JP6395622B2 - Heat storage device - Google Patents

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JP6395622B2 JP2015013675A JP2015013675A JP6395622B2 JP 6395622 B2 JP6395622 B2 JP 6395622B2 JP 2015013675 A JP2015013675 A JP 2015013675A JP 2015013675 A JP2015013675 A JP 2015013675A JP 6395622 B2 JP6395622 B2 JP 6395622B2
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Description

本発明は、蓄熱装置に関する。   The present invention relates to a heat storage device.

従来、内燃機関で生じた排気ガスの熱を利用して、反応器内に設けた水酸化カルシウムを脱水反応させて蓄熱するとともに脱離した水を貯留し、暖機時等に貯留した水を酸化カルシウムと水和反応させて、熱を発生させ、この熱により冷却水等を加熱する蓄熱装置が知られている(例えば特許文献1参照)。   Conventionally, by utilizing the heat of exhaust gas generated in an internal combustion engine, calcium hydroxide provided in the reactor is dehydrated to store heat, and the desorbed water is stored. A heat storage device is known in which heat is generated by hydration reaction with calcium oxide and cooling water or the like is heated by this heat (see, for example, Patent Document 1).

特開2008−115795号公報JP 2008-11579A

上記従来の蓄熱装置では、反応器の下部を排気ガスが流通し、上部を冷却水が流通し、排気ガスの流路と冷却水の流路が近接して設けられているために、冷却水を加熱する必要がないときにまで、排気熱により加熱されるおそれがあり、反応器での発熱時以外は、反応器内に冷却水を通水しないように別途迂回路を設ける必要があり、構造が複雑化してしまうという問題点がある。   In the conventional heat storage device, the exhaust gas flows through the lower part of the reactor, the cooling water flows through the upper part, and the exhaust gas flow path and the cooling water flow path are provided close to each other. It is necessary to provide a separate detour so that cooling water does not flow in the reactor except when heat is generated in the reactor. There is a problem that the structure becomes complicated.

そこで、本発明は、上記問題点を解決した蓄熱装置を提案することを目的とする。   Then, an object of this invention is to propose the thermal storage apparatus which solved the said problem.

前記の課題を解決するために、本願発明は、第1流体が流通する第1流路と、熱により脱水反応を行って蓄熱するとともに、水和反応により放熱する蓄熱材が担持された多孔体を内部に備えた第2流路を有する第1熱交換器と、
第2流体が流通する第3流路と、前記第2流路と連通する第4流路を有する第2熱交換器を有する蓄熱装置であって、
前記第1熱交換器と第2熱交換器を内部に離間して備えた一つの反応器を設け、
該反応器と連通し、冷却するとともに水を貯留する凝縮部を設け、
前記蓄熱装置の搭載状態において、前記凝縮部内の水を、前記蓄熱材の上方の第2流路内に供給する水供給部を設け、
前記蓄熱材を蓄熱させた状態において、前記第2流路と前記第4流路内が減圧状態となるようにしたことを特徴とする蓄熱装置である。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a porous body carrying a first flow path through which a first fluid flows, a heat storage material that stores heat by performing a dehydration reaction by heat and releases heat by a hydration reaction. A first heat exchanger having a second flow path provided therein,
A heat storage device for chromatic and third channel which second fluid flows, a second heat exchanger having a fourth channel that communicates with the second flow path,
One reactor equipped apart the first heat exchanger and the second heat exchanger therein provided,
Providing a condensing part for communicating with the reactor and cooling and storing water;
In the mounted state of the heat storage device , a water supply unit that supplies water in the condensing unit into the second flow path above the heat storage material is provided,
In the state in which the heat storage material is stored, the second flow path and the fourth flow path are in a reduced pressure state.

また、前記第1流路と第2流路を夫々複数有して、第1流路と第2流路を交互に位置させ、第1流路と第2流路を隔壁により区画し、
前記複数の隔壁、もしくは、前記隔壁と前記反応器を構成するケースとで前記多孔体を挟持するようにしてもよい。
A plurality of the first flow path and the second flow path, the first flow path and the second flow path are alternately positioned, and the first flow path and the second flow path are partitioned by a partition;
The porous body may be sandwiched between the plurality of partition walls or between the partition walls and a case constituting the reactor.

