JPS5899663A - Heat pump device - Google Patents

Heat pump device

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JPS5899663A
JPS5899663A JP19793681A JP19793681A JPS5899663A JP S5899663 A JPS5899663 A JP S5899663A JP 19793681 A JP19793681 A JP 19793681A JP 19793681 A JP19793681 A JP 19793681A JP S5899663 A JPS5899663 A JP S5899663A
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pressure chamber
metal hydride
medium
hydrogen
temperature heating
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西崎 倫義
稔 宮本
和明 宮本
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属水素化物を利用したヒートポンプ装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a heat pump device using metal hydrides.

ある種の金属や合金が発熱的に水素を吸蔵して金属水素
化物を形成し、また、この金属水素化物が可逆的に吸熱
的に水素を放出することが知られており、近年、このよ
うな金属水素化物の特性を利用した種々のと−トポンプ
装置が提案されている。
It is known that certain metals and alloys exothermically absorb hydrogen to form metal hydrides, and that these metal hydrides reversibly and endothermically release hydrogen. Various types of pump devices have been proposed that utilize the characteristics of metal hydrides.

このようなヒートポンプ装置は従来、原理的には金属水
素化物を熱交換器を兼ねる二つの密閉容器に充填し、一
方の金属水素化物に吸熱的に木葉を放出させ、この水素
を他方の金員水素化物に発熱的に吸蔵させることにより
冷熱出力又は温熱出力を得、上記の過程を金属水素化物
について交互に行なうように構成されている。
Conventionally, in principle, such heat pump devices fill metal hydrides into two closed containers that also serve as heat exchangers, cause one metal hydride to endothermically release wood leaves, and then transfer this hydrogen to the other metal hydride. The structure is such that a cold or thermal output is obtained by exothermically occluding the hydride, and the above process is performed alternately on the metal hydride.

即ち、第1図は従来のヒートポンプ装置にお&)て冷熱
出力又は温熱出力を得るための!J1種葉イクルを示し
、jllの金属水素化物MtHを高温ガにおいて加熱し
て水素を放出させ(点A)、作動温度領域では同一温度
で高い平衡分解EEPを有する第2の金属水素化物Ms
Hを中温T輩(<’I’H)に保ちつつ、その平衡分解
圧を温度T、に8けるMinよりも小さくしてMIHと
の間に差圧を生ぜしめ、MIHが放出した水素をこの差
圧を利用してMsHに発熱的に吸蔵させる(点B)。次
に、MIHヲff1度’l’Mに保つと共に、M背を低
温TL (<’I’M)に保ち、温度TTJのM、Hの
平衡分解圧を温度’I’MのMinのそれよりも大きく
して、Manから吸熱的に水素を放出させ(点D)、こ
の水嵩をMIHに発熱的に吸蔵させる(点C)。MIH
を再び温度#IIHに加熱し、M、Hを温度TMに保て
ば1サイクルが完了する。このサイクルにおいて、点A
G、−駆動熱源から駆動エネルギーを与え、点B及び点
Cを大気や水を熱媒とする熱交換器と接続し、点Dを冷
水のような冷熱媒に接続することにより、この冷熱媒か
ら冷熱出力を得ることができる。
That is, FIG. 1 shows how to obtain cold output or hot output in a conventional heat pump device. A second metal hydride Ms having a high equilibrium decomposition EEP at the same temperature in the operating temperature range is shown, showing a J1 seed cycle and heating the metal hydride MtH in a high temperature gas to release hydrogen (point A).
While keeping H at intermediate temperature T (<'I'H), its equilibrium decomposition pressure is made smaller than Min at temperature T, creating a pressure difference between it and MIH, and the hydrogen released by MIH is Using this differential pressure, MsH is exothermically occluded (point B). Next, keep MIH at 1 degree 'l'M, keep M back at low temperature TL (<'I'M), and set the equilibrium decomposition pressure of M and H at temperature TTJ to that of Min at temperature 'I'M. is made larger than that, hydrogen is endothermically released from Man (point D), and this water volume is exothermically stored in MIH (point C). M.I.H.
One cycle is completed by heating M and H again to temperature #IIH and keeping M and H at temperature TM. In this cycle, point A
G, - By applying driving energy from a driving heat source, connecting points B and C to a heat exchanger using air or water as a heating medium, and connecting point D to a cooling medium such as cold water, this cooling medium is Cooling output can be obtained from.

一方、点ムを駆動熱源に接続し、点りを水のような熱媒
と接続することにより、点1及び点0において熱媒から
温熱出力を得ることがで會る。
On the other hand, by connecting the point to a driving heat source and connecting the point to a heating medium such as water, it is possible to obtain thermal output from the heating medium at points 1 and 0.

第2図社従来の第2種サイクルを示し、点ム及び点りを
駆動熱源に接続することにより点Cから温熱出力を得る
0点Bでの温熱出力は通常、系外に放散する。
Figure 2 shows a conventional Type 2 cycle, in which thermal output is obtained from point C by connecting a point and a point to a driving heat source, and the thermal output at point 0 B is normally dissipated outside the system.

従って、MIHとMsHをそれぞれ充填した熱交換器対
を用いて上記したようなサイクルを行なわせて連続した
出力を得るためには、上記熱交換器対を2対以上組台葉
、それぞれ相互に興なる位相でサイクルを行なわせる必
要があり、この結果、金属水素化物の反応熱の一部が常
に上記のサイクルの過程で熱交換器自体の加熱冷却に消
費されるので、成績係数が小さくならざるを得ないほか
、装置構成が複雑化、大型化する問題がある。
Therefore, in order to perform the above-mentioned cycle using heat exchanger pairs filled with MIH and MsH and obtain continuous output, it is necessary to assemble two or more heat exchanger pairs, each of which is connected to the other. As a result, part of the reaction heat of the metal hydride is always consumed in heating and cooling the heat exchanger itself during the above cycle, so if the coefficient of performance is small, In addition, there is a problem that the device configuration becomes complicated and large.

本発明轄上記に鑑みてなされたものであって、装置の成
績係数を小さくする上記した熱交換器自体の加熱冷却サ
イクルを不必要として、装置構成を著しく簡単化すると
共に、高い成績係数によって安定して本質的に連続した
出力を得ることができる金属水素化物ヒートポンプ装置
を提供することを目的とし、特に上記第1種サイクルに
よってするためのヒートポンプ装置を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above, and eliminates the need for the heating and cooling cycle of the heat exchanger itself, which reduces the coefficient of performance of the device, significantly simplifies the device configuration, and provides stability due to the high coefficient of performance. The object of the present invention is to provide a metal hydride heat pump device capable of obtaining an essentially continuous output, and in particular to provide a heat pump device for operating according to the above-mentioned type 1 cycle.

