JPS642870B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS642870B2 JPS642870B2 JP55173492A JP17349280A JPS642870B2 JP S642870 B2 JPS642870 B2 JP S642870B2 JP 55173492 A JP55173492 A JP 55173492A JP 17349280 A JP17349280 A JP 17349280A JP S642870 B2 JPS642870 B2 JP S642870B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- container
- hydrogen
- box
- valve
- 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】
本発明は金属水素化物の水素の吸蔵放出に伴う
発熱吸熱を利用した携帯用加熱冷却装置に関す
る。
発熱吸熱を利用した携帯用加熱冷却装置に関す
る。
従来、携帯用の加熱冷却装置としては温水等の
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ペルチエ・エレメントを断
熱箱内に配設した電気方式が知られているが、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、温水等の熱源
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つ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。
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ペルチエ・エレメントを断
熱箱内に配設した電気方式が知られているが、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、温水等の熱源
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つ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、更には、特開昭55
−56181号公報や特開昭55−89691号公報に記載さ
れている様な、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に吸熱的に水素
を放出する特性を利用した蓄熱材やその利用法に
着目し、これらを改良することにより、使用に当
つて熱源を用意する必要もなく、また、電源を要
さず、更には長時間にわたつて使用することの出
来る、携帯用の加熱冷却装置を発明するに至つ
た。
−56181号公報や特開昭55−89691号公報に記載さ
れている様な、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に吸熱的に水素
を放出する特性を利用した蓄熱材やその利用法に
着目し、これらを改良することにより、使用に当
つて熱源を用意する必要もなく、また、電源を要
さず、更には長時間にわたつて使用することの出
来る、携帯用の加熱冷却装置を発明するに至つ
た。
本発明は、第１の金属水素化物を充填した複数
のチユーブ状容器が並列に接続されてなる第１の
容器が断熱箱内空間と熱交換し得るように断熱箱
内に配設され、第２の金属水素化物を充填した第
２の容器が断熱箱外に配設されていると共に、上
記二つの容器が弁を備えた連通管にて接続されて
いる携帯用加熱冷却装置において、断熱箱内の温
度を検知する温度センサを有し、断熱箱内の温度
に応じて上記弁が開閉制御されるようにしたこと
を特徴とするものである。
のチユーブ状容器が並列に接続されてなる第１の
容器が断熱箱内空間と熱交換し得るように断熱箱
内に配設され、第２の金属水素化物を充填した第
２の容器が断熱箱外に配設されていると共に、上
記二つの容器が弁を備えた連通管にて接続されて
いる携帯用加熱冷却装置において、断熱箱内の温
度を検知する温度センサを有し、断熱箱内の温度
に応じて上記弁が開閉制御されるようにしたこと
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。
明する。
第１図は本発明の携帯用加熱冷却装置の一実施
態様を示し、断熱箱１は開閉自在の蓋体２と本体
３とからなり、断熱箱内には第１の金属水素化物
M1Hを充填した第１の容器４が配設され、本体
内の被加熱冷却物収納空間５と熱交換する。な
お、第１の容器は上記収納空間と熱交換できるよ
うに断熱箱内の適宜位置に配設されておればよ
い。一方、断熱箱外、例えば蓋体の外側、本体の
側壁や底面外壁には第２の金属水素化物M2Hを
充填した容器６が配設されている。
態様を示し、断熱箱１は開閉自在の蓋体２と本体
３とからなり、断熱箱内には第１の金属水素化物
M1Hを充填した第１の容器４が配設され、本体
内の被加熱冷却物収納空間５と熱交換する。な
お、第１の容器は上記収納空間と熱交換できるよ
うに断熱箱内の適宜位置に配設されておればよ
い。一方、断熱箱外、例えば蓋体の外側、本体の
側壁や底面外壁には第２の金属水素化物M2Hを
充填した容器６が配設されている。
第１及び第２の容器はそれぞれフイルター７及
び８を介して連通管９に接続され、この連通管は
弁１０を備えている。後に説明するように、弁を
開けて容器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。フイルターはこの
水素の流通時に金属水素化物が随伴したり、ま
た、連通管や弁を詰まらせるのを防止する。フイ
ルターとしては例えば孔径10μ以下の多孔性の焼
結金属が好ましく用いられる。
び８を介して連通管９に接続され、この連通管は
弁１０を備えている。後に説明するように、弁を
開けて容器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。フイルターはこの
