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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023135060
(43)【公開日】2023-09-28
(54)【発明の名称】ケミカルヒートポンプ及び反応率算出方法
(51)【国際特許分類】
F25B 17/08 20060101AFI20230921BHJP
F28D 20/00 20060101ALI20230921BHJP
【ＦＩ】
F25B17/08 C
F28D20/00 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022040073
(22)【出願日】2022-03-15
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和２年度、知の拠点あいち重点研究プロジェクトＩＩＩ期、「熱／電気バッテリーで構築するエネルギーマネジメント技術」に係る委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】000003942
【氏名又は名称】日新電機株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】504139662
【氏名又は名称】国立大学法人東海国立大学機構
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】岩苔 翼
(72)【発明者】
【氏名】小林 敬幸
【テーマコード（参考）】
3L093
【Ｆターム（参考）】
3L093NN03
3L093PP01
(57)【要約】
【課題】蓄熱動作と放熱動作との切り替えを適切なタイミングで円滑に行うことを可能としたケミカルヒートポンプ及び反応率算出方法を提供する。
【解決手段】ケミカルヒートポンプ１１は、蒸発器１４を加熱する第１熱媒体を供給及び排出する加熱用流路２１ａを有する蒸発器加熱経路２１と、回収器１５を冷却する第２熱媒体を供給及び排出する冷却用流路２２ａを有する回収器冷却経路２２とを備える。ケミカルヒートポンプ１１の第１算出部は、蒸発器加熱経路２１における第１熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気生成量に基づいて、化学蓄熱材１２の水和反応の反応率を算出する。ケミカルヒートポンプ１１の第２算出部は、回収器冷却経路２２における第２熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気回収量に基づいて、化学蓄熱材１２の脱水反応の反応率を算出する。
【選択図】図１
【解決手段】ケミカルヒートポンプ１１は、蒸発器１４を加熱する第１熱媒体を供給及び排出する加熱用流路２１ａを有する蒸発器加熱経路２１と、回収器１５を冷却する第２熱媒体を供給及び排出する冷却用流路２２ａを有する回収器冷却経路２２とを備える。ケミカルヒートポンプ１１の第１算出部は、蒸発器加熱経路２１における第１熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気生成量に基づいて、化学蓄熱材１２の水和反応の反応率を算出する。ケミカルヒートポンプ１１の第２算出部は、回収器冷却経路２２における第２熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気回収量に基づいて、化学蓄熱材１２の脱水反応の反応率を算出する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
脱水反応により蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材と、
前記化学蓄熱材が収容される反応器と、
前記水和反応に用いる蒸気を生成する蒸発器と、
前記脱水反応により発生した蒸気を回収する回収器と、
前記蒸発器を加熱する第１熱媒体を供給及び排出する加熱用流路を有する蒸発器加熱経路と、
前記回収器を冷却する第２熱媒体を供給及び排出する冷却用流路を有する回収器冷却経路と、
前記水和反応の反応率を算出する第１算出部、及び前記脱水反応の反応率を算出する第２算出部の少なくとも一方の算出部と、を備え、
前記第１算出部は、前記蒸発器加熱経路における前記第１熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気生成量に基づいて前記水和反応の反応率を算出し、
前記第２算出部は、前記回収器冷却経路における前記第２熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気回収量に基づいて前記脱水反応の反応率を算出する、ケミカルヒートポンプ。
前記化学蓄熱材が収容される反応器と、
前記水和反応に用いる蒸気を生成する蒸発器と、
前記脱水反応により発生した蒸気を回収する回収器と、
前記蒸発器を加熱する第１熱媒体を供給及び排出する加熱用流路を有する蒸発器加熱経路と、
前記回収器を冷却する第２熱媒体を供給及び排出する冷却用流路を有する回収器冷却経路と、
前記水和反応の反応率を算出する第１算出部、及び前記脱水反応の反応率を算出する第２算出部の少なくとも一方の算出部と、を備え、
前記第１算出部は、前記蒸発器加熱経路における前記第１熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気生成量に基づいて前記水和反応の反応率を算出し、
前記第２算出部は、前記回収器冷却経路における前記第２熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気回収量に基づいて前記脱水反応の反応率を算出する、ケミカルヒートポンプ。
【請求項2】
前記第１算出部を備え、
前記第１算出部で求められる前記蒸気生成量は、前記反応器内を前記水和反応の圧力条件にするための未反応蒸気生成量を除いた蒸気生成量であり、
前記第１熱媒体の前記供給温度及び前記第２熱媒体の前記供給温度から求められる蒸気圧に基づいて前記未反応蒸気生成量を算出する、請求項１に記載のケミカルヒートポンプ。
前記第１算出部で求められる前記蒸気生成量は、前記反応器内を前記水和反応の圧力条件にするための未反応蒸気生成量を除いた蒸気生成量であり、
前記第１熱媒体の前記供給温度及び前記第２熱媒体の前記供給温度から求められる蒸気圧に基づいて前記未反応蒸気生成量を算出する、請求項１に記載のケミカルヒートポンプ。
【請求項3】
前記第２算出部を備え、
前記第２算出部で求められる前記蒸気回収量は、前記反応器内を前記脱水反応の圧力条件にするための未反応蒸気回収量を除いた蒸気回収量であり、
前記第１熱媒体の前記供給温度及び前記第２熱媒体の前記供給温度から求められる蒸気圧に基づいて前記未反応蒸気回収量を算出する、請求項１又は請求項２に記載のケミカルヒートポンプ。
前記第２算出部で求められる前記蒸気回収量は、前記反応器内を前記脱水反応の圧力条件にするための未反応蒸気回収量を除いた蒸気回収量であり、
前記第１熱媒体の前記供給温度及び前記第２熱媒体の前記供給温度から求められる蒸気圧に基づいて前記未反応蒸気回収量を算出する、請求項１又は請求項２に記載のケミカルヒートポンプ。
【請求項4】
前記第１算出部を備え、
前記第１算出部で求められる前記蒸気生成量は、前記反応器内が前記水和反応の圧力条件に達した後の蒸気生成量であり、
前記反応器内の圧力、及び前記蒸発器内の圧力の検出結果に基づいて前記蒸気生成量を算出する、請求項１に記載のケミカルヒートポンプ。
前記第１算出部で求められる前記蒸気生成量は、前記反応器内が前記水和反応の圧力条件に達した後の蒸気生成量であり、
前記反応器内の圧力、及び前記蒸発器内の圧力の検出結果に基づいて前記蒸気生成量を算出する、請求項１に記載のケミカルヒートポンプ。
【請求項5】
前記第２算出部を備え、
前記第２算出部で求められる前記蒸気回収量は、前記反応器内が前記脱水反応の圧力条件に達した後の蒸気回収量であり、
前記反応器内の圧力、及び前記回収器内の圧力の検出結果に基づいて前記蒸気回収量を算出する、請求項１又は請求項４に記載のケミカルヒートポンプ。
前記第２算出部で求められる前記蒸気回収量は、前記反応器内が前記脱水反応の圧力条件に達した後の蒸気回収量であり、
前記反応器内の圧力、及び前記回収器内の圧力の検出結果に基づいて前記蒸気回収量を算出する、請求項１又は請求項４に記載のケミカルヒートポンプ。
【請求項6】
前記回収器内に配置され、前記脱水反応により生じた蒸気を回収する回収材を備える、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のケミカルヒートポンプ。
【請求項7】
脱水反応により蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材と、
前記化学蓄熱材が収容される反応器と、
前記水和反応に用いる蒸気を生成する蒸発器と、
前記脱水反応により発生した蒸気を回収する回収器と、
前記蒸発器を加熱する第１熱媒体を供給及び排出する加熱用流路を有する蒸発器加熱経路と、
前記回収器を冷却する第２熱媒体を供給及び排出する冷却用流路を有する回収器冷却経路と、を備えるケミカルヒートポンプの前記水和反応及び前記脱水反応の少なくとも一方の反応率を算出する反応率算出方法であって、
前記蒸発器加熱経路における前記第１熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気生成量に基づいて前記水和反応の反応率を算出し、
前記回収器冷却経路における前記第２熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気回収量に基づいて前記脱水反応の反応率を算出する、反応率算出方法。
