化學(xué)蓄熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)蓄熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知一種使用了蓄熱材料的化學(xué)蓄熱裝置。例如，在日本特開(kāi)平5-248728號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了這種化學(xué)蓄熱裝置。
[0003]在上述日本特開(kāi)平5-248728號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了如下化學(xué)蓄熱型熱栗(化學(xué)蓄熱裝置)，其具有:反應(yīng)器，其用于收納與水蒸氣進(jìn)行反應(yīng)的固體粒子(蓄熱材料)；蒸發(fā)冷凝器，其經(jīng)由反應(yīng)氣體導(dǎo)管與反應(yīng)器連接，且用于收納水蒸氣冷凝后的水；一對(duì)熱介質(zhì)流路，其分別設(shè)在反應(yīng)器和蒸發(fā)冷凝器的周?chē)峤橘|(zhì)流動(dòng)；以及旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)部。該化學(xué)蓄熱型熱栗被構(gòu)成為:用旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)力來(lái)使反應(yīng)器、蒸發(fā)冷凝器和反應(yīng)氣體導(dǎo)管繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而使反應(yīng)器內(nèi)的固體粒子流動(dòng)(攪拌)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平5-248728號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0008]然而，在上述日本特開(kāi)平5-248728號(hào)公報(bào)中的化學(xué)蓄熱型熱栗中，由于采用通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)力來(lái)使反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，因此為了使反應(yīng)器內(nèi)的固體粒子流動(dòng)，必須設(shè)置用于使反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)部，這就存在如下問(wèn)題:為了驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)部，必須要有額外的電力。
[0009]本發(fā)明是為了解決上述的問(wèn)題而完成的，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種化學(xué)蓄熱裝置，其即使不設(shè)置用于使反應(yīng)容器移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部，也能使反應(yīng)容器移動(dòng)而攪拌蓄熱材料。
[0010]用于解決問(wèn)題的技術(shù)方案
[0011 ] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)方面涉及的化學(xué)蓄熱裝置被構(gòu)成為，具有:反應(yīng)容器，其收納蓄熱材料；以及熱交換流路，其設(shè)置成使熱交換流體沿反應(yīng)容器的外表面流動(dòng)，反應(yīng)容器通過(guò)熱交換流體的流動(dòng)力移動(dòng)而進(jìn)行蓄熱材料的攪拌。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)方面涉及的化學(xué)蓄熱裝置中，如上所述，反應(yīng)容器通過(guò)熱交換流體的流動(dòng)力移動(dòng)而進(jìn)行蓄熱材料的攪拌，從而即使不設(shè)置使反應(yīng)容器移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部，也能使反應(yīng)容器通過(guò)熱交換流體的流動(dòng)力移動(dòng)而攪拌蓄熱材料，因此，不必設(shè)置驅(qū)動(dòng)部，相應(yīng)地能減少部件件數(shù)而簡(jiǎn)化裝置結(jié)構(gòu)，并且還能使化學(xué)蓄熱裝置小型化。另外，即使在輔助性地設(shè)置有使反應(yīng)容器移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部的情況下，由于不必由驅(qū)動(dòng)部提供使反應(yīng)容器移動(dòng)的全部驅(qū)動(dòng)力，由此能降低使驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)的電力消費(fèi)。尤其是將本發(fā)明的化學(xué)蓄熱裝置搭載于強(qiáng)烈期望降低電力消費(fèi)的車(chē)輛時(shí)，可取得能降低驅(qū)動(dòng)部的電力消費(fèi)這樣的較大效果。
[0013]另外，在上述一個(gè)方面涉及的化學(xué)蓄熱裝置中，與反應(yīng)容器不移動(dòng)的情況相比，通過(guò)使反應(yīng)容器移動(dòng)，能提高沿反應(yīng)容器的外表面流動(dòng)的熱交換流體和反應(yīng)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(yīng)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(gè)方面涉及的化學(xué)蓄熱裝置中，優(yōu)選被構(gòu)成為:熱交換流體是高溫?zé)峤粨Q流體，在蓄熱時(shí)，反應(yīng)容器通過(guò)高溫?zé)峤粨Q流體的流動(dòng)力移動(dòng)而進(jìn)行蓄熱材料的攪拌。采用該結(jié)構(gòu)，即使不設(shè)置使反應(yīng)容器移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部，在蓄熱時(shí)，也能使反應(yīng)容器通過(guò)高溫?zé)峤粨Q流體的流動(dòng)力移動(dòng)而進(jìn)行蓄熱材料的攪拌。
[0015]在上述一個(gè)方面涉及的化學(xué)蓄熱裝置中，優(yōu)選被構(gòu)成為:反應(yīng)容器通過(guò)熱交換流體的流動(dòng)力旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行蓄熱材料的攪拌。采用該結(jié)構(gòu)，與反應(yīng)容器滑動(dòng)移動(dòng)的情況相比，通過(guò)使反應(yīng)容器旋轉(zhuǎn)，能更均勻地?cái)嚢璺磻?yīng)容器內(nèi)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(jié)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(gè)方面涉及的化學(xué)蓄熱裝置中，優(yōu)選還具有罩部件，所述罩部件包含熱交換流體的導(dǎo)入口和導(dǎo)出口并覆蓋反應(yīng)容器，以在罩部件內(nèi)配置反應(yīng)容器的位置為基準(zhǔn)，罩部件的導(dǎo)入口和導(dǎo)出口配置在互相相反的一側(cè)。采用該結(jié)構(gòu)，由于能使熱交換流體經(jīng)由配置在罩部件的一方側(cè)的導(dǎo)入口流入，并從配置在與導(dǎo)入口相反的一側(cè)的導(dǎo)出口流出，因此相應(yīng)地能充分確保罩部件內(nèi)部的熱交換流路的長(zhǎng)度。由此，能使熱交換流體的流動(dòng)力充分地作用于反應(yīng)容器的外表面，因此能有效地使反應(yīng)容器移動(dòng)而進(jìn)行蓄熱材料的攪拌。
[0017]在上述一個(gè)方面涉及的化學(xué)蓄熱裝置中，優(yōu)選被構(gòu)成為:在反應(yīng)容器的外表面設(shè)置有用于促進(jìn)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(dòng)。采用該結(jié)構(gòu)，由于還能將設(shè)在反應(yīng)容器的外表面的用于促進(jìn)傳熱的翅片有效應(yīng)用于從熱交換流體獲得流動(dòng)力，因此無(wú)需在反應(yīng)容器中另設(shè)不同于翅片的用于從熱交換流體獲得流動(dòng)力的部件。由此，能簡(jiǎn)化反應(yīng)容器的結(jié)構(gòu)。另外，由于能通過(guò)用于促進(jìn)傳熱的翅片進(jìn)一步提高反應(yīng)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(yīng)容器的外表面設(shè)置翅片的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選反應(yīng)容器被分割成多個(gè)反應(yīng)容器部，在多個(gè)反應(yīng)容器部的各自的外表面設(shè)置翅片，并且相鄰的反應(yīng)容器部彼此利用翅片連結(jié)。采用該結(jié)構(gòu)，由于通過(guò)將反應(yīng)容器分割成多個(gè)反應(yīng)容器部而能增大反應(yīng)容器和熱交換流體的接觸面積(傳熱面積)，因此能進(jìn)一步提高反應(yīng)容器中的傳熱性。另外，通過(guò)用翅片連結(jié)相鄰的反應(yīng)容器部彼此，也能使翅片起到加強(qiáng)部件的作用，因此能提高由被分割的多個(gè)反應(yīng)容器部構(gòu)成的反應(yīng)容器的強(qiáng)度。還有，由于設(shè)置相當(dāng)于反應(yīng)容器部彼此之間的間隔這樣的較大長(zhǎng)度的翅片，由此能增大翅片的表面積。其結(jié)果，能進(jìn)一步提高反應(yīng)容器中的傳熱性。
[0019]在上述反應(yīng)容器被割成多個(gè)反應(yīng)容器部的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選被構(gòu)成為:反應(yīng)容器通過(guò)熱交換流體的流動(dòng)力旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行蓄熱材料的攪拌，通過(guò)使反應(yīng)容器部的各自的外形厚度朝向旋轉(zhuǎn)半徑方向外側(cè)變細(xì)，連結(jié)相鄰的反應(yīng)容器部彼此的翅片的寬度隨旋轉(zhuǎn)半徑的增加而增加。采用該結(jié)構(gòu)，由于能使翅片的面積隨反應(yīng)容器的旋轉(zhuǎn)半徑的增加而增加，因此能使熱交換流體的流動(dòng)力有效地作用于面積增加的翅片的部分，而使由多個(gè)反應(yīng)容器部構(gòu)成的反應(yīng)容器整體有效地旋轉(zhuǎn)。
[0020]此時(shí)，優(yōu)選翅片繞反應(yīng)容器的旋轉(zhuǎn)中心配置多個(gè)。采用該結(jié)構(gòu)，由于能使熱交換流體的流動(dòng)力連續(xù)作用于繞旋轉(zhuǎn)中心配置的多個(gè)翅片中的每一個(gè)，由此能在不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)不均勻的情況下使反應(yīng)容器旋轉(zhuǎn)。另外，由于能使反應(yīng)容器中的繞旋轉(zhuǎn)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(gè)方面涉及的化學(xué)蓄熱裝置中，優(yōu)選被構(gòu)成為:還具有蒸發(fā)冷凝器，該蒸發(fā)冷凝器在蓄熱時(shí)回收通過(guò)脫水反應(yīng)而從蓄熱材料放出的水蒸氣，且在放熱時(shí)將與蓄熱材料發(fā)生水合反應(yīng)的水蒸氣提供給蓄熱材料，蒸發(fā)冷凝器和反應(yīng)容器一同移動(dòng)。采用該結(jié)構(gòu)，通過(guò)使蒸發(fā)冷凝器移動(dòng)，在蓄熱時(shí)能使水蒸氣附著在蒸發(fā)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(shí)，由于能使水附著在蒸發(fā)冷凝器表面的較大范圍，因此通過(guò)使蒸發(fā)冷凝器表面的水蒸發(fā)，能從較大范圍產(chǎn)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(jìn)蓄熱材料中的脫水反應(yīng)和水合反應(yīng)。其結(jié)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(fā)冷凝器和反應(yīng)容器一同移動(dòng)，因此無(wú)需另行設(shè)置用于使蒸發(fā)冷凝器移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部，因此這一點(diǎn)也能減少部件件數(shù)而進(jìn)一步簡(jiǎn)化裝置結(jié)構(gòu)，并且還能進(jìn)一步使化學(xué)蓄熱裝置小型化。
[0022]在還具有上述蒸發(fā)冷凝器的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選被構(gòu)成為:反應(yīng)容器通過(guò)熱交換流體的流動(dòng)力旋轉(zhuǎn)，并且蒸發(fā)冷凝器隨反應(yīng)容器的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。采用該結(jié)構(gòu)，與蒸發(fā)冷凝器滑動(dòng)移動(dòng)的情況相比，通過(guò)使蒸發(fā)冷凝器旋轉(zhuǎn)，能在使蒸發(fā)冷凝器的移動(dòng)范圍盡可能小的狀態(tài)下，在蓄熱時(shí)使水蒸氣無(wú)遺漏地附著在蒸發(fā)冷凝器表面的較大范圍，并且在放熱時(shí)使水無(wú)遺漏地附著在蒸發(fā)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(xué)蓄熱裝置中的水蒸氣的回收和供給的效率。
[0023]在蒸發(fā)冷凝器隨上述反應(yīng)容器的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選被構(gòu)成為:還具有用于連接蒸發(fā)冷凝器和反應(yīng)容器的蒸氣配管，蒸發(fā)冷凝器以蒸氣配管為旋轉(zhuǎn)軸而隨反應(yīng)容器的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。采用該結(jié)構(gòu)，由于能容易地使反應(yīng)容器和蒸發(fā)冷凝器以蒸氣配管為旋轉(zhuǎn)軸而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此能在單一的機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)作系統(tǒng)中使化學(xué)蓄熱裝置工作。
[0024]此時(shí)，優(yōu)選蒸氣配管包含折回結(jié)構(gòu)，該折回結(jié)構(gòu)用于抑制在水合反應(yīng)時(shí)來(lái)自蒸發(fā)冷凝器的液滴飛散。采用該結(jié)構(gòu)，由于能用折回結(jié)構(gòu)抑制液滴提供給反應(yīng)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(fā)冷凝器的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選還具有閥，該閥設(shè)在蒸發(fā)冷凝器和反應(yīng)容器之間，并且控制蒸發(fā)冷凝器和反應(yīng)容器之間的水蒸氣的流通。采用該結(jié)構(gòu)，由于能在蓄熱時(shí)和放熱時(shí)以外關(guān)閉閥來(lái)抑制水蒸氣的流通，因此能夠在蓄熱時(shí)和放熱時(shí)以外抑制蓄熱材料中產(chǎn)生脫水反應(yīng)和水合反應(yīng)。
[0026]在上述一個(gè)方面涉及的化學(xué)蓄熱裝置中，優(yōu)選被構(gòu)成為:反應(yīng)容器設(shè)置在具有內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛上，在車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束后，通過(guò)由高溫的排出氣體構(gòu)成的高溫?zé)峤粨Q流體沿反應(yīng)容器的外表面流動(dòng)而進(jìn)行基于蓄熱材料的蓄熱，在車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束前，通過(guò)使蓄熱材料放熱而對(duì)車(chē)輛的規(guī)定部分進(jìn)行加熱。采用該結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明的化學(xué)蓄熱裝置被搭載在車(chē)輛上時(shí)，在預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束后能高效且迅速地從高溫的排出氣體吸收熱量，并