JP2015045485A - 反応材構造体及び蓄放熱ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】蓄放熱ユニットと伝熱面との熱交換性能に優れ、交換が容易な反応材構造体を提供する。
【解決手段】反応媒体と可逆的に反応して蓄熱又は放熱する反応材１６０を有する反応材構造体であって、当該反応材構造体は、少なくとも１つ以上の柱状の前記反応材１６０と、少なくとも一部が柱状である、少なくとも１つ以上の伝熱部材１７０と、前記伝熱部材１７０の外表面の少なくとも一部が、前記反応材１６０と接触するように、前記反応材１６０と前記伝熱部材１７０とを固定するバインド部材１８０と、を有し、前記反応材１６０の軸方向と、前記伝熱部材の軸方向１７０とが平行に整列されている、反応材構造体。
【選択図】図４

Description

本発明は、反応材構造体及び蓄放熱ユニットに関する。

近年、省エネルギーなどの観点から、ケミカルヒートポンプや吸着式冷凍装置を始めとする、廃熱などの熱源を回収して利用するための熱回収システムが注目されている。

熱回収システムは、一般的に、反応媒体と、この反応媒体と可逆的に反応する反応材との間で熱を交換する蓄放熱ユニットと、反応媒体を蒸発させる蒸発器と、反応媒体を凝縮させる凝縮器とが、開閉機構を介して接続される。また、蓄熱放熱ユニットは、一般的に、熱媒体が移動する熱媒流路と、この熱媒流路と熱的に接続され、反応材を収納する反応材収納部とを有して構成される。

熱回収システムを使用して効率的に熱を回収するためには、反応材と、熱媒流路と熱的に接続された伝熱面と、が常に密着していることが好ましい。そのため、特許文献１には、反応材と伝熱面との間の伝熱特性を向上させるために、バインダを使用して反応材を伝熱面に固着させる技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１の方法では、反応材が経時劣化して交換する際に、蓄放熱ユニット毎交換する必要があるため、ランニングコストが高くなるという問題点を有していた。

上記課題に対して、蓄放熱ユニットと伝熱面との熱交換性能に優れ、交換が容易な反応材構造体を提供することを目的とする。

反応媒体と可逆的に反応して蓄熱又は放熱する反応材を有する反応材構造体であって、当該反応材構造体は、
少なくとも１つ以上の柱状の前記反応材と、
少なくとも一部が柱状である、少なくとも１つ以上の伝熱部材と、
前記伝熱部材の外表面の少なくとも一部が、前記反応材と接触するように、前記反応材と前記伝熱部材とを固定するバインド部材と、
を有し、
前記反応材の軸方向と、前記伝熱部材の軸方向とが平行に整列されている、
反応材構造体が提供される。

本発明によれば、蓄放熱ユニットと伝熱面との熱交換性能に優れ、交換が容易な反応材構造体を提供できる。

本実施形態に係る蓄放熱ユニットの一例の概略構成図である。 本実施形態に係る蓄放熱ユニットの他の例の概略構成図である。 本実施形態に係る蓄放熱ユニットの他の例の概略構成図である。 本実施形態に係る反応材構造体の一例の概略斜視図である。 図４の反応材構造体の概略上面図である。 図４の反応材構造体の概略正面図である。 本実施形態に係る反応材構造体の他の例の概略正面図である。 図７の反応材構造体をプレート型蓄放熱ユニットへの適用例を説明するための概略図である。 本実施形態に係る反応材構造体の他の例の概略正面図である。 図９の反応材構造体をプレート型蓄放熱ユニットへの適用例を説明するための概略図を示す。

以下、図を参照して、本実施形態を説明する。

本実施形態では、反応媒体と可逆的に反応して蓄熱又は放熱する反応材を有する反応材構造体であって、当該反応材構造体は、
少なくとも１つ以上の柱状の反応材と、
少なくとも一部が柱状である、少なくとも１つ以上の伝熱部材と、
前記伝熱部材の外表面の少なくとも一部が、前記反応材と接触するように、前記反応材と前記伝熱部材とを固定するバインド部材と、
を有し、
前記反応材の軸方向と、前記伝熱部材の軸方向とが平行に整列されている、
反応材構造体が提供される。

