JPS608427B2 - 加熱冷却装置 - Google Patents
加熱冷却装置Info
- Publication number
- JPS608427B2 JPS608427B2 JP55173491A JP17349180A JPS608427B2 JP S608427 B2 JPS608427 B2 JP S608427B2 JP 55173491 A JP55173491 A JP 55173491A JP 17349180 A JP17349180 A JP 17349180A JP S608427 B2 JPS608427 B2 JP S608427B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wall
- hydrogen
- heating
- metal hydride
- pressure
- 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.)
- Expired
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- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は加熱冷却装置に関し、詳細には金属水素化物の
水素の吸蔵放出に伴なう発熱吸熱を利用した加熱冷却装
置に関する。
水素の吸蔵放出に伴なう発熱吸熱を利用した加熱冷却装
置に関する。
従来、特に携帯用の加熱冷却装置としては溢水等の温熱
源又は氷、ドライアイス等の冷熱源を断熱箱に収容する
熱源方式やベルチェ・ェレメントを断熱箱内に配設した
電気方式が知られているがトいずれも上記熱源やベルチ
ェ・ェレメントが大きい容積を占めるので、被加熱冷却
物を収納するための断熱箱内容積が相対的に小さい。
源又は氷、ドライアイス等の冷熱源を断熱箱に収容する
熱源方式やベルチェ・ェレメントを断熱箱内に配設した
電気方式が知られているがトいずれも上記熱源やベルチ
ェ・ェレメントが大きい容積を占めるので、被加熱冷却
物を収納するための断熱箱内容積が相対的に小さい。
さらに、熱源方式によれば使用するたびに熱源を用意し
なければならないので煩わしく、また〜溢水等の熱源は
短時間の内に温度が低下し「ドライアイス等の冷熱源も
時間が経過すれば消費されてしまうので、安定した加熱
冷却能を有さない。一方、電気方式によれば長時間にわ
たって安定に加熱冷却することができるが、電源のない
野外等では用をなさない。本発明者らは上記に鑑みて、
ある種の金属又は合金が速やかに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
逆的の吸熱的に水素を放出する特性を利用して、断熱箱
内容積が糟対的に大きいうえに、使用に当って熱源を用
意する必要もなく「 また、電源を要しない加熱冷却装
置を発明するに至った。
なければならないので煩わしく、また〜溢水等の熱源は
短時間の内に温度が低下し「ドライアイス等の冷熱源も
時間が経過すれば消費されてしまうので、安定した加熱
冷却能を有さない。一方、電気方式によれば長時間にわ
たって安定に加熱冷却することができるが、電源のない
野外等では用をなさない。本発明者らは上記に鑑みて、
ある種の金属又は合金が速やかに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
逆的の吸熱的に水素を放出する特性を利用して、断熱箱
内容積が糟対的に大きいうえに、使用に当って熱源を用
意する必要もなく「 また、電源を要しない加熱冷却装
置を発明するに至った。
本発明の加熱冷却袋層は「断熱材層を挟んで内壁と外壁
とを有し、蓋体にて密封し得る断熱箱を備え、上記内壁
及び外壁は少なくとも一部がそれぞれ第１の金属水素化
物及び第２の金属水素化物を充填した容器に形成されて
いると共に、上記二つの金属水素化物間で水素を流通さ
せ得るように弁を備えた蓮通管にて内壁及び外壁が接続
されていることを特徴とするものである。
