徴とする。
第１の金属水素化物が充填されていると共に、
高温加圧水容器からの高温熱媒としての高温加
圧水と中温熱媒とに切換え可能に熱交換し得る
第１の容器と、 (b) 上記第１の容器に連通され、水素平衡分解圧
の高い第２の金属水素化物が充填されていると
共に、中温熱媒と低温熱媒とに切換え可能に熱
交換し得る第２の容器と、 (c) 蒸気取出管が接続された高温加圧水容器とを
有し、 (d) 第２の容器を中温熱媒と熱交換して第２の金
属水素化物から水素を放出させ、この水素を第
１の容器に導いて、第１の容器の第１の金属水
素化物に発熱的に吸蔵させて、高温加圧水と熱
交換させて加熱し、次いで、第１の容器を中温
熱媒と熱交換させて第１の金属水素化物から水
素を放出させ、この水素を第２の容器に導いて
第２の金属水素化物に吸蔵させるサイクルを行
なわせ、加熱された高温加圧水から高温蒸気を
得ることを特徴とする。
以下に図面に基づいて本発明の蒸気発生装置を
説明する。
説明する。
第１図は本発明の蒸気発生装置の実施例として
の装置構成図を示す。
の装置構成図を示す。
第１の容器１には作動温度領域において水素平
衡分解圧の低い第１の金属水素化物（MH１）が
充填され、第２の容器２には水素平衡分解圧の高
い第２の金属水素化物（MH２）が充填されてお
り、これら容器は開閉弁３を備えた水素連通管４
によつて相互に連通されている。また、第１の容
器にはこれと熱交換可能に熱交換器５が配設さ
れ、この熱交換器には切換え弁６により切換え可
能に高温加圧水容器７からの高温熱媒と温度TM
の中温熱媒８の管系に接続され、それぞれポンプ
９及び１０により流通されて、MH１と熱交換す
る。
衡分解圧の低い第１の金属水素化物（MH１）が
充填され、第２の容器２には水素平衡分解圧の高
い第２の金属水素化物（MH２）が充填されてお
り、これら容器は開閉弁３を備えた水素連通管４
によつて相互に連通されている。また、第１の容
器にはこれと熱交換可能に熱交換器５が配設さ
れ、この熱交換器には切換え弁６により切換え可
能に高温加圧水容器７からの高温熱媒と温度TM
の中温熱媒８の管系に接続され、それぞれポンプ
９及び１０により流通されて、MH１と熱交換す
る。
同様に、第２の容器にはこれと熱交換可能に熱
交換器１１が配設され、この熱交換器には切換え
弁１２により切換え可能に中温熱媒８と温度TL
の低温熱媒１３の管系に接続され、それぞれポン
プ１４及び１５により流通され、MH２と熱交換
する。
交換器１１が配設され、この熱交換器には切換え
弁１２により切換え可能に中温熱媒８と温度TL
の低温熱媒１３の管系に接続され、それぞれポン
プ１４及び１５により流通され、MH２と熱交換
する。
高温加圧水容器には膨張弁１６を備えた蒸気取
出管１７が接続されており、後述するように、高
温加圧水容器に蓄えられた高温加圧水を膨張弁に
よつて減圧膨張させることにより、蒸気取出管よ
り高温の蒸気を得ることができる。また、高温加
圧水容器には開閉弁１８を備えた給水管１９が接
続されており、必要に応じて給水される。尚、こ
の場合に低圧蒸気を加圧液化して高温加圧水容器
に給水してもよい。
出管１７が接続されており、後述するように、高
温加圧水容器に蓄えられた高温加圧水を膨張弁に
よつて減圧膨張させることにより、蒸気取出管よ
り高温の蒸気を得ることができる。また、高温加
圧水容器には開閉弁１８を備えた給水管１９が接
続されており、必要に応じて給水される。尚、こ
の場合に低圧蒸気を加圧液化して高温加圧水容器
に給水してもよい。
但し、図示した熱媒の管系及び切換え弁は単に
例示にすぎず、各熱交換器の所定の温度の熱媒が
切換え可能に流通される限りは、他の任意の手段
によることができる。
例示にすぎず、各熱交換器の所定の温度の熱媒が
切換え可能に流通される限りは、他の任意の手段
によることができる。
以下に上記の装置の作動をサイクル線図を示す
第２図に基づいて説明する。横軸は絶対温度Ｔの
逆数、縦軸は金属水素化物の水素平衡分解圧Ｐの
対数である。
第２図に基づいて説明する。横軸は絶対温度Ｔの
逆数、縦軸は金属水素化物の水素平衡分解圧Ｐの
対数である。
先ず、第２の容器の熱交換器に中温熱媒を流通
させ、MH２を中温TMに加熱して水素を放出さ
