JPS6159192A - 蓄熱器 - Google Patents
蓄熱器Info
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- JPS6159192A JPS6159192A JP59178493A JP17849384A JPS6159192A JP S6159192 A JPS6159192 A JP S6159192A JP 59178493 A JP59178493 A JP 59178493A JP 17849384 A JP17849384 A JP 17849384A JP S6159192 A JPS6159192 A JP S6159192A
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- metal hydride
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- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 47
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- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 16
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/003—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using thermochemical reactions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (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、金属水素化物を用いる蓄熱器に係り、特に熱
効率の良好な蓄熱器に関する。
効率の良好な蓄熱器に関する。
従来技術
種々の金属や合金は、金属水素化物として液体水素と同
等以上の密度で水素を吸収することが知られており、ク
リーンエネルギーとしての水素を貯蔵するための水素貯
蔵材として期待されている。
等以上の密度で水素を吸収することが知られており、ク
リーンエネルギーとしての水素を貯蔵するための水素貯
蔵材として期待されている。
また、このような金属水素化物は、単に水素を貯蔵する
という特徴を有するばかりではなく、水素という化学エ
ネルギーを熱あるいは機械エネルギーに変換するエネル
ギー変換機能も有している。
という特徴を有するばかりではなく、水素という化学エ
ネルギーを熱あるいは機械エネルギーに変換するエネル
ギー変換機能も有している。
ここで、化学エネルギーと熱エネルギーの相互変換機能
を利用する熱貯蔵に関しては、これまでの顕熱や潜熱の
蓄熱材に対し、単位体積当りの蓄熱量が格段に大きいこ
とから新しい蓄熱材として期待されている。
を利用する熱貯蔵に関しては、これまでの顕熱や潜熱の
蓄熱材に対し、単位体積当りの蓄熱量が格段に大きいこ
とから新しい蓄熱材として期待されている。
このような、金属水素化物をエネルギー変換材料として
利用する技術は現在開発途上にあり、多くの試みがなさ
れている（例えば、ヒートポンプ。
利用する技術は現在開発途上にあり、多くの試みがなさ
れている（例えば、ヒートポンプ。
ケミカルコンプレッサ、熱貯蔵、熱輸送等）。この中で
蓄熱技術（熱貯蔵）に関しては、金属水素化物の反応熱
を有効に利用することを目的とした容器構造が種々提案
されている（特公昭５９−１９５０号、特開昭５６−１
４５６０２号等参照）。しかしながら、これらの容器に
おいては、金属水素化物を構成する耐圧容器の熱損失、
および、金属水素化物に対する迅速な熱伝導および迅速
な水素供給などが太きな課題となっている。
蓄熱技術（熱貯蔵）に関しては、金属水素化物の反応熱
を有効に利用することを目的とした容器構造が種々提案
されている（特公昭５９−１９５０号、特開昭５６−１
４５６０２号等参照）。しかしながら、これらの容器に
おいては、金属水素化物を構成する耐圧容器の熱損失、
および、金属水素化物に対する迅速な熱伝導および迅速
な水素供給などが太きな課題となっている。
すなわち、金属水素化物は水素加圧状態で反応を生起す
るので、金属水素化物を充填する容器を耐圧構造にする
必要があり、容器重量が大きくなる６したがって、蓄熱
もしくは放熱する場合に容器全体を加熱するための熱量
が無視できなくなり。
るので、金属水素化物を充填する容器を耐圧構造にする
必要があり、容器重量が大きくなる６したがって、蓄熱
もしくは放熱する場合に容器全体を加熱するための熱量
が無視できなくなり。
コ
その結果、耐圧容器に流入する熱量は蓄熱効率に大きく
影響する。したがって、蓄熱効率の向上を目指すには耐
圧容器による熱損失を極力減少する必要がある。
影響する。したがって、蓄熱効率の向上を目指すには耐
圧容器による熱損失を極力減少する必要がある。
また、金属水素化物と水素の反応（よ迅速に行なわれる
ので大きな蓄熱速度および放熱速度を期待することがで
きるが、そのためには粉体状の金属水素化物層内での伝
熱速度を極力大きくするとともに、水素の供給および取
