JPS62276372A - Intermittent operation type heat pump device - Google Patents
Intermittent operation type heat pump deviceInfo
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- JPS62276372A JPS62276372A JP61119708A JP11970886A JPS62276372A JP S62276372 A JPS62276372 A JP S62276372A JP 61119708 A JP61119708 A JP 61119708A JP 11970886 A JP11970886 A JP 11970886A JP S62276372 A JPS62276372 A JP S62276372A
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- heat
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- gas
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
産業上の利用分野
本発明は、工場廃熱等によって駆動される間欠作動式ヒ
ートポンプ装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 3. Detailed Description of the Invention Field of Industrial Application The present invention relates to an intermittent operating heat pump device driven by factory waste heat or the like.
従来の技術
一般に間欠作動式ヒートポンプ用作動物質としてゼオラ
イトあるいは金属水素化物が用いられ、これらの作動物
質と反応する作動気体は前者に対しては水、後者に対し
ては水素が相当する。ここでは金属水素化物を用いた間
欠作動式ヒートポンプ装置の従来例について説明する。BACKGROUND OF THE INVENTION In general, zeolites or metal hydrides are used as working substances for intermittent heat pumps, and the working gas that reacts with these working substances is water for the former and hydrogen for the latter. Here, a conventional example of an intermittent operation type heat pump device using a metal hydride will be explained.
Ti Mn系合金に代表される金属水素化物はある温度
圧力条件のもとて水素ガスを吸蔵して発熱反応を行ない
別の温度・圧力条件のもとでは水素ガスを放出して吸熱
反応を行なう。金属水素化物の上記の特性を利用して金
属水素化物が水素と反応する際の反応熱を適当な熱媒に
より熱交換することによって外部に取り出し温熱発生時
には暖房給湯用として、冷熱発生時は冷房用として利用
することができる。水素吸蔵平衡圧の異なる3種の合金
を用い、高温用合金と低温用合金とを組み合ゎせて第1
のサイクルを形成し、さらに中温用合金と低温用合金と
を組み合わせて第2のサイクルを形成し第1のサイクル
を高温のガスによって加熱して駆動し、第2のサイクル
は第1のサイクルの廃熱によって駆動する2重効用間欠
作動式ヒートポンプ装置の従来の構成例を第2図に示す
。Metal hydrides, represented by TiMn alloys, absorb hydrogen gas and perform an exothermic reaction under certain temperature and pressure conditions, and release hydrogen gas and perform an endothermic reaction under other temperature and pressure conditions. . Utilizing the above-mentioned properties of metal hydrides, the reaction heat generated when metal hydrides react with hydrogen is extracted to the outside by heat exchange with an appropriate heat medium and is used for heating and hot water supply when hot heat is generated, and for cooling when cold heat is generated. It can be used for any purpose. Using three types of alloys with different hydrogen storage equilibrium pressures, we combined the high-temperature alloy and the low-temperature alloy to create the first
A second cycle is formed by combining a medium-temperature alloy and a low-temperature alloy, and the first cycle is heated and driven by high-temperature gas, and the second cycle is the same as the first cycle. FIG. 2 shows an example of a conventional configuration of a dual-effect, intermittent-operating heat pump device driven by waste heat.
高温用合金(以下MH,と呼ぶ)1及び低温用合金(M
H3)2は第2図に示すように金属水素化物収容容器3
及び4内に充てんされておシ、特に金属水素化物収容容
器3は複数の管状の容器に分割されている。金属水素化
物収容容器3及び4は水素導管6によって連通し第1の
サイクルを形成する。前記導管5の途中にバルブ6が設
けられている。複数に分割された金属水素化物収容容器
3は高温ガス通路γ内に設置され高温ガス8により加熱
されるようになっている。また分割された容器3のそれ
ぞれの内部にはMH,の顕熱及び水素を吸蔵する際の反
応熱を熱交換して外部て取り出すための熱媒体循環流路
9が設けられている。なお熱媒体循環流路9は容器3を
循環する部分ておいてそれ以外の部分で単一管であった
ものが容器30分割数に応じて複数に分岐しており、分
岐した部分の流路9の管径及び長さは均一である。High temperature alloy (hereinafter referred to as MH) 1 and low temperature alloy (M
H3) 2 is a metal hydride storage container 3 as shown in FIG.
