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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】P2024178762
(43)【公開日】2024-12-25
(54)【発明の名称】化学蓄熱反応器
(51)【国際特許分類】
F28D 20/00 20060101AFI20241218BHJP
【ＦＩ】
F28D20/00 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023097150
(22)【出願日】2023-06-13
(71)【出願人】
【識別番号】000003942
【氏名又は名称】日新電機株式会社
(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】下村 智章
(57)【要約】
【課題】化学蓄熱材の水和反応を利用した放熱動作の遅延を抑えることを可能にした化学蓄熱反応器を提供する。
【解決手段】化学蓄熱反応器２１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ＨＭと、化学蓄熱材ＨＭと熱交換可能に設けられる第１熱交換器２２と、化学蓄熱材ＨＭと第１熱交換器２２とが配置される蓄熱室２３ａを有する第１容器２３とを備える。第１熱交換器２２は、複数の流路管ＦＴと、複数の流路管ＦＴの両端部である第１端部ＦＴａ及び第２端部ＦＴｂのうち、第１端部ＦＴａを連結する第１連結流路管ＦＴ１と、第２端部ＦＴｂを連結する第２連結流路管ＦＴ２とを有する。第１容器２３は、第１連結流路管ＦＴ１に熱媒体を流入する流入部２３ｂと、第２連結流路管ＦＴ２から熱媒体を流出する流出部２３ｃとを有する。化学蓄熱反応器２１は、第１熱交換器２２から第１容器２３に伝熱する伝熱経路部２５をさらに備える。
【選択図】図６
【解決手段】化学蓄熱反応器２１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ＨＭと、化学蓄熱材ＨＭと熱交換可能に設けられる第１熱交換器２２と、化学蓄熱材ＨＭと第１熱交換器２２とが配置される蓄熱室２３ａを有する第１容器２３とを備える。第１熱交換器２２は、複数の流路管ＦＴと、複数の流路管ＦＴの両端部である第１端部ＦＴａ及び第２端部ＦＴｂのうち、第１端部ＦＴａを連結する第１連結流路管ＦＴ１と、第２端部ＦＴｂを連結する第２連結流路管ＦＴ２とを有する。第１容器２３は、第１連結流路管ＦＴ１に熱媒体を流入する流入部２３ｂと、第２連結流路管ＦＴ２から熱媒体を流出する流出部２３ｃとを有する。化学蓄熱反応器２１は、第１熱交換器２２から第１容器２３に伝熱する伝熱経路部２５をさらに備える。
【選択図】図６
【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、
前記化学蓄熱材と熱交換可能に設けられる熱交換器と、
前記化学蓄熱材と前記熱交換器とが配置される蓄熱室を有する容器と、を備える化学蓄熱反応器であって、
前記熱交換器は、複数の流路管と、
前記複数の流路管の両端部である第１端部及び第２端部のうち、前記第１端部を連結する第１連結流路管と、
前記第２端部を連結する第２連結流路管と、を有し、
前記容器は、前記第１連結流路管に熱媒体を流入する流入部と、
前記第２連結流路管から前記熱媒体を流出する流出部と、を有し、
前記熱交換器から前記容器に伝熱する伝熱経路部をさらに備える、化学蓄熱反応器。
前記化学蓄熱材と熱交換可能に設けられる熱交換器と、
前記化学蓄熱材と前記熱交換器とが配置される蓄熱室を有する容器と、を備える化学蓄熱反応器であって、
前記熱交換器は、複数の流路管と、
前記複数の流路管の両端部である第１端部及び第２端部のうち、前記第１端部を連結する第１連結流路管と、
前記第２端部を連結する第２連結流路管と、を有し、
前記容器は、前記第１連結流路管に熱媒体を流入する流入部と、
前記第２連結流路管から前記熱媒体を流出する流出部と、を有し、
前記熱交換器から前記容器に伝熱する伝熱経路部をさらに備える、化学蓄熱反応器。
【請求項2】
前記伝熱経路部は、前記第２連結流路管の外周面と前記容器の内面とを連結する熱伝導性部材を含む、請求項１に記載の化学蓄熱反応器。
【請求項3】
前記伝熱経路部は、前記第２連結流路管と前記流出部との間に設けられ、前記第２連結流路管から流出する前記熱媒体を前記容器の内面に沿って流通する伝熱用流路を含む、請求項１に記載の化学蓄熱反応器。
【請求項4】
前記第２連結流路管に流通する前記熱媒体を前記伝熱用流路に送る第１送液流路と、前記伝熱用流路を流通させずに前記容器外に流出させる第２送液流路とを切り替え可能に構成されている、請求項３に記載の化学蓄熱反応器。
【請求項5】
前記容器を収容する外側容器と、前記容器と前記外側容器との間の断熱空間部とをさらに備える、請求項１に記載の化学蓄熱反応器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、化学蓄熱反応器に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１及び特許文献２に記載されるように、化学蓄熱材と、化学蓄熱材と熱交換可能に設けられる熱交換器と、化学蓄熱材と熱交換器とが配置される蓄熱室を有する容器とを備える化学蓄熱反応器が知られている。化学蓄熱材は、脱水反応により蓄熱する。また、化学蓄熱材は、水和反応により放熱する。特許文献２には、化学蓄熱反応器の容器の内面において生成した結露液が熱交換器に付着することを防止する技術について記載されている。
【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２０１７－０１５３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献２に記載されるように、化学蓄熱反応器の容器の内面では、化学蓄熱材と水和反応させるために容器内に供給した水蒸気が凝縮する場合がある。このような水蒸気の凝縮により、化学蓄熱材への水蒸気の供給が妨げられることで、化学蓄熱材の水和反応を利用した放熱動作が遅延するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決する化学蓄熱反応器は、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、前記化学蓄熱材と熱交換可能に設けられる熱交換器と、前記化学蓄熱材と前記熱交換器とが配置される蓄熱室を有する容器と、を備える化学蓄熱反応器であって、前記熱交換器は、複数の流路管と、前記複数の流路管の両端部である第１端部及び第２端部のうち、前記第１端部を連結する第１連結流路管と、前記第２端部を連結する第２連結流路管と、を有し、前記容器は、前記第１連結流路管に熱媒体を流入する流入部と、前記第２連結流路管から前記熱媒体を流出する流出部と、を有し、前記熱交換器から前記容器に伝熱する伝熱経路部をさらに備える。
【0006】
この構成によれば、熱交換器の熱を、伝熱経路部によって容器に伝熱することができる。このため、熱交換器の熱を利用して容器の温度の上昇を促進することができる。これにより、放熱動作において、容器内に水蒸気が供給されたとき、容器の内面における水蒸気の凝縮を抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【0007】
本開示は、化学蓄熱材の水和反応を利用した放熱動作の遅延を抑えることが可能となる効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
（第１実施形態）
以下、化学蓄熱反応器の第１実施形態について図面を参照して説明する。
まず、化学蓄熱反応器を用いた化学蓄熱システムの構成及び動作について説明する。
以下、化学蓄熱反応器の第１実施形態について図面を参照して説明する。
まず、化学蓄熱反応器を用いた化学蓄熱システムの構成及び動作について説明する。
【0010】
＜化学蓄熱システムの全体構成＞
図１に示すように、化学蓄熱システム１１は、化学蓄熱反応器２１と、回収器３１と、復水器４１と、蒸発器５１と、エゼクタＥＪとを備えている。化学蓄熱システム１１は、排熱源ＨＳの熱を蓄熱した後、排熱源ＨＳよりも高い温度の放熱を行うケミカルヒートポンプとして用いることができる。化学蓄熱システム１１は、放熱動作時に水蒸気を加熱対象６１に送ることができる。
図１に示すように、化学蓄熱システム１１は、化学蓄熱反応器２１と、回収器３１と、復水器４１と、蒸発器５１と、エゼクタＥＪとを備えている。化学蓄熱システム１１は、排熱源ＨＳの熱を蓄熱した後、排熱源ＨＳよりも高い温度の放熱を行うケミカルヒートポンプとして用いることができる。化学蓄熱システム１１は、放熱動作時に水蒸気を加熱対象６１に送ることができる。
【0011】
＜化学蓄熱反応器の概略構成＞
化学蓄熱反応器２１は、化学蓄熱システム１１の蓄熱動作時に脱水反応し、化学蓄熱システム１１の放熱動作時に水和反応する化学蓄熱材ＨＭを有する。化学蓄熱材ＨＭは、例えば、潮解性を有する化学蓄熱物質の粒子を含む。化学蓄熱材ＨＭは、化学蓄熱物質のみから構成してもよいし、化学蓄熱物質の粒子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、アルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。化学蓄熱材ＨＭ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。
化学蓄熱反応器２１は、化学蓄熱システム１１の蓄熱動作時に脱水反応し、化学蓄熱システム１１の放熱動作時に水和反応する化学蓄熱材ＨＭを有する。化学蓄熱材ＨＭは、例えば、潮解性を有する化学蓄熱物質の粒子を含む。化学蓄熱材ＨＭは、化学蓄熱物質のみから構成してもよいし、化学蓄熱物質の粒子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、アルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。化学蓄熱材ＨＭ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。
【0012】
化学蓄熱物質の一種である塩化カルシウムの脱水反応及び水和反応は、例えば、下記式（Ａ）で表される。
ＣａＣｌ２・Ｈ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ⇔ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ・・・（Ａ）
化学蓄熱反応器２１は、化学蓄熱材ＨＭと熱交換可能に設けられる第１熱交換器２２を備えている。化学蓄熱反応器２１は、化学蓄熱材ＨＭから発生した熱を利用して第１熱交換器２２の流路内で飽和蒸気を発生させる。化学蓄熱反応器２１は、第１容器２３を備えている。化学蓄熱反応器２１の第１容器２３は、化学蓄熱材ＨＭの水和反応に用いられる水蒸気を導入可能に構成されている。また、化学蓄熱反応器２１の第１容器２３は、化学蓄熱材ＨＭの脱水反応で生じる水蒸気が排出されるように構成されている。
ＣａＣｌ２・Ｈ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ⇔ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ・・・（Ａ）
化学蓄熱反応器２１は、化学蓄熱材ＨＭと熱交換可能に設けられる第１熱交換器２２を備えている。化学蓄熱反応器２１は、化学蓄熱材ＨＭから発生した熱を利用して第１熱交換器２２の流路内で飽和蒸気を発生させる。化学蓄熱反応器２１は、第１容器２３を備えている。化学蓄熱反応器２１の第１容器２３は、化学蓄熱材ＨＭの水和反応に用いられる水蒸気を導入可能に構成されている。また、化学蓄熱反応器２１の第１容器２３は、化学蓄熱材ＨＭの脱水反応で生じる水蒸気が排出されるように構成されている。
【0013】
化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２としては、例えば、フィンチューブ型の熱交換器、フィンレス熱交換器等が挙げられる。なお、以下で説明する熱交換器についても、特段の説明がない限り同様の熱交換器を用いることができる。
【0014】
＜回収器＞
回収器３１は、水蒸気を吸収する吸収材ＬＭを有している。回収器３１は、化学蓄熱反応器２１の化学蓄熱材ＨＭから発生した水蒸気を吸収材ＬＭにより回収する。回収器３１は、吸収材ＬＭと熱交換する第２熱交換器３２と、吸収材ＬＭと第２熱交換器３２とを収容する第２容器３３とを備えている。
回収器３１は、水蒸気を吸収する吸収材ＬＭを有している。回収器３１は、化学蓄熱反応器２１の化学蓄熱材ＨＭから発生した水蒸気を吸収材ＬＭにより回収する。回収器３１は、吸収材ＬＭと熱交換する第２熱交換器３２と、吸収材ＬＭと第２熱交換器３２とを収容する第２容器３３とを備えている。
【0015】
吸収材ＬＭは、化学蓄熱材ＨＭを脱水反応させる温度を下げるために用いられる。吸収材ＬＭを用いることで、より低い温度の排熱であっても、化学蓄熱材ＨＭの脱水反応を進行させて蓄熱することが可能となる。吸収材ＬＭとしては、排熱源ＨＳの温度において、脱水反応可能な物質が用いられる。これにより、排熱源ＨＳの熱を利用して吸収材ＬＭを再生することができる。
【0016】
冷却源ＣＳの温度における吸収材ＬＭの平衡蒸気圧ＶＰ２Ｃは、排熱源ＨＳの温度における化学蓄熱材ＨＭの平衡蒸気圧ＶＰ１Ｈよりも低いことで、化学蓄熱材ＨＭの脱水反応を好適に促進することができる。一方、排熱源ＨＳの温度における吸収材ＬＭの平衡蒸気圧ＶＰ２Ｈは、同じく排熱源ＨＳの温度における化学蓄熱材ＨＭの平衡蒸気圧ＶＰ１Ｈよりも高いことが好ましい。このような吸収材ＬＭは、化学蓄熱材ＨＭよりも脱水し易いため、排熱源ＨＳを用いて吸収材ＬＭを再生することで、次の蓄熱動作に効率的に使用することができる。また、排熱源ＨＳの温度における吸収材ＬＭの平衡蒸気圧ＶＰ２Ｈは、冷却源ＣＳの温度における水の平衡蒸気圧ＶＰ３Ｃよりも高いことが好ましい。これにより、排熱源ＨＳにより吸収材ＬＭを加熱して発生した水蒸気を冷却源ＣＳによる冷却で凝縮させることで、吸収材ＬＭの再生を効率的に行うことができる。
