JP2017219203A - 熱交換器およびこれを備えるケミカルヒートポンプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱交換器101は、上下方向に配列された複数の容器2を含む集合体1と、複数の容器2の各々に収容されることで少なくとも一部が露出するように保持される蓄熱材と、前記蓄熱材と流体12との間で熱交換が可能なように、集合体1の近傍に配置された、流体12を通すための第1配管4とを備え、上向きおよび下向きのうちいずれか一方を第1の向き91として他方を第2の向き92とすると、第1配管4は、流体12が集合体1に沿って前記第1の向きに流れる第1区間41と、流体12が第1区間41を通過した後で集合体1に沿って第2の向き92に流れる第2区間42とを含む。
【選択図】図3
Description
(構成)
図1〜図6を参照して、本発明に基づく実施の形態1におけるケミカルヒートポンプについて説明する。本実施の形態におけるケミカルヒートポンプ501を図1に概念的に示す。ケミカルヒートポンプ501は、熱交換器101と、熱交換器101を収容する反応槽401と、貯水槽402と、反応槽401と貯水槽402との間で気体を流通させることができる第2配管403とを備える。熱交換器101の詳細は、後述する。貯水槽402には貯水槽402の外部から導かれるように配管11が配置されている。第2配管403を通じて流通する気体は水蒸気であってよい。第2配管403の途中には弁404が設けられている。第2配管403の途中に真空ポンプ405が接続されている。弁404を開けた状態で真空ポンプ405を作動させることにより反応槽401および貯水槽402の内部を真空引きすることができる。貯水槽402には水14が溜められている。配管11には熱交換のためのオイル13が通る。オイル13によって与えられた熱によって水14の少なくとも一部は水蒸気となる場合があり、その際に弁404が開いていれば、水蒸気は第2配管403を通って反応槽401に移動することができる。反応槽401から第2配管403を通って貯水槽402に到達した水蒸気は配管11のオイル13に熱を与えることによって液化して水14として貯水槽402に溜められる。
(作用・効果)
本実施の形態では、複数の容器2の集合体1の近傍において、上下方向に往復するように流体12を流しつつ蓄熱材3と流体12との間で熱交換が可能な構成となっているので、接触面積を大きく確保することができ、効率良く熱交換することが可能な熱交換器およびケミカルヒートポンプを実現することができる。
(構成)
図7〜図8を参照して、本発明に基づく実施の形態2における熱交換器について説明する。この熱交換器の基本的な構成については、実施の形態1で説明した熱交換器101と同様であるが、以下の点で異なる。
本実施の形態における熱交換器の容器2iは、第1フィン7の他に第2フィン9を備えているので、領域Aのように周囲の第1フィン7からも外周壁5からも遠い領域においても第2フィン9を用いて効率良く熱交換することができる。
(構成)
図9〜図10を参照して、本発明に基づく実施の形態3における熱交換器について説明する。本実施の形態における熱交換器の基本的な構成については、実施の形態1で説明した熱交換器101と同様であるが、以下の点で異なる。熱交換器101と共通する構成については、説明を繰り返さない。
本実施の形態では、第1配管4は一本で済ませることができるので、第1配管4を流れる際の流体12の流速を高く維持することができ、熱伝達率を向上させることができる。
(構成)
図11〜図14を参照して、本発明に基づく実施の形態4における熱交換器について説明する。本実施の形態における熱交換器102を図11に示す。熱交換器102を斜め下から見たところを図12に示す。熱交換器102の基本的な構成については、実施の形態1で説明した熱交換器101と同様であるが、以下の点で異なる。熱交換器101と共通する構成については、説明を繰り返さない。
本実施の形態では、第1配管4が分岐していることにより、流体12は分かれて集合体1の外周の大きく異なる位置にある複数の箇所に並行して流れることができるので、集合体1の外周の大きく異なる複数箇所で同時に並行して熱交換を行なうことができる。したがって、集合体1に収容されている蓄熱材3を効率良く利用することができる。本実施の形態では、容器2の温度分布のばらつきを緩和することができる。
(構成)
図15〜図16を参照して、本発明に基づく実施の形態5における熱交換器について説明する。本実施の形態における熱交換器の基本的な構成については、実施の形態1で説明した熱交換器101と同様であるが、以下の点で異なる。熱交換器101と共通する構成については、説明を繰り返さない。
本実施の形態では、第1配管4が交差していることにより、流体12は集合体1の外周の大きく異なる位置にある複数の箇所に順に流れることができるので、集合体1に収容されている蓄熱材3を効率良く利用することができる。容器2の温度分布のばらつきを緩和することができる。本実施の形態では、第1配管4が分岐することなく1本の配管として構成されている例を示したが、分岐していてその分岐の少なくとも一部が本実施の形態で述べたような構成となっていてもよい。
(構成)
図17を参照して、本発明に基づく実施の形態6における熱交換器について説明する。本実施の形態における熱交換器の基本的な構成については、実施の形態1で説明した熱交換器101と同様であるが、以下の点で異なる。熱交換器101と共通する構成については、説明を繰り返さない。
熱交換器を組み立てる際には、容器2と第1配管4とが互いに直接接するように配置してもよいが、その場合、押し付け圧力、部材のわずかな歪み、表面粗さ、硬度などの影響で容器2と第1配管4との界面に細かい空隙が生じてしまい、その結果、実質的に十分な接触とならずに熱伝達効率が低くなる場合がある。しかし、本実施の形態では、両者の間に炭素シート10を挟むことで細かい空隙がない状態とすることができる。その結果、容器2と第1配管4との間を、熱伝達の観点から実質的に十分に接触しているのと同等の状態とすることができ、熱交換効率を向上することができる。
(構成)
実施の形態1では熱交換器101を備えるケミカルヒートポンプ501について説明したが、他の実施の形態で説明した熱交換器を備えるケミカルヒートポンプも考えられる。ケミカルヒートポンプは、これまでの実施の形態のいずれかで述べた熱交換器と、この熱交換器を収容する反応槽401と、貯水槽402と、反応槽401と貯水槽401との間で気体を流通させることができる第2配管403とを備える。熱交換器以外の構成は、実施の形態1で述べたケミカルヒートポンプ501と同様であってよい。
本実施の形態では、効率良く熱交換することが可能なケミカルヒートポンプを実現することができる。
なお、今回開示した上記実施の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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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を含むものである。
Claims (11)
- 上下方向に配列された複数の容器を含む集合体と、
前記複数の容器の各々に収容されることで少なくとも一部が露出するように保持される蓄熱材と、
前記蓄熱材と流体との間で熱交換が可能なように、前記集合体の近傍に配置された、前記流体を通すための第1配管とを備え、
上向きおよび下向きのうちいずれか一方を第1の向きとして他方を第2の向きとすると、
前記第1配管は、前記流体が前記集合体に沿って前記第1の向きに流れる第1区間と、前記流体が前記第1区間を通過した後で前記集合体に沿って前記第2の向きに流れる第2区間とを含む、熱交換器。 - 前記複数の容器の各々は、上から見たときに前記蓄熱材を収容する空間の最外周を規定する外周壁を有する、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記外周壁は、内側に向かって凹む凹部を有し、前記第1配管は、少なくとも一部が前記凹部に収容されるように配置されている、請求項2に記載の熱交換器。
- 前記複数の容器の各々は、上から見たとき前記外周壁の第1部位から前記空間内を通って前記外周壁の第2部位につながる第1フィンを備える、請求項2または3に記載の熱交換器。
- 前記複数の容器の各々は、上から見たとき前記外周壁から前記空間の途中まで延在する第2フィンを備える、請求項2から4のいずれかに記載の熱交換器。
- 前記複数の容器の各々と、前記第1配管とは、炭素シートを介して接している、請求項1から5のいずれかに記載の熱交換器。
- 前記第1配管は、前記流体が前記第2区間を通過した後で前記集合体の外周に沿って前記第1の向きに流れる第3区間と、前記流体が前記第3区間を通過した後で前記集合体の外周に沿って前記第2の向きに流れる第4区間と、前記流体が前記第4区間を通過した後で前記集合体の外周に沿って前記第1の向きに流れる第5区間と、前記流体が前記第5区間を通過した後で前記集合体の外周に沿って前記第2の向きに流れる第6区間と、前記流体が前記第6区間を通過した後で前記集合体の外周に沿って前記第1の向きに流れる第7区間と、前記流体が前記第7区間を通過した後で前記集合体の外周に沿って前記第2の向きに流れる第8区間とを含み、上から見たとき、前記第1区間、前記第2区間、前記第3区間、前記第4区間、前記第5区間、前記第6区間、前記第7区間、前記第8区間は、この順序で前記集合体を取り囲むように配置されている、請求項1から6のいずれかに記載の熱交換器。
- 前記第1配管は、前記流体が前記第2区間を通過した後で前記集合体の外周に沿って前記第1の向きに流れる第3区間と、前記流体が前記第3区間を通過した後で前記集合体の外周に沿って前記第2の向きに流れる第4区間と、前記流体が前記第4区間を通過した後で前記集合体の外周に沿って前記第1の向きに流れる第5区間と、前記流体が前記第5区間を通過した後で前記集合体の外周に沿って前記第2の向きに流れる第6区間と、前記流体が前記第6区間を通過した後で前記集合体の外周に沿って前記第1の向きに流れる第7区間と、前記流体が前記第7区間を通過した後で前記集合体の外周に沿って前記第2の向きに流れる第8区間とを含み、上から見たとき、前記第1区間、前記第2区間、前記第7区間、前記第8区間、前記第3区間、前記第4区間、前記第5区間、前記第6区間は、この順序で前記集合体を取り囲むように配置されている、請求項1から6のいずれかに記載の熱交換器。
- 前記蓄熱材は、粉末状または粒状である、請求項1から8のいずれかに記載の熱交換器。
- 前記蓄熱材は、CaOまたはCa(OH)2を主材料とする、請求項1から9のいずれかに記載の熱交換器。
- 請求項1から10のいずれかに記載の熱交換器と、
前記熱交換器を収容する反応槽と、
貯水槽と、
前記反応槽と前記貯水槽との間で気体を流通させることができる第2配管とを備える、ケミカルヒートポンプ。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04284844A (ja) * | 1991-03-13 | 1992-10-09 | Hitachi Ltd | 反応器 |
JPH09273827A (ja) * | 1996-04-05 | 1997-10-21 | Hitachi Ltd | 熱交換器及び化学蓄熱式ヒートポンプ |
JPH11182968A (ja) * | 1997-12-24 | 1999-07-06 | Kyushu Electric Power Co Inc | ケミカルヒートポンプの反応器用熱交換器 |
JP2003021430A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Denso Corp | 吸着コアの製造方法及び吸着コア |
JP2003322431A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-14 | Dmw Corp | ケミカルヒートポンプ |
JP2004317011A (ja) * | 2003-04-15 | 2004-11-11 | Toshiba Kyaria Kk | 吸着式冷凍機の吸着器 |
JP2009097733A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Denso Corp | 吸着熱交換器とその製造方法 |
JP2014137209A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Ricoh Co Ltd | 伝熱部材、伝熱部材の製造方法、および、熱交換器 |
-
2016
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04284844A (ja) * | 1991-03-13 | 1992-10-09 | Hitachi Ltd | 反応器 |
JPH09273827A (ja) * | 1996-04-05 | 1997-10-21 | Hitachi Ltd | 熱交換器及び化学蓄熱式ヒートポンプ |
JPH11182968A (ja) * | 1997-12-24 | 1999-07-06 | Kyushu Electric Power Co Inc | ケミカルヒートポンプの反応器用熱交換器 |
JP2003021430A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Denso Corp | 吸着コアの製造方法及び吸着コア |
JP2003322431A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-14 | Dmw Corp | ケミカルヒートポンプ |
JP2004317011A (ja) * | 2003-04-15 | 2004-11-11 | Toshiba Kyaria Kk | 吸着式冷凍機の吸着器 |
JP2009097733A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Denso Corp | 吸着熱交換器とその製造方法 |
JP2014137209A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Ricoh Co Ltd | 伝熱部材、伝熱部材の製造方法、および、熱交換器 |
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