本発明により、第1種サイクルによって冷熱又は温熱出
力を取得するためのヒートポンプ装置は、(al)密閉
容器内に隔壁にて区画形成された高圧室、低圧室及び1
以上の中圧室と、 (ロ)高圧室と低圧室の間及び各中圧室と低圧室の間て
第1の金属水素化物と作動温度領域て第1の金属水素化
物よりも高い平衡分解圧を有する第2の金属水素化物を
それぞれ担持し、回転ベルト状に連続走行されるテープ
対と、(c)  高1lE11にふいて第1の金属水素
化物を担持したテープと熱交換可能に熱的に接続された
高温熱媒と、 (d)  高圧室において第2の金属水素化物を担持し
たテープと熱交換可能に熱的に接続された第1の中温熱
媒と、 (e)  中圧室&−掌いて第ie傘属水素化物を担持
したテープと熱交換可能に熱的に接続された第2の中温
熱媒と、 (O上記gJ1の中温熱媒と第2の中温熱媒を熱的に接
続する熱回路と、 (2)中圧室において第2の金属水素化物を担持したテ
ープと熱交換可能に熱的に接続された第3の中温熱媒と
、 (ロ)低圧室において第2の金属水素化物を担持したテ
ープと熱交換可能に熱的に接続された低温熱媒と、 (i)  低圧室において第1の金属水素化物を担持し
たテープと熱交換可能に熱的に接続された第4の中温熱
媒 とを有し、高圧室において高温熱媒によりjlllの金
属水素化物を加熱して水素を放出させ、この水素を第2
の金属水素化物に発熱的に吸蔵させ、仁こに生じる反応
熱を上記熱回路により中圧室の第1の金属水素化物に伝
えて、中圧室においてこの、第1の金属水素化物から水
素を放出させ、この水素を第2の金属水素化物に発熱的
に吸蔵させると共に、低圧室において各テープ対の間で
第2の金属水素化物から吸熱的に水素を放出させ、この
水素を第1の金属水素化物に発熱的に吸蔵させて、上記
低温熱媒から冷熱出力を得るか、又は上記第3の中温熱
媒及び/若しくは第4の中温熱媒から温熱出力を得るよ
うにしたことを特徴とするものである。
According to the present invention, a heat pump device for acquiring cold or thermal output through a first type cycle comprises (al) a high pressure chamber, a low pressure chamber and a
(b) between the high-pressure chamber and the low-pressure chamber and between each medium-pressure chamber and the low-pressure chamber, the equilibrium decomposition of the first metal hydride and the operating temperature range is higher than that of the first metal hydride; (c) a pair of tapes each supporting a second metal hydride having a high pressure and continuously running in the form of a rotating belt; (c) a pair of tapes each supporting a second metal hydride having a high pressure; (d) a first medium-temperature heating medium thermally connected to the tape supporting the second metal hydride in a high-pressure chamber so as to be able to exchange heat; (e) medium-pressure; a second intermediate temperature heating medium which is thermally connected to the tape supporting the Group IE hydride in a chamber and a second intermediate temperature heating medium for heat exchange; a thermal circuit that is thermally connected; (2) a third intermediate temperature heating medium that is thermally connected to the tape supporting the second metal hydride in the intermediate pressure chamber so as to be capable of heat exchange; and (b) a low pressure chamber. (i) a low-temperature heating medium thermally connected in a heat exchangeable manner to the tape carrying a second metal hydride in the low pressure chamber; A fourth medium-temperature heating medium connected to
The reaction heat generated in the metal hydride is transferred to the first metal hydride in the medium pressure chamber through the above thermal circuit, and hydrogen is removed from the first metal hydride in the medium pressure chamber. is released, this hydrogen is exothermically occluded in the second metal hydride, and hydrogen is endothermically released from the second metal hydride between each tape pair in the low pressure chamber, and this hydrogen is absorbed into the first metal hydride. The metal hydride is exothermically occluded to obtain a cold output from the low-temperature heating medium, or a thermal output is obtained from the third intermediate-temperature heating medium and/or the fourth intermediate-temperature heating medium. This is a characteristic feature.

1−11−、へす、 本発明により、第2種サイクルにょっriimm力を取
得するためのヒートポンプ装置は、((転)密閉容器内
に@壁にて区画形成された高圧室、低圧室及び1以上の
中圧室と、 (b)  高圧室と低圧室の間及び各中圧室と低圧室の
間で第1の金属水素化物と作動温度領域で第1の金属水
素化物よりも高い平衡分解圧を有する第2の金属水素化
物をそれぞれ担持し、回転ベルト吠に連続走行されるテ
ープ対と、(c)  中圧室において第1の金属水素化
物を担持したテープと熱交換可能に熱的に接続された第
1の中温熱媒と、 (d)  中圧室に右いて第2の金属水素化物を担持し
たテープと熱交換可能に熱的に接続された第2の中温熱
媒と、 (e)  低圧室において第1の金属水素化物を担持し
たテープと熱交換可能に熱的に接続された第3の中温熱
媒と、 (D 上記jl’2の中温熱媒と第3の中温熱媒を熱的
に接続する熱回路と、 (2)高圧室において第2の金属水素化物を担持した各
テープに熱交換可能に熱的に接続された第4の中温熱媒
と、 (ロ)高圧室に詔いて第1の金属水素化物を担持した各
テープに熱交換可能に熱的に接続された高温熱媒 とを有し、中圧室においてjllの中温熱媒により第1
の金属水素化物を加熱して水素を放出させ、この水素を
第2の金属水素化物に発熱的に吸蔵させ、ここに生じる
反応熱を上記熱回路により低圧室の第1の金属水素化物
に伝えて、低圧室においてこの第1の金属水素化物から
水素を放出させ、この水素を第2の金属水素化物に吸蔵
させると共に、高圧室klいて各テープ対の間で1!J
2の金属水素化物から水素を放出させ、この水素を第1
の金属水素化物に発熱的に吸蔵させて、上記高温熱媒か
ら温熱出力を得るか、又は上記第1の中温熱媒及び/又
は第4の中温熱媒から冷熱出力を得るようにしたことを
特徴とするものである。
1-11-, Hess, According to the present invention, the heat pump device for obtaining the maximum power in the second type cycle has a high-pressure chamber and a low-pressure chamber partitioned by walls in a closed container. and (b) between the high pressure chamber and the low pressure chamber and between each medium pressure chamber and the low pressure chamber, the first metal hydride has an operating temperature range higher than that of the first metal hydride. (c) a pair of tapes each carrying a second metal hydride having an equilibrium decomposition pressure and continuously running on a rotating belt; and (c) a pair of tapes carrying a first metal hydride in an intermediate pressure chamber, capable of heat exchange. (d) a second intermediate temperature heating medium thermally connected to the intermediate pressure chamber and supporting a second metal hydride in a heat exchange manner; and (e) a third medium-temperature heating medium thermally connected to the tape supporting the first metal hydride in a low-pressure chamber for heat exchange; (2) a fourth intermediate temperature heating medium thermally connected to each tape carrying a second metal hydride in a high pressure chamber in a heat exchangeable manner; (b) A high-temperature heating medium is installed in a high-pressure chamber and is thermally connected to each tape carrying a first metal hydride in a heat exchangeable manner;
The metal hydride is heated to release hydrogen, the hydrogen is exothermically occluded in the second metal hydride, and the reaction heat generated here is transferred to the first metal hydride in the low pressure chamber through the thermal circuit. Then, in the low pressure chamber, hydrogen is released from the first metal hydride, and this hydrogen is occluded in the second metal hydride, and at the same time, the high pressure chamber is opened between each tape pair. J
Release hydrogen from the metal hydride of No. 2, and transfer this hydrogen to the No. 1 metal hydride.
The metal hydride is exothermically occluded to obtain a thermal output from the high-temperature heating medium, or a cold output is obtained from the first intermediate-temperature heating medium and/or the fourth intermediate-temperature heating medium. This is a characteristic feature.

以下に実施例を示す図面によって本発明を説明する。The present invention will be explained below with reference to drawings showing examples.

第3図は二重効用型ヒートポンプ装置を示す。FIG. 3 shows a dual effect heat pump device.

耐圧密閉容器lは隔@2及び3にて高圧室4、低圧室5
及び中圧室6にこの順に区画されている。
The pressure-resistant sealed container 1 has a high pressure chamber 4 and a low pressure chamber 5 at intervals 2 and 3.
and intermediate pressure chamber 6 in this order.

