JPH11270797A - 移動層方式水素吸蔵合金利用方法及びその設備 - Google Patents
移動層方式水素吸蔵合金利用方法及びその設備Info
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- JPH11270797A JPH11270797A JP10078056A JP7805698A JPH11270797A JP H11270797 A JPH11270797 A JP H11270797A JP 10078056 A JP10078056 A JP 10078056A JP 7805698 A JP7805698 A JP 7805698A JP H11270797 A JPH11270797 A JP H11270797A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水素吸蔵合金を用いた熱駆動型の移動層方式
水素吸蔵合金利用方法及びその設備を提供すること。 【解決手段】 排熱回収側に水素吸蔵用反応容器及び水
素放出用反応容器、これに対峙して、冷熱発生側に水素
放出用反応容器及び水素吸蔵用反応容器をそれぞれ配置
し、前記各反応容器内での反応終了後に加熱、冷却系の
供給を一旦停止して、排熱回収側及び冷熱発生側での各
反応容器内の圧力が同じになるように均圧後に、下部の
水素放出用反応容器及び水素吸蔵用反応容器の水素吸蔵
合金を貯留容器にそれぞれ落下させ、次いで上部の反応
容器の水素吸蔵合金を下部の反応容器に移動させ、その
後の貯留容器の水素吸蔵合金を水素吸蔵合金搬送装置を
用いて上部の反応容器に搬送して反応を開始する、この
サイクルを繰り返すことにより、排熱から冷熱を製造す
ることを特徴とする移動層方式水素吸蔵合金利用方法及
びその設備。
水素吸蔵合金利用方法及びその設備を提供すること。 【解決手段】 排熱回収側に水素吸蔵用反応容器及び水
素放出用反応容器、これに対峙して、冷熱発生側に水素
放出用反応容器及び水素吸蔵用反応容器をそれぞれ配置
し、前記各反応容器内での反応終了後に加熱、冷却系の
供給を一旦停止して、排熱回収側及び冷熱発生側での各
反応容器内の圧力が同じになるように均圧後に、下部の
水素放出用反応容器及び水素吸蔵用反応容器の水素吸蔵
合金を貯留容器にそれぞれ落下させ、次いで上部の反応
容器の水素吸蔵合金を下部の反応容器に移動させ、その
後の貯留容器の水素吸蔵合金を水素吸蔵合金搬送装置を
用いて上部の反応容器に搬送して反応を開始する、この
サイクルを繰り返すことにより、排熱から冷熱を製造す
ることを特徴とする移動層方式水素吸蔵合金利用方法及
びその設備。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素吸蔵合金を用
いた熱駆動型の移動層方式水素吸蔵合金利用方法及びそ
の設備に関するものである。
いた熱駆動型の移動層方式水素吸蔵合金利用方法及びそ
の設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、水素吸蔵合金を用いた熱駆動型の
熱供給装置が開発されている。水素吸蔵合金はガス状水
素の１０００倍の高い貯蔵密度を持ち、下記反応式で示
されるような特徴がある。 水素吸蔵： Ｍ ＋ Ｈ2 → ＭＨ2 ＋ Ｑ （発熱反応） 水素放出： ＭＨ2 → Ｍ ＋ Ｈ2 − Ｑ （吸熱反応） Ｍ：水素吸蔵合金、Ｈ2 ：水素、ＭＨ2 ：金属水素化物、Ｑ：反応熱（＞０） この反応は、温度を下げるか圧力を上げると水素が吸蔵
され、温度を上げるか圧力を下げると水素が放出され
