JPS6033465A - ケミカルヒ−トポンプ - Google Patents
ケミカルヒ−トポンプInfo
- Publication number
- JPS6033465A JPS6033465A JP58143196A JP14319683A JPS6033465A JP S6033465 A JPS6033465 A JP S6033465A JP 58143196 A JP58143196 A JP 58143196A JP 14319683 A JP14319683 A JP 14319683A JP S6033465 A JPS6033465 A JP S6033465A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat pump
- chemical heat
- absorbent
- water
- refrigerant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
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、低消費エネルギーで作動する冷暖房および蓄
熱用ケミカルヒートポンプのうち、特に動力源を最大限
除去して簡便に作動させるようにした受動的ケミカルヒ
ートポンプに関するものである。
熱用ケミカルヒートポンプのうち、特に動力源を最大限
除去して簡便に作動させるようにした受動的ケミカルヒ
ートポンプに関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来ケミカルヒートポンプに関しては、特に臭化リチウ
ム水溶液を吸収剤とじた冷房機器が開発されている。こ
の場合、吸収剤に均一に冷媒（水等）を吸収させるため
、その溶液をポンプで強制循環させたり、また広い吸収
面積を確保するため、溶液をシャワーで噴出させるとい
う操作が必要であり、従って、これらの操作機構がケミ
カルヒートポンプのコストを大幅に引き上げていた。そ
のため、より低コストで、効率の良いケミカルヒートポ
ンプを提供するためには、動力を要する機構を基本的に
は用いないで蒸発器と吸収器の２槽間に冷媒蒸気を移動
させる方式であることが望寸しい。
ム水溶液を吸収剤とじた冷房機器が開発されている。こ
の場合、吸収剤に均一に冷媒（水等）を吸収させるため
、その溶液をポンプで強制循環させたり、また広い吸収
面積を確保するため、溶液をシャワーで噴出させるとい
う操作が必要であり、従って、これらの操作機構がケミ
カルヒートポンプのコストを大幅に引き上げていた。そ
のため、より低コストで、効率の良いケミカルヒートポ
ンプを提供するためには、動力を要する機構を基本的に
は用いないで蒸発器と吸収器の２槽間に冷媒蒸気を移動
させる方式であることが望寸しい。
この際、吸収剤には広い吸収面積を確保して吸収剤に均
一に冷媒を吸収させることがきわめて重要な問題となっ
ていた。
一に冷媒を吸収させることがきわめて重要な問題となっ
ていた。
一方、より安価で蓄熱密度の高い吸収剤として塩化カル
シウムがあるが、塩化カルシウムは含水量によっては、
固体−液体の相変化を起こしこの際、冷媒蒸気の入口付
近で氷砂糖状に固結するため実際に吸収剤として用いる
ことが困難であった。
シウムがあるが、塩化カルシウムは含水量によっては、
固体−液体の相変化を起こしこの際、冷媒蒸気の入口付
近で氷砂糖状に固結するため実際に吸収剤として用いる
ことが困難であった。
発明の目的
本発明は前述の問題点を克服するために吸収剤に広い吸
収面積を確保すると共に、その吸収剤が固結しにくい内
部構造としたことにより、低コストで冒効率を長時間維
持できるケミカルヒートポンプを簡便に提供することを
目的としたものである。
収面積を確保すると共に、その吸収剤が固結しにくい内
部構造としたことにより、低コストで冒効率を長時間維
持できるケミカルヒートポンプを簡便に提供することを
目的としたものである。
発明の構成
本発明において、ケミカルヒートポンプの装置は、少な
くとも再生型兼吸収器１と、蒸発器兼凝縮器２の２槽全
備え、これらを開閉弁３を介して連結した密閉系からな
るものである。
くとも再生型兼吸収器１と、蒸発器兼凝縮器２の２槽全
備え、これらを開閉弁３を介して連結した密閉系からな
るものである。
第１図において容器１には吸収剤Ａが、そして容器２に
は冷媒Ｂがそれぞれ充てんされている。
は冷媒Ｂがそれぞれ充てんされている。
少なくとも吸収剤Ａ、全冷媒のいずれか一方（望ましく
は双方）は無機質繊維Ｃに含浸させである。
は双方）は無機質繊維Ｃに含浸させである。
ここで無機質繊維としては、例えば英国インペリアルケ
ミカル・インダストリーズ社が断熱材として開発した、
商標名「サフイル」というアルミナ９５係、シリカ５係
を主成分とした繊維を素材として用いた種々の形体（例
えば板状、フェルト状２紙状、綿状、ペースト状）のも
のが適当であり、これに準じたものとして国内では、太
陽ケミカル社の「スーパーファイア−ボード」、揖斐用
電気工業社の「イビウール」、ニチアス社の１フアイン
フレツクス」、インライト工業社の［カオウールー１等
（いずれも商標）が販売されている。
ミカル・インダストリーズ社が断熱材として開発した、
商標名「サフイル」というアルミナ９５係、シリカ５係
を主成分とした繊維を素材として用いた種々の形体（例
えば板状、フェルト状２紙状、綿状、ペースト状）のも
のが適当であり、これに準じたものとして国内では、太
陽ケミカル社の「スーパーファイア−ボード」、揖斐用
電気工業社の「イビウール」、ニチアス社の１フアイン
フレツクス」、インライト工業社の［カオウールー１等
（いずれも商標）が販売されている。
一般に、アルミナ、シリカを主成分とする無機質繊維で
は、アルミナ５ｏ〜９５％、シリカ５〜６゜６ −゛ 係の混合率のものが普及しており、高温（１０００℃以
上）用の断熱材としてはアルミナを高比率（〜９６係）
としたものが用いられている。
は、アルミナ５ｏ〜９５％、シリカ５〜６゜６ −゛ 係の混合率のものが普及しており、高温（１０００℃以
上）用の断熱材としてはアルミナを高比率（〜９６係）
としたものが用いられている。
以上の状況の下で、発明者は塩化カルシウム−水系を用
いた２槽式のケミカルヒートポンプの研究を行なった結
果、前述の無機質繊維に吸収剤および冷媒を含浸させた
ケミカルヒートポンプは、吸収速度の増加、サイクル寿
命の向上、反応の均一化、腐食性の減少が同時に行なえ
ること金兄い出した。
いた２槽式のケミカルヒートポンプの研究を行なった結
果、前述の無機質繊維に吸収剤および冷媒を含浸させた
ケミカルヒートポンプは、吸収速度の増加、サイクル寿
命の向上、反応の均一化、腐食性の減少が同時に行なえ
ること金兄い出した。
実施例の説明
無機質繊維を含浸材として用いることにより一前記の種
々の特性の向上が計れることを証明する実験例と共に本
発明の実施例を示す。
々の特性の向上が計れることを証明する実験例と共に本
発明の実施例を示す。
以下、各種の無機質繊維について、アルミナ（〜６ｏ％
）、シリカ（〜６ｏ％）を成分とするもののうち（ａ）
液状、（ｂ）フェルト状、（０）紙状、（ｄ）綿状、（
ｅ）ペースト状のものを乾燥させたもの、そして（ｆ）
アルミ（〜９５％）、シリカ（〜６％）を成分とする板
状のものを用いた。
）、シリカ（〜６ｏ％）を成分とするもののうち（ａ）
液状、（ｂ）フェルト状、（０）紙状、（ｄ）綿状、（
ｅ）ペースト状のものを乾燥させたもの、そして（ｆ）
アルミ（〜９５％）、シリカ（〜６％）を成分とする板
状のものを用いた。
６・・ ２
１）吸収速度の向上
第１図に示したヒートポンプ装置において容器１内には
、前記（ａ）〜（ｆ）の各含浸材２ｏｏｇにそれぞれ塩
化カルシウム四水塩１に９ｆ融解し含浸させ、その後１
５０℃で真空乾燥させ無水塩にした。このとき各々は８
３０〜８３５ｇであった。ただし、理論的には８３４ｇ
となる。また、容器２内には水４０ｏｙｆ：含浸させた
無機質繊維の板（容器１内に充てんしたものと同物質）
を充てんした。
、前記（ａ）〜（ｆ）の各含浸材２ｏｏｇにそれぞれ塩
化カルシウム四水塩１に９ｆ融解し含浸させ、その後１
５０℃で真空乾燥させ無水塩にした。このとき各々は８
３０〜８３５ｇであった。ただし、理論的には８３４ｇ
となる。また、容器２内には水４０ｏｙｆ：含浸させた