り出しを円滑にする必要がある。
ので大きな蓄熱速度および放熱速度を期待することがで
きるが、そのためには粉体状の金属水素化物層内での伝
熱速度を極力大きくするとともに、水素の供給および取
り出しを円滑にする必要がある。
目的
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、熱損失が少
なくかつ蓄熱速度が大きい蓄熱器を提供することを目的
とする。
なくかつ蓄熱速度が大きい蓄熱器を提供することを目的
とする。
構成
このため本発明は、内壁に断熱材を付設した円筒状の耐
圧水素容器内部に金属水素化物と共に複数本のヒートパ
イプと□複数本の金属焼結フィルタ円筒体を収納するが
、前記ヒートパイプは前記耐圧水素容器の一端を気密に
貫通して容器内部から外部にわたって配置し、その容器
内部に存在するヒートパイプ部分には所定間隔で扇状伝
熱フィンを固着し、全体として層状円形フィンを形成す
ると共に、容器外部に存在するヒートパイプ部分にはそ
れぞれ熱交換ジャケットを取り付は導管で直列に連続し
て熱媒を連続して流す構造とする一方、前記金属焼結フ
ィルタは各ヒートパイプ毎に固着される扇状伝熱フィン
間に配置すると共に、多岐管に連結して前記耐圧水素容
器の他端から外部の水素出入導管に接続して蓄熱器を構
成するようにしたことを特徴としている。
圧水素容器内部に金属水素化物と共に複数本のヒートパ
イプと□複数本の金属焼結フィルタ円筒体を収納するが
、前記ヒートパイプは前記耐圧水素容器の一端を気密に
貫通して容器内部から外部にわたって配置し、その容器
内部に存在するヒートパイプ部分には所定間隔で扇状伝
熱フィンを固着し、全体として層状円形フィンを形成す
ると共に、容器外部に存在するヒートパイプ部分にはそ
れぞれ熱交換ジャケットを取り付は導管で直列に連続し
て熱媒を連続して流す構造とする一方、前記金属焼結フ
ィルタは各ヒートパイプ毎に固着される扇状伝熱フィン
間に配置すると共に、多岐管に連結して前記耐圧水素容
器の他端から外部の水素出入導管に接続して蓄熱器を構
成するようにしたことを特徴としている。
実施例
以下１本発明の実施例を図面を参照して説明する。尚、
金属水素化物は熱によって脱水素化して金属となるが、
この明細書中ではこの場合も含めて金属水素化物と総称
している６ 第１図は本発明の一実施例に係る蓄熱器の断面図を示し
、また、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図を示したもので
ある。
金属水素化物は熱によって脱水素化して金属となるが、
この明細書中ではこの場合も含めて金属水素化物と総称
している６ 第１図は本発明の一実施例に係る蓄熱器の断面図を示し
、また、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図を示したもので
ある。
これらの図において、例えばステンレス鋼を用いて構成
される円筒形の耐圧水素容器１の内壁は全面断熱材２で
覆われ、その内部には金属水素化物３と共に、金属焼結
フィルタ４と、容器１の端面を気密に貫通してヒートパ
イプ５が封入されている。
される円筒形の耐圧水素容器１の内壁は全面断熱材２で
覆われ、その内部には金属水素化物３と共に、金属焼結
フィルタ４と、容器１の端面を気密に貫通してヒートパ
イプ５が封入されている。
そのヒートパイプ５は１本実施例の場合、全部で４本あ
り、各ヒートパイプ５の容器１内部に封入される部分に
は、第１図では途中図示省略しているが、第３図に示す
ように所定間隔で複数枚の扇形の伝熱フィン６が固着さ
れている。この伝熱フィン６は軽量化のため、例えばア
ルミ板で構成され。
り、各ヒートパイプ５の容器１内部に封入される部分に
は、第１図では途中図示省略しているが、第３図に示す
ように所定間隔で複数枚の扇形の伝熱フィン６が固着さ
れている。この伝熱フィン６は軽量化のため、例えばア
ルミ板で構成され。
４本束で層状円形フィンが形成されている。また。
そのヒートパイプ５の容器１より突出する部分には熱交
換ジャケット７が取り付けられている。これら４個の熱
交換ジャケット７は熱媒を直列に流すことができるよう
に−それぞれの前端部と後端部が導管８で連結されてい
る。更に、その直列に連結さ２Ｎた熱交換ジャケット７
の最前端部と最後端部には熱媒入口導管９と熱媒出口導
管１０が取り付けられている。
換ジャケット７が取り付けられている。これら４個の熱
交換ジャケット７は熱媒を直列に流すことができるよう
に−それぞれの前端部と後端部が導管８で連結されてい
る。更に、その直列に連結さ２Ｎた熱交換ジャケット７
の最前端部と最後端部には熱媒入口導管９と熱媒出口導
管１０が取り付けられている。
一方、金属焼結フィルタ４は、例えばステンレス鋼を用
いて形成される細径の円筒フィルタで、水素は通し得る
が金属水素化物３は通さない溝造になっている。この金
属焼結フィルタ４は、多岐管１１より分岐して第２図に
示す通り、相隣るヒートパイプ５に固着されている伝熱
フィン６間の間隙に１本実施例の場合、全部で５本配置
されている。
いて形成される細径の円筒フィルタで、水素は通し得る
が金属水素化物３は通さない溝造になっている。この金
属焼結フィルタ４は、多岐管１１より分岐して第２図に