る。また、水素吸蔵時には発熱し、水素放出時には吸熱
し温度が下がる。これらの特徴のうち、温度を上げると
水素吸蔵合金から水素が放出される性質を用いて、水素
を低圧から高圧に変換することができる。
熱供給装置が開発されている。水素吸蔵合金はガス状水
素の１０００倍の高い貯蔵密度を持ち、下記反応式で示
されるような特徴がある。 水素吸蔵： Ｍ ＋ Ｈ2 → ＭＨ2 ＋ Ｑ （発熱反応） 水素放出： ＭＨ2 → Ｍ ＋ Ｈ2 − Ｑ （吸熱反応） Ｍ：水素吸蔵合金、Ｈ2 ：水素、ＭＨ2 ：金属水素化物、Ｑ：反応熱（＞０） この反応は、温度を下げるか圧力を上げると水素が吸蔵
され、温度を上げるか圧力を下げると水素が放出され
る。また、水素吸蔵時には発熱し、水素放出時には吸熱
し温度が下がる。これらの特徴のうち、温度を上げると
水素吸蔵合金から水素が放出される性質を用いて、水素
を低圧から高圧に変換することができる。
【０００３】この高圧水素を、離れた同一の装置構成を
持つ別の水素吸蔵合金に移動させ反応させれば、その場
所で発熱反応が起こり熱を発生することができる。ま
た、一旦水素を吸蔵した後、水素を最初の装置に向かっ
て放出させれば、吸熱反応により冷熱を製造することが
できる。より詳しくは、容器に水素吸蔵合金を充填し、
ここに水素を導入し十分に水素吸蔵合金に水素を吸蔵さ
せる。その後、容器を密閉し水素吸蔵合金に熱を加え温
度を上昇させると、その温度での水素吸蔵合金の平衡圧
力は増大し容器内の圧力は上昇する。代表的な水素吸蔵
合金であるＬａＮｉ5 では、２５℃で２ｋｇ／ｃｍ2 程
度の水素圧であるが、この水素吸蔵合金を１００℃程度
の加熱することで、１０ｋｇ／ｃｍ2 程度の水素圧を作
り出すことができる。
持つ別の水素吸蔵合金に移動させ反応させれば、その場
所で発熱反応が起こり熱を発生することができる。ま
た、一旦水素を吸蔵した後、水素を最初の装置に向かっ
て放出させれば、吸熱反応により冷熱を製造することが
できる。より詳しくは、容器に水素吸蔵合金を充填し、
ここに水素を導入し十分に水素吸蔵合金に水素を吸蔵さ
せる。その後、容器を密閉し水素吸蔵合金に熱を加え温
度を上昇させると、その温度での水素吸蔵合金の平衡圧
力は増大し容器内の圧力は上昇する。代表的な水素吸蔵
合金であるＬａＮｉ5 では、２５℃で２ｋｇ／ｃｍ2 程
度の水素圧であるが、この水素吸蔵合金を１００℃程度
の加熱することで、１０ｋｇ／ｃｍ2 程度の水素圧を作
り出すことができる。
【０００４】また、−２０℃〜３００℃において、水素
を吸蔵放出できる合金としては、ＬａＮｉ5 、ＣａＮｉ
5 、Ｍｇ2 Ｎｉ、ＦｅＴｉなどが代表的なものである。
これらの合金は特に水素吸蔵合金と呼ばれる。この水素
吸蔵合金は、水素の吸蔵放出を迅速に行わせるため、表
面積が大きい方が良く、通常粉末状で用いられる。一
方、粉末状態では伝熱が悪く、熱が迅速に水素吸蔵合金
に伝わらずに水素吸蔵速度が遅い。このため、水素吸蔵
合金粉末充填層に、フインを設置した伝熱管を挿入し、
伝熱面積を増大させることにより、伝熱の促進を行い水
素吸蔵放出速度の迅速化を行う方法が取られているのが
実状である。
を吸蔵放出できる合金としては、ＬａＮｉ5 、ＣａＮｉ
5 、Ｍｇ2 Ｎｉ、ＦｅＴｉなどが代表的なものである。
これらの合金は特に水素吸蔵合金と呼ばれる。この水素
吸蔵合金は、水素の吸蔵放出を迅速に行わせるため、表
面積が大きい方が良く、通常粉末状で用いられる。一
方、粉末状態では伝熱が悪く、熱が迅速に水素吸蔵合金
に伝わらずに水素吸蔵速度が遅い。このため、水素吸蔵
合金粉末充填層に、フインを設置した伝熱管を挿入し、
