WO2021246429A1

WO2021246429A1 - 蓄熱体カートリッジおよび蓄熱器

Info

Publication number: WO2021246429A1
Application number: PCT/JP2021/020931
Authority: WO
Inventors: 啓一郎甲斐; 泰高青木; 太地吉田; 慎平兼田
Original assignee: 三菱パワー株式会社
Priority date: 2020-06-03
Filing date: 2021-06-02
Publication date: 2021-12-09
Also published as: JP2021188873A; TW202210781A

Abstract

新規な、蓄熱体カートリッジおよび蓄熱器を提供する。金属製網からなる基板と該基板に担持された蓄熱材組成物とを有する板状化学蓄熱体を積層してなる化学蓄熱構造体と、断面が扁平形状の伝熱管と、それらを収容する筐体とを有し、化学蓄熱構造体は、化学蓄熱構造体と伝熱管との間で熱伝達可能となるように取り外し可能で伝熱管に取付けできる構造を有しており、筐体は、板状化学蓄熱体の作動媒体が出入するためのポートを有する、蓄熱器。選択図　図６

Description

蓄熱体カートリッジおよび蓄熱器

　本発明は、蓄熱体カートリッジおよび蓄熱器に関する。より詳細に、本発明は、蓄熱材の破壊に伴う性能低下を抑制でき、且つ蓄熱材の交換が容易に行うことができる蓄熱体カートリッジおよび蓄熱器に関する。

　熱エネルギーの有効利用を図ることなどを目的として蓄熱器若しくは蓄熱装置または熱交換器が種々提案されている。

　例えば、特許文献１は、化学蓄熱材を含有する蓄熱部構造体と、複数の該蓄熱部構造体を内部に収容し該蓄熱部構造体と熱的に接続された扁平状管材であって、一方の平坦部と該一方の平坦部と対向する他方の平坦部とを有する扁平状管材と、該扁平状管材の前記平坦部外面に設けられた熱交換手段と、を備えた扁平状蓄熱器であって、前記扁平状蓄熱器が、前記一方の平坦部の一部領域に、前記他方の平坦部に向かって凸状に設けられた前記蓄熱部構造体と、前記他方の平坦部の一部領域に、前記一方の平坦部に向かって凸状に設けられた前記蓄熱部構造体とを有し、隣接する前記蓄熱部構造体間及び／または前記蓄熱部構造体の先端部と前記平坦部の間が、空間部であり、前記熱交換手段が、扁平状蓄熱器の外部の熱を前記扁平状管材の内部へ伝える扁平状蓄熱器を開示している。

　特許文献２は、脱水・水和反応により吸熱・発熱を生ずる化学蓄熱材を含む蓄熱体と、前記化学蓄熱材との間で熱の授受を行うための伝熱材料からなる伝熱体とを備えており、前記伝熱体は、前記化学蓄熱材と接する面に水酸基又は酸化物膜を備えている、化学蓄熱装置を開示している。
　特許文献３は、粉体化学蓄熱材を耐熱性多孔質体の筒状体内に充填したことを特徴とする化学蓄熱カプセルを開示している。
　特許文献４は、少なくとも１以上の蓄熱カプセルを充填した反応器または反応塔と熱供給装置とを連結したことを特徴とする蓄熱装置を開示している。

　特許文献５は、吸着反応により放熱し、加熱による脱水反応により蓄熱する粒状の蓄熱材と、該蓄熱材を加熱し該蓄熱材から発熱した熱を受取る熱媒体を循環させるよう入口ヘッダと出口ヘッダとで複数本に分岐し、または合流する熱媒体管と、前記蓄熱材の吸着反応に必要な水蒸気を与え、前記蓄熱材の脱水反応により取り出された水蒸気を受け取る側面に開口を多数有する複数の水蒸気管と、前記熱媒体管と前記水蒸気管とのそれぞれの外側面に管の軸芯に直交する方向に接するように固定されるフィンと、前記フィンと直交する方向の下面を塞ぐ熱交換器底板及び上面を塞ぐ熱交換器蓋板とを有し、側面に前記複数の水蒸気管を内部と外部とを連通するよう固定した、気体－液体熱交換コイル形状の熱交換器と、前記熱交換器の側面と相対する一方の真空フランジ蓋に水蒸気流入流出管の端部を位置させ、前記真空フランジ蓋を通じて内部に前記熱交換器を入れ込む反応槽を備え、さらに、内部に貯蔵した水を加熱し、また前記熱交換器で生じた水蒸気を冷却凝縮する熱媒水を流通させる蒸発・凝縮管を備えた蒸発凝縮槽と、前記蓄熱材を大気圧より低い圧力の環境下で吸着させるため、反応槽と蒸発凝縮槽内の空気を排除して大気圧より低い内圧にする真空ポンプと、前記反応槽側壁を貫通して前記熱交換器の前記熱媒体管に入口ヘッダを介して接続され前記熱媒体を流入させる熱媒体流入管、及び前記熱媒体管に出口ヘッダを介して接続された熱媒体排出管と、前記反応槽と蒸発凝縮槽とを連接する上部配管、中部配管及び下部配管を有する外部水蒸気管と、前記上部配管の途中に設けられた第一真空バルブと、前記中部配管の途中に設けられた第二真空バルブと、前記下部配管の途中に設けられた第三真空バルブと、前記真空引き配管の途中に設けられた第四真空バルブと、前記上部配管の途中に設けられ前記反応槽に向けて吐出口を位置させる第一真空ブロアと、前記下部配管の途中に設けられ前記蒸発凝縮槽に向けて吐出口を位置させる第二真空ブロアと、前記外部水蒸気管の途中に設けられた蒸発凝縮槽側真空バルブ及び反応槽側真空バルブとを備え、前記蒸発凝縮槽の前記蒸発・凝縮管には、大気と熱交換する冷却塔に冷却水ポンプで冷却水を循環する冷却水循環系と、空調機の冷却コイルに冷水ポンプで冷水を循環する冷水循環系を切り換えて接続し、前記熱媒体流入管と前記熱媒体排出管とには、施設側熱交換器を介して空調用温水加熱循環系と、排熱回収熱媒循環系とを切り換えて接続することを特徴とする化学蓄熱を利用した排熱蓄熱空調熱源システムを開示している。

　また、特許文献６は、パイプとフィンを有する熱交換器において、前記フィンをブロック化して複数のフィンブロックを形成するとともに、このフィンブロック内に弾性体を介在させ、この弾性体の弾力でフィンブロックを前記パイプに押し付けるように構成し、フィンブロックをパイプから着脱可能としたことを特微とする熱交換器を開示している。

特開２０１６－３５３４７号公報特開２０１１－２７３１１号公報特開昭６２－２１３６８９号公報特開昭６２－２１３６９０号公報特開２０１５－１９７２３３号公報特開昭５４―４７１５３号公報（特公昭６１－４５１６０号公報）

　本発明の課題は、新規な、蓄熱体カートリッジおよび蓄熱器を提供することである。

　上記課題を解決すべく検討した結果、以下のような態様を包含する本発明を完成するに至った。

〔１〕　板状化学蓄熱体を積層してなる化学蓄熱構造体と、
　断面が扁平形状の伝熱管と、
　を具有し、
　化学蓄熱構造体は、化学蓄熱構造体と伝熱管との間で熱伝達可能となるように取り外し可能で伝熱管に取付けできる構造を有する、
蓄熱器。

〔２〕　化学蓄熱構造体が、熱伝導性材料からなる筒状体に収納されている、〔１〕に記載の蓄熱器。
〔３〕　化学蓄熱構造体と伝熱管との間に、熱伝導性材料からなる板、熱伝導性材料からなる網、熱伝導性材料からなるテープまたは熱伝導性材料からなる繊維を有する、〔１〕に記載の蓄熱器。
〔４〕　伝熱管は、曲線部とその両端につながる略平行の２本の直線部とを少なくとも一つ有し、化学蓄熱構造体が２本の直線部の間に配置される、〔１〕～〔３〕のいずれかひとつに記載の蓄熱器。
〔５〕　化学蓄熱構造体が配置された２本の直線部を固縛するための部材をさらに有する、〔４〕に記載の蓄熱器。

