JPH0623629B2 - 金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方法 - Google Patents
金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方法Info
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- JPH0623629B2 JPH0623629B2 JP17093986A JP17093986A JPH0623629B2 JP H0623629 B2 JPH0623629 B2 JP H0623629B2 JP 17093986 A JP17093986 A JP 17093986A JP 17093986 A JP17093986 A JP 17093986A JP H0623629 B2 JPH0623629 B2 JP H0623629B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方
法に関するものである。
法に関するものである。
（ロ）従来の技術 従来の金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方法と
しては、例えば特公昭５８−１９９５４号公報に示され
るものがある。すなわち、異なる量の金属水素化物を内
蔵させた２つの熱交換型金属容器間にコンプレッサを設
け、このコンプレッサによって水素ガスの流れを繰り返
し反転させ、水素が放出過程にある金属容器を介して冷
房し、また水素が吸蔵過程にある金属容器を介して暖房
する。
しては、例えば特公昭５８−１９９５４号公報に示され
るものがある。すなわち、異なる量の金属水素化物を内
蔵させた２つの熱交換型金属容器間にコンプレッサを設
け、このコンプレッサによって水素ガスの流れを繰り返
し反転させ、水素が放出過程にある金属容器を介して冷
房し、また水素が吸蔵過程にある金属容器を介して暖房
する。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような従来の金属水素化物を利用した冷
暖房装置の制御方法には、常にコンプレッサを作動させ
て水素ガスをいずれか一方の側の金属容器から他方の側
の金属容器へ移動させているので、コンプレッサで消費
されるエネルギーが大きいという問題点がある。すなわ
ち、コンプレッサに投入するエネルギーに対して取得熱
量が少なく、熱効率が良くないという問題点がある。本
発明は、このような問題点を解決することを目的として
いる。
暖房装置の制御方法には、常にコンプレッサを作動させ
て水素ガスをいずれか一方の側の金属容器から他方の側
の金属容器へ移動させているので、コンプレッサで消費
されるエネルギーが大きいという問題点がある。すなわ
ち、コンプレッサに投入するエネルギーに対して取得熱
量が少なく、熱効率が良くないという問題点がある。本
発明は、このような問題点を解決することを目的として
いる。
（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、一方の金属水素化物用熱交換器の水素平衡圧
力と他方の金属水素化物用熱交換器の水素平衡圧力との
差を利用して、コンプレッサによることなく水素ガスを
移動させる過程を設けることにより、上記問題点を解決
する。すなわち、本発明による金属水素化物を利用した
冷暖房装置の制御方法は、一方の組の金属水素化物用熱
交換器（１０）には水素飽和度の低い金属水素化物を充
てんし、他方の組の金属水素化物用熱交換器（１２）に
は水素飽和度の高い金属水素化物を充てんし、他方の組
の金属水素化物用熱交換器から一方の組の金属水素化物
用熱交換器に水素ガスを移動させるときには、他方の組
の金属水素化物用熱交換器の水素平衡圧力が一方の組の
金属水素化物用熱交換器の水素平衡圧力よりも高い間は