伝熱面積を増大させることにより、伝熱の促進を行い水
素吸蔵放出速度の迅速化を行う方法が取られているのが
実状である。
【０００５】一般的な水素吸蔵合金の反応容器の構造を
図２、図３に示す。図２はシャルランドチューブ型反応
容器のシェル側に水素吸蔵合金を充填したものであり、
この図２に示すように、水素吸蔵用反応容器１内に水素
吸蔵合金９が充填され、この水素吸蔵合金９内には容器
内熱媒配管１０が配設されている。また、図３は、チュ
ーブ側に水素吸蔵合金を充填したものである。この図３
に示すように、容器外熱媒配管１１内に水素吸蔵合金９
を充填した水素吸蔵用反応容器１を内蔵させている。こ
れらの水素吸蔵合金の反応容器を利用した固定層方式の
水素吸蔵合金利用設備の概念図を図４に示す。この図４
に示すように、排熱回収側の水素吸蔵用反応容器１と冷
熱発生側の水素吸蔵用反応容器１は、水素配管８によっ
て結ばれており、バッチ式に水素は排熱回収側の水素吸
蔵用反応容器と冷熱発生側の反応容器の間を往復する。
図２、図３に示す。図２はシャルランドチューブ型反応
容器のシェル側に水素吸蔵合金を充填したものであり、
この図２に示すように、水素吸蔵用反応容器１内に水素
吸蔵合金９が充填され、この水素吸蔵合金９内には容器
内熱媒配管１０が配設されている。また、図３は、チュ
ーブ側に水素吸蔵合金を充填したものである。この図３
に示すように、容器外熱媒配管１１内に水素吸蔵合金９
を充填した水素吸蔵用反応容器１を内蔵させている。こ
れらの水素吸蔵合金の反応容器を利用した固定層方式の
水素吸蔵合金利用設備の概念図を図４に示す。この図４
に示すように、排熱回収側の水素吸蔵用反応容器１と冷
熱発生側の水素吸蔵用反応容器１は、水素配管８によっ
て結ばれており、バッチ式に水素は排熱回収側の水素吸
蔵用反応容器と冷熱発生側の反応容器の間を往復する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の固定層方式の水素吸蔵合金利用設備は、同一の装置で
水素を吸蔵させる際には水素吸蔵合金を充填した反応容
器を冷却し、水素を吸蔵後放出させる際には水素吸蔵合
金を充填した反応容器を加熱していた。このため冷却し
た反応容器を加熱する操作を繰り返すため、加熱のため
のエネルギーが大きいという問題があった。これらの課
題を解決する方法として、本発明者らは鋭意検討を行
い、特開平９−２４９４０１号公報に示す移動層方式の
水素吸蔵合金利用方法を開発した。本発明は、上記の水
素吸蔵合金利用技術の一層の特性改善を行うために発明
されたものであり、高効率、かつシンプルな装置構成を
もつ排熱を冷熱に変換する移動層方式水素吸蔵合金利用
設備を提供するものである。
の固定層方式の水素吸蔵合金利用設備は、同一の装置で
水素を吸蔵させる際には水素吸蔵合金を充填した反応容
器を冷却し、水素を吸蔵後放出させる際には水素吸蔵合
金を充填した反応容器を加熱していた。このため冷却し
た反応容器を加熱する操作を繰り返すため、加熱のため
のエネルギーが大きいという問題があった。これらの課
題を解決する方法として、本発明者らは鋭意検討を行
い、特開平９−２４９４０１号公報に示す移動層方式の
水素吸蔵合金利用方法を開発した。本発明は、上記の水
素吸蔵合金利用技術の一層の特性改善を行うために発明
されたものであり、高効率、かつシンプルな装置構成を
もつ排熱を冷熱に変換する移動層方式水素吸蔵合金利用
設備を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述したような問題を解
