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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】P2024060888
(43)【公開日】2024-05-07
(54)【発明の名称】蒸発器、及び化学蓄熱システム
(51)【国際特許分類】
F22B 27/14 20060101AFI20240425BHJP
F28D 20/00 20060101ALI20240425BHJP
【ＦＩ】
F22B27/14
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 2022168453
(22)【出願日】2022-10-20
(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】可貴 裕和
(72)【発明者】
【氏名】岩苔 翼
(72)【発明者】
【氏名】下村 智章
(72)【発明者】
【氏名】市瀬 篤博
(72)【発明者】
【氏名】小林 敬幸
(57)【要約】
【課題】蒸気出力量をより高く維持することを可能にした蒸発器、及び化学蓄熱システムを提供する。
【解決手段】蒸発器５１は、第４熱交換器５２と、第４熱交換器５２に蒸発用流体を供給する蒸発用流体供給部５４と、第４熱交換器５２で加熱された蒸発用流体をフラッシュ蒸発させるフラッシュ蒸発部５５と、第４熱交換器５２及びフラッシュ蒸発部５５を収容する第４容器５３とを備える。蒸発器５１は、蒸発用流体貯留部５７と、フラッシュ蒸発部５５から蒸発用流体貯留部５７に蒸発用流体を送液する第１流路５８と、蒸発用流体貯留部５７から蒸発用流体供給部５４に蒸発用流体を送液する第２流路５９と、第２流路５９を流通する蒸発用流体の送液を強制的に行う送液ポンプ６０とを備える。送液ポンプ６０により、蒸発用流体供給部５４、第４熱交換器５２、フラッシュ蒸発部５５、及び蒸発用流体貯留部５７の順に蒸発用流体を循環させる。
【選択図】図４
【解決手段】蒸発器５１は、第４熱交換器５２と、第４熱交換器５２に蒸発用流体を供給する蒸発用流体供給部５４と、第４熱交換器５２で加熱された蒸発用流体をフラッシュ蒸発させるフラッシュ蒸発部５５と、第４熱交換器５２及びフラッシュ蒸発部５５を収容する第４容器５３とを備える。蒸発器５１は、蒸発用流体貯留部５７と、フラッシュ蒸発部５５から蒸発用流体貯留部５７に蒸発用流体を送液する第１流路５８と、蒸発用流体貯留部５７から蒸発用流体供給部５４に蒸発用流体を送液する第２流路５９と、第２流路５９を流通する蒸発用流体の送液を強制的に行う送液ポンプ６０とを備える。送液ポンプ６０により、蒸発用流体供給部５４、第４熱交換器５２、フラッシュ蒸発部５５、及び蒸発用流体貯留部５７の順に蒸発用流体を循環させる。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
加熱媒体が導入される熱交換器と、
前記熱交換器に蒸発用流体を供給する蒸発用流体供給部と、
前記熱交換器で加熱された前記蒸発用流体をフラッシュ蒸発させるフラッシュ蒸発部と、
前記熱交換器及び前記フラッシュ蒸発部を収容する容器と、を備える蒸発器であって、
前記蒸発用流体を貯留する蒸発用流体貯留部と、
前記フラッシュ蒸発部から前記蒸発用流体貯留部に前記蒸発用流体を送液する第１流路と、
前記蒸発用流体貯留部から前記蒸発用流体供給部に前記蒸発用流体を送液する第２流路と、
前記第２流路を流通する前記蒸発用流体の送液を強制的に行う送液ポンプと、を備え、
前記送液ポンプにより、前記蒸発用流体供給部、前記熱交換器、前記フラッシュ蒸発部、及び前記蒸発用流体貯留部の順に前記蒸発用流体を循環させる、蒸発器。
前記熱交換器に蒸発用流体を供給する蒸発用流体供給部と、
前記熱交換器で加熱された前記蒸発用流体をフラッシュ蒸発させるフラッシュ蒸発部と、
前記熱交換器及び前記フラッシュ蒸発部を収容する容器と、を備える蒸発器であって、
前記蒸発用流体を貯留する蒸発用流体貯留部と、
前記フラッシュ蒸発部から前記蒸発用流体貯留部に前記蒸発用流体を送液する第１流路と、
前記蒸発用流体貯留部から前記蒸発用流体供給部に前記蒸発用流体を送液する第２流路と、
前記第２流路を流通する前記蒸発用流体の送液を強制的に行う送液ポンプと、を備え、
前記送液ポンプにより、前記蒸発用流体供給部、前記熱交換器、前記フラッシュ蒸発部、及び前記蒸発用流体貯留部の順に前記蒸発用流体を循環させる、蒸発器。
【請求項2】
前記フラッシュ蒸発部は、上方に開口を有するとともに水平に延びる収容部を有し、
前記収容部は、前記蒸発用流体を収容可能に構成され、
前記第１流路は、前記フラッシュ蒸発部の前記収容部から溢れた前記蒸発用流体を前記蒸発用流体貯留部に送液する、請求項１に記載の蒸発器。
前記収容部は、前記蒸発用流体を収容可能に構成され、
前記第１流路は、前記フラッシュ蒸発部の前記収容部から溢れた前記蒸発用流体を前記蒸発用流体貯留部に送液する、請求項１に記載の蒸発器。
【請求項3】
前記フラッシュ蒸発部の前記収容部は、上下に複数段となるように配置される複数の収容部から構成され、
前記蒸発用流体供給部から最上段の前記収容部に前記蒸発用流体が供給され、