In particular, the metal hydride storage container 3 is divided into a plurality of tubular containers. The metal hydride containers 3 and 4 are connected by a hydrogen conduit 6 to form a first cycle. A valve 6 is provided in the middle of the conduit 5. The metal hydride storage container 3 divided into a plurality of parts is installed in the high temperature gas passage γ and is heated by the high temperature gas 8. Further, inside each of the divided containers 3, a heat medium circulation passage 9 is provided for exchanging and extracting the sensible heat of MH and the reaction heat when storing hydrogen to the outside. The heat medium circulation flow path 9 is a single pipe in the part where the container 3 is circulated, and in other parts, it is branched into a plurality of pipes depending on the number of divisions of the container 30, and the flow path in the branched part is The pipe diameter and length of No. 9 are uniform.
一方、第2のサイクルは中温用合金(MH2)と低温用
合金MH3’(合金組成は同一であるが第1のサイクル
のMH3と区別するためにM幅とする)とによって構成
される。MH2とMH3’はそれぞれ金属水素化物収容
容器12及び13に充てんされ、それらの容器は水素導
管14によって連通し、導管14の途中に水素バルブ1
5が設けられている。On the other hand, the second cycle is composed of a medium-temperature alloy (MH2) and a low-temperature alloy MH3' (the alloy composition is the same, but the width is set to M to distinguish it from MH3 of the first cycle). MH2 and MH3' are filled in metal hydride storage containers 12 and 13, respectively, and these containers are communicated by a hydrogen conduit 14, with a hydrogen valve 1 installed in the middle of the conduit 14.
5 is provided.
金属水素化物収容容器12の内部には、熱媒体循環流路
9が設けられ熱媒体によって運ばれてきた第1のサイク
ルのMH,の顕熱及び水素吸蔵時の反応熱によりMH2
が加熱されMH2及び収容容器12の温度上昇及び水素
放出が行なわれる。なお、熱媒体循環流路9にはポンプ
16とバルブ17が設けられている。A heat medium circulation flow path 9 is provided inside the metal hydride storage container 12, and MH2 is generated by the sensible heat of the first cycle MH carried by the heat medium and the reaction heat during hydrogen storage.
is heated, the temperature of MH2 and the storage container 12 is increased, and hydrogen is released. Note that the heat medium circulation channel 9 is provided with a pump 16 and a valve 17.
金属水素化物収容容器4及び13には、金属水素化物M
H,及びM H3’が水素と反応する際の反応熱を外部
に取シ出し、温出力および冷出力を得るだめの水流路1
8及び19が内部に設けられている。Metal hydride storage containers 4 and 13 contain metal hydride M.
Water flow path 1 for extracting the reaction heat when H and M H3' react with hydrogen to the outside to obtain hot output and cold output
8 and 19 are provided inside.
