JP2014095509A - 化学蓄熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる熱交換流体が共通の流路に流れることに起因する熱交換流体の性能の低下および熱交換流体の流路構成の複雑化を抑制しながら、蓄熱時および放熱時に、それぞれ、蓄熱用の熱交換流体および放熱用の熱交換流体と良好に熱交換することが可能な化学蓄熱装置を提供する。
【解決手段】この化学蓄熱装置１００は、排ガスが内部を流れる第１熱交換部１２およびクーラント液が内部を流れる第２熱交換部１３と、蓄熱材３を収容する蓄熱材収容部１４とを含む反応容器１と、蓄熱材３の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、反応容器１を、第１熱交換部１２に蓄熱材３が接触する蓄熱位置（第１位置）と第２熱交換部１３に蓄熱材３が接触する放熱位置（第２位置）とに選択的に移動させる反転駆動部２とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、化学蓄熱装置に関する。

従来、蓄熱材を用いた化学蓄熱装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、水蒸気などの反応ガスと反応する固体粒子（蓄熱材）を収容する反応器と、反応器の周囲に設けられ、蓄熱用熱媒体または放熱用熱媒体のいずれか一方が選択的に流される１系統の熱媒体流路とを備えた化学蓄熱型ヒートポンプ（化学蓄熱装置）が開示されている。この化学蓄熱型ヒートポンプは、反応器を周期的に上下反転または振動させることにより反応器内の固体粒子を流動させるように構成されている。これにより、反応ガスと固体粒子とをより均一に反応させるとともに、反応器の周囲の熱媒体流路を流れる熱媒体（蓄熱用熱媒体または放熱用熱媒体）と固体粒子との熱交換効率を高めている。また、上記特許文献１の化学蓄熱型ヒートポンプは、蓄熱時には、熱媒体流路に蓄熱用熱媒体を流して蓄熱用熱媒体と固体粒子との間で熱交換を行うとともに、放熱時には、熱媒体流路に蓄熱用熱媒体とは異なる放熱用熱媒体を流して放熱用熱媒体と固体粒子との間で熱交換を行うように構成されている。すなわち、蓄熱時と放熱時とで互いに異なる熱媒体（熱交換流体）を共通の熱媒体流路に流すように構成されている。

特開平５−２４８７２８号公報

しかしながら、上記特許文献１の化学蓄熱型ヒートポンプ（化学蓄熱装置）では、蓄熱時と放熱時とで互いに異なる熱媒体（熱交換流体）が共通の熱媒体流路に流されるので、熱媒体流路内に残存する一方の熱媒体が異物として他方の熱媒体に混入し、その結果、異物が混入したことに起因して熱媒体（熱交換流体）の性能が低下する場合があるという問題点がある。また、蓄熱時と放熱時とで熱媒体流路に流す熱媒体を切り替える必要があるので、熱媒体流路に流す熱媒体を切り替えるための流路切換弁などを設ける必要があり、その結果、化学蓄熱型ヒートポンプ（化学蓄熱装置）の熱媒体流路の流路構成が複雑になるという問題点もある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、異なる熱交換流体が共通の流路に流れることに起因する熱交換流体の性能の低下および熱交換流体の流路構成の複雑化を抑制しながら、蓄熱時および放熱時に、それぞれ、蓄熱用の熱交換流体および放熱用の熱交換流体と良好に熱交換することが可能な化学蓄熱装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における化学蓄熱装置は、第１の熱交換流体が内部を流れる第１熱交換部および第２の熱交換流体が内部を流れる第２熱交換部と、蓄熱材を収容する蓄熱材収容部とを含む反応容器と、蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、反応容器を、第１熱交換部に蓄熱材が接触する第１位置と第２熱交換部に蓄熱材が接触する第２位置とに選択的に移動させる移動手段とを備えている。

この発明の一の局面による化学蓄熱装置では、上記のように、第１の熱交換流体が内部を流れる第１熱交換部および第２の熱交換流体が内部を流れる第２熱交換部を、蓄熱材を収容する蓄熱材収容部を含む反応容器に設けることによって、反応容器において、互いに異なる第１の熱交換流体および第２の熱交換流体がそれぞれ別個に設けられた専用の第１熱交換部および第２熱交換部の２系統で流されるので、共通の熱交換部（流路）に第１の熱交換流体および第２の熱交換流体の両方を流す場合と異なり、一方の熱交換流体が他方の熱交換流体に混入するのを抑制することができる。その結果、異物が混入することに起因して熱交換流体の性能が低下するのを抑制することができる。また、反応容器において、第１の熱交換流体が流れる第１熱交換部と、第２の熱交換流体が流れる第２熱交換部とを互いに別個に設けることによって、互いに異なる熱交換流体を共通の熱交換部（流路）に流す構成とは異なり、蓄熱時と放熱時とで熱交換部に流す熱交換流体を切り替える必要がないので、熱交換部に流す熱交換流体を切り替えるための流路切換弁などを設ける必要がない。その結果、化学蓄熱装置の熱交換流体の流路構成が複雑になるのを抑制することができる。

また、移動手段により、蓄熱時および放熱時に応じて、第１熱交換部に蓄熱材が接触する第１位置と、第２熱交換部に蓄熱材が接触する第２位置とに選択的に反応容器を移動させることによって、蓄熱時には、蓄熱材を第１熱交換部および第２熱交換部のいずれか一方に集中的に接触させ、放熱時には、蓄熱材を第１熱交換部および第２熱交換部のいずれか他方に集中的に接触させることができるので、蓄熱時および放熱時の両方の場合において、対応する熱交換流体と蓄熱材との間で効率よく熱交換することができる。その結果、熱交換の応答性（熱交換速度）を高めることができる。したがって、この化学蓄熱装置では、異なる熱交換流体が共通の熱交換部（流路）に流れることに起因する熱交換流体の性能の低下および熱交換流体の流路構成の複雑化を抑制しながら、蓄熱時および放熱時に、それぞれ、蓄熱用の熱交換流体（第１の熱交換流体および第２の熱交換流体のいずれか一方）および放熱用の熱交換流体（第１の熱交換流体および第２の熱交換流体のいずれか他方）と良好に熱交換することができる。

