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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】P2024145093
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】化学蓄熱装置
(51)【国際特許分類】
F28D 20/00 20060101AFI20241004BHJP
【ＦＩ】
F28D20/00 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023057337
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000116655
【氏名又は名称】愛知製鋼株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100115646
【弁理士】
【氏名又は名称】東口 倫昭
(74)【代理人】
【識別番号】100115657
【弁理士】
【氏名又は名称】進藤 素子
(74)【代理人】
【識別番号】100196759
【弁理士】
【氏名又は名称】工藤 雪
(72)【発明者】
【氏名】島井 基行
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 弘太
(72)【発明者】
【氏名】中井 淳也
(57)【要約】
【課題】蓄熱体の膨張圧を低減可能で、伝熱性の高い化学蓄熱装置を提供することを課題とする。
【解決手段】化学蓄熱装置１は、収容部２２を内部に区画する反応器２と、収容部２２に配置され、化学反応に伴い、収縮状態と、収縮状態よりも体積が大きい膨張状態と、の間で体積変化可能な蓄熱体４と、収縮状態における蓄熱体４の内部に予め弾性的に圧縮された状態で配置され、蓄熱体４の体積変化量の少なくとも一部を吸収可能な体積変化吸収部材６と、を備える。
【選択図】図８
【解決手段】化学蓄熱装置１は、収容部２２を内部に区画する反応器２と、収容部２２に配置され、化学反応に伴い、収縮状態と、収縮状態よりも体積が大きい膨張状態と、の間で体積変化可能な蓄熱体４と、収縮状態における蓄熱体４の内部に予め弾性的に圧縮された状態で配置され、蓄熱体４の体積変化量の少なくとも一部を吸収可能な体積変化吸収部材６と、を備える。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
収容部を内部に区画する反応器と、
前記収容部に配置され、化学反応に伴い、収縮状態と、前記収縮状態よりも体積が大きい膨張状態と、の間で体積変化可能な蓄熱体と、
前記収縮状態における前記蓄熱体の内部に予め弾性的に圧縮された状態で配置され、前記蓄熱体の体積変化量の少なくとも一部を吸収可能な体積変化吸収部材と、
を備える化学蓄熱装置。
前記収容部に配置され、化学反応に伴い、収縮状態と、前記収縮状態よりも体積が大きい膨張状態と、の間で体積変化可能な蓄熱体と、
前記収縮状態における前記蓄熱体の内部に予め弾性的に圧縮された状態で配置され、前記蓄熱体の体積変化量の少なくとも一部を吸収可能な体積変化吸収部材と、
を備える化学蓄熱装置。
【請求項2】
前記体積変化吸収部材は、ばね収容部を内部に区画するばね容器と、前記ばね収容部に配置されるばね要素と、を有し、
前記ばね要素の伸張に伴い、前記ばね収容部の容積は拡大可能であり、
前記ばね要素は、コイルばね、板ばね、三次元立体編物、三次元立体繊維交絡体のうち、少なくとも一つである請求項１に記載の化学蓄熱装置。
前記ばね要素の伸張に伴い、前記ばね収容部の容積は拡大可能であり、
前記ばね要素は、コイルばね、板ばね、三次元立体編物、三次元立体繊維交絡体のうち、少なくとも一つである請求項１に記載の化学蓄熱装置。
【請求項3】
前記体積変化吸収部材は、金属線製であって、球状を呈する請求項１に記載の化学蓄熱装置。
【請求項4】
さらに、前記蓄熱体の内部に配置され、前記蓄熱体と熱の授受を行う熱媒体が通過する熱媒体流路を内部に区画する伝熱部材を備え、前記収縮状態において、前記体積変化吸収部材は、前記蓄熱体を弾性的に付勢し、前記伝熱部材に密接させる請求項１に記載の化学蓄熱装置。
【請求項5】
前記反応器は、前記蓄熱体と反応する反応媒体が透過する透過壁と、前記蓄熱体と外部との間の伝熱を確保する伝熱壁と、を有し、前記収縮状態において、前記体積変化吸収部材は、前記蓄熱体を弾性的に付勢し、前記伝熱壁に密接させる請求項１に記載の化学蓄熱装置。
【請求項6】
前記体積変化吸収部材は、前記蓄熱体と反応する反応媒体が通過する反応媒体流路を区画し、
前記反応媒体流路は、前記ばね収容部を経由する請求項２に記載の化学蓄熱装置。
前記反応媒体流路は、前記ばね収容部を経由する請求項２に記載の化学蓄熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、化学反応熱を利用して可逆的に蓄熱、放熱を行うことができる化学蓄熱装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、化学蓄熱反応器を備える化学蓄熱装置が開示されている。化学蓄熱反応器は、化学蓄熱材を充填する充填部と、化学蓄熱材との間で熱の授受を行う熱交換部と、を備えている。未使用状態の化学蓄熱材が充填部に配置される際、充填部（詳しくは、化学蓄熱材と熱交換部との間）には、空間が確保されている。化学蓄熱材は、反応媒体との化学反応により放熱する際、当該空間を消費して膨張する。このため、化学蓄熱材が化学蓄熱反応器に加える膨張圧を、低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２２－１３６９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
同文献の化学蓄熱装置によると、化学蓄熱材は、反応媒体との化学反応により放熱する際、上述の空間を消費して膨張した後、熱交換部に接触する。化学蓄熱材が膨張し熱交換部に接触するまでは、伝熱を行うことができない。このため、伝熱性が低い。そこで、本開示は、蓄熱体の膨張圧を低減可能で、伝熱性の高い化学蓄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】
【0005】
（１）上記課題を解決するため、本開示の化学蓄熱装置は、収容部を内部に区画する反応器と、前記収容部に配置され、化学反応に伴い、収縮状態と、前記収縮状態よりも体積が大きい膨張状態と、の間で体積変化可能な蓄熱体と、前記収縮状態における前記蓄熱体の内部に予め弾性的に圧縮された状態で配置され、前記蓄熱体の体積変化量の少なくとも一部を吸収可能な体積変化吸収部材と、を備えることを特徴とする。
【0006】
体積変化吸収部材は、蓄熱体の内部に配置されている。収縮状態において、体積変化吸収部材は、蓄熱体に弾接している。このため、収容部に隙間（空間）が発生するのを、抑制することができる。したがって、蓄熱体は、反応媒体との化学反応により放熱する際、迅速に伝熱を行うことができる。このように、本開示の化学蓄熱装置によると、伝熱性を向上させることができる。また、収縮状態において、収容部に隙間が発生しにくいため、収容部における蓄熱体の充填量を増やすことができる。よって、蓄熱密度を高くすることができる。
【0007】
また、収縮状態から膨張状態に変化する際、蓄熱体は反応器（詳しくは、反応器のうち、収容部を区画する壁部）に圧接する。すなわち、蓄熱体は、反応器に膨張圧を加える。ここで、蓄熱体の膨張に伴って、体積変化吸収部材は弾性的に収縮する。このため、体積変化吸収部材は、蓄熱体の膨張量の少なくとも一部を吸収することができる。したがって、蓄熱体の膨張圧を低減することができる。反対に、膨張状態から収縮状態に変化する際、蓄熱体の収縮に伴って、体積変化吸収部材は弾性的に膨張する。このため、収容部に隙間が発生するのを、抑制することができる。
【0008】
なお、蓄熱体が伸縮を繰り返すと、複数の収縮状態において、蓄熱体の体積がばらつく場合がある。この場合は、少なくとも一つの収縮状態（例えば後述の初期状態）において、体積変化吸収部材は蓄熱体を付勢できればよい。
【0009】
（１－１）上記（１）の構成において、前記収容部に収容された前記蓄熱体が未だ一度も反応媒体と化学反応していない状態を初期状態として、前記収縮状態は前記初期状態であり、前記体積変化吸収部材は、前記初期状態における前記蓄熱体の内部に予め圧縮された状態で配置される構成とする方がよい。本構成によると、初回の膨張時から、伝熱性を向上させることができる。また、蓄熱体の膨張圧を低減することができる。
【0010】
（２）上記（１）の構成において、前記体積変化吸収部材は、ばね収容部を内部に区画するばね容器と、前記ばね収容部に配置されるばね要素と、を有し、前記ばね要素の伸張に伴い、前記ばね収容部の容積は拡大可能であり、前記ばね要素は、コイルばね、板ばね、三次元立体編物、三次元立体繊維交絡体のうち、少なくとも一つである構成とする方がよい。本構成によると、ばね要素が伸張し、ばね収容部の容積が拡大し、ばね容器が変形することにより、蓄熱体を付勢することができる。
【0011】
（３）上記いずれかの構成において、体積変化吸収部材は、金属線製であって、球状を呈する構成とする方がよい。本構成によると、金属線自体の弾性を利用して、蓄熱体を付勢することができる。
【0012】
（４）上記いずれかの構成において、さらに、前記蓄熱体の内部に配置され、前記蓄熱体と熱の授受を行う熱媒体が通過する熱媒体流路を内部に区画する伝熱部材を備え、前記収縮状態において、前記体積変化吸収部材は、前記蓄熱体を弾性的に付勢し、前記伝熱部材に密接させる構成とする方がよい。本構成によると、蓄熱体が反応媒体との化学反応により放熱する際、迅速に伝熱部材に熱を伝えることができる。
【0013】
（５）上記いずれかの構成において、前記反応器は、前記蓄熱体と反応する反応媒体が透過する透過壁と、前記蓄熱体と外部との間の伝熱を確保する伝熱壁と、を有し、前記収縮状態において、前記体積変化吸収部材は、前記蓄熱体を弾性的に付勢し、前記伝熱壁に密接させる構成とする方がよい。本構成によると、蓄熱体が反応媒体との化学反応により放熱する際、迅速に伝熱壁に熱を伝えることができる。
【0014】
（６）上記いずれかの構成において、前記体積変化吸収部材は、前記蓄熱体と反応する反応媒体が通過する反応媒体流路を区画し、前記反応媒体流路は、前記ばね収容部を経由する構成とする方がよい。本構成によると、ばね収容部を利用して、反応媒体を流動させることができる。また、ばね収容部つまり体積変化吸収部材は、蓄熱体の内部に配置されている。このため、反応媒体流路を介して、蓄熱体の内部に反応媒体を供給することができる。したがって、蓄熱体の全体に反応媒体が拡散しやすい。また、反応媒体流路を介して、蓄熱体の内部から反応媒体を回収することができる。したがって、蓄熱体の全体から反応媒体を回収しやすい。
【0015】
（６－１）上記（６）の構成において、前記体積変化吸収部材は、水平方向成分を含む方向に延在する構成とする方がよい。ここで、「水平方向成分を含む方向」とは、例えば、水平方向、傾斜方向（水平方向および垂直方向（重力が作用する方向）に対して交差する方向）など、垂直方向以外の方向をいう。本構成によると、自重による蓄熱体の流下を抑制することができる。好ましくは、前記体積変化吸収部材は、水平方向に延在する構成とする方がよい。本構成によると、より確実に、自重による蓄熱体の流下を抑制することができる。