前記化学蓄熱材が収容される反応器と、
前記水和反応に用いる蒸気を生成する蒸発器と、
前記脱水反応により発生した蒸気を回収する回収器と、
前記蒸発器を加熱する第１熱媒体を供給及び排出する加熱用流路を有する蒸発器加熱経路と、
前記回収器を冷却する第２熱媒体を供給及び排出する冷却用流路を有する回収器冷却経路と、を備えるケミカルヒートポンプの前記水和反応及び前記脱水反応の少なくとも一方の反応率を算出する反応率算出方法であって、
前記蒸発器加熱経路における前記第１熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気生成量に基づいて前記水和反応の反応率を算出し、
前記回収器冷却経路における前記第２熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気回収量に基づいて前記脱水反応の反応率を算出する、反応率算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ケミカルヒートポンプ及び反応率算出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に開示されるように、ケミカルヒートポンプを用いる蒸気発生装置が知られている。ケミカルヒートポンプは、脱水反応により蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材が収容される反応器を備えている。また、特許文献２に開示されるように、化学蓄熱システムにおいて、化学蓄熱材が収容された反応器と、反応器から放出された反応蒸気を凝縮するとともに反応器に反応蒸気を供給する蒸発凝縮部とを備える構成が知られている。蒸発凝縮部における蒸気生成量は、蒸発凝縮部に供給する媒体の温度、蒸発凝縮部から回収された媒体の温度、及び媒体の流量から推定することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－１５８２９９号公報
【特許文献2】特開２０１３－２０４８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のようにケミカルヒートポンプは、脱水反応により蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材が収容される反応器を備えている。このようなケミカルヒートポンプの熱効率を高めるためには、蓄熱動作と放熱動作との切り替えを適切なタイミングで円滑に行うことが重要である。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するケミカルヒートポンプは、脱水反応により蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材と、前記化学蓄熱材が収容される反応器と、前記水和反応に用いる蒸気を生成する蒸発器と、前記脱水反応により発生した蒸気を回収する回収器と、前記蒸発器を加熱する第１熱媒体を供給及び排出する加熱用流路を有する蒸発器加熱経路と、前記回収器を冷却する第２熱媒体を供給及び排出する冷却用流路を有する回収器冷却経路と、前記水和反応の反応率を算出する第１算出部、及び前記脱水反応の反応率を算出する第２算出部の少なくとも一方の算出部と、を備え、前記第１算出部は、前記蒸発器加熱経路における前記第１熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気生成量に基づいて前記水和反応の反応率を算出し、前記第２算出部は、前記回収器冷却経路における前記第２熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気回収量に基づいて前記脱水反応の反応率を算出する。
【0006】
この構成によれば、ケミカルヒートポンプは、水和反応に用いる蒸気を生成する蒸発器と、脱水反応により発生した蒸気を回収する回収器とを備えているため、蒸発器と回収器とを交互に使用することができる。これにより、蓄熱動作と放熱動作との切り替えを円滑に行うことが可能となる。また、ケミカルヒートポンプは、上記第１算出部及び第２算出部の少なくとも一方の算出部を備えている。このため、水和反応の反応率及び脱水反応の反応率の少なくとも一方の反応率の算出結果に基づいて蓄熱動作と放熱動作との切り替えを行うことが可能となる。これにより、蓄熱動作と放熱動作との切り替えを適切なタイミングで行うことが可能となる。
【0007】
上記ケミカルヒートポンプは、前記第１算出部を備え、前記第１算出部で求められる前記蒸気生成量は、前記反応器内を前記水和反応の圧力条件にするための未反応蒸気生成量を除いた蒸気生成量であり、前記第１熱媒体の前記供給温度及び前記第２熱媒体の前記供給温度から求められる蒸気圧に基づいて前記未反応蒸気生成量を算出してもよい。
【0008】
この構成によれば、第１算出部において、未反応蒸気生成量を除いた蒸気生成量を用いることにより、第１算出部で算出される水和反応の反応率の精度を高めることができる。ここで、未反応蒸気生成量の算出には、例えば、蒸発器内の温度等を利用することが可能である。しかしながら、蒸発器内等の容器内の温度の均一性は低く、結果として反応率の算出精度が低くなったり、温度センサの配置が煩雑となったりするおそれがある。この点、上記ケミカルヒートポンプでは、未反応蒸気生成量を第１熱媒体の供給温度及び第２熱媒体の供給温度から求められる蒸気圧に基づいて算出している。第１熱媒体の供給温度及び第２熱媒体の供給温度であれば、例えば、流路内に配置した温度センサによって簡便かつ比較的高精度で測定することができる。これにより、第１算出部では、未反応蒸気生成量を簡便かつ比較的高精度で算出することができる。
【0009】
上記ケミカルヒートポンプは、前記第２算出部を備え、前記第２算出部で求められる前記蒸気回収量は、前記反応器内を前記脱水反応の圧力条件にするための未反応蒸気回収量を除いた蒸気回収量であり、前記第１熱媒体の前記供給温度及び前記第２熱媒体の前記供給温度から求められる蒸気圧に基づいて前記未反応蒸気回収量を算出してもよい。
【0010】
この構成によれば、第２算出部において、未反応蒸気回収量を除いた蒸気回収量を用いることにより、第２算出部で算出される脱水反応の反応率の精度を高めることができる。ここで、未反応蒸気回収量の算出には、例えば、回収器内の温度等を利用することが可能である。しかしながら、回収器内等の容器内の温度の均一性は低く、結果として反応率の算出精度が低くなったり、温度センサの配置が煩雑となったりするおそれがある。この点、上記ケミカルヒートポンプでは、未反応蒸気回収量を第１熱媒体の供給温度及び第２熱媒体の供給温度から求められる蒸気圧に基づいて算出している。第１熱媒体の供給温度及び第２熱媒体の供給温度であれば、例えば流路内に配置した温度センサによって簡便かつ比較的高精度で測定することができる。これにより、第２算出部では、未反応蒸気回収量を簡便かつ比較的高精度で算出することができる。
【0011】
上記ケミカルヒートポンプは、前記第１算出部を備え、前記第１算出部で求められる前記蒸気生成量は、前記反応器内が前記水和反応の圧力条件に達した後の蒸気生成量であり、前記反応器内の圧力、及び前記蒸発器内の圧力の検出結果に基づいて前記蒸気生成量を算出してもよい。
【0012】
この構成によれば、第１算出部で求められる蒸気生成量を水和反応に使用された蒸気量に近づけることができる。これにより、第１算出部で算出される水和反応の反応率の精度を高めることができる。また、反応器内の圧力、及び蒸発器内の圧力は、反応器内及び蒸発器内に配置した圧力センサによって簡便かつ比較的高精度で測定することができる。これにより、第１算出部では、反応器内が水和反応の圧力条件に達した後の蒸気生成量を簡便かつ比較的高精度で求めることができる。
【0013】
上記ケミカルヒートポンプは、前記第２算出部を備え、前記第２算出部で求められる前記蒸気回収量は、前記反応器内が前記脱水反応の圧力条件に達した後の蒸気回収量であり、前記反応器内の圧力、及び前記回収器内の圧力の検出結果に基づいて前記蒸気回収量を算出してもよい。
【0014】
この構成によれば、第２算出部で求められる蒸気回収量を脱水反応により発生した蒸気量に近づけることができる。これにより、第２算出部で算出される脱水反応の反応率の精度を高めることができる。また、反応器内の圧力、及び回収器内の圧力は、反応器内及び回収器内に配置した圧力センサによって簡便かつ比較的高精度で測定することができる。これにより、第２算出部では、反応器内が脱水反応の圧力条件に達した後の蒸気回収量を簡便かつ比較的高精度で求めることができる。
【0015】
上記ケミカルヒートポンプは、前記回収器内に配置され、前記脱水反応により生じた蒸気を回収する回収材を備えていてもよい。
この構成によれば、反応器内の化学蓄熱材から発生する蒸気が比較的低圧であったとしても、その低圧の蒸気と水和反応可能な回収材を用いることで、化学蓄熱材の脱水反応を進行させることができる。
この構成によれば、反応器内の化学蓄熱材から発生する蒸気が比較的低圧であったとしても、その低圧の蒸気と水和反応可能な回収材を用いることで、化学蓄熱材の脱水反応を進行させることができる。
【0016】
