JPH0745992B2 - 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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- JPH0745992B2 JPH0745992B2 JP13606086A JP13606086A JPH0745992B2 JP H0745992 B2 JPH0745992 B2 JP H0745992B2 JP 13606086 A JP13606086 A JP 13606086A JP 13606086 A JP13606086 A JP 13606086A JP H0745992 B2 JPH0745992 B2 JP H0745992B2
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- metal hydride
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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圧縮機を設け、この圧縮
機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ように構成され
ている。
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圧縮機を設け、この圧縮
機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ように構成され
ている。
（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、圧縮機による水素ガスの流れ
方向の反転と同時に金属容器からの風向きを切換え、継
続的に冷暖房動作を行うようにしてあるため、水素ガス
の流れ方向反転直後には高温側の金属容器を冷却し、ま
た低温側の金属容器を加熱することになり、非常に熱損
失が大きいという問題点がある。また、水素ガスの流れ
方向切換直後には、例えば冷房中に温風が吹き出すこと
になり実際には継続的な冷暖房を行うことができない。
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、圧縮機による水素ガスの流れ
方向の反転と同時に金属容器からの風向きを切換え、継
続的に冷暖房動作を行うようにしてあるため、水素ガス
の流れ方向反転直後には高温側の金属容器を冷却し、ま
た低温側の金属容器を加熱することになり、非常に熱損
失が大きいという問題点がある。また、水素ガスの流れ
方向切換直後には、例えば冷房中に温風が吹き出すこと
になり実際には継続的な冷暖房を行うことができない。
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、互いに水素ガスを交換可能な２つの金属水素
化物用熱交換器の組合せを２対設け、各対の水素ガスの
移動方向を交互に逆転させ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、第１、第２、第３及び第４
の金属水素化物用熱交換器（10、12、110、112）と、第
１の金属水素化物用熱交換器と第２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状態と、第３の金
属水素化物用熱交換器と第４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状態とを切換可能な水素
ガス移動装置（コンプレッサ14、及びバルブ41、42、4
3、44、141、142、143、144）と、第１、第２、第３及
び第４の金属水素化物用熱交換器の熱媒体用通路（16、
18、116、118）と、室内用熱交換ユニット（24）及び熱
源用熱交換ユニット（20）の熱媒体用通路（26、22）と
の接続を切換える熱媒体用通路切換装置（バルブ31、3
2、33、34、35、36、37、38、131、132、133、134、13
5、136、137、138）と、を有する金属水素化物を利用し
た冷暖房装置に適用されるものであり、第１の金属水素
化物用熱交換器から第２の金属水素化物用熱交換器へ水
素ガスを移動させ、第３の金属水素化物用熱交換器と第
４の金属水素化物用熱交換器との間の水素ガスの移動は
停止させ、第１及び第３の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及び熱源用熱交換ユ
ニットのいずれか一方（20）の熱媒体用通路（22）と接
続させ、第２及び第４の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及び熱源用熱交換ユニ
ットの他方（24）の熱媒体用通路（26）に接続させる第
１過程と、第１の金属水素化物用熱交換器と第２の金属
水素化物用熱交換器との間の水素ガスの移動を停止さ
せ、第４の金属水素化物用熱交換器から第３の金属水素
化物用熱交換器へ水素ガスを移動させ、第１及び第４の
金属水素化物用熱交換器の熱媒体用通路を室内用熱交換
ユニット及び熱源用熱交換ユニットの上記一方（20）の
熱媒体用通路（22）に接続させ、第２及び第３の金属水
素化物用熱交換器の熱媒体用通路を室内用熱交換ユニッ
ト及び熱源用熱交換ユニットの上記他方（24）の熱媒体
用通路（26）に接続させる第２過程と、第２の金属水素
化物用熱交換器から第１の金属水素化物用熱交換器に水
素ガスを移動させ、第３の金属水素化物用熱交換器と第
４の金属水素化物用熱交換器との間の水素ガスの移動を
停止させ、第１及び第３の金属水素化物用熱交換器の熱