消すべく、発明者らは鋭意開発を進めた結果、水素吸蔵
反応部と水素放出反応部を分離し、かつ貯留容器を配設
すると共に、水素吸蔵合金搬送装置を用いて水素吸蔵合
金を移動させる設備において、排熱回収側、冷熱発生側
に、それぞれ貯留容器を１つずつ用いて水素吸蔵反応部
または水素放出反応部の圧力が同じようになるように均
圧させた後に水素吸蔵合金を排出することによって目的
を達成できることを知見し、本発明をなすに至ったもの
である。
消すべく、発明者らは鋭意開発を進めた結果、水素吸蔵
反応部と水素放出反応部を分離し、かつ貯留容器を配設
すると共に、水素吸蔵合金搬送装置を用いて水素吸蔵合
金を移動させる設備において、排熱回収側、冷熱発生側
に、それぞれ貯留容器を１つずつ用いて水素吸蔵反応部
または水素放出反応部の圧力が同じようになるように均
圧させた後に水素吸蔵合金を排出することによって目的
を達成できることを知見し、本発明をなすに至ったもの
である。
【０００８】すなわち、その発明の要旨とするところ
は、 （１）排熱回収側に水素吸蔵用反応容器及び水素放出用
反応容器、これに対峙して、冷熱発生側に水素放出用反
応容器及び水素吸蔵用反応容器をそれぞれ配置し、前記
各反応容器内での反応終了後に加熱、冷却系の供給を一
旦停止して、排熱回収側及び冷熱発生側での各反応容器
内の圧力が同じになるように均圧後に、下部の水素放出
用反応容器及び水素吸蔵用反応容器の水素吸蔵合金を貯
留容器にそれぞれ落下させ、次いで上部の反応容器の水
素吸蔵合金を下部の反応容器に移動させ、その後の貯留
容器の水素吸蔵合金を水素吸蔵合金搬送装置を用いて上
部の反応容器に搬送して反応を開始する、このサイクル
を繰り返すことにより、排熱から冷熱を製造することを
特徴とする移動層方式水素吸蔵合金利用方法。
は、 （１）排熱回収側に水素吸蔵用反応容器及び水素放出用
反応容器、これに対峙して、冷熱発生側に水素放出用反
応容器及び水素吸蔵用反応容器をそれぞれ配置し、前記
各反応容器内での反応終了後に加熱、冷却系の供給を一
旦停止して、排熱回収側及び冷熱発生側での各反応容器
内の圧力が同じになるように均圧後に、下部の水素放出
用反応容器及び水素吸蔵用反応容器の水素吸蔵合金を貯
留容器にそれぞれ落下させ、次いで上部の反応容器の水
素吸蔵合金を下部の反応容器に移動させ、その後の貯留
容器の水素吸蔵合金を水素吸蔵合金搬送装置を用いて上
部の反応容器に搬送して反応を開始する、このサイクル
を繰り返すことにより、排熱から冷熱を製造することを
特徴とする移動層方式水素吸蔵合金利用方法。
【０００９】（２）排熱回収側に水素吸蔵用反応容器の
下部にフィダーを介して水素放出用反応容器を直列に配
置し、さらに該水素放出用反応容器の下部に該フィダー
を介して貯留容器を配設すると共に、該貯留容器の下部
と水素吸蔵用反応容器の上部が水素吸蔵合金搬送装置に
よって結ばれ、またこれに対峙して、冷熱発生側に水素
放出用反応容器の下部にフィダーを介して水素吸蔵用反
応容器を、さらに該水素吸蔵用反応容器の下部に該フィ
ダーを介して貯留容器を配設すると共に、該貯留容器の
下部と水素放出用反応容器の上部が水素吸蔵合金搬送装
置によって結ばれ、かつ排熱回収側の水素吸蔵用反応容
器と冷熱発生側の水素放出用反応容器及び排熱回収側の
水素放出用反応容器と冷熱発生側の水素吸蔵用反応容器
とが水素配管で結ばれており、水素吸蔵合金は排熱回収
側の水素吸蔵用反応容器にて低圧水素を冷熱発生側の水
素放出用反応容器から吸蔵し、同時に排熱回収側の水素
放出用反応容器にて高圧水素を冷熱発生側の水素吸蔵用
反応容器に移動させるように構成したことを特徴とする