示す通り、相隣るヒートパイプ５に固着されている伝熱
フィン６間の間隙に１本実施例の場合、全部で５本配置
されている。
また、多岐管１１には、容器１の端面ＩＢから外部に突
出する水素をぷ入放出するための水素出入導管１２が接
続されており、この部分の拡大図を第４図に示す。
出する水素をぷ入放出するための水素出入導管１２が接
続されており、この部分の拡大図を第４図に示す。
かかる構成で、蓄熱時には高温の熱媒が熱媒入口導管９
から熱交換ジャケット７に加えられる。この熱媒の熱は
ヒートパイプ５を介して容器１内に取り込まれ、更に伝
熱フィン６を介して金属水素化物３に伝達される。これ
により、金属水素化物３は水素を放出するが、その水素
は容器１内部に配置される金属焼結フィルタ４から多岐
管１１、更に水素出入導管１２を経て外部へ取り出され
て貯蔵される。一方、放熱時にはこの逆に外部に貯蔵さ
れていた水素が水素出入導管１２から多岐管１１、金属
焼結フィルタ４を介して容器１内に放出される。この水
素が金属水素化物３と結合するとき発生する熱は伝熱フ
ィン６からヒートパイプ５に伝達され、熱交換ジャケッ
ト７を流れる熱媒に回収されて熱媒出口導管１０より外
部に取り出される。
から熱交換ジャケット７に加えられる。この熱媒の熱は
ヒートパイプ５を介して容器１内に取り込まれ、更に伝
熱フィン６を介して金属水素化物３に伝達される。これ
により、金属水素化物３は水素を放出するが、その水素
は容器１内部に配置される金属焼結フィルタ４から多岐
管１１、更に水素出入導管１２を経て外部へ取り出され
て貯蔵される。一方、放熱時にはこの逆に外部に貯蔵さ
れていた水素が水素出入導管１２から多岐管１１、金属
焼結フィルタ４を介して容器１内に放出される。この水
素が金属水素化物３と結合するとき発生する熱は伝熱フ
ィン６からヒートパイプ５に伝達され、熱交換ジャケッ
ト７を流れる熱媒に回収されて熱媒出口導管１０より外
部に取り出される。
このとき、金属水素化物３は伝熱フィン６間に配置され
るため、伝熱フィン６の伝熱面から極めて短かい距離に
位置させることができ、迅速な熱伝導が可能となる。ま
た、金属水素化物３へ供給する熱あるいは金属水素化物
３で発生した熱は、断熱材２により遮ぎられて耐圧水素
容器１には達しないため、高い蓄熱効率を得ることがで
きる。
るため、伝熱フィン６の伝熱面から極めて短かい距離に
位置させることができ、迅速な熱伝導が可能となる。ま
た、金属水素化物３へ供給する熱あるいは金属水素化物
３で発生した熱は、断熱材２により遮ぎられて耐圧水素
容器１には達しないため、高い蓄熱効率を得ることがで
きる。
また、水素の供給、取り出しは、金属焼結フィルタ４、
多岐管１１および水素出入導管１２を介して行なわれる
ため、金属水素化物３に対する水素の供給、取り出しが
均一になされ、したがって水素流が妨げられることはな
い。
多岐管１１および水素出入導管１２を介して行なわれる
ため、金属水素化物３に対する水素の供給、取り出しが
均一になされ、したがって水素流が妨げられることはな
い。
また、ヒートパイプ５によって金属水素化物３の吸熱、
放熱を行なっているので、伝熱管内管の汚れおよび腐蝕
は全くなく、作動液の蒸気による熱移動を利用するため
長距離熱輸送に優れている。
放熱を行なっているので、伝熱管内管の汚れおよび腐蝕
は全くなく、作動液の蒸気による熱移動を利用するため
長距離熱輸送に優れている。
更に、ヒートパイプ５に付設した熱交換ジャケット７は
各々直列に連結されているので、伝熱面での熱媒流量を
大きくすることができ、熱媒のよどみがなく効率の良い
熱交換ができる。
各々直列に連結されているので、伝熱面での熱媒流量を
大きくすることができ、熱媒のよどみがなく効率の良い
熱交換ができる。
効果
以上説明したように、本発明によれば、耐圧水素容器の
内壁に断熱材を付設したので耐圧水素容器への熱量の流
入を防止でき、熱損失を改善できる。金属水素化物層内
に所定間隔で扇形伝熱フィンを配設するようにしたので
、伝熱速度を極めて大きくできる。水素出入導管を多岐
管を介して金属焼結フィルタに接続したので、金属水素
化物への水素供給、取り出しを円滑にできる。伝熱管と
してヒートパイプを用いたので長距離熱輸送が有利にな
るなどの効果が得られる。
内壁に断熱材を付設したので耐圧水素容器への熱量の流
入を防止でき、熱損失を改善できる。金属水素化物層内
に所定間隔で扇形伝熱フィンを配設するようにしたので
、伝熱速度を極めて大きくできる。水素出入導管を多岐
管を介して金属焼結フィルタに接続したので、金属水素
化物への水素供給、取り出しを円滑にできる。伝熱管と
してヒートパイプを用いたので長距離熱輸送が有利にな
るなどの効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示した断面図、第２図第１
図のＡ−Ａ断面図、第３図はヒートパイプと扇形フィン
の取付状態を示した斜視図、第４図は多岐管部を詳紹に
示した拡大図である。 １ ・・耐圧水素容器、２・・・断熱材、３・・・金属
水素化物、４・・・金属焼結フィルタ、５・・・ ヒー
トパイプ、６・・・伝熱フィン、７・・・熱交換ジャケ
ット、８・・・導管、９・・・熱媒入口導管、１０・・
・熱媒出口導管、１１・・・多岐管、１２・・・水素出
入導管。
図のＡ−Ａ断面図、第３図はヒートパイプと扇形フィン
の取付状態を示した斜視図、第４図は多岐管部を詳紹に
示した拡大図である。 １ ・・耐圧水素容器、２・・・断熱材、３・・・金属
水素化物、４・・・金属焼結フィルタ、５・・・ ヒー
トパイプ、６・・・伝熱フィン、７・・・熱交換ジャケ
ット、８・・・導管、９・・・熱媒入口導管、１０・・
・熱媒出口導管、１１・・・多岐管、１２・・・水素出
入導管。
Claims (1)
- 内壁が断熱材で覆われた円筒状の耐圧水素容器と、こ
の耐圧水素容器内に収納される金属水素化物と、その耐
圧水素容器の一端を気密に貫通して容器内部から外部に
わたって配設される複数本のヒートパイプと、これらヒ
ートパイプの容器内部に配置される部分に所定間隔で固
定され、全体として層状円形フィンを形成する軽量かつ
良熱伝導度の材質からなる複数枚の扇形伝熱フィンと、
前記ヒートパイプの容器外部に配置される部分にそれぞ
れ取り付けられ、熱媒流路導管で直列に接続された複数
個の熱交換ジャケットと、前記耐圧水素容器内部の各ヒ
ートパイプ毎に設けられる伝熱フィン間に配設される複
数本の金属焼結フィルタ円筒体と、これら金属焼結フィ
ルタ円筒体を連結する多岐管と、この多岐管に接続され
、前記耐圧水素容器の他端を気密に貫通し、外部に突出
して設けられる水素出入導管とを備えていることを特徴
とする蓄熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59178493A JPS6159192A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 蓄熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59178493A JPS6159192A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 蓄熱器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6159192A true JPS6159192A (ja) | 1986-03-26 |
Family
ID=16049413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59178493A Pending JPS6159192A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 蓄熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6159192A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5746269A (en) * | 1996-02-08 | 1998-05-05 | Advanced Mobile Telecommunication Technology Inc. | Regenerative heat exchanger |
| JP2014137153A (ja) * | 2013-01-15 | 2014-07-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 蓄熱装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS591951A (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-07 | Hidehiko Yoshida | 暖房器 |
| JPS5984087A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 金属水素化物蓄熱装置 |
-
1984
- 1984-08-29 JP JP59178493A patent/JPS6159192A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS591951A (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-07 | Hidehiko Yoshida | 暖房器 |
| JPS5984087A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 金属水素化物蓄熱装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5746269A (en) * | 1996-02-08 | 1998-05-05 | Advanced Mobile Telecommunication Technology Inc. | Regenerative heat exchanger |
| JP2014137153A (ja) * | 2013-01-15 | 2014-07-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 蓄熱装置 |
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