JP2015183883A - chemical heat storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、化学蓄熱材を内蔵した反応器と、反応器へ反応媒体を供給する蒸発器とを備えた化学蓄熱装置に関する。 The present invention relates to a chemical heat storage device including a reactor incorporating a chemical heat storage material and an evaporator for supplying a reaction medium to the reactor.
近年、自動車等の車両においては、環境負荷を低減させるために、信号待ちなどの停車時にエンジンを停止するアイドリングストップ機能が採用されている。アイドリングストップ機能によりエンジンが停止した状態においては、車両空調を作動させるためのエンジン動力を利用したヒートポンプが作動しないため、蓄熱材を装備した蓄熱エバポレータ等が用いられる。また、ハイブリッド車や電気自動車においては電動コンプレッサを使用したヒートポンプを装備している。しかしながら、蓄熱エバポレータは蓄熱容量が小さく、電動ヒートポンプは消費電力が大きいため、長時間使用や大出力使用に適しておらず、大型トラックの仮眠時の空調や、観光バスにおける車室内の予熱、予冷には適さない。そのため、現状、大型車におけるアイドリングストップは短時間に限られており、例えば、特許文献1に示された化学蓄熱装置等の実用化が待たれている。
In recent years, vehicles such as automobiles have adopted an idling stop function for stopping an engine when the vehicle is stopped, such as waiting for a signal, in order to reduce the environmental load. In a state where the engine is stopped by the idling stop function, a heat pump using engine power for operating the vehicle air conditioner does not operate, so a heat storage evaporator equipped with a heat storage material or the like is used. Hybrid cars and electric cars are equipped with heat pumps that use electric compressors. However, the heat storage evaporator has a small heat storage capacity, and the electric heat pump consumes a large amount of power, so it is not suitable for long-time use or high-power use. Not suitable for. Therefore, at present, idling stops in large vehicles are limited to a short time, and for example, the practical application of the chemical heat storage device disclosed in
特許文献1の化学蓄熱装置は、水和反応により放熱し脱水反応により蓄熱する化学蓄熱材を内蔵した反応器と、化学蓄熱材が水和反応するための水蒸気を反応器へ供給する蒸発器と、脱水反応により生じた水蒸気を凝縮する凝縮部を備えている。蒸発器には、反応媒体が貯留されており、この反応媒体を気化させて反応器へと供給している。反応器に内蔵された化学蓄熱材の水和反応によって生じた熱は、暖房用の温熱源として利用される。また、蒸発器には、反応媒体の気化潜熱によって冷熱が生じるため、冷房用の冷熱源として利用される。
The chemical heat storage device of
しかしながら、特許文献1に示された化学蓄熱装置には以下の課題がある。
特許文献1の化学蓄熱装置において、反応器に内蔵された化学蓄熱材の水和反応は、化学蓄熱材の表面から内側に向かって進んでいく。そのため、化学蓄熱材の水和反応が進むにつれて、媒体蒸気が化学蓄熱材の内側に浸透する際の圧損が大きくなる。これにより、媒体蒸気が化学蓄熱材に浸透しにくくなり、化学蓄熱材における水和反応が進むにつれて、化学蓄熱材の反応性が低下する。このように、化学蓄熱材の反応性が低下すると、化学蓄熱材における媒体蒸気の水和反応量が減少し、反応器への媒体蒸気の供給量が低下する。それゆえ、蒸発器における媒体蒸気の発生量が低下し、蒸発器において十分な冷熱を得ることができなくなり、冷房性能が低下する。また、反応器においても、化学蓄熱材の反応性の低下に伴って暖房性能が低下する。
However, the chemical heat storage device disclosed in
In the chemical heat storage device of
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、暖房性能及び冷房性能を向上することができる化学蓄熱装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a chemical heat storage device that can improve heating performance and cooling performance.