移動層方式水素吸蔵合金利用設備にある。
下部にフィダーを介して水素放出用反応容器を直列に配
置し、さらに該水素放出用反応容器の下部に該フィダー
を介して貯留容器を配設すると共に、該貯留容器の下部
と水素吸蔵用反応容器の上部が水素吸蔵合金搬送装置に
よって結ばれ、またこれに対峙して、冷熱発生側に水素
放出用反応容器の下部にフィダーを介して水素吸蔵用反
応容器を、さらに該水素吸蔵用反応容器の下部に該フィ
ダーを介して貯留容器を配設すると共に、該貯留容器の
下部と水素放出用反応容器の上部が水素吸蔵合金搬送装
置によって結ばれ、かつ排熱回収側の水素吸蔵用反応容
器と冷熱発生側の水素放出用反応容器及び排熱回収側の
水素放出用反応容器と冷熱発生側の水素吸蔵用反応容器
とが水素配管で結ばれており、水素吸蔵合金は排熱回収
側の水素吸蔵用反応容器にて低圧水素を冷熱発生側の水
素放出用反応容器から吸蔵し、同時に排熱回収側の水素
放出用反応容器にて高圧水素を冷熱発生側の水素吸蔵用
反応容器に移動させるように構成したことを特徴とする
移動層方式水素吸蔵合金利用設備にある。
【００１０】このように、水素吸蔵用反応容器と水素放
出用反応容器および貯留容器を２基対峙して配置し、反
応終了後に加熱、冷却系の供給を停止して、各反応容器
間の圧力を同じように均圧した後に、下部に反応容器の
水素吸蔵合金を貯留容器に落下させ、次いで上部の反応
容器の水素吸蔵合金を下部の反応容器に移動させる。そ
の後、貯留容器の水素吸蔵合金を水素吸蔵合金搬送装置
で上部の反応容器に搬送して反応を開始する。このよう
な構成によって、反応容器間の均圧設備を必要とせず、
貯留容器を設置するだけで均圧容器が必要なく設備高さ
が低減できると共に、設備コストの低減を図ることがで
きる。
出用反応容器および貯留容器を２基対峙して配置し、反
応終了後に加熱、冷却系の供給を停止して、各反応容器
間の圧力を同じように均圧した後に、下部に反応容器の
水素吸蔵合金を貯留容器に落下させ、次いで上部の反応
容器の水素吸蔵合金を下部の反応容器に移動させる。そ
の後、貯留容器の水素吸蔵合金を水素吸蔵合金搬送装置
で上部の反応容器に搬送して反応を開始する。このよう
な構成によって、反応容器間の均圧設備を必要とせず、
貯留容器を設置するだけで均圧容器が必要なく設備高さ
が低減できると共に、設備コストの低減を図ることがで
きる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に従って詳細に説明する。図１は、本発明の移
動層方式水素吸蔵合金利用設備の概念図であり、この図
に示すように、排熱回収側の水素吸蔵用反応容器１に充
填されている水素吸蔵合金は、フィダー３により切り出
され、該水素吸蔵用反応容器１内の冷却水用伝熱管６中
には２５℃程度の冷却水が流れており、水素化反応熱を
除去するようになっている。一方、冷熱発生側の水素放
出用反応容器２に充填されている水素吸蔵合金は、フィ
ダー３により切り出され、該水素放出用反応容器２の冷
却水用伝熱管６中には１５℃程度の冷却管戻り水が流れ
ており、吸熱反応により冷水を製造し冷熱需要に与えら
れる。
て、図面に従って詳細に説明する。図１は、本発明の移
動層方式水素吸蔵合金利用設備の概念図であり、この図
に示すように、排熱回収側の水素吸蔵用反応容器１に充
填されている水素吸蔵合金は、フィダー３により切り出
され、該水素吸蔵用反応容器１内の冷却水用伝熱管６中
には２５℃程度の冷却水が流れており、水素化反応熱を
除去するようになっている。一方、冷熱発生側の水素放
出用反応容器２に充填されている水素吸蔵合金は、フィ