従来の蓄放熱ユニットに使用される反応材では、反応材と伝熱部（例えば、熱媒流路又は熱媒流路と熱的に接続された伝熱フィン等の伝熱部）との間の接触熱抵抗を低減して、伝熱特性を向上させるために、反応材をバインダにより伝熱部に固着させてきた。しかしながら、このような方法では、反応材が劣化して蓄放熱機能を失った際に、反応材を、熱交換器ごと交換しなければならず、ランニングコストが高くなる。また、回収した熱交換器の伝熱部から反応材を分離させることが困難であり、更にランニングコストが高くなる。

また、反応材と伝熱部との間の接触熱抵抗を低減するために、反応材を成形した反応材成形体の内部に、粉体状又は繊維状の金属部材を混合する方法も提案されている。しかしながら、この方法においても、反応材の劣化時に、熱交換器ごと交換しなければならないという問題は依然解決していない。さらに、回収した熱交換器から、反応材と金属部材とを分離させるだけでなく、反応材と金属部材とを分離する必要があるため、材料のリサイクルの観点からも、解決すべき問題がある。

これに対して、本実施形態に係る反応材構造体は、
少なくとも１つ以上の柱状の反応材と、
少なくとも一部が柱状である、少なくとも１つ以上の伝熱部材と、
前記伝熱部材の外表面の少なくとも一部が、前記反応材と接触するように、前記反応材と前記伝熱部材とを固定するバインド部材と、
を有し、
前記反応材の軸方向と、前記伝熱部材の軸方向とが平行に整列されている。

この場合、後述するように、反応材が存在する系内に、所定の方向の伝熱経路が形成されるため、反応材構造体内部の伝熱特性が促進される。

また、前記伝熱部材の少なくとも一方の端部が、当該反応材構造体の表面に露出していても良い。この場合、伝熱部材の露出部を伝熱経路の終端として、伝熱部との間の熱の授受を効率的に行うことができる。

また、反応材構造体を伝熱部に固着させる必要がないため、反応材の劣化時においても、反応材構造体を熱交換器から容易に分離させることが可能となる。反応材及び伝熱部材の各々の材料を、分離・リサイクル利用できるため、資源の再利用の観点でも有利である。また、反応材構造体の組み立て（再組み立ても含む）も容易である。

結果として、本実施形態の反応材構造体は、蓄放熱ユニットと伝熱面との熱交換性能に優れ、劣化時の交換が容易な反応材構造体である。

以下に、本実施形態に係る反応材構造体と、この反応材構造体を有する蓄放熱ユニットとについて、詳細に説明する。先ず、反応材構造体を使用可能な蓄放熱ユニットの構成例について、図を参照して説明する。

（蓄放熱ユニット）
本実施形態の反応材構造体を使用可能な蓄放熱ユニットの構成例について説明する。本実施形態の反応材構造体は、限定されないが、例えばプレート型蓄放熱ユニット、フィンチューブ型蓄放熱ユニット等に適用することができる。

（プレート型蓄放熱ユニット）
先ず、図１及び図２を参照してプレート型蓄放熱ユニットの概略構成について説明する。

図１に、本実施形態に係る蓄放熱ユニットの一例の概略構成図を示す。なお、反応材構造体の詳細な構成については後述するため、図１においては概略的に示している。

図１に示す蓄放熱ユニット１００ａは、熱媒体が移動する熱媒流路１１０と、この熱媒流路１１０と熱的に接続される反応材収納部１２０とを有する。一般的には、１つの蓄放熱ユニットに対して、熱媒流路１１０及び反応材収納部１２０は、複数箇所設けられる。

この蓄放熱ユニット１００ａでは、熱媒流路１１０内の熱媒体と、反応材収納部１２０内の反応材構造体１３０とが、反応材収納部を形成する壁部である伝熱面１４０及び熱媒流路１１０を介して熱交換する。

反応材収納部１２０には、後述する反応材構造体１３０が配置される。反応材収納部１２０には、反応材構造体１３０を反応材収納部の壁部である伝熱面１４０へと押し当てる反応材押圧手段１５０が配置されても良い。図１の例では、１対（２つ）の反応材構造体１３０を、反応材収納部１２０へと収納すると共に、この２つの反応材構造体１３０の間に反応材押圧手段１５０が配置される。そして、この反応材押圧手段１５０により、両側の反応材構造体１３０が、伝熱面１４０へと押し当てられる。