上記一の局面による化学蓄熱装置において、好ましくは、移動手段は、第１熱交換部が反応容器の下部に位置する第１位置と、第２熱交換部が反応容器の下部に位置する第２位置とに、反応容器を上下反転させることにより移動させる反転駆動部を含み、第１熱交換部または第２熱交換部が反応容器の下部に位置する場合に、蓄熱材が自重により下部に移動して第１熱交換部または第２熱交換部に接触するように構成されている。このように構成すれば、反転駆動部により反応容器を上下反転させるだけで、容易に、第１熱交換部または第２熱交換部を反応容器の下部に位置させることができるとともに、蓄熱材を自重により反応容器の下部に位置する熱交換部側に移動させることができるので、蓄熱時および放熱時に応じて、容易に、蓄熱材を第１熱交換部または第２熱交換部に選択的に接触させることができる。また、蓄熱材を自重により下部に移動させることによって、蓄熱材が流動されてほぐされるので、蓄熱材が固化するのを抑制することができ、その結果、蓄熱材の使用寿命を延ばすことができる。また、反応容器内に蓄熱材が移動可能なスペースが存在することにより、蓄熱材収容部に蓄熱材が隙間なく充填されている場合とは異なり、蓄熱材が水和反応により膨張した場合でも蓄熱材が押し固まって固化するのを抑制することができる。これによっても、蓄熱材の使用寿命を延ばすことができる。

この場合、好ましくは、第１熱交換部には、高温の第１の熱交換流体が流れ、第２熱交換部には、熱が供給されるべき第２の熱交換流体が流れるように構成されており、反転駆動部は、蓄熱時には、第１熱交換部が反応容器の下部に位置する第１位置に反応容器を上下反転移動させ、放熱時には、第２熱交換部が反応容器の下部に位置する第２位置に反応容器を上下反転移動させるように構成されている。このように構成すれば、蓄熱時には、高温の第１の熱交換流体が流れる第１熱交換部に蓄熱材を接触させて第１の熱交換流体の熱により蓄熱材を加熱（蓄熱）することができるとともに、放熱時には、熱が供給されるべき第２の熱交換流体が流れる第２熱交換部に蓄熱材を接触させて蓄熱材から放熱される熱により第２の熱交換流体を加熱することができる。

上記一の局面による化学蓄熱装置において、好ましくは、第１熱交換部に対して第１の熱交換流体の供給または排出を行う上下対称構造の第１流路と、第２熱交換部に対して第２の熱交換流体の供給または排出を行う上下対称構造の第２流路とをさらに備え、反応容器が第１位置および第２位置に位置する両方の場合に、第１流路を介して第１熱交換部に対する第１の熱交換流体の供給または排出が行われるとともに、第２流路を介して第２熱交換部に対する第２の熱交換流体の供給または排出が行われるように構成されている。このように構成すれば、反応容器が第１位置および第２位置のいずれに位置している場合でも、第１流路および第２流路を介して、それぞれ、第１熱交換部内の第１の熱交換流体および第２熱交換部内の第２の熱交換流体を常時循環させておくことができる。

上記一の局面による化学蓄熱装置において、好ましくは、蓄熱材収容部は、蓄熱時に脱水反応により蓄熱材から放出されるとともに放熱時に蓄熱材と水和反応する水蒸気が通過可能な多数の孔を有する多孔質構造により、筒状に形成されている。このように構成すれば、蓄熱時には、蓄熱材収容部の内部において脱水反応により蓄熱材から放出される水蒸気を多数の孔を介して容易に蓄熱材収容部の外部に放出することができるとともに、放熱時には、蓄熱材収容部の外部から内部に多数の孔を介して水蒸気を取り込んで蓄熱材収容部の内部において蓄熱材と水蒸気とを水和反応させることができる。また、多孔質構造により蓄熱材収容部を筒状に形成することによって、蓄熱材収容部の特定の位置にだけ水蒸気の入出通路を設ける場合と異なり、蓄熱材収容部の全域（全周）から水蒸気を蓄熱材収容部の外部に放出させることができるとともに、蓄熱材収容部の全域（全周）から水蒸気を蓄熱材収容部の内部に取り込むことができるので、蓄熱材収容部内の蓄熱材の脱水反応および水和反応をより均一に行わせることができる。

上記一の局面による化学蓄熱装置において、好ましくは、蓄熱材収容部の内部には、第１熱交換部および第２熱交換部が配置されており、蓄熱材は、蓄熱材収容部の内部において、第１熱交換部側および第２熱交換部側に移動可能に配置されている。このように構成すれば、蓄熱材収容部の内部において、第１熱交換部または第２熱交換部に蓄熱材を直接的に接触させることができるので、対応する熱交換部の熱交換流体と蓄熱材との間でより効率よく熱交換することができる。

上記一の局面による化学蓄熱装置において、好ましくは、第１熱交換部および第２熱交換部は、共に、互いに対向する複数の熱交換パイプにより構成されており、複数の熱交換パイプは、蓄熱材が複数の熱交換パイプ間を移動可能な間隔を隔てて配置されている。このように構成すれば、第１の熱交換流体および第２の熱交換流体をそれぞれ複数の熱交換パイプに分散して流すことができるとともに、分散された熱交換流体が流れる熱交換パイプの各々に対して全周に蓄熱材を接触させることができるので、対応する熱交換流体と蓄熱材との熱交換効率を向上させることができる。その結果、熱交換の応答性を高めることができる。

上記一の局面による化学蓄熱装置において、好ましくは、反応容器および移動手段は、車両に設置されており、車両の走行中には、反応容器が第１位置に移動されて、第１熱交換部の内部に高温の排ガスからなる第１の熱交換流体が流れることにより蓄熱材による蓄熱が行われ、車両の走行開始時には、反応容器が第２位置に移動されて、蓄熱材に放熱させることにより第２熱交換部の内部を流れる第２の熱交換流体を介して車両の所定部分の加熱が行われるように構成されている。このように構成すれば、車両の走行中には、車両の排ガスの熱を利用して効果的に蓄熱材による蓄熱を行うことができるとともに、車両の走行開始時には、その蓄熱材に蓄熱された熱を放熱させて車両の所定部分（たとえば、ヒータコア（車室内の空気を暖めるための部品）やバッテリなど）を加熱することができるので、排ガスの熱を有効に活用することができる。