コンプレッサを無負荷運転にすると共にコンプレッサを
バイパスする通路を形成して両金属水素化物用熱交換器
の圧力差によって水素ガスを移動させ、他方の組の金属
水素化物用熱交換器の水素平衡圧力が一方の組の金属水
素化物用熱交換器の水素平衡圧力に等しくなった後は上
記バイパス用の通路を閉鎖すると共にコンプレッサによ
って水素ガスの移動を行わせ、一方の組の金属水素化物
が所定の飽和度に達すると水素の流れを反転させ同様の
操作を繰り返す。なお、かっこ内の符号は後述の実施例
の対応する部材を示す。
力と他方の金属水素化物用熱交換器の水素平衡圧力との
差を利用して、コンプレッサによることなく水素ガスを
移動させる過程を設けることにより、上記問題点を解決
する。すなわち、本発明による金属水素化物を利用した
冷暖房装置の制御方法は、一方の組の金属水素化物用熱
交換器（１０）には水素飽和度の低い金属水素化物を充
てんし、他方の組の金属水素化物用熱交換器（１２）に
は水素飽和度の高い金属水素化物を充てんし、他方の組
の金属水素化物用熱交換器から一方の組の金属水素化物
用熱交換器に水素ガスを移動させるときには、他方の組
の金属水素化物用熱交換器の水素平衡圧力が一方の組の
金属水素化物用熱交換器の水素平衡圧力よりも高い間は
コンプレッサを無負荷運転にすると共にコンプレッサを
バイパスする通路を形成して両金属水素化物用熱交換器
の圧力差によって水素ガスを移動させ、他方の組の金属
水素化物用熱交換器の水素平衡圧力が一方の組の金属水
素化物用熱交換器の水素平衡圧力に等しくなった後は上
記バイパス用の通路を閉鎖すると共にコンプレッサによ
って水素ガスの移動を行わせ、一方の組の金属水素化物
が所定の飽和度に達すると水素の流れを反転させ同様の
操作を繰り返す。なお、かっこ内の符号は後述の実施例
の対応する部材を示す。
（ホ）作用 例えば、暖房装置して使用している場合、まずコンプレ
ッサを無負荷運転状態とすると同時にバイパス用の通路
が一方の組の金属水素化物用熱交換器と他方の組の金属
水素化物用熱交換器とを接続する。他方の組の水素化物
用熱交換器の金属水素化物の水素平衡圧力は一方の組の
金属水素化物用熱交換器の金属水素化物の水素平衡圧力
よりも高いため、この差圧により水素ガスは自動的に移
動を開始する。これにより他方の組の金属水素化物用熱
交換器では発熱が行われ、金属水素化物用熱交換器の熱
媒体用通路は室内用熱交換ユニットの熱媒体用通路に接
続される。また一方の組の金属水素化物用熱交換器では
吸熱が行われ、この金属水素化物用熱交換器の熱媒体用
通路は熱源用熱交換ユニットの熱媒体用通路と接続され
る。こうして所定量の水素ガスが移動し、他方の組の金
属水素化物用熱交換器の水素平衡圧力と一方の組の金属
水素化物用熱交換器の水素平衡圧力とが等しくなると水
素ガスの流れが止まるため、バイパス用の通路を閉じる
と共にコンプレッサによって他方の組の金属水素化物用
熱交換器から一方の組の金属水素化物用熱交換器へ水素
ガスを移動させる。他方の組の金属水素化物用熱交換器
から一方の組の金属水素化物用熱交換器へ所定量の水素
ガスの移動が完了すると水素の流れを反転させると同時
に両熱交換器と両熱交換ユニットの接続の組合せを逆に
して同様の操作を行う。これにより、室内用熱交換ユニ
ットでは継続的に暖房が行われ、また熱源用熱交換ユニ
ットでは吸熱が行われる。上記のようにバイパス用の通
路を通つて水素ガスが流れる間はコンプレッサは無負荷
運転状態となるので、従来のように常時コンプレッサを
負荷状態で運転させていたものと比較すると、投入エネ
ルギーに対する取得熱量の効率が大幅に上昇する。
ッサを無負荷運転状態とすると同時にバイパス用の通路
が一方の組の金属水素化物用熱交換器と他方の組の金属
水素化物用熱交換器とを接続する。他方の組の水素化物
用熱交換器の金属水素化物の水素平衡圧力は一方の組の
金属水素化物用熱交換器の金属水素化物の水素平衡圧力
よりも高いため、この差圧により水素ガスは自動的に移
動を開始する。これにより他方の組の金属水素化物用熱
交換器では発熱が行われ、金属水素化物用熱交換器の熱
媒体用通路は室内用熱交換ユニットの熱媒体用通路に接
続される。また一方の組の金属水素化物用熱交換器では
吸熱が行われ、この金属水素化物用熱交換器の熱媒体用
通路は熱源用熱交換ユニットの熱媒体用通路と接続され
る。こうして所定量の水素ガスが移動し、他方の組の金
属水素化物用熱交換器の水素平衡圧力と一方の組の金属
水素化物用熱交換器の水素平衡圧力とが等しくなると水
素ガスの流れが止まるため、バイパス用の通路を閉じる
と共にコンプレッサによって他方の組の金属水素化物用
熱交換器から一方の組の金属水素化物用熱交換器へ水素
ガスを移動させる。他方の組の金属水素化物用熱交換器
から一方の組の金属水素化物用熱交換器へ所定量の水素
ガスの移動が完了すると水素の流れを反転させると同時
に両熱交換器と両熱交換ユニットの接続の組合せを逆に
して同様の操作を行う。これにより、室内用熱交換ユニ
ットでは継続的に暖房が行われ、また熱源用熱交換ユニ
ットでは吸熱が行われる。上記のようにバイパス用の通
路を通つて水素ガスが流れる間はコンプレッサは無負荷
運転状態となるので、従来のように常時コンプレッサを
負荷状態で運転させていたものと比較すると、投入エネ
ルギーに対する取得熱量の効率が大幅に上昇する。
（ヘ）実施例 第１〜７図に本発明の実施例を示す。金属水素化物用熱
交換器１０及び金属水素化物用熱交換器１２が、水素ガ
スを移動させるコンプレッサ１４及び水素ガス用のバル
ブ４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７及び４８
によって第１図に示すように連結されており、バルブ４
１、４２、４３、４４、４５、４６、４７及び４８の開
閉を制御することにより金属水素化物用熱交換器１０及
び金属水素化物用熱交換器１２間で水素ガスを移動可能
としてある。金属水素化物用熱交換器１０及び金属水素
化物用熱交換器１２内には金属水素化物が充てんされて
いるが、金属水素化物用熱交換器１０には第６図に示す
ように水素飽和度（Ｂ０点）の低い金属水素化物（平衡
温度Ｔ１）が充てんされており、金属水素化物用熱交換
器１２には第６図に示すように水素飽和度（Ａ０点）の
高い金属水素化物（平衡温度Ｔ２）が充てんされてい
る。金属水素化物用熱交換器１０及び金属水素化物用熱
交換器１２にはそれぞれ水素ガス圧力を検出する圧力検
出器１５及び１７が設けられている。金属水素化物用熱
交換器１０内の熱媒体用通路１６及び金属水素化物用熱
交換器１２内の熱媒体用通路１８は熱源用熱交換ユニッ
ト２０の熱媒体用通路２２及び室内用熱交換ユニット２
４の熱媒体用通路２６と第１図に示すように接続されて
いる。なお、配管の途中には図示のように熱媒体用のバ
ルブ３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７及び３
８、及びポンプ２７及び２９が設けられている。コンプ
レッサ１４の作動、バルブ４１、４２、４３、４４、４
５、４６、４７及び４８の開閉、及びバルブ３１、３
２、３３、３４、３５、３６、３７及び３８の開閉は図
示していない制御装置からの指令によって行われる。
交換器１０及び金属水素化物用熱交換器１２が、水素ガ
スを移動させるコンプレッサ１４及び水素ガス用のバル
ブ４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７及び４８
によって第１図に示すように連結されており、バルブ４
１、４２、４３、４４、４５、４６、４７及び４８の開
閉を制御することにより金属水素化物用熱交換器１０及
び金属水素化物用熱交換器１２間で水素ガスを移動可能
としてある。金属水素化物用熱交換器１０及び金属水素
化物用熱交換器１２内には金属水素化物が充てんされて