上記課題を解決する反応率算出方法は、脱水反応により蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材と、前記化学蓄熱材が収容される反応器と、前記水和反応に用いる蒸気を生成する蒸発器と、前記脱水反応により発生した蒸気を回収する回収器と、前記蒸発器を加熱する第１熱媒体を供給及び排出する加熱用流路を有する蒸発器加熱経路と、前記回収器を冷却する第２熱媒体を供給及び排出する冷却用流路を有する回収器冷却経路と、を備えるケミカルヒートポンプの前記水和反応及び前記脱水反応の少なくとも一方の反応率を算出する反応率算出方法であって、前記蒸発器加熱経路における前記第１熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気生成量に基づいて前記水和反応の反応率を算出し、前記回収器冷却経路における前記第２熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気回収量に基づいて前記脱水反応の反応率を算出する。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、蓄熱動作と放熱動作との切り替えを適切なタイミングで円滑に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第１実施形態におけるケミカルヒートポンプを示す概略図である。
【図2】ケミカルヒートポンプの制御部を示すブロック図である。
【図3】放熱動作及び蓄熱動作を説明するフロー図である。
【図4】放熱動作及び蓄熱動作を説明するタイムチャートである。
【図5】第２実施形態におけるケミカルヒートポンプを示す概略図である。
【図6】放熱動作及び蓄熱動作を説明するフロー図である。
【図7】変更例におけるケミカルヒートポンプの一部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
【0020】
図１及び図２に示すように、第１実施形態のケミカルヒートポンプ１１は、化学蓄熱材１２と、化学蓄熱材１２が収容される反応器１３とを備えている。ケミカルヒートポンプ１１は、蒸発器１４と、回収器１５と、蒸発器加熱経路２１と、回収器冷却経路２２とを備えている。ケミカルヒートポンプ１１は、制御部１６を備えている。制御部１６は、第１算出部３１と第２算出部３２とを備えている。ケミカルヒートポンプ１１は、例えば、工場等から発生する排熱を化学蓄熱材１２で蓄熱し、排熱の温度よりも高い温度の熱を化学蓄熱材１２から放熱可能とするシステムである。
【0021】
＜化学蓄熱材１２及び反応器１３＞
化学蓄熱材１２は、脱水反応により蓄熱し、水和反応により放熱する材料である。化学蓄熱材１２としては、周知の固体材料を用いることができる。化学蓄熱材１２は、反応を行う化学蓄熱物質のみから構成してもよいし、例えば、粒子状の化学蓄熱物質を水蒸気透過性樹脂等の水蒸気透過性のバインダーで結合した材料であってもよい。化学蓄熱物質としては、例えば、塩化カルシウム、硫酸カルシウム等が挙げられる。化学蓄熱材１２は、一種を用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。化学蓄熱材１２は、水蒸気透過部を有する容器に入れて配置してもよい。
化学蓄熱材１２は、脱水反応により蓄熱し、水和反応により放熱する材料である。化学蓄熱材１２としては、周知の固体材料を用いることができる。化学蓄熱材１２は、反応を行う化学蓄熱物質のみから構成してもよいし、例えば、粒子状の化学蓄熱物質を水蒸気透過性樹脂等の水蒸気透過性のバインダーで結合した材料であってもよい。化学蓄熱物質としては、例えば、塩化カルシウム、硫酸カルシウム等が挙げられる。化学蓄熱材１２は、一種を用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。化学蓄熱材１２は、水蒸気透過部を有する容器に入れて配置してもよい。
【0022】
化学蓄熱物質の一種である塩化カルシウムの蓄熱動作時の脱水反応は、例えば、下記式（ａ）で表される。
ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ→ＣａＣｌ２・Ｈ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ・・・（ａ）
塩化カルシウムには、例えば、水蒸気圧が１ｋＰａの条件の場合、８０℃の排熱を利用して蓄熱させることができる。
ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ→ＣａＣｌ２・Ｈ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ・・・（ａ）
塩化カルシウムには、例えば、水蒸気圧が１ｋＰａの条件の場合、８０℃の排熱を利用して蓄熱させることができる。
【0023】
また、塩化カルシウムの放熱動作時の水和反応は、例えば、下記式（ｂ）で表される。
ＣａＣｌ２・Ｈ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ→ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ・・・（ｂ）
塩化カルシウムは、例えば、水蒸気圧が１００ｋＰａの条件の場合、１７０℃の熱を放熱する。
ＣａＣｌ２・Ｈ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ→ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ・・・（ｂ）
塩化カルシウムは、例えば、水蒸気圧が１００ｋＰａの条件の場合、１７０℃の熱を放熱する。
【0024】
すなわち、例えば、蓄熱動作の温度条件を８０℃、放熱動作の温度条件を１７０℃とした場合、塩化カルシウムの雰囲気における水蒸気圧を１ｋＰａから１００ｋＰａまで上昇させることで、放熱動作が開始される。
【0025】
反応器１３は、化学蓄熱材１２と熱媒体との熱交換を行う熱交換器を備えている。蓄熱動作時には、化学蓄熱材１２を加熱する加熱媒体を外部から熱交換器に供給する。詳述すると、排熱の熱源ＨＳから加熱媒体供給路Ｌ１を通じて反応器１３の熱交換器に加熱媒体を供給する。加熱媒体供給路Ｌ１は、加熱媒体温度センサＬ１ａを備えている。
【0026】
放熱動作時には、化学蓄熱材１２から発生した熱を反応器１３から外部に熱輸送する。詳述すると、ケミカルヒートポンプ１１は、図示を省略した熱輸送経路を備えている。熱輸送経路は、例えば、水蒸気を熱媒体として熱輸送するように構成することができる。熱媒体としては、排熱を利用して発生させた蒸気を利用してもよいし、反応器１３内の熱交換器内や加熱媒体供給路Ｌ１に残留する水又は水蒸気を利用してもよい。
【0027】
＜蒸発器１４及び蒸発器加熱経路２１＞
図１に示すように、蒸発器１４には、水１４ａが貯留されている。蒸発器１４は、水１４ａと第１熱媒体との熱交換を行う熱交換器を備えている。蒸発器加熱経路２１は、排熱の熱源ＨＳから第１熱媒体を蒸発器１４に供給及び排出する加熱用流路２１ａを有している。蒸発器加熱経路２１は、第１熱媒体の供給温度を検出する第１供給温度センサ２１ｂと、第１熱媒体の排出温度を検出する第１排出温度センサ２１ｃとを備えている。蒸発器加熱経路２１は、第１熱媒体の供給流量を検出する第１流量センサ２１ｄを備えている。
図１に示すように、蒸発器１４には、水１４ａが貯留されている。蒸発器１４は、水１４ａと第１熱媒体との熱交換を行う熱交換器を備えている。蒸発器加熱経路２１は、排熱の熱源ＨＳから第１熱媒体を蒸発器１４に供給及び排出する加熱用流路２１ａを有している。蒸発器加熱経路２１は、第１熱媒体の供給温度を検出する第１供給温度センサ２１ｂと、第１熱媒体の排出温度を検出する第１排出温度センサ２１ｃとを備えている。蒸発器加熱経路２１は、第１熱媒体の供給流量を検出する第１流量センサ２１ｄを備えている。
【0028】
＜回収器１５及び回収器冷却経路２２＞
回収器１５は、ケミカルヒートポンプ１１の蓄熱動作時において、反応器１３内の化学蓄熱材１２の脱水反応により生じた蒸気を回収する。回収器１５は、脱水反応により生じた蒸気と、回収器１５に供給される第２熱媒体との熱交換を行う熱交換器を備えている。本実施形態のケミカルヒートポンプ１１は、回収器１５内に配置され、化学蓄熱材１２の脱水反応により生じた蒸気を回収する回収材を備えている。
回収器１５は、ケミカルヒートポンプ１１の蓄熱動作時において、反応器１３内の化学蓄熱材１２の脱水反応により生じた蒸気を回収する。回収器１５は、脱水反応により生じた蒸気と、回収器１５に供給される第２熱媒体との熱交換を行う熱交換器を備えている。本実施形態のケミカルヒートポンプ１１は、回収器１５内に配置され、化学蓄熱材１２の脱水反応により生じた蒸気を回収する回収材を備えている。
【0029】
回収材としては、反応器１３内の化学蓄熱材１２の脱水反応により生じた蒸気（水）と水和反応させることが可能な材料を用いることができる。回収材は、熱交換器により加熱又は冷却されるように回収器１５内に配置される。回収材による蒸気の回収は、回収器１５に供給される第２熱媒体によって回収材を冷却することで促進される。
【0030】
回収器１５内の回収材が水和反応することで、回収器１５内の圧力を低下させることができる。これにより、反応器１３内の化学蓄熱材１２から発生する蒸気が比較的低圧（低温）であったとしても、その低圧の蒸気と水和反応可能な回収材を用いることで、化学蓄熱材１２の脱水反応を進行させることができる。
【0031】
回収材としては、周知の固体材料を用いることができる。回収材は、水和反応及び脱水反応し得る回収用物質のみから構成してもよいし、粒子状の回収用物質を水蒸気透過性樹脂等の水蒸気透過性のバインダーで結合した材料であってもよい。
【0032】
回収材（回収用物質）としては、例えば、大気圧未満の圧力条件において蒸気が凝縮する温度よりも高い温度で水和反応する物質を好適に用いることができる。これにより、ケミカルヒートポンプ１１の操作条件を大気圧未満（減圧下）とし、この圧力条件で蒸気が凝縮する温度よりも高い温度の冷水を第２熱媒体として用いることが可能となる。