本発明の一態様は、水和反応により放熱し、脱水反応により蓄熱する化学蓄熱材が内蔵された反応器と、
媒体流路によって上記反応器と連通され、反応媒体を蒸発させた媒体蒸気を生成すると共に空調空気と熱交換を行う蒸発器と、
上記化学蓄熱材の水和反応によって生じた熱によって加熱された温熱媒体と、上記媒体流路内の上記媒体蒸気との間において熱交換を行う熱交換手段とを有しており、
該熱交換手段によって上記媒体蒸気が加熱されることにより得られた高温高圧の過熱蒸気を上記反応器へと供給するよう構成されていることを特徴とする化学蓄熱装置にある。
One aspect of the present invention is a reactor that contains a chemical heat storage material that dissipates heat by a hydration reaction and stores heat by a dehydration reaction;
An evaporator that communicates with the reactor by a medium flow path, generates a medium vapor obtained by evaporating the reaction medium, and exchanges heat with conditioned air;
A heating medium heated by heat generated by the hydration reaction of the chemical heat storage material, and heat exchange means for exchanging heat between the medium vapor in the medium flow path,
The chemical heat storage device is configured to supply high-temperature and high-pressure superheated steam obtained by heating the medium vapor by the heat exchange means to the reactor.
上記化学蓄熱装置において、上記媒体蒸気は、上記熱交換手段によって加熱されることで膨張し、高温高圧の過熱蒸気となる。そのため、該過熱蒸気は、上記媒体蒸気に比べて、上記反応器に内蔵された上記化学蓄熱材に浸透しやすく、該化学蓄熱材における水和反応を促進することができる。また、上記化学蓄熱材における水和反応の促進に伴って、上記化学蓄熱材における上記媒体蒸気の水和反応量が増大する。したがって、上記蒸発器における上記媒体蒸気の発生が促進される。これにより、上記蒸発器における冷熱の放熱量を増大することができる。また、上記化学蓄熱材の水和反応が促進されることにより、上記反応器における温熱の放熱量を増大することができる。それゆえ、上記化学蓄熱装置における暖房性能及び冷房性能を向上することができる。 In the chemical heat storage device, the medium vapor expands by being heated by the heat exchange means, and becomes high-temperature and high-pressure superheated vapor. Therefore, the superheated steam can easily penetrate into the chemical heat storage material built in the reactor as compared with the medium steam, and can promote the hydration reaction in the chemical heat storage material. Moreover, with the promotion of the hydration reaction in the chemical heat storage material, the amount of hydration reaction of the medium vapor in the chemical heat storage material increases. Therefore, generation of the medium vapor in the evaporator is promoted. Thereby, the heat dissipation of the cold heat in the evaporator can be increased. Moreover, the hydration reaction of the said chemical heat storage material is accelerated | stimulated, and the thermal radiation amount of the heat | fever in the said reactor can be increased. Therefore, the heating performance and cooling performance of the chemical heat storage device can be improved.
また、上記反応器において発生した温熱を用いて、上記媒体蒸気を加熱し、上記過熱蒸気を生成している。そのため、上記媒体蒸気を加熱するための熱源を新たに設ける必要がない。したがって、上記化学蓄熱装置の構造の複雑化、コスト増大を伴うことなく、容易に上記化学蓄熱装置における暖房性能及び冷房性能を向上することができる。 In addition, the medium vapor is heated using the heat generated in the reactor to generate the superheated vapor. Therefore, it is not necessary to newly provide a heat source for heating the medium vapor. Therefore, the heating performance and the cooling performance of the chemical heat storage device can be easily improved without complicating the structure of the chemical heat storage device and increasing the cost.
以上のごとく、上記化学蓄熱装置によれば、暖房性能及び冷房性能を向上することができる。 As described above, according to the chemical heat storage device, the heating performance and the cooling performance can be improved.
