JPH0212321B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0212321B2 JPH0212321B2 JP58205625A JP20562583A JPH0212321B2 JP H0212321 B2 JPH0212321 B2 JP H0212321B2 JP 58205625 A JP58205625 A JP 58205625A JP 20562583 A JP20562583 A JP 20562583A JP H0212321 B2 JPH0212321 B2 JP H0212321B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- medium
- temperature
- steam
- heat
- metal hydride
- 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 - Lifetime
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (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。
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、効率よく高温膨張弁が設けられた
蒸気を得ることができない。
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、効率よく高温膨張弁が設けられた
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し、特に、低
温の蒸気から高温の蒸気を得るのに好適な蒸気発
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し、特に、低
温の蒸気から高温の蒸気を得るのに好適な蒸気発
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) 中温熱媒供給管と、蒸気取出管を有する熱媒
容器と、 (b) この熱媒容器内に収容され、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
物が充填された第１の反応容器と、 (c) 上記第１の容器に連通され、作動温度領域に
おいて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の反応容
器とを有し、 (d) 中温熱媒としての蒸気又は熱水を熱媒容器に
加圧供給して、上記中温熱媒が蒸気であるとき
は、少なくともその一部を液化させると共に、
第１の反応容器内の第１の金属水素化物を加熱
して水素を放出させ、同時に第２の反応容器を
低温熱媒と熱交換させて冷却し、上記水素を第
２の金属水素化物に吸蔵させ、次いで、第１の
反応容器内の温度が低下した蒸気又は熱水を排
出し、新たに中温熱媒としての蒸気又は熱水を
加圧供給し、上記中温熱媒が蒸気であるとき
は、少なくともその一部を液化させた後、第２
の反応容器を中温熱媒と熱交換させて第２の金
属水素化物を加熱して水素を放出させ、この水
素を第１の金属水素化物に発熱的に吸蔵させ
て、少なくとも一部が液化した前記中温熱媒を
加熱し、前記膨張弁により減圧膨張して高温の
蒸気を得ることを特徴とする。
容器と、 (b) この熱媒容器内に収容され、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
物が充填された第１の反応容器と、 (c) 上記第１の容器に連通され、作動温度領域に
おいて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の反応容
器とを有し、 (d) 中温熱媒としての蒸気又は熱水を熱媒容器に
加圧供給して、上記中温熱媒が蒸気であるとき
は、少なくともその一部を液化させると共に、
第１の反応容器内の第１の金属水素化物を加熱
して水素を放出させ、同時に第２の反応容器を
低温熱媒と熱交換させて冷却し、上記水素を第
２の金属水素化物に吸蔵させ、次いで、第１の
反応容器内の温度が低下した蒸気又は熱水を排
出し、新たに中温熱媒としての蒸気又は熱水を
加圧供給し、上記中温熱媒が蒸気であるとき
は、少なくともその一部を液化させた後、第２
の反応容器を中温熱媒と熱交換させて第２の金
属水素化物を加熱して水素を放出させ、この水
素を第１の金属水素化物に発熱的に吸蔵させ
て、少なくとも一部が液化した前記中温熱媒を
加熱し、前記膨張弁により減圧膨張して高温の
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一実施例を示
す。