とを有し、蓋体にて密封し得る断熱箱を備え、上記内壁
及び外壁は少なくとも一部がそれぞれ第１の金属水素化
物及び第２の金属水素化物を充填した容器に形成されて
いると共に、上記二つの金属水素化物間で水素を流通さ
せ得るように弁を備えた蓮通管にて内壁及び外壁が接続
されていることを特徴とするものである。
以下に実施例を示す図面に基づいて本発明を説明する。
第１図は本発明の加熱冷却装置の一実施態様を示し、断
熱箱１は断熱材層２を挟んで内壁３と外壁４とを有し、
内壁内に囲まれた空間が被加熱冷却物を収納するために
供され「 この空間は蓋体５にて密封することができる
。内壁及び外壁が例えばそれぞれ内側に空隙を有する容
器に形成されていて、その空隙にはそれぞれ第１の金属
水素化物Ｍ，日及び第２の金属水素化物Ｍ２日が充填さ
れている。内壁と外壁をの間はフィルター６を介して、
弁７を備えた蓮通管８にて接続され「後に説明するよう
に弁を開けて、それぞれ容器をなす肇間で水素を流通さ
せ、金属水素化物に水素の吸蔵放出を行なわせる。フィ
ルターはこの水素の流通時に金属水素化物が随伴したり
、また、蓮通管や弁を詰まらせるのを防止する。フィル
ターとしては例えば孔径１０仏以下の多孔性の燐結金属
が好ましく用いられる。Ｍ，日とＭ２日はその平衡分糠
圧特性が同じでも異なっていてもよいが〜好ましくは相
互に異なるものが用いられる。
熱箱１は断熱材層２を挟んで内壁３と外壁４とを有し、
内壁内に囲まれた空間が被加熱冷却物を収納するために
供され「 この空間は蓋体５にて密封することができる
。内壁及び外壁が例えばそれぞれ内側に空隙を有する容
器に形成されていて、その空隙にはそれぞれ第１の金属
水素化物Ｍ，日及び第２の金属水素化物Ｍ２日が充填さ
れている。内壁と外壁をの間はフィルター６を介して、
弁７を備えた蓮通管８にて接続され「後に説明するよう
に弁を開けて、それぞれ容器をなす肇間で水素を流通さ
せ、金属水素化物に水素の吸蔵放出を行なわせる。フィ
ルターはこの水素の流通時に金属水素化物が随伴したり
、また、蓮通管や弁を詰まらせるのを防止する。フィル
ターとしては例えば孔径１０仏以下の多孔性の燐結金属
が好ましく用いられる。Ｍ，日とＭ２日はその平衡分糠
圧特性が同じでも異なっていてもよいが〜好ましくは相
互に異なるものが用いられる。
平衡分解圧は加熱冷却温度城で１ぴ気圧以下であるのが
壁の製作が装置の使用上、好都合である。具体的には例
えばＬａＮｉ５水素化物−ＣａＮｊ５水素化物、ＭｍＮ
ｉ５−ｘＮｘ−ＣａＮｉ５，ＭｍＮｉ５一ｘＡ１ｘ−Ｌ
ａＮｊ５（ただし、０≦ｘ≦０．５）等の組合せが用い
られる。本発明の装置を冷却装置として用いる場合には
、第２図に示すように、内壁内には常温ＴＭで平衡分解
圧が高いＭ，日が高圧の水素雰囲気下に充填され、外壁
内には常温で平衡分解圧の低い舵日が好ましくは水素を
放出した金属状態で低圧の水素雰囲気下に充填される。
壁の製作が装置の使用上、好都合である。具体的には例
えばＬａＮｉ５水素化物−ＣａＮｊ５水素化物、ＭｍＮ
ｉ５−ｘＮｘ−ＣａＮｉ５，ＭｍＮｉ５一ｘＡ１ｘ−Ｌ
ａＮｊ５（ただし、０≦ｘ≦０．５）等の組合せが用い
られる。本発明の装置を冷却装置として用いる場合には
、第２図に示すように、内壁内には常温ＴＭで平衡分解
圧が高いＭ，日が高圧の水素雰囲気下に充填され、外壁
内には常温で平衡分解圧の低い舵日が好ましくは水素を
放出した金属状態で低圧の水素雰囲気下に充填される。
すなわち、Ｍ，日の状態は点Ｂに「 他日の状態は点Ｄ
にそれぞれ対応する。そこで弁を開いて内壁と外壁とを
蓮適すると、水素は高圧の内壁から低圧の外壁に移動し
、Ｍ，日は吸熱的に水素を放出して低い温度ＴＬに至り
、ここに生じる冷熱が断熱箱内に与えられて所要の冷却
効果を得る。
にそれぞれ対応する。そこで弁を開いて内壁と外壁とを
蓮適すると、水素は高圧の内壁から低圧の外壁に移動し
、Ｍ，日は吸熱的に水素を放出して低い温度ＴＬに至り
、ここに生じる冷熱が断熱箱内に与えられて所要の冷却
効果を得る。
一方「Ｍ２則ま水素を吸蔵して発熱するが、この発熱は
外壁から大気中に放散される。本発明の装置を加熱装置
として用いる場合には、上記とは逆にＭ，日が高圧の水
素雰囲気下に外壁内に充填され「Ｍ２日が低圧の水素雰
囲気下に内壁内に充填される。
外壁から大気中に放散される。本発明の装置を加熱装置
として用いる場合には、上記とは逆にＭ，日が高圧の水
素雰囲気下に外壁内に充填され「Ｍ２日が低圧の水素雰
囲気下に内壁内に充填される。
弁を開くと水素は外壁から内壁に流通し、内壁内の他日
‘ま水素を発熱的に吸蔵し、内壁を通して温熱が断熱箱
内に与えられる。上記のように加熱冷却の動作を行なわ
せた後、各壁内の金属水素化物を当初の状態に戻して再
使用に備えるには、例えば弁を開いた状態でＭ，日を常
温に保ちつつ、Ｍ２日を加熱して、その平衡分解圧を高
めることにより、Ｍ２日から水素を放出させて、これを
Ｍ，Ｈ‘こ吸蔵させた後、弁を閉じてもよく、又はＭ２
日を減圧すると共に、Ｍ，日に水素を加圧供給してもよ
い。
‘ま水素を発熱的に吸蔵し、内壁を通して温熱が断熱箱
内に与えられる。上記のように加熱冷却の動作を行なわ
せた後、各壁内の金属水素化物を当初の状態に戻して再
使用に備えるには、例えば弁を開いた状態でＭ，日を常
温に保ちつつ、Ｍ２日を加熱して、その平衡分解圧を高
めることにより、Ｍ２日から水素を放出させて、これを
Ｍ，Ｈ‘こ吸蔵させた後、弁を閉じてもよく、又はＭ２
日を減圧すると共に、Ｍ，日に水素を加圧供給してもよ
い。
またＬ本発明においては、内壁及び外壁はそれぞれすべ
てが容器を形成している必要なく、例えば側面や底面等
のようにその一部のみが容器に形成されていてもよい。
てが容器を形成している必要なく、例えば側面や底面等
のようにその一部のみが容器に形成されていてもよい。
また「金属水素化物を充填したチューブ状容器が内壁や
外壁に沿って複数本並列に配段されていてもよい。具体
的な例を説明する。
外壁に沿って複数本並列に配段されていてもよい。具体
的な例を説明する。
内法３００×２００×１５０柵「内容務９その断熱箱の
内壁内にＭｍＮｉ４．６Ｍｏ．４８６０夕を〜 外壁内
に○ａＮｉ５１０７０夕を充填し「内壁内には３ぴ０の
温度で水素を７気圧に加圧して最大吸蔵量の８０％まで
吸蔵させ、一方、外壁内は３０℃の温度で水素圧を０．
７気圧に減圧して水素吸蔵量が最大量の２０％にあるま
で水素を放出させた。
内壁内にＭｍＮｉ４．６Ｍｏ．４８６０夕を〜 外壁内
に○ａＮｉ５１０７０夕を充填し「内壁内には３ぴ０の
温度で水素を７気圧に加圧して最大吸蔵量の８０％まで
吸蔵させ、一方、外壁内は３０℃の温度で水素圧を０．
７気圧に減圧して水素吸蔵量が最大量の２０％にあるま
で水素を放出させた。
ここでバルブを開いて、ＭｍＮｉ４．６ＡＩｏ．４に水
素吸蔵量が最大量の３０％になるまで水素を放出させる
と〜第３図に示すように、断熱箱内空間の温度は外気温
２６午０において約３０分後にｉ才０に冷却された。次
に、外壁内のＣａＮｉ５を１００００に加熱してその平
衡分解圧を高めると、第４図に示すように、２０分後に
はＭｍＮｊ４．６Ｎｏ．４は水素を最大吸蔵量の８０％
まで吸蔵し、当初の状態に戻った。
素吸蔵量が最大量の３０％になるまで水素を放出させる
と〜第３図に示すように、断熱箱内空間の温度は外気温
２６午０において約３０分後にｉ才０に冷却された。次
に、外壁内のＣａＮｉ５を１００００に加熱してその平
衡分解圧を高めると、第４図に示すように、２０分後に
はＭｍＮｊ４．６Ｎｏ．４は水素を最大吸蔵量の８０％
まで吸蔵し、当初の状態に戻った。
以上のように、本発明の装置によれば、断熱箱の内壁内
に充填した金属水素化物の水素の吸蔵放出反応を利用し
て冷却加熱を行なうから、断熱箱の限られた寸法に対し
て内容空間を広くし、且つ断熱箱内の加熱冷却を長時間
持続させることができ「特に、内壁全体を容器とすれば
、断熱箱内を一様に加熱冷却できる。
に充填した金属水素化物の水素の吸蔵放出反応を利用し
て冷却加熱を行なうから、断熱箱の限られた寸法に対し
て内容空間を広くし、且つ断熱箱内の加熱冷却を長時間
持続させることができ「特に、内壁全体を容器とすれば
、断熱箱内を一様に加熱冷却できる。
さらに、温熱又は冷熱は金属水素化物と水素との系に化
学的に保存されているために、何ら電源を要せずに、必
要に応じて安定に敬出することができる。
学的に保存されているために、何ら電源を要せずに、必
要に応じて安定に敬出することができる。
第１図は本発明の加熱冷却装置の一実施例を示す断面図
、第２図はその動作を説明するための金属水素化物の平
衡分解圧特性を示すグラフ、第３図は冷却装置として使
用した場合に断熱箱内温度の経時変化の一例を示すグラ
フ、第４図は使用後に一方の金属水素化物を加熱して水
素を吸蔵させた場合に水素吸蔵量の経時変化の一例を示
すグラフである。 １…・・・断熱箱「 ２・・・・・・断熱材層、３・・
・・・・内壁、７・・・・・・外壁、５・…・・蓋体「
６・・…・弁、７……フィルター、８・・・・・・達
通管。 繁１１凶 第２図 鱗３楓 第４図
、第２図はその動作を説明するための金属水素化物の平
衡分解圧特性を示すグラフ、第３図は冷却装置として使
用した場合に断熱箱内温度の経時変化の一例を示すグラ
フ、第４図は使用後に一方の金属水素化物を加熱して水
素を吸蔵させた場合に水素吸蔵量の経時変化の一例を示
すグラフである。 １…・・・断熱箱「 ２・・・・・・断熱材層、３・・
・・・・内壁、７・・・・・・外壁、５・…・・蓋体「
６・・…・弁、７……フィルター、８・・・・・・達
通管。 繁１１凶 第２図 鱗３楓 第４図
Claims (1)
- １ 断熱材層を挾んで内壁と外壁とを有し、蓋体にて密
封し得る断熱箱を備え、上記内壁及び外壁は少なくとも
一部がそれぞれ第１の金属水素化物及び第２の金属水素
化物を充填した容器に形成されていると共に、上記二つ
の金属水素化物間で水素を流通させ得るように弁を備え
た連通管にて内壁及び外壁が接続されていることを特徴
とする加熱冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55173491A JPS608427B2 (ja) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | 加熱冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55173491A JPS608427B2 (ja) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | 加熱冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5795572A JPS5795572A (en) | 1982-06-14 |
| JPS608427B2 true JPS608427B2 (ja) | 1985-03-02 |
Family
ID=15961488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55173491A Expired JPS608427B2 (ja) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | 加熱冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608427B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105109832A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-12-02 | 河北农业大学 | 低温干燥取样盒以及保存植物样品的方法 |
-
1980
- 1980-12-08 JP JP55173491A patent/JPS608427B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5795572A (en) | 1982-06-14 |
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