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JP2018165579A - Heat storage device - Google Patents

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JP2018165579A JP2017062069A JP2017062069A JP2018165579A JP 2018165579 A JP2018165579 A JP 2018165579A JP 2017062069 A JP2017062069 A JP 2017062069A JP 2017062069 A JP2017062069 A JP 2017062069A JP 2018165579 A JP2018165579 A JP 2018165579A
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啓子 近澤
田中 賢吾
Kengo Tanaka
賢吾 田中
木村 裕一
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裕一 木村
勉 横山
Tsutomu Yokoyama
勉 横山
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Abstract

【課題】被吸着物が0℃で凝固するのを防止しつつ、高温による被吸着物の成分組成への影響を防止できる蓄熱装置を提供する。【解決手段】ゼオライトが収容された蓄熱部と、前記蓄熱部と接続された、前記ゼオライトに吸着される被吸着物が貯留された被吸着物貯留部と、前記蓄熱部及び前記被吸着物貯留部と接続された熱交換部と、を有し、前記被吸着物が、少なくとも水とアルコール類を含む不凍液である蓄熱装置。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat storage device capable of preventing the substance to be adsorbed from solidifying at 0°C and preventing the influence of the high temperature on the component composition of the substance to be adsorbed. SOLUTION: A heat storage part accommodating zeolite, an adsorbed substance storage part connected to the heat storage part for storing an adsorbed substance adsorbed by the zeolite, the heat storage part and the adsorbed substance storage And a heat exchange section connected to the section, and the object to be adsorbed is an antifreeze solution containing at least water and alcohols. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、ゼオライトが被吸着物を吸着する際に熱を放出し、吸熱して被吸着物が脱離する作用を利用して、発熱と蓄熱を繰り返すことができる蓄熱装置に関する。   The present invention relates to a heat storage device capable of repeating heat generation and heat storage by utilizing the action of releasing heat when zeolite adsorbs an adsorbed object and absorbing the heat to desorb the adsorbed object.

近年、工業プラント等における排熱の貯蔵及び利用や、自動車のエンジンから得られる排熱を貯蔵及び利用する蓄熱装置が検討されている。   In recent years, heat storage devices that store and use exhaust heat in industrial plants and the like and store and use exhaust heat obtained from automobile engines have been studied.

そこで、図5に示すように、粉体の化学蓄熱材62と、化学蓄熱材62に隣接して配置した発泡膨張材63とを含有する化学蓄熱材複合体が内管61と外管67との間に収容され、化学蓄熱材62の蓄熱・放熱に作用する作動流体としての水蒸気が流通する反応流路64が、内管61内に構成され、化学蓄熱材62との間で熱交換を行う熱交換媒体であるガス状の流体が流通する熱交換流路66が、外管67と外壁65との間に設けられた蓄熱容器6が、提案されている(特許文献1)。   Therefore, as shown in FIG. 5, a chemical heat storage material composite containing a powdered chemical heat storage material 62 and a foam expansion material 63 disposed adjacent to the chemical heat storage material 62 includes an inner tube 61 and an outer tube 67. The reaction flow path 64 through which water vapor as a working fluid that is stored between and acting on the heat storage / radiation of the chemical heat storage material 62 circulates is configured in the inner pipe 61, and exchanges heat with the chemical heat storage material 62. There has been proposed a heat storage container 6 in which a heat exchange channel 66 through which a gaseous fluid as a heat exchange medium to be circulated is provided between an outer tube 67 and an outer wall 65 (Patent Document 1).

また、蓄熱効率を向上させるために、近年、作動流体として、水蒸気に代えて、液相の水を用いることも検討されている。しかし、作動流体として液相の水を用いると、0℃で凍結(凝固)してしまうため、寒冷な環境では蓄熱装置が円滑に稼働できないことがあるという問題があった。そこで、作動流体として、液相の水に所定成分を混合した不凍液を使用することが検討されている。   In addition, in order to improve the heat storage efficiency, it has recently been studied to use liquid phase water instead of water vapor as the working fluid. However, when liquid-phase water is used as the working fluid, it freezes (solidifies) at 0 ° C., and thus there is a problem that the heat storage device may not operate smoothly in a cold environment. Therefore, it has been studied to use an antifreeze liquid in which a predetermined component is mixed in liquid phase water as a working fluid.

しかし、特許文献1で使用する、酸化カルシウム等の化学蓄熱材は、蓄熱するために必要となる温度(蓄熱温度)が350℃超と高温なので、作動流体である不凍液の成分組成に影響が生じ、不凍液の特性、および蓄熱材の蓄熱反応が悪化してしまう場合があった。また、不凍液中の水以外の成分は、化学蓄熱材と反応しないため、反応効率が低下するという問題があった。   However, the chemical heat storage material such as calcium oxide used in Patent Document 1 has a high temperature (heat storage temperature) higher than 350 ° C., which is necessary for heat storage, and therefore the component composition of the antifreeze that is the working fluid is affected. In some cases, the characteristics of the antifreeze liquid and the heat storage reaction of the heat storage material are deteriorated. Moreover, since components other than water in the antifreeze liquid do not react with the chemical heat storage material, there is a problem that the reaction efficiency decreases.

特開2009−228952号公報JP 2009-228952 A

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、作動流体である被吸着物が0℃で凝固するのを防止しつつ、高温による被吸着物の成分組成への影響を防止できる蓄熱装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and is capable of preventing the adsorbed material, which is a working fluid, from solidifying at 0 ° C., while preventing the influence of the high temperature on the component composition of the adsorbed material. The purpose is to provide.

本発明の態様は、ゼオライトが収容された蓄熱部と、前記蓄熱部と接続された、前記ゼオライトに吸着される被吸着物が貯留された被吸着物貯留部と、前記蓄熱部及び前記被吸着物貯留部と接続された熱交換部と、を有し、前記被吸着物が、少なくとも水とアルコール類を含む不凍液である蓄熱装置である。   Aspects of the present invention include a heat storage unit in which zeolite is accommodated, an adsorbed material storage unit that is connected to the heat storage unit and stores an adsorbed material adsorbed on the zeolite, the heat storage unit, and the adsorbed unit. And a heat exchange unit connected to the material storage unit, wherein the object to be adsorbed is an antifreeze liquid containing at least water and alcohols.

上記態様では、ゼオライトは、被吸着物の吸着によって発熱し、吸熱して該被吸着物が脱離する。従って、ゼオライトは、蓄熱材として機能する。また、前記被吸着物は水とアルコール類を混合した流体であり、前記被吸着物は、液相の場合、凝固点が0℃未満の不凍液である。   In the above embodiment, the zeolite generates heat due to the adsorption of the adsorbed material, and absorbs the heat to desorb the adsorbed material. Therefore, zeolite functions as a heat storage material. The adsorbed material is a fluid in which water and alcohol are mixed. In the liquid phase, the adsorbed material is an antifreeze having a freezing point of less than 0 ° C.

本発明の態様は、前記アルコール類が、エタノールを含む蓄熱装置である。   An aspect of the present invention is a heat storage device in which the alcohol includes ethanol.

本発明の態様は、前記不凍液が、30質量%以上40質量%以下のエタノールと、残部が水からなる蓄熱装置である。   An aspect of the present invention is a heat storage device in which the antifreeze liquid includes 30% by mass or more and 40% by mass or less of ethanol and the balance is water.

本発明の態様は、前記蓄熱部と前記被吸着物貯留部との間に、前記水と前記アルコール類を分離する分離部が設けられている蓄熱装置である。   An aspect of the present invention is a heat storage device in which a separation unit that separates the water and the alcohols is provided between the heat storage unit and the adsorbate storage unit.

上記態様では、分離部にて、被吸着物(不凍液)からアルコール類が分離され、結果、アルコール類が分離された被吸着物が、蓄熱部へ供給される。   In the said aspect, alcohol is isolate | separated from a to-be-adsorbed object (antifreeze liquid) in a separation part, As a result, the to-be-adsorbed object from which alcohol was isolate | separated is supplied to a thermal storage part.

本発明の態様は、前記分離部が、前記水を選択的に透過するフィルタを有する蓄熱装置である。   An aspect of the present invention is a heat storage device in which the separation unit includes a filter that selectively transmits the water.

本発明の態様は、前記蓄熱部が、管状体と、該管状体に収容された前記ゼオライトと、前記管状体を長軸方向に貫通する流路と、前記ゼオライトと前記流路との間に設けられた拡散層と、を有する蓄熱装置である。   According to an aspect of the present invention, the heat storage unit includes a tubular body, the zeolite accommodated in the tubular body, a flow path penetrating the tubular body in a major axis direction, and the zeolite and the flow path. And a diffusion layer provided.

本発明の態様は、前記蓄熱部と、前記管状体の一方の端部と接続された、液相の前記被吸着物が収容された前記被吸着物貯留部と、前記管状体の他方の端部と接続された熱交換部と、前記蓄熱部と前記被吸着物貯留部とを接続する第1の配管系と、前記被吸着物貯留部と前記熱交換部とを接続する第3の配管系と、を備えた、循環系を有し、前記循環系が、気密状態であり、脱気されている蓄熱装置である。   The aspect of the present invention includes the heat storage unit, the adsorbed material storage unit that is connected to one end of the tubular body, and stores the adsorbed material in the liquid phase, and the other end of the tubular body. A heat exchange unit connected to the unit, a first piping system connecting the heat storage unit and the adsorbed material storage unit, and a third pipe connecting the adsorbed material storage unit and the heat exchange unit A heat storage device having a circulation system, wherein the circulation system is in an airtight state and deaerated.

本発明の態様は、前記第1の配管系には、第1のバルブが設けられ、前記第1のバルブが、前記蓄熱部の放熱温度に応じて閉鎖される蓄熱装置である。   An aspect of the present invention is a heat storage device in which a first valve is provided in the first piping system, and the first valve is closed according to a heat radiation temperature of the heat storage unit.

