JP7342070B2 - 化学蓄熱反応器、反応容器、および、化学蓄熱反応器の製造方法 - Google Patents
化学蓄熱反応器、反応容器、および、化学蓄熱反応器の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7342070B2 JP7342070B2 JP2021112566A JP2021112566A JP7342070B2 JP 7342070 B2 JP7342070 B2 JP 7342070B2 JP 2021112566 A JP2021112566 A JP 2021112566A JP 2021112566 A JP2021112566 A JP 2021112566A JP 7342070 B2 JP7342070 B2 JP 7342070B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat storage
- chemical heat
- brazing
- storage reactor
- reactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 title claims description 372
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 364
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 103
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 94
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 358
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 225
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 148
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 142
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 142
- 239000011232 storage material Substances 0.000 claims description 130
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 89
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 38
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 17
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 16
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 10
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 54
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 40
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 40
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 31
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 28
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 19
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 15
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 7
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 6
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 5
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 5
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 3
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- -1 alumina and SiC Chemical compound 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
図1は、第1実施形態の化学蓄熱反応器1の概略構成を示す模式図である。図2は、図1のA方向からの矢視図である。図1、2に示すz軸方向は、化学蓄熱反応器1の軸心C1に沿う方向を示す。x軸とy軸とは、z軸に垂直な平面上において、互いに直交する方向を示す。化学蓄熱反応器1は、化学蓄熱材11から反応媒体の脱離によって外部の高熱を蓄熱したり、化学蓄熱材11と反応媒体との結合によって生成した熱を外部に放出したりする。化学蓄熱反応器1は、化学蓄熱材11と、反応容器20と、ろう材31、32と、を備える。
Ca(OH)2 +Q1 →CaO + H2O ・・・(1)
CaO + H2O →Ca(OH)2 +Q2 ・・・(2)
図9は、第2実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。第2実施形態の化学蓄熱反応器2は、第1実施形態の化学蓄熱反応器1(図1)と比較すると、ろう材の形状が異なる。
図11は、第3実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。第3実施形態の化学蓄熱反応器3は、第1実施形態の化学蓄熱反応器1(図1)と比較すると、開口部の形状が異なる。
図14は、第4実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。第4実施形態の化学蓄熱反応器4は、第1実施形態の化学蓄熱反応器1(図1)と比較すると、蓋部材の形状が異なる。
図15は、第5実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。第5実施形態の化学蓄熱反応器5は、第1実施形態の化学蓄熱反応器1(図1)と比較すると、収容部材の形状が異なる。
図16は、第6実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。第6実施形態の化学蓄熱反応器6は、第1実施形態の化学蓄熱反応器1(図1)と比較すると、蓋部材の形状が異なる。
図17は、第7実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。第7実施形態の化学蓄熱反応器7は、第1実施形態の化学蓄熱反応器1(図1)と比較すると、収容部材の形状および蓋部材の形状が異なる。
図18は、第8実施形態の化学蓄熱反応器の製造方法を説明する模式図である。第8実施形態の化学蓄熱反応器1の製造方法は、第1実施形態の化学蓄熱反応器1の製造方法と比較すると、反応容器に塗布される溶融前ろう材の位置および数が異なる。
図19は、第9実施形態の化学蓄熱反応器の製造方法を説明する模式図である。第9実施形態の化学蓄熱反応器1の製造方法は、第1実施形態の化学蓄熱反応器1の製造方法と比較すると、反応容器に塗布されるろう材の位置および数が異なる。
図20は、第10実施形態の化学蓄熱反応器の概略構成を示す模式図である。図21は、本実施形態の化学蓄熱反応器の断面図である。第10実施形態の化学蓄熱反応器8は、第1実施形態の化学蓄熱反応器1と比較すると、反応容器の内部にスペーサを備える点が異なる。
図22は、第11実施形態の化学蓄熱反応器の概略構成を示す模式図である。図23は、本実施形態の化学蓄熱反応器の断面図である。第11実施形態の化学蓄熱反応器9は、第1実施形態の化学蓄熱反応器1と比較すると、1つの反応容器に複数の化学蓄熱材が収容されている点が異なる。
図24は、第12実施形態の化学蓄熱反応器の概略構成を示す模式図である。図25は、本実施形態の化学蓄熱反応器の断面図である。第12実施形態の化学蓄熱反応器10は、第1実施形態の化学蓄熱反応器1と比較すると、反応容器の内部に複数の化学蓄熱材を拘束する拘束部材を備える点が異なる。
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上述の実施形態では、化学蓄熱材は、酸化カルシウムであるとし、反応媒体を水であるとした。化学蓄熱材と、反応媒体との組み合わせはこれに限定されない。反応媒体と結合することで発熱し、前記反応媒体が脱離することで蓄熱する材料であればよい。また、熱分解によって酸化カルシウムとなる材料(熱処理材)を炭酸カルシウムであるとしたが、熱処理材はこれに限定されない。熱分解によって化学蓄熱材になる材料であればよい。
第1実施形態では、ろう材31の残存部31bの長さL31は、20mm以内であるとし、ろう材32の残存部32bの長さL32は、20mm以内であるとした。第2実施形態では、ろう材33の残存部33bの長さL33は、20mm以内であるとした。第3実施形態では、ろう材34の残存部34bの長さL34は、20mm以内であるとした。しかしながら、ろう材の残存部の長さは、これに限定されず、20mmより長くてもよい。
上述の実施形態では、化学蓄熱反応器の製造方法において、ろう材を溶融させる温度T3は、化学蓄熱材11の耐熱温度T4よりも低いとした。しかしながら、温度T3は、耐熱温度T4以上であってもよい。ろう材を溶融させる温度T3を化学蓄熱材11の耐熱温度T4より低くすることで、化学蓄熱材11の焼きしまりを抑制することができるため、化学蓄熱材11の反応性の低下を抑制することができる。
上述の実施形態では、収容部材21などの反応容器20、40を形成する部材は、ステンレスから形成されるとした。反応容器20、40を形成する部材は、ステンレス以外の材料から形成されていてもよい。また、ろう材31は、リンを含むとしたが、リンを含んでいなくてもよい。
上述の実施形態では、ろう材31となる溶融前ろう材31cは、収容部材21の全周にわたって塗布されるとした。収容部材21と蓋部材23とを接合するために収容部材21の端部21aと蓋部材23の外周部23aとの間に流れ込む溶融前ろう材が塗布される場所は、これに限定されない。
上述の実施形態では、ろう材32となる溶融前ろう材32cは、蓋部材23の内周側の全周にわたって塗布されるとした。蓋部材23と筒状部材25、45とを接合するために蓋部材23の内周部23bと筒状部材25、45との間に流れ込む溶融前ろう材が塗布される場所は、これに限定されない。
上述の実施形態では、ろう材34となる溶融前ろう材34cは、底部27の端面27b上に、筒状部材45の全周に沿うように塗布されるとした。底部27と筒状部材45とを接合するために底部27の内周面27aと筒状部材45との間に流れ込む溶融前ろう材が塗布される場所は、これに限定されない。
11…化学蓄熱材
12…フィルタ
14…拘束部材
20,40…反応容器
20b,46,47,52a,52b,52c…内部流路
31,32,33,34,35,36,37,38…ろう材
31a,32a,34a,35a,36a,37a,38a…ろう付部
31b,32b,33b,34b,35b,36b,37b,38b…残存部
45…筒状部材
50…スペーサ
T2…温度
T3…温度
T4…耐熱温度
Claims (9)
- 化学蓄熱反応器であって、
反応媒体と結合することで発熱し、前記反応媒体が脱離することで蓄熱する化学蓄熱材と、
ろう材によって接合されている複数の部材から形成され、前記化学蓄熱材を収容する反応容器と、を備え、
前記ろう材は、
前記複数の部材のうちの隣接する部材のそれぞれが有する接合部どうしを接合し、
一対の前記接合部の間から前記接合部の外側にかけて、前記部材の表面に沿って形成されており、
前記ろう材の融点は、熱分解によって前記化学蓄熱材となる熱処理材の熱分解温度より高い、
化学蓄熱反応器。 - 請求項1に記載の化学蓄熱反応器であって、
前記ろう材は、
一対の前記接合部の間に形成されている部分と前記接合部の外側に形成されている部分とがそれぞれ長尺状に形成されており、
前記接合部の外側に形成されている部分の延伸方向が、一対の前記接合部の間に形成されている部分の延伸方向とは異なっている、
化学蓄熱反応器。 - 請求項1または請求項2に記載の化学蓄熱反応器であって、
前記ろう材は、前記接合部の外側に形成されている部分の長さが、20mm以内である、
化学蓄熱反応器。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の化学蓄熱反応器であって、
前記ろう材の融点は、前記化学蓄熱材の耐熱温度よりも低い、
化学蓄熱反応器。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の化学蓄熱反応器であって、
前記反応容器は、前記化学蓄熱材が収容される内部と、外部とを連通する開口部を備えており、
前記化学蓄熱反応器は、さらに、
前記反応容器の内部において、前記反応媒体が流れ、前記開口部に連通する内部流路を形成する流路形成部材を備える、
化学蓄熱反応器。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の化学蓄熱反応器であって、
前記複数の部材のそれぞれは、ステンレスから形成されている、
化学蓄熱反応器。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の化学蓄熱反応器であって、
前記ろう材は、リンを含んでいる、
化学蓄熱反応器。 - 反応容器であって、
化学蓄熱材を収容可能な第1の部材と、
前記第1の部材が有する開口部に接合される第2の部材と、
前記第1の部材と前記第2の部材とを接合するろう材であって、前記第1の部材および前記第2の部材の少なくとも一方における外側の表面に固定されているろう材と、を備え、
前記ろう材の融点は、熱分解によって前記化学蓄熱材となる熱処理材の熱分解温度より高い、
反応容器。 - 化学蓄熱反応器の製造方法であって、
複数の部材から形成される容器の内部に、熱処理材を配置し、前記複数の部材のそれぞれが有する接合部の外側にろう材を配置する準備工程と、
前記準備工程の後、前記熱処理材を収容する前記容器を加熱する加熱工程と、を備え、
前記加熱工程は、
前記熱処理材の温度が第1の温度となるように前記容器を加熱し、前記熱処理材を熱分解することによって化学蓄熱材を生成する第1加熱工程と、
前記第1加熱工程の後、前記第1の温度より高い第2の温度となるように、前記第1の温度になっている前記容器を加熱する第2加熱工程であって、前記ろう材が溶融し、前記複数の部材のうちの隣接する部材のそれぞれが有する接合部の間に流れ込むことで、前記隣接する部材どうしを接合する第2加熱工程と、を有する、
化学蓄熱反応器の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021112566A JP7342070B2 (ja) | 2021-07-07 | 2021-07-07 | 化学蓄熱反応器、反応容器、および、化学蓄熱反応器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021112566A JP7342070B2 (ja) | 2021-07-07 | 2021-07-07 | 化学蓄熱反応器、反応容器、および、化学蓄熱反応器の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023009368A JP2023009368A (ja) | 2023-01-20 |
JP7342070B2 true JP7342070B2 (ja) | 2023-09-11 |
Family
ID=85118694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021112566A Active JP7342070B2 (ja) | 2021-07-07 | 2021-07-07 | 化学蓄熱反応器、反応容器、および、化学蓄熱反応器の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7342070B2 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005048682A (ja) | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉型圧縮機 |
US20150165218A1 (en) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Heraeus Precious Metals Gmbh & Co. Kg | Direct integration of feedthrough to implantable medical device housing using a gold alloy |
JP2017181009A (ja) | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 日本碍子株式会社 | 蓄熱部材 |
JP2019054080A (ja) | 2017-09-14 | 2019-04-04 | Dowaメタルテック株式会社 | ソレノイド用コア組立部品とその製造方法 |
JP2021060177A (ja) | 2019-10-09 | 2021-04-15 | 株式会社豊田中央研究所 | 化学蓄熱反応器 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0698106B2 (ja) * | 1986-03-12 | 1994-12-07 | 日本酸素株式会社 | 金属製真空断熱容器の製造方法 |
JP3168158B2 (ja) * | 1996-02-20 | 2001-05-21 | 福田金属箔粉工業株式会社 | ぬれ性・耐食性に優れたNi基耐熱ろう材 |
-
2021
- 2021-07-07 JP JP2021112566A patent/JP7342070B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005048682A (ja) | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉型圧縮機 |
US20150165218A1 (en) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Heraeus Precious Metals Gmbh & Co. Kg | Direct integration of feedthrough to implantable medical device housing using a gold alloy |
JP2017181009A (ja) | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 日本碍子株式会社 | 蓄熱部材 |
JP2019054080A (ja) | 2017-09-14 | 2019-04-04 | Dowaメタルテック株式会社 | ソレノイド用コア組立部品とその製造方法 |
JP2021060177A (ja) | 2019-10-09 | 2021-04-15 | 株式会社豊田中央研究所 | 化学蓄熱反応器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023009368A (ja) | 2023-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4847051A (en) | Reformer tube heat transfer device | |
JP7342070B2 (ja) | 化学蓄熱反応器、反応容器、および、化学蓄熱反応器の製造方法 | |
KR20060046480A (ko) | 실리콘-기재 조성물로 밀봉된 복합 재료 부재를 땜질하는방법 | |
EP2662249A1 (en) | Gas generator | |
US20100098604A1 (en) | Detachable decomposition reactor with an integral mixer | |
KR20170116052A (ko) | 10 nm3/h 미만의 수소 생성을 위한 밀리미터 크기의 교환기-반응기 | |
KR20200095466A (ko) | 가압 세라믹 구조물의 접합 및 밀봉 | |
WO2018189944A1 (ja) | ラムジェットエンジンの再生冷却器及びその製造方法 | |
JP2015040646A (ja) | 化学蓄熱装置 | |
CN112960651B (zh) | 一种具有气路和药芯固定结构的化学氧气发生器 | |
JP2016097392A (ja) | 複合部品 | |
CN110773102A (zh) | 反应器、制造反应器的方法以及制造产物的方法 | |
JP3550436B2 (ja) | 燃料改質装置 | |
JP7456112B2 (ja) | 化学蓄熱反応器 | |
JP5792813B2 (ja) | 真空熱処理装置用の熱処理容器 | |
JP3878786B2 (ja) | 燃料電池用改質器 | |
JP2016145685A (ja) | 排ガスの燃焼式浄化装置 | |
JP2013017987A (ja) | 反応器の製造方法およびその筐体 | |
EP2837595B1 (en) | Fuel processing device | |
JP2010281471A (ja) | 耐蝕性焼成治具及びその製造方法 | |
US20210253485A1 (en) | TUBULAR BODY CONTAINING SiC FIBERS | |
JP2021116990A (ja) | 蓄熱体、および、化学蓄熱反応器 | |
JP6381476B2 (ja) | 断熱容器、燃料処理装置、燃料電池モジュール | |
KR20130032694A (ko) | 취련용 랜스 노즐 | |
TWI883843B (zh) | 氨分解裝置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221101 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230726 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230808 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230830 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7342070 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |