DE102012204722A1

DE102012204722A1 - Chemischer Wärmespeicher

Info

Publication number: DE102012204722A1
Application number: DE102012204722A
Authority: DE
Inventors: Katsuya Komaki; Hiroshi Mieda; Tadahiro Nakagawa; Takashi Shimazu; Tomohisa Wakasugi; Hiroyuki Mitsui; Hideo Sobukawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2012-10-04
Also published as: US20120251394A1; US8951475B2; JP2012215324A; JP5698056B2

Abstract

Ein chemischer Wärmespeicher umfasst ein Sammelgefäß (12), ein erstes Reaktionsgefäß (14) und ein zweites Reaktionsgefäß (16). Das erste Reaktionsgefäß (14) ist mit dem Sammelgefäß (12) hermetisch verbunden und wird mit Wasser von dem Sammelgefäß (12) versorgt. Das erste Reaktionsgefäß (14) enthält eine chemische Verbindung (34), die eine Hydratationsreaktion mit dem Wasser von dem Sammelgefäß (12) bewirkt, um durch eine Reaktionswärme Wasserdampf zu erzeugen, die durch Aufnehmen von Wärme eine Dehydratationsreaktion bewirkt. Das zweite Reaktionsgefäß (16) ist hermetisch mit dem ersten Reaktionsgefäß (14) verbunden und wird mit dem Wasserdampf von dem ersten Reaktionsgefäß (14) versorgt. Das zweite Reaktionsgefäß (16) enthält ein chemisches Wärmespeichermaterial (44), das Wärme erzeugt, indem es eine Hydratationsreaktion mit dem Wasserdampf von dem ersten Reaktionsgefäß (14) bewirkt und Wärme durch eine Dehydratationsreaktion speichert, die durch Aufnehmen von Wärme bewirkt wird. Das chemische Wärmespeichermaterial ist mit einem Objekt, das geheizt werden soll, in thermischem Kontakt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen chemischen Wärmespeicher. Zum Beispiel beschreibt JP 07-180539 A , das USP 5 653 106 entspricht, einen chemischen Wärmespeicher, mit einem Reaktorgefäß, das mit einem Alkalimetalloxid gefüllt ist, und einem Wasserbehälter, der Wasser lagert. In dem beschriebenen chemischen Wärmespeicher wird das Wasser von dem Wasserbehälter zu dem Reaktorgefäß zugeführt, und Wärme, die durch eine Hydratationsreaktion des Alkalimetalloxids erzeugt wird, wird verwendet, um ein Objekt zu heizen.
In einem derartigen chemischen Wärmespeicher ist es schwierig, durch eine Hydratationsreaktion eines Alkalimetalloxids Wärme mit hoher Temperatur zu erzeugen.
In einem Fall, in dem die Hydratationsreaktion in einem einzelnen Reaktionsgefäß ausgeführt wird, wird das Wasser in dem Reaktionsgefäß ein überkritisches Fluid mit einer Temperatur von 400 Grad oder mehr. Daher steigt ein Innendruck eines geschlossenen Systems extrem an.
In einem Fall, in dem ein Objekt, wie etwa ein Katalysator, durch Wärme eines Abgases geheizt wird, das ein Reaktionsgefäß durchlaufen hat, ist eine Wärmeaustauschkapazität niedrig und es ist schwierig, die Größe eines chemischen Wärmespeichers zu verringern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen chemischen Wärmespeicher bereitzustellen, der fähig ist, Wärme mit einer hohen Temperatur zu erzeugen, und fähig ist, einen Innendruck eines geschlossenen Systems und seine Größe zu verringern.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein chemischer Wärmespeicher ein Sammelgefäß, das Wasser darin lagert, ein erstes Reaktionsgefäß und ein zweites Reaktionsgefäß. Das erste Reaktionsgefäß ist hermetisch mit dem Sammelgefäß verbunden und wird mit dem Wasser von dem Sammelgefäß versorgt. Das erste Reaktionsgefäß enthält eine chemische Verbindung darin, die eine Hydratationsreaktion mit dem Wasser von dem Sammelgefäß bewirkt, um durch eine Reaktionswärme Wasserdampf zu erzeugen, und durch Aufnehmen von Wärme eine Dehydratationsreaktion bewirkt. Das zweite Reaktionsgefäß ist hermetisch mit dem ersten Reaktionsgefäß verbunden und wird mit dem Wasserdampf von dem ersten Reaktionsgefäß beliefert. Das zweite Reaktionsgefäß enthält ein chemisches Wärmespeichermaterial, das Wärme erzeugt, indem es eine Hydratationsreaktion mit dem Wasserdampf von dem ersten Reaktionsgefäß bewirkt, und Wärme speichert, indem es durch Aufnehmen von Wärme eine Dehydratationsreaktion bewirkt. Das chemische Wärmespeichermaterial ist in thermischem Kontakt mit einem Objekt, das geheizt werden soll.
In dem vorstehenden chemischen Wärmespeicher erzeugt die chemische Verbindung in dem ersten Reaktionsgefäß durch Reagieren mit dem Wasser Wärme und erzeugt den Wasserdampf. In dem zweiten Reaktionsgefäß bewirkt das chemische Wärmespeichermaterial die Hydratationsreaktion mit dem Wasserdampf, der in dem ersten Reaktionsgefäß erzeugt wurde, um Wärme zu erzeugen. Da die Wärme auf diese Weise in zwei Stufen, wie etwa in dem ersten Reaktionsgefäß und dem zweiten Reaktionsgefäß, erzeugt wird, kann im Vergleich zu einem Fall, in dem Wärme durch eine Hydratationsreaktion in einem einzigen Reaktionsgefäß erzeugt wird, die Wärme mit einer höheren Temperatur erzeugt werden.
Ferner hat der vorstehende chemische Wärmespeicher das erste Reaktionsgefäß und das zweite Reaktionsgefäß. In dem ersten Reaktionsgefäß wird der Wasserdampf mit einem hohen Druck erzeugt. In dem zweiten Reaktionsgefäß wird die Hydratationsreaktion zwischen dem Wasserdampf und dem chemischen Wärmespeichermaterial ausgeführt. Daher kann ein Innendruck eines hermetisch geschlossenen Systems einschließlich des Sammelgefäßes, des ersten Reaktionsgefäßes und des zweiten Reaktionsgefäßes verringert werden.
Außerdem ist in dem zweiten Reaktionsgefäß das chemische Wärmespeichermaterial in thermischem Kontakt mit dem Objekt, das geheizt werden soll. Daher kann eine Wärmeaustauschkapazität im Vergleich zu einem Fall, in dem die von dem chemischen Wärmespeichermaterial erzeugte Wärme durch Gas zu einem Objekt, das geheizt werden soll, geleitet wird, verbessert werden. Die Größe des chemischen Wärmespeichers als solches kann verringert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gegeben wird, in denen gleiche Teile durch gleiche Bezugsnummern bezeichnet sind, deutlicher, wobei:
1 ein Diagramm ist, das eine schematische Struktur eines chemischen Wärmespeichers gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
2 ein Diagramm ist, das einen entlang einer Linie II-II in 1 genommenen Querschnitt darstellt;
3 ein Diagramm ist, das einen entlang einer Linie III-III in 1 genommenen Querschnitt darstellt;
4 ein Diagramm ist, das eine Gleichgewichtslinie einer Wasserabsorptionsreaktion von Kalziumoxid und eine Dampf-Flüssigkeits-Gleichgewichtslinie von Wasser in einer Wasser Abstrahlungsbetriebsart des chemischen Wärmespeichers gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
5 ein Diagramm ist, das eine schematische Struktur eines chemischen Wärmespeichers gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
6 ein Diagramm ist, das einen Zeitablauf von Betrieben von Ein/Aus-Ventilen und der Änderung der Temperatur eines ersten Reaktionsgefäßes und eines zweiten Gefäßes des chemischen Wärmespeichers gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
7 ein Diagramm ist, das eine schematische Struktur eines chemischen Wärmespeichers gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt;
8 ein Diagramm ist, das einen Zeitablauf von Betrieben von Ein/Aus-Ventilen des chemischen Wärmespeichers gemäß der dritten Ausführungsform darstellt;
9 ein Diagramm ist, das eine schematische Struktur eines chemischen Wärmespeichers gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt;
10 ein Diagramm ist, das einen Zeitablauf von Betrieben von Ein/Aus-Ventilen und der Änderung der Temperatur eines ersten Reaktionsgefäßes und eines zweiten Reaktionsgefäßes des chemischen Wärmespeichers gemäß der vierten Ausführungsform darstellt;
11 ein Diagramm ist, das eine Querschnittansicht eines ersten Reaktionsgefäßes eines chemischen Wärmespeichers gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt;
12 ein Diagramm ist, das eine schematische Struktur eines Hauptteils eines chemischen Wärmespeichers gemäß einer sechsten Ausführungsform darstellt;
13 ein Diagramm ist, das eine entlang einer Linie XIII-XIII in 12 genommene Querschnittansicht darstellt;
14 ein Diagramm ist, das eine Querschnittansicht eines ersten Reaktionsgefäßes und eines zweiten Reaktionsgefäßes des chemischen Wärmespeichers gemäß der sechsten Ausführungsform darstellt;
15 ein Diagramm ist, das eine schematische Struktur eines Hauptteils eines chemischen Wärmespeichers gemäß einer siebten Ausführungsform darstellt;
16 ein Diagramm ist, das eine entlang einer Linie XIV-XIV in 15 genommene Querschnittansicht darstellt; und
17 ein Diagramm ist, das eine schematische Struktur eines chemischen Wärmespeichers gemäß einer achten Ausführungsform darstellt.
Detaillierte Beschreibung
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform wird unter Bezug auf 1 bis 4 beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, umfasst ein chemischer Wärmespeicher 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung im Allgemeinen ein Sammelgefäß 12, ein erstes Reaktionsgefäß 14, ein zweites Reaktionsgefäß 16 und einen Kondensator 18.
Das Sammelgefäß 12 lagert Wasser darin. Das erste Reaktionsgefäß 14 ist durch eine Rohrleitung 26 in einem hermetisch geschlossenen Zustand mit dem Sammelgefäß 12 verbunden. Die Rohrleitung 26 ist mit einer Pumpe 22 und einem Ein/Aus-Ventil 24 versehen. Das erste Reaktionsgefäß 14 ist im Inneren einer Abgasrohrleitung 28 angeordnet, durch die ein Abgas 27 von einem (nicht gezeigten) Motor strömt.
Wie in 2 gezeigt, ist ein Wärmeaustauschteil 30 im Inneren des ersten Reaktionsgefäßes 14 bereitgestellt. Der Wärmeaustauschteil 30 bildet einen Gasdurchgang 32 darin, durch den das Abgas 27 strömt.
Als ein Beispiel einer chemischen Verbindung ist ein chemisches Wärmespeichermaterial 34 um den Wärmeaustauschteil 30 herum im Inneren des ersten Reaktionsgefäßes 14 angeordnet. Das chemische Wärmespeichermaterial 34 bewirkt eine Hydratationsreaktion mit dem Wasser, das von dem Sammelgefäß 12 geliefert wird, um durch die Reaktionswärme, die durch die Hydratationsreaktion erzeugt wird, Wasserdampf zu erzeugen. Auch bewirkt das chemische Wärmespeichermaterial 34 durch Aufnehmen von Wärme des Abgases 27 eine Dehydratationsreaktion.
In der vorliegenden Ausführungsform ist zum Beispiel das chemische Wärmespeichermaterial 34 ein Kalziumoxid (CaO), das ein Alkalimetallhydroxid ist. In dem ersten Gefäß 14 werden daher die folgende Hydratationsreaktion und Dehydratationsreaktion reversibel ausgeführt: CaO + H₂O ↔ Ca(OH)₂
Die vorstehende chemische Formel kann mit der Wärmespeichermenge und dem Heizwert Q wie folgt gezeigt werden. Ca(OH)₂ + Q ↔ CaO + H₂O CaO + H₂O ↔ Ca(OH)₂ + Q
Wie in 1 gezeigt, ist das das zweite Reaktionsgefäß 16 durch eine Rohrleitung 36 in einem hermetisch geschlossenen Zustand mit dem ersten Reaktionsgefäß 14 verbunden. Das zweite Reaktionsgefäß 16 ist im Inneren der Abgasrohrleitung 28 angeordnet und befindet sich in Bezug auf eine Strömung des Abgases 27 strömungsaufwärtig von dem ersten Reaktionsgefäß 14.
Wie in 3 gezeigt, ist ein Wärmeaustauschteil 40 im Inneren des zweiten Reaktionsgefäßes 16 angeordnet. Der Wärmeaustauschteil 40 bildet einen Gasdurchgang 42 darin, durch den das Abgas 27 strömt.
Ein chemisches Wärmespeichermaterial 44 ist um den Wärmeaustauschteil 40 im Inneren des zweiten Reaktionsgefäßes 16 angeordnet. Der chemische Wärmespeicherteil 44 erzeugt Wärme durch Ausführen einer Hydratationsreaktion mit dem Wasserdampf, der von dem ersten Reaktionsgefäß 14 geliefert wird. Auch speichert das chemische Wärmespeichermaterial 44 Wärme durch Ausführen einer Dehydratationsreaktion mit der Wärme des Abgases 27. In der vorliegenden Ausführungsform ist das chemische Wärmespeichermaterial 44 zum Beispiel ein Kalziumoxid (CaO).
Ein Katalysator 46, der das Abgas 27 reinigt, wird im Inneren des Gasdurchgangs 42 gehalten. Der Katalysator 46 ist ein Objekt, das durch das chemische Wärmespeichermaterial 44 geheizt werden soll. Der Katalysator 46 ist durch den Wärmeaustauschteil 40 in thermischem Kontakt mit dem chemischen Wärmespeichermaterial 44.
Wie in 1 gezeigt, ist der Kondensator 18 durch eine Rohrleitung 50 in einem hermetisch geschlossenen Zustand mit dem zweiten Reaktionsgefäß 16 verbunden. Die Rohrleitung 50 ist mit einem Ein/Aus-Ventil 48 versehen. Ferner ist der Kondensator 18 durch eine Rohrleitung 52 in einem hermetisch geschlossenen Zustand mit dem Sammelgefäß 12 verbunden. Der Kondensator 18 wird durch ein Fluid 45 gekühlt, und folglich wird der von dem zweiten Reaktionsgefäß 16 gelieferte Wasserdampf kondensiert.
Wenn das Wasser in dem chemischen Wärmespeicher 10 von dem Sammelgefäß 12 an das erste Reaktionsgefäß 14 geliefert wird, wird die Hydratationsreaktion zwischen dem chemischen Wärmespeichermaterial 34 und dem Wasser in dem ersten Reaktionsgefäß 14, wie durch die vorstehende chemische Formel gezeigt, ausgeführt. Folglich wird durch die Wärme, die durch die Hydratationsreaktion erzeugt wird, der Wasserdampf erzeugt. Der Wasserdampf wird an das zweite Reaktionsgefäß 16 geliefert. In dem zweiten Reaktionsgefäß 16 wird zwischen dem von dem ersten Reaktionsgefäß 14 gelieferten Wasserdampf und dem chemischen Wärmespeichermaterial 44 die Hydratationsreaktion, wie durch die vorstehende chemische Formel gezeigt, ausgeführt. Folglich wird Wärme erzeugt.
Indessen wird der in dem zweiten Reaktionsgefäß 16 entsprechend der Dehydratationsreaktion erzeugte Wasserdampf an den Kondensator 18 geliefert. In dem Kondensator 18 wird der von dem zweiten Reaktionsgefäß 16 gelieferte Wasserdampf in das Wasser kondensiert. Das Wasser wird an das Sammelgefäß 12 geliefert.
Als nächstes werden ein Betrieb und vorteilhafte Ergebnisse der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
In dem chemischen Wärmespeicher 10 der vorliegenden Ausführungsform wird Wärme erzeugt, während das in dem ersten Reaktionsgefäß 14 enthaltene chemische Wärmespeichermaterial 34 mit dem Wasser reagiert, und der Wasserdampf wird erzeugt, während das Wasser an das chemische Wärmespeichermaterial 34 zugeführt wird. Ferner wird in dem zweiten Reaktionsgefäß 16 Wärme erzeugt, während der Wasserdampf von dem ersten Reaktionsgefäß 14 die Hydratationsreaktion mit dem chemischen Wärmespeichermaterial 44 bewirkt. Auf diese Weise wird die Wärme in zwei Stufen, wie etwa in dem ersten Reaktionsgefäß 14 und in dem zweiten Reaktionsgefäß 16, erzeugt. Daher kann die Wärme mit einer im Vergleich zu dem Fall, in dem die Wärme durch eine Hydratationsreaktion in einem einzigen Reaktionsgefäß erzeugt wird, höheren Temperatur erzeugt werden.
In dem zweiten Reaktionsgefäß 16 ist der Katalysator 46 durch den Wärmeaustauschteil 40 in thermischem Kontakt mit dem chemischen Wärmespeichermaterial 44. Daher kann die Temperatur des Katalysators 46 erhöht werden. Damit kann die in dem Abgas 27 enthaltene Emission weiter wirkungsvoll gereinigt werden.
Da das Wasser direkt an das erste Reaktionsgefäß 14 geliefert wird, kann die Wärme der Hydratationsreaktion unmittelbar an das Wasser geleitet werden. Die Geschwindigkeit der Reaktion als solches wird verbessert, und folglich wird der Katalysator 46 unverzüglich geheizt.
Wie vorstehend beschrieben, werden zwei getrennte Reaktionsgefäße, wie etwa das erste Reaktionsgefäß 14 und das zweite Reaktionsgefäß 16 bereitgestellt. Der Wasserdampf mit einem hohen Druck wird in dem ersten Reaktionsgefäß 14 erzeugt, und der Wasserdampf reagiert in dem zweiten Reaktionsgefäß 16 mit dem chemischen Wärmespeichermaterial 44. Daher kann ein Innendruck eines hermetisch geschlossenen Systems, das durch das Sammelgefäß 12, das erste Reaktionsgefäß 14, das zweite Reaktionsgefäß 16 und den Kondensator 18 aufgebaut ist, verringert werden.
