化學蓄熱裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及化學蓄熱裝置。
【背景技術】
[0002]以往，已知一種使用了蓄熱材料的化學蓄熱裝置。例如，在日本特開平5-248728號公報中公開了這種化學蓄熱裝置。
[0003]在上述日本特開平5-248728號公報中公開了如下化學蓄熱型熱栗(化學蓄熱裝置)，其具有:反應器，其用于收納與水蒸氣進行反應的固體粒子(蓄熱材料)；蒸發冷凝器，其經由反應氣體導管與反應器連接，且用于收納水蒸氣冷凝后的水；一對熱介質流路，其分別設在反應器和蒸發冷凝器的周圍，供熱介質流動；以及旋轉軸驅動部。該化學蓄熱型熱栗被構成為:用旋轉軸驅動部的驅動力來使反應器、蒸發冷凝器和反應氣體導管繞旋轉軸旋轉，從而使反應器內的固體粒子流動(攪拌)。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開平5-248728號公報
【發明內容】
[0007]本發明要解決的問題
[0008]然而，在上述日本特開平5-248728號公報中的化學蓄熱型熱栗中，由于采用通過旋轉軸驅動部的驅動力來使反應器旋轉的結構，因此為了使反應器內的固體粒子流動，必須設置用于使反應器旋轉的旋轉軸驅動部，這就存在如下問題:為了驅動旋轉軸驅動部，必須要有額外的電力。
[0009]本發明是為了解決上述的問題而完成的，本發明的一個目的在于提供一種化學蓄熱裝置，其即使不設置用于使反應容器移動的驅動部，也能使反應容器移動而攪拌蓄熱材料。
[0010]用于解決問題的技術方案
[0011 ] 為了實現上述目的，本發明的一個方面涉及的化學蓄熱裝置被構成為，具有:反應容器，其收納蓄熱材料；以及熱交換流路，其設置成使熱交換流體沿反應容器的外表面流動，反應容器通過熱交換流體的流動力移動而進行蓄熱材料的攪拌。
[0012]在本發明的一個方面涉及的化學蓄熱裝置中，如上所述，反應容器通過熱交換流體的流動力移動而進行蓄熱材料的攪拌，從而即使不設置使反應容器移動的驅動部，也能使反應容器通過熱交換流體的流動力移動而攪拌蓄熱材料，因此，不必設置驅動部，相應地能減少部件件數而簡化裝置結構，并且還能使化學蓄熱裝置小型化。另外，即使在輔助性地設置有使反應容器移動的驅動部的情況下，由于不必由驅動部提供使反應容器移動的全部驅動力，由此能降低使驅動部驅動的電力消費。尤其是將本發明的化學蓄熱裝置搭載于強烈期望降低電力消費的車輛時，可取得能降低驅動部的電力消費這樣的較大效果。
[0013]另外，在上述一個方面涉及的化學蓄熱裝置中，與反應容器不移動的情況相比，通過使反應容器移動，能提高沿反應容器的外表面流動的熱交換流體和反應容器之間的傳熱性。另外，與蓄熱材料靜止的情況相比，由于蓄熱材料被攪拌，因此能提高蓄熱材料和反應容器之間的傳熱性。還有，由于能可靠地抑制蓄熱材料凝聚而固化，因此能抑制有助于蓄熱和放熱的蓄熱材料減少。由此，不僅能高效且迅速地使蓄熱材料蓄熱，并且還能從蓄熱材料放熱。
[0014]在上述一個方面涉及的化學蓄熱裝置中，優選被構成為:熱交換流體是高溫熱交換流體，在蓄熱時，反應容器通過高溫熱交換流體的流動力移動而進行蓄熱材料的攪拌。采用該結構，即使不設置使反應容器移動的驅動部，在蓄熱時，也能使反應容器通過高溫熱交換流體的流動力移動而進行蓄熱材料的攪拌。
[0015]在上述一個方面涉及的化學蓄熱裝置中，優選被構成為:反應容器通過熱交換流體的流動力旋轉而進行蓄熱材料的攪拌。采用該結構，與反應容器滑動移動的情況相比，通過使反應容器旋轉，能更均勻地攪拌反應容器內的蓄熱材料。由此，能可靠地抑制蓄熱材料凝聚而固化，因此能抑制有助于蓄熱和放熱的蓄熱材料減少。其結果，不僅能更高效且更迅速地使蓄熱材料蓄熱，并且還能從蓄熱材料放熱。
[0016]在上述一個方面涉及的化學蓄熱裝置中，優選還具有罩部件，所述罩部件包含熱交換流體的導入口和導出口并覆蓋反應容器，以在罩部件內配置反應容器的位置為基準，罩部件的導入口和導出口配置在互相相反的一側。采用該結構，由于能使熱交換流體經由配置在罩部件的一方側的導入口流入，并從配置在與導入口相反的一側的導出口流出，因此相應地能充分確保罩部件內部的熱交換流路的長度。由此，能使熱交換流體的流動力充分地作用于反應容器的外表面，因此能有效地使反應容器移動而進行蓄熱材料的攪拌。
[0017]在上述一個方面涉及的化學蓄熱裝置中，優選被構成為:在反應容器的外表面設置有用于促進傳熱的翅片，在熱交換流路中，熱交換流體邊接觸翅片邊流動。采用該結構，由于還能將設在反應容器的外表面的用于促進傳熱的翅片有效應用于從熱交換流體獲得流動力，因此無需在反應容器中另設不同于翅片的用于從熱交換流體獲得流動力的部件。由此，能簡化反應容器的結構。另外，由于能通過用于促進傳熱的翅片進一步提高反應容器中的傳熱性，因此不僅能更高效且更迅速地使蓄熱材料蓄熱，并且還能從蓄熱材料放熱。
[0018]在上述反應容器的外表面設置翅片的結構中，優選反應容器被分割成多個反應容器部，在多個反應容器部的各自的外表面設置翅片，并且相鄰的反應容器部彼此利用翅片連結。采用該結構，由于通過將反應容器分割成多個反應容器部而能增大反應容器和熱交換流體的接觸面積(傳熱面積)，因此能進一步提高反應容器中的傳熱性。另外，通過用翅片連結相鄰的反應容器部彼此，也能使翅片起到加強部件的作用，因此能提高由被分割的多個反應容器部構成的反應容器的強度。還有，由于設置相當于反應容器部彼此之間的間隔這樣的較大長度的翅片，由此能增大翅片的表面積。其結果，能進一步提高反應容器中的傳熱性。
[0019]在上述反應容器被割成多個反應容器部的結構中，優選被構成為:反應容器通過熱交換流體的流動力旋轉而進行蓄熱材料的攪拌，通過使反應容器部的各自的外形厚度朝向旋轉半徑方向外側變細，連結相鄰的反應容器部彼此的翅片的寬度隨旋轉半徑的增加而增加。采用該結構，由于能使翅片的面積隨反應容器的旋轉半徑的增加而增加，因此能使熱交換流體的流動力有效地作用于面積增加的翅片的部分，而使由多個反應容器部構成的反應容器整體有效地旋轉。
[0020]此時，優選翅片繞反應容器的旋轉中心配置多個。采用該結構，由于能使熱交換流體的流動力連續作用于繞旋轉中心配置的多個翅片中的每一個，由此能在不產生旋轉不均勻的情況下使反應容器旋轉。另外，由于能使反應容器中的繞旋轉中心的傳熱性具有各向同性，由此能高效地向蓄熱材料蓄熱和高效地從蓄熱材料放熱。
[0021]在上述一個方面涉及的化學蓄熱裝置中，優選被構成為:還具有蒸發冷凝器，該蒸發冷凝器在蓄熱時回收通過脫水反應而從蓄熱材料放出的水蒸氣，且在放熱時將與蓄熱材料發生水合反應的水蒸氣提供給蓄熱材料，蒸發冷凝器和反應容器一同移動。采用該結構，通過使蒸發冷凝器移動，在蓄熱時能使水蒸氣附著在蒸發冷凝器表面的較大范圍，由此能從較大范圍回收水蒸氣。另外，在放熱時，由于能使水附著在蒸發冷凝器表面的較大范圍，因此通過使蒸發冷凝器表面的水蒸發，能從較大范圍產生水蒸氣。由此，能提高水蒸氣的回收和供給的效率，由此能促進蓄熱材料中的脫水反應和水合反應。其結果，能更高效且更迅速地使蓄熱材料蓄熱，并且還能從蓄熱材料放熱。另外，由于蒸發冷凝器和反應容器一同移動，因此無需另行設置用于使蒸發冷凝器移動的驅動部，因此這一點也能減少部件件數而進一步簡化裝置結構，并且還能進一步使化學蓄熱裝置小型化。
[0022]在還具有上述蒸發冷凝器的結構中，優選被構成為:反應容器通過熱交換流體的流動力旋轉，并且蒸發冷凝器隨反應容器的旋轉而旋轉。采用該結構，與蒸發冷凝器滑動移動的情況相比，通過使蒸發冷凝器旋轉，能在使蒸發冷凝器的移動范圍盡可能小的狀態下，在蓄熱時使水蒸氣無遺漏地附著在蒸發冷凝器表面的較大范圍，并且在放熱時使水無遺漏地附著在蒸發冷凝器表面的較大范圍。由此，能容易地提高已小型化的化學蓄熱裝置中的水蒸氣的回收和供給的效率。
[0023]在蒸發冷凝器隨上述反應容器的旋轉而旋轉的結構中，優選被構成為:還具有用于連接蒸發冷凝器和反應容器的蒸氣配管，蒸發冷凝器以蒸氣配管為旋轉軸而隨反應容器的旋轉而旋轉。采用該結構，由于能容易地使反應容器和蒸發冷凝器以蒸氣配管為旋轉軸而帶動轉動，因此能在單一的機械結構的動作系統中使化學蓄熱裝置工作。
[0024]此時，優選蒸氣配管包含折回結構，該折回結構用于抑制在水合反應時來自蒸發冷凝器的液滴飛散。采用該結構，由于能用折回結構抑制液滴提供給反應容器，因此能抑制液滴直接落到蓄熱材料。由此，能抑制蓄熱材料因水滴而凝聚和固化，因此能抑制有助于蓄熱和放熱的蓄熱材料減少。
[0025]在還具有上述蒸發冷凝器的結構中，優選還具有閥，該閥設在蒸發冷凝器和反應容器之間，并且控制蒸發冷凝器和反應容器之間的水蒸氣的流通。采用該結構，由于能在蓄熱時和放熱時以外關閉閥來抑制水蒸氣的流通，因此能夠在蓄熱時和放熱時以外抑制蓄熱材料中產生脫水反應和水合反應。
[0026]在上述一個方面涉及的化學蓄熱裝置中，優選被構成為:反應容器設置在具有內燃機的車輛上，在車輛的內燃機預熱運轉結束后，通過由高溫的排出氣體構成的高溫熱交換流體沿反應容器的外表面流動而進行基于蓄熱材料的蓄熱，在車輛的內燃機預熱運轉結束前，通過使蓄熱材料放熱而對車輛的規定部分進行加熱。采用該結構，在本發明的化學蓄熱裝置被搭載在車輛上時，在預熱運轉結束后能高效且迅速地從高溫的排出氣體吸收熱量，并