せ、この水素を水素連通管を経て第１の容器に導
き、MH１とMH２の水素平衡分解圧の差圧によ
り水素をMH１に発熱的に吸蔵させ、この発熱反
応によつて熱交換器に流通される高温加圧水を加
熱する。次いで、各管系における切換え弁を操作
して、第１の容器を中温熱媒で中温TMに保持す
ると共に、第２の容器を低温熱媒で冷却し、MH
１とMH２間に金属水素化物の差圧を生ぜしめて
MH１から水素を放出させ、これをMH２に吸蔵
させる。
させ、MH２を中温TMに加熱して水素を放出さ
せ、この水素を水素連通管を経て第１の容器に導
き、MH１とMH２の水素平衡分解圧の差圧によ
り水素をMH１に発熱的に吸蔵させ、この発熱反
応によつて熱交換器に流通される高温加圧水を加
熱する。次いで、各管系における切換え弁を操作
して、第１の容器を中温熱媒で中温TMに保持す
ると共に、第２の容器を低温熱媒で冷却し、MH
１とMH２間に金属水素化物の差圧を生ぜしめて
MH１から水素を放出させ、これをMH２に吸蔵
させる。
この後に第２の容器の熱交換器に中温熱媒を流
通させてMH２を中温TMとし、第１の容器の熱
交換器に高温熱媒としての高温加圧水を流通させ
れば、再び当初の状態に戻つてサイクルが完了す
る。このようにして高温に加熱された高温加圧水
を膨張弁を介して減圧膨張させれば、高温の蒸気
を得ることができることは前記したとおりであ
る。
通させてMH２を中温TMとし、第１の容器の熱
交換器に高温熱媒としての高温加圧水を流通させ
れば、再び当初の状態に戻つてサイクルが完了す
る。このようにして高温に加熱された高温加圧水
を膨張弁を介して減圧膨張させれば、高温の蒸気
を得ることができることは前記したとおりであ
る。
尚、以上は第１と第２の容器からなる単一の作
動対を用いる場合について説明したが、作動対を
複数対設け、各対における第１の容器の発熱反応
を利用して交互に又は順次に高温加圧水を加熱し
てもよい。
動対を用いる場合について説明したが、作動対を
複数対設け、各対における第１の容器の発熱反応
を利用して交互に又は順次に高温加圧水を加熱し
てもよい。
本発明の装置によれば、以上のように、第１の
容器の熱交換器に高温加圧水を流通させ、金属水
素化物の発熱反応によつて高温加圧水を加熱する
ので、蒸気を直接加熱する場合と異なり、第１の
容器の熱交換器の熱容量を小さくして高い熱交換
性能で高温加圧水を加熱することができ、この高
温加熱水より容易に高温の蒸気を得ることができ
る。また、加熱された高温加圧水を容器に蓄える
ことにより、その温度変化が緩和され、安心して
高温の蒸気を得ることができる。
容器の熱交換器に高温加圧水を流通させ、金属水
素化物の発熱反応によつて高温加圧水を加熱する
ので、蒸気を直接加熱する場合と異なり、第１の
容器の熱交換器の熱容量を小さくして高い熱交換
性能で高温加圧水を加熱することができ、この高
温加熱水より容易に高温の蒸気を得ることができ
る。また、加熱された高温加圧水を容器に蓄える
ことにより、その温度変化が緩和され、安心して
高温の蒸気を得ることができる。
本発明の装置による作動例を一実験に基づいて
説明すれば、MH１としてLaCo5を10Kg、MH２
としてLaNi4.75Al0.25を10Kg用いて作動対を構成
し、このような作動対を２対有する所謂４ボンベ
型装置において、高温加圧水温度150℃（圧力５
Kg／cm2）、中温熱媒温度100℃及び低温熱媒30℃と
するとき、装置の成績係数0.40にて出力
2400Kcal／時を得ることができた。
説明すれば、MH１としてLaCo5を10Kg、MH２
としてLaNi4.75Al0.25を10Kg用いて作動対を構成
し、このような作動対を２対有する所謂４ボンベ
型装置において、高温加圧水温度150℃（圧力５
Kg／cm2）、中温熱媒温度100℃及び低温熱媒30℃と
するとき、装置の成績係数0.40にて出力
2400Kcal／時を得ることができた。
第１図は本発明の一実施例を示す装置構成図、
第２図は装置の作動を説明するためのサイクル線
図である。 １……第１の容器、２……第２の容器、４……
水素連通管、５……熱交換器、７……高温加圧水
容器、８……中温熱媒、１１……熱交換器、１３
……低温熱媒、１６……膨張弁、１７……蒸気取
出管。