高圧室に配した温度Tlの高温ロール11と低圧□ 室に配した温度Tslの中温ロール13との間に社第1
の金属水素化物MIHを担持した回転ベルト状の第1の
テープ7が巻掛けられ、l1il@2に設けた適宜のシ
ール手段によって両室間の気密を保ちつつ、隔−を貫通
し、一定の方向に連続して走行駆動される。各ロール祉
所定の温度に保つために連室の熱媒に熱交換可能に熱的
に接続されている(図示せず)。第1のテープ7は低圧
室で熱交換ロールto E−接触せしめられており、高
圧室で加熱された第1のテープ7は低圧室に入ってこの
熱交換ロール20により予冷されて後、中温ロール13
に澗達する。中温ロール13で冷却された第1のチー1
7は高圧室に入って熱交換ロール19に一接触曽しめら
れる。この熱交換ロール19til。
Between the high temperature roll 11 of temperature Tl placed in the high pressure chamber and the medium temperature roll 13 of temperature Tsl placed in the low pressure
A first tape 7 in the form of a rotating belt carrying metal hydride MIH of It is driven to run continuously in the direction. Each roll is thermally connected to a heat exchanger in a continuous chamber to maintain a predetermined temperature (not shown). The first tape 7 is brought into contact with the heat exchange roll 20 in the low pressure chamber, and the first tape 7 heated in the high pressure chamber enters the low pressure chamber and is precooled by the heat exchange roll 20, then transferred to a medium temperature roll 13
reach. First cheese 1 cooled by medium temperature roll 13
7 enters the high pressure chamber and is brought into one contact with the heat exchange roll 19. This heat exchange roll is 19til.

記熱交換ロール20に例えばヒートパイプ等により熱的
に接続されて、第1のテープ7を予熱する。
It is thermally connected to the heat exchange roll 20 by, for example, a heat pipe, and preheats the first tape 7.

高圧室には別に温度!■にの中温ロール12が配され、
低圧室に配した温度!番の低温ロール14との間に第2
の金属水素化物MsHを担持した第2のテープ9が前記
同様に巻掛けられて、一定方向に連続して走行駆動専れ
る。第2のテープ9社熱的に接続した熱交換ロール21
及び22にて予熱又は予冷される。
The temperature in the hyperbaric chamber is different! ■ A medium temperature roll 12 is arranged,
Temperature placed in the low pressure chamber! The second low-temperature roll 14
The second tape 9 carrying the metal hydride MsH is wound in the same manner as described above, and is driven to run continuously in a fixed direction. 2nd tape 9 thermally connected heat exchange rolls 21
and 22 for preheating or precooling.

上記において、第4図に示すように、MsHは作動温度
領域、(T1絶対温度)では同一温度&:おいてMIH
よりも高い平衡分解圧■を有するが、温度〒1 のMI
Hが温度’l’lkのMsHよりも高い平衡分解圧を有
し、かっ原炭〒4のMmHが温度T、1のMIHよりも
高い平衡分解圧を有し、しかも?。
In the above, as shown in Fig. 4, MsH is the operating temperature range, (T1 absolute temperature) is the same temperature &: MIH
has a higher equilibrium decomposition pressure than MI at temperature 〒1
H has a higher equilibrium decomposition pressure than MsH at temperature 'l'lk, MmH at raw coal 〒4 has a higher equilibrium decomposition pressure than MIH at temperature T and 1, and? .

〉テzk>〒sr>’I’+  なるように各温度が選
ばれる。
Each temperature is selected so that 〉tezk>〒sr>'I'+.

このようにして、MIHとMARをそれぞれ担持した第
1と第2のテープ対は、後述するように高圧室と低圧室
との間を走行して、A−B→F→アームのサイクルを行
なう。
In this way, the first and second tape pairs carrying MIH and MAR, respectively, travel between the high pressure chamber and the low pressure chamber to perform the A-B→F→arm cycle, as will be described later. .

同様に低圧室には温度Tslの別の中温ロール15が配
され、中圧室に配した温度Tsjの中温ロール17 と
の間でMIHを担持した第3のテープ8が走行駆動され
ている。上記中温ロール17 ti前記中温ロール12
 とヒートパイプ郷の熱回路27により熱的に接続され
ており、後述するように第2のチー19が高圧室におい
て水素を吸蔵する際に発生する熱を中圧室の中温ロール
17に伝える。
Similarly, another medium-temperature roll 15 having a temperature of Tsl is disposed in the low-pressure chamber, and a third tape 8 carrying MIH is driven to run between it and a medium-temperature roll 17 having a temperature of Tsj disposed in the medium-pressure chamber. The medium temperature roll 17 tiThe medium temperature roll 12
It is thermally connected by a heat pipe heat circuit 27, and as described later, heat generated when the second Qi 19 absorbs hydrogen in the high pressure chamber is transmitted to the medium temperature roll 17 in the medium pressure chamber.

また、低圧室に配した1度1114の低温ロール16と
中圧室に配した温度111Ikの中温ロール18との閾
rManを担持した第4のテープ10が走行駆動専れて
怠り、これらテープはそれぞれ熱交換ロール23及び2
5にて予熱され、熱交換ロール24及び26にて予冷さ
れる。各テープの予冷予熱のための熱交換ロールは熱的
に接続されていることは前記と同様である。ここに、各
熱交換ロールの温度は第4図に示すように、温度’r、
、のMIHが温度〒畠にのM、IIよりも高い平衡分解
圧を有し、かつ〒B > (’f’sh、’l’sz 
) >〒6なるように選ばれる。温度?lkと〒mlは
熱回路2γにより接続されているためs ’f’sh 
k Tml″1!lある。このようにして、MIHとM
mHをそれぞれ担持した第3と第4のテープ対は、後述
するように0−D−1f→1→0の量イクルを行なう。
In addition, the fourth tape 10 carrying the threshold rMan of the low temperature roll 16 of 1114°C placed in the low pressure chamber and the medium temperature roll 18 of 111Ik placed in the medium pressure chamber is only driven to run, and these tapes are Heat exchange rolls 23 and 2, respectively
5 and precooled by heat exchange rolls 24 and 26. As described above, the heat exchange rolls for precooling and preheating each tape are thermally connected. Here, as shown in FIG. 4, the temperature of each heat exchange roll is temperature 'r,
, has a higher equilibrium decomposition pressure than M, II at temperature 〒Hata, and 〒B >('f'sh,'l'sz
) > 〒6. temperature? Since lk and ml are connected by a thermal circuit 2γ, s 'f'sh
k Tml″1!l. In this way, MIH and M
The third and fourth tape pairs carrying mH are cycled 0-D-1f→1→0 as described below.

