JPH0217366A - 化学反応器 - Google Patents
化学反応器Info
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- JPH0217366A JPH0217366A JP16689188A JP16689188A JPH0217366A JP H0217366 A JPH0217366 A JP H0217366A JP 16689188 A JP16689188 A JP 16689188A JP 16689188 A JP16689188 A JP 16689188A JP H0217366 A JPH0217366 A JP H0217366A
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- Japan
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- heat
- heat medium
- section
- gas
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- Pending
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- Sorption Type Refrigeration Machines (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
この発明は、ケミカルヒートポンプやケミカル蓄熱装置
に用いる化学反応器の構造に関するものである。
に用いる化学反応器の構造に関するものである。
第４図は例えば化学工業協会第２０回秋季大会（１９８
７年１０月９日〜１０月１１日、於姫路工業大学）の研
究発表講演要旨集６３９頁に示されたケミカルヒートポ
ンプに用いる従来の化学反応器の断面図である。図にお
いて、１は反応器、２は反応器ｌへの反応ガス流入・流
出口、３は反応器１内に設けられた複数反応ガス流路、
４は反応器ｌ内へ熱媒体（例えば水）を導入する人口、
５は反応器１内に設けられた複数の熱媒体流路である。 反応器ｌはその本体枠体にこれら反応ガス流入・流出ロ
２１反応ガス流路３．熱媒体の入口４、熱媒体流路５を
適宜位置に配設した構造となっている。 また、反応ガス流路３部には、反応材料６が伝熱面７を
介して熱媒体と熱交換が可能な如く配設されており、フ
ィン８を設けて伝熱促進を図る構成となっている。 第５図は、例えば三菱電機技報Ｖｏ１．５１．Ｎｏ、１
１゜（１９８２）Ｐ、４１に示された潜熱利用における
蓄熱器の構造例を示す断面図である。図において、９は
蓄熱器、１０は融解・凝固時の潜熱を利用する蓄熱材、
１１は蓄熱材１０を収容する蓄熱容器、１２は蓄熱容器
１１を適宜配設した蓄熱槽である。蓄熱器９はその蓄熱
槽１２内に蓄熱材１０を充填した蓄熱容器１１を配設し
た構造となっている。この蓄熱槽１２には熱媒体の人口
４と出口１３とが設けられている。 次に動作につい−て説明する。第４図において、反応ガ
ス流入・流出口２から反応器１内に入ったガスは、反応
ガス流路３を通って反応材料６に至り、ここで反応して
発熱する。この熱は、伝熱面７やフィン８を介して熱媒
体流路５を流れる熱媒体に伝えられる。一方、逆反応時
には、熱媒体流路５を流れる熱媒体により、伝熱面７や
フィン８を介して反応材料６が加熱されガスが発生する
。 このガスは反応ガス流路３１反応ガス流入・流出口２を
経て反応器１の外部へ導出される。
７年１０月９日〜１０月１１日、於姫路工業大学）の研
究発表講演要旨集６３９頁に示されたケミカルヒートポ
ンプに用いる従来の化学反応器の断面図である。図にお
いて、１は反応器、２は反応器ｌへの反応ガス流入・流
出口、３は反応器１内に設けられた複数反応ガス流路、
４は反応器ｌ内へ熱媒体（例えば水）を導入する人口、
５は反応器１内に設けられた複数の熱媒体流路である。 反応器ｌはその本体枠体にこれら反応ガス流入・流出ロ
２１反応ガス流路３．熱媒体の入口４、熱媒体流路５を
適宜位置に配設した構造となっている。 また、反応ガス流路３部には、反応材料６が伝熱面７を
介して熱媒体と熱交換が可能な如く配設されており、フ
ィン８を設けて伝熱促進を図る構成となっている。 第５図は、例えば三菱電機技報Ｖｏ１．５１．Ｎｏ、１
１゜（１９８２）Ｐ、４１に示された潜熱利用における
蓄熱器の構造例を示す断面図である。図において、９は
蓄熱器、１０は融解・凝固時の潜熱を利用する蓄熱材、
１１は蓄熱材１０を収容する蓄熱容器、１２は蓄熱容器
１１を適宜配設した蓄熱槽である。蓄熱器９はその蓄熱
槽１２内に蓄熱材１０を充填した蓄熱容器１１を配設し
た構造となっている。この蓄熱槽１２には熱媒体の人口
４と出口１３とが設けられている。 次に動作につい−て説明する。第４図において、反応ガ
ス流入・流出口２から反応器１内に入ったガスは、反応
ガス流路３を通って反応材料６に至り、ここで反応して
発熱する。この熱は、伝熱面７やフィン８を介して熱媒
体流路５を流れる熱媒体に伝えられる。一方、逆反応時
には、熱媒体流路５を流れる熱媒体により、伝熱面７や
フィン８を介して反応材料６が加熱されガスが発生する
。 このガスは反応ガス流路３１反応ガス流入・流出口２を
経て反応器１の外部へ導出される。
従来の化学反応器は、以上のように構成されているので
、反応ガスとしてアンモニアやメチルアミンのような有
毒なガスを用いているとき、反応ガス流路３や反応ガス
流入・流出口２からこれが洩出すると、直接大気中に混
入してしまう危険性を有するという課題があった。 上記の如き危険を防止する対策として、融解凝固の潜熱
、あるいは顕熱などを利用する蓄熱器９を使用すること
が考えられる。蓄熱器９は第５図に示すように蓄熱材ｌ
Ｏを蓄熱容器ｌｌ内に充填左開し、蓄熱槽１２内に配設
するものである。 しかしながら、このような蓄熱器の場合、蓄熱材１０の
種類が、融解・凝固の潜熱あるいは顕熱を利用するため
それらの熱量が大きいものに限定されてしまうことや、
融解・凝固の二態様間での体積変化が少ないことが必要
であることから、使用される蓄熱材１０も限定され、熱
交換効率や蓄熱材単位体積当たりの熱交換量も化学反応
器に比較すると少ない値であった。 又、蓄熱器９をこのままの［）が造で蓄熱材１０の代わ
りに反応（７１料６を蓄熱容器１１内に充填・′、シイ
閉して化学反応器の如く使用しようとしても、反応に係
るガスの供給や逆反応時に発生ずるガスの処理ができな
いなどの課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、反応ガスが洩出したときにも大気中には放出さ
れないようにした化学反応器を得ることを目的とする。
、反応ガスとしてアンモニアやメチルアミンのような有
毒なガスを用いているとき、反応ガス流路３や反応ガス
流入・流出口２からこれが洩出すると、直接大気中に混
入してしまう危険性を有するという課題があった。 上記の如き危険を防止する対策として、融解凝固の潜熱
、あるいは顕熱などを利用する蓄熱器９を使用すること
が考えられる。蓄熱器９は第５図に示すように蓄熱材ｌ
Ｏを蓄熱容器ｌｌ内に充填左開し、蓄熱槽１２内に配設
するものである。 しかしながら、このような蓄熱器の場合、蓄熱材１０の
種類が、融解・凝固の潜熱あるいは顕熱を利用するため
それらの熱量が大きいものに限定されてしまうことや、
融解・凝固の二態様間での体積変化が少ないことが必要
であることから、使用される蓄熱材１０も限定され、熱
交換効率や蓄熱材単位体積当たりの熱交換量も化学反応
器に比較すると少ない値であった。 又、蓄熱器９をこのままの［）が造で蓄熱材１０の代わ
りに反応（７１料６を蓄熱容器１１内に充填・′、シイ
閉して化学反応器の如く使用しようとしても、反応に係
るガスの供給や逆反応時に発生ずるガスの処理ができな
いなどの課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、反応ガスが洩出したときにも大気中には放出さ
れないようにした化学反応器を得ることを目的とする。
この発明における化学反応器は、熱媒体中に配設した密