〔６〕　板状化学蓄熱体は、金属製網からなる基板と、該基板に担持された蓄熱材組成物とを有する、〔１〕～〔５〕のいずれかひとつに記載の蓄熱器。
〔７〕　蓄熱材組成物は、マグネシウムの水酸化物または酸化物、ストロンチウムの水酸化物または酸化物、バリウムの水酸化物または酸化物、カルシウムの水酸化物または酸化物、および硫酸カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも一つを含む、〔６〕に記載の蓄熱器。
〔８〕　蓄熱材組成物は、二酸化チタン、二酸化ケイ素、アルミナシリケート繊維、Eガラス繊維、およびセルロースからなる群から選ばれる少なくとも一つをさらに含む、〔６〕または〔７〕に記載の蓄熱器。
〔９〕　金属製網が、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、および銅合金からなる群から選ばれる少なくとも一つからなる、〔６〕～〔８〕のいずれかひとつに記載の蓄熱器。

〔１０〕　熱伝導性材料からなる筒状体と、　該筒状体に収納された化学蓄熱構造体とを有し、　前記の化学蓄熱構造体は板状化学蓄熱体を積層してなるものである、
蓄熱体カートリッジ。

〔１１〕　筒状体の外面に、熱伝導性材料からなる網、熱伝導性材料からなるテープまたは熱伝導性材料からなる繊維を含む層が設けられている、〔１０〕に記載の蓄熱体カートリッジ。
〔１２〕　板状化学蓄熱体は、金属製網からなる基板と、該基板に担持された蓄熱材組成物とを有する、〔１０〕または〔１１〕に記載の蓄熱体カートリッジ。
〔１３〕　蓄熱材組成物は、マグネシウムの水酸化物または酸化物、ストロンチウムの水酸化物または酸化物、バリウムの水酸化物または酸化物、カルシウムの水酸化物または酸化物、および硫酸カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも一つを含む、〔１２〕に記載の蓄熱体カートリッジ。
〔１４〕　蓄熱材組成物は、二酸化チタン、二酸化ケイ素、アルミナシリケート繊維、Eガラス繊維、およびセルロースからなる群から選ばれる少なくとも一つをさらに含む、〔１２〕または〔１３〕に記載の蓄熱体カートリッジ。
〔１５〕　金属製網が、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、および銅合金からなる群から選ばれる少なくとも一つからなる、
〔１２〕～〔１４〕のいずれかひとつに記載の蓄熱体カートリッジ。

　本発明の蓄熱体カートリッジは、化学蓄熱構造体と伝熱管との間で熱伝達可能となるように取り外し可能で伝熱管に取付けできる。本発明の蓄熱体カートリッジは、板状化学蓄熱体が、保形性に優れ、熱応答性が速く、水蒸気などの気体の深部への侵入がしやすいので、吸熱反応および発熱反応の効率が高く、単位重量当たりの蓄熱量が高い。好ましい態様の板状化学蓄熱体は、蓄熱材の脱水/水和反応に伴う体積変化が生じても網からなる基板がそれを吸収し、割れや粉化を防止するので、蓄熱/放熱の性能を高く、長期間維持することができる。本発明の蓄熱器は、化学蓄熱構造体と伝熱管との間で熱伝達可能となるように化学蓄熱構造体が取り外し可能で伝熱管に取付けできる構造を有しており、化学蓄熱構造体の蓄熱性能が低下した場合には容易に取り替えができる。

板状化学蓄熱体に用いられる金属製網からなる基板の一例を示す図である。本発明に用いられる板状化学蓄熱体の一例を示す図である。本発明に用いられる化学蓄熱構造体の一例を示す図である。本発明に用いられる熱伝導性材料からなる筒状体の一例を示す図である。本発明の蓄熱体カートリッジの一例を示す図である。本発明の蓄熱器の一例を示す図である。本発明の蓄熱器の別の一例を示す図である。本発明の蓄熱体カートリッジの別の一例を示す図である。本発明の蓄熱器の別の一例を示す図である。本発明の蓄熱器の別の一例を示す図である。

　図を参照しながら本発明をより具体的に説明する。なお、図に示した実施形態は説明のための単なる例示であって、本発明はこれら実施形態によって何等制限されるものでない。

　本発明の蓄熱器は、化学蓄熱構造体4と伝熱管8とを有する。化学蓄熱構造体4と伝熱管8とは、通常、筐体に収容される。

　筐体は、通常、板状化学蓄熱体の作動媒体が出入するためのポートを有する。作動媒体は、化学蓄熱材に応じて適宜設定することができる。化学蓄熱材として、マグネシウムの水酸化物または酸化物、ストロンチウムの水酸化物または酸化物、バリウムの水酸化物または酸化物、カルシウムの水酸化物または酸化物、および硫酸カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも一つを用いる場合には、作動媒体として水が用いられる。

　本発明に用いられる化学蓄熱構造体4は、板状化学蓄熱体1を積層してなるものである。化学蓄熱構造体は、板状化学蓄熱体だけを複数枚積層してなるものでもよいし、板状化学蓄熱体と他の板状物とを積層してなるものでもよい。

　本発明に用いられる板状化学蓄熱体は、化学蓄熱材または蓄熱材組成物を板状に成形してなるものであってもよい。本発明に好ましく用いられる板状化学蓄熱体1は、基板3と、それに担持された蓄熱材組成物2とを有する。

　板状化学蓄熱体1に用いられる基板3は、好ましくは金属製の網である。網は、線材を編んでなるもの、板材に切り込みを入れ伸ばしてなるもの（エキスパンドメタル）、板材に孔を穿ってなるもの（パンチングメタル）などの、いずれでもよい。
　網の材料は、金属であれば特に制限されないが、蓄熱材組成物よりも熱伝導率が高い金属が好ましく、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、または銅合金が好ましい。

　網の目開きは、特に制限されないが、蓄熱材組成物が基板から剥離し難い点および蓄熱材組成物と基板との熱伝導性を高める点などから、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ以上、さらに好ましくは１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
　網は、主面が平らな平網、主面にコブ状に畝った部分を有するコブ網、主面が波状に畝っている波形網、主面に対して突起した部分を有するリブ網などであってもよい。網の目に蓄熱材組成物が入り込みアンカー効果を奏するので平網でも十分な強度を示す。コブ網、波網またはリブ網は、コブ、波またはリブが、アンカー効果をさらに高めることを期待できる。

　蓄熱材組成物は、化学蓄熱材を含む。化学蓄熱材としては、例えば、マグネシウムの水酸化物または酸化物、ストロンチウムの水酸化物または酸化物、バリウムの水酸化物または酸化物、カルシウムの水酸化物または酸化物、および硫酸カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも一つを挙げることができる。

　マグネシウムの水酸化物または酸化物は、水酸化マグネシウムが脱水して酸化マグネシウムに変化する際の蓄熱と、酸化マグネシウムが水和して水酸化マグネシウムに変化する際の放熱とを利用する、化学蓄熱材である。マグネシウムの水酸化物または酸化物による蓄熱作動温度は３５０℃前後である。
　ストロンチウムの水酸化物または酸化物は、水酸化ストロンチウムが脱水して酸化ストロンチウムに変化する際の蓄熱と、酸化ストロンチウムが水和して水酸化ストロンチウムに変化する際の放熱とを利用する、化学蓄熱材である。
　バリウムの水酸化物または酸化物は、水酸化バリウムが脱水して酸化バリウムに変化する際の蓄熱と、酸化バリウムが水和して水酸化バリウムに変化する際の放熱とを利用する、化学蓄熱材である。
　カルシウムの水酸化物または酸化物は、水酸化カルシウムが脱水して酸化カルシウムに変化する際の蓄熱と、酸化カルシウムが水和して水酸化カルシウムに変化する際の放熱とを利用する、化学蓄熱材である。カルシウムの水酸化物または酸化物による蓄熱作動温度は５００℃前後である。
　硫酸カルシウムは、硫酸カルシウム０．５水和物が脱水して無水硫酸カルシウムに変化する際の蓄熱と、無水硫酸カルシウムが水和して硫酸カルシウム０．５水和物に変化する際の放熱とを利用する、化学蓄熱材である。硫酸カルシウムによる蓄熱作動温度は９０℃前後である。

　蓄熱材組成物は、上記化学蓄熱材以外に、熱伝導性フィラー、補強繊維、バインダなどの添加剤を含んでいてもよい。

　熱伝導性フィラーとしては、溶融シリカ、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化アルムニウム、窒化珪素、炭酸マグネシウム、カーボンナノチューブ、窒化ホウ素ナノチューブ、酸化ベリリウムなどを挙げることができる。
　補強繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アルミナシリケート繊維、Eガラス繊維、アラミド繊維、ポリオレフィン繊維、ビニロン繊維、鋼繊維などを挙げることができる。
　他のフィラーとして、二酸化チタン、ゼオライト、活性白土、セピオライト、ベントナイト、パリゴルスタイト、ハイドロタルサイト、酸化亜鉛、酸化鉄、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク、水酸化アルミニウム、酸化アンチモン、黒鉛、フェライトなどを挙げることができる。これらのうち、基板に担持された蓄熱材組成物が多孔質となるフィラーが好ましく用いられる。

　バインダとしては、シリカゾル、ケイ酸塩、リン酸塩、セメント、シリコーンなどの無機バインダ；酢酸セルロース、ニトリルセルロース、セルロース、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルアルコール、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソブチレン、イソプレン－イソブチレン共重合体などの有機バインダなどを挙げることができる。

　これら添加剤のうち、二酸化チタン、二酸化ケイ素、アルミナシリケート繊維、Eガラス繊維、およびセルロースからなる群から選ばれる少なくとも一つを蓄熱材組成物に好ましく含ませることができる。

　添加剤の合計量は、化学蓄熱材の合計量に対して、好ましくは１重量％以上４０重量％以下である。

　本発明に好ましく用いられる板状化学蓄熱体においては、蓄熱材組成物が、基板に、より詳細には基板を構成する網の外表面、および網の目の中に担持されている。
　担持は、蓄熱材組成物のスラリまたはペーストを基板に塗布し乾燥させることによって、蓄熱材組成物の粉末を基板とともに圧粉成形することによって、またはその他の担持方法によって行うことができる。

　本発明に用いられる板状化学蓄熱体は、板厚ｔが、好ましくは０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
　板状化学蓄熱体は、表面が蓄熱材組成物ですべて覆われていてもよいし、一部に基板の露出している部分があってもよい。
　板状化学蓄熱体の主面は、滑面であっても、粗面であってもよい。粗面である場合、板状化学蓄熱体を積層させたときにわずかに隙間ができるので、化学蓄熱材に対する作動媒体が奥まで入り込みやすい。そのような観点から主面の表面粗さは数μｍ～数百μｍであることが好ましい。

　板状化学蓄熱体は、必要に応じて、エンボス加工などして、波状にしたり、コブ状にしたりすることができる。

　図３は、板状化学蓄熱体1を多数枚積層してなる化学蓄熱構造体4を示している。隣接する板状化学蓄熱体1の間に隙間が有る場合、作動媒体がこの隙間を通りやすい。化学蓄熱構造体4は、単位体積当たりの化学蓄熱材の充填密度が高く、より高い蓄熱/放熱性能を発揮でき、尚且つ、その形状を長期間安定に保持することができる。

　化学蓄熱構造体は、板状化学蓄熱体1と、他の板状物とを交互に積層してなるものであってもよい。他の板状物は、特に限定されず、例えば、蓄熱材組成物を担持していない金属製の網からなる基板などであってもよい。板状物がスペーサの役割をして、板状化学蓄熱体1への流路が拡大されるため、作動媒体が流れ易くなり、脱水/水和の反応が促進される。

　化学蓄熱構造体は、凸条部と平坦部を交互に所定の間隔で形成した波板状化学蓄熱体を凸条部の頂が平坦部に当たるようにして積層したものであってもよい。波板状化学蓄熱体と平板状化学蓄熱体とを交互に積層したコルゲートハニカム状の構造体であってもよい。波板状化学蓄熱体を用いて成る構造体の目開きは、特に制限されないが、好ましくは２ｍｍ以上４ｍｍ以下である。

　前記の化学蓄熱構造体においては、基板が骨材として機能するため、高い強度と保形性を長期間維持することが可能である。なお、本発明における作用効果が発揮される形態であれば、上記に限らず他の形状を成したもので合っても構わない。

　化学蓄熱構造体は、化学蓄熱構造体と伝熱管との間で熱伝達可能となるように取り外し可能で伝熱管に取り付けできる構造を有している。

　伝熱管8は断面が扁平形状である。扁平形状としては、例えば、長方形、角丸長方形などを挙げることができる。断面が扁平形状の伝熱管には平坦部が少なくともある。この平坦部において、化学蓄熱構造体と伝熱管との間で熱伝達可能となるようにすることが好ましい。伝熱管の内腔には伝熱媒体を流すことができる。

　伝熱管は、蓄熱器の体積に対する伝熱面積を大きくするために、曲線部を有することが好ましく、曲線部とその両端につながる略平行の２本の直線部とを少なくとも一つ有することがより好ましい。

　化学蓄熱構造体は、曲線部とその両端につながる略平行の２本の直線部とを少なくとも一つ有する伝熱管において、２本の直線部の間に配置できる構造とすることが好ましい（図６）。化学蓄熱構造体が配置された２本の直線部を固縛するための部材（固縛枠9）をさらに有することが好ましい（図７）。

　化学蓄熱構造体と伝熱管との間に、熱伝導性材料からなる板、熱伝導性材料からなる網、熱伝導性材料からなるテープまたは熱伝導性材料からなる繊維（織布、不織布、フロックなど）を有してもよい。このようにすることで、化学蓄熱構造体と伝熱管との間に、高い熱伝導率で熱伝達できる経路を増やすことができる。化学蓄熱構造体4は、熱伝導性材料からなる筒状体5に収納して、蓄熱体カートリッジ6若しくは6cとしてもよい。筒状体は、断面が四角形のものが好ましい。熱伝導性材料は、熱伝導率が高い金属が好ましく、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、または銅合金が好ましい。筒状体は、熱伝導性材料からなる板、熱伝導性材料からなる網、熱伝導性材料からなるテープまたは熱伝導性材料からなる繊維で形成されたものであってもよい。

　図６に示す蓄熱器7aは、蛇行する断面長方形の伝熱管8と、蛇行する伝熱管8の直線部の間に蓄熱体カートリッジ6を取り付けてなるものである。伝熱媒体Gが伝熱管8を図中、左下から曲線部および直線部を経て右上に通過し、蓄熱体カートリッジ6との間で熱交換をすることができる。図中、正面および背面にある蓄熱体カートリッジ6の開口から作動媒体が、化学蓄熱構造体に入り込み、化学蓄熱材が発熱して、伝熱媒体Gに熱を伝えることができる。逆に伝熱媒体Gから熱が化学蓄熱材に伝わり、化学蓄熱材が吸熱し、作動媒体が化学蓄熱構造体から放出される。化学蓄熱構造体における作動媒体の出入の制御は、例えば、筐体内の圧力をスイングすることによって行うことができる。

　図７に示す蓄熱器7bは、図６に示した蓄熱器7aにおいて、伝熱管8を固縛枠9にて締め付けるようにしたものである。固縛枠による締め付けで、蓄熱体カートリッジ6と伝熱管8が密着し接触熱抵抗が低減するので、熱を効率よく伝えることができる。固縛枠は、熱伝導性材料からなることが好ましい。固縛枠は、熱伝導性材料からなる板、熱伝導性材料からなる網やパンチングプレート、熱伝導性材料からなるテープまたは熱伝導性材料からなる繊維（織布、不織布、フロックなど）で形成されたものであってもよい。

　図８に示す蓄熱体カートリッジ6cは、板状化学蓄熱体を積層させる向きを水平から垂直に変えたものである。図９に示す蓄熱器7cは、蓄熱体カートリッジ6に代えて蓄熱体カートリッジ6cを用いた以外は図６に示した蓄熱器7aと同じである。板状化学蓄熱体は、熱が基板の面方向に伝わりやすい傾向がある。板状化学蓄熱体を構成する基板の熱伝導率が蓄熱材組成物のそれより高い場合には、基板がフィンのような役割を果たし、熱が基板の面方向に特に伝わりやすい。積層させる向きが垂直になると、伝熱管8に向き合う基板の縁の面積が増えるので、蓄熱体カートリッジ6の中央の局所的な温度上昇をよりいっそう抑制できる。

　図１０に示す蓄熱器7dは、ラダー状で断面長方形の伝熱管8と、ラダー状の伝熱管8の水平直線部の間に蓄熱体カートリッジ6を取り付けてなるものである。伝熱媒体Gが伝熱管8を図中、左上から垂直直線部および水平直線部を経て右上に通過し、蓄熱体カートリッジ6との間で熱交換をすることができる。

　1　:　板状化学蓄熱体
　2　:　蓄熱材組成物
　3　:　基板
　4　:　化学蓄熱構造体
　5　:　筒状体
　6,6c　:　蓄熱体カートリッジ
　7a,7b,7c,7d　:　蓄熱器
　8　:　伝熱管
　G　:　伝熱媒体
　9　:　固縛枠

Claims

　板状化学蓄熱体を積層してなる化学蓄熱構造体と、
　断面が扁平形状の伝熱管と、
　を具有し、
　化学蓄熱構造体は、化学蓄熱構造体と伝熱管との間で熱伝達可能となるように取り外し可能で伝熱管に取付けできる構造を有する、
蓄熱器。
　化学蓄熱構造体が、熱伝導性材料からなる筒状体に収納されている、請求項１に記載の蓄熱器。
　化学蓄熱構造体と伝熱管との間に、熱伝導性材料からなる板、熱伝導性材料からなる網、熱伝導性材料からなるテープまたは熱伝導性材料からなる繊維を有する、請求項１に記載の蓄熱器。
　伝熱管は、曲線部とその両端につながる略平行の２本の直線部とを少なくとも一つ有し、化学蓄熱構造体が２本の直線部の間に配置される、請求項１～３のいずれかひとつに記載の蓄熱器。
　化学蓄熱構造体が配置された２本の直線部を固縛するための部材をさらに有する、請求項４に記載の蓄熱器。
　板状化学蓄熱体は、金属製網からなる基板と、該基板に担持された蓄熱材組成物とを有する、請求項１～５のいずれかひとつに記載の蓄熱器。
　蓄熱材組成物は、マグネシウムの水酸化物または酸化物、ストロンチウムの水酸化物または酸化物、バリウムの水酸化物または酸化物、カルシウムの水酸化物または酸化物、および硫酸カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも一つを含む、請求項６に記載の蓄熱器。
　蓄熱材組成物は、二酸化チタン、二酸化ケイ素、アルミナシリケート繊維、Eガラス繊維、およびセルロースからなる群から選ばれる少なくとも一つをさらに含む、請求項６または７に記載の蓄熱器。
　金属製網が、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、および銅合金からなる群から選ばれる少なくとも一つからなる、請求項６～８のいずれかひとつに記載の蓄熱器。
　熱伝導性材料からなる筒状体と、
　該筒状体に収納された化学蓄熱構造体とを有し、
　前記の化学蓄熱構造体は板状化学蓄熱体を積層してなるものである、
蓄熱体カートリッジ。
　筒状体の外面に、熱伝導性材料からなる網、熱伝導性材料からなるテープまたは熱伝導性材料からなる繊維を含む層が設けられている、請求項１０に記載の蓄熱体カートリッジ。
　板状化学蓄熱体は、
　金属製網からなる基板と、
　該基板に担持された蓄熱材組成物とを有する、
請求項１０または１１に記載の蓄熱体カートリッジ。
　蓄熱材組成物は、マグネシウムの水酸化物または酸化物、ストロンチウムの水酸化物または酸化物、バリウムの水酸化物または酸化物、カルシウムの水酸化物または酸化物、および硫酸カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも一つを含む、
請求項１２に記載の蓄熱体カートリッジ。
　蓄熱材組成物は、二酸化チタン、二酸化ケイ素、アルミナシリケート繊維、Eガラス繊維、およびセルロースからなる群から選ばれる少なくとも一つをさらに含む、
請求項１２または１３に記載の蓄熱体カートリッジ。
　金属製網が、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、および銅合金からなる群から選ばれる少なくとも一つからなる、
請求項１２～１４のいずれかひとつに記載の蓄熱体カートリッジ。