今、第1のシステムにおいてMW、からMH3へ水素を
移動する場合を考える。水素移動開始前には、MH,は
Ml(、よりも水素の吸蔵量が多い状態にある。高温ガ
ス8によりMHlは高温に加熱され、水素平衡圧力が一
方のMH5より高くなり、バルブ6を開けることにより
、水素はMHlからMH5へ移動する。このときMH5
は水素を吸蔵するだめ発熱反応を起こし発生した熱は水
流路16を流れる水によって外部に取り出される。ここ
で金属水素化物収容容器3が高温ガス已により加熱され
る際、高温ガス8に最も近接した最前列のMHlの温度
が最も高く、高温ガス8の流動方向に従ってMHlとの
熱交換により高温ガス8の温度が低下し、また温度の低
下により高温ガスの流量が減少し、ガス側熱伝達率が低
下することと相まって後列にいくに従ってMH,の温度
は低くなる。なおMH,が高温ガス8により加熱される
間は、ポンプ16は停止しており、バルブ17は閉止し
ている。Now, consider the case where hydrogen is transferred from MW to MH3 in the first system. Before the start of hydrogen transfer, MH, is in a state where the amount of hydrogen stored is larger than Ml (,.MHL is heated to a high temperature by high temperature gas 8, and the hydrogen equilibrium pressure becomes higher than that of MH5, and valve 6 is closed. By opening, hydrogen moves from MHL to MH5.At this time, MH5
absorbs hydrogen, causing an exothermic reaction and the generated heat is taken out to the outside by water flowing through the water flow path 16. Here, when the metal hydride storage container 3 is heated by the high-temperature gas, the temperature of the MHL in the front row closest to the high-temperature gas 8 is the highest, and the high-temperature gas is The temperature of MH 8 decreases, and the decrease in temperature causes a decrease in the flow rate of high-temperature gas, which, combined with a decrease in the gas side heat transfer coefficient, causes the temperature of MH to decrease toward the rear row. Note that while the MH is being heated by the high temperature gas 8, the pump 16 is stopped and the valve 17 is closed.
MHlからMH3へ水素を移動する反応が終了すればバ
ルブ6を閉止し、バルブ17を開け、ポンプ16によっ
て熱媒体を金属水素化物収容容器3へ送りこみ、MH,
の顕熱を熱媒体と熱交換させる。When the reaction of transferring hydrogen from MHL to MH3 is completed, the valve 6 is closed, the valve 17 is opened, and the heat medium is sent to the metal hydride storage container 3 by the pump 16, and the MH,
The sensible heat is exchanged with the heat medium.
この結果、MHlの温度は下がり、水素平衡圧力が低く
なり、バルブ6を開ければMH3からMH,へ水素が移
動する。このときMH5は水素放出するため吸熱反応と
なり、水流路18により冷熱を外部へ取シ出すことがで
きる。一方MH,の顕熱及びMH。As a result, the temperature of MHL decreases, the hydrogen equilibrium pressure decreases, and when valve 6 is opened, hydrogen moves from MH3 to MH. At this time, MH5 releases hydrogen, resulting in an endothermic reaction, and cold heat can be extracted to the outside through the water flow path 18. On the other hand, the sensible heat of MH, and MH.
が水素を吸蔵するときの反応熱は熱媒体によって第2の
サイクルのMH2へ運ばれ、MH2及び収容容器12の
温度上昇、及びMH2から水素をMH3へ放出するとき
の反応熱として消費される。金属水素化物収容容器3に
おいて、熱媒体流路9内の熱媒体の流動は液体と気体が
混在する2相状態であり、MH,の温度が高い部分の熱
媒体流路9では熱媒体の沸騰が促進されるため気相部分
が多く、MH,の温度が低い部分では気相部分が少なく
なる。The heat of reaction when hydrogen is occluded is carried by the heating medium to MH2 in the second cycle, and is consumed as heat of reaction when the temperature of MH2 and the container 12 increases, and when hydrogen is released from MH2 to MH3. In the metal hydride storage container 3, the flow of the heat medium in the heat medium flow path 9 is in a two-phase state in which liquid and gas are mixed, and in the heat medium flow path 9 where the temperature of MH is high, the heat medium is boiled. Since this is promoted, the gas phase portion is large, and the gas phase portion is small in areas where the temperature of MH is low.
一般的に2相状態の流動において管路の形状(例えば、
管径、管路長)が同じであれば、同一重量流量に対して
は、その流動抵抗は気相部分が多い程、大きくなる。従
ってMHlの温度の高い収容容器3部分の流動抵抗が大
きくなり、MH,の温度の低い収容容器3では流動抵抗
が小さくなる。分割された金属水素化物収容容器3に対
し、熱媒体循環流路9は並列に分岐されているため、M
H,の温度の高い部分よりも温度の低い部分の熱媒体循
環流路9へより多くの熱媒体が循環することになる。In general, in two-phase flow, the shape of the pipe (e.g.
If the pipe diameter and pipe length are the same, the flow resistance increases as the gas phase increases for the same weight flow rate. Therefore, the flow resistance in the container 3 portion where the temperature of MH1 is high is increased, and the flow resistance is reduced in the portion of the container 3 where the temperature of MH is low. Since the heat medium circulation flow path 9 is branched in parallel to the divided metal hydride storage container 3, the M
More heat medium is circulated to the heat medium circulation flow path 9 in the lower temperature part than in the high temperature part of H.
一端然媒体の循環に不均等が生じると、MHlの温度の
低い部分はますます温度が下がり、MH,の温度の高い
部分は温度が下がらず、その温度差は広がる一方である
。その結果MH,の温度の高い部分の顕熱はMH2へ移
送されず、またMH,の温度が下がらないために、MH
sから水素を吸蔵することができなくなり、MH2及び
MH3から放出する水素移動量が減少する。従って外部
へ取り出すことのできる温熱、冷熱出力が減少する。Once unevenness occurs in the circulation of the medium, the temperature of the low-temperature portion of the MH1 decreases more and more, while the temperature of the high-temperature portion of the MH does not decrease, and the temperature difference continues to widen. As a result, the sensible heat in the high temperature part of MH, is not transferred to MH2, and the temperature of MH, does not fall, so
It is no longer possible to store hydrogen from s, and the amount of hydrogen transferred from MH2 and MH3 decreases. Therefore, the heat and cold output that can be taken out to the outside is reduced.
発明が解決しようとする問題点
以上述べたように高温ガスによって複数に分割された作
動物質収容容器を加熱し作動気体を放出させる際に、作
動物質の各収容容器間に温度分布が生じる。作動気体の
放出が終了した後、温度分布を有する作動物質収容容器
に熱媒体を循環し作動物質及び作動物質収容容器の温度
を下げようとする場合、複数の熱媒体流路において温度
分布に起因する流動抵抗の差が生じ、熱媒体循環流量が
不均等になり作動物質の温度の高い収容容器の温度が下
がらず、作動気体移動量の減少、ひいては温熱あるいは
冷熱出力の低下という欠点があった。Problems to be Solved by the Invention As described above, when a plurality of divided working substance containers are heated by high temperature gas and the working gas is released, a temperature distribution occurs between the working substance containers. After the release of the working gas is completed, when attempting to lower the temperature of the working substance and the working substance storage container by circulating the heating medium through the working substance storage container that has a temperature distribution, the temperature distribution may occur in multiple heating medium flow paths. This creates a difference in flow resistance, which results in uneven heating medium circulation flow rates, which prevents the temperature of the high-temperature working material from being lowered in the container, resulting in a reduction in the amount of working gas movement and, in turn, a reduction in heating or cooling output. .
問題点を解決するための手段
本発明は以上のように、作動物質あるいは作動気体を収
容した複数の容器を互いに連通させ相互に作動気体の移
動を行なわせて作動物質が作動気体と反応する際の反応
熱を暖房給湯(あるいは冷房)に利用する間欠作動式ヒ
ートポンプ装置において少なくとも一方の作動物質収容
容器に管長の異なる複数の熱媒体循環流路を設けるもの
である。Means for Solving the Problems As described above, the present invention has a method in which a plurality of containers containing a working substance or a working gas are communicated with each other and the working gas is transferred between them, so that when the working substance reacts with the working gas, In an intermittent-operating heat pump device that utilizes the reaction heat of water for heating and hot water supply (or cooling), at least one working substance storage container is provided with a plurality of heat medium circulation channels having different pipe lengths.
作用
本発明は上記した構成により、高温ガスによる加熱によ
り温度分布の生じた複数に分割された作動物質収容容器
の温度を均一に下げることができ、作動気体移動量の増
大、温熱・冷熱出力の向上が図れる。Effect: With the above-described configuration, the present invention can uniformly lower the temperature of the working substance storage container, which is divided into a plurality of parts with temperature distribution caused by heating with high-temperature gas, increasing the amount of working gas movement, and reducing the heating and cooling output. Improvements can be made.
実施例
以下本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明する
。第1図は本発明の一実施例の金属水素化物を用いた間
欠作動式ヒートポンプ装置の構成図である。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram of an intermittent operation type heat pump device using a metal hydride according to an embodiment of the present invention.
高温用合金(以下MH,と呼ぶ)1及び低温用合金(M
H5)2は第1図に示すように金属水素化物収容容器3
及び4内に充てんされており、特に金属水素化物収容容
器3は複数の管状の容器に分割されている。金属水素化
物収容容器3及び4は水素導管5によって連通し、第1
のサイクルを形成する。前記導管5の途中にバルブらが
設けられている。複数に分割された金属水素化物収容容
器3は高温ガス通路7内に設置され、高温ガス8により
加熱されるようになっている。また分割された容器3の
それぞれの内部KJjMH,の顕熱及び水素を吸蔵する
際の反応熱を熱交換して外部に取り出すだめの熱媒体循
環流路9が設けられている。High temperature alloy (hereinafter referred to as MH) 1 and low temperature alloy (M
H5) 2 is a metal hydride storage container 3 as shown in FIG.
In particular, the metal hydride storage container 3 is divided into a plurality of tubular containers. The metal hydride storage containers 3 and 4 are communicated with each other by a hydrogen conduit 5.
form a cycle of A valve etc. is provided in the middle of the conduit 5. The metal hydride storage container 3, which is divided into a plurality of parts, is installed in a high-temperature gas passage 7 and is heated by a high-temperature gas 8. Further, a heat medium circulation channel 9 is provided for exchanging the sensible heat of the interior KJjMH of each of the divided containers 3 and the reaction heat when storing hydrogen and taking it out to the outside.
なお熱媒体循環流路9は容器3を循環する部分において
、それ以外の部分で単一管であったものが容器3の分割
数に応じて複数に分岐しており、分岐した部分の流路9
の管径は均一であるが、管長は異なっており、高温ガス
8に最も近接した最前列の金属水素化物収容容器3に対
応した流路9が最も短かく、高温ガス8の流動方向に従
って管長は長くなる。In addition, the heat medium circulation flow path 9 is a single pipe in the part where it circulates through the container 3, but is branched into a plurality of pipes depending on the number of divisions of the container 3, and the flow path in the branched part is 9
The pipe diameter is uniform, but the pipe lengths are different; the flow path 9 corresponding to the metal hydride container 3 in the front row closest to the high temperature gas 8 is the shortest, and the pipe length varies according to the flow direction of the high temperature gas 8. becomes longer.
一方、第2のサイクルは中温用合金(MH2)と低温用
合金MH5′(合金組成は同一であるが第1のサイクル
のMH5と区別するためにMH3’とする)とによって
構成される。MH2とMH3′はそれぞれ金属水素化物
収容容器12及び13に充てんされ、それらの容器は水
素導管14によって連通し、導管14の途中に水素バル
ブ15が設けられている。On the other hand, the second cycle is composed of a medium-temperature alloy (MH2) and a low-temperature alloy MH5' (the alloy composition is the same, but it is called MH3' to distinguish it from MH5 of the first cycle). MH2 and MH3' are filled in metal hydride containers 12 and 13, respectively, and these containers are communicated through a hydrogen conduit 14, with a hydrogen valve 15 provided in the middle of the conduit 14.
金属水素化物収容容器12の内部には、熱媒体循環流路
9が設けられ熱媒体によって運ばれてきた第1のサイク
ルのMH,の顕熱及び水素吸蔵時の反応熱によりMH2
が加熱されMH2及び収容容器12の温度上昇及び水素
放出が行なわれる。なお、熱媒体循環流路9には、ポン
プ16とパルプ17 カ設けられている。A heat medium circulation flow path 9 is provided inside the metal hydride storage container 12, and MH2 is generated by the sensible heat of the first cycle MH carried by the heat medium and the reaction heat during hydrogen storage.
is heated, the temperature of MH2 and the storage container 12 is increased, and hydrogen is released. Note that the heat medium circulation channel 9 is provided with a pump 16 and a pulp 17 .
金属水素化物収容容器4及び13には、金属水素化物M
H3及びMHlが水素と反応する際の反応熱を外部に取
り出し、温出力および冷出力を得るだめの水流路18及
び19が内部に設けられている。Metal hydride storage containers 4 and 13 contain metal hydride M.
Water passages 18 and 19 are provided inside for extracting the reaction heat when H3 and MHL react with hydrogen to the outside to obtain hot output and cold output.
今、第1のシステムにおいてMH,かうMH,へ水素を
移動する場合を考える。水素移動開始前には、MHlは
MH3よりも水素の吸蔵量が多い状態にある。高温ガス
8によりMH,は高温に加熱され、水素平衡圧力が一方
のMH3よシ高<なり、パルプ6を開けること罠より水
素はMH,からMH5へ移動する。このときMH3は水
素を吸蔵するため発熱反応を起こし発生した熱は水流路
16を流れる水によって外部に取り出される。ここで金
属水素化物収容容器3が高温ガス8により加熱される際
、高温ガス8に最も近接した最前列のMH,の温度が最
も高く、高温ガス8の流動方向に従ってMHlとの熱交
換により高温ガス8の温度が低下し、また温度の低下に
よシ高温ガスの流量が減少し、ガス側熱伝達率が低下す
ることと相まって後列にいくに従ってMH,の温度は低
くなる。Now, consider the case where hydrogen is transferred to MH in the first system. Before the start of hydrogen transfer, MHL is in a state where it has a larger amount of hydrogen storage than MH3. MH, is heated to a high temperature by the high temperature gas 8, the hydrogen equilibrium pressure becomes higher than that of MH3, and hydrogen moves from MH, to MH5 by opening the pulp 6. At this time, since MH3 absorbs hydrogen, an exothermic reaction occurs and the generated heat is taken out to the outside by water flowing through the water flow path 16. When the metal hydride storage container 3 is heated by the high-temperature gas 8, the temperature of the MH in the front row closest to the high-temperature gas 8 is the highest, and the temperature increases due to heat exchange with the MHL according to the flow direction of the high-temperature gas 8. The temperature of the gas 8 decreases, and the decrease in temperature causes a decrease in the flow rate of high-temperature gas, and the gas side heat transfer coefficient decreases, and the temperature of the MH decreases toward the rear row.
なおMH,が高温ガス8によシ加熱される間は、ポンプ
16は停止しており、パルプ17は閉止している。Note that while the MH is being heated by the high temperature gas 8, the pump 16 is stopped and the pulp 17 is closed.