いるが、金属水素化物用熱交換器１０には第６図に示す
ように水素飽和度（Ｂ０点）の低い金属水素化物（平衡
温度Ｔ１）が充てんされており、金属水素化物用熱交換
器１２には第６図に示すように水素飽和度（Ａ０点）の
高い金属水素化物（平衡温度Ｔ２）が充てんされてい
る。金属水素化物用熱交換器１０及び金属水素化物用熱
交換器１２にはそれぞれ水素ガス圧力を検出する圧力検
出器１５及び１７が設けられている。金属水素化物用熱
交換器１０内の熱媒体用通路１６及び金属水素化物用熱
交換器１２内の熱媒体用通路１８は熱源用熱交換ユニッ
ト２０の熱媒体用通路２２及び室内用熱交換ユニット２
４の熱媒体用通路２６と第１図に示すように接続されて
いる。なお、配管の途中には図示のように熱媒体用のバ
ルブ３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７及び３
８、及びポンプ２７及び２９が設けられている。コンプ
レッサ１４の作動、バルブ４１、４２、４３、４４、４
５、４６、４７及び４８の開閉、及びバルブ３１、３
２、３３、３４、３５、３６、３７及び３８の開閉は図
示していない制御装置からの指令によって行われる。
次に暖房装置として作動させる場合のこの実施例の作用
について説明する。
について説明する。
まず第１段階として金属水素化物用熱交換器１２の水素
ガス圧力がＡ０の点に達し、金属水素化物用熱交換器１
０の水素ガス圧力がＢ０の状態になったことが圧力検出
器１５及び１７によって検知されると、第７図に示すス
テップＡが開始され、コンプレッサ１４が無負荷運転状
態となり、バルブ４３、４６、４８及び４４が開とな
り、バルブ４１、４２、４５及び４７が閉となる。同時
にバルブ３５、３６、３７及び３８が開とされ、バルブ
３１、３２、３３及び３４が閉とされる。この状態を第
２図に示す。この状態では熱源用熱交換ユニット２０と
金属水素化物用熱交換器１２との間で熱媒体が流れ、ま
た室内用熱交換ユニット２４と金属水素化物用熱交換器
１０との間で熱媒体が流れることになる。この時点では
金属水素化物用熱交換器１２の水素ガス平衡圧力はＡ０
であり、金属水素化物用熱交換器１０の水素ガス平衡圧
力はＢ０であるので、両者間に比較的大きな差圧が発生
しており、コンプレッサ１４とは無関係にバルブ４２、
バルブ４８、バルブ４６及びバルブ４１によって構成さ
れるコンプレッサ１４をバイパスした通路を通って金属
水素化物用熱交換器１２の水素ガスが金属水素化物用熱
交換器１０側へ移動する。これにより金属水素化物用熱
交換器１２の水素ガス圧力はＡ０→Ｂ１に沿って低下し
ていき、また金属水素化物用熱交換器１０の水素ガス圧
力はＢ０→Ａ１に沿って上昇していく。金属水素化物用
熱交換器１２の水素ガス圧力がＢ１点のＰｅとなり、金
属水素化物用熱交換器１０の水素ガス圧力がＡ１のＰｅ
となったとき、金属水素化物用熱交換器１２と金属水素
化物用熱交換器１０との差圧がなくなり、水素ガスの移
動が停止する。この状態に達したことは金属水素化物用
熱交換器１０及び１２にそれぞれ設けた圧力検出器１５
及び１７により検知される（なお、バイパス用の通路に
設けた流量計によって水素ガスの流量が０となることを
検出してこの状態に達したことを検知することもでき
る）。上記のように金属水素化物用熱交換器１０と金属
水素化物用熱交換器１２との水素ガス圧力が等しい状態
になると、ステップＢが開始され、コンプレッサ１４を
再び負荷運転状態にすると共にバルブ４３、４５、４７
及び４４を開とし、バルブ４１、４２、４６及び４８を
閉とする。一方バルブ３１〜３８についてはそれまでの
状態を保持する。すなわち、バルブ３５、３６、３７及
び３８を開とし、バルブ３１、３２、３３及び３４を閉
とする。この状態を第３図に示す。これにより、金属水
素化物用熱交換器１２の水素ガス平衡圧力はＢ１→Ｂ０
に沿つて変化し、金属水素化物用熱交換器１０の水素ガ
ス平衡圧力はＡ１→Ａ０に沿って変化する。この間、金
属水素化物用熱交換器１０では発熱が行われ、金属水素
化物用熱交換器１２では吸熱が行われ、これにより室内
用熱交換ユニット２４で放熱が行われ、熱源用熱交換ユ
ニット２０で吸熱が行われる。水素ガス平衡圧力がそれ
ぞれＢ０及びＡ０の状態に達する。
ガス圧力がＡ０の点に達し、金属水素化物用熱交換器１
０の水素ガス圧力がＢ０の状態になったことが圧力検出
器１５及び１７によって検知されると、第７図に示すス
テップＡが開始され、コンプレッサ１４が無負荷運転状
態となり、バルブ４３、４６、４８及び４４が開とな
り、バルブ４１、４２、４５及び４７が閉となる。同時
にバルブ３５、３６、３７及び３８が開とされ、バルブ
３１、３２、３３及び３４が閉とされる。この状態を第
２図に示す。この状態では熱源用熱交換ユニット２０と
金属水素化物用熱交換器１２との間で熱媒体が流れ、ま
た室内用熱交換ユニット２４と金属水素化物用熱交換器
１０との間で熱媒体が流れることになる。この時点では
金属水素化物用熱交換器１２の水素ガス平衡圧力はＡ０
であり、金属水素化物用熱交換器１０の水素ガス平衡圧
力はＢ０であるので、両者間に比較的大きな差圧が発生
しており、コンプレッサ１４とは無関係にバルブ４２、
バルブ４８、バルブ４６及びバルブ４１によって構成さ
れるコンプレッサ１４をバイパスした通路を通って金属
水素化物用熱交換器１２の水素ガスが金属水素化物用熱
交換器１０側へ移動する。これにより金属水素化物用熱
交換器１２の水素ガス圧力はＡ０→Ｂ１に沿って低下し
ていき、また金属水素化物用熱交換器１０の水素ガス圧
力はＢ０→Ａ１に沿って上昇していく。金属水素化物用
熱交換器１２の水素ガス圧力がＢ１点のＰｅとなり、金
属水素化物用熱交換器１０の水素ガス圧力がＡ１のＰｅ
となったとき、金属水素化物用熱交換器１２と金属水素
化物用熱交換器１０との差圧がなくなり、水素ガスの移
動が停止する。この状態に達したことは金属水素化物用
熱交換器１０及び１２にそれぞれ設けた圧力検出器１５
及び１７により検知される（なお、バイパス用の通路に
設けた流量計によって水素ガスの流量が０となることを
検出してこの状態に達したことを検知することもでき
る）。上記のように金属水素化物用熱交換器１０と金属
水素化物用熱交換器１２との水素ガス圧力が等しい状態
になると、ステップＢが開始され、コンプレッサ１４を
再び負荷運転状態にすると共にバルブ４３、４５、４７
及び４４を開とし、バルブ４１、４２、４６及び４８を
閉とする。一方バルブ３１〜３８についてはそれまでの
状態を保持する。すなわち、バルブ３５、３６、３７及
び３８を開とし、バルブ３１、３２、３３及び３４を閉
とする。この状態を第３図に示す。これにより、金属水
素化物用熱交換器１２の水素ガス平衡圧力はＢ１→Ｂ０
に沿つて変化し、金属水素化物用熱交換器１０の水素ガ
ス平衡圧力はＡ１→Ａ０に沿って変化する。この間、金
属水素化物用熱交換器１０では発熱が行われ、金属水素
化物用熱交換器１２では吸熱が行われ、これにより室内
用熱交換ユニット２４で放熱が行われ、熱源用熱交換ユ
ニット２０で吸熱が行われる。水素ガス平衡圧力がそれ
ぞれＢ０及びＡ０の状態に達する。
第２段階として金属水素化物用熱交換器１０の水素ガス
圧力がＡ０の点に達し、金属水素化物用熱交換器１２の
水素ガス圧力がＢ０の状態になったことが圧力検出器１
５及び１７によって検知されると、ステップＡが開始さ
れたコンプレッサ１４が無負荷運転状態となり、バルブ
４１、４６、４８及び４２が開となり、バルブ４３、４
４、４５及び４７が閉となる。同時にバルブ３５、３
６、３７及び３８が開とされ、バルブ３１、３２、３３
及び３４が閉とされる。この状態を第４図に示す。この
状態では熱源用熱交換ユニット２０と金属水素化物用熱
交換器１０との間で熱媒体が流れ、また室内用熱交換ユ
ニット２４と金属水素化物用熱交換器１２との間で熱媒
体が流れることになる。この時点では金属水素化物用熱
交換器１２の水素ガス平衡圧力はＡ０であり、金属水素
化物用熱交換器１０の水素ガス平衡圧力はＢ０であるの
で、両者間に比較的大きな差圧が発生しており、コンプ
レッサ１４とは無関係にバルブ４２、バルブ４８、バル
ブ４６及びバルブ４１によって構成されるコンプレッサ
１４をバイパスした通路を通って金属水素化物用熱交換
器１０の水素ガスが金属水素化物用熱交換器１２側へ移
動する。これにより金属水素化物用熱交換器１０の水素
ガス圧力はＡ０→Ｂ１に沿って低下していき、また金属
水素化物用熱交換器１２の水素ガス圧力はＢ０→Ａ１に
沿つて上昇していく。金属水素化物用熱交換器１０の水
素ガス圧力がＢ１点のＰｅとなり、金属水素化物用熱交
換器１２の水素ガス圧力がＡ１のＰｅとなったとき、金
属水素化物用熱交換器１０と金属水素化物用熱交換器１
２との差圧がなくなり、水素ガスの移動が停止する。こ
の状態に達したことは金属水素化物用熱交換器１０及び
１２にそれぞれ設けた圧力検出器１５及び１７により検
知される（なお、バイパス用の通路に設けた流量計によ
って水素ガスの流量が０となることを検出してこの状態
に達したことを検知することもできる）。上記のように
金属水素化物用熱交換器１０と金属水素化物用熱交換器
１２との水素ガス圧力が等しい状態になると、ステップ
Ｂが開始され、コンプレッサ１４を再び負荷運転状態に
すると共にバルブ４１、４２、４５及び４７を開とし、
バルブ４３、４４、４６及び４８を閉とする。一方バル
ブ３１〜３８についてはそれまでの状態を保持する。す
なわち、バルブ３５、３６、３７及び３８を開とし、バ
ルブ３１、３２、３３及び３４を閉とする。この状態を
第５図に示す。これにより、金属水素化物用熱交換器１
０の水素ガス平衡圧力はＢ１→Ｂ０に沿つて変化し、金
属水素化物用熱交換器１２の水素ガス平衡圧力はＡ１→
Ａ０に沿つて変化する。この間、金属水素化物用熱交換
器１２では発熱が行われ、金属水素化物用熱交換器１０
では吸熱が行われ、これにより室内用熱交換ユニット２
４で放熱が行われ、熱源用熱交換ユニット２０で吸熱が
行われる。水素ガス平衡圧力がそれぞれＢ０及びＡ０の
状態に達すると、再び最初の第１段階に復帰する。以
下、同様に第１段階→第２段階を繰り返す。上記ステッ
プＡ及びステップＢにおける水素移動量の変化と、コン
プレッサ１４の軸動力の変化とを第７図に示す。ステッ
プＡではコンプレッサ１４が全く駆動されていないにも
かかわらず、所定量の水素ガスの移動が行われる。この
間はコンプレッサ１４にエネルギーを投入することなく
熱量を取得することができ、コンプレッサ１４の仕事量
に対する１サイクルの取得熱量の比率、すなわち成績係
数は従来方式と比較して大幅に向上する。
圧力がＡ０の点に達し、金属水素化物用熱交換器１２の
水素ガス圧力がＢ０の状態になったことが圧力検出器１
５及び１７によって検知されると、ステップＡが開始さ
れたコンプレッサ１４が無負荷運転状態となり、バルブ
４１、４６、４８及び４２が開となり、バルブ４３、４
４、４５及び４７が閉となる。同時にバルブ３５、３
６、３７及び３８が開とされ、バルブ３１、３２、３３
及び３４が閉とされる。この状態を第４図に示す。この
状態では熱源用熱交換ユニット２０と金属水素化物用熱
交換器１０との間で熱媒体が流れ、また室内用熱交換ユ
ニット２４と金属水素化物用熱交換器１２との間で熱媒
体が流れることになる。この時点では金属水素化物用熱
交換器１２の水素ガス平衡圧力はＡ０であり、金属水素
化物用熱交換器１０の水素ガス平衡圧力はＢ０であるの
で、両者間に比較的大きな差圧が発生しており、コンプ
レッサ１４とは無関係にバルブ４２、バルブ４８、バル
ブ４６及びバルブ４１によって構成されるコンプレッサ
１４をバイパスした通路を通って金属水素化物用熱交換
器１０の水素ガスが金属水素化物用熱交換器１２側へ移
動する。これにより金属水素化物用熱交換器１０の水素
ガス圧力はＡ０→Ｂ１に沿って低下していき、また金属
水素化物用熱交換器１２の水素ガス圧力はＢ０→Ａ１に
沿つて上昇していく。金属水素化物用熱交換器１０の水
素ガス圧力がＢ１点のＰｅとなり、金属水素化物用熱交
換器１２の水素ガス圧力がＡ１のＰｅとなったとき、金
属水素化物用熱交換器１０と金属水素化物用熱交換器１
２との差圧がなくなり、水素ガスの移動が停止する。こ
の状態に達したことは金属水素化物用熱交換器１０及び
１２にそれぞれ設けた圧力検出器１５及び１７により検
知される（なお、バイパス用の通路に設けた流量計によ
って水素ガスの流量が０となることを検出してこの状態
に達したことを検知することもできる）。上記のように
金属水素化物用熱交換器１０と金属水素化物用熱交換器
１２との水素ガス圧力が等しい状態になると、ステップ
Ｂが開始され、コンプレッサ１４を再び負荷運転状態に
すると共にバルブ４１、４２、４５及び４７を開とし、
バルブ４３、４４、４６及び４８を閉とする。一方バル
ブ３１〜３８についてはそれまでの状態を保持する。す
なわち、バルブ３５、３６、３７及び３８を開とし、バ
ルブ３１、３２、３３及び３４を閉とする。この状態を
第５図に示す。これにより、金属水素化物用熱交換器１
０の水素ガス平衡圧力はＢ１→Ｂ０に沿つて変化し、金
属水素化物用熱交換器１２の水素ガス平衡圧力はＡ１→
Ａ０に沿つて変化する。この間、金属水素化物用熱交換
器１２では発熱が行われ、金属水素化物用熱交換器１０
では吸熱が行われ、これにより室内用熱交換ユニット２
４で放熱が行われ、熱源用熱交換ユニット２０で吸熱が
行われる。水素ガス平衡圧力がそれぞれＢ０及びＡ０の
状態に達すると、再び最初の第１段階に復帰する。以
下、同様に第１段階→第２段階を繰り返す。上記ステッ
プＡ及びステップＢにおける水素移動量の変化と、コン
プレッサ１４の軸動力の変化とを第７図に示す。ステッ
プＡではコンプレッサ１４が全く駆動されていないにも
かかわらず、所定量の水素ガスの移動が行われる。この
間はコンプレッサ１４にエネルギーを投入することなく
熱量を取得することができ、コンプレッサ１４の仕事量
に対する１サイクルの取得熱量の比率、すなわち成績係
数は従来方式と比較して大幅に向上する。
（ト）発明の効果 以上説明してきたように、本発明によると、２つの金属
水素化物用熱交換器間に水素ガス平衡圧力の差圧がある
状態では、コンプレッサの作動を停止させ差圧によって
水素ガスの移動を行わせるようにしたので、コンプレッ
サに投入するエネルギーに対して取得熱量を増大させ、
熱効率を向上させることができる。
水素化物用熱交換器間に水素ガス平衡圧力の差圧がある
状態では、コンプレッサの作動を停止させ差圧によって
水素ガスの移動を行わせるようにしたので、コンプレッ
サに投入するエネルギーに対して取得熱量を増大させ、
熱効率を向上させることができる。
第１図は本発明方法を適用する冷暖房装置を示す図、第
２及び３図は第１図に示す冷暖房装置の第１段階を示す
図、第４及び５図は第１図に示す冷暖房装置の第２段階
を示す図、第６図は水素ガス平衡圧力の特性を示す図、
第７図は水素移動量及びコンプレッサの軸動力の変化を
示す図である。 １０……金属水素化物用熱交換器、１２……金属水素化
物用熱交換器、１４……コンプレッサ、１６……熱媒体
用通路、１８……熱媒体用通路、２０……熱源用熱交換
ユニット、２４……室内用熱交換ユニット。
２及び３図は第１図に示す冷暖房装置の第１段階を示す
図、第４及び５図は第１図に示す冷暖房装置の第２段階
を示す図、第６図は水素ガス平衡圧力の特性を示す図、
第７図は水素移動量及びコンプレッサの軸動力の変化を
示す図である。 １０……金属水素化物用熱交換器、１２……金属水素化
物用熱交換器、１４……コンプレッサ、１６……熱媒体
用通路、１８……熱媒体用通路、２０……熱源用熱交換
ユニット、２４……室内用熱交換ユニット。
Claims (1)
- 【請求項１】２組の金属水素化物用熱交換器と、一方の
組の金属水素化物用熱交換器と他方の組の金属水素化物
用熱交換器との間で水素ガスを移動させるコンプレッサ
と、水素ガスの移動方向を制御する水素ガス用のバルブ
と、２組の金属水素化物用熱交換器の熱媒体用通路と室
内用熱交換ユニット及び熱源用熱交換ユニットの熱媒体
用通路との接続を切換える熱媒体用のバルブと、を有す
る金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方法におい
て、 一方の組の金属水素化物用熱交換器には水素飽和度の低
い金属水素化物を充てんし、他方の組の金属水素化物用
熱交換器には水素飽和度の高い金属水素化物を充てん
し、他方の組の金属水素化物用熱交換器から一方の組の
金属水素化物用熱交換器に水素ガスを移動させるときに
は、他方の組の金属水素化物用熱交換器の水素平衡圧力
が一方の組の金属水素化物用熱交換器の水素平衡圧力よ
りも高い間はコンプレッサを無負荷運転にすると共にコ
ンプレッサをバイパスする通路を形成して両金属水素化
物用熱交換器の圧力差によって水素ガスを移動させ、他
方の組の金属水素化物用熱交換器の水素平衡圧力が一方
の組の金属水素化物用熱交換器の水素平衡圧力に等しく
なった後は上記バイパス用の通路を閉鎖すると共にコン
プレッサによって水素ガスの移動を行わせ、一方の組の
金属水素化物が所定の飽和度に達すると水素の流れを反
転させ同様の操作を繰り返して連続運転することを特徴
とする金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17093986A JPH0623629B2 (ja) | 1986-07-22 | 1986-07-22 | 金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17093986A JPH0623629B2 (ja) | 1986-07-22 | 1986-07-22 | 金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6329162A JPS6329162A (ja) | 1988-02-06 |
| JPH0623629B2 true JPH0623629B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=15914170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17093986A Expired - Fee Related JPH0623629B2 (ja) | 1986-07-22 | 1986-07-22 | 金属水素化物を利用した冷暖房装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623629B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02130360A (ja) * | 1988-11-09 | 1990-05-18 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 金属水素化物を利用した冷暖房装置 |
| CN118856505B (zh) * | 2023-04-27 | 2025-10-24 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 用于电化学空调的过载保护方法、装置及电化学空调 |
-
1986
- 1986-07-22 JP JP17093986A patent/JPH0623629B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6329162A (ja) | 1988-02-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |