JPWO2016059981A1 - Chemical heat storage device - Google Patents

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Abstract

反応媒体を蓄熱材全体に拡散させることができる化学蓄熱装置を提供する。加熱対象物8を加熱する化学蓄熱装置であって、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蓄熱材11cとスプリングバック性を有する弾性材(例えば、繊維状物質11d)とを含む成型体11bをケース11aに収容した加熱器11と、反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、加熱器11と貯蔵器との間で反応媒体を流通させる接続管とを備え、成型体11bは、蓄熱材11cと弾性材との混合物のプレス成型体であり、弾性材は、ヤング率が50GPa以上である。。A chemical heat storage device capable of diffusing a reaction medium throughout the heat storage material is provided. It is a chemical heat storage device that heats the object 8 to be heated, and includes a heat storage material 11c that reversibly generates heat due to a chemical reaction with the reaction medium and desorption of the reaction medium due to heat storage, and an elastic material having springback properties (for example, A heater 11 in which a molded body 11b containing a fibrous substance 11d) is accommodated in a case 11a, a reservoir for storing the reaction medium, and a connecting pipe for circulating the reaction medium between the heater 11 and the reservoir. The molded body 11b is a press-molded body of a mixture of the heat storage material 11c and an elastic material, and the elastic material has a Young's modulus of 50 GPa or more. .

Description

本発明は、化学蓄熱装置に関する。  The present invention relates to a chemical heat storage device.

化学蓄熱装置としては、例えば、特許文献1に、排気管内に設けられた酸化触媒の外周部に蓄熱材をケースに収容した加熱器が配置され、反応媒体としてのアンモニアを貯蔵する貯蔵器より加熱器にアンモニアを供給することで、蓄熱材とアンモニアとを化学反応(化学吸着)させ、その化学反応時に発生した熱により酸化触媒を加熱することが開示されている。  As a chemical heat storage device, for example, in Patent Document 1, a heater in which a heat storage material is housed in a case is disposed on the outer peripheral portion of an oxidation catalyst provided in an exhaust pipe, and is heated from a reservoir that stores ammonia as a reaction medium. It is disclosed that by supplying ammonia to the vessel, the heat storage material and ammonia are chemically reacted (chemical adsorption), and the oxidation catalyst is heated by the heat generated during the chemical reaction.

特開2013−234625号公報JP 2013-234625 A

加熱器としての性能を十分に発揮させるためには、ケースに収容される蓄熱材全体に反応媒体を拡散させる必要がある。しかし、蓄熱材は、反応媒体と化学反応すると膨張する性質を有しているので、蓄熱材の膨張に伴って反応媒体の拡散が阻害されてしまうという問題がある。また、加熱器の搭載熱量を上げる目的でケースに収容される蓄熱材を高密度にプレス成型した成型体とした場合、高密度の成型体の内部に向けては反応媒体が拡散し難くなる。結果として、蓄熱材を反応媒体と十分に反応させることができないという問題がある。  In order to fully exhibit the performance as a heater, it is necessary to diffuse the reaction medium throughout the heat storage material accommodated in the case. However, since the heat storage material has a property of expanding when it chemically reacts with the reaction medium, there is a problem that diffusion of the reaction medium is hindered as the heat storage material expands. In addition, when the heat storage material accommodated in the case is formed into a high-density press-molded body for the purpose of increasing the amount of heat mounted on the heater, the reaction medium is difficult to diffuse toward the inside of the high-density molded body. As a result, there is a problem that the heat storage material cannot be sufficiently reacted with the reaction medium.

そこで、本技術分野においては、反応媒体を蓄熱材全体に拡散させることができる化学蓄熱装置が要請されている。  Therefore, in this technical field, there is a demand for a chemical heat storage device that can diffuse the reaction medium throughout the heat storage material.

本発明の一側面に係る化学蓄熱装置は、加熱対象物を加熱する化学蓄熱装置であって、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蓄熱材とスプリングバック性を有する弾性材とを含む成型体をケースに収容した加熱器と、反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、加熱器と貯蔵器との間で反応媒体を流通させる接続管とを備え、成型体は、蓄熱材と弾性材との混合物によるプレス成型体であり、弾性材は、ヤング率が50GPa以上である。  A chemical heat storage device according to an aspect of the present invention is a chemical heat storage device that heats an object to be heated, and a heat storage 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 heater containing a molded body containing an elastic material having springback properties in a case, a reservoir for storing the reaction medium, and a connecting pipe for circulating the reaction medium between the heater and the reservoir; The molded body is a press-molded body made of a mixture of a heat storage material and an elastic material, and the elastic material has a Young's modulus of 50 GPa or more.

プレス成型加工によって成型体が形成されると、成型体内ではスプリングバック性を有する弾性材が蓄熱材に囲まれた中で曲がった状態となる。弾性材はヤング率が50Gpa[ギガパスカル]以上であるので、スプリングバック性により曲がった状態(弾性変形した状態)から元の状態に戻ろうとする。弾性材が元の状態に戻ろうとする(スプリングバックする)過程で、弾性材は蓄熱材粒子の一部を押し戻すため、成型体内において弾性材の周囲に空隙ができる。このため、成型体の内部及び表面には多数の空隙が散在することになる。この弾性材のスプリングバックによって形成される空隙が反応媒体の流路となり、反応媒体を蓄熱材全体に拡散させることができる。  When a molded body is formed by press molding, an elastic material having springback properties is bent in the molded body surrounded by the heat storage material. Since the elastic material has a Young's modulus of 50 Gpa [Giga Pascal] or more, it tends to return from the bent state (elastically deformed state) to the original state due to the spring back property. In the process of the elastic material returning to its original state (springing back), the elastic material pushes back a part of the heat storage material particles, so that a void is formed around the elastic material in the molded body. For this reason, many voids are scattered inside and on the surface of the molded body. A space formed by the springback of the elastic material becomes a flow path for the reaction medium, and the reaction medium can be diffused throughout the heat storage material.

一実施形態の化学蓄熱装置では、弾性材は、長さが10μm〜5000μmの繊維状物質であり、アスペクト比(=長さ/径)が5以上である。このようなサイズを有する繊維状物質を弾性材として用いることにより、弾性材によって成型体の内部や表面に形成される空隙が反応媒体の流路として適切な大きさとなる。  In the chemical heat storage device of one embodiment, the elastic material is a fibrous material having a length of 10 μm to 5000 μm and an aspect ratio (= length / diameter) of 5 or more. By using a fibrous substance having such a size as an elastic material, voids formed inside or on the surface of the molded body by the elastic material have an appropriate size as a flow path for the reaction medium.