反応材押圧手段１５０としては、反応材構造体１３０を伝熱面１４０へと押し当てることができれば、特に制限されない。例えば、内圧と外圧との圧力差で膨張収縮可能な密閉中空体や、波状に加工したバネ部材等を使用することができる。一実施形態において、反応材押圧手段１５０として、密閉中空体（密閉型中空体、中空構造体）を使用することができる。

本実施形態において、「密閉中空体」とは、蓄放熱ユニットが通常使用される圧力範囲内で膨張及び収縮の変形が可能である。密閉中空体は、真空中に配置された場合、膨張して、密閉中空体が反応材構造体１３０を伝熱面１４０へと押し当て固定することができる。また、大気中に配置された場合、収縮して押し当てる力が解除され、例えば反応材構造体１３０を交換することができる。

密閉中空体の反応材押圧手段１５０は、例えば金属箔等の材料を用いて作成することができる。金属箔を用いて密閉中空体を製造した場合、密閉中空体の熱容量が小さく、反応媒体と反応することによって発生した熱を効率良く利用することができるため好ましい。

また、図２に、本実施形態に係る蓄放熱ユニットの他の例の概略構成図を示す。

図２に示す蓄放熱ユニット１００ｂは、図１に示す蓄放熱ユニット１００ａと同様に、プレート型蓄放熱ユニットである。図２に示す蓄放熱ユニット１００ｂは、熱媒流路１１０が、図１の蓄熱放ユニット１００ａに対して９０度回転した構成を有する以外は、図１の蓄放熱ユニット１００ａと同様の構成を有する。本実施形態に係る反応材構造体は、図２の蓄放熱ユニット１００ｂにも、好適に使用することができる。

（フィンチューブ型蓄放熱ユニット）
次に、図３を参照してフィンチューブ型蓄放熱ユニットの概略構成について説明する。

図３に、本実施形態に係る蓄放熱ユニットの他の例の概略構成図を示す。なお、図３では、伝熱フィンである、伝熱面１４０近傍のみを概略的に示す。

図３の蓄放熱ユニット１００ｃは、フィンチューブ型蓄放熱ユニットであり、互いに所定の間隔を有して配置された、伝熱フィンである伝熱面１４０と、この伝熱面１４０に熱的に接続され、伝熱面１４０の整列方向の伸びる熱媒流路１１０とを有する。

また、蓄放熱ユニット１００ｃは、蓄放熱ユニット１００ａ、１００ｂと同様に、熱媒流路１１０と熱的に接続される反応材収納部１２０を有する。

この蓄放熱ユニット１００ｃでは、熱媒流路１１０内の熱媒体と、反応材収納部１２０内の反応材構造体１３０とが、熱媒流路１１０及び伝熱面１４０を介して、互いに熱交換する。

反応材収納部１２０には、反応材構造体１３０と、この反応材構造体１３０を伝熱面１４０へと押し当てる反応材押圧手段１５０が配置されていても良い。

図１乃至図３の蓄放熱ユニット１００ａ〜１００ｃでは、主要部のみを簡略化して示したものであり、その他の構成を有していても良い。その他の構成としては、複数の熱媒流路１１０が集約され、熱媒体が出入りする配管、反応材構造体１３０と反応する反応媒体を導く流路等であり、これらは当業者には良く知られているため、説明は省略する。

（第１の実施形態）
次に、具体的な実施形態を挙げて、本実施形態に係る反応材構造体１３０の構成例について、説明する。

図４に、本実施形態に係る反応材構造体の一例の概略斜視図を示す。また、図５に、図４の反応材構造体の概略上面図を示す。さらに、図６に、図４の反応材構造体の概略正面図を示す。

第１の実施形態に係る反応材構造体１３０ａは、反応媒体と可逆的に反応（吸脱着）して蓄熱又は放熱する、柱状の反応材１６０と、少なくとも一部が柱状である伝熱部材１７０と、この反応材１６０及び伝熱部材１７０を固定するバインド部材１８０とを有する。以下、各々の構成要素について、詳細に説明する。

（反応材１６０）
柱状の反応材１６０は、少なくとも１つ以上の個数で配置され、複数配置される場合、各々の反応材１６０の軸方向が平行となるように、整列して配置される。

