特許 5742547 化学蓄熱用反応器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5742547

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月1日

(54)【発明の名称】化学蓄熱用反応器

(51)【国際特許分類】

   F28D 20/00 20060101AFI20150611BHJP

   C09K 5/16 20060101ALI20150611BHJP

【ＦＩ】

   F28D20/00 G

   C09K5/00 H

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-164730(P2011-164730)

(22)【出願日】2011年7月27日

(65)【公開番号】特開2013-29240(P2013-29240A)

(43)【公開日】2013年2月7日

【審査請求日】2014年6月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(72)【発明者】

【氏名】若杉 知寿

(72)【発明者】

【氏名】志満津 孝

【審査官】 関口 勇

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１８１０５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０５０６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−１７５６８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０５−０４７６６７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−３１４８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１３７９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０６８６５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｄ ２０／００

Ｃ０９Ｋ ５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可逆的な発熱や吸熱反応の過程において膨張を伴う反応物が充填される反応部と、熱を輸送するための熱媒体が通る熱媒体流路部とが積層された反応器と、
該反応器の積層方向両端の外壁に夫々対向して配設された補強部と、
前記反応器の側方において前記積層方向に延び、両側の前記補強部を連結する連結フレームと、
前記外壁と前記補強部との間に配設され、前記反応器と前記補強部との間で応力を伝達する応力伝達部と、
を有する化学蓄熱用反応器。

【請求項2】

前記補強部は、前記反応器の前記外壁に向かって凸に構成され、前記応力伝達部に面接触するアーチ形のフレームを有している請求項１に記載の化学蓄熱用反応器。

【請求項3】

前記積層方向における前記補強部の外縁が、該積層方向外側に凸に湾曲している請求項１に記載の化学蓄熱用反応器。

【請求項4】

前記連結フレームが、前記反応器の側壁に接合されている請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の化学蓄熱用反応器。

【請求項5】

前記反応器の側壁には、前記熱媒体を前記熱媒体流路部に分配し、又は該熱媒体流路部を通過した前記熱媒体を集めるマニホールドが設けられ、
該マニホールドの壁部が前記連結フレームと一体化されている請求項４に記載の化学蓄熱用反応器。

【請求項6】

前記反応器の前記外壁には、所定方向に延びる第１肉抜き部が設けられ、
前記応力伝達部には、該第１肉抜き部と交差する方向に延びる第２肉抜き部が設けられている請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の化学蓄熱用反応器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、化学蓄熱用反応器に関する。

【背景技術】

【0002】

アルカリ土類金属酸化物を充填した反応器、水を貯蔵する水タンク、上記水タンクの水を上記反応器に供給する水供給管、及び上記反応器から水を水タンクに戻す還流管からなる密閉サイクル、上記反応器への水の給排水を制御する水送給手段、上記反応器内のアルカリ土類金属水酸化物を加熱分解しアルカリ土類金属酸化物に再生する加熱手段、並びに上記水送給手段を制御し上記アルカリ土類金属酸化物と水との可逆反応を制御する反応制御手段を備え、上記アルカリ土類金属酸化物の水和反応に伴い発生する熱を利用するようにした化学発熱装置が開示されている（特許文献１参照）。

【0003】

この化学発熱装置では、アルカリ土類金属酸化物を平板状成型体として反応器に積層充填することで、充填率の向上、反応器の小型化を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平７−１８０５３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、化学反応に伴い発生又は吸収する熱を熱媒体に輸送することを目的とした反応器は、反応物（蓄熱材）が充填される反応部と、熱媒体流路部とが交互に積層された熱交換器として構成され、積層される各部材の接合部はロウ付け等の接合によって構成される。この反応器の重量増加は、熱容量の増大を招き、熱交換効率の低下に直結するため、上記接合部や反応器の外壁等を薄肉に構成することが望ましい。

【0006】

しかしながら、反応物が可逆的な発熱や吸熱反応の過程において膨張を伴うものである場合には、該反応物の膨張時に、該反応物と接触する反応器の内壁面に対して数ＭＰａレベルの強い応力が作用することとなる。

【0007】

本発明は、上記事実を考慮して、反応物の膨張に起因する反応器の変形を抑制して、積層された各部材の接合部での応力集中を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１の発明は、可逆的な発熱や吸熱反応の過程において膨張を伴う反応物が充填される反応部と、熱を輸送するための熱媒体が通る熱媒体流路部とが積層された反応器と、該反応器の積層方向両端の外壁に夫々対向して配設された補強部と、前記反応器の側方において前記積層方向に延び、両側の前記補強部を連結する連結フレームと、前記外壁と前記補強部との間に配設され、前記反応器と前記補強部との間で応力を伝達する応力伝達部と、を有している。

【0009】

請求項１に記載の化学蓄熱用反応器では、反応部と熱媒体流路部とが積層されて反応器が構成され、該反応部に充填された反応物が、化学反応により可逆的に発熱及び吸熱を行い、熱媒体流路部を通る熱媒体を介して、その熱交換を行うことができる。

【0010】

この化学蓄熱用反応器では、補強部が、反応部と熱媒体流路部とが積層された反応器の積層方向両端の外壁に夫々対向して配設され、外壁と補強部との間に応力伝達部が配設されているので、反応物が化学反応の過程において膨張を伴うものであっても、その膨張に起因して反応器に生じる応力は、積層方向の外壁から応力伝達部を通じて補強部に伝達される。

【0011】

一方、両側の補強部は、反応器の側方において上記積層方向に延びる連結フレームにより連結されているので、該補強部側から反応器側への抗力が生じることとなる。これにより、反応物の膨張に起因する反応器の変形を抑制して、積層された各部材の接合部での応力集中を抑制することができる。

【0012】

請求項２の発明は、請求項１に記載の化学蓄熱用反応器において、前記補強部は、前記反応器の前記外壁に向かって凸に構成され、前記応力伝達部に面接触するアーチ形のフレームを有している。

【0013】

請求項２に記載の化学蓄熱用反応器では、補強部が、反応器の外壁に向かって凸となるアーチ形のフレームを有しており、該フレームが応力伝達部に面接触しているので、反応物の膨張に伴い反応器に生じる応力は、その接触部からフレームに伝達され、補強部に分散する。また同時に、補強部側から反応器側への抗力により、該反応器の変形を抑制することができる。このため、反応器と補強部との接触面積の増加を抑制しつつ、反応物の膨張に起因する反応器の変形を抑制することができる。

【0014】

請求項３の発明は、請求項１に記載の化学蓄熱用反応器において、前記積層方向における前記補強部の外縁が、該積層方向外側に凸に湾曲している。

【0015】

反応物の膨張の度合いが極めて大きい場合、反応器、応力伝達部と補強部との接触部の面積は、該接触部に生じる応力が材料の降伏応力以下となるように設定する必要がある。またこの場合の応力は、補強部の軸方向に直線的に分布する。

【0016】

請求項３に記載の化学蓄熱用反応器では、積層方向における補強部の外縁が、該積層方向外側に凸に湾曲しているので、反応器に生じた応力が補強部に伝達される際に、該応力が補強部及び連結フレームに広く分散する。このため、反応物が膨張及び収縮を繰り返すことにより繰返し応力を受ける補強部及び連結フレームの疲労強度を向上させることができる。

【0017】

請求項４の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の化学蓄熱用反応器において、前記連結フレームが、前記反応器の側壁に接合されている。

【0018】

反応器において、反応部と熱媒体流路部とが交互に積層され、積層される各部材の接合部がロウ付け等の接合によって構成されている場合、反応物の膨張に伴い反応器の生じる応力は、該接合部に集中し易くなる。

【0019】

しかしながら、請求項４に記載の化学蓄熱用反応器では、連結フレームが、反応器の側壁に接合され、該側壁に位置する接合部が補強されている。このため、接合部への応力の集中を抑制し、反応器の変形を抑制することができる。

【0020】

請求項５の発明は、請求項４に記載の化学蓄熱用反応器において、前記反応器の側壁には、前記熱媒体を前記熱媒体流路部に分配し、又は該熱媒体流路部を通過した前記熱媒体を集めるマニホールドが設けられ、該マニホールドの壁部が前記連結フレームと一体化されている。

【0021】

請求項５に記載の化学蓄熱用反応器では、反応器の側壁に設けられたマニホールドの壁部が、連結フレームと一体化されているので、反応物の膨張に起因した反応器の変形を抑制しつつ、熱容量の増加を抑制することができる。

【0022】

請求項６の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の化学蓄熱用反応器において、前記反応器の前記外壁には、所定方向に延びる第１肉抜き部が設けられ、前記応力伝達部には、該第１肉抜き部と交差する方向に延びる第２肉抜き部が設けられている。

【0023】

請求項６に記載の化学蓄熱用反応器では、反応器の外壁に第１肉抜き部が設けられ、応力伝達部に第２肉抜き部が設けられているので、反応物の膨張に起因した反応器の変形を抑制しつつ、熱容量の増加を抑制することができる。また第２肉抜き部は、第１肉抜き部と交差する方向に延びているので、補強部から応力伝達部を介して外壁に作用する抗力を、該外壁に均一に分散させることができる。

【発明の効果】

【0024】

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の化学蓄熱用反応器によれば、反応物の膨張に起因する反応器の変形を抑制して、積層された各部材の接合部での応力集中を抑制することができる、という優れた効果が得られる。

【0025】

請求項２に記載の化学蓄熱用反応器によれば、反応器と補強部との接触面積の増加を抑制しつつ、反応物の膨張に起因する反応器の変形を抑制することができる、という優れた効果が得られる。

【0026】

請求項３に記載の化学蓄熱用反応器によれば、補強部及び連結フレームの疲労強度を向上させることができる、という優れた効果が得られる。

【0027】

請求項４に記載の化学蓄熱用反応器によれば、接合部への応力の集中を抑制し、反応器の変形を抑制することができる、という優れた効果が得られる。

【0028】

請求項５に記載の化学蓄熱用反応器によれば、反応物の膨張に起因した反応器の変形を抑制しつつ、熱容量の増加を抑制することができる、という優れた効果が得られる。

【0029】

請求項６に記載の化学蓄熱用反応器によれば、反応物の膨張に起因した反応器の変形を抑制しつつ、熱容量の増加を抑制することができると共に、外壁に作用する補強部の抗力を、該外壁に均一に分散させることができる、という優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】図１から図６は、第１実施形態に係り、図１は、化学蓄熱用反応器を示す斜視図である。

【図2】化学蓄熱用反応器における熱媒体の流れを示す平面図である。

【図3】（Ａ）化学蓄熱用反応器における応力と抗力の釣合い状態を示す図である。（Ｂ）反応器の側壁の接合部を示す拡大平面図である。

【図4】補強枠における応力伝達部との接触部での応力と、積層方向における該接触部の変位量との関係を解析した結果を示す線図である。

【図5】図５及び図６は第１実施形態の変形例に係り、図５は、化学蓄熱用反応器を示す平面図である。

【図6】応力伝達部での応力と、補強枠における応力伝達部との接触部での応力と、積層方向における該接触部の変位量との関係を解析した結果を示す線図である。

【図7】図７から図１０は、第２実施形態に係り、図７は、化学蓄熱用反応器を示す斜視図である。

【図8】化学蓄熱用反応器を示す平面図である。

【図9】図９及び図１０は、第２実施形態の変形例に係り、図９は、化学蓄熱用反応器を示す斜視図である。

【図10】図１０及び図１１は、第３実施形態に係り、図１０は、反応器の外壁と補強部との接触部を示す要部拡大斜視図である。

【図11】壁部及び応力伝達部を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。

【0032】

［第１実施形態］
図１，図２において、本実施形態に係る化学蓄熱用反応器１０は、反応器１２と、補強部１４と、連結フレーム１６と、応力伝達部１８とを有している。

【0033】

反応器１２は、可逆的な発熱や吸熱反応の過程において膨張を伴う反応物２１が充填される反応部２２と、熱を輸送するための熱媒体が通る熱媒体流路部２４とが積層されている。この反応器１２は、積層方向両端の外壁２６と、該積層方向と例えば直交する方向の両端の側壁２８，２９（図２）と、底部３１（図７参照）とを有し、上方に開口部３２が形成されている。以下、積層方向を適宜「Ｘ方向」と呼び、積層方向と直交する方向を適宜「Ｙ方向」と呼ぶ。開口部３２の周囲には、フランジ３４が設けられており、該フランジ３４に、例えば水蒸気を供給するための装置（図示せず）が接続されるようになっている。

【0034】

図３（Ｂ）に示されるように、側壁２８側において、反応部２２、熱媒体流路部２４及び外壁２６を構成する各部材は、例えばステンレス鋼により構成され、接合部４２において、例えばロウ付けにより接合されている。側壁２９側についても同様である。反応部２２に充填される反応物２１としては、例えば酸化カルシウムが用いられる。

【0035】

また側壁２８にはマニホールド３８が取り付けられ、側壁２９にはマニホールド３９が取り付けられている。両側の側壁２８，２９において、熱媒体流路部２４とマニホールド３８，３９内とは夫々通じている。これにより、例えば配管３６（図１）からマニホールド３８内に矢印Ａ方向に流入した熱媒体は、側壁２８から各熱媒体流路部２４に入り、該熱媒体流路部２４を矢印Ｂ方向に通過して、側壁２９からマニホールド３９に抜け、配管（図示せず）に向けて矢印Ｃ方向に流れ出るようになっている。この熱媒体は、加熱対象物（図示せず）に供給される。なお、配管３６，３７の向きや、マニホールド３８，３９への接続位置は任意である。熱媒体としては、空気や水等が用いられる。

【0036】

図１，図２において、補強部１４は、反応器１２の積層方向両端の外壁２６に夫々対向して配設されている。この補強部１４は、反応器１２の外壁２６に向かって凸に構成され、応力伝達部１８に面接触するアーチ形のフレーム４４を有している。ここで、アーチ形とは、長手方向（Ｙ方向）の両端から中央部に向かうに従って外壁２６側に張り出す湾曲形状をいう。このアーチ形のフレーム４４には、後述する２つの応力伝達部１８と夫々面接触する座部４４Ａが２箇所形成されている。

【0037】

図１，図２において、連結フレーム１６は、反応器１２の側方において積層方向（Ｘ方向）に延び、両側の補強部１４を連結する部材である。この連結フレーム１６の位置は、Ｙ方向において、マニホールド３８，３９よりも外側に位置している。

【0038】

Ｘ方向に延びる連結フレーム１６の両端は、Ｙ方向に延びる直線形のフレーム４６により夫々連結されている。アーチ形のフレーム４４の両端は、直線形のフレーム４６の両端に夫々連結されている。これにより、補強部１４及び連結フレーム１６からなる補強枠４８が構成されている。この補強枠は、例えばステンレス鋼により構成されている。図示の例では、１つの反応器１２に２組の補強枠４８が取り付けられているが、補強枠４８の数はこれに限られず、１つであっても、また３つ以上であってもよい。

【0039】

図１，図２において、応力伝達部１８は、外壁２６と補強部１４との間に配設され、反応器１２と補強部１４との間で応力を伝達する部材である。本実施形態では、この応力伝達部１８は、例えばステンレス鋼を、反応器１２の高さ方向（Ｚ方向）に細長く、Ｘ方向に薄い板状に構成したものであり、一方の外壁２６につき、例えば２本ずつ用いられている。２本の応力伝達部１８は、Ｚ方向に沿って互いに平行に、かつＸ方向に離間して設けられている。この２本の応力伝達部１８に対して、２組の補強枠４８が夫々接触している。詳細には、図２に示されるように、応力伝達部１８が、アーチ形のフレーム４４の座部４４Ａに対して面接触している。なお、１つの外壁２６に対して用いられる応力伝達部１８の個数は、２本に限定されるものではなく、１本でもよく、また３本以上であってもよい。

【0040】

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１，図２において、本実施形態に係る化学蓄熱用反応器１０では、反応部２２と熱媒体流路部２４とが積層されて反応器１２が構成され、該反応部２２に充填された反応物２１が、化学反応により可逆的に発熱及び吸熱を行い、熱媒体流路部２４を通る熱媒体を介して、その熱交換を行うことができる。

【0041】

図３（Ａ）に示されるように、この化学蓄熱用反応器では、補強部１４が、反応部２２と熱媒体流路部２４とが積層された反応器１２の積層方向両端の外壁２６に夫々対向して配設され、外壁２６と補強部１４との間に応力伝達部１８が配設されているので、反応物２１が化学反応の過程において膨張を伴うものであっても、その膨張に起因して反応器１２に生じる応力Ｄは、積層方向の外壁２６から応力伝達部１８を通じて補強部１４に伝達される。一方、両側の補強部１４は、反応器１２の側方において上記積層方向に延びる連結フレーム１６により連結されているので、該補強部１４側から反応器１２側への抗力Ｅが生じることとなる。

【0042】

ここで、本実施形態では、補強部１４が、反応器１２の外壁２６に向かって凸となるアーチ形のフレーム４４を有しており、該フレーム４４が座部４４Ａにおいて応力伝達部１８に面接触しているので、反応物２１の膨張に伴い反応器１２に生じる応力Ｄは、その接触部からフレームに伝達され、補強部１４に分散する。また同時に、連結フレーム１６において抗力ｘが生じ、直線形のフレーム４６において抗力ｙが生じる。これらの抗力が合わさって、補強部１４側から反応器１２側への抗力Ｅとなることで、反応器１２の変形を抑制することができる。このため、反応物２１の膨張に起因する反応器１２の変形を抑制し、積層された各部材の接合部４２（図３（Ｂ））での応力集中を抑制することができる。

【0043】

また一般に、熱交換形の反応器１２では、反応部２２と熱媒体流路間において、高い熱交換効率が求められるが、反応器１２から補強部１４への熱伝導経路が存在すると、反応器１２の熱が、該補強部１４及び連結フレーム１６へと放熱して行き、熱交換効率が低下する。そこで、本実施形態では、補強部１４におけるアーチ形のフレーム４４が、反応器１２の外壁２６に設けられた例えば２つの応力伝達部１８に対して面接触するようにして、接触面積の増加を抑制し、反応器１２から補強部１４への伝熱経路に熱抵抗部（絞り）を設けている。これにより、反応器１２から補強部１４や連結フレーム１６への放熱を抑制することができる。

【0044】

図４は、補強枠４８における応力伝達部１８との接触部（座部４４Ａ）での応力と、積層方向（Ｘ方向）における該接触部の変位量との関係を解析した結果を示す線図である。▲印は本実施形態に係り、○印はアーチ形のフレーム４４を有しない矩形の補強枠の場合を示している。補強枠４８の形状については、補強部１４及び連結フレーム１６の厚さが４ｍｍ、連結フレーム１６の幅が８．６ｍｍである。アーチ形のフレーム４４の幅は１０ｍｍ、該アーチ形のフレーム４４の曲率半径が９６ｍｍである。

【0045】

解析条件は次のとおりである。応力伝達部１８に作用する応力Ｄの最大値は８６ＭＰａである。これは反応物２１の膨張力が３ＭＰａである場合に相当する。また補強枠４８の材質は、ヤング率が１９７ＭＰａ、ポアソン比が０．３、降伏応力が２６９ＭＰａのステンレス鋼とした。

【0046】

この結果から、補強部１４にアーチ形のフレーム４４を設けることにより、応力伝達部１８との接触部（座部４４Ａ）の変位量を抑制でき、更には反応器１２の変形を抑制できることがわかる。

【0047】

（変形例）
補強部１４の構成は、上記のものに限られず、例えば図５に示される構成とすることも可能である。この例では、積層方向（Ｘ方向）における補強部１４の外縁５０が、該積層方向外側に凸に湾曲し、補強部１４のＸ方向の幅が、Ｙ方向の中央部において最も大きく、両端に向かって漸減している。補強部１４のうち、外壁２６に対向する内縁５２は、Ｙ方向に直線状となっており、該内縁５２が応力伝達部１８に面接触するように構成されている。

【0048】

反応物２１の膨張の度合いが極めて大きい場合、反応器１２、応力伝達部１８と補強部１４との接触部の面積は、該接触部に生じる応力が材料の降伏応力以下となるように設定する必要がある。またこの場合の応力は、補強部１４の軸方向（Ｙ方向）に直線的に分布する。

【0049】

変形例に係る補強部１４を有する化学蓄熱用反応器１０では、積層方向（Ｘ方向）における補強部１４の外縁５０が、該積層方向外側に凸に湾曲しているので、反応器１２に生じた応力が補強部１４に伝達される際に、該応力が補強部１４及び連結フレーム１６に広く分散する。このため、反応物２１が膨張及び収縮を繰り返すことにより繰返し応力を受ける補強部１４及び連結フレーム１６の疲労強度を向上させることができる。

【0050】

図６は、図４と同様に、補強枠４８における応力伝達部１８との接触部（内縁５２）での応力と、積層方向（Ｘ方向）における該接触部の変位量との関係を解析した結果を示す線図である。●印は補強部１４の外縁５０が積層方向外側に凸に湾曲した本変形例に係り、○印は補強部１４の幅が一定の場合を示している。補強枠４８の形状については、補強部１４及び連結フレーム１６の厚さが４ｍｍ、連結フレーム１６の幅が８．６ｍｍである。アーチ形のフレーム４４の幅は１０ｍｍ、補強部１４の外縁５０の曲率半径が９６ｍｍである。解析条件は次のとおりである。応力伝達部１８に作用する応力の最大値は２３ＭＰａである。これは反応物２１の膨張力が３ＭＰａである場合に相当する。補強枠４８の材質については、図４の場合と同様である。

【0051】

この結果から、補強部１４の外縁５０を積層方向（Ｘ方向）外側に凸に湾曲させることにより、応力伝達部１８との接触部（内縁５２）の変位量を抑制でき、更には反応器１２の変形を抑制できることがわかる。

【0052】

［第２実施形態］
図７，図８において、本実施形態に係る化学蓄熱用反応器２０では、連結フレーム１６が、反応器１２の側壁２８，２９に、例えばロウ付けにより接合されている。反応器１２には、熱媒体流路部２４及び外壁２６を構成する各部材の接合部４２が、側壁２８，２９の双方に存在するが、この接合部４２が、積層方向（Ｘ方向）の全体にわたって、連結フレーム１６により直接補強された構造となっている。本実施形態では、反応器１２に例えば３組の補強枠４８が取り付けられている。なお、補強部１４は、アーチ形のフレーム４４を有するものに限られず、図５に示される変形例の構成であってもよい。

【0053】

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

【0054】

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。反応器１２において、反応部２２、熱媒体流路部２４とが交互に積層され、積層される各部材の接合部４２がロウ付け等の接合によって構成されている場合、反応物２１の膨張に伴い反応器１２の生じる応力は、該接合部４２に集中し易くなる。

【0055】

しかしながら、本実施形態に係る化学蓄熱用反応器２０では、連結フレーム１６が反応器１２の側壁２８，２９に接合され、該側壁２８，２９に位置する接合部４２が補強されている。このため、接合部４２への応力の集中を抑制し、反応器１２の変形を抑制することができる。

【0056】

（変形例）
図９に示される変形例では、反応器１２の側壁２８，２９に、熱媒体を熱媒体流路部２４に分配し、又は該熱媒体流路部２４を通過した熱媒体を集めるマニホールド３８，３９が設けられており、該マニホールド３８，３９の壁部が連結フレーム１６に一体化されている。ここで、一方のマニホールド３８を例に取ると、壁部とは、例えば上壁部３８Ａ及び下壁部３８Ｂである。３組の補強枠４８のうち、Ｚ方向の中間に位置する補強枠４８の連結フレーム１６は、マニホールド３８，３９内を貫通し、かつ側壁２８，２９に夫々接合されている。

【0057】

本変形例では、反応器１２の側壁２８，２９に設けられたマニホールド３８，３９の壁部が、連結フレーム１６と一体化されているので、該連結フレーム１６が壁部と別体とされている場合と比較して、反応物２１の膨張に起因した反応器１２の変形を抑制しつつ、熱容量の増加を抑制することができる。

【0058】

［第３実施形態］
図１０，図１１において、本実施形態に係る化学蓄熱用反応器３０では、反応器１２の外壁２６に、所定方向の一例たるＸ方向に延びる第１肉抜き部６１が設けられ、応力伝達部１８には、該第１肉抜き部６１と交差する方向（Ｚ方向）に延びる第２肉抜き部６２が設けられている。

【0059】

第１肉抜き部６１は、エッチング等により外壁２６にＹ方向に延びる穴を開けたものであり、例えば該外壁２６のＺ方向に複数形成されている。この第１肉抜き部６１は、外壁２６のＹ方向両側に開口していてもよいし、片側のみに開口していてもよい。また第１肉抜き部６１の開口部分に栓をしてもよい。

【0060】

第２肉抜き部６２は、応力伝達部１８における外壁２６への当接面に、Ｚ方向に延びる溝を、Ｙ方向に複数配列したものである。各々の第２肉抜き部６２は、応力伝達部１８の全長にわたって連続しているが、部分的或いは断続的なものであってもよい。

【0061】

応力伝達部１８から外壁２６に伝わる抗力を、該外壁２６に均一に分散させるためには、第１肉抜き部６１が延びる方向と、第２肉抜き部６２が延びる方向とが直交していることが望ましい。

【0062】

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

【0063】

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１０，図１１において、本実施形態に係る化学蓄熱用反応器３０では、反応器１２の外壁２６に第１肉抜き部６１が設けられ、応力伝達部１８に第２肉抜き部６２が設けられているので、反応物２１（図１参照）の膨張に起因した反応器１２の変形を抑制しつつ、熱容量の増加を抑制することができる。

【0064】

具体的には、応力伝達部１８と外壁２６との接触面積が、該応力伝達部１８に第２肉抜き部６２を設けることで減少しているので、外壁２６から応力伝達部１８への伝熱経路に熱抵抗部（絞り）を設けることができる。これにより、化学蓄熱用反応器３０における熱容量の増加を抑制することができる。

【0065】

また第２肉抜き部６２は、第１肉抜き部６１と交差する方向に延びているので、補強部１４から応力伝達部１８を介して外壁２６に作用する抗力を、該外壁２６に均一に分散させることができる。このため、反応器１２の変形を均等に抑制することができる。

【0066】

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、夫々単独での形態に限られず、適宜組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0067】

１０ 化学蓄熱用反応器
１２ 反応器
１４ 補強部
１６ 連結フレーム
１８ 応力伝達部
２０ 化学蓄熱用反応器
２１ 反応物
２２ 反応部
２４ 熱媒体流路部
２６ 外壁
２８ 側壁
２９ 側壁
３０ 化学蓄熱用反応器
３８ マニホールド
３８Ａ 上壁部（壁部）
３８Ｂ 下壁部（壁部）
３９ マニホールド
４４ アーチ形のフレーム
５０ 外縁
６１ 第１肉抜き部
６２ 第２肉抜き部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】