JPS6333064B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6333064B2 JPS6333064B2 JP58004497A JP449783A JPS6333064B2 JP S6333064 B2 JPS6333064 B2 JP S6333064B2 JP 58004497 A JP58004497 A JP 58004497A JP 449783 A JP449783 A JP 449783A JP S6333064 B2 JPS6333064 B2 JP S6333064B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat pump
- container
- absorbent
- heat
- evacuated
- 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】
産業上の利用分野
本発明は熱エネルギーの有効利用に寄与するヒ
ートポンプに関するもので、暖房、冷房、蓄熱、
冷凍などの分野で利用されるものである。
ートポンプに関するもので、暖房、冷房、蓄熱、
冷凍などの分野で利用されるものである。
従来例の構成とその問題点
従来ヒートポンプとしては、電動圧縮式や吸収
式のヒートポンプが、省資源・省エネルギーの観
点から広く実用化されるようになつた。ところが
これらにも課題が残されていて、電動圧縮式ヒー
トポンプでは、消費電力がかなり大きく、またコ
ンプレツサー装置による騒音の低減が望まれてい
る。一方、吸収式ヒートポンプでは、液や蒸気を
循環させるための補助電力が少ないとは言え必要
であり、さらに装置が大型化するなどの欠点があ
つた。
式のヒートポンプが、省資源・省エネルギーの観
点から広く実用化されるようになつた。ところが
これらにも課題が残されていて、電動圧縮式ヒー
トポンプでは、消費電力がかなり大きく、またコ
ンプレツサー装置による騒音の低減が望まれてい
る。一方、吸収式ヒートポンプでは、液や蒸気を
循環させるための補助電力が少ないとは言え必要
であり、さらに装置が大型化するなどの欠点があ
つた。
これの問題点を解決する一手段として固体また
は液体の吸収材と熱媒、たとえば水と組合せて非
凝縮性ガスの存在しない減圧容器で作動させるケ
ミカルヒートポンプを利用することが知られてい
る。ところが、すでに示したように、作動熱媒以
外のガスを完全に排出することが、このヒートポ
ンプを正常に作動させるための重要な要素とな
る。この理由は、真空度が低下すれば熱媒の蒸発
速度が極めて急激に低下するし、また吸収材によ
る熱媒ガスの吸収速度も低下するからである。
は液体の吸収材と熱媒、たとえば水と組合せて非
凝縮性ガスの存在しない減圧容器で作動させるケ
ミカルヒートポンプを利用することが知られてい
る。ところが、すでに示したように、作動熱媒以
外のガスを完全に排出することが、このヒートポ
ンプを正常に作動させるための重要な要素とな
る。この理由は、真空度が低下すれば熱媒の蒸発
速度が極めて急激に低下するし、また吸収材によ
る熱媒ガスの吸収速度も低下するからである。
ところが、吸収材に吸着・吸収あるいは溶解し
た熱媒以外のガス、たとえば空気などは簡単には
除去できない。とくに吸収材が固体の場合には吸
着表面積が大きく、完全な排気は非常に困難であ
る。
た熱媒以外のガス、たとえば空気などは簡単には
除去できない。とくに吸収材が固体の場合には吸
着表面積が大きく、完全な排気は非常に困難であ
る。
発明の目的
本発明は、吸収材―熱媒系のケミカルヒートポ
ンプの特性向上、とくに長期間に亘る安定した作
動を可能とする製造法を明らかにすることを目的
とし、これにより、蓄熱、蓄冷熱や有効熱量の増
加などが可能となる。
ンプの特性向上、とくに長期間に亘る安定した作
動を可能とする製造法を明らかにすることを目的
とし、これにより、蓄熱、蓄冷熱や有効熱量の増
加などが可能となる。
発明の構成
本発明は、非凝縮性ガスをすこしでもより完全
に排出し、しかも吸収材内部に内蔵されていて、
長期間に亘り少しづつ出てくる可能性のあるガス
も、より完全に除去する手段であり、まず、吸収
材の熱媒蒸気圧は吸収量の増加と共に増大する。
そこで、吸収材の蒸気圧を最も低くするために
は、熱媒蒸気を放出した後の状態であり、また、
この時の圧力は、必ず液状の熱媒蒸気圧よりも小
さい。これらの事実に注目し、真空容器内壁や吸
収材に付着している非凝縮性ガスをできるだけ完
全に除去する手段として、まず蒸気圧の最も低い
状態である放出状態の吸収材を用いて真空系内を
真空引きする。また、さらに好ましくは、上に示
した放出状態の吸収材のみを容器中に入れて、ま
ず真空引きを行ない、ついで蒸気圧の比較的大き
い熱媒を別容器中で真空引し、この両者間のバル
ブを開いて、ヒートポンプを作動させる。
に排出し、しかも吸収材内部に内蔵されていて、
長期間に亘り少しづつ出てくる可能性のあるガス
も、より完全に除去する手段であり、まず、吸収
材の熱媒蒸気圧は吸収量の増加と共に増大する。
そこで、吸収材の蒸気圧を最も低くするために
は、熱媒蒸気を放出した後の状態であり、また、
この時の圧力は、必ず液状の熱媒蒸気圧よりも小
さい。これらの事実に注目し、真空容器内壁や吸
収材に付着している非凝縮性ガスをできるだけ完
全に除去する手段として、まず蒸気圧の最も低い
