JPS6017671A - 金属水素化物ヒ−トポンプ装置 - Google Patents
金属水素化物ヒ−トポンプ装置Info
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- JPS6017671A JPS6017671A JP58125046A JP12504683A JPS6017671A JP S6017671 A JPS6017671 A JP S6017671A JP 58125046 A JP58125046 A JP 58125046A JP 12504683 A JP12504683 A JP 12504683A JP S6017671 A JPS6017671 A JP S6017671A
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- heat
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、金属水素化物の水素吸蔵・放出反応を利用し
たヒートポンプ装置に関するものであり、優れた性能を
生かして、熱４駆動の冷暖房、給湯装置として広く利用
できる。特に廃熱利用の分ＪＩｆて多用される。
たヒートポンプ装置に関するものであり、優れた性能を
生かして、熱４駆動の冷暖房、給湯装置として広く利用
できる。特に廃熱利用の分ＪＩｆて多用される。
ｆｌｒ来例の構成とその問題点
ヒートポンプ装置は、圧縮式、吸収式、ケミカルヒート
ポンプの３つに大別できる。本発明に係るケミカルヒー
トポンプは、近年エネルギー有効利用の観点から次第に
関心が高まりつつある。特に金属水素化物の水素吸蔵・
放出反応を利用したヒートポンプ装置は、反応の可逆性
に優れていることや、反応速度が比較的速いこと、さら
には反応の乗件が比較的容易であることなどの理由で、
非常に注目されている。
ポンプの３つに大別できる。本発明に係るケミカルヒー
トポンプは、近年エネルギー有効利用の観点から次第に
関心が高まりつつある。特に金属水素化物の水素吸蔵・
放出反応を利用したヒートポンプ装置は、反応の可逆性
に優れていることや、反応速度が比較的速いこと、さら
には反応の乗件が比較的容易であることなどの理由で、
非常に注目されている。
しかｊ−１金属水素化物ヒートポツプは、省エネルギー
性、無騒音、無振動などの特徴を期待されつつも、′−
！、だ、圧縮式や吸収式のような実用化レベルまで到達
していない。この理由としては、成４１’＋係数（ＣＣ
）Ｐ）をはじめとする谷イ１１・の性能が低いことや、
経済性などが主なものである。
性、無騒音、無振動などの特徴を期待されつつも、′−
！、だ、圧縮式や吸収式のような実用化レベルまで到達
していない。この理由としては、成４１’＋係数（ＣＣ
）Ｐ）をはじめとする谷イ１１・の性能が低いことや、
経済性などが主なものである。
従来の金属水素化物ヒートポンプ装置のヒートポンプサ
イクル図を第１図および第２図に示し、その構成や問題
点を簡単に説明う゛る。従来の一般的なヒートポンプサ
イクルは、第１図に示すように、平衡圧力の異なる２種
類の金属水素化物を用いている。同一温度で平衡圧力の
低い尚（１１４１ｔ！ｌｌ Ｋ属水素化物（ＭＨｌ）を
高温熱源を入力してＴｆ（の温変寸で昇温する。（への
状態）、この場合、ＭＨｌは昇圧され、他方の低温側金
属水素化物（ＭＨ２）に圧力差を利用して水素を移動で
きる。
イクル図を第１図および第２図に示し、その構成や問題
点を簡単に説明う゛る。従来の一般的なヒートポンプサ