上記の装置の作動を第4図に示す第1種サイクル線図に
よって、先ず冷熱出力を得る場合について説明する。第
4図に示す温度は上に説明したと怠りであるから、第1
のテープ7のMxHa高圧室に$いて駆動熱源である熱
交換ロール11により温度Tl&:加熱されて水素を放
出しく点A)、この水素は高圧室内で温度Tlkに保た
れた第2のテープ9のMsHに吸蔵される(点B)。こ
の吸蔵時に生じる熱量は熱回路27により中圧室の第3
のテープ8のMIHに供給される。これは第4図におい
ては点Bから点Cへの熱移動として表わされる。高圧室
の第1のテープ7#′i上記の水素の放出後、低圧室に
入って湿炭’I’、lG:冷却され、一方、高圧室の第
2のテープ9tj上記の水素の吸蔵後、低圧室に入り、
第1のテープ7のMIHの平衡分解圧との差圧により温
度T4で吸熱的に水素を放出しく点l!l)、この水素
は第1のテープ7のMIHにより吸蔵される(点F)1
点IにおけるMIHの吸熱反応により、熱交換ロール1
4は温度1番において冷熱出力を得る。なお、点!にお
いてMIHが生じる反応熱は熱交換ロール13 により
糸外に発散される。
The operation of the above-mentioned device will first be described with reference to the type 1 cycle diagram shown in FIG. 4 in the case where a cold output is obtained. The temperature shown in Figure 4 is incorrect as explained above, so the temperature shown in Figure 4 is
The tape 7 of MxHa is placed in the high pressure chamber and heated by the heat exchange roll 11, which is a driving heat source, to a temperature Tl&: to release hydrogen at point A), and this hydrogen is maintained at a temperature Tlk in the high pressure chamber at the second tape 9. is occluded by MsH (point B). The amount of heat generated during this storage is transferred to the third
MIH of tape 8 is supplied. This is represented in FIG. 4 as heat transfer from point B to point C. After releasing the above hydrogen, the first tape 7#'i in the high pressure chamber enters the low pressure chamber and is cooled.Meanwhile, the second tape 9tj in the high pressure chamber after absorbing the above hydrogen. , enters the low pressure chamber,
Due to the pressure difference between the first tape 7 and the MIH equilibrium decomposition pressure, hydrogen is endothermically released at temperature T4. l), this hydrogen is occluded by the MIH of the first tape 7 (point F) 1
Due to the endothermic reaction of MIH at point I, heat exchange roll 1
4 obtains cold output at temperature No. 1. In addition, points! The reaction heat resulting in MIH is dissipated to the outside of the yarn by the heat exchange roll 13.

このように第1のテープ7のMIHti第4図に詔いて
点ム及び点7間を往復し、第2のテープ9のM、Hは点
B及び点1間を往復し、相互に水素の吸蔵放出を行なう
、即ち、このテープ対はムーB→1→ア→ムのサイクル
を行なう。
In this way, the MIHti of the first tape 7 moves back and forth between point M and point 7 according to FIG. In other words, this tape pair undergoes a cycle of B→1→A→M.

次に、前記したように、中圧室の熱交換ロール17 H
熱回路27により熱の供給を受けて第3のチー18のM
IHを温度1!1.、に加熱し、水素を放出さ苛る(点
C)、この水素は中圧室において温度〒$にの第4のテ
ープのM、Hに吸蔵され(点D)、この際の反応熱は熱
交換ロール18により糸外に放散される。第4のテープ
10 it上記の水素吸蔵後、低圧室に入って、温度〒
Ijに保た糺た゛第3のテープ8のMIHの平衡分解圧
との差圧によ°り吸熱的に水素を放出しく点1)、この
水素−社第3のテープ8のMIHに吸蔵される(点F)
。即ち、点1に宥いて熱交換ロール16社温度T4で冷
熱出力を得る。
Next, as described above, the heat exchange roll 17H in the medium pressure chamber
M of the third team 18 receives heat from the heat circuit 27
IH at temperature 1!1. , to release hydrogen (point C), and this hydrogen is occluded by M and H of the fourth tape at a temperature of 〒$ in a medium pressure chamber (point D), and the heat of reaction at this time is It is radiated out of the yarn by the heat exchange roll 18. After the above hydrogen absorption, the fourth tape 10 it enters the low pressure chamber and the temperature is 〒
Due to the pressure difference between the equilibrium decomposition pressure of the MIH of the third tape 8 held at Ij, hydrogen is released endothermically. (point F)
. That is, the temperature of the heat exchange roll 16 is maintained at point 1, and the cold output is obtained at the temperature T4.

このように第3のテープ8社第2図に詔いて点0及び点
1間を往復し、第4のテープ10 it点り及び点1間
を往復し、相互に水素の吸蔵放出を行なう。即ち、この
テープ対は0→D−4′E→r→Cのサイクルを行なう
In this way, the third tape 8 companies (FIG. 2) move back and forth between points 0 and 1, and the fourth tape 10 moves back and forth between points 1 and 1, thereby absorbing and releasing hydrogen from each other. That is, this tape pair performs a cycle of 0→D-4'E→r→C.

第4図に示す第1種サイクル線図によって第1種温熱出
力を得る場合には、温度T1の熱源により第1のテープ
7のMIHを高圧室で温度〒1に加熱しく点ム)、点り
及び点1におけるMIH及びMsIIの水素吸蔵に伴う
反応熱を温熱出力として得、点Iにおいて温度T4の熱
源からMIH及びManに水素を放出させるための所要
熱量を供給する。
In order to obtain the first type thermal output according to the first type cycle diagram shown in FIG. The heat of reaction accompanying hydrogen storage by MIH and MsII at point 1 is obtained as thermal output, and the required amount of heat for releasing hydrogen from the heat source at temperature T4 at point I is supplied to MIH and Man.

以上のように本発明のヒートポンプ装置に掌いては、第
1のテープ7のMIHと第2のテープのM、Hを用い、
温度T、の駆動熱源によりム→B −1−4!→ムのサ
イクルを行なわせると共に、上記サイクルの点Bでの発
生熱量を駆動熱源として点0に供給し、第3のチー18
0MIHと第4のテープ10のMsHにC−D−’l−
7−0のサイクルを行なわせるから、作動に要するエネ
ルギー量が節減され、装置の成績係数が向上する。
As described above, in the heat pump device of the present invention, using MIH of the first tape 7 and M and H of the second tape,
Due to the driving heat source at temperature T, Mu→B -1-4! →The cycle of the third team 18 is performed, and the amount of heat generated at point B of the above cycle is supplied to point 0 as a driving heat source, and the third team 18
C-D-'l- to 0MIH and MsH of fourth tape 10
The 7-0 cycle reduces the amount of energy required for operation and improves the coefficient of performance of the device.

上記のようなヒートポンプ装置において、金属水素化物
を担持したテープ自体の加熱冷却に伴う顕熱損失を無視
すると、その成績係数は次のように計算される。
In the heat pump device as described above, if sensible heat loss accompanying heating and cooling of the tape supporting the metal hydride itself is ignored, the coefficient of performance is calculated as follows.

MiB及びMSIl[の水素14ルの吸蔵放出に伴う反
応熱をそれぞれ)Ml及びjHsとし、第1のテープと
第2のテープの間でそれぞれ14ルの水素の吸蔵放出が
あつた場合を考える。ム→B→1−1→ムのサイクルに
ネいて、熱量の入力は点ムにおいてΔH1,点1におい
てJHsであり、熱量の出力は点1に薯いてjH,、点
1に零いてIH1″t’あるが、点B″eの発生熱量社
損失なしに点Cに供給されるとする。そ乙で、C−4D
−41!l−4ア→Cのサイクルに零いて祉、点CでM
IHが放出する水素はノH1/ノH,モルであるから、
出力は点DC怠いて()aS/ノH1)ノH1−ノH,
@/ノH1、点!において ()Hs/ノH1)iHl
−ノns s入力は点1において()Us/jHt)ノ
H1冨ノI1.S/ノH1である。
Let Ml and jHs be the reaction heats associated with absorption and desorption of 14 liters of hydrogen in MiB and MSIl, respectively, and consider a case where 14 liters of hydrogen are absorbed and desorbed between the first tape and the second tape, respectively. In the cycle of M → B → 1-1 → M, the input of heat is ΔH1 at point M and JHs at point 1, and the output of heat is jH at point 1, and IH1'' at point 1. Assume that the amount of heat generated at point B''e is supplied to point C without any loss. So, C-4D
-41! It spills into the cycle of l-4A→C, and M at point C.
Since the hydrogen released by IH is H1/H, moles,
The output is the point DC ()aS/ノH1)ノH1-ノH,
@/ノH1, point! In ()Hs/ノH1)iHl
-nons s input is ()Us/jHt)ノH1TominoI1 at point 1. It is S/no H1.

