(57)【要約】【課題】熱交換性能に優れた、経済的な蓄放熱装置を提供すること。【解決手段】  熱媒体が移動する熱媒体流路と、前記熱媒体流路と熱的に接続され、反応媒体と可逆的に反応する１対の反応材を収納する反応材収納部と、前記反応材収納部に収納される前記１対の反応材と、前記反応材収納部の内壁と、の間の接触状態を制御する、接触制御機構と、を有する蓄放熱装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が移動する熱媒体流路と、
前記熱媒体流路と熱的に接続され、反応媒体と可逆的に反応する１対の反応材を収納する反応材収納部と、
前記反応材収納部に収納される前記１対の反応材と、前記反応材収納部の内壁と、の間の接触状態を制御する、接触制御機構と、
を有する蓄放熱装置。
【請求項２】
前記接触制御機構は、第１のバネ部材を有し、
前記第１のバネ部材の伸縮により前記接触状態を制御する、
請求項１に記載の蓄放熱装置。
【請求項３】
前記接触制御機構は、梃子の原理を利用して前記接触状態を制御する、
請求項１に記載の蓄放熱装置。
【請求項４】
前記接触制御機構は、前記１対の反応材の間に挿入される、ハサミ状部材を有し、
前記ハサミ状部材の開閉動作により前記接触状態を制御する、
請求項３に記載の蓄放熱装置。
【請求項５】
前記接触制御機構は、前記１対の反応材の間に挿入される、回転軸と該回転軸に接続されたカムとを有し、
前記回転軸の回転により、前記接触状態を制御する、
請求項１に記載の蓄放熱装置。
【請求項６】
前記接触制御機構は、前記１対の反応材の間に挿入される膨張及び収縮が可能な中空体と、該中空体内の圧力を制御する圧力制御機構と、を有し、
前記中空体の膨張及び収縮により、前記接触状態を制御する、
請求項１に記載の蓄放熱装置。
【請求項７】
前記反応材収納部の、前記反応剤と接触する側の表面に、前記表面に垂直な方向に伸縮可能な第２のバネ部材を有する、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の蓄放熱装置。
【請求項８】
前記反応材と前記接触制御機構との間に、前記接触制御機構が前記反応材に接触する場合に前記反応材が変形することを抑制する保護部材を備える、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の蓄放熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄放熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーなどの観点から、ケミカルヒートポンプや吸着式冷凍装置を始めとする、廃熱などの熱源を回収して利用するための熱回収システムが注目されている。
【０００３】
熱回収システムは、一般的に、作動媒体（以後、反応媒体と呼ぶ）と可逆的に反応する蓄熱材（以後、反応材と呼ぶ）との間で熱を交換する蓄放熱装置と、反応媒体を蒸発させる蒸発器と、反応媒体を凝縮させる凝縮器とが、開閉機構を介して接続される。また、蓄放熱装置は、一般的に、熱媒が移動する熱媒流路と、該熱媒流路と熱的に接続され、反応材を収納する反応材収納部とを有して構成される。
【０００４】
蓄放熱装置を使用して効率的に熱を回収する場合、反応材と、熱媒流路の一部を形成する反応材収納部の壁部と、の密着性が重要となる。しかしながら、反応材は、蓄熱及び放熱の過程で膨張及び収縮するため、反応材と反応材収納部の壁部を常に密着させることが困難である。そのため、特許文献１などでは、バネ部材などの弾性材を使用して、反応材を反応材収納部の壁部に押し当てる技術が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
蓄放熱装置を例えば工業的に応用する場合、大量の熱を効率良く回収することが望まれる。そのため、大型化が容易な単純な構成で、効率良く熱を回収する装置の開発が重要となる。
【０００６】
また、蓄放熱装置で使用される反応材は、蓄熱及び放熱過程を繰り返すことで劣化するため、劣化した反応材を交換する必要がある。したがって、蓄放熱装置は、反応材が容易に着脱可能であることが好ましい。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された蓄放熱装置は、構成が複雑であり、上記の要件を十分に満たしていなかった。
【０００８】
上記課題に対して、熱交換性能に優れた、経済的な蓄放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】
