JP2015230132A - Heat medium circulation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばエンジンから排出される排気ガス等の熱媒体を流通させる熱媒体流通装置に関する。 The present invention relates to a heat medium distribution device for distributing a heat medium such as exhaust gas discharged from an engine.
従来の熱媒体流通装置として、例えば特許文献1に記載されているような、反応媒体としてアンモニア(NH3)を用いた化学蓄熱装置により、エンジンからの排気ガスを浄化するための酸化触媒を加熱する排気浄化装置が知られている。特許文献1に記載された排気浄化装置は、NH3を貯蔵する貯蔵器と、この貯蔵器と導入管を介して接続されるとともに反応材が充填された反応器と、エンジンからの排気ガスが流れる配管内に設置された加熱対象物としての酸化触媒と、を備えている。
As a conventional heat medium distribution device, an oxidation catalyst for purifying exhaust gas from an engine is heated by a chemical heat storage device using ammonia (NH 3 ) as a reaction medium as described in
このような排気浄化装置では、エンジン始動時などの排気ガスの温度が低温である場合に、貯蔵器に貯蔵されたNH3が導入管を介して反応器に供給され、供給されたNH3と反応器内の反応材とが化学反応して、熱が発生する。この熱により、酸化触媒が加熱されるため、排気ガスの温度が低温であっても、所定の排気ガス浄化性能が確保される。 In such an exhaust purification device, when the temperature of the exhaust gas is low, such as when the engine is started, NH 3 stored in the reservoir is supplied to the reactor via the introduction pipe, and the supplied NH 3 and The reaction material in the reactor chemically reacts to generate heat. Since the oxidation catalyst is heated by this heat, a predetermined exhaust gas purification performance is ensured even when the temperature of the exhaust gas is low.
ところで、特許文献1の排気浄化装置においては、配管の外周面に反応器が設けられているので、反応器において発生した熱の一部が、配管の反応器に接触する部分を介して配管の延びる方向に沿って伝わっていき、配管に形成されたフランジから放熱されてしまう。即ち、反応器において発生する熱の一部が加熱対象物の加熱に用いられずに無駄になっていた。
By the way, in the exhaust gas purification apparatus of
本発明は、反応器で発生する熱を有効に利用することができる熱媒体流通装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a heat medium distribution device that can effectively use heat generated in a reactor.
本発明に係る熱媒体流通装置は、熱媒体が流通する配管と、配管の周囲に設けられ、反応媒体との化学反応による発熱と蓄熱による反応媒体の脱離とを可逆的に行う反応材を有する反応器と、反応媒体を流通可能な接続管により反応器と接続され、反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、反応器の上流側及び下流側の少なくとも一方における配管の内周面から配管の内側へ向かって突出して形成された伝熱部と、を備えることを特徴とする。 The heat medium flow device according to the present invention includes a pipe through which the heat medium flows and a reaction material that is provided around the pipe and that reversibly generates heat due to a chemical reaction with the reaction medium and desorbs the reaction medium due to heat storage. A reactor connected to the reactor by a connecting pipe through which the reaction medium can flow and storing the reaction medium, and an inner surface of the pipe from the inner peripheral surface of the pipe on at least one of the upstream side and the downstream side of the reactor And a heat transfer portion formed so as to protrude toward the surface.
本発明に係る熱媒体流通装置では、貯蔵器から反応器に導入された反応媒体と反応器内の反応材との化学反応により、反応器において熱が発生する。このとき、反応器において発生した熱の一部が、配管の反応器に接触する部分を介して配管の延びる方向に沿って伝わってしまう。この熱媒体流通装置では、反応器の上流側及び下流側の少なくとも一方における配管の内周面から配管の内側へ向かって突出して形成された伝熱部を備えているので、反応器において発生した熱の一部が配管へ伝わっても、伝熱部を介して当該熱を配管内の熱媒体へと伝えることができる。よって、反応器において発生した熱を効率的に熱媒体へ伝えることができ、反応器で発生する熱を有効に利用することができる。 In the heat medium circulating apparatus according to the present invention, heat is generated in the reactor by a chemical reaction between the reaction medium introduced from the reservoir into the reactor and the reaction material in the reactor. At this time, part of the heat generated in the reactor is transmitted along the direction in which the pipe extends through the portion of the pipe that contacts the reactor. In this heat medium circulation device, since it is provided with a heat transfer portion formed to protrude from the inner peripheral surface of the pipe to the inside of the pipe on at least one of the upstream side and the downstream side of the reactor, it is generated in the reactor. Even if part of the heat is transferred to the pipe, the heat can be transferred to the heat medium in the pipe via the heat transfer section. Therefore, the heat generated in the reactor can be efficiently transmitted to the heat medium, and the heat generated in the reactor can be used effectively.