閉反応管内部で可逆反応が行われるようになっているた
め、反応管から反応ガスが洩出するするようなことがあ
っても、大気中にただちに放出・拡散されることがない
。
閉反応管内部で可逆反応が行われるようになっているた
め、反応管から反応ガスが洩出するするようなことがあ
っても、大気中にただちに放出・拡散されることがない
。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１は化学反応器、１４はこの化学反応器１
の内部に配設された反応容器である。１５は密閉反応管
であって以下単に反応管と称す。１６はこの反応管１５
の内面に反応材料６を装着した反応部、１７は反応ガス
を蒸発・凝縮させる蒸発・凝縮部、１８は反応部１６と
蒸発・凝縮部１７とを区切る仕切り部である。反応容器
１４は中空状の反応管１５を仕切り部１日によって区切
り、一方を反応部１６．他方を蒸発・凝縮部１７となし
た構造のものである。 第２図において、１９は蒸発・凝縮部１７で液化したも
のが反応部１６に流入しないように仕切り部１８の一部
に設けた仕切板、２０は反応部１６の反応材料６が蒸発
・凝縮部１７に飛散・混入することのないように設けた
フィルタである。仕切り部１８は仕切板１９とフィルタ
２０とか形成されている。 第１図において、２１は反応部１６の反応材料６を加熱
・冷却する熱媒体Ａの人口、２２は熱媒体Ａの出口、２
３は蒸発・凝縮部１７の反応ガスを加熱・冷却する熱媒
体Ｂの入口、２４は熱媒体Ｂの出口、２５は熱媒体Ａと
熱媒体Ｂとを区切る断熱壁である。 第３図は、蒸発・凝縮部１７の一例を示す断面図である
。この蒸発・凝縮部１７の内面には溝２６を設けである
。 次に動作について説明する。反応時には、例えば熱媒体
Ａは冷却用の熱媒体となり、熱媒体Ｂは加熱用の熱媒体
となる。蒸発・凝縮部１７にある液状の反応ガスは、熱
媒体Ｂにより加熱され蒸発し気体となって仕切り部１日
のフィルタ２０を通り反応部１６へ導入され、反応材料
６と反応する。 この時の発熱は熱媒体Ａによって冷却される。 一方、逆反応時には、熱媒体Ａは加熱用の熱媒体となり
、熱媒体Ｂは冷却用の熱媒体となる。反応部１６の反応
材料６は熱媒体Ａにより加熱され逆反応が生じて反応ガ
スが発生する。この反応ガスは仕切り部１８のフィルタ
２０を通り蒸発・凝縮部Ｉ７へ導入され熱媒体Ｂにより
冷却されて凝縮・液化する。このとき、蒸発・凝縮部１
７は第３図にその断面形状を示す如く、内壁面に溝２６
を設けであるため、液化した反応ガスは、この溝２６に
保持されて下面に全て流下してしまうことはない。また
仕切り部１８にはフィルタ２０を設けであるため、振動
などで削り取られた反応材料６が反応ガスと共に蒸発・
凝縮部１７に流入することが防止される。一方、仕切り
部１８には仕切板１９を設けであるため、この仕切板１
９によって液化した反応ガスが反応部１６に流入するの
を防止している。 この発明における化学反応器では、上記したような反応
時あるいは逆反応時及び停止時において反応容器１４か
ら反応ガスが洩出したとき、反応ガスは直接大気中に放
出されることなく、まず熱媒体中に放出されるため、反
応ガスの洩出によってただちに人体などに影響を及ぼす
ことはない。 また、反応ガスにアンモニアやメチルア゛ミンなどの水
溶性ガスを用い、熱媒体に水を用いているときには、洩
出したガスは水に？容は込むため大気中に拡散していく
ことがなく容易に回収できる。 なお、上記実施例では、反応部１６と蒸発・凝縮部Ｉ７
との仕切り部１８の一部に仕切板１９を用いて液化した
反応ガスが反応部１６へ流入するのを防止したが、仕切
板１９を用いる代わりに、化学反応器１自体または反応
容器１４を傾斜させ、蒸発・凝縮部１７が下方に位置す
る如く配設してもよい。 また、上記実施例では反応ガスが反応容器１４の一方で
反応、他方で蒸発・凝縮する場合について説明したが、
例えば金属水素化物の如く、反応ガスである水素が反応
容器１４の両側で反応するものであってもよく、上記実
施例と同様の効果を奏する。このときは、蒸発・凝縮部