反応材１６０の材料としては、反応媒体との吸脱着を可逆的に行うことができ、吸脱着の過程で固体又はゲルの形態であるものであれば、特に限定されない。反応媒体としては、例えば、水、アンモニア、メタノール等を使用することができる。反応媒体として水を用いる場合、反応材１６０としては、例えば、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化マンガン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム等が挙げられる。反応媒体としてアンモニアを用いる場合、反応材１６０としては、例えば、塩化マンガン、塩化マグネシウム、塩化ニッケル、塩化バリウム、塩化カルシウム等が挙げられる。反応媒体としてメタノールを使用する場合、反応材１６０としては、例えば、塩化マグネシウム等が挙げられる。なお、これらの反応材は、１種類を単独で使用しても良いし、２種類以上を混合して使用しても良い。

また、反応材は、熱伝導性を高めるために、高熱伝導性材料を混合して使用しても良い。高熱伝導性材料としては、例えば粒状の膨張黒鉛、金属粉等が挙げられる。また、上述した材料の中では、潮解性を有する物質が含まれるが、このような反応材１６０であっても、膨張黒鉛等と混合して含浸処理することで、蓄熱及び放熱の過程で固体の形態となるものであれば、使用可能である。

反応材１６０を柱状に成形する方法としては、特に限定されない。一例として、反応材１６０として硫酸カルシウムを使用する場合について、説明する。例えば、硫酸カルシウムの０．５水和物を出発原料として使用し、硫酸カルシウムの２水和物となる分量の水を加えて、所定の形状の型に流し込み、成形する方法等が挙げられる。他にも、粉体の硫酸カルシウムを圧縮成形する方法等を採用しても良い。

柱状の反応材１６０を軸方向に切断した場合の断面の外周形状としては、四角形等の矩形であっても良いし、円形、楕円形等の他の形状であっても良い。即ち、反応材１６０は、四角柱等の多角柱であっても良いし、円柱、楕円柱等の他の形状であっても良い。

なお、図４に示す例では、反応材１６０が八角柱である例について示し、例えば、図４のｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の長さにおいて、３ｍｍ×３ｍｍ×１０ｍｍの四角柱の角を０．５ｍｍＣ面取りすることによって、八角柱の反応材１６０を形成しても良い。

（伝熱部材１７０）
本実施形態に係る伝熱部材１７０は、少なくとも一部が柱状であり、１つの反応材構造体１３０ａにおいて、１つ以上の伝熱部材１７０が配置される。

図４に示すように、伝熱部材１７０の柱状部分の軸方向は、柱状の反応材１６０の軸方向と平行になるように整列される。伝熱部材１７０を上述のように整列して配置することにより、反応材構造体１３０ａの内部に、所定の方向の伝熱経路を形成することができる。そのため、反応材構造体１３０ａ自身の伝熱特性を向上させることができる
また、柱状の伝熱部材１７０は、この伝熱部材１７０の一方の端部、図４に示す例では、端部１７０ａが、反応材構造体１３０ａの表面に露出されるように、配置される。なお、反応材構造体１３０ａの表面に露出した端部１７０ａは、蓄放熱ユニット１００ａ〜１００ｃにおいて、伝熱面１４０と接触するように配置され、この端部１７０ａを介して、伝熱面１４０との間で熱交換される。即ち、伝熱特性に優れた伝熱部材１７０（の端部１７０ａ：図６参照）を介して、伝熱面１４０との間で熱の授受を効率的に行うことができる。なお、伝熱部材１７０の端部については、両方の端部が露出していても良い（第２の実施形態参照）し、両方の端部共に露出していなくても良い。

伝熱部材１７０の、反応材構造体１３０ａの表面からの露出長さ（端部１７０ａの露出長さ）は、特に限定されないが、例えば１ｍｍとすることができる。露出長さを長くすることにより、反応媒体が反応材構造体１３０ａに供給されやすくなり、反応材１６０と反応媒体との間の反応速度が早くなるが、露出長さが長くなり過ぎると、露出部の端部へと熱を伝導させる必要があるため、伝熱特性が悪化することがある。

伝熱部材１７０の材料としては、高い伝熱特性を有する材料であれば、特に限定されず、例えば銅等の金属が挙げられる。

また、伝熱部材１７０の材料としては、靱性を有する材料を使用することが好ましい。靱性を有する材料を使用することにより、複数の伝熱部材１７０を使用した場合であって、前述の露出長さが揃っていない場合であっても、各々の伝熱部材１７０を湾曲させることで、露出長さのばらつき分を吸収することができる。即ち、伝熱部材１７０の露出長さを高精度に仕上げることなく、伝熱面１４０との熱交換特性に優れた反応材構造体１３０ａを供することができる。

より具体的な例としては、例えば、φ１ｍｍの銅線といった、所定の径の金属線材を所定の長さに切断して使用することが、コストの観点から好ましい。

伝熱部材１７０は、外表面の少なくとも一部が、反応材１６０と接触するように、後述するバインド部材１８０によって固定される。図４に示す例では、１つの八角形の反応材１６０の１つの面が、他の八角形の反応材１６０の１つの面と接するように、複数の反応材１６０が平行な軸方向（図４のＺ軸方向）に整列するような向きで、図４のＸ軸方向及びＹ軸方向に複数配列した場合、Ｃ面取りされた面で囲まれる領域に、伝熱部材１７０が配置され、Ｃ面取りされた面と伝熱部材１７０とが接触するように、後述するバインド部材１８０によって固定されている。

なお、図４の例では、反応材１６０をＸ軸方向に４つ、Ｙ軸方向３つずつ配置し、合計１２個の反応材１６０を配置し、４つの反応材１６０によって囲まれる領域に伝熱部材１７０を配置し、合計６つの伝熱部材１７０を配置した例を示している。しかしながら、反応材１６０及び伝熱部材１７０の配置は、この点において限定されず、例えば、Ｘ軸方向に１５個、Ｙ軸方向に１６個の反応材１６０を配置する構成であっても良いし、伝熱部材１７０の配置個数も、１つ以上であれば、特に限定されない。

（バインド部材１８０）
バインド部材１８０は、この反応材１６０及び伝熱部材１７０を固定することができれば特に限定されない。

図４に示す例では、バインド部材１８０として、０．５ｍｍの銅線等の、所望の径を有する線材を用いて、反応材構造体１３０ａの外周を螺旋状に巻回して設ける構成を示す。図４に示すように、バインド部材１８０として線材を使用して巻回することにより、隣り合うバインド部材１８０間で通気用の空隙が形成されるため、反応材構造体１３０ａへの反応媒体の供給の阻害を抑制しつつ、反応材１６０及び伝熱部材１７０を固定することができる。

バインド部材１８０の他の例として、網状の構造体を使用しても良い。この場合も、反応材１３０ａへの反応媒体の供給を阻害することなく、反応材１６０及び伝熱部材１７０を固定することができる。

本実施形態の反応材構造体１３０ａは、少なくとも１つ以上の柱状の反応材１６０と、少なくとも一部が柱状である、少なくとも１つ以上の伝熱部材１７０とがバインド部材１８０によって固定されている。そのため、バインド部材１８０による固定を解除することにより、容易に、反応材１６０と伝熱部材１７０とを分離することができる。そのため、蓄放熱ユニット１００の交換においても、反応材１６０と伝熱部材１７０とを容易に蓄放熱ユニット１００から分離し、更に反応材１６０と伝熱部材１７０とを容易に分離することができる。即ち、反応材１６０及び伝熱部材１７０の分離・リサイクル利用を簡便に行うことができる。

以上、第１の実施形態の反応材構造体１３０ａは、蓄放熱ユニットの伝熱面１４０との間で良好な熱交換特性を有すると共に、蓄放熱ユニットから容易に分離できる構成を有する。即ち、蓄放熱ユニットと伝熱面との熱交換性能に優れ、劣化時の交換が容易な反応材構造体である。

（第２の実施形態の反応材構造体）
図７に、本実施形態に係る反応材構造体の他の例の概略正面図を示す。また、図８に、図７の反応材構造体をプレート型蓄放熱ユニットへの適用例を説明するための概略図を示す。なお、図８では、簡単のため、バインド部材１８０を省略している。

図７及び図８に示すように、第２の実施形態に係る反応材構造体１３０ｂは、柱状の伝熱部材１７０の両方の端部１７０ａ、１７０ｂが、反応材構造体１３０ｂの表面に露出している点で、第１の実施形態に係る反応材構造体１３０ａと異なる。なお、その他の構成については、第１の実施形態に係る反応材構造体１３０ａと同様のものが使用可能であるため、重複する説明は省略する。

第２の実施形態の反応材構造体１３０ｂにおける具体的な寸法例としては、反応材収納部１２０の内壁幅を、例えば１１．５ｍｍとした場合に、反応材構造体１３０ｂの幅を、例えば１２ｍｍとする。そして、伝熱部材１７０を、靱性を有する材料、例えば銅により形成し、その露出長さを、各々略１ｍｍとする。なお、露出長さはばらつきを有していても良い。このような反応材構造体１３０ｂを使用した場合、反応材収納部１２０の内壁幅と、反応材構造体１３０ｂの幅との差分を、伝熱部材１７０の露出部により吸収することができる。即ち、反応材構造体１３０ｂを反応材収納部１２０内に固定することができると共に、伝熱面１４０と反応材構造体１３０ｂとの間の熱交換特性を向上することができる。

また、第２の実施形態に係る反応材構造体１３０ｂは、その両側面側に露出部を有するため、反応媒体が反応材構造体１３０ｂに供給されやすくなり、反応材１６０と反応媒体との間の反応速度が早くなる。

以上、第２の実施形態の反応材構造体１３０ｂは、第１の実施形態の反応材構造体１３０ａと同様、蓄放熱ユニットの伝熱面１４０との間で良好な熱交換特性を有すると共に、蓄放熱ユニットから容易に分離できる構成を有する。即ち、蓄放熱ユニットと伝熱面との熱交換性能に優れ、劣化時の交換が容易な反応材構造体である。

（第３の実施形態）
図９に、本実施形態に係る反応材構造体の他の例の概略正面図を示す。また、図１０に、図９の反応材構造体をプレート型蓄放熱ユニットへの適用例を説明するための概略図を示す。なお、図１０では、簡単のため、バインド部材１８０を省略している。

図９及び図１０に示すように、第３の実施形態に係る反応材構造体１３０ｃは、伝熱部材１７０が、一部だけ柱状に形成されている点で、第１の実施形態の反応材構造体１３０ａ及び第２の実施形態の反応材構造体１３０ｂとは異なる。

より具体的には、第３の実施形態に係る反応材構造体１３０ｃは、伝熱部材１７０が、直線部１７２と屈曲部１７４とを交互に組み合わせて設けられている。

直線部１７２は、伝熱部材１７０の柱状部分に相当し、この軸方向と、反応材１６０の軸方向とは、平行となるように設けられる。そして、直線部１７２の軸方向の長さは、反応材１６０の軸方向の長さと略同じ長さで設けられる。

また、直線部１７２は、略同じピッチで設けられることが好ましい。

屈曲部１７４は、隣り合う２つの直線部１７２を繋ぐ役割を果たし、屈曲部１７４は、交互に逆向きに設けられる。

屈曲部１７４は、反応材構造体１３０ｃの表面に露出するように設けられ、図１０に示すように、この屈曲部１７４を介して、蓄放熱ユニットの伝熱面１４０と熱交換するよう設けられる。屈曲部１７４を介して伝熱面１４０との熱交換においては、屈曲部１７４と伝熱面１４０との間の面接触を利用した熱交換となる。即ち、伝熱面１４０との間の接触熱抵抗を低減でき、蓄熱・放熱動作における伝熱を高速に行うことが可能となる。

屈曲部１７４の形状としては、図９に示すように、円弧形状であっても良いし、楕円弧形状、サイクロイド曲線形状又はサイン曲線形状等の他の形状であっても良い。

第３の実施形態の反応材構造体１３０ｃにおける具体的な寸法例としては、反応材収納部１２０の内壁幅を、例えば１３．５ｍｍとする。そして、伝熱部材１７０を、靱性を有する材料、例えば銅により形成し、屈曲部１７４の曲率半径を略１．５ｍｍで、屈曲部１７４の反応材１６０の端部からの露出長さを２ｍｍとする。このような反応材構造体１３０ｃを使用した場合、反応材収納部１２０の内壁幅と、反応材構造体１３０ｃの幅との差分を、屈曲部１７４により吸収することができる。即ち、反応材構造体１３０ｃを反応材収納部１２０内に固定することができると共に、伝熱面１４０と反応材構造体１３０ｃとの間の熱交換特性を向上することができる。

以上、第３の実施形態の反応材構造体１３０ｃは、第１の実施形態の反応材構造体１３０ａ及び第２の実施形態の反応材構造体１３０ｂと同様、蓄放熱ユニットの伝熱面１４０との間で良好な熱交換特性を有すると共に、蓄放熱ユニットから容易に分離できる構成を有する。即ち、蓄放熱ユニットと伝熱面との熱交換性能に優れ、劣化時の交換が容易な反応材構造体である。

（第４の実施形態）
上述した第１乃至第３の実施形態においては、反応材構造体１３０ａ乃至１３０ｃを、プレート型蓄放熱ユニットへと適用した例について説明してきた。しかしながら、本実施形態に係る反応材構造体は、この点において限定されず、フィンチューブ型蓄放熱ユニットへも適用可能である。

図３を参照して、例えば、フィンチューブ型蓄放熱ユニットへ適用した場合の具体的な寸法例として、熱媒流路１１０に０．２５インチの銅製チューブを、この熱媒流路１１０に接合された、厚さ０．５ｍｍ、直径５０ｍｍの伝熱フィンである伝熱面１４０を使用する例について、説明する。なお、隣り合う伝熱フィン間の幅は、１１．５ｍｍとした。また、図３では、反応材構造体１３０ｄは、第２の実施形態の反応材構造体１３０ｂと同様の構成のものを使用した例を示す。

この場合、反応材構造体１３０ｄの幅を、例えば１２ｍｍとし、このうち、反応材１６０部からの露出長さは２ｍｍ（片側１ｍｍ）とする。このような反応材構造体１３０ｄを使用した場合、伝熱面１４０間の幅と、反応材構造体１３０ｄの幅との差分を、伝熱部材１７０の露出部により吸収することができる。即ち、反応材構造体１３０ｄを反応材収納部１２０内に固定することができると共に、伝熱面１４０と反応材構造体１３０ｄとの間の熱交換特性を向上することができる。

以上、第４の実施形態の反応材構造体１３０ｄは、フィンチューブ型の蓄放熱ユニットの伝熱面１４０との間で良好な熱交換特性を有すると共に、蓄放熱ユニットから容易に分離できる構成を有する。即ち、蓄放熱ユニットと伝熱面との熱交換性能に優れ、劣化時の交換が容易な反応材構造体である。

１００ 蓄放熱ユニット
１１０ 熱媒流路
１２０ 反応材収納部
１３０ 反応材構造体
１４０ 伝熱面
１５０ 反応材押圧手段
１６０ 反応材
１７０ 伝熱部材
１７２ 直線部
１７４ 屈曲部
１８０ バインド部材

特開平１０−２８６４６０号公報

Claims (8)

1. 反応媒体と可逆的に反応して蓄熱又は放熱する反応材を有する反応材構造体であって、当該反応材構造体は、
   少なくとも１つ以上の柱状の前記反応材と、
   少なくとも一部が柱状である、少なくとも１つ以上の伝熱部材と、
   前記伝熱部材の外表面の少なくとも一部が、前記反応材と接触するように、前記反応材と前記伝熱部材とを固定するバインド部材と、
   を有し、
   前記反応材の軸方向と、前記伝熱部材の軸方向とが平行に整列されている、
   反応材構造体。
2. 前記伝熱部材の少なくとも一方の端部が、当該反応材構造体の表面に露出している、
   請求項１に記載の反応材構造体。
3. 前記伝熱部材は、直線部と屈曲部とを交互に組み合わせられて設けられると共に、前記屈曲部は交互に逆向きに設けられており、
   前記直線部の各々は、平行であり、
   前記直線部は所定の間隔で配列されている、
   請求項１又は２に記載の反応材構造体。
4. 前記屈曲部は、円弧形状、楕円弧形状、サイクロイド曲線形状又はサイン曲線形状である、
   請求項３に記載の反応材構造体。
5. 前記伝熱部材は、靱性を有する材料で構成される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の反応材構造体。
6. 前記バインド部材は、線状の構造体である、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の反応材構造体。
7. 前記バインド部材は、網状の構造体である、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の反応材構造体。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の反応材構造体と、
   前記反応材構造体を収納し、前記反応材構造体と熱の授受を行う伝熱面とを有する反応材収納部と、
   を有し、
   前記反応材構造体は、前記伝熱部材と前記伝熱面とが接触した状態で、前記反応材収納部に収納されている、
   蓄放熱ユニット。

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