【発明の効果】
【0016】
本開示の化学蓄熱装置によると、蓄熱体の膨張圧を低減することができる。また、伝熱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本開示の化学蓄熱装置の実施の形態について説明する。
【0019】
＜第一実施形態＞
以下、本開示の化学蓄熱装置の実施の形態について説明する。以降の図において、前後方向は、内側容器、外側容器の軸方向に対応している。上下方向および左右方向のうち少なくとも一方は、内側容器、外側容器の軸直方向（軸方向に対して直交する方向。横断面方向。径方向）に対応している。
以下、本開示の化学蓄熱装置の実施の形態について説明する。以降の図において、前後方向は、内側容器、外側容器の軸方向に対応している。上下方向および左右方向のうち少なくとも一方は、内側容器、外側容器の軸直方向（軸方向に対して直交する方向。横断面方向。径方向）に対応している。
【0020】
図１に、本実施形態の化学蓄熱装置の斜視図を示す。図２に、同化学蓄熱装置の分解斜視図を示す。図３に、同化学蓄熱装置の部分透過斜視図を示す。図４に、同化学蓄熱装置の複数の伝熱部材および複数の直接支持部材の合体斜視図を示す。図５に、同化学蓄熱装置の前後方向断面図を示す。図６に、図５の枠ＶＩ内の拡大図を示す。図７に、図５のＶＩＩ－ＶＩＩ方向断面図を示す。図８に、図７の枠ＶＩＩＩ内の拡大図を示す。なお、図５は、図７のＶ－Ｖ方向断面に対応する。
【0021】
図１においては、外側容器３の内部の内側容器２、伝熱部材取付板８１、間接支持部材８７を点線で示す。図３においては、内側容器２、伝熱部材取付板８１、間接支持部材８７を透過して、内側容器２の内部（収容部２２）の部材（伝熱部材５、仕切り部材６、直接支持部材７）を示す。また、蓄熱体４を省略する。また、図３、図５～図７においては、仕切り部材６の構成を簡略的に示す。
【0022】
［化学蓄熱装置の構成］
まず、本実施形態の化学蓄熱装置１の構成について説明する。図１～図８に示すように、本実施形態の化学蓄熱装置１は、内側容器２と、外側容器３と、蓄熱体４と、複数の伝熱部材５と、複数の仕切り部材６と、複数の直接支持部材７と、反応媒体給排管８０と、伝熱部材取付板８１と、熱媒体給排筒８２と、隔壁８３と、熱媒体供給管８４と、熱媒体排出管８５と、端板８６と、複数の間接支持部材８７と、二つの脚部８８と、を備えている。仕切り部材６は、本開示の「体積変化吸収部材」の概念に含まれる。
まず、本実施形態の化学蓄熱装置１の構成について説明する。図１～図８に示すように、本実施形態の化学蓄熱装置１は、内側容器２と、外側容器３と、蓄熱体４と、複数の伝熱部材５と、複数の仕切り部材６と、複数の直接支持部材７と、反応媒体給排管８０と、伝熱部材取付板８１と、熱媒体給排筒８２と、隔壁８３と、熱媒体供給管８４と、熱媒体排出管８５と、端板８６と、複数の間接支持部材８７と、二つの脚部８８と、を備えている。仕切り部材６は、本開示の「体積変化吸収部材」の概念に含まれる。
【0023】
（内側容器２）
図２、図５、図７に示すように、内側容器２は、金属製であって、前後方向（水平方向）に延在し、前側に開口する有底円筒状を呈している。内側容器２は、本開示の「反応器」の概念に含まれる。内側容器２の軸直方向断面の中心軸Ａ１（図５、図７参照）は、前後方向に延在している。
図２、図５、図７に示すように、内側容器２は、金属製であって、前後方向（水平方向）に延在し、前側に開口する有底円筒状を呈している。内側容器２は、本開示の「反応器」の概念に含まれる。内側容器２の軸直方向断面の中心軸Ａ１（図５、図７参照）は、前後方向に延在している。
【0024】
内側容器２は、側周壁部２０と、端壁部２１と、収容部２２と、を備えている。側周壁部２０は、前後方向に延在する円筒状を呈している。端壁部２１は、側周壁部２０の後端開口を封止している。収容部２２は、内側容器２の内部に区画されている。
【0025】
図１～図３、図６～図８に示すように、側周壁部２０は、複数のスリット２０２を備えている。スリット２０２は、側周壁部２０を左右方向に貫通している。複数のスリット２０２は、側周壁部２０の左側部分と右側部分とに配置されている。左側部分、右側部分の各々において、複数のスリット２０２は、二列（延在方向は前後方向、並置方向は上下方向）に並んでいる。
【0026】
（外側容器３、脚部８８）
図１、図２、図５、図７に示すように、外側容器３は、金属製であって、前後方向に延在し、前側に開口する有底円筒状を呈している。すなわち、外側容器３の軸直方向断面の中心軸Ａ２（図５、図７参照）は、前後方向に延在している。外側容器３は、内側容器２を、外側（中心軸Ａ１、Ａ２を中心とする径方向外側および後側（軸方向一方））から覆っている。中心軸Ａ１と中心軸Ａ２とは一致している。すなわち、外側容器３は、内側容器２と同軸上に配置されている。
図１、図２、図５、図７に示すように、外側容器３は、金属製であって、前後方向に延在し、前側に開口する有底円筒状を呈している。すなわち、外側容器３の軸直方向断面の中心軸Ａ２（図５、図７参照）は、前後方向に延在している。外側容器３は、内側容器２を、外側（中心軸Ａ１、Ａ２を中心とする径方向外側および後側（軸方向一方））から覆っている。中心軸Ａ１と中心軸Ａ２とは一致している。すなわち、外側容器３は、内側容器２と同軸上に配置されている。
【0027】
外側容器３は、側周壁部３０と、端壁部３１と、を備えている。側周壁部３０は、前後方向に延在する円筒状を呈している。端壁部３１は、側周壁部３０の後端開口を封止している。端壁部３１は、取付孔３１０を備えている。取付孔３１０は、端壁部３１の径方向中心を、中心軸Ａ２に沿って、前後方向に貫通している。
【0028】
外側容器３は、外側流路３２を区画している。具体的には、外側流路３２は、外側容器３の内面と、内側容器２の外面と、の間に区画されている。図７に示すように、軸直方向断面において、外側流路３２は、中心軸Ａ２を中心とする円環状を呈している。
【0029】
図１に示すように、二つの脚部８８は、外側容器３の前後両端部に配置されている。二つの脚部８８は、工場の床面（図略）に立設されている。二つの脚部８８は、外側容器３つまり化学蓄熱装置１を下側から支持している。
【0030】
（蓄熱体４）
図５、図７、図８に示すように、蓄熱体４は、収容部２２に充填されている。蓄熱体４は、化学蓄熱材（脱水後は酸化カルシウム、水和後は水酸化カルシウム）製の蓄熱材粒子と、粘土鉱物と、を含んでいる。蓄熱体４は、水蒸気（Ｈ２Ｏ）との化学反応（水和反応、脱水反応）により膨張、収縮可能である。水蒸気は、本開示の「反応媒体」の概念に含まれる。
図５、図７、図８に示すように、蓄熱体４は、収容部２２に充填されている。蓄熱体４は、化学蓄熱材（脱水後は酸化カルシウム、水和後は水酸化カルシウム）製の蓄熱材粒子と、粘土鉱物と、を含んでいる。蓄熱体４は、水蒸気（Ｈ２Ｏ）との化学反応（水和反応、脱水反応）により膨張、収縮可能である。水蒸気は、本開示の「反応媒体」の概念に含まれる。
【0031】
収容部２２（詳しくは、収容部２２のうち、部材（複数の伝熱部材５、複数の仕切り部材６、複数の直接支持部材７）が配置されていない部分）の容積は、水和反応による膨張後の蓄熱体４の体積よりも、小さい。このため、膨張後（水和反応後）において、蓄熱体４は、内側容器２の内面（収容部２２を区画する面）、後述する複数の伝熱部材５の外面、複数の仕切り部材６の外面、複数の直接支持部材７の外面に圧接している。言い換えると、蓄熱体４は、これらの部材により拘束されている。
【0032】
（伝熱部材５）
図３～図８に示すように、伝熱部材５は、金属製であって、Ｕ字の円管状を呈している。すなわち、伝熱部材５は、二つの直管部５０と、曲管部５１と、を備えている。直管部５０は、前後方向に延在している。二つの直管部５０は、上下方向に対向して配置されている。曲管部５１は、後側に膨らむＣ字状に延在している。曲管部５１は、二つの直管部５０の後端部同士を連結している。
図３～図８に示すように、伝熱部材５は、金属製であって、Ｕ字の円管状を呈している。すなわち、伝熱部材５は、二つの直管部５０と、曲管部５１と、を備えている。直管部５０は、前後方向に延在している。二つの直管部５０は、上下方向に対向して配置されている。曲管部５１は、後側に膨らむＣ字状に延在している。曲管部５１は、二つの直管部５０の後端部同士を連結している。
【0033】
伝熱部材５は、前端部（後述する伝熱部材取付板８１の取付孔８１０に固定されている部分）を除いて、収容部２２に収容されている。伝熱部材５は、蓄熱体４の内部に配置されている。伝熱部材５の外面は、蓄熱体４に当接している。伝熱部材５は、内部に熱媒体流路５２を区画している。熱媒体は、熱媒体流路５２を流動可能である。熱媒体は、伝熱部材５の壁部を介して、蓄熱体４と熱の授受を行う。図７に示すように、収容部２２において、複数の伝熱部材５の直管部５０は、上下左右方向に並んでいる。図５に示すように、複数の伝熱部材５は、収容部２２（つまり蓄熱体４）の全体に配置されている。
【0034】
（直接支持部材７）
図３～図５に示すように、直接支持部材７は、金属製であって、上下左右方向（垂直方向）に延在する円板状を呈している。直接支持部材７は、収容部２２に配置されている。直接支持部材７の外周面は、内側容器２の側周壁部２０の内面（収容部２２を区画する面）に当接している。
図３～図５に示すように、直接支持部材７は、金属製であって、上下左右方向（垂直方向）に延在する円板状を呈している。直接支持部材７は、収容部２２に配置されている。直接支持部材７の外周面は、内側容器２の側周壁部２０の内面（収容部２２を区画する面）に当接している。
【0035】
図５に示すように、複数の直接支持部材７は、所定間隔ずつ離間して、前後方向に並置されている。複数の直接支持部材７は、収容部２２を、前後方向（水平方向）に並ぶ複数の部屋２２０に仕切っている。すなわち、直接支持部材７は、「収容部２２を、水平方向に並ぶ複数の部屋２２０に仕切る垂直仕切り部材」としての機能を有している。
【0036】
直接支持部材７は、複数の支持孔７０を備えている。支持孔７０は、直接支持部材７を前後方向に貫通している。支持孔７０には、伝熱部材５の直管部５０が挿通されている。支持孔７０つまり直接支持部材７は、伝熱部材５を、直接支持している。また、直接支持部材７は、伝熱部材５を、直接位置決めしている。
【0037】
（仕切り部材６）
まず、仕切り部材６の配置、構成について説明する。図３、図５～図８に示すように、仕切り部材６は、前後左右方向（水平方向）に延在する中空平板状を呈している。仕切り部材６は、後述のスリット収容部６５（スリット２０２に固定されている部分）を除いて、収容部２２に収容されている。仕切り部材６は、蓄熱体４の内部に配置されている。仕切り部材６の外面は、蓄熱体４に当接している。
まず、仕切り部材６の配置、構成について説明する。図３、図５～図８に示すように、仕切り部材６は、前後左右方向（水平方向）に延在する中空平板状を呈している。仕切り部材６は、後述のスリット収容部６５（スリット２０２に固定されている部分）を除いて、収容部２２に収容されている。仕切り部材６は、蓄熱体４の内部に配置されている。仕切り部材６の外面は、蓄熱体４に当接している。
【0038】
図７、図８に示すように、任意の単一の部屋２２０には、上下二段に、二つの仕切り部材６が配置されている。上下二段の仕切り部材６は、部屋２２０を上下三つの小部屋２２０ａに区画している。このように、仕切り部材６は、任意の単一の部屋（収容部２２の一部）２２０に、上下方向（垂直方向）に並ぶ複数の小部屋２２０ａを配置している。複数の直接支持部材７および複数の仕切り部材６により、収容部２２には、上下方向および前後方向に並ぶ、複数の小部屋２２０ａが区画されている。
【0039】
図９に、本実施形態の化学蓄熱装置の仕切り部材の斜視図を示す。図１０に、同仕切り部材の分解斜視図を示す。図１１（Ａ）に、初期状態（仕切り部材６ではなく、蓄熱体４が収縮している状態）における同仕切り部材の軸直方向断面図を示す。図１１（Ｂ）に、膨張状態（仕切り部材６ではなく、蓄熱体４が膨張している状態）における同仕切り部材の軸直方向断面図である。図１２に、図１１（Ａ）の円ＸＩＩ内の拡大図を示す。なお、図９～図１２においては、仕切り部材６（ただし板厚を除く）の上下方向幅を強調して示す。また、図１１（Ａ）に示す初期状態とは、収容部２２に収容された蓄熱体４が未だ一度も水和反応していない状態をいう。
【0040】
図９～図１１（Ｂ）に示すように、仕切り部材６は、ばね容器６６と、複数のコイルばね６７と、を備えている。ばね容器６６は、上側から下側に向かって、第一カバー部材６６Ａと、フレーム部材６６Ｂと、第二カバー部材６６Ｃと、を備えている。ばね容器６６の内部には、ばね収容部６６Ｄが区画されている。
【0041】
第一カバー部材６６Ａは、金属製であって、下向き（フレーム部材６６Ｂ向き）に開口する、浅底の有底角筒状を呈している。第一カバー部材６６Ａは、底壁部６６０Ａと、外枠部６６１Ａと、を備えている。
【0042】
底壁部６６０Ａは、前後方向に長い長方形板状を呈している。底壁部６６０Ａには、後述する複数の内側開口部６０１が開設されている。底壁部６６０Ａの下面（内面）からは、複数のばね座６６３Ａが突設されている。ばね座６６３Ａは、短軸円柱状を呈している。
【0043】
外枠部６６１Ａは、前後方向に長い長方形枠状を呈している。外枠部６６１Ａは、底壁部６６０Ａの外縁から、下向きに立設されている。外枠部６６１Ａの内面には、所定間隔ずつ離間して、複数のガイド溝部６６２Ａが配置されている。ガイド溝部６６２Ａは、上下方向に延在している。ガイド溝部６６２Ａの下端は、外枠部６６１Ａの下端までは到達していない。
【0044】
第二カバー部材６６Ｃは、上述の第一カバー部材６６Ａと、材質、構成が同一である。第二カバー部材６６Ｃは、上述の第一カバー部材６６Ａと、配置が上下反対である。すなわち、第二カバー部材６６Ｃは、底壁部６６０Ｃと、外枠部６６１Ｃと、を備えている。底壁部６６０Ｃには、複数の内側開口部６０１が開設されている。底壁部６６０Ｃの上面（内面）からは、複数のばね座６６３Ｃが突設されている。外枠部６６１Ｃの内面には、所定間隔ずつ離間して、複数のガイド溝部６６２Ｃが配置されている。ガイド溝部６６２Ｃの上端は、外枠部６６１Ｃの上端までは到達していない。
【0045】
フレーム部材６６Ｂは、金属製であって、二つのスリット収容部６５と、内枠部６６１Ｂと、を備えている。内枠部６６１Ｂは、前後方向に長い長方形枠状を呈している。上下方向から見て、内枠部６６１Ｂは、第一カバー部材６６Ａの外枠部６６１Ａおよび第二カバー部材６６Ｃの外枠部６６１Ｃの枠内側に配置されている。内枠部６６１Ｂの外面は、外枠部６６１Ａおよび外枠部６６１Ｃの内面に、上下方向に摺接している。内枠部６６１Ｂの外面の上縁および下縁には、所定間隔ずつ離間して、複数の被ガイド爪部６６２Ｂｕ、６６２Ｂｄが配置されている。
【0046】
上側の被ガイド爪部６６２Ｂｕは、外枠部６６１Ａのガイド溝部６６２Ａに、上下方向に摺接可能に、係合している。同様に、下側の被ガイド爪部６６２Ｂｄは、外枠部６６１Ｃのガイド溝部６６２Ｃに、上下方向に摺接可能に、係合している。これら被ガイド爪部６６２Ｂｕ、６６２Ｂｄ、ガイド溝部６６２Ａ、６６２Ｃにより、フレーム部材６６Ｂに対して、第一カバー部材６６Ａ、第二カバー部材６６Ｃは、上下方向に移動可能に組み付けられている。
【0047】
二つのスリット収容部６５は、内枠部６６１Ｂの左右両縁に配置されている。スリット収容部６５は、前後方向に延在する帯状を呈している。スリット収容部６５の内部には、左右方向に延在する空間が区画されている。当該空間は、後述する内側流路６０の一部を構成している。図８に示すように、スリット収容部６５のサイズは、スリット２０２のサイズと、一致している。二つのスリット収容部６５は、内側容器２の二つのスリット２０２（左右方向に対向する一対のスリット２０２）に、収容、固定されている。
【0048】
複数のコイルばね６７は、金属製であって、ばね収容部６６Ｄに配置されている。コイルばね６７は、上下方向に延在している。コイルばね６７の上端は、第一カバー部材６６Ａのばね座６６３Ａに環装されている。コイルばね６７の下端は、第二カバー部材６６Ｃのばね座６６３Ｃに環装されている。コイルばね６７は、上下方向に伸縮可能である。コイルばね６７の伸縮に伴い、第一カバー部材６６Ａ、第二カバー部材６６Ｃは、上下方向に移動可能である。すなわち、ばね容器６６は、上下方向に変形可能である。
【0049】
次に、仕切り部材６に区画される内側流路６０について説明する。内側流路６０は、本開示の「反応媒体流路」の概念に含まれる。図７、図８、図１１（Ａ）～図１１（Ｂ）に示すように、内側流路６０は、ばね収容部６６Ｄを経由している。内側流路６０は、二つの外側開口部６００と、複数の内側開口部６０１と、拡散路６００Ｂと、を備えている。二つの外側開口部６００は、一対のスリット収容部６５の左右両端部に開設されている。すなわち、二つの外側開口部６００は、内側容器２のスリット２０２を介して、内側容器２の外部つまり外側流路３２に開口している。
【0050】
図１０に示すように、複数の内側開口部６０１は、第一カバー部材６６Ａ、第二カバー部材６６Ｃに開設されている。内側開口部６０１は、第一カバー部材６６Ａの底壁部６６０Ａの上面（外面）、第二カバー部材６６Ｃの底壁部６６０Ｃの下面（外面）に開口している。複数の内側開口部６０１は、底壁部６６０Ａ、６６０Ｃの全体に亘って、所定間隔ずつ離間して、分布している。図８に示すように、内側開口部６０１は、蓄熱体４に向かって開口している。内側開口部６０１の大きさ（口径）は、水蒸気が通過可能であって、蓄熱体４の蓄熱材粒子が通過しにくい大きさに設定されている。拡散路６００Ｂは、二つの外側開口部６００と、複数の内側開口部６０１と、を連結している。拡散路６００Ｂは、ばね収容部６６Ｄに配置されている。前述のフレーム部材６６Ｂ、複数のコイルばね６７は、拡散路６００Ｂつまり内側流路６０を確保するスペーサーとしての機能を有している。
【0051】
（反応媒体給排管８０）
図１、図２、図５に示すように、反応媒体給排管８０は、金属製であって、短軸円管状を呈している。反応媒体給排管８０は、外側容器３の端壁部３１の取付孔３１０に取り付けられている。反応媒体給排管８０を介して、外側容器３の外部から外側流路３２に、水蒸気が供給される。また、反応媒体給排管８０を介して、外側流路３２から外側容器３の外部に、水蒸気が排出される。
図１、図２、図５に示すように、反応媒体給排管８０は、金属製であって、短軸円管状を呈している。反応媒体給排管８０は、外側容器３の端壁部３１の取付孔３１０に取り付けられている。反応媒体給排管８０を介して、外側容器３の外部から外側流路３２に、水蒸気が供給される。また、反応媒体給排管８０を介して、外側流路３２から外側容器３の外部に、水蒸気が排出される。
【0052】
（伝熱部材取付板８１）
図１～図３、図５に示すように、伝熱部材取付板８１は、金属製であって、上下左右方向に延在する円板状を呈している。伝熱部材取付板８１は、内側容器２および外側容器３の前側に配置されている。伝熱部材取付板８１は、内側容器２および外側容器３の前側開口を封止している。伝熱部材取付板８１は、複数の取付孔８１０を備えている。取付孔８１０は、伝熱部材取付板８１を前後方向に貫通している。取付孔８１０には、伝熱部材５の直管部５０の前端部が取り付けられている。取付孔８１０つまり伝熱部材取付板８１は、伝熱部材５を支持している。また、伝熱部材取付板８１は、伝熱部材５を固定している。
図１～図３、図５に示すように、伝熱部材取付板８１は、金属製であって、上下左右方向に延在する円板状を呈している。伝熱部材取付板８１は、内側容器２および外側容器３の前側に配置されている。伝熱部材取付板８１は、内側容器２および外側容器３の前側開口を封止している。伝熱部材取付板８１は、複数の取付孔８１０を備えている。取付孔８１０は、伝熱部材取付板８１を前後方向に貫通している。取付孔８１０には、伝熱部材５の直管部５０の前端部が取り付けられている。取付孔８１０つまり伝熱部材取付板８１は、伝熱部材５を支持している。また、伝熱部材取付板８１は、伝熱部材５を固定している。
【0053】
（熱媒体給排筒８２）
図１、図２、図５に示すように、熱媒体給排筒８２は、金属製であって、前後方向に延在する短軸円筒状を呈している。熱媒体給排筒８２は、伝熱部材取付板８１の前側に配置されている。伝熱部材取付板８１は、熱媒体給排筒８２の後端開口を封止している。熱媒体給排筒８２は、中心軸Ａ１、Ａ２上に配置されている。熱媒体給排筒８２は、二つの取付孔８２０を備えている。取付孔８２０は、熱媒体給排筒８２の壁部を上下方向に貫通している。二つの取付孔８２０は、上下方向に対向して配置されている。
図１、図２、図５に示すように、熱媒体給排筒８２は、金属製であって、前後方向に延在する短軸円筒状を呈している。熱媒体給排筒８２は、伝熱部材取付板８１の前側に配置されている。伝熱部材取付板８１は、熱媒体給排筒８２の後端開口を封止している。熱媒体給排筒８２は、中心軸Ａ１、Ａ２上に配置されている。熱媒体給排筒８２は、二つの取付孔８２０を備えている。取付孔８２０は、熱媒体給排筒８２の壁部を上下方向に貫通している。二つの取付孔８２０は、上下方向に対向して配置されている。
【0054】
（隔壁８３）
図２、図５に示すように、隔壁８３は、金属製であって、前後左右方向に延在する平板状を呈している。隔壁８３は、熱媒体給排筒８２の内部空間を、下側の供給室８３０と、上側の排出室８３１と、に仕切っている。供給室８３０は下側の取付孔８２０に、排出室８３１は上側の取付孔８２０に、各々連通している。伝熱部材５の熱媒体流路５２の一端（上流端）は、供給室８３０に連通している。伝熱部材５の熱媒体流路５２の他端（下流端）は、排出室８３１に連通している。
図２、図５に示すように、隔壁８３は、金属製であって、前後左右方向に延在する平板状を呈している。隔壁８３は、熱媒体給排筒８２の内部空間を、下側の供給室８３０と、上側の排出室８３１と、に仕切っている。供給室８３０は下側の取付孔８２０に、排出室８３１は上側の取付孔８２０に、各々連通している。伝熱部材５の熱媒体流路５２の一端（上流端）は、供給室８３０に連通している。伝熱部材５の熱媒体流路５２の他端（下流端）は、排出室８３１に連通している。
【0055】
（熱媒体供給管８４、熱媒体排出管８５、端板８６）
図１、図２、図５に示すように、熱媒体供給管８４は、金属製であって、短軸円管状を呈している。熱媒体供給管８４は、熱媒体給排筒８２の下側の取付孔８２０に取り付けられている。熱媒体供給管８４を介して、熱媒体給排筒８２の外部から供給室８３０に、熱媒体が供給される。熱媒体排出管８５は、金属製であって、短軸円管状を呈している。熱媒体排出管８５は、熱媒体給排筒８２の上側の取付孔８２０に取り付けられている。熱媒体排出管８５を介して、排出室８３１から熱媒体給排筒８２の外部に、熱媒体が排出される。端板８６は、金属製であって、上下左右方向に延在する円板状を呈している。端板８６は、熱媒体給排筒８２の前端開口を封止している。
図１、図２、図５に示すように、熱媒体供給管８４は、金属製であって、短軸円管状を呈している。熱媒体供給管８４は、熱媒体給排筒８２の下側の取付孔８２０に取り付けられている。熱媒体供給管８４を介して、熱媒体給排筒８２の外部から供給室８３０に、熱媒体が供給される。熱媒体排出管８５は、金属製であって、短軸円管状を呈している。熱媒体排出管８５は、熱媒体給排筒８２の上側の取付孔８２０に取り付けられている。熱媒体排出管８５を介して、排出室８３１から熱媒体給排筒８２の外部に、熱媒体が排出される。端板８６は、金属製であって、上下左右方向に延在する円板状を呈している。端板８６は、熱媒体給排筒８２の前端開口を封止している。
【0056】
（間接支持部材８７）
図１～図３、図５～図７に示すように、間接支持部材８７は、金属製であって上下左右方向に延在する歯車円環状を呈している。間接支持部材８７は、内側容器２の側周壁部２０の外面と、外側容器３の側周壁部３０の内面と、の間に配置されている。間接支持部材８７により、内側容器２の側周壁部２０の外面と、外側容器３の側周壁部３０の内面と、の間に外側流路３２が確保されている。複数の間接支持部材８７は、前後方向に、所定間隔ずつ離間して配置されている。間接支持部材８７の外周面には、径方向内側に凹む複数の開口部８７０が配置されている。複数の開口部８７０は、周方向に所定間隔ずつ離間して配置されている。開口部８７０を介して、外側流路３２の各部は、前後方向に互いに連通している。間接支持部材８７は、内側容器２を支持している。また、間接支持部材８７は、内側容器２を位置決めしている。また、間接支持部材８７は、内側容器２、直接支持部材７を介して、伝熱部材５を間接的に支持している。また、間接支持部材８７は、内側容器２、直接支持部材７を介して、伝熱部材５を間接的に位置決めしている。
図１～図３、図５～図７に示すように、間接支持部材８７は、金属製であって上下左右方向に延在する歯車円環状を呈している。間接支持部材８７は、内側容器２の側周壁部２０の外面と、外側容器３の側周壁部３０の内面と、の間に配置されている。間接支持部材８７により、内側容器２の側周壁部２０の外面と、外側容器３の側周壁部３０の内面と、の間に外側流路３２が確保されている。複数の間接支持部材８７は、前後方向に、所定間隔ずつ離間して配置されている。間接支持部材８７の外周面には、径方向内側に凹む複数の開口部８７０が配置されている。複数の開口部８７０は、周方向に所定間隔ずつ離間して配置されている。開口部８７０を介して、外側流路３２の各部は、前後方向に互いに連通している。間接支持部材８７は、内側容器２を支持している。また、間接支持部材８７は、内側容器２を位置決めしている。また、間接支持部材８７は、内側容器２、直接支持部材７を介して、伝熱部材５を間接的に支持している。また、間接支持部材８７は、内側容器２、直接支持部材７を介して、伝熱部材５を間接的に位置決めしている。
【0057】
（反応媒体ルートＲ１、熱媒体ルートＲ２）
図５～図８に示すように、化学蓄熱装置１の外部と、収容部２２の蓄熱体４と、の間には、外部から蓄熱体４に向かって、反応媒体給排管８０、外側流路３２、内側流路６０を経由する、水蒸気用の反応媒体ルートＲ１が設定されている。
図５～図８に示すように、化学蓄熱装置１の外部と、収容部２２の蓄熱体４と、の間には、外部から蓄熱体４に向かって、反応媒体給排管８０、外側流路３２、内側流路６０を経由する、水蒸気用の反応媒体ルートＲ１が設定されている。
【0058】
図５に示すように、熱媒体供給管８４と熱媒体排出管８５との間には、熱媒体供給管８４から熱媒体排出管８５に向かって、供給室８３０、熱媒体流路５２、排出室８３１を経由する、熱媒体用の熱媒体ルートＲ２が設定されている。
【0059】
［化学蓄熱装置の動き］
次に、本実施形態の化学蓄熱装置１の動きについて説明する。前述したように、蓄熱体４は、化学蓄熱材（脱水後は酸化カルシウム、水和後は水酸化カルシウム）製の蓄熱材粒子と、粘土鉱物と、を含んでいる。ここで、複数の蓄熱材粒子を含む造粒体を「蓄熱材顆粒」とする。初期状態（水和反応前の状態）は、本開示の「収縮状態」の概念に含まれる。水和反応後の状態は、本開示の「膨張状態」の概念に含まれる。
次に、本実施形態の化学蓄熱装置１の動きについて説明する。前述したように、蓄熱体４は、化学蓄熱材（脱水後は酸化カルシウム、水和後は水酸化カルシウム）製の蓄熱材粒子と、粘土鉱物と、を含んでいる。ここで、複数の蓄熱材粒子を含む造粒体を「蓄熱材顆粒」とする。初期状態（水和反応前の状態）は、本開示の「収縮状態」の概念に含まれる。水和反応後の状態は、本開示の「膨張状態」の概念に含まれる。
【0060】
（放熱時、水和反応時）
初期状態における蓄熱体４の蓄熱材顆粒中の蓄熱材粒子は、酸化カルシウム製である。図３に示すように、収容部２２には、各部材（伝熱部材５、仕切り部材６、直接支持部材７）が収容されている。図１１（Ａ）に示すように、初期状態において、コイルばね６７は、既に弾性的に収縮している。このため、コイルばね６７には、弾性エネルギーが蓄積されている。当該弾性エネルギーにより、図７、図８に矢印Ｙ１で示すように、仕切り部材６は、蓄熱体４を上下方向に付勢している。このため、当該仕切り部材６よりも上側の蓄熱体４は、内側容器２の内面（収容部２２を区画する面）、上記各部材の外面のうち、当該仕切り部材６よりも上側に配置されているものに弾接している。並びに、当該仕切り部材６よりも下側の蓄熱体４は、内側容器２の内面、上記各部材の外面のうち、当該仕切り部材６よりも下側に配置されているものに弾接している。したがって、蓄熱体４と、内側容器２の内面や各部材と、の間に隙間が発生するのを、抑制することができる。
初期状態における蓄熱体４の蓄熱材顆粒中の蓄熱材粒子は、酸化カルシウム製である。図３に示すように、収容部２２には、各部材（伝熱部材５、仕切り部材６、直接支持部材７）が収容されている。図１１（Ａ）に示すように、初期状態において、コイルばね６７は、既に弾性的に収縮している。このため、コイルばね６７には、弾性エネルギーが蓄積されている。当該弾性エネルギーにより、図７、図８に矢印Ｙ１で示すように、仕切り部材６は、蓄熱体４を上下方向に付勢している。このため、当該仕切り部材６よりも上側の蓄熱体４は、内側容器２の内面（収容部２２を区画する面）、上記各部材の外面のうち、当該仕切り部材６よりも上側に配置されているものに弾接している。並びに、当該仕切り部材６よりも下側の蓄熱体４は、内側容器２の内面、上記各部材の外面のうち、当該仕切り部材６よりも下側に配置されているものに弾接している。したがって、蓄熱体４と、内側容器２の内面や各部材と、の間に隙間が発生するのを、抑制することができる。
【0061】
放熱時においては、図５～図８に示す反応媒体ルートＲ１を介して、蓄熱体４の全体に水蒸気を供給する。水蒸気の供給により、蓄熱体４の化学蓄熱材（酸化カルシウム）は、以下の水和反応により、放熱し、水酸化カルシウムとなる。なお、Ｑ１は放熱量である。
ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｑ１
水和反応により、蓄熱体４は膨張し、内側容器２の内面や上述の各部材に圧接する。すなわち、蓄熱体４は、内側容器２の内面や上述の各部材により拘束される。また、蓄熱体４は、内側容器２の内面や上述の各部材に膨張圧を加える。ここで、蓄熱体４の膨張に伴って、複数のコイルばね６７つまり仕切り部材６は、弾性的に、上下方向に収縮する。すなわち、仕切り部材６は、図１１（Ａ）に示す状態（蓄熱体４の初期状態に対応する状態）から、図１１（Ｂ）に示す状態（蓄熱体４の膨張状態に対応する状態）に、切り替わる。このため、当該膨張圧を低減することができる。
ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｑ１
水和反応により、蓄熱体４は膨張し、内側容器２の内面や上述の各部材に圧接する。すなわち、蓄熱体４は、内側容器２の内面や上述の各部材により拘束される。また、蓄熱体４は、内側容器２の内面や上述の各部材に膨張圧を加える。ここで、蓄熱体４の膨張に伴って、複数のコイルばね６７つまり仕切り部材６は、弾性的に、上下方向に収縮する。すなわち、仕切り部材６は、図１１（Ａ）に示す状態（蓄熱体４の初期状態に対応する状態）から、図１１（Ｂ）に示す状態（蓄熱体４の膨張状態に対応する状態）に、切り替わる。このため、当該膨張圧を低減することができる。
【0062】
水和反応により発生した熱Ｑ１は、蓄熱体４、直接支持部材７、伝熱部材５の壁部を介して、熱媒体流路５２の熱媒体に移動する。熱Ｑ１により加熱された熱媒体は、熱媒体ルートＲ２を介して、外部に流出する。
【0063】
（蓄熱時、脱水反応時）
蓄熱時においては、図５～図８に示す熱媒体ルートＲ２に高温の熱媒体を流動させる。熱媒体の熱は、伝熱部材５の壁部、直接支持部材７を介して、蓄熱体４に移動する。当該熱により加熱された蓄熱体４の化学蓄熱材（水酸化カルシウム）は、以下の脱水反応により、蓄熱し、酸化カルシウムとなる。なお、Ｑ２は蓄熱量である。
Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｑ２→ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ
脱水反応により発生した水蒸気（Ｈ２Ｏ）は、反応媒体ルートＲ１（図５、図６に示す矢印方向と反対方向）を介して、化学蓄熱装置１の外部に排出される。脱水反応により、蓄熱体４は収縮する。蓄熱体４の収縮に伴って、複数のコイルばね６７つまり仕切り部材６は、弾性的に、上下方向に伸張する。すなわち、図１１（Ｂ）に示す状態（蓄熱体４の膨張状態に対応する状態）から、図１１（Ａ）に示す状態（蓄熱体４の初期状態に対応する状態）または当該状態に近い状態に、切り替わる。このため、蓄熱体４と、内側容器２の内面や各部材と、の間に隙間が発生するのを、抑制することができる。
蓄熱時においては、図５～図８に示す熱媒体ルートＲ２に高温の熱媒体を流動させる。熱媒体の熱は、伝熱部材５の壁部、直接支持部材７を介して、蓄熱体４に移動する。当該熱により加熱された蓄熱体４の化学蓄熱材（水酸化カルシウム）は、以下の脱水反応により、蓄熱し、酸化カルシウムとなる。なお、Ｑ２は蓄熱量である。
Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｑ２→ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ
脱水反応により発生した水蒸気（Ｈ２Ｏ）は、反応媒体ルートＲ１（図５、図６に示す矢印方向と反対方向）を介して、化学蓄熱装置１の外部に排出される。脱水反応により、蓄熱体４は収縮する。蓄熱体４の収縮に伴って、複数のコイルばね６７つまり仕切り部材６は、弾性的に、上下方向に伸張する。すなわち、図１１（Ｂ）に示す状態（蓄熱体４の膨張状態に対応する状態）から、図１１（Ａ）に示す状態（蓄熱体４の初期状態に対応する状態）または当該状態に近い状態に、切り替わる。このため、蓄熱体４と、内側容器２の内面や各部材と、の間に隙間が発生するのを、抑制することができる。
【0064】
［作用効果］
次に、本実施形態の化学蓄熱装置１の作用効果について説明する。図６～図８に示すように、仕切り部材６は、蓄熱体４の内部に配置されている。図８、図１１（Ａ）に示すように、初期状態において、仕切り部材６は、蓄熱体４に弾接している。具体的には、仕切り部材６は、蓄熱体４を上下方向に押し広げている。このため、収容部２２に隙間が発生するのを、抑制することができる。したがって、隙間を消費して蓄熱体４が崩落するのを、抑制することができる。また、仕切り部材６が隙間の発生を抑制しているため、初期状態において、蓄熱体４は、伝熱部材５に弾接かつ密接している。このため、蓄熱体４は、水蒸気との化学反応により放熱する際、伝熱部材５に、迅速に熱を伝えることができる。このように、本実施形態の化学蓄熱装置１によると、伝熱性を向上させることができる。また、初期状態において、収容部２２に隙間が発生しにくいため、収容部２２における蓄熱体４の充填量を増やすことができる。よって、蓄熱密度を高くすることができる。
次に、本実施形態の化学蓄熱装置１の作用効果について説明する。図６～図８に示すように、仕切り部材６は、蓄熱体４の内部に配置されている。図８、図１１（Ａ）に示すように、初期状態において、仕切り部材６は、蓄熱体４に弾接している。具体的には、仕切り部材６は、蓄熱体４を上下方向に押し広げている。このため、収容部２２に隙間が発生するのを、抑制することができる。したがって、隙間を消費して蓄熱体４が崩落するのを、抑制することができる。また、仕切り部材６が隙間の発生を抑制しているため、初期状態において、蓄熱体４は、伝熱部材５に弾接かつ密接している。このため、蓄熱体４は、水蒸気との化学反応により放熱する際、伝熱部材５に、迅速に熱を伝えることができる。このように、本実施形態の化学蓄熱装置１によると、伝熱性を向上させることができる。また、初期状態において、収容部２２に隙間が発生しにくいため、収容部２２における蓄熱体４の充填量を増やすことができる。よって、蓄熱密度を高くすることができる。
【0065】
また、水和反応時に膨張する際、蓄熱体４は、内側容器２、収容部２２に収容された各部材（伝熱部材５、仕切り部材６、直接支持部材７）に圧接する。すなわち、蓄熱体４は、内側容器２、上記各部材に膨張圧を加える。ここで、蓄熱体４の膨張に伴って、仕切り部材６は弾性的に収縮する。すなわち、図１１（Ａ）に示す状態（蓄熱体４の初期状態に対応する状態）から、図１１（Ｂ）に示す状態（蓄熱体４の膨張状態に対応する状態）に、切り替わる。このため、仕切り部材６は、蓄熱体４の膨張量の少なくとも一部を吸収することができる。したがって、蓄熱体４の膨張圧を低減することができる。よって、内側容器２や収容部２２に配置されている各部材（伝熱部材５、仕切り部材６、直接支持部材７）に過度な耐圧構造（例えば、壁部の壁厚増加、補強、材料変更など）を付与する必要がない。また、本実施形態の化学蓄熱装置１によると、初期状態から数えて初回の膨張時から、伝熱性を向上させることができる。また、蓄熱体４の膨張圧を低減することができる。
【0066】
また、脱水反応時に収縮する際、蓄熱体４の収縮に伴って、仕切り部材６は弾性的に膨張する。すなわち、図１１（Ｂ）に示す状態（蓄熱体４の膨張状態に対応する状態）から、図１１（Ａ）に示す状態（蓄熱体４の初期状態に対応する状態）または当該状態に近い状態に、切り替わる。このため、蓄熱体４と、内側容器２の内面や各部材と、の間に隙間が発生するのを、抑制することができる。したがって、隙間を消費して蓄熱体４が崩落するのを、抑制することができる。
【0067】
このように、本実施形態の化学蓄熱装置１によると、水和反応、脱水反応を蓄熱体４が繰り返しても、蓄熱体４の体積変化に応じて仕切り部材６が変形することにより、継続的に、蓄熱体４を収容部２２に収容された各部材（伝熱部材５、仕切り部材６、直接支持部材７）に弾接させることができる。このため、高い伝熱性を持続させることができる。
【0068】
図７～図１１（Ｂ）に示すように、仕切り部材６のばね収容部６６Ｄの容積は、複数のコイルばね６７の伸張に伴い、上下方向に拡大可能である。このため、第一カバー部材６６Ａ、第二カバー部材６６Ｃを介して、コイルばね６７の弾性力を、蓄熱体４に加えることができる。
【0069】
また、仕切り部材６は、内側流路６０を区画している。内側流路６０は、ばね収容部６６Ｄを経由している。このため、ばね収容部６６Ｄを利用して、水蒸気を流動させることができる。また、仕切り部材６は、蓄熱体４の内部に配置されている。また、内側流路６０の内側開口部６０１は、蓄熱体４に向かって開口している。このため、内側流路６０を介して、蓄熱体４の内部に水蒸気を供給することができる。したがって、蓄熱体４の全体に水蒸気が拡散しやすい。また、内側流路６０を介して、蓄熱体４の内部から水蒸気を回収することができる。したがって、蓄熱体４の全体から水蒸気を回収しやすい。また、内側流路６０は、蓄熱体４に対して複数の箇所で開口している。このため、水蒸気を蓄熱体４の全体に拡散させやすい。また、蓄熱体４の全体から水蒸気を回収しやすい。また、複数の内側開口部６０１は、底壁部６６０Ａ、６６０Ｃの全体に亘って、所定間隔ずつ離間して、分布している。また、複数の内側開口部６０１は、蓄熱体４の前後方向全長に亘って、所定間隔ずつ離間して、分布している。このため、水蒸気を蓄熱体４の全体に拡散させやすい。また、蓄熱体４の全体から水蒸気を回収しやすい。
【0070】
図７に示すように、仕切り部材６は、水平方向に延在している。すなわち、部屋２２０（収容部２２の一部）は、仕切り部材６により、複数の小部屋２２０ａに仕切られている。このため、蓄放熱時の体積変化などにより、蓄熱体４の少なくとも一部が崩れる場合であっても、蓄熱体４が、複数の小部屋２２０ａを跨いで流動するのを、抑制することができる。したがって、収容部２２における蓄熱密度の偏りを、抑制することができる。また、蓄熱体４の流動に伴い伝熱部材５と蓄熱体４との間に隙間が発生するのを、抑制することができる。したがって、伝熱性を向上させることができる。
【0071】
コイルばね６７の伸縮によらず、フレーム部材６６Ｂと第一カバー部材６６Ａとの間には、重複区間Ｅが設定されている。重複区間Ｅにおいては、水平方向から見て、内枠部６６１Ｂと外枠部６６１Ａとが重複している。このため、仕切り部材６が変形しても、蓄熱体４がばね収容部６６Ｄに流入しにくい。同様に、フレーム部材６６Ｂと第二カバー部材６６Ｃとの間にも、重複区間Ｅが設定されている。
【0072】
図７、図８、図１１（Ａ）～図１１（Ｂ）に示すように、フレーム部材６６Ｂに対して、第一カバー部材６６Ａは上側に、第二カバー部材６６Ｃは下側に、各々移動可能である。このため、仕切り部材６の上下両側の蓄熱体４に対して、弾性力を加えることができる。
【0073】
図７、図８、図１１（Ａ）～図１１（Ｂ）に示すように、フレーム部材６６Ｂは、第一カバー部材６６Ａおよび第二カバー部材６６Ｃから、独立している。このため、第一カバー部材６６Ａおよび第二カバー部材６６Ｃが上下方向に移動しても、スリット収容部６５の上下方向幅が変化するのを、抑制することができる。したがって、スリット２０２とスリット収容部６５との間に隙間が発生するのを、抑制することができる。また、第一カバー部材６６Ａおよび第二カバー部材６６Ｃが上下方向に移動しても、所定の開口面積の外側開口部６００を確保することができる。
【0074】
図７、図８、図１１（Ａ）～図１１（Ｂ）に示すように、仕切り部材６は、仕切り機能（部屋２２０（収容部２２の一部）を仕切る機能）と、反応媒体供給機能（蓄熱体４に水蒸気を供給する機能、および蓄熱体４から水蒸気を回収する機能）と、体積変化吸収機能（蓄熱体４の体積変化量を吸収する機能）と、を併有している。このため、各機能を個別に有する部材を、各々独立して収容部２２に配置する場合と比較して、収容部２２の容積を小さくすることができる。また、化学蓄熱装置１の部品点数を削減し、構造を簡単にすることができる。
【0075】
図３～図７に示すように、本実施形態の化学蓄熱装置１は、蓄熱体４の内部に、直接支持部材７を備えている。直接支持部材７は、伝熱部材５を直接支持している。このため、伝熱部材５が変形しにくい。具体的には、伝熱部材５が、前端部（伝熱部材取付板８１に固定されている部分）を支点に、片持ち梁状に下側に湾曲しにくい。したがって、蓄熱体４に対する伝熱部材５の位置が変化しにくく、蓄熱体４と伝熱部材５との間に隙間が発生しにくい。よって、放熱時において、蓄熱体４の全体から伝熱部材５に、熱を回収しやすい。また、蓄熱時において、伝熱部材５から蓄熱体４の全体に、熱を供給しやすい。このように、本実施形態の化学蓄熱装置１によると、蓄放熱時における伝熱性を高くすることができる。
【0076】
図１～図３、図５～図７に示すように、本実施形態の化学蓄熱装置１は、内側容器２と外側容器３との間に、間接支持部材８７を備えている。間接支持部材８７は、内側容器２を支持している。このため、内側容器２が変形しにくい。具体的には、内側容器２が、前端部（伝熱部材取付板８１に固定されている部分）を支点に、片持ち梁状に下側に湾曲しにくい。したがって、図７に示す環状の外側流路３２の流路面積がばらつく（上側部分が広くなり、下側部分が狭くなる）のを、抑制することができる。
【0077】
また、内側容器２を片持ち梁状に支持する場合、内側容器２の湾曲を抑制するために、内側容器２自体の構造を重厚化する必要がある。このため、熱ロスが増加する。これに対して、間接支持部材８７を配置すると、内側容器２自体の構造を重厚化する必要がない。このため、熱ロスを削減することができる。
【0078】
図５、図６に示すように、間接支持部材８７は、内側容器２、直接支持部材７を介して、伝熱部材５を間接的に支持している。このため、蓄熱体４に対する伝熱部材５の位置が変化しにくい。よって、放熱時において、蓄熱体４の全体から伝熱部材５に、熱を回収しやすい。また、蓄熱時において、伝熱部材５から蓄熱体４の全体に、熱を供給しやすい。よって、蓄放熱時における伝熱性を高くすることができる。また、間接支持部材８７と直接支持部材７とは、側周壁部２０を介して、径方向に並んでいる。このため、伝熱部材５の位置決め精度が高い。
【0079】
図１、図２、図５～図８に示すように、本実施形態の化学蓄熱装置１は外側容器３を備えている。このため、内側容器２の外面を利用して、外側流路３２を区画することができる。すなわち、内側容器２の壁部（側周壁部２０、端壁部２１）を隔てて、内側に収容部２２を、外側に外側流路３２を区画することができる。このため、省スペース性に優れている。
【0080】
【0081】
図５～図７に示す収容部２２の容積は、水和反応による膨張後の蓄熱体４の体積よりも、小さい。このため、収容部２２にデッドスペースが発生するのを、抑制することができる。また、蓄熱体４の膨張時において、蓄熱体４を伝熱部材５に押し付けることができる。このため、熱媒体と蓄熱体４との間の伝熱性を高くすることができる。また、蓄熱体４の膨張時において、蓄熱体４を内側流路６０の内側開口部６０１に押し付けることができる。このため、水蒸気との反応性を高くすることができる。
【0082】
また、初期状態における蓄熱体４は、蓄熱材顆粒の集合体（粉状体）である。このため、収容部２２に投入された蓄熱材顆粒は、適度に解砕しながら（例えば、蓄熱材顆粒は、塊状体（複数の蓄熱材粒子の結合体）や蓄熱材粒子などに、崩壊しながら）、収容部２２の形状に沿って、収容部２２の隅々にまで行き渡ることができる。したがって、収容部２２の形状が複雑であるにもかかわらず、収容部２２にデッドスペースが発生するのを、抑制することができる。
【0083】
また、蓄熱体４が適度に解砕しながら膨張するため、蓄熱体４が成形体（蓄熱材粒子や蓄熱材顆粒のプレス成形体を焼成したもの。本開示の「蓄熱体」の概念には、当該成形体も含まれる。）である場合と比較して、膨張圧を小さくすることができる。したがって、内側容器２や収容部２２に配置されている各部材（伝熱部材５、仕切り部材６、直接支持部材７）に過度な耐圧構造（例えば、壁部の壁厚増加、補強、材料変更など）を付与する必要がない。
【0084】
また、蓄熱体４は蓄熱材顆粒の集合体である。このため、蓄熱体４が成形体である場合と比較して、体積変化の繰り返しにより、蓄熱体４が微粉化しやすい。したがって、蓄熱体４は収容部２２を流下しやすい。この点、図５～図８に示すように、部屋２２０は、仕切り部材６により、複数の小部屋２２０ａに仕切られている。このため、蓄熱体４が、蓄熱材顆粒の集合体であるにもかかわらず、部屋２２０を流下するのを抑制することができる。このように、仕切り部材６は、蓄熱体４が蓄熱材顆粒の集合体である場合のデメリット（流動性が高いこと）を、補うことができる。
【0085】
＜第二実施形態＞
本実施形態の化学蓄熱装置と、第一実施形態の化学蓄熱装置との相違点は、主に、仕切り部材ではなく、直接支持部材が体積変化吸収機能を有している点である。ここでは、主に相違点について説明する。
本実施形態の化学蓄熱装置と、第一実施形態の化学蓄熱装置との相違点は、主に、仕切り部材ではなく、直接支持部材が体積変化吸収機能を有している点である。ここでは、主に相違点について説明する。
【0086】
図１３に、第二実施形態の化学蓄熱装置の前後方向部分断面図を示す。なお、図１３に示すのは、図５の枠ＸＩＩＩに対応する部分である。図５と対応する部位については，同じ符号で示す。図１３に示すように、直接支持部材７は、ばね容器７７と、複数のコイルばね７８と、を備えている。直接支持部材７は、本開示の「体積変化吸収部材」の概念に含まれる。ばね容器７７は、第一カバー部材７７Ａと、第二カバー部材７７Ｃと、を備えている。ばね容器７７の内部には、ばね収容部７７Ｄが区画されている。
【0087】
第一カバー部材７７Ａは、金属製であって、後向き（第二カバー部材７７Ｃ向き）に開口する、浅底の有底円筒状を呈している。第一カバー部材７７Ａは、底壁部７７０Ａと、外枠部７７１Ａと、を備えている。底壁部７７０Ａは、上下左右方向（垂直方向）に延在する円板状を呈している。底壁部７７０Ａの後面（内面）からは、複数のばね座７７３Ａが突設されている。ばね座７７３Ａは、短軸円柱状を呈している。外枠部７７１Ａは、上下左右方向に延在する円形枠状を呈している。外枠部７７１Ａは、底壁部７７０Ａの外縁から、後向きに立設されている。
【0088】
第二カバー部材７７Ｃは、上述の第一カバー部材７７Ａと、材質が同一である。第二カバー部材７７Ｃは、第一カバー部材７７Ａと、外枠部７７１Ａの代わりに内枠部７７１Ｃが配置されている点を除いて、構成が同一である。第二カバー部材７７Ｃは、第一カバー部材７７Ａと、配置が前後反対である。すなわち、第二カバー部材７７Ｃは、底壁部７７０Ｃと、内枠部７７１Ｃと、を備えている。底壁部７７０Ｃの前面（内面）からは、複数のばね座７７３Ｃが突設されている。内枠部７７１Ｃは、第一カバー部材７７Ａの外枠部７７１Ａの枠内側に配置されている。内枠部７７１Ｃの外周面は、外枠部７７１Ａの内周面に、前後方向に摺接している。
【0089】
複数のコイルばね７８は、金属製であって、ばね収容部７７Ｄに配置されている。コイルばね７８は、前後方向に延在している。コイルばね７８の前端は、第一カバー部材７７Ａのばね座７７３Ａに環装されている。コイルばね７８の後端は、第二カバー部材７７Ｃのばね座７７３Ｃに環装されている。コイルばね７８は、前後方向に伸縮可能である。
【0090】
前出の図３に示すように、仕切り部材６は、中空平板状を呈している。仕切り部材６の内部には、内側流路６０が区画されている。内側流路６０は、外側流路３２に開口する外側開口部６００（前出の図８参照）と、蓄熱体４に向かって開口する複数の内側開口部６０１と、を備えている。
【0091】
支持孔７０は、第一カバー部材７７Ａ、第二カバー部材７７Ｃを、前後方向に貫通している。このため、第一カバー部材７７Ａ、第二カバー部材７７Ｃは、伝熱部材５の直管部５０に対して、前後方向に摺接している。
【0092】
本実施形態の化学蓄熱装置と、第一実施形態の化学蓄熱装置とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。収容部２２には、各部材（伝熱部材５、仕切り部材６、直接支持部材７）が収容されている。矢印Ｙ１で示すように、初期状態において、任意の単一の直接支持部材７は、蓄熱体４を前後方向に付勢している。このため、蓄熱体４と、内側容器２の内面や各部材と、の間に隙間が発生するのを、抑制することができる。
【0093】
放熱時においては、水和反応により、蓄熱体４は膨張し、内側容器２の内面や上述の各部材に圧接する。すなわち、蓄熱体４は、内側容器２の内面や上述の各部材により拘束される。また、蓄熱体４は、内側容器２の内面や上述の各部材に膨張圧を加える。ここで、蓄熱体４の膨張に伴って、複数のコイルばね７８つまり直接支持部材７は、弾性的に、前後方向に収縮する。このため、当該膨張圧を低減することができる。
【0094】
蓄熱時においては、脱水反応により、蓄熱体４は収縮する。蓄熱体４の収縮に伴って、複数のコイルばね７８つまり直接支持部材７は、弾性的に、前後方向に伸張する。このため、蓄熱体４と、内側容器２の内面や各部材と、の間に隙間が発生するのを、抑制することができる。
【0095】
直接支持部材７は、仕切り機能（前出の図５に示すように、収容部２２を、複数の部屋２２０に仕切る機能）と、体積変化吸収機能（蓄熱体４の体積変化量を吸収する機能）と、を併有している。このため、各機能を個別に有する部材を、各々独立して収容部２２に配置する場合と比較して、収容部２２の容積を小さくすることができる。また、化学蓄熱装置１の部品点数を削減し、構造を簡単にすることができる。
【0096】
また、ばね容器７７は二部品（第一カバー部材７７Ａ、第二カバー部材７７Ｃ）構造を呈している。このため、構造が簡単である。また、第一カバー部材７７Ａ、第二カバー部材７７Ｃは、各々、前後方向に延在する直管部５０の外周面に摺接している。このため、直管部５０により、第一カバー部材７７Ａ、第二カバー部材７７Ｃの移動方向を、前後方向のみに規制することができる。このように、直管部５０は、第一カバー部材７７Ａ、第二カバー部材７７Ｃをガイドするガイド機能を有している。
【0097】
＜第三実施形態＞
本実施形態の化学蓄熱装置と、第一実施形態の化学蓄熱装置との相違点は、主に、仕切り部材が、水平方向ではなく、垂直方向に延在している点である。また、仕切り部材ではなく、内側容器に反応媒体流路が区画されている点である。ここでは、主に相違点について説明する。
本実施形態の化学蓄熱装置と、第一実施形態の化学蓄熱装置との相違点は、主に、仕切り部材が、水平方向ではなく、垂直方向に延在している点である。また、仕切り部材ではなく、内側容器に反応媒体流路が区画されている点である。ここでは、主に相違点について説明する。
【0098】
図１４に、第三実施形態の化学蓄熱装置の軸直方向断面図を示す。なお、図７と対応する部位については、同じ符号で示す。また、仕切り部材６の構成を簡略的に示す。仕切り部材６の構成は、前出の図１３に示す直接支持部材７の構成と同様である。すなわち、仕切り部材６は、図１３に示す直接支持部材７同様に、ばね容器７７と、複数のコイルばね７８と、を備えている。ただし、仕切り部材６には、支持孔７０が開設されていない。また、仕切り部材６は、前出の図３に示すように、平板状を呈している。
【0099】
複数の仕切り部材６は、各々、上下前後方向（垂直方向）に延在する平板状を呈している。仕切り部材６は、蓄熱体４の内部に配置されている。仕切り部材６は、任意の単一の部屋（収容部２２の一部）２２０に、左右方向（水平方向）に並ぶ複数の小部屋２２０ａを配置している。内側容器２の側周壁部２０には、多数の開口部（反応媒体流路）２０１が開設されている。開口部２０１を介して、外側流路３２と収容部２２との間で、水蒸気が流動可能である。反応媒体ルートＲ１は、開口部２０１を経由している。
【0100】
本実施形態の化学蓄熱装置と、第一実施形態の化学蓄熱装置とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態のように、仕切り部材６が垂直方向に延在していてもよい。また、仕切り部材６に内側流路が区画されていなくてもよい。また、内側容器２に開口部（反応媒体流路）２０１が区画されていてもよい。
【0101】
＜第四実施形態＞
本実施形態の化学蓄熱装置と、第一実施形態の化学蓄熱装置との相違点は、主に、外側容器、間接支持部材、伝熱部材、直接支持部材、仕切り部材が配置されていない点である。ここでは、主に相違点について説明する。
本実施形態の化学蓄熱装置と、第一実施形態の化学蓄熱装置との相違点は、主に、外側容器、間接支持部材、伝熱部材、直接支持部材、仕切り部材が配置されていない点である。ここでは、主に相違点について説明する。
【0102】
図１５に、本実施形態の化学蓄熱装置の斜視図を示す。図１６に、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ方向断面図を示す。図１７に、同化学蓄熱装置の体積変化吸収部材の上下方向断面図を示す。なお、これらの図において、図７、図１４と対応する部位については、同じ符号で示す。また、図１６においては、体積変化吸収部材８９の構成を簡略的に示す。
【0103】
図１５、図１６に示すように、化学蓄熱装置１は、反応器２Ａと、蓄熱体４と、体積変化吸収部材８９と、を備えている。反応器２Ａは、金属製であって、直方体箱状を呈している。反応器２Ａは、収容部２２と、容器本体２５と、透過壁２６と、を備えている。容器本体２５は、上側に開口する有底角筒状を呈している。容器本体２５の下壁は伝熱壁２５０である。伝熱壁２５０を介して、反応器２Ａの外部と蓄熱体４との間の伝熱が確保されている。透過壁２６は、容器本体２５の開口を封止している。透過壁２６には、多数の開口部（反応媒体流路）２０１が全面的に開設されている。開口部２０１は、透過壁２６を上下方向に貫通している。
【0104】
図１６に示すように、体積変化吸収部材８９は、蓄熱体４の内部に配置されている。図１７に示すように、体積変化吸収部材８９は、ばね容器８９０と、複数の板ばね８９１と、を備えている。ばね容器８９０は、第一カバー部材８９０Ａと、第二カバー部材８９０Ｃと、を備えている。ばね容器８９０の内部には、ばね収容部８９０Ｄが区画されている。
【0105】
第一カバー部材８９０Ａは、金属製であって、下向き（第二カバー部材８９０Ｃ向き）に開口する、浅底の有底角筒状を呈している。第一カバー部材８９０Ａは、底壁部８９０Ａａと、外枠部８９０Ａｂと、を備えている。底壁部８９０Ａａは、前後左右方向（水平方向）に延在する長方形板状を呈している。外枠部８９０Ａｂは、前後左右方向に延在する長方形枠状を呈している。外枠部８９０Ａｂは、底壁部８９０Ａａの外縁から、下向きに立設されている。外枠部８９０Ａｂの内面には、所定間隔ずつ離間して、複数のガイド溝部８９０Ａｃが配置されている。ガイド溝部８９０Ａｃは、上下方向に延在している。ガイド溝部８９０Ａｃの下端は、外枠部８９０Ａｂの下端までは到達していない。
【0106】
第二カバー部材８９０Ｃは、上述の第一カバー部材８９０Ａと、材質が同一である。第二カバー部材８９０Ｃは、第一カバー部材８９０Ａと、外枠部８９０Ａｂの代わりに内枠部８９０Ｃｂが配置されている点を除いて、構成が同一である。第二カバー部材８９０Ｃは、第一カバー部材８９０Ａと、配置が上下反対である。すなわち、第二カバー部材８９０Ｃは、底壁部８９０Ｃａと、内枠部８９０Ｃｂと、を備えている。内枠部８９０Ｃｂは、第一カバー部材８９０Ａの外枠部８９０Ａｂの枠内側に配置されている。内枠部８９０Ｃｂの外面は、外枠部８９０Ａｂの内面に、上下方向に摺接している。内枠部８９０Ｃｂの外面の上縁には、所定間隔ずつ離間して、複数の被ガイド爪部８９０Ｃｃが配置されている。被ガイド爪部８９０Ｃｃは、ガイド溝部８９０Ａｃに、上下方向に摺接可能に、係合している。
【0107】
複数の板ばね８９１は、金属製であって、ばね収容部８９０Ｄに配置されている。板ばね８９１は、下向きに開口するＶ字状を呈している。板ばね８９１は、ボルト８９１Ａにより、第一カバー部材８９０Ａの底壁部８９０Ａａに固定されている。板ばね８９１の下端は、第二カバー部材８９０Ｃの底壁部８９０Ｃａに弾接している。板ばね８９１つまり体積変化吸収部材８９は、上下方向に弾性的に伸縮可能である。
【0108】
本実施形態の化学蓄熱装置と、第一実施形態の化学蓄熱装置とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。図１６に矢印Ｙ１で示すように、初期状態において、体積変化吸収部材８９は、蓄熱体４を上下方向に付勢している。このため、蓄熱体４と反応器２Ａの内面（例えば伝熱壁２５０の内面など、収容部２２を区画する面）との間に隙間が発生するのを、抑制することができる。したがって、初期状態から、蓄熱体４と伝熱壁２５０との間の伝熱性を向上させることができる。
【0109】
放熱時においては、水和反応により、蓄熱体４は膨張し、内側容器２の内面に圧接する。すなわち、蓄熱体４は、内側容器２の内面により拘束される。また、蓄熱体４は、内側容器２の内面に膨張圧を加える。ここで、蓄熱体４の膨張に伴って、図１７に示す複数の板ばね８９１つまり体積変化吸収部材８９は、弾性的に、上下方向に収縮する。このため、当該膨張圧を低減することができる。
【0110】
蓄熱時においては、脱水反応により、蓄熱体４は収縮する。蓄熱体４の収縮に伴って、図１７に示す複数の板ばね８９１つまり体積変化吸収部材８９は、弾性的に、上下方向に伸張する。このため、蓄熱体４と反応器２Ａの内面との間に隙間が発生するのを、抑制することができる。
【0111】
＜第五実施形態＞
本実施形態の化学蓄熱装置と、第四実施形態の化学蓄熱装置との相違点は、主に、ばね収容部に、板ばねの代わりに、三次元立体編物が配置されている点である。ここでは、主に相違点について説明する。
本実施形態の化学蓄熱装置と、第四実施形態の化学蓄熱装置との相違点は、主に、ばね収容部に、板ばねの代わりに、三次元立体編物が配置されている点である。ここでは、主に相違点について説明する。
【0112】
図１８に、本実施形態の化学蓄熱装置の体積変化吸収部材の上下方向断面図を示す。なお、図１７と対応する部位については、同じ符号で示す。図１８に示すように、ばね収容部８９０Ｄには、三次元立体編物８９２が充填されている。三次元立体編物８９２は、金属線製の網物であって、弾性を有している。このため、体積変化吸収部材８９は、上下方向に弾性的に伸縮可能である。
【0113】
本実施形態の化学蓄熱装置と、第四実施形態の化学蓄熱装置とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態のように、ばね要素として、三次元立体編物８９２を用いてもよい。また、三次元立体編物８９２の代わりに、ばね収容部８９０Ｄに、三次元立体繊維交絡体（金属線などの繊維が互いに交絡した、塊状の不定形物）を配置してもよい。
【0114】
＜第六実施形態＞
本実施形態の化学蓄熱装置と、第四実施形態の化学蓄熱装置との相違点は、主に、ばね収容部に、板ばねの代わりに、皿ばねが配置されている点である。ここでは、主に相違点について説明する。
本実施形態の化学蓄熱装置と、第四実施形態の化学蓄熱装置との相違点は、主に、ばね収容部に、板ばねの代わりに、皿ばねが配置されている点である。ここでは、主に相違点について説明する。
【0115】
図１９に、本実施形態の化学蓄熱装置の体積変化吸収部材の上下方向断面図を示す。なお、図１７と対応する部位については、同じ符号で示す。図１９に示すように、第一カバー部材８９０Ａの底壁部８９０Ａａからは、下向き（第二カバー部材８９０Ｃ向き）に、複数のシャフト８９３Ａが突設されている。シャフト８９３Ａは、第二カバー部材８９０Ｃの底壁部８９０Ｃａを貫通している。シャフト８９３Ａの下端（貫通端）には、ナット８９３Ｂが固定されている。皿ばね８９３は、金属製であって、円錐筒状を呈している。皿ばね８９３は、本開示の「ばね要素」の概念に含まれる。複数の皿ばね８９３は、ばね収容部８９０Ｄに配置されている。任意の単一のシャフト８９３Ａには、複数の皿ばね８９３が、上下方向に並んで環装されている。
【0116】
本実施形態の化学蓄熱装置と、第四実施形態の化学蓄熱装置とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態のように、ばね要素として、皿ばね８９３を用いてもよい。また、シャフト８９３Ａにより、体積変化吸収部材８９の変形方向をガイドしてもよい。
【0117】
＜第七実施形態＞
本実施形態の化学蓄熱装置と、第四実施形態の化学蓄熱装置との相違点は、主に、収容部に、複数の体積変化吸収部材が配置されている点である。ここでは、主に相違点について説明する。
本実施形態の化学蓄熱装置と、第四実施形態の化学蓄熱装置との相違点は、主に、収容部に、複数の体積変化吸収部材が配置されている点である。ここでは、主に相違点について説明する。
【0118】
図２０に、本実施形態の化学蓄熱装置の上下方向断面図を示す。なお、図１６と対応する部位については、同じ符号で示す。図２０に示すように、収容部２２には、複数の体積変化吸収部材８９が配置されている。体積変化吸収部材８９は、金属線製であって、球状を呈している。体積変化吸収部材８９は、全方位に弾性的に伸縮可能である。
【0119】
本実施形態の化学蓄熱装置と、第四実施形態の化学蓄熱装置とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態のように、収容部２２に、箱状ではない体積変化吸収部材８９を配置してもよい。本実施形態の体積変化吸収部材８９によると、金属線自体の弾性を利用して、蓄熱体４を付勢することができる。
【0120】
＜第八実施形態＞
本実施形態の化学蓄熱装置と、第四実施形態の化学蓄熱装置との相違点は、主に、収容部に、複数の体積変化吸収部材が配置されている点である。ここでは、主に相違点について説明する。
本実施形態の化学蓄熱装置と、第四実施形態の化学蓄熱装置との相違点は、主に、収容部に、複数の体積変化吸収部材が配置されている点である。ここでは、主に相違点について説明する。
【0121】
図２１に、本実施形態の化学蓄熱装置の上下方向断面図を示す。なお、図１６、図２０と対応する部位については、同じ符号で示す。図２１に示すように、収容部２２には、複数の体積変化吸収部材８９が配置されている。
【0122】
本実施形態の化学蓄熱装置と、第四実施形態の化学蓄熱装置とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態のように、収容部２２に、複数の体積変化吸収部材８９を配置してもよい。矢印Ｙ１で示すように、複数の体積変化吸収部材８９の弾性変形方向は一定ではない。このため、多方向に、蓄熱体４を付勢することができる。また、収容部２２のうち、隙間が発生しやすい部位に向けて、弾性力を作用させることができる。
【0123】
＜その他＞
以上、本開示の化学蓄熱装置の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
以上、本開示の化学蓄熱装置の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【0124】
［構造］
上述の実施形態の化学蓄熱装置１のうち、任意の実施形態の化学蓄熱装置１の部材は、他の実施形態の化学蓄熱装置１に、組み込むことができる。例えば、図７、図１３に示す化学蓄熱装置１に、図１７～図２１のいずれかに示す体積変化吸収部材８９を組み込んでもよい。すなわち、仕切り部材６、直接支持部材７から独立して、化学蓄熱装置１に体積変化吸収部材８９を組み込んでもよい。また、図１６に示す化学蓄熱装置１に、図１０、図１４に示す体積変化吸収部材（仕切り部材６）、図１３に示す体積変化吸収部材（直接支持部材７）を組み込んでもよい。
上述の実施形態の化学蓄熱装置１のうち、任意の実施形態の化学蓄熱装置１の部材は、他の実施形態の化学蓄熱装置１に、組み込むことができる。例えば、図７、図１３に示す化学蓄熱装置１に、図１７～図２１のいずれかに示す体積変化吸収部材８９を組み込んでもよい。すなわち、仕切り部材６、直接支持部材７から独立して、化学蓄熱装置１に体積変化吸収部材８９を組み込んでもよい。また、図１６に示す化学蓄熱装置１に、図１０、図１４に示す体積変化吸収部材（仕切り部材６）、図１３に示す体積変化吸収部材（直接支持部材７）を組み込んでもよい。
【0125】
（体積変化吸収部材８９）
体積変化吸収部材８９（図１０、図１４に示す仕切り部材６、図１３に示す直接支持部材７を含む）の形状は特に限定しない。板状、筒状、箱状、塊状などであってもよい。また、中実であっても、中空であってもよい。収縮状態の蓄熱体４を付勢できればよい。蓄熱体４が伸縮を繰り返すと、複数の収縮状態において、蓄熱体４の体積がばらつく場合がある。この場合は、少なくとも一つの収縮状態（例えば、図１１（Ａ）に示す初期状態）において、体積変化吸収部材８９は、蓄熱体４を付勢できればよい。体積変化吸収部材８９の伸縮方向は、異方性を有していても、等方性を有していてもよい。収容部２２における体積変化吸収部材８９の配置数、位置は特に限定しない。収容部２２の所望の位置に、所望の方向に変形する体積変化吸収部材８９を、所望の数だけ配置すればよい。体積変化吸収部材８９に使用されるばね要素の種類は特に限定しない。トーションバー、竹の子ばね、輪ばねなどを用いてもよい。また、ばね要素は、線形ばね、または非線形ばねであってもよい。
体積変化吸収部材８９（図１０、図１４に示す仕切り部材６、図１３に示す直接支持部材７を含む）の形状は特に限定しない。板状、筒状、箱状、塊状などであってもよい。また、中実であっても、中空であってもよい。収縮状態の蓄熱体４を付勢できればよい。蓄熱体４が伸縮を繰り返すと、複数の収縮状態において、蓄熱体４の体積がばらつく場合がある。この場合は、少なくとも一つの収縮状態（例えば、図１１（Ａ）に示す初期状態）において、体積変化吸収部材８９は、蓄熱体４を付勢できればよい。体積変化吸収部材８９の伸縮方向は、異方性を有していても、等方性を有していてもよい。収容部２２における体積変化吸収部材８９の配置数、位置は特に限定しない。収容部２２の所望の位置に、所望の方向に変形する体積変化吸収部材８９を、所望の数だけ配置すればよい。体積変化吸収部材８９に使用されるばね要素の種類は特に限定しない。トーションバー、竹の子ばね、輪ばねなどを用いてもよい。また、ばね要素は、線形ばね、または非線形ばねであってもよい。
【0126】
（内側容器２、外側容器３）
内側容器２の形状は特に限定しない。直筒状（Ｉ字筒状）、曲筒状（Ｃ字筒状、Ｓ字筒状など）、直筒部と曲筒部とを適宜組み合わせた形状（Ｊ字筒状、Ｕ字筒状など）であってもよい。円（真円形、楕円形など）筒状、多角形（三角形、四角形、五角形、六角形など）筒状であってもよい。内側容器２が直筒状の場合、内側容器２の軸方向は特に限定しない。水平方向、垂直方向、水平方向および垂直方向に対して傾斜する方向であってもよい。内側容器２に関する上述の事項は、反応器２Ａ、外側容器３についても同様である。
内側容器２の形状は特に限定しない。直筒状（Ｉ字筒状）、曲筒状（Ｃ字筒状、Ｓ字筒状など）、直筒部と曲筒部とを適宜組み合わせた形状（Ｊ字筒状、Ｕ字筒状など）であってもよい。円（真円形、楕円形など）筒状、多角形（三角形、四角形、五角形、六角形など）筒状であってもよい。内側容器２が直筒状の場合、内側容器２の軸方向は特に限定しない。水平方向、垂直方向、水平方向および垂直方向に対して傾斜する方向であってもよい。内側容器２に関する上述の事項は、反応器２Ａ、外側容器３についても同様である。
【0127】
外側容器３の形状と内側容器２の形状とは、同一（相似）であっても異なっていてもよい。例えば、外側容器３が多角形筒状、内側容器２が円筒状であってもよい。あるいは、その逆であってもよい。また、外側容器３と内側容器２とは、同軸上に配置されていても、配置されていなくてもよい。外側容器３に対する内側容器２の配置数は特に限定しない。単一の外側容器３に対して、単一または複数の内側容器２を配置してもよい。外側容器３の代わりに、内側容器２から独立して、仕切り部材６に反応媒体（水蒸気）を供給するヘッダー、マニホールドなどを配置してもよい。
【0128】
（伝熱部材５）
伝熱部材５の形状は特に限定しない。伝熱部材５が管状である場合、直管状（Ｉ字管状）、曲管状（Ｃ字管状、Ｓ字管状など）、直管部と曲管部とを適宜組み合わせた形状（Ｊ字管状、Ｕ字管状など）であってもよい。円形管状、多角形管状であってもよい。伝熱部材５は、内部に熱媒体流路５２を区画し、外面が蓄熱体４に当接する中空板状であってもよい。また、伝熱部材５は、内部に環状の熱媒体流路５２を区画し、外面および内面が蓄熱体４に当接する二重管状（外周壁部の形状と内周壁部の形状とは、同一でも異なっていてもよい）であってもよい。伝熱部材５が直管状、平板状の場合、伝熱部材５の軸方向は特に限定しない。水平方向、垂直方向、水平方向および垂直方向に対して傾斜する方向であってもよい。また、蓄熱体４の内部における伝熱部材５の配置数は特に限定しない。単一でも複数でもよい。蓄熱体４の内部に対する伝熱部材５のパス数は特に限定しない。単一でも複数でもよい。また、蓄熱体４の内部における伝熱部材５の位置は特に限定しない。また、伝熱部材５の外面（蓄熱体４に当接する面）および内面（熱媒体に当接する面）のうち少なくとも一方に、伝熱面積拡張部材（フィンなど）を配置してもよい。
伝熱部材５の形状は特に限定しない。伝熱部材５が管状である場合、直管状（Ｉ字管状）、曲管状（Ｃ字管状、Ｓ字管状など）、直管部と曲管部とを適宜組み合わせた形状（Ｊ字管状、Ｕ字管状など）であってもよい。円形管状、多角形管状であってもよい。伝熱部材５は、内部に熱媒体流路５２を区画し、外面が蓄熱体４に当接する中空板状であってもよい。また、伝熱部材５は、内部に環状の熱媒体流路５２を区画し、外面および内面が蓄熱体４に当接する二重管状（外周壁部の形状と内周壁部の形状とは、同一でも異なっていてもよい）であってもよい。伝熱部材５が直管状、平板状の場合、伝熱部材５の軸方向は特に限定しない。水平方向、垂直方向、水平方向および垂直方向に対して傾斜する方向であってもよい。また、蓄熱体４の内部における伝熱部材５の配置数は特に限定しない。単一でも複数でもよい。蓄熱体４の内部に対する伝熱部材５のパス数は特に限定しない。単一でも複数でもよい。また、蓄熱体４の内部における伝熱部材５の位置は特に限定しない。また、伝熱部材５の外面（蓄熱体４に当接する面）および内面（熱媒体に当接する面）のうち少なくとも一方に、伝熱面積拡張部材（フィンなど）を配置してもよい。
【0129】
（仕切り部材６）
仕切り部材６の形状は特に限定しない。中空平板状、中空曲板状などであってもよい。仕切り部材６の延在方向は特に限定しない。水平方向、垂直方向、傾斜方向であってもよい。また、蓄熱体４の内部における仕切り部材６の配置数は特に限定しない。単一でも複数でもよい。
仕切り部材６の形状は特に限定しない。中空平板状、中空曲板状などであってもよい。仕切り部材６の延在方向は特に限定しない。水平方向、垂直方向、傾斜方向であってもよい。また、蓄熱体４の内部における仕切り部材６の配置数は特に限定しない。単一でも複数でもよい。
【0130】
（支持部材）
直接支持部材７の形状は特に限定しない。板状、棒状などであってもよい。収容部２２における直接支持部材７の配置数は特に限定しない。単一でも複数でもよい。収容部２２における直接支持部材７の位置は特に限定しない。伝熱部材５の軸方向長さ、強度、複数の部屋２２０の容積などを考慮して、直接支持部材７の位置を決めればよい。化学蓄熱装置１に、直接支持部材７が配置されていなくてもよい。
直接支持部材７の形状は特に限定しない。板状、棒状などであってもよい。収容部２２における直接支持部材７の配置数は特に限定しない。単一でも複数でもよい。収容部２２における直接支持部材７の位置は特に限定しない。伝熱部材５の軸方向長さ、強度、複数の部屋２２０の容積などを考慮して、直接支持部材７の位置を決めればよい。化学蓄熱装置１に、直接支持部材７が配置されていなくてもよい。
【0131】
間接支持部材８７の形状は特に限定しない。板状、棒状などであってもよい。外側流路３２における間接支持部材８７の配置数は特に限定しない。単一でも複数でもよい。外側流路３２における間接支持部材８７の位置は特に限定しない。内側容器２の軸方向長さ、強度などを考慮して、間接支持部材８７の位置を決めればよい。化学蓄熱装置１に、間接支持部材８７が配置されていなくてもよい。開口部８７０の形状、配置数、位置などは特に限定しない。外側流路３２の全体が、開口部８７０を介して、連通すればよい。
【0132】
［材料］
化学蓄熱装置１を構成する各部材（内側容器２、外側容器３、伝熱部材５、仕切り部材６、直接支持部材７、間接支持部材８７、反応媒体給排管８０、伝熱部材取付板８１、熱媒体給排筒８２、隔壁８３、熱媒体供給管８４、熱媒体排出管８５、端板８６、体積変化吸収部材８９）の材質は特に限定しない。強度、比熱、作動温度などを考慮して、金属（例えば、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、鉄など）、セラミック、樹脂などを用いればよい。
化学蓄熱装置１を構成する各部材（内側容器２、外側容器３、伝熱部材５、仕切り部材６、直接支持部材７、間接支持部材８７、反応媒体給排管８０、伝熱部材取付板８１、熱媒体給排筒８２、隔壁８３、熱媒体供給管８４、熱媒体排出管８５、端板８６、体積変化吸収部材８９）の材質は特に限定しない。強度、比熱、作動温度などを考慮して、金属（例えば、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、鉄など）、セラミック、樹脂などを用いればよい。
【0133】
反応媒体の流動性を確保するために、内側容器２、仕切り部材６、間接支持部材８７は、多孔性を有するメッシュ部材（パンチングメタル、メッシュフィルタ、樹脂製の不織布など）製であってもよい。
【0134】
蓄熱体４の蓄熱材粒子に用いられる化学蓄熱材の種類は特に限定しない。例えば、アルカリ土類金属（Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなど）の化合物（酸化物、水酸化物、炭酸化物、塩化物、硫酸化物など）であってもよい。化合物は、アルカリ土類金属を一種以上含んでいればよい。具体的には、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、水酸化バリウム（Ｂａ（ＯＨ）２）、マグネシウムとカルシウムの複合水酸化物、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、マグネシウムとカルシウムの複合酸化物などであってもよい。
【0135】
蓄熱材粒子の平均一次粒子径は特に限定しない。例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下であればよい。平均一次粒子径は、例えば、レーザー回折法により求められる蓄熱材粒子の粒度分布（粒径分布）のメディアン径である。
【0136】
蓄熱体４に含まれる粘土鉱物の種類は特に限定しない。例えば、セピオライト、アタパルジャイト、カオリナイト、ベントナイトなどであってもよい。これらの粘土鉱物は、単体で、あるいは二種以上混合して、用いることができる。粘土鉱物の繊維径は特に限定しない。
【0137】
蓄熱体４の形態は特に限定しない。粉体状であっても、塊状であってもよい。塊状の場合、成形体（蓄熱材粒子や蓄熱材顆粒のプレス成形体を焼成したもの）であってもよい。反応媒体の種類は特に限定しない。化学蓄熱材の種類に応じて、例えば、水蒸気（水）、アンモニアなどを用いることができる。熱媒体の種類は特に限定しない。例えば、水蒸気（水）、オイル（シリコンオイルなど）、空気、溶融塩などを用いることができる。反応媒体、熱媒体は、気体でも液体でもよい。流動性を有していればよい。
【符号の説明】
【0138】
１：化学蓄熱装置、２：内側容器（反応器）、２Ａ：反応器、２０：側周壁部、２０１：開口部、２０２：スリット、２１：端壁部、２２：収容部、２２０：部屋、２２０ａ：小部屋、２５：容器本体、２５０：伝熱壁、２６：透過壁、３：外側容器、３０：側周壁部、３１：端壁部、３１０：取付孔、３２：外側流路、４：蓄熱体、５：伝熱部材、５０：直管部、５１：曲管部、５２：熱媒体流路、６：仕切り部材（体積変化吸収部材）、６０：内側流路（反応媒体流路）、６００：外側開口部、６００Ｂ：拡散路、６０１：内側開口部、６５：スリット収容部、６６：ばね容器、６６Ａ：第一カバー部材、６６０Ａ：底壁部、６６１Ａ：外枠部、６６２Ａ：ガイド溝部、６６３Ａ：ばね座、６６Ｂ：フレーム部材、６６１Ｂ：内枠部、６６２Ｂｄ：被ガイド爪部、６６２Ｂｕ：被ガイド爪部、６６Ｃ：第二カバー部材、６６０Ｃ：底壁部、６６１Ｃ：外枠部、６６２Ｃ：ガイド溝部、６６３Ｃ：ばね座、６６Ｄ：ばね収容部、６７：コイルばね、７：直接支持部材（体積変化吸収部材）、７０：支持孔、７７：ばね容器、７７Ａ：第一カバー部材、７７０Ａ：底壁部、７７１Ａ：外枠部、７７３Ａ：ばね座、７７Ｃ：第二カバー部材、７７０Ｃ：底壁部、７７１Ｃ：内枠部、７７３Ｃ：ばね座、７７Ｄ：ばね収容部、７８：コイルばね、８０：反応媒体給排管、８１：伝熱部材取付板、８１０：取付孔、８２：熱媒体給排筒、８２０：取付孔、８３：隔壁、８３０：供給室、８３１：排出室、８４：熱媒体供給管、８５：熱媒体排出管、８６：端板、８７：間接支持部材、８７０：開口部、８８：脚部、８９：体積変化吸収部材、８９０：ばね容器、８９０Ａ：第一カバー部材、８９０Ａａ：底壁部、８９０Ａｂ：外枠部、８９０Ａｃ：ガイド溝部、８９０Ｃ：第二カバー部材、８９０Ｃａ：底壁部、８９０Ｃｂ：内枠部、８９０Ｃｃ：被ガイド爪部、８９０Ｄ：ばね収容部、８９１：板ばね、８９１Ａ：ボルト、８９２：三次元立体編物、８９３：皿ばね（ばね要素）、８９３Ａ：シャフト、８９３Ｂ：ナット、Ａ１：中心軸、Ａ２：中心軸、Ｅ：重複区間、Ｒ１：反応媒体ルート、Ｒ２：熱媒体ルート。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】