状態である放出状態の吸収材を用いて真空系内を
真空引きする。また、さらに好ましくは、上に示
した放出状態の吸収材のみを容器中に入れて、ま
ず真空引きを行ない、ついで蒸気圧の比較的大き
い熱媒を別容器中で真空引し、この両者間のバル
ブを開いて、ヒートポンプを作動させる。
実施例の説明
第１図はケミカルヒートポンプの概略断面図で
あり、図中１は吸収材である合成ゼオライト１Kg
を内蔵する真空容器であり、発生器と吸収器の役
割を兼ねている。また２は熱媒である水（200ｇ
入）の凝縮器と蒸発器を兼ねている。３は両容器
を結ぶ結合管であり、４は水蒸気の流通用の開閉
自在のバルブであり、また５はこれらの容器内を
真空とするための排気口であり、最終的な排気を
終了した時点で封口する。
あり、図中１は吸収材である合成ゼオライト１Kg
を内蔵する真空容器であり、発生器と吸収器の役
割を兼ねている。また２は熱媒である水（200ｇ
入）の凝縮器と蒸発器を兼ねている。３は両容器
を結ぶ結合管であり、４は水蒸気の流通用の開閉
自在のバルブであり、また５はこれらの容器内を
真空とするための排気口であり、最終的な排気を
終了した時点で封口する。
このようなケミカルヒートポンプを排気する順
序による特性の差異を求めた。まず、第１図に示
す装置に、乾燥状態のゼオライト１Kgを容器１に
入れ、容器２には水を全く入れないで排気口５よ
り、回転ポンプを約30分間作動させて排気後、バ
ルブ４を閉じる。ついで容器２の中に水200ｇを
入れて、再び排気口５より30分間排気し、その後
この排気口を封じてケミカルヒートポンプＡとし
た。
序による特性の差異を求めた。まず、第１図に示
す装置に、乾燥状態のゼオライト１Kgを容器１に
入れ、容器２には水を全く入れないで排気口５よ
り、回転ポンプを約30分間作動させて排気後、バ
ルブ４を閉じる。ついで容器２の中に水200ｇを
入れて、再び排気口５より30分間排気し、その後
この排気口を封じてケミカルヒートポンプＡとし
た。
また、上記操作は全く同一であるが、ゼオライ
トの入つた容器１を真空引きする時に、ゼオライ
トを加熱しながら30分間真空に引き、ケミカルヒ
ートポンプＢとした。
トの入つた容器１を真空引きする時に、ゼオライ
トを加熱しながら30分間真空に引き、ケミカルヒ
ートポンプＢとした。
比較のために従来例として、容器１に水分を約
20％吸着したゼオライトを入れて、全体を同時に
排気したものをケミカルヒートポンプＣとした。
さらに容器１に乾燥状態のゼオライトを入れ、容
器２には水を入れて、全体を同時に排気したもの
を試作し、これをケミカルヒートポンプＤとし
た。
20％吸着したゼオライトを入れて、全体を同時に
排気したものをケミカルヒートポンプＣとした。
さらに容器１に乾燥状態のゼオライトを入れ、容
器２には水を入れて、全体を同時に排気したもの
を試作し、これをケミカルヒートポンプＤとし
た。
これらの特性を求めるために、ゼオライトの乾
燥（再生）操作の条件は、容器１を120℃に加熱、
容器２を25℃に冷却し、乾燥時間は５時間とし
た。また逆の工程であるゼオライトの吸着、言い
かえれば水の蒸発操作では、容器１を40℃に冷
却、容器２は10℃に加熱し、この吸着時間は５時
間とした。このようなサイクルをくりかえし、吸
着時に容器１から放出される熱量を各サイクルご
とに求め、作用物質の総重量で割つて、この系の
蓄熱密度を求めた。
燥（再生）操作の条件は、容器１を120℃に加熱、
容器２を25℃に冷却し、乾燥時間は５時間とし
た。また逆の工程であるゼオライトの吸着、言い
かえれば水の蒸発操作では、容器１を40℃に冷
却、容器２は10℃に加熱し、この吸着時間は５時
間とした。このようなサイクルをくりかえし、吸
着時に容器１から放出される熱量を各サイクルご
とに求め、作用物質の総重量で割つて、この系の
蓄熱密度を求めた。
第２図にサイクル数によつて各ヒートポンプの
蓄熱密度がどのように変化するかを示した。図中
の折線の記号は、上記のヒートポンプの記号に一
致する。この図より明らかなように、本発明によ
るヒートポンプＡ，Ｂは、このような配慮が払わ
れていない従来例としてのヒートポンプＣ，Ｄに
比べ、蓄熱密度の低下が大幅に少ない。ヒートポ
ンプＣ，Ｄの劣化の原因は、この真空系内から
徐々に放出された空気などの非凝縮性ガスが蓄積
されて、ゼオライトの吸着、脱着速度および水の
蒸発速度，凝縮速度が極端に低下したことである
ことがわかつた。
蓄熱密度がどのように変化するかを示した。図中
の折線の記号は、上記のヒートポンプの記号に一
致する。この図より明らかなように、本発明によ
るヒートポンプＡ，Ｂは、このような配慮が払わ
れていない従来例としてのヒートポンプＣ，Ｄに
比べ、蓄熱密度の低下が大幅に少ない。ヒートポ
ンプＣ，Ｄの劣化の原因は、この真空系内から
徐々に放出された空気などの非凝縮性ガスが蓄積
されて、ゼオライトの吸着、脱着速度および水の
蒸発速度，凝縮速度が極端に低下したことである
ことがわかつた。
なお、当然のことながら、脱着時間，吸着時間
を長くするか、あるいは脱着温度を上げるか、吸
着温度を下げるか、あるいは凝縮温度を下げる
か、蒸発温度を上げるなどの少なくとも一つを実
行すれば蓄熱密度は上る傾向にある。しかし、本
発明の効果は、いずれの場合とも、第２図に示す
程度に顕著に表われた。
を長くするか、あるいは脱着温度を上げるか、吸
着温度を下げるか、あるいは凝縮温度を下げる
か、蒸発温度を上げるなどの少なくとも一つを実