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、この反応容器は第１の熱媒容器２内に収容
されている。この熱媒容器には中温熱媒としての
蒸気又は熱水が供給される中温熱媒供給管３が切
換え弁４を介して接続されていると共に、必要に
応じてこの中温熱媒を排出するための開閉弁５を
備えた中温熱媒排出管６が接続されており、更
に、後述するようにして高温に加熱された上記熱
媒を膨張弁７により減圧膨張して高温蒸気を取出
すための蒸気取出管８が接続されている。
衡分解圧の低い第１の金属水素化物MH１が充填
され、この反応容器は第１の熱媒容器２内に収容
されている。この熱媒容器には中温熱媒としての
蒸気又は熱水が供給される中温熱媒供給管３が切
換え弁４を介して接続されていると共に、必要に
応じてこの中温熱媒を排出するための開閉弁５を
備えた中温熱媒排出管６が接続されており、更
に、後述するようにして高温に加熱された上記熱
媒を膨張弁７により減圧膨張して高温蒸気を取出
すための蒸気取出管８が接続されている。
第２の反応容器９には作動温度領域において水
素平衡分解圧の高い第２の金属水素化物MH２が
充填され、第２の熱媒容器１０内に収容されてい
る。この熱媒容器には前記切換え弁４と切換え弁
１１を介して前記中温熱媒と低温熱媒とを切換え
可能に供給するために熱媒管１２が接続されてい
ると共に、熱媒出口管１３が接続されている。ま
た、この第２の反応容器は開閉弁１４を備えた水
素流通管１５により第１の反応容器に連通されて
いる。
素平衡分解圧の高い第２の金属水素化物MH２が
充填され、第２の熱媒容器１０内に収容されてい
る。この熱媒容器には前記切換え弁４と切換え弁
１１を介して前記中温熱媒と低温熱媒とを切換え
可能に供給するために熱媒管１２が接続されてい
ると共に、熱媒出口管１３が接続されている。ま
た、この第２の反応容器は開閉弁１４を備えた水
素流通管１５により第１の反応容器に連通されて
いる。
但し、上記した熱媒の管系及び切換え弁は単に
例示にすぎず、各熱媒容器に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。また、第２の熱媒容器１０
に供給する中温熱媒は、第１の熱媒容器２に供給
する中温熱媒と異ならせてもよい。
例示にすぎず、各熱媒容器に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。また、第２の熱媒容器１０
に供給する中温熱媒は、第１の熱媒容器２に供給
する中温熱媒と異ならせてもよい。
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、中温熱媒管３により第１の熱媒容器２に
中温熱媒としての温度TMの蒸気又は熱水を加圧
供給してMH１を加熱すると共に、第２の熱媒容
器１０に温度TLの低温熱媒を供給してMH２を
冷却し、図示したようにMH１とMH２の水素平
衡分解圧に差圧を生ぜしめると共に、MH１を水
素を放出し、MH２はこの水素を吸蔵する。本発
明においては、上記のように第１の熱媒容器に中
温熱媒として蒸気を用いるとき、これを熱媒容器
内に加圧供給してその圧力を増大させると共に、
第１の反応容器との熱交換によつて少なくとも一
部を液化させることが必要である。しかし、蒸気
は同時に温度が低下し、また、中温熱媒として熱
水を用いるときも、同様にその温度が低下する。
従つて、このように温度が低下した蒸気又は熱水
は、開閉弁５を開けて中温熱媒排出管６から熱媒
容器外に排出しつつ、新たに中温熱媒を供給す
る。
中温熱媒としての温度TMの蒸気又は熱水を加圧
供給してMH１を加熱すると共に、第２の熱媒容
器１０に温度TLの低温熱媒を供給してMH２を
冷却し、図示したようにMH１とMH２の水素平
衡分解圧に差圧を生ぜしめると共に、MH１を水
素を放出し、MH２はこの水素を吸蔵する。本発
明においては、上記のように第１の熱媒容器に中
温熱媒として蒸気を用いるとき、これを熱媒容器
内に加圧供給してその圧力を増大させると共に、
第１の反応容器との熱交換によつて少なくとも一
部を液化させることが必要である。しかし、蒸気
は同時に温度が低下し、また、中温熱媒として熱
水を用いるときも、同様にその温度が低下する。
従つて、このように温度が低下した蒸気又は熱水
は、開閉弁５を開けて中温熱媒排出管６から熱媒
容器外に排出しつつ、新たに中温熱媒を供給す
る。
次に、上記のようにして、第１の熱媒容器に少
なくとも一部熱水を有する熱媒を存在させ、又は
新たに熱水を供給すると共に、切換え弁４及び１
１を操作して、第２の熱媒容器１０に中温熱媒を
導入してMH２を温度TMに加熱し、MH２と
MH１との間に水素平衡分解圧の差圧を生ぜしめ
ることにより、MH２は水素を放出し、これを
MH１が発熱的に吸蔵する。本発明においては、