本発明によれば、反応媒体を蓄熱材全体に拡散させることができる。  According to the present invention, the reaction medium can be diffused throughout the heat storage material.

図1は、一実施形態に係る化学蓄熱装置を備えた排気ガス浄化システムの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas purification system including a chemical heat storage device according to an embodiment. 図2は、図1に示す積層構造体の一部分の側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of a part of the laminated structure shown in FIG. 図3は、図2中のA部の拡大図であり、(a)が繊維状物質が曲がった状態であり、(b)が繊維状物質の周囲に空隙ができた状態である。3 is an enlarged view of a portion A in FIG. 2, (a) is a state where the fibrous substance is bent, and (b) is a state where a void is formed around the fibrous substance.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る化学蓄熱装置を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。  Hereinafter, a chemical heat storage device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the element which is the same or it corresponds in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

一実施形態に係る化学蓄熱装置を、車両のエンジンの排気系に設けられる排気ガス浄化システムに備えられる化学蓄熱装置に適用する。一実施形態に係る排気ガス浄化システムは、エンジン(特に、ディーゼルエンジン)から排出される排気ガス中に含まれる有害物質(環境汚染物質)を浄化するシステムであり、触媒のDOC[Diesel Oxidation Catalyst]、SCR[Selective Catalytic Reduction]とASC[Ammonia Slip Catalyst]及びフィルタのDPF[Diesel Particulate Filter]を備えている。また、一実施形態に係る排気ガス浄化システムは、暖機用の化学蓄熱装置も備えている。  A chemical heat storage device according to an embodiment is applied to a chemical heat storage device provided in an exhaust gas purification system provided in an exhaust system of a vehicle engine. An exhaust gas purification system according to an embodiment is a system that purifies harmful substances (environmental pollutants) contained in exhaust gas discharged from an engine (particularly a diesel engine), and is a catalyst DOC [Diesel Oxidation Catalyst]. SCR [Selective Catalytic Reduction], ASC [Ammonia Slip Catalyst], and DPF [Diesel Particulate Filter]. The exhaust gas purification system according to one embodiment also includes a chemical heat storage device for warm-up.

図1を参照して、一実施形態に係る排気ガス浄化システム1の全体構成について説明する。図1は、一実施形態に係る排気ガス浄化システム1の概略構成図である。  With reference to FIG. 1, the whole structure of the exhaust-gas purification system 1 which concerns on one Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas purification system 1 according to an embodiment.

排気ガス浄化システム1は、エンジン2の排気側に接続された排気管3の上流側から下流側に向けて、ディーゼル酸化触媒(DOC)4、ディーゼル排気微粒子除去フィルタ(DPF)5、選択還元触媒(SCR)6、アンモニアスリップ触媒(ASC)7を備えている。これらDOC4、DPF5、SCR6、ASC7が配設される各部分は、配設されない部分の排気管3の径よりも大きくなっている。排気管3及びDOC4、DPF5、SCR6、ASC7の各内部にはエンジン2から排出される排気ガスが流れ、排気ガスの流れる方向によって上流側及び下流側が規定される。  The exhaust gas purification system 1 includes a diesel oxidation catalyst (DOC) 4, a diesel exhaust particulate removal filter (DPF) 5, a selective reduction catalyst from the upstream side to the downstream side of the exhaust pipe 3 connected to the exhaust side of the engine 2. (SCR) 6 and ammonia slip catalyst (ASC) 7 are provided. Each portion where these DOC4, DPF5, SCR6, and ASC7 are disposed is larger than the diameter of the exhaust pipe 3 where the portions are not disposed. Exhaust gas discharged from the engine 2 flows through the exhaust pipe 3 and each of the DOC 4, DPF 5, SCR 6, and ASC 7, and the upstream side and the downstream side are defined by the direction in which the exhaust gas flows.

DOC4は、排気ガス中に含まれるHC、COなどを酸化する触媒である。DPF5は、排気ガス中に含まれるPMを捕集して取り除くフィルタである。SCR6は、排気管3内のSCR6の上流側にアンモニア(NH)あるいは尿素水(加水分解してアンモニアになる)が供給されると、アンモニアと排気ガス中に含まれるNOxとを化学反応させることによって、NOxを還元して浄化する触媒である。ASC7は、SCR6をすり抜けて下流側に流れたアンモニアを酸化する触媒である。DOC4 is a catalyst that oxidizes HC, CO, etc. contained in exhaust gas. The DPF 5 is a filter that collects and removes PM contained in the exhaust gas. When ammonia (NH 3 ) or urea water (hydrolyzed into ammonia) is supplied to the upstream side of the SCR 6 in the exhaust pipe 3, the SCR 6 chemically reacts ammonia and NOx contained in the exhaust gas. This is a catalyst that reduces and purifies NOx. The ASC 7 is a catalyst that oxidizes ammonia that has passed through the SCR 6 and has flowed downstream.

各触媒4,6,7には、環境汚染物質に対する浄化能力を発揮できる温度領域(すなわち、活性温度)が存在する。しかし、エンジン2の冷間始動時などは、各触媒4,6,7の温度は活性温度よりも低くなっており、十分な浄化能力を発揮することができない。また、エンジン2から排出される排気ガスで触媒を活性温度まで暖機する場合、エンジン2の冷間始動直後は、エンジン2から排出された排気ガスの温度は比較的低温であり、触媒を早期に暖めることができない。そこで、エンジン2の始動直後においても、各触媒4,6,7で十分な浄化能力を発揮させるためには、各触媒4,6,7の温度を迅速に活性温度に昇温する必要がある。そのために、排気ガス浄化システム1は、最上流の触媒であるDOC4よりも上流側で暖機を行う化学蓄熱装置10を備えている。  Each catalyst 4, 6, 7 has a temperature range (that is, an activation temperature) that can exhibit a purification ability against environmental pollutants. However, when the engine 2 is cold started, the temperature of each of the catalysts 4, 6, and 7 is lower than the activation temperature, so that sufficient purification ability cannot be exhibited. Further, when the catalyst is warmed up to the activation temperature with the exhaust gas exhausted from the engine 2, the temperature of the exhaust gas exhausted from the engine 2 is relatively low immediately after the cold start of the engine 2, and the catalyst is activated early. Can't warm up. Therefore, in order for the catalysts 4, 6, and 7 to exhibit sufficient purification performance immediately after the engine 2 is started, it is necessary to quickly raise the temperatures of the catalysts 4, 6, and 7 to the activation temperature. . For this purpose, the exhaust gas purification system 1 includes a chemical heat storage device 10 that warms up upstream of the DOC 4 that is the most upstream catalyst.

化学蓄熱装置10は、可逆的な化学反応を利用して、外部エネルギレスで触媒などの加熱対象物を加熱(暖機)する装置である。具体的には、化学蓄熱装置10は、排気ガスの熱(廃熱)を蓄熱材と反応媒体を分離した状態にすることにより化学蓄熱装置10の内部に蓄えておく。そして、化学蓄熱装置10は、その反応媒体を必要なときに蓄熱材に供給して、蓄熱材と反応媒体とを化学反応(化学吸着)させ、化学反応時の反応熱を利用して加熱対象物を加熱する。この実施形態では、反応媒体としてアンモニアを用いている。  The chemical heat storage device 10 is a device that uses a reversible chemical reaction to heat (warm up) a heating object such as a catalyst without external energy. Specifically, the chemical heat storage device 10 stores the heat (waste heat) of the exhaust gas in the chemical heat storage device 10 by separating the heat storage material and the reaction medium. The chemical heat storage device 10 supplies the reaction medium to the heat storage material when necessary, causes the heat storage material and the reaction medium to chemically react (chemical adsorption), and uses the reaction heat during the chemical reaction to be heated. Heat the thing. In this embodiment, ammonia is used as the reaction medium.

化学蓄熱装置10は、最も上流に位置する触媒であるDOC4よりも上流側に配置される熱交換器8を加熱する。熱交換器8の内部には排気ガスが流れており、熱交換器8では排気ガスとの間で熱交換を行う。この熱交換によって昇温した排気ガスが下流の各触媒(DOC4、SCR6、ASC7)の内部に流れ、各触媒を暖機できる。この実施形態では、熱交換器8が特許請求の範囲に記載の加熱対象物に相当する。  The chemical heat storage device 10 heats the heat exchanger 8 arranged on the upstream side of the DOC 4 that is the catalyst located on the most upstream side. Exhaust gas flows inside the heat exchanger 8, and the heat exchanger 8 exchanges heat with the exhaust gas. The exhaust gas whose temperature has been increased by this heat exchange flows into each downstream catalyst (DOC4, SCR6, ASC7), and each catalyst can be warmed up. In this embodiment, the heat exchanger 8 corresponds to the heating object described in the claims.

図1に加えて図2及び図3を参照して、化学蓄熱装置10について詳細に説明する。図2は、図1に示す積層構造体の一部分の側断面図である。図3は、図2中のA部の拡大図であり、(a)が繊維状物質が曲がった状態であり、(b)が繊維状物質の周囲に空隙ができた状態である。  The chemical heat storage device 10 will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3 in addition to FIG. FIG. 2 is a side sectional view of a part of the laminated structure shown in FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. 2, (a) is a state where the fibrous substance is bent, and (b) is a state where a void is formed around the fibrous substance.

化学蓄熱装置10は、ヒータ11、ストレージ12、接続管13、バルブ14などを備えている。この実施形態では、ヒータ11が特許請求の範囲に記載の加熱器に相当し、ストレージ12が特許請求の範囲に記載の貯蔵器に相当し、接続管13が特許請求の範囲に記載の接続管に相当する。  The chemical heat storage device 10 includes a heater 11, a storage 12, a connecting pipe 13, a valve 14, and the like. In this embodiment, the heater 11 corresponds to the heater described in the claims, the storage 12 corresponds to the reservoir described in the claims, and the connection pipe 13 corresponds to the connection pipe described in the claims. It corresponds to.

この実施形態では、ヒータ11と熱交換器8からなる積層構造体20が構成されている。積層構造体20は、複数個のヒータ11と複数個の熱交換器8を有している。積層構造体20は、エンジン2とDOC4との間に配設される。積層構造体20は、ヒータ11と熱交換器8とが交互に積層されており、両端部(積層方向の最外部)には熱交換器8が配置される。ヒータ11のケース11aと熱交換器8の筒状部材8aとの接触面同士はロウ付け、溶接などによって接合されている。  In this embodiment, a laminated structure 20 including the heater 11 and the heat exchanger 8 is configured. The laminated structure 20 includes a plurality of heaters 11 and a plurality of heat exchangers 8. The laminated structure 20 is disposed between the engine 2 and the DOC 4. In the laminated structure 20, the heaters 11 and the heat exchanger 8 are alternately laminated, and the heat exchanger 8 is disposed at both ends (outermost portions in the lamination direction). The contact surfaces of the case 11a of the heater 11 and the cylindrical member 8a of the heat exchanger 8 are joined by brazing, welding, or the like.

熱交換器8は、筒状部材8aの内部に複数のフィン8bが設けられている。筒状部材8aは、薄い直方体形状であり、排気ガスが流れる方向に位置する両端部が開口された筒状の部材である。筒状部材8aの内部は、排気ガスが流れる流路となる。筒状部材8aは、例えば、ステンレス鋼(SUS等)で形成される。フィン8bは、熱交換用の部材であり、筒状部材8aの内部の全域に所定間隔を空けて配置される。フィン8bは、例えば、ステンレス鋼で形成される。図2に示す例のフィン8bは断面が平板状であるが、断面が波状、ジグザグ状などの他の形状のフィンでもよい。  The heat exchanger 8 is provided with a plurality of fins 8b inside a cylindrical member 8a. The cylindrical member 8a has a thin rectangular parallelepiped shape, and is a cylindrical member having both ends positioned in the direction in which the exhaust gas flows. The inside of the cylindrical member 8a becomes a flow path through which exhaust gas flows. The cylindrical member 8a is made of, for example, stainless steel (SUS or the like). The fins 8b are members for heat exchange, and are arranged at predetermined intervals over the entire area inside the cylindrical member 8a. The fins 8b are made of stainless steel, for example. The fin 8b in the example shown in FIG. 2 has a flat cross section, but the cross section may be a fin having another shape such as a wave shape or a zigzag shape.

ヒータ11は、ケース11aに複数個の成型体11bが収容されている。ケース11aは、薄い直方体形状である。ケース11aは、例えば、ステンレス鋼で形成される。成型体11bは、蓄熱材11cと繊維状物質11dを含んでいる。成型体11bは、略直方体形状である。ケース11aには、複数の成型体11bが並べられて配置される。なお、複数個の成型体11bがケース11aに収容されるのではなく、大きな1個の成型体11bがケース11aに収容されてもよい。  In the heater 11, a plurality of molded bodies 11b are accommodated in a case 11a. The case 11a has a thin rectangular parallelepiped shape. The case 11a is made of, for example, stainless steel. The molded body 11b includes a heat storage material 11c and a fibrous substance 11d. The molded body 11b has a substantially rectangular parallelepiped shape. A plurality of molded bodies 11b are arranged in the case 11a. A plurality of molded bodies 11b may not be accommodated in the case 11a, but a single large molded body 11b may be accommodated in the case 11a.

成型体11bは、粉末の蓄熱材11cと多数の繊維状物質11dとを混合させた状態でプレス成型機によってプレス成型加工を施すことによって形成される。すなわち、成型体11bは、蓄熱材11cと繊維状物質11dとの混合物のプレス成型体である。混合工程では、繊維状物質11dが粉末の蓄熱材11cの中に均一に分散されるように混合する。プレス成型加工工程では、粉末の蓄熱材11cが押し固められかつ繊維状物質11dが曲がった状態となるために必要な大きさの圧力を加える。このように形成された成型体11bは、粉末の蓄熱材11cの中に繊維状物質11dが散在した状態で固められたペレット状である。繊維状物質11dは、所定の方向から加えられた圧力によって弾性変形し、曲がった状態になる。プレス成型加工直後の成型体11bの内部には、空隙(空間)が無い。図3(a)には、プレス成型加工直後の成型体11bの内部の様子が示されている。蓄熱材11c(粒子)の中には、曲がった状態の繊維状物質11dが存在する。  The molded body 11b is formed by subjecting a powder heat storage material 11c and a large number of fibrous substances 11d to a press molding process using a press molding machine. That is, the molded body 11b is a press-molded body of a mixture of the heat storage material 11c and the fibrous substance 11d. In the mixing step, the fibrous material 11d is mixed so as to be uniformly dispersed in the powdered heat storage material 11c. In the press molding process, a pressure of a magnitude necessary for the powder heat storage material 11c to be pressed and the fibrous material 11d to be bent is applied. The molded body 11b formed in this way is in the form of a pellet that is hardened in a state where the fibrous material 11d is scattered in the powder heat storage material 11c. The fibrous material 11d is elastically deformed by a pressure applied from a predetermined direction and is bent. There is no space (space) inside the molded body 11b immediately after the press molding. FIG. 3A shows the inside of the molded body 11b immediately after the press molding process. In the heat storage material 11c (particles), there is a fibrous substance 11d in a bent state.

蓄熱材11cとしては、反応媒体であるアンモニアと化学反応して発熱し、触媒の活性温度以上に昇温できる材料を用いる。この材料としては、ハロゲン化合物のMXaの組成を持つ材料であり、M=Mg、Ca、Srなどのアルカリ土類金属、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Znなどの遷移金属であり、XがCl、Br、Iなどであり、a=2、3である。  As the heat storage material 11c, a material that generates heat by chemically reacting with ammonia as a reaction medium and can raise the temperature to be higher than the activation temperature of the catalyst is used. This material is a material having a MXa composition of a halogen compound, M = alkaline earth metal such as Mg, Ca, and Sr, and transition metal such as Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn. , X is Cl, Br, I, etc., and a = 2,3.

繊維状物質11dは、繊維状(微小の棒状)の物質であり、スプリングバック性を有する弾性材である。特に、繊維状物質11dは、成型体11bを構成する蓄熱材11cの粒子がその周囲に存在する中で、プレス成型時の曲がった状態(弾性変形した状態)から、プレス成型機から取り出された後に元の自然な状態に向けて戻ろうとする十分な弾性力を有する物質である。このような、圧力が除かれた場合に生じる材料の弾性的な変形の回復現象が、スプリングバックである。図3(b)には、図3(a)の曲がった状態の繊維状物質11dがスプリングバックした状態を示しており、スプリングバックした繊維状物質11dの周囲には空隙Bができる。  The fibrous substance 11d is a fibrous (microscopic rod-like) substance, and is an elastic material having springback properties. In particular, the fibrous substance 11d was taken out from the press molding machine from a bent state (elastically deformed state) during press molding in the presence of particles of the heat storage material 11c constituting the molded body 11b. It is a substance with sufficient elasticity that will later return to its original natural state. Such a recovery phenomenon of elastic deformation of the material that occurs when pressure is removed is springback. FIG. 3B shows a state where the bent fibrous material 11d in FIG. 3A is spring-backed, and a gap B is formed around the spring-backed fibrous material 11d.

この圧力印加により曲げられた材料が圧力を開放すると元の状態に戻ろうとする性質、即ち、スプリングバック性を示す指標として、ヤング率を用いている。ヤング率は、弾性変形における応力とひずみの比であり、「曲げ剛性」、「撓み剛性」とも呼ばれる。ヤング率がある程度高くなると、プレスによって曲げた際の元の状態に戻ろうとする力が大きくなる。成型体11bにおいて繊維状物質11dが曲がった状態から元の状態に戻るためには、繊維状物質11dのヤング率は、50GPa以上であると望ましい。このヤング率の条件を満たす繊維状物質としては、例えば、ガラス繊維[ヤング率:52〜85GPa]、炭素繊維(カーボンファイバ)[ヤング率:70〜880GPa]、ケプラー繊維[ヤング率:112GPa]、ステンレス繊維[ヤング率:200GPa]、アルミナ繊維[ヤング率:370GPa]、SiC繊維[ヤング率:445GPa]である。  The Young's modulus is used as an index indicating the property that the material bent by this pressure application returns to the original state when the pressure is released, that is, the spring back property. Young's modulus is a ratio of stress to strain in elastic deformation, and is also called “bending rigidity” or “flexing rigidity”. When the Young's modulus increases to some extent, the force to return to the original state when bent by a press increases. In order to return the fibrous material 11d from the bent state to the original state in the molded body 11b, the Young's modulus of the fibrous material 11d is preferably 50 GPa or more. Examples of the fibrous material that satisfies the Young's modulus include glass fiber [Young's modulus: 52 to 85 GPa], carbon fiber (carbon fiber) [Young's modulus: 70 to 880 GPa], Kepler fiber [Young's modulus: 112 GPa], Stainless fiber [Young's modulus: 200 GPa], alumina fiber [Young's modulus: 370 GPa], and SiC fiber [Young's modulus: 445 GPa].

但し、ヤング率が高くなり過ぎると、弾性変形し難くなる。そのため、プレス成型加工時に、曲がり難く、曲がらない可能性もある。そこで、繊維状物質11dのヤング率は、1000GPa以下であると望ましい。  However, if the Young's modulus becomes too high, elastic deformation becomes difficult. Therefore, at the time of press molding, it is difficult to bend and may not bend. Therefore, the Young's modulus of the fibrous material 11d is desirably 1000 GPa or less.

繊維状物質11dは、熱伝導性が高い物質であると好適である。成型体11b内に熱伝導性が高い物質が存在すると、蓄熱材11cとアンモニアとが化学反応して発生した熱が熱交換器8に伝わり易くなる。例に挙げた繊維状物質11dの中で熱伝導性が高い物質としては、例えば、炭素繊維である。なお、繊維状物質11dが熱伝導性が低い物質の場合、熱伝導性を向上させる添加物を混合してもよい。添加物としては、例えば、カーボンビーズ、SiCビーズ、Cu、Ag、Ni、Ci−Cr、Al、Fe、ステンレス鋼などの金属ビーズ、高分子ビーズである。  The fibrous substance 11d is preferably a substance having high thermal conductivity. When a substance having high thermal conductivity exists in the molded body 11b, heat generated by a chemical reaction between the heat storage material 11c and ammonia is easily transmitted to the heat exchanger 8. Examples of the material having high thermal conductivity among the fibrous materials 11d given as examples include carbon fibers. In addition, when the fibrous substance 11d is a substance with low thermal conductivity, an additive for improving thermal conductivity may be mixed. Examples of the additive include carbon beads, SiC beads, metal beads such as Cu, Ag, Ni, Ci—Cr, Al, Fe, and stainless steel, and polymer beads.

繊維状物質11dの長さは、蓄熱材11cの粒子の径よりも十分に長くかつケース11aの積層方向の長さよりも十分に短い長さであり、10μm〜5000μmであると望ましい。繊維状物質11dのアスペクト比(=長さ/径)は、プレス成型加工によって棒状のものが曲がった状態になりかつ元の状態に戻った場合に周囲に十分な大きさの空隙ができるように、5以上であると望ましい。  The length of the fibrous substance 11d is sufficiently longer than the particle diameter of the heat storage material 11c and sufficiently shorter than the length of the case 11a in the stacking direction, and is desirably 10 μm to 5000 μm. The aspect ratio (= length / diameter) of the fibrous material 11d is such that a sufficiently large void is formed around the rod-like material when it is bent and returned to its original state by press molding. 5 or more is desirable.

ストレージ12は、反応媒体であるアンモニアを保持(吸着)及び分離(放出)が可能な吸着材12aが内蔵されている。吸着材12aとしては、例えば、物理吸着によるアンモニアの貯蔵が可能な活性炭が用いられる。ストレージ12では、アンモニアを吸着材12aから分離させてヒータ11に供給するとともに、暖機終了後には排気ガスの排熱を受けて蓄熱材11cより脱離したアンモニアを吸着材12aに物理吸着させることで再び回収する。なお、吸着材12aとしては、活性炭に限られず、例えば、メソポーラスシリカ、メソポーラスカーボン、メソポーラスアルミナなどのメソ孔を有するメソポーラス材、または、ゼオライト、シリカゲルを用いてもよい。  The storage 12 contains an adsorbent 12a that can hold (adsorb) and separate (release) ammonia as a reaction medium. As the adsorbent 12a, for example, activated carbon capable of storing ammonia by physical adsorption is used. In the storage 12, ammonia is separated from the adsorbent 12 a and supplied to the heater 11, and after the warm-up is finished, the exhaust heat of exhaust gas is received and the ammonia desorbed from the heat storage material 11 c is physically adsorbed to the adsorbent 12 a. Collect again. The adsorbent 12a is not limited to activated carbon, and for example, mesoporous material having mesopores such as mesoporous silica, mesoporous carbon, and mesoporous alumina, or zeolite and silica gel may be used.

接続管13は、ヒータ11とストレージ12とを接続する管であり、ヒータ11とストレージ12との間でアンモニアを流通させる流路となる。特に、接続管13のヒータ11側の端部には、複数のヒータ11にそれぞれ接続するための部材(図示せず)が取り付けられている。この部材としては、例えば、積層構造体20の一側面に配設されるアンモニア導入ヘッダである。このアンモニア導入ヘッダは積層構造体20の一側面との間に空間を形成し、その空間内に接続管13からアンモニアを導入する。この場合、ヒータ11毎に、ケース11aの導入ヘッダ側の一側面にはアンモニアが通るための孔が設けられている。  The connection pipe 13 is a pipe that connects the heater 11 and the storage 12, and serves as a flow path for circulating ammonia between the heater 11 and the storage 12. In particular, a member (not shown) for connecting to each of the plurality of heaters 11 is attached to an end of the connection pipe 13 on the heater 11 side. This member is, for example, an ammonia introduction header disposed on one side surface of the laminated structure 20. This ammonia introduction header forms a space between one side surface of the laminated structure 20 and introduces ammonia from the connecting pipe 13 into the space. In this case, for each heater 11, a hole through which ammonia passes is provided on one side surface of the case 11a on the introduction header side.

バルブ14は、接続管13の途中に配設され、ヒータ11とストレージ12との間のアンモニアの流路を開閉するバルブである。バルブ14が開かれると、接続管13を介してヒータ11とストレージ12との間でアンモニアの移動が可能となる。バルブ14の開閉制御は、化学蓄熱装置10の専用のコントローラあるいはエンジン2を制御するECU[Electronic Control Unit]などのECUで行われる。バルブ14は、電磁式のノーマリクローズのバルブであり、電圧印加時に開く。なお、バルブ14は、電流駆動のバルブでもよく、また、電磁式以外のバルブでもよい。  The valve 14 is disposed in the middle of the connection pipe 13 and opens and closes the ammonia flow path between the heater 11 and the storage 12. When the valve 14 is opened, ammonia can be transferred between the heater 11 and the storage 12 via the connecting pipe 13. The opening / closing control of the valve 14 is performed by an ECU such as a dedicated controller of the chemical heat storage device 10 or an ECU [Electronic Control Unit] that controls the engine 2. The valve 14 is an electromagnetic normally closed valve and opens when a voltage is applied. The valve 14 may be a current-driven valve or a valve other than an electromagnetic valve.

以上のように構成した化学蓄熱装置10の動作を説明する。各ヒータ11のケース11aには、プレス成型加工された成型体11bが収容されている。プレス成型加工の完了時は、図3(a)に示すように、繊維状物質11dは曲がった状態である。その後、プレス成型機から取り出されてケース11aに収容されると、繊維状物質11dは、そのスプリングバック性により、曲がった状態から徐々に元の状態に向けて形状を変化させる。この過程で、繊維状物質11dの周囲には、空隙Bが形成されていく。繊維状物質11dは成型体11b内で散在しているので、成型体11bの内部及び表面には多数の空隙Bが散在することになる。この散在する空隙Bが、成型体11b内でのアンモニアの流路となる。  The operation of the chemical heat storage device 10 configured as described above will be described. The case 11a of each heater 11 accommodates a press-molded molded body 11b. At the completion of the press molding process, as shown in FIG. 3A, the fibrous substance 11d is in a bent state. After that, when taken out from the press molding machine and accommodated in the case 11a, the fibrous substance 11d gradually changes its shape from the bent state toward the original state due to its springback property. In this process, voids B are formed around the fibrous material 11d. Since the fibrous substance 11d is scattered in the molded body 11b, a large number of voids B are scattered inside and on the surface of the molded body 11b. The scattered voids B serve as ammonia flow paths in the molded body 11b.

なお、図3に示す例では繊維状物質11dの全周囲に蓄熱材11cの粒子が存在するが、複数の繊維状物質11d同士が絡みあって存在する場合もある。この場合、その絡みあった繊維状物質11dの間に空隙Bができる。このように繊維状物質11dが絡み合っているほうが、空隙Bができやすい。また、成型体11b内での繊維状物質11dの混合比率が高いほど、多くの空隙Bができる。  In addition, in the example shown in FIG. 3, although the particle | grains of the thermal storage material 11c exist in the perimeter of the fibrous substance 11d, the some fibrous substance 11d may exist intertwined. In this case, a gap B is formed between the tangled fibrous materials 11d. Thus, the space | gap B is easy to be formed when the fibrous substance 11d is intertwined. Further, the higher the mixing ratio of the fibrous substance 11d in the molded body 11b, the more voids B are formed.

エンジン2の稼働中、エンジン2から排出された排気ガスの温度が暖機開始温度以下の場合(エンジン2の始動直後など)、バルブ14に電圧が印加されると、バルブ14が開く。これによって、接続管13でのアンモニアの移動が可能となる。このとき、ストレージ12の圧力が複数のヒータ11全体の圧力よりも高く、アンモニアがヒータ11側に移動し、接続管13内を流れる。そして、接続管13内を流れるアンモニアが、複数のヒータ11のケース11a内にそれぞれ供給される。なお、暖機開始温度は、排気ガス浄化システム1において暖機が必要な温度である。暖機開始温度は、触媒(DOC4等)の活性温度等に基づいて設定される。  During operation of the engine 2, when the temperature of the exhaust gas discharged from the engine 2 is equal to or lower than the warm-up start temperature (for example, immediately after the engine 2 is started), the valve 14 is opened when a voltage is applied to the valve 14. As a result, ammonia can be moved in the connecting pipe 13. At this time, the pressure of the storage 12 is higher than the pressure of the whole of the plurality of heaters 11, and ammonia moves to the heater 11 side and flows in the connection pipe 13. Then, ammonia flowing in the connection pipe 13 is supplied into the cases 11a of the plurality of heaters 11, respectively. The warm-up start temperature is a temperature that requires warm-up in the exhaust gas purification system 1. The warm-up start temperature is set based on the activation temperature of the catalyst (such as DOC4).

ケース11a内に供給されたアンモニアは、成型体11bの内部及び表面に散在する空隙Bを流路として、成型体11b内の全域に流れる。これにより、アンモニアは、蓄熱材11c全体に拡散する。各ヒータ11では、この拡散されたアンモニアと蓄熱材11cとが化学反応して熱を発生する。この発生した熱は、ヒータ11に隣接する熱交換器8に伝わる。各熱交換器8では、伝わった熱をフィン8bを介して排気ガスと熱交換する。これにより、排気ガスが昇温する。この昇温された排気ガスが下流側に流れ、DOC4、SCR6、ASC7の各触媒が昇温する。これにより、各触媒を暖機できる。そして、この各触媒の温度が活性温度以上になると、排気ガスを浄化できる。  Ammonia supplied into the case 11a flows throughout the interior of the molded body 11b using the gaps B scattered inside and on the surface of the molded body 11b. Thereby, ammonia diffuses throughout the heat storage material 11c. In each heater 11, the diffused ammonia and the heat storage material 11c chemically react to generate heat. The generated heat is transmitted to the heat exchanger 8 adjacent to the heater 11. In each heat exchanger 8, the transferred heat is heat-exchanged with the exhaust gas through the fins 8b. Thereby, the temperature of the exhaust gas rises. This heated exhaust gas flows downstream, and the temperature of each catalyst of DOC4, SCR6, and ASC7 rises. Thereby, each catalyst can be warmed up. And when the temperature of each catalyst becomes more than the activation temperature, the exhaust gas can be purified.

特に、最初にアンモニアがケース11a内に供給されたときには、既に成型体11bの内部及び表面に空隙Bが散在しているので、アンモニアが蓄熱材11c全体に迅速かつ均一に拡散することできる。この最初にアンモニアが供給されたときに、蓄熱材11cがアンモニアと化学反応すると膨張する。この膨張により、粉体の蓄熱材11c及び繊維状物質11dの再配置が起こる。この再配置の際にも、図3(b)に示すように、繊維状物質11dのスプリングバックが生じるため、繊維状物質11dの周囲には空隙Bが残存することとなる。空隙Bは、繊維状物質11dの状態の変化に応じて、その大きさや形状が変化する。空隙Bは、蓄熱材11cからアンモニアが脱離した後も残存する。そのため、2回目以降にアンモニアがケース11a内に供給されたときも、成型体11bの内部及び表面に散在する空隙Bにより、アンモニアが蓄熱材11c全体に迅速かつ均一に拡散すことができる。なお、多数の繊維状物質11dの中には、最初にアンモニアがケース11a内に供給される前に(膨張前に)、ほぼ元の状態に戻っているものもある。  In particular, when ammonia is first supplied into the case 11a, the voids B are already scattered inside and on the surface of the molded body 11b, so that ammonia can diffuse quickly and uniformly throughout the heat storage material 11c. When ammonia is first supplied, the heat storage material 11c expands when it chemically reacts with ammonia. This expansion causes rearrangement of the powdered heat storage material 11c and the fibrous material 11d. Also at the time of this rearrangement, as shown in FIG. 3 (b), the spring back of the fibrous substance 11d occurs, so that the gap B remains around the fibrous substance 11d. The size and shape of the gap B change according to the change in the state of the fibrous substance 11d. The air gap B remains even after ammonia is desorbed from the heat storage material 11c. Therefore, even when ammonia is supplied into the case 11a after the second time, the ammonia can be quickly and uniformly diffused throughout the heat storage material 11c due to the gaps B scattered inside and on the surface of the molded body 11b. In addition, some of the fibrous substances 11d may be returned to the original state before ammonia is first supplied into the case 11a (before expansion).

暖機終了後、エンジン2の稼働がある程度継続し、エンジン2から排出された排気ガスの温度が高くなると、ヒータ11では、アンモニアと蓄熱材11cとが脱離し、アンモニアが発生する。そして、排気ガスの温度がアンモニア回収可能温度より高い場合、バルブ14に電圧が印加されると、バルブ14が開く。これによって、接続管13でのアンモニアの移動が可能となる。このとき、複数のヒータ11全体の圧力がストレージ12の圧力よりも高く、アンモニアがストレージ12側に移動し、接続管13内を流れる。そして、接続管13内を流れるアンモニアが、ストレージ12で回収される。ストレージ12では、吸着材12aでアンモニアを吸着して貯蔵する。なお、アンモニア回収可能温度は、暖機後にヒータ11からアンモニアを回収可能な温度である。アンモニア回収可能温度は、蓄熱材11cとアンモニアの組み合わせによって決まる蓄熱材11cからアンモニアが脱離する温度等に基づいて設定される。  When the operation of the engine 2 continues to some extent after the warm-up is completed and the temperature of the exhaust gas discharged from the engine 2 becomes high, ammonia and the heat storage material 11c are desorbed in the heater 11 to generate ammonia. When the temperature of the exhaust gas is higher than the temperature at which ammonia can be recovered, the valve 14 opens when a voltage is applied to the valve 14. As a result, ammonia can be moved in the connecting pipe 13. At this time, the pressure of the entire plurality of heaters 11 is higher than the pressure of the storage 12, and ammonia moves to the storage 12 side and flows through the connection pipe 13. Then, the ammonia flowing through the connection pipe 13 is collected by the storage 12. In the storage 12, ammonia is adsorbed by the adsorbent 12a and stored. The ammonia recoverable temperature is a temperature at which ammonia can be recovered from the heater 11 after warming up. The ammonia recoverable temperature is set based on the temperature at which ammonia is desorbed from the heat storage material 11c determined by the combination of the heat storage material 11c and ammonia.

この化学蓄熱装置10によれば、成型体11b内において繊維状物質11dによってできる空隙Bがアンモニアの流路となるので、蓄熱材11c全体にアンモニアを拡散させることができる。その結果、ヒータ11での発熱効率が向上し、ヒータ11としての性能を十分に発揮させることができる。また、化学蓄熱装置10によれば、長さ及びアスペクト比が所定範囲内の繊維状物質11dを用いることにより、繊維状物質11dによってできる空隙Bがアンモニアの流路として適切な大きさとなる。  According to the chemical heat storage device 10, the void B formed by the fibrous material 11d in the molded body 11b serves as the ammonia flow path, so that ammonia can be diffused throughout the heat storage material 11c. As a result, the heat generation efficiency in the heater 11 is improved, and the performance as the heater 11 can be sufficiently exhibited. Further, according to the chemical heat storage device 10, by using the fibrous substance 11d having a length and an aspect ratio within a predetermined range, the void B formed by the fibrous substance 11d has an appropriate size as an ammonia flow path.

なお、上記実施形態の蓄熱材11c及び繊維状物質11dを含む成型体11bで構成したヒータ11と、蓄熱材11cのみを含む成型体11b"で構成したヒータ11’との性能の比較実験を行った。繊維状物質11dとしては炭素繊維とガラス繊維を用いたが、何れの物質でも以下の同様の結果が得られた。繊維状物質11dを含むヒータ11の場合、最初にアンモニアがケース11a内に供給されたときに、ヒータ11として十分な性能が得られた。この十分な性能とは、ヒータ11に搭載されている蓄熱材11cの量に応じて発生可能な最大発熱量かあるいはそれに近い発熱量が得られることである。この場合、ヒータ11に搭載される略全ての蓄熱材11cにアンモニアが拡散し、その略全て蓄熱材11cが化学反応したと推測できる。一方、繊維状物質11dを含まないヒータ11’の場合、最初にアンモニアがケース11a内に供給されたときには、ヒータ11として十分な性能が得られなかった。この場合、ヒータ11に搭載される蓄熱材11cの一部にはアンモニアが拡散せず、蓄熱材11cの一部が化学反応しなかったと推測できる。  In addition, the performance comparison experiment of the heater 11 comprised with the molded object 11b containing the thermal storage material 11c and the fibrous substance 11d of the said embodiment, and the heater 11 'comprised with the molded object 11b "containing only the thermal storage material 11c was conducted. Although carbon fiber and glass fiber were used as the fibrous material 11d, the following results were obtained with either material: In the case of the heater 11 including the fibrous material 11d, ammonia was first contained in the case 11a. When it was supplied to the heater 11, sufficient performance was obtained as the heater 11. This sufficient performance is the maximum heat generation amount that can be generated according to the amount of the heat storage material 11c mounted on the heater 11, or close to it. In this case, it can be inferred that ammonia diffuses in almost all of the heat storage material 11c mounted on the heater 11 and that almost all of the heat storage material 11c has chemically reacted. On the other hand, in the case of the heater 11 ′ that does not include the fibrous substance 11d, when ammonia was first supplied into the case 11a, sufficient performance was not obtained as the heater 11. In this case, the heater 11 ′ is mounted on the heater 11. It can be presumed that ammonia did not diffuse into a part of the heat storage material 11c and a part of the heat storage material 11c did not chemically react.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。  As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.

例えば、上記実施形態では、弾性材として繊維状物質を用いたが、これに限定されず、微小のフィルム状(薄い膜状)の弾性材、微小の棒状のものが螺旋状に巻かれた形状の弾性材、粒子状の弾性材、微小の板状の弾性材などを用いてもよい。  For example, in the above embodiment, the fibrous material is used as the elastic material. However, the present invention is not limited to this, and a shape in which a minute film-like (thin film-like) elastic material or a minute rod-like material is spirally wound. Alternatively, an elastic material, a particulate elastic material, a fine plate-like elastic material, or the like may be used.

また、上記実施形態では、化学蓄熱装置は、触媒としてDOC、SCR及びASC、フィルタとしてDPFを備える排気ガス浄化システムに適用されたが、他の構成の排気ガス浄化システムに適用されてもよい。例えば、化学蓄熱装置は、DOC、SCR、ASCのうちのいずれか一つ又は二つの触媒を備えない排気ガス浄化システム、DOC、SCR、ASC以外の触媒を備える排気ガス浄化システムに適用してもよい。また、車両もディーゼルエンジン車としたが、ガソリンエンジン車等にも適用できる。  Moreover, in the said embodiment, although the chemical thermal storage apparatus was applied to the exhaust-gas purification system provided with DOC, SCR, and ASC as a catalyst, and DPF as a filter, you may apply to the exhaust-gas purification system of another structure. For example, the chemical heat storage device may be applied to an exhaust gas purification system that does not include any one or two of DOC, SCR, and ASC, and an exhaust gas purification system that includes a catalyst other than DOC, SCR, and ASC. Good. Although the vehicle is a diesel engine vehicle, it can also be applied to a gasoline engine vehicle.

また、上記実施形態では加熱対象物としてDOCの上流側の熱交換器としたが、加熱対象物としては他のものでよく、例えば、DOC、SCR、ASCのうちのいずれかの触媒を加熱対象物としてもよい。また、上記実施形態ではヒータと熱交換器とを交互に積層した積層構造体を構成としたが、熱交換器の外周部に環状のヒータを設けてもよい。  Moreover, in the said embodiment, although it was set as the heat exchanger of the upstream of DOC as a heating target object, other things may be sufficient as a heating target object, for example, any catalyst of DOC, SCR, and ASC is heated. It is good also as a thing. In the above embodiment, a laminated structure in which heaters and heat exchangers are alternately laminated is configured. However, an annular heater may be provided on the outer peripheral portion of the heat exchanger.

また、上記実施形態では反応媒体をアンモニアとしたが、アルコール、水等の他の反応媒体でもよい。また、上記実施形態では反応媒体がアンモニアの場合の蓄熱材、吸着材の各材料をそれぞれ例示したが、化学蓄熱装置で用いられる反応媒体に応じて、蓄熱材、吸着材は適宜他の材料が用いられる。  In the above embodiment, the reaction medium is ammonia, but other reaction medium such as alcohol or water may be used. In the above embodiment, each material of the heat storage material and the adsorbent when the reaction medium is ammonia is exemplified, but depending on the reaction medium used in the chemical heat storage device, other materials may be used as appropriate for the heat storage material and the adsorbent. Used.

さらに、本発明の化学蓄熱装置の加熱対象物としては、エンジンの排気系に設けられた熱交換器や触媒に限定されず、排ガスが流れる排気管そのものとしてもよい。あるいは、化学蓄熱装置の加熱器は、エンジンの排気系以外、例えばオイルの流通系に設けられた配管等を加熱するものにも適用可能である。更に、化学蓄熱装置の加熱器は、例えばエンジンオイル、変速機オイル、冷却水、又は空気等の車両における種々の熱媒体を加熱するものであってもよい。このとき、化学蓄熱装置の加熱器を熱媒体が流れる熱媒体流路の外周部(外周部の一部又は外周部の全周)に配置して、熱媒体流路そのものを加熱してもよい。また、熱媒体が流れる熱媒体流路内に熱交換器を配置して、熱媒体流路の外周部に配置した加熱器で、その熱交換器を介して熱媒体を加熱してもよい。  Furthermore, the heating object of the chemical heat storage device of the present invention is not limited to a heat exchanger or a catalyst provided in an engine exhaust system, and may be an exhaust pipe itself through which exhaust gas flows. Or the heater of a chemical thermal storage apparatus is applicable also to what heats the piping etc. which were provided in the distribution system of oil other than the exhaust system of an engine, for example. Furthermore, the heater of the chemical heat storage device may heat various heat media in the vehicle such as engine oil, transmission oil, cooling water, or air. At this time, the heater of the chemical heat storage device may be disposed on the outer peripheral portion (a part of the outer peripheral portion or the entire outer periphery of the outer peripheral portion) of the heat medium flow path through which the heat medium flows to heat the heat medium flow path itself. . Further, a heat exchanger may be disposed in the heat medium flow path through which the heat medium flows, and the heat medium may be heated via the heat exchanger by a heater disposed on the outer periphery of the heat medium flow path.

また、蓄熱材が収容されたケースと熱交換フィンなどの熱交換部とを交互に複数個重ねて配置した熱交換部一体型の加熱器を構成し、その熱交換部一体型の加熱器を熱媒体が貯蔵されている熱媒体貯蔵部内や熱媒体が流れる熱媒体流路上に配置してもよい。さらに、本発明は、エンジン以外に配置される化学蓄熱装置にも適用可能である。  In addition, a heat exchange unit integrated heater in which a plurality of cases in which the heat storage material is accommodated and heat exchange units such as heat exchange fins are alternately stacked is configured, and the heat exchange unit integrated heater is You may arrange | position in the heat-medium storage part in which the heat medium is stored, and the heat-medium flow path through which a heat-medium flows. Furthermore, this invention is applicable also to the chemical heat storage apparatus arrange | positioned besides an engine.

1…排気ガス浄化システム、2…エンジン、3…排気管、4…ディーゼル酸化触媒(DOC)、5…ディーゼル排気微粒子除去フィルタ(DPF)、6…選択還元触媒(SCR)、7…アンモニアスリップ触媒(ASC)、8…熱交換器、8a…筒状部材、8b…フィン、10…化学蓄熱装置、11…ヒータ、11a…ケース、11b…成型体、11c…蓄熱材、11d…繊維状物質、12…ストレージ、12a…吸着材、13…接続管、20…積層構造体。  DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exhaust gas purification system, 2 ... Engine, 3 ... Exhaust pipe, 4 ... Diesel oxidation catalyst (DOC), 5 ... Diesel exhaust particulate removal filter (DPF), 6 ... Selective reduction catalyst (SCR), 7 ... Ammonia slip catalyst (ASC), 8 ... heat exchanger, 8a ... cylindrical member, 8b ... fin, 10 ... chemical heat storage device, 11 ... heater, 11a ... case, 11b ... molded body, 11c ... heat storage material, 11d ... fibrous material, DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Storage, 12a ... Adsorbent, 13 ... Connecting pipe, 20 ... Laminated structure.

Claims (2)

加熱対象物を加熱する化学蓄熱装置であって、
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蓄熱材とスプリングバック性を有する弾性材とを含む成型体をケースに収容した加熱器と、
前記反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、
前記加熱器と前記貯蔵器との間で前記反応媒体を流通させる接続管と、
を備え、
前記成型体は、前記蓄熱材と前記弾性材との混合物のプレス成型体であり、
前記弾性材は、ヤング率が50GPa以上である、化学蓄熱装置。
A chemical heat storage device for heating an object to be heated,
A heater in which a molded body containing a heat storage material that reversibly generates heat due to a chemical reaction with the reaction medium and desorption of the reaction medium due to heat storage and an elastic material having springback properties is housed in a case;
A reservoir for storing the reaction medium;
A connecting pipe for circulating the reaction medium between the heater and the reservoir;
With
The molded body is a press molded body of a mixture of the heat storage material and the elastic material,
The elastic material is a chemical heat storage device having a Young's modulus of 50 GPa or more.
前記弾性材は、長さが10μm〜5000μmの繊維状物質であり、アスペクト比が5以上である、請求項1に記載の化学蓄熱装置。  The chemical heat storage device according to claim 1, wherein the elastic material is a fibrous material having a length of 10 μm to 5000 μm and an aspect ratio of 5 or more.
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