上記化学蓄熱装置において、上記媒体流路には、上記熱交換手段よりも上記蒸発器側の位置に配置された上流側開閉弁と、上記熱交換手段よりも上記反応器側の位置に配置された下流側開閉弁とが設けてあり、上記上流側開閉弁を開放すると共に上記下流側開閉弁を閉止した状態で上記媒体流路へ上記媒体蒸気を導入した後、上記上流側開閉弁を閉止し、上記上流側開閉弁と上記下流側開閉弁との間に導入された上記媒体蒸気と上記温熱媒体との間において熱交換することで上記媒体蒸気を上記過熱蒸気とし、該過熱蒸気を上記反応器へと供給するよう構成されていることが好ましい。この場合には、上記媒体流路における上記上流側開閉弁と上記下流側開閉弁とによって閉止された空間内で、上記媒体蒸気を加熱することにより、上記過熱蒸気をより高圧にすることができる。これにより、上記反応器に内蔵された上記化学蓄熱材における水和反応をより促進することができる。 In the chemical heat storage device, the medium flow path is disposed at an upstream on-off valve disposed at a position closer to the evaporator than the heat exchange means, and at a position closer to the reactor than the heat exchange means. A downstream open / close valve, and the upstream open / close valve is opened and the medium vapor is introduced into the medium flow path with the downstream open / close valve closed, and then the upstream open / close valve is closed. The medium vapor is converted into the superheated steam by exchanging heat between the medium vapor introduced between the upstream side open / close valve and the downstream side open / close valve and the thermal medium, and the superheated steam is converted into the superheated steam. It is preferably configured to be fed to the reactor. In this case, the superheated steam can be made to have a higher pressure by heating the medium vapor in a space closed by the upstream on-off valve and the downstream on-off valve in the medium flow path. . Thereby, the hydration reaction in the chemical heat storage material built in the reactor can be further promoted.
また、上記媒体流路には、上記熱交換手段よりも上記反応器側の位置に配置され、上記過熱蒸気を貯留するための下流側貯蓄容器を備えていることが好ましい。この場合には、上記過熱蒸気を上記下流側貯蓄容器に貯留することで、上記反応器に上記過熱蒸気を安定して供給することができる。 The medium flow path is preferably provided with a downstream storage container that is disposed at a position closer to the reactor than the heat exchanging means and stores the superheated steam. In this case, the superheated steam can be stably supplied to the reactor by storing the superheated steam in the downstream storage container.
また、上記熱交換手段は、上記熱交換手段よりも上記蒸発器側の位置に配置され、上記媒体蒸気を貯留するための上流側貯蓄容器を備えていることが好ましい。この場合には、上記過熱蒸気が、上記反応器側へ逆流するのを防止することができる。 Moreover, it is preferable that the said heat exchange means is provided in the position of the said evaporator side rather than the said heat exchange means, and is provided with the upstream storage container for storing the said medium vapor | steam. In this case, it is possible to prevent the superheated steam from flowing back to the reactor side.
また、上記媒体流路は、上記蒸発器と接続された本流路と、該本流路から複数に分岐する分岐流路とを備えており、該分岐流路によって、それぞれ上記蒸発器と接続された上記反応器を複数設けてなり、各分岐流路には、該分岐流路をそれぞれ開閉する分岐開閉弁を設けてあることが好ましい。この場合には、上記化学蓄熱材における水和反応性が高く、上記媒体蒸気が安定して発生する反応初期においては、上記バイパス流路を通じて、上記媒体蒸気を上記反応器へと供給することができる。これにより、反応初期には、上記媒体蒸気を上記反応器へ供給する際の圧損を低減し、上記媒体蒸気を効率よく上記反応器へと供給することができる。一方で、反応後期には、上述のごとく、上記媒体蒸気を上記媒体流路へ流通させ、上記熱交換手段によって上記媒体蒸気を加熱し、上記過熱蒸気を発生させる。これにより、上記化学蓄熱材の水和反応性を向上し、上記化学蓄熱装置における暖房性能及び冷房性能を向上することができる。 The medium flow path includes a main flow path connected to the evaporator and a branch flow path branched into a plurality from the main flow path, and each of the medium flow paths is connected to the evaporator by the branch flow path. It is preferable that a plurality of the reactors are provided, and each branch flow path is provided with a branch on / off valve that opens and closes the branch flow path. In this case, at the initial stage of the reaction when the chemical heat storage material has high hydration reactivity and the medium vapor is stably generated, the medium vapor can be supplied to the reactor through the bypass channel. it can. Thereby, in the initial stage of the reaction, the pressure loss when the medium vapor is supplied to the reactor can be reduced, and the medium vapor can be efficiently supplied to the reactor. On the other hand, in the late stage of the reaction, as described above, the medium vapor is circulated through the medium flow path, and the medium vapor is heated by the heat exchange means to generate the superheated vapor. Thereby, the hydration reactivity of the said chemical heat storage material can be improved, and the heating performance and the cooling performance in the said chemical heat storage apparatus can be improved.