無機質繊維の板（容器１内に充てんしたものと同物質）
を充てんした。
一方、比較対象（ｇ）として別の同様な装置における容
器１には含浸材を用いないで塩化カルシウム無水物６３
４ｇを充てんし、容器２には水４０Ｃ１を充てんした。
器１には含浸材を用いないで塩化カルシウム無水物６３
４ｇを充てんし、容器２には水４０Ｃ１を充てんした。
計７コの装置を完全抜気した後同時にバルブを開いて室
温に放置し、容器２内の水の減少量を測定した。水の減
少量を時間に対しプロットしたものが第２図である。
温に放置し、容器２内の水の減少量を測定した。水の減
少量を時間に対しプロットしたものが第２図である。
１１）サイクル寿命の向上
１）の実験を終えた後、さらに放置し、容器２内の水が
完全に容器１に吸収されたのを確認した後、この容器１
を１５０℃に加熱すると共に、容器２を５℃に冷却した
結果、この容器２に水４００！が再び凝縮したのを確認
した。この後さらに各装置全抜気し同時にパルプ３を開
いて室温に放置した。以上の操作を１サイクルとし、１
００ザイクル同等の操作を行なった。各サイクルにおい
てバルブを開いてから１時間後の水の減少ｉｋ測測定た
。水の減少量をサイクル数に対してプロットしたのが第
３図である。
完全に容器１に吸収されたのを確認した後、この容器１
を１５０℃に加熱すると共に、容器２を５℃に冷却した
結果、この容器２に水４００！が再び凝縮したのを確認
した。この後さらに各装置全抜気し同時にパルプ３を開
いて室温に放置した。以上の操作を１サイクルとし、１
００ザイクル同等の操作を行なった。各サイクルにおい
てバルブを開いてから１時間後の水の減少ｉｋ測測定た
。水の減少量をサイクル数に対してプロットしたのが第
３図である。
１１１）反応の均−化
先の１１）の実験を行なう際％１００サイクル終了後の
容器１および容器２の内部を観察し試験前の状態と比較
した。
容器１および容器２の内部を観察し試験前の状態と比較
した。
＋Ｖ）腐食性の低下
含浸材（ａ） １０１に塩化カルシウム四水塩５０Ｉｋ
含浸させたもの、および塩化カルシウム四水塩６０１を
含浸材なしくｇ）で鋼、５ＵＳ３０４゜鉄の３種の容器
（いずれも重量１００１ｉ’）にそれぞれ充てんし、密
閉後１５０℃に保って容器の腐食による重量減少を測定
したものが第４〜６図である。
含浸させたもの、および塩化カルシウム四水塩６０１を
含浸材なしくｇ）で鋼、５ＵＳ３０４゜鉄の３種の容器
（いずれも重量１００１ｉ’）にそれぞれ充てんし、密
閉後１５０℃に保って容器の腐食による重量減少を測定
したものが第４〜６図である。
以上の実験結果を要約すると、第２図から明らかな様に
（２Ｌ）〜（０のいずれの場合にも含浸材を用いない場
合（ｇ）に比べ著しい吸収速度の向上が見られた。特に
５時間具」二経過して後の吸収速度は、含浸材を用いな
かった従来の例に比べて大きな効果金得た。同時に第３
図に示される様に、含浸材を用いない場合は約２０サイ
クルの反応で吸収速度が大きく低下したのに比べ含浸材
を用いると多くのサイクル数、すなわち長時間の使用に
際しても吸収速度の低下を抑えることができた。１００
サイクル終了時に内部の状態を観察すると含浸材を用い
なかった場合は表面が氷砂糖状になり、水蒸気の吸収面
が著しく損なわれていたのに対し、含浸材を用いた場合
は、反応開始前と同等の表面状態を保っていた。これに
より、反応の均一化が行えたことをよく示している。な
お、第２図及び第３図の結果を総合すると、含浸材のな
かでは板状〉及び紙状のもの（ａ、ｆ及びＣ）金属いた
方が１．９ム ９べ、、゛ 綿状（ｄ）、フェルト状中）及びペースト状（６）のも
のを用いるよりも、それら含浸材中の吸収剤はより速く
吸水することがわかる。これは即断はできないが含浸材
が板状や紙状である方が、吸収剤の有効表面積を大きく
することができるからと考えられる。
（２Ｌ）〜（０のいずれの場合にも含浸材を用いない場
合（ｇ）に比べ著しい吸収速度の向上が見られた。特に
５時間具」二経過して後の吸収速度は、含浸材を用いな
かった従来の例に比べて大きな効果金得た。同時に第３
図に示される様に、含浸材を用いない場合は約２０サイ
クルの反応で吸収速度が大きく低下したのに比べ含浸材
を用いると多くのサイクル数、すなわち長時間の使用に
際しても吸収速度の低下を抑えることができた。１００
サイクル終了時に内部の状態を観察すると含浸材を用い
なかった場合は表面が氷砂糖状になり、水蒸気の吸収面
が著しく損なわれていたのに対し、含浸材を用いた場合
は、反応開始前と同等の表面状態を保っていた。これに
より、反応の均一化が行えたことをよく示している。な
お、第２図及び第３図の結果を総合すると、含浸材のな
かでは板状〉及び紙状のもの（ａ、ｆ及びＣ）金属いた
方が１．９ム ９べ、、゛ 綿状（ｄ）、フェルト状中）及びペースト状（６）のも
のを用いるよりも、それら含浸材中の吸収剤はより速く
吸水することがわかる。これは即断はできないが含浸材
が板状や紙状である方が、吸収剤の有効表面積を大きく
することができるからと考えられる。
１だ金属容器の腐食性に関しては、第４〜６図に示すよ
うに、含浸材を用いなかった場合、３種のいずれの金属
に対しても腐食性が見られたが。
うに、含浸材を用いなかった場合、３種のいずれの金属
に対しても腐食性が見られたが。
含浸材を用いると塩化カルシウムと金属の直接的な接触
が軽減されるため、大きな耐腐食効果を得ることもでき
た。特に、銅と５ＵＳ３０４に対しては事実上腐食全皆
無に抑えることができた。
が軽減されるため、大きな耐腐食効果を得ることもでき
た。特に、銅と５ＵＳ３０４に対しては事実上腐食全皆
無に抑えることができた。
発明の効果
以上、吸収剤および冷媒を前述の含浸材に含浸させるこ
とによって、反応速度の向上、サイクル寿命の向上、反
応の均一化、および腐食の防止という問題を非常に１１
イ便な方法により同時に解決することができた。すなわ
ち本発明により、効率的なケミカルヒートポンプを簡便
に提供することが１０・、 Ｓ 可能となった。
とによって、反応速度の向上、サイクル寿命の向上、反
応の均一化、および腐食の防止という問題を非常に１１
イ便な方法により同時に解決することができた。すなわ
ち本発明により、効率的なケミカルヒートポンプを簡便
に提供することが１０・、 Ｓ 可能となった。
第１図は従来例および本発明に共通なケミカルヒートポ
ンプ装置の構造を簡単に示す断面略図、第２図は水の吸
収速ｇ （ｃｃ／ｈｏｕｒ ） ｆ容器間のバルブ開放
後の経過時間（ｈｏｕｒｓ ）に対して作図した図、第
３図はパルプを開放して１時間経過後の水の吸収速ｆｆ
ｆ−（ｃｃ ／ｈｏｕｒ ）を反応サイクル数に対して
作図した図、第４図〜第６図は銅、５ＵＳ３０４゜鉄の
腐食による容器重量の減少量（実験開始時からの積算値
）を時間（ｈｏｕｒｓ ）に対して作図した図である。 ム・・・・・・吸収剤、Ｂ・・・・・・冷媒、Ｃ・・・
・・・含浸材、１゜２・・・・・・容器、３・・・・・
・開閉弁。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名０）
とλＶ７６っ） ゞ 、＆齢Ｘ暗ひ＊■酵圓榊順叶漁 城 （ｈ−）番姫す表−姫 一 〜 へ １１ｉ 味
ンプ装置の構造を簡単に示す断面略図、第２図は水の吸
収速ｇ （ｃｃ／ｈｏｕｒ ） ｆ容器間のバルブ開放
後の経過時間（ｈｏｕｒｓ ）に対して作図した図、第
３図はパルプを開放して１時間経過後の水の吸収速ｆｆ
ｆ−（ｃｃ ／ｈｏｕｒ ）を反応サイクル数に対して
作図した図、第４図〜第６図は銅、５ＵＳ３０４゜鉄の
腐食による容器重量の減少量（実験開始時からの積算値
）を時間（ｈｏｕｒｓ ）に対して作図した図である。 ム・・・・・・吸収剤、Ｂ・・・・・・冷媒、Ｃ・・・
・・・含浸材、１゜２・・・・・・容器、３・・・・・
・開閉弁。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名０）
とλＶ７６っ） ゞ 、＆齢Ｘ暗ひ＊■酵圓榊順叶漁 城 （ｈ−）番姫す表−姫 一 〜 へ １１ｉ 味
Claims (4)
- （１）少なくとも吸収器と蒸発器の２槽で構成され、６
槽の内容物である、吸収剤と冷媒のうち少なくとも一方
が、対応する槽内において無機質繊維に含浸されたこと
を特徴とするケミカルヒートポンプ。 - （２）無機質繊維の主要成分が、少なくともアルミナ（
Ａｌ２Ｏ５） ２０〜１００％、シリｉｙ （５ｉ０２
）０〜８０チを含むものであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のケミカルヒートポンプ。 - （３）無機質繊維の主要成分が、アルミナ５０〜１００
％、シリカ０〜５０％を含むものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載のケミカルヒートポンプ。 - （４）吸収剤が、塩化カルシウム水溶液であり、冷媒が
水であることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項または第３項記載のケミカルヒートポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143196A JPS6033465A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | ケミカルヒ−トポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143196A JPS6033465A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | ケミカルヒ−トポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033465A true JPS6033465A (ja) | 1985-02-20 |
Family
ID=15333101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58143196A Pending JPS6033465A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | ケミカルヒ−トポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033465A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6431967A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-02 | Tokio Nakada | Manufacture of thin film |
| JP2003075708A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-12 | Sony Corp | 撮像装置用のレンズ装置および該レンズ装置に使用されるフレキシブルプリント配線板 |
| US7071926B2 (en) | 2000-11-06 | 2006-07-04 | Nissha Printing Co., Ltd. | Touch panel capable of wide-area inputting |
-
1983
- 1983-08-04 JP JP58143196A patent/JPS6033465A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6431967A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-02 | Tokio Nakada | Manufacture of thin film |
| US7071926B2 (en) | 2000-11-06 | 2006-07-04 | Nissha Printing Co., Ltd. | Touch panel capable of wide-area inputting |
| JP2003075708A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-12 | Sony Corp | 撮像装置用のレンズ装置および該レンズ装置に使用されるフレキシブルプリント配線板 |
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