水素の流通時に金属水素化物が随伴したり、ま
た、連通管や弁を詰まらせるのを防止する。フイ
ルターとしては例えば孔径10μ以下の多孔性の焼
結金属が好ましく用いられる。
第１の容器は複数のチユーブ状容器が並列に連
通管により接続されてなるものである。また、第
２の容器は、好ましくはチユーブ状であつて、よ
り好ましくは、第１の容器と同様に、複数のチユ
ーブ状容器から形成され、これらが連通管に並列
に接続されてなるものである。第１及び第２の容
器はまた、好ましくは断熱箱に着脱自在に取付け
られ、連通管は好ましくは可撓性とされる。
通管により接続されてなるものである。また、第
２の容器は、好ましくはチユーブ状であつて、よ
り好ましくは、第１の容器と同様に、複数のチユ
ーブ状容器から形成され、これらが連通管に並列
に接続されてなるものである。第１及び第２の容
器はまた、好ましくは断熱箱に着脱自在に取付け
られ、連通管は好ましくは可撓性とされる。
断熱箱内又は第１の容器内には温度センサ１１
が配設され、この温度センサの検知する温度によ
つて上記弁が開閉され、弁を通過する水素の流通
量が制御される。弁の開閉制御は空気圧、油圧、
電磁気等の補助的な手段によつてもよいが、望ま
しくは金属等の材料の膨張や容器内の圧力変化を
利用して温度を直接に圧力に変換し、この圧力を
利用して弁の開閉を行なう所謂自力式調節弁を用
いるのが便利である。
が配設され、この温度センサの検知する温度によ
つて上記弁が開閉され、弁を通過する水素の流通
量が制御される。弁の開閉制御は空気圧、油圧、
電磁気等の補助的な手段によつてもよいが、望ま
しくは金属等の材料の膨張や容器内の圧力変化を
利用して温度を直接に圧力に変換し、この圧力を
利用して弁の開閉を行なう所謂自力式調節弁を用
いるのが便利である。
M1HとM2Hはその平衡分解圧特性が同じでも
異なつていてもよいが、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域
で10気圧以下であるのが壁の製作や装置の使用
上、好都合である。具体的には例えばLaNi5水素
化物―CaNi5水素化物、MmNi5-xAlx−CaNi5、
MmNi5-xAlx−LaNi5（ただし、０ｘ0.5）等
の組合せが用いられる。
異なつていてもよいが、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域
で10気圧以下であるのが壁の製作や装置の使用
上、好都合である。具体的には例えばLaNi5水素
化物―CaNi5水素化物、MmNi5-xAlx−CaNi5、
MmNi5-xAlx−LaNi5（ただし、０ｘ0.5）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、第１の容器には常温
TMで平衡分解圧が高いM1Hが高圧の水素雰囲気
下に充填され、第２の容器には常温で平衡分解圧
の低いM2H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、M1Hの状態は点Ｂに、M2Hの状態は点Ｄに
それぞれ対応する。
は、第２図に示すように、第１の容器には常温
TMで平衡分解圧が高いM1Hが高圧の水素雰囲気
下に充填され、第２の容器には常温で平衡分解圧
の低いM2H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、M1Hの状態は点Ｂに、M2Hの状態は点Ｄに
それぞれ対応する。
ここで温度センサの作動温度を断熱箱内の所要
冷却温度TLに設定すると、断熱箱内の温度が設
定温度に到達するまで弁が開かれ、第１と第２の
容器が連通するので、水素は高圧の第１の容器か
ら低圧の第２の容器へ移動し、M1Hは吸熱的に
水素を放出して温度TLに至り、断熱箱内を冷却
する。一方、M2Hは水素を吸蔵して発熱するが、
この発熱は第２の容器壁から大気中に放散され
る。断熱箱内の温度が設定温度に至ると温度セン
サが作動して弁を閉じ、容器間の水素の流通は中
断される。この後に断熱箱内の温度が所定温度よ
り上昇すると再び温度センが作動し、断熱箱内を
所定温度まで冷却する。このようにして、断熱箱
内は容器間に水素圧差が存在する限り、所定温度
に維持される。
冷却温度TLに設定すると、断熱箱内の温度が設
定温度に到達するまで弁が開かれ、第１と第２の
容器が連通するので、水素は高圧の第１の容器か
ら低圧の第２の容器へ移動し、M1Hは吸熱的に
水素を放出して温度TLに至り、断熱箱内を冷却
する。一方、M2Hは水素を吸蔵して発熱するが、
この発熱は第２の容器壁から大気中に放散され
る。断熱箱内の温度が設定温度に至ると温度セン
サが作動して弁を閉じ、容器間の水素の流通は中
断される。この後に断熱箱内の温度が所定温度よ
り上昇すると再び温度センが作動し、断熱箱内を
所定温度まで冷却する。このようにして、断熱箱
内は容器間に水素圧差が存在する限り、所定温度
に維持される。
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M1Hが高圧の水素雰囲気下に
第２の容器に充填され、M2Hが低圧の水素雰囲
気下に第１の容器に充填される。断熱箱内が所要
加熱温度に至るまで弁が開いて二つの容器は連通
され、水素は第２の容器から第１の容器に流通
し、第１の容器内のM2Hは水素を発熱的に吸蔵
し、温熱が断熱箱内に与えられる。
は、上記とは逆にM1Hが高圧の水素雰囲気下に
第２の容器に充填され、M2Hが低圧の水素雰囲
気下に第１の容器に充填される。断熱箱内が所要
加熱温度に至るまで弁が開いて二つの容器は連通
され、水素は第２の容器から第１の容器に流通
し、第１の容器内のM2Hは水素を発熱的に吸蔵
し、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、
各容器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
M1Hを常温に保ちつつ、M2Hを加熱して、その
平衡分解圧を高めることにより、M2Hから水素
を放出させて、これをM1Hに吸蔵させた後、弁
を閉じてもよく、又はM2Hを減圧すると共に、
