[发明专利]化学蓄热材料及其制造方法，以及化学热泵及其运转方法

说明书

提供在进行利用了碱土类金属的氢氧化物的脱水反应的蓄热的化学蓄热材料中显示更高的反应率并能实现更低温下的蓄热的化学蓄热材料。化学蓄热材料包含碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物和金属的酸盐。所述化学蓄热材料还包含碱金属的化合物，所述碱金属的化合物的量优选为相对于所述碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物为0.1～50摩尔％。所述金属的酸盐的量优选为相对于所述碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物为0.05～30摩尔％。

技术领域

本发明涉及化学蓄热材料及其制造方法，以及化学热泵及其运转方法。

背景技术

近年，因二氧化碳排出限制而要求化石燃料的使用削减，除各程序的节能化外，还需推进排热的利用。作为排热利用的手段，已知对水进行利用的100℃以下的温水蓄热。但温水蓄热中存在着：（1）因存在放热损失而不可能长时间蓄热，（2）因显热量小而需要大量的水，蓄热设备的紧凑化困难，（3）输出温度根据利用量而非恒定，逐渐下降等问题。从而，为了推进这样的排热的民生利用，需要开发更高效的蓄热技术。

作为高效的蓄热技术，有化学蓄热法。化学蓄热法由于伴随物质的吸着、水合等化学变化，所以相比于利用材料本身（水、熔融盐等）的潜热或显热进行的蓄热法，每单位质量的蓄热量较高。作为化学蓄热法，提出利用大气中的水蒸气的吸着和脱离进行的水蒸气吸着脱离法、对金属盐的氨吸收（氨络合物生成反应）、乙醇等有机物的吸着和脱离带来的反应等。考虑到对环境的负荷、装置的简便性，水蒸气吸着脱离法是最有利的。作为水蒸气吸着脱离法所用的化学蓄热材料，已知作为碱土类金属氢氧化物的氢氧化钙、氢氧化镁。

但这些氢氧化钙及氢氧化镁由于在100～400℃的低温域不发生有效的脱水反应，所以存在未作为实用性蓄热材料发挥功能这样的问题。

为了解决该问题，专利文献1中提出，通过利用镁与从镍、钴、铜及铝构成的群组选出的至少1种金属成分的复合氢氧化物，在100～300℃左右可蓄热的化学蓄热材料。

此外，专利文献2中提出以改善专利文献1中记载的化学蓄热材料的蓄热量为目的，对镁或钙的氢氧化物添加氯化锂等吸湿性金属盐而成的化学蓄热材料。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1 : 日本特开2007-309561号公报；

专利文献2 : 日本特开2009-186119号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

根据专利文献1及2中公开的技术，虽然能使蓄热动作温度在某种程度低温化，但在例如欲对工厂废热进行蓄热时等，由于工厂废热的温度域为200～250℃或更低温度域，所以，该蓄热动作温度并未足够低，高效利用工厂废热较为困难，因而希望谋求动作温度的进一步低温化。从蓄热效率的改良、蓄热系统的适用温度域的扩张等侧面来看，化学蓄热材料的动作温度的改良也仍然是重要的课题。

本发明鉴于上述现状，目的在于，提供在进行利用了碱土类金属的氢氧化物的脱水反应的蓄热的化学蓄热材料中显示更高的反应率并能实现更低温下的蓄热的化学蓄热材料及其制造方法，以及用于利用该化学蓄热材料进行蓄热及放热的化学热泵及其运转方法。

解决问题的手段：

为了解决上述问题，本案发明人们多次进行种种研究后发现，在制造利用了碱土类金属的氢氧化物的脱水反应的化学蓄热材料时，包含碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物和金属的酸盐的化学蓄热材料能制造显示更高的反应率并能实现更低温下的蓄热的化学蓄热材料，得出了本发明。

即第一本发明涉及化学蓄热材料，包含碱土类金属的氢氧化物及/或氧化物和金属的酸盐。