(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を反応媒体とし、前記反応媒体と可逆反応可能な金属酸化物で構成される蓄熱材（２）と、
前記反応媒体と前記金属酸化物が反応して化合物を生成する際に発生する熱によって加熱される加熱対象物との間で熱の授受を行う伝熱部材（１０）とを備え、
前記伝熱部材（１０）は、前記蓄熱材（２）を構成する前記金属酸化物と親和性を有する金属酸化物の金属元素を含む金属から構成されており、
前記伝熱部材（１０）を構成する前記金属元素の酸化物が生成する際の標準生成自由エネルギーが、前記伝熱部材（１０）中に含まれる前記金属元素を除く他の金属元素の酸化物が生成する際の標準生成自由エネルギーより小さく、前記伝熱部材（１０）における前記蓄熱材（２）と接触している面に、前記蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と親和性を有する金属酸化物の粒子（１００）が生成されていることを特徴とする蓄熱構造体。
【請求項２】
前記反応媒体は水であり、前記水と前記金属酸化物とを反応させて水和物を生成する際に生じる水和熱によって、前記加熱対象物を加熱することを特徴とする請求項１に記載の蓄熱構造体。
【請求項３】
前記伝熱部材（１０）は、前記蓄熱材（２）を構成する前記金属酸化物の金属元素と同一の金属元素を含む金属から構成されており、前記伝熱部材（１０）における前記蓄熱材（２）と接触している面に、前記蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と同一の金属酸化物の粒子（１００）が生成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の蓄熱構造体。
【請求項４】
前記蓄熱材（２）を構成する前記金属酸化物は、酸化マグネシウムまたは酸化カルシウムであり、
前記伝熱部材（１０）は、Ｍｇ−Ｃｕ合金またはＡｌ合金により構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の蓄熱構造体。
【請求項５】
前記蓄熱材（２）を構成する前記金属酸化物は、酸化マグネシウムであり、
前記伝熱部材（１０）は、Ｍｇ−Ｃｕ合金により構成されていることを特徴とする請求項３に記載の蓄熱構造体。
【請求項６】
気体を反応媒体とし、前記反応媒体と可逆反応可能な金属酸化物で構成される蓄熱材（２）と、前記反応媒体と前記金属酸化物が反応して化合物を生成する際に発生する熱によって加熱される加熱対象物との間で熱の授受を行う伝熱部材（１０）とを備える蓄熱構造体の製造方法であって、
前記蓄熱材（２）を構成する前記金属酸化物と前記反応媒体との化合物を用意する工程と、
前記伝熱部材（１０）として、前記蓄熱材（２）を構成する前記金属酸化物と親和性を有する金属酸化物の金属元素を含む金属から構成され、前記伝熱部材（１０）を構成する前記金属元素の酸化物が生成する際の標準生成自由エネルギーが、前記伝熱部材（１０）中に含まれる前記金属元素を除く他の金属元素の酸化物が生成する際の標準生成自由エネルギーより小さいものを用意する工程と、
前記蓄熱材（２）を構成する前記金属酸化物と前記反応媒体との化合物を前記伝熱部材（１０）の表面に配置する工程と、
前記蓄熱材（２）を構成する前記金属酸化物と前記反応媒体との化合物が配置された前記伝熱部材（１０）を加熱することにより、前記金属酸化物と前記反応媒体との化合物を前記金属酸化物と前記反応媒体とに分離させ、かつ前記伝熱部材（１０）における前記蓄熱材（２）と接触している面に、前記蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と親和性を有する金属酸化物の粒子（１００）を生成させる工程とを備えることを特徴とする蓄熱構造体の製造方法。
【請求項７】
前記反応媒体が水であることを特徴とする請求項６に記載の蓄熱構造体の製造方法。
【請求項８】
前記伝熱部材（１０）を用意する工程では、前記伝熱部材（１０）として、前記蓄熱材（２）を構成する前記金属酸化物の金属元素と同一の金属元素を含む金属から構成されるものを用意し、
前記伝熱部材（１０）を加熱する工程では、前記伝熱部材（１０）における前記蓄熱材（２）と接触している面に、前記蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と同一の金属酸化物の粒子（１００）を生成させることを特徴とする請求項６または７に記載の蓄熱構造体の製造方法。
【請求項９】
前記蓄熱材（２）を構成する前記金属酸化物と前記反応媒体との化合物を用意する工程では、水酸化マグネシウムまたは水酸化カルシウムを用意し、
前記伝熱部材（１０）を用意する工程では、Ｍｇ−Ｃｕ合金またはＡｌ合金を用意することを特徴とする請求項６または７に記載の蓄熱構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記蓄熱材（２）を構成する前記金属酸化物と前記反応媒体との化合物を用意する工程では、水酸化マグネシウムを用意し、
前記伝熱部材（１０）を用意する工程では、Ｍｇ−Ｃｕ合金を用意することを特徴とする請求項８に記載の蓄熱構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱材が伝熱部材の表面に固定された蓄熱構造体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、化学反応に伴う反応熱を利用した蓄熱装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の蓄熱装置では、加熱対象物を加熱する加熱モードにおいて、蓄熱材である酸化カルシウムに向けて水が供給されることで、酸化カルシウムと水との化学反応に伴う水和熱が発生し、その熱が伝熱壁を介して加熱対象物に伝達される。しかしながら、蓄熱材と伝熱壁との密着性が低いので、蓄熱材同士の接触熱抵抗、および蓄熱材と伝熱壁間の接触熱抵抗が増大し、蓄熱材が伝熱壁から剥がれ落ちたり、加熱モードにおいて所望の熱出力が得られなくなるという問題があった。
【０００３】
これに対し、蓄熱材を伝熱壁の中に充填することで、蓄熱材と伝熱壁との密着性を向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６３９５２号公報
【特許文献２】特開２００２−１６２１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２に記載の技術では、蓄熱材の表面全体が伝熱材によりコーティングされてしまうので、加熱モードにおいて蓄熱材が水を吸着することができなくなり、その結果、蓄熱材の水和反応が進行せず、所望の熱出力が得られなくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、加熱対象物を加熱する加熱モードにおける熱出力を確保しつつ、伝熱部材と蓄熱材との密着性を向上させることができる蓄熱構造体およびその製造方法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】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、気体を反応媒体とし、反応媒体と可逆反応可能な金属酸化物で構成される蓄熱材（２）と、反応媒体と金属酸化物が反応して化合物を生成する際に発生する熱によって加熱される加熱対象物との間で熱の授受を行う伝熱部材（１０）とを備え、伝熱部材（１０）は、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と親和性を有する金属酸化物の金属元素を含む金属から構成されており、伝熱部材（１０）を構成する金属元素の酸化物が生成する際の標準生成自由エネルギーが、伝熱部材（１０）中に含まれる金属元素を除く他の金属元素の酸化物が生成する際の標準生成自由エネルギーより小さく、伝熱部材（１０）における蓄熱材（２）と接触している面に、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と親和性を有する金属酸化物の粒子（１００）が生成されていることを特徴としている。
【０００８】