行すれば蓄熱密度は上る傾向にある。しかし、本
発明の効果は、いずれの場合とも、第２図に示す
程度に顕著に表われた。
また、真空引の時間が本実施例ではいずれも30
分間としたが、この時間をこれ以上に長くしても
性能劣化の程度はいずれの場合もほぼ同一であつ
た。
分間としたが、この時間をこれ以上に長くしても
性能劣化の程度はいずれの場合もほぼ同一であつ
た。
さらに、吸収材の内部に吸収されていて、一時
的な排気によつては除去し難い非凝縮性ガスをよ
り多く除去する方法として、排気時に吸収材を加
熱することがきわめて効果的であることがわかつ
た。
的な排気によつては除去し難い非凝縮性ガスをよ
り多く除去する方法として、排気時に吸収材を加
熱することがきわめて効果的であることがわかつ
た。
さらに、ゼオライト以外の吸収材、たとえばシ
リカゲル、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、
酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどでも、本
発明の効果は認められ、とくに固体吸収材の場合
に顕著であつた。
リカゲル、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、
酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどでも、本
発明の効果は認められ、とくに固体吸収材の場合
に顕著であつた。
発明の効果
本発明は、吸収材―熱媒系のケミカルヒートポ
ンプの長期間に亘る安定した特性を得ることを可
能とし、蓄熱器，蓄冷熱器や有効熱量の増加が可
能なヒートポンプなどの開発ができる。
ンプの長期間に亘る安定した特性を得ることを可
能とし、蓄熱器，蓄冷熱器や有効熱量の増加が可
能なヒートポンプなどの開発ができる。
第１図は本発明の一実施例のケミカルヒートポ
ンプの断面概略図、第２図は第１図に示すケミカ
ルヒートポンプの特性を示す図である。 １……容器（発生器兼吸収器）、２……容器
（蒸発器兼凝縮器）。
ンプの断面概略図、第２図は第１図に示すケミカ
ルヒートポンプの特性を示す図である。 １……容器（発生器兼吸収器）、２……容器
（蒸発器兼凝縮器）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 吸収材用の気密槽と熱媒用の気密槽とを開閉
器を有する連結管によつて気密的に連結し、前記
吸収材用の気密槽に放出状態の吸収材を入れて真
空排気し、その気密槽内に空気が入らないように
前記開閉器を閉じた後、前記熱媒用の気密槽内に
液状熱媒を入れて、その気密槽のみを真空排気
し、その後気密槽間の前記開閉器を開いて作動状
態とすることを特徴とするケミカルヒートポンプ
の製造法。 ２ 吸収材が多孔体の個体であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のケミカルヒートポ
ンプの製造法。 ３ 吸収材を加熱した状態で真空排気することを
特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
載のケミカルヒートポンプの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58004497A JPS59129362A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | ケミカルヒ−トポンプの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58004497A JPS59129362A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | ケミカルヒ−トポンプの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59129362A JPS59129362A (ja) | 1984-07-25 |
| JPS6333064B2 true JPS6333064B2 (ja) | 1988-07-04 |
Family
ID=11585700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58004497A Granted JPS59129362A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | ケミカルヒ−トポンプの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59129362A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5849496Y2 (ja) * | 1978-06-23 | 1983-11-11 | 三洋電機株式会社 | 蓄熱装置 |
-
1983
- 1983-01-14 JP JP58004497A patent/JPS59129362A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59129362A (ja) | 1984-07-25 |
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