[发明专利]蓄热部件

说明书

本发明提供一种能够实现响应性优异的放热及吸热的蓄热部件。一种蓄热部件，其具备：以SiC烧结体为主要成分的基材(10)，以及蓄热材料(20)，该蓄热材料(20)通过与反应介质的可逆性化学反应或通过物理性吸附、脱离来蓄热、放热，基材(10)具有由气孔率1％以下的骨架(13)构成的三维网眼状结构(14)，基材(10)的三维网眼状结构(14)中形成的空隙(15)的空隙率为30～95％，蓄热材料(20)配设在基材(10)的三维网眼状结构(14)中的空隙(15)的至少表面的一部分。

技术领域

本发明涉及蓄热部件。更详细而言，涉及能够通过蓄热材料与反应介质的化学反应或物理性吸附、脱离而实现响应性优异的放热及吸热的蓄热部件。

背景技术

目前，已提出如下技术：利用蓄热材料来回收、储藏汽车等的排热，将回收、储藏的热量用于引擎下一次起动时的催化剂(废气处理催化剂)活化(参照专利文献1～3)。根据这种技术，通过将蓄热材料所回收、储藏的热量放热，可以将废气处理催化剂尽快加热，谋求缩短催化活性化的时间。例如，专利文献1中记载的蓄热装置中，使用通过与反应介质的可逆性化学反应来蓄热、放热的化学蓄热材料作为蓄热材料。

这里，化学蓄热材料是指能够利用化学反应来进行热量的吸收、释放的物质。以下，在本说明书中，“化学蓄热”是指利用了化学反应的热量的吸收、释放。使用化学蓄热材料的化学蓄热，具有能够将热量以较高密度长期地储藏、再利用的优点。

另一方面，通常示出了利用水与沸石的物理性吸附、脱离的热泵的可能性，正在进行面向实用化的研究开发，但在实用化中，由于沸石的低导热性，存在效率降低的问题。此外，示出了利用NH₃与氯化镁(MgCl₂)的物理性吸附、脱离的热泵的可能性，但由于氯化镁的低导热性，效率降低。

专利文献1中记载的蓄热装置中，使用氧化钙(CaO)等作为蓄热材料。如果在氧化钙中加水，则生成氢氧化钙(Ca(OH)₂)，此时释放反应热。即，该反应为放热反应。另一方面，如果对氢氧化钙加热，则氢氧化钙发生脱水反应，生成氧化钙(CaO)和水(H₂O)。该反应为吸热反应。上述氧化钙(换言之氢氧化钙)的化学反应是可逆的，将上述吸热反应用于回收排热，将上述放热反应用于从化学蓄热材料放热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-27311号公报

专利文献2：日本特开2013-112706号公报

专利文献3：日本特开2015-40646号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，化学蓄热具有能够将热量以较高密度长期储藏、再利用的优点。但是，利用化学蓄热材料的化学蓄热装置存在放热及吸热的响应性低这样的问题。特别是，为了将化学蓄热装置用于引擎起动时加热催化剂，期望迅速放热至催化活性温度，现有的化学蓄热装置难以实现这种迅速放热。

作为难以实现上述迅速放热的理由，可以列举化学蓄热材料的热导率低。即，化学蓄热材料的放热反应通过该化学蓄热材料与反应介质接触来进行。但是，由于化学蓄热材料的热导率低，因此放热的热量至释放时需要时间，放热的热量传导到化学蓄热材料的未反应部分，导致未反应部分的化学蓄热材料的反应性(放热反应的反应性)降低。例如，如果化学蓄热材料呈颗粒状的形状，则在颗粒状的化学蓄热材料的表面附近放热反应达到饱和，难以充分且迅速地放热。