本発明に係る熱媒体流通装置において、伝熱部は、配管の内周面から配管の内径中心に向かって延びたフィン状を有していてもよい。この場合、配管へ伝わった熱を効率良く熱媒体へ伝えるのに好適である。 In the heat medium flow device according to the present invention, the heat transfer section may have a fin shape extending from the inner peripheral surface of the pipe toward the inner diameter center of the pipe. In this case, it is suitable for efficiently transferring the heat transferred to the pipe to the heat medium.
本発明に係る熱媒体流通装置において、伝熱部が形成される位置における配管の周囲には、断熱材が設けられていてもよい。この場合、配管へ伝わった熱が配管の外周部から放熱されることを、配管の周囲に設けられた断熱材によって抑制することができる。 In the heat medium circulating apparatus according to the present invention, a heat insulating material may be provided around the pipe at the position where the heat transfer section is formed. In this case, it is possible to suppress heat transmitted to the pipe from being radiated from the outer peripheral portion of the pipe by the heat insulating material provided around the pipe.
本発明に係る熱媒体流通装置において、伝熱部は、反応器の上流側及び下流側における配管の内周面から配管の内側に向かって突出して形成されていてもよい。この場合、反応器の上流側及び下流側のいずれの配管に伝わった熱も、伝熱部を介して配管内の熱媒体へと伝えることができる。よって、反応器において発生した熱をより効率的に熱媒体へ伝えることができ、反応器で発生する熱をより有効に利用することができる。 In the heat medium flow device according to the present invention, the heat transfer section may be formed to protrude from the inner peripheral surface of the pipe on the upstream side and the downstream side of the reactor toward the inside of the pipe. In this case, the heat transferred to both the upstream and downstream piping of the reactor can be transferred to the heat medium in the piping via the heat transfer section. Therefore, the heat generated in the reactor can be more efficiently transmitted to the heat medium, and the heat generated in the reactor can be used more effectively.
本発明に係る熱媒体流通装置において、反応器が配置された部分に対応する配管の内部には加熱対象物が設けられ、伝熱部は、加熱対象物の上流側及び下流側の少なくとも一方における配管の内周面から配管の内側へ向かって突出して形成されていてもよい。この場合、伝熱部により、反応器の上流側又は下流側の配管に伝わった熱だけでなく、加熱対象物の上流側又は下流側の配管に伝わった熱を配管内の熱媒体へと伝えることができる。よって、例えば反応器よりも配管の軸方向内側に加熱対象物が入り込んで配置される場合に、反応器で発生する熱を好適に有効利用することができる。 In the heat medium flow device according to the present invention, a heating object is provided inside the pipe corresponding to the portion where the reactor is disposed, and the heat transfer section is provided on at least one of the upstream side and the downstream side of the heating object. It may be formed protruding from the inner peripheral surface of the pipe toward the inside of the pipe. In this case, the heat transfer section transfers not only the heat transferred to the upstream or downstream piping of the reactor but also the heat transferred to the upstream or downstream piping of the object to be heated to the heat medium in the piping. be able to. Therefore, for example, when the heating object enters and is arranged inside the pipe in the axial direction from the reactor, the heat generated in the reactor can be used effectively.
本発明によれば、反応器で発生する熱を有効に利用することができる熱媒体流通装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat carrier distribution apparatus which can utilize effectively the heat which generate | occur | produces in a reactor can be provided.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る熱媒体流通装置としての排気浄化装置を示す概略構成図である。同図において、排気浄化装置1は、車両のディーゼルエンジン2(以下、単にエンジン2という)の排気系に設けられ、エンジン2から排出される熱媒体である排気ガス中に含まれる有害物質(環境汚染物質)を浄化する装置である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an exhaust purification device as a heat medium flow device according to the first embodiment of the present invention. In the figure, an exhaust
排気浄化装置1は、エンジン2と接続された排気通路である円筒状の排気管(配管)3の途中に上流側から下流側に向けて順に配置された熱交換器4、酸化触媒(DOC:Diesel Oxidation Catalyst)5、ディーゼル排気微粒子除去フィルタ(DPF:Diesel Particulate Filter)6、選択還元触媒(SCR:SelectiveCatalytic Reduction)7、及び酸化触媒(ASC:Ammonia Slip Catalyst)8を備えている。
The
熱交換器4は、エンジン2からの排気ガスと後述する反応器11との間で熱の伝達を行う機器であり、ハニカム構造をなしている。なお、熱交換器4はハニカム構造に限らず、周知の熱交換構造を利用可能である。酸化触媒5は、排気ガス中に含まれるHC及びCO等を酸化して浄化する触媒である。DPF6は、排気ガス中に含まれる粒子状物質PM:Particulate Matter)を捕集して取り除くフィルタである。SCR7は、尿素またはアンモニア(NH3)によって、排気ガス中に含まれるNOxを還元して浄化する触媒である。酸化触媒8は、SCR7をすり抜けてSCR7の下流側に流れたNH3を酸化する触媒である。
The
また、排気浄化装置1は、化学蓄熱ユニット10を備えている。化学蓄熱ユニット10は、通常は排気ガスの熱(排熱)を蓄えておき、必要なときに排熱を使用することにより、エネルギーレスで熱交換器4を加熱する装置である。化学蓄熱ユニット10は、熱交換器4の周囲に配置された反応器11と、熱交換器4から離間して配置された吸着器(貯蔵器)12とを備えている。
Further, the
反応器11は、気体の反応媒体であるNH3との化学反応による発熱と蓄熱によるNH3の脱離とを可逆的に行う反応材13を含んでいる。反応材13としては、ハロゲン化物のMXaという組成を持つ材料が用いられる。ここで、Mは、Mg、Ca、Sr等のアルカリ土類金属、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等の遷移金属である。Xは、Cl、Br、I等である。aは、2〜3である。なお、反応器11は、ステンレス鋼、金属ビーズ、SiCビーズ、Siビーズ、カーボンビーズ、アルミナビーズ等の高熱伝導体を含んでいてもよい。
The
吸着器12は、NH3の物理吸着による保持及び脱離が可能な吸着材14を含んでいる。吸着材14としては、活性炭、カーボンブラック、メソポーラスカーボン、ナノカーボン及びゼオライト等が用いられる。吸着器12は、NH3を吸着材14に物理吸着させることで、NH3を貯蔵する。
The
反応器11及び吸着器12は、NH3を流通可能な接続管である導入管15を介して接続されている。導入管15には、反応器11と吸着器12との間の流路を開閉させる開閉弁である電磁弁16が設けられている。電磁弁16は、コントローラ(不図示)により制御される。
The
このような化学蓄熱ユニット10において、エンジン2からの排気ガスの温度が低いときは、電磁弁16が開くことで、吸着器12から反応器11にNH3が導入管15を介して供給され、反応器11の反応材13(例えばMgBr2)とNH3とが化学反応して化学吸着(配位結合)し、反応材13から熱が発生する。つまり、下記の反応式(A)における左辺から右辺への反応(発熱反応)が起こる。そして、反応器11で発生した熱によって熱交換器4が加熱されると共に、熱交換器4を介して排気ガスが加熱される。
MgBr2+xNH3 ⇔ Mg(NH3)xBr2+熱 …(A)
In such a chemical
MgBr 2 + xNH 3 MgMg (NH 3 ) xBr 2 + heat (A)
一方、エンジン2からの排気ガスの温度が高くなると、排熱が反応器11の反応材13に与えられることで、反応材13とNH3とが分離する。つまり、上記の反応式(A)における右辺から左辺への反応(再生反応)が起こる。そして、反応材13から脱離したNH3は、導入管15を介して吸着器12に戻り、吸着器12の吸着材14に物理吸着(回収)される。
On the other hand, when the temperature of the exhaust gas from the
続いて、図2及び図3を参照して、本実施形態に係る排気浄化装置(熱媒体流通装置)1の主要部の構成について詳細に説明する。図2は、図1に示す排気浄化装置1の主要部の概略断面図である。図3は、図2のIII-III線に沿った断面図である。
Then, with reference to FIG.2 and FIG.3, the structure of the principal part of the exhaust gas purification apparatus (heat medium distribution apparatus) 1 which concerns on this embodiment is demonstrated in detail. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the main part of the exhaust
図2に示すように、熱交換器4(加熱対象物)は、反応器11が配置された部分に対応する排気管3の内部に配置されている。熱交換器4は、排気管3内を流れる排気ガスが通り抜けることが可能となっている。反応器11は、熱交換器4が配置された位置における排気管3の周囲に配置されている。反応器11は、排気管3の外周面3bに溶接等によって固定された環状のケース11aと、このケース11aの内部に充填された上記の反応材13とを有している。即ち、排気管3は、反応器11の内筒を構成する。ケース11aには、上記の導入管15が連結されている。
As shown in FIG. 2, the heat exchanger 4 (heating target) is disposed inside the
反応器11の上流側に位置する排気管3には、上流側フランジ17が一体的に形成されている。反応器11の下流側に位置する排気管3には、下流側フランジ18が一体的に形成されている。なお、ここでいう上流側及び下流側とは、排気管3内を排気ガスが流れる方向の上流側及び下流側のことである。上流側フランジ17及び下流側フランジ18は、熱交換器4を上流側の排気管3と下流側の排気管3との間に配設するための部分である。排気管3は、例えばステンレス鋼によって形成されている。
An
図2及び図3に示すように、本実施形態においては、反応器11(熱交換器4)の上流側に位置する排気管3の内周面3aに、フィン状の伝熱部である伝熱フィン20が複数設けられている。伝熱フィン20は、内周面3aから排気管3の径方向内側へ向かって突出して形成されている。伝熱フィン20は、排気管3と同じ材料によって排気管3と一体的に形成されている。例えば、伝熱フィン20は、ステンレス鋼によって形成され、溶接等によって排気管3の内周面3aに接続固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the present embodiment, a fin-like heat transfer section is provided on the inner
伝熱フィン20は、排気管3の内部における排気ガスの流れに影響を与えない形状及び大きさを呈していることが好ましい。例えば、伝熱フィン20は、内周面3aから排気管3の内径中心Pに向かって延びる薄い板部材である。伝熱フィン20は、排気管3の内径中心Pに向かって内周面3aに立設された状態で、排気管3の内周面3aに沿って熱交換器4から上流側フランジ17の手前までの間に延びている。なお、排気管3の軸方向に沿った伝熱フィン20の長さは、図示する長さに特に限定されず、熱交換器4に更に近接していてもよく、又は上流側フランジ17に更に近接していてもよい。また、当該伝熱フィン20の長さは、図示する長さよりも短くてもよい。
The
伝熱フィン20は、排気管3の軸方向及び径方向に延びる側面20aと、排気管3の内径中心Pに向かう端面20bと、を有している。排気管3の径方向における側面20aの長さは、例えば排気管3の内径の半分以下である。このような伝熱フィン20が、排気管3の内周面3a上に略等間隔に複数並列して配置されている。すなわち、複数の伝熱フィン20の各側面20aは、互いに離間している。複数の伝熱フィン20は、例えば内径中心Pを中心として、点対称の位置に配置されている。すなわち、複数の伝熱フィン20の各端面20bは、互いに離間している。このように、複数の伝熱フィン20は、互いに接触しないように形成されている。
The
次に、図4を参照して、本実施形態に係る排気浄化装置(熱媒体流通装置)1の作用効果について説明する。図4は、従来の排気浄化装置における放熱の様子を示す模式図である。 Next, with reference to FIG. 4, the effect of the exhaust purification apparatus (heat medium distribution apparatus) 1 which concerns on this embodiment is demonstrated. FIG. 4 is a schematic diagram showing a state of heat dissipation in a conventional exhaust purification device.
従来の排気浄化装置100では、反応器11において発生する熱の一部が、排気管3の反応器11に接触する部分を介して排気管3の延びる(軸)方向Aに伝わっていき、排気管3に形成された上流側フランジ17から放熱されてしまう。これにより、反応器11において発生した熱を熱交換器4へ効率的に伝えることができず、その結果、排気ガスの加熱を効率的に行うことができなくなるという問題があった。
In the conventional
また、反応器11と排気管3とが溶接等により接続されているので、反応器11と排気管3との間に断熱材等を設けることは難しく、上記のような放熱に対しては有効な対策がなかった。その結果、従来の排気浄化装置100において排ガスを適切に昇温させるためには、反応器11内の反応材13の量を増やさなければならず、反応器11が増大化するという問題も生じていた。
In addition, since the
これに対し、本実施形態に係る排気浄化装置(熱媒体流通装置)1によれば、吸着器12から導入管15を介して反応器11に導入されたNH3と反応器11内の反応材13との化学反応により、反応器11において熱が発生する。この排気浄化装置1では、反応器11の上流側における排気管3の内周面3aから排気管3の径方向内側へ向かって突出して形成された伝熱フィン20を備えているので、反応器11において発生する熱の一部がその反応器11に接続された排気管3へ伝わっても、伝熱フィン20を介して当該熱を排気管3内の排気ガスへと伝えることができる。よって、反応器11において発生する熱により熱交換器4を介して排気ガスを加熱するだけでなく、反応器11において発生する熱を効率的に排気ガスへ伝えることができ、反応器11で発生する熱を有効に利用することができる。
On the other hand, according to the exhaust purification device (heat medium flow device) 1 according to the present embodiment, NH 3 introduced from the
排気浄化装置1によれば、反応器11で発生する熱を有効に利用することができる結果、反応器11に搭載する反応材13を減らすことができるので、反応器11の増大化を抑制することができる。
According to the exhaust
排気浄化装置1において、伝熱フィン20は、排気管3の内周面3aから排気管3の内径中心Pに向かって延びている。よって、排気管3の内部における排気ガスの流れを阻害することなく、排気管3へ伝わった熱を効率良く排気ガスへ伝えるのに好適である。
In the
複数の伝熱フィン20は、互いに接触しないように形成されているので、排気管3の内部における排気ガスの流れを阻害することなく、排気管3へ伝わった熱を効率良く排気ガスへ伝えるのに好適である。
Since the plurality of
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る排気浄化装置(熱媒体流通装置)の構成について説明する。第2実施形態に係る排気浄化装置は、第1実施形態に係る排気浄化装置1と同様、反応器11と、吸着器12と、伝熱フィン20と、を備える。
(Second Embodiment)
Next, the structure of the exhaust emission control device (heat medium circulation device) according to the second embodiment will be described. The exhaust gas purification apparatus according to the second embodiment includes the
図5は、第2実施形態に係る熱媒体流通装置としての排気浄化装置の主要部の概略断面図である。図5に示すように、第2実施形態に係る排気浄化装置1Bは、排気管3の周囲に断熱材30が更に設けられている点で、第1実施形態に係る排気浄化装置1とは異なる。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a main part of an exhaust purification device as a heat medium circulation device according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, the
断熱材30は、伝熱フィン20が形成される位置における排気管3の周囲に設けられている。断熱材30は、排気管3の周囲に巻き付けられている。断熱材30は、例えば排気管3における上流側フランジ17から反応器11までの間を覆うように延びている。断熱材30は、例えばセラミックファイバー等の高機能断熱材で構成されている。
The
以上、第2実施形態に係る排気浄化装置1Bにおいても、吸着器12から導入管15を介して反応器11に導入されたNH3と反応器11内の反応材13との化学反応により、反応器11において熱が発生する。この排気浄化装置1Bでは、反応器11の上流側における排気管3の内周面3aから排気管3の径方向内側へ向かって突出して形成された伝熱フィン20を備えているので、反応器11において発生する熱の一部がその反応器11に接続された排気管3へ伝わっても、伝熱フィン20を介して当該熱を排気管3内の排気ガスへと伝えることができる。よって、第1実施形態に係る排気浄化装置1と同様、反応器11において発生する熱により熱交換器4を介して排気ガスを加熱するだけでなく、反応器11において発生する熱を効率的に排気ガスへ伝えることができ、反応器11で発生する熱を有効に利用することができる。
As described above, also in the exhaust
更に、排気浄化装置1Bによれば、排気管3へ伝わった熱が排気管3の外周部から放熱されることを、排気管3の周囲に設けられた断熱材30によって抑制することができる。
Furthermore, according to the exhaust
(第3実施形態)
次に、第3実施形態に係る排気浄化装置(熱媒体流通装置)の構成について説明する。第3実施形態に係る排気浄化装置は、第1実施形態に係る排気浄化装置1と同様、反応器11と、吸着器12と、伝熱フィン20と、を備える。
(Third embodiment)
Next, the structure of the exhaust emission control device (heat medium circulation device) according to the third embodiment will be described. The exhaust gas purification apparatus according to the third embodiment includes the
図6は、第3実施形態に係る熱媒体流通装置としての排気浄化装置の主要部の概略断面図である。図6に示すように、第3実施形態に係る排気浄化装置1Cにおいては、反応器11(熱交換器4)の上流側に位置する排気管3の内周面3aに加えて、反応器11(熱交換器4)の下流側に位置する排気管3の内周面3aにも伝熱フィン20が設けられている点で、第1実施形態に係る排気浄化装置1とは異なる。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a main part of an exhaust purification device as a heat medium circulation device according to the third embodiment. As shown in FIG. 6, in the exhaust
反応器11の下流側における伝熱フィン20は、少なくとも最も下流側の酸化触媒8よりも上流側に位置している。例えば、この伝熱フィン20は、反応器11の下流側であって、且つ、酸化触媒5の上流側に位置する排気管3の内周面3aに設けられている。この伝熱フィン20は、排気管3の内径中心Pに向かって内周面3aに立設された状態で、排気管3の内周面3aに沿って熱交換器4から下流側フランジ18までの間に延びている。なお、反応器11の下流側における伝熱フィン20の形状及び大きさは、反応器11の上流側における伝熱フィン20の形状及び大きさと同様である。
The
以上、第3実施形態に係る排気浄化装置1Cにおいても、吸着器12から導入管15を介して反応器11に導入されたNH3と反応器11内の反応材13との化学反応により、反応器11において熱が発生する。この排気浄化装置1Cでは、反応器11の上流側及び下流側における排気管3の内周面3aから排気管3の径方向内側へ向かって突出して形成された伝熱フィン20を備えているので、反応器11において発生する熱の一部がその反応器11に接続された排気管3へ伝わっても、これらの伝熱フィン20を介して当該熱を排気管3内の排気ガスへと伝えることができる。よって、第1実施形態に係る排気浄化装置1と同様、反応器11において発生する熱により熱交換器4を介して排気ガスを加熱するだけでなく、反応器11において発生する熱を効率的に排気ガスへ伝えることができ、反応器11で発生する熱を有効に利用することができる。
As described above, also in the exhaust
更に、排気浄化装置1Cによれば、反応器11の上流側及び下流側のいずれの排気管3に伝わった熱も、伝熱フィン20を介して排気管3の内部を流れる排気ガスへと伝えることができる。これにより、例えば、反応器11の上流側における伝熱フィン20によっても暖まりきれなかった排気ガスを反応器11の下流側における伝熱フィン20を介した伝熱によって暖めること、又は、反応器11の上流側における伝熱フィン20によって暖まった排気ガスを反応器11の下流側における伝熱フィン20を介した伝熱によって保温すること等が可能となる。したがって、反応器11において発生した熱をより効率的に排気ガスへ伝えることができ、排気ガスの加熱をより効率的に行うことが可能となる。
Furthermore, according to the
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。 As mentioned above, although various embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, It deform | transformed in the range which does not change the summary described in each claim, or applied to others It may be a thing.
例えば、伝熱フィン20は、反応器11の上流側及び下流側の少なくとも一方における排気管3の内周面3aに形成されていればよく、必ずしも反応器11の上流側における排気管3の内周面3aに形成されていなくてもよい。また、熱交換器4を例えば反応器11よりも排気管3の軸方向内側に入り込んで配置してもよい。このとき、伝熱フィン20は、熱交換器4の上流側及び下流側の少なくとも一方における排気管3の内周面3aから排気管3の径方向内側へ向かって突出して形成される。この場合、伝熱フィン20により、反応器11の上流側又は下流側の排気管3に伝わった熱だけでなく、熱交換器4の上流側又は下流側の排気管3に伝わった熱を排気管3内の排気ガスへと伝えることができ、反応器11で発生する熱を好適に有効利用することができる。
For example, the
上記実施形態において、フィン状の伝熱部である伝熱フィン20は、排気管3の内周面3aから排気管3の内径中心Pに向かって延びる薄い板部材であり、排気管3の内径中心Pに向かって内周面3aに立設されているとしたが、これに限られない。例えば、伝熱フィン20は、一体的に折り曲げて複数のフィンを形成した部材を排気管3の内周面3aに沿うように配置し、当該部材と内周面3aとを溶接等することによって形成されてもよい。
In the above embodiment, the
反応器11に導入される反応媒体は、NH3に限られず、例えばH2Оとしても良い。この場合には、H2Оと化学反応させる反応材としては、CaO、MnO、CuO、Al2O3等を使用する。
The reaction medium introduced into the
また、上記実施形態において、反応器11は、熱交換器4が配置された位置における排気管3の周囲に配置されているとしたが、これに限られない。例えば、酸化触媒5が配置された位置における排気管3の周囲に配置されてもよい。この場合、酸化触媒5が、反応器11が配置された部分に対応する排気管3の内部に設けられた加熱対象物となる。即ち、反応器11は、熱交換器4を加熱するものに限られず、例えば排気管3の酸化触媒5等、エンジン2の排気系に設けられた他の部分を加熱するものにも適用可能である。また、反応器11は、排気管3における加熱対象物が存在しない部分を加熱するものにも適用可能である。また、熱媒体は、排気ガスに限られず、例えば配管内を流れる排オイル等でもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
1,1B,1C…排気浄化装置(熱媒体流通装置)、3…排気管(配管)、3a…内周面、4…熱交換器(加熱対象物)、11…反応器、12…吸着器(貯蔵器)、13…反応材、15…導入管(接続管)、20…伝熱フィン(伝熱部)、30…断熱材、P…内径中心。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記配管の周囲に設けられ、反応媒体との化学反応による発熱と蓄熱による前記反応媒体の脱離とを可逆的に行う反応材を有する反応器と、
前記反応媒体を流通可能な接続管により前記反応器と接続され、前記反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、
前記反応器の上流側及び下流側の少なくとも一方における前記配管の内周面から前記配管の内側へ向かって突出して形成された伝熱部と、
を備える熱媒体流通装置。 Piping through which the heat medium flows;
A reactor provided around the pipe and having a reaction material that reversibly generates heat due to a chemical reaction with the reaction medium and desorption of the reaction medium due to heat storage;
A reservoir connected to the reactor by a connecting pipe capable of circulating the reaction medium, and storing the reaction medium;
A heat transfer section formed to protrude from the inner peripheral surface of the pipe toward the inside of the pipe on at least one of the upstream side and the downstream side of the reactor;
A heat medium distribution device comprising:
請求項1に記載の熱媒体流通装置。 The heat transfer section has a fin shape extending from the inner peripheral surface of the pipe toward the inner diameter center of the pipe.
The heat medium distribution apparatus according to claim 1.
請求項1〜3の何れか一項に記載の熱媒体流通装置。 The heat transfer section is formed to protrude from the inner peripheral surface of the pipe on the upstream side and the downstream side of the reactor toward the inside of the pipe.
The heat carrier circulating apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記伝熱部は、前記加熱対象物の上流側及び下流側の少なくとも一方における前記配管の内周面から前記配管の内側へ向かって突出して形成されている、
請求項1〜4の何れか一項記載の熱媒体流通装置。 A heating object is provided inside the pipe corresponding to the portion where the reactor is disposed,
The heat transfer section is formed to protrude from the inner peripheral surface of the pipe toward the inside of the pipe on at least one of the upstream side and the downstream side of the heating object.
The heat carrier circulating apparatus according to any one of claims 1 to 4.
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JP2014116516A JP2015230132A (en) | 2014-06-05 | 2014-06-05 | Heat medium circulation device |
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2014
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