M1Hに水素を加圧供給してもよい。
各容器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
M1Hを常温に保ちつつ、M2Hを加熱して、その
平衡分解圧を高めることにより、M2Hから水素
を放出させて、これをM1Hに吸蔵させた後、弁
を閉じてもよく、又はM2Hを減圧すると共に、
M1Hに水素を加圧供給してもよい。
具体的な例を説明する。内法300×200×150mm、
内容積９の断熱箱を用い、断熱箱内には1030ｇ
のLaNi5を充填した複数のチユーブ状容器からな
る第１の容器を配設し、断熱箱外には1280ｇの
CaNi5を充填した第２の容器を配設し、第１の容
器には30℃の温度で水素を２気圧に加圧して最大
吸蔵量の80％まで吸蔵させ、一方、第２の容器
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％になるまで水素を放出
させた。
内容積９の断熱箱を用い、断熱箱内には1030ｇ
のLaNi5を充填した複数のチユーブ状容器からな
る第１の容器を配設し、断熱箱外には1280ｇの
CaNi5を充填した第２の容器を配設し、第１の容
器には30℃の温度で水素を２気圧に加圧して最大
吸蔵量の80％まで吸蔵させ、一方、第２の容器
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％になるまで水素を放出
させた。
外気温30℃に対して気体膨張式自力式調節弁の
設定温度を20℃とし、断熱箱内に配した温度セン
サに接続すると、第３図に示すように約15分後に
断熱箱内の温度は約20℃に達し、以後約６時間に
わたつて断熱箱内はほぼ20℃に保たれた。
設定温度を20℃とし、断熱箱内に配した温度セン
サに接続すると、第３図に示すように約15分後に
断熱箱内の温度は約20℃に達し、以後約６時間に
わたつて断熱箱内はほぼ20℃に保たれた。
以上のように、本発明の携帯用加熱冷却装置は
金属水素化物の水素の吸蔵放出反応を利用するの
で、何ら電源を要さずに加熱又は冷却ができ、ま
た、断熱箱内の所要温度に応じてセンサにより弁
を開閉させて水素の流通量を制御するので、断熱
箱内を所要温度に保ちながら携帯時長時間にわた
つて使用出来るのであり、さらに、本発明におけ
る第１の容器は、複数のチユーブ状容器からなる
もので、これに金属水素化物を分割して充填出来
るので、個々の容器壁を薄くしても耐圧性が良好
であり、従つて携帯に便利な様に装置を軽量化す
る上で有効なるものである。
金属水素化物の水素の吸蔵放出反応を利用するの
で、何ら電源を要さずに加熱又は冷却ができ、ま
た、断熱箱内の所要温度に応じてセンサにより弁
を開閉させて水素の流通量を制御するので、断熱
箱内を所要温度に保ちながら携帯時長時間にわた
つて使用出来るのであり、さらに、本発明におけ
る第１の容器は、複数のチユーブ状容器からなる
もので、これに金属水素化物を分割して充填出来
るので、個々の容器壁を薄くしても耐圧性が良好
であり、従つて携帯に便利な様に装置を軽量化す
る上で有効なるものである。
第１図は本発明の携帯用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である。 １……断熱箱、４……第１の容器、６……第２
の容器、９……連通管、１０……弁、１１……温
度センサ。
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である。 １……断熱箱、４……第１の容器、６……第２
の容器、９……連通管、１０……弁、１１……温
度センサ。
Claims (1)
- １ 第１の金属水素化物を充填した複数のチユー
ブ状容器が並列に接続されてなる第１の容器が断
熱箱内空間と熱交換し得るように断熱箱内に配設
され、第２の金属水素化物を充填した第２の容器
が断熱箱外に配設されていると共に、上記二つの
容器が弁を備えた連通管にて接続されている携帯
用加熱冷却装置において、断熱箱内の温度を検知
する温度センサを有し、断熱箱内の温度に応じて
上記弁が開閉制御されるようにしたことを特徴と
する携帯用加熱冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55173492A JPS5795573A (en) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | Heater/cooler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55173492A JPS5795573A (en) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | Heater/cooler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5795573A JPS5795573A (en) | 1982-06-14 |
| JPS642870B2 true JPS642870B2 (ja) | 1989-01-18 |
Family
ID=15961505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55173492A Granted JPS5795573A (en) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | Heater/cooler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5795573A (ja) |
-
1980
- 1980-12-08 JP JP55173492A patent/JPS5795573A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5795573A (en) | 1982-06-14 |
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