第２図は装置の作動を説明するためのサイクル線
図である。 １……第１の容器、２……第２の容器、４……
水素連通管、５……熱交換器、７……高温加圧水
容器、８……中温熱媒、１１……熱交換器、１３
……低温熱媒、１６……膨張弁、１７……蒸気取
出管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １(a) 作動温度領域において水素平衡分解圧の低
い第１の金属水素化物が充填されていると共
に、高温加圧水容器からの高温熱媒としての高
温加圧水と中温熱媒とに切換え可能に熱交換し
得る第１の容器と、 (b) 上記第１の容器に連通され、水素平衡分解圧
の高い第２の金属水素化物が充填されていると
共に、中温熱媒と低温熱媒とに切換え可能に熱
交換し得る第２の容器と、 (c) 蒸気取出管が接続された高温加圧水容器とを
有し、 (d) 第２の容器を中温熱媒と熱交換して第２の金
属水素化物から水素を放出させ、この水素を第
１の容器に導いて、第１の容器の第１の金属水
素化物に発熱的に吸蔵させて、高温加圧水と熱
交換させて加熱し、次いで、第１の容器を中温
熱媒と熱交換させて第１の金属水素化物から水
素を放出させ、この水素を第２の容器に導いて
第２の金属水素化物に吸蔵させるサイクルを行
なわせ、加熱された高温加圧水から高温蒸気を
得ることを特徴とする蒸気発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20562683A JPS6096802A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 蒸気発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20562683A JPS6096802A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 蒸気発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6096802A JPS6096802A (ja) | 1985-05-30 |
| JPH0132401B2 true JPH0132401B2 (ja) | 1989-06-30 |
Family
ID=16509999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20562683A Granted JPS6096802A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 蒸気発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6096802A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7701320B2 (en) | 2005-04-28 | 2010-04-20 | Tdk Corporation | Ferrite core and transformer using the same |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5795571A (en) * | 1980-12-08 | 1982-06-14 | Sekisui Chemical Co Ltd | Heater/cooler |
| JPS5889678A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-05-28 | Agency Of Ind Science & Technol | 回分式操作における熱負荷変動の吸収法 |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP20562683A patent/JPS6096802A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6096802A (ja) | 1985-05-30 |
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