イクルは、第１図に示すように、平衡圧力の異なる２種
類の金属水素化物を用いている。同一温度で平衡圧力の
低い尚（１１４１ｔ！ｌｌ Ｋ属水素化物（ＭＨｌ）を
高温熱源を入力してＴｆ（の温変寸で昇温する。（への
状態）、この場合、ＭＨｌは昇圧され、他方の低温側金
属水素化物（ＭＨ２）に圧力差を利用して水素を移動で
きる。
この時、ＭＨ２の吸蔵によって得られる温度はＴＭであ
る。（Ｂの状態）、次にＭＨｌを温度ＴＭに保持し、Ｍ
Ｈ２と連通ずれば、ＭＨ２の水素はＭＨｌに移動する。
る。（Ｂの状態）、次にＭＨｌを温度ＴＭに保持し、Ｍ
Ｈ２と連通ずれば、ＭＨ２の水素はＭＨｌに移動する。
この際ＭＨ２は吸熱反応により常温以下に温度が低下（
ＴＬ）Ｌ、一方ＭＨ１では発熱する（Ｃ−Ｄの状態）。
ＴＬ）Ｌ、一方ＭＨ１では発熱する（Ｃ−Ｄの状態）。
このようにＡ−Ｂ−Ｃ−、Ｄの過程を繰返すことによっ
て、Ａでの高温熱源Ｔｅｌの入力で、ＢとＤで反応の発
熱によるＴＭ湿温度温熱を得る熱（１１，取得型のヒー
トポンプサイクルや、Ｃで反応の吸熱によるＴＬ瀧度（
冷熱発生温度）の冷熱を得る冷熱発生型のヒートポンプ
サイクルを形成することが可能である。
て、Ａでの高温熱源Ｔｅｌの入力で、ＢとＤで反応の発
熱によるＴＭ湿温度温熱を得る熱（１１，取得型のヒー
トポンプサイクルや、Ｃで反応の吸熱によるＴＬ瀧度（
冷熱発生温度）の冷熱を得る冷熱発生型のヒートポンプ
サイクルを形成することが可能である。
この第１図のヒートポンプサイクルでは暖房時ＣＯＰが
１．０以上で出力が入力より大きく省エネルギー機器と
して注目されるところであるが、冷房時のＣＯＰは０．
４〜０．５種度で比較的性能はよくない。
１．０以上で出力が入力より大きく省エネルギー機器と
して注目されるところであるが、冷房時のＣＯＰは０．
４〜０．５種度で比較的性能はよくない。
またこのヒートポンプサイクルにおいては、入力熱源温
度（Ｔｆ（）を質の高い比較的高温、例えば２００〜３
００℃とした場合に、逆にＣＯＰは低下するという問題
を有している。これでは良質の高漏熱源の有効利用には
寄与できない。
度（Ｔｆ（）を質の高い比較的高温、例えば２００〜３
００℃とした場合に、逆にＣＯＰは低下するという問題
を有している。これでは良質の高漏熱源の有効利用には
寄与できない。
このような単純サイクルの低いＣＯＰを改善するために
特開昭５４−９９０９５号公報に示されているようなす
ぐれた発明がある。第２図に示すように悲度・圧力特性
の異なる３種類の金属水素化物刀・ら構成され水素ガス
が一つのサイクル内で移動する多段式である点が′特徴
である。第２図の八での人力熱泥で状態Ｂ 、 Ｄ 、
Ｆ’から温熱を出ノＪするＣ二と−Ｘ・、状態Ｃ，Ｅ
て冷熱を出力することができる。
特開昭５４−９９０９５号公報に示されているようなす
ぐれた発明がある。第２図に示すように悲度・圧力特性
の異なる３種類の金属水素化物刀・ら構成され水素ガス
が一つのサイクル内で移動する多段式である点が′特徴
である。第２図の八での人力熱泥で状態Ｂ 、 Ｄ 、
Ｆ’から温熱を出ノＪするＣ二と−Ｘ・、状態Ｃ，Ｅ
て冷熱を出力することができる。
この場合、冷房時のＣＯＰ ｌ″ｉ０．８〜１．０種度
まで白土ざぜることが期待できる。これは、入力熱源温
度（ＴＨ）を高くすることによって可能となるサイクル
で、高い入力熱＃温度を有効に利用した方法である。
まで白土ざぜることが期待できる。これは、入力熱源温
度（ＴＨ）を高くすることによって可能となるサイクル