従って、冷熱出力を得る場合の成績係数α)P1cm#
′i(点Iで得る冷熱出力/点ムにおける入力)で与え
られるから、 −・・・・(1) てあり、また、温熱出力を得る場合の成績係数00PI
υは(点り及び点!て得る温熱出力/点Aに怠けるへカ
ンで与えられるから、 −・・・(2) である。
Therefore, the coefficient of performance α) P1cm# when obtaining cold output
Since it is given by 'i (cold output obtained at point I/input at point M), -... (1), and the coefficient of performance 00PI when obtaining thermal output
Since υ is given by (thermal output obtained by heating and heating/heating output at point A), -...(2).

なお、本発明に詔いて社低圧室5を911130にて圧
力の興なる2室に分割することができる。従って、熱交
換ロール13と15とを、また熱交換ロール14と16
とを興なる温度に設定することができる。そこで、熱交
換ロール13を第4図に示すように温度T6に設定し、
熱交換ロール14を温度!1に設定し、第1のチー17
及び第2のテープ9にム→B−I→J→ムのサイクルを
行なわ曽、第3のテープ8及び第4のテープlO&−C
→D−IC−F−00サイクルを行なわせることにより
、興なる温度で出力を得ることができる。即ち、冷熱出
力の場合、温度〒4及び〒!の温度で、また、温熱出力
の場合、温度Tll及びT・の温度でそれぞれ出力を得
ることができる。
In addition, according to the present invention, the low pressure chamber 5 can be divided into two pressure chambers at 911130. Therefore, heat exchange rolls 13 and 15 and heat exchange rolls 14 and 16 are
and can be set to different temperatures. Therefore, the heat exchange roll 13 is set at a temperature T6 as shown in FIG.
Temperature of heat exchange roll 14! set to 1, first chi 17
And the second tape 9 is subjected to the cycle of Mu → B-I → J → Mu Zeng, the third tape 8 and the fourth tape IO&-C
→By performing the D-IC-F-00 cycle, output can be obtained at different temperatures. That is, in the case of cold output, the temperatures are 〒4 and 〒! In the case of thermal output, output can be obtained at temperatures Tll and T, respectively.

なお、隔w30の有無にかかわらず、温度!亀と!$l
と紘同−ても興なっていてもよい。
In addition, regardless of the presence or absence of the interval w30, the temperature! With the turtle! $l
It's okay to be excited even if you say Hirodo.

第S図社三重効用型と一トポンプ装置を示し、第6図は
その第1種サイクル線図である。この装置4:詔イTは
、密閉容111a!1llH13及ヒ29により高圧室
4.2つの中圧116m及び6b 、並びに低圧室5に
区間されている。しかし、第S図を第3図と比較すれば
明らかなように、第5図の装置社第3図の装置に高圧室
4を設けると共に、第S図における高圧室4を中圧室6
1に、Ij3図&:iBける中圧室6を中圧gsbとす
ることによって形成されている。一般に高圧室、中圧室
及び低圧室社、区画室内の金属本素化物の作動水素圧の
高低により区別されるにすぎないから、作動水素圧の最
も高い区画室を高圧室、最も低い区−室を低圧室と呼び
、その中間の区画室を作動水素圧の高い区−室から順に
第1中圧室、第2中圧塞というように呼べば、本発明の
装置は、一般に高圧室と低圧室の間、及び各中圧室と低
圧室の間にMIHとMsBをそれぞれ担持したテープ対
を回転ベルト状に連続走行させ、各区画室においてテー
プ対の間で水素移動させると共に、高圧室のMlHと第
1中圧室のMIHとを熱的に接続し、第1山正室のMs
Hと第2中庄室のMtHとを熱的に接続し、このように
して中圧室におけるMIHの水素吸蔵のための熱源とし
て、その前の高圧室又は中圧室のMmHの水素吸蔵に伴
う発熱を利用するものであり、低圧室においては各テー
プ対の間でMIHからMIHへ水素移動が行なわれる。
Figure S shows the company's triple effect type and one pump device, and Figure 6 is its type 1 cycle diagram. This device 4: Imperial Rule T is a sealed container 111a! The high pressure chamber 4, two medium pressure chambers 116m and 6b, and the low pressure chamber 5 are divided by 111H13 and H29. However, as is clear from comparing Fig. S with Fig. 3, the equipment company in Fig. 5 has a high pressure chamber 4 in the apparatus shown in Fig. 3, and the high pressure chamber 4 in Fig. S is replaced with an intermediate pressure chamber 6.
1, it is formed by setting the medium pressure chamber 6 in Ij3 &:iB to medium pressure gsb. In general, high-pressure chambers, medium-pressure chambers, and low-pressure chambers are distinguished only by the level of working hydrogen pressure of the metal element in the compartment, so the compartment with the highest working hydrogen pressure is the high-pressure room, and the compartment with the lowest is the high-pressure room. The chamber is called a low-pressure chamber, and the intermediate compartments are called the first intermediate-pressure chamber, the second intermediate-pressure chamber, etc. in descending order of the operating hydrogen pressure, and the device of the present invention is generally referred to as a high-pressure chamber. A pair of tapes carrying MIH and MsB, respectively, is run continuously between the low pressure chambers and between each intermediate pressure chamber and the low pressure chamber in the form of a rotating belt, hydrogen is transferred between the tape pairs in each compartment, and hydrogen is transferred between the high pressure chambers. The MlH and the MIH of the first medium pressure chamber are thermally connected, and the Ms of the first mountain main chamber is
H and the MtH in the second medium pressure chamber are thermally connected, and in this way, it can be used as a heat source for the hydrogen storage of MIH in the medium pressure chamber, accompanying the hydrogen storage of MmH in the previous high pressure chamber or medium pressure chamber. It utilizes heat generation, and hydrogen is transferred from MIH to MIH between each pair of tapes in the low pressure chamber.

従って、第5図に示す三重効用型装置においては、高圧
室に配した熱交換ロール40と低圧室に配した熱交換ロ
ール43 との間にMIHを担持した第5のテープ44
が走行され、高圧室に配した熱交換ロール41と低圧室
に配した熱交換ロール42 との間にMIHを担持した
第6のテープ45が走行され、更に、高圧室においてM
ll(と熱交換するロール41にヒートパイプ等遣宜の
熱回路28により第1中庄室6aのMIHのための熱交
換ロール11 が接続されている。熱交換ロール12と
熱交換ロール17を接続する熱回路27を含め、第1及
び第2中圧室と低圧室との間のテープ構成は前記と同じ
である。aS、各テープを予冷予熱するためのロールは
図示を省略しである。
Therefore, in the triple effect type device shown in FIG. 5, a fifth tape 44 carrying MIH is placed between the heat exchange roll 40 disposed in the high pressure chamber and the heat exchange roll 43 disposed in the low pressure chamber.
is run, a sixth tape 45 carrying MIH is run between a heat exchange roll 41 disposed in the high pressure chamber and a heat exchange roll 42 disposed in the low pressure chamber, and
A heat exchange roll 11 for MIH in the first intermediate chamber 6a is connected to the roll 41 that exchanges heat with the heat exchange roll 41 through a heat pipe or other suitable heat circuit 28.The heat exchange roll 12 and the heat exchange roll 17 are connected The configuration of the tapes between the first and second intermediate pressure chambers and the low pressure chambers, including the thermal circuit 27, is the same as described above.aS, the rolls for precooling and preheating each tape are not shown.

第6図は上記三重効用m装置の作動を示すための第1種
サイクル線図である。第5図に#いて各熱交換ロールに
付記したアルファベットは第6図のサイクル線図の各点
に対応し、高圧室に詔いて第5のテープ44の熱交換ロ
ール4G カラMiHに駆動エネルギーが入力され、温
度1lfll においてMIHに水素を放出させ(点G
]、この水素を第6のテープ45のM、IIIに温度+
71.にで発熱的に吸蔵させる(点H)。この熱は熱回
路28により第1の中圧室6a&:おける第1のテープ
7のMIHに与えられ、MIHから水素を放出させる(
点ムン。
FIG. 6 is a type 1 cycle diagram showing the operation of the triple effect m device. The alphabets marked on each heat exchange roll in FIG. 5 correspond to each point in the cycle diagram in FIG. input, and causes MIH to release hydrogen at a temperature of 1lfll (point G
], this hydrogen is applied to M and III of the sixth tape 45 at a temperature of +
71. It is exothermically occluded by (point H). This heat is applied to the MIH of the first tape 7 in the first medium pressure chamber 6a&: by the thermal circuit 28, causing hydrogen to be released from the MIH (
Point Mun.

第5のテープ44のMlllは上記の水素放出後、低圧
室に入って温度T4.に保たれ、第6のテープ45のM
mHは上記の水素吸蔵後、低圧室に入って温度!1の熱
媒に接続され、平衡分解圧の差圧によりM、Ill[は
吸熱的に水素を放出しく点ml)、MIIIがこの水素
を発熱的に吸蔵する(点F)、第1及び第2の中圧室と
低圧室との間を走行する各テープ対の水素移動は、第6
図を第4図と比較すれば明らかなように全く等価である
。従って、この装置に右いて第5と第6のテープ対はG
→■→1g−F−Gのサイクルを行ない、第1と第2の
テープ対はA−B→E→F→ムのサイクルを行ない、ま
た、第3と第4のテープはC→D−1→F→ムのサイク
ルを行ない、このようにして点Iより冷熱出力を得るこ
とができ、又は点り及び点!より温熱出力を得ることが
できる。
After the hydrogen release described above, Mll of the fifth tape 44 enters the low pressure chamber and reaches a temperature of T4. M of the sixth tape 45
mH is the temperature after entering the low pressure chamber after absorbing hydrogen as described above! M and Ill endothermically release hydrogen due to the pressure difference between the equilibrium decomposition pressures, and MIII absorbs this hydrogen exothermically (point F). The hydrogen movement of each tape pair running between the medium pressure chamber and the low pressure chamber of 2.
Comparing this figure with FIG. 4 reveals that they are completely equivalent. Therefore, the fifth and sixth tape pairs on the right side of this device are G
The cycle of →■→1g-F-G is performed, the first and second tape pair performs the cycle of A-B→E→F→mu, and the third and fourth tape pairs perform the cycle of C→D- A cycle of 1 → F → M is carried out, and in this way, the cold output can be obtained from point I, or it is turned on and then on! More thermal output can be obtained.

この三重効用型装置により冷熱出力を得る場合の成績係
数は、次のようにして求められる。
The coefficient of performance when obtaining cooling output with this triple effect type device is determined as follows.

前記したと同様に点Gから点Hへの水素移動量を1モル
とすると、点HにおいてIHlの熱量が生じ、これが点
ムに与えられるので、点AからABへの水素移動量はノ
Us/jH1モルである。そこで、点Bでは()Ha/
IH1)lHs=ノUs”/IHl の熱量が生じ、こ
の熱量は熱回路27により点Cに損失な(供給されると
すると、点Cから点りへの水素移動量#′i (〕US
/ノ1lb)ノUs /IHl  ツルx=  ノH,
l/ノH1s モルである。この水素移動により点りで
は()H,l/jHlリノ迅XI” AH,@/ノ■−
の熱量が生じる。
As mentioned above, if the amount of hydrogen transferred from point G to point H is 1 mole, the amount of heat of IHL is generated at point H and this is given to point M, so the amount of hydrogen transferred from point A to AB is /jH1 mole. Therefore, at point B ()Ha/
IH1) lHs=ノUs''/IHl A heat quantity is generated, and this heat quantity is lost (if supplied) to point C by the thermal circuit 27, then the amount of hydrogen transferred from point C to point #'i (]US
/ノ1lb)ノUs /IHL Tsuru x= ノH,
l/no H1s mole. Due to this hydrogen transfer, at point ()H,l/jHl
amount of heat is generated.

次に、第5と第6のテープにょるG→■→I→1→Gf
)+イクルに奢いては、点G h−jHlを入力するこ
とにより、点1&:*いて1石の冷熱出力を得る。第1
と第2のテープによるA−B−1→!→Aのサイクルに
詔いては、点Iと点1間の水素移動量か上記の如< I
Hs /ΔH1モルであるから、点xk−右ける冷熱出
力祉()迅/ΔHt)ノHm−7Hs”/ΔH1である
。また、第3と第4のテープにょる0→D−1→!→C
のサイクルにおいては、点1と1間の水素移動量が上記
の如くノH,m/ノH1fiモルであるから、点Iに詔
いて()1111”/1Hj) IHl =ノH?/I
H−の冷熱出力を得る。
Next, the fifth and sixth tapes G→■→I→1→Gf
)+cycle, by inputting the point G h−jHl, the point 1&:* obtains the cold output of 1 stone. 1st
and A-B-1→! by the second tape. → In the cycle of A, the amount of hydrogen transfer between points I and 1 is calculated as follows:
Since Hs / ΔH1 mole, the point xk - the cooling and heating output () / ΔHt) no Hm - 7Hs'' / ΔH1. Also, for the third and fourth tapes, 0 → D - 1 →! →C
In the cycle, the amount of hydrogen transferred between points 1 and 1 is no H, m/no H1fi mole as described above, so by invoking point I, ()1111''/1Hj) IHl = no H?/I
Obtain H- cold output.

従って、この成績係数OOP1cmは また、温熱出力を得る場合の成績係数00Pxhsは、
点GにノH,を入力し、点り及びFで温熱出力を得るか
ら、同様に = 1 +0OPxcs         −−(4)
である。
Therefore, this coefficient of performance OOP1cm is also the coefficient of performance 00Pxhs when obtaining thermal output.
Input ノH into point G and get the thermal output at point G and F, so similarly = 1 +0OPxcs --(4)
It is.

なお、図示しないが、低圧室を隔曖で区画し、サイクル
を行なう各テープ対をそれぞれ異なる温度に置(ことに
より、異なる温度で冷熱又は温熱出力を得ることかでき
ることFi前述したと同様である。
Although not shown, it is possible to divide the low-pressure chamber into sections and place each pair of tapes to be cycled at different temperatures (thereby, it is possible to obtain cold or heat output at different temperatures. This is the same as described above. .

