JPH0571858B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は熱サイクル機器として冷房，暖房，給
湯に用いられ、又蓄熱器として用いられる間欠作
動化学ヒートポンプ装置に関する。

従来例の構成とその問題点 第１図は太陽熱を用いた間欠式化学ヒートポン
プの例で、太陽熱で加熱される容器１にナトリウ
ムチオシアネートとこれに吸着させたアンモニア
を収容してある。この容器から配管３，弁４を経
て凝縮容器５に結ばれている。今容器１を加熱
し、弁４を開き、凝縮器５に設けた冷却水管６で
冷却すると、容器１よりアンモニアガスが発生
し、凝縮器５内を液化アンモニア８が貯溜する。

十分アンモニア液が貯溜した所で弁４を閉じれ
ばその状態で保存できる。次に夜間など日射のな
い時に弁４を開くとアンモニア液は気化し、再び
容器１内のナトリウムチオシアネートにアンモニ
ア吸収されるため、凝縮器５は蒸発器となり、冷
却水管６に水を流せば冷水がえられる。

この装置はこのような物質の組み合せで使用す
る時は殆んど問題はないが、分離され、凝縮，蒸
発を行う物質が今の例のアンモニアのように使用
温度域で圧力の高い気体ではなく、水のごとく使
用温度域で圧力の低い物質の場合は、配管３，弁
４によつて生ずる圧力損失が相対的に大きな値と
なるため、かなり口径の大きい配管と弁が必要と
なり、特に口径の大きい弁は高価であり、電磁弁
などにより自動化も困難であるなど実施上での大
きな障害となる。

発明の目的 間欠作動化学ヒートポンプ装置で、長期間の蓄
熱を目的として、分離された冷媒と吸収材を隔離
する簡便で圧力損失の少い装置を与えるものであ
る。

発明の構成 本発明は冷媒と吸収材よりなる間欠作動化学ヒ
ートポンプ装置の冷媒を凝縮させるための伝熱手
段を有する容器に対し、これと連通した、前記凝
縮液を貯溜する容器を設け、この２つの容器を連
通する部分に開閉しうる弁を設け、この凝縮液を
貯溜する容器にも伝熱手段を設けた間欠作動化学
ヒートポンプ装置である。

実施例の説明 第２図は本発明の一実施例を示す図である。容
器９には吸収材１０が収納されており、これと熱
的に接触した伝熱管１１が設けてある。吸収材１
０としては例えばゼオライトのようなものをあげ
ることができ、これに吸着される冷媒としては水
がしばしば使われる。今水を吸着したゼオライト
を伝熱管１１に温水を流して加熱すると水蒸気を
発生する。この水蒸気、一般的にいえば冷媒蒸気
は太い配管１２を通つて、凝縮容器１３に流れて
ゆく。この中には冷媒蒸気を冷却する伝熱管１４
が存在し、底部に細い配管１５，弁１６を経て凝
縮液貯溜容器１７に連通している。従つて凝縮し
た液はこの貯溜容器１７に流入する。この際流入
し易くするためこの容器も伝熱管１８を設けて冷
却してある。

吸収材の加温温度と冷媒の凝縮温度を定めると
ある平衡状態が存在し、それ以上冷媒は凝縮しな
いから、この時点で加熱を止め、弁１６を閉じる
とこの状態はいつまでも接続する。次に使用する
時に弁１６を開き、伝熱管１４，１８用いて冷媒
を暖めると冷媒は液相で容器１３へ移り、ここで
蒸発し吸収材１０が発熱して伝熱管１１から熱を
取出すことができる。なお、配管１５の端部は貯
溜容器１７の底部に位置させているので、貯溜容
器１７から配管１５を介して凝縮容器１３へ流れ
る冷媒は液相で移動する。又伝熱管１１により吸
収材１０を冷却すると冷媒１９の蒸発が促進さ
れ、伝熱管１４，１８に流す水の温度が低下し、
冷房などに使用することができる。

吸収材の加熱を圧縮式冷房機の凝縮器、冷却を
前記冷房機の蒸発器とすることにより圧縮式の出
力を蓄熱する装置としても有用である。

今、凝縮温度を30℃とすれば冷媒に水を用いた
場合蒸気の圧力は32Torrとかなり低い値である。
さらに逆に冷媒を蒸発させて吸収材に吸収させる
時は、冷房を考えて蒸気温度を50℃とすると圧力
は7Torr位となる。

この場合配管径が５cm，長さ60cmとして、配管
による圧力損失と平均圧力の比を２％におさえる
と、冷房能力は4000kcal／ｈ程度となる。

この値はやゝ大形の家庭用の冷房機の能力に相
当するが、これを実現するにはこれ位の太さの配
管が必要であり、これに従来例のごとく弁を設け
るとすれば、かなり大きな弁が必要で、実用し難
い。

しかし本発明によれば配管１５を流れるのは低
圧の蒸気ではなく、液体であるから、体積は
33000分の１位に小となつているため、内径数mm
の管で十分であり、弁も極く小形のものでよい。

特に冷却用の伝熱管１８と１４を図のごとく直
列にし１８から１４に向つて冷却水を流せば、冷
媒貯溜容器１７内の圧力は、容器１３内の圧力よ
りも低くなり、液化冷媒は自然に容器１７に流入
する。又逆に冷媒を蒸発させる時は同じく１８か
ら１４へ水を流せば、容器１７内の圧力が容器１
３より高まり、凝縮液は自然に容器１３の中へ流
入する。

なお、本実施例は液体による冷却加熱方法につ
いて述べたが、勿論空冷などの方法も考えられ
る。又貯溜した液が、蒸発時自然に容器１３にも
どる例を示したが、ポンプなどを用いて強制的に
循環させてもよいことは勿論である。

発明の効果 本発明の間欠作動化学ヒートポンプ装置におい
ては、口径の小さい配管や弁を用いても高性能を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一実施例の間欠作動化学ヒート
ポンプの構成図、第２図は本発明の一実施例の間
欠作動化学ヒートポンプの構成図である。 ９……吸収材容器、１０……吸収材、１１……
伝熱管、１２………配管（冷媒蒸気用）、１３…
…凝縮容器、１４，１８……伝熱管、１５……配
管（冷媒液用）、１６……弁、１７……凝縮冷媒
液貯溜容器、１９……液化冷媒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 使用する温度域で凝縮蒸発しうる第１の物質
   と、その第１の物質を吸着などにより固定しかつ
   加熱により放出しうる第２の物質とを構成要素と
   して、前記第２の物質を収納する第１の容器と、
   前記第１の容器と連通し前記第１の物質を凝縮及
   び蒸発させるための第２の容器と、前記第１の物
   質の凝縮液を貯溜するため前記第２の容器の下部
   に配した第３の容器と、前記第２及び第３の容器
   内に設けた伝熱手段と、前記第２の容器と前記第
   ３の容器を連通する配管と、前記配管に設けた開
   閉弁を具備し、前記配管の一端を前記第３の容器
   の底部に位置させたことを特徴とする間欠作動化
   学ヒートポンプ装置。 ２ 第１の容器に伝熱手段を設けた特許請求の範
   囲第１項記載の間欠作動化学ヒートポンプ装置。 ３ 第２、第３の容器に設けた伝熱手段は直列接
   続された媒体通路であり、第１の物質の凝縮時も
   蒸発時も伝熱媒体を、第３の容器側から流入させ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   間欠作動化学ヒートポンプ装置。