これによれば、伝熱部材（１０）が加熱されると、伝熱部材（１０）における蓄熱材（２）と接触している面に、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と親和性を有する金属酸化物の粒子（１００）が、他の金属酸化物より優先的に生成される。これにより、伝熱部材（１０）における蓄熱材（２）と接触している面に生成された金属酸化物の粒子（１００）と、蓄熱材（２）のうち伝熱部材（１０）と接触する面に存在する金属酸化物とが親和性を持つので、結果として伝熱部材（１０）と蓄熱材（２）との密着性を向上させることが可能となる。このとき、蓄熱材（２）の表面全体が伝熱部材（１０）によりコーティングされることはないので、加熱モードにおいて、蓄熱材（２）に含まれる金属酸化物と反応媒体との反応が確実に進行し、十分な熱出力を確保することが可能となる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、反応媒体は水（水蒸気）であり、水と金属酸化物とを反応させて水和物を生成する際に生じる水和熱によって、加熱対象物を加熱することを特徴としている。
【００１０】
これによれば、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と水が水和反応をした際の水和熱が発生するため、熱出力を確保することが可能となる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明では、伝熱部材（１０）は、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物の金属元素と同一の金属元素を含む金属から構成されており、伝熱部材（１０）における蓄熱材（２）と接触している面に、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と同一の金属酸化物の粒子（１００）が生成されていることを特徴としている。
【００１２】
これによれば、伝熱部材（１０）が加熱されると、伝熱部材（１０）における蓄熱材（２）と接触している面に、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と同一の金属酸化物の粒子（１００）が、他の金属酸化物よりも優先的に生成される。これにより、伝熱部材（１０）における蓄熱材（２）と接触している面に生成された金属酸化物の粒子（１００）と、蓄熱材（２）のうち伝熱部材（１０）と接触する面に存在する金属酸化物とが同一となり、より高い親和性を持つので、結果として伝熱部材（１０）と蓄熱材（２）との密着性をより向上させることが可能となる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明のように、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物は、酸化マグネシウムまたは酸化カルシウムであり、伝熱部材（１０）は、Ｍｇ−Ｃｕ合金またはＡｌ合金により構成されていてもよい。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明のように、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物は、酸化マグネシウムであり、伝熱部材（１０）は、Ｍｇ−Ｃｕ合金により構成されていてもよい。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明では、気体を反応媒体とし、反応媒体と可逆反応可能な金属酸化物で構成される蓄熱材（２）と、反応媒体と金属酸化物が反応して化合物を生成する際に発生する熱によって加熱される加熱対象物との間で熱の授受を行う伝熱部材（１０）とを備える蓄熱構造体の製造方法であって、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と反応媒体との化合物を用意する工程と、伝熱部材（１０）として、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と親和性を有する金属酸化物の金属元素を含む金属から構成され、伝熱部材（１０）を構成する金属元素の酸化物が生成する際の標準生成自由エネルギーが、伝熱部材（１０）中に含まれる金属元素を除く他の金属元素の酸化物が生成する際の標準生成自由エネルギーより小さいものを用意する工程と、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と反応媒体との化合物を伝熱部材（１０）の表面に配置する工程と、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と反応媒体との化合物が配置された伝熱部材（１０）を加熱することにより、金属酸化物と反応媒体との化合物を金属酸化物と反応媒体とに分離させ、かつ伝熱部材（１０）における蓄熱材（２）と接触している面に、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と親和性を有する金属酸化物の粒子（１００）を生成させる工程とを備えることを特徴としている。
【００１９】
これによれば、伝熱部材（１０）を加熱する工程において、伝熱部材（１０）における蓄熱材（２）と接触している面に、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と親和性を有する金属酸化物の粒子（１００）が、他の金属酸化物より優先的に生成される。これにより、伝熱部材（１０）における蓄熱材（２）と接触している面に生成された金属酸化物の粒子（１００）と、蓄熱材（２）のうち伝熱部材（１０）と接触する面に存在する金属酸化物とが親和性を持つので、結果として伝熱部材（１０）と蓄熱材（２）との密着性を向上させることが可能となる。このとき、蓄熱材（２）の表面全体が伝熱部材（１０）によりコーティングされることはないので、加熱モードにおいて、蓄熱材（２）に含まれる金属酸化物と反応媒体の化合が確実に進行し、十分な熱出力を確保することが可能となる。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明のように、反応媒体は水（水蒸気）としてもよい。これによれば、金属酸化物と水の水和反応で、熱出力を確保することが可能となる。
【００２１】
また、請求項８に記載の発明では、伝熱部材（１０）を用意する工程では、伝熱部材（１０）として、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物の金属元素と同一の金属元素を含む金属から構成されるものを用意し、伝熱部材（１０）を加熱する工程では、伝熱部材（１０）における蓄熱材（２）と接触している面に、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と同一の金属酸化物の粒子（１００）を生成させることを特徴としている。
【００２２】
これによれば、伝熱部材（１０）を加熱する工程において、伝熱部材（１０）における蓄熱材（２）と接触している面に、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と同一の金属酸化物の粒子（１００）が、他の金属酸化物よりも優先的に生成される。これにより、伝熱部材（１０）における蓄熱材（２）と接触している面に生成された金属酸化物の粒子（１００）と、蓄熱材（２）のうち伝熱部材（１０）と接触する面に存在する金属酸化物とが同一となり、より高い親和性を持つので、結果として伝熱部材（１０）と蓄熱材（２）との密着性をより向上させることが可能となる。
【００２３】
また、請求項９に記載の発明のように、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と反応媒体との化合物を用意する工程では、水酸化マグネシウムまたは水酸化カルシウムを用意し、伝熱部材（１０）を用意する工程では、Ｍｇ−Ｃｕ合金またはＡｌ合金を用意してもよい。
【００２４】
また、請求項１０に記載の発明のように、蓄熱材（２）を構成する金属酸化物と反応媒体との化合物を用意する工程では、水酸化マグネシウムを用意し、伝熱部材（１０）を用意する工程では、Ｍｇ−Ｃｕ合金を用意してもよい。
【００２８】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態に係る蓄熱装置を示す概略断面図である。
【図２】第１実施形態の蓄熱装置の作動を説明するためのタイムチャートである。
【図３】第１実施形態に係る蓄熱構造体の製造方法を示す概略断面図である。
【図４】図３（ｂ）のＸ部拡大図である。
【図５】第３実施形態に係る蓄熱構造体の製造方法を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００３１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図４に基づいて説明する。本実施形態は、本発明の蓄熱構造体を、車両のエンジン（内燃機関）の排気系から排気の有する熱を蓄熱して、その熱を暖機促進に利用する蓄熱装置に適用したものである。
【００３２】