１７においても反応が行われるため、反応管１５の内壁
面には上記実施例とは異なるように反応材料が装着され
ることとなる。
図において、１は化学反応器、１４はこの化学反応器１
の内部に配設された反応容器である。１５は密閉反応管
であって以下単に反応管と称す。１６はこの反応管１５
の内面に反応材料６を装着した反応部、１７は反応ガス
を蒸発・凝縮させる蒸発・凝縮部、１８は反応部１６と
蒸発・凝縮部１７とを区切る仕切り部である。反応容器
１４は中空状の反応管１５を仕切り部１日によって区切
り、一方を反応部１６．他方を蒸発・凝縮部１７となし
た構造のものである。 第２図において、１９は蒸発・凝縮部１７で液化したも
のが反応部１６に流入しないように仕切り部１８の一部
に設けた仕切板、２０は反応部１６の反応材料６が蒸発
・凝縮部１７に飛散・混入することのないように設けた
フィルタである。仕切り部１８は仕切板１９とフィルタ
２０とか形成されている。 第１図において、２１は反応部１６の反応材料６を加熱
・冷却する熱媒体Ａの人口、２２は熱媒体Ａの出口、２
３は蒸発・凝縮部１７の反応ガスを加熱・冷却する熱媒
体Ｂの入口、２４は熱媒体Ｂの出口、２５は熱媒体Ａと
熱媒体Ｂとを区切る断熱壁である。 第３図は、蒸発・凝縮部１７の一例を示す断面図である
。この蒸発・凝縮部１７の内面には溝２６を設けである
。 次に動作について説明する。反応時には、例えば熱媒体
Ａは冷却用の熱媒体となり、熱媒体Ｂは加熱用の熱媒体
となる。蒸発・凝縮部１７にある液状の反応ガスは、熱
媒体Ｂにより加熱され蒸発し気体となって仕切り部１日
のフィルタ２０を通り反応部１６へ導入され、反応材料
６と反応する。 この時の発熱は熱媒体Ａによって冷却される。 一方、逆反応時には、熱媒体Ａは加熱用の熱媒体となり
、熱媒体Ｂは冷却用の熱媒体となる。反応部１６の反応
材料６は熱媒体Ａにより加熱され逆反応が生じて反応ガ
スが発生する。この反応ガスは仕切り部１８のフィルタ
２０を通り蒸発・凝縮部Ｉ７へ導入され熱媒体Ｂにより
冷却されて凝縮・液化する。このとき、蒸発・凝縮部１
７は第３図にその断面形状を示す如く、内壁面に溝２６
を設けであるため、液化した反応ガスは、この溝２６に
保持されて下面に全て流下してしまうことはない。また
仕切り部１８にはフィルタ２０を設けであるため、振動
などで削り取られた反応材料６が反応ガスと共に蒸発・
凝縮部１７に流入することが防止される。一方、仕切り
部１８には仕切板１９を設けであるため、この仕切板１
９によって液化した反応ガスが反応部１６に流入するの
を防止している。 この発明における化学反応器では、上記したような反応
時あるいは逆反応時及び停止時において反応容器１４か
ら反応ガスが洩出したとき、反応ガスは直接大気中に放
出されることなく、まず熱媒体中に放出されるため、反
応ガスの洩出によってただちに人体などに影響を及ぼす
ことはない。 また、反応ガスにアンモニアやメチルア゛ミンなどの水
溶性ガスを用い、熱媒体に水を用いているときには、洩
出したガスは水に？容は込むため大気中に拡散していく
ことがなく容易に回収できる。 なお、上記実施例では、反応部１６と蒸発・凝縮部Ｉ７
との仕切り部１８の一部に仕切板１９を用いて液化した
反応ガスが反応部１６へ流入するのを防止したが、仕切
板１９を用いる代わりに、化学反応器１自体または反応
容器１４を傾斜させ、蒸発・凝縮部１７が下方に位置す
る如く配設してもよい。 また、上記実施例では反応ガスが反応容器１４の一方で
反応、他方で蒸発・凝縮する場合について説明したが、
例えば金属水素化物の如く、反応ガスである水素が反応
容器１４の両側で反応するものであってもよく、上記実
施例と同様の効果を奏する。このときは、蒸発・凝縮部
１７においても反応が行われるため、反応管１５の内壁
面には上記実施例とは異なるように反応材料が装着され
ることとなる。
以上のように、この発明によれば、熱媒体中に配設され
た密閉反応容器内に反応部と蒸発・凝縮部とを設け、相
互間で可逆反応が行えるように構成したので、反応容器
内のガスが洩出しても大気中にただちに放出され拡散さ
れることがなく、安全な化学反応器が得られる効果があ
る。
た密閉反応容器内に反応部と蒸発・凝縮部とを設け、相
互間で可逆反応が行えるように構成したので、反応容器
内のガスが洩出しても大気中にただちに放出され拡散さ
れることがなく、安全な化学反応器が得られる効果があ
る。
第１図は、この発明の一実施例による化学反応器の断面
図、第２図は上記化学反応器における反応容器の仕切り
部の詳細図、第３図は上記化学反応器における反応容器
の蒸発・凝縮部の断面図、第４図は従来の化学反応器の
断面図、第５図は従来の蓄熱器の断面図である。 １は化学反応器、６は反応材料、１４は反応容器、１５
は密閉反応管（反応管）、１６は反応部、１７は蒸発・
凝縮部、１８は仕切り部、Ａ、Ｂは熱媒体。 なお、１７＋中、同一符号は同一、又は相当部分を示す
。 特 許 出 願 人 三菱電段株式会社（クト２′？
！ｊン １ イしづぐフ女艶背Ｓ １４゛反丸宕邪。 第１ 図 妃４図 整媒体 及九カ゛ス 第 図
図、第２図は上記化学反応器における反応容器の仕切り
部の詳細図、第３図は上記化学反応器における反応容器
の蒸発・凝縮部の断面図、第４図は従来の化学反応器の
断面図、第５図は従来の蓄熱器の断面図である。 １は化学反応器、６は反応材料、１４は反応容器、１５
は密閉反応管（反応管）、１６は反応部、１７は蒸発・
凝縮部、１８は仕切り部、Ａ、Ｂは熱媒体。 なお、１７＋中、同一符号は同一、又は相当部分を示す
。 特 許 出 願 人 三菱電段株式会社（クト２′？
！ｊン １ イしづぐフ女艶背Ｓ １４゛反丸宕邪。 第１ 図 妃４図 整媒体 及九カ゛ス 第 図
Claims (1)
- 化学反応に係る熱を熱媒体によって熱交換する化学反応
器において、前記化学反応器内の熱媒体中に配設された
密閉反応管と、この密閉反応管に設けられ、相互間で可
逆反応を行う反応部および蒸発凝縮部とを備えたことを
特徴とする化学反応器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16689188A JPH0217366A (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 化学反応器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16689188A JPH0217366A (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 化学反応器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0217366A true JPH0217366A (ja) | 1990-01-22 |
Family
ID=15839542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16689188A Pending JPH0217366A (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 化学反応器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0217366A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0781472A (ja) * | 1993-09-16 | 1995-03-28 | Shiroki Corp | 座席の高さ調整装置 |
-
1988
- 1988-07-06 JP JP16689188A patent/JPH0217366A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0781472A (ja) * | 1993-09-16 | 1995-03-28 | Shiroki Corp | 座席の高さ調整装置 |
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