JPS6053758A - 金属水素化物利用のヒ−トポンプシステム - Google Patents

金属水素化物利用のヒ−トポンプシステム

Info

Publication number
JPS6053758A
JPS6053758A JP58162080A JP16208083A JPS6053758A JP S6053758 A JPS6053758 A JP S6053758A JP 58162080 A JP58162080 A JP 58162080A JP 16208083 A JP16208083 A JP 16208083A JP S6053758 A JPS6053758 A JP S6053758A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal hydride
hydrogen
hydrogen gas
tank
heat
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.)
Granted
Application number
JP58162080A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0316594B2 (ja
Inventor
名迫 賢二
播磨 和彦
育郎 米津
本田 直二郎
酒井 貫史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP58162080A priority Critical patent/JPS6053758A/ja
Publication of JPS6053758A publication Critical patent/JPS6053758A/ja
Publication of JPH0316594B2 publication Critical patent/JPH0316594B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は金属水素化物を利用するヒートポンプシステ
ムに関する。
(ロ)従来技術 金属水素化物は、水素を貯蔵する材料と」2ての特性を
有するばかりでなく、エネルギー変換材料としても優れ
た特性を有し化学エネルギー、熱エネルギー、機械エネ
ルギーの3種のエネルギーを相互に変換する媒体として
の機能を有する。したがって金属水素化物は熱の貯蔵・
輸送、ヒートポンプ、太陽熱利用の冷暖房システム、熱
機関、コンプレッサーなどの媒体として期待され、現在
広く研究開発が行われている。
従来提案されているヒートポンプシステムは、基本的に
異なる2種類の金属水素化物を用いるものであり、排熱
などの熱源を特徴とする特開昭1’−用いるヒートポン
プシステムの場合には、熱源温度レベルに対して、大き
な温度上外が望めないという間頌点がある。
(ハ)発明の目的 この発明は上記のような状況においてなされたもので、
金属水素化物を機械エネルギーから熱エネルギーに変換
するための材料として利用し、エネルギー的にはほとん
ど無価値の低温レベルの熱媒を用いて高温レベルの高温
熱負荷部と、該熱媒の湿度よりも低温の低温負荷部を稼
動しうるヒートポンプシステムを提供することを目的と
するものである。
(ニ)発明の構成 この発明は、熱交換器付きの複数の金属水素化物槽と、
水素ガス強制移送手段と、この水素ガス強制移送手段を
介して各金属水素化物槽を連結する水素ガス移送管路と
、水素ガス強制移送手段のなる金属水素化物槽の熱交換
器より温熱をそれぞれ取り出しできるよう構成してなる
金属水素化物利用のヒートポンプシステムを提供するも
のである。
この発明のシステムに用いられる複数の金属水素化物槽
内に充填される金属水素化物の合金としては、同一湿度
においてほぼ同じ水素ガスプラトー圧を有するものであ
れば異なった金属でもよいが、一般に同一の金属が好ま
しい。例えばLaNiいMmNi5 (Ml!l tj
:ミツシュメタル)、lFeTiなどが挙げられる。
各金属水素化物槽はいずれも水素ガス強制移送手段を介
l−て水素ガス流通管路で連結され、水素ガス強制移送
手段としては圧縮機(例えばロータリ一式コンプレッサ
ー、レシプロ式コンプレッサー)などが挙げられる。
そして、比較的水素化の程度の高い金属水素化物(例え
ば水素で飽和されている)が充填されているひとつの金
属水素化物槽(水素取出し側)からもうひとつの比較的
水素化の程度の低い金属水素化物(例えば#1とんど水
素化されていないとか、飽和量の72程度の水素化がな
されている)の充填されているもうひとつの金属水素化
物槽(水素側の金属水素化物槽(A)内の金属水素化物
の脱水素化反応(吸熱反応)を行わせるとともに水素送
入側の金属水素化物槽(B)内の金属水素化物の水素化
反応(発熱反応)を行わせる。その結果A槽の具備する
熱交換器に導入される熱媒体(例えば水)が冷却されて
低湿負荷部(例えば冷房部など)に送られて利用され、
−万B槽の具備する熱交換器に導入される熱媒体は加熱
されて高温負荷部(例えば給湯部、暖房部など)に送ら
れて利用される。
なおこの熱媒体はエネルギー的にほとんど無価値の室温
近傍のものでよい。
またこの発明のシステムでは、上記のように、水素化の
程度の高い金属水素化物を充填した水素取り出し側の金
属水素化物槽と、水素化の程度の低い金属水素化物を充
填した水素送入側の金属水素化物槽との一対が選択され
て行われるが、その選択切換えは、槽内の金属水素化物
の水素化の程度を検出し、その結果を利用し当該技術分
野で公知の方法で行われる。なお上記水素化の程度の検
出は、槽内に設置した金属水素化物の温度測定器と水素
圧測定器による金属水素化物の温度と水素圧とからめる
とか、水素ガス流通管路に設置した(例えば圧縮機の入
口側)水素ガス流量計による流量からめるなどして行わ
れる。
(ホ)実施例 この発明を実施例の図面によって説明するがこの発明を
限定するものではない。
第1図は、二つの金属水素化物槽を有するこの発明のシ
ステムの一実施例の系統図である。(1)ハ水素ガス強
制移送手段の水素圧縮機(圧縮比10:1;矢印は水素
移送方向を示す)、(2a)(2b)は金属水素化物槽
、(3a)(3b)は熱交換器であり、金属水素化物槽
(2a)(2b)は水素圧縮機(1)を介し、開閉弁付
き水素ガス取り出し管路(4&)と開閉弁付き水素ガス
送入管路(5a)並びに開閉弁付き水素ガス取り出し管
路(4b)と開閉弁付き水素ガス送入管路(5b)K工
って金属水素化物(2&)から(2b)へ及び(2b)
から(2a)へ水素ガスを移送しうるように連結されて
いる。また(6)−は約25℃の水の熱媒源であり(7
)はその熱媒(水)を熱媒流通管路(8a)と(8b)
によって熱交換器(3a)と(3b)に送るポンプであ
る。
金属水素化物槽(2a)には、水素で飽和された金属水
素化物(TJ aN 15H6)約10に7が充填され
、一方金属水素化物槽(2b)にはほとんど水素化され
′工いない合金L aN isが約10Kg充填されて
おり、4.1 まず開閉弁(9b)(10b)を閉じ、開閉弁(9a)
(10a)を、開いておいて、水素圧縮機(1)を作動
させて、水、、、=; ’ 素ガス取り出し管路(4&)−水素圧縮機(1)−水素
ガス送入管路(5a) ’t−通じて水素ガスが金属水
素化物槽の(2a)から(2b)に50 l/!nin
の水素流量で移送さnる。その結果、金属水素化物槽(
2a)内の金属水素化物の脱水素化反応が起こり、一方
金属水素化物槽(2b)内の金属水素化物の水素化反応
が起こり、熱交換器(3a)(3b)それぞれに熱媒源
(6)から熱媒流通管路(8a)(8b)で送られる約
25℃の熱媒(約1b分)がそれぞれ冷却(約11℃)
及び加熱され(約39℃)、それぞれ低温負荷部(冷房
部)と高温負荷部(給湯部)に送られる。なお各熱交換
器に送る熱媒量を減少させれば熱交換器を通過した熱媒
温度は(3a)については低下し、(3b)Kついては
上昇させることができその逆も行える。
金属水素化物槽(2a)と(2b)内の金属水素化物の
脱水素化反応と水素化反応の少なくともいずれかが終了
したならば開閉が(9m)(10a)を閉じるが熱媒は
金属水素化物槽(2a)(2b)に送りつづける。
・両槽内の金属水素化物の温度が熱媒の温度とほぼ同番
になった際に開閉弁(9b)(tob)を開いて水素、
7−1.。
圧縮機(1)によって水素ガスが金属水素化物槽(2b
)がら(2a)K移送される。その結果前記とは逆に冷
却された熱媒が熱媒流通管路(8b)を通じて低温負荷
部へ、一方加熱され友熱媒が熱媒流通管路(8a)を通
じて高温負荷部へそれぞれ送られ冷却と加熱に利用され
る。
上記の切換え操作は水素圧縮機(1)の入口側の水素流
通管路内に設けた水素ガス質量流量計によって測定した
水素ガス流量から両槽内の金属水素化物の水素化の程度
を検出し当該技術分野で公知の手段で行われる。
次に第2図に三つの金属水素化物槽を有するこの発明の
他の実施例の系統図を示した。
(ロ)は水素圧縮機(圧縮比No : l ;矢印は水
素移送方向を示す)、(12a)(12b)(12a)
は金属水素化物槽、(13a)(13b)(13c)は
熱交換器である。
三つの金属水素化物槽(12a)(12b)(12o)
から延出する水素ガス取シ出し管路(14a)(14b
)(14c)は合流して水素圧縮機(ロ)の入口側に連
結され、−−シてひとつの金属水素化物槽から他のすべ
ての槽であり(ロ)はその熱媒を熱媒流通管路(18a
)(18b)(18o)によって熱交換器(13a)(
13b)(13c)に送るポンプである。
金属水素化物槽(12a)Kは水素で飽和された金属水
素化物(r、aNj、H,)約1oKyが充填され、(
12b)は飽和量のほぼ4量の水素で水素化された同金
属水素化物約10に7が(12o )にはほとんど水素
化されていない同金属水素化物が約1oKy充填されて
いる。まず(12a)と(1,2b)の金属水素化物槽
が選択され作動される。すなわち開閉弁(19a)と(
20b )を開いて他を閉じ、水素圧縮機σ9を作動さ
せて、水素ガス取出し管路(14a)−水素圧縮機Qη
−水素ガス送入管路(15b)f:通じて水素ガスを金
属水素化物槽の(12a)から(12b)に移送される
。その結果、金属水素化物4+!11(12a)内の金
属水素化物の脱水素化反応が起こり、一方金属水素化物
楢(12b)1(図示せず)に送られて冷却と加熱に利
用される。
なお各金属水素化物槽の熱交換器に送る熱媒体の誉を変
化させることによって、各負荷部に送られる熱媒の温度
を適宜変化させることができる。
金属水素化物槽(12a)内の金属水素化物の水素のほ
ぼ1/2量が脱水素化されるとともに金属水素化物槽(
12b)内の金属水素化物がほとんど水素で飽和される
と、金属水素化物槽の(x2b)が(12C)に切換え
られて連続して金属水素化物槽の(12a)と(12c
)とが作動される。すなわち、開閉弁(19a)と(2
0(1)が開かれ他の開閉弁を閉じ水素圧縮機(ロ)の
作動で水素取出し管路(14a)−水素圧縮機(11)
 −水素ガス送入管路(15a)を通じて水素ガスが金
属水素化物槽の(12a )から(12c)に移送さ扛
る。
その結果、金属水素化物@(12a)内の金属水素化物
が引続き脱水素化され、一方金属水素化物槽(120)
内の金属水素化物の水素化反応が起こり、熱交換器(1
3a)(13c)それぞれに熱媒源(イ)から熱媒流通
管路(18a)(18c)で送られる約25℃の水]−
ト却と加熱に利用される。その間金属水素化物槽(12
b)の熱交換器(13’b)にも25℃の水の熱媒がさ
、れる。
金属水素化物槽(12a)内の金属水素化物の残りの水
素(飽和蓋の約/2量)のほぼ全量が脱水素化されると
ともに金属水素化物槽(12c)内の金属水素化物が飽
和蓋のほぼ1/2Itの水素で水素化されると、金属水
素化物槽が切換えられ金属水素化物槽の(12b)と(
120)が作動される。すなわち開閉弁(19b)(2
0o)が開かれ、他の開閉弁を閉じ水素圧縮機Q乃の作
動によって水素取り出し管路(14b)−水素圧縮機(
ロ)−水素送入管路(15c)を通じて水素ガスが金属
水素化物槽の(12b)から(12c)に移送される。
その結果、金属水素化物槽(12b)内の金属水素化物
が脱水素化され、一方金属水素化物槽(12n)内の金
属水素化物が引続いて水素化され、熱交換器(13b)
(13c)そtl−ぞれに熱媒源(7)から熱媒流通管
路(18b)(18c)で送られる前記水の熱媒がそれ
ぞれ冷却及び加熱され低温負 12− 背部と高温負荷部に送られて冷却と加熱に利用される。
この間金属水素化物槽(12a )の熱交換器第2図の
システムでは、以上のようにまず金属“ス−・ 水素化物槽の(12a)から(12b )へ水素ガスが
送ちれて作動され〔これを(12a) = (12b)
で表わ西 71す〕、次いで(12a) −= (12c)、(1
2b) −(12c)、と順次切換え、さらに(12b
)−(12a)、(12c)−−(12a)、(12c
)−(12b)と順次切換えられ、その後もとにも°ど
って同様の順に連続的に切換えて低温負荷部と高温負荷
部とを同時に稼動させることができる。また必要に応じ
てどちらかの負荷部だけを稼動させることもできる。
なお上記の一連の榴の選択作動は、水素圧縮機の入口側
に連結された水素流通管路内に設けた質量流量計によっ
て検出した水素ガス流量から作動中の2槽内の金属水素
化物の水素化の程度をめて当該技術分野で公知の技術に
よって行うことができる。
なおこの発明のシステムの他の実施例として、四つ以上
の金属水素化物槽とひとつの水素ガス強制移送手段を有
するものもこの発明に含まれる。
いずれにしても同時に低温負荷部と高温負荷部と−に変
換することによって、はとんど利用価値の
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図はこの発明の実施例のヒートポンプシス
テムの系統図である。 (1) −−−−−・水素圧縮機、(2a)(2b)(
12a)(12b)(12c)・−−−金属水素化物槽
、(3a)(3b)(13a)(13b)(13c)−
’=’熱交換器、(4a)(4b)(14a)(14b
)(14c)・・・・・・水素ガス取出し管路、(5a
)(5b)(15a)(15b)(15c)−・・=水
系ガス送入管路、(6)(ト)・・・・・・熱媒源、(
7] Q7J・・・・・・ポンプ、(8a)(8b)(
18a)(18b)(18o) −熱媒流通管路、及び
(9a)(9b)(10a)(10b)(19a)(1
9b)(19o)(20a)(20b)(20c) −
−−−−−開閉弁。 tト李ト御ジ丁9−J販 工”Julイ・r温良 ハ1
1ヲ〕 、メ絆(113第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 熱交換器付きの複数の金属水素化物槽と、水素ガス
    強制移送手段と、この水素ガス強制移送水素ガス取出し
    対象となる金属水素化物槽の熱交換器より冷熱を、水素
    ガス送入対象となる金属水素化物槽の熱交換器より温熱
    をそれぞれ取り出しできるよう構成してなる金属水素化
    物利用のヒートポンプシステム。 2.3つの金属水素化物Mを有する特許請求の範囲第1
    項記載のシステム。
JP58162080A 1983-09-05 1983-09-05 金属水素化物利用のヒ−トポンプシステム Granted JPS6053758A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58162080A JPS6053758A (ja) 1983-09-05 1983-09-05 金属水素化物利用のヒ−トポンプシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58162080A JPS6053758A (ja) 1983-09-05 1983-09-05 金属水素化物利用のヒ−トポンプシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6053758A true JPS6053758A (ja) 1985-03-27
JPH0316594B2 JPH0316594B2 (ja) 1991-03-05

Family

ID=15747700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58162080A Granted JPS6053758A (ja) 1983-09-05 1983-09-05 金属水素化物利用のヒ−トポンプシステム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6053758A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240067597A (ko) 2022-11-09 2024-05-17 현대자동차주식회사 수소 공급 모듈 및 수소 공급 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5819954A (ja) * 1981-07-29 1983-02-05 Toshiba Corp デ−タ処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5819954A (ja) * 1981-07-29 1983-02-05 Toshiba Corp デ−タ処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0316594B2 (ja) 1991-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH046357A (ja) 水素吸蔵合金を利用した熱利用システムの運転方法
US9777968B1 (en) Metal hydride-based thermal energy storage systems
Kumar et al. Studies on a metal hydride based year-round comfort heating and cooling system for extreme climates
JPS6053758A (ja) 金属水素化物利用のヒ−トポンプシステム
JPH01305273A (ja) 金属水素化物ヒートポンプ
JPS6121272B2 (ja)
JP2643235B2 (ja) メタルハイドライド加熱冷却装置
JPWO2002028768A1 (ja) 水素吸蔵合金の水素吸放出方法および該方法を用いた燃料電池
CA1127857A (en) Hydrogen-hydride absorption systems and methods for refrigeration and heat pump cycles
KR100386470B1 (ko) 수소저장합금을 이용한 지중난방 장치
JPS6064168A (ja) ヒ−トポンプシステム
JPH02110263A (ja) 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
JPS5849493Y2 (ja) 蓄熱装置
JPH0355749B2 (ja)
JPH07243717A (ja) 水素吸蔵合金ヒートポンプ
JP3518963B2 (ja) 水素吸蔵合金を使った蓄熱システムの運転方法
JPS6223239B2 (ja)
JPS5849496Y2 (ja) 蓄熱装置
JPS6249163A (ja) 金属水素化物利用冷暖房給湯装置
JPH07218030A (ja) 水素吸蔵合金利用熱回収・貯蔵システム
JPS61134551A (ja) 金属水素化物ヒ−トポンプ装置
JPS591947B2 (ja) 水素貯蔵金属を利用した熱交換システムならびにその運転方法
JPS5945914B2 (ja) 熱変換器
JPS6186542A (ja) 間欠作動式ヒートポンプ装置の運転方法
JPS61128061A (ja) 太陽熱温水器