Überdies ist das in dem zweiten Reaktionsgefäß 16 enthaltene chemische Wärmespeichermaterial 44 in thermischem Kontakt mit dem Katalysator 46 als dem Objekt, das geheizt werden soll. Daher kann die Wärmeaustauschkapazität im Vergleich zu einem Fall, in dem die Wärme von dem chemischen Wärmespeichermaterial 44 durch das Abgas zu dem Katalysator geleitet wird, erhöht werden. Damit kann die Größe des chemischen Wärmespeichers 10 verringert werden.
In der vorstehend beschriebenen Struktur wird das Wasser des Sammelgefäßes 12 mittels der Pumpe 22 an das erste Reaktionsgefäß 14 zugeführt. Alternativ kann das Wasser des Sammelgefäßes 12 durch die Schwerkraft an das erste Reaktionsgefäß 14 zugeführt werden.
In dem ersten Reaktionsgefäß 14 ist das chemische Wärmespeichermaterial 34 als ein Beispiel für die chemische Verbindung enthalten. Alternativ zu dem chemischen Wärmespeichermaterial 34 werden beliebige andere chemische Verbindungen verwendet, die eine Hydratationsreaktion mit dem von dem Sammelgefäß 12 gelieferten Wasser bewirken können, um den Wasserdampf zu erzeugen, und eine Dehydratationsreaktion bewirken können, indem sie erwärmt werden, verwendet werden.
Der vorstehend beschriebene Wärmespeicher- und Wärmeerzeugungsmechanismus der chemischen Wärmespeichermaterialien 34, 44 wird zusätzlich unter Bezug auf 4 beschrieben.
4 ist ein Diagramm, das eine Gleichgewichtslinie einer Wasserabsorptionsreaktion des Kalziumoxids und eine Gasgleichgewichtslinie des Wassers von einem Wärmestrahlungsbetrieb des chemischen Wärmespeichers der vorliegenden Ausführungsform darstellt. In 4 stellt die Horizontalachse einen Kehrwert der Temperatur dar, und die Vertikalachse stellt den Gasdruck dar. Eine durchgezogene Linie L1 gibt die Gleichgewichtslinie des Kalziumoxids in der Wasserabsorptionsreaktion an, und eine gestrichelte Linie 12 gibt die Gasgleichgewichtslinie des Wassers an.
Wenn, wie in 4 gezeigt, eine Anfangstemperatur in der Wärmeabstrahlungsbetriebsart null Grad Celsius ist, sind die Temperatur und der Druck des ersten Reaktionsgefäßes 14 und des zweiten Reaktionsgefäßes 16 an einem Punkt A angegeben. Wenn in diesem Zustand Wasser an das erste Reaktionsgefäß 14 geliefert wird, steigen die Temperatur und der Druck des ersten Reaktionsgefäßes 14 aufgrund der Reaktion (Wasserabsorptionsreaktion) zwischen dem Kalziumoxid und dem Wasser, wie durch die folgende chemische Formel gezeigt, von dem Punkt A zu dem Punkt B: CaO + H₂O ↔ Ca(OH)₂
Zu dieser Zeit wird der Wasserdampf mit einer hohen Temperatur (z. B. ungefähr 150 Grad Celsius) und einem hohen Druck durch die Rohrleitung 36 in das zweite Reaktionsgefäß 16 eingeleitet.
In dem zweiten Reaktionsgefäß 16 reagiert das Kalziumoxid mit dem Hochtemperatur- und Hochdruckwasserdampf (z. B. siehe Punkt B in 4), der, wie durch die vorstehende chemische Formel (Wasserabsorptionsreaktion) gezeigt, in dem ersten Reaktionsgefäß 14 erzeugt wurde, und somit steigt die Temperatur auf ungefähr 560 Grad Celsius (z. B. siehe einen Punkt C in 4). Die durch die vorstehende Reaktion erzeugte Wärme wird verwendet, um den Katalysator 46 zu heizen. Auf diese Weise kann in dem chemischen Wärmespeicher 10 der vorliegenden Ausführungsform die Wärme mit einer hohen Temperatur von ungefähr 560 Grad Celsius erzeugt werden.
(Zweite Ausführungsform)
Eine zweite Ausführungsform wird unter Bezug auf 5 und 6 beschrieben.
In einem chemischen Wärmespeicher 6 der vorliegenden Ausführungsform wird eine Struktur des chemischen Wärmespeichers 10 der ersten Ausführungsform wie folgt modifiziert.
Der chemische Wärmespeicher 60 hat anstelle des einzigen zweiten Reaktionsgefäßes 16 ein Paar zweiter Reaktionsgefäße 16A, 16B. Das zweite Reaktionsgefäß 16B ist in Bezug auf die Strömung des Abgases 27 in der Abgasrohrleitung 28 strömungsabwärtig von dem zweiten Reaktionsgefäß 16A angeordnet. Das erste Reaktionsgefäß 14 ist in Bezug auf die Strömung des Abgases 27 in der Abgasrohrleitung 28 strömungsabwärtig von dem zweiten Reaktionsgefäß 16b angeordnet. Hier nachstehend wird auf das zweite Reaktionsgefäß 16A auch als das strömungsaufwärtige zweite Reaktionsgefäß 16A Bezug genommen, und auf das zweite Reaktionsgefäß 16B wird auch als das strömungsabwärtige zweite Reaktionsgefäß 16B Bezug genommen.
Jedes der zweiten Reaktionsgefäße 16A, 16B hat eine Struktur ähnlich der des zweiten Reaktionsgefäßes 16 der ersten Ausführungsform. Jedes der zweiten Reaktionsgefäße 16A, 16B enthält das chemische Wärmespeichermaterial 44 darin und hat den Gasdurchgang 42, der den Katalysator 46 darin hält (siehe z. B. 3).
Jedes der zweiten Reaktionsgefäße 16A, 16B ist durch eine Rohrleitung 62 in einem hermetisch geschlossenen Zustand mit dem ersten Reaktionsgefäß 14 verbunden. Die Rohrleitung 62 umfasst einen Hauptteil 62A, der sich von dem ersten Reaktionsgefäß 14 erstreckt, und ein Paar von Verzweigungsabschnitten 62B, die jeweils zwischen dem Hauptabschnitt 62A und dem entsprechenden zweiten Reaktionsgefäß 16A, 16B verbinden. Der Verzweigungsabschnitt 62B, der zwischen dem Hauptabschnitt 62A und dem strömungsaufwärtigen zweiten Reaktionsgefäß 16A verbindet, ist mit einem Ein/Aus-Ventil 64 versehen. Der Verzweigungsabschnitt 62B, der zwischen dem Hauptabschnitt 62A und dem strömungsabwärtigen zweiten Reaktionsgefäß 16B verbindet, ist mit einem Ein/Aus-Ventil 65 versehen.
Jedes der zweiten Reaktionsgefäße 16A, 16B ist durch die Rohrleitung 50 in einem hermetisch geschlossenen Zustand mit dem Kondensator 18 verbunden. Die Rohrleitung 50 umfasst ein Paar von Verzweigungsabschnitten 50A, 50B, die sich von den jeweiligen zweiten Reaktionsgefäßen 16A, 16B erstrecken, und einen Hauptabschnitt 50C, der zwischen dem Paar von Verzweigungsabschnitten 50A, 50B und dem Kondensator 18 verbindet.
Der chemische Wärmespeicher 60 hat eine Steuereinheit 66, die Betriebe der Ein/Aus-Ventile 64, 65 steuert. Die Steuereinheit 66 steuert die Ein/Aus-Ventile 64, 65, um die Menge des an jedes der zweiten Reaktionsgefäße 16A, 16B gelieferten Wasserdampfs und den Zeitablauf der Wasserdampflieferung an jedes der zweiten Reaktionsgefäße 16A, 16B zu steuern.
Zum Beispiel steuert die Steuereinheit 66 die Ein/Aus-Ventile 64, 65, so dass der Wasserdampf in einem Anfangsstadium, wenn der Motor gestartet wird, von dem ersten Reaktionsgefäß 14 an das strömungsaufwärtige zweite Reaktionsgefäß 16A geliefert wird. Auch steuert die Steuereinheit 66 die Ein/Aus-Ventile 64, 65, so dass der Wasserdampf von dem ersten Reaktionsgefäß 14 zu jedem der zweiten Reaktionsgefäße 16A, 16B geliefert wird, wenn die Temperatur des chemischen Wärmespeichermaterials 44 jedes der zweiten Reaktionsgefäße 16A, 16B in einem Stadium nach dem Anfangsstadium niedriger als eine Gleichgewichtstemperatur des chemischen Wärmespeichermaterials 44 ist. Zum Beispiel steuert die Steuereinheit 66 jedes der Ein/Aus-Ventile 64, 65, so dass die Temperatur des chemischen Wärmespeichermaterials 44 des jeweiligen zweiten Reaktionsgefäßes 16A, 16B in dem Zustand nach dem Anfangsstadium die Gleichgewichtstemperatur erreicht.
6 ist ein Zeitdiagramm ist, das ein Beispiel für Schaltarbeitsgänge der Ein/Aus-Ventile 24, 65, 64 und 48 darstellt, nachdem der Motor gestartet ist. In 6 zeigt eine Linie T1 die Temperatur des strömungsaufwärtigen zweiten Reaktionsgefäßes 16A an, und eine Linie T2 zeigt die Temperatur des strömungsabwärtigen zweiten Reaktionsgefäßes 16B an.
Als nächstes werden ein Betrieb und vorteilhafte Ergebnisse der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
In dem chemischen Wärmespeicher 60 der vorliegenden Ausführungsform wird das Wasser in dem Anfangsstadium des Motoranlaufs von dem ersten Reaktionsgefäß 14 an das strömungsaufwärtige zweite Reaktionsgefäß 16A geliefert. Daher kann das chemische Wärmespeichermaterial 44 des strömungsaufwärtigen zweiten Reaktionsgefäßes 16A unverzüglich Wärme erzeugen. Damit kann die Reaktionswärme von dem Katalysator 46 durch die Wärme des chemischen Wärmespeichermaterials 44 erzeugt werden. Ferner können die Temperatur des strömungsabwärtigen zweiten Reaktionsgefäßes 16B und die Temperatur des ersten Reaktionsgefäßes 14 durch die Wärme, die in dem strömungsaufwärtigen zweiten Reaktionsgefäß 16A erzeugt wird, erhöht werden.
Nach dem Anfangsstadium können die Wärmekapazität des ersten Reaktionsgefäßes 14, die erforderlich ist, um den Wasserdampf durch Zuführen des Wassers an das erste Reaktionsgefäß 14 zu erzeugen, oder die Wärmekapazität des strömungsabwärtigen zweiten Reaktionsgefäßes 16B, die erforderlich ist, wenn der in dem ersten Reaktionsgefäß 14 erzeugte Wasserdampf an das strömungsabwärtige zweite Reaktionsgefäß 16B geliefert wird, durch die in dem Anfangsstadium erzeugte Wärme ausgeglichen werden. Die Reaktionsfähigkeit beim Heizen des Katalysators 46 als solche kann verbessert werden. Ferner kann der Wasserdampf mit einer höheren Temperatur in dem ersten Reaktionsgefäß 14 erzeugt werden, und die Temperaturzunahme kann in dem strömungsabwärtigen zweiten Gefäß 16B erwartet werden.
Wie vorstehend beschrieben, können in dem chemischen Wärmespeicher 60 der vorliegenden Ausführungsform die Menge des Wasserdampfs und der Zeitablauf zum Zuführen des Wasserdampfs von dem ersten Reaktionsgefäß 14 zu jedem der zweiten Reaktionsgefäße 16A, 16B gesteuert werden. Daher kann der Katalysator 46 geeignet geheizt werden.
Wie in 5 gezeigt, kann der chemische Wärmespeicher 60 der vorliegenden Ausführungsform ferner eine Betriebszustandserfassungseinrichtung 68 haben, der einen Auslassdruck und eine Drehzahl des Motors erfasst. In einem derartigen Fall ist die Steuereinheit 66 konfiguriert, um basierend auf einem Erfassungsergebnis der Betriebszustandserfassungseinrichtung 68 den folgenden Steuerbetrieb bereitzustellen.
Zum Beispiel steuert die Steuereinheit 66 die Ein/Aus-Ventile 64, 65, so dass der Wasserdampf von dem ersten Reaktionsgefäß 14 an das zweite Reaktionsgefäß 16A geliefert wird, wenn basierend auf dem Erfassungsergebnis der Betriebszustandserfassungseinrichtung 68 bestimmt wird, dass der Motor in einem Teillastbetrieb ist. Auch steuert die Steuereinheit 66 die Ein/Aus-Ventile 64, 65, so dass der Wasserdampf von dem ersten Reaktionsgefäß 14 an jedes der zweiten Reaktionsgefäße 16A, 16B geliefert wird, bis die Temperatur jedes der zweiten Reaktionsgefäße 16A, 16B die Gleichgewichtstemperatur des chemischen Wärmespeichermaterials 44 erreicht, wenn basierend auf dem Erfassungsergebnis der Betriebszustandserfassungseinrichtung 68 bestimmt wird, dass der Motor in einem Vollastbetrieb ist.
Wenn der Motor in einem derartigen Aufbau in dem Anfangsstadium des Motoranlaufs in dem Teillastbetrieb ist, kann die Abgasemission verringert werden, indem die Temperatur nur des strömungsaufwärtigen zweiten Reaktionsgefäßes 16A erhöht wird. Wenn der Motor in dem Vollastzustand ist, kann die Abgasemission verringert werden, indem die Temperatur nur des strömungsabwärtigen zweiten Reaktionsgefäßes 16B erhöht wird.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der chemische Wärmespeicher 60 zwei oder mehr Reaktionsgefäße haben.
(Dritte Ausführungsform)
Eine dritte Ausführungsform wird unter Bezug auf 7 und 8 beschrieben.
In einem chemischen Wärmespeicher 70 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Struktur gegenüber dem chemischen Wärmespeicher 10 der ersten Ausführungsform wie folgt modifiziert.
Wie in 7 gezeigt, ist die Rohrleitung 36, die zwischen dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 verbindet, mit einem Teil der Rohrleitung 50 verbunden, die zwischen dem zweiten Reaktionsgefäß 16 und dem Kondensator 18 verbindet. Zum Beispiel ist die Rohrleitung 36 mit einer im Wesentlichen mittleren Stelle der Rohrleitung 50 in Bezug auf eine Längsrichtung der Rohrleitung 50 verbunden. Das Ein/Aus-Ventil 48 ist an einer Stelle zwischen einem Verbindungspunkt mit der Rohrleitung 36 und dem Kondensator 18 auf der Rohrleitung 50 angeordnet.
Wenn in dem chemischen Wärmespeicher 70 das Ein/Aus-Ventil 48 in einem geschlossenen Zustand (z. B. einem ersten Zustand) ist, steht das erste Reaktionsgefäß 14 mit dem zweiten Reaktionsgefäß 16 in Verbindung. Wenn andererseits das Ein/Aus-Ventil 48 in einem offenen Zustand (z. B. einem zweiten Zustand) ist, ist das erste Reaktionsgefäß 14 mit dem Kondensator 18 in Verbindung, und das zweite Reaktionsgefäß 18 ist mit dem Kondensator 18 in Verbindung.
Der chemische Wärmespeicher 70 hat eine Steuereinheit 76, die das Ein/Aus-Ventils 48 steuert. Die Steuereinheit 76 schaltet das Ein/Aus-Ventil 48 auf den geschlossenen Zustand, um die Verbindung zwischen dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 zuzulassen, wenn die Hydratationsreaktion in dem ersten Gefäß 14 und dem zweiten Gefäß 16 ausgeführt wird. Die Steuereinheit 76 schaltet das Ein/Aus-Ventil 48 auf den offenen Zustand, um die Verbindung zwischen dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem Kondensator 18 und zwischen dem zweiten Reaktionsgefäß 16 und dem Kondensator 18 zuzulassen, wenn die Dehydratationsreaktion in dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 ausgeführt wird.
8 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für das Umschalten von Betrieben des Ein/Aus-Ventils 24, 48 zeigt, nachdem der Motor gestartet wurde.
Als nächstes werden ein Betrieb und vorteilhafte Ergebnisse der vorliegenden Ausführungsformen beschrieben.
Zum Beispiel ist in einer Struktur, in welcher der in dem ersten Reaktionsgefäß 14 erzeugte Wasserdampf den Kondensator 18 zur Zeit der Dehydratationsreaktion des chemischen Wärmespeichermaterials 34 des ersten Reaktionsgefäßes durch das zweite Reaktionsgefäß 16 erreicht, der Druckabfall des Wasserdampfs von dem ersten Reaktionsgefäß 14 zu dem Kondensator 18 durch das zweite Reaktionsgefäß 16 größer als der Druckabfall des Wasserdampfes von dem zweiten Reaktionsgefäß 16 zu dem Kondensator 18. In einem derartigen Fall ist es daher notwendig, eine Dehydratationstemperatur des ersten Reaktionsgefäßes 14 zu erhöhen, um die Dehydratationsreaktion des chemischen Wärmespeichermaterials 34 des ersten Reaktionsgefäßes 14 zu fördern.
In dem chemischen Wärmespeicher 70 der vorliegenden Ausführungsform ist auf der anderen Seite das erste Reaktionsgefäß 14 mit dem Kondensator 18 in Verbindung und das zweite Reaktionsgefäß 16 ist mit dem Kondensator 18 in Verbindung, wenn das Ein/Aus-Ventil 48 in den offenen Zustand geschaltet wird, wenn die Dehydratationsreaktion in dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 ausgeführt wird. Das heißt, das erste Reaktionsgefäß 14 steht mit dem Kondensator 18 in Verbindung, so dass der Wasserdampf, der von dem chemischen Wärmespeichermaterial 34 des ersten Reaktionsgefäßes 14 erzeugt wird, den Kondensator 18 erreichen kann, ohne das zweite Reaktionsgefäß 16 zu durchlaufen. Als solches kann der Druckabfall von dem ersten Reaktionsgefäß 14 zu dem Kondensator 18 verringert werden, und die Dehydratationsreaktion in dem ersten Reaktionsgefäß 14 kann beschleunigt werden.
(Vierte Ausführungsform)
Eine vierte Ausführungsform wird unter Bezug auf 9 und 10 beschrieben.
In einem chemischen Wärmespeicher 80 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Struktur gegenüber dem chemischen Wärmespeicher 10 der ersten Ausführungsform wie folgt modifiziert.
Wie in 9 gezeigt, erstreckt sich zusätzlich zu der Rohrleitung 36 die erste Rohrleitung 82 von dem ersten Reaktionsgefäß 14. Die erste Rohrleitung 82 verbindet mit einem Teil der Rohrleitung 50, die zwischen dem zweiten Reaktionsgefäß 16 und dem Kondensator 18 verbindet. Zum Beispiel verbindet die erste Rohrleitung 82 mit einer im Wesentlichen mittleren Stelle der Rohrleitung 50 in Bezug auf eine Längsrichtung der Rohrleitung 50. Ferner ist ein Abschnitt der Rohrleitung 50 zwischen einem Verbindungsabschnitt mit der ersten Rohrleitung 82 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 als eine zweite Rohrleitung 83 bereitgestellt.
Die erste Rohrleitung 82 ist mit einem ersten Ein/Aus-Ventil 84 als einem ersten Durchflussmengensteuerventil versehen. Die zweite Rohrleitung 83 ist mit einem zweiten Ein/Aus-Ventil 85 als einem zweiten Durchflussmengensteuerventil versehen.
Der chemische Wärmespeicher 80 hat eine Steuereinheit 86, die das erste Ein/Aus-Ventil 84 und das zweite Ein/Aus-Ventil 85 steuert. Die Steuereinheit 86 schaltet das ersten Ein/Aus-Ventil 84 in einen offenen Zustand und das zweite Ein/Aus-Ventil 85 in einen geschlossenen Zustand, wenn die Dehydratationsreaktion in dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 ausgeführt wird.
Der chemische Wärmespeicher 80 hat ferner eine Reaktionszustandserfassungseinrichtung 88, welche die Temperatur oder den Innendruck des ersten Reaktionsgefäßes 14 und des zweiten Reaktionsgefäßes 16 erfasst. Die Steuereinheit 86 steuert das erste Ein/Aus-Ventil 84 und das zweite Ein/Aus-Ventil 85 basierend auf einem Erfassungsergebnis der Reaktionszustandserfassungseinrichtung 88, so dass die Temperatur oder der Innendruck zwischen dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 gleich ist.
10 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für Schaltbetriebe des Ein/Aus-Ventils 24 und der ersten und zweiten Ein/Aus-Ventile 84, 85 durch die Steuereinheit 86, nachdem der Motor angelaufen ist, und ein Beispiel für die Temperaturänderung des ersten Reaktionsgefäßes 14 und des zweiten Reaktionsgefäßes 16 darstellt. In 10 zeigt eine Linie T11 die Temperatur des ersten Reaktionsgefäßes 14 an, und eine Linie T12 zeigt die Temperatur des zweiten Reaktionsgefäßes 16 an.
Als nächstes werden ein Betrieb und vorteilhafte Ergebnisse der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
In dem chemischen Wärmespeicher 80 der vorliegenden Ausführungsform wird die Durchflussmenge der ersten Rohrleitung 82, die zwischen dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem Kondensator 18 verbindet, durch das erste Ein/Aus-Ventil 84 gesteuert, und die Durchflussmenge der zweiten Rohrleitung 83, die zwischen dem Kondensator 18 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 verbindet, wird durch das zweite Ein/Aus-Ventil 85 gesteuert. Als solches können die Dehydratationsreaktion der ersten Reaktionsgefäßes 14 und die Dehydratationsreaktion des zweiten Reaktionsgefäßes 16 jeweils gesteuert werden. Da die Dehydratationsreaktion des ersten Reaktionsgefäßes 14 und die Dehydratationsreaktion des zweiten Reaktionsgefäßes 16 getrennt gesteuert werden, kann die Verschlechterung einer Heizkapazität des zweiten Reaktionsgefäßes 16 zum Heizen des Katalysators 46 beschränkt werden.
Zum Beispiel ist es in einem Fall, in dem die Dehydratationsreaktion des ersten Reaktionsgefäßes 14, selbst wenn das Wasser an das erste Reaktionsgefäß 14 zugeführt wird, nicht ausreichend ausgeführt wird, wenn das System das nächste Mal angelassen wird, schwierig, den Wasserdampf zu liefern, um das zweite Reaktionsgefäß 16 zu heizen. Zum Beispiel ist in einem Fall, in dem die Dehydratationsreaktion des zweiten Reaktionsgefäßes 16 nicht ausreichend ausgeführt wird, die Menge des chemischen Wärmespeichermaterials 44, das mit dem Wasserdampf von dem ersten Reaktionsgefäß 14 reagieren kann, nicht ausreichend. Daher ist es schwierig, das zweite Reaktionsgefäß 16 zu heizen. Der chemische Wärmespeicher 80 der vorliegenden Ausführungsform kann diese Angelegenheiten lösen.
Ferner befindet sich das zweite Reaktionsgefäß 16 in Bezug auf die Strömung des Abgases 27 in der Abgasrohrleitung 28 strömungsaufwärtig von dem ersten Reaktionsgefäß 14. Daher ist die Temperatur der Dehydratationsreaktion des zweiten Reaktionsgefäßes 16 höher als die des ersten Reaktionsgefäßes 14. Die Dehydratationsreaktion des zweiten Reaktionsgefäßes 16 als solches kann beschleunigt werden.
Das chemische Wärmespeichermaterial 44 nimmt in der Dehydratationsreaktion Wärme auf. Daher verringert sich die Temperatur des Abgases 27, während es das zweite Reaktionsgefäß 16 zu dem ersten Reaktionsgefäß 14 durchläuft. Die Dehydratationstemperatur des ersten Reaktionsgefäßes 14 als solches verringert sich, was zu der Verschlechterung der Dehydratationsreaktion in dem ersten Reaktionsgefäß 14 führt.
Wenn in dem chemischen Wärmespeicher 80 der vorliegenden Ausführungsform die Dehydratationsreaktion in dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 ausgeführt wird, wird das zweite Ein/Aus-Ventil 85 auf den geschlossenen Zustand geschaltet, um die Dehydratationsreaktion in dem zweiten Reaktionsgefäß 16 vorübergehend zu stoppen. Daher wird die Temperaturabnahme des Abgases 27, welches das zweite Reaktionsgefäß 16 durchläuft, beschränkt, und die Temperatur des ersten Reaktionsgefäßes 14 kann erhöht werden. Die Dehydratationsreaktion des ersten Reaktionsgefäßes 14 als solches kann beschleunigt werden.
Ferner werden das erste Ein/Aus-Ventil 84 und das zweite Ein/Aus-Ventil 85 gesteuert, so dass die Temperatur oder der Innendruck zwischen dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 gleich sind. Daher können die Dehydratationsreaktion des ersten Reaktionsgefäßes 14 und die Dehydratationsreaktion des zweiten Reaktionsgefäßes 16 beschleunigt werden, während das Gleichgewicht zwischen ihnen gehalten wird.
(Fünfte Ausführungsform)
Eine fünfte Ausführungsform wird unter Bezug auf 11 beschrieben.
In einem chemischen Wärmespeicher der vorliegenden Ausführungsform wird eine Struktur des chemischen Wärmespeichers 10 der ersten Ausführungsform wie folgt modifiziert.
Wie in 11 gezeigt, hält das erste Reaktionsgefäß 14 einen Katalysator 96 in dem Gasdurchgang 32 zum Reinigen des Abgases 27. Der Katalysator 96 ist durch den Wärmeaustauschteil 30 in thermischem Kontakt mit dem chemischen Wärmespeichermaterial 34.
Als nächstes werden ein Betrieb und vorteilhafte Ergebnisse der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Da der Katalysator 96 in dem chemischen Wärmespeicher der vorliegenden Ausführungsform in dem Gasdurchgang 32 des ersten Reaktionsgefäßes 14 gehalten wird, kann die Reaktionswärme des Katalysators 96 in der Dehydratationsreaktion gesammelt werden. Damit kann die Wärme auf das erste Reaktionsgefäß 14 und das zweite Reaktionsgefäß 16 angewendet werden. Daher kann die Dehydratationstemperatur erhöht werden, wodurch die Dehydratationsreaktion beschleunigt wird. Der Katalysator 96 ist zum Beispiel ein Katalysator unter dem Boden. In einem derartigen Fall kann die Größe des chemischen Wärmespeichers verringert werden.
(Sechste Ausführungsform)
Eine sechste Ausführungsform wird unter Bezug auf 12 bis 14 beschrieben.
In einem chemischen Wärmespeicher 100 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Struktur gegenüber dem chemischen Wärmespeicher 10 der ersten Ausführungsform wie folgt modifiziert.
Wie in 12 gezeigt, sind das erste Reaktionsgefäß 14 und das zweite Reaktionsgefäß 16 in der Abgasrohrleitung 28 angeordnet und auf der gleichen Ebene, die senkrecht zu einer Längsachse des Abgasrohrs 28 definiert ist, eingerichtet.
Wie in 13 gezeigt, ist das erste Reaktionsgefäß 14 in Bezug auf eine Richtung der Schwerkraft unter dem zweiten Reaktionsgefäß 16 angeordnet. Ein Verbindungskanal 102 ist zwischen dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 ausgebildet. Der Verbindungskanal 12 erstreckt sich in der Richtung der Schwerkraft. Das erste Reaktionsgefäß 14 und das zweite Reaktionsgefäß 16 stehen durch den Verbindungskanal 102 miteinander in Verbindung.
Das erste Reaktionsgefäß 14 hält den Katalysator 96 in dem Gasdurchgang 32 zum Reinigen des Abgases 27. Der Katalysator 96 steht durch den Wärmeaustauschteil 30 in thermischem Kontakt mit dem chemischen Wärmespeichermaterial 34.
Die Abgasrohrleitung 28 ist mit einer beweglichen Rippe 104 versehen. Die bewegliche Rippe 104 ist in Bezug auf die Strömung des Abgases 27 strömungsaufwärtig von dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 angeordnet. Die bewegliche Rippe 104 ist drehbar an der Abgasrohrleitung 28 befestigt und wird von einem Antriebsmotor 105 gedreht.
In dem chemischen Wärmespeicher 100 wird der Winkel der beweglichen Rippe 104 von dem Antriebsmotor 105 geändert, um die Durchflussmenge des Abgases 27, das in Richtung des ersten Reaktionsgefäßes 14 strömt, und die Durchflussmenge des Abgases 27, das in Richtung des zweiten Reaktionsgefäßes 16 strömt, zu steuern. Die bewegliche Rippe 104 und der Antriebsmotor 105 bilden ein Beispiel für eine Verteilungsverhältnissteuereinheit.
Der chemische Wärmespeicher 100 hat eine Steuereinheit 106, die den Antriebsmotor 105 steuert, und eine Gastemperaturerfassungseinrichtung 108, welche die Temperatur des Abgases 27 erfasst.
Die Steuereinheit 106 steuert den Antriebsmotor 105, so dass die Durchflussmenge des Abgases 27, die in Richtung des zweiten Reaktionsgefäßes 16 eingeleitet wird, größer als die Durchflussmenge des Abgases 27 ist, die in Richtung des ersten Reaktionsgefäßes 14 eingeleitet wird, wenn ein auf der Gastemperaturerfassungseinrichtung 108 basierender Erfassungswert niedriger als ein vorgegebener Wert ist.
Als nächstes werden ein Betrieb und vorteilhafte Ergebnisse der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
In dem chemischen Wärmespeicher 100 der vorliegenden Ausführungsform sind das erste Reaktionsgefäß 14 und das zweite Reaktionsgefäß 16 in der Abgasrohrleitung 28 angeordnet und auf der gleichen Ebene eingerichtet, die senkrecht zu der Längsachse der Abgasrohrleitung 28 definiert ist. Wenn daher die Dehydratationsreaktion ausgeführt wird, sind die Temperatur des Abgases 27, das in das erste Reaktionsgefäß 14 eingeleitet wird, und die Temperatur des Abgases 27, das in das zweite Reaktionsgefäß 16 eingeleitet wird, gleich. Da die Dehydratationstemperatur zwischen dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 gleich ist, kann die Dehydratationsreaktion zwischen dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 gleichmäßig beschleunigt werden.
Es wird überlegt, das erste Reaktionsgefäß 14 und das zweite Reaktionsgefäß 16 in einer vertikalen Richtung oder einer horizontalen Richtung anzuordnen. In dem Fall, in dem das erste Reaktionsgefäß 14 und das zweite Reaktionsgefäß 16 in der Vertikalrichtung angeordnet werden, ist es vorzuziehen, das erste Reaktionsgefäß 14 in Bezug auf die Schwerkraftrichtung unter dem zweiten Reaktionsgefäß 16 anzuordnen.
Wenn in einer Struktur, in der das erste Reaktionsgefäß 14 über dem zweiten Reaktionsgefäß 16 angeordnet ist, das Wasser von dem Sammelgefäß 12 übermäßig in das ersten Reaktionsgefäß 14 geliefert wird, wird die durch die Hydratationsreaktion in dem ersten Reaktionsgefäß erzeugte Wärme durch die spezifischen Wärme des Wassers verbraucht, was zu der Verschlechterung der Erzeugung des Wasserdampfs führt. Da außerdem das Wasser in dem flüssigen Zustand direkt in das zweite Reaktionsgefäß 6 strömt, ist es schwierig, die Temperatur des zweiten Reaktionsgefäßes 16 auf eine ausreichende Temperatur zu erhöhen.
Da in dem chemischen Wärmespeicher 100 der vorliegenden Ausführungsform das erste Reaktionsgefäß 14 unter dem zweiten Reaktionsgefäß 16 angeordnet ist, kann die Temperatur des zweiten Reaktionsgefäßes 16 ausreichend erhöht werden.
In einem Fall, in dem die vorstehend beschriebenen Nachteile gelöst werden können, können das erste Reaktionsgefäß 14 und das zweite Reaktionsgefäß 16, wie in 14 gezeigt, in der Horizontalrichtung angeordnet werden.
Wenn die Temperatur des Abgases 27 in dem chemischen Wärmespeicher 100 niedrig ist, wie etwa wenn der Motor angelassen wird, kann die bewegliche Rippe 104 in eine Position bewegt werden, um das Abgas 27 dabei zu beschränken, in den Gasdurchgang 32 des ersten Reaktionsgefäßes 14 zu strömen. Auf diese Weise können die Durchflussmenge des Abgases 27, die in das erste Reaktionsgefäß 14 strömt, und die Durchflussmenge des Abgases 27, das in das zweite Reaktionsgefäß 16 strömt, abhängig von dem Betriebszustand des Motors geeignet gesteuert werden.
(Siebte Ausführungsform)
Eine siebte Ausführungsform wird unter Bezug auf 15 beschreiben.
In einem chemischen Wärmespeicher 110 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Struktur gegenüber dem chemischen Wärmespeicher 100 der sechsten Ausführungsform wie folgt modifiziert.
Wie in 15 und 16 gezeigt, sind das erste Reaktionsgefäß 14 und das zweite Reaktionsgefäß 16 in der Abgasrohrleitung 28 koaxial angeordnet.
Zum Beispiel hat das erste Reaktionsgefäß 14 eine zylindrische Form, und das zweite Reaktionsgefäß 16 hat eine ringförmige Form. Das zweite Reaktionsgefäß 16 ist auf einer radialen Außenseite des ersten Reaktionsgefäßes 14 angeordnet. Verbindungskanäle 112, die sich in einer Radialrichtung erstrecken, sind zwischen dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 ausgebildet. Das erste Reaktionsgefäß 14 und das zweite Reaktionsgefäß 16 stehen durch die Verbindungskanäle 112 miteinander in Verbindung.
Als ein anderes Beispiel hat das zweite Reaktionsgefäß 16 eine zylindrische Form, und das erste Reaktionsgefäß 14 hat eine ringförmige Form. Das erste Reaktionsgefäß 14 ist auf einer radialen Außenseite des zweiten Reaktionsgefäßes 14 angeordnet.
Wie in 15 gezeigt, ist ferner ein Paar beweglicher Rippen 104 an Abschnitten angeordnet, die der Grenze zwischen dem ersten Reaktionsgefäß 14 und dem zweiten Reaktionsgefäß 16 entsprechen. Jede der beweglichen Rippen 104 wird von dem Antriebsmotor 105 bewegt. Der Antriebsmotor 105 wird durch die Steuereinheit 106 in einer ähnlichen Weise wie der der fünften Ausführungsform gesteuert.
Als nächstes werden ein Betrieb und vorteilhafte Ergebnisse der siebten Ausführungsform beschrieben.
In dem chemischen Wärmespeicher 110 der vorliegenden Ausführungsform sind das erste Reaktionsgefäß 14 und das zweite Reaktionsgefäß 16 koaxial in der Abgasrohrleitung 28 angeordnet. Daher kann der Weg des Wasserdampfs von dem ersten Reaktionsgefäß 14 zu dem zweiten Reaktionsgefäß 16 verkürzt werden, und folglich kann der Druckabfall verringert werden. Damit kann die Temperatur des zweiten Reaktionsgefäßes 16 hinreichend erhöht werden. Ferner kann die Anzahl der Wege des Wasserdampfs leicht vergrößert werden. Das heißt, eine große Anzahl der Wasserdampfwege kann ausgebildet werden. Daher kann die Temperatur des zweiten Reaktionsgefäßes 16 weiter ausreichend erhöht werden.
Auch wenn in dem chemischen Wärmespeicher 110 der vorliegenden Ausführungsform die Temperatur des Abgases 27 niedrig ist, wie etwa wenn der Motor angelassen wird, werden die beweglichen Rippen 104 zu der Position bewegt, um das Abgas 27 dabei zu beschränken, in den Gasdurchgang 32 des ersten Reaktionsgefäßes 14 zu strömen. Auf diese Weise können die Durchflussmenge des Abgases 27, die in das erste Reaktionsgefäß 14 strömt, und die Durchflussmenge des Abgases 27, die in das zweite Reaktionsgefäß 16 strömt, abhängig von dem Betriebszustand des Motors geeignet gesteuert werden.
(Achte Ausführungsform)
Eine achte Ausführungsform wird unter Bezug auf 17 beschrieben.
In einem chemischen Wärmespeicher 120 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Struktur gegenüber dem chemischen Wärmespeicher 10 der ersten Ausführungsform wie folgt modifiziert.
Wie in 17 gezeigt, ist das erste Reaktionsgefäß 14 außerhalb der Abgasrohrleitung 28 angeordnet, und das zweite Reaktionsgefäß 16 ist im Inneren der Abgasrohrleitung 28 angeordnet.
Das erste Reaktionsgefäß 14 ist durch ein Wärmeleitungselement 122 mit dem zweiten Reaktionsgefäß 16 und/oder der Abgasrohrleitung 28 thermisch verbunden.
Das chemische Wärmespeichermaterial 34 des ersten Reaktionsgefäßes 14 wird durch ein chemisches Wärmespeichermaterial bereitgestellt, das sich von dem chemischen Wärmespeichermaterial 44 des zweiten Reaktionsgefäßes 16 unterscheidet und eine niedrigere Dehydratationstemperatur als die des chemischen Wärmespeichermaterials 44 hat. Zum Beispiel wird in einem Fall das chemische Wärmespeichermaterial 44 des zweiten Reaktionsgefäßes 16 durch Kalziumoxid bereitgestellt, und das chemische Wärmespeichermaterial 34 des ersten Reaktionsgefäßes 14 wird durch Magnesiumoxid bereitgestellt.
Als nächstes werden ein Betrieb und vorteilhafte Ergebnisse der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Da das erste Reaktionsgefäß 14 in dem chemischen Wärmespeicher 120 der vorliegenden Ausführungsform außerhalb der Abgasrohrleitung 28 angeordnet ist, kann der Druckabfall des Abgases 27 verringert werden.
Das erste Reaktionsgefäß 14 ist mit dem zweiten Reaktionsgefäß und/oder der Abgasrohrleitung 28 thermisch verbunden. Daher kann die in der Dehydratationsreaktion benötigte Wärme von dem zweiten Reaktionsgefäß 16 und/der der Rohrleitung 28 geliefert werden.
Das chemische Wärmespeichermaterial 34 des ersten Reaktionsgefäßes 14 wird durch ein Material bereitgestellt, das von dem chemischen Wärmespeichermaterial 44 des zweiten Reaktionsgefäßes 16 verschieden ist und die niedrigere Dehydratationstemperatur als die des chemischen Wärmespeichermaterials 44 hat. Selbst in einem Fall, in dem die Menge der an das erste Reaktionsgefäß 14 gelieferten Wärme als solches klein ist, da das erste Reaktionsgefäß 14 außerhalb der Abgasrohrleitung 28 angeordnet ist, kann die Dehydratationsreaktion des chemischen Wärmespeichermaterials des ersten Reaktionsgefäßes 14 ausgeführt werden.
Während nur die ausgewählten Beispielausführungsformen ausgewählt wurden, um die vorliegende Offenbarung dazustellen, wird für Fachleute der Technik aus dieser Offenbarung offensichtlich, dass vielfältige Änderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne von dem Bereich der Offenbarung, wie in den beigefügten Patentansprüchen definiert, abzuweichen, vorgenommen werden können. Ferner können die vorstehend beschriebenen Beispielausführungsformen auf verschiedene Weisen kombiniert werden. Ferner ist die vorangehende Beschreibung der Beispielausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nur der Veranschaulichung halber bereitgestellt und nicht zu dem Zweck, die Offenbarung, wie durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert, einzuschränken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 07-180539 A [0001]
US 5653106 [0001]

Claims

Chemischer Wärmespeicher, der umfasst: ein Sammelgefäß (12), das Wasser lagert; ein erstes Reaktionsgefäß (14), das mit dem Sammelgefäß (12) hermetisch verbunden ist und von dem Sammelgefäß (12) mit Wasser versorgt wird, wobei das erste Reaktionsgefäß (14) eine chemische Verbindung (34) darin enthält, die eine Hydratationsreaktion mit dem Wasser von dem Sammelgefäß (12) bewirkt, um durch eine Reaktionswärme Wasserdampf zu erzeugen, die durch Aufnehmen von Wärme eine Dehydratationsreaktion bewirkt; und ein zweites Reaktionsgefäß (16), das hermetisch mit dem ersten Reaktionsgefäß (14) verbunden ist und mit dem Wasserdampf von dem ersten Reaktionsgefäß (14) versorgt wird, wobei das zweite Reaktionsgefäß (16) ein chemisches Wärmespeichermaterial enthält, das Wärme erzeugt, indem es eine Hydratationsreaktion mit dem Wasserdampf von dem ersten Reaktionsgefäß (14) bewirkt und Wärme durch eine Dehydratationsreaktion speichert, die durch Aufnehmen von Wärme bewirkt wird, wobei das chemische Wärmespeichermaterial mit einem Objekt, das geheizt werden soll, in thermischem Kontakt ist.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Reaktionsgefäß (16) eines aus einem Paar zweiter Reaktionsgefäße (16A, 16B) ist, wobei der chemische Wärmespeicher ferner umfasst: eine Rohrleitung (62), die das erste Reaktionsgefäß (14) mit jedem des Paars zweiter Reaktionsgefäße (16A, 16B) verbindet; und ein Ein/Aus-Ventil (64, 65), das auf der Rohrleitung (62) angeordnet ist.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 2, der ferner umfasst: eine Steuereinheit (66), die konfiguriert ist, um das Ein/Aus-Ventil (64, 65) zu steuern, um eine Menge an Wasserdampf, die von dem ersten Reaktionsgefäß (14) an jedes der zweiten Reaktionsgefäße (16A, 16B) geliefert wird, und/oder einen Zeitablauf der Zuführung des Wasserdampfes von dem ersten Reaktionsgefäß (14) zu jedem der zweiten Reaktionsgefäße (16A, 16B) zu steuern.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 3, wobei das Paar zweiter Reaktionsgefäße (16A, 16B) in einer Abgasrohrleitung (28) angeordnet ist, durch welche ein Abgas von einem Motor strömt, so dass eines (16A) der zweiten Reaktionsgefäße (16A, 16B), das ein strömungsaufwärtiges Reaktionsgefäß ist, sich in Bezug auf eine Strömung des Abgases in Bezug auf das andere (16B), das ein strömungsabwärtiges zweites Rektionsgefäß ist, strömungsaufwärtig von dem anderen (16B) befindet, das erste Reaktionsgefäß (14) in der Abgasrohrleitung (28) in Bezug auf die Abgasströmung strömungsabwärtig von dem strömungsabwärtigen zweiten Reaktionsgefäß (16B) angeordnet ist, jedes der strömungsaufwärtigen und strömungsabwärtigen zweiten Reaktionsgefäße (16A, 16B) einen Gasdurchgang (42) darin bereitstellt, um zuzulassen, dass das Abgas strömt, und das Objekt, das geheizt werden soll, in dem Gasdurchgang (42) hält, wobei das Objekt, das geheizt werden soll, ein Katalysator (46) zum Reinigen des Abgases ist, und die Steuereinheit (66) das Ein/Aus-Ventil (64, 65) steuert, so dass der Wasserdampf in einem Anfangsstadium, wenn der Motor angelassen wird, von dem ersten Reaktionsgefäß (14) zu dem strömungsaufwärtigen zweiten Reaktionsgefäß (16A) geliefert wird, und das Ein/Aus-Ventil (64, 65) steuert, so dass der Wasserdampf von dem ersten Reaktionsgefäß (14) an das strömungsaufwärtige zweite Reaktionsgefäß (16A) und das strömungsabwärtige zweite Reaktionsgefäß (16B) geliefert wird, wenn eine Temperatur des chemischen Wärmespeichermaterials (44) des strömungsauwärtigen zweiten Reaktionsgefäßes (16A) und des strömungsabwärtigen Reaktionsgefäßes (16B) nach dem Anfangsstadium jeweils niedriger als eine Gleichgewichtstemperatur des chemischen Wärmespeichermaterials (44) ist.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 3, der ferner umfasst: eine Betriebszustandserfassungseinrichtung (68), die aufgebaut ist, um einen Auslassdruck und eine Drehzahl des Motors zu erfassen, wobei die Steuereinheit (66) das Ein/Aus-Ventil (64, 65) derart steuert, dass der Wasserdampf von dem ersten Reaktionsgefäß (14) an eines (16A) der zweiten Reaktionsgefäße (16A, 16B) geliefert wird, wenn basierend auf einem Erfassungsergebnis der Betriebszustandserfassungseinrichtung (68) bestimmt wird, dass der Motor in einem Teillastzustand ist, und das Ein/Aus-Ventil (64, 65) derart steuert, dass der Wasserdampf von dem ersten Reaktionsgefäß (14) an jedes der zweiten Reaktionsgefäße (16A, 16B) geliefert wird, bis eine Temperatur des chemischen Wärmespeichermaterials (44) des jeweiligen zweiten Reaktionsgefäßes (16A, 16B) eine Gleichgewichtstemperatur des chemischen Wärmespeichermaterials (44) erreicht, wenn basierend auf dem Erfassungsergebnis bestimmt wird, dass der Motor in einem Volllastzustand ist.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 1, der ferner umfasst: einen Kondensator (18); eine Rohrleitung (50), die jeweils das erste Reaktionsgefäß (14), das zweite Reaktionsgefäß (16) und den Kondensator (18) verbindet; ein Ein/Aus-Ventil (48), das auf der Rohrleitung (50) angeordnet ist, wobei das Ein/Aus-Ventil (48) zwischen einem ersten Zustand, in dem das erste Reaktionsgefäß (14) mit dem zweiten Reaktionsgefäß (16) in Verbindung ist, und einem zweiten Zustand, in dem das erste Reaktionsgefäß (14) mit dem Kondensator (18) in Verbindung ist und das zweite Reaktionsgefäß (16) mit dem Kondensator (18) in Verbindung ist, umgeschaltet wird; und eine Steuereinheit (76), die aufgebaut ist, um das Ein/Aus-Ventil (48) in den ersten Zustand zu schalten, wenn die Hydratationsreaktion in dem ersten Reaktionsgefäß (14) und dem zweiten Reaktionsgefäß (16) ausgeführt wird, und in den zweiten Zustand zu schalten, wenn die Dehydratationsreaktion in dem ersten Reaktionsgefäß (14) und dem zweiten Reaktionsgefäß (16) ausgeführt wird.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Reaktionsgefäß (16) in einer Abgasrohrleitung (28) angeordnet ist, durch die ein Abgas (27) von einem Motor strömt, das zweite Reaktionsgefäß (16) einen Gasdurchgang (42) darin bereitstellt, um zuzulassen, dass das Abgas strömt, und das Objekt, das geheizt werden soll, in dem Gasdurchgang (42) hält, wobei das Objekt, das geheizt werden soll, ein Katalysator (46) zum Reinigen des Abgases ist, der chemische Wärmespeicher ferner umfasst: einen Kondensator (18); eine erste Rohrleitung (82), die das erste Reaktionsgefäß (14) mit dem Kondensator (18) verbindet und die mit einem ersten Durchflussmengensteuerventil (84) versehen ist; und eine zweite Rohrleitung (83), die das zweite Reaktionsgefäß (16) mit dem Kondensator (18) verbindet und die mit einem zweiten Durchflussmengensteuerventil (85) verbunden ist.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 7, wobei das erste Reaktionsgefäß (14) in Bezug auf die Strömung des Abgases strömungsabwärtig von dem zweiten Reaktionsgefäß (16) in der Abgasrohrleitung (28) angeordnet ist, der chemische Wärmespeicher ferner umfasst: eine Steuereinheit (86), die konfiguriert ist, um das erste Durchflussmengensteuerventil (84) und das zweite Durchflussmengensteuerventil (85) zu steuern, wobei die Steuereinheit (86) das erste Durchflussmengensteuerventil (84) in einen offenen Zustand schaltet und das zweite Durchflussmengensteuerventil (85) in einen geschlossenen Zustand schaltet, wenn die Dehydratationsreaktion in dem ersten Reaktionsgefäß (14) und dem zweiten Reaktionsgefäß (16) ausgeführt wird.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 8, der ferner umfasst: eine Reaktionszustandserfassungseinrichtung (88), die aufgebaut ist, um eine Temperatur oder einen Innendruck des ersten Reaktionsgefäßes (14) und des zweiten Reaktionsgefäßes (16) zu erfassen, wobei die Steuereinheit (86) das erste Durchflussmengensteuerventil (84) und das zweite Durchflussmengensteuerventil (85) steuert, so dass die Temperatur oder der Innendruck basierend auf einem Erfassungsergebnis der Reaktionszustandserfassungseinrichtung zwischen dem ersten Reaktionsgefäß (14) und dem zweiten Reaktionsgefäß (16) gleich ist.
Chemischer Wärmespeicher gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das erste Reaktionsgefäß (14) in einer Abgasrohrleitung (28) angeordnet ist, durch die ein Abgas von einem Motor strömt, und das erste Reaktionsgefäß (14) einen Gasdurchgang (32) darin bereitstellt, um das Abgas strömen zu lassen, und einen Katalysator (96) in dem Gasdurchgang (32) zum Reinigen des Abgases hält.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 1, wobei das erste Reaktionsgefäß (14) und das zweite Reaktionsgefäß (16) in einer Abgasrohrleitung (28) angeordnet sind, durch die ein Abgas von einem Motor strömt, und auf einer Ebene eingerichtet sind, die senkrecht zu einer Längsachse der Abgasrohrleitung (28) definiert ist.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 11, wobei das erste Reaktionsgefäß (14) in Bezug auf eine Richtung der Schwerkraft unter dem zweiten Reaktionsgefäß (16) angeordnet ist, und das erste Reaktionsgefäß (14) und das zweite Reaktionsgefäß (16) durch einen Verbindungskanal (102), der sich in der Schwerkraftrichtung zwischen dem ersten Reaktionsgefäß (14) und dem zweiten Reaktionsgefäß (16) erstreckt, in Verbindung miteinander stehen.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 11, wobei das erste Reaktionsgefäß (14) und das zweite Reaktionsgefäß (16) in der Abgasrohrleitung (28) koaxial angeordnet sind.
Chemischer Wärmespeicher gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 13, der ferner umfasst: eine Verteilungsverhältnissteuereinheit (104, 105), die in Bezug auf die Abgasströmung in der Abgasrohrleitung (28) strömungsaufwärtig von dem ersten Reaktionsgefäß (14) und dem zweiten Reaktionsgefäß (16) angeordnet ist, wobei die Verteilungsverhältnissteuereinheit (104, 105) konfiguriert ist, um ein Verhältnis einer Durchflussmenge des Abgases, die in das erste Reaktionsgefäß (14) eingeleitet wird, und eine Durchflussmenge des Abgases, die in das zweite Reaktionsgefäß (16) eingeleitet wird, zu steuern.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 14, der ferner umfasst: eine Gastemperaturerfassungseinrichtung (108), die eine Temperatur des Abgases erfasst; und eine Steuereinheit (106), die konfiguriert ist, um die Verteilungsverhältnissteuereinheit (104, 105) zu steuern, so dass die Durchflussmenge des Abgases, die in das zweite Reaktionsgefäß (16) eingeleitet wird, größer als die Durchflussmenge des Abgases ist, die in das erste Reaktionsgefäß (14) eingeleitet wird, wenn ein Erfassungswert der Gastemperaturerfassungseinrichtung (108) niedriger als ein vorgegebener Wert ist.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 4, wobei das erste Reaktionsgefäß (14) außerhalb einer Abgasrohrleitung (28), durch welche ein Abgas von einem Motor strömt, angeordnet ist, und das zweite Reaktionsgefäß (16) im Inneren der Abgasrohrleitung (28) angeordnet ist.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 16, wobei das erste Reaktionsgefäß (14) mit dem zweiten Reaktionsgefäß (16) und/oder der Abgasrohrleitung (28) thermisch verbunden ist.
Chemischer Wärmespeicher gemäß Anspruch 16 oder 17, wobei die chemische Verbindung (34) ein chemisches Wärmespeichermaterial umfasst, das sich von dem chemischen Wärmespeichermaterial (44) des zweiten Reaktionsgefäßes (16) unterscheidet und das eine Dehydratationstemperatur hat, die niedriger als die des chemischen Wärmespeichermaterials (44) des zweiten Reaktionsgefäßes (16) ist.
Chemischer Wärmespeicher gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 18, der ferner umfasst: einen Kondensator (18), der hermetisch mit dem ersten Reaktionsgefäß (14) und/oder dem zweiten Reaktionsgefäß (16) verbunden ist, wobei der Kondensator (18) aufgebaut ist, um den durch die Dehydratationsreaktion erzeugten Wasserdampf von dem einen aufzunehmen, den Wasserdampf darin zu kondensieren, um Wasser zu erzeugen, und das Wasser an das Sammelgefäß (12) zu liefern.