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公開番号2024146665
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023084196
出願日2023-05-22
発明の名称化学蓄熱装置
出願人愛知製鋼株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F28D 20/00 20060101AFI20241004BHJP(熱交換一般)
要約【課題】収容部から蓄熱体が流出するのを抑制可能で、挿通部材が熱ダメージを受けにくく、挿通部材に熱応力が発生しにくい化学蓄熱装置を提供することを課題とする。
【解決手段】化学蓄熱装置1は、収容部22を内部に区画し、挿通孔210が開設された壁部21を有する筒状の内側容器2と、収容部22に配置される蓄熱体4と、挿通孔210を介して収容部22に挿入される挿通部材5と、内側容器2を外側から覆い、反応媒体が流動する外側流路32を区画する筒状の外側容器3と、外側流路32と収容部22とを連通する反応媒体流路201と、挿通孔210と挿通部材5との隙間Cに介装され、壁部21に固定され、蓄熱体4が反応媒体と反応し膨張する際の膨張圧により変形し、隙間Cを狭くするシール部材92と、を備える。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
収容部を内部に区画し、挿通孔が開設された壁部を有する筒状の内側容器と、
前記収容部に配置される蓄熱体と、
前記挿通孔を介して前記収容部に挿入される挿通部材と、
前記内側容器を外側から覆い、反応媒体が流動する外側流路を区画する筒状の外側容器と、
前記外側流路と前記収容部とを連通する反応媒体流路と、
前記挿通孔と前記挿通部材との隙間に介装され、前記壁部に固定され、前記蓄熱体が前記反応媒体と反応し膨張する際の膨張圧により変形し、前記隙間を狭くするシール部材と、
を備える化学蓄熱装置。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記挿通部材は、前記蓄熱体と熱の授受を行う熱媒体が通過する熱媒体流路を内部に区画する伝熱部材であり、
前記外側流路は、前記外側容器の内面と、前記内側容器の外面と、の間に区画され、
前記シール部材は、前記挿通孔と前記伝熱部材との前記隙間に介装される請求項１に記載の化学蓄熱装置。
【請求項３】
前記収容部に前記伝熱部材が配置された状態で、前記収容部に収容された前記蓄熱体が未だ一度も前記反応媒体と反応していない状態を初期状態として、
前記シール部材は、前記初期状態の前記蓄熱体が前記反応媒体と反応し膨張する際の前記膨張圧により変形し、前記隙間を狭くする請求項２に記載の化学蓄熱装置。
【請求項４】
前記蓄熱体は、前記反応媒体との反応により、前記伝熱部材に向かって膨張可能である請求項２に記載の化学蓄熱装置。
【請求項５】
前記内側容器に対する、前記伝熱部材の配置数は、単一または複数である請求項２に記載の化学蓄熱装置。
【請求項６】
前記蓄熱体に対する、前記伝熱部材のパス数は、一回または複数回である請求項２に記載の化学蓄熱装置。
【請求項７】
前記挿通部材は、前記反応媒体流路を内部に区画する流路部材であり、
前記シール部材は、前記挿通孔と前記流路部材との前記隙間に介装される請求項１に記載の化学蓄熱装置。
【請求項８】
前記流路部材は、自身の外面に前記反応媒体流路が開口する、管状流路部材または中空板状流路部材である請求項７に記載の化学蓄熱装置。
【請求項９】
前記外側容器に対する、前記内側容器の配置数は、単一または複数である請求項１に記載の化学蓄熱装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、化学反応熱を利用して可逆的に蓄熱、放熱を行うことができる化学蓄熱装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１の放熱管は、芯管と外管と蓄熱室とを備えている。芯管の内部には、媒液が流通している。蓄熱室は、芯管と外管との間に区画されている。蓄熱室には、蓄熱剤が充填されている。蓄熱室を密閉するため、芯管は外管にロウ付けされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平８－２２６７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
芯管を外管にロウ付けすると、施工時に芯管が熱ダメージを受けるおそれがある。また、芯管が外管に固定されてしまうため、芯管の熱変形が阻害されてしまう。よって、芯管に熱応力が発生しやすい。そこで、本開示は、収容部から蓄熱体が流出するのを抑制可能であって、例えば伝熱部材や流路部材などの挿通部材が熱ダメージを受けにくく、挿通部材に熱応力が発生するのを抑制可能な化学蓄熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記課題を解決するため、本開示の化学蓄熱装置は、収容部を内部に区画し、挿通孔が開設された壁部を有する筒状の内側容器と、前記収容部に配置される蓄熱体と、前記挿通孔を介して前記収容部に挿入される挿通部材と、前記内側容器を外側から覆い、反応媒体が流動する外側流路を区画する筒状の外側容器と、前記外側流路と前記収容部とを連通する反応媒体流路と、前記挿通孔と前記挿通部材との隙間に介装され、前記壁部に固定され、前記蓄熱体が前記反応媒体と反応し膨張する際の膨張圧により変形し、前記隙間を狭くするシール部材と、を備えることを特徴とする。ここで、「隙間を狭くする」とは、隙間の少なくとも一部を狭くすることをいう。「隙間を狭くする」には、隙間を０にする（封止する）場合も含まれる。
【０００６】
内側容器の壁部の挿通孔には、挿通部材が挿通されている。挿通孔の内周面と挿通部材の外面との間には、隙間が区画されている。シール部材は、当該隙間に配置されている。シール部材は、蓄熱体の膨張圧により変形し、隙間を狭くする。このため、収容部から蓄熱体が流出するのを抑制することができる。また、シール部材は壁部に固定されている。シール部材つまり内側容器に対して、挿通部材は、相対的に移動可能である。このため、挿通部材に熱応力が発生するのを抑制することができる。また、シール部材は挿通部材に固定されていない。このため、シール部材を壁部に固定する際に、挿通部材が熱ダメージを受けるのを抑制することができる。
【０００７】
（１－１）上記（１）の構成において、前記シール部材は、前記壁部に固定される固定部と、前記固定部に連なり、前記蓄熱体が前記反応媒体と反応し膨張する際の膨張圧により塑性変形可能な変形部と、を有する構成とする方がよい。本構成によると、膨張圧により塑性変形した変形部に、永久歪みが残留する。このため、膨張後の蓄熱体が収縮する場合であっても、隙間を狭くした状態を維持することができる。
【０００８】
（１－２）上記（１－１）の構成において、前記シール部材は、前記挿通孔の孔軸方向から見て、前記挿通孔の径方向内側に配置され、前記孔軸方向に延在する筒状を呈し、前記シール部材の前記変形部は、前記挿通孔の孔軸方向に延在するスリットと、前記スリットを挟んで前記挿通孔の周方向に隣り合う変形片と、を有し、前記蓄熱体が前記反応媒体と反応し膨張する際の膨張圧により、前記スリットを挟んで前記周方向に隣り合う前記変形片同士が互いに重複することにより縮径変形し、前記隙間を狭くする構成とする方がよい。本構成によると、シール部材の変形部の縮径変形代を、隣り合う変形片同士が互いに重複することにより、消費することができる。このため、変形部が縮径変形しても、変形部にシワが発生するのを抑制することができる。
【０００９】
（１－３）上記いずれかの構成において、前記シール部材は、前記挿通孔の孔軸方向から見て、前記挿通孔の径方向内側において周方向に並ぶ複数のシール片を有し、複数の前記シール片のうち、隣り合う一対の前記シール片同士の間には、互いが周方向に部分的に重複してなる重複部が設定され、前記蓄熱体が前記反応媒体と反応し膨張する際の膨張圧により、前記重複部の周方向幅が大きくなることにより縮径変形し、前記隙間を狭くする構成とする方がよい。本構成によると、シール部材の変形部の縮径変形代を、重複部の周方向幅が大きくなることにより、消費することができる。このため、変形部が縮径変形しても、変形部にシワが発生するのを抑制することができる。
【００１０】
（１－４）上記いずれかの構成において、前記シール部材は、金属箔製である構成とする方がよい。本構成によると、蓄熱体の膨張圧に耐えうる強度と蓄熱体の発熱に耐えうる耐熱性を合わせ持つうえ、シール部材の製造コストを削減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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