前記第１流路は、前記最上段の前記収容部から溢れた前記蒸発用流体を、下方に配置される前記収容部に送液する上部第１流路と、
最下段の前記収容部から溢れた前記蒸発用流体を前記蒸発用流体貯留部に送液する下部第１流路と、を含む、請求項２に記載の蒸発器。
前記蒸発用流体供給部から最上段の前記収容部に前記蒸発用流体が供給され、
前記第１流路は、前記最上段の前記収容部から溢れた前記蒸発用流体を、下方に配置される前記収容部に送液する上部第１流路と、
最下段の前記収容部から溢れた前記蒸発用流体を前記蒸発用流体貯留部に送液する下部第１流路と、を含む、請求項２に記載の蒸発器。
【請求項4】
前記熱交換器は、多穴扁平管を積層した構造を有する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の蒸発器。
【請求項5】
蓄熱動作時に脱水反応し、放熱動作時に水和反応する化学蓄熱材を有する蓄熱器と、
前記化学蓄熱材と反応させる水蒸気を前記蓄熱器に供給する蒸発器と、を備える化学蓄熱システムであって、
前記蒸発器は、加熱媒体が導入される熱交換器と、
前記熱交換器に蒸発用流体としての水を供給する蒸発用流体供給部と、
前記熱交換器で加熱された前記蒸発用流体をフラッシュ蒸発させるフラッシュ蒸発部と、
前記熱交換器及び前記フラッシュ蒸発部を収容する容器と、を備える蒸発器であって、
前記蒸発用流体を貯留する蒸発用流体貯留部と、
前記フラッシュ蒸発部から前記蒸発用流体貯留部に前記蒸発用流体を送液する第１流路と、
前記蒸発用流体貯留部から前記蒸発用流体供給部に前記蒸発用流体を送液する第２流路と、
前記第２流路を流通する前記蒸発用流体の送液を強制的に行う送液ポンプと、を備え、
前記送液ポンプにより、前記蒸発用流体供給部、前記熱交換器、前記フラッシュ蒸発部、及び前記蒸発用流体貯留部の順に前記蒸発用流体を循環させる、化学蓄熱システム。
前記化学蓄熱材と反応させる水蒸気を前記蓄熱器に供給する蒸発器と、を備える化学蓄熱システムであって、
前記蒸発器は、加熱媒体が導入される熱交換器と、
前記熱交換器に蒸発用流体としての水を供給する蒸発用流体供給部と、
前記熱交換器で加熱された前記蒸発用流体をフラッシュ蒸発させるフラッシュ蒸発部と、
前記熱交換器及び前記フラッシュ蒸発部を収容する容器と、を備える蒸発器であって、
前記蒸発用流体を貯留する蒸発用流体貯留部と、
前記フラッシュ蒸発部から前記蒸発用流体貯留部に前記蒸発用流体を送液する第１流路と、
前記蒸発用流体貯留部から前記蒸発用流体供給部に前記蒸発用流体を送液する第２流路と、
前記第２流路を流通する前記蒸発用流体の送液を強制的に行う送液ポンプと、を備え、
前記送液ポンプにより、前記蒸発用流体供給部、前記熱交換器、前記フラッシュ蒸発部、及び前記蒸発用流体貯留部の順に前記蒸発用流体を循環させる、化学蓄熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蒸発器、及び化学蓄熱システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に開示されるように、加熱媒体が導入される熱交換器と、熱交換器に蒸発用流体を供給する蒸発用流体供給部と、熱交換器で加熱された蒸発用流体を蒸発させるフラッシュ蒸発部とを備える蒸発器が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平０７－０７１７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような蒸発器において、蒸気出力量をより高く維持するという観点で未だ改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決する蒸発器、及び化学蓄熱システムの各態様について説明する。
態様１の蒸発器は、加熱媒体が導入される熱交換器と、前記熱交換器に蒸発用流体を供給する蒸発用流体供給部と、前記熱交換器で加熱された前記蒸発用流体をフラッシュ蒸発させるフラッシュ蒸発部と、前記熱交換器及び前記フラッシュ蒸発部を収容する容器と、を備える蒸発器であって、前記蒸発用流体を貯留する蒸発用流体貯留部と、前記フラッシュ蒸発部から前記蒸発用流体貯留部に前記蒸発用流体を送液する第１流路と、前記蒸発用流体貯留部から前記蒸発用流体供給部に前記蒸発用流体を送液する第２流路と、前記第２流路を流通する前記蒸発用流体の送液を強制的に行う送液ポンプと、を備え、前記送液ポンプにより、前記蒸発用流体供給部、前記熱交換器、前記フラッシュ蒸発部、及び前記蒸発用流体貯留部の順に前記蒸発用流体を循環させる。
態様１の蒸発器は、加熱媒体が導入される熱交換器と、前記熱交換器に蒸発用流体を供給する蒸発用流体供給部と、前記熱交換器で加熱された前記蒸発用流体をフラッシュ蒸発させるフラッシュ蒸発部と、前記熱交換器及び前記フラッシュ蒸発部を収容する容器と、を備える蒸発器であって、前記蒸発用流体を貯留する蒸発用流体貯留部と、前記フラッシュ蒸発部から前記蒸発用流体貯留部に前記蒸発用流体を送液する第１流路と、前記蒸発用流体貯留部から前記蒸発用流体供給部に前記蒸発用流体を送液する第２流路と、前記第２流路を流通する前記蒸発用流体の送液を強制的に行う送液ポンプと、を備え、前記送液ポンプにより、前記蒸発用流体供給部、前記熱交換器、前記フラッシュ蒸発部、及び前記蒸発用流体貯留部の順に前記蒸発用流体を循環させる。
【0006】
この構成によれば、熱交換器で再加熱された蒸発用流体をフラッシュ蒸発部に再び供給することができる。これにより、フラッシュ蒸発部に供給する蒸発用流体の温度を加熱媒体の温度により近づけることができる。
【0007】
態様２の蒸発器では、態様１において、前記フラッシュ蒸発部は、上方に開口を有するとともに水平に延びる収容部を有し、前記収容部は、前記蒸発用流体を収容可能に構成され、前記第１流路は、前記フラッシュ蒸発部の前記収容部から溢れた前記蒸発用流体を前記蒸発用流体貯留部に送液してもよい。この構成によれば、上記収容部の開口から蒸発用流体をフラッシュ蒸発させることで、例えば、フラッシュ蒸発部における蒸気発生量を安定させることができる。このような収容部の開口から溢れた蒸発用流体を蒸発用流体貯留部に送液することで、収容部における蒸発用流体の液面高さを一定に保つことが容易となる。これにより、フラッシュ蒸発部における蒸気発生量を安定させることが可能となる。
【0008】
態様３の蒸発器では、態様２において、前記フラッシュ蒸発部の前記収容部は、上下に複数段となるように配置される複数の収容部から構成され、前記蒸発用流体供給部から最上段の前記収容部に前記蒸発用流体が供給され、前記第１流路は、前記最上段の前記収容部から溢れた前記蒸発用流体を、下方に配置される前記収容部に送液する上部第１流路と、最下段の前記収容部から溢れた前記蒸発用流体を前記蒸発用流体貯留部に送液する下部第１流路と、を含んでもよい。この構成によれば、上述した複数の収容部の各開口から蒸発用流体をフラッシュ蒸発させることができる。従って、蒸発器の設置面積を抑えつつ、蒸気発生量を高めることが可能となる。
【0009】
態様４の蒸発器では、態様１から態様３の何れか一つの態様において、前記熱交換器は、多穴扁平管を積層した構造を有してもよい。この構成によれば、例えば、熱交換器の熱交換性能を容易に高めることができる。
【0010】
態様５の化学蓄熱システムは、蓄熱動作時に脱水反応し、放熱動作時に水和反応する化学蓄熱材を有する蓄熱器と、前記化学蓄熱材と反応させる水蒸気を前記蓄熱器に供給する蒸発器と、を備える化学蓄熱システムであって、前記蒸発器は、加熱媒体が導入される熱交換器と、前記熱交換器に蒸発用流体としての水を供給する蒸発用流体供給部と、前記熱交換器で加熱された前記蒸発用流体をフラッシュ蒸発させるフラッシュ蒸発部と、前記熱交換器及び前記フラッシュ蒸発部を収容する容器と、を備える蒸発器であって、前記蒸発用流体を貯留する蒸発用流体貯留部と、前記フラッシュ蒸発部から前記蒸発用流体貯留部に前記蒸発用流体を送液する第１流路と、前記蒸発用流体貯留部から前記蒸発用流体供給部に前記蒸発用流体を送液する第２流路と、前記第２流路を流通する前記蒸発用流体の送液を強制的に行う送液ポンプと、を備え、前記送液ポンプにより、前記蒸発用流体供給部、前記熱交換器、前記フラッシュ蒸発部、及び前記蒸発用流体貯留部の順に前記蒸発用流体を循環させる。
【発明の効果】
【0011】
本発明は、蒸気出力量をより高く維持することが可能となるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
【0014】
＜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、蓄熱器２１と、回収器３１と、復水器４１と、蒸発器５１とを備えている。化学蓄熱システム１１は、排熱源ＨＳを用いて蓄熱した後、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の放熱動作時には、加熱対象６１に水蒸気を送ることができる。
図１に示すように、化学蓄熱システム１１は、蓄熱器２１と、回収器３１と、復水器４１と、蒸発器５１とを備えている。化学蓄熱システム１１は、排熱源ＨＳを用いて蓄熱した後、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の放熱動作時には、加熱対象６１に水蒸気を送ることができる。
【0015】
＜蓄熱器＞
蓄熱器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ＨＭは、化学蓄熱物質のみから構成してもよいし、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、アルカリ土類金属のハロゲン化物、硫酸カルシウム等が挙げられる。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。
蓄熱器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ＨＭは、化学蓄熱物質のみから構成してもよいし、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、アルカリ土類金属のハロゲン化物、硫酸カルシウム等が挙げられる。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。