ダー３により切り出され、該水素放出用反応容器２の冷
却水用伝熱管６中には１５℃程度の冷却管戻り水が流れ
ており、吸熱反応により冷水を製造し冷熱需要に与えら
れる。
【００１２】同様に、それぞれの側のフィダー３の下部
には水素放出用反応容器２、水素吸蔵用反応容器１が設
置され、排熱回収側の水素放出用反応容器２に充填され
ている水素吸蔵合金はフィダー３により切り出され、該
水素放出用反応容器２内の熱回収用伝熱管７中には９５
℃程度の温水が流れており、水素を放出するようになっ
ている。一方、冷熱発生側の水素吸蔵用反応容器１に充
填されている水素吸蔵合金は、フィダー３により切り出
され、該水素吸蔵用反応容器１の冷却水用伝熱管６中に
は２５℃程度の冷却水が流れており、水素化反応熱を除
去している。
には水素放出用反応容器２、水素吸蔵用反応容器１が設
置され、排熱回収側の水素放出用反応容器２に充填され
ている水素吸蔵合金はフィダー３により切り出され、該
水素放出用反応容器２内の熱回収用伝熱管７中には９５
℃程度の温水が流れており、水素を放出するようになっ
ている。一方、冷熱発生側の水素吸蔵用反応容器１に充
填されている水素吸蔵合金は、フィダー３により切り出
され、該水素吸蔵用反応容器１の冷却水用伝熱管６中に
は２５℃程度の冷却水が流れており、水素化反応熱を除
去している。
【００１３】排熱回収側で、下部の水素放出用反応容器
２から出された水素放出済みの水素吸蔵合金は各反応容
器間の圧力を同じように均圧した後に、下部の貯留容器
４に落下させ、次いで上部の水素吸蔵用反応容器１の水
素吸蔵合金を下部の水素放出用反応容器２に移動させ
る。その後の貯留容器４の水素吸蔵合金を水素吸蔵合金
搬送装置５で上部の水素吸蔵用反応容器１に搬送する。
一方、冷熱発生側で、下部の水素吸蔵用反応容器１から
出された水素吸蔵済みの水素吸蔵合金は、各反応容器間
の圧力を同じように均圧した後下部の貯留容器４に落下
させ、次いで上部の水素放出用反応容器２の水素吸蔵合
金を下部の水素吸蔵用反応容器１に移動させる。その後
貯留容器４の水素吸蔵済みの合金を水素吸蔵合金搬送装
置５により、上部の水素放出用反応容器２に搬送させ
る。このような状態で反応を開始する。このサイクルを
バッチ的に繰り返すことにより、排熱から冷熱を製造す
ることが可能となる。
２から出された水素放出済みの水素吸蔵合金は各反応容
器間の圧力を同じように均圧した後に、下部の貯留容器
４に落下させ、次いで上部の水素吸蔵用反応容器１の水
素吸蔵合金を下部の水素放出用反応容器２に移動させ
る。その後の貯留容器４の水素吸蔵合金を水素吸蔵合金
搬送装置５で上部の水素吸蔵用反応容器１に搬送する。
一方、冷熱発生側で、下部の水素吸蔵用反応容器１から
出された水素吸蔵済みの水素吸蔵合金は、各反応容器間
の圧力を同じように均圧した後下部の貯留容器４に落下
させ、次いで上部の水素放出用反応容器２の水素吸蔵合
金を下部の水素吸蔵用反応容器１に移動させる。その後
貯留容器４の水素吸蔵済みの合金を水素吸蔵合金搬送装
置５により、上部の水素放出用反応容器２に搬送させ
る。このような状態で反応を開始する。このサイクルを
バッチ的に繰り返すことにより、排熱から冷熱を製造す
ることが可能となる。
【００１４】また、排熱回収側の水素吸蔵用反応容器１
と冷熱発生側の水素放出用反応容器２及び排熱回収側の
水素放出用反応容器２と冷熱発生側の水素吸蔵用反応容
器１とが水素配管８で結ばれており、水素吸蔵合金は排
熱回収側の水素吸蔵用反応容器１にて低圧水素を冷熱発
生側の水素放出用反応容器２から吸蔵し、同時に排熱回
収側の水素放出用反応容器２にて高圧水素を冷熱発生側