【0017】
吸収材ＬＭ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、臭化ストロンチウム、活性炭、多孔性金属錯体（ＭＯＦ）等が挙げられる。吸収材ＬＭ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。
【0018】
吸収材ＬＭの一種である臭化ストロンチウムの脱水反応及び水和反応は、例えば、下記式（Ｂ）で表される。
ＳｒＢｒ２・Ｈ２Ｏ＋５Ｈ２Ｏ⇔ＳｒＢｒ２・６Ｈ２Ｏ・・・（Ｂ）
＜復水器＞
復水器４１は、吸収材ＬＭから発生した水蒸気を凝縮させる。また、復水器４１は、回収器３１を冷却する。復水器４１は、冷却源ＣＳから供給される冷却媒体を流通する第３熱交換器４２と、第３熱交換器４２を収容する第３容器４３とを備えている。第３熱交換器４２は、復水器４１の第３容器４３内に流入される水蒸気を冷却することで、凝縮させる。
ＳｒＢｒ２・Ｈ２Ｏ＋５Ｈ２Ｏ⇔ＳｒＢｒ２・６Ｈ２Ｏ・・・（Ｂ）
＜復水器＞
復水器４１は、吸収材ＬＭから発生した水蒸気を凝縮させる。また、復水器４１は、回収器３１を冷却する。復水器４１は、冷却源ＣＳから供給される冷却媒体を流通する第３熱交換器４２と、第３熱交換器４２を収容する第３容器４３とを備えている。第３熱交換器４２は、復水器４１の第３容器４３内に流入される水蒸気を冷却することで、凝縮させる。
【0019】
復水器４１は、回収器３１の第２熱交換器３２に水を供給するように構成されている。また、復水器４１は、回収器３１の第２熱交換器３２を通じた水が流入されるように構成されている。復水器４１は、例えば、第３容器４３内に設けたノズル４４を有している。ノズル４４は、回収器３１の第２熱交換器３２を通じた水を第３容器４３内に噴出することができる。第３容器４３内では、ノズル４４から噴出された水のフラッシュ蒸発を利用して水を冷却してもよい。第３容器４３内の圧力条件を、回収器３１の第２熱交換器３２を通じた水の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件とすることで、フラッシュ蒸発を利用した水の冷却を行うことができる。
【0020】
＜蒸発器＞
蒸発器５１は、化学蓄熱材ＨＭと反応させる水蒸気を化学蓄熱反応器２１に供給する。蒸発器５１は、排熱源ＨＳから加熱媒体が供給される第４熱交換器５２と、第４熱交換器５２を収容する第４容器５３とを備えている。蒸発器５１の第４熱交換器５２は、蒸発用流体である水Ｗ１を加熱することで、水蒸気を発生させる。蒸発器５１には、復水器４１の水Ｗ２が図示を省略した流路によって送液可能に構成されることが好ましい。これにより、復水器４１の水Ｗ２を蒸発器５１の水Ｗ１として再利用することができる。なお、蒸発器５１は、外部から水を供給可能に構成することもできる。
蒸発器５１は、化学蓄熱材ＨＭと反応させる水蒸気を化学蓄熱反応器２１に供給する。蒸発器５１は、排熱源ＨＳから加熱媒体が供給される第４熱交換器５２と、第４熱交換器５２を収容する第４容器５３とを備えている。蒸発器５１の第４熱交換器５２は、蒸発用流体である水Ｗ１を加熱することで、水蒸気を発生させる。蒸発器５１には、復水器４１の水Ｗ２が図示を省略した流路によって送液可能に構成されることが好ましい。これにより、復水器４１の水Ｗ２を蒸発器５１の水Ｗ１として再利用することができる。なお、蒸発器５１は、外部から水を供給可能に構成することもできる。
【0021】
＜エゼクタ＞
エゼクタＥＪは、蒸発器５１から供給された水蒸気を化学蓄熱反応器２１に供給する。エゼクタＥＪは、外部から供給される駆動蒸気を利用して蒸発器５１から供給された水蒸気を加圧する。エゼクタＥＪは、ノズル、ディフューザー等を備えている。エゼクタＥＪの駆動蒸気としては、例えば、ボイラＢで発生する蒸気の一部を利用することができる。ボイラＢとしては、例えば、工場等の施設において、別の用途で既設されているものを用いることができる。なお、エゼクタＥＪの駆動蒸気は、既設の蒸気配管から供給することもできる。
エゼクタＥＪは、蒸発器５１から供給された水蒸気を化学蓄熱反応器２１に供給する。エゼクタＥＪは、外部から供給される駆動蒸気を利用して蒸発器５１から供給された水蒸気を加圧する。エゼクタＥＪは、ノズル、ディフューザー等を備えている。エゼクタＥＪの駆動蒸気としては、例えば、ボイラＢで発生する蒸気の一部を利用することができる。ボイラＢとしては、例えば、工場等の施設において、別の用途で既設されているものを用いることができる。なお、エゼクタＥＪの駆動蒸気は、既設の蒸気配管から供給することもできる。
【0022】
＜流路構成＞
次に、化学蓄熱システム１１の主な流路構成について説明する。まず、化学蓄熱システム１１の蓄熱動作に用いられる流路について説明する。
次に、化学蓄熱システム１１の主な流路構成について説明する。まず、化学蓄熱システム１１の蓄熱動作に用いられる流路について説明する。
【0023】
図２に示すように、化学蓄熱システム１１は、化学蓄熱反応器２１から回収器３１に水蒸気ＷＶ１を送る回収用水蒸気流路Ｌ１を有している。化学蓄熱システム１１は、蒸発器５１で加熱した水Ｗ１をポンプ６２によって化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２に送る反応器加熱用流路Ｌ２と、第１熱交換器２２を通じた水Ｗ１を蒸発器５１に戻す蒸発器用第１流路Ｌ３とを有している。化学蓄熱システム１１は、復水器４１で冷却した水Ｗ２をポンプ６３によって回収器３１の第２熱交換器３２に送る回収器冷却用流路Ｌ４と、第２熱交換器３２を通じた水Ｗ２を復水器４１に戻す復水器用第１流路Ｌ５とを有している。このように、復水器４１と回収器３１との間には、復水器４１で冷却した水Ｗ２を回収器３１の第２熱交換器３２に循環可能にする流路を有している。
【0024】
次に、化学蓄熱システム１１の再生動作に用いられる流路について説明する。
図３に示すように、化学蓄熱システム１１は、回収器３１から復水器４１に水蒸気ＷＶ２を送る復水器用第２流路Ｌ６を有している。化学蓄熱システム１１は、蒸発器５１で加熱した水Ｗ１をポンプ６２によって回収器３１の第２熱交換器３２に送る回収器加熱用流路Ｌ７と、第２熱交換器３２を通じた水Ｗ１を蒸発器５１に戻す蒸発器用第２流路Ｌ８とを有している。
図３に示すように、化学蓄熱システム１１は、回収器３１から復水器４１に水蒸気ＷＶ２を送る復水器用第２流路Ｌ６を有している。化学蓄熱システム１１は、蒸発器５１で加熱した水Ｗ１をポンプ６２によって回収器３１の第２熱交換器３２に送る回収器加熱用流路Ｌ７と、第２熱交換器３２を通じた水Ｗ１を蒸発器５１に戻す蒸発器用第２流路Ｌ８とを有している。
【0025】
化学蓄熱システム１１は、図２に示される回収器冷却用流路Ｌ４と図３に示される回収器加熱用流路Ｌ７とが切り替え可能に構成されている。これにより、回収器冷却用流路Ｌ４を用いる化学蓄熱材ＨＭの蓄熱と、回収器加熱用流路Ｌ７を用いる吸収材ＬＭの再生とを交互に行うことができる。なお、回収器冷却用流路Ｌ４と回収器加熱用流路Ｌ７との切り替えは、バルブの開閉により行うことができる。
【0026】
次に、化学蓄熱システム１１の放熱動作に用いられる流路について説明する。
図４に示すように、化学蓄熱システム１１は、蒸発器５１で発生された水蒸気ＷＶ３を化学蓄熱反応器２１に送る反応器用第１水蒸気流路Ｌ９ａを有している。図５に示すように、化学蓄熱システム１１は、蒸発器５１で発生された水蒸気ＷＶ３を、エゼクタＥＪを用いて化学蓄熱反応器２１に送る反応器用第２水蒸気流路Ｌ９ｂを有している。反応器用第２水蒸気流路は、エゼクタＥＪで加圧された水蒸気ＷＶ４を化学蓄熱反応器２１に送る。
図４に示すように、化学蓄熱システム１１は、蒸発器５１で発生された水蒸気ＷＶ３を化学蓄熱反応器２１に送る反応器用第１水蒸気流路Ｌ９ａを有している。図５に示すように、化学蓄熱システム１１は、蒸発器５１で発生された水蒸気ＷＶ３を、エゼクタＥＪを用いて化学蓄熱反応器２１に送る反応器用第２水蒸気流路Ｌ９ｂを有している。反応器用第２水蒸気流路は、エゼクタＥＪで加圧された水蒸気ＷＶ４を化学蓄熱反応器２１に送る。
【0027】
化学蓄熱システム１１は、化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２内の水蒸気を加熱対象６１に送る蒸気供給流路Ｌ１０を備えている。加熱対象６１は、特に限定されない。加熱対象６１としては、例えば、蒸気発生装置等が挙げられる。
【0028】
＜化学蓄熱システムの動作＞
次に、化学蓄熱システム１１の動作の一例について説明する。
（化学蓄熱システムの蓄熱動作）
図２に示すように、化学蓄熱システム１１の蓄熱動作では、化学蓄熱反応器２１の化学蓄熱材ＨＭから排出される水蒸気ＷＶ１を回収器３１により回収する。詳述すると、化学蓄熱反応器２１の化学蓄熱材ＨＭから排出される水蒸気ＷＶ１は、回収用水蒸気流路Ｌ１を通じて回収器３１に送られる。回収器３１の第２熱交換器３２には、復水器４１で冷却された水Ｗ２が回収器冷却用流路Ｌ４を通じて送られる。回収器３１の第２熱交換器３２に送られた水Ｗ２は、復水器用第１流路Ｌ５を通じて復水器４１に戻される。このように復水器４１で冷却された水Ｗ２は、回収器冷却用流路Ｌ４及び復水器用第１流路Ｌ５を通じて、復水器４１と回収器３１の第２熱交換器３２との間を循環される。
次に、化学蓄熱システム１１の動作の一例について説明する。
（化学蓄熱システムの蓄熱動作）
図２に示すように、化学蓄熱システム１１の蓄熱動作では、化学蓄熱反応器２１の化学蓄熱材ＨＭから排出される水蒸気ＷＶ１を回収器３１により回収する。詳述すると、化学蓄熱反応器２１の化学蓄熱材ＨＭから排出される水蒸気ＷＶ１は、回収用水蒸気流路Ｌ１を通じて回収器３１に送られる。回収器３１の第２熱交換器３２には、復水器４１で冷却された水Ｗ２が回収器冷却用流路Ｌ４を通じて送られる。回収器３１の第２熱交換器３２に送られた水Ｗ２は、復水器用第１流路Ｌ５を通じて復水器４１に戻される。このように復水器４１で冷却された水Ｗ２は、回収器冷却用流路Ｌ４及び復水器用第１流路Ｌ５を通じて、復水器４１と回収器３１の第２熱交換器３２との間を循環される。
【0029】
化学蓄熱反応器２１の化学蓄熱材ＨＭから排出される水蒸気ＷＶ１が回収器３１に送られることで、化学蓄熱材ＨＭの脱水反応が行われる。ここで、化学蓄熱材ＨＭの脱水反応の進行に伴って、化学蓄熱材ＨＭの温度が低下する。化学蓄熱材ＨＭの温度が排熱源ＨＳの加熱媒体の温度よりも低くなったとき、蒸発器５１で加熱した水Ｗ１を反応器加熱用流路Ｌ２及び蒸発器用第１流路Ｌ３を通じて、化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２と蒸発器５１との間を循環させる。蒸発器５１は、排熱源ＨＳから蒸発器５１の第４熱交換器５２に加熱媒体が供給されることで、水Ｗ１を加熱することができる。
【0030】
上記のように排熱源ＨＳを利用して化学蓄熱反応器２１の化学蓄熱材ＨＭを加熱することで、化学蓄熱材ＨＭの脱水反応を進行させる。化学蓄熱システム１１の蓄熱動作は、化学蓄熱反応器２１と回収器３１との間のバルブを閉じることにより停止させることができる。
【0031】
（化学蓄熱システムの再生動作）
図３に示すように、化学蓄熱システム１１の再生動作では、回収器３１の吸収材ＬＭから排出される水蒸気ＷＶ２を復水器４１によって凝縮させる。詳述すると、回収器３１の吸収材ＬＭから排出される水蒸気ＷＶ２は、復水器用第２流路Ｌ６を通じて復水器４１に送られる。復水器４１の第３熱交換器４２には、冷却源ＣＳから冷却媒体が供給されている。化学蓄熱システム１１の再生動作は、回収器３１と復水器４１との間のバルブを閉じることにより、停止させることができる。
図３に示すように、化学蓄熱システム１１の再生動作では、回収器３１の吸収材ＬＭから排出される水蒸気ＷＶ２を復水器４１によって凝縮させる。詳述すると、回収器３１の吸収材ＬＭから排出される水蒸気ＷＶ２は、復水器用第２流路Ｌ６を通じて復水器４１に送られる。復水器４１の第３熱交換器４２には、冷却源ＣＳから冷却媒体が供給されている。化学蓄熱システム１１の再生動作は、回収器３１と復水器４１との間のバルブを閉じることにより、停止させることができる。
【0032】
（化学蓄熱システムの放熱動作）
化学蓄熱システム１１の放熱動作は、図４に示される第１放熱動作と、図５に示される第２放熱動作とを含む。第１放熱動作及び第２放熱動作では、排熱源ＨＳから蒸発器５１の第４熱交換器５２に加熱媒体を供給することで、蒸発器５１で水蒸気ＷＶ３を発生させる。第１放熱動作では、蒸発器５１で発生させた水蒸気ＷＶ３を、反応器用第１水蒸気流路Ｌ９ａを通じて化学蓄熱反応器２１に送る。第２放熱動作は、第１放熱動作の後に行われる。第２放熱動作では、蒸発器５１で発生させた水蒸気ＷＶ３をエゼクタＥＪに供給する。エゼクタＥＪは、水蒸気ＷＶ３を加圧した水蒸気ＷＶ４を化学蓄熱反応器２１に送る。
化学蓄熱システム１１の放熱動作は、図４に示される第１放熱動作と、図５に示される第２放熱動作とを含む。第１放熱動作及び第２放熱動作では、排熱源ＨＳから蒸発器５１の第４熱交換器５２に加熱媒体を供給することで、蒸発器５１で水蒸気ＷＶ３を発生させる。第１放熱動作では、蒸発器５１で発生させた水蒸気ＷＶ３を、反応器用第１水蒸気流路Ｌ９ａを通じて化学蓄熱反応器２１に送る。第２放熱動作は、第１放熱動作の後に行われる。第２放熱動作では、蒸発器５１で発生させた水蒸気ＷＶ３をエゼクタＥＪに供給する。エゼクタＥＪは、水蒸気ＷＶ３を加圧した水蒸気ＷＶ４を化学蓄熱反応器２１に送る。
【0033】
化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２の流路内の水は、化学蓄熱材ＨＭの水和反応に伴う発熱により加熱される。これにより、第１熱交換器２２の流路内において水蒸気を発生させることができる。第１熱交換器２２の流路内の水蒸気は、蒸気供給流路Ｌ１０を通じて加熱対象６１に送られる。
【0034】
化学蓄熱システム１１の放熱動作は、蒸発器５１と化学蓄熱反応器２１との間のバルブを閉じることにより停止することができる。化学蓄熱システム１１では、放熱動作の前に、蒸発器５１で加熱した水Ｗ１を、上記反応器加熱用流路Ｌ２を通じて化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２に送ることが好ましい。
【0035】
＜化学蓄熱システムの使用方法＞
以上の化学蓄熱システム１１の使用方法は、上記蓄熱動作を行う蓄熱ステップと、上記再生動作を行う再生ステップと、上記放熱動作を行う放熱ステップとを備えている。蓄熱ステップと放熱ステップとは、交互に繰り返すことができる。再生ステップは、蓄熱ステップの後、次の蓄熱ステップを開始するまでに行うことができる。化学蓄熱システム１１の使用方法では、上述した回収器加熱用流路Ｌ７を用いて吸収材ＬＭを再生する再生ステップと、上述した回収器冷却用流路Ｌ４を用いて化学蓄熱材ＨＭに蓄熱する蓄熱ステップとを切り替えることができる。本実施形態の放熱ステップは、上記第１放熱動作を行う第１放熱ステップと、上記第２放熱動作を行う第２放熱ステップとを含む。化学蓄熱システム１１の使用方法では、放熱ステップの前に、化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２を加熱する反応器加熱ステップを行ってもよい。反応器加熱ステップでは、図２に示すように、蒸発器５１で加熱した水Ｗ１を反応器加熱用流路Ｌ２及び蒸発器用第１流路Ｌ３を通じて、化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２と蒸発器５１との間を循環させる。
以上の化学蓄熱システム１１の使用方法は、上記蓄熱動作を行う蓄熱ステップと、上記再生動作を行う再生ステップと、上記放熱動作を行う放熱ステップとを備えている。蓄熱ステップと放熱ステップとは、交互に繰り返すことができる。再生ステップは、蓄熱ステップの後、次の蓄熱ステップを開始するまでに行うことができる。化学蓄熱システム１１の使用方法では、上述した回収器加熱用流路Ｌ７を用いて吸収材ＬＭを再生する再生ステップと、上述した回収器冷却用流路Ｌ４を用いて化学蓄熱材ＨＭに蓄熱する蓄熱ステップとを切り替えることができる。本実施形態の放熱ステップは、上記第１放熱動作を行う第１放熱ステップと、上記第２放熱動作を行う第２放熱ステップとを含む。化学蓄熱システム１１の使用方法では、放熱ステップの前に、化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２を加熱する反応器加熱ステップを行ってもよい。反応器加熱ステップでは、図２に示すように、蒸発器５１で加熱した水Ｗ１を反応器加熱用流路Ｌ２及び蒸発器用第１流路Ｌ３を通じて、化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２と蒸発器５１との間を循環させる。
【0036】
＜化学蓄熱反応器の詳細＞
次に、化学蓄熱反応器２１の詳細について説明する。
図６及び図７に示すように、化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２は、複数の流路管ＦＴを有している。化学蓄熱材ＨＭは、第１熱交換器２２の隣り合う流路管ＦＴの間に配置されている。複数の流路管ＦＴの各々は、両端部である第１端部ＦＴａと第２端部ＦＴｂとを有している。第１熱交換器２２は、複数の流路管ＦＴの第１端部ＦＴａを連結する第１連結流路管ＦＴ１と、第２端部ＦＴｂを連結する第２連結流路管ＦＴ２とを有している。
次に、化学蓄熱反応器２１の詳細について説明する。
図６及び図７に示すように、化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２は、複数の流路管ＦＴを有している。化学蓄熱材ＨＭは、第１熱交換器２２の隣り合う流路管ＦＴの間に配置されている。複数の流路管ＦＴの各々は、両端部である第１端部ＦＴａと第２端部ＦＴｂとを有している。第１熱交換器２２は、複数の流路管ＦＴの第１端部ＦＴａを連結する第１連結流路管ＦＴ１と、第２端部ＦＴｂを連結する第２連結流路管ＦＴ２とを有している。
【0037】
第１容器２３は、化学蓄熱材ＨＭと第１熱交換器２２とが配置される蓄熱室２３ａを有している。第１容器２３は、第１連結流路管ＦＴ１に熱媒体を流入する流入部２３ｂと、第２連結流路管ＦＴ２から熱媒体を流出する流出部２３ｃとを有している。第１容器２３は、例えば、金属壁により構成されている。第１容器２３は、金属壁と、金属壁の外面に積層される断熱層とを有していてもよい。
【0038】
化学蓄熱反応器２１は、第１容器２３を収容する外側容器２４と、第１容器２３と外側容器２４との間の断熱空間部２４ａとをさらに備えている。外側容器２４の材質としては、例えば、金属、繊維強化プラスチック等が挙げられる。断熱空間部２４ａは、空気等の気体が充填された気体充填部、又は真空断熱部から構成することができる。断熱空間部２４ａの断熱性能をより高めるという観点から、断熱空間部２４ａは、真空断熱部から構成されることが好ましい。このように断熱空間部２４ａを真空断熱部から構成する場合、外側容器２４は、図示を省略した排気部を有している。この排気部を通じて断熱空間部２４ａの空気を外側容器２４の外部に排気した後、排気部を閉塞することで、真空断熱部を設けることができる。真空断熱部の圧力は、断熱性能をより高めるという観点から、１００Ｐａ以下であることが好ましい。
【0039】
化学蓄熱反応器２１は、第１熱交換器２２から第１容器２３に伝熱する伝熱経路部２５をさらに備えている。本実施形態の伝熱経路部２５は、第２連結流路管ＦＴ２の外周面と第１容器２３の内面とを連結する熱伝導性部材２６から構成されている。熱伝導性部材２６の材料としては、例えば、銅、ステンレス鋼等の金属材料、窒化アルミニウム等のセラミックス材料、熱伝導性樹脂材料等が挙げられる。熱伝導性部材２６は、例えば、第１容器２３の側壁の内面及び天井壁の内面の少なくとも一方に接続される。
【0040】
熱伝導性部材２６の形状は、特に限定されない。熱伝導性部材２６の形状としては、例えば、板状、塊状等が挙げられる。熱伝導性部材２６の数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。
【0041】
次に、化学蓄熱反応器２１の動作の一例と主な作用について説明する。
図２に示すように、例えば、化学蓄熱反応器２１の蓄熱動作中において、化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２に熱媒体を流通させる。このとき、図６及び図７に示すように、化学蓄熱反応器２１は、伝熱経路部２５を備えている。この構成によれば、第１熱交換器２２の熱を、伝熱経路部２５によって第１容器２３に伝熱することができる。このため、第１熱交換器２２の熱を利用して第１容器２３の温度の上昇を促進することができる。これにより、放熱動作において、第１容器２３内に水蒸気ＷＶ３が供給されたとき、第１容器２３の内面における水蒸気ＷＶ３の凝縮を抑えることが可能となる。
図２に示すように、例えば、化学蓄熱反応器２１の蓄熱動作中において、化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２に熱媒体を流通させる。このとき、図６及び図７に示すように、化学蓄熱反応器２１は、伝熱経路部２５を備えている。この構成によれば、第１熱交換器２２の熱を、伝熱経路部２５によって第１容器２３に伝熱することができる。このため、第１熱交換器２２の熱を利用して第１容器２３の温度の上昇を促進することができる。これにより、放熱動作において、第１容器２３内に水蒸気ＷＶ３が供給されたとき、第１容器２３の内面における水蒸気ＷＶ３の凝縮を抑えることが可能となる。
【0042】
なお、化学蓄熱反応器２１が蓄熱動作中以外の状態であっても、化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２に熱媒体を流通させることで、第１熱交換器２２の熱を利用した第１容器２３の温度の上昇を促進することができる。
【0043】
例えば、８０℃の排熱源ＨＳを用いて第１熱交換器２２を加熱した場合、化学蓄熱反応器２１の伝熱経路部２５により、約８０℃まで第１容器２３の温度を上昇させることが可能となる。このように加熱した第１容器２３内に、８０℃の排熱源ＨＳを用いて発生させた水蒸気ＷＶ３を供給することで、第１放熱動作を行う。このとき、水蒸気ＷＶ３の温度と第１容器２３の内面の温度との温度差がより小さくなることで、第１容器２３の内面における水蒸気ＷＶ３の凝縮を抑えることができる。
【0044】
化学蓄熱材ＨＭが化学蓄熱物質として塩化カルシウムを含む場合、水蒸気ＷＶ３を第１容器２３に供給する第１放熱動作では、第１熱交換器２２の温度を約１４０℃まで上昇させることができる。このため、化学蓄熱反応器２１の伝熱経路部２５により、第１容器２３の温度を約１４０℃まで上昇させることが可能となる。続いて、第２放熱動作では、エゼクタＥＪを用いることで、例えば、約１００ｋＰａまで加圧された水蒸気ＷＶ４を第１容器２３内に供給することができる。約１００ｋＰａの水蒸気ＷＶ４が凝縮する温度は、約１００℃である。このため、第１放熱動作時に第１容器２３が伝熱経路部２５の伝熱により１４０℃付近の温度まで加熱されることで、第２放熱動作時における第１容器２３の内面における水蒸気の凝縮を防ぐことが可能となる。
【0045】
＜作用及び効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１－１）化学蓄熱反応器２１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ＨＭと、化学蓄熱材ＨＭと熱交換可能に設けられる第１熱交換器２２とを備えている。第１熱交換器２２は、複数の流路管ＦＴと、複数の流路管ＦＴの両端部である第１端部ＦＴａ及び第２端部ＦＴｂのうち、第１端部ＦＴａを連結する第１連結流路管ＦＴ１と、第２端部ＦＴｂを連結する第２連結流路管ＦＴ２とを有している。化学蓄熱反応器２１は、化学蓄熱材ＨＭと第１熱交換器２２とが配置される蓄熱室２３ａを有する第１容器２３を備えている。第１容器２３は、第１連結流路管ＦＴ１に熱媒体を流入する流入部２３ｂと、第２連結流路管ＦＴ２から熱媒体を流出する流出部２３ｃとを有している。化学蓄熱反応器２１は、第１熱交換器２２から第１容器２３に伝熱する伝熱経路部２５をさらに備えている。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１－１）化学蓄熱反応器２１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ＨＭと、化学蓄熱材ＨＭと熱交換可能に設けられる第１熱交換器２２とを備えている。第１熱交換器２２は、複数の流路管ＦＴと、複数の流路管ＦＴの両端部である第１端部ＦＴａ及び第２端部ＦＴｂのうち、第１端部ＦＴａを連結する第１連結流路管ＦＴ１と、第２端部ＦＴｂを連結する第２連結流路管ＦＴ２とを有している。化学蓄熱反応器２１は、化学蓄熱材ＨＭと第１熱交換器２２とが配置される蓄熱室２３ａを有する第１容器２３を備えている。第１容器２３は、第１連結流路管ＦＴ１に熱媒体を流入する流入部２３ｂと、第２連結流路管ＦＴ２から熱媒体を流出する流出部２３ｃとを有している。化学蓄熱反応器２１は、第１熱交換器２２から第１容器２３に伝熱する伝熱経路部２５をさらに備えている。
【0046】
この構成によれば、上述したように第１熱交換器２２の熱を利用して第１容器２３の温度の上昇を促進することができる。このため、放熱動作において、第１容器２３内に水蒸気ＷＶ３が供給されたとき、第１容器２３の内面における水蒸気ＷＶ３の凝縮を抑えることが可能となる。従って、化学蓄熱材ＨＭの水和反応を利用した放熱動作の遅延を抑えることが可能となる。
【0047】
（１－２）化学蓄熱反応器２１の伝熱経路部２５は、第１熱交換器２２の第２連結流路管ＦＴ２の外周面と第１容器２３の内面とを連結する熱伝導性部材２６により構成されている。このように伝熱経路部２５を熱伝導性部材２６により構成することで、伝熱経路部２５を比較的簡素な構造とすることができる。
【0048】
（１－３）熱伝導性部材２６は、第１連結流路管ＦＴ１ではなく、第２連結流路管ＦＴ２の熱を第１容器２３に伝えるように配置されている。すなわち、熱伝導性部材２６は、第１熱交換器２２の複数の流路管ＦＴを通じた後の熱媒体の熱を第１容器２３に伝える。このため、第１熱交換器２２の複数の流路管ＦＴと化学蓄熱材ＨＭとの熱交換に対する熱伝導性部材２６の影響を抑えることができる。すなわち、蓄熱動作中において、熱伝導性部材２６から第１容器２３の内面への伝熱が、蓄熱動作中の化学蓄熱材ＨＭの脱水反応に影響を与えることを抑えることができる。
【0049】
（１－４）化学蓄熱反応器２１は、水蒸気ＷＶ３を第１容器２３内に供給する第１放熱動作と、水蒸気ＷＶ３よりも高い圧力の水蒸気ＷＶ４を第１容器２３内に供給する第２放熱動作とを行う用途に用いることができる。ここで、本実施形態の化学蓄熱反応器２１の伝熱経路部２５は、第１放熱動作中に化学蓄熱材ＨＭによって加熱された第１熱交換器２２から第１容器２３の内面への伝熱を促進することもできる。このため、第２放熱動作において、第１容器２３の内面における水蒸気ＷＶ４の凝縮についても抑えることが可能となる。従って、第２放熱動作の遅延を抑えることが可能となる。
【0050】
（１－５）化学蓄熱反応器２１は、第１容器２３を収容する外側容器２４と、第１容器２３と外側容器２４との間の断熱空間部２４ａとをさらに備えている。この場合、伝熱経路部２５から第１容器２３に伝わる熱が外部に放熱されることを抑えることができる。従って、放熱動作において、第１容器２３内に水蒸気ＷＶ３が供給されたとき、第１容器２３の内面における水蒸気ＷＶ３の凝縮をより抑えることが可能となる。
【0051】
（１－６）化学蓄熱システム１１は、復水器４１で冷却された水Ｗ２を回収器３１の第２熱交換器３２に送る回収器冷却用流路Ｌ４と、蒸発器５１で加熱した水Ｗ１を回収器３１の第２熱交換器３２に送る回収器加熱用流路Ｌ７とを備えている。回収器冷却用流路Ｌ４と回収器加熱用流路Ｌ７とは、切り替え可能に構成されている。なお、回収器加熱用流路Ｌ７を、蒸発器５１で発生させた水蒸気を回収器３１の第２熱交換器３２に送るように変更することもできる。
【0052】
この場合、冷却源ＣＳの冷却媒体の流路とは独立した回収器冷却用流路Ｌ４を通じる水Ｗ２と、排熱源ＨＳの加熱媒体の流路とは独立した回収器加熱用流路Ｌ７を通じる水Ｗ１により回収器３１を冷却及び加熱することができる。このため、回収器３１の第２熱交換器３２において、冷却源ＣＳの冷却媒体に排熱源ＨＳの加熱媒体が混入することを回避することができる。これにより、冷却源ＣＳの系統は、排熱源ＨＳの加熱媒体の性質の影響を受けることはない。また、回収器３１の第２熱交換器３２において、排熱源ＨＳの加熱媒体に冷却源ＣＳの冷却媒体が混入することを回避することができる。これにより、排熱源ＨＳの系統は、冷却源ＣＳの冷却媒体の性質の影響を受けることはない。従って、化学蓄熱システム１１の導入先における冷却源ＣＳの系統と排熱源ＨＳの系統とを独立した状態に維持することが可能となる。
【0053】
（１－７）化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２に排熱源ＨＳの加熱媒体を供給する場合では、第１熱交換器２２が排熱源ＨＳの加熱媒体の性質や清浄度の影響を受けることになる。これにより、例えば、第１熱交換器２２のメンテナンス等に手間を要するおそれがある。これに対して、本実施形態の化学蓄熱システム１１は、蒸発器５１で加熱した水Ｗ１を化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２に送る反応器加熱用流路Ｌ２をさらに備えている。この場合、化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２に供給される水Ｗ１の性質の安定化や清浄性の確保が容易である。これにより、例えば、化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２のメンテナンス等の手間を軽減することが可能となる。化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２に蒸発器５１で発生させた水蒸気を供給した場合であっても同様の作用及び効果を得ることができる。
【0054】
（第２実施形態）
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。第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
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。第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
【0055】
図８～図１０に示すように、第２実施形態の化学蓄熱反応器２１は、伝熱経路部２５の構成が第１実施形態の化学蓄熱反応器２１と異なる。なお、図８～図１０では、化学蓄熱反応器２１の伝熱経路部２５の構成を分かり易くするため、第１熱交換器２２の第２連結流路管ＦＴ２から流出する熱媒体の流れを白抜き矢印で示し、第１熱交換器２２の図示を省略している。
【0056】
本実施形態の伝熱経路部２５は、第１熱交換器２２の第２連結流路管ＦＴ２と、第１容器２３の流出部２３ｃとの間に設けられる伝熱用流路２７を備えている。伝熱用流路２７は、第２連結流路管ＦＴ２から流出する熱媒体を第１容器２３の内面に沿って流通する。伝熱用流路２７は、第１容器２３の内面と熱媒体との伝熱面積をより広く確保するという観点から、図８に示すように、第１容器２３の内面に沿って蛇行するように配置されることが好ましい。本実施形態では、伝熱用流路２７は、第１容器２３において向かい合う一対の内面に沿って蛇行するように配置されているが、伝熱用流路２７の配置については、第１容器２３の形状等に応じて変更することができる。
【0057】
伝熱用流路２７を構成する流路管の断面における外周形状としては、例えば、半円形状、円形状、楕円形状、多角形状等が挙げられる。本実施形態の伝熱用流路２７を構成する流路管の断面における外周形状は、図１０に示すように半円形状である。この外周形状は、例えば、半円形状、三角形状、四角形状等の平坦部を有することが好ましい。この場合、流路管の平坦部を第１容器２３の内面の平坦部に接触するように配置することで、伝熱用流路２７を構成する流路管と第１容器２３との伝熱面積をより広く確保することが可能となる。
【0058】
第２実施形態の作用及び効果について説明する。
（２－１）第２実施形態の化学蓄熱反応器２１についても、第１実施形態の（１－１）、（１－３）～（１－５）欄に記載の効果と同様の効果が得られる。
（２－１）第２実施形態の化学蓄熱反応器２１についても、第１実施形態の（１－１）、（１－３）～（１－５）欄に記載の効果と同様の効果が得られる。
【0059】
（２－２）第２実施形態の化学蓄熱反応器２１の伝熱経路部２５は、第２連結流路管ＦＴ２と流出部２３ｃとの間に設けられる伝熱用流路２７により構成されている。伝熱用流路２７は、第１熱交換器２２の第２連結流路管ＦＴ２から流出する熱媒体を第１容器２３の内面に沿って流通する。この場合、例えば、第１熱交換器２２を流通する熱媒体の熱と第１容器２３との間の伝熱抵抗を小さくすることができるため、第１熱交換器２２を流通する熱媒体の熱を第１容器２３に効率的に伝えることができる。これにより、第１容器２３の温度の上昇をより促進することができる。このため、上述した水蒸気ＷＶ３の凝縮をより抑えることが可能となる。従って、化学蓄熱材ＨＭの水和反応を利用した放熱動作の遅延をより抑えることが可能となる。
【0060】
（第３実施形態）
第３実施形態について第２実施形態と異なる点を中心に説明する。第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については、第１実施形態及び第２実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
第３実施形態について第２実施形態と異なる点を中心に説明する。第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については、第１実施形態及び第２実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
【0061】
図１１に示すように、第３実施形態の化学蓄熱反応器２１は、第１熱交換器２２の第２連結流路管ＦＴ２と伝熱用流路２７とを接続する第１送液流路Ｌ１１を備えている。また、第３実施形態の化学蓄熱反応器２１は、第１熱交換器２２の第２連結流路管ＦＴ２を流通する熱媒体を、伝熱用流路２７を流通させずに第１容器２３の外部に流出させる第２送液流路Ｌ１２を備えている。図１２及び図１３に示すように、化学蓄熱反応器２１は、第１送液流路Ｌ１１と第２送液流路Ｌ１２とを切り替え可能に構成されている。図１１～図１３では、蓄熱動作で用いられる主な構成のみを概略的に示している。
【0062】
例えば、蓄熱動作時において、第１容器２３の温度が熱媒体の温度よりも低い場合、図１２に示すように、第１送液流路Ｌ１１を用いて伝熱用流路２７に熱媒体を流通させることができる。また、例えば、蓄熱動作時において、第１容器２３の温度が熱媒体の温度よりも高い場合は、図１３に示すように、第２送液流路Ｌ１２を用いることができる。なお、第１送液流路Ｌ１１と第２送液流路Ｌ１２との切り替えは、バルブの開閉により行うことができる。
【0063】
第３実施形態の作用及び効果について説明する。
（３－１）第３実施形態の化学蓄熱反応器２１についても、第２実施形態の（２－１）及び（２－２）欄に記載の効果と同様の効果が得られる。
（３－１）第３実施形態の化学蓄熱反応器２１についても、第２実施形態の（２－１）及び（２－２）欄に記載の効果と同様の効果が得られる。
【0064】
（３－２）第３実施形態の化学蓄熱反応器２１は、第２連結流路管ＦＴ２に流通する熱媒体を伝熱用流路２７に送る第１送液流路Ｌ１１と、伝熱用流路２７を流通させずに第１容器２３外に流出させる第２送液流路Ｌ１２とを切り替え可能に構成されている。この場合、第１熱交換器２２を流通する熱媒体よりも、第１容器２３の温度が高い場合は、第２送液流路Ｌ１２を用いることで伝熱用流路２７への熱媒体の流入を回避することができる。従って、伝熱用流路２７を流通する熱媒体を利用した第１容器２３の加熱を必要時のみに行うことで、第１容器２３の内面の温度を適切な温度に保つことが可能となる。
【0065】
＜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。
【0066】
・上記化学蓄熱反応器２１は、放熱動作として第１放熱動作と第２放熱動作とを行う用途に用いられているが、第１放熱動作のみを行う用途に用いることもできる。
・上記化学蓄熱反応器２１において、伝熱経路部２５は、第２連結流路管ＦＴ２の熱を第１容器２３の伝えるように配置されているが、第１連結流路管ＦＴ１の熱を第１容器２３に伝えるように配置することもできる。すなわち、第１実施形態の熱伝導性部材２６を第１連結流路管ＦＴ１の外周面と第１容器２３の内面とを連結する熱伝導性部材に変更することもできる。また、第２実施形態の伝熱用流路２７を、流入部２３ｂと第１連結流路管ＦＴ１との間に設けられる伝熱用流路に変更することもできる。この変更例の伝熱用流路は、第１連結流路管ＦＴ１から流出する熱媒体を第１容器２３の内面に沿って流通する。
・上記化学蓄熱反応器２１において、伝熱経路部２５は、第２連結流路管ＦＴ２の熱を第１容器２３の伝えるように配置されているが、第１連結流路管ＦＴ１の熱を第１容器２３に伝えるように配置することもできる。すなわち、第１実施形態の熱伝導性部材２６を第１連結流路管ＦＴ１の外周面と第１容器２３の内面とを連結する熱伝導性部材に変更することもできる。また、第２実施形態の伝熱用流路２７を、流入部２３ｂと第１連結流路管ＦＴ１との間に設けられる伝熱用流路に変更することもできる。この変更例の伝熱用流路は、第１連結流路管ＦＴ１から流出する熱媒体を第１容器２３の内面に沿って流通する。
【0067】
・上記化学蓄熱反応器２１において、外側容器２４を省略することもできる。
・上記第３実施形態において、第１送液流路Ｌ１１と第２送液流路Ｌ１２とを切り替えるバルブは、第１容器２３内に配置されているが、バルブを第１容器２３の外部に配置することもできる。すなわち、バルブは、第１容器２３と外側容器２４の間に配置することもできるし、外側容器２４の外部に配置することもできる。
・上記第３実施形態において、第１送液流路Ｌ１１と第２送液流路Ｌ１２とを切り替えるバルブは、第１容器２３内に配置されているが、バルブを第１容器２３の外部に配置することもできる。すなわち、バルブは、第１容器２３と外側容器２４の間に配置することもできるし、外側容器２４の外部に配置することもできる。
【0068】
・上記化学蓄熱システム１１では、図２に示すように、蒸発器５１で加熱した水Ｗ１を化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２に供給しているが、排熱源ＨＳの加熱媒体を化学蓄熱反応器２１の第１熱交換器２２に供給するように変更することもできる。
【0069】
・上記化学蓄熱システム１１では、図３に示すように、蒸発器５１で加熱した水Ｗ１を回収器３１の第２熱交換器３２に送る回収器加熱用流路Ｌ７を備えているが、この流路を省略してもよい。すなわち、回収器３１の第２熱交換器３２に排熱源ＨＳの加熱媒体を供給するように変更してもよい。
【0070】
・上記化学蓄熱システム１１の蓄熱動作において、化学蓄熱材ＨＭから発生する水蒸気ＷＶ１の回収は、復水器４１と回収器３１とを用いて行うこともできる。すなわち、上記蓄熱方法において、化学蓄熱材ＨＭの脱水反応を行う蓄熱ステップは、復水器作動ステップと、復水器作動ステップの後に行う回収器作動ステップとを含んでもよい。復水器作動ステップでは、化学蓄熱材ＨＭから発生する水蒸気ＷＶ１を復水器４１に導入する。回収器作動ステップでは、化学蓄熱材ＨＭから発生する水蒸気ＷＶ１を回収器３１に導入する。
【0071】
・上記化学蓄熱反応器２１は、上記化学蓄熱システム１１以外の化学蓄熱システムに用いることもできる。
【符号の説明】
【0072】
２１…化学蓄熱反応器
２２…第１熱交換器
２３…第１容器
２３ａ…蓄熱室
２３ｂ…流入部
２３ｃ…流出部
２４…外側容器
２４ａ…断熱空間部
２５…伝熱経路部
２６…熱伝導性部材
２７…伝熱用流路
ＦＴ…流路管
ＦＴａ…第１端部
ＦＴｂ…第２端部
ＦＴ１…第１連結流路管
ＦＴ２…第２連結流路管
ＨＭ…化学蓄熱材
Ｌ１１…第１送液流路
Ｌ１２…第２送液流路
２２…第１熱交換器
２３…第１容器
２３ａ…蓄熱室
２３ｂ…流入部
２３ｃ…流出部
２４…外側容器
２４ａ…断熱空間部
２５…伝熱経路部
２６…熱伝導性部材
２７…伝熱用流路
ＦＴ…流路管
ＦＴａ…第１端部
ＦＴｂ…第２端部
ＦＴ１…第１連結流路管
ＦＴ２…第２連結流路管
ＨＭ…化学蓄熱材
Ｌ１１…第１送液流路
Ｌ１２…第２送液流路
【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】