また、前記第3流路と第4流路を交互に位置させ、第3流路と第4流路を区画する隔壁の第4流路側に、フィンを形成するようにしてもよい。   Further, the third flow path and the fourth flow path may be alternately positioned, and fins may be formed on the fourth flow path side of the partition wall that divides the third flow path and the fourth flow path.

本発明によれば、反応器内に、第1熱交換器と第2熱交換器とを離間して備え、蓄熱材に蓄熱させた状態において、第1熱交換器の第2流路と第2熱交換器の第4流路内を減圧状態となるようにしたことにより、蓄熱材の放熱時以外に、第2流体が第1流体の熱により加熱されることを抑制できるために、従来技術のように、第2流体を迂回する経路を設ける必要がなく、構造を簡略化することができる。   According to the present invention, in the reactor, the first heat exchanger and the second heat exchanger are provided separately from each other, and in the state where the heat storage material stores heat, the second flow path of the first heat exchanger and the second heat exchanger are provided. Since the inside of the fourth flow path of the two heat exchangers is in a depressurized state, the second fluid can be prevented from being heated by the heat of the first fluid other than during the heat dissipation of the heat storage material. Unlike the technology, there is no need to provide a path for bypassing the second fluid, and the structure can be simplified.

本発明の実施例1に係る蓄熱装置の正面図。The front view of the thermal storage apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 図1の右側面図。The right view of FIG. 図1の上面図。The top view of FIG. 図1のA−A線断面図。AA sectional view taken on the line AA of FIG. 図4のB−B線断面図。BB sectional drawing of FIG. 図1の蓄熱装置に用いる第2熱交換器の拡大断面図。The expanded sectional view of the 2nd heat exchanger used for the heat storage apparatus of FIG. 図1の発熱装置に用いる凝縮部の断面図。Sectional drawing of the condensation part used for the heat generating apparatus of FIG. 本発明の実施例2に用いる凝縮部の断面図。Sectional drawing of the condensation part used for Example 2 of this invention. 本発明の実施例4に係る蓄熱装置の部分拡大断面図。The partial expanded sectional view of the heat storage apparatus which concerns on Example 4 of this invention.

本発明を実施するための形態を図に示す実施例に基づいて説明する。   A mode for carrying out the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings.

[実施例1]
図1乃至図7は実施例1を示す。
[Example 1]
1 to 7 show a first embodiment.

図1は、本発明の実施例1に係る蓄熱装置1の正面図を示し、図2は図1の右側面図、図3は図1の上面図である。この蓄熱装置1は、内燃機関を使用する車両などの排気系に、図1の上部が上方となるように搭載するものである。以下の説明においては、蓄熱装置1を車両に搭載した状態を基にして説明する。   1 is a front view of a heat storage device 1 according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a right side view of FIG. 1, and FIG. 3 is a top view of FIG. This heat storage device 1 is mounted on an exhaust system of a vehicle or the like using an internal combustion engine so that the upper part of FIG. In the following description, it demonstrates based on the state which mounted the heat storage apparatus 1 in the vehicle.

蓄熱装置1は、図1〜図3に示すように、反応器2と凝縮部3を備え、反応器2の上部と凝縮部3の上部は、第1配管4で連通し、第1配管4には第1バルブ5が設けられている。また、反応器2の中央部と凝縮部3の下部は、第2配管6で連通し、第2配管6には第2バルブ7が設けられている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the heat storage device 1 includes a reactor 2 and a condensing unit 3. The upper part of the reactor 2 and the upper part of the condensing unit 3 communicate with each other through a first pipe 4. Is provided with a first valve 5. Further, the central part of the reactor 2 and the lower part of the condensing part 3 communicate with each other through a second pipe 6, and the second pipe 6 is provided with a second valve 7.

反応器2の下部の正面側には、第1流体である排気ガス等が流通する上流側排気管が接続される接続部11が、背面側には下流側排気管が接続される接続部12が設けられている。また、反応器2の上部の背面側には、第2流体である内燃機関などの冷却系の冷却水や、エンジンオイル、ミッションオイルなどの潤滑油等が流通する上流側媒体流路が接続される接続部20が、正面側には下流側媒体流路が接続される接続部22が設けられ、接続部20は、接続部22よりも下方に位置するようになっている。   A connecting portion 11 to which an upstream exhaust pipe through which exhaust gas or the like as a first fluid flows is connected to the front side of the lower part of the reactor 2, and a connecting portion 12 to which a downstream exhaust pipe is connected to the back side. Is provided. In addition, an upstream medium flow path through which cooling water for the cooling system of the internal combustion engine or the like, which is the second fluid, and lubricating oil such as engine oil and mission oil circulates is connected to the rear side of the upper portion of the reactor 2. The connecting portion 20 is provided on the front side with a connecting portion 22 to which the downstream medium flow path is connected, and the connecting portion 20 is positioned below the connecting portion 22.

反応器2内の下部には、第1熱交換器13が設けられ、上部には第2熱交換器14が設けられ、図5に示すように、第1熱交換器13と第2熱交換器14は上下に離間して設けられている。   A first heat exchanger 13 is provided in the lower part of the reactor 2 and a second heat exchanger 14 is provided in the upper part. As shown in FIG. 5, the first heat exchanger 13 and the second heat exchanger are provided. The container 14 is provided so as to be spaced apart in the vertical direction.

第1熱交換器13は、図5に示すように、複数の隔壁であるプレート18を左右方向に並設して、第1流路16と第2流路17が交互に複数形成されている。すなわち、第1流路16と第2流路17はプレート18により区画されている。第1流路16は、接続部11,12に連通し、第1流体である排気ガス等が流通できるようになっている。第2流路17は、上下方向に開口し、反応器2の内部と連通するように形成されている。これにより、第1流路16の第1流体と、第2流路17内の流体との間で熱交換が行われるようになっている。   As shown in FIG. 5, the first heat exchanger 13 has a plurality of first flow paths 16 and second flow paths 17 formed by arranging a plurality of partition plates 18 in the left-right direction. . That is, the first flow path 16 and the second flow path 17 are partitioned by the plate 18. The first flow path 16 communicates with the connecting portions 11 and 12 so that exhaust gas or the like as the first fluid can flow therethrough. The second flow path 17 is formed so as to open in the vertical direction and communicate with the inside of the reactor 2. As a result, heat exchange is performed between the first fluid in the first channel 16 and the fluid in the second channel 17.

第2流路17には、図5に示すように、板状に形成された多孔体19が設けられ、この多孔体19は、左右のプレート18と18、若しくは、プレート18と反応器2を形成するケース2aで挟持されている。なお、多孔体19は、板状以外にもラウンド形状や異形形状等の任意の形状に形成することができる。多孔体19には、熱により脱水反応を行って蓄熱するとともに、水和反応により放熱する蓄熱材が担持されている。   As shown in FIG. 5, a plate-shaped porous body 19 is provided in the second flow path 17, and the porous body 19 includes the left and right plates 18 and 18 or the plate 18 and the reactor 2. It is clamped by the case 2a to be formed. The porous body 19 can be formed in an arbitrary shape such as a round shape or an irregular shape other than the plate shape. The porous body 19 carries a heat storage material that performs a dehydration reaction with heat to store heat, and dissipates heat by a hydration reaction.

脱水反応後の蓄熱材としては、例えば、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属の酸化物、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化第ニコバルト、酸化銅等の遷移金属の酸化物、酸化アルミニウム等の典型金属の酸化物、硫酸カルシウム、臭化カルシウム等があげられ、本実施例では酸化カルシウムを用いた。   Examples of the heat storage material after the dehydration reaction include oxides of alkaline earth metals such as calcium oxide, barium oxide and magnesium oxide, oxides of transition metals such as nickel oxide, cobalt oxide, nitric oxide and copper oxide, and oxidation. Examples include oxides of typical metals such as aluminum, calcium sulfate, calcium bromide and the like. In this example, calcium oxide was used.

多孔体19は、耐熱性を有し、蓄熱材と反応しない金属やカーボン等で三次元形状の立体網状に形成され、内部に多数の連通する室が形成されるとともに、その室が外部とも連通するように形成されたものである。多孔体19の空隙率としては約60%のものが好ましい。   The porous body 19 has a heat resistance and is formed in a three-dimensional solid network with a metal or carbon that does not react with the heat storage material, and a large number of communicating chambers are formed inside, and the chambers communicate with the outside. It is formed to do. The porosity of the porous body 19 is preferably about 60%.

多孔体19には60〜90重量%の蓄熱材が担持されている。多孔体19に蓄熱材を担持する方法としては、例えば、スラリー状にした蓄熱材を多孔体19に塗布した後に、所定以上の圧力をかけて、蓄熱材を、多孔体19の細孔内に位置させて保持し担持させている。   The porous body 19 carries 60 to 90% by weight of a heat storage material. As a method for supporting the heat storage material on the porous body 19, for example, after applying the slurry heat storage material to the porous body 19, a predetermined pressure or more is applied to put the heat storage material in the pores of the porous body 19. Positioned, held and carried.

第2熱交換器14は、図5に示すように、複数の隔壁であるプレート21が左右方向に並設して、第3流路23と第4流路24が交互に形成されている。第3流路23は、接続部20,22に連通し、第2流体である冷却水等が流通できるようになっている。第4流路24は、上下方向に開口し、反応器2の内部と連通するとともに、第2流路17と連通している。これにより、第3流路23の第2流体と、第4流路24内の流体との間で熱交換が行われるようになっている。プレート21には、図6に示すように、第4流路24側に突出するフィン21aを多数形成することが好ましい。   As shown in FIG. 5, the second heat exchanger 14 has a plurality of partitions 21 arranged in parallel in the left-right direction, and third flow paths 23 and fourth flow paths 24 are alternately formed. The third flow path 23 communicates with the connecting portions 20 and 22 so that cooling water or the like as the second fluid can flow therethrough. The fourth flow path 24 opens in the vertical direction, communicates with the inside of the reactor 2, and communicates with the second flow path 17. As a result, heat exchange is performed between the second fluid in the third flow path 23 and the fluid in the fourth flow path 24. As shown in FIG. 6, the plate 21 is preferably formed with a large number of fins 21 a that protrude toward the fourth flow path 24.

凝縮部3には、反応器2内の第2流路17と第4流路24と連通する流体流路27と、冷却水が流通する冷却水流路28が設けられている。凝縮部3の下部に冷却水が供給される入口3aと、その上部に冷却水が排出される排出口3bが設けられ、冷却水路28内を冷却水が下から上に流れ、流体流路27内の流体と冷却水流路28内の冷却水との間で熱交換が行われるようになっている。図7に示すように、流体流路27内にはフィン29が形成され、流体流路27内には、水が貯留されるようになっている。凝縮部3は、図5に示すように、第1熱交換器13よりも上方に配置して設けられている。   The condensing unit 3 is provided with a fluid channel 27 communicating with the second channel 17 and the fourth channel 24 in the reactor 2 and a cooling water channel 28 through which cooling water flows. An inlet 3a for supplying cooling water to the lower part of the condensing unit 3 and an outlet 3b for discharging cooling water to the upper part thereof are provided. The cooling water flows through the cooling water channel 28 from the bottom to the fluid channel 27. Heat exchange is performed between the internal fluid and the cooling water in the cooling water passage 28. As shown in FIG. 7, fins 29 are formed in the fluid flow path 27, and water is stored in the fluid flow path 27. As shown in FIG. 5, the condensing unit 3 is disposed above the first heat exchanger 13.

第1配管4は、反応器2内に連通し、第2配管6の開口端部は、図4,図5に示すように、反応器2内において、第1熱交換器13と第2熱交換器14の間に位置して開口するように形成されている。これにより、第2流路17と第4流路24は、第1配管4と第2配管6を介して凝縮部3の流体流路27と連通している。   The first pipe 4 communicates with the reactor 2, and the open end of the second pipe 6 is connected to the first heat exchanger 13 and the second heat in the reactor 2 as shown in FIGS. 4 and 5. It is formed so as to be located between the exchangers 14 and opened. Thereby, the second flow path 17 and the fourth flow path 24 communicate with the fluid flow path 27 of the condensing unit 3 through the first pipe 4 and the second pipe 6.

凝縮部3を、第1熱交換器13よりも上方に設けたことで、凝縮部3に貯留された水を、自重で、第1熱交換器13の第2流路17内に供給することができるようになっている。第2バルブ7と第2配管6は、反応器2内の第2流路17内に水を供給する水供給部30を構成している。   By providing the condensing unit 3 above the first heat exchanger 13, the water stored in the condensing unit 3 is supplied by its own weight into the second flow path 17 of the first heat exchanger 13. Can be done. The second valve 7 and the second pipe 6 constitute a water supply unit 30 that supplies water into the second flow path 17 in the reactor 2.

次に、蓄熱装置1の放熱について説明する。   Next, heat dissipation of the heat storage device 1 will be described.

先ず、多孔体19に担持された蓄熱材は、後述する蓄熱した状態、本実施例においては酸化カルシウムの状態であるとともに、第1バルブ5と第2バルブ7は閉じた状態とする。   First, the heat storage material carried by the porous body 19 is in a state of storing heat, which will be described later, in the present embodiment, in a state of calcium oxide, and the first valve 5 and the second valve 7 are closed.

この状態で、第2バルブ7を開くと、凝縮部3内の水が、自重により第2配管6を通じて反応器2内における、第1熱交換器13の第2流路17へ供給され、水が所定量供給された後に、第2バルブ7は閉じる。供給する水の量は、蓄熱材と反応する量よりも多く供給され、蓄熱材と反応する水の量の2倍供給することが好ましい。   When the second valve 7 is opened in this state, the water in the condensing unit 3 is supplied to the second flow path 17 of the first heat exchanger 13 in the reactor 2 through the second pipe 6 due to its own weight. After the predetermined amount is supplied, the second valve 7 is closed. The amount of water to be supplied is preferably supplied more than the amount that reacts with the heat storage material and is supplied twice as much as the amount of water that reacts with the heat storage material.

水は、第1熱交換器13の第2流路17内の蓄熱材である酸化カルシウムと反応し水和反応により放熱され、熱が発生し蓄熱材と反応していない水は、生じた熱により水蒸気となる。この水蒸気の発生により、反応器2内は加圧される。また、水蒸気は、上昇して上部にある第2熱交換器14の第4流路24において、第3流路23内を流れる第2流体である冷却水等と熱交換を行い、第2流体が加熱される。熱交換後の水蒸気は、水となり自重で第1熱交換器13へと戻り、再度、水和反応していない蓄熱材と反応する。この一連の反応が、多孔体19に担持された蓄熱材のほとんどが水和反応するまで繰り返される。   Water reacts with calcium oxide, which is a heat storage material in the second flow path 17 of the first heat exchanger 13, and is dissipated by a hydration reaction, so that water that has generated heat and has not reacted with the heat storage material is generated heat. It becomes water vapor. The inside of the reactor 2 is pressurized by the generation of the water vapor. Further, the water vapor rises and exchanges heat with cooling water or the like as the second fluid flowing in the third flow path 23 in the fourth flow path 24 of the second heat exchanger 14 at the upper part, and the second fluid Is heated. The water vapor after heat exchange becomes water and returns to the first heat exchanger 13 by its own weight, and reacts again with the heat storage material that has not been hydrated. This series of reactions is repeated until most of the heat storage material supported on the porous body 19 undergoes a hydration reaction.

第1バルブ5及び第2バルブ7を閉じたままで、未反応の水を、第1流路16内を流通する第1流体である排気ガスの排気熱等により水蒸気として蒸発させる。この水蒸気は、第2熱交換器14を流れる第2流体である冷却水等と熱交換されて水となり自重で第1熱交換器13側に戻り、排気ガスの排気熱等により再度加熱され蒸発する。この一連の反応が、バルブ5,7を閉じている間繰り返される。このように、本蓄熱装置1では、蓄熱材の放熱による第2流体である冷却水等の加熱と、第1流体である排気ガスの排気熱等による第2流体である冷却水等の加熱を併用することもできる。また、蓄熱材のほとんどが水和反応した後、第2流体である冷却水等の加熱が不要の場合には、第1バルブ5を開いて、未反応の水蒸気を水として凝縮部3において貯留するとともに、反応器2内を大気圧以下の減圧状態とすることで、第1流体である排気ガスの排気熱等により、第2流体である冷却水等を加熱することを抑制することができる。   With the first valve 5 and the second valve 7 closed, the unreacted water is evaporated as water vapor by the exhaust heat of the exhaust gas, which is the first fluid flowing through the first flow path 16. This steam is heat-exchanged with cooling water or the like as the second fluid flowing through the second heat exchanger 14 to become water and returns to the first heat exchanger 13 side by its own weight, and is heated again by the exhaust heat of the exhaust gas and evaporated. To do. This series of reactions is repeated while the valves 5 and 7 are closed. As described above, in the heat storage device 1, heating of the cooling water or the like as the second fluid by the heat dissipation of the heat storage material and heating of the cooling water or the like as the second fluid by the exhaust heat of the exhaust gas as the first fluid are performed. It can also be used together. In addition, after most of the heat storage material has undergone a hydration reaction, when heating of the second fluid, such as cooling water, is not required, the first valve 5 is opened and unreacted water vapor is stored in the condensing unit 3 as water. In addition, heating the cooling water or the like as the second fluid with the exhaust heat or the like of the exhaust gas as the first fluid can be suppressed by setting the inside of the reactor 2 to a reduced pressure state equal to or lower than the atmospheric pressure. .

次に、蓄熱装置1の蓄熱について説明する。   Next, heat storage of the heat storage device 1 will be described.

先ず、上記のように、多孔体19に担持された蓄熱材は放熱した状態であるとともに、第1バルブ5と第2バルブ7は閉じた状態とする。この状態において、反応器2内は、大気圧以下の減圧状態に保たれている。   First, as described above, the heat storage material carried on the porous body 19 is in a state of dissipating heat, and the first valve 5 and the second valve 7 are closed. In this state, the inside of the reactor 2 is kept in a reduced pressure state below atmospheric pressure.

第1バルブ5を開き、第1流路16内を流通する排気ガスの排気熱により、蓄熱材が脱水反応するまで加熱されると、脱水反応し、本実施例においては水酸化カルシウムが、水と酸化カルシウムに熱分解する。   The first valve 5 is opened, and when the heat storage material is heated by the exhaust heat of the exhaust gas flowing through the first flow path 16 until the dehydration reaction is performed, the dehydration reaction occurs. In this embodiment, calcium hydroxide is converted into water. And pyrolyzed to calcium oxide.

脱水反応により生じた水蒸気は、第1配管4を通じて凝縮部3に導かれ、凝縮部3において冷却水で冷却されて水となり、水の状態で凝縮部3の流体流路27に貯留される。完全に熱分解されたら第1バルブ5を閉じて蓄熱完了となる。この時、反応器2内は減圧状態、好ましくは真空状態となるので、第1流体である排気ガスの排気熱等により、第2熱交換器14を流れる第2流体である冷却水等が加熱されることを抑制できる。   Water vapor generated by the dehydration reaction is guided to the condensing unit 3 through the first pipe 4, cooled with cooling water in the condensing unit 3 to become water, and stored in the fluid flow path 27 of the condensing unit 3 in the water state. When completely pyrolyzed, the first valve 5 is closed to complete heat storage. At this time, since the inside of the reactor 2 is in a reduced pressure state, preferably in a vacuum state, the cooling water or the like as the second fluid flowing through the second heat exchanger 14 is heated by the exhaust heat of the exhaust gas as the first fluid or the like. Can be suppressed.

このように蓄熱装置1を構成したことにより、従来技術のように、冷却水等の第2流体の流路の迂回路を設けるとともに、その切り替えを行う必要がなく、構造やその制御を簡略化することができ、コストを低減できる。   By configuring the heat storage device 1 in this way, it is not necessary to provide a bypass for the flow path of the second fluid such as cooling water as in the prior art, and it is not necessary to switch the structure, and the structure and control thereof are simplified. Can reduce the cost.

蓄熱材を、多孔体19に担持させたことにより、蓄熱材同士が車両等の振動による破損や、蓄熱材の反応による粉砕による凝集を防止できるとともに、蓄熱材の体積変化を吸収できる。また、水が蓄熱材間を流通する空間(経路)を確保できるために、反応効率が低下せずに、一定に保つことができる。   By supporting the heat storage material on the porous body 19, the heat storage materials can be prevented from being damaged due to vibration of a vehicle or the like, and agglomeration due to pulverization due to the reaction of the heat storage material, and the volume change of the heat storage material can be absorbed. Moreover, since the space (path | route) through which water distribute | circulates between heat storage materials can be ensured, reaction efficiency can be kept constant, without falling.

多孔体19を、左右のプレート18と18、若しくは、プレート18と反応器2を形成するケース2aで挟持させたことで、伝熱効率を高めることができる。   Heat transfer efficiency can be increased by sandwiching the porous body 19 between the left and right plates 18 and 18 or the case 2a that forms the reactor 2 with the plate 18.

第2熱交換器14のプレート21には、図6に示すように、第4流路24側に突出するフィン21aを形成したことにより熱交換効率を高めることができる。   As shown in FIG. 6, the heat exchange efficiency can be increased by forming the fins 21 a protruding toward the fourth flow path 24 on the plate 21 of the second heat exchanger 14.

なお、凝縮部3内の水を、自重で、第1熱交換器13の第2流路17内に供給するようにしたが、ポンプを用いて行うようにしてもよい。   In addition, although the water in the condensation part 3 was supplied into the 2nd flow path 17 of the 1st heat exchanger 13 with dead weight, you may make it carry out using a pump.

[実施例2]
前記実施例1においては、凝縮部3内で水蒸気や水を、冷却水を用いて冷却していたが、図8に示すように冷却水流路28を設けずに、空冷により水蒸気等を冷却するようにしてもよい。この場合、流体流路28を構成する周壁の内側に突出するフィン29aと、外側に放熱フィン29bを形成することが好ましい。
[Example 2]
In the first embodiment, water vapor and water are cooled in the condenser 3 using cooling water. However, as shown in FIG. 8, the water vapor and the like are cooled by air cooling without providing the cooling water flow path 28. You may do it. In this case, it is preferable to form the fin 29a which protrudes inside the peripheral wall which comprises the fluid flow path 28, and the radiation fin 29b on the outer side.

その他の構造は、前記実施例1と同様であるのでその説明を省略する。   Since other structures are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.

本実施例2においても、上記実施例1と同様の作用、効果を奏する。   Also in the second embodiment, the same operations and effects as the first embodiment are achieved.

[実施例3]
前記実施例1,2においては、反応器2内においては第1流路16内のみに第1流体である排気ガス等を流通するようにしたが、反応器2内に第1熱交換器13を収納する収納ケースを設けた二重構造とし、収納ケースと反応器2のケース2aとの間の空間にも第1流体である排気ガス等を流通できるようにしてもよい。
[Example 3]
In the first and second embodiments, the exhaust gas or the like as the first fluid is circulated only in the first flow path 16 in the reactor 2, but the first heat exchanger 13 is circulated in the reactor 2. It is also possible to provide a double structure with a storage case for storing the exhaust gas, so that the exhaust gas or the like as the first fluid can be circulated in the space between the storage case and the case 2a of the reactor 2.

このように、収納ケースと反応器2のケース2aとの間の空間にも第1流体を流通させることにより、反応器2のケース2aとプレート18で挟持された多孔体19に担持されている蓄熱材の放熱量を低減させ、その蓄熱材の温度を上げ、蓄熱材の熱分解の効率を上げることができる。   As described above, the first fluid is also passed through the space between the storage case and the case 2a of the reactor 2, so that the porous body 19 is held between the case 2a of the reactor 2 and the plate 18. The amount of heat released from the heat storage material can be reduced, the temperature of the heat storage material can be increased, and the thermal decomposition efficiency of the heat storage material can be increased.

その他の構造は、前記実施例1,2と同様であるのでその説明を省略する。   Since other structures are the same as those of the first and second embodiments, description thereof is omitted.

本実施例3においても、上記実施例1,2と同様の作用、効果を奏する。   Also in the third embodiment, the same operations and effects as the first and second embodiments are achieved.

[実施例4]
前記実施例1,2において、図9に示すように、多孔体19を挟持していた反応器2のケース2aの外側に、熱電素子35を設け、熱電素子35の外側に放冷フィン36を設けるようにしてもよい。熱電素子35は熱伝導率が低く断熱材としての効果もあるため、反応器2のケース2aとプレート18で挟持された多孔体19に担持されている蓄熱材の放熱量を低減するとともに、熱電素子35により発電することができる。
[Example 4]
In Examples 1 and 2, as shown in FIG. 9, a thermoelectric element 35 is provided outside the case 2 a of the reactor 2 that sandwiched the porous body 19, and a cooling fin 36 is provided outside the thermoelectric element 35. You may make it provide. The thermoelectric element 35 has a low thermal conductivity and has an effect as a heat insulating material. Electric power can be generated by the element 35.

その他の構造は、前記実施例1,2と同様であるのでその説明を省略する。   Since other structures are the same as those of the first and second embodiments, description thereof is omitted.

本実施例4においても、上記実施例1,2と同様の作用、効果を奏する。   In the fourth embodiment, the same operations and effects as in the first and second embodiments are achieved.

[その他の実施例]
前記実施例1〜4は、蓄熱装置1を、内燃機関を使用する車両などの排気系に適用したものであるが、本発明の蓄熱装置は、それ以外にも、蓄熱材を熱分解できる熱量を有する第1流体が流れ、この熱を利用して蓄熱し、その始動時等において、第2流体を加熱する必要がある工場設備等に適用することができる。
[Other Examples]
Although the said Examples 1-4 apply the thermal storage apparatus 1 to exhaust systems, such as a vehicle which uses an internal combustion engine, the thermal storage apparatus of this invention has the heat quantity which can thermally decompose a thermal storage material besides that. It can be applied to factory equipment that needs to heat the second fluid at the time of start-up or the like.

1 蓄熱装置
2 反応器
3 凝縮部
13 第1熱交換器
14 第2熱交換器
16 第1流路
17 第2流路
19 多孔体
23 第3流路
24 第4流路
30 水供給部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat storage apparatus 2 Reactor 3 Condensing part 13 1st heat exchanger 14 2nd heat exchanger 16 1st flow path 17 2nd flow path 19 Porous body 23 3rd flow path 24 4th flow path 30 Water supply part

Claims (3)

第1流体が流通する第1流路と、熱により脱水反応を行って蓄熱するとともに、水和反応により放熱する蓄熱材が担持された多孔体を内部に備えた第2流路を有する第1熱交換器と、
第2流体が流通する第3流路と、前記第2流路と連通する第4流路を有する第2熱交換器を有する蓄熱装置であって、
前記第1熱交換器と第2熱交換器を内部に離間して備えた一つの反応器を設け、
該反応器と連通し、冷却するとともに水を貯留する凝縮部を設け、
前記蓄熱装置の搭載状態において、前記凝縮部内の水を、前記蓄熱材の上方の第2流路内に供給する水供給部を設け、
前記蓄熱材を蓄熱させた状態において、前記第2流路と前記第4流路内が減圧状態となるようにしたことを特徴とする蓄熱装置。
A first channel having a first flow path through which a first fluid flows, and a second channel having therein a porous body carrying a heat storage material that performs heat dehydration reaction to store heat and dissipates heat by hydration reaction. A heat exchanger,
A heat storage device for chromatic and third channel which second fluid flows, a second heat exchanger having a fourth channel that communicates with the second flow path,
One reactor equipped apart the first heat exchanger and the second heat exchanger therein provided,
Providing a condensing part for communicating with the reactor and cooling and storing water;
In the mounted state of the heat storage device , a water supply unit that supplies water in the condensing unit into the second flow path above the heat storage material is provided,
A heat storage device, wherein the second flow path and the fourth flow path are in a reduced pressure state in a state where the heat storage material is stored.
前記第1流路と第2流路を夫々複数有して、第1流路と第2流路を交互に位置させ、第1流路と第2流路を隔壁により区画し、
前記複数の隔壁、もしくは、前記隔壁と前記反応器を構成するケースとで前記多孔体を挟持したことを特徴とする請求項1記載の蓄熱装置。
A plurality of the first flow path and the second flow path, the first flow path and the second flow path are alternately positioned, and the first flow path and the second flow path are partitioned by a partition;
The heat storage device according to claim 1, wherein the porous body is sandwiched between the plurality of partition walls, or the partition and a case constituting the reactor.
前記第3流路と第4流路を交互に位置させ、第3流路と第4流路を区画する隔壁の第4流路側に、フィンを形成したことを特徴とする請求項1又は2記載の蓄熱装置。   3. The fins are formed on the fourth channel side of the partition wall that partitions the third channel and the fourth channel by alternately positioning the third channel and the fourth channel. The heat storage device described.
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