この発熱反応によつて第１の熱媒容器内の中温熱
媒、特に熱水を温度THの高温に加熱し、この高
温に加熱された熱水を膨張弁により減圧膨張して
高温の蒸気を蒸気取出管８より得るのは前記した
とおりである。
なくとも一部熱水を有する熱媒を存在させ、又は
新たに熱水を供給すると共に、切換え弁４及び１
１を操作して、第２の熱媒容器１０に中温熱媒を
導入してMH２を温度TMに加熱し、MH２と
MH１との間に水素平衡分解圧の差圧を生ぜしめ
ることにより、MH２は水素を放出し、これを
MH１が発熱的に吸蔵する。本発明においては、
この発熱反応によつて第１の熱媒容器内の中温熱
媒、特に熱水を温度THの高温に加熱し、この高
温に加熱された熱水を膨張弁により減圧膨張して
高温の蒸気を蒸気取出管８より得るのは前記した
とおりである。
第３図は、特に中温熱媒として蒸気を用いる場
合に好適な本発明の装置の実施例における第１の
熱媒容器を示する。第２図におけると同様に、第
１の熱媒容器２は、中温熱媒供給管３、その排出
管６及び蒸気取出管８を有し、内部にはMH１を
充填した第１の反応容器１を収容しており、この
反応容器は水素連通管によつて第２の反応容器に
連通されている。特に、この第１の熱媒容器にお
いては、容器底部から戻し管１６が容器上部の撒
水管１８に導かれており、液化蒸気を戻し管によ
りポンプ１７にて撒水管１８に循環して導き、反
応容器上に散布する。従つて、この装置によれ
ば、MH１の発熱反応時、中温熱媒と第１の反応
容器と熱交換を効率よく行なうことができる。
合に好適な本発明の装置の実施例における第１の
熱媒容器を示する。第２図におけると同様に、第
１の熱媒容器２は、中温熱媒供給管３、その排出
管６及び蒸気取出管８を有し、内部にはMH１を
充填した第１の反応容器１を収容しており、この
反応容器は水素連通管によつて第２の反応容器に
連通されている。特に、この第１の熱媒容器にお
いては、容器底部から戻し管１６が容器上部の撒
水管１８に導かれており、液化蒸気を戻し管によ
りポンプ１７にて撒水管１８に循環して導き、反
応容器上に散布する。従つて、この装置によれ
ば、MH１の発熱反応時、中温熱媒と第１の反応
容器と熱交換を効率よく行なうことができる。
尚、以上は第１と第２の反応容器をそれぞれ熱
媒容器に収容してなる単一の作動対を用いる場合
について説明したが、このような作動対を複数対
設け、各対における第１の反応容器の発熱反応を
利用して交互に又は順次に中温熱媒を加熱しても
よい。
媒容器に収容してなる単一の作動対を用いる場合
について説明したが、このような作動対を複数対
設け、各対における第１の反応容器の発熱反応を
利用して交互に又は順次に中温熱媒を加熱しても
よい。
本発明の装置によれば、以上のように、第１の
熱媒容器に中温熱媒としての蒸気又は熱水を加圧
供給し、蒸気の場合はこれを少なくとも一部液化
させて、第１の反応容器と熱交換させるので、低
温蒸気を直接に第１の反応容器と熱交換させて加
熱する場合と異なり、第１の反応容器の熱容量を
小さくして高い熱交換性能で中温熱媒を加熱する
ことができ、このようにして、低温蒸気から高温
蒸気を熱交換性能よく得ることができる。
熱媒容器に中温熱媒としての蒸気又は熱水を加圧
供給し、蒸気の場合はこれを少なくとも一部液化
させて、第１の反応容器と熱交換させるので、低
温蒸気を直接に第１の反応容器と熱交換させて加
熱する場合と異なり、第１の反応容器の熱容量を
小さくして高い熱交換性能で中温熱媒を加熱する
ことができ、このようにして、低温蒸気から高温
蒸気を熱交換性能よく得ることができる。
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LaNi4.75Al0.2510Kgを用いる作動対を構成
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、中温熱媒として温度105℃の蒸
気を熱媒容器内に圧力５Kg／cm2で加圧供給し、低
温熱媒温度を30℃としたとき、150℃の蒸気を
2000Kcal／時の出力で得ることができ、この際、
装置の成績係数は0.40であつた。
説明すれば、MH１としてLaCo5を10Kg、MH２
としてLaNi4.75Al0.2510Kgを用いる作動対を構成
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、中温熱媒として温度105℃の蒸
気を熱媒容器内に圧力５Kg／cm2で加圧供給し、低
温熱媒温度を30℃としたとき、150℃の蒸気を
2000Kcal／時の出力で得ることができ、この際、
装置の成績係数は0.40であつた。
第１図は本発明の装置の一実施例を示す断面
図、第２図は本発明の装置の作動を説明するため
のサイクル線図、第３図は本発明の装置の別の実