【0033】
ここで、本明細書でいう回収材の水和反応は、回収材としての多孔質材料を用いた蒸気（水分）の吸着も含まれる。すなわち、回収材と水との反応は、回収材としての多孔質材料を用いた蒸気（水分）の脱着も含まれる。回収用物質としては、例えば、ゼオライト、水酸化リチウム、硫酸マグネシウム、シュウ化ストロンチウム、活性炭、多孔性金属錯体（ＭＯＦ）等が挙げられる。回収材は、一種を用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。回収材は、水蒸気透過部を有する容器に入れて配置してもよい。
【0034】
回収器冷却経路２２は、冷却源ＣＳから第２熱媒体を回収器１５に供給及び排出する冷却用流路２２ａを有している。回収器冷却経路２２は、第２熱媒体の供給温度を検出する第２供給温度センサ２２ｂと、第２熱媒体の排出温度を検出する第２排出温度センサ２２ｃとを備えている。回収器冷却経路２２は、第２熱媒体の供給流量を検出する第２流量センサ２２ｄを備えている。
【0035】
＜蓄熱動作及び放熱動作の流路構成＞
ケミカルヒートポンプ１１は、放熱動作時に蒸発器１４から反応器１３に蒸気を送る放熱用流路Ｌ２と、放熱用流路Ｌ２を開閉する放熱用開閉弁Ｖ１とを有している。ケミカルヒートポンプ１１は、蓄熱動作時に反応器１３から回収器１５に蒸気を送る蓄熱用流路Ｌ３と、蓄熱用流路Ｌ３を開閉する蓄熱用開閉弁Ｖ２とを有している。
ケミカルヒートポンプ１１は、放熱動作時に蒸発器１４から反応器１３に蒸気を送る放熱用流路Ｌ２と、放熱用流路Ｌ２を開閉する放熱用開閉弁Ｖ１とを有している。ケミカルヒートポンプ１１は、蓄熱動作時に反応器１３から回収器１５に蒸気を送る蓄熱用流路Ｌ３と、蓄熱用流路Ｌ３を開閉する蓄熱用開閉弁Ｖ２とを有している。
【0036】
＜制御部１６の第１算出部３１と第２算出部３２、及び反応率算出方法＞
図２に示すように、制御部１６の第１算出部３１は、蒸発器加熱経路２１における第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎ、排出温度Ｔ１＿ｏｕｔ、及び供給流量Ｆ１の検出結果から求められる蒸気生成量に基づいて水和反応の反応率を算出する。この水和反応の反応率によって、ケミカルヒートポンプ１１の放熱動作の進行度合いを推定することができる。
図２に示すように、制御部１６の第１算出部３１は、蒸発器加熱経路２１における第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎ、排出温度Ｔ１＿ｏｕｔ、及び供給流量Ｆ１の検出結果から求められる蒸気生成量に基づいて水和反応の反応率を算出する。この水和反応の反応率によって、ケミカルヒートポンプ１１の放熱動作の進行度合いを推定することができる。
【0037】
第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎは、上記第１供給温度センサ２１ｂにより検出される。第１熱媒体の排出温度Ｔ１＿ｏｕｔは、上記第１排出温度センサ２１ｃにより検出される。第１熱媒体の供給流量Ｆ１は、上記第１流量センサ２１ｄにより検出される。
【0038】
水和反応の反応率は、例えば、下記式（１）～（３）にしたがって算出することができる。
【0039】
【数1】
【0040】
Ｎｅｖａは、蒸発器１４における蒸気生成量［ｍｏｌ］である。
ｎＨＭは、化学蓄熱物質の充填量に水和数を乗じた値［ｍｏｌ］である。
Ｑｅｖａは、蒸発器１４に供給される第１熱媒体の顕熱変化量［ｋＪ］である。
ｎＨＭは、化学蓄熱物質の充填量に水和数を乗じた値［ｍｏｌ］である。
Ｑｅｖａは、蒸発器１４に供給される第１熱媒体の顕熱変化量［ｋＪ］である。
【0041】
Ｈｗは、水の蒸発潜熱［ｋＪ／ｍｏｌ］である。
ρｆ１は、第１熱媒体の密度［ｋｇ／Ｌ］である。
Ｃｐｆ１は、第１熱媒体の比熱［ｋＪ／ｋｇ／Ｋ］である。
ρｆ１は、第１熱媒体の密度［ｋｇ／Ｌ］である。
Ｃｐｆ１は、第１熱媒体の比熱［ｋＪ／ｋｇ／Ｋ］である。
【0042】
Ｆ１は、第１熱媒体の流量［Ｌ／ｓｅｃ］である。
ΔＴ１は、第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎ［Ｋ］と排出温度Ｔ１＿ｏｕｔ［Ｋ］との温度差［Ｋ］である。
ΔＴ１は、第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎ［Ｋ］と排出温度Ｔ１＿ｏｕｔ［Ｋ］との温度差［Ｋ］である。
【0043】
制御部１６の第２算出部３２は、回収器冷却経路２２における第２熱媒体の供給温度Ｔ２＿ｉｎ、排出温度Ｔ２＿ｏｕｔ、及び供給流量Ｆ２の検出結果から求められる蒸気回収量に基づいて脱水反応の反応率を算出する。この脱水反応の反応率によって、ケミカルヒートポンプ１１の蓄熱動作の進行度合いを推定することができる。
【0044】
第２熱媒体の供給温度Ｔ２＿ｉｎは、上記第２供給温度センサ２２ｂにより検出される。第２熱媒体の排出温度Ｔ２＿ｏｕｔは、上記第２排出温度センサ２２ｃにより検出される。第２熱媒体の供給流量Ｆ２は、上記第２流量センサ２２ｄにより検出される。
【0045】
脱水反応の反応率は、例えば、下記式（４）～（６）にしたがって算出することができる。
【0046】
【数2】
【0047】
Ｎｒｅｃは、蒸気回収量［ｍｏｌ］である。
ｎＨＭは、化学蓄熱物質の充填量に水和数を乗じた値［ｍｏｌ］である。
Ｑｒｅｃは、回収器１５に供給される第２熱媒体の顕熱変化量［ｋＪ］である。
ｎＨＭは、化学蓄熱物質の充填量に水和数を乗じた値［ｍｏｌ］である。
Ｑｒｅｃは、回収器１５に供給される第２熱媒体の顕熱変化量［ｋＪ］である。
【0048】
ＨＬＭは、水１ｍｏｌに対する回収材の水和反応熱量［ｋＪ／ｍｏｌ］である。
ρｆ２は、回収器１５に供給される第２熱媒体の密度［ｋｇ／Ｌ］である。
Ｃｐｆ２は、回収器１５に供給される第２熱媒体の比熱［ｋＪ／ｋｇ／Ｋ］である。
ρｆ２は、回収器１５に供給される第２熱媒体の密度［ｋｇ／Ｌ］である。
Ｃｐｆ２は、回収器１５に供給される第２熱媒体の比熱［ｋＪ／ｋｇ／Ｋ］である。
【0049】
Ｆ２は、熱媒の流量［Ｌ／ｓｅｃ］である。
ΔＴ２は、第２熱媒体の供給温度Ｔ２＿ｉｎと排出温度Ｔ２＿ｏｕｔとの温度差［Ｋ］である。
ΔＴ２は、第２熱媒体の供給温度Ｔ２＿ｉｎと排出温度Ｔ２＿ｏｕｔとの温度差［Ｋ］である。
【0050】
＜未反応蒸気生成量及び未反応蒸気回収量＞
第１算出部３１で求められる蒸気生成量は、反応器１３内を水和反応の圧力条件にするための未反応蒸気生成量を除いた蒸気生成量であることが好ましい。この場合、水和反応の反応率の算出精度を高めることができる。
第１算出部３１で求められる蒸気生成量は、反応器１３内を水和反応の圧力条件にするための未反応蒸気生成量を除いた蒸気生成量であることが好ましい。この場合、水和反応の反応率の算出精度を高めることができる。
【0051】
未反応蒸気生成量は、第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎ及び第２熱媒体の供給温度Ｔ２＿ｉｎから求められる蒸気圧に基づいて算出することができる。未反応蒸気生成量は、例えば、下記式（７）により算出することができる。
【0052】
【数3】
【0053】
Ｐｃ１は、反応器１３内の最大圧力であり、放熱動作時に蒸発器１４から供給される蒸気の圧力となる。すなわち、Ｐｃ１は、蒸発器１４に供給される第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎにおける水の飽和蒸気圧［Ｐａ］である。例えば、第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎが８０℃（３５３［Ｋ］）の場合、反応器１３内の最大圧力Ｐｃ１は、４８［ｋＰａ］（４．８×１０３［Ｐａ］）である。
【0054】
Ｐｃ２は、反応器１３内の最小圧力であり、蓄熱動作時の回収器１５内の圧力［Ｐａ］となる。すなわち、Ｐｃ２は、回収器１５に供給される第２熱媒体の供給温度Ｔ２＿ｉｎのときの回収材の平衡蒸気圧［Ｐａ］となる。Ｐｃ２は、例えば、回収器１５に供給される第２熱媒体の供給温度Ｔ２＿ｉｎが３０℃（３０３［Ｋ］）であり、回収材としてシュウ化ストロンチウムを用いた場合、０．５［ｋＰａ］（５×１０２［Ｐａ］）である。
【0055】
回収器１５に供給される第２熱媒体の供給温度Ｔ２＿ｉｎは、直前の蓄熱動作時における第２熱媒体の供給温度Ｔ２＿ｉｎを用いることが好ましい。この場合、未反応蒸気生成量の算出精度が高まることで、水和反応の反応率の算出精度をより高めることができる。
【0056】
Ｖｒｅａは、反応器１３内の化学蓄熱材１２が配置された空間の体積［ｍ３］である。
Ｒは、気体定数［Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ）］である。
Ｔ（Ｐｃ１）は、蒸発器１４に供給される第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎ［Ｋ］である。
Ｒは、気体定数［Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ）］である。
Ｔ（Ｐｃ１）は、蒸発器１４に供給される第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎ［Ｋ］である。
【0057】
第２算出部３２で求められる蒸気回収量は、反応器１３内を脱水反応の圧力条件にするための未反応蒸気回収量を除いた蒸気回収量であることが好ましい。この場合、上述した脱水反応の反応率の精度を高めることができる。
【0058】
未反応蒸気回収量は、第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎ及び第２熱媒体の供給温度Ｔ２＿ｉｎから求められる蒸気圧に基づいて算出することができる。すなわち、この未反応蒸気回収量についても、例えば、上記式（７）の未反応蒸気回収量ＳＰ１と同様に、未反応蒸気回収量ＳＰ１として算出することができる。上記Ｐｃ１を求めるための第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎは、直前の放熱動作時における第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎを用いることが好ましい。この場合、未反応蒸気回収量の算出精度が高まることで、脱水反応の反応率の算出精度をより高めることができる。
【0059】
＜制御部１６の記憶部及び比較部＞
図２に示すように、制御部１６は、記憶部３３及び比較部３４を備えている。記憶部３３には、予め設定された水和反応の反応率、及び予め設定された脱水反応の反応率が記憶されている。比較部３４は、記憶部３３で記憶されている水和反応の反応率と、第１算出部３１で算出された水和反応の反応率とを比較する。また、比較部３４は、記憶部３３で記憶されている脱水反応の反応率と、第２算出部３２で算出された脱水反応の反応率とを比較する。
図２に示すように、制御部１６は、記憶部３３及び比較部３４を備えている。記憶部３３には、予め設定された水和反応の反応率、及び予め設定された脱水反応の反応率が記憶されている。比較部３４は、記憶部３３で記憶されている水和反応の反応率と、第１算出部３１で算出された水和反応の反応率とを比較する。また、比較部３４は、記憶部３３で記憶されている脱水反応の反応率と、第２算出部３２で算出された脱水反応の反応率とを比較する。
【0060】
放熱用開閉弁Ｖ１及び蓄熱用開閉弁Ｖ２は、比較部３４における比較結果に基づき閉動作するように構成されている。
制御部１６には、表示部３５が接続されていてもよい。表示部３５には、例えば、水和反応の反応率の推移、脱水反応の反応率の推移等のケミカルヒートポンプ１１の動作状況を表示させることができる。
制御部１６には、表示部３５が接続されていてもよい。表示部３５には、例えば、水和反応の反応率の推移、脱水反応の反応率の推移等のケミカルヒートポンプ１１の動作状況を表示させることができる。
【0061】
＜ケミカルヒートポンプ１１の放熱動作＞
図３に示すように、ケミカルヒートポンプ１１の放熱動作では、まず、蒸発器１４に第１熱媒体を供給する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１では、蒸発器１４内に予め貯留されている水１４ａが第１熱媒体により加熱される。なお、蒸発器１４内に第１熱媒体を常時供給することにより、ステップＳ１１を省略してもよい。
図３に示すように、ケミカルヒートポンプ１１の放熱動作では、まず、蒸発器１４に第１熱媒体を供給する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１では、蒸発器１４内に予め貯留されている水１４ａが第１熱媒体により加熱される。なお、蒸発器１４内に第１熱媒体を常時供給することにより、ステップＳ１１を省略してもよい。
【0062】
ステップＳ１２では、蒸発器１４内での蒸気の生成が完了したか否かを確認する。このステップＳ１２では、例えば、“第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎ－排出温度Ｔ１＿ｏｕｔ”の値が所定値以下となった場合、蒸発器１４内が飽和蒸気圧となり、蒸発器１４内での蒸気の生成が完了したと判定することができる（ステップＳ１２：ＹＥＳ）。この判定がなされた場合、ステップＳ１３へと進む。一方、例えば、“第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎ－排出温度Ｔ１＿ｏｕｔ”の値が所定値を超える場合、蒸発器１４内での蒸気の生成が未完了であると判定することができる（ステップＳ１２：ＮＯ）。この判定がなされた場合、ステップＳ１２が繰り返される。
【0063】
ステップＳ１３では、図３及び図４に示すように、放熱用流路Ｌ２を開閉する放熱用開閉弁Ｖ１を開動作させることで、放熱用流路Ｌ２を開放する。ステップＳ１３により、蒸発器１４から反応器１３への蒸気の供給が開始される。ステップＳ１３において放熱用開閉弁Ｖ１を開動作した時点から上記式（２）に示される蒸気生成量Ｎｅｖａの算出を開始する。
【0064】
ステップＳ１４では、未反応蒸気生成量ＳＰ１を更新する。ここでは、未反応蒸気生成量ＳＰ１を算出するための第２熱媒体の供給温度Ｔ２＿ｉｎとして、直前の蓄熱動作時における第２熱媒体の供給温度Ｔ２＿ｉｎを採用する。このように、放熱動作毎に未反応蒸気生成量ＳＰ１を更新することで、未反応蒸気生成量の算出精度を高めることができる。なお、このステップＳ１４を省略し、予め算出した未反応蒸気生成量ＳＰ１を継続して用いてもよい。
【0065】
ステップＳ１５では、蒸気生成量Ｎｅｖａが未反応蒸気生成量ＳＰ１に到達したか否かを判定する。このステップＳ１５では、例えば、“蒸気生成量Ｎｅｖａ＝未反応蒸気生成量ＳＰ１”の関係を満たす場合、蒸気生成量Ｎｅｖａが未反応蒸気生成量ＳＰ１に到達したと判定することができる（ステップＳ１５：ＹＥＳ）。この判定がなされた場合、ステップＳ１６へと進む。一方、例えば、“蒸気生成量Ｎｅｖａ＝未反応蒸気生成量ＳＰ１”の関係を満たさない場合、蒸気生成量Ｎｅｖａが未反応蒸気生成量ＳＰ１に到達していないと判定することができる（ステップＳ１５：ＮＯ）。この判定がなされた場合、ステップＳ１５が繰り返される。
【0066】
【0067】
ステップＳ１７では、蒸気生成量に基づいて水和反応の反応率を算出し、水和反応の反応率が所定の反応率に到達したか否かを判定する。ステップＳ１７では、例えば、“反応率Ｘｈｙｄ＝１．０”の関係を満たす場合、水和反応の反応率が所定の反応率に到達したと判定することができる（ステップＳ１７：ＹＥＳ）。この判定がなされた場合、ステップＳ１８へと進む。このとき、蒸気生成量Ｎｅｖａをクリア、すなわち“蒸気生成量Ｎｅｖａ＝０”とする。
【0068】
一方、例えば、“反応率Ｘｈｙｄ＝１．０”の関係を満たさない場合、水和反応の反応率が所定の反応率に到達していないと判定することができる（ステップＳ１７：ＮＯ）。この判定がなされた場合、ステップＳ１７が繰り返される。
【0069】
ステップＳ１８では、図３及び図４に示すように、放熱用流路Ｌ２を開閉する放熱用開閉弁Ｖ１を閉動作させることで、放熱用流路Ｌ２を閉鎖する。このステップＳ１８により、蒸発器１４から反応器１３への蒸気の供給を停止することで、放熱動作を終了させる。
【0070】
＜ケミカルヒートポンプ１１の蓄熱動作＞
図３に示すように、ケミカルヒートポンプ１１の蓄熱動作では、まず、回収器１５に第２熱媒体を供給する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１では、回収器１５内の回収材が第２熱媒体により冷却される。なお、回収器１５内に第２熱媒体を常時供給することにより、ステップＳ２１を省略してもよい。
図３に示すように、ケミカルヒートポンプ１１の蓄熱動作では、まず、回収器１５に第２熱媒体を供給する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１では、回収器１５内の回収材が第２熱媒体により冷却される。なお、回収器１５内に第２熱媒体を常時供給することにより、ステップＳ２１を省略してもよい。
【0071】
次に、図３及び図４に示すように、ステップＳ２２では、蓄熱用流路Ｌ３を開閉する蓄熱用開閉弁Ｖ２を開動作させることで、蓄熱用流路Ｌ３を開放する。このステップＳ２２により、回収器１５による反応器１３内の蒸気の回収が開始される。ステップＳ２２において、蓄熱用開閉弁Ｖ２を開動作した時点から上記式（５）に示される蒸気回収量Ｎｒｅｃの算出を開始する。
【0072】
ステップＳ２３では、蒸気回収量Ｎｒｅｃが未反応蒸気回収量ＳＰ１に到達したか否かを判定する。このステップＳ２３では、例えば、“蒸気回収量Ｎｒｅｃ＝未反応蒸気回収量ＳＰ１”の関係を満たす場合、蒸気回収量Ｎｒｅｃが未反応蒸気回収量ＳＰ１に到達したと判定することができる（ステップＳ２３：ＹＥＳ）。この判定がなされた場合、ステップＳ２４へと進む。一方、例えば、“蒸気回収量Ｎｒｅｃ＝未反応蒸気回収量ＳＰ１”の関係を満たさない場合、蒸気回収量Ｎｒｅｃが未反応蒸気回収量ＳＰ１に到達していないと判定することができる（ステップＳ２３：ＮＯ）。この判定がなされた場合、ステップＳ２３が繰り返される。
【0073】
ここで、未反応蒸気回収量ＳＰ１は、放熱動作時の未反応蒸気生成量ＳＰ１と同様に蓄熱動作毎に更新してもよい。すなわち、例えば、未反応蒸気回収量ＳＰ１を算出するための第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎとして、直前の放熱動作時における第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎを採用する。このように、蓄熱動作毎に未反応蒸気回収量ＳＰ１を更新することで、未反応蒸気回収量の算出精度を高めることができる。なお、このような未反応蒸気回収量ＳＰ１を省略し、予め算出した未反応蒸気回収量ＳＰ１を継続して用いてもよい。
【0074】
【0075】
ステップＳ２５では、反応器１３内の化学蓄熱材１２の加熱が必要か否かを判定する。ここで、放熱動作時の水和反応で発熱した化学蓄熱材１２の温度は、排熱の熱源ＨＳから供給される熱媒体の温度よりも高い場合がある。この場合、排熱の熱源ＨＳから供給される熱媒体を反応器１３に供給すると、その熱媒体により化学蓄熱材１２が冷却されるため、化学蓄熱材１２の脱水反応が遅延することになる。ステップＳ２５では、例えば、“化学蓄熱材１２の温度≦反応器１３に供給される加熱媒体の温度”の関係を満たす場合、反応器１３内の化学蓄熱材１２の加熱が必要と判定することができる（ステップＳ２５：ＹＥＳ）。この判定がなされた場合、ステップＳ２６へと進む。
【0076】
上記の“化学蓄熱材１２の温度≦熱源ＨＳの熱媒体の温度”は、下記式（８）により表される。
ＴＨＭ（Ｐｃ１）－ΔＴ≦Ｔ３・・・（８）
ＴＨＭ（Ｐｃ１）［Ｋ］は、化学蓄熱材１２の最大温度である。ＴＨＭ（Ｐｃ１）は、蒸発器１４に供給される第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎ［Ｋ］から求めることができる。上述したように、第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎにおける水の飽和蒸気圧［Ｐａ］が反応器１３内の最大圧力であるＰｃ１［Ｐａ］となる。このＰｃ１を平衡蒸気圧としたときの化学蓄熱材１２の温度がＴＨＭ（Ｐｃ１）［Ｋ］である。
ＴＨＭ（Ｐｃ１）－ΔＴ≦Ｔ３・・・（８）
ＴＨＭ（Ｐｃ１）［Ｋ］は、化学蓄熱材１２の最大温度である。ＴＨＭ（Ｐｃ１）は、蒸発器１４に供給される第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎ［Ｋ］から求めることができる。上述したように、第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎにおける水の飽和蒸気圧［Ｐａ］が反応器１３内の最大圧力であるＰｃ１［Ｐａ］となる。このＰｃ１を平衡蒸気圧としたときの化学蓄熱材１２の温度がＴＨＭ（Ｐｃ１）［Ｋ］である。
【0077】
ΔＴ［Ｋ］は、下記式（９）及び式（１０）により求めることができる。
ΔＴ＝Ｑｒｅｃ’／Ｃｐ・・・（９）
Ｑｒｅｃ’＝Ｎｒｅｃ×ＨＨＭ・・・（１０）
Ｃｐは、蓄熱材の熱容量［ｋＪ／Ｋ］である。
ΔＴ＝Ｑｒｅｃ’／Ｃｐ・・・（９）
Ｑｒｅｃ’＝Ｎｒｅｃ×ＨＨＭ・・・（１０）
Ｃｐは、蓄熱材の熱容量［ｋＪ／Ｋ］である。
【0078】
ＨＨＭは、蓄熱材の水１ｍｏｌに対する水和反応熱量［ｋＪ／ｍｏｌ］である。
Ｔ３［Ｋ］は、反応器１３内の化学蓄熱材１２を加熱する加熱媒体の温度であり、図１に示される加熱媒体温度センサＬ１ａで検出することができる。
Ｔ３［Ｋ］は、反応器１３内の化学蓄熱材１２を加熱する加熱媒体の温度であり、図１に示される加熱媒体温度センサＬ１ａで検出することができる。
【0079】
一方、ステップＳ２５において、例えば、“化学蓄熱材１２の温度≦反応器１３に供給される加熱媒体の温度”の関係を満たさない場合、反応器１３内の化学蓄熱材１２の加熱は不要と判定することができる（ステップＳ２５：ＮＯ）。この判定がなされた場合、ステップＳ２５が繰り返される。
【0080】
ステップＳ２６では、排熱の熱源ＨＳから熱媒体、すなわち化学蓄熱材１２を加熱する加熱媒体を反応器１３に供給する。このように反応器１３に加熱媒体を供給した状態で、ステップＳ２７へと進む。
【0081】
ステップＳ２７では、蒸気回収量に基づいて脱水反応の反応率を算出し、脱水反応の反応率が所定の反応率に到達したか否かを判定する。ステップＳ２７では、例えば、上述した脱水反応の反応率Ｘｄｅｈｙｄを算出し、“反応率Ｘｄｅｈｙｄ＝１．０”の関係を満たす場合、脱水反応の反応率が所定の反応率に到達したと判定することができる（ステップＳ２７：ＹＥＳ）。この判定がなされた場合、ステップＳ２８へと進む。このとき、蒸気回収量Ｎｒｅｃをクリア、すなわち“蒸気回収量Ｎｒｅｃ＝０”とする。
【0082】
一方、例えば、“反応率Ｘｄｅｈｙｄ＝１．０”の関係を満たさない場合、脱水反応の反応率が所定の反応率に到達していないと判定することができる（ステップＳ２７：ＮＯ）。この判定がなされた場合、ステップＳ２７が繰り返される。
【0083】
ステップＳ２８では、回収器１５に供給される第２熱媒体の温度から回収材の平衡蒸気圧を算出し、回収器１５内の圧力として記憶する。この回収器１５内の圧力は、反応器１３内の最小圧力として、上記式（７）で示される未反応蒸気生成量ＳＰ１の算出に用いられる。
【0084】
ステップＳ２９では、回収器１５への第２熱媒体の供給を停止するとともに、反応器１３への加熱媒体の供給を停止する。
ステップＳ３０では、図３及び図４に示すように、蓄熱用流路Ｌ３を開閉する蓄熱用開閉弁Ｖ２を閉動作させることで、蓄熱用流路Ｌ３を閉鎖する。このステップＳ３０により、回収器１５による反応器１３内の蒸気の回収を停止することで、蓄熱動作を終了させる。
ステップＳ３０では、図３及び図４に示すように、蓄熱用流路Ｌ３を開閉する蓄熱用開閉弁Ｖ２を閉動作させることで、蓄熱用流路Ｌ３を閉鎖する。このステップＳ３０により、回収器１５による反応器１３内の蒸気の回収を停止することで、蓄熱動作を終了させる。
【0085】
以上の蓄熱動作を終了後、ステップＳ１２から繰り返すことで、放熱動作及び蓄熱動作を順次行うことができる。
＜第１実施形態の作用及び効果＞
第１実施形態の作用及び効果について説明する。
＜第１実施形態の作用及び効果＞
第１実施形態の作用及び効果について説明する。
【0086】
（１－１）ケミカルヒートポンプ１１は、上述したように化学蓄熱材１２と、反応器１３と、蒸発器１４と、回収器１５と、蒸発器加熱経路２１と、回収器冷却経路２２とを備えている。ケミカルヒートポンプ１１は、水和反応の反応率を算出する第１算出部３１、及び脱水反応の反応率を算出する第２算出部３２を備えている。第１算出部３１は、蒸発器加熱経路２１における第１熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気生成量に基づいて水和反応の反応率を算出する。第２算出部３２は、回収器冷却経路２２における第２熱媒体の供給温度、排出温度、及び供給流量の検出結果から求められる蒸気回収量に基づいて脱水反応の反応率を算出する。
【0087】
この構成によれば、ケミカルヒートポンプ１１は、水和反応に用いる蒸気を生成する蒸発器１４と、脱水反応により発生した蒸気を回収する回収器１５とを備えているため、蒸発器１４と回収器１５とを交互に使用することができる。これにより、蓄熱動作と放熱動作との切り替えを円滑に行うことが可能となる。
【0088】
また、ケミカルヒートポンプ１１は、上記第１算出部３１及び第２算出部３２を備えているため、水和反応の反応率及び脱水反応の反応率の算出結果に基づいて蓄熱動作と放熱動作との双方向の切り替えを行うことが可能となる。これにより、蓄熱動作と放熱動作との双方向の切り替えを適切なタイミングで行うことが可能となる。
【0089】
したがって、蓄熱動作と放熱動作との切り替えを適切なタイミングで円滑に行うことが可能となる。
（１－２）第１算出部３１で求められる蒸気生成量は、反応器１３内を水和反応の圧力条件にするための未反応蒸気生成量を除いた蒸気生成量であることが好ましい。未反応蒸気生成量は、第１熱媒体の供給温度及び第２熱媒体の供給温度から求められる蒸気圧に基づいて算出される。
（１－２）第１算出部３１で求められる蒸気生成量は、反応器１３内を水和反応の圧力条件にするための未反応蒸気生成量を除いた蒸気生成量であることが好ましい。未反応蒸気生成量は、第１熱媒体の供給温度及び第２熱媒体の供給温度から求められる蒸気圧に基づいて算出される。
【0090】
この場合、第１算出部３１において、未反応蒸気生成量を除いた蒸気生成量を用いることにより、第１算出部３１で算出される水和反応の反応率の精度を高めることができる。ここで、未反応蒸気生成量の算出には、例えば、蒸発器１４内の温度等を利用することが可能である。しかしながら、蒸発器１４内等の容器内の温度の均一性は低く、結果として反応率の算出精度が低くなったり、温度センサの配置が煩雑となったりするおそれがある。この点、上記ケミカルヒートポンプ１１では、未反応蒸気生成量を第１熱媒体の供給温度及び第２熱媒体の供給温度から求められる蒸気圧に基づいて算出している。第１熱媒体の供給温度及び第２熱媒体の供給温度であれば、例えば、流路内に配置した温度センサによって簡便かつ比較的高精度で測定することができる。これにより、第１算出部３１では、未反応蒸気生成量を簡便かつ比較的高精度で算出することができる。
【0091】
（１－３）第２算出部３２で求められる蒸気回収量は、反応器１３内を脱水反応の圧力条件にするための未反応蒸気回収量を除いた蒸気回収量であることが好ましい。未反応蒸気回収量は、第１熱媒体の供給温度及び第２熱媒体の供給温度から求められる蒸気圧に基づいて算出される。
【0092】
この構成によれば、第２算出部３２において、未反応蒸気回収量を除いた蒸気回収量を用いることにより、第２算出部３２で算出される脱水反応の反応率の精度を高めることができる。ここで、未反応蒸気回収量の算出には、例えば、回収器１５内の温度等を利用することが可能である。しかしながら、回収器１５内等の容器内の温度の均一性は低く、結果として反応率の算出精度が低くなったり、温度センサの配置が煩雑となったりするおそれがある。この点、上記ケミカルヒートポンプ１１では、未反応蒸気回収量を第１熱媒体の供給温度及び第２熱媒体の供給温度から求められる蒸気圧に基づいて算出している。第１熱媒体の供給温度及び第２熱媒体の供給温度であれば、例えば流路内に配置した温度センサによって簡便かつ比較的高精度で測定することができる。これにより、第２算出部３２では、未反応蒸気回収量を簡便かつ比較的高精度で算出することができる。
【0093】
（１－４）ケミカルヒートポンプ１１は、回収器１５内に配置され、脱水反応により生じた蒸気を回収する回収材を備えている。この場合、反応器１３内の化学蓄熱材１２から発生する蒸気が比較的低圧であったとしても、その低圧の蒸気と水和反応可能な回収材を用いることで、化学蓄熱材１２の脱水反応を進行させることができる。
【0094】
（第２実施形態）
ケミカルヒートポンプ１１の第２実施形態について第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
ケミカルヒートポンプ１１の第２実施形態について第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0095】
図５に示すように、第２実施形態のケミカルヒートポンプ１１は、蒸発器１４内の圧力を検出する第１圧力センサ４１を備えている。また、ケミカルヒートポンプ１１は、回収器１５内の圧力を検出する第２圧力センサ４２を備えている。また、ケミカルヒートポンプ１１は、反応器１３内の圧力を検出する第３圧力センサ４３を備えている。
【0096】
第２実施形態の第１算出部３１で求められる蒸気生成量は、反応器１３内が水和反応の圧力条件に達した後の蒸気生成量である。第１算出部３１は、反応器１３内の圧力、及び蒸発器１４内の圧力の検出結果に基づいて蒸気生成量を算出し、この蒸気生成量に基づいて水和反応の反応率を算出する。
【0097】
水和反応の反応率は、例えば、第１実施形態の式（１），（３）と下記式（１１）にしたがって算出することができる。
【0098】
【数4】
【0099】
ΔＰ３は、反応器１３内の圧力と蒸発器１４内の圧力差［Ｐａ］である。
Ｖｅｖａは、化学蓄熱材１２が配置された空間の体積［ｍ３］である。
Ｒは、気体定数［Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ）］である。
Ｖｅｖａは、化学蓄熱材１２が配置された空間の体積［ｍ３］である。
Ｒは、気体定数［Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ）］である。
【0100】
Ｔ（Ｐ３）は、反応器１３内の圧力における温度［Ｋ］である。
第２実施形態の第２算出部３２で求められる蒸気回収量は、反応器１３内が脱水反応の圧力条件に達した後の蒸気回収量である。第２算出部３２は、反応器１３内の圧力、及び回収器１５内の圧力の検出結果に基づいて蒸気回収量を算出し、この蒸気回収量に基づいて脱水反応の反応率を算出する。
第２実施形態の第２算出部３２で求められる蒸気回収量は、反応器１３内が脱水反応の圧力条件に達した後の蒸気回収量である。第２算出部３２は、反応器１３内の圧力、及び回収器１５内の圧力の検出結果に基づいて蒸気回収量を算出し、この蒸気回収量に基づいて脱水反応の反応率を算出する。
【0101】
脱水反応の反応率は、例えば、第１実施形態の式（４），（６）と下記式（１２）にしたがって算出することができる。
【0102】
【数5】
【0103】
ΔＰ３は、反応器１３内の圧力と蒸発器１４内の圧力差［Ｐａ］である。
Ｖｒｅｃは、化学蓄熱材１２が配置された空間の体積［ｍ３］である。
Ｒは、気体定数［Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ）］である。
Ｖｒｅｃは、化学蓄熱材１２が配置された空間の体積［ｍ３］である。
Ｒは、気体定数［Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ）］である。
【0104】
Ｔ（Ｐ３）は、反応器１３内の圧力における温度［Ｋ］である。
＜ケミカルヒートポンプ１１の放熱動作＞
図６に示すように、ケミカルヒートポンプ１１の放熱動作では、まず、蒸発器１４に第１熱媒体を供給する（ステップＳ４１）。ステップＳ４１では、蒸発器１４内に予め貯留されている水１４ａが第１熱媒体により加熱される。なお、蒸発器１４内に第１熱媒体を常時供給することにより、ステップＳ４１を省略してもよい。
＜ケミカルヒートポンプ１１の放熱動作＞
図６に示すように、ケミカルヒートポンプ１１の放熱動作では、まず、蒸発器１４に第１熱媒体を供給する（ステップＳ４１）。ステップＳ４１では、蒸発器１４内に予め貯留されている水１４ａが第１熱媒体により加熱される。なお、蒸発器１４内に第１熱媒体を常時供給することにより、ステップＳ４１を省略してもよい。
【0105】
ステップＳ４２では、蒸発器１４内での蒸気の生成が完了したか否かを確認する。このステップＳ４２では、例えば、“蒸発器１４内の圧力Ｐ１≧ＳＰ２の”の関係を満たす場合、蒸発器１４内が飽和蒸気圧となり、蒸発器１４内での蒸気の生成が完了したと判定することができる（ステップＳ４２：ＹＥＳ）。ＳＰ２は、蒸発器１４に供給される第１熱媒体の供給温度Ｔ１＿ｉｎにおける水の飽和蒸気圧である。例えば、第１熱媒体の温度が８０℃の場合、ＳＰ２は、４８ｋＰａである。この判定がなされた場合、ステップＳ４３へと進む。一方、例えば、“蒸発器１４内の圧力Ｐ１≧ＳＰ２の”の関係を満たさない場合、蒸発器１４内での蒸気の生成が未完了であると判定することができる（ステップＳ４２：ＮＯ）。この判定がなされた場合、ステップＳ４２が繰り返される。
【0106】
ステップＳ４３では、蒸発器１４から反応器１３に蒸気が供給可能か否かを確認する。このステップＳ４３では、例えば、“蒸発器１４内の圧力Ｐ１＞反応器１３内の圧力Ｐ３”の関係を満たす場合、蒸発器１４から反応器１３へ蒸気を供給できると判定することができる（ステップＳ４３：ＹＥＳ）。この判定がなされた場合、ステップＳ４４へと進む。一方、例えば、“蒸発器１４内の圧力Ｐ１＞反応器１３内の圧力Ｐ３”の関係を満たさない場合、蒸発器１４から反応器１３へ蒸気を供給できないと判定することができる（ステップＳ４３：ＮＯ）。この判定がなされた場合、ステップＳ４３が繰り返される。
【0107】
ステップＳ４４では、放熱用流路Ｌ２を開閉する放熱用開閉弁Ｖ１を開動作させることで、放熱用流路Ｌ２を開放する。ステップＳ４４により、蒸発器１４から反応器１３への蒸気の供給が開始される。
【0108】
ステップＳ４５では、蒸気生成量に基づいて水和反応の反応率を算出し、水和反応の反応率が所定の反応率に到達したか否かを判定する。ステップＳ４５では、例えば、上述した水和反応の反応率Ｘｈｙｄを算出し、“反応率Ｘｈｙｄ＝１．０”の関係を満たす場合、水和反応の反応率が所定の反応率に到達したと判定することができる（ステップＳ４５：ＹＥＳ）。この判定がなされた場合、ステップＳ４６へと進む。このとき、蒸気生成量Ｎｅｖａをクリア、すなわち“蒸気生成量Ｎｅｖａ＝０”とする。
【0109】
一方、例えば、“反応率Ｘｈｙｄ＝１．０”の関係を満たさない場合、水和反応の反応率が所定の反応率に到達していないと判定することができる（ステップＳ４５：ＮＯ）。この判定がなされた場合、ステップＳ４５が繰り返される。
【0110】
ステップＳ４６では、放熱用流路Ｌ２を開閉する放熱用開閉弁Ｖ１を閉動作させることで、放熱用流路Ｌ２を閉鎖する。このステップＳ４６により、蒸発器１４から反応器１３への蒸気の供給を停止することで、放熱動作を終了させる。
【0111】
＜ケミカルヒートポンプ１１の蓄熱動作＞
ケミカルヒートポンプ１１の蓄熱動作では、まず、回収器１５に第２熱媒体を供給する（ステップＳ５１）。ステップＳ５１では、回収器１５内の回収材が第２熱媒体により冷却される。なお、回収器１５内に第２熱媒体を常時供給することにより、ステップＳ５１を省略してもよい。
ケミカルヒートポンプ１１の蓄熱動作では、まず、回収器１５に第２熱媒体を供給する（ステップＳ５１）。ステップＳ５１では、回収器１５内の回収材が第２熱媒体により冷却される。なお、回収器１５内に第２熱媒体を常時供給することにより、ステップＳ５１を省略してもよい。
【0112】
ステップＳ５２では、反応器１３の蒸気を回収器１５で回収可能か否かを確認する。このステップＳ５２では、例えば、“反応器１３内の圧力Ｐ３＞回収器１５内の圧力Ｐ２”の関係を満たす場合、反応器１３の蒸気を回収器１５で回収できると判定することができる（ステップＳ５２：ＹＥＳ）。この判定がなされた場合、ステップＳ５３へと進む。一方、例えば、“反応器１３内の圧力Ｐ３＞回収器１５内の圧力Ｐ２”の関係を満たさない場合、反応器１３の蒸気を回収器１５で回収できないと判定することができる（ステップＳ５２：ＮＯ）。この判定がなされた場合、ステップＳ５２が繰り返される。
【0113】
ステップＳ５３では、蓄熱用流路Ｌ３を開閉する蓄熱用開閉弁Ｖ２を開動作させることで、蓄熱用流路Ｌ３を開放する。このステップＳ５３により、回収器１５による反応器１３内の蒸気の回収が開始される。
【0114】
ステップＳ５４では、反応器１３内の化学蓄熱材１２の加熱が必要か否かを判定する。ステップＳ５４では、例えば、“化学蓄熱材１２の温度≦反応器１３に供給される加熱媒体の温度”の関係を満たす場合、反応器１３内の化学蓄熱材１２の加熱が必要と判定することができる（ステップＳ５４：ＹＥＳ）。この判定がなされた場合、ステップＳ５５へと進む。ここで、化学蓄熱材１２の温度は、反応器１３内の圧力Ｐ３から求めることができる。すなわち、化学蓄熱材１２の温度は、反応器１３内の圧力Ｐ３を飽和蒸気圧として求められる水蒸気の温度である。
【0115】
一方、ステップＳ５４において、例えば、“化学蓄熱材１２の温度≦反応器１３に供給される加熱媒体の温度”の関係を満たさない場合、反応器１３内の化学蓄熱材１２の加熱は不要と判定することができる（ステップＳ５４：ＮＯ）。この判定がなされた場合、ステップＳ５４が繰り返される。
【0116】
ステップＳ５５では、排熱の熱源ＨＳから熱媒体、すなわち化学蓄熱材１２を加熱する加熱媒体を反応器１３に供給する。このように反応器１３に加熱媒体を供給した状態で、ステップＳ５６へと進む。
【0117】
ステップＳ５６では、蒸気回収量に基づいて脱水反応の反応率を算出し、脱水反応の反応率が所定の反応率に到達したか否かを判定する。ステップＳ５６では、例えば、上述した脱水反応の反応率Ｘｄｅｈｙｄを算出し、“反応率Ｘｄｅｈｙｄ＝１．０”の関係を満たす場合、脱水反応の反応率が所定の反応率に到達したと判定することができる（ステップＳ５６：ＹＥＳ）。この判定がなされた場合、ステップＳ５７へと進む。このとき、蒸気回収量Ｎｒｅｃをクリア、すなわち“蒸気回収量Ｎｒｅｃ＝０”とする。
【0118】
一方、例えば、“反応率Ｘｄｅｈｙｄ＝１．０”の関係を満たさない場合、脱水反応の反応率が所定の反応率に到達していないと判定することができる（ステップＳ５６：ＮＯ）。この判定がなされた場合、ステップＳ５６が繰り返される。
【0119】
ステップＳ５７では、回収器１５への第２熱媒体の供給を停止するとともに、反応器１３への加熱媒体の供給を停止する。
ステップＳ５８では、蓄熱用流路Ｌ３を開閉する蓄熱用開閉弁Ｖ２を閉動作させることで、蓄熱用流路Ｌ３を閉鎖する。このステップＳ５８により、回収器１５による反応器１３内の蒸気の回収を停止することで、蓄熱動作を終了させる。
ステップＳ５８では、蓄熱用流路Ｌ３を開閉する蓄熱用開閉弁Ｖ２を閉動作させることで、蓄熱用流路Ｌ３を閉鎖する。このステップＳ５８により、回収器１５による反応器１３内の蒸気の回収を停止することで、蓄熱動作を終了させる。
【0120】
以上の蓄熱動作を終了後、ステップＳ４２から繰り返すことで、放熱動作及び蓄熱動作を順次行うことができる。
＜第２実施形態の作用及び効果＞
（２－１）ケミカルヒートポンプ１１の第１算出部３１で求められる蒸気生成量は、反応器１３内が水和反応の圧力条件に達した後の蒸気生成量である。ケミカルヒートポンプ１１は、反応器１３内の圧力、及び蒸発器１４内の圧力の検出結果に基づいて蒸気生成量を算出している。
＜第２実施形態の作用及び効果＞
（２－１）ケミカルヒートポンプ１１の第１算出部３１で求められる蒸気生成量は、反応器１３内が水和反応の圧力条件に達した後の蒸気生成量である。ケミカルヒートポンプ１１は、反応器１３内の圧力、及び蒸発器１４内の圧力の検出結果に基づいて蒸気生成量を算出している。
【0121】
この場合、第１算出部３１で求められる蒸気生成量を水和反応に使用された蒸気量に近づけることができる。これにより、第１算出部３１で算出される水和反応の反応率の精度を高めることができる。また、反応器１３内の圧力、及び蒸発器１４内の圧力は、反応器１３内及び蒸発器１４内に配置した圧力センサによって簡便かつ比較的高精度で測定することができる。これにより、第１算出部３１では、反応器１３内が水和反応の圧力条件に達した後の蒸気生成量を簡便かつ比較的高精度で求めることができる。
【0122】
（２－２）ケミカルヒートポンプ１１の第２算出部３２で求められる蒸気回収量は、反応器１３内が脱水反応の圧力条件に達した後の蒸気回収量である。ケミカルヒートポンプ１１は、反応器１３内の圧力、及び回収器１５内の圧力の検出結果に基づいて蒸気回収量を算出している。
【0123】
この場合、第２算出部３２で求められる蒸気回収量を脱水反応により発生した蒸気量に近づけることができる。これにより、第２算出部３２で算出される脱水反応の反応率の精度を高めることができる。また、反応器１３内の圧力、及び回収器１５内の圧力は、反応器１３内及び回収器１５内に配置した圧力センサによって簡便かつ比較的高精度で測定することができる。これにより、第２算出部３２では、反応器１３内が脱水反応の圧力条件に達した後の蒸気回収量を簡便かつ比較的高精度で求めることができる。
【0124】
（変更例）
上記実施形態を次のように変更してもよい。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
上記実施形態を次のように変更してもよい。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0125】
・ケミカルヒートポンプ１１は、上記第１算出部３１及び第２算出部３２のいずれか一方を省略することもできる。この場合、算出部の算出結果に基づいて、蓄熱動作から放熱動作への切り替え、及び蓄熱動作から放熱動作への切り替えのいずれかの切り替えを行うことが可能となる。
【0126】
・第１実施形態及び第２実施形態において、第１流量センサ２１ｄ及び第２流量センサ２２ｄを省略することもできる。例えば、図７に示すケミカルヒートポンプ１１は、蒸発器加熱経路２１に設けられ、第１熱媒体を送る第１ポンプ５１と、回収器冷却経路２２に設けられ、第２熱媒体を送る第２ポンプ５２とを備えている。蒸発器１４に供給される第１熱媒体の供給流量は、第１ポンプ５１の駆動周波数から求めることができる。また、回収器１５に供給される第２熱媒体の供給流量は、第２ポンプ５２の駆動周波数から求めることができる。
【0127】
詳述すると、供給流量Ｆは、例えば、下記式（１３）及び（１４）により求めることができる。
【0128】
【数6】
【0129】
Ｎは、ポンプの回転速度［ｒ／ｍｉｎ］である。
ｆは、ポンプの運転周波数［Ｈｚ］である。
Ｐは、極数である。
ｆは、ポンプの運転周波数［Ｈｚ］である。
Ｐは、極数である。
【0130】
ｓは、すべり［％］である。
なお、例えば、第１熱媒体の供給流量を第１流量センサ２１ｄで検出するとともに、第２熱媒体の供給流量を第２ポンプ５２の駆動周波数から求めてもよい。また、例えば、第１熱媒体の供給流量を第１ポンプ５１の駆動周波数から求めるとともに、第２熱媒体の供給流量を第２流量センサ２２ｄで検出してもよい。
なお、例えば、第１熱媒体の供給流量を第１流量センサ２１ｄで検出するとともに、第２熱媒体の供給流量を第２ポンプ５２の駆動周波数から求めてもよい。また、例えば、第１熱媒体の供給流量を第１ポンプ５１の駆動周波数から求めるとともに、第２熱媒体の供給流量を第２流量センサ２２ｄで検出してもよい。
【0131】
・蒸発器１４の数は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。
・回収器１５の数は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。
・回収器１５内に配置される回収材を省略することもできる。すなわち、回収器１５内の蒸気圧の調整は、回収材を用いる以外に、より低温の第２熱媒体を用いたり、減圧ポンプにより回収器１５内の圧力を低下させたりすることで行うこともできる。
・回収器１５の数は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。
・回収器１５内に配置される回収材を省略することもできる。すなわち、回収器１５内の蒸気圧の調整は、回収材を用いる以外に、より低温の第２熱媒体を用いたり、減圧ポンプにより回収器１５内の圧力を低下させたりすることで行うこともできる。
【0132】
・水和反応の反応率Ｘｈｙｄの閾値は、１．０に限定されず、例えば、０．８等の任意の値に設定することができる。
・脱水反応の反応率Ｘｄｅｈｙｄの閾値は、１．０に限定されず、例えば、０．８等の任意の値に設定することができる。
・脱水反応の反応率Ｘｄｅｈｙｄの閾値は、１．０に限定されず、例えば、０．８等の任意の値に設定することができる。
【0133】
・放熱動作は、水和反応の反応率が所定の反応率となる前に一時停止することもできる。蓄熱動作についても、脱水反応の反応率が所定の反応率となる前に一時停止することもできる。
【0134】
・第１実施形態のステップＳ１１の前段階として、反応器１３内の圧力を所定の値に設定する段階を備えていてもよい。すなわち、例えば、ケミカルヒートポンプ１１の使用開始時には、化学蓄熱材１２の脱水反応を促進するために、反応器１３内を真空状態とする場合がある。この場合、反応器１３内の圧力を、例えば回収器１５との接続を利用して所定の圧力まで高めた後に、ステップＳ１１を開始してもよい。
【0135】
・第１実施形態及び第２実施形態のケミカルヒートポンプ１１は、水和反応の反応率Ｘｈｙｄに基づいて放熱動作から蓄熱動作に自動で切り替える制御部１６を有しているが、これに限定されない。ケミカルヒートポンプ１１は、例えば、表示部３５に表示された水和反応の反応率Ｘｈｙｄに基づいて手動で放熱動作から蓄熱動作に切り替えるように構成することもできる。蓄熱動作から放熱動作の切り替えについても、例えば、表示部３５に表示された脱水反応の反応率Ｘｄｅｈｙｄに基づいて手動で放熱動作から蓄熱動作に切り替えるように構成することもできる。
【符号の説明】
【0136】
１１…ケミカルヒートポンプ
１２…化学蓄熱材
１３…反応器
１４…蒸発器
１５…回収器
２１…蒸発器加熱経路
２１ａ…加熱用流路
２２…回収器冷却経路
２２ａ…冷却用流路
３１…第１算出部
３２…第２算出部
Ｆ１…第１熱媒体の供給流量
Ｆ２…第２熱媒体の供給流量
Ｎｅｖａ…蒸気生成量
Ｎｒｅｃ…蒸気回収量
Ｔ１＿ｉｎ…第１熱媒体の供給温度
Ｔ１＿ｏｕｔ…第１熱媒体の排出温度
Ｔ２＿ｉｎ…第２熱媒体の供給温度
Ｔ２＿ｏｕｔ…第２熱媒体の排出温度
Ｘｄｅｈｙｄ…脱水反応の反応率
Ｘｈｙｄ…水和反応の反応率
１２…化学蓄熱材
１３…反応器
１４…蒸発器
１５…回収器
２１…蒸発器加熱経路
２１ａ…加熱用流路
２２…回収器冷却経路
２２ａ…冷却用流路
３１…第１算出部
３２…第２算出部
Ｆ１…第１熱媒体の供給流量
Ｆ２…第２熱媒体の供給流量
Ｎｅｖａ…蒸気生成量
Ｎｒｅｃ…蒸気回収量
Ｔ１＿ｉｎ…第１熱媒体の供給温度
Ｔ１＿ｏｕｔ…第１熱媒体の排出温度
Ｔ２＿ｉｎ…第２熱媒体の供給温度
Ｔ２＿ｏｕｔ…第２熱媒体の排出温度
Ｘｄｅｈｙｄ…脱水反応の反応率
Ｘｈｙｄ…水和反応の反応率
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