次に、9J3図の装置によって第2種サイクルにより温
熱又は冷熱出力を得る場合を137図に示す182Mサ
イクル線図によって説明する。1]1F7図を第4図と
比較すれば明らかなように、点ムへの駆動エネルギーの
入力、点Aから点Bへの水素移動、点Bから点Cへの熱
伝達、及び点Cから点りへの水素移動は両サイクルにお
いて等価であり、第7図のサイクル線図において社、点
lから点!への水素移動が第4図の場合と興なって高温
高圧側で行なわれており、この水素移動を利用して点1
から温熱出力を得る。従って、第7図のサイクルを行な
わせるに社、第3図中に各熱交換ロールについて付記し
たアルファベットによって、第7図に示すように第1種
サイクルの場合とは興なる温度に設定すると共に、点I
及び点rの温度を有する熱交換ロールを高圧室5t、点
ム及び点Bの温度を有する熱交換ロールを中圧室4′、
また、点0及びDの温度を有する熱交換ロールを低圧室
6′に配設すればよい。
Next, the case where heating or cooling output is obtained by the second type cycle using the apparatus shown in FIG. 9J3 will be explained with reference to the 182M cycle diagram shown in FIG. 137. 1] Comparing Figure 1F7 with Figure 4, it is clear that the input of driving energy to point M, hydrogen movement from point A to point B, heat transfer from point B to point C, and from point C to The hydrogen transfer to point 1 is equivalent in both cycles, and in the cycle diagram of Figure 7, from point 1 to point ! Hydrogen transfer to point 1 occurs on the high temperature and high pressure side, similar to the case in Figure 4, and this hydrogen transfer is used to
Get thermal output from. Therefore, when carrying out the cycle shown in Fig. 7, the temperature is set at a temperature different from that in the case of the Type 1 cycle, as shown in Fig. 7, by the letters added for each heat exchange roll in Fig. 3. , point I
A heat exchange roll having a temperature of point r and a temperature of point r is placed in a high pressure chamber 5t, a heat exchange roll having a temperature of point m and point B is placed in a medium pressure chamber 4',
Furthermore, heat exchange rolls having temperatures at points 0 and D may be disposed in the low pressure chamber 6'.

この装置の成績係数社次のようにして求められる。第1
と第2のテープ対が行なうA−B−41−!→ムのサイ
クルにおいて、テープ間に1モルの水素移動量を考える
と、入力は点A&−オいてjHl、点lに禽いてノEl
であり、出力は点AにおいてjHlである。また、jl
!3と第4のテープ対が行なう0→D−B−F→Cのサ
イクルに詔いて、点Cには熱回路27によりノH1の熱
量が与えられるとすれば、第3と第4のテープの間の水
素移動量はそれぞれ()Hs/ノEh)モルであるから
、入力は点1に参いて()Hs/jun)jHs=ノH
a”/ノIHIであり、出力は点1において()Hs/
ノEx)ノH1=ノHlである。
The coefficient of performance of this device is determined as follows. 1st
and the second tape pair performs A-B-41-! → If we consider the amount of hydrogen transfer of 1 mole between the tapes in the cycle of
and the output is jHl at point A. Also, jl
! If the cycle of 0→D-B-F→C performed by the third and fourth tape pairs is given to point C by the thermal circuit 27, then the third and fourth tape pairs Since the amount of hydrogen transfer between is ()Hs/ノEh) mole, the input is ()Hs/jun)jHs=ノH
a”/noIHI, and the output is ()Hs/ at point 1.
NoEx)NoH1=NoHl.

従って、温熱出力を得る場合の成績体数社である。Therefore, there are several companies that perform well when obtaining thermal output.

また、冷熱出力を得る場合の成績係数は、同様にして である。Similarly, the coefficient of performance when obtaining cooling output is It is.

この第2種サイクルの場合も、中圧室を2以上設けると
共に、順次、より高圧の中圧室に愈いてM、Hが水素を
吸蔵する際の発熱をより低圧の中圧室&lいてMIII
が水素を放出するための熱源として与えることにより、
三重効用以上の装置を構成することができることは明ら
かであろう。
In the case of this type 2 cycle, two or more intermediate pressure chambers are provided, and the heat generated when M and H absorb hydrogen in the higher pressure chamber is successively removed from the lower pressure chamber &l.
by providing it as a heat source to release hydrogen.
It will be clear that more than triple effect devices can be constructed.

以上のように本発明のし一トポンプ装置によれば、興な
る平衡分解圧特性を有する金属水素化物を担持したテー
プ対を作動圧力の興なる8買室間で一定速度で走行させ
ることによりサイクルを行なわ曽るから、従来の装置の
ように金属水素化物を充填した熱交換器自体の加熱冷却
に消費される熱損失がないうえに、安定して本質的に連
続した出力を得ることができる。更に、入力側のテープ
対において金属水素化物が水素を吸蔵する際に生じる熱
を別のテープ対の駆動エネルギーとして用い、また、必
要に応じてこのテープ対での発生熱を更に別のテープ対
の駆動エネルギーとして用いる多重効用型であるから、
装置の成績係数が著しく高まる。
As described above, according to the carbon pump device of the present invention, a pair of tapes carrying a metal hydride having different equilibrium decomposition pressure characteristics is run at a constant speed between the eight chambers where the operating pressure is different. Because of this, there is no heat loss consumed in heating and cooling the metal hydride-filled heat exchanger itself as in conventional equipment, and a stable and essentially continuous output can be obtained. . Furthermore, the heat generated when the metal hydride absorbs hydrogen in the input tape pair is used as driving energy for another tape pair, and if necessary, the heat generated in this tape pair is used to drive another tape pair. Since it is a multiple effect type used as driving energy for
The coefficient of performance of the device increases significantly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のヒートポンプ装置における第1種サイク
ル線図を示し、第2図は第2種サイクル線図を示す。第
3図は本発明の二重効用型ヒートポンプ装置を示し、g
J4図はその作動を説明するための第1種サイクル線図
を示す。IJ5図は本発明の三重効用型ヒートポンプ装
置を示し、第6図社その作動を説明するための第1種サ
イクル線図である。4M7図は本発明の二重効用型ヒー
トポンプ装置の作動を説明するためのgJ2種サイクル
線図である。 1・・・密閉容器、2.3.29・・・Sl!壁、4・
・・131種サイクルにおける高圧室、4′・・・第2
種サイクルにおける中圧室、5・・第1種サイクルにお
ける低圧室、5′・・・第2種サイクルにおける高圧室
、6.6a、6b・・−第1種サイクルにおける中圧室
 6t・・・112種サイクルにおける低圧室、 7.
8.44・・・第1の金属水素化物を担持するテープ、
9.10,45・−・I82の金属水素化物を担持する
テープ、27.2g・・・熱回路。 第6図 1〃 第7図 刀 万 及々  万 佐
FIG. 1 shows a type 1 cycle diagram in a conventional heat pump device, and FIG. 2 shows a type 2 cycle diagram. Figure 3 shows the dual effect heat pump device of the present invention, g
Diagram J4 shows a type 1 cycle diagram for explaining its operation. Figure IJ5 shows the triple effect heat pump device of the present invention, and Figure 6 is a type 1 cycle diagram for explaining its operation. Figure 4M7 is a gJ type 2 cycle diagram for explaining the operation of the dual effect heat pump device of the present invention. 1...Airtight container, 2.3.29...Sl! wall, 4.
...High pressure chamber in 131 type cycle, 4'...2nd
Medium pressure chamber in the seed cycle, 5...low pressure chamber in the first type cycle, 5'...high pressure chamber in the second type cycle, 6.6a, 6b...-medium pressure chamber in the first type cycle 6t...・Low pressure chamber in 112 cycles, 7.
8.44...Tape supporting a first metal hydride,
9.10,45... Tape supporting metal hydride of I82, 27.2 g... Heat circuit. Figure 6 1 Figure 7 Katana Man and Mansa

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)(−審閉容器内に一一にて区画形成された高圧室
、低圧室及び1以上の中圧室と、 (6)高圧室と低圧室の闇及び各中圧室と低圧室の間で
第1の金属水素化物と作動温度領域で第1の金属水素化
物よりも高い平衡分解圧を有する第2の金属水素化物を
それぞれ担持し、回転ベルト状に連続走行されるチー・
プ対と、 (()  高圧室において第1の金属水素化物を担持し
たテープと熱交換可能に熱的h−接続専れた高温熱媒と
、 (6)高圧室に禽いて第2の金属水素化物を担持したテ
ープと熱交換可能に一熱的に接続専れたIIIの中温熱
媒と、 (e)  中圧富&:怠いて第1の金属水素化物を担持
したテープと熱交換可能に熱的に接続された第2の中温
熱媒と、 (0上記第1の中温熱媒と第2の中温熱媒を熱的に接続
する熱回路と、 (2)中圧室においてIJ!2の金属水素化物を担持し
たテープと熱交換可能に熱的に接続された第3の中温熱
媒と、 (h)  低圧室において第2の金属水素化物を担持し
たテープと熱交換可能に熱的に接続された低温熱媒と、 (轟)低圧室において第1の金属水素化物を担持したテ
ープと熱交換可能に熱的に接続された第4の中温熱媒 とを有し、高圧室において高温熱媒により第1の金属水
素化物を加熱して水素を放出させ、この水素を第2の金
属水素化物に発熱的に吸蔵させ、ここに生じる反応熱を
上記熱回路により中圧室の第1の金属水素化物に伝えて
、中圧室においてこのjllの金属水素化物から水素を
放出させ、この水素を第2の金属水素化物に発熱的に吸
蔵させると共に、低圧室において各テープ対の闇で第2
の金属水素化物から吸熱的に水素を放出させ、この水素
を第1の金属水素化物に発熱的に吸蔵させて、上記低温
熱媒から冷熱出力を得るか、又は上記第3の中温熱媒及
び/若しくは第4の中温熱媒から温熱出力を得るように
したことを特徴とするヒートポンプ装置。 Q)(ml  密閉容器内に隔噴にて区画形成された高
圧室、低圧室及び1以上の中圧室と、 伽) 高圧室と低圧室の間及び各中圧室と低圧室の間で
第1の金属水素化物と作動温度領域で第1の金属水素化
物よりも高い平衡分解圧を有する第2の金属水素化物を
それぞれ担持し、回転ベルト状に連続走行されるテープ
対と、 (c)  中圧室において第1の金属水素化物を担持し
たテープと熱交換可能に熱的に接続された第1の中温熱
媒と、 (dD  中圧室にぶいて第2の金属水素化物を担持し
たテープと熱交換可能に熱的に接続された第2の中温熱
媒と、 (e)  低圧室において第1の金属水素化物を担持し
たテープと熱交換可能に熱的に接続された第3の中温熱
媒と、 (0上記tE2の中温熱媒と第3の中温熱媒を熱的に接
続する熱回路と、 (2)高圧室において第2の金属水素化物を担持した各
テープに熱交換可能に熱的に接続された第4の中温熱媒
と、 (ロ)高圧室に右いて第1の金属水素化物を担持した各
テープに熱交換可能に熱的に接続された高温熱媒 とを有し、中圧室において第1の中温熱媒により第1の
金属水素化物を加熱して水素を放出させ、この水素を第
2の金属水素化物に発熱的に吸蔵させ、ここに生じる反
応熱を上記熱回路により低圧室の第1の金属水素化物に
伝えて、低圧室においてこの第1の金属水素化物から水
素を放出させこの水素をIJ2の金属水素化物に吸蔵さ
せると共に、高圧室において各テープ対の間で第2g)
金属水素化物から水素を放出させ、との水素を第1の金
属水素化物に発熱的に吸蔵させて、上記高温熱媒から温
熱出力を得るか、又は上記第1の中温熱媒及び/又轄第
4の中温熱媒から冷熱出力を得るようにしたことを特徴
とするヒートポンプ装置。
[Scope of Claims] (1) (-A high-pressure chamber, a low-pressure chamber, and one or more medium-pressure chambers that are divided into sections within a closed container; (6) Darkness of the high-pressure chamber and the low-pressure chamber; A first metal hydride and a second metal hydride having a higher equilibrium decomposition pressure than the first metal hydride in the operating temperature range are respectively supported between the medium pressure chamber and the low pressure chamber, and are continuous in a rotating belt shape. Qi being driven
(6) a high-temperature heating medium exclusively thermally connected to the tape supporting the first metal hydride in a high pressure chamber for heat exchange; and (6) a second metal hydride in the high pressure chamber. A medium-temperature heating medium of III, which is thermally connected to the tape carrying a hydride to enable heat exchange, and (e) Medium-pressure rich &: capable of heat exchange with the tape carrying the first metal hydride. (0) a thermal circuit that thermally connects the first intermediate temperature heating medium and the second intermediate temperature heating medium; (2) IJ! in the intermediate pressure chamber; (h) a third medium-temperature heating medium that is thermally connected to the tape supporting the second metal hydride in a heat exchangeable manner; a fourth intermediate temperature heating medium that is thermally connected to the tape supporting the first metal hydride in a low pressure chamber so as to be able to exchange heat; The first metal hydride is heated with a high-temperature heating medium to release hydrogen, and this hydrogen is exothermically occluded in the second metal hydride. the first metal hydride to release hydrogen from the jll metal hydride in the medium pressure chamber, exothermically absorb this hydrogen into the second metal hydride, and release hydrogen from the metal hydride of each tape pair in the low pressure chamber. 2nd in the darkness
Hydrogen is endothermically released from the metal hydride and this hydrogen is exothermically occluded in the first metal hydride to obtain a cold output from the low temperature heating medium, or the third medium temperature heating medium and A heat pump device characterized in that thermal output is obtained from / or a fourth intermediate temperature heating medium. Q) (ml) A high pressure chamber, a low pressure chamber, and one or more medium pressure chambers that are divided by separate injection in a closed container, and between a high pressure chamber and a low pressure chamber, and between each medium pressure chamber and a low pressure chamber. a pair of tapes each carrying a first metal hydride and a second metal hydride having a higher equilibrium decomposition pressure than the first metal hydride in the operating temperature range and continuously running in a rotating belt shape; (c ) A first medium-temperature heating medium that is thermally connected to the tape supporting a first metal hydride in a medium pressure chamber in a heat exchange manner; (e) a second medium-temperature heating medium thermally connected to the tape in a heat exchange manner; and (e) a third intermediate temperature heating medium thermally connected in a heat exchange manner to the tape supporting the first metal hydride in the low pressure chamber. (0) A heat circuit that thermally connects the intermediate temperature heating medium of tE2 above and the third intermediate temperature heating medium; (2) Heat exchange with each tape supporting the second metal hydride in the high pressure chamber. (b) a fourth medium-temperature heating medium thermally connected to the high-pressure chamber and capable of exchanging heat to each of the tapes carrying the first metal hydride; The first metal hydride is heated in a medium-pressure chamber by a first medium-temperature heating medium to release hydrogen, and this hydrogen is exothermically occluded in the second metal hydride, and the reaction that occurs therein is Heat is transferred to the first metal hydride in the low pressure chamber through the heat circuit, hydrogen is released from the first metal hydride in the low pressure chamber, and this hydrogen is occluded in the metal hydride of IJ2, and at the same time, in the high pressure chamber. 2nd g between each tape pair)
Hydrogen is released from the metal hydride and hydrogen is exothermically occluded in the first metal hydride to obtain a thermal output from the high temperature heating medium, or the first medium temperature heating medium and/or A heat pump device characterized in that a cooling output is obtained from a fourth medium-temperature heating medium.
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