本発明の態様によれば、被吸着物が水とアルコール類を含む不凍液であることにより、0℃で凝固することを防止しながら、蓄熱装置の反応効率を高く保つことができる。従って、本発明の蓄熱装置は、寒冷な環境でも円滑に稼働できる。また、本発明の態様によれば、蓄熱温度が化学蓄熱材よりも低いゼオライトが蓄熱部の蓄熱材として用いられることにより、蓄熱時の雰囲気温度を低減でき、結果、被吸着物の成分組成が蓄熱時の雰囲気温度により影響を受けることを防止できる。従って、被吸着物の不凍液としての特性の低下を防止できる。   According to the aspect of the present invention, since the object to be adsorbed is an antifreeze containing water and alcohols, the reaction efficiency of the heat storage device can be kept high while preventing solidification at 0 ° C. Therefore, the heat storage device of the present invention can operate smoothly even in a cold environment. Moreover, according to the aspect of the present invention, the zeolite whose heat storage temperature is lower than that of the chemical heat storage material is used as the heat storage material of the heat storage section, whereby the ambient temperature during heat storage can be reduced, and as a result, the component composition of the adsorbed object is It can prevent being influenced by the atmospheric temperature during heat storage. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in the characteristics of the object to be adsorbed as the antifreeze liquid.

なお、ゼオライトの蓄熱温度は、350℃以下であり、例えば、200℃以上350℃以下である。また、蓄熱温度は、JIS K7122転移熱測定方法を用い、示差走査熱量(DSC)測定装置を用いて測定した転移温度として特定される。ここで、蓄熱温度とは、ゼオライトに吸着された被吸着物の80%が脱離する温度をいう。   Note that the heat storage temperature of zeolite is 350 ° C. or lower, for example, 200 ° C. or higher and 350 ° C. or lower. The heat storage temperature is specified as a transition temperature measured using a JIS K7122 transition heat measurement method and using a differential scanning calorimetry (DSC) measurement device. Here, the heat storage temperature refers to a temperature at which 80% of the adsorbed material adsorbed on the zeolite is desorbed.

本発明の態様によれば、アルコール類がエタノールを含むことにより、被吸着物がゼオライトに吸着してゼオライトが発熱する際に、水だけではなくエタノールも、ゼオライトの発熱に寄与できる。従って、被吸着物が0℃で凝固することを防止しつつ、ゼオライトの発熱量の低下を抑制できる。また、エタノールは各種アルコール類のなかで相対的に粘性が低いので、蓄熱装置内において、被吸着物の流動性が損なわれることを防止できる。   According to the aspect of the present invention, when the alcohol contains ethanol, when the adsorbed material is adsorbed on the zeolite and the zeolite generates heat, not only water but also ethanol can contribute to the heat generation of the zeolite. Accordingly, it is possible to suppress the decrease in the calorific value of the zeolite while preventing the adsorbed material from solidifying at 0 ° C. Moreover, since ethanol has a relatively low viscosity among various alcohols, it is possible to prevent the fluidity of the object to be adsorbed from being impaired in the heat storage device.

本発明の態様によれば、不凍液が30質量%以上40質量%以下のエタノールと残部が水からなることにより、ゼオライトの発熱効率の低下を防止しつつ、被吸着物の凝固点が−20℃以下となるので、より寒冷な環境でも円滑且つ確実に稼働できる。   According to the aspect of the present invention, the antifreeze is composed of 30% by mass or more and 40% by mass or less of ethanol and the balance is water, so that the freezing point of the adsorbed material is −20 ° C. or less while preventing a decrease in the heat generation efficiency of the zeolite. Therefore, it can operate smoothly and reliably even in a colder environment.

本発明の態様によれば、蓄熱部と被吸着物貯留部との間に、水とアルコール類を分離する分離部が設けられていることにより、ゼオライトの発熱効率を向上させることができる。   According to the aspect of the present invention, the heat generation efficiency of zeolite can be improved by providing the separation unit that separates water and alcohols between the heat storage unit and the adsorbate storage unit.

(a)図は、第1実施形態例に係る蓄熱部の側面断面図、(b)図は図1(a)における蓄熱部のA−A’断面図である。(A) The figure is side surface sectional drawing of the thermal storage part which concerns on 1st Embodiment, (b) A figure is A-A 'sectional drawing of the thermal storage part in Fig.1 (a). (a)図は、第2実施形態例に係る蓄熱部の側面断面図、(b)図は図2(a)における蓄熱部のB−B’断面図である。(A) is a side sectional view of a heat storage unit according to the second embodiment, and (b) is a B-B ′ sectional view of the heat storage unit in FIG. 2 (a). 本発明の第1実施形態例に係る蓄熱装置の説明図である。It is explanatory drawing of the thermal storage apparatus which concerns on the example of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態例に係る蓄熱装置の説明図である。It is explanatory drawing of the thermal storage apparatus which concerns on the 2nd Example of this invention. 従来の蓄熱装置の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional heat storage apparatus.

以下に、本発明の実施形態例に係る蓄熱装置について説明する。本発明の実施形態例に係る蓄熱装置は、ゼオライトが収容された蓄熱部と、第1の配管系を介して前記蓄熱部と接続された、前記ゼオライトに吸着される被吸着物が貯留された被吸着物貯留部と、第2の配管系を介して前記蓄熱部と接続され、且つ第3の配管系を介して前記被吸着物貯留部と接続された熱交換部と、を備えている。   Below, the thermal storage apparatus which concerns on the example of embodiment of this invention is demonstrated. In the heat storage device according to the embodiment of the present invention, the heat storage unit in which the zeolite is accommodated, and the adsorbent to be adsorbed on the zeolite connected to the heat storage unit via the first piping system are stored. An adsorbent storage unit; and a heat exchange unit connected to the heat storage unit via a second piping system and connected to the adsorbent storage unit via a third piping system. .

まず、本発明の実施形態例に係る蓄熱装置に設けられた蓄熱部について、図面を用いながら説明する。図1(a)に示すように、第1実施形態例に係る蓄熱部1は、両端部が開口した管状体である筒状体11と、筒状体11の内部に配置されたゼオライト12を備えている。また、蓄熱部1は、ゼオライト12の筒状体11の一方の端部13側に隣接して配置された多孔質体からなる第1の蓋体15と、ゼオライト12の筒状体11の他方の端部14側に隣接して配置された多孔質体からなる第2の蓋体16と、第1の蓋体15と第2の蓋体16との間に、ゼオライト12の内側側面に隣接して配置された、液体を輸送する拡散層である、毛細管構造を有する第1のウィック構造体17を備えている。   First, the heat storage part provided in the heat storage apparatus which concerns on the example of embodiment of this invention is demonstrated using drawing. As shown to Fig.1 (a), the thermal storage part 1 which concerns on 1st Embodiment has the cylindrical body 11 which is the tubular body which the both ends opened, and the zeolite 12 arrange | positioned inside the cylindrical body 11. As shown in FIG. I have. The heat storage unit 1 includes a first lid 15 made of a porous body disposed adjacent to one end 13 of the cylindrical body 11 of the zeolite 12, and the other of the cylindrical bodies 11 of the zeolite 12. Adjacent to the inner side surface of the zeolite 12 between the first lid body 15 and the second lid body 16, which is made of a porous body disposed adjacent to the end 14 side of the first lid body 15. The first wick structure 17 having a capillary structure, which is a diffusion layer for transporting a liquid, is provided.

図1(b)に示すように、筒状体11の径方向の断面は円形状である。また、ゼオライト12は、粉体が筒状に成型された態様であり、径方向の断面は円形状である。筒状体11の中心軸と筒状であるゼオライト12の中心軸は、同軸状に配置されている。   As shown in FIG.1 (b), the radial cross section of the cylindrical body 11 is circular shape. Moreover, the zeolite 12 is the aspect by which the powder was shape | molded by the cylinder shape, and the cross section of radial direction is circular shape. The central axis of the cylindrical body 11 and the central axis of the zeolite 12 that is cylindrical are arranged coaxially.

第1の蓋体15と第2の蓋体16は、いずれも、中央部に孔部が形成された円形状であり、第1の蓋体15の孔部15’の壁面と第2の蓋体16の孔部16’の壁面は、後述する流路18の壁面の一部であり、流路18の端部を形成してもいる。従って、孔部15’、16’は、流路18の径方向の断面の形状及び寸法に対応した形状及び寸法となっている。   Each of the first lid 15 and the second lid 16 has a circular shape in which a hole is formed in the center, and the wall surface of the hole 15 ′ of the first lid 15 and the second lid The wall surface of the hole 16 ′ of the body 16 is a part of the wall surface of the flow path 18 described later, and forms the end of the flow path 18. Accordingly, the holes 15 ′ and 16 ′ have shapes and dimensions corresponding to the shapes and dimensions of the radial cross section of the flow path 18.

図1(a)、(b)に示すように、蓄熱部1では、第1の蓋体15、第2の蓋体16、第1のウィック構造体17及び筒状体11内面は、それぞれ、対向するゼオライト12の部位と、直接、接している。第1の蓋体15がゼオライト12の一方の端部の端面を覆い、第2の蓋体16がゼオライト12の他方の端部の端面を覆い、第1のウィック構造体17がゼオライト12の内側側面を覆い、筒状体11内面がゼオライト12の外側側面を覆っている。第1の蓋体15、第2の蓋体16は、それぞれ、筒状体11の一方の端部13、他方の端部14よりも内部に収容されている。また、第1のウィック構造体17は、第1の蓋体15表面の孔部15’の周縁部と第2の蓋体16表面の孔部16’の周縁部に、それぞれ、接続されている。具体的には、第1のウィック構造体17の一方の端部が、流路18の開口した一方の端部を形成している孔部15’を有する第1の蓋体15と接し、第1のウィック構造体17の他方の端部が、流路18の開口した他方の端部を形成している孔部16’を有する第2の蓋体16と接している。従って、蓄熱部1では、ゼオライト12は、第1の蓋体15、第2の蓋体16、第1のウィック構造体17及び筒状体11内面に接した状態で被覆されている。   As shown to FIG. 1 (a), (b), in the thermal storage part 1, the 1st cover body 15, the 2nd cover body 16, the 1st wick structure 17, and the cylindrical body 11 inner surface are respectively It is in direct contact with the opposing zeolite 12 site. The first lid 15 covers the end face of one end of the zeolite 12, the second lid 16 covers the end face of the other end of the zeolite 12, and the first wick structure 17 is inside the zeolite 12. The side surface is covered, and the inner surface of the cylindrical body 11 covers the outer side surface of the zeolite 12. The first lid body 15 and the second lid body 16 are accommodated inside the cylindrical body 11 with respect to the one end 13 and the other end 14, respectively. The first wick structure 17 is connected to the peripheral edge of the hole 15 ′ on the surface of the first lid 15 and the peripheral edge of the hole 16 ′ on the surface of the second lid 16. . Specifically, one end portion of the first wick structure 17 is in contact with the first lid body 15 having a hole portion 15 ′ that forms one end portion of the channel 18 that is open, The other end of one wick structure 17 is in contact with a second lid 16 having a hole 16 ′ that forms the other end of the channel 18 that is open. Therefore, in the heat storage unit 1, the zeolite 12 is coated in a state of being in contact with the first lid 15, the second lid 16, the first wick structure 17, and the inner surface of the cylindrical body 11.

蓄熱部1では、第1のウィック構造体17の形状は、筒状であり、径方向の断面は円形状である。つまり、第1のウィック構造体17の内側には、筒状体11を長軸方向に貫通する空間部、すなわち、流路18が設けられている。従って、第1のウィック構造体17の内周面が、流路18の壁面となっている。   In the heat storage part 1, the shape of the 1st wick structure 17 is a cylinder shape, and the cross section of radial direction is circular shape. That is, a space that penetrates the cylindrical body 11 in the major axis direction, that is, the flow path 18 is provided inside the first wick structure 17. Therefore, the inner peripheral surface of the first wick structure 17 is the wall surface of the flow path 18.

ゼオライト12は、第1の蓋体15、第2の蓋体16、第1のウィック構造体17及び筒状体11内面に接した状態で被覆されているので、ゼオライト12の被吸着物として液体を使用しても、成型されたゼオライト12の形状を維持することができる。従って、第1のウィック構造体17は、ゼオライト12の形状の保持部材としても機能する。また、液相の熱輸送流体(被吸着物)Lは、その一部が、第1の蓋体15を介して、ゼオライト12の一方の端部へ供給される。さらに、第1のウィック構造体17の有する毛細管力によって、液相の熱輸送流体Lが、ゼオライト12の一方の端部からゼオライト12の内側側面全体へ、円滑に供給される。つまり、第1のウィック構造体17の毛細管力によって、液相の熱輸送流体Lが、第1のウィック構造体17の長手方向に沿って、すなわち、筒状体11の長軸方向に沿って、ゼオライト12の一方の端部から他方の端部まで、円滑かつ確実に拡散される。   Since the zeolite 12 is coated in contact with the inner surface of the first lid 15, the second lid 16, the first wick structure 17, and the cylindrical body 11, the zeolite 12 is liquid as an adsorbed material of the zeolite 12. Even if is used, the shape of the molded zeolite 12 can be maintained. Accordingly, the first wick structure 17 also functions as a holding member having the shape of the zeolite 12. Further, a part of the liquid phase heat transport fluid (adsorbent) L is supplied to one end of the zeolite 12 via the first lid 15. Further, due to the capillary force of the first wick structure 17, the liquid phase heat transport fluid L is smoothly supplied from one end of the zeolite 12 to the entire inner side surface of the zeolite 12. That is, due to the capillary force of the first wick structure 17, the liquid-phase heat transport fluid L is along the longitudinal direction of the first wick structure 17, that is, along the long axis direction of the cylindrical body 11. The zeolite 12 is smoothly and reliably diffused from one end to the other end.

第1のウィック構造体17は、ゼオライト12の内周面と接触しているので、第1のウィック構造体17に吸収された液相の熱輸送流体Lが、ゼオライト12に速やかに吸着され、熱Hが放出される。   Since the first wick structure 17 is in contact with the inner peripheral surface of the zeolite 12, the liquid phase heat transport fluid L absorbed by the first wick structure 17 is quickly adsorbed by the zeolite 12, Heat H is released.

ゼオライト12から放出された熱Hは、流路18の一方の端部から供給された、液相の熱輸送流体Lへ移動する。これにより、液相の熱輸送流体Lは、流路18内を一方の端部から他方の端部へ移動する間に液相から気相へ相変化する。流路18内で気化した、熱輸送流体(すなわち、気相の熱輸送流体G)は、流路18の他方の端部から蓄熱部1外へ放出され、さらには熱交換部へ熱Hを輸送する。このように、流路18は、気相の熱輸送流体Gの通路として機能する。蓄熱部1では、流路18の径方向の断面は円形状であり、流路18の中心軸は、筒状体11の中心軸と同軸状に配置されている。   The heat H released from the zeolite 12 moves to the liquid-phase heat transport fluid L supplied from one end of the flow path 18. As a result, the liquid-phase heat transport fluid L changes from the liquid phase to the gas phase while moving in the flow path 18 from one end to the other end. The heat transport fluid (that is, the gas phase heat transport fluid G) vaporized in the flow path 18 is discharged from the other end of the flow path 18 to the outside of the heat storage section 1 and further heat H is transferred to the heat exchange section. transport. In this way, the flow path 18 functions as a passage for the gas phase heat transport fluid G. In the heat storage unit 1, the radial cross section of the flow path 18 is circular, and the central axis of the flow path 18 is arranged coaxially with the central axis of the cylindrical body 11.

このように、液相の熱輸送流体Lは、ゼオライト12の吸熱及び発熱に寄与する被吸着物として機能し、かつゼオライト12に蓄熱された熱を熱交換部へ輸送する熱輸送のための媒体としても機能する。よって、被吸着物の経路と熱輸送流体の経路を、それぞれ、別経路とする必要がなく、配管経路の構造を簡易化できる。また、気相ではなく液相の被吸着物がゼオライトに吸着するので、優れた蓄熱密度を得ることができる。   Thus, the liquid-phase heat transport fluid L functions as an adsorbed substance that contributes to the heat absorption and heat generation of the zeolite 12 and also transports the heat stored in the zeolite 12 to the heat exchange section. Also works. Therefore, it is not necessary to make the path of the object to be adsorbed and the path of the heat transport fluid different from each other, and the structure of the piping path can be simplified. Moreover, since the adsorbate in the liquid phase rather than the gas phase is adsorbed on the zeolite, an excellent heat storage density can be obtained.

本発明の蓄熱装置では、被吸着物として、水とアルコール類の混合液が用いられている。前記混合液の成分のうち、主に、水がゼオライト12に吸着されて、熱Hが放出される。従って、主に、水が、ゼオライト12の吸熱及び発熱に寄与する媒体として機能する。また、水はアルコール類よりも潜熱が大きいので、前記混合液の成分のうち、主に、水が、ゼオライト12に蓄熱された熱を熱利用先へ輸送する熱輸送流体としても機能する。   In the heat storage device of the present invention, a mixed liquid of water and alcohols is used as an adsorbed object. Of the components of the liquid mixture, water is mainly adsorbed on the zeolite 12 and heat H is released. Therefore, water mainly functions as a medium that contributes to the heat absorption and heat generation of the zeolite 12. Moreover, since water has a larger latent heat than alcohols, among the components of the mixed solution, water mainly functions as a heat transport fluid for transporting heat stored in the zeolite 12 to a heat utilization destination.

被吸着物は、水にアルコール類が含まれた混合液であり、凝固点が0℃未満の不凍液である。従って、本発明の蓄熱装置が寒冷な環境に設置されても、被吸着物は、凍結が防止されるので、被吸着物貯留部から蓄熱部1のゼオライト12へ、円滑に供給される。従って、本発明の蓄熱装置は、寒冷な環境でも円滑に稼働できる。   The object to be adsorbed is a mixed solution in which alcohol is contained in water, and is an antifreeze having a freezing point of less than 0 ° C. Therefore, even if the heat storage device of the present invention is installed in a cold environment, the object to be adsorbed is prevented from freezing, so that the object to be adsorbed is smoothly supplied to the zeolite 12 of the heat storage unit 1. Therefore, the heat storage device of the present invention can operate smoothly even in a cold environment.

また、蓄熱温度が化学蓄熱材よりも低いゼオライト12が蓄熱部1の蓄熱材として用いられるので、蓄熱時の雰囲気温度を低減できる。結果、被吸着物の成分組成が、蓄熱時の雰囲気温度により影響を受けることを防止できる。従って、被吸着物の、不凍液としての機能低下を防止できる。   Moreover, since the zeolite 12 whose heat storage temperature is lower than a chemical heat storage material is used as a heat storage material of the heat storage part 1, the atmospheric temperature at the time of heat storage can be reduced. As a result, it is possible to prevent the component composition of the object to be adsorbed from being affected by the ambient temperature during heat storage. Therefore, it is possible to prevent the function of the object to be adsorbed from deteriorating as an antifreeze.