の水素吸蔵用反応容器１に移動させる。
と冷熱発生側の水素放出用反応容器２及び排熱回収側の
水素放出用反応容器２と冷熱発生側の水素吸蔵用反応容
器１とが水素配管８で結ばれており、水素吸蔵合金は排
熱回収側の水素吸蔵用反応容器１にて低圧水素を冷熱発
生側の水素放出用反応容器２から吸蔵し、同時に排熱回
収側の水素放出用反応容器２にて高圧水素を冷熱発生側
の水素吸蔵用反応容器１に移動させる。
【００１５】
【実施例】本発明の水素圧縮装置において、水素吸蔵合
金の量を２４０００ｋｇ用いて、９５℃の排熱から１０
℃の冷熱を製造する。冷却水の温度は２５℃である。熱
媒として投入した熱量Ｑに対する、製造した圧縮水素の
圧力エネルギーの比をＣＯＰと定義すると、本発明のＣ
ＯＰは０．８２であり、熱出力は０．０３ｋｗ／ｋｇ−
ＭＨ、従来の方法を利用した水素圧縮装置ではＣＯＰは
０．５４、熱出力は０．１ｋｇ／ｋｇ−ＭＨ以下であっ
た。これは水素吸蔵合金を移動させる際に、一旦貯留す
る必要から、単位時間当たりの水素吸蔵合金循環量はバ
ッチ的であるため大きくないが、ＣＯＰは大きく均圧装
置が不要で設備コストの低減効果が期待できる。
金の量を２４０００ｋｇ用いて、９５℃の排熱から１０
℃の冷熱を製造する。冷却水の温度は２５℃である。熱
媒として投入した熱量Ｑに対する、製造した圧縮水素の
圧力エネルギーの比をＣＯＰと定義すると、本発明のＣ
ＯＰは０．８２であり、熱出力は０．０３ｋｗ／ｋｇ−
ＭＨ、従来の方法を利用した水素圧縮装置ではＣＯＰは
０．５４、熱出力は０．１ｋｇ／ｋｇ−ＭＨ以下であっ
た。これは水素吸蔵合金を移動させる際に、一旦貯留す
る必要から、単位時間当たりの水素吸蔵合金循環量はバ
ッチ的であるため大きくないが、ＣＯＰは大きく均圧装
置が不要で設備コストの低減効果が期待できる。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、水素吸蔵用反応容器
と水素放出用反応容器を分離することにより、水素吸蔵
時に冷却し冷えている反応容器を加熱する時の熱ロス
や、水素放出時に加熱し熱くなっている反応容器を冷却
する時の熱ロスがなくなるので、熱の有効利用率が向上
することに加えて、設備的に連続的に圧力差を付けなが
ら排出する均圧設備が不要となり、設備高さの低減及び
設備コストの低減を図ることが出来る優れた効果を奏す
るものである。
と水素放出用反応容器を分離することにより、水素吸蔵
時に冷却し冷えている反応容器を加熱する時の熱ロス
や、水素放出時に加熱し熱くなっている反応容器を冷却
する時の熱ロスがなくなるので、熱の有効利用率が向上
することに加えて、設備的に連続的に圧力差を付けなが
ら排出する均圧設備が不要となり、設備高さの低減及び
設備コストの低減を図ることが出来る優れた効果を奏す
るものである。
【図１】本発明の移動層方式水素吸蔵合金利用設備の概
念図である。
念図である。
【図２】一般的な水素吸蔵合金の反応容器の構造を示す
図である。
図である。
【図３】一般的な他の水素吸蔵合金の反応容器の構造を
示す図である。
示す図である。
【図４】水素吸蔵合金の反応容器を利用した固定層方式
の水素吸蔵合金利用設備の概念図である。
の水素吸蔵合金利用設備の概念図である。
１ 水素吸蔵用反応容器 ２ 水素放出用反応容器 ３ フィダー ４ 貯留容器 ５ 水素吸蔵合金搬送装置 ６ 冷却水用伝熱管 ７ 熱回収用伝熱管 ８ 水素配管 ９ 水素吸蔵合金 １０ 容器内熱媒配管 １１ 容器外熱媒配管
Claims (2)
- 【請求項１】 排熱回収側に水素吸蔵用反応容器及び水
素放出用反応容器、これに対峙して、冷熱発生側に水素