なお、本出願では、上記一の局面による化学蓄熱装置とは別に、以下のような他の構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、本出願の他の構成による化学蓄熱装置は、第１の熱交換流体が内部を流れる第１熱交換部および第２の熱交換流体が内部を流れる第２熱交換部と、第１熱交換部および第２熱交換部が内部に配置され、蓄熱材を収容する蓄熱材収容部とを含む反応容器と、蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、蓄熱材を第１熱交換部側と第２熱交換部側とに選択的に移動させる移動手段とを備えている。このように構成すれば、反応容器において、互いに異なる第１の熱交換流体および第２の熱交換流体がそれぞれ別個に設けられた専用の第１熱交換部および第２熱交換部の２系統で流されるので、共通の熱交換部（流路）に第１の熱交換流体および第２の熱交換流体の両方を流す場合と異なり、一方の熱交換流体が他方の熱交換流体に混入するのを抑制することができる。その結果、異物が混入することに起因して熱交換流体の性能が低下するのを抑制することができる。また、反応容器において、第１の熱交換流体が流れる第１熱交換部と、第２の熱交換流体が流れる第２熱交換部とを互いに別個に設けることによって、互いに異なる熱交換流体を共通の熱交換部（流路）に流す構成とは異なり、蓄熱時と放熱時とで熱交換部に流す熱交換流体を切り替える必要がないので、熱交換部に流す熱交換流体を切り替えるための流路切換弁などを設ける必要がない。その結果、化学蓄熱装置の熱交換流体の流路構成が複雑になるのを抑制することができる。また、移動手段により、蓄熱時および放熱時に応じて、蓄熱材を第１熱交換部側と第２熱交換部側とに選択的に移動させることによって、蓄熱時には、蓄熱材を第１熱交換部および第２熱交換部のいずれか一方側に集中的に集め、放熱時には、蓄熱材を第１熱交換部および第２熱交換部のいずれか他方側に集中的に集めることができるので、蓄熱時および放熱時の両方の場合において、対応する熱交換流体と蓄熱材との間で効率よく熱交換することができる。その結果、熱交換の応答性（熱交換速度）を高めることができる。したがって、この化学蓄熱装置では、異なる熱交換流体が共通の熱交換部（流路）に流れることに起因する熱交換流体の性能の低下および熱交換流体の流路構成の複雑化を抑制しながら、蓄熱時および放熱時に、それぞれ、蓄熱用の熱交換流体（第１の熱交換流体および第２の熱交換流体のいずれか一方）および放熱用の熱交換流体（第１の熱交換流体および第２の熱交換流体のいずれか他方）と良好に熱交換することができる。

（付記項２）
また、この他の構成による化学蓄熱装置では、好ましくは、第１熱交換部および第２熱交換部は、共に、互いに対向する複数の熱交換パイプにより構成されており、複数の熱交換パイプは、蓄熱材が複数の熱交換パイプ間を移動可能な間隔を隔てて配置されている。このように構成すれば、第１の熱交換流体および第２の熱交換流体をそれぞれ複数の熱交換パイプに分散して流すことができるとともに、分散された熱交換流体が流れる熱交換パイプの各々に対して全周に蓄熱材を接触させることができるので、対応する熱交換流体と蓄熱材との熱交換効率を向上させることができる。その結果、熱交換の応答性を高めることができる。

本発明によれば、上記のように、異なる熱交換流体が共通の流路に流れることに起因する熱交換流体の性能の低下および熱交換流体の流路構成の複雑化を抑制しながら、蓄熱時および放熱時に、それぞれ、蓄熱用の熱交換流体および放熱用の熱交換流体と良好に熱交換することができる。

本発明の第１および第２実施形態による化学蓄熱装置の配置位置を示した概略図である。 本発明の第１実施形態による化学蓄熱装置の反応容器が蓄熱位置に位置する状態を示した概略図である。 本発明の第１実施形態による化学蓄熱装置の反応容器が放熱位置に位置する状態を示した概略図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った蓄熱位置における断面図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿った放熱位置における断面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線に沿った第１ブラケット部および第１シャフト部の断面図である。 図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った第１ブラケット部および第１シャフト部の断面図である。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った第１ブラケット部および第１シャフト部の断面図である。 図７のＩＸ−ＩＸ線に沿った第１ブラケット部および第１シャフト部の断面図である。 本発明の第１実施形態による化学蓄熱装置の反応容器が蓄熱位置から放熱位置に移動する状態を示した概略図である。 本発明の第２実施形態による化学蓄熱装置の反応容器が蓄熱位置に位置する状態を示した概略図である。 本発明の第２実施形態による化学蓄熱装置の反応容器が放熱位置に位置する状態を示した概略図である。 本発明の第１および第２実施形態による化学蓄熱装置の熱交換パイプに縦フィンを設けた第１変形例を示した斜視図である。 本発明の第１および第２実施形態による化学蓄熱装置の熱交換パイプに横フィンを設けた第２変形例を示した斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図９を参照して、本発明の第１実施形態による化学蓄熱装置１００の構成について説明する。

本発明の第１実施形態による化学蓄熱装置１００は、図１に示すように、自動車などの車両１１０に搭載されるように構成されている。また、化学蓄熱装置１００は、車両１１０の走行中に、エンジン１０から排出されてマフラー２０の内部を流通する高温の排ガスを利用して蓄熱し、車両の走行開始時に、蓄熱した熱を利用して車室内の空気を暖めるためのヒータコア３０やバッテリ４０を加熱するように構成されている。なお、ヒータコア３０およびバッテリ４０は、共に、本発明の「所定部分」の一例である。

化学蓄熱装置１００は、図２および図３に示すように、反応容器１と、反応容器１を上下反転させることにより移動（回動）させる反転駆動部２を備えている。反応容器１は、円筒形状の真空チャンバ１１と、互いに対向する複数の第１熱交換パイプ１２ａからなる第１熱交換部１２と、互いに対向する複数の第２熱交換パイプ１３ａからなる第２熱交換部１３と、酸化カルシウム（ＣａＯ）からなる蓄熱材３を収容する蓄熱材収容部１４とを含んでいる。なお、反転駆動部２は、本発明の「移動手段」の一例である。また、第１熱交換パイプ１２ａおよび第２熱交換パイプ１３ａは、共に、本発明の「熱交換パイプ」の一例である。

また、真空チャンバ１１の管軸方向（Ｙ方向）の一方端部（Ｙ１方向の端部）には、第１シャフト部１５が取り付けられ、真空チャンバ１１の管軸方向の他方端部（Ｙ２方向の端部）には、第２シャフト部１６が取り付けられている。また、第１シャフト部１５の真空チャンバ１１とは反対側の端部（Ｙ１方向の端部）には、第１ブラケット部１７が設けられている。また、第２シャフト部１６の真空チャンバ１１とは反対側の端部（Ｙ２方向の端部）には、第２ブラケット部１８が設けられている。また、第１ブラケット部１７および第２ブラケット部１８は、回動せずに固定的に設置されている。反応容器１は、反転駆動部２により反応容器１の管軸方向（Ｙ方向）に延びる回動軸線Ｌ１周りに回動されることによって、第１熱交換パイプ１２ａに蓄熱材３が接触する蓄熱位置（図２および図４参照）と、第２熱交換パイプ１３ａに蓄熱材３が接触する放熱位置（図３および図５参照）とに選択的に移動されるように構成されている。また、反応容器１は、反転駆動部２により、第１シャフト部１５および第２シャフト部１６と一体的に回動される。なお、蓄熱位置は、本発明の「第１位置」の一例であり、放熱位置は、本発明の「第２位置」の一例である。

また、化学蓄熱装置１００は、車両１１０の走行中には、図２および図４に示すように、反応容器１が蓄熱位置に移動されて、第１熱交換パイプ１２ａ（第１熱交換部１２）の内部に高温の排ガスが流れることにより蓄熱材３による蓄熱が行われるように構成されている。一方、車両１１０の走行開始時には、図３および図５に示すように、反応容器１が放熱位置に移動されて、蓄熱材３に放熱させることにより第２熱交換パイプ１３ａ（第２熱交換部１３）の内部を流れるクーラント液を介してヒータコア３０やバッテリ４０を加熱する。すなわち、本発明の第１実施形態による化学蓄熱装置１００では、排ガスおよびクーラント液がそれぞれ別個に設けられた専用の第１熱交換パイプ１２ａ（第１熱交換部１２）および第２熱交換パイプ１３ａ（第２熱交換部１３）の２系統で流される。なお、排ガスは、本発明の「第１の熱交換流体」の一例であり、クーラント液は、本発明の「第２の熱交換流体」の一例である。以下、化学蓄熱装置１００の構成をより詳細に説明する。

真空チャンバ１１は、低圧室（真空室）であり、内部に、第１熱交換部１２、第２熱交換部１３および蓄熱材収容部１４を収容している。また、真空チャンバ１１のＹ２方向側の端部には、水蒸気出入口１１１が設けられており、水蒸気出入口１１１を介して真空チャンバ１１の内部から外部に水蒸気が排出されるとともに、水蒸気出入口１１１を介して真空チャンバ１１の外部から内部に水蒸気が流入される。水蒸気出入口１１１は、図示しない流路を介して水を収容する蒸発・凝縮器５０に接続されている。

複数の第１熱交換パイプ１２ａ（第１熱交換部１２）は、高温の排ガスが内部を流れるように構成されている。また、複数の第２熱交換パイプ１３ａ（第２熱交換部１３）は、熱が供給されるべきクーラント液が内部を流れるように構成されている。複数の第１熱交換パイプ１２ａ（第２熱交換パイプ１３ａ）は、蓄熱材収容部１４の内部に配置されている。また、複数の第１熱交換パイプ１２ａ（第２熱交換パイプ１３ａ）は、円管形状を有し、円筒形状の反応容器１の回動軸線Ｌ１が延びる方向（Ｙ方向）に延びるように互いに平行に設けられている。また、第１熱交換パイプ１２ａおよび第２熱交換パイプ１３ａは、互いに同じ断面形状（大きさ、形状および板厚）を有するとともに、互いに同じ本数だけ設けられている。また、複数の第１熱交換パイプ１２ａ（第２熱交換パイプ１３ａ）は、蓄熱材３（たとえば、粒径が約数百μｍの蓄熱材）が複数の第１熱交換パイプ１２ａ（第２熱交換パイプ１３ａ）間を移動可能な間隔Ｄ１（隣り合うパイプの外周部間の間隔）を隔てて配置されている。また、第１熱交換パイプ１２ａ（第２熱交換パイプ１３ａ）は、熱伝導性に優れる金属（たとえば、銅合金、アルミニウム合金、炭素鋼、合金鋼など）により形成されている。また、複数の第１熱交換パイプ１２ａは、蓄熱材収容部１４の内部の一方側半分の領域（図４の状態において回動軸線Ｌ１よりも下方の領域）に略均等に配置されているとともに、複数の第２熱交換パイプ１３ａは、蓄熱材収容部１４の内部の他方側半分の領域（図４の状態において回動軸線Ｌ１よりも上方の領域）に略均等に配置されている。

また、複数の第１熱交換パイプ１２ａ（第２熱交換パイプ１３ａ）は、各々、蓄熱材収容部１４の回動軸線Ｌ１が延びる方向（Ｙ方向）の一方端部（Ｙ１方向側の端部）において一方接続部１２１ａ（１３１ａ）に接続され、蓄熱材収容部１４の回動軸線Ｌ１が延びる方向の他方端部（Ｙ２方向側の端部）において他方接続部１２１ｂ（１３１ｂ）に接続されている。一方接続部１２１ａ（１３１ａ）は、蓄熱材収容部１４の一方端部側の外側でかつ真空チャンバ１１の内部に配置されている。一方接続部１２１ａは、第１熱交換パイプ１２ａと第１シャフト部１５に設けられた排ガス流路１５１とを接続し、一方接続部１３１ａは、第２熱交換パイプ１３ａと第１シャフト部１５に設けられたクーラント液流路１５２とを接続している。他方接続部１２１ｂ（１３１ｂ）は、蓄熱材収容部１４の他方端部側の外側でかつ真空チャンバ１１の内部に配置されている。他方接続部１２１ｂは、第１熱交換パイプ１２ａと第２シャフト部１６に設けられた排ガス流路１６１とを接続し、他方接続部１３１ｂは、第２熱交換パイプ１３ａと第２シャフト部１６に設けられたクーラント液流路１６２とを接続している。なお、排ガス流路１５１は、本発明の「第１流路」の一例であり、排ガス流路１６１は、本発明の「第２流路」の一例である。

蓄熱材収容部１４は、多数の孔１４１を有する多孔質構造により円筒形状に形成されている。具体的には、蓄熱材収容部１４は、円筒部１４ａと円筒部１４ａの両端部を塞ぐ円板状の一対の蓋部１４ｂとを有し、円筒部１４ａは、多数の孔１４１を有するパンチングメタルにより形成されている。また、蓄熱材収容部１４は、熱伝導性に優れる金属（たとえば、銅合金、アルミニウム合金、炭素鋼、合金鋼など）により形成されている。円筒部１４ａの多数の孔１４１は、蓄熱時に脱水反応により蓄熱材３から放出される水蒸気を蓄熱材収容部１４の内部から外部の水蒸気通路部１１２に向かって通過させるとともに、放熱時に蓄熱材３と水和反応する水蒸気を水蒸気通路部１１２から蓄熱材収容部１４の内部に向かって通過させるように構成されている。水蒸気通路部１１２は、真空チャンバ１１の内部でかつ蓄熱材収容部１４の外側の領域である。また、多数の孔１４１は、蓄熱材収容部１４の内部に収容された蓄熱材３が蓄熱材収容部１４の外部に漏れ出ないように蓄熱材３の粒径（たとえば、約数百μｍ）よりも小さい内径（たとえば、約百μｍ以下）を有している。また、多数の孔１４１は、蓄熱材収容部１４の円筒部１４ａの略全域にわたって均一に形成されている。一対の蓋部１４ｂには、図示しない複数の貫通孔が形成されており、第１熱交換パイプ１２ａ（第２熱交換パイプ１３ａ）は、それらの貫通孔を介して一方接続部１２１ａ（１３１ａ）および他方接続部１２１ｂ（１３１ｂ）に接続されている。

第１シャフト部１５は、図２、図３および図６〜図９に示すように、円柱形状に形成され、Ｙ方向に延びる一対の排ガス流路１５１と一対のクーラント液流路１５２とを有している。詳細には、一対の排ガス流路１５１は、図６、図７および図９に示すように、扇状の断面形状を有し、上下対称構造に形成されている。また、一対のクーラント液流路１５２は、図６〜図８に示すように、扇状の断面形状を有し、上下対称構造に形成されている。また、一対の排ガス流路１５１は、一対のクーラント液流路１５２に対して回動軸線Ｌ１周りに９０度ずれた位置に配置されている。また、反応容器１が蓄熱位置および放熱位置に位置する両方の場合、一対の排ガス流路１５１を介して第１熱交換部１２に対する排ガスの供給が行われるとともに、一対のクーラント液流路１５２を介して第２熱交換部１３に対するクーラント液の排出が行われる。また、排ガス流路１５１は、Ｙ１方向側において、第１ブラケット部１７の後述の排ガス溝部１７１に対応する位置まで延びるように形成され、クーラント液流路１５２は、Ｙ１方向側において、第１ブラケット部１７の後述のクーラント液溝部１７２に対応する位置まで延びるように形成されている。すなわち、排ガス流路１５１は、クーラント液流路１５２よりもＹ１方向に長く延びるように形成されている。

また、排ガス流路１５１のＹ１方向側の端部には、図７および図９に示すように、第１シャフト部１５の外周面１５ａに向かって延びる貫通部１５１ａが形成されている。また、クーラント液流路１５２のＹ１方向側の端部には、図６および図８に示すように、第１シャフト部１５の外周面１５ａに向かって延びる貫通部１５２ａが形成されている。排ガス流路１５１は、貫通部１５１ａを介して第１ブラケット部１７の排ガス溝部１７１に接続され、クーラント液流路１５２は、貫通部１５２ａを介して第１ブラケット部１７のクーラント液溝部１７２に接続されている。

第１ブラケット部１７は、円筒形状に形成されており、Ｙ方向に貫通する貫通孔１７ａを有している。また、第１ブラケット部１７は、貫通孔１７ａに挿入された第１シャフト部１５を回動可能に支持するように構成されている。具体的には、第１ブラケット部１７は、貫通孔１７ａの内周面１７ｂに周状に形成された排ガス溝部１７１およびクーラント液溝部１７２を有しており、第１シャフト部１５は、排ガス溝部１７１の両側およびクーラント液溝部１７２の両側に設けられた４つのシール軸受１７３を介して回動可能に支持されている。シール軸受１７３は、第１シャフト部１５の外周面１５ａと第１ブラケット部１７の内周面１７ｂとの間から排ガスおよびクーラント液が漏れるのを防止する機能を有している。第１ブラケット部１７には、図７および図８に示すように、排ガス溝部１７１から第１ブラケット部１７の外周面１７ｃに向かって延びる貫通孔１７１ａが形成されているとともに、図６および図８に示すように、クーラント液溝部１７２から第１ブラケット部１７の外周面１７ｃに向かって延びる貫通孔１７２ａが形成されている。エンジン１０から排出された排ガスは、マフラー２０および貫通孔１７１ａを介して排ガス溝部１７１に流入される。また、クーラント液溝部１７２のクーラント液は、貫通孔１７２ａを介して図示しない配管に排出されてヒータコア３０やバッテリ４０側に供給される。

第２シャフト部１６は、上記第１シャフト部１５と同様の構造を有しており、Ｙ方向において第１シャフト部１５と対称形状に形成されている。また、反応容器１が蓄熱位置および放熱位置に位置する両方の場合、第２シャフト部１６の一対の排ガス流路１６１を介して第１熱交換部１２に対する排ガスの排出が行われるとともに、第２シャフト部１６の一対のクーラント液流路１６２を介して第２熱交換部１３に対するクーラント液の供給が行われる。第２シャフト部１６のその他の構造は、上記第１シャフト部１５と同様であるので説明を省略する。また、第２ブラケット部１８は、上記第１ブラケット部１７と同様の構造を有しており、Ｙ方向において第１ブラケット部１７と対称形状に形成されている。すなわち、第２ブラケット部１８は、第２シャフト部１６の周囲に形成された周状の排ガス溝部１８１および周状のクーラント液溝部１８２を有している。第２ブラケット部１８の排ガス溝部１８１およびクーラント液溝部１８２は、それぞれ、第１ブラケット部１７の排ガス溝部１７１およびクーラント液溝部１７２に対応している。第２ブラケット部１８のその他の構造は、上記第１ブラケット部１７と同様であるので説明を省略する。

反転駆動部２は、モータ２１と、モータ２１により回動される回動軸部２２とを含んでいる。反転駆動部２は、蓄熱時および放熱時に応じて、第１熱交換パイプ１２ａ（第１熱交換部１２）が反応容器１の下部に位置する蓄熱位置（図２および図４参照）と、第２熱交換パイプ１３ａ（第２熱交換部１３）が反応容器１の下部に位置する放熱位置（図３および図５参照）とに、反応容器１を上下反転させるように構成されている。すなわち、反転駆動部２は、蓄熱時に、第１熱交換パイプ１２ａが反応容器１の下部に位置する蓄熱位置に反応容器１を移動させるとともに、放熱時に、第２熱交換パイプ１３ａが反応容器１の下部に位置する放熱位置に反応容器１を移動させる。

次に、上記した構成を有する第１実施形態による化学蓄熱装置１００の蓄熱時および放熱時の動作について説明する。

蓄熱の際には、車両１１０の走行中に、反転駆動部２により、図２および図４に示すように、第１熱交換パイプ１２ａ（第１熱交換部１２）が反応容器１の下部に位置する蓄熱位置に反応容器１を移動させる。この際、蓄熱材収容部１４内の蓄熱材３は、自重により複数の熱交換パイプ間を通って第２熱交換部１３側から第１熱交換部１２側に移動されて複数の第１熱交換パイプ１２ａの間に充填される。すなわち、蓄熱材収容部１４内の蓄熱材３は、自重により下部に移動して第１熱交換パイプ１２ａに接触される。これにより、第１熱交換パイプ１２ａの内部を流れる高温の排ガスにより蓄熱材３が加熱されて蓄熱材３の脱水反応が起こり、その結果、蓄熱材３が蓄熱（加熱再生）される。また、蓄熱材３は、下部に移動されることにより蓄熱材収容部１４の内部で流動されてほぐされる。また、脱水反応により蓄熱材３から放出された水蒸気は、蓄熱材収容部１４の多数の孔１４１を介して蓄熱材収容部１４の外部に放出され、その後、真空チャンバ１１の水蒸気出入口１１１を介して蒸発・凝縮器５０に戻される。この際、蒸発・凝縮器５０は、凝縮器として機能する。

一方、放熱の際には、車両１１０の走行開始時に、反転駆動部２により、図３および図５に示すように、第２熱交換パイプ１３ａ（第２熱交換部１３）が反応容器１の下部に位置する放熱位置に反応容器１を移動させる。この際、図１０に示すように、反応容器１が蓄熱位置から放熱位置に移動されることによって、蓄熱材収容部１４内の蓄熱材３は、自重により複数の熱交換パイプ間を通って第１熱交換部１２側から第２熱交換部１３側に移動されて複数の第２熱交換パイプ１３ａの間に充填される。すなわち、蓄熱材収容部１４内の蓄熱材３は、自重により下部に移動して第２熱交換パイプ１３ａに接触される。また、蓄熱材３は、反応容器１が蓄熱位置に移動される場合と同様に、下部に移動されることにより蓄熱材収容部１４の内部で流動されてほぐされる。また、真空チャンバ１１の水蒸気出入口１１１を介して蒸発・凝縮器５０から水蒸気を真空チャンバ１１内に供給することにより、蓄熱材収容部１４の多数の孔１４１を介して蓄熱材収容部１４の内部に水蒸気を流入させる。この際、蒸発・凝縮器５０は、蒸発器として機能する。これにより、蓄熱材収容部１４内の蓄熱材３が水和反応して放熱するので、その熱により、第２熱交換パイプ１３ａの内部を流れるクーラント液が加熱される。その後、加熱されたクーラント液は、図示しない配管を介してヒータコア３０やバッテリ４０に送られてヒータコア３０やバッテリ４０を加熱する。

第１実施形態では、上記のように、排ガス（熱交換流体）が内部を流れる第１熱交換部１２およびクーラント液（熱交換流体）が内部を流れる第２熱交換部１３を、蓄熱材３を収容する蓄熱材収容部１４を含む反応容器１に設けることによって、反応容器１において、互いに異なる排ガスおよびクーラント液がそれぞれ別個に設けられた専用の第１熱交換部１２および第２熱交換部１３の２系統で流されるので、共通の熱交換部（流路）に排ガスおよびクーラント液の両方を流す場合と異なり、一方の熱交換流体が他方の熱交換流体に混入するのを抑制することができる。その結果、異物が混入することに起因して熱交換流体の性能が低下するのを抑制することができる。また、反応容器１において、排ガスが流れる第１熱交換部１２と、クーラント液が流れる第２熱交換部１３とを互いに別個に設けることによって、互いに異なる熱交換流体を共通の熱交換部（流路）に流す構成とは異なり、蓄熱時と放熱時とで熱交換部に流す熱交換流体を切り替える必要がないので、熱交換部に流す熱交換流体を切り替えるための流路切換弁などを設ける必要がない。その結果、化学蓄熱装置１００の熱交換流体の流路構成が複雑になるのを抑制することができる。

また、反転駆動部２により、蓄熱時および放熱時に応じて、第１熱交換部１２に蓄熱材３が接触する蓄熱位置（第１位置）と、第２熱交換部１３に蓄熱材３が接触する放熱位置（第２位置）とに選択的に反応容器１を移動させることによって、蓄熱時には、蓄熱材３を第１熱交換部１２に集中的に接触させ、放熱時には、蓄熱材３を第２熱交換部１３に集中的に接触させることができるので、蓄熱時および放熱時の両方の場合において、対応する熱交換流体と蓄熱材３との間で効率よく熱交換することができる。その結果、熱交換の応答性（熱交換速度）を高めることができる。したがって、この化学蓄熱装置１００では、異なる熱交換流体が共通の熱交換部（流路）に流れることに起因する熱交換流体の性能の低下および熱交換流体の流路構成の複雑化を抑制しながら、蓄熱時および放熱時に、それぞれ、蓄熱用の熱交換流体（排ガス）および放熱用の熱交換流体（クーラント液）と良好に熱交換することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、反転駆動部２により、第１熱交換部１２が反応容器１の下部に位置する蓄熱位置と、第２熱交換部１３が反応容器１の下部に位置する放熱位置とに、反応容器１を上下反転させるとともに、第１熱交換部１２または第２熱交換部１３が反応容器１の下部に位置する場合に、蓄熱材３を自重により下部に移動して第１熱交換部１２または第２熱交換部１３に接触させる。これにより、反転駆動部２により反応容器１を上下反転させるだけで、容易に、第１熱交換部１２または第２熱交換部１３を反応容器１の下部に位置させることができるとともに、蓄熱材３を自重により反応容器１の下部に位置する熱交換部側に移動させることができるので、蓄熱時および放熱時に応じて、容易に、蓄熱材３を第１熱交換部１２または第２熱交換部１３に選択的に接触させることができる。また、蓄熱材３を自重により下部に移動させることによって、蓄熱材３が流動されてほぐされるので、蓄熱材３が固化するのを抑制することができ、その結果、蓄熱材３の使用寿命を延ばすことができる。また、反応容器１内に蓄熱材３が移動可能なスペースが存在することにより、蓄熱材収容部１４に蓄熱材３が隙間なく充填されている場合とは異なり、蓄熱材３が水和反応により膨張した場合でも蓄熱材３が押し固まって固化するのを抑制することができる。これによっても、蓄熱材３の使用寿命を延ばすことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、第１熱交換部１２に対して排ガスの供給または排出を行う上下対称構造の排ガス流路１５１（１６１）と、第２熱交換部１３に対してクーラント液の供給または排出を行う上下対称構造のクーラント液流路１５２（１６２）とを設ける。また、反応容器１が蓄熱位置および放熱位置に位置する両方の場合に、排ガス流路１５１（１６１）を介して第１熱交換部１２に対する排ガスの供給または排出が行われるとともに、クーラント液流路１５２（１６２）を介して第２熱交換部１３に対するクーラント液の供給または排出が行われるように構成する。これにより、反応容器１が蓄熱位置および放熱位置のいずれに位置している場合でも、排ガス流路１５１（１６１）およびクーラント液流路１５２（１６２）を介して、それぞれ、第１熱交換部１２内の排ガスおよび第２熱交換部１３内のクーラント液を常時循環させておくことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、蓄熱時に脱水反応により蓄熱材３から放出されるとともに放熱時に蓄熱材３と水和反応する水蒸気が通過可能な多数の孔１４１を有する多孔質構造（パンチングメタル）により、蓄熱材収容部１４を筒状に形成する。これにより、蓄熱時には、蓄熱材収容部１４の内部において脱水反応により蓄熱材３から放出される水蒸気を多数の孔１４１を介して容易に蓄熱材収容部１４の外部に放出することができるとともに、放熱時には、蓄熱材収容部１４の外部から内部に多数の孔１４１を介して水蒸気を取り込んで蓄熱材収容部１４の内部において蓄熱材３と水蒸気とを水和反応させることができる。また、多孔質構造により蓄熱材収容部１４を筒状に形成することによって、蓄熱材収容部１４の特定の位置にだけ水蒸気の入出通路を設ける場合と異なり、蓄熱材収容部１４の全域（全周）から水蒸気を蓄熱材収容部１４の外部に放出させることができるとともに、蓄熱材収容部１４の全域（全周）から水蒸気を蓄熱材収容部１４の内部に取り込むことができるので、蓄熱材収容部１４内の蓄熱材３の脱水反応および水和反応をより均一に行わせることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、蓄熱材収容部１４の内部に、第１熱交換部１２および第２熱交換部１３を配置するとともに、蓄熱材３を、蓄熱材収容部１４の内部において、第１熱交換部１２側および第２熱交換部１３側に移動可能に配置する。これにより、蓄熱材収容部１４の内部において、第１熱交換部１２または第２熱交換部１３に蓄熱材３を直接的に接触させることができるので、対応する熱交換部の熱交換流体と蓄熱材３との間でより効率よく熱交換することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、第１熱交換部１２（第２熱交換部１３）を、互いに対向する複数の第１熱交換パイプ１２ａ（第２熱交換パイプ１３ａ）により構成し、複数の第１熱交換パイプ１２ａ（第２熱交換パイプ１３ａ）を、蓄熱材３が複数の第１熱交換パイプ１２ａ（第２熱交換パイプ１３ａ）間を移動可能な間隔を隔てて配置する。これにより、排ガス（クーラント液）を複数の第１熱交換パイプ１２ａ（第２熱交換パイプ１３ａ）に分散して流すことができるとともに、分散された熱交換流体が流れる第１熱交換パイプ１２ａ（第２熱交換パイプ１３ａ）の各々に対して全周に蓄熱材３を接触させることができるので、対応する熱交換流体と蓄熱材３との熱交換効率を向上させることができる。その結果、熱交換の応答性を高めることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、車両１１０の走行中には、反応容器１を蓄熱位置に移動して、第１熱交換部１２の内部に高温の排ガスからなる排ガスが流れることにより蓄熱材３による蓄熱を行わせ、車両１１０の走行開始時には、反応容器１を放熱位置に移動して、蓄熱材３に放熱させることにより第２熱交換部１３の内部を流れるクーラント液を介して車両１１０の所定部分（ヒータコア３０やバッテリ４０）の加熱を行う。これにより、車両１１０の走行中には、車両１１０の排ガスの熱を利用して効果的に蓄熱材３による蓄熱を行うことができるとともに、車両１１０の走行開始時には、その蓄熱材３に蓄熱された熱を放熱させて車両１１０の所定部分（ヒータコア３０やバッテリ４０）を加熱することができるので、排ガスの熱を有効に活用することができる。

（第２実施形態）
次に、図１１および図１２を参照して、本発明の第２実施形態による化学蓄熱装置２００について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、第１ブラケット部２１７の排ガス溝部を介することなく、排ガスを第１シャフト部２１５に直接流入させる構成について説明する。

第１シャフト部２１５は、図１１および図１２に示すように、内部にＹ方向に延びる排ガス流路２１５ａとクーラント液流路２１５ｂとが形成されている。排ガス流路２１５ａは、上記第１実施形態とは異なり、第１シャフト部２１５をＹ方向に貫通するように形成されている。また、排ガス流路２１５ａのＹ１方向側の端部は、シール軸受２１０を介して排ガス流入部２２０に接続されている。また、第１ブラケット部２１７は、上記第１実施形態とは異なり、第１シャフト部２１５の周りに周状に形成された排ガス溝部を有していない。これにより、排ガスは、排ガス流入部２２０を介して直線的に第１シャフト部２１５の排ガス流路２１５ａに流入される。すなわち、第１ブラケット部２１７の排ガス溝部を介して排ガスが第１シャフト部２１５の排ガス流路２１５ａに流入される場合と異なり、化学蓄熱装置１００により排ガスの排出抵抗が大きくなるのを抑制することが可能である。

また、第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、反応容器１は、反転駆動部２によりＹ方向に延びる回動軸線Ｌ１周りに回動されることによって、第１熱交換パイプ１２ａに蓄熱材３が接触する蓄熱位置（図１１参照）と、第２熱交換パイプ１３ａに蓄熱材３が接触する放熱位置（図１２参照）とに選択的に移動されるように構成されている。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、排ガス（熱交換流体）が内部を流れる第１熱交換部１２およびクーラント液（熱交換流体）が内部を流れる第２熱交換部１３を、蓄熱材３を収容する蓄熱材収容部１４を含む反応容器１に設けることによって、一方の熱交換流体が他方の熱交換流体に混入するのを抑制することができるので、異物が混入することに起因して熱交換流体の性能が低下するのを抑制することができる。また、反応容器１において、排ガスが流れる第１熱交換部１２と、クーラント液が流れる第２熱交換部１３とを互いに別個に設けることによって、熱交換部に流す熱交換流体を切り替えるための流路切換弁などを設ける必要がないので、化学蓄熱装置２００の熱交換流体の流路構成が複雑になるのを抑制することができる。また、反転駆動部２により、蓄熱時および放熱時に応じて、第１熱交換部１２に蓄熱材３が接触する蓄熱位置（第１位置）と、第２熱交換部１３に蓄熱材３が接触する放熱位置（第２位置）とに選択的に反応容器１を移動させることによって、蓄熱時には、蓄熱材３を第１熱交換部１２に集中的に接触させ、放熱時には、蓄熱材３を第２熱交換部１３に集中的に接触させることができるので、熱交換の応答性（熱交換速度）を高めることができる。したがって、この化学蓄熱装置２００では、異なる熱交換流体が共通の熱交換部（流路）に流れることに起因する熱交換流体の性能の低下および熱交換流体の流路構成の複雑化を抑制しながら、蓄熱時および放熱時に、それぞれ、蓄熱用の熱交換流体（排ガス）および放熱用の熱交換流体（クーラント液）と良好に熱交換することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、本発明の化学蓄熱装置を、車両に搭載する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の化学蓄熱装置を、車両以外の移動体に搭載してもよいし、据え置き型として用いてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、本発明の第１の熱交換流体および第２の熱交換流体の一例として、それぞれ、排ガスおよびクーラント液を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１の熱交換流体および第２の熱交換流体が、それぞれ、排ガスおよびクーラント液以外の流体であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、反応容器を蓄熱位置（第１位置）および放熱位置（第２位置）に移動させる移動手段としてモータを用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、モータ以外の移動手段により、反応容器を第１位置および第２位置に移動させてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、反応容器を、管軸方向に延びる回動軸線Ｌ１周りに回動させることにより上下反転させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、反応容器を、管軸方向に交差する方向に延びる回動軸周りに回動させることにより上下反転させてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、反応容器を、上下反転させることにより蓄熱位置（第１位置）および放熱位置（第２位置）に移動させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、スライド移動など、反応容器を上下反転させることなく第１位置および第２位置に移動させる構成であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、本発明の多孔質構造により形成された蓄熱材収容部の一例として、パンチングメタルにより形成された蓄熱材収容部を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、セラミックスなど、パンチングメタル以外の多孔質構造を有する部材により蓄熱材収容部を形成してもよい。また、多孔質構造を有する蓄熱材収容部に限らず、特定の位置からのみ水蒸気の出入りが可能な蓄熱材収容部であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、本発明の蓄熱材の一例として、酸化カルシウム（ＣａＯ）からなる蓄熱材を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ_４）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化バリウム（ＢａＯ）など、酸化カルシウム（ＣａＯ）以外の材料からなる蓄熱材であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、第１熱交換パイプおよび第２熱交換パイプを、互いに同じ断面形状（大きさ、形状および板厚）で形成するとともに、互いに同じ本数だけ設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、用途に応じて、第１熱交換パイプおよび第２熱交換パイプを、互いに異なる形状で形成してもよいし、互いに異なる本数で設けてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、第１熱交換パイプ（第２熱交換パイプ）を、互いに単純な円管状に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１３に示す第１変形例ように、熱交換パイプ３０１の外表面に管軸方向に延びる縦フィン３０１ａを設けてもよいし、図１４に示す第２変形例のように、熱交換パイプ３０２の外表面にリング状の横フィン３０２ａを設けてもよい。また、熱交換パイプの外表面にスパイラル状のフィンを設けてもよい。これにより、熱交換パイプの内部を流れる熱交換流体と蓄熱材との熱交換効率をより高めることが可能である。ただし、上記第１変形例および第２変形例のように熱交換パイプを構成する場合にも、隣接する熱交換パイプ間の間隔は、蓄熱材が通過可能な間隔にする必要がある。

１ 反応容器
２ 反転駆動部（移動手段）
３ 蓄熱材
１２ 第１熱交換部
１２ａ 第１熱交換パイプ（熱交換パイプ）
１３ 第２熱交換部
１３ａ 第２熱交換パイプ（熱交換パイプ）
１４ 蓄熱材収容部
３０ ヒータコア（所定部分）
４０ バッテリ（所定部分）
１００ 化学蓄熱装置
１１０ 車両
１５１、１６１ 排ガス流路（第１流路）
１５２、１６２ クーラント液流路（第２流路）

Claims (8)

1. 第１の熱交換流体が内部を流れる第１熱交換部および第２の熱交換流体が内部を流れる第２熱交換部と、蓄熱材を収容する蓄熱材収容部とを含む反応容器と、
   前記蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、前記反応容器を、前記第１熱交換部に前記蓄熱材が接触する第１位置と前記第２熱交換部に前記蓄熱材が接触する第２位置とに選択的に移動させる移動手段とを備えた、化学蓄熱装置。
2. 前記移動手段は、前記第１熱交換部が前記反応容器の下部に位置する前記第１位置と、前記第２熱交換部が前記反応容器の下部に位置する前記第２位置とに、前記反応容器を上下反転させることにより移動させる反転駆動部を含み、
   前記第１熱交換部または前記第２熱交換部が前記反応容器の下部に位置する場合に、前記蓄熱材が自重により下部に移動して前記第１熱交換部または前記第２熱交換部に接触するように構成されている、請求項１に記載の化学蓄熱装置。
3. 前記第１熱交換部には、高温の前記第１の熱交換流体が流れ、前記第２熱交換部には、熱が供給されるべき前記第２の熱交換流体が流れるように構成されており、
   前記反転駆動部は、蓄熱時には、前記第１熱交換部が前記反応容器の下部に位置する前記第１位置に前記反応容器を上下反転移動させ、放熱時には、前記第２熱交換部が前記反応容器の下部に位置する前記第２位置に前記反応容器を上下反転移動させるように構成されている、請求項２に記載の化学蓄熱装置。
4. 前記第１熱交換部に対して前記第１の熱交換流体の供給または排出を行う上下対称構造の第１流路と、前記第２熱交換部に対して前記第２の熱交換流体の供給または排出を行う上下対称構造の第２流路とをさらに備え、
   前記反応容器が前記第１位置および前記第２位置に位置する両方の場合に、前記第１流路を介して前記第１熱交換部に対する前記第１の熱交換流体の供給または排出が行われるとともに、前記第２流路を介して前記第２熱交換部に対する前記第２の熱交換流体の供給または排出が行われるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の化学蓄熱装置。
5. 前記蓄熱材収容部は、蓄熱時に脱水反応により前記蓄熱材から放出されるとともに放熱時に前記蓄熱材と水和反応する水蒸気が通過可能な多数の孔を有する多孔質構造により、筒状に形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の化学蓄熱装置。
6. 前記蓄熱材収容部の内部には、前記第１熱交換部および前記第２熱交換部が配置されており、前記蓄熱材は、前記蓄熱材収容部の内部において、前記第１熱交換部側および前記第２熱交換部側に移動可能に配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化学蓄熱装置。
7. 前記第１熱交換部および前記第２熱交換部は、共に、互いに対向する複数の熱交換パイプにより構成されており、
   前記複数の熱交換パイプは、前記蓄熱材が前記複数の熱交換パイプ間を移動可能な間隔を隔てて配置されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の化学蓄熱装置。
8. 前記反応容器および前記移動手段は、車両に設置されており、
   前記車両の走行中には、前記反応容器が前記第１位置に移動されて、前記第１熱交換部の内部に高温の排ガスからなる前記第１の熱交換流体が流れることにより前記蓄熱材による蓄熱が行われ、前記車両の走行開始時には、前記反応容器が前記第２位置に移動されて、前記蓄熱材に放熱させることにより前記第２熱交換部の内部を流れる前記第２の熱交換流体を介して前記車両の所定部分の加熱が行われるように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の化学蓄熱装置。

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