で、高い入力熱＃温度を有効に利用した方法である。
しかし、この多段式ヒートポンプサイクルを実際に効果
的にスムーズに運転することは、非常に困難なことが多
い。それは、通常、平衡圧力特性の異なる２種類の金属
水素化物でヒートポンプサイクルを構成しているところ
を、３種類にしたため、反応が複雑になるばかシでなく
使用する圧力範囲を大きく広げない限り、スムーズな運
転が出来ないためである。この事によって、高い圧力領
域を選べば容器の耐圧が重要となり、高価となるばかり
でなく、熱容量の増大によってＣＯＰを低下さぜる原因
となり、逆に低い圧力領域を選べは、比答積が増大し、
水素の移動における圧ノ月ｊｉ失が大きく、サイクル全
体の反応速１及が沼し７く低下するという問題を有して
いた〇 発明の目的 高温熱源を有効に利用し、一つのサイクルの反応によっ
て２種の金属水素化物から得られる発熱て、他のザイク
ルが駆動できる成績係数（ＣＯＰ）の高い二申（多重）
効用のライフルを形成し、かつｚノ・−ズな金属水素化
物○水素吸蔵、放出反応かできるようにする。
的にスムーズに運転することは、非常に困難なことが多
い。それは、通常、平衡圧力特性の異なる２種類の金属
水素化物でヒートポンプサイクルを構成しているところ
を、３種類にしたため、反応が複雑になるばかシでなく
使用する圧力範囲を大きく広げない限り、スムーズな運
転が出来ないためである。この事によって、高い圧力領
域を選べば容器の耐圧が重要となり、高価となるばかり
でなく、熱容量の増大によってＣＯＰを低下さぜる原因
となり、逆に低い圧力領域を選べは、比答積が増大し、
水素の移動における圧ノ月ｊｉ失が大きく、サイクル全
体の反応速１及が沼し７く低下するという問題を有して
いた〇 発明の目的 高温熱源を有効に利用し、一つのサイクルの反応によっ
て２種の金属水素化物から得られる発熱て、他のザイク
ルが駆動できる成績係数（ＣＯＰ）の高い二申（多重）
効用のライフルを形成し、かつｚノ・−ズな金属水素化
物○水素吸蔵、放出反応かできるようにする。
発明のｔ／ヴ成
４ｒ発明の金属水素化物ヒートポンプ装置は、平衡圧力
特性の異なる２種類の金属水系化物を、たとえば２つの
部屋に区画した密閉容器内に各々収納し、水素ガスの吸
脱着反応時の発熱、吸熱を利用したヒートポンプサイク
ルを少なくとも２組用、ａ、し、比較的高温側での第１
のヒートポンプサイクルの２つの金属水素化物によって
得られるそれぞれの発熱温度を、比較的低温側での第２
のヒートポンプサイクルの高温加熱温度より高くし、第
１のと一トポンプサイクルでのそ、Ｉｔぞれの発熱を、
第２のヒートポンプサイクルの加熱用〃（源として供給
し、多重効用ができるようにしたヒートポンプ装置であ
る。
特性の異なる２種類の金属水系化物を、たとえば２つの
部屋に区画した密閉容器内に各々収納し、水素ガスの吸
脱着反応時の発熱、吸熱を利用したヒートポンプサイク
ルを少なくとも２組用、ａ、し、比較的高温側での第１
のヒートポンプサイクルの２つの金属水素化物によって
得られるそれぞれの発熱温度を、比較的低温側での第２
のヒートポンプサイクルの高温加熱温度より高くし、第
１のと一トポンプサイクルでのそ、Ｉｔぞれの発熱を、
第２のヒートポンプサイクルの加熱用〃（源として供給
し、多重効用ができるようにしたヒートポンプ装置であ
る。
そして、金属水素化物の温度、平衡圧力特性が同一温度
において、第１のヒートポンプサイクルの高ｍ側が最も
低い平衡圧力を・可し、順次平衡圧力が、第１のヒート
ポンプサイクルの低温側、第２のヒートポンプサイクル
の高温１則、第２のヒートポンプサイクルの低温側と高
くなるようにした金属水素化物のヒートポンプ装置であ
る。
において、第１のヒートポンプサイクルの高ｍ側が最も
低い平衡圧力を・可し、順次平衡圧力が、第１のヒート
ポンプサイクルの低温側、第２のヒートポンプサイクル
の高温１則、第２のヒートポンプサイクルの低温側と高
くなるようにした金属水素化物のヒートポンプ装置であ
る。
また、第１のヒートポンプサイクルの１ザイクルの運転
によって、第２のヒートポンプサイクルを２サイクル運
転を行なうようにしたこと、および、各ヒートポンプサ
イクルの低温＋ｌａｌ金属水素化物の水素放出反応によ
る冷熱発生温度がほぼ同様になるようにヒートポンプサ
イクルを形成することを特徴とするものである。
によって、第２のヒートポンプサイクルを２サイクル運
転を行なうようにしたこと、および、各ヒートポンプサ
イクルの低温＋ｌａｌ金属水素化物の水素放出反応によ
る冷熱発生温度がほぼ同様になるようにヒートポンプサ
イクルを形成することを特徴とするものである。
実施クリの説明
本発明の一実廁例の金属水素化物ヒートポンプ装置の構
成図を第３図に、芽だ、そのヒートホンプサイクル図を
第４図に示す。第３図に示ず」：うたものを２Ｉｆｉ作
成した０第３図のＭｋｉｌとＭＢ２で第１のヒートポン
プサイクルを形成し、Ｍｌ（３とＭｔ（４で第２のヒー
トポンプサイクルを形成するように構成した。この４つ
の金属水系化物の平「９Ｕ圧力！１４性は、ＭＦＩｊ、
五ｉＨ２、ＭＢ２ 、ＭＢ４のＩ＠で、同一温度での平
衡圧力は高くなっている。
成図を第３図に、芽だ、そのヒートホンプサイクル図を
第４図に示す。第３図に示ず」：うたものを２Ｉｆｉ作
成した０第３図のＭｋｉｌとＭＢ２で第１のヒートポン
プサイクルを形成し、Ｍｌ（３とＭｔ（４で第２のヒー
トポンプサイクルを形成するように構成した。この４つ
の金属水系化物の平「９Ｕ圧力！１４性は、ＭＦＩｊ、
五ｉＨ２、ＭＢ２ 、ＭＢ４のＩ＠で、同一温度での平
衡圧力は高くなっている。
第４図のＭＨＩ 、ＭＢ２ 、ＭＢ２ 、 ＩＶｉＨ４
け各々４つの金属水素化物の温度・平衡圧力特性を示し
でいる。
け各々４つの金属水素化物の温度・平衡圧力特性を示し
でいる。
＼
この本発明のヒートポンプ装置６の動作を第３図。
第４図と共に述べる。
比較的高温側での第１のヒートポンプサイクルの高温加
熱側の金属水素化物（ＭＨｌ）を比較的温度の高い廃熱
源１を使って加熱する。するとＭ１′（１は加熱されて
、第４図のへの点ｎ・で昇圧される。この時、水素ガス
バルブ２を開けると、ＭＨｑとＭＢ２の圧力差によって
水素は、ＭＥ（２に移動し、ＭＢ２では反応に伴なう温
熱を発生する。（第４図の八−Ｂへの水素移動ン、この
後Ｍｉ（１への廃熱源１からの加熱を停止することにｊ
、すＭ ｆ（１は徐々に温度が低下しＭＢ２より平衡ハ
ーカが下がるため、逆にＭＢ２よりＭＨｌへの圧力差に
よる水素移動が可能となる。（第４図のＢ。
熱側の金属水素化物（ＭＨｌ）を比較的温度の高い廃熱
源１を使って加熱する。するとＭ１′（１は加熱されて
、第４図のへの点ｎ・で昇圧される。この時、水素ガス
バルブ２を開けると、ＭＨｑとＭＢ２の圧力差によって
水素は、ＭＥ（２に移動し、ＭＢ２では反応に伴なう温
熱を発生する。（第４図の八−Ｂへの水素移動ン、この
後Ｍｉ（１への廃熱源１からの加熱を停止することにｊ
、すＭ ｆ（１は徐々に温度が低下しＭＢ２より平衡ハ
ーカが下がるため、逆にＭＢ２よりＭＨｌへの圧力差に
よる水素移動が可能となる。（第４図のＢ。
Ｃ−、Ｄへの水素移動）、この時、ＭＢ２では水素放出
に伴なう冷熱を、またＭＨｌでは水素吸蔵に伴なう温熱
をそれぞれ発生する。このような、ＭＨｌでの温熱、Ｍ
Ｂ２での温熱、冷熱を出力して利用するだけならば、従
来の一般的なヒートポンプと変わりはない。本発明は、
この第１のヒートポンプサイクルを行なって得られる０
ＭＢ２での温熱（第４図Ｂ点）と、ＭＨｌでの温熱（第
４図り点）を単に熱出力として、利用したり、放熱する
のではなく、別に構成した第２のヒートポンプのＭＢ２
の加熱用熱源として供給し第２のヒートポンプを駆動す
る多重効用式を採用しているところに特徴がある。
に伴なう冷熱を、またＭＨｌでは水素吸蔵に伴なう温熱
をそれぞれ発生する。このような、ＭＨｌでの温熱、Ｍ
Ｂ２での温熱、冷熱を出力して利用するだけならば、従
来の一般的なヒートポンプと変わりはない。本発明は、
この第１のヒートポンプサイクルを行なって得られる０
ＭＢ２での温熱（第４図Ｂ点）と、ＭＨｌでの温熱（第
４図り点）を単に熱出力として、利用したり、放熱する
のではなく、別に構成した第２のヒートポンプのＭＢ２
の加熱用熱源として供給し第２のヒートポンプを駆動す
る多重効用式を採用しているところに特徴がある。
その特徴を生かすためには、ＭＨｌでの第４図のＢ点、
Ｄ点での発熱温度（ＴＭ）が、ＭＢ２の加熱温度（ＴＨ
’）よシ高い温度であること、寸だＭＢ２を加熱して、
Ａｔ−Ｂｔの反応を行なうに充分な熱量があるという条
件が必要である。この温度条件や、熱量条件を満足する
と−トポンプティクルの形成は、金属水素化物において
は比較的容易である。したがってこれらのＭＨｌとＭＨ
２で発生する発熱を第２のヒートポンプサイクルのＭＨ
３に供給して、第２のヒートポンプが駆動するように熱
媒の循環回路３を、ＭＨｌとＭＨ３、ＭＨ２と１（Ｈ３
のそれぞれの間に設けた。
Ｄ点での発熱温度（ＴＭ）が、ＭＢ２の加熱温度（ＴＨ
’）よシ高い温度であること、寸だＭＢ２を加熱して、
Ａｔ−Ｂｔの反応を行なうに充分な熱量があるという条
件が必要である。この温度条件や、熱量条件を満足する
と−トポンプティクルの形成は、金属水素化物において
は比較的容易である。したがってこれらのＭＨｌとＭＨ
２で発生する発熱を第２のヒートポンプサイクルのＭＨ
３に供給して、第２のヒートポンプが駆動するように熱
媒の循環回路３を、ＭＨｌとＭＨ３、ＭＨ２と１（Ｈ３
のそれぞれの間に設けた。
これにＪ：って、第２のヒートポンプサイクルは）Ｎ′
−・ｇ／Ｌ、 Ｃ／Ｌ、 ｐ／の順に水素を第１のヒー
トボンプ−リーイクル同様に移動することができる。そ
して、第１のヒ−トポンプザイクルを１サイクル運転し
てＢ点と０点で発生ずる熱量の総和は、第１と第２の各
ヒートポンプサイクル中の水素移動量が、同′５か又は
第１の方がわずかに多い、場合に、第２のヒートポンプ
サイクルのへ′点での必要熱量の２（１重以上となるこ
とがわかっｌこ。この事は、第１のヒートポンプサイク
ルの一サイクルの運転にＪ： −。
−・ｇ／Ｌ、 Ｃ／Ｌ、 ｐ／の順に水素を第１のヒー
トボンプ−リーイクル同様に移動することができる。そ
して、第１のヒ−トポンプザイクルを１サイクル運転し
てＢ点と０点で発生ずる熱量の総和は、第１と第２の各
ヒートポンプサイクル中の水素移動量が、同′５か又は
第１の方がわずかに多い、場合に、第２のヒートポンプ
サイクルのへ′点での必要熱量の２（１重以上となるこ
とがわかっｌこ。この事は、第１のヒートポンプサイク
ルの一サイクルの運転にＪ： −。
で、第２のヒートポンプサイクルを２ザイクル運転でき
ることを示すものである。
ることを示すものである。
したがって、本発明のヒートポンプ装置は、ＭＨｌの加
熱列用と、Ｍ ｆ（２−、の反応に必要な熱（第４図Ａ
点）を１回人力することによって、暖房時は各２回のＢ
′点Ｄり点ての渦熱か利用出来、冷房時ハ、第１のヒー
トポンプサイクルの０点（１回）と、第２のヒートポン
プサイクルからの２回の０７点での冷熱が利用可能であ
る。
熱列用と、Ｍ ｆ（２−、の反応に必要な熱（第４図Ａ
点）を１回人力することによって、暖房時は各２回のＢ
′点Ｄり点ての渦熱か利用出来、冷房時ハ、第１のヒー
トポンプサイクルの０点（１回）と、第２のヒートポン
プサイクルからの２回の０７点での冷熱が利用可能であ
る。
次に、本発明の具体例として、第３図、第４図に示すよ
うな構成と温度、圧力サイクルを有するヒーｉ・ポンプ
装置を試作し、その評価を行なった結果について述べる
。
うな構成と温度、圧力サイクルを有するヒーｉ・ポンプ
装置を試作し、その評価を行なった結果について述べる
。
ＭＨｌとして、Ｔ ｌ ｏ、 ３Ｚ ｒ ０．７ Ｍ
ｎ １．２ Ｃｒ ｏ、 ６ＣＯｏ、 ２ＭＨ２として
Ｔ ｌ ｏ、６Ｚ ｒ ｏ、 ４Ｍ ｎｌ、２ Ｃｒ
ｏ、 ｅ Ｃｕ ｏ、 ２、Ｍｆ（３としてｒｌＯ，６
５ＺｒＯ，３５”１．Ｉ ＣｒＯ，７ＣｕＯ，２、ＭＨ
４として１１ ｏ、９Ｚ ｒ ｏ、 １１ｖｉｎ １．
４Ｃｒ ｏ、 ４Ｖ０．２のいずれも’ｌ” ｉ −Ｍ
ｎ系合金を約１ｏＫｙずつ、第３図のような構成の装置
に充填した。そし、て、第１ 。
ｎ １．２ Ｃｒ ｏ、 ６ＣＯｏ、 ２ＭＨ２として
Ｔ ｌ ｏ、６Ｚ ｒ ｏ、 ４Ｍ ｎｌ、２ Ｃｒ
ｏ、 ｅ Ｃｕ ｏ、 ２、Ｍｆ（３としてｒｌＯ，６
５ＺｒＯ，３５”１．Ｉ ＣｒＯ，７ＣｕＯ，２、ＭＨ
４として１１ ｏ、９Ｚ ｒ ｏ、 １１ｖｉｎ １．
４Ｃｒ ｏ、 ４Ｖ０．２のいずれも’ｌ” ｉ −Ｍ
ｎ系合金を約１ｏＫｙずつ、第３図のような構成の装置
に充填した。そし、て、第１ 。
第２のヒートポンプサイクルのそれぞれに約６３モルの
水素ガスが谷サイクルで移動するＪうに金属水素化物と
して調整し／ζ。
水素ガスが谷サイクルで移動するＪうに金属水素化物と
して調整し／ζ。
そして、ＭＨｌを約２００℃に加熱し、ヒートポンプと
しての性能を検討した。その結果ＣＯＰ値に１．１．８
１（暖房）と１．３１（冷房）と非常に良好な値になり
、その運転もスムーズに繰返し行なうことができた。
しての性能を検討した。その結果ＣＯＰ値に１．１．８
１（暖房）と１．３１（冷房）と非常に良好な値になり
、その運転もスムーズに繰返し行なうことができた。
したが−）て、本発明のヒートポンプ装置は、多重効用
式を採用しているため、従来からの問題点であったＣＯ
Ｐを大きく向上させると共に、使用する圧力範囲を大き
く取る必要もない事がわかった。
式を採用しているため、従来からの問題点であったＣＯ
Ｐを大きく向上させると共に、使用する圧力範囲を大き
く取る必要もない事がわかった。
本発明のヒートポンプ装置は、比較的高い温度での反応
も容易であることから、実力ｍ例等で示した２つのヒー
トポンプサイクル（二重効用）に限らず、さらに高温の
熱源を利用して、３重、４重の多重効用型も可能であシ
、高温廃熱などのエネルギー有効利用に役立つものであ
る０ 第４図に示すように、２つのヒートポンプサイクルから
イ４ｆられるＣ 、 Ｃ／での冷熱の発生温度は、はぼ
同様になるように、ヒートポンプサイクルを形成するこ
とが、利用上好ましい。
も容易であることから、実力ｍ例等で示した２つのヒー
トポンプサイクル（二重効用）に限らず、さらに高温の
熱源を利用して、３重、４重の多重効用型も可能であシ
、高温廃熱などのエネルギー有効利用に役立つものであ
る０ 第４図に示すように、２つのヒートポンプサイクルから
イ４ｆられるＣ 、 Ｃ／での冷熱の発生温度は、はぼ
同様になるように、ヒートポンプサイクルを形成するこ
とが、利用上好ましい。
なお、金属水素化物の水素平衡圧力は、次の条件をケた
せばよい。すなわち、金属水素化物を充填する容器相互
の水素平衡圧力が異）でおれはよいのであって、中へ充
填する金属水素化物；ｉ−１Φ類であっても複数種のも
のを混合したものであ−・でもよい。
せばよい。すなわち、金属水素化物を充填する容器相互
の水素平衡圧力が異）でおれはよいのであって、中へ充
填する金属水素化物；ｉ−１Φ類であっても複数種のも
のを混合したものであ−・でもよい。
発明の効果
以上のように本発明の金属水素化物ヒートポンプ装置は
、従来の問題点を解決したものて、次のような効果を有
している。
、従来の問題点を解決したものて、次のような効果を有
している。
１ 成績係数（ＣＯＰ）が１笥く、高性能であるため、
う／ニングコストもかなり少なく出来る。
う／ニングコストもかなり少なく出来る。
２ サイクルの使用圧力が通常の一重効用サイクルのそ
れと大きく変わらないため、容器の側圧上の問題および
低圧４１１１１反応速度反応下の問題が殆んど無い。
れと大きく変わらないため、容器の側圧上の問題および
低圧４１１１１反応速度反応下の問題が殆んど無い。
３ 従来のヒートポンプサイクルにおいてに５、熱源温
度が高くなると、ＣＯＰが低下するという結果であった
が、本発明においては、篩部熱源においても、ＣＯＰを
向上さぜることが可能となった。
度が高くなると、ＣＯＰが低下するという結果であった
が、本発明においては、篩部熱源においても、ＣＯＰを
向上さぜることが可能となった。
第１図は従来例の一重効用ヒートボンブ丈イクルの温度
−平衡圧力図、第２図は改良された多段式ヒートポンプ
サイクルの、ｎ度−平衡圧力図、第３図は本発明の一実
施例の金属水素化物ヒートポンプ装置の構成図、第４図
は第３図に示した金属水素化物ヒートポンプ装置の温度
−平衡圧力図である。 １・・・・・廃熱源、２．２′・・・・・水素ガスバル
ブ、３・・・・・・熱媒循環回路、４・・・・・冷熱、
温熱の出力装置、ＭＨＩ、Ｍｎ２・・・・・第１のヒー
トポンプサイクルを形成する金属水素化物、Ｍｎ３ 、
Ｍｎ２・・・第２のヒートポンプサイクルを形成する金
属水素化物。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 う監痕 １７丁 第２図 逼りｆｉ １７丁 第３図 第４図 ５避贋 １／丁
−平衡圧力図、第２図は改良された多段式ヒートポンプ
サイクルの、ｎ度−平衡圧力図、第３図は本発明の一実
施例の金属水素化物ヒートポンプ装置の構成図、第４図
は第３図に示した金属水素化物ヒートポンプ装置の温度
−平衡圧力図である。 １・・・・・廃熱源、２．２′・・・・・水素ガスバル
ブ、３・・・・・・熱媒循環回路、４・・・・・冷熱、
温熱の出力装置、ＭＨＩ、Ｍｎ２・・・・・第１のヒー
トポンプサイクルを形成する金属水素化物、Ｍｎ３ 、
Ｍｎ２・・・第２のヒートポンプサイクルを形成する金
属水素化物。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 う監痕 １７丁 第２図 逼りｆｉ １７丁 第３図 第４図 ５避贋 １／丁
Claims (4)
- （１）金属水素化物が充填され水素平価圧力の相互いに
異なる少なくとも２つの容器を構成要素とし、水素ガス
の吸脱着反応時の発熱、吸熱を利用した１：５１．第２
のヒートポンプサイクルをゼし、比較曲部１ｍ １１＋
Ｑで動作する第１のと一トポングサイクルの２つの容器
内の金属水素１い勿によって得られるそれぞれの発熱塩
度を比較的低温側で動作する第２のヒートポンプサイク
ルの高温加熱温度より高ぐ（また関係に選び、第１のヒ
ートポンプサイクルのそれぞれの容器における発熱を第
２のヒートポンプの加熱用熱源として供給する手段を設
け、多重効用する金属水素化物ヒートポンプ装置。 - （２）金属水素化物の温度、平衡圧特性が同一温度にお
いて、第１のヒートポンプサイクルの高温側が最も低い
平衡圧力を有し、順次平衡圧力が、第１のヒートポンプ
の低嘉側、第２のヒートポツプ（７） 高１１１ｆｆｌ
ＩＩ＋、第２のヒートポンプの低温側と高くなるよう
にした特許請求の範囲第１項記戦の金属水素化物ヒート
ポンプ装置。 - （３）第１のヒートポンプサイクルの１サイクルの運転
によって、第２のヒートポンプサイクルを２サイクル運
転を行なうようにした特許請求の範囲第１項捷たけ第２
項記載の金属水素化物ヒ〜ト、′Ｉミンプ装置。 - （４）各ヒートポンプサイクルの低温側金属水素化物の
水素放出反応による冷熱発生温度力督日は同様になるよ
うにヒートポンプサイクルを形成した特許請求の範囲第
１項、第２項または第３ＪＪ記載の金属水素化物ヒート
ポンプ装置０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58125046A JPS6017671A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 金属水素化物ヒ−トポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58125046A JPS6017671A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 金属水素化物ヒ−トポンプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6017671A true JPS6017671A (ja) | 1985-01-29 |
| JPH0428984B2 JPH0428984B2 (ja) | 1992-05-15 |
Family
ID=14900492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58125046A Granted JPS6017671A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 金属水素化物ヒ−トポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017671A (ja) |
-
1983
- 1983-07-08 JP JP58125046A patent/JPS6017671A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0428984B2 (ja) | 1992-05-15 |
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