放出用反応容器及び水素吸蔵用反応容器をそれぞれ配置
し、前記各反応容器内での反応終了後に加熱、冷却系の
供給を一旦停止して、排熱回収側及び冷熱発生側での各
反応容器内の圧力が同じになるように均圧後に、下部の
水素放出用反応容器及び水素吸蔵用反応容器の水素吸蔵
合金を貯留容器にそれぞれ落下させ、次いで上部の反応
容器の水素吸蔵合金を下部の反応容器に移動させ、その
後の貯留容器の水素吸蔵合金を水素吸蔵合金搬送装置を
用いて上部の反応容器に搬送して反応を開始する、この
サイクルを繰り返すことにより、排熱から冷熱を製造す
ることを特徴とする移動層方式水素吸蔵合金利用方法。 - 【請求項２】 排熱回収側に水素吸蔵用反応容器の下部
にフィダーを介して水素放出用反応容器を直列に配置
し、さらに該水素放出用反応容器の下部に該フィダーを
介して貯留容器を配設すると共に、該貯留容器の下部と
水素吸蔵用反応容器の上部が水素吸蔵合金搬送装置によ
って結ばれ、またこれに対峙して、冷熱発生側に水素放
出用反応容器の下部にフィダーを介して水素吸蔵用反応
容器を、さらに該水素吸蔵用反応容器の下部に該フィダ
ーを介して貯留容器を配設すると共に、該貯留容器の下
部と水素放出用反応容器の上部が水素吸蔵合金搬送装置
によって結ばれ、かつ排熱回収側の水素吸蔵用反応容器
と冷熱発生側の水素放出用反応容器及び排熱回収側の水
素放出用反応容器と冷熱発生側の水素吸蔵用反応容器と
が水素配管で結ばれており、水素吸蔵合金は排熱回収側
の水素吸蔵用反応容器にて低圧水素を冷熱発生側の水素
放出用反応容器から吸蔵し、同時に排熱回収側の水素放
出用反応容器にて高圧水素を冷熱発生側の水素吸蔵用反
応容器に移動させるように構成したことを特徴とする移
動層方式水素吸蔵合金利用設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10078056A JPH11270797A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 移動層方式水素吸蔵合金利用方法及びその設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10078056A JPH11270797A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 移動層方式水素吸蔵合金利用方法及びその設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11270797A true JPH11270797A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=13651207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10078056A Withdrawn JPH11270797A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 移動層方式水素吸蔵合金利用方法及びその設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11270797A (ja) |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP10078056A patent/JPH11270797A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |