WO2018066407A1 - 化学蓄熱装置 - Google Patents

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WO2018066407A1
WO2018066407A1 PCT/JP2017/034624 JP2017034624W WO2018066407A1 WO 2018066407 A1 WO2018066407 A1 WO 2018066407A1 JP 2017034624 W JP2017034624 W JP 2017034624W WO 2018066407 A1 WO2018066407 A1 WO 2018066407A1
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WO
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filter
reaction
reaction material
wall
reactor
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PCT/JP2017/034624
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English (en)
French (fr)
Inventor
佐竹康
片桐慶大
Original Assignee
株式会社豊田自動織機
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a chemical heat storage device.
  • the chemical heat storage device described in Patent Document 1 includes a reactor having a reaction material that generates heat by reacting with ammonia (NH 3 ), an adsorber that adsorbs and stores NH 3 with an adsorbent, and a reactor. And an adsorber, and has a connecting pipe for moving NH 3 between the reactor and the adsorber, and an on-off valve (valve) disposed in the middle of the connecting pipe.
  • the reaction material is housed in a casing. One end of the connection pipe is connected to the casing.
  • An object of the present invention is to provide a chemical heat storage device capable of preventing failure of a valve due to inflow of reactive material fragments.
  • a chemical heat storage device includes a reactor having a container for containing a reaction material which generates heat due to a chemical reaction with a reaction medium and releases the reaction medium due to heat, a reservoir for storing the reaction medium, A supply pipe for connecting the storage unit and the reservoir to form a flow path through which the reaction medium flows, and a valve disposed in the supply pipe for opening and closing the flow path, the reactor comprises one end of the supply pipe A plurality of filters for collecting the reaction material are disposed in a stacked state between the reaction material and the wall in the housing.
  • the plurality of filters may be arranged such that the coarseness of the eyes is different, and the fineness of the eyes is from the reaction material side toward the wall side. In this case, clogging of the filter disposed on the reaction material side is suppressed. Thus, the reaction medium can easily flow between the reaction material and the supply pipe.
  • the reactor together with the wall, has a dividing wall which defines the receiving part, the wall is fixed to the dividing wall, and a part of the filter is an end on the wall side of the dividing wall and the wall It may be held by In this case, the deformation of the filter is suppressed, and the fragments of the reaction material are more difficult to flow out to the supply pipe.
  • the outer edge of the filter may be sandwiched between the end on the wall side of the partition wall and the wall. In this case, it is difficult for the fragments of the reaction material to pass between the outer edge of the filter and the partition wall and flow out to the supply pipe. This further suppresses the inflow of reactive material fragments into the valve.
  • a stepped portion having a stepped surface may be provided at the end of the partition wall on the wall side, and the outer edge of the filter may be sandwiched between the stepped surface and the wall. In this case, the outer edge of the filter can be reliably held between the end on the wall side of the partition wall and the wall.
  • the stepped portion has a multistage shape having a plurality of stepped surfaces, and the filter may be disposed for each step of the stepped portion.
  • the outer edge portions of the plurality of filters are sandwiched between the plurality of step surfaces and the lid. Therefore, it is even less likely that debris of the reactive material will pass between the outer edge of the filter and the compartment wall and flow out into the feed pipe.
  • a space may be provided between the filter and the wall.
  • the reaction medium supplied into the reactor vessel is diffused toward the reaction material. Therefore, since the chemical reaction between the reaction medium and the reaction material proceeds uniformly, the reaction material is likely to generate heat.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the reactor shown in Figure 2;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3;
  • FIG. 5 is a schematic plan view of the filter shown in FIG. 4;
  • It is sectional drawing which shows one of the conventional reactors with an adsorber, a feed pipe, and a valve
  • It is sectional drawing which shows the modification of the reactor shown by FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. 7;
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of the reactor shown in FIG. 8;
  • It is sectional drawing which shows the modification of the reactor shown by FIG.
  • FIG. 1 is a schematic configuration view showing an engine oil circulation system provided with a chemical heat storage device according to an embodiment of the present invention, together with an exhaust gas purification system.
  • an exhaust gas purification system 1 and an engine oil circulation system 2 are provided in a vehicle equipped with an engine 3.
  • the exhaust gas purification system 1 purifies harmful substances (environmental pollutants) contained in the exhaust gas discharged from the engine 3.
  • the exhaust gas purification system 1 includes an exhaust pipe 4 forming a flow path through which exhaust gas discharged from the engine 3 flows, and a DOC 5 disposed in the exhaust pipe 4.
  • DOC 5 is a diesel oxidation catalyst (Diesel Oxidation Catalyst) that oxidizes and purifies HC, CO, and the like contained in the exhaust gas.
  • a bypass pipe line 6 On the downstream side of the exhaust pipe 4 with respect to the DOC 5, a bypass pipe line 6 forming a flow path through which the exhaust gas flows is branched and connected.
  • the engine oil circulation system 2 circulates an engine oil for lubricating each part in the engine 3.
  • the engine oil circulation system 2 includes an oil circulation pipeline 7 forming a flow path through which engine oil flows, and an oil pan 8 and an oil pump 9 disposed in the oil circulation pipeline 7.
  • the oil pan 8 stores engine oil.
  • the oil pump 9 sucks up the engine oil stored in the oil pan 8 and pumps it toward the engine 3.
  • the engine oil that has flowed through each part in the engine 3 returns to the oil pan 8.
  • the engine oil circulation system 2 includes the chemical heat storage device 10 of the present embodiment that heats (warms up) the engine oil to be heated.
  • the chemical heat storage device 10 is a device that heats engine oil without requiring external energy such as electric power.
  • the chemical heat storage device 10 includes a reactor 11, an adsorber 12, a supply pipe 13, and a valve 14.
  • the reactor 11 is connected to the oil circulation line 7 and the bypass line 6 respectively.
  • the oil circulation pipe 7 includes an oil pipe 15 connecting the oil pan 8 and the reactor 11, an oil pipe 16 connecting the reactor 11 and the engine 3, and an oil pipe connecting the engine 3 and the oil pan 8. And 17).
  • the oil pump 9 is disposed in the oil pipe 15.
  • the bypass line 6 has bypass pipes 18 and 19 connecting the exhaust pipe 4 and the reactor 11.
  • the bypass pipe 19 is connected to the downstream side of the exhaust pipe 4 than the bypass pipe 18.
  • the bypass pipe 19 is provided with an on-off valve 20 for opening and closing the flow path of the exhaust gas.
  • the reactor 11 has a plurality of reaction units 21, a plurality of oil passages 22 through which engine oil passes, and a plurality of exhaust gas passages 23 through which exhaust gas passes.
  • the reactor 11 has a stacked structure in which a reaction unit 21, an oil passage 22 and an exhaust gas passage 23 are stacked. At this time, the oil passage 22 and the exhaust gas passage 23 are alternately stacked via the reaction unit 21.
  • the reaction unit 24 contains a reaction material 24.
  • the reaction material 24 generates heat by chemical reaction with NH 3 when ammonia (NH 3 ) as a reaction medium is supplied, and when heat of the exhaust gas is given, NH 3 is desorbed by the heat of the exhaust gas.
  • a halide represented by a composition formula M a x z is used.
  • M is an alkali metal such as Li or Na, an alkaline earth metal such as Mg, Ca or Sr, a transition metal such as Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu or Zn, Al, or a combination of these metals One or more selected cations.
  • X is one or more anions selected from fluoride ion, chloride ion, bromide ion, iodide ion, nitrate ion, thiocyanate ion, sulfate ion, molybdate ion, and phosphate ion.
  • X is, for example, Cl, Br or I.
  • a is the number of cations per salt molecule.
  • z is the number of anions per salt molecule.
  • Each oil passage 22 is connected to the oil pipes 15 and 16 respectively.
  • the oil passage portion 22 may have a plurality of fins for promoting heat exchange between the engine oil and the reaction material 24.
  • Each exhaust gas passage 23 is connected to the bypass piping 18 and 19 respectively.
  • the exhaust gas passage portion 23 may have a plurality of fins for promoting heat exchange between the exhaust gas and the reaction material 24.
  • the adsorber 12 is a reservoir for storing NH 3 .
  • the adsorber 12 has an adsorbing material 25 which physically adsorbs NH 3 at the time of heat generation and desorbs NH 3 at the time of heat absorption.
  • adsorbent 25 activated carbon, carbon black, mesoporous carbon, nanocarbon, zeolite or the like is used. Note that NH 3 may be chemically adsorbed to the adsorbent 25.
  • the supply pipe 13 connects each reaction unit 21 of the reactor 11 to the adsorber 12.
  • the supply pipe 13 forms a flow path in which NH 3 flows bidirectionally between each of the reaction units 21 and the adsorber 12.
  • the supply pipe 13 is formed of a metal material (for example, stainless steel) having corrosion resistance to NH 3 .
  • the valve 14 is disposed in the supply pipe 13.
  • the valve 14 is an on-off valve that opens and closes the flow path of NH 3 .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the reactor 11.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG.
  • the reactor 11 has a rectangular parallelepiped casing 26.
  • the housing 26 is formed of a metal material (for example, stainless steel) having corrosion resistance to NH 3 .
  • the housing 26 has a partition wall 27 that partitions the reaction unit 21, the oil passage 22 and the exhaust gas passage 23 so as not to contact each other, and a lid 28 fixed to the partition 27.
  • the lid 28 is a flat plate having a rectangular shape in plan view.
  • the lid 28 constitutes a wall to which one end of the supply pipe 13 is fixed.
  • the reaction unit 21 has a storage unit 30 for storing the reaction material 24 as a molded body.
  • the partition wall 27 partitions the housing 30 together with the lid 28.
  • One end of the supply pipe 13 is connected to the housing 30.
  • the housing portion 30 is formed in a bottomed rectangular tube shape having an opening 30a.
  • a plurality of (here, four) filters 29 for collecting the reaction material 24 are arranged in a stacked state between the reaction material 24 and the lid 28 in the housing portion 30. That is, the filter 29 has a multilayer structure.
  • a partial region of each filter 29 is sandwiched between the end on the lid 28 side of the partition wall 27 and the lid 28. Specifically, a partial region of each filter 29 is sandwiched between the end portion on the lid 28 side and the lid 28 in a region that divides each oil passage 22 and one exhaust gas passage 23 in the partition wall 27 It is done.
  • the filter 29 is formed of a metal material (eg, nickel or stainless steel) having corrosion resistance to NH 3 . Only the surface of the filter 29 may be protected by a metal material having corrosion resistance to NH 3 .
  • the thickness of the filter 29 is, for example, about 0.3 mm.
  • the filter 29 has a rectangular shape in a plan view as shown in FIG.
  • the filter 29 is formed of, for example, a mesh.
  • the plurality of filters 29 have different eye roughness.
  • the plurality of filters 29 are arranged in such a manner that the mesh becomes finer from the reaction material 24 side toward the lid 28 side. That is, the eye of the filter 29 on the reaction material 24 side is coarser than the eye of the filter 29 on the lid 28 side.
  • the on-off valve 20 is open immediately after the start of the engine 3. Therefore, engine oil flows through the oil passage 22 of the reactor 11, and exhaust gas flows through the exhaust gas passage 23 of the reactor 11.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing, as a comparative example, one of conventional reactors together with an adsorber, a feed pipe and a valve.
  • the filter 29 described above is not disposed in the housing portion 30 of the reactor 100.
  • the reaction material 24 stored in the storage unit 30 of the reactor 100 may be chipped.
  • the reaction material 24 when NH 3 is recovered in the adsorber 12, fragments 24 a of the reaction material 24 will flow in the supply pipe 13 together with the NH 3 .
  • the fragments 24 a of the reaction material 24 include particles and powder of the reaction material 24. At this time, if the fragments 24 a of the reaction material 24 flow into the valve 14, the valve 14 may fail.
  • a plurality of filters 29 for collecting the reaction material 24 are disposed in a stacked state between the reaction material 24 and the lid 28 in the accommodation unit 30 of the reaction unit 21. For this reason, even if chipping of the reaction material 24 in the storage unit 30 of the reaction unit 21 occurs due to vibration or the like of the reactor 11, fragments of the reaction material 24 are collected by the filter 29. At this time, since the filter 29 has a multilayer structure, the collection performance of fragments of the reaction material 24 is high. Therefore, fragments of the reaction material 24 are less likely to flow out to the supply pipe 13 at the time of recovery of NH 3 , so that fragments of the reaction material 24 are prevented from flowing into the valve 14. Thereby, the failure of the valve 14 due to the inflow of fragments of the reaction material 24 can be prevented.
  • the plurality of filters 29 are arranged so that their eye roughness is different from one another and the eyes become finer from the reaction material 24 side toward the lid 28 side. For this reason, clogging of the filter 29 disposed on the reaction material 24 side is suppressed. Therefore, NH 3 can easily flow between the reaction material 24 and the supply pipe 13.
  • each filter 29 is sandwiched by the end of the partition wall 27 on the lid 28 side and the lid 28. As a result, deformation of the filter 29 is suppressed, and fragments of the reaction material 24 are more difficult to flow out to the supply pipe 13.
  • the plurality of filters 29 are disposed in the storage unit 30 of the reaction unit 21, even if the reaction material 24 in the storage unit 30 is chipped, the reaction material 24 is held in the storage unit 30. become. Therefore, a decrease in the amount of reaction material 24 in the storage unit 30 can be suppressed, and a decrease in the calorific value of the reactor 11 can be suppressed.
  • the filter 29 is sandwiched between the lid 28 and the region dividing the oil passage 22 in the dividing wall 27, engine oil flowing through the oil passage 22 is heated by the heat of the reaction material 24 collected by the filter 29. It is transmitted to. Since the filter 29 is sandwiched between the lid 28 and the region that partitions the exhaust gas passage 23 in the partition wall 27, the heat of the exhaust gas flowing through the exhaust gas passage 23 is transmitted to the filter 29 and the reaction material 24 receives NH 3 becomes easy to detach.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modified example of the reactor 11 shown in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII of FIG.
  • the reactor 11 of this modification is provided with the partition wall 35 instead of the above-mentioned partition wall 27. As shown in FIG.
  • a stepped portion 36 having a stepped surface 36 a is provided at the end of the partition wall 35 on the lid 28 side. For this reason, the space in which the filter 29 is accommodated in the dividing wall 35 is wider than the space in which the reaction material 24 is accommodated in the dividing wall 35 by the step surface 36 a.
  • the thickness of the end on the lid 28 side of the partition wall 35 is smaller than the thickness of the other part of the partition wall 35.
  • the lid 28 is fixed to the step portion 36 of the partition wall 35.
  • the step surfaces 36 a located at the upper end portion and the lower end portion of the reactor 11 are provided in a region that divides the exhaust gas passage 23 in the dividing wall 35.
  • the filter 29 has a length dimension that covers the entire surface of the reaction material 24 on the lid 28 side and covers the step surface 36 a.
  • a partial region of each filter 29 is sandwiched between the end of the partition wall 35 on the lid 28 side and the lid 28.
  • the outer edge portion 29 b of each filter 29 is sandwiched by the step surface 36 a of the step portion 36 and the inner wall surface 28 a of the lid 28. Therefore, the outer edge 29 b of each filter 29 is sandwiched between the end on the lid 28 side and the lid 28 in the region that divides the exhaust gas passage 23 located at the upper and lower ends of the partition wall 35.
  • each filter 29 is sandwiched by the step surface 36 a of the step portion 36 and the lid 28. For this reason, fragments of the reaction material 24 pass through between the outer edge 29 a of the filter 29 and the partition wall 35 and are less likely to flow out to the supply pipe 13. Thereby, the fragments of the reaction material 24 are further suppressed from flowing into the valve 14.
  • the filter 29 is sandwiched between the lid 28 and the region which divides all the exhaust gas passage portions 23 in the dividing wall 35, the heat of the exhaust gas flowing through each exhaust gas passage portion 23 is transmitted to the filter 29, The NH 3 is further easily desorbed from the reaction material 24.
  • An O-ring may be interposed between the outer edge 29 a of the plurality of filters 29 and the partition wall 35. In this case, the fragments of the reaction material 24 are less likely to pass through between the outer edge 29 a of the filter 29 and the partition wall 35 and flow out to the supply pipe 13.
  • FIG. 10 is an enlarged sectional view showing a modification of the reactor 11 shown in FIG.
  • the reaction part 21 of the reactor 11 of this modification has the accommodating part 30.
  • a plurality of (here, two) filters 40 and a plurality of (here, two) filters 41 are disposed in a stacked state between the reaction material 24 and the lid 28 in the housing portion 30.
  • the filter 40 is disposed on the reaction material 24 side, and the filter 41 is disposed on the lid 28 side.
  • a stepped portion 42 having a plurality of (here, three) stepped surfaces 42 a is provided at an end of the partition wall 35 on the lid 28 side. That is, the stepped portion 42 has a multistage shape.
  • the space in the dividing wall 35 in which the filter 40 is accommodated is wider than the space in the dividing wall 35 in which the reaction material 24 is accommodated by the level difference surface 42 a.
  • the space in the dividing wall 35 in which the filter 41 is accommodated is wider than the space in the dividing wall 35 in which the filter 40 is accommodated by the step surface 42 a.
  • the filters 40 and 41 have a mesh structure as in the filter 29 described above.
  • the filters 40 and 41 are arranged in such a manner that the eyes become finer from the reaction material 24 side toward the lid 28 side.
  • a plurality of (here, two) filters 40 and 41 are disposed for each step of the step portion 42.
  • the length dimension of the filter 41 is larger than the length dimension of the filter 40.
  • the filter 40 has a length dimension that covers the entire surface of the reaction material 24 on the lid 28 side and covers the step surface 42 a.
  • the filter 41 has a length dimension that covers the entire surface of the filter 40 on the lid 28 side and covers the step surface 42 a.
  • the outer edge portions 40 b and 41 b of the filters 40 and 41 are held by the plurality of step surfaces 42 a of the step portion 42 and the lid 28. Therefore, fragments of the reaction material 24 pass between the outer edges 40 a and 41 a of the filters 40 and 41 and the partition wall 35 and are less likely to flow out to the supply pipe 13.
  • a plurality of filters 40 and 41 are arranged for each step of the step portion 42, but a plurality of filters having different length dimensions are arranged for each step of the step portion 42. It is also good.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a modified example of the reactor 11 shown in FIG.
  • the reactor 11 of this modification is provided with a lid 45 in place of the lid 28 described above.
  • the lid 45 has a main body 45a constituting a wall to which one end of the supply pipe 13 is fixed, and an annular projection 45b projecting from an edge of the main body 45a.
  • the lid 45 is fixed to the stepped portion 36 of the partition wall 35.
  • the outer edge portions 29 b of the plurality of filters 29 are sandwiched by the step surface 36 a (see FIG. 9) of the step portion 36 and the end surface 45 c of the annular projection 45 b of the lid 45.
  • a space S in which NH 3 supplied from the supply pipe 13 diffuses in the housing 30 is provided.
  • the space S is partitioned from the surface on the lid 45 side of the filter 29 and the inner wall surface of the lid 45.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the plurality of filters are arranged such that the coarseness of the eyes is different and the eyes become finer from the reaction material 24 side to the lid side, but the form is particularly limited
  • the eye roughness of each filter may be the same.
  • the casing 26 of the reactor 11 has a rectangular parallelepiped shape, but the shape of the casing 26 is not particularly limited to a rectangular parallelepiped shape, but is a substantially rectangular parallelepiped shape or a cylindrical shape May be
  • the filter is sandwiched between the end on the lid side and the lid of the area that divides the oil passage 22 and the exhaust gas passage 23 in the partition wall, but the present invention is not particularly limited thereto. It is not necessary for the filter to be held between the partition wall and the lid.
  • the reaction material 24 and the NH 3 is the reaction medium represented by the composition formula M a X z are chemically reacted is generating heat, as the reaction medium, particularly NH 3
  • CO 2 or H 2 O or the like may be used.
  • CO 2 is used as a reaction medium
  • Mg (OH) 2 , Fe (OH) 2 , Fe (OH) 3 can be used as a reaction material to be chemically reacted with CO 2.
  • FeO, Fe 2 O 3 or Fe 3 O 4 or the like is used.
  • H 2 O is used as a reaction medium
  • CaO, MnO, CuO, Al 2 O 3 or the like is used as a reaction material to be chemically reacted with H 2 O.
  • the regeneration reaction for desorbing NH 3 from the reaction material 24 is performed using the heat of the exhaust gas
  • the invention is not particularly limited to the form, and the heat of the engine oil is used. And the regeneration reaction may be performed.
  • the reaction parts 21 and the oil passage parts 22 may be alternately stacked. Further, if it is possible to exchange heat between the reaction material 24 and the engine oil, the reaction part 21 and the oil passage part 22 do not need to have a laminated structure in particular.
  • the reaction part is provided around the oil passage part. It may be arranged.
  • the reactor 11 is connected between the engine 3 and the oil pump 9 in the oil circulation pipeline 7.
  • the present invention is not particularly limited to that configuration.
  • the engine 3 in the oil circulation pipeline 7 The reactor 11 may be connected between the oil pan 8 and the oil pan 8, or the reactor 11 may be connected between the oil pan 8 and the oil pump 9 in the oil circulation line 7.
  • the reactor 11 is connected to the bypass pipeline 6, it is not restricted in particular in the form,
  • the reactor 11 may be arrange
  • the heating object is not particularly limited to the engine oil, and may be, for example, exhaust gas, water, air, or the like.

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Abstract

化学蓄熱装置は、ＮＨ３との化学反応により発熱すると共に熱によりＮＨ３が脱離する反応材を収容する収容部を有する反応器と、ＮＨ３を貯蔵する吸着器と、収容部と吸着器とを接続し、ＮＨ３が流れる流路を形成する供給管と、供給管に配設され、流路を開閉するバルブとを備え、反応器は、供給管の一端部が固定される蓋体を有し、収容部内における反応材と蓋体との間には、反応材を捕集する複数のフィルタが積層状態で配置されている。

Description

化学蓄熱装置
　本発明は、化学蓄熱装置に関する。
　従来の化学蓄熱装置としては、例えば特許文献１に記載されている装置が知られている。特許文献１に記載の化学蓄熱装置は、アンモニア（ＮＨ３）と化学反応して熱を発生させる反応材を有する反応器と、ＮＨ３を吸着材で吸着して貯蔵する吸着器と、反応器と吸着器とを接続し、反応器と吸着器との間でＮＨ３を移動させる接続管と、接続管の途中に配設された開閉弁（バルブ）とを備えている。反応材は、ケーシングに収納されている。接続管の一端は、ケーシングに繋がっている。
特開２０１５－４４５７号公報
　しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、吸着器から反応器にＮＨ３が接続管を通って供給されると、ＮＨ３と反応材との化学反応により反応材が発熱し、その熱によって加熱対象が加熱される。排気ガスの熱が反応材に与えられると、反応材からＮＨ３が脱離し、反応器から吸着器にＮＨ３が接続管を通って回収される。ところで、反応材は、例えば成形体としてケーシングに収納されている。ケーシング内の反応材は、反応器の振動等によって欠けることがある。このような反応材の欠けが生じると、ＮＨ３の回収時に、反応材の破片（紛体及び粒子を含む）がＮＨ３と一緒に接続管内を流れる。このとき、反応材の破片がバルブに流入すると、バルブが故障する可能性がある。
　本発明の目的は、反応材の破片の流入によるバルブの故障を防止することができる化学蓄熱装置を提供することである。
　本発明の一態様の化学蓄熱装置は、反応媒体との化学反応により発熱すると共に熱により反応媒体が脱離する反応材を収容する収容部を有する反応器と、反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、収容部と貯蔵器とを接続し、反応媒体が流れる流路を形成する供給管と、供給管に配設され、流路を開閉するバルブとを備え、反応器は、供給管の一端部が固定される壁部を有し、収容部内における反応材と壁部との間には、反応材を捕集する複数のフィルタが積層状態で配置されていることを特徴とする。
　このような化学蓄熱装置においては、貯蔵器から反応器の収容部に反応媒体が供給管を通って供給されると、反応媒体と反応材との化学反応により反応材が発熱する。反応材に熱が与えられると、反応材から反応媒体が脱離し、反応器の収容部から貯蔵器に反応媒体が供給管を通って回収される。ここで、収容部内における反応材と壁部との間には、反応材を捕集する複数のフィルタが積層状態で配置されている。このため、収容部内の反応材の欠けが生じても、反応材の破片がフィルタにより捕集される。このとき、フィルタは多層構造を有しているので、反応材の破片の捕集性能が高い。従って、反応媒体の回収時に、反応材の破片が供給管に流出しにくくなるため、反応材の破片がバルブに流入することが抑制される。これにより、反応材の破片の流入によるバルブの故障を防止することができる。
　複数のフィルタは、目の粗さがそれぞれ異なっていると共に、反応材側から壁部側に向けて目が細かくなるように配置されていてもよい。この場合には、反応材側に配置されたフィルタの目詰まりが抑制される。従って、反応材と供給管との間で反応媒体が流れやすくなる。
　反応器は、壁部と共に収容部を区画する区画壁を有し、壁部は、区画壁に固定されており、フィルタの一部領域は、区画壁の壁部側の端部と壁部とで挟持されていてもよい。この場合には、フィルタの変形が抑制されると共に、反応材の破片が供給管に更に流出しにくくなる。
　フィルタの外縁部は、区画壁の壁部側の端部と壁部とで挟持されていてもよい。この場合には、反応材の破片がフィルタの外縁と区画壁との間を通り抜けて供給管に流出しにくくなる。これにより、反応材の破片がバルブに流入することが一層抑制される。
　区画壁の壁部側の端部には、段差面を有する段差部が設けられており、フィルタの外縁部は、段差面と壁部とで挟持されていてもよい。この場合には、フィルタの外縁部を区画壁の壁部側の端部と壁部とで確実に挟持することができる。
　段差部は、段差面を複数有する多段形状を呈しており、フィルタは、段差部の段毎に配置されていてもよい。この場合には、複数のフィルタの外縁部は、複数の段差面と蓋体とで挟持されることになる。従って、反応材の破片がフィルタの外縁と区画壁との間を通り抜けて供給管に流出することが一層発生しにくくなる。
　フィルタと壁部との間には空間が設けられていてもよい。この場合には、反応器の容器内に供給された反応媒体が反応材に向けて拡散されるようになる。従って、反応媒体と反応材との化学反応が均一に進むため、反応材が発熱しやすくなる。
　本発明によれば、反応材の破片の流入によるバルブの故障を防止することができる。
本発明の一実施形態に係る化学蓄熱装置を備えたエンジンオイル循環システムを排気浄化システムと共に示す概略構成図である。 図１に示された反応器の構造を概略的に示す図である。 図２に示された反応器の断面図である。 図３のIV－IV線断面図である。 図４に示されたフィルタの概略平面図である。 比較例として、従来の反応器の一つを吸着器、供給管及びバルブと共に示す断面図である。 図３に示された反応器の変形例を示す断面図である。 図７のVIII－VIII線断面図である。 図８に示された反応器の拡大断面図である。 図９に示された反応器の変形例を示す拡大断面図である。 図８に示された反応器の変形例を示す断面図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
　図１は、本発明の一実施形態に係る化学蓄熱装置を備えたエンジンオイル循環システムを排気浄化システムと共に示す概略構成図である。図１において、排気浄化システム１及びエンジンオイル循環システム２は、エンジン３を搭載した車両に具備されている。
　排気浄化システム１は、エンジン３から排出された排気ガスに含まれる有害物質（環境汚染物質）を浄化する。排気浄化システム１は、エンジン３から排出された排気ガスが流れる流路を形成する排気管４と、この排気管４に配設されたＤＯＣ５とを備えている。ＤＯＣ５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ディーゼル酸化触媒（Diesel Oxidation Catalyst）である。排気管４におけるＤＯＣ５よりも下流側には、排気ガスが流れる流路を形成するバイパス管路６が分岐して接続されている。
　エンジンオイル循環システム２は、エンジン３内の各部を潤滑するためのエンジンオイルを循環させる。エンジンオイル循環システム２は、エンジンオイルが流れる流路を形成するオイル循環管路７と、このオイル循環管路７に配設されたオイルパン８及びオイルポンプ９とを備えている。オイルパン８は、エンジンオイルを溜めておく。オイルポンプ９は、オイルパン８に溜められたエンジンオイルを吸い上げてエンジン３に向けて圧送する。エンジン３内の各部を流れたエンジンオイルは、オイルパン８に戻る。
　また、エンジンオイル循環システム２は、加熱対象であるエンジンオイルを加熱（暖機）する本実施形態の化学蓄熱装置１０を備えている。化学蓄熱装置１０は、電力等の外部エネルギーを必要とせずに、エンジンオイルを加熱する装置である。化学蓄熱装置１０は、反応器１１と、吸着器１２と、供給管１３と、バルブ１４とを備えている。
　反応器１１は、オイル循環管路７及びバイパス管路６にそれぞれ接続されている。オイル循環管路７は、オイルパン８と反応器１１とを接続するオイル管１５と、反応器１１とエンジン３とを接続するオイル管１６と、エンジン３とオイルパン８とを接続するオイル管１７とを有している。オイルポンプ９は、オイル管１５に配設されている。バイパス管路６は、排気管４と反応器１１とを接続するバイパス配管１８，１９を有している。バイパス配管１９は、バイパス配管１８よりも排気管４の下流側に接続されている。バイパス配管１９には、排気ガスの流路を開閉する開閉弁２０が配設されている。
　反応器１１は、図２に示されるように、複数の反応部２１と、エンジンオイルが通る複数のオイル通路部２２と、排気ガスが通る複数の排気ガス通路部２３とを有している。反応器１１は、反応部２１、オイル通路部２２及び排気ガス通路部２３が積層された積層構造を有している。このとき、オイル通路部２２及び排気ガス通路部２３は、反応部２１を介して交互に積層されている。
　反応部２１には、反応材２４が収容されている。反応材２４は、反応媒体であるアンモニア（ＮＨ３）が供給されると、ＮＨ３との化学反応により発熱すると共に、排気ガスの熱が与えられると、排気ガスの熱によりＮＨ３が脱離する材料である。反応材２４としては、組成式ＭａＸｚで表されるハロゲン化物が用いられる。Ｍは、ＬｉまたはＮａ等のアルカリ金属、Ｍｇ、ＣａまたはＳｒ等のアルカリ土類金属、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕまたはＺｎ等の遷移金属、Ａｌ、若しくはこれらの金属の組み合わせから選択された１つ以上のカチオンである。Ｘは、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硝酸イオン、チオシアン酸イオン、硫酸イオン、モリブデン酸イオンまたはリン酸イオンから選択された１つ以上のアニオンである。Ｘは、例えばＣｌ、ＢｒまたはＩ等である。ａは、塩分子１つあたりのカチオンの数である。ｚは、塩分子１つあたりのアニオンの数である。
　各オイル通路部２２は、オイル管１５，１６とそれぞれ接続されている。オイル通路部２２は、エンジンオイルと反応材２４との熱交換を促進させるための複数のフィンを有していてもよい。
　各排気ガス通路部２３は、バイパス配管１８，１９とそれぞれ接続されている。排気ガス通路部２３は、排気ガスと反応材２４との熱交換を促進させるための複数のフィンを有していてもよい。
　吸着器１２は、ＮＨ３を貯蔵する貯蔵器である。吸着器１２は、発熱時にＮＨ３を物理吸着すると共に、吸熱時にＮＨ３を脱離する吸着材２５を有している。吸着材２５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、ナノカーボンまたはゼオライト等が用いられる。なお、ＮＨ３は、吸着材２５に化学吸着されてもよい。
　供給管１３は、反応器１１の各反応部２１と吸着器１２とを接続している。供給管１３は、各反応部２１と吸着器１２との間でＮＨ３が双方向に流れる流路を形成している。供給管１３は、ＮＨ３に対して耐腐食性を有する金属材料（例えばステンレス鋼）で形成されている。バルブ１４は、供給管１３に配設されている。バルブ１４は、ＮＨ３の流路を開閉する開閉弁である。
　図３は、反応器１１の断面図である。図４は、図３のIV－IV線断面図である。図３及び図４において、反応器１１は、直方体形状の筐体２６を有している。筐体２６は、ＮＨ３に対して耐腐食性を有する金属材料（例えばステンレス鋼）で形成されている。筐体２６は、反応部２１、オイル通路部２２及び排気ガス通路部２３を互いに接触しないように区画する区画壁２７と、この区画壁２７に固定された蓋体２８とを有している。蓋体２８は、平面視矩形状の平板である。蓋体２８は、供給管１３の一端部が固定される壁部を構成している。
　反応部２１は、反応材２４を成形体として収容する収容部３０を有している。区画壁２７は、蓋体２８と共に収容部３０を区画している。供給管１３の一端部は、収容部３０と接続される。収容部３０は、開口部３０ａを有する有底角筒状に形成されている。
　収容部３０内における反応材２４と蓋体２８との間には、反応材２４を捕集する複数（ここでは４つ）のフィルタ２９が積層状態で配置されている。つまり、フィルタ２９は、多層構造を有している。各フィルタ２９の一部領域は、区画壁２７の蓋体２８側の端部と蓋体２８とで挟持されている。具体的には、各フィルタ２９の一部領域は、区画壁２７における各オイル通路部２２及び１つの排気ガス通路部２３を区画する領域の蓋体２８側の端部と蓋体２８とで挟持されている。
　フィルタ２９は、ＮＨ３に対して耐腐食性を有する金属材料（例えばニッケルまたはステンレス鋼）で形成されている。なお、フィルタ２９の表面のみが、ＮＨ３に対して耐腐食性を有する金属材料で保護されていてもよい。フィルタ２９の厚みは、例えば０．３ｍｍ程度である。
　フィルタ２９は、図５に示されるように、平面視矩形状を呈している。フィルタ２９は、例えばメッシュで形成されている。複数のフィルタ２９は、目の粗さがそれぞれ異なっている。複数のフィルタ２９は、反応材２４側から蓋体２８側に向けて目が細かくなるように配置されている。つまり、反応材２４側のフィルタ２９の目は、蓋体２８側のフィルタ２９の目よりも粗くなっている。
　以上のような化学蓄熱装置１０において、エンジン３の始動直後は、開閉弁２０が開いている。このため、エンジンオイルが反応器１１のオイル通路部２２を流れると共に、排気ガスが反応器１１の排気ガス通路部２３を流れる。
　そのような状態で、バルブ１４が開くと、吸着器１２と反応部２１との圧力差によって、吸着器１２の吸着材２５からＮＨ３が脱離し、そのＮＨ３が供給管１３を通って反応部２１に供給される。そして、ＮＨ３がフィルタ２９を通過して反応材２４に達し、反応材２４とＮＨ３とが化学反応（化学吸着）して熱が発生する。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。
　　　　反応材＋ＮＨ３ ⇔ 反応材（ＮＨ３）＋熱 …（Ａ）
　そして、反応材２４から発生した熱がオイル通路部２２を流れるエンジンオイルに伝わり、エンジンオイルが加熱される。暖められたエンジンオイルは、オイル管１６を通ってエンジン３内に送られる。
　排気ガスの温度が上昇すると、排気ガス通路部２３を流れる排気ガスの熱が反応部２１の反応材２４に与えられることで、反応材２４からＮＨ３が脱離する。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。すると、反応部２１と吸着器１２との圧力差によって、ＮＨ３がフィルタ２９を通過した後に供給管１３を通って吸着器１２に戻り、吸着器１２の吸着材２５に物理吸着される。これにより、ＮＨ３が吸着器１２に回収されることとなる。
　図６は、比較例として、従来の反応器の一つを吸着器、供給管及びバルブと共に示す断面図である。図６において、反応器１００の収容部３０内には、上記のフィルタ２９は配置されていない。
　例えば車両の振動等により反応器１００が振動すると、反応器１００の収容部３０内に収容された反応材２４が欠けることがある。このような反応材２４の欠けが生じると、吸着器１２にＮＨ３が回収される際に、反応材２４の破片２４ａがＮＨ３と一緒に供給管１３内を流れることになる。なお、反応材２４の破片２４ａは、反応材２４の粒子及び紛体を含んでいる。このとき、反応材２４の破片２４ａがバルブ１４に流入すると、バルブ１４が故障する可能性がある。
　これに対し本実施形態では、反応部２１の収容部３０内における反応材２４と蓋体２８との間に、反応材２４を捕集する複数のフィルタ２９が積層状態で配置されている。このため、反応器１１の振動等によって反応部２１の収容部３０内の反応材２４の欠けが生じても、反応材２４の破片がフィルタ２９により捕集される。このとき、フィルタ２９は多層構造を有しているので、反応材２４の破片の捕集性能が高い。従って、ＮＨ３の回収時に、反応材２４の破片が供給管１３に流出しにくくなるため、反応材２４の破片がバルブ１４に流入することが抑制される。これにより、反応材２４の破片の流入によるバルブ１４の故障を防止することができる。
　また、複数のフィルタ２９は、目の粗さがそれぞれ異なっていると共に、反応材２４側から蓋体２８側に向けて目が細かくなるように配置されている。このため、反応材２４側に配置されたフィルタ２９の目詰まりが抑制される。従って、反応材２４と供給管１３との間でＮＨ３が流れやすくなる。
　また、各フィルタ２９の一部領域は、区画壁２７の蓋体２８側の端部と蓋体２８とで挟持されている。このため、フィルタ２９の変形が抑制されると共に、反応材２４の破片が供給管１３に更に流出しにくくなる。
　また、複数のフィルタ２９が反応部２１の収容部３０内に配置されているので、収容部３０内の反応材２４の欠けが生じても、反応材２４が収容部３０内に保持されることになる。従って、収容部３０内の反応材２４の減少が抑えられるため、反応器１１における発熱量の低下を抑制することができる。
　また、区画壁２７におけるオイル通路部２２を区画する領域と蓋体２８とでフィルタ２９が挟持されているので、フィルタ２９に捕集された反応材２４の熱がオイル通路部２２を流れるエンジンオイルに伝わる。区画壁２７における排気ガス通路部２３を区画する領域と蓋体２８とでフィルタ２９が挟持されているので、排気ガス通路部２３を流れる排気ガスの熱がフィルタ２９に伝わり、反応材２４からＮＨ３が脱離しやすくなる。
　図７は、図３に示された反応器１１の変形例を示す断面図である。図８は、図７のVIII－VIII線断面図である。図７及び図８において、本変形例の反応器１１は、上記の区画壁２７に代えて、区画壁３５を備えている。
　区画壁３５の蓋体２８側の端部には、図９にも示されるように、段差面３６ａを有する段差部３６が設けられている。このため、区画壁３５におけるフィルタ２９が収容されるスペースは、区画壁３５における反応材２４が収容されるスペースよりも段差面３６ａの分だけ広くなっている。詳細には、区画壁３５の蓋体２８側の端部の厚みは、区画壁３５の他の部分の厚みよりも小さくなっている。蓋体２８は、区画壁３５の段差部３６に固定されている。なお、反応器１１の上端部及び下端部に位置する段差面３６ａは、区画壁３５における排気ガス通路部２３を区画する領域に設けられている。
　フィルタ２９は、反応材２４の蓋体２８側の表面全体を覆うと共に段差面３６ａを覆うような長さ寸法を有している。各フィルタ２９の一部領域は、区画壁３５の蓋体２８側の端部と蓋体２８とで挟持されている。このとき、各フィルタ２９の外縁部２９ｂは、段差部３６の段差面３６ａと蓋体２８の内壁面２８ａとで挟持されている。従って、各フィルタ２９の外縁部２９ｂは、区画壁３５における上下両端に位置する排気ガス通路部２３を区画する領域の蓋体２８側の端部と蓋体２８とで挟持されている。
　本実施形態においては、各フィルタ２９の外縁部２９ｂは、段差部３６の段差面３６ａと蓋体２８とで挟持されている。このため、反応材２４の破片がフィルタ２９の外縁２９ａと区画壁３５との間を通り抜けて供給管１３に流出しにくくなる。これにより、反応材２４の破片がバルブ１４に流入することが一層抑制される。
　また、区画壁３５における全ての排気ガス通路部２３を区画する領域と蓋体２８とでフィルタ２９が挟持されているので、各排気ガス通路部２３を流れる排気ガスの熱がフィルタ２９に伝わり、反応材２４からＮＨ３が更に脱離しやすくなる。
　なお、複数のフィルタ２９の外縁２９ａと区画壁３５との間には、Ｏリングが介在されていてもよい。この場合には、反応材２４の破片がフィルタ２９の外縁２９ａと区画壁３５との間を通り抜けて供給管１３に流出することが一層発生しにくくなる。
　図１０は、図９に示された反応器１１の変形例を示す拡大断面図である。図１０において、本変形例の反応器１１の反応部２１は、収容部３０を有している。収容部３０内における反応材２４と蓋体２８との間には、複数（ここでは２つ）のフィルタ４０及び複数（ここでは２つ）のフィルタ４１が積層状態で配置されている。フィルタ４０は、反応材２４側に配置され、フィルタ４１は、蓋体２８側に配置されている。
　区画壁３５の蓋体２８側の端部には、複数（ここでは３つ）の段差面４２ａを有する段差部４２が設けられている。つまり、段差部４２は、多段形状を呈している。区画壁３５におけるフィルタ４０が収容されるスペースは、区画壁３５における反応材２４が収容されるスペースよりも段差面４２ａの分だけ広くなっている。区画壁３５におけるフィルタ４１が収容されるスペースは、区画壁３５におけるフィルタ４０が収容されるスペースよりも段差面４２ａの分だけ広くなっている。
　フィルタ４０，４１は、上記のフィルタ２９と同様にメッシュ構造となっている。フィルタ４０，４１は、反応材２４側から蓋体２８側に向けて目が細かくなるように配置されている。フィルタ４０，４１は、段差部４２の段毎に複数（ここでは２つ）ずつ配置されている。フィルタ４１の長さ寸法は、フィルタ４０の長さ寸法よりも大きい。フィルタ４０は、反応材２４の蓋体２８側の表面全体を覆うと共に段差面４２ａを覆うような長さ寸法を有している。フィルタ４１は、フィルタ４０の蓋体２８側の面全体を覆うと共に段差面４２ａを覆うような長さ寸法を有している。
　本変形例においては、フィルタ４０，４１の外縁部４０ｂ，４１ｂは、段差部４２の複数の段差面４２ａと蓋体２８とで挟持されることになる。従って、反応材２４の破片がフィルタ４０，４１の外縁４０ａ，４１ａと区画壁３５との間を通り抜けて供給管１３に流出しにくくなる。
　なお、本変形例では、フィルタ４０，４１が段差部４２の段毎に複数ずつ配置されているが、長さ寸法が異なる複数のフィルタが段差部４２の段毎に１つずつ配置されていてもよい。
　図１１は、図８に示された反応器１１の変形例を示す断面図である。図１１において、本変形例の反応器１１は、上記の蓋体２８に代えて、蓋体４５を備えている。蓋体４５は、供給管１３の一端部が固定される壁部を構成する本体部４５ａと、この本体部４５ａの縁部に突設された環状突部４５ｂとを有している。蓋体４５は、区画壁３５の段差部３６に固定されている。
　複数のフィルタ２９の外縁部２９ｂは、段差部３６の段差面３６ａ（図９参照）と蓋体４５の環状突部４５ｂの先端面４５ｃとで挟持されている。フィルタ２９と蓋体４５の本体部４５ａとの間には、供給管１３から供給されるＮＨ３が収容部３０内で拡散する空間Ｓが設けられている。空間Ｓは、フィルタ２９の蓋体４５側の面と蓋体４５の内壁面とから区画される。
　本変形例においては、フィルタ２９と蓋体４５との間に空間Ｓが設けられているので、反応部２１の収容部３０内に供給されたＮＨ３が反応材２４に向けて拡散されるようになる。従って、ＮＨ３と反応材２４との化学反応が均一に進むため、反応材２４が発熱しやすくなる。
　なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、複数のフィルタは、目の粗さがそれぞれ異なっていると共に、反応材２４側から蓋体側に向けて目が細かくなるように配置されているが、特にその形態には限られず、各フィルタの目の粗さが同じであってもよい。
　また、上記実施形態では、反応器１１の筐体２６は、直方体形状を有しているが、筐体２６の形状としては、特に直方体形状には限られず、略直方体形状または円柱形状等であってもよい。
　さらに、上記実施形態では、フィルタは、区画壁におけるオイル通路部２２及び排気ガス通路部２３を区画する領域の蓋体側の端部と蓋体とで挟持されているが、特にその形態には限られず、フィルタが区画壁と蓋体とで挟持されていなくてもよい。
　また、上記実施形態では、反応媒体であるＮＨ３と組成式ＭａＸｚで表される反応材２４とを化学反応させて熱を発生させているが、反応媒体としては、特にＮＨ３には限られず、ＣＯ２またはＨ２Ｏ等を使用してもよい。反応媒体としてＣＯ２を使用する場合、ＣＯ２と化学反応させる反応材としては、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｃａ（ＯＨ）２、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｆｅ（ＯＨ）２、Ｆｅ（ＯＨ）３、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３またはＦｅ３Ｏ４等が用いられる。反応媒体としてＨ２Ｏを使用する場合、Ｈ２Ｏと化学反応させる反応材としては、ＣａＯ、ＭｎＯ、ＣｕＯまたはＡｌ２Ｏ３等が用いられる。
　また、上記実施形態では、排気ガスの熱を利用して、反応材２４からＮＨ３を脱離させる再生反応を行うようにしているが、特にその形態には限られず、エンジンオイルの熱を利用して再生反応を行ってもよい。この場合には、反応器としては、反応部２１とオイル通路部２２とを交互に積層すればよい。また、反応材２４とエンジンオイルとの熱交換を行うことが可能であれば、特に反応部２１とオイル通路部２２とを積層構造としなくてもよく、例えばオイル通路部の周囲に反応部を配置してもよい。
　また、上記実施形態では、オイル循環管路７におけるエンジン３とオイルポンプ９との間に反応器１１が接続されているが、特にその形態には限られず、例えばオイル循環管路７におけるエンジン３とオイルパン８との間に反応器１１を接続してもよいし、或いはオイル循環管路７におけるオイルパン８とオイルポンプ９との間に反応器１１を接続してもよい。
　また、上記実施形態では、反応器１１はバイパス管路６に接続されているが、特にその形態には限られず、反応器１１が排気管４に配設されていてもよい。
　さらに、上記実施形態の化学蓄熱装置１０は、エンジンオイルを加熱しているが、加熱対象としては、特にエンジンオイルには限られず、例えば排気ガス、水または空気等であってもよい。
　１０　　化学蓄熱装置
　１１　　反応器
　１２　　吸着器（貯蔵器）
　１３　　供給管
　１４　　バルブ
　２４　　反応材
　２７　　区画壁
　２８　　蓋体（壁部）
　２９　　フィルタ
　２９ｂ　　外縁部
　３０　　収容部
　３５　　区画壁
　３６　　段差部
　３６ａ　　段差面
　４０　　フィルタ
　４０ｂ　　外縁部
　４１　　フィルタ
　４１ｂ　　外縁部
　４２　　段差部
　４２ａ　　段差面
　４５　　蓋体（壁部）
　Ｓ　　空間

Claims (7)

  1. 　反応媒体との化学反応により発熱すると共に熱により前記反応媒体が脱離する反応材を収容する収容部を有する反応器と、
    　前記反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、
    　前記収容部と前記貯蔵器とを接続し、前記反応媒体が流れる流路を形成する供給管と、
    　前記供給管に配設され、前記流路を開閉するバルブとを備え、
    　前記反応器は、前記供給管の一端部が固定される壁部を有し、
    　前記収容部内における前記反応材と前記壁部との間には、前記反応材を捕集する複数のフィルタが積層状態で配置されていることを特徴とする化学蓄熱装置。
  2. 　前記複数のフィルタは、目の粗さがそれぞれ異なっていると共に、前記反応材側から前記壁部側に向けて目が細かくなるように配置されていることを特徴とする請求項１記載の化学蓄熱装置。
  3. 　前記反応器は、前記壁部と共に前記収容部を区画する区画壁を有し、
    　前記壁部は、前記区画壁に固定されており、
    　前記フィルタの一部領域は、前記区画壁の前記壁部側の端部と前記壁部とで挟持されていることを特徴とする請求項１または２記載の化学蓄熱装置。
  4. 　前記フィルタの外縁部は、前記区画壁の前記壁部側の端部と前記壁部とで挟持されていることを特徴とする請求項３記載の化学蓄熱装置。
  5. 　前記区画壁の前記壁部側の端部には、段差面を有する段差部が設けられており、
    　前記フィルタの外縁部は、前記段差面と前記壁部とで挟持されていることを特徴とする請求項４記載の化学蓄熱装置。
  6. 　前記段差部は、前記段差面を複数有する多段形状を呈しており、
    　前記フィルタは、前記段差部の段毎に配置されていることを特徴とする請求項５記載の化学蓄熱装置。
  7. 　前記フィルタと前記壁部との間には空間が設けられていることを特徴とする請求項１～６の何れか一項記載の化学蓄熱装置。
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