【0016】
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）
蓄熱器２１は、化学蓄熱材ＨＭと熱交換する第１熱交換器２２を備えている。蓄熱器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。蓄熱器２１は、化学蓄熱材ＨＭ及び第１熱交換器２２を収容する第１容器２３を備えている。蓄熱器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が導入可能に構成されている。また、蓄熱器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）
蓄熱器２１は、化学蓄熱材ＨＭと熱交換する第１熱交換器２２を備えている。蓄熱器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。蓄熱器２１は、化学蓄熱材ＨＭ及び第１熱交換器２２を収容する第１容器２３を備えている。蓄熱器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が導入可能に構成されている。また、蓄熱器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。
【0017】
蓄熱器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。
【0018】
＜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、蓄熱器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、蓄熱器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。
【0019】
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。また、吸収材ＬＭ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を利用して吸収材ＬＭを再生することができる。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。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復水器冷却流路４２と、第３容器４３とを備えている。復水器冷却流路４２は、復水器４１の第３容器４３内に導入される水蒸気を凝縮させる。また、復水器冷却流路４２は、復水器４１の第３容器４３に流入される水Ｗ２を冷却する。
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。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復水器冷却流路４２と、第３容器４３とを備えている。復水器冷却流路４２は、復水器４１の第３容器４３内に導入される水蒸気を凝縮させる。また、復水器冷却流路４２は、復水器４１の第３容器４３に流入される水Ｗ２を冷却する。
【0023】
＜蒸発器＞
蒸発器５１は、化学蓄熱材ＨＭと反応させる水蒸気を蓄熱器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には、外部から水を供給可能に構成されてもよい。本実施形態の蒸発器５１の詳細は、後述する。
蒸発器５１は、化学蓄熱材ＨＭと反応させる水蒸気を蓄熱器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には、外部から水を供給可能に構成されてもよい。本実施形態の蒸発器５１の詳細は、後述する。
【0024】
＜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。
【0025】
図２に示すように、化学蓄熱システム１１は、蓄熱器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７１によって蓄熱器２１の第１熱交換器２２に送る蓄熱器加熱用流路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７２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。
【0026】
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７１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。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。
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７１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。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。