【０００９】
熱媒体が移動する熱媒体流路と、
前記熱媒体流路と熱的に接続され、反応媒体と可逆的に反応する１対の反応材を収納する反応材収納部と、
前記反応材収納部に収納される前記１対の反応材と、前記反応材収納部の内壁と、の間の接触状態を制御する、接触制御機構と、
を有する蓄放熱装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、熱交換性能に優れた、経済的な蓄放熱装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施形態の蓄放熱装置の一例の概略構成図である。
【図２】図２は、本実施形態のガイド部材の一例の概略図である。
【図３】図３は、本実施形態の蓄放熱装置の他の例の概略構成図である。
【図４】図４は、接触制御機構の一実施形態を説明するための、図１のＡ−Ａ断面の概略図の一例である。
【図５】図５は、図４の接触制御機構の動作を説明するための、概略図である。
【図６】図６は、接触制御機構の他の実施形態を説明するための、反応材収納部１０４周辺の概略図である。
【図７】図７は、接触制御機構の一実施形態を説明するための、図１のＡ−Ａ断面の概略図の一例である。
【図８】図８は、接触制御機構の一実施形態を説明するための、図１のＡ−Ａ断面の概略図の他の例である。
【図９】図９は、接触制御機構の一実施形態を説明するための、図１のＡ−Ａ断面の概略図の他の例である。
【図１０】図１０は、接触制御機構の一実施形態を説明するための、図１のＡ−Ａ断面の概略図の他の例である。
【図１１】図１１は、接触制御機構の一実施形態を説明するための、図１のＡ−Ａ断面の概略図の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図を参照して、本実施形態を説明する。
【００１３】
（反応材及び反応媒体）
反応材としては、反応媒体との吸脱着を可逆的に行うことができ、吸脱着の過程で固体又はゲルの形態である反応材であれば、特に限定されない。
【００１４】
反応媒体としては、例えば、水、アンモニア、メタノールなどを使用することができる。反応媒体として水を用いる場合、反応材としては、例えば、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化マンガン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウムなどを使用することができるが、本発明はこれに限定されない。反応媒体としてアンモニアを用いる場合、反応材としては、例えば、塩化マンガン、塩化マグネシウム、塩化ニッケル、塩化バリウム、塩化カルシウムなどを使用することができる。反応媒体としてメタノールを使用する場合、反応材としては、例えば、塩化マグネシウムなどが挙げられる。これらの反応材は１種類を単独で使用しても良く、２種類以上を混合して使用しても良い。
【００１５】
反応材は、熱伝導性を高めるために、高熱伝導性材料を混合して使用しても良い。高熱伝導性材料としては、例えば粒状の膨張黒鉛、金属粉などが挙げられる。
【００１６】
また、上述した反応材の中には、潮解性を有する物質が含まれるが、このような反応材であっても、膨張黒鉛等と混合して含浸処理することで、蓄熱及び放熱の過程で固定の形態となるものであれば、使用することができる。
【００１７】
反応材は、ブロック状又は平板状に予め成形されたものや、粒子状のものを使用することができる。反応材の成形方法としては、特に限定されず、例えば、公知のバインダーを用いて所望の形状に成形する方法などが挙げられる。なお、反応材には、反応材の表面から突出する取手部を形成しても良い。取手部は、例えば、耐熱性を有する紐状部材を使用して形成することができる。取手部を形成されることにより、反応材の劣化時における反応材の交換作業性を向上させることができる。
【００１８】
反応材として粒子状のものを使用する場合、反応材の粒子径よりも開口部の径が小さい、メッシュや金属焼結体等のフィルターを使用して、粒子状の反応材を梱包し、ブロック状又は板状にして使用することが好ましい。なお、フィルターの材料としては、熱伝導性に優れた金属を使用することが好ましい。
【００１９】
また、反応材には、反応材の膨張方向を規定するための、ガイド部材を設けることが好ましい。図２に、本実施形態のガイド部材の一例の概略図を示す。より具体的には、図２（ａ）は反応材１０８が膨張時のガイド部材１０９の概略図であり、図２（ｂ）は反応材１０８が収縮時のガイド部材１０９の概略図である。