(実施例1)
上記化学蓄熱装置にかかる実施例について、図1を参照して説明する。
図1に示すごとく、化学蓄熱装置1は、化学蓄熱材が内蔵された反応器11と、空調空気6と熱交換を行う蒸発器2と、化学蓄熱材の水和反応によって生じた熱によって加熱された温熱媒体61と、媒体流路3内を流通する媒体蒸気221との間において熱交換を行う熱交換手段4とを有している。化学蓄熱材は、水和反応により放熱し、脱水反応により蓄熱する。蒸発器2は、媒体流路3によって反応器11と連通され、反応媒体22を蒸発させた媒体蒸気221を生成する。化学蓄熱装置1は、熱交換手段4によって媒体蒸気221が加熱されることにより得られた高温高圧の過熱蒸気222を反応器11へと供給するよう構成されている。
Example 1
The Example concerning the said chemical heat storage apparatus is demonstrated with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the chemical
以下、さらに詳細に説明する。
本例に示す化学蓄熱装置1は、化学蓄熱材を内蔵した反応器11と、反応器11へ媒体蒸気221を供給するための蒸発器2とを備えている。反応器11は、車両用空調における暖房の熱源として利用されており、蒸発器2は、車両用空調における冷房の冷熱源として利用されている。
This will be described in more detail below.
The chemical
反応器11は、化学蓄熱材と、化学蓄熱材を内包する容器とを有している。化学蓄熱材は、脱水反応に伴って蓄熱し、水和反応に伴って放熱する。
化学蓄熱材は、例えば、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)によって形成されている。反応器11内では、以下に示すように蓄熱、放熱が可逆的に繰り返される。
Ca(OH)2 ⇔ CaO + H2O
なお、化学蓄熱材としては、水酸化カルシウム以外にも、蓄熱、放熱を可逆的に繰り返す材料を用いることができる。
The
The chemical heat storage material is formed of, for example, calcium hydroxide (Ca (OH) 2). In the
Ca (OH) 2 Ca CaO + H2O
In addition to calcium hydroxide, a chemical heat storage material that can reversibly store heat and release heat can be used.
また、反応器11には、化学蓄熱材を加熱するための図示しない加熱流路と、化学蓄熱材が放熱した熱を外部へ放出させるための熱媒流路5とが設けられている。
加熱流路には、例えば、エンジンの排気ガスを流通する排気ラインが接続されており、この排気ラインから供給された高温の排気ガスによって化学蓄熱材が加熱される。なお、排気ガスに以外にも、車両に搭載されたモータジェネレータ、オルタネータもしくは発電式リターダなどから、減速時等に発生する余剰から電力の供給を受けて作動する電気ヒータ等をもちいることができる。
Further, the
For example, an exhaust line that circulates engine exhaust gas is connected to the heating flow path, and the chemical heat storage material is heated by the high-temperature exhaust gas supplied from the exhaust line. In addition to exhaust gas, it is possible to use an electric heater or the like that operates by receiving supply of electric power from surplus generated during deceleration, etc., from a motor generator, alternator or power generation type retarder mounted on the vehicle. .