施例における第１の熱媒容器を示す断面図であ
る。 １…第１の反応容器、２…第１の熱媒容器、３
…中温熱媒供給管、６…中温熱媒排出管、７…膨
張弁、８…蒸気取出管、９…第２の反応容器、１
０…第２の熱媒容器、１２…熱媒管。
図、第２図は本発明の装置の作動を説明するため
のサイクル線図、第３図は本発明の装置の別の実
施例における第１の熱媒容器を示す断面図であ
る。 １…第１の反応容器、２…第１の熱媒容器、３
…中温熱媒供給管、６…中温熱媒排出管、７…膨
張弁、８…蒸気取出管、９…第２の反応容器、１
０…第２の熱媒容器、１２…熱媒管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) 中温熱媒供給管と、膨張弁が設けられた
蒸気取出管を有する熱媒容器と、 (b) この熱媒容器内に収容され、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
物が充填された第１の反応容器と、 (c) 上記第１の容器に連通され、作動温度領域に
おいて水素平衛分解圧の高い第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の反応容
器とを有し、 (d) 中温熱媒としての蒸気又は熱水を熱媒容器に
加圧供給して、上記中温熱媒が蒸気であるとき
は、少なくともその一部を液化させると共に、
第１の反応容器内の第１の金属水素化物を加熱
して水素を放出させ、同時に第２の反応容器を
低温熱媒と熱交換させて冷却し、上記水素を第
２の金属水素化物に吸蔵させ、次いで、第１の
反応容器内の温度が低下した蒸気又は熱水を排
出し、新たに中温熱媒としての蒸気又は熱水を
加圧供給し、上記中温熱媒が蒸気であるとき
は、少なくともその一部を液化させた後、第２
の反応容器を中温熱媒と熱交換させて第２の金
属水素化物を加熱して水素を放出させ、この水
素を第１の金属水素化物に発熱的に吸蔵させ
て、少なくとも一部が液化した前記中温熱媒を
加熱し、前記膨張弁により減圧膨張して高温の
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 |
|---|---|---|---|
| JP20562583A JPS6096801A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 蒸気発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20562583A JPS6096801A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 蒸気発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6096801A JPS6096801A (ja) | 1985-05-30 |
| JPH0212321B2 true JPH0212321B2 (ja) | 1990-03-20 |
Family
ID=16509981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20562583A Granted JPS6096801A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 蒸気発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6096801A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0672526U (ja) * | 1993-02-25 | 1994-10-11 | 啓三郎 佐古田 | 調理用鍋 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62131101A (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-13 | 工業技術院長 | 蒸気発生装置 |
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 JP20562583A patent/JPS6096801A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0672526U (ja) * | 1993-02-25 | 1994-10-11 | 啓三郎 佐古田 | 調理用鍋 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6096801A (ja) | 1985-05-30 |
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