【００２０】
図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、ガイド部材１０９は、反応材１０８の外周を覆うように形成され、反応材１０９の膨張の方向を規定する。具体的には、後述する蓄放熱装置の間隙距離調整方向に垂直な方向への反応材１０８の膨張を抑制するように、反応材１０８の膨張方向を規定する。
【００２１】
ガイド部材１０９は、反応媒体と反応材との反応を妨げないように、反応媒体を通過させ、かつ、反応材１０８の漏れ出しを防止する通気部１０９ａを有することが好ましい。具体的には、ガイド部材１０９は、例えば、金属メッシュ、多孔質セラミック、パンチングメタルなどで構成されることが好ましい。
【００２２】
なお、ガイド部材１０９は、反応材１０８に設けることが、反応材１０８の劣化時の交換の観点から好ましい。
【００２３】
本実施形態の蓄放熱装置は、熱媒体が移動する熱媒体流路と、この熱媒体流路と熱的に接続される反応材収納部と、反応材と反応材収納部の内壁との接触状態を制御する接触制御機構と、を有していれば、その構造は特に限定されない。例えば、フィンチューブ型の蓄放熱装置であっても良いし、フィンチューブ型の蓄放熱装置であっても良い。
【００２４】
接触制御機構を有することにより、反応材の厚さが蓄熱又は放熱過程によって増減した場合であっても、反応材が反応材収納部に確実に保持され、かつ、反応材と反応材収納部の内壁とを所望の接触状態とすることができる。そのため、熱交換性能に優れ、大型化が容易な蓄放熱装置を得ることができる。また、反応材の劣化時においても、反応材の交換作業性が向上する。また、後述するように、蓄放熱装置からの熱出力の一定化を実現することができる。
【００２５】
（フィンチューブ型蓄放熱装置）
先ずは、フィンチューブ型の蓄放熱装置について、図を参照して説明する。図１に、本実施形態の蓄放熱装置の一例の概略構成図を示す。
【００２６】
前述したように、本実施形態の蓄放熱装置１００ａは、熱媒体が移動する熱媒体流路１０２と、この熱媒体流路１０２と熱的に接続される反応材収納部１０４と、後述する接触制御機構１１０ａと、を有する。
【００２７】
反応材収納部１０４は、伝熱フィン１０６で囲まれて形成されており、反応材収納部１０４と熱媒体流路１０２とは、伝熱フィン１０６を介して熱的に接続されている。なお、伝熱フィン１０６の反応材１０８との接触面（伝熱面とも呼ぶ）は平坦であり、例えば高い伝熱性を有する金属などで形成される。
【００２８】
熱媒体流路１０２は、熱媒体が通る流路であり、蓄熱時には、熱媒体により伝熱フィン１０６を介して反応材１０８を加熱することで、反応材に吸着した作動媒体を脱着させる。一方、放熱時には、作動媒体を反応材１０８に供給して吸着させることで、その反応熱を伝熱フィン１０６を介して熱媒体に供給する。なお、本実施形態の蓄放熱装置において、蓄熱又は放熱の作動は、真空チャンバーである図示しない筐体内で、実施される。
【００２９】
熱媒体流路１０２は、例えば高い伝熱性を有する金属などで形成される。
【００３０】
反応材収納部１０４は、一般的に、蓄放熱装置１００ａ内に複数形成される。この場合、限定されないが、複数の反応材収納部１０４は、反応材収納部１０４の短手方向（図１におけるＸ軸方向）に沿って配置され、熱媒体流路１０２は、複数の反応材収納部１０４の配置方向に沿って伸びるよう形成される。
【００３１】
１つの反応材収納部１０４には、熱交換性能の観点から、板状又はブロック状の２つの反応材１０８が、平行に配置される。熱交換性能の観点から、２つの反応材１０８は、反応材収納部１０４の長手方向（図１におけるＹ軸方向）に沿って配置される。
【００３２】
本実施形態の蓄放熱装置１００ａは、この２つの反応材１０８の間に配置され、反応材１０８と反応材収納部１０４の内壁（側壁）との接触を制御するための、接触制御機構１１０ａを有する。接触制御機構１１０の詳細な構造例については、後述する。
【００３３】
本実施形態の蓄放熱装置は、接触制御機構１１０を有することにより、蓄放熱装置からの熱出力の一定化を実現することができる。なお、ここでは、放熱過程における熱出力の一定化について説明するが、蓄熱過程においても同様の理由により、蓄放熱装置への熱入力の一定化を実現することができる。
【００３４】
放熱過程における、反応材１０８と反応媒体との発熱反応の進行に伴い、発熱反応は減衰する。そのため、反応材１０８と反応材収納部の内壁との接触状態が変わらない場合は、蓄放熱装置１００の熱媒出力及び出力温度も減衰する。しかしながら、本実施形態の接触制御機構１１０は、反応材１０８と反応材収納部の内壁との接触状態を制御することができるため、熱媒流量を一定のまま、熱媒温度を一定することができる。より具体的には、放熱過程開始初期は、反応材１０８を反応材収納部の内壁へと押し当てる力を低下させる又は（複数の接触制御機構１１０が形成されている場合は）接触数を減らすことで、熱媒体への熱供給を抑制する。一方、放熱過程が進行するにつれて、前記の押し当てる力を強くする又は接触数を増やすことで、熱媒体への熱供給を促進することで、一定の熱媒出力を得ることができる。
【００３５】
従来の反応材と反応材収納部の接触状態が変わらない蓄放熱装置では、一定温度の熱媒出力を得るためには、熱媒流量を変動させる必要があった。若しくは、蓄放熱装置の出力側に、１サイクルの放熱過程の間に流れる熱媒体の総量と略同じ容量のバッファータンクを設置する必要があった。熱媒流量を変動させる必要がある場合には、蓄放熱装置の使用用途が限定される。また、用途によっては、バッファータンクは大型化する傾向にあるため、放熱ロスが大きくなるという問題点があった。しかしながら、本実施形態の蓄放熱装置は、放熱ロスを抑制し、大型のバッファータンクを使用することなく、一定温度、一定流量の熱媒出力を得ることができる。
【００３６】
また、蓄熱過程又は放熱過程において、反応材が膨張又は収縮する場合においても、接触制御機構の操作により、反応材と反応材収納部との間の適切な接触状態をと待つことができる。
【００３７】
（プレート型蓄放熱装置）
次に、プレート型の蓄放熱装置について、図を参照して説明する。図３に、本実施形態の蓄放熱装置の他の例の概略構成図を示す。なお、図３で示されるプレート型の蓄放熱装置１００ｂにおいて、フィンチューブ型の蓄放熱装置と同様の構成には、同じ参照符号をつけている。
【００３８】
本実施形態の蓄放熱装置１００ｂは、熱媒体が移動する熱媒体流路１０２と、この熱媒体流路１０２と熱的に接続される反応材収納部１０４と、を有する。
【００３９】
本実施形態の蓄放熱装置１００ｂは、反応材収納部１０４の長手方向（図３のＹ軸方向）の側壁１０４ａ、１０４ｂが熱媒体流路１０２の側壁の一部を形成する。限定されないが、図３の例では、熱媒体流路１０２は、反応材収納部１０４の長手方向に移動する。しかしながら、本発明の蓄放熱装置は、熱媒体が移動する熱媒体流路１０２と、この熱媒体流路１０２と熱的に接続される反応材収納部１０４と、後述する接触制御機構１１０ａと、を有していれば良く、上述した構成に限定されない。例えば、熱媒体流路１０２が、反応材収納部１０４の深さ方向に伸びる構成であっても良い。
【００４０】
本実施形態の蓄放熱装置１００ｂは、反応材収納部１０４が複数形成される構成であっても良い。この場合、図３に示すように、反応材収納部１０４と熱媒体流路１０２とが交互に形成される構造とすることができる。
【００４１】
次に、接触制御機構１１０について、具体的な実施形態を挙げて説明する。なお、後述する実施形態では、代表してフィンチューブ型の蓄放熱装置に接触制御機構１１０を適用した実施形態について説明するが、上述の通り、プレート型の蓄放熱装置にも、同様に適用することができる。
【００４２】
（第１の実施形態）
図４に、接触制御機構の一実施形態を説明するための、図１のＡ−Ａ断面の概略図の一例を示す。また、図５に、図４の接触制御機構の動作を説明するための、概略図を示す。なお、図４及び図５では、３つの反応材収納部１０４が直列に配置されている構成を示しているが、本発明はこの点において限定されない。
【００４３】
第１の実施形態の接触制御機構１１０ｃは、バネ部材１１２と、バネ部材１１２の伸縮操作する棒部材１１４と、を有し、反応材収納部１０４内に収納された一対の反応材１０８ａ、１０８ｂの間に配置される。バネ部材１１２は、棒部材１１４により収縮が制御され、蓄放熱装置１００の作動時には、反応材１０８を反応材収納部１０４の側壁へと押し当て、反応材１０８の劣化時にはその押し当てる力を解除する。
【００４４】
バネ部材１１２は、第１の端部１１６が反応材収納部１０４の底面を形成する保持部１２６に固定されており、第２の端部１１８が棒部材１１４の第３の端部１２０に固定されている。
【００４５】
反応材収納部１０４の底面には、反応材１０８を保持するための保持部１２６が形成されている。本実施形態において、保持部１２６は、反応材収納部１０４の一方の側壁１０４ａから他方の側壁１０４ｂまで伸びて構成されており、保持部１２６上に突起部１２８が形成されている。突起部１２８は、接触制御機構１１０に対して、反応材収納部１０４の側壁１０４ａ側及び／又は側壁１０４ｂ側に形成されている。
【００４６】
このように突起部１２８を配置することで、接触制御機構１１０による押し当て力が解除された場合に、反応材１０４と反応材収納部１０４との間に空隙が形成され易くなる。したがって、反応材１０４の劣化時に、反応材１０４の交換の作業性を向上することができる。
【００４７】
また、保持部１２６に突起部１２８を形成する実施形態の変形例として、保持部１２６が、反応材収納部１０４の一方の側壁から他方の側壁へと伸びる爪部材であっても良い（第３の実施形態参照）。この時、爪部材の長さは、反応材収納部１０４の幅の半分より短くし、好ましくは反応材１０８の厚さよりも短くする。保持部１２６を、このような爪部材とすることにより、前述の突起部と同様に、接触制御機構１１０による押し当て力が解除された場合に、反応材１０４と反応材収納部１０４との間に空隙が形成され易くなる。
【００４８】
図４に示す実施形態において、保持部１２６は、棒部材１１４が通る開口部１２２が形成されており、棒部材１１４の第３の端部１２０は、反応材収納部１０４側に配置されており、棒部材１１４の第４の端部１２４は、反応材収納部１０４の外側に突出するように配置されている。
【００４９】
図５の左端側の反応収納部１０４の図面に示されるように、反応材１０８の交換時には、棒部材１１４を反応材収納部１０４側に差し入れる。これにより、バネ部材１１２が伸び、バネ部材１１２の厚さ方向の幅が小さくなるため、バネ部材１１２が反応材１０８を反応材収納部１０４の側壁へと押し当てる力が解除される若しくは緩められる。この状態で、反応材１０８を反応材収納部１０４から取り出すことにより、容易に反応材１０８を交換することができる。
【００５０】
一方、蓄放熱装置１００ａの作動時には、棒部材１１４の第４の端部１２４を、棒部材１１４の突出方向へと引っ張り、バネ部材１１２が収縮させ、反応材１０８を反応材収納部１０４の側壁へと押し当てる力が発生する。これにより、反応材１０８と反応材収納部１０４との間の熱接触が十分に確保されるため、熱交換性能に優れた蓄放熱装置１００ａが得られる。
【００５１】
接触制御機構１１０ｃは、反応材１０８の大きさなどに応じて、反応材収納部１０４の長手方向に沿って、複数配置されても良い。
【００５２】
なお、バネ部材１１２の、反応材１０８と接触する面には、図示しない断熱性を有する板材などを配置しても良い。これにより、蓄放熱装置の作動時に、反応材１０８がバネ部材１１２と熱の授受を行うことによる熱のロスを少なくすることができる。
【００５３】
図４及び図５で示す実施形態では、棒部材１１４は、反応材収納部１０４の深さ方向（Ｚ軸方向）に伸びるように形成されたが、本発明はこの点において限定されず、棒部材１１４は図１の反応材収納部１０４の長手方向（Ｙ軸方向）に伸びるように形成されても良い。
【００５４】
図６に、接触制御機構の他の実施形態を説明するための、反応材収納部１０４周辺の概略図を示す。より具体的には、図６（ａ）は、反応材収納部１０４の上面概略図であり、図６（ｂ）は、反応材収納部１０４のＡ−Ａ断面の概略図である。
【００５５】
図６に示す実施形態では、棒部材１１４が、反応材収納部１０４の長手方向に伸びるように形成されている。
【００５６】
なお、棒部材１１４を、図１の反応材収納部１０４の長手方向に伸びるように形成する場合、図６（ｂ）に示すように、接触制御機構１１０ｃは、反応材収納部１０４の深さ方向に沿って複数配置することが好ましい。なお、接触制御機構１１０ｃは、例えば、反応材収納部１０４の内壁１０４ａから１０４ｂへと伸びる支持部材１２９によって支持されている。
【００５７】
また、反応材１０８の、接触制御機構１１０との接触部には、図示しない保護部材を配置しても良い。保護部材は、接触制御機構１１０からの押付から、反応材１０８の変形を保護する機能を有し、例えば、金属、セラミック材料、プラスチックなどで形成される。この保護部材は、反応材１０８の頂面、側面及び／又は底面に形成することができるが、少なくとも側面に形成されることが、反応材１０８の反応材収納部１０４への押し当てが支持されるため、好ましい。
【００５８】
保護部材の表面は、平滑であっても良いし、波状構造であっても良い。また、保護部材の一部に開口部が形成されていても良い。保護部材の表面を波状構造とすること及び保護部材の一部に開口部が形成されていることにより、保護部材を設置した場合であっても、反応材１０８への反応媒体の供給が確保される。また、保護部材は、反応材１０８の膨張を考慮して、余りを有するように形成されても良い。
【００５９】
なお、これらの保護部材は、他の全ての実施形態においても、配置されても良い。
【００６０】
（第２の実施形態）
次に、接触制御機構１１０の他の実施形態について、図を参照して説明する。
【００６１】
図７に、接触制御機構の一実施形態を説明するための、図１のＡ−Ａ断面の概略図の他の例を示す。より具体的には、図７（ａ）は、蓄熱及び放熱過程における概略図であり、図７（ｂ）は、反応材の交換時における概略図である。
【００６２】
第２の実施形態の接触制御機構１１０ｄは、反応材１０８を反応材収納部１０８の深さ方向へと押し付ける押付機構１３０と、反応材１０８の下部に設置されたリフト機構１３２とを有する。
【００６３】
リフト機構１３２は、反応材１０８の下部に設置され、反応材１０８を保持する機能を有する。また、リフト機構１３２は、バネ部材１３４などにより、図７（ａ）の矢印Ｆ３００の方向又は図７（ｂ）の矢印Ｆ３０２の方向に可動可能なように設計されている。
【００６４】
また、押付機構１３０は、反応材１０８を例えば反応材１０８の上方から深さ方向へと押し付けることが可能なように設計されている。
【００６５】
先ず、図７（ａ）に示すように、蓄放熱装置１００ｂの作動時において、押付機構１３０は、反応材１０８を、例えば反応材１０８の上方から矢印Ｆ３０４の方向へと押し付ける。この押し付ける力により、リフト機構１３２は、矢印Ｆ３００の方向へと移動する。即ち、リフト機構１３２は、上部から印加された力を反応材収納部１０４の側壁方向へと逃がすように設計されている。そのため、反応材１０８は、矢印Ｆ３０６の方向へと力が印加され、反応材１０８ａ、１０８ｂが、各々、反応材収納部１０４ａ、１０４ｂへと押し当てられる。なお、図７で示したリフト機構１３２は一例であり、本発明はこの点において限定されず、上部から印加された力を反応材収納部１０４の側壁方向へと逃がすことができる構造であれば、どのようなリフト機構であっても良い。
【００６６】
一方、図７（ｂ）に示すように、反応材１０８の交換時には、リフト機構１３２は、バネ部材１３４によって、反応材１０８が反応材収納部１０４ａ、１０４ｂから離れる矢印Ｆ３０２の方向に移動し、反応材１０８と反応材収納部１０４ａ、１０４ｂとの間の接触が緩められる。
【００６７】
第２の実施形態の接触制御機構１１０ｄは、他の実施形態と比して、１対の反応材１０８の間に、構造体を必要としない。したがって、反応材収納部１０８の空間利用効率を高くすることができる。また、反応材１０８の交換作業が比較的容易となるという特徴を有する。
【００６８】
（第３の実施形態）
次に、接触制御機構１１０の他の実施形態について、図を参照して説明する。
【００６９】
図８に、接触制御機構の一実施形態を説明するための、図１のＡ−Ａ断面の概略図の他の例を示す。より具体的には、図８（ａ）は、蓄熱及び放熱過程における概略図であり、図８（ｂ）は、反応材の交換時における概略図である。
【００７０】
図８に示す例では、保持部１２６は、反応材収納部１０４の一方の側壁から他方の側壁１０４へと伸びる爪部材としたが、本発明はこの点において限定されない。
【００７１】
第３の実施形態の接触制御機構１１０ｅは、第１の棒状部材１３６を有し、この棒状部材１３６の一部が、１対の反応材１０８ａ、１０８ｂとの間に挿入された構造を有する。
【００７２】
先ず、図８（ａ）に示すように、蓄放熱装置１００ｅの作動時において、棒状部材１３６は、第５の端部１３８を第１の反応材１０８ａに当接させる。当接箇所は、第１の反応材１０８ａにおける、反応材収納部１０４と接触する面とは反対側の側面であれば、特に限定されない。しかしながら、第１の反応材１０８ａの深さ方向の中央付近に当接させることが好ましい。なお、図８に示すように、第５の端部１３８は梃子状に形成されることが好ましい。
【００７３】
第５の端部１３８を第１の反応材１０８ａに当接させた状態で、棒状部材１３６の第６の端部１４０を、矢印Ｆ３０８の方向に移動させると、棒状部材１３６が、当接箇所１４２にて、第２の反応材１０８ｂに当接する。この状態で端部１４０を更に矢印Ｆ３０８の方向に移動させると、当接箇所１４２が支点となり、矢印Ｆ３１０の方向に第２の反応材１０８ｂに力が印加され、端部１３８が作用点となり、矢印Ｆ３１２の方向に第１の反応材１０８ａに力が印加される。これによって、両反応材１０８ａ、１０８ｂが、反応材収納部１０４の側壁へと押し当てられる。即ち、本実施形態は、梃子の原理を利用して、反応材１０８ａ、１０８ｂを、反応材収納部１０４の側壁へと押し当てる構成である。
【００７４】
一方、図８（ｂ）に示すように、反応材１０８ａ、１０８ｂの交換時には、端部１４０を矢印Ｆ３１４の方向に移動させることで、両反応材１０８ａ、１０８ｂが、反応材収納部１０４の側壁へと押し当てられる力が軽減される。
【００７５】
なお、本実施形態においては、第２の反応材１０８ｂと棒状部材との当接は、第２の反応材１０８ｂの上端部周辺となる。この場合、反応材１０８ｂの大きさによっては、第２の反応材１０８ｂの下部の、反応材収納部１０４の側壁１０４ｂへの押し当てが不十分となる場合がある。この場合、第２の反応材１０８ｂの下部と、反応材収納部１０４とが十分に接触するように、反応材１０８ｂ又は保持部１２６に、反応材１０８ｂと係合する爪部１４４を形成しても良い。爪部１４４は、第２の反応材１０８ｂの下部の、反応材収納部１０４の側壁１０４ｂへの押し当てを支持する機能を有する。
【００７６】
第３の実施形態の変形例として、図９に、接触制御機構の一実施形態を説明するための、図１のＡ−Ａ断面の概略図の他の例を示す。より具体的には、図９（ａ）は、蓄熱及び放熱過程における概略図であり、図９（ｂ）は、反応材の交換時における概略図である。
【００７７】
図９の例では、接触制御機構１１０ｆは、ハサミ状の部材であり、第２の棒状部材１４６と第３の棒状部材１４８が、例えば各々の棒状部材の中央付近で支点１５０を介して接続されている。
【００７８】
先ず、図９（ａ）に示すように、蓄放熱装置１００ｆの作動時において、第２の棒状部材１４６の第７の端部１５２と、第３の棒状部材１４８の第８の端部１５４とを、各々、矢印Ｆ３１６、矢印Ｆ３１８の方向に移動させる。これにより、第２の反応材１０８ｂは、第２の棒状部材１４６の第９の端部１５６を介して矢印Ｆ３２０の方向に、第１の反応材１０８ａは、第３の棒状部材１４８の第１０の端部１５８を介して矢印Ｆ３２２の方向に力が印加される。なお、上記例では、ハサミ状の部材の開閉は、端部１４８、１５２を水平方向に移動させる例を説明したが、支点１５０を中心とする端部１４８、１５２の回転動作によって実施されても良い。
【００７９】
一方、図９（ｂ）に示すように、反応材１０８の交換時には、ハサミ状の部材を閉じるように、具体的には、第７の端部１５２を矢印Ｆ３１８の方向へ、第８の端部１５４を矢印Ｆ３１６の方向へと移動させることで、両反応材１０８ａ、１０８ｂが、反応材収納部１０４の側壁へと押し当てられる力が軽減される。
【００８０】
本実施形態では、２つの棒状部材１４６、１４８が、２つの反応材１０８ａ、１０８ｂの深さ方向中央部に力を印加し、反応材収納部１０４へと押し当てることができるという特徴を有する。
【００８１】
第３の実施形態の接触制御機構１１０ｅ、１１０ｆは、他の実施形態と比して、比較的簡単な構成を有する。したがって、接触制御機構１１０ｃを製造するコストを低減することができる。また、接触制御機構１１０ｃの熱容量を小さいという特徴を有する。
【００８２】
（第４の実施形態）
次に、接触制御機構１１０の他の実施形態について、図を参照して説明する。
【００８３】
図９に、接触制御機構の一実施形態を説明するための、図１のＡ−Ａ断面の概略図の他の例を示す。より具体的には、図９（ａ）は、蓄熱及び放熱過程における概略図であり、図９（ｂ）は、反応材の交換時における概略図である。
【００８４】
第４の実施形態の接触制御機構１１０ｇは、回転する軸１６０と、軸１６０に接続され、断面形状が例えば楕円形である、カム１６２と、を有する。軸１６０及びカム１６２は、１対の反応材１０８ａ、１０８ｂの間に配置される。
【００８５】
また、接触制御機構１１０ｇは、反応材収納部１０４の側壁１０４ａ、１０４ｂの、反応材１０８との接触面側に取り付けられた、バネ部材１６４を有する。この場合、反応材１０８は、バネ部材１６４に対応する凹部１６６が形成されている。
【００８６】
先ず、蓄放熱装置１００ｇの作動時では、楕円形のカム１６２の長軸方向が鉛直方向に対して０度より大きい角度を有する。カム１６２は、反応材１０８ａ、１０８ｂに対して、各々、矢印Ｆ３２４、３２６の方向に力を印加し、この力により、反応材１０８ａ及び１０８ｂは、反応材収納部１０４の側壁へと押し当てられる。この時、反応材１０８ａ及び１０８ｂは、各々、バネ部材１６４から矢印Ｆ３２８、３３０の方向に力が印加されるが、この力は、前述のカム１６２からの力よりも小さくなるように、バネ部材１６４が設定される。
【００８７】
一方、反応材１０８の交換時には、楕円形のカム１６２が回転し、カム１６２の長軸方向が鉛直方向に一致する。このとき、バネ部材１６４からの矢印Ｆ３２８、３３０の方向の力が前述のカム１６２からの力よりも大きくなり、反応材１０８ａ及び１０８ｂを容易に交換することができる。
【００８８】
（第５の実施形態）
次に、接触制御機構１１０の他の実施形態について、図を参照して説明する。
【００８９】
図１０に、接触制御機構の一実施形態を説明するための、図１のＡ−Ａ断面の概略図の他の例を示す。より具体的には、図１０（ａ）は、蓄熱及び放熱過程における概略図であり、図１０（ｂ）は、反応材の交換時における概略図である。
【００９０】
第５の実施形態の接触制御機構１１０ｈは、膨張及び収縮可能な中空体１６８と、中空体１６８に連通し、中空体１６８の内圧を制御する圧力制御機構１７０と、を有する。
【００９１】
また、接触制御機構１１０ｈは、第４の実施形態と同様に、反応材収納部１０４の側壁１０４ａ、１０４ｂの、反応材１０８との接触面側に取り付けられた、バネ部材１６４を有する。この場合、反応材１０８は、バネ部材１６４に対応する凹部１６６が形成されている。
【００９２】
先ず、蓄放熱装置１００ｈの作動時では、圧力制御機構１７０により、中空体１６８の内圧を高くし、中空体１６８を膨張させる。これにより、反応材１０８ａ及び反応材１０８ｂに、各々、矢印Ｆ３３２、Ｆ３３４の方向に力を印加する。この力により、反応材１０８ａ及び１０８ｂは、反応材収納部１０４の側壁へと押し当てられる。この時、反応材１０８ａ及び１０８ｂは、各々、バネ部材１６４から矢印Ｆ３３４、３３６の方向に力が印加されるが、この力は、中空体１６８からの力よりも小さくなるように、バネ部材１６４が設定される。
【００９３】
一方、反応材１０８の交換時には、圧力制御機構１７０により、中空体１６８の内圧を低くし、中空体１６８を収縮させる。これにより、バネ部材１６４からの矢印Ｆ３３４、３３６の方向の力が、前述の圧力制御機構１７０からの力よりも大きくなり、反応材１０８ａ及び１０８ｂを容易に交換することができる。
【００９４】
以上、本実施形態の蓄放熱装置は、熱媒体が移動する熱媒体流路と、この熱媒体流路と熱的に接続される反応材収納部と、接触制御機構と、を有する。接触制御機構を有することにより、反応材の厚さが蓄熱又は放熱過程によって増減した場合であっても、反応材が反応材収納部に確実に保持され、かつ、反応材と反応材収納部の側壁とを所望の接触状態とすることができる。そのため、熱交換性能に優れ、大型化が容易な蓄放熱装置を得ることができる。また、反応材の劣化時においても、反応材の交換作業性が向上する。また、後述するように、蓄放熱装置からの熱出力の一定化を実現することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１００    蓄放熱装置
１０２    熱媒体流路
１０４    反応材収納部
１０６    伝熱フィン
１０８    反応材
１１０    接触制御機構
１１２    バネ部材
１１４    棒部材
１１６    第１の端部
１１８    第２の端部
１２０    第３の端部
１２２    開口部
１２４    第４の端部
１２６    保持部
１２８    突起部
１３０    押付機構
１３２    リフト機構
１３４    バネ部材
１３６    第１の棒状部材
１３８    第５の端部
１４０    第６の端部
１４２    当接箇所
１４４    爪部
１４６    第２の棒状部材
１４８    第３の棒状部材
１５０    支点
１５２    第７の端部
１５４    第８の端部
１５６    第９の端部
１５８    第１０の端部
１６０    軸
１６２    カム
１６４    バネ部材
１６６    凹部
１６８    中空体
１７０    圧力制御機構
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９６】
【特許文献１】特開２００１−８２６９７号公報
【図１】
2014098532.tif 000003
【図２】
2014098532.tif 000004
【図３】
2014098532.tif 000005
【図４】
2014098532.tif 000006
【図５】
2014098532.tif 000007
【図６】
2014098532.tif 000008
【図７】
2014098532.tif 000009
【図８】
2014098532.tif 000010
【図９】
2014098532.tif 000011
【図１０】
2014098532.tif 000012
【図１１】
2014098532.tif 000013