[发明专利]化学储热装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用储热材料的化学反应的储热装置。

背景技术

储存能量的储热技术作为节能技术的一种而有用。近年来，利用CO₂热泵或燃料电池废热发电系统的供给热水设备或供暖设备备受瞩目。而且，正在进行高密度储热技术的开发，使得通过将这些设备小型化而能够提高设置性，同时通过使用深夜电力进行储热而能够平均化一天的电力需求等。

例如，在日本特开2005-188916号公报及日本特开2007-132534号公报中记载了通过使储热材料(潜热储热材料)和热交换介质(油)进行直接热交换而进行储热的潜热储热装置。在日本特开2005-188916号公报的潜热储热装置中，如图12所示，在容器1a内分离收容有油2和储热材料3。热交换器5a连接有2根管道4、6。管道4形成有用于排出油2的多个开口部4a。从管道6向热交换器5a取出油2，从管道4向储热材料3供给油2。从管道4排出的油2利用油2和储热材料3的比重差而在储热材料3的层中上升。此时，油2和储热材料3进行热交换而进行储热。

醋酸钠等储热材料3在储热工序开始的时候为固体，因此，管道4的开口部4a有可能被储热材料3堵塞。从而，管道4的端部4B向存有油2的上部空间开口，使得即使在开口部4a被堵塞的状态下，也能够使油2流通于管道4。通过油2流通于管道4，管道4起到热交换器的作用，使油2和储热材料3进行热交换。通过储热材料3的逐渐液化，开口部4a的堵塞也自然消除。

在日本特开2004-3832号公报中记载有利用储热材料的化学反应的化学储热装置的一例。如图13所示，在日本特开2004-3832号公报的化学储热装置中，利用流通于热交换器11中的热介质来加热储热材料9，将从储热材料9产生的水蒸汽向容器10外排气并进行储热。由此，可以在短时间内进行高效率的储热。在散热工序中，向固体的储热材料9供给水，并使用热交换器11取出储热材料9的热量。为了提高储热材料9向水合物的变换的反应速度，将直径为0.2mm以上的水滴W从上洒于储热材料9。

但是，若为对储热材料从上洒水的结构，则储热时的储热材料的状态为例如液体或固液共存，并且，当储热材料具有比水大的比重时，由于比重差而使水留存于储热材料的上部，从而很难向储热材料均匀地供给水。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种在散热工序中能够将水均匀地供给于储热材料的化学储热装置。

即，本发明提供一种化学储热装置，具有：

容器，其收容有比重比水大且通过与水进行反应而发热的储热材料；

热交换器，其设置在所述容器内，在储热工序中向所述储热材料供给热量，而在散热工序中从所述储热材料吸收热量；

水流路，其具有向下开口的开口部，并且为了将应与所述储热材料进行反应的水供给于所述容器内而在所述容器内设置为比所述热交换器靠下侧；以及

分散板，其在所述容器内设置为比所述热交换器靠下侧且比所述开口部靠上侧，并且，具有用于将供给于所述容器内的水自下而上引导的多个通孔。

在上述本发明的化学储热装置中，从水流路供给于容器内的水在容器内上升的同时与储热材料进行反应。由于水流路设置为比热交换器靠下侧，因此，在散热工序中，能够使存在于热交换器周围的储热材料与水效率良好地进行反应。另外，由于在水流路的开口部与热交换器之间设置有分散板，因此，经由开口部供给于容器内的水通过分散板在水平方向上分散且从下而上移动。由此，能够向储热材料均匀地供给水，即能够实现储热材料与水的均匀混合，并且能够有效率且迅速地取出热量。进而，在本发明中，由于水流路的开口部向下开口，因此，储热材料很难进入水流路。即，能够防止储热材料进入水流路的内部而在储热时引起不期望的反应。

另一方面，本发明提供一种储热系统，具有：

储热回路，其具有上述本发明所述的储热装置、使水蒸汽凝结的凝结器、将在储热工序中从所述储热装置的所述储热材料产生的水蒸汽导入所述凝结器的回流流路、储存凝结水的罐、以及在散热工序中将所述罐的水导入所述储热装置的供给流路；

加热装置，其用于在储热工序中向所述储热装置的所述储热材料供给热量；以及

热介质回路，其用于在散热工序中从所述储热装置的所述储热材料吸收热量。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的储热系统的结构图。

图2是用于图1的储热系统的储热装置的俯视图。

图3是上述储热装置的III-III剖面图。

图4是图2的局部放大图。