被吸着物に配合されるアルコール類としては、特に限定されず、例えば、モノオール及びポリオールが挙げられる。モノオールとしては、例えば、優れた水溶性を有する、炭素数1〜4個の脂肪族アルコール(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等の鎖式脂肪族アルコール)が挙げられる。ポリオールとしては、例えば、炭素数2〜5個の2価の脂肪族アルコール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール等の鎖式脂肪族アルコール)、グリコールエーテル類(例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等)等の水溶性を有するジオール、水溶性である3価の脂肪族アルコール(例えば、グリセリン等)等のトリオールなどが挙げられる。これらのアルコールは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   It does not specifically limit as alcohol mixed with to-be-adsorbed material, For example, monool and a polyol are mentioned. Examples of monools include aliphatic alcohols having 1 to 4 carbon atoms that have excellent water solubility (for example, chain aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol). Examples of the polyol include divalent aliphatic alcohols having 2 to 5 carbon atoms (for example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, etc. Chain-type aliphatic alcohols), diols having water solubility such as glycol ethers (eg, diethylene glycol, triethylene glycol, etc.), triols such as water-soluble trivalent aliphatic alcohols (eg, glycerin, etc.), and the like. It is done. These alcohols may be used alone or in combination of two or more.

上記アルコールのうち、各種アルコール類のなかで相対的に粘性が低いことから、蓄熱装置内において被吸着物の流動性が損なわれることを防止できる点で、エタノール、エチレングリコールが好ましく、さらに、ゼオライトに吸着してゼオライトの発熱に寄与できることでゼオライトの発熱量の低減を抑制できる点から、エタノールが特に好ましい。   Among the above alcohols, ethanol and ethylene glycol are preferred in that the viscosity is relatively low among various alcohols, so that the fluidity of the adsorbed material in the heat storage device can be prevented. Ethanol is particularly preferable because it can suppress the decrease in the calorific value of the zeolite by adsorbing to the zeolite and contributing to the heat generation of the zeolite.

被吸着物に配合されるアルコール類の配合割合は、特に限定されないが、下限値は、例えば、アルコール類の種類に関わらず、被吸着物としての機能を有する液相の熱輸送流体Lの凝固点を確実に0℃未満とする点から10質量%が好ましく、より寒冷な環境でも蓄熱装置を稼働させる点から20質量%がより好ましく、30質量%が特に好ましい。一方で、上記配合割合の上限値は、例えば、アルコール類の種類に関わらず、被吸着物の流動性が損なわれることを防止する点から50質量%が好ましく、ゼオライトの発熱量の低減を抑制する点から45質量%がより好ましく、40質量%が特に好ましい。   The mixing ratio of alcohols to be adsorbed is not particularly limited, but the lower limit value is, for example, the freezing point of the liquid-phase heat transport fluid L having a function as an adsorbed object regardless of the type of alcohol. Is preferably 10% by mass from the viewpoint of ensuring that the temperature is less than 0 ° C., more preferably 20% by mass, and particularly preferably 30% by mass from the viewpoint of operating the heat storage device even in a colder environment. On the other hand, the upper limit of the blending ratio is preferably 50% by mass, for example, from the viewpoint of preventing the fluidity of the adsorbed material from being impaired regardless of the type of alcohol, and suppresses the reduction in the calorific value of the zeolite. From the point of doing, 45 mass% is more preferable, and 40 mass% is especially preferable.

また、アルコール類としてエタノールを使用する場合の配合割合は、特に限定されないが、下限値は、例えば、被吸着物としての機能を有する液相の熱輸送流体Lの凝固点を確実に0℃未満とする点から5質量%が好ましく、より寒冷な環境でも蓄熱装置を稼働させる点から10質量%がより好ましく、上記凝固点が−20℃以下となることでより寒冷な環境でも円滑且つ確実に蓄熱装置を稼働させる点から30質量%が特に好ましい。一方で、エタノールの配合割合の上限値は、例えば、被吸着物の流動性が損なわれることを防止する点から60質量%が好ましく、ゼオライトからの発熱量の低減を抑制する点から50質量%がより好ましく、ゼオライトの発熱量の低減を確実に防止する点から40質量%が特に好ましい。   The blending ratio when ethanol is used as the alcohol is not particularly limited, but the lower limit value is, for example, that the freezing point of the liquid-phase heat transport fluid L having a function as an adsorbed substance is surely less than 0 ° C. 5 mass% is preferable from the point of operation, 10 mass% is more preferable from the point of operating the heat storage device even in a colder environment, and the solidification point is −20 ° C. or lower so that the heat storage device can be smoothly and reliably even in a colder environment. 30 mass% is especially preferable from the point which operates. On the other hand, the upper limit value of the blending ratio of ethanol is preferably 60% by mass from the viewpoint of preventing the fluidity of the adsorbed material from being impaired, and 50% by mass from the point of suppressing reduction in the calorific value from the zeolite. Is more preferable, and 40% by mass is particularly preferable from the viewpoint of reliably preventing a decrease in the calorific value of the zeolite.

第1の蓋体15及び第2の蓋体16は、被吸着物としての機能を有する液相の熱輸送流体Lの通過は可能であるが、ゼオライト12は通過しない寸法の貫通孔を有する多孔質体である。多孔質体の貫通孔の寸法(平均口径)は、上記機能を有する寸法であれば特に限定されず、例えば、50マイクロメートル以下である。また、第1の蓋体15及び第2の蓋体16の材質は、特に限定されず、例えば、銅粉等の金属粉の焼結体、金属メッシュ、発泡金属、貫通孔を設けた金属箔、貫通孔を設けた金属板等を挙げることができる。   The first lid body 15 and the second lid body 16 can pass through a liquid-phase heat transport fluid L having a function as an adsorbent, but have a through-hole having a dimension that does not allow the zeolite 12 to pass through. It is a sexual body. The dimension (average diameter) of the through-hole of a porous body will not be specifically limited if it is a dimension which has the said function, For example, it is 50 micrometers or less. Moreover, the material of the 1st cover body 15 and the 2nd cover body 16 is not specifically limited, For example, the metal foil which provided the sintered compact of metal powders, such as copper powder, a metal mesh, a foam metal, and a through-hole And a metal plate provided with through holes.

第1のウィック構造体17は、毛細管構造を有する構成であれば特に限定されず、例えば、粉末状の金属材料を焼成することで構築される金属焼結体、金属メッシュ等の部材を挙げることができる。また、第1のウィック構造体17は、蓄熱部1のように、第1の蓋体15及び第2の蓋体16と別体でもよく、第1のウィック構造体17として、銅粉等の金属粉の焼結体や金属メッシュを使用する場合には、第1の蓋体15及び第2の蓋体16と一体としてもよい。   The first wick structure 17 is not particularly limited as long as it has a capillary structure, and examples thereof include members such as a metal sintered body and a metal mesh constructed by firing a powdered metal material. Can do. Moreover, the 1st wick structure 17 may be a different body from the 1st cover body 15 and the 2nd cover body 16, like the thermal storage part 1, and as the 1st wick structure body 17, copper powder etc. When using a sintered body of metal powder or a metal mesh, the first lid 15 and the second lid 16 may be integrated.

筒状体11の材質は、特に限定されず、例えば、銅、アルミニウム、ステンレス等を挙げることができる。   The material of the cylindrical body 11 is not specifically limited, For example, copper, aluminum, stainless steel etc. can be mentioned.

次に、第2実施形態例に係る蓄熱部について図面を用いながら説明する。なお、第1実施形態例に係る蓄熱部と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。図2(a)、(b)に示すように、第2実施形態例に係る蓄熱部2では、長軸方向の形状が筒状であり、径方向の断面は円形状である第1のウィック構造体17の内周面に、両端部が開口した管材である内管19が嵌挿されている。従って、第2実施形態例に係る蓄熱部2では、内管19の内面が、流路28の壁面となっている。また、第1のウィック構造体17の内周面と内管19の外面が接触することで、内管19が第1のウィック構造体17と熱的に接続されている。   Next, the heat storage unit according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, about the same component as the thermal storage part which concerns on 1st Embodiment, it demonstrates using the same code | symbol. As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), in the heat storage unit 2 according to the second embodiment, the shape of the long axis is cylindrical, and the cross section in the radial direction is circular. An inner tube 19, which is a tube material having both ends opened, is fitted into the inner peripheral surface of the structure 17. Therefore, in the heat storage unit 2 according to the second embodiment, the inner surface of the inner tube 19 is a wall surface of the flow path 28. Further, the inner pipe 19 is thermally connected to the first wick structure 17 by contacting the inner peripheral surface of the first wick structure 17 and the outer face of the inner pipe 19.

内管19の径方向の断面は円形状であり、内管19の中心軸(すなわち、流路28の中心軸)は、筒状体11の中心軸と同軸状に配置されている。また、内管19の端部は、筒状体11の一方の端部13及び他方の端部14よりも内部に位置している。   The inner pipe 19 has a circular cross section in the radial direction, and the central axis of the inner pipe 19 (that is, the central axis of the flow path 28) is arranged coaxially with the central axis of the cylindrical body 11. Further, the end portion of the inner tube 19 is located inside the one end portion 13 and the other end portion 14 of the cylindrical body 11.

第2実施形態例に係る蓄熱部2では、第1のウィック構造体17が受熱した熱Hは、内管19を介して、流路28の一方の端部から供給された流路28内の、被吸着物としての機能を有する液相の熱輸送流体Lへ移動する。また、第1のウィック構造体17の内周面に内管19が嵌挿されることにより、第1ウィック構造体17の内側側面が外部環境から保護される。さらに、内管19により、第1ウィック構造体17の形状変化を防止できるので、流路28の形状を確実に維持できる。   In the heat storage section 2 according to the second embodiment, the heat H received by the first wick structure 17 is supplied from one end of the flow path 28 via the inner pipe 19. Then, it moves to a liquid-phase heat transport fluid L having a function as an adsorbent. Further, by inserting the inner tube 19 into the inner peripheral surface of the first wick structure 17, the inner side surface of the first wick structure 17 is protected from the external environment. Furthermore, since the inner tube 19 can prevent the shape of the first wick structure 17 from changing, the shape of the flow path 28 can be reliably maintained.

内管19の材質は、特に限定されず、例えば、銅、アルミニウム、ステンレス等を挙げることができる。   The material of the inner tube 19 is not particularly limited, and examples thereof include copper, aluminum, and stainless steel.

次に、上記各実施形態例に係る蓄熱部の動作について説明する。ここでは、第1実施形態例に係る蓄熱部1を例にとって説明する。蓄熱部1を、例えば、熱回収対象である流体(例えば、排気ガス)に近接して設置すると、筒状体11の外面が、前記流体から熱を受け、受けた熱を蓄熱部1内へ伝達する。筒状体11の外面を介して前記流体から伝達された熱は、筒状体11の内面と接触することで熱的に接続されているゼオライト12へ伝えられ、ゼオライト12が、伝えられた前記熱を蓄える。ゼオライト12が蓄熱する際に、水とアルコール類の混合流体である被吸着物が、ゼオライト12から脱離し、気体としてゼオライト12から放出される。   Next, the operation of the heat storage unit according to each embodiment described above will be described. Here, the heat storage unit 1 according to the first embodiment will be described as an example. For example, when the heat storage unit 1 is installed close to a fluid (for example, exhaust gas) that is a heat recovery target, the outer surface of the cylindrical body 11 receives heat from the fluid, and the received heat enters the heat storage unit 1. introduce. The heat transferred from the fluid through the outer surface of the cylindrical body 11 is transmitted to the zeolite 12 that is thermally connected by contacting the inner surface of the cylindrical body 11, and the zeolite 12 is transmitted. Store heat. When the zeolite 12 stores heat, the adsorbed material, which is a mixed fluid of water and alcohols, is desorbed from the zeolite 12 and released from the zeolite 12 as a gas.

一方、蓄熱部1へ供給された被吸着物が、ゼオライト12に吸着されることで、熱Hが、ゼオライト12から放出される。このとき、水とアルコール類の混合液である被吸着物がゼオライト12に吸着されることで、ゼオライト12から熱Hが放出される。   On the other hand, the object to be adsorbed supplied to the heat storage unit 1 is adsorbed by the zeolite 12, so that the heat H is released from the zeolite 12. At this time, heat H is released from the zeolite 12 by adsorbing the adsorbate, which is a mixed liquid of water and alcohols, to the zeolite 12.

ゼオライト12から放出された熱Hは、蓄熱部1へ供給された被吸着物へ伝えられ、被吸着物の一部が液相から気相へ相変化する。流路18内にて液相から相変化した気相の熱輸送流体Gが、該熱Hを輸送する熱媒体として蓄熱部1から熱交換部106側へ輸送される。   The heat H released from the zeolite 12 is transmitted to the object to be adsorbed supplied to the heat storage unit 1, and a part of the object to be adsorbed changes from the liquid phase to the gas phase. The gas phase heat transport fluid G that has changed phase from the liquid phase in the flow path 18 is transported from the heat storage section 1 to the heat exchange section 106 as a heat medium for transporting the heat H.

なお、蓄熱部1は、熱回収対象である流体からの熱回収効率を向上させるために、筒状体11の外面に熱交換手段、例えばフィン等を備えてもよい。   Note that the heat storage unit 1 may include heat exchange means, such as fins, on the outer surface of the cylindrical body 11 in order to improve the efficiency of heat recovery from the fluid that is the target of heat recovery.

次に、本発明の蓄熱装置で使用される蓄熱部の製造方法例を説明する。ここでは、第2実施形態例に係る蓄熱部2を例にして説明する。蓄熱部2の製造方法は、特に限定されないが、例えば、まず、筒状体11の長軸方向に、筒状体11の内面に沿って、筒状にゼオライト12を挿入する。この時、必要に応じて、ゼオライト12の入ったスラリーとして、ゼオライト12の粒子に加えて、バインダや添加剤等を含んだものを用いてもよい。バインダとしては、例えば、粘土系の鉱物(セピオライト、タルクなど)、ビニルアルコール系、(メタ)アクリル系などの有機バインダ、アルミナゾルなどの無機バインダが挙げられる。バインダを使用すると、ゼオライト12の粒子と一緒に残存して固まり得、これら粒子間を相互に接続すると共に蓄熱部2の筒状体11に密着し得るので、ゼオライト12と筒状体11との間において、より高い熱伝達性を得ることができる。添加剤としては、分散剤、粘度調整剤等が挙げられ、既知のものが使用され得る。次に、筒状体11の長軸方向に沿って、内管19を挿入し、内管19の外面とゼオライト12の内周面との間に形成された空隙部に、拡散層である第1のウィック構造体17となる材料(例えば、粉末状の金属材料)を充填する。次に、ゼオライト12の一方の端部側に第1の蓋体15となる材料(例えば、粉末状の金属材料)、ゼオライト12の他方の端部側に第2の蓋体16となる材料(例えば、粉末状の金属材料)を、それぞれ、充填する。上記各材料を充填後、加熱処理して、内側側面部を第1のウィック構造体17に、一方の端部を第1の蓋体に、他方の端部を第2の蓋体に、それぞれ、覆われたゼオライト12を有する蓄熱部2を製造することができる。   Next, the example of a manufacturing method of the thermal storage part used with the thermal storage apparatus of this invention is demonstrated. Here, the heat storage unit 2 according to the second embodiment will be described as an example. Although the manufacturing method of the heat storage part 2 is not specifically limited, For example, the zeolite 12 is first inserted into the cylinder shape along the inner surface of the cylinder body 11 in the major axis direction of the cylinder body 11. At this time, if necessary, the slurry containing the zeolite 12 may contain a binder, an additive, or the like in addition to the zeolite 12 particles. Examples of the binder include clay-based minerals (such as sepiolite and talc), organic binders such as vinyl alcohol and (meth) acrylic, and inorganic binders such as alumina sol. When the binder is used, it can remain together with the particles of the zeolite 12 and can be solidified. The particles can be connected to each other and can be in close contact with the cylindrical body 11 of the heat storage section 2. In the meantime, higher heat transfer properties can be obtained. Examples of the additive include a dispersant and a viscosity modifier, and known ones can be used. Next, the inner tube 19 is inserted along the long axis direction of the cylindrical body 11, and a diffusion layer is formed in a gap formed between the outer surface of the inner tube 19 and the inner peripheral surface of the zeolite 12. A material (for example, a powdered metal material) that becomes one wick structure 17 is filled. Next, a material that becomes the first lid 15 on one end side of the zeolite 12 (for example, a powdered metal material), and a material that becomes the second lid 16 on the other end side of the zeolite 12 ( For example, powder metal materials) are respectively filled. After filling each material, heat treatment is performed, and the inner side surface is the first wick structure 17, one end is the first lid, and the other end is the second lid. The heat storage part 2 having the covered zeolite 12 can be manufactured.

なお、必要に応じて、上記のように製造した蓄熱部2を、さらに、扁平加工して、扁平型の蓄熱部としてもよい。   If necessary, the heat storage section 2 manufactured as described above may be further flattened to form a flat heat storage section.

また、第1のウィック構造体17を金属メッシュ等で形成する場合には、例えば、筒状体11に芯棒を挿入し、芯棒の外周面に金属メッシュ等を配置、固定して第1のウィック構造体17を形成する。その後、筒状体11の内面と第1のウィック構造体17の外面との間に形成された空隙部にゼオライト12を充填配置することで、蓄熱部2を製造してもよい。   In the case where the first wick structure 17 is formed of a metal mesh or the like, for example, a core rod is inserted into the cylindrical body 11 and the metal mesh or the like is disposed and fixed on the outer peripheral surface of the core rod. The wick structure 17 is formed. Then, the heat storage part 2 may be manufactured by filling and arranging the zeolite 12 in the gap formed between the inner surface of the cylindrical body 11 and the outer surface of the first wick structure 17.

また、ゼオライト12の表面に拡散層(第1のウィック構造体17)を設ける方法として、例えば以下に示す方法をとることができる。まず、ゼオライト12を、相互に連通する複数の開口部を有する孔部を備えた形状に成形し、前記開口部から成形されたゼオライト12へ、前記孔部の経路に対応した形状を有する芯棒を挿入する。次に、前記芯棒の外面と前記孔部の内面との間に拡散層(第1のウィック構造体17)となる材料(例えば、粉末状の金属材料)を挿入し、前記材料を加熱または焼結する。その後、前記芯棒を引き抜くことで、ゼオライト12表面に拡散層を設けることができる。   Further, as a method of providing the diffusion layer (first wick structure 17) on the surface of the zeolite 12, for example, the following method can be used. First, the zeolite 12 is formed into a shape having a hole having a plurality of openings communicating with each other, and the core rod having a shape corresponding to the path of the hole is formed from the opening to the zeolite 12 formed. Insert. Next, a material (for example, a powdered metal material) that becomes a diffusion layer (first wick structure 17) is inserted between the outer surface of the core rod and the inner surface of the hole, and the material is heated or Sinter. Then, a diffusion layer can be provided on the surface of the zeolite 12 by pulling out the core rod.

次に、本発明の蓄熱装置について、図面を用いながら説明する。ここでは、第2実施形態例に係る蓄熱部2を用いた蓄熱装置を例にとって説明する。   Next, the heat storage device of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a heat storage device using the heat storage unit 2 according to the second embodiment will be described as an example.

図3に示すように、本発明の第1実施形態例に係る蓄熱装置100は、蓄熱部2の筒状体11の開口した一方の端部13が、第1の配管系102を介して、被吸着物が貯留された被吸着物貯留部101と接続されている。つまり、被吸着物貯留部101には、水とアルコール類を混合した不凍液が貯留されている。第1の配管系102は、被吸着物の供給手段である第1のバルブ103を備えている。被吸着物貯留部101は、蓄熱部2と同じ高さ、又は蓄熱部2よりも高い位置に設置されているので、第1のバルブ103を開くことにより、被吸着物が、被吸着物貯留部101から、筒状体11の開口した一方の端部13を介して、蓄熱部2内、すなわち、第1のウィック構造体17と内管19内部(すなわち、流路28)へ流入する。なお、蓄熱装置100における蓄熱部2の設置数は、1つに限定されず、複数の蓄熱部2がヘッダー部(図示せず)に組み込まれて並列に連結された構成としてもよい。   As shown in FIG. 3, in the heat storage device 100 according to the first embodiment of the present invention, one end portion 13 of the cylindrical body 11 of the heat storage unit 2 that is opened is provided via the first piping system 102. It is connected to the adsorbent storage unit 101 in which the adsorbent is stored. That is, the adsorbate storage unit 101 stores an antifreeze liquid in which water and alcohols are mixed. The first piping system 102 includes a first valve 103 which is a supply unit for the object to be adsorbed. Since the adsorbate storage unit 101 is installed at the same height as the heat storage unit 2 or higher than the heat storage unit 2, the adsorbate is stored in the adsorbent storage by opening the first valve 103. From the portion 101, the heat flows into the heat storage portion 2, that is, the first wick structure 17 and the inner pipe 19 (that is, the flow path 28) through the one end portion 13 of the cylindrical body 11 that is opened. The number of heat storage units 2 installed in the heat storage device 100 is not limited to one, and a plurality of heat storage units 2 may be incorporated in a header unit (not shown) and connected in parallel.

第1のウィック構造体17内へ流入した、被吸着物が、ゼオライト12に吸着されて、熱Hが放出される。一方で、蓄熱部2の流路28へ流入した、被吸着物(液相の熱輸送流体L)が、流路28を一方の端部から他方の端部へ移動する間に、放出された熱Hを受熱して気化し、気相の熱輸送流体Gとなる。流路28内にて気化した気相の熱輸送流体Gは、筒状体11の開口した他方の端部14から、つまり、蓄熱部2から第2の配管系104へ、熱輸送流体として放出される。   The adsorbed material that has flowed into the first wick structure 17 is adsorbed by the zeolite 12 and heat H is released. On the other hand, the object to be adsorbed (liquid-phase heat transport fluid L) that flowed into the flow path 28 of the heat storage unit 2 was released while moving the flow path 28 from one end to the other end. The heat H is received and vaporized to become a gas phase heat transport fluid G. The vapor-phase heat transport fluid G vaporized in the flow path 28 is discharged as the heat transport fluid from the other open end 14 of the cylindrical body 11, that is, from the heat storage section 2 to the second piping system 104. Is done.

図3に示すとおり、第1の配管系102には、第1のバルブ103と蓄熱部2との間に、逆流抑制部材として多孔質体である隔壁105が配置されている。隔壁105によって、第1の配管系102は、蓄熱部2側と被吸着物貯留部101側とに分離されている。隔壁105の材料である多孔質体は、被吸着物が通過できる寸法の貫通孔を有している。よって、第1のバルブ103が開放されると、被吸着物は、被吸着物貯留部101から隔壁105を通過して蓄熱部2へ供給される。また、多孔質体である隔壁105は、流路28内の気相の熱輸送流体Gの逆流を防止する部材として機能する。   As shown in FIG. 3, in the first piping system 102, a partition wall 105 that is a porous body is disposed as a backflow suppressing member between the first valve 103 and the heat storage unit 2. By the partition wall 105, the first piping system 102 is separated into the heat storage unit 2 side and the adsorbed material storage unit 101 side. The porous body, which is the material of the partition wall 105, has a through-hole having a dimension that allows the adsorbed material to pass through. Therefore, when the first valve 103 is opened, the object to be adsorbed is supplied from the object adsorbed substance storage unit 101 through the partition wall 105 to the heat storage unit 2. The partition wall 105, which is a porous body, functions as a member that prevents the backflow of the gas phase heat transport fluid G in the flow path 28.

隔壁105を形成する多孔質体の貫通孔の寸法(平均口径)は、上記機能を有する寸法であれば特に限定されず、例えば、所定の断面において、貫通孔を円形に換算した場合の直径で50マイクロメートル以下である。また、多孔質体の材質は特に限定されず、例えば、第1の蓋体15、第2の蓋体16と同じ材質を挙げることができ、具体的には、例えば、銅粉等の金属粉の焼結体、金属メッシュ、発泡金属、貫通孔を設けた金属箔、貫通孔を設けた金属板等を挙げることができる。   The dimension (average diameter) of the through hole of the porous body forming the partition wall 105 is not particularly limited as long as the dimension has the above function. For example, in a predetermined cross section, the diameter when the through hole is converted to a circle is used. 50 micrometers or less. Moreover, the material of the porous body is not particularly limited, and examples thereof include the same material as the first lid body 15 and the second lid body 16. Specifically, for example, metal powder such as copper powder can be used. And a sintered metal, a metal mesh, a foam metal, a metal foil provided with a through hole, a metal plate provided with a through hole, and the like.

また、上記逆流抑制部材は、流路28内における気相の熱輸送流体Gの逆流を防止できる部材であれば、多孔質体である隔壁105に限定されず、例えば、1つの孔部を有する部材や整流板等でもよく、また、弁でもよい。   Further, the backflow suppressing member is not limited to the partition wall 105 which is a porous body as long as it can prevent the backflow of the gas phase heat transport fluid G in the flow path 28, and has, for example, one hole. A member, a current plate, etc. may be sufficient and a valve may be sufficient.

図3に示すとおり、蓄熱部2の筒状体11の開口した他方の端部14は、第2の配管系104を介して、熱交換部106(例えば、凝縮器)と接続されている。筒状体11の他方の端部14から第2の配管系104へ放出された気相の熱輸送流体Gは、第2の配管系104中を熱交換部106の方向へ移動していき、熱交換部106へ導入される。熱交換部106は、第2の配管系104から導入された気相の熱輸送流体Gを、例えば、冷却することによって液相へ相変化させる。   As shown in FIG. 3, the other open end 14 of the tubular body 11 of the heat storage unit 2 is connected to a heat exchange unit 106 (for example, a condenser) via a second piping system 104. The gas phase heat transport fluid G discharged from the other end 14 of the cylindrical body 11 to the second piping system 104 moves in the second piping system 104 toward the heat exchange unit 106, It is introduced into the heat exchange unit 106. The heat exchange unit 106 changes the phase of the gas phase heat transport fluid G introduced from the second piping system 104 to a liquid phase by cooling, for example.

熱交換部106に導入された気相の熱輸送流体Gは、凝縮されて液相に相変化することで、液相の熱輸送流体Lになるとともに、潜熱を放出する。熱交換部106にて放出された潜熱は、熱交換部106と熱的に接続された熱利用先(図示せず)へ輸送される。このように、蓄熱装置100では、ゼオライト12に吸着する媒体(すなわち、被吸着物)を、ゼオライト12から放出された熱を熱交換部106へ輸送する熱輸送流体としても使用している。   The gas phase heat transport fluid G introduced into the heat exchanging unit 106 is condensed and changed into a liquid phase, thereby becoming a liquid phase heat transport fluid L and releasing latent heat. The latent heat released by the heat exchange unit 106 is transported to a heat utilization destination (not shown) thermally connected to the heat exchange unit 106. As described above, in the heat storage device 100, the medium adsorbed on the zeolite 12 (that is, the object to be adsorbed) is also used as a heat transport fluid for transporting the heat released from the zeolite 12 to the heat exchange unit 106.

さらに、蓄熱装置100は、熱交換部106と被吸着物貯留部101とを接続する第3の配管系107を備えている。第3の配管系107を介して、熱交換部106にて気相から相変化した液相の熱輸送流体Lが、熱交換部106から被吸着物貯留部101へ返送される。また、第3の配管系107には液相の熱輸送流体Lの供給手段である第2のバルブ108が設けられている。   Furthermore, the heat storage device 100 includes a third piping system 107 that connects the heat exchange unit 106 and the adsorbed material storage unit 101. Via the third piping system 107, the liquid-phase heat transport fluid L that has undergone a phase change from the gas phase in the heat exchange unit 106 is returned from the heat exchange unit 106 to the adsorbate storage unit 101. The third piping system 107 is provided with a second valve 108 which is a supply means for the liquid-phase heat transport fluid L.

蓄熱装置100は、第1の配管系102、第2の配管系104及び第3の配管系107によって、それぞれ、被吸着物貯留部101から蓄熱部2へ、蓄熱部2から熱交換部106へ、熱交換部106から被吸着物貯留部101へと、熱輸送流体(被吸着物)が循環する循環系が形成されている。前記循環系は、気密状態であり、かつ脱気されている。つまり、前記循環系は、ループ状のヒートパイプ構造となっている。また、被吸着物貯留部101は、蓄熱部2と同じ高さ、又は蓄熱部2よりも高い位置に設置されている。さらに、第1のバルブ103と蓄熱部2の間の第1の配管系102には、気相の熱輸送流体Gの逆流を防止する隔壁105が配置されている。   The heat storage device 100 is transferred from the adsorbed material storage unit 101 to the heat storage unit 2 and from the heat storage unit 2 to the heat exchange unit 106 by the first piping system 102, the second piping system 104, and the third piping system 107, respectively. A circulation system in which the heat transport fluid (adsorbed material) circulates from the heat exchange unit 106 to the adsorbed material storage unit 101 is formed. The circulatory system is airtight and degassed. That is, the circulation system has a loop heat pipe structure. Further, the adsorbed material storage unit 101 is installed at the same height as the heat storage unit 2 or at a position higher than the heat storage unit 2. Further, a partition wall 105 for preventing a back flow of the gas-phase heat transport fluid G is disposed in the first piping system 102 between the first valve 103 and the heat storage unit 2.

従って、循環系に収容された熱輸送流体を循環させるための機器(例えば、ポンプ等)を使用しなくても、第1のウィック構造体17の毛細管力や、相対的に高温である蓄熱部2内部と相対的に低温である熱交換部106内部との温度差、あるいは蓄熱部2内部と熱交換部106内部との間における気圧差によって、熱輸送流体は、蓄熱装置100の循環系を円滑に循環する。   Therefore, the capillary force of the first wick structure 17 and the heat storage unit having a relatively high temperature can be used without using a device (such as a pump) for circulating the heat transport fluid contained in the circulation system. 2, the heat transport fluid flows through the circulation system of the heat storage device 100 due to a temperature difference between the inside of the heat exchange unit 106 and the inside of the heat exchange unit 106 that is relatively low in temperature, or a pressure difference between the inside of the heat storage unit 2 and the inside of the heat exchange unit 106. Circulate smoothly.

次に、図3の蓄熱装置100の構成要素を用いて、蓄熱部2に熱を蓄熱させる場合の操作例について説明する。蓄熱部2の蓄熱時には、蓄熱装置100の第1のバルブ103を閉じ、第2のバルブ108を開けた状態で、蓄熱部2に外部環境から熱を受熱させる。蓄熱部2が外部環境から熱を受熱すると、ゼオライト12が気相の被吸着物を放出する。ゼオライト12から放出された被吸着物は、第2の配管系104、熱交換部106(熱交換部106にて、被吸着物は、気相から液相へ相変化)、第3の配管系107を介して、液相の被吸着物(すなわち、液相の熱輸送流体L)として被吸着物貯留部101へ輸送、貯留される。   Next, the example of operation in the case of making the thermal storage part 2 store heat using the component of the thermal storage apparatus 100 of FIG. 3 is demonstrated. When the heat storage unit 2 stores heat, the heat storage unit 2 receives heat from the external environment in a state where the first valve 103 of the heat storage device 100 is closed and the second valve 108 is opened. When the heat storage unit 2 receives heat from the external environment, the zeolite 12 releases a gas-phase adsorbate. The object to be adsorbed released from the zeolite 12 is the second piping system 104, the heat exchanging unit 106 (in the heat exchanging unit 106, the object to be adsorbed changes in phase from the gas phase to the liquid phase), the third piping system. Through 107, the liquid-phase adsorbed material (that is, the liquid-phase heat transport fluid L) is transported and stored in the adsorbed material storage unit 101.

なお、第1のバルブ103は、蓄熱部2が所定の放熱温度に達した時点で閉じられてもよい。また、例えば、蓄熱部2の熱放出の動作後、ゼオライト12の熱放出の開始(又は、第1のバルブの開放)から所定時間経過した時、液相の熱輸送流体Lが被吸着物貯留部101へ所定量返送された時、または熱交換部106の放熱量が所定値に達した時等から、第1のバルブ103を閉じるタイミングを判断してもよい。   The first valve 103 may be closed when the heat storage unit 2 reaches a predetermined heat radiation temperature. In addition, for example, after a heat release operation of the heat storage unit 2, when a predetermined time has elapsed from the start of the heat release of the zeolite 12 (or the opening of the first valve), the liquid-phase heat transport fluid L is stored in the adsorbed object. The timing for closing the first valve 103 may be determined when a predetermined amount is returned to the unit 101 or when the heat dissipation amount of the heat exchange unit 106 reaches a predetermined value.

蓄熱部2の温度変化を図示しないセンサ等で測定し、蓄熱が完了したと判断された場合には、第1のバルブ103だけではなく、第2のバルブ108も閉じて、液相の熱輸送流体Lを被吸着物貯留部101内に閉じ込めておく。   When the temperature change of the heat storage unit 2 is measured by a sensor or the like (not shown) and it is determined that the heat storage is completed, not only the first valve 103 but also the second valve 108 is closed to transfer the liquid phase heat. The fluid L is confined in the adsorbent storage unit 101.

なお、第2のバルブ108は、被吸着物貯留部101における液相の熱輸送流体Lの貯留量に応じて閉じられてもよい。液相の熱輸送流体Lの貯留量は、被吸着物貯留部101中の体積を実測してもよく、ゼオライト12の放熱時間や放熱量、被吸着物貯留部101の重さ、熱交換部106の放熱量、熱交換部106からの液相の熱輸送流体Lの排出量等から、判断されてもよい。   The second valve 108 may be closed according to the storage amount of the liquid heat transport fluid L in the adsorbate storage unit 101. The storage amount of the liquid-phase heat transport fluid L may be obtained by actually measuring the volume in the adsorbent storage unit 101, the heat release time and heat release amount of the zeolite 12, the weight of the adsorbent storage unit 101, and the heat exchange unit. This may be determined from the amount of heat released by 106, the amount of discharge of the liquid-phase heat transport fluid L from the heat exchange unit 106, and the like.

一方、蓄熱部2から熱交換部106へ、蓄熱部2に蓄えられていた熱を輸送する場合には、蓄熱装置100の第1のバルブ103を開けて、液相の熱輸送流体Lを蓄熱部2へ供給するとともに、第2のバルブ108も開けて蓄熱装置100の循環系を開放することで、蓄熱装置100を稼働させる。   On the other hand, when the heat stored in the heat storage unit 2 is transported from the heat storage unit 2 to the heat exchange unit 106, the first valve 103 of the heat storage device 100 is opened to store the heat transport fluid L in the liquid phase. While supplying to the unit 2, the second valve 108 is also opened to open the circulation system of the heat storage device 100, thereby operating the heat storage device 100.

第1実施形態例に係る蓄熱装置100では、液相の熱輸送流体Lとして、水とアルコール類との混合液である不凍液が用いられているので、蓄熱装置100が寒冷な環境に設置されても、第1の配管系102や被吸着物貯留部101に貯留された、液相の熱輸送流体Lの凍結を防止できる。よって、寒冷な環境下でも、被吸着物貯留部101から蓄熱部1のゼオライト12へ、円滑に被吸着物(液相の熱輸送流体L)が供給される。従って、蓄熱装置100は、寒冷な環境でも円滑に稼働できる。   In the heat storage device 100 according to the first embodiment, since the antifreeze that is a mixture of water and alcohols is used as the liquid-phase heat transport fluid L, the heat storage device 100 is installed in a cold environment. In addition, the liquid phase heat transport fluid L stored in the first piping system 102 and the adsorbent storage unit 101 can be prevented from freezing. Therefore, even in a cold environment, the adsorbate (liquid phase heat transport fluid L) is smoothly supplied from the adsorbate reservoir 101 to the zeolite 12 of the heat storage unit 1. Therefore, the heat storage device 100 can operate smoothly even in a cold environment.

次に、本発明の第2実施形態例に係る蓄熱装置について図面を用いながら説明する。なお、第1実施形態例に係る蓄熱装置と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。   Next, a heat storage device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the same component as the thermal storage apparatus which concerns on 1st Embodiment, it demonstrates using the same code | symbol.

図4に示すように、第2実施形態例に係る蓄熱装置300は、第1実施形態例に係る蓄熱装置の隔壁と第1のバルブとの間に、さらに、水とアルコール類を分離する分離部301が設けられている構造となっている。蓄熱装置300では、分離部301は、第1の配管系102に設けられている。分離部301は、水とアルコール類を混合した不凍液(すなわち、被吸着物)から、アルコール類を除去する機能を有している。第1のバルブ103を開けて、被吸着物を蓄熱部2へ供給するにあたり、蓄熱部2の上流に位置する分離部301にて、被吸着物からアルコール類が分離される。従って、被吸着物として水が、蓄熱部2へ供給される。   As illustrated in FIG. 4, the heat storage device 300 according to the second embodiment further separates water and alcohol between the partition wall and the first valve of the heat storage device according to the first embodiment. The portion 301 is provided. In the heat storage device 300, the separation unit 301 is provided in the first piping system 102. The separation unit 301 has a function of removing alcohols from an antifreeze liquid (that is, an object to be adsorbed) obtained by mixing water and alcohols. When the first valve 103 is opened and the object to be adsorbed is supplied to the heat storage unit 2, the alcohol is separated from the object to be adsorbed by the separation unit 301 located upstream of the heat storage unit 2. Therefore, water is supplied to the heat storage unit 2 as an object to be adsorbed.

分離部301に設けられる分離手段としては、例えば、アルコール類を透過せずに、水を選択的に透過する水選択透過フィルタ(膜)を挙げることができる。分離部301にて、被吸着物から分離されたアルコール類は、必要に応じて、被吸着物貯留部101へ返送される。   Examples of the separation means provided in the separation unit 301 include a water selective permeation filter (membrane) that selectively permeates water without permeating alcohols. The alcohol separated from the adsorbed material in the separation unit 301 is returned to the adsorbed material storage unit 101 as necessary.

アルコール類が除去された、被吸着物が、ゼオライト12に吸着されることで、ゼオライト12の発熱効率を更に向上させることができる。   The adsorbed material from which the alcohols have been removed is adsorbed by the zeolite 12, so that the heat generation efficiency of the zeolite 12 can be further improved.

次に、本発明の蓄熱装置を用いた暖機装置の例について、説明する。例えば、車両に搭載された内燃機関(エンジン等)に接続された排気管に蓄熱装置の蓄熱部を搭載することで、排気管内を流れる排ガスの熱を蓄熱部に蓄熱することができる。蓄熱部の筒状体の外面の少なくとも一部が、排気管内を流れる排ガスと直接接触するように蓄熱部を配置することで、蓄熱部を熱源と熱的に接続することができる。   Next, an example of a warm-up device using the heat storage device of the present invention will be described. For example, by mounting a heat storage unit of a heat storage device on an exhaust pipe connected to an internal combustion engine (engine or the like) mounted on a vehicle, the heat of exhaust gas flowing in the exhaust pipe can be stored in the heat storage unit. By disposing the heat storage part so that at least a part of the outer surface of the cylindrical body of the heat storage part is in direct contact with the exhaust gas flowing in the exhaust pipe, the heat storage part can be thermally connected to the heat source.

蓄熱部に蓄熱された排ガス由来の熱は、蓄熱装置の循環系にて、蓄熱部から熱交換部へ輸送され、さらに、熱交換部から熱利用先である内燃機関の暖機装置へ輸送される。   The heat derived from the exhaust gas stored in the heat storage unit is transported from the heat storage unit to the heat exchange unit in the circulation system of the heat storage device, and further transported from the heat exchange unit to the warm-up device of the internal combustion engine that is the heat utilization destination. The

次に、本発明の他の実施形態例について説明する。第2実施形態例に係る蓄熱部では、第1のウィック構造体は、粉末状の金属材料を焼成することで構築される金属焼結体や金属メッシュ等の部材であったが、これに代えて、内管の外面に形成された毛細管力を有する溝でもよい。   Next, another embodiment of the present invention will be described. In the heat storage unit according to the second embodiment, the first wick structure is a member such as a metal sintered body or a metal mesh constructed by firing a powdered metal material. In addition, a groove having a capillary force formed on the outer surface of the inner tube may be used.

また、上記各実施形態例の蓄熱部では、第1のウィック構造体は、粉末状の金属材料を焼成することで構築される金属焼結体や金属メッシュ等の部材であったが、これに代えて、筒状体の内面に形成された毛細管力を有する溝でもよい。また、内管の内面に、毛細管構造を有する第2のウィック構造体を設けてもよい。   Moreover, in the heat storage part of each said embodiment, although the 1st wick structure was members, such as a metal sintered compact and a metal mesh constructed | assembled by baking a powdery metal material, Instead, the groove | channel which has the capillary force formed in the inner surface of a cylindrical body may be sufficient. Further, a second wick structure having a capillary structure may be provided on the inner surface of the inner tube.

上記各実施形態例の蓄熱部では、筒状体の径方向の断面は円形状であったが、該断面の形状は特に限定されず、例えば、上記した扁平型の他、楕円形状、三角形状や四角形状等の多角形状、長円形状、丸角長方形等でもよい。さらに、上記各実施形態例の蓄熱部では、第1の蓋体と第2の蓋体は多孔質体であったが、これに代えて、毛細管構造を有するウィック構造体としてもよい。   In the heat storage part of each of the above-described embodiments, the radial cross section of the cylindrical body is circular, but the shape of the cross section is not particularly limited. For example, in addition to the above flat type, an elliptical shape, a triangular shape Alternatively, a polygonal shape such as a rectangular shape, an oval shape, a rounded rectangular shape, or the like may be used. Furthermore, in the heat storage unit of each of the above-described embodiments, the first lid and the second lid are porous bodies, but instead of this, a wick structure having a capillary structure may be used.

上記各実施形態例に係る蓄熱部では、孔部を有する第1の蓋体が使用されていたが、これに代えて、孔部を有さない第1の蓋体が使用されてもよい。なお、この場合、内管の長さを、蓄熱部の内管の長さよりも、適宜、短くすることで、孔部を有さない第1の蓋体をゼオライトの筒状体の一方の端部側に隣接して配置することができる。   In the heat storage unit according to each of the above embodiments, the first lid body having the hole portion is used, but instead, the first lid body having no hole portion may be used. In this case, the length of the inner tube is appropriately made shorter than the length of the inner tube of the heat storage section, so that the first lid body having no hole portion is connected to one end of the zeolite cylindrical body. It can arrange | position adjacent to a part side.

また、上記各実施形態例の蓄熱部では、第1のウィック構造体の設置数は1つであったが、その設置数は特に限定されず、使用される状況に応じて複数設けてもよい。また、上記各実施形態例の蓄熱部では、第1のウィック構造体の内側に設けられた流路の設置数は1つであったが、その設置数は特に限定されず、使用される状況に応じて複数設けてもよい。また、上記各実施形態例の蓄熱部では、拡散層としてウィック構造体が用いられていたが、これに代えて、ゼオライトの有する細孔構造を用いてもよい。   Moreover, in the thermal storage part of each said embodiment, although the installation number of the 1st wick structure was one, the installation number is not specifically limited, You may provide two or more according to the condition used. . Moreover, in the heat storage part of each said embodiment, although the number of installation of the flow path provided inside the 1st wick structure was one, the number of installation is not specifically limited, The situation used A plurality of them may be provided depending on the situation. Moreover, although the wick structure is used as the diffusion layer in the heat storage section of each of the above-described embodiments, a pore structure of zeolite may be used instead.

本発明の蓄熱装置の使用方法は、車両に搭載された内燃機関の暖機装置用以外にも、特に限定されず、例えば、車内の暖房装置用でもよく、また、本発明の蓄熱装置を工業プラントからの排熱の回収・貯蔵・利用に使用してもよい。さらに、本発明の蓄熱装置の他の熱利用先として、例えば、室内暖房、給湯器、乾燥機等を挙げることができる。   The method of using the heat storage device of the present invention is not particularly limited other than for the warming-up device of an internal combustion engine mounted on a vehicle. For example, the heat storage device may be used for a heating device in a vehicle. It may be used to recover, store, and use waste heat from the plant. Furthermore, other heat utilization destinations of the heat storage device of the present invention include, for example, indoor heating, a water heater, a dryer, and the like.

上記本発明の各実施形態例に係る蓄熱装置では、第2実施形態例に係る蓄熱部を用いたが、これに代えて、他の実施形態例に係る蓄熱部を使用してもよい。   In the heat storage device according to each embodiment of the present invention, the heat storage unit according to the second embodiment is used, but instead, the heat storage unit according to another embodiment may be used.

本発明の蓄熱装置は、蓄熱部が配置される環境温度が低くても(例えば、氷点下であっても)、蓄熱部からの放熱を確実に行うことができるので、広汎な分野で利用可能であり、例えば、車両に搭載して排熱を回収・貯蔵及び利用する分野で、利用価値が高い。   The heat storage device of the present invention can be used in a wide range of fields because heat can be reliably radiated from the heat storage section even if the environmental temperature at which the heat storage section is disposed is low (for example, below freezing point). For example, the utility value is high in the field of collecting, storing and using exhaust heat mounted on a vehicle.

1、2 蓄熱部
12 ゼオライト
100、300 蓄熱装置
101 被吸着物貯留部
106 熱交換部
1, 2 Heat storage unit 12 Zeolite 100, 300 Heat storage device 101 Adsorbed material storage unit 106 Heat exchange unit

Claims (8)

ゼオライトが収容された蓄熱部と、前記蓄熱部と接続された、前記ゼオライトに吸着される被吸着物が貯留された被吸着物貯留部と、前記蓄熱部及び前記被吸着物貯留部と接続された熱交換部と、を有し、
前記被吸着物が、少なくとも水とアルコール類を含む不凍液である蓄熱装置。
Connected to the heat storage section in which the zeolite is stored, the adsorbent storage section in which the adsorbate to be adsorbed on the zeolite is connected, the heat storage section, and the adsorbate storage section connected to the heat storage section. A heat exchanging part,
A heat storage device in which the adsorbed object is an antifreeze containing at least water and alcohols.
前記アルコール類が、エタノールを含む請求項1に記載の蓄熱装置。   The heat storage device according to claim 1, wherein the alcohol includes ethanol. 前記不凍液が、30質量%以上40質量%以下のエタノールと、残部が水からなる請求項1または2に記載の蓄熱装置。   The heat storage device according to claim 1 or 2, wherein the antifreeze liquid is composed of 30% by mass or more and 40% by mass or less of ethanol and the balance is water. 前記蓄熱部と前記被吸着物貯留部との間に、前記水と前記アルコール類を分離する分離部が設けられている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の蓄熱装置。   The heat storage device according to any one of claims 1 to 3, wherein a separation unit that separates the water and the alcohols is provided between the heat storage unit and the adsorbate storage unit. 前記分離部が、前記水を選択的に透過するフィルタを有する請求項4に記載の蓄熱装置。   The heat storage device according to claim 4, wherein the separation unit includes a filter that selectively transmits the water. 前記蓄熱部が、管状体と、該管状体に収容された前記ゼオライトと、前記管状体を長軸方向に貫通する流路と、前記ゼオライトと前記流路との間に設けられた拡散層と、を有する請求項1乃至5のいずれか1項に記載の蓄熱装置。   The heat storage section includes a tubular body, the zeolite housed in the tubular body, a flow path penetrating the tubular body in the long axis direction, and a diffusion layer provided between the zeolite and the flow path. The heat storage device according to any one of claims 1 to 5. 前記蓄熱部と、
前記管状体の一方の端部と接続された、液相の前記被吸着物が収容された前記被吸着物貯留部と、
前記管状体の他方の端部と接続された熱交換部と、
前記蓄熱部と前記被吸着物貯留部とを接続する第1の配管系と、
前記被吸着物貯留部と前記熱交換部とを接続する第3の配管系と、
を備えた、循環系を有し、
前記循環系が、気密状態であり、脱気されている請求項6に記載の蓄熱装置。
The heat storage unit;
The adsorbate storage section containing the adsorbate in liquid phase, connected to one end of the tubular body;
A heat exchange section connected to the other end of the tubular body;
A first piping system connecting the heat storage unit and the adsorbed material storage unit;
A third piping system connecting the adsorbed material storage unit and the heat exchange unit;
Having a circulatory system with
The heat storage device according to claim 6, wherein the circulation system is in an airtight state and is deaerated.
前記第1の配管系には、第1のバルブが設けられ、前記第1のバルブが、前記蓄熱部の放熱温度に応じて閉鎖される請求項7に記載の蓄熱装置。   The heat storage device according to claim 7, wherein the first piping system is provided with a first valve, and the first valve is closed according to a heat radiation temperature of the heat storage unit.
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