図1に示すごとく、熱媒流路5は、反応器11と熱交換手段4とを接続しており、化学蓄熱材によって加熱された温熱媒体61を流通可能に形成されている。本例の温熱媒体61は、車両用空調の暖房に用いられる空調空気6であり、図示しないブロアファンによって反応器11内へと送風される。温熱媒体61は、化学蓄熱装置1の水和反応によって生じた熱を吸熱した後、熱交換手段4へと送られる。
As shown in FIG. 1, the
反応器11と蒸発器2とは、化学蓄熱材と水和反応するための媒体蒸気221、又は化学蓄熱材の脱水反応で生じた媒体蒸気221を流通する媒体流路3によって連通している。反応器11、蒸発器2、及び媒体流路3は互いの接続部において気密に接続されており、これらの内部空間が真空脱気されている。これにより、蒸発器2の蒸発凝縮室21内の反応媒体22が蒸発し易くなっている。
The
媒体流路3には、温熱媒体61と媒体蒸気221との間において熱交換を行うための熱交換手段4と、熱交換手段4よりも蒸発器2側に設けられた上流側開閉弁311と、熱交換手段4よりも反応器11側に設けられた上流側開閉弁312とを有している。
熱交換手段4は、温熱媒体61を流通する熱媒流路5によって反応器11と接続されると共に、媒体蒸気221を流通する媒体流路3内に配置されている。熱交換手段4としては、例えば、温熱媒体61を流通する配管部と、配管部から延設された伝熱フィンとを有する熱交換器等を用いることができる。
上流側開閉弁311及び上流側開閉弁312は、それぞれ独立して媒体流路3を開閉可能に構成されている。上流側開閉弁311及び上流側開閉弁312としては、電子制御により開閉動作をすることができる電磁バルブ等を用いることができる。
In the
The
The upstream side open /
媒体流路3を介して反応器11と接続された蒸発器2には、媒体蒸気221の生成及び媒体蒸気221の凝縮を行うための蒸発凝縮室21を備えた蒸発凝縮器を用いている。蒸発凝縮室21には、反応媒体22が貯留されており、化学蓄熱材を水和反応させる際に、反応器11との蒸気圧差により媒体蒸気221を生成するように構成されている。また、蒸発器2には、蒸発凝縮室21を冷却するためのブロア(図示略)が設けられている。このブロアを用いて、蒸発凝縮室21に流入された媒体蒸気221を冷却することで反応媒体22に凝縮される。
For the
次に化学蓄熱装置1の動作について説明する。
車両が停車しエンジンが停止した際に、化学蓄熱装置1が作動する。このとき、化学蓄熱材は、脱水された蓄熱状態にある。
化学蓄熱材における水和反応の反応性が高い反応初期には、上流側開閉弁311及び上流側開閉弁312を開放する。媒体流路3内を流通する媒体蒸気221は、熱交換手段4によって加熱膨張し、過熱蒸気222として反応器11へと供給される。
Next, the operation of the chemical
When the vehicle stops and the engine stops, the chemical
At the initial stage of the reaction when the hydration reaction is highly reactive in the chemical heat storage material, the upstream side open /
そして、化学蓄熱材における水和反応が進み反応性が低下した反応後期には、上流側開閉弁311を開放すると共に上流側開閉弁312を閉止した状態で媒体流路3へ媒体蒸気221を導入する。そして、上流側開閉弁311を閉止し、上流側開閉弁311と上流側開閉弁312との間に導入された媒体蒸気221と、化学蓄熱材の放熱によって加熱された温熱媒体61との間において熱交換し、媒体蒸気221を加熱する。これにより、過熱蒸気222をより高圧にすることができる。上流側開閉弁312を開放することにより、過熱蒸気222が反応器11へと供給される。
Then, in the late stage of the reaction when the hydration reaction in the chemical heat storage material progresses and the reactivity decreases, the upstream side on-off
次に本例の作用効果について説明する。
化学蓄熱装置1において、媒体蒸気221は、熱交換手段4によって加熱されることで膨張し、高圧の過熱蒸気222となる。そのため、過熱蒸気222は、媒体蒸気221に比べて、反応器11に内蔵された化学蓄熱材に浸透しやすく、化学蓄熱材における水和反応を促進することができる。また、化学蓄熱材における水和反応の促進に伴って、化学蓄熱材における媒体蒸気221の水和反応量が増大する。したがって、蒸発器2における媒体蒸気221の発生が促進される。これにより、蒸発器2における冷熱の放熱量を増大することができる。また、化学蓄熱材の水和反応が促進されることにより、反応器11における温熱の放熱量を増大することができる。それゆえ、化学蓄熱装置1における暖房性能及び冷房性能を向上することができる。
Next, the effect of this example is demonstrated.