MHlからMH5へ水素を移動する反応が終了すればパ
ルプ6を閉止しパルプ17を開け、ポンプ16によって
熱媒体を金属水素化物収容容器3へ送りこみ、MH,の
顕熱を熱媒体と熱交換させる。When the reaction of transferring hydrogen from MHL to MH5 is completed, the pulp 6 is closed, the pulp 17 is opened, and the heat medium is sent to the metal hydride container 3 by the pump 16, and the sensible heat of MH is exchanged with the heat medium. let
この結果、Ml、の温度は下がり、水素平衡圧力が低く
なり、パルプ6を開ければMH3がらMHlへ水素が移
動する。このときMH5は水素放出するため吸熱反応と
なり、水流路18によシ、冷熱を外部へ取シ出すことが
できる。一方MH,の顕熱及びMHlが水素を吸蔵する
ときの反応熱は熱媒体によって第2のサイクルのMH2
へ運ばれMH2及び収容容器12の温度上昇、及びMH
2から水素をMH3′へ放出するときの反応熱として消
費される。金属水素化物収容容器3において、熱媒体流
路9内の熱媒体の流動は液体と気体が混在する2相状態
であり、MH,の温度が高い部分の熱媒体流路9では熱
媒体の沸騰が促進されるため気相部分が多く、MH,の
温度が低い部分では気相部分が少なくなる。As a result, the temperature of Ml decreases, the hydrogen equilibrium pressure decreases, and when the pulp 6 is opened, hydrogen moves from MH3 to MHL. At this time, MH5 releases hydrogen, resulting in an endothermic reaction, and cold heat can be extracted to the outside through the water flow path 18. On the other hand, the sensible heat of MH, and the reaction heat when MHL absorbs hydrogen are transferred to MH2 in the second cycle by the heating medium.
The temperature of MH2 and the storage container 12 increases, and the MH
It is consumed as reaction heat when hydrogen is released from 2 to MH3'. In the metal hydride storage container 3, the flow of the heat medium in the heat medium flow path 9 is in a two-phase state in which liquid and gas are mixed, and in the heat medium flow path 9 where the temperature of MH is high, the heat medium is boiled. Since this is promoted, the gas phase portion is large, and the gas phase portion is small in areas where the temperature of MH is low.
一般的に2相状態の流動において管路の形状(例えば、
管径、管路長)が同じであれば、同一重量流量に対して
は、その流動抵抗は気相部分が多い程大きくなる。しか
しながら第1図に示すように、MH,の温度が高い部分
の流路9の管長は短かくMHlの温度が低い部分の流路
9の管長は長くなっており、温度と流路9の管径は反比
例するように構成されているため、MHlの温度の高い
部分の流動抵抗を他の温度の低い部分と同等あるいはそ
れ以下に下げることができる。従ってMH,の温度の高
い容器3に対しては大流量の熱媒体を流し大巾に温度を
下げ、MH,の温度の低い容器3に対してはノ」・流量
の熱媒体を流し温度の下降をおさえ、最終的KMH,の
温度を低い温度で均一化することができる・この結果・
MH,及び金属水素化物収容容器3の顕熱を熱媒体によ
りMH2へ十分移送することができ、またMHlが均一
に低い温度になるためMH3からの水素移動量が増大し
MH3での冷熱出力が増える。さらにMH,が吸蔵する
水素量が増えるため、反応熱が増加し、その反応熱を熱
媒体により第2のサイクルのMH2へ移送するためMH
2からMH;へ移動する水素量が増えてMH3’での温
熱出力が増える。In general, in two-phase flow, the shape of the pipe (e.g.
If the pipe diameter and pipe length are the same, the flow resistance increases as the gas phase increases for the same weight flow rate. However, as shown in FIG. 1, the length of the flow path 9 in the portion where the temperature of MH, is high is short, and the length of the flow path 9 in the portion where the temperature of MHl is low is longer, and the temperature and the tube length of the flow path 9 are shorter. Since the diameter is configured to be inversely proportional, the flow resistance of the high temperature portion of the MHL can be lowered to the same level as or lower than the other low temperature portion. Therefore, a large flow of heat medium is flowed into the container 3 with a high temperature of MH, to greatly lower the temperature, and a flow of heat medium with a flow of . As a result, the final KMH temperature can be made uniform at a low temperature by suppressing the drop.
The sensible heat of the MH and the metal hydride storage container 3 can be sufficiently transferred to the MH2 by the heat medium, and since the temperature of the MHL becomes uniformly low, the amount of hydrogen transferred from the MH3 increases, and the cooling output of the MH3 increases. increase. Furthermore, since the amount of hydrogen absorbed by MH increases, the heat of reaction increases, and the heat of reaction is transferred to MH2 in the second cycle by the heat medium.
The amount of hydrogen transferred from 2 to MH; increases, and the thermal output at MH3' increases.
以上、金属水素化物を用いた間欠作動式ヒートポンプ装
置についてその実施例を説明したが、他の作動物質例え
ばゼオライト等に対しても同様に実施できる。Although the embodiments have been described above regarding an intermittent operation type heat pump device using a metal hydride, the same can be applied to other operating materials such as zeolite.
発明の効果
以上のように本発明においては、温熱及び冷熱出力の増
大を図ることができる、Effects of the Invention As described above, in the present invention, it is possible to increase the thermal output and the cooling output.
第1図は本発明の一実施例における金属水素化物利用間
欠作動式ヒートポンプ装置の原理図、第2図は従来の間
欠作動式ヒートポンプ装置の原理図である。
1.2,10,11・・・・金属水素化物、3.4゜1
2.13・・・・・・金属水素化物収容容器、5,14
・・・・・・水素導管、8・・・・・・高温ガス、9・
・・・・・熱媒体循環流路。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図FIG. 1 is a principle diagram of an intermittent operation type heat pump device using metal hydride in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a principle diagram of a conventional intermittent operation type heat pump device. 1.2,10,11...metal hydride, 3.4゜1
2.13...Metal hydride storage container, 5,14
...Hydrogen pipe, 8...High temperature gas, 9.
...Heat medium circulation channel. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person 2nd
figure
Claims (2)
体を収容した複数の容器を互いに連通させ相互に作動気
体の移動を行なわせて作動物質が作動気体と反応する際
の反応熱を暖房給湯(あるいは冷房)に利用する間欠作
動式ヒートポンプ装置において、少なくとも一方の作動
物質収容容器に管長の異なる複数の熱媒体循環流路を設
けたことを特徴とする間欠作動式ヒートポンプ装置。(1) A plurality of containers containing a working substance or a working gas that reacts with the working substance are communicated with each other so that the working gas moves between them, and the reaction heat when the working substance reacts with the working gas is used for heating and hot water supply. 1. An intermittent-operating heat pump device for use in cooling or air conditioning, characterized in that at least one of the working substance storage containers is provided with a plurality of heat medium circulation channels having different pipe lengths.
質の温度に関係し、作動物質の温度が高い部分の流路管
長は作動物質の温度が低い部分の流路管長よりも短かい
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の間欠作動
式ヒートポンプ装置。(2) The length of the heat medium circulation channel is related to the temperature of the working substance near the channel, and the length of the channel where the temperature of the working substance is high is longer than the length of the channel where the temperature of the working substance is low. The intermittent operating heat pump device according to claim 1, characterized in that the heat pump device is short.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61119708A JPS62276372A (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Intermittent operation type heat pump device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61119708A JPS62276372A (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Intermittent operation type heat pump device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62276372A true JPS62276372A (en) | 1987-12-01 |
| JPH0481710B2 JPH0481710B2 (en) | 1992-12-24 |
Family
ID=14768129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61119708A Granted JPS62276372A (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Intermittent operation type heat pump device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62276372A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60228862A (en) * | 1984-04-27 | 1985-11-14 | 三洋電機株式会社 | Heat pump system |
-
1986
- 1986-05-23 JP JP61119708A patent/JPS62276372A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60228862A (en) * | 1984-04-27 | 1985-11-14 | 三洋電機株式会社 | Heat pump system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0481710B2 (en) | 1992-12-24 |
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