【0027】
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１に示すように、化学蓄熱システム１１は、蒸発器５１から蓄熱器２１に水蒸気を送る蓄熱器用水蒸気流路Ｌ９を有している。化学蓄熱システム１１は、蓄熱器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。
図１に示すように、化学蓄熱システム１１は、蒸発器５１から蓄熱器２１に水蒸気を送る蓄熱器用水蒸気流路Ｌ９を有している。化学蓄熱システム１１は、蓄熱器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、蓄熱器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、蓄熱器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、蓄熱器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、蓄熱器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】
蓄熱器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を蓄熱器加熱用流路Ｌ２及び蒸発器用第１流路Ｌ３を通じて、蓄熱器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、水Ｗ１を加熱することができる。
【0030】
上記のように排熱源ＨＳを利用して蓄熱器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、蓄熱器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の復水器冷却流路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の復水器冷却流路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で水蒸気を発生させる。蒸発器５１で発生させた水蒸気は、図１に示される蓄熱器用水蒸気流路Ｌ９を通じて蓄熱器２１に送られる。これにより、蓄熱器２１の化学蓄熱材ＨＭの水和反応が行われる。
化学蓄熱システム１１の放熱動作では、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で水蒸気を発生させる。蒸発器５１で発生させた水蒸気は、図１に示される蓄熱器用水蒸気流路Ｌ９を通じて蓄熱器２１に送られる。これにより、蓄熱器２１の化学蓄熱材ＨＭの水和反応が行われる。
【0033】
蓄熱器２１の第１熱交換器２２の流路内の水は、化学蓄熱材ＨＭの水和反応による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、図１に示される蒸気供給流路Ｌ１０を通じて加熱対象６１に送られる。化学蓄熱システム１１の放熱動作は、蒸発器５１と蓄熱器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。
【0034】
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、上記蓄熱器加熱用流路Ｌ２を通じて蓄熱器２１の第１熱交換器２２に送ることが好ましい。
＜蓄熱方法＞
以上の化学蓄熱システム１１を用いた蓄熱方法では、化学蓄熱材ＨＭの脱水反応を行う蓄熱ステップと、化学蓄熱材ＨＭの水和反応を行う放熱ステップとを繰り返すことができる。蓄熱方法では、蓄熱ステップの後、次の蓄熱ステップを開始するまでに、吸収材ＬＭを再生する再生ステップが行われる。蓄熱方法では、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。蓄熱方法は、放熱ステップの前に、上記蓄熱器加熱用流路Ｌ２を用いて蓄熱器２１の第１熱交換器２２を加熱する蓄熱器加熱ステップを含むことが好ましい。
＜蓄熱方法＞
以上の化学蓄熱システム１１を用いた蓄熱方法では、化学蓄熱材ＨＭの脱水反応を行う蓄熱ステップと、化学蓄熱材ＨＭの水和反応を行う放熱ステップとを繰り返すことができる。蓄熱方法では、蓄熱ステップの後、次の蓄熱ステップを開始するまでに、吸収材ＬＭを再生する再生ステップが行われる。蓄熱方法では、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。蓄熱方法は、放熱ステップの前に、上記蓄熱器加熱用流路Ｌ２を用いて蓄熱器２１の第１熱交換器２２を加熱する蓄熱器加熱ステップを含むことが好ましい。
【0035】
＜蒸発器の構成及び動作の詳細＞
図４に示すように、蒸発器５１は、第４熱交換器５２と、第４容器５３と、蒸発用流体供給部５４と、フラッシュ蒸発部５５とを備えている。図面では、簡略化して示すが、第４熱交換器５２は、加熱媒体を流通する流路管と、蒸発用流体としての水Ｗ１を流通する流路管とが隣り合うように配置される構造を有している。例えば、熱交換性能を容易に高めることができるという観点から、第４熱交換器５２は、多穴扁平管を積層した構造を有することが好ましい。このような構造の第４熱交換器５２は、加熱媒体を流通する多穴扁平管と、水Ｗ１を流通する多穴扁平管とが隣り合うように配置される。
図４に示すように、蒸発器５１は、第４熱交換器５２と、第４容器５３と、蒸発用流体供給部５４と、フラッシュ蒸発部５５とを備えている。図面では、簡略化して示すが、第４熱交換器５２は、加熱媒体を流通する流路管と、蒸発用流体としての水Ｗ１を流通する流路管とが隣り合うように配置される構造を有している。例えば、熱交換性能を容易に高めることができるという観点から、第４熱交換器５２は、多穴扁平管を積層した構造を有することが好ましい。このような構造の第４熱交換器５２は、加熱媒体を流通する多穴扁平管と、水Ｗ１を流通する多穴扁平管とが隣り合うように配置される。
【0036】
加熱媒体と水Ｗ１とは、隣り合う流路管を互いに対向する方向に流通させることが好ましい。図４では、第４熱交換器５２における加熱媒体の流れを一点鎖線矢印で示し、水Ｗ１の流れを実線矢印で示している。蒸発用流体供給部５４は、第４熱交換器５２に水Ｗ１を供給する。フラッシュ蒸発部５５は、第４熱交換器５２で加熱された水Ｗ１をフラッシュ蒸発させる。フラッシュ蒸発部５５は、第４容器５３内に収容されている。
【0037】
フラッシュ蒸発部５５は、上方に開口を有するとともに水平に延びる収容部５６を有している。収容部５６は、水Ｗ１を収容可能に構成されている。収容部５６は、底壁と、この底壁に立設される筒状の側壁とを有している。フラッシュ蒸発部５５は、減圧下の条件とされる。このため、第４熱交換器５２で加熱された水Ｗ１がフラッシュ蒸発部５５に供給されると、水Ｗ１の一部をフラッシュ蒸発させることができる。
【0038】
フラッシュ蒸発部５５は、収容部５６の上方に配置される気液分離部材ＳＰを備えている。気液分離部材ＳＰとしては、例えば、ワイヤーデミスター、気液分離膜等が挙げられる。
【0039】
フラッシュ蒸発部５５で発生した水蒸気ＷＶ３は、気液分離部材ＳＰを通じた後、第４容器５３の有する排出口５３ａから排出される。排出口５３ａは、図１に示される蓄熱器用水蒸気流路Ｌ９に接続される。
【0040】
蒸発器５１は、蒸発用流体貯留部５７と、第１流路５８と、第２流路５９と、送液ポンプ６０とをさらに備えている。蒸発用流体貯留部５７は、第４容器５３内に設けられ、水Ｗ１を貯留する。蒸発用流体貯留部５７は、蒸発用流体供給部５４の上方に設けられている。
【0041】
第１流路５８は、第４容器５３内に設けられている。第１流路５８は、図４に破線矢印で示すように、フラッシュ蒸発部５５から蒸発用流体貯留部５７に水Ｗ１を送液する流路である。第１流路５８は、フラッシュ蒸発部５５の収容部５６から溢れた水Ｗ１を蒸発用流体貯留部５７に送液する。
【0042】
第２流路５９は、蒸発用流体貯留部５７から蒸発用流体供給部５４に水Ｗ１を送液する流路である。送液ポンプ６０は、第２流路５９を流通する水Ｗ１の送液を強制的に行う。蒸発器５１は、送液ポンプ６０により、蒸発用流体供給部５４、第４熱交換器５２、フラッシュ蒸発部５５、及び蒸発用流体貯留部５７の順に水Ｗ１を循環させる。
【0043】
詳述すると、第２流路５９及び送液ポンプ６０は、第４容器５３の外部に配置されている。送液ポンプ６０は、第２流路５９を構成する流路管の途中に設けられている。送液ポンプ６０は、容積式ポンプであってもよいし、非容積式ポンプであってもよい。送液ポンプ６０の吸い込み側は、第４容器５３内の減圧下の条件となるため、送液ポンプ６０としては、非容積式ポンプよりも自吸能力のより高い容積式ポンプを用いることが好ましい。容積式ポンプを用いることで、蒸発器５１において、第２流路５９の配置等の設計の自由度を高めることができる。容積式ポンプとしては、例えば、ダイヤフラムポンプ等が挙げられる。
【0044】
なお、図４では、図１～図３に示す蓄熱器加熱用流路Ｌ２、蒸発器用第１流路Ｌ３、回収器加熱用流路Ｌ７、及び蒸発器用第２流路Ｌ８の図示を省略している。ここで、図４に示す送液ポンプ６０は、図１～図３に示すポンプ７１と共通のポンプにより構成することもできる。この場合、流路を切り替える切替バルブ等を用いることで、放熱動作時にポンプ７１により、蒸発用流体供給部５４、第４熱交換器５２、フラッシュ蒸発部５５、及び蒸発用流体貯留部５７の順に水Ｗ１を循環させるように構成すればよい。
【0045】
次に、蒸発器５１の動作について説明する。蒸発器５１において、蒸発用流体供給部５４から第４熱交換器５２に水Ｗ１が供給されることで、水Ｗ１が加熱される。加熱された水Ｗ１は、フラッシュ蒸発部５５に供給される。フラッシュ蒸発部５５に供給された水Ｗ１の一部は、フラッシュ蒸発する。フラッシュ蒸発部５５において、フラッシュ蒸発しなかった水Ｗ１は、第１流路５８を通じて蒸発用流体貯留部５７に送液される。蒸発用流体貯留部５７に送液された水Ｗ１は、第２流路５９に流入する。第２流路５９に流入した水Ｗ１は、送液ポンプ６０により第２流路５９内を強制的に送液されることで、蒸発用流体供給部５４、第４熱交換器５２、フラッシュ蒸発部５５、及び蒸発用流体貯留部５７の順に水Ｗ１を循環させることができる。これにより、第４熱交換器５２で再加熱された水Ｗ１をフラッシュ蒸発部５５に再び供給することができる。
【0046】
＜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。
（１－１）蒸発器５１は、水Ｗ１を貯留する蒸発用流体貯留部５７と、フラッシュ蒸発部５５から蒸発用流体貯留部５７に水Ｗ１を送液する第１流路５８とを備えている。蒸発器５１は、蒸発用流体貯留部５７から蒸発用流体供給部５４に水Ｗ１を送液する第２流路５９と、第２流路５９を流通する水Ｗ１の送液を強制的に行う送液ポンプ６０とを備えている。蒸発器５１は、送液ポンプ６０により、蒸発用流体供給部５４、第４熱交換器５２、フラッシュ蒸発部５５、及び蒸発用流体貯留部５７の順に水Ｗ１を循環させる。
第１実施形態の作用及び効果について説明する。
（１－１）蒸発器５１は、水Ｗ１を貯留する蒸発用流体貯留部５７と、フラッシュ蒸発部５５から蒸発用流体貯留部５７に水Ｗ１を送液する第１流路５８とを備えている。蒸発器５１は、蒸発用流体貯留部５７から蒸発用流体供給部５４に水Ｗ１を送液する第２流路５９と、第２流路５９を流通する水Ｗ１の送液を強制的に行う送液ポンプ６０とを備えている。蒸発器５１は、送液ポンプ６０により、蒸発用流体供給部５４、第４熱交換器５２、フラッシュ蒸発部５５、及び蒸発用流体貯留部５７の順に水Ｗ１を循環させる。
【0047】
この構成によれば、フラッシュ蒸発部５５に供給する水Ｗ１の温度を加熱媒体の温度により近づけることができる。従って、蒸気出力量をより高く維持することが可能となる。
（１－２）フラッシュ蒸発部５５は、上方に開口を有するとともに水平に延びる収容部５６を有している。収容部５６は、水Ｗ１を収容可能に構成されている。第１流路５８は、フラッシュ蒸発部５５の収容部５６から溢れた水Ｗ１を蒸発用流体貯留部５７に送液する。
（１－２）フラッシュ蒸発部５５は、上方に開口を有するとともに水平に延びる収容部５６を有している。収容部５６は、水Ｗ１を収容可能に構成されている。第１流路５８は、フラッシュ蒸発部５５の収容部５６から溢れた水Ｗ１を蒸発用流体貯留部５７に送液する。
【0048】
この場合、上記収容部５６の開口から水Ｗ１をフラッシュ蒸発させることで、例えば、フラッシュ蒸発部５５における蒸気発生量を安定させることができる。このような収容部５６の開口から溢れた水Ｗ１を蒸発用流体貯留部５７に送液することで、収容部５６における水Ｗ１の液面高さを一定に保つことが容易となる。これにより、フラッシュ蒸発部５５における蒸気発生量を安定させることが可能となる。
【0049】
（１－３）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。
【0050】
この構成によれば、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。
【0051】
（１－４）化学蓄熱システム１１は、蒸発器５１で加熱した水Ｗ１を放熱動作の前に蓄熱器２１の第１熱交換器２２に送る蓄熱器加熱用流路Ｌ２をさらに備えている。この場合、蓄熱器２１の第１熱交換器２２を放熱動作の前に予め加熱することができるため、放熱動作時には、化学蓄熱材ＨＭから発生した熱を効率的に輸送することができる。
【0052】
（１－５）蓄熱器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を蓄熱器２１の第１熱交換器２２に送る蓄熱器加熱用流路Ｌ２をさらに備えている。この場合、蓄熱器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、蓄熱器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。
【0053】
（第２実施形態）
蒸発器５１を変更した第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。
蒸発器５１を変更した第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。
【0054】
図５に示すように、第２実施形態のフラッシュ蒸発部５５における収容部５６は、上下に複数段となるように配置される複数の収容部５６から構成されている。収容部５６は、最上段の第１収容部５６ａと、第１収容部５６ａよりも下方に配置される第２収容部５６ｂと、最下段の第３収容部５６ｃとから構成されている。第１収容部５６ａには、蒸発用流体供給部５４から水Ｗ１が供給される。第１流路５８は、上部第１流路５８ａと、中間第１流路５８ｂと、下部第１流路５８ｃとを含む。上部第１流路５８ａは、第１収容部５６ａから溢れた水Ｗ１を、第２収容部５６ｂに送液する。中間第１流路５８ｂは、第２収容部５６ｂから溢れた水Ｗ１を、第３収容部５６ｃに送液する。下部第１流路５８ｃは、第３収容部５６ｃから溢れた水Ｗ１を蒸発用流体貯留部５７に送液する。
【0055】
詳述すると、第１収容部５６ａから溢れた水Ｗ１は、第２収容部５６ｂの開口から第２収容部５６ｂに流入する。また、第２収容部５６ｂから溢れた水Ｗ１は、第３収容部５６ｃの開口から第３収容部５６ｃに流入する。このように、第１収容部５６ａに水Ｗ１を供給することで、第２収容部５６ｂ及び第３収容部５６ｃにも水Ｗ１が供給される。フラッシュ蒸発部５５では、第１収容部５６ａ、第２収容部５６ｂ、及び第３収容部５６ｃの各開口から水Ｗ１をフラッシュ蒸発させることができる。
【0056】
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実施形態においても、第１実施形態の（１－１）及び（１－２）欄に記載の効果と同様の効果が得られる。
（２－１）第２実施形態においても、第１実施形態の（１－１）及び（１－２）欄に記載の効果と同様の効果が得られる。
【0057】
（２－２）フラッシュ蒸発部５５の収容部５６は、上下に複数段となるように配置される複数の収容部５６から構成されている。蒸発用流体供給部５４から最上段の第１収容部５６ａに水Ｗ１が供給される。第１流路５８は、第１収容部５６ａから溢れた水Ｗ１を、下方に配置される第２収容部５６ｂに送液する上部第１流路５８ａと、第３収容部５６ｃから溢れた水Ｗ１を蒸発用流体貯留部５７に送液する下部第１流路５８ｃとを含んでいる。この場合、上述した複数の収容部５６の各開口から水Ｗ１をフラッシュ蒸発させることができる。従って、蒸発器５１の設置面積を抑えつつ、蒸気発生量を高めることが可能となる。
【0058】
（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。
【0059】
・上記各実施形態の蒸発器５１におけるフラッシュ蒸発部５５の収容部５６を省略することもできる。例えば、第４熱交換器５２において水Ｗ１を流通する流路管を上方に延設し、流路管の上端から水Ｗ１を噴出させる空間をフラッシュ蒸発部５５として構成してもよい。
【0060】
・図６に示すように、蒸発器５１の第１流路５８は、フラッシュ蒸発部５５における収容部５６の底壁部に接続される流出管５８ｄ内の流路を含んで構成することもできる。この変更例の場合では、収容部５６の液面高さが不安定となるため、上記第１実施形態及び第２実施形態のように、第１流路５８は、収容部５６の開口から溢れた水Ｗ１を蒸発用流体貯留部５７に送液する第１流路５８であることが好ましい。
【0061】
・上記第２実施形態において、第１流路５８は、最上段の第１収容部５６ａから溢れた水Ｗ１、又は第２収容部５６ｂから溢れた水Ｗ１を、蒸発用流体貯留部５７に直接送液する流路を含んでいてもよい。
【0062】
・上記第２実施形態の収容部５６は、第１収容部５６ａ、第２収容部５６ｂ、第３収容部５６ｃの３段で構成されているが、２段、又は４段以上の収容部５６に変更することもできる。
【0063】
・上記化学蓄熱システム１１では、図２に示すように、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に冷却源ＣＳの冷却媒体を供給するように変更してもよい。また、上記各実施形態の化学蓄熱システム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。
【0064】
・上記化学蓄熱システム１１では、図１に示すように、蓄熱器２１の第１熱交換器２２に蒸発器５１で加熱した水Ｗ１を供給しているが、蓄熱器２１の第１熱交換器２２に蒸発器５１で発生させた水蒸気ＷＶ３を供給することもできる。この場合であっても、例えば、第１実施形態の（１－３）欄で述べた作用及び効果を得ることができる。
【0065】
・上記化学蓄熱システム１１では、蒸発器５１で加熱した水Ｗ１を蓄熱器２１の第１熱交換器２２に供給しているが、排熱源ＨＳの加熱媒体を蓄熱器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。
【0066】
・上記化学蓄熱システム１１の蓄熱動作は、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。
【0067】
・上記蒸発器５１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。また、上記蒸発器５１は、化学蓄熱システム以外の用途に用いることもできる。
【0068】
・上記各実施形態の蒸発器５１は、水Ｗ１以外の蒸発用流体から蒸気を発生させる用途に用いることもできる。
【符号の説明】
【0069】
１１…化学蓄熱システム
２１…蓄熱器
５１…蒸発器
５２…第４熱交換器
５３…第４容器
５４…蒸発用流体供給部
５５…フラッシュ蒸発部
５６…収容部
５６ａ～５６ｃ…第１～第３収容部
５７…蒸発用流体貯留部
５８…第１流路
５８ａ…上部第１流路
５８ｃ…下部第１流路
５９…第２流路
６０…送液ポンプ
ＨＭ…化学蓄熱材
Ｗ１…水（蒸発用流体）
ＷＶ３…水蒸気
２１…蓄熱器
５１…蒸発器
５２…第４熱交換器
５３…第４容器
５４…蒸発用流体供給部
５５…フラッシュ蒸発部
５６…収容部
５６ａ～５６ｃ…第１～第３収容部
５７…蒸発用流体貯留部
５８…第１流路
５８ａ…上部第１流路
５８ｃ…下部第１流路
５９…第２流路
６０…送液ポンプ
ＨＭ…化学蓄熱材
Ｗ１…水（蒸発用流体）
ＷＶ３…水蒸気
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】