図１は、本第１実施形態に係る蓄熱装置を示す概略断面図である。図１に示すように、本実施形態の蓄熱装置では、エンジン（図示せず）の排気が流通する排気管１の外周面に、金属酸化物を有して構成され、金属酸化物および気体の反応媒体を反応させて化合物を生成する際に生じる熱によって加熱対象物を加熱し、化合物を金属酸化物および反応媒体に分離させることによって外部熱を蓄熱する蓄熱材２が固定されている。なお、本実施形態では、反応媒体が水（水蒸気）であり、化合物は水和物であり、加熱対象物は排気であり、外部熱はエンジンの排気が有する熱である。
【００３３】
ここで、排気管１は、金属製の板材（以下、伝熱部材１０という）により構成されており、蓄熱材２と加熱対象物との間で熱の授受を行うようになっている。伝熱部材１０は、蓄熱材２を構成する金属酸化物の金属元素と同一の金属元素を含む金属から構成されている。ここで、本実施形態では、蓄熱材２を構成する金属酸化物、すなわち水と可逆反応可能な金属酸化物として酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を用いているので、伝熱部材１０は、マグネシウムを含む合金から構成されている。
【００３４】
より詳細には、伝熱部材１０を構成する合金としては、伝熱部材１０を構成する金属元素の酸化物（本実施形態では酸化マグネシウム）の標準生成自由エネルギーが、合金中に含まれるマグネシウム以外の金属元素の酸化物の標準生成自由エネルギーより小さくなるようなものを用いている。本実施形態では、Ｍｇ−Ｃｕ合金を用いている。
【００３５】
蓄熱材２が外周面に固定された排気管１の外側には、水が流通する水配管３が配置されている。すなわち、排気管１および水配管３は、水配管３の内側に排気管１を配置する、いわゆる二重管構造となっている。
【００３６】
水配管３には、図示しない水タンクから水が供給されるようになっている。水配管３と水タンクとの間には、水配管３と水タンクとを繋ぐ接続経路４が設けられている。接続経路４には、接続経路４を開閉し、水配管３に供給される水量を調整するための水バルブ５が設けられている。
【００３７】
図２は、本第１実施形態の蓄熱装置の作動を説明するためのタイムチャートである。
【００３８】
まず、排気を加熱する加熱モードについて説明する。図２に示すように、エンジンの始動時に水バルブ５を開き、蓄熱材２に水が供給されると、蓄熱材２である酸化マグネシウムと水とが水和反応して水酸化マグネシウムが生成される。この水和反応は発熱反応であり、反応の際に発生する水和熱によって排気が加熱され、排気温度が上昇する。これにより、蓄熱材２を設けない場合と比較して、エンジン始動時において排気浄化用触媒（図示せず）を早期に活性化することができる。
【００３９】
続いて、排気が有する熱を蓄熱する蓄熱モードについて説明する。排気温度が蓄熱材２の再生温度に達すると、蓄熱材２の水酸化マグネシウムが酸化マグネシウムと水とに分離（脱水）する。この脱水反応は吸熱反応であり、排気が有する熱が蓄熱材２に蓄熱される。そして、脱水反応が完了した後、水バルブ５を閉じる。
【００４０】
続いて、本第１実施形態に係る蓄熱構造体の製造方法について説明する。図３（ａ）、（ｂ）は本第１実施形態に係る蓄熱構造体の製造方法を示す概略断面図で、図４は図３（ｂ）のＸ部拡大図である。
【００４１】
まず、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）に水等を加えてスラリー状とした溶液（以下、水酸化マグネシウム溶液２ａという）を用意する。そして、図３（ａ）に示すように、水酸化マグネシウム溶液２ａをＭｇ−Ｃｕ合金からなる伝熱部材１０の表面に塗布する。続いて、この伝熱部材１０を加熱すると、以下の化１に示すように、水酸化マグネシウムが酸化マグネシウムと水とに分離する反応が生じる。
【００４２】
（化１）
Ｍｇ（ＯＨ）２→ＭｇＯ＋Ｈ２Ｏ
これにより、図３（ｂ）および図４に示すように、蓄熱材２としての酸化マグネシウムが伝熱部材１０の表面に固定される。
【００４３】
ところで、伝熱部材１０を加熱した際に、伝熱部材１０の表面において、以下の化２、３に示すように、Ｍｇ−Ｃｕ合金に含まれる金属元素であるマグネシウムおよび銅の酸化反応が生じ得る。
【００４４】
（化２）
２Ｍｇ＋Ｏ２→２ＭｇＯ
（化３）
２Ｃｕ＋Ｏ２→２ＣｕＯ
ここで、酸化マグネシウムの標準生成自由エネルギーは−５６９ｋＪ／ｍｏｌ、酸化銅の標準生成自由エネルギーは−１２９．５ｋＪ／ｍｏｌである。酸化マグネシウムの標準生成自由エネルギーは、酸化銅の標準生成自由エネルギーより小さいので、上記化２、３の反応のうち化２に示される反応（マグネシウムの酸化反応）が優先的に起こる。すなわち、伝熱部材１０の表面には、酸化マグネシウムが酸化銅よりも優先的に生成される。
【００４５】
これにより、伝熱部材１０の表面、すなわち蓄熱材２と接触する面に生成された酸化マグネシウム粒子１００と、蓄熱材２のうち伝熱部材１０と接触する面に存在する酸化マグネシウムとが同一となり、高い親和性を持つため、結果として伝熱部材１０と蓄熱材２との密着性を向上させることが可能となる。このとき、蓄熱材２の表面全体が伝熱部材１０によりコーティングされることはないので、加熱モードにおいて、蓄熱材２の水和反応が確実に進行し、十分な熱出力を確保することが可能となる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００４７】
本第２実施形態では、伝熱部材１０は、蓄熱材２の金属酸化物と親和性を有する金属酸化物の金属元素と同一の金属元素を含む金属から構成されている。ここで、本実施形態では、蓄熱材２を構成する金属酸化物として酸化マグネシウムを用いているので、伝熱部材１０は、酸化マグネシウムと親和性を有する酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の金属元素であるアルミニウムを含む合金（Ａｌ合金）から構成されている。
【００４８】
より詳細には、伝熱部材１０を構成する合金としては、伝熱部材１０を構成する金属元素（本実施形態ではアルミニウム）が、合金中に含まれる他の金属元素、すなわちアルミニウム以外の金属元素よりも酸化され易いようなものを用いており、本実施形態では、アルミニウムを含有するステンレス合金（以下、Ａｌ−ＳＵＳ合金という）を用いている。なお、ステンレスは、含有するクロムが不動態被膜を形成しているため、アルミニウムに比べて酸化され難いことがわかっている。
【００４９】
続いて、本第２実施形態に係る蓄熱構造体の製造方法について説明する。
【００５０】
まず、水酸化マグネシウムに水等を加えてスラリー状とした水酸化マグネシウム溶液を用意し、この水酸化マグネシウム溶液をＡｌ−ＳＵＳ合金からなる伝熱部材１０の表面に塗布する。続いて、この伝熱部材１０を加熱すると、上記の化１に示すように、水酸化マグネシウムが酸化マグネシウムと水とに分離する反応（脱水反応）が生じ、蓄熱材２としての酸化マグネシウムが伝熱部材１０の表面に固定される。
【００５１】
ところで、伝熱部材１０を加熱した際に、伝熱部材１０の表面において、Ａｌ−ＳＵＳ合金に含まれるアルミニウムおよびステンレスの酸化反応が起こり得るが、上述したようにアルミニウムはステンレスよりも酸化され難いので、以下の化４に示すようなアルミニウムの酸化反応が優先的に起こり、伝熱部材１０の表面には酸化アルミニウムが生成される。
【００５２】
（化４）
４Ａｌ＋３Ｏ２→２Ａｌ２Ｏ３
これにより、伝熱部材１０の表面、すなわち蓄熱材２と接触する面に生成された酸化アルミニウム粒子と、蓄熱材２のうち伝熱部材１０と接触する面に存在する酸化マグネシウムとが親和性を持つため、結果として伝熱部材１０と蓄熱材２との密着性を向上させることができる。このとき、蓄熱材２の表面全体が伝熱部材１０によりコーティングされることはないので、加熱モードにおいて、蓄熱材２の水和反応が確実に進行し、十分な熱出力を確保することが可能となる。
【００５３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図５に基づいて説明する。図５（ａ）、（ｂ）は、本第３実施形態に係る蓄熱構造体の製造方法を示す概略断面図である。本第３実施形態では、蓄熱材２を構成する金属酸化物として酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いている。また、伝熱部材１０は、Ｍｇ−Ｃｕ合金から構成されている。
【００５４】
図５（ｂ）に示すように、本実施形態では、伝熱部材１０と蓄熱材２との間に、酸化カルシウムと酸化マグネシウムの混合物６（以下、単に混合物６ともいう）が配置されている。
【００５５】
次に、本第３実施形態に係る蓄熱構造体の製造方法について説明する。
【００５６】
まず、酸化カルシウムおよび酸化マグネシウムが同モル比で混在したドロマイト（ＣａＭｇ（ＣＯ３）２））に溶液を加えてスラリー状としたもの（以下、ドロマイト溶液６ａ）、および水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）に水等を加えてスラリー状とした溶液（以下、水酸化カルシウム溶液２ｂという）を用意する。そして、Ｍｇ−Ｃｕ合金からなる伝熱部材１０の表面に、ドロマイト溶液６ａを塗布した後、その上から水酸化カルシウム溶液２ｂを塗布する。続いて、この伝熱部材１０を加熱すると、以下の化５に示すように、水酸化カルシウムが酸化カルシウムと水とに分離する反応（脱水反応）が生じる。
【００５７】
（化５）
Ｃａ（ＯＨ）２→ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ
さらに、以下の化６に示すように、ドロマイトが酸化カルシウムおよび酸化マグネシウムの混合物６と二酸化炭素とに分離する反応が生じる。
【００５８】
（化６）
ＣａＭｇ（ＣＯ３）２→ＣａＯ＋ＭｇＯ＋２ＣＯ２
これにより、図５（ｂ）に示すように、混合物６が伝熱部材１０の表面に固定されるとともに、蓄熱材２としての酸化カルシウムが混合物６における伝熱部材１０と反対側の面に固定される。このとき、混合物６における伝熱部材１０と反対側の面に存在する混合物６中の酸化カルシウム粒子６０と、蓄熱材２のうち混合物６と接触する面に存在する酸化カルシウムとが同一となり、高い親和性を持つため、蓄熱材２と混合物６とが強固に密着される。
【００５９】
ところで、伝熱部材１０を加熱した際に、伝熱部材１０の表面において、上記の化２、３に示すように、Ｍｇ−Ｃｕ合金に含まれる金属元素であるマグネシウムおよび銅の酸化反応も生じ得るが、酸化マグネシウムの標準生成自由エネルギーは、酸化銅の標準生成自由エネルギーより小さいので、上記化２、３の反応のうち化２に示される反応が優先的に起こる。すなわち、伝熱部材１０の表面には、酸化マグネシウムが酸化銅よりも優先的に生成される。
【００６０】
これにより、伝熱部材１０の表面、すなわち混合物６と接触する面に生成された酸化マグネシウム粒子１００と、混合物６のうち伝熱部材１０と接触する面に存在する酸化マグネシウムとが同一となり、高い親和性を持つため、結果として伝熱部材１０と混合物６とが強固に密着される。このため、蓄熱材２を、混合物６を介して伝熱部材１０に確実に固定することが可能となる。このとき、蓄熱材２の表面全体が伝熱部材１０および混合物６によりコーティングされることはないので、加熱モードにおいて、蓄熱材２の水和反応が確実に進行し、十分な熱出力を確保することが可能となる。
【００６１】
（他の実施形態）
なお、上記第１実施形態では、蓄熱材２として酸化マグネシウムを用いた例について説明したが、これに限らず、蓄熱材２として酸化カルシウムを用いてもよい。この場合、伝熱部材１０の表面、すなわち蓄熱材２と接触する面に生成された酸化マグネシウム粒子１００と、蓄熱材２のうち伝熱部材１０と接触する面に存在する酸化カルシウムとが親和性を持つため、伝熱部材１０と蓄熱材２との密着性を向上させることができる。
【００６２】
また、上記第２実施形態では、蓄熱材２として酸化マグネシウムを用いた例について説明したが、これに限らず、蓄熱材２として酸化カルシウムを用いてもよい。この場合、伝熱部材１０の表面、すなわち蓄熱材２と接触する面に生成された酸化アルミニウム粒子と、蓄熱材２のうち伝熱部材１０と接触する面に存在する酸化カルシウムとが親和性を持つため、伝熱部材１０と蓄熱材２との密着性を向上させることができる。
【００６３】
また、上記第３実施形態では、伝熱部材１０をＭｇ−Ｃｕ合金から構成した例について説明したが、これに限らず、伝熱部材１０をＡｌ−ＳＵＳ合金から構成してもよい。この場合、伝熱部材１０の表面、すなわち混合物６と接触する面に生成された酸化アルミニウム粒子と、混合物６のうち伝熱部材１０と接触する面に存在する酸化マグネシウムとが親和性を持つため、結果として伝熱部材１０と混合物６とが強固に密着される。このため、蓄熱材２を、混合物６を介して伝熱部材１０に確実に固定することが可能となる。
【符号の説明】
【００６４】
２    蓄熱材
１０  伝熱部材
【図１】
0005515486.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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