媒体用通路を室内用熱交換ユニット及び熱源用熱交換ユ
ニットの上記他方（24）の熱媒体用通路（26）に接続さ
せ、第２及び第４の金属水素化物用熱交換器の熱媒体用
通路を室内用熱交換ユニット及び熱源用熱交換ユニット
の上記一方（20）の熱媒体用通路（22）に接続させる第
３過程と、第１の金属水素化物用熱交換器と第２の金属
水素化物用熱交換器との間の水素ガスの移動を停止さ
せ、第３の金属水素化物用熱交換器から第４の金属水素
化物用熱交換器へ水素ガスを移動させ、第１及び第４の
金属水素化物用熱交換器の熱媒体用通路を室内用熱交換
ユニット及び熱源用熱交換ユニットの上記他方（24）の
熱媒体用通路（26）に接続させ、第２及び第３の金属水
素化物用熱交換器の熱媒体用通路を室内用熱交換ユニッ
ト及び熱源用熱交換ユニットの上記一方（20）の熱媒体
用通路（22）に接続させる第４の過程と、をこの順番に
等時間経過ごとに切換えることにより構成されるサイク
ルを繰り返すことを特徴としている。なお、かっこ内は
後述の実施例の対応する部材を示す。
化物用熱交換器の組合せを２対設け、各対の水素ガスの
移動方向を交互に逆転させ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、第１、第２、第３及び第４
の金属水素化物用熱交換器（10、12、110、112）と、第
１の金属水素化物用熱交換器と第２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状態と、第３の金
属水素化物用熱交換器と第４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状態とを切換可能な水素
ガス移動装置（コンプレッサ14、及びバルブ41、42、4
3、44、141、142、143、144）と、第１、第２、第３及
び第４の金属水素化物用熱交換器の熱媒体用通路（16、
18、116、118）と、室内用熱交換ユニット（24）及び熱
源用熱交換ユニット（20）の熱媒体用通路（26、22）と
の接続を切換える熱媒体用通路切換装置（バルブ31、3
2、33、34、35、36、37、38、131、132、133、134、13
5、136、137、138）と、を有する金属水素化物を利用し
た冷暖房装置に適用されるものであり、第１の金属水素
化物用熱交換器から第２の金属水素化物用熱交換器へ水
素ガスを移動させ、第３の金属水素化物用熱交換器と第
４の金属水素化物用熱交換器との間の水素ガスの移動は
停止させ、第１及び第３の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及び熱源用熱交換ユ
ニットのいずれか一方（20）の熱媒体用通路（22）と接
続させ、第２及び第４の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及び熱源用熱交換ユニ
ットの他方（24）の熱媒体用通路（26）に接続させる第
１過程と、第１の金属水素化物用熱交換器と第２の金属
水素化物用熱交換器との間の水素ガスの移動を停止さ
せ、第４の金属水素化物用熱交換器から第３の金属水素
化物用熱交換器へ水素ガスを移動させ、第１及び第４の
金属水素化物用熱交換器の熱媒体用通路を室内用熱交換
ユニット及び熱源用熱交換ユニットの上記一方（20）の
熱媒体用通路（22）に接続させ、第２及び第３の金属水
素化物用熱交換器の熱媒体用通路を室内用熱交換ユニッ
ト及び熱源用熱交換ユニットの上記他方（24）の熱媒体
用通路（26）に接続させる第２過程と、第２の金属水素
化物用熱交換器から第１の金属水素化物用熱交換器に水
素ガスを移動させ、第３の金属水素化物用熱交換器と第
４の金属水素化物用熱交換器との間の水素ガスの移動を
停止させ、第１及び第３の金属水素化物用熱交換器の熱
媒体用通路を室内用熱交換ユニット及び熱源用熱交換ユ
ニットの上記他方（24）の熱媒体用通路（26）に接続さ
せ、第２及び第４の金属水素化物用熱交換器の熱媒体用
通路を室内用熱交換ユニット及び熱源用熱交換ユニット
の上記一方（20）の熱媒体用通路（22）に接続させる第
３過程と、第１の金属水素化物用熱交換器と第２の金属
水素化物用熱交換器との間の水素ガスの移動を停止さ
せ、第３の金属水素化物用熱交換器から第４の金属水素
化物用熱交換器へ水素ガスを移動させ、第１及び第４の
金属水素化物用熱交換器の熱媒体用通路を室内用熱交換
ユニット及び熱源用熱交換ユニットの上記他方（24）の
熱媒体用通路（26）に接続させ、第２及び第３の金属水
素化物用熱交換器の熱媒体用通路を室内用熱交換ユニッ
ト及び熱源用熱交換ユニットの上記一方（20）の熱媒体
用通路（22）に接続させる第４の過程と、をこの順番に
等時間経過ごとに切換えることにより構成されるサイク
ルを繰り返すことを特徴としている。なお、かっこ内は
後述の実施例の対応する部材を示す。
（ホ）作用 暖房装置として使用する場合次のような作用が得られ
る。第１過程では第１の金属水素化物用熱交換器から第
２の金属水素化物用熱交換器へ水素ガスの移動が行われ
るため、第１の金属水素化物用熱交換器では吸熱が行わ
れ、また第２の金属水素化物用熱交換器では発熱が行わ
れる。この場合、第２の金属水素化物用熱交換器の熱媒
体用通路が室内用熱交換ユニットの熱媒体用通路と接続
されて暖房が行われる。また、第１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。なお、この第１過程では第３の金
属水素化物用熱交換器と第４の金属水素化物用熱交換器
との間では水素ガスの移動は行われない。所定時間経過
すると、すなわち第１の金属水素化物用熱交換器から第
２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、第２過程に移行する。すなわち、第２過
程では第１の金属水素化物用熱交換器と第２の金属水素
化物用熱交換器との間の水素ガスの移動を停止させ、第
４の金属水素化物用熱交換器から第３の金属水素化物用
熱交換器へ水素ガスを移動させる。なお、第１の金属水
素化物用熱交換器及び第２の金属水素化物用熱交換器の
熱媒体用通路の接続状態については第１過程のまま保持
する。従って、第１過程終了時点（第２過程開始時点）
で第２の金属水素化物用熱交換器が有している熱量は継
続して暖房に使用される。第２過程では上述のように第
４の金属水素化物用熱交換器から第３の金属水素化物用
熱交換器へ水素ガスの移動が行われるため、第４の金属
水素化物用熱交換器で吸熱が行われ第３の金属水素化物
用熱交換器で発熱が行われる。従って、この場合には第
34の金属水素化物用熱交換器の熱媒体用通路を室内用熱
交換ユニットの熱媒体用通路と接続し、また第４の金属
水素化物用熱交換器の熱媒体用通路を熱源用熱交換ユニ
ットの熱媒体用通路と接続する。次いで、所定時間経過
すると、すなわち第４の金属水素化物用熱交換器から第
３の金属水素化物用熱交換器への所定量の水素ガスの移
動が完了すると、第３過程が開始される。第３過程では
第３の金属水素化物用熱交換器と第４の金属水素化物用
熱交換器との間の水素ガスの移動を停止すると共に第２
の金属水素化物用熱交換器から第１の金属水素化物用熱
交換器への水素ガスの移動を行わせる。なお、第２過程
から第３過程への移行の際、第３及び第４の金属水素化
物用熱交換器の熱媒体用通路の接続状態については切換
えない。従って、第３過程開始時に第３の金属水素化物
用熱交換器の有している熱量は継続して暖房に使用され
る。第３過程では上述のように、第２の金属水素化物用
熱交換器から第１の金属水素化物用熱交換器へ水素ガス
の移動が行われるため第１の金属水素化物用熱交換器で
発熱が行われ、また第２の金属水素化物用熱交換器で吸
熱が行われる。従って、この場合第１の金属水素化物用
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
体用通路と接続され、また第２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。次いで、所定時間経過すると、すなわ
ち第２の金属水素化物用熱交換器から第１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、
第４過程が開始される。第４過程では第１の金属水素化
物用熱交換器と第２の金属水素化物用熱交換器との間の
水素ガスの移動が停止され、第３の金属水素化物用熱交
換器から第４の金属水素化物用熱交換器へ水素ガスの移
動が行われる。この第３過程から第４過程への移行の際
にも第１及び第２の金属水素化物用熱交換器の熱媒体用
通路の接続状態については切換えない。従って、第４過
程開始時に第１の金属水素化物用熱交換器が有している
熱量は継続して暖房に使用される。第４過程では第３の
金属水素化物用熱交換器から第４の金属水素化物用熱交
換器へ水素ガスの移動が行われるため、第３の金属水素
化物用熱交換器で吸熱が行われ、また第４の金属水素化
物用熱交換器で発熱が行われる。従って、第４の金属水
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
トの熱媒体用通路と接続され、また第３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。このような第１〜第４過程を
繰り返すこと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継続的に
吸熱が行われる。しかも各過程の切換え時に金属水素化
物用熱交換器の有している熱量は、水素ガスの移動が停
止された後も継続して取得されるため、熱効率が大幅に
向上する。
る。第１過程では第１の金属水素化物用熱交換器から第
２の金属水素化物用熱交換器へ水素ガスの移動が行われ
るため、第１の金属水素化物用熱交換器では吸熱が行わ
れ、また第２の金属水素化物用熱交換器では発熱が行わ
れる。この場合、第２の金属水素化物用熱交換器の熱媒
体用通路が室内用熱交換ユニットの熱媒体用通路と接続
されて暖房が行われる。また、第１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。なお、この第１過程では第３の金
属水素化物用熱交換器と第４の金属水素化物用熱交換器
との間では水素ガスの移動は行われない。所定時間経過
すると、すなわち第１の金属水素化物用熱交換器から第
２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、第２過程に移行する。すなわち、第２過
程では第１の金属水素化物用熱交換器と第２の金属水素
化物用熱交換器との間の水素ガスの移動を停止させ、第
４の金属水素化物用熱交換器から第３の金属水素化物用
熱交換器へ水素ガスを移動させる。なお、第１の金属水
素化物用熱交換器及び第２の金属水素化物用熱交換器の
熱媒体用通路の接続状態については第１過程のまま保持
する。従って、第１過程終了時点（第２過程開始時点）
で第２の金属水素化物用熱交換器が有している熱量は継
続して暖房に使用される。第２過程では上述のように第
４の金属水素化物用熱交換器から第３の金属水素化物用
熱交換器へ水素ガスの移動が行われるため、第４の金属
水素化物用熱交換器で吸熱が行われ第３の金属水素化物
用熱交換器で発熱が行われる。従って、この場合には第
34の金属水素化物用熱交換器の熱媒体用通路を室内用熱
交換ユニットの熱媒体用通路と接続し、また第４の金属
水素化物用熱交換器の熱媒体用通路を熱源用熱交換ユニ
ットの熱媒体用通路と接続する。次いで、所定時間経過
すると、すなわち第４の金属水素化物用熱交換器から第
３の金属水素化物用熱交換器への所定量の水素ガスの移
動が完了すると、第３過程が開始される。第３過程では
第３の金属水素化物用熱交換器と第４の金属水素化物用
熱交換器との間の水素ガスの移動を停止すると共に第２
の金属水素化物用熱交換器から第１の金属水素化物用熱
交換器への水素ガスの移動を行わせる。なお、第２過程
から第３過程への移行の際、第３及び第４の金属水素化
物用熱交換器の熱媒体用通路の接続状態については切換
えない。従って、第３過程開始時に第３の金属水素化物
用熱交換器の有している熱量は継続して暖房に使用され
る。第３過程では上述のように、第２の金属水素化物用
熱交換器から第１の金属水素化物用熱交換器へ水素ガス
の移動が行われるため第１の金属水素化物用熱交換器で
発熱が行われ、また第２の金属水素化物用熱交換器で吸
熱が行われる。従って、この場合第１の金属水素化物用
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
体用通路と接続され、また第２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。次いで、所定時間経過すると、すなわ
ち第２の金属水素化物用熱交換器から第１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、
第４過程が開始される。第４過程では第１の金属水素化
物用熱交換器と第２の金属水素化物用熱交換器との間の
水素ガスの移動が停止され、第３の金属水素化物用熱交
換器から第４の金属水素化物用熱交換器へ水素ガスの移
動が行われる。この第３過程から第４過程への移行の際
にも第１及び第２の金属水素化物用熱交換器の熱媒体用
通路の接続状態については切換えない。従って、第４過
程開始時に第１の金属水素化物用熱交換器が有している
熱量は継続して暖房に使用される。第４過程では第３の
金属水素化物用熱交換器から第４の金属水素化物用熱交
換器へ水素ガスの移動が行われるため、第３の金属水素
化物用熱交換器で吸熱が行われ、また第４の金属水素化
物用熱交換器で発熱が行われる。従って、第４の金属水
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
トの熱媒体用通路と接続され、また第３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。このような第１〜第４過程を
繰り返すこと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継続的に
吸熱が行われる。しかも各過程の切換え時に金属水素化
物用熱交換器の有している熱量は、水素ガスの移動が停
止された後も継続して取得されるため、熱効率が大幅に
向上する。
（ヘ）実施例 第１〜６図に本発明の実施例を示す。第１金属水素化物
用熱交換器10、第２金属水素化物用熱交換器12、第３金
属水素化物用熱交換器110及び第４金属水素化物用熱交
換器112が、水素ガス移動装置であるコンプレッサ14及
びバルブ41、42、43、44、141、142、143及び144によっ
て第１図に示すように連結されており、これらのバルブ
の開閉を制御することにより第１金属水素化物用熱交換
器10と第２金属水素化物用熱交換器12との間、及び第３
金属水素化物用熱交換器110及び第４金属水素化物用熱
交換器112との間で水素ガスを移動可能としてある。各
金属水素化物用熱交換器10、12、110及び112内には金属
水素化物が充てんされている。金属水素化物用熱交換器
10、12、110及び112内のそれぞれの熱媒体用通路16、1
8、116及び118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24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、熱媒体用通路切換装置であるバルブ3
1、32、33、34、35、36、37、38、131、132、133、13
4、135、136、137及び138、及びポンプ27及び29が設け
られている。コンプレッサ14の作動及び各バルブの開閉
は図示してない制御装置からの指令によって行われる。
用熱交換器10、第２金属水素化物用熱交換器12、第３金
属水素化物用熱交換器110及び第４金属水素化物用熱交
換器112が、水素ガス移動装置であるコンプレッサ14及
びバルブ41、42、43、44、141、142、143及び144によっ
て第１図に示すように連結されており、これらのバルブ
の開閉を制御することにより第１金属水素化物用熱交換
器10と第２金属水素化物用熱交換器12との間、及び第３
金属水素化物用熱交換器110及び第４金属水素化物用熱
交換器112との間で水素ガスを移動可能としてある。各
金属水素化物用熱交換器10、12、110及び112内には金属
水素化物が充てんされている。金属水素化物用熱交換器
10、12、110及び112内のそれぞれの熱媒体用通路16、1
8、116及び118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24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、熱媒体用通路切換装置であるバルブ3
1、32、33、34、35、36、37、38、131、132、133、13
4、135、136、137及び138、及びポンプ27及び29が設け
られている。コンプレッサ14の作動及び各バルブの開閉
は図示して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過程では第１金属水素化物用熱交換器10の水
素ガスを第２金属水素化物用熱交換器12へ送り込むよう
にバルブ41及び42を開にすると共にバルブ43及び44を閉
とする。なお、第３金属水素化物用熱交換器110と第４
金属水素化物用熱交換器112との間では水素ガスの移動
を行わないため、バルブ141、142、143及び144は閉とし
ておく。また、熱媒体の通路については、バルブ31、3
2、33及び34を開とし、バルブ35、36、37及び38を閉と
する。また、バルブ131、132、133及び134は開としてあ
り、バルブ135、136、137及び138は閉としてある。この
第１過程における水素ガス及び熱媒体の流れを必要な部
分のみ取り出して第２図に示す。この状態では第１金属
水素化物用熱交換器10において水素ガスの放出が行わ
れ、熱媒体用通路16内の熱媒体から熱が奪われる。ま
た、第２金属水素化物用熱交換器12において水素ガスの
吸収が行われ、熱媒体用通路18の熱媒体へ熱が放出され
る（第６図のb1）。これにより熱媒体用通路26へ昇温し
た熱媒体が供給され、室内用熱交換ユニット24によって
暖房が行われる。すなわち、熱源用熱交換ユニット20で
熱の吸収が行われ、室内用熱交換ユニット24で熱が放出
される。なお、この第１段階では第３金属水素化物用熱
交換器110と第４金属水素化物用熱交換器112との間で水
素ガスの移動は行われないが、熱媒体の通路は第２図に
示すように接続されており、第４金属水素化物用熱交換
器112が有する熱量（第６図のd1）は熱媒体用通路118を
流れる熱媒体によっで吸収され暖房に利用される。この
第１過程における各金属水素化物用熱交換器の発熱及び
吸熱状態、及び室内用熱交換ユニット24によって得られ
る取得熱量を第６図に示す。
素ガスを第２金属水素化物用熱交換器12へ送り込むよう
にバルブ41及び42を開にすると共にバルブ43及び44を閉
とする。なお、第３金属水素化物用熱交換器110と第４
金属水素化物用熱交換器112との間では水素ガスの移動
を行わないため、バルブ141、142、143及び144は閉とし
ておく。また、熱媒体の通路については、バルブ31、3
2、33及び34を開とし、バルブ35、36、37及び38を閉と
する。また、バルブ131、132、133及び134は開としてあ
り、バルブ135、136、137及び138は閉としてある。この
第１過程における水素ガス及び熱媒体の流れを必要な部
分のみ取り出して第２図に示す。この状態では第１金属
水素化物用熱交換器10において水素ガスの放出が行わ
れ、熱媒体用通路16内の熱媒体から熱が奪われる。ま
た、第２金属水素化物用熱交換器12において水素ガスの
吸収が行われ、熱媒体用通路18の熱媒体へ熱が放出され
る（第６図のb1）。これにより熱媒体用通路26へ昇温し
た熱媒体が供給され、室内用熱交換ユニット24によって
暖房が行われる。すなわち、熱源用熱交換ユニット20で
熱の吸収が行われ、室内用熱交換ユニット24で熱が放出
される。なお、この第１段階では第３金属水素化物用熱
交換器110と第４金属水素化物用熱交換器112との間で水
素ガスの移動は行われないが、熱媒体の通路は第２図に
示すように接続されており、第４金属水素化物用熱交換
器112が有する熱量（第６図のd1）は熱媒体用通路118を
流れる熱媒体によっで吸収され暖房に利用される。この
第１過程における各金属水素化物用熱交換器の発熱及び
吸熱状態、及び室内用熱交換ユニット24によって得られ
る取得熱量を第６図に示す。
第１過程の状態で所定時間が経過して所定量の水素ガス
の移動が完了すると、すなわち第２金属水素化物用熱交
換器12の水素ガス圧力が所定値に達すると、第１過程か
ら第２過程に切換わる。すなわち、バルブ41、42、43及
び44が閉じられると共にバルブ142及びバルブ141が開と
される（バルブ143及びバルブ144は閉のまま）。これに
伴い、バルブ135、136、137及び138が開とされ、バルブ
131、132、133及び134は閉状態のままとされる。一方、
バルブ31、32、33、34、35、36、37及び38は第１過程と
同じ状態、すなわちバルブ31、32、33及び34が開で、バ
ルブ35、36、37及び38が閉の状態に保持される。この状
態を第３図に示す。この第２過程が開始された直後は第
１金属水素化物用熱交換器10の金属水素化物は低温状態
にあり、また第２金属水素化物用熱交換器12の金属水素
化物は高温状態にある。第２金属水素化物用熱交換器12
の熱媒体用通路18を流れる熱媒体により熱が吸収され、
第２金属水素化物用熱交換器12の金属水素化物の温度は
次第に低下していく。一方、第４金属水素化物用熱交換
器112から第３金属水素化物用熱交換器110へ水素ガスの
移動が行われ、第３金属水素化物用熱交換器110で発熱
が行われ、また第４金属水素化物用熱交換器112で吸熱
が行われる。このため、第３金属水素化物用熱交換器11
0の金属水素化物の温度は次第に上昇していく。こうし
て第２金属水素化物用熱交換器12に残存していた熱量
（第６図のb2）及び第３金属水素化物用熱交換器110で
発生する熱量（第６図のc2）により暖房が継続される。
この状態で第３金属水素化物用熱交換器110の水素ガス
圧力が所定値に達すると第３過程に切換わる。
の移動が完了すると、すなわち第２金属水素化物用熱交
換器12の水素ガス圧力が所定値に達すると、第１過程か
ら第２過程に切換わる。すなわち、バルブ41、42、43及
び44が閉じられると共にバルブ142及びバルブ141が開と
される（バルブ143及びバルブ144は閉のまま）。これに
伴い、バルブ135、136、137及び138が開とされ、バルブ
131、132、133及び134は閉状態のままとされる。一方、
バルブ31、32、33、34、35、36、37及び38は第１過程と
同じ状態、すなわちバルブ31、32、33及び34が開で、バ
ルブ35、36、37及び38が閉の状態に保持される。この状
態を第３図に示す。この第２過程が開始された直後は第
１金属水素化物用熱交換器10の金属水素化物は低温状態
にあり、また第２金属水素化物用熱交換器12の金属水素
化物は高温状態にある。第２金属水素化物用熱交換器12
の熱媒体用通路18を流れる熱媒体により熱が吸収され、
第２金属水素化物用熱交換器12の金属水素化物の温度は
次第に低下していく。一方、第４金属水素化物用熱交換
器112から第３金属水素化物用熱交換器110へ水素ガスの
移動が行われ、第３金属水素化物用熱交換器110で発熱
が行われ、また第４金属水素化物用熱交換器112で吸熱
が行われる。このため、第３金属水素化物用熱交換器11
0の金属水素化物の温度は次第に上昇していく。こうし
て第２金属水素化物用熱交換器12に残存していた熱量
（第６図のb2）及び第３金属水素化物用熱交換器110で
発生する熱量（第６図のc2）により暖房が継続される。
この状態で第３金属水素化物用熱交換器110の水素ガス
圧力が所定値に達すると第３過程に切換わる。
第３過程ではバルブ141、142、143及び144が閉じられ、
第３金属水素化物用熱交換器110と第４金属水素化物用
熱交換器112との間の水素ガスの移動が停止されると共
に、バルブ43及び44が開とされる（バルブ41及び42は閉
のまま）。これにより第２金属水素化物用熱交換器12か
ら第１金属水素化物用熱交換器10に水素ガスの移動が行
われる。これと同時にバルブ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。一方、バル
ブ131、132、133、134、135、136、137及び138について
は第２過程と同じ状態、すなわちバルブ131、132、133
及び134が閉の状態、またバルブ135、136、137及び138
が開の状態に保持される。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と第２金属水素化
物用熱交換器12及び第４金属水素化物用熱交換器112と
の間で熱媒体が流れ、また室内用熱交換ユニット24と第
１金属水素化物用熱交換器10及び第３金属水素化物用熱
交換器110との間で熱媒体が流れることになる。第１金
属水素化物用熱交換器10では発熱が行われ（第６図の
a3）、第２金属水素化物用熱交換器12では吸熱が行われ
る。熱媒体の通路が切換られているため、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。第３過程開始時に第３金属水素化物用熱
交換器110が有していた熱量（第６図のC3）も暖房に利
用される。この状態で第１金属水素化物用熱交換器10の
水素ガス圧力が所定値に達すると第４過程に切換わる。
第３金属水素化物用熱交換器110と第４金属水素化物用
熱交換器112との間の水素ガスの移動が停止されると共
に、バルブ43及び44が開とされる（バルブ41及び42は閉
のまま）。これにより第２金属水素化物用熱交換器12か
ら第１金属水素化物用熱交換器10に水素ガスの移動が行
われる。これと同時にバルブ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。一方、バル
ブ131、132、133、134、135、136、137及び138について
は第２過程と同じ状態、すなわちバルブ131、132、133
及び134が閉の状態、またバルブ135、136、137及び138
が開の状態に保持される。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と第２金属水素化
物用熱交換器12及び第４金属水素化物用熱交換器112と
の間で熱媒体が流れ、また室内用熱交換ユニット24と第
１金属水素化物用熱交換器10及び第３金属水素化物用熱
交換器110との間で熱媒体が流れることになる。第１金
属水素化物用熱交換器10では発熱が行われ（第６図の
a3）、第２金属水素化物用熱交換器12では吸熱が行われ
る。熱媒体の通路が切換られているため、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。第３過程開始時に第３金属水素化物用熱
交換器110が有していた熱量（第６図のC3）も暖房に利
用される。この状態で第１金属水素化物用熱交換器10の
水素ガス圧力が所定値に達すると第４過程に切換わる。
第４過程ではバルブ41、42、43及び44が閉じられて第２
金属水素化物用熱交換器12から第１金属水素化物用熱交
換器10への水素ガスの移動が停止され、バルブ143及び1
44が開とされ（バルブ141及び142は閉のまま）、第３金
属水素化物用熱交換器110から第４金属水素化物用熱交
換器112へ水素ガスが移動する。同時にバルブ131、13
2、133及び134を開とし、バルブ135、136、137及び138
を閉とする。ただし、バルブ31、32、33、34、35、36、
37及び38については第３過程のまま、すなわちバルブ3
5、36、37及び38が開、バルブ31、32、33及び34が閉の
状態に保持される。この状態を第５図に示す。この状態
では熱源用熱交換ユニット20と第２金属水素化物用熱交
換器12及び第３金属水素化物用熱交換器110との間で熱
媒体が流れ、また室内用熱交換ユニット24と第１金属水
素化物用熱交換器10及び第４金属水素化物用熱交換器11
2との間で熱媒体が流れることになる。第４金属水素化
物用熱交換器112で発熱が行われ（第６図のd4）、また
第３金属水素化物用熱交換器110で吸熱が行われる。こ
れにより、室内用熱交換ユニット24で暖房が行われ、ま
た熱源用熱交換ユニット20で吸熱が行われる。第４過程
開始時に第１金属水素化物用熱交換器10が有していた熱
量（第６図のa4）も暖房に利用される。こうして第４金
属水素化物用熱交換器112の水素ガス圧力が所定値まで
達すると、再び第２図に示した第１過程が開始される。
以下同様に第１過程、第２過程、第３過程及び第４過程
を繰り返す。これにより第６図に示すように、第１過程
〜第４過程の間、継続的に安定した熱量を取得すること
ができ熱効率が上昇する。各過程の切換え時に金属水素
化物用熱交換器が有していた熱量も次の過程で引き続い
て暖房に利用されるので、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、すなわち成績計数は
従来方式と比較して大幅に上昇する。
金属水素化物用熱交換器12から第１金属水素化物用熱交
換器10への水素ガスの移動が停止され、バルブ143及び1
44が開とされ（バルブ141及び142は閉のまま）、第３金
属水素化物用熱交換器110から第４金属水素化物用熱交
換器112へ水素ガスが移動する。同時にバルブ131、13
2、133及び134を開とし、バルブ135、136、137及び138
を閉とする。ただし、バルブ31、32、33、34、35、36、
37及び38については第３過程のまま、すなわちバルブ3
5、36、37及び38が開、バルブ31、32、33及び34が閉の
状態に保持される。この状態を第５図に示す。この状態
では熱源用熱交換ユニット20と第２金属水素化物用熱交
換器12及び第３金属水素化物用熱交換器110との間で熱
媒体が流れ、また室内用熱交換ユニット24と第１金属水
素化物用熱交換器10及び第４金属水素化物用熱交換器11
2との間で熱媒体が流れることになる。第４金属水素化
物用熱交換器112で発熱が行われ（第６図のd4）、また
第３金属水素化物用熱交換器110で吸熱が行われる。こ
れにより、室内用熱交換ユニット24で暖房が行われ、ま
た熱源用熱交換ユニット20で吸熱が行われる。第４過程
開始時に第１金属水素化物用熱交換器10が有していた熱
量（第６図のa4）も暖房に利用される。こうして第４金
属水素化物用熱交換器112の水素ガス圧力が所定値まで
達すると、再び第２図に示した第１過程が開始される。
以下同様に第１過程、第２過程、第３過程及び第４過程
を繰り返す。これにより第６図に示すように、第１過程
〜第４過程の間、継続的に安定した熱量を取得すること
ができ熱効率が上昇する。各過程の切換え時に金属水素
化物用熱交換器が有していた熱量も次の過程で引き続い
て暖房に利用されるので、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、すなわち成績計数は
従来方式と比較して大幅に上昇する。
なお、上記作用は暖房装置として使用した場合のもので
あるが、冷房装置として使用する場合には熱源用熱交換
ユニット20と室内用熱交換ユニット24とを互いに入れ替
えればよい。
あるが、冷房装置として使用する場合には熱源用熱交換
ユニット20と室内用熱交換ユニット24とを互いに入れ替
えればよい。
（ト）発明の効果 以上説明してきたように、本発明によると、水素ガスを
周期的に移動可能な２つの金属水素化物用熱交換器を２
対設け、交互に水素ガスの流れ方向を変えると共に熱媒
体の通路を切換えるようにしたので、水素ガス移動装置
の稼動率が向上すると共に、水素ガス移動装置に投入す
る仕事量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。
周期的に移動可能な２つの金属水素化物用熱交換器を２
対設け、交互に水素ガスの流れ方向を変えると共に熱媒
体の通路を切換えるようにしたので、水素ガス移動装置
の稼動率が向上すると共に、水素ガス移動装置に投入す
る仕事量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図は冷暖房装置の第１過程を示す図、第３図は冷暖房
装置の第２過程を示す図、第４図は冷暖房装置の第３過
程を示す図、第５図は冷暖房装置の第４過程を示す図、
第６図は各過程における熱量の変化を示す図である。 10……第１金属水素化物用熱交換器、12……第２金属水
素化物用熱交換器、110……第３金属水素化物用熱交換
器、112……第４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、41,42,43,44,141,142,143,144……バルブ、31,3
2,33,34,35,36,37,38,131,132,133,134,135,136,137,13
8……バルブ。
２図は冷暖房装置の第１過程を示す図、第３図は冷暖房
装置の第２過程を示す図、第４図は冷暖房装置の第３過
程を示す図、第５図は冷暖房装置の第４過程を示す図、
第６図は各過程における熱量の変化を示す図である。 10……第１金属水素化物用熱交換器、12……第２金属水
素化物用熱交換器、110……第３金属水素化物用熱交換
器、112……第４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、41,42,43,44,141,142,143,144……バルブ、31,3
2,33,34,35,36,37,38,131,132,133,134,135,136,137,13
8……バルブ。
Claims (1)
- 【請求項１】第１、第２、第３及び第４の金属水素化物
用熱交換器と、第１の金属水素化物用熱交換器と第２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
状態と、第３の金属水素化物用熱交換器と第４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状態と
を切換可能な水素ガス移動装置と、第１、第２、第３及
び第４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通路切換装置と、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、 第１の金属水素化物用熱交換器から第２の金属水素化物
用熱交換器へ水素ガスを移動させ、第３の金属水素化物
用熱交換器と第４の金属水素化物用熱交換器との間の水
素ガスの移動は停止させ、第１及び第３の金属水素化物
用熱交換器の熱媒体用通路は室内用熱交換ユニット及び
熱源用熱交換ユニットのいずれか一方の熱媒体用通路と
接続させ、第２及び第４の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及び熱源用熱交換ユ
ニットの他方の熱媒体用通路に接続させる第１過程と、 第１の金属水素化物用熱交換器と第２の金属水素化物用
熱交換器との間の水素ガスの移動を停止させ、第４の金
属水素化物用熱交換器から第３の金属水素化物用熱交換
器へ水素ガスを移動させ、第１及び第４の金属水素化物
用熱交換器の熱媒体用通路を室内用熱交換ユニット及び
熱源用熱交換ユニットの上記一方の熱媒体用通路に接続
させ、第２及び第３の金属水素化物用熱交換器の熱媒体
用通路を室内用熱交換ユニット及び熱源用熱交換ユニッ
トの上記他方の熱媒体用通路に接続させる第２過程と、 第２の金属水素化物用熱交換器から第１の金属水素化物
用熱交換器に水素ガスを移動させ、第３の金属水素化物
用熱交換器と第４の金属水素化物用熱交換器との間の水
素ガスの移動を停止させ、第１及び第３の金属水素化物
用熱交換器の熱媒体用通路を室内用熱交換ユニット及び
熱源用熱交換ユニットの上記他方の熱媒体用通路に接続
させ、第２及び第４の金属水素化物用熱交換器の熱媒体
用通路を室内用熱交換ユニット及び熱源用熱交換ユニッ
トの上記一方の熱媒体用通路に接続させる第３過程と、 第１の金属水素化物用熱交換器と第２の金属水素化物用
熱交換器との間の水素ガスの移動を停止させ、第３の金
属水素化物用熱交換器から第４の金属水素化物用熱交換
器へ水素ガスを移動させ、第１及び第４の金属水素化物
用熱交換器の熱媒体用通路を室内用熱交換ユニット及び
熱源用熱交換ユニットの上記他方の熱媒体用通路に接続
させ、第２及び第３の金属水素化物用熱交換器の熱媒体
用通路を室内用熱交換ユニット及び熱源用熱交換ユニッ
トの上記一方の熱媒体用通路に接続させる第４過程と、 をこの順番に等時間経過ごとに切換えることにより構成
されるサイクルを繰り返す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 |
|---|---|---|---|
| JP13606086A JPH0745992B2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP13606086A JPH0745992B2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 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 |
|---|---|
| JPS62294868A JPS62294868A (ja) | 1987-12-22 |
| JPH0745992B2 true JPH0745992B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=15166260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13606086A Expired - Fee Related JPH0745992B2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 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) | JPH0745992B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0663673B2 (ja) * | 1987-05-18 | 1994-08-22 | 三洋電機株式会社 | 金属水素化物を利用した熱輸送方法 |
| JPH01305273A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-08 | Seijiro Suda | 金属水素化物ヒートポンプ |
| JPH02110263A (ja) * | 1988-10-19 | 1990-04-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金を利用した熱利用システムとその運転方法 |
-
1986
- 1986-06-13 JP JP13606086A patent/JPH0745992B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62294868A (ja) | 1987-12-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |