JPH06117724A - 化学蓄熱型ヒートポンプ - Google Patents
化学蓄熱型ヒートポンプInfo
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- JPH06117724A JPH06117724A JP26577192A JP26577192A JPH06117724A JP H06117724 A JPH06117724 A JP H06117724A JP 26577192 A JP26577192 A JP 26577192A JP 26577192 A JP26577192 A JP 26577192A JP H06117724 A JPH06117724 A JP H06117724A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】化学蓄熱型ヒートポンプの反応器１内における
反応ガスの流通を容易にし、かつ反応器１内の空間１０
の割合を小さくして、小型化，高効率化することにあ
る。 【構成】固体粒子２を充填した反応器１，液体４を封入
した容器３および、それらを連結するバルブ６付きの導
管５を備え、さらにその導管を反応器１内に延長した内
挿管７ａから成る。
反応ガスの流通を容易にし、かつ反応器１内の空間１０
の割合を小さくして、小型化，高効率化することにあ
る。 【構成】固体粒子２を充填した反応器１，液体４を封入
した容器３および、それらを連結するバルブ６付きの導
管５を備え、さらにその導管を反応器１内に延長した内
挿管７ａから成る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は化学蓄熱型ヒートポンプ
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の化学蓄熱型ヒートポンプは、例え
ば、ソラー エネルギ ボリューム３４，ナンバー４／
５“スタデーズ オブ アン エネルギ ストレージ
システム バイ ユース オブ ザ リバーシブル ケ
ミカル リアクション”(Solar Energy Ｖol.３４，Ｎ
o.４／５，pp.３６７−３７７（１９８５）の“Studies
Of An Energy Storage System By Use Of The Reversi
ble ChemicalReaction”に記載のように、反応ガスの流
通を十分に行うため、金網製の円筒に熱交換器を通し、
金網の内面と熱交換器の外面とに囲まれた空間に固体粒
子を充填した柱状物を間隔を置いて多数並べ、それらを
反応器内に設けたもので、反応器の側面２ヵ所に蒸発器
（または凝縮器）と連結するための導管を取り付けてあ
る。
ば、ソラー エネルギ ボリューム３４，ナンバー４／
５“スタデーズ オブ アン エネルギ ストレージ
システム バイ ユース オブ ザ リバーシブル ケ
ミカル リアクション”(Solar Energy Ｖol.３４，Ｎ
o.４／５，pp.３６７−３７７（１９８５）の“Studies
Of An Energy Storage System By Use Of The Reversi
ble ChemicalReaction”に記載のように、反応ガスの流
通を十分に行うため、金網製の円筒に熱交換器を通し、
金網の内面と熱交換器の外面とに囲まれた空間に固体粒
子を充填した柱状物を間隔を置いて多数並べ、それらを
反応器内に設けたもので、反応器の側面２ヵ所に蒸発器
（または凝縮器）と連結するための導管を取り付けてあ
る。
【０００３】また、特開昭57−65589 号公報に記載のよ
うに、円管の内面とフィルタ筒の外面とに囲まれた空間
に金属水素化物を充填し、フィルタ筒の内部に水素を流
入させることにより、反応速度を高める試みがある。し
かし、この例では円管が長い場合、円管の先端に水素ガ
スが十分には供給されない恐れがある。
うに、円管の内面とフィルタ筒の外面とに囲まれた空間
に金属水素化物を充填し、フィルタ筒の内部に水素を流
入させることにより、反応速度を高める試みがある。し
かし、この例では円管が長い場合、円管の先端に水素ガ
スが十分には供給されない恐れがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、反応
器内の反応ガスの流通量を確保し、かつ反応器内の無駄
な空間の割合を少なくして、小型で反応効率の高い化学
蓄熱型ヒートポンプを得ることにある。
器内の反応ガスの流通量を確保し、かつ反応器内の無駄
な空間の割合を少なくして、小型で反応効率の高い化学
蓄熱型ヒートポンプを得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題は、反応器内部
に反応ガス導管を挿入することによって解決される。
に反応ガス導管を挿入することによって解決される。
【０００６】
【作用】反応器内の反応ガスの流通量を確保できるの
で、反応速度が高まる。また、反応器を小型化できる。
で、反応速度が高まる。また、反応器を小型化できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の化学蓄熱型ヒートポンプの実
施例について説明する。
施例について説明する。
【０００８】図１は本発明の化学蓄熱型ヒートポンプの
一実施例を示す構成縦断面図である。化学蓄熱型ヒート
ポンプは反応器１，容器３およびそれらを連結するバル
ブ６付きの導管５より構成されている。反応器１内には
固体粒子２（生石灰，ゼオライト，シリカゲル等）が、
また、容器３には液体４（水，エタノール等）が封入さ
れている。液体４の代わりに反応ガスを発生する固体
(水素吸蔵合金等)を封入してもよい。本図は熱媒体を液
体とした場合であり、反応器１，容器３の外面にはそれ
ぞれ、熱媒体流路１１ａ，１１ｂが設けてある。放熱時
には、熱媒体流路１１ａに流れる熱媒体は固体粒子２よ
り発生する熱を除去し、熱媒体流路１１ｂに流れる熱媒
体は液体４を加熱する。この場合、容器３は蒸発器とし
て働き、反応ガスは容器３から反応器１へ移動する。ま
た、蓄熱時には、熱媒体流路１１ａに流れる熱媒体は固
体粒子２を加熱し、熱媒体流路１１ｂに流れる熱媒体は
液体４を冷却する。この場合、容器３は凝縮器として働
き、反応ガスは反応器１から容器３へ移動する。反応器
１内の固体粒子２の充填層には金網９により空間１０が
設けてあり、その空間に内挿管７ａが挿入してある。内
挿管７ａの先端には穴８，中間部には穴８ａを設けてあ
る。この構造により、放熱時には、内挿管７ａの先端の
穴８および中間部の穴８ａから反応ガスが、直接、噴出
する。その後、反応ガスは空間１０を通り、さらに金網
９の網目を通って固体粒子２の充填層に一様に拡散す
る。また、蓄熱時にも、逆反応により発生する反応ガス
を穴８，８ａを通すことにより、短時間で効率よく容器
３に導入して凝縮させることができる。
一実施例を示す構成縦断面図である。化学蓄熱型ヒート
ポンプは反応器１，容器３およびそれらを連結するバル
ブ６付きの導管５より構成されている。反応器１内には
固体粒子２（生石灰，ゼオライト，シリカゲル等）が、
また、容器３には液体４（水，エタノール等）が封入さ
れている。液体４の代わりに反応ガスを発生する固体
(水素吸蔵合金等)を封入してもよい。本図は熱媒体を液
体とした場合であり、反応器１，容器３の外面にはそれ
ぞれ、熱媒体流路１１ａ，１１ｂが設けてある。放熱時
には、熱媒体流路１１ａに流れる熱媒体は固体粒子２よ
り発生する熱を除去し、熱媒体流路１１ｂに流れる熱媒
体は液体４を加熱する。この場合、容器３は蒸発器とし
て働き、反応ガスは容器３から反応器１へ移動する。ま
た、蓄熱時には、熱媒体流路１１ａに流れる熱媒体は固
体粒子２を加熱し、熱媒体流路１１ｂに流れる熱媒体は
液体４を冷却する。この場合、容器３は凝縮器として働
き、反応ガスは反応器１から容器３へ移動する。反応器
１内の固体粒子２の充填層には金網９により空間１０が
設けてあり、その空間に内挿管７ａが挿入してある。内
挿管７ａの先端には穴８，中間部には穴８ａを設けてあ
る。この構造により、放熱時には、内挿管７ａの先端の
穴８および中間部の穴８ａから反応ガスが、直接、噴出
する。その後、反応ガスは空間１０を通り、さらに金網
９の網目を通って固体粒子２の充填層に一様に拡散す
る。また、蓄熱時にも、逆反応により発生する反応ガス
を穴８，８ａを通すことにより、短時間で効率よく容器
３に導入して凝縮させることができる。
【０００９】図２は反応器１内に複数の内挿管７ａを設
けた場合の第二の実施例を示す縦断面図であり、図３は
図２のＡ−Ａ断面図である。この実施例は導管５を反応
器１内において複数の内挿管７ａに分岐させたものであ
るが、反応器１の外部で複数に分岐させることも可能で
ある。この実施例は反応器１が比較的大きい場合に効果
的である。
けた場合の第二の実施例を示す縦断面図であり、図３は
図２のＡ−Ａ断面図である。この実施例は導管５を反応
器１内において複数の内挿管７ａに分岐させたものであ
るが、反応器１の外部で複数に分岐させることも可能で
ある。この実施例は反応器１が比較的大きい場合に効果
的である。
【００１０】図４は反応器１の第三の実施例を示す縦断
面図である。これは反応器１の下部に金網１２ａを取付
け、その上に固体粒子２を乗せることにより上部および
下部にそれぞれ、空間１０，１０ａを設け、反応器１底
面から固体粒子２の充填層を貫通させた内挿管７ａの穴
８，８ａを介して反応ガスを流通させる。このような構
造により、一つの反応器１に２本の導管５を外側から接
続することなく、１本の内挿管７ａにより反応器１内の
上部および下部の圧力を均一にし、固体粒子２の充填層
に一様に反応ガスを拡散させることができる。これによ
り導管５の占める部分を少なくし、ヒートポンプの小型
化が可能となる。また、反応器１と導管５の接続箇所を
少なくすることができる。
面図である。これは反応器１の下部に金網１２ａを取付
け、その上に固体粒子２を乗せることにより上部および
下部にそれぞれ、空間１０，１０ａを設け、反応器１底
面から固体粒子２の充填層を貫通させた内挿管７ａの穴
８，８ａを介して反応ガスを流通させる。このような構
造により、一つの反応器１に２本の導管５を外側から接
続することなく、１本の内挿管７ａにより反応器１内の
上部および下部の圧力を均一にし、固体粒子２の充填層
に一様に反応ガスを拡散させることができる。これによ
り導管５の占める部分を少なくし、ヒートポンプの小型
化が可能となる。また、反応器１と導管５の接続箇所を
少なくすることができる。
【００１１】図５は反応器１の第四の実施例を示す縦断
面図である。本実施例では、複数の縦長の反応器１を並
列に配置し、それぞれに内挿管７ａを挿入してある。反
応器１を細長くし外側にフィン１３ａを設けることによ
り、固体粒子２と反応器１外面を流れる熱媒体との熱交
換を促進している。本図の反応器１は横長に配置するこ
ともできる。
面図である。本実施例では、複数の縦長の反応器１を並
列に配置し、それぞれに内挿管７ａを挿入してある。反
応器１を細長くし外側にフィン１３ａを設けることによ
り、固体粒子２と反応器１外面を流れる熱媒体との熱交
換を促進している。本図の反応器１は横長に配置するこ
ともできる。
【００１２】図６は反応器１を横長にした場合の第五実
施例を示す縦断面図であり、図７は図６のＢ−Ｂ断面図
である。本実施例では、反応器１の上部にできる空間１
０に内挿管７ａを挿入してある。内挿管７ａの先端およ
び中間部に穴８を設けることにより、反応ガスが固体粒
子２の充填層に一様に拡散しやすくしている。
施例を示す縦断面図であり、図７は図６のＢ−Ｂ断面図
である。本実施例では、反応器１の上部にできる空間１
０に内挿管７ａを挿入してある。内挿管７ａの先端およ
び中間部に穴８を設けることにより、反応ガスが固体粒
子２の充填層に一様に拡散しやすくしている。
【００１３】図８は反応器の第六の実施例を示す横断面
図であり、図９は図８のＣ−Ｃ断面図である。これは一
つの反応器１内に金網１２ｂによって包囲された複数の
固体粒子２の充填層と内挿管７ａを設けたものである。
この固体粒子２の充填層内にはフィン１３ｂ付きの熱交
換器１４を設けてある。本実施例では、それぞれの充填
層内にフィン１３ｂ付きの熱交換器１４を設けることに
より、熱交換効率を高めている。また、内挿管７ａは反
応器１内の空間１０に複数挿入してあるので、各固体粒
子２の充填層に反応ガスが拡散しやすくなっている。
図であり、図９は図８のＣ−Ｃ断面図である。これは一
つの反応器１内に金網１２ｂによって包囲された複数の
固体粒子２の充填層と内挿管７ａを設けたものである。
この固体粒子２の充填層内にはフィン１３ｂ付きの熱交
換器１４を設けてある。本実施例では、それぞれの充填
層内にフィン１３ｂ付きの熱交換器１４を設けることに
より、熱交換効率を高めている。また、内挿管７ａは反
応器１内の空間１０に複数挿入してあるので、各固体粒
子２の充填層に反応ガスが拡散しやすくなっている。
【００１４】図１０は多数の穴８ａを有する内挿管７ａ
の第二実施例を示す縦断面図である。本図に示すよう
に、内挿管７ａに多数の穴８ａを設けることにより、内
挿管７ａの強度を保ちながら反応ガスを固体粒子２の充
填層内に一様に拡散させることができる。
の第二実施例を示す縦断面図である。本図に示すよう
に、内挿管７ａに多数の穴８ａを設けることにより、内
挿管７ａの強度を保ちながら反応ガスを固体粒子２の充
填層内に一様に拡散させることができる。
【００１５】図１１は内挿管７ａの第三の実施例を示す
縦断面図である。本実施例では、内挿管７ａの先端近傍
に穴８ａを多く設けることにより、先端付近からの反応
ガスの拡散を容易にしている。
縦断面図である。本実施例では、内挿管７ａの先端近傍
に穴８ａを多く設けることにより、先端付近からの反応
ガスの拡散を容易にしている。
【００１６】図１２は内挿管７ａの第四の実施例を示す
縦断面図である。本実施例は、内挿管７ａと金網９とを
金網支え１５により一体化したものである。このような
構造により、内挿管７ａの周りの空間１０の形状や大き
さを自在に決定することができる。
縦断面図である。本実施例は、内挿管７ａと金網９とを
金網支え１５により一体化したものである。このような
構造により、内挿管７ａの周りの空間１０の形状や大き
さを自在に決定することができる。
【００１７】図１３は内挿管７ａの第五の実施例を示す
縦断面図である。本実施例では、隣接する金網支え１５
の間に図示のように金網９を設けることにより、反応ガ
スの固体粒子２充填層内への拡散を更に容易にしてい
る。
縦断面図である。本実施例では、隣接する金網支え１５
の間に図示のように金網９を設けることにより、反応ガ
スの固体粒子２充填層内への拡散を更に容易にしてい
る。
【００１８】図１４は反応器１の第六の実施例を示す縦
断面図である。本実施例では、内挿管７ａから分岐させ
た複数の枝管７ｃを水平方向に設け、その先端に穴８を
開けることにより、熱媒体流路１１ａ近傍の固体粒子２
に反応ガスを大量に導入できるようになっている。この
構造により、反応器１の反応速度を高めることができ
る。
断面図である。本実施例では、内挿管７ａから分岐させ
た複数の枝管７ｃを水平方向に設け、その先端に穴８を
開けることにより、熱媒体流路１１ａ近傍の固体粒子２
に反応ガスを大量に導入できるようになっている。この
構造により、反応器１の反応速度を高めることができ
る。
【００１９】図１５は本発明の化学蓄熱型ヒートポンプ
の第二の実施例を示す縦断面図である。本実施例は、容
器３内に液体４の代わりに固体の反応ガス発生体（水素
吸蔵合金，水和塩等）１６を封入したものである。一例
として、化学蓄熱型ヒートポンプにおいて水素吸蔵合金
を利用した場合、反応器１および容器３の両方に水素吸
蔵合金を充填する。そのため、反応器１だけでなく容器
３にも内挿管７ａを設けることにより、容器３内におい
ても反応器１と同様の効果を得ることができる。
の第二の実施例を示す縦断面図である。本実施例は、容
器３内に液体４の代わりに固体の反応ガス発生体（水素
吸蔵合金，水和塩等）１６を封入したものである。一例
として、化学蓄熱型ヒートポンプにおいて水素吸蔵合金
を利用した場合、反応器１および容器３の両方に水素吸
蔵合金を充填する。そのため、反応器１だけでなく容器
３にも内挿管７ａを設けることにより、容器３内におい
ても反応器１と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、(１)反応器１内におけ
る反応ガスの流通を容易にし、反応器１内の固体粒子２
の反応速度を高める。(２)(１)の効果により、反応器１
を小型化できる。(３)反応器１と導管５の接続箇所を少
なくすることができる。
る反応ガスの流通を容易にし、反応器１内の固体粒子２
の反応速度を高める。(２)(１)の効果により、反応器１
を小型化できる。(３)反応器１と導管５の接続箇所を少
なくすることができる。
【図１】本発明の化学蓄熱型ヒートポンプの一実施例を
示す縦断面図。
示す縦断面図。
【図２】本発明の反応器の第二の実施例を示す縦断面
図。
図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】本発明の反応器の第三の実施例を示す縦断面
図。
図。
【図５】本発明の反応器の第四の実施例を示す縦断面
図。
図。
【図６】本発明の反応器の第五の実施例を示す縦断面
図。
図。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図。
【図８】本発明の反応器の第六の実施例を示す横断面
図。
図。
【図９】図８のＣ−Ｃ断面図。
【図１０】本発明の内挿管の第二の実施例を示す縦断面
図。
図。
【図１１】本発明の内挿管の第三の実施例を示す縦断面
図。
図。
【図１２】本発明の内挿管の第四の実施例を示す縦断面
図。
図。
【図１３】本発明の内挿管の第五の実施例を示す縦断面
図。
図。
【図１４】本発明の反応器の第七の実施例を示す縦断面
図。
図。
【図１５】本発明の化学蓄熱型ヒートポンプの第二の実
施例を示す構成縦断面図。
施例を示す構成縦断面図。
１…反応器、１ａ…反応器壁、２…固体粒子、３…容
器、４…液体、５…導管、７ａ…内挿管、７ｃ…枝管、
８、８ａ…穴、９…金網、１０，１０ａ…空間、１１
ａ，１１ｂ…熱媒体流路。
器、４…液体、５…導管、７ａ…内挿管、７ｃ…枝管、
８、８ａ…穴、９…金網、１０，１０ａ…空間、１１
ａ，１１ｂ…熱媒体流路。
Claims (1)
- 【請求項１】固体粒子を充填した反応器，液体を封入し
た容器および、それらを連結するバルブ付きの導管を備
え、前記導管を延長した内挿管を前記反応器内部に挿入
したことを特徴とする化学蓄熱型ヒートポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26577192A JPH06117724A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 化学蓄熱型ヒートポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26577192A JPH06117724A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 化学蓄熱型ヒートポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06117724A true JPH06117724A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17421809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26577192A Pending JPH06117724A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 化学蓄熱型ヒートポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06117724A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009074741A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Denso Corp | 吸着熱交換器 |
| JP2011506892A (ja) * | 2007-11-29 | 2011-03-03 | クライメイトウエル エービー（パブル） | エネルギの貯蔵／輸送 |
| JP2012247171A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Ricoh Co Ltd | ケミカルヒートポンプ及び熱回収方法 |
| JP2015045485A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-12 | 株式会社リコー | 反応材構造体及び蓄放熱ユニット |
| JP2015178927A (ja) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 蓄熱システム |
| JP2016109329A (ja) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | 株式会社デンソー | 化学蓄熱反応器 |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP26577192A patent/JPH06117724A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009074741A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Denso Corp | 吸着熱交換器 |
| JP2011506892A (ja) * | 2007-11-29 | 2011-03-03 | クライメイトウエル エービー（パブル） | エネルギの貯蔵／輸送 |
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| JP2016109329A (ja) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | 株式会社デンソー | 化学蓄熱反応器 |
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