In the chemical
また、反応器11において発生した温熱を用いて、媒体蒸気221を加熱し、過熱蒸気222を生成している。そのため、媒体蒸気221を加熱するための熱源を新たに設ける必要がない。したがって、化学蓄熱装置1の構造の複雑化、コスト増大を伴うことなく、容易に化学蓄熱装置1における暖房性能及び冷房性能を向上することができる。
Moreover, the medium vapor |
また、媒体流路3には、熱交換手段4よりも蒸発器2側の位置に配置された上流側開閉弁311と、熱交換手段4よりも反応器11側の位置に配置された上流側開閉弁312とが設けてあり、上流側開閉弁311を開放すると共に上流側開閉弁312を閉止した状態で媒体流路3へ媒体蒸気221を導入した後、上流側開閉弁311を閉止し、上流側開閉弁311と上流側開閉弁312との間に導入された媒体蒸気221と温熱媒体61との間において熱交換することで媒体蒸気221を過熱蒸気222とし、過熱蒸気222を反応器11へと供給するよう構成されている。そのため、媒体流路3における上流側開閉弁311と上流側開閉弁312とによって閉止された空間内で、媒体蒸気221を加熱することにより、過熱蒸気222をより高圧にすることができる。これにより、反応器11に内蔵された化学蓄熱材における水和反応をより促進することができる。
Further, in the
以上のごとく、本例の化学蓄熱装置1によれば、暖房性能及び冷房性能を向上することができる。
As described above, according to the chemical
(実施例2)
本例は、図2に示すごとく、実施例1における化学蓄熱装置の構造を変更した例を示すものである。
本例の化学蓄熱装置1の媒体流路3は、熱交換手段4よりも反応器11側の位置に配置された下流側貯蓄容器321を備えている。下流側貯蓄容器321は、その内部の空間に過熱蒸気222を貯留することができる。
その他の構成は実施例1と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
(Example 2)
This example shows the example which changed the structure of the chemical heat storage apparatus in Example 1, as shown in FIG.
The
Other configurations are the same as those of the first embodiment. Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment represent the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.
本例の化学蓄熱装置1によれば、過熱蒸気222を下流側貯蓄容器321に貯留することで、反応器11に過熱蒸気222を安定して供給することができる。
また、本例においても実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
According to the chemical
Also in this example, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
(実施例3)
本例は、図3に示すごとく、実施例1における化学蓄熱装置の構成を変更した例を示すものである。
本例の化学蓄熱装置1の媒体流路3は、熱交換手段4よりも蒸発器2側の位置に配置された上流側貯蓄容器322を備えている。上流側貯蓄容器322は、その内部の空間に媒体蒸気221を貯留することができる。
その他の構成は実施例1と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
(Example 3)
This example shows the example which changed the structure of the chemical thermal storage apparatus in Example 1, as shown in FIG.
The
Other configurations are the same as those of the first embodiment. Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment represent the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.
本例の化学蓄熱装置1によれば、過熱蒸気222が、反応器11側へ逆流するのを防止することができる。
また、本例においても実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
According to the chemical
Also in this example, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
(実施例4)
本例は、図4に示すごとく、実施例1における化学蓄熱装置の構成を変更した例を示すものである。
本例の化学蓄熱装置1は、媒体流路3から分岐し、媒体流路3における熱交換手段4よりも反応器11側の部位と、媒体流路3における熱交換手段4よりも蒸発器2側の部位とを連通するバイパス流路33を備えている。バイパス流路33の反応器側端部331は、反応器11と上流側開閉弁312との間において、媒体流路3と接続されている。また、バイパス流路33の蒸発器側端部332は、媒体流路3に設けられた三方弁からなるバイパス開閉弁333と接続されている。バイパス開閉弁333は、上流側開閉弁311を兼ねるものであり、媒体流路3を開放しバイパス流路33を閉止することにより、熱交換手段4が設けられた媒体流路3へ媒体蒸気221を流通させることができる。また、バイパス開閉弁333によって、媒体流路3を閉止し、バイパス流路33を開放することにより、バイパス流路33へ媒体蒸気221を流通させることができる。
その他の構成は実施例1と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
Example 4
This example shows the example which changed the structure of the chemical thermal storage apparatus in Example 1, as shown in FIG.
The chemical
Other configurations are the same as those of the first embodiment. Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment represent the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.
本例の化学蓄熱装置1によれば、化学蓄熱材における水和反応性が高く、媒体蒸気221が安定して発生する反応初期においては、バイパス流路33を通じて、媒体蒸気221を反応器11へと供給することができる。これにより、反応初期には、媒体蒸気221を反応器11へ供給する際の圧損を低減し、媒体蒸気221を効率よく反応器11へと供給することができる。一方で、反応後期には、上述のごとく、媒体蒸気221を媒体流路3へ流通させ、熱交換手段4によって媒体蒸気221を加熱し、過熱蒸気222を発生させる。これにより、化学蓄熱材の水和反応性を向上し、化学蓄熱装置1における暖房性能及び冷房性能を向上することができる。
また、本例においても実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
According to the chemical
Also in this example, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
(実施例5)
本例は、図5に示すごとく、実施例1における化学蓄熱装置の構成を変更した例を示すものである。
本例の化学蓄熱装置1は、第1反応器111及び第2反応器112の2つの反応器1を備えている。第1反応器111及び第2反応器112は、第1熱媒流路502及び第2熱媒流路503によって、熱交換手段4としての第1熱交換手段41と第2熱交換手段42とにそれぞれ接続されている。また、媒体流路3は、蒸発器2と接続された本流路344と、本流路344から分岐した第1分岐流路342と第2分岐流路343とを有している。第1反応器111及び第2反応器112は、第1分岐流路342と第2分岐流路343とにそれぞれ接続されている。つまり、第1反応器111及び第2反応器112は、本流路344、第1分岐流路342及び第2分岐流路343を介して蒸発器2と接続されている。
(Example 5)
This example shows the example which changed the structure of the chemical thermal storage apparatus in Example 1, as shown in FIG.
The chemical
媒体流路3における第1分岐流路342と第2分岐流路343との分岐点には、三方弁からなる分岐開閉弁341を設けてある。分岐開閉弁341によって、第1分岐流路342を開放し第2分岐流路343を閉止することにより、第1反応器111に過熱蒸気222を供給することができる。また、分岐開閉弁341によって、第1分岐流路342を閉止し第2分岐流路343を開放することにより、第2反応器112に過熱蒸気222を供給することができる。つまり、分岐開閉弁341によれば、第1分岐流路342及び第2分岐流路343に、それぞれ閉止弁を設けた場合と同様に、第1分岐流路342と第2分岐流路343とを順番に開閉する動作を行うことができる。
その他の構成は実施例1と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
A branch opening /
Other configurations are the same as those of the first embodiment. Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment represent the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.
本例の化学蓄熱装置1によれば、複数の反応器11に内蔵された化学蓄熱材を交互に水和反応させることにより、蒸発器2における媒体蒸気221の発生量を増大することができる。したがって、複数の反応器11における暖房性能及び蒸発器2における冷房性能を向上することができる。
また、本例においても実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
According to the chemical
Also in this example, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
(実施例6)
本例は、図6に示すごとく、実施例1における化学蓄熱装置の構成を変更した例を示すものである。
本例の化学蓄熱装置1の熱交換手段4は、反応器11によって加熱された温熱媒体61と、媒体流路3を冷却するための冷熱を伝達する冷熱媒体63とを流通可能に構成されている。反応器11と熱交換手段4との間には、温熱媒体61又は冷熱媒体63を流通する熱媒流路501を設けてある。
(Example 6)
This example shows the example which changed the structure of the chemical thermal storage apparatus in Example 1, as shown in FIG.
The
熱媒流路501は、反応器11と接続された反応器側流路51と、反応器側流路51から直接車室内へと温熱媒体61を直接導入するための第1温熱流路52と、反応器側流路51から熱交換手段4へと温熱媒体61を供給するための第2温熱流路53とを有している。反応器側流路51、第1温熱流路52及び第2温熱流路53は、三方弁からなる反応器側開閉弁56によって接続されている。また、熱媒流路501は、冷熱媒体63としての外気を導入する外気導入流路54と、熱交換手段4と接続された熱交換手段側流路55とを有している。第2温熱流路53、外気導入流路54及び熱交換手段側流路55は、三方弁からなる熱交換手段側開閉弁57によって接続されている。
The heat
熱交換手段4に温熱媒体61を供給する際には、反応器側開閉弁56によって、第1温熱流路52を閉止し、反応器側流路51と第2温熱流路53とを連通させる。また、熱交換手段側開閉弁57によって、外気導入流路54を閉止し、第2温熱流路53と熱交換手段側流路55とを連通させる。
また、熱交換手段4に冷熱媒体63を供給する際には、反応器側開閉弁56によって、第2温熱流路53を閉止し、反応器側流路51と第1温熱流路52とを連通させる。また、熱交換手段側開閉弁57によって、第2温熱流路53を閉止し、外気導入流路54と熱交換手段側流路55とを連通させる。
その他の構成は実施例1と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
When supplying the
Further, when supplying the cooling
Other configurations are the same as those of the first embodiment. Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment represent the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.
本例の化学蓄熱装置1によれば、熱交換手段4に冷熱媒体63を流通させ媒体流路3内の媒体蒸気221を冷却することで、媒体流路3内の圧力を低下させることができる。これにより、媒体流路3に媒体蒸気221を容易に導入することができる。
また、本例においても実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
According to the chemical
Also in this example, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
上記実施例1〜上記実施例6においては、蒸発器2と凝縮器とを一体に形成する蒸発器2を用いた。これ以外にも、蒸発器2と凝縮器とを互いに別体に設けてもよい。
In the said Example 1-the said Example 6, the
1 化学蓄熱装置
11 反応器
2 蒸発器
22 反応媒体
221 媒体蒸気
222 過熱蒸気
3 媒体流路
4 熱交換手段
6 空調空気
61 温熱媒体
DESCRIPTION OF
Claims (7)
媒体流路(3)によって上記反応器(11)と連通され、反応媒体(22)を蒸発させた媒体蒸気(221)を生成すると共に空調空気(6)と熱交換を行う蒸発器(2)と、
上記化学蓄熱材の水和反応によって生じた熱によって加熱された温熱媒体(61)と、上記媒体流路(3)内の上記媒体蒸気(221)との間において熱交換を行う熱交換手段(4)とを有しており、
該熱交換手段(4)によって上記媒体蒸気(221)が加熱されることにより得られた高温高圧の過熱蒸気(222)を上記反応器(11)へと供給するよう構成されていることを特徴とする化学蓄熱装置(1)。 A reactor (11) containing a chemical heat storage material that dissipates heat by a hydration reaction and stores heat by a dehydration reaction;
The evaporator (2) communicated with the reactor (11) by the medium flow path (3), generates a medium vapor (221) by evaporating the reaction medium (22), and exchanges heat with the conditioned air (6). When,
Heat exchange means for exchanging heat between the heating medium (61) heated by the heat generated by the hydration reaction of the chemical heat storage material and the medium vapor (221) in the medium flow path (3) ( 4) and
A high-temperature and high-pressure superheated steam (222) obtained by heating the medium vapor (221) by the heat exchange means (4) is supplied to the reactor (11). Chemical heat storage device (1).
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