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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】P2024078811
(43)【公開日】2024-06-11
(54)【発明の名称】冷却器、復水器、及び化学蓄熱システム
(51)【国際特許分類】
F25B 39/04 20060101AFI20240604BHJP
F28D 3/02 20060101ALI20240604BHJP
F28B 1/02 20060101ALI20240604BHJP
F28D 20/00 20060101ALI20240604BHJP
F25B 17/08 20060101ALI20240604BHJP
【ＦＩ】
F25B39/04 Q
F28D3/02
F28B1/02
F28D20/00 G
F25B17/08 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022191376
(22)【出願日】2022-11-30
(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】下村 智章
【テーマコード（参考）】
3L093
3L103
【Ｆターム（参考）】
3L093NN04
3L093PP03
3L093PP04
3L093PP06
3L093QQ05
3L103AA36
3L103AA37
3L103BB33
3L103CC02
3L103DD08
3L103DD63
(57)【要約】
【課題】冷却対象の水を効率的に冷却することを可能にした冷却器、復水器、及び化学蓄熱システムを提供する。
【解決手段】復水器４１は、凝縮させる水蒸気が流入される第３容器４３を備える。復水器４１は、第３容器４３内に設けられる水貯留部Ａ１と、第３容器４３内の水貯留部Ａ１よりも上方に設けられる熱交換室Ａ２と、熱交換室Ａ２を冷却可能に配置され、冷却媒体Ｃ１を流通する流路ＣＬを有する第３熱交換器４２とを備える。復水器４１は、熱交換室Ａ２に水蒸気を流入させる水蒸気流入部Ｐ１と、熱交換室Ａ２に冷却対象となる水Ｈ１を流入させる水流入部Ｐ２ａと、水貯留部Ａ１に貯留された水Ｗ２を第３容器４３の外部に流出させる水流出部Ｐ２ｂとを備える。熱交換室Ａ２は、冷却対象の水Ｈ１の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で冷却対象の水Ｈ１を冷却する。
【選択図】図４
【解決手段】復水器４１は、凝縮させる水蒸気が流入される第３容器４３を備える。復水器４１は、第３容器４３内に設けられる水貯留部Ａ１と、第３容器４３内の水貯留部Ａ１よりも上方に設けられる熱交換室Ａ２と、熱交換室Ａ２を冷却可能に配置され、冷却媒体Ｃ１を流通する流路ＣＬを有する第３熱交換器４２とを備える。復水器４１は、熱交換室Ａ２に水蒸気を流入させる水蒸気流入部Ｐ１と、熱交換室Ａ２に冷却対象となる水Ｈ１を流入させる水流入部Ｐ２ａと、水貯留部Ａ１に貯留された水Ｗ２を第３容器４３の外部に流出させる水流出部Ｐ２ｂとを備える。熱交換室Ａ２は、冷却対象の水Ｈ１の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で冷却対象の水Ｈ１を冷却する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷却対象の水が流入される容器を備える冷却器であって、
前記容器内に設けられる水貯留部と、
前記容器内の前記水貯留部よりも上方に設けられる熱交換室と、
前記熱交換室を冷却可能に配置され、冷却媒体を流通する流路を有する熱交換器と、
前記熱交換室に前記冷却対象の水を流入させる水流入部と、
前記水貯留部に貯留された水を前記容器の外部に流出させる水流出部と、を備え、
前記熱交換室は、前記冷却対象の水の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で前記冷却対象の水を冷却する、冷却器。
前記容器内に設けられる水貯留部と、
前記容器内の前記水貯留部よりも上方に設けられる熱交換室と、
前記熱交換室を冷却可能に配置され、冷却媒体を流通する流路を有する熱交換器と、
前記熱交換室に前記冷却対象の水を流入させる水流入部と、
前記水貯留部に貯留された水を前記容器の外部に流出させる水流出部と、を備え、
前記熱交換室は、前記冷却対象の水の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で前記冷却対象の水を冷却する、冷却器。
【請求項2】
前記水流入部は、前記冷却対象の水を鉛直方向と交差する方向に向けて噴射する噴射口を有する、請求項１に記載の冷却器。
【請求項3】
前記熱交換器は、前記熱交換室を上下に仕切るように配置され、
前記水流入部は、前記熱交換器よりも上方に前記冷却対象の水を噴射する噴射口を有する、請求項１に記載の冷却器。
前記水流入部は、前記熱交換器よりも上方に前記冷却対象の水を噴射する噴射口を有する、請求項１に記載の冷却器。
【請求項4】
前記熱交換器は、複数の熱交換部材を有し、
前記複数の熱交換部材は、互いに平行となるように延びる前記流路を有し、
前記複数の熱交換部材は、鉛直方向と交差する方向に沿って隣り合うように配列される、請求項１に記載の冷却器。
前記複数の熱交換部材は、互いに平行となるように延びる前記流路を有し、
前記複数の熱交換部材は、鉛直方向と交差する方向に沿って隣り合うように配列される、請求項１に記載の冷却器。
【請求項5】
凝縮させる水蒸気が流入される容器を備える復水器であって、
前記容器内に設けられる水貯留部と、
前記容器内の前記水貯留部よりも上方に設けられる熱交換室と、
前記熱交換室を冷却可能に配置され、冷却媒体を流通する流路を有する熱交換器と、
前記熱交換室に前記水蒸気を流入させる水蒸気流入部と、
前記熱交換室に冷却対象となる水を流入させる水流入部と、
前記水貯留部に貯留された水を前記容器の外部に流出させる水流出部と、を備え、
前記熱交換室は、前記冷却対象の水の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で前記冷却対象の水を冷却する、復水器。
前記容器内に設けられる水貯留部と、
前記容器内の前記水貯留部よりも上方に設けられる熱交換室と、
前記熱交換室を冷却可能に配置され、冷却媒体を流通する流路を有する熱交換器と、
前記熱交換室に前記水蒸気を流入させる水蒸気流入部と、
前記熱交換室に冷却対象となる水を流入させる水流入部と、
前記水貯留部に貯留された水を前記容器の外部に流出させる水流出部と、を備え、
前記熱交換室は、前記冷却対象の水の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で前記冷却対象の水を冷却する、復水器。
【請求項6】
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と前記化学蓄熱材と熱交換する熱交換器とを有する蓄熱器と、
水蒸気を吸収する吸収材を有し、前記化学蓄熱材から発生した水蒸気を回収する回収器と、
前記吸収材から発生した水蒸気を凝縮させる復水器と、
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、
前記回収器は、前記吸収材と熱交換する熱交換器を有し、
前記復水器と前記回収器との間には、前記復水器で冷却した水を前記回収器の前記熱交換器に循環可能にする流路を有し、
前記復水器は、
凝縮させる水蒸気が流入される容器と、
前記容器内に設けられる水貯留部と、
前記容器内の前記水貯留部よりも上方に設けられる熱交換室と、
前記熱交換室を冷却可能に配置され、冷却媒体を流通する流路を有する熱交換器と、
前記熱交換室に前記水蒸気を流入させる水蒸気流入部と、
前記熱交換室に冷却対象となる水を流入させる水流入部と、
前記水貯留部に貯留された水を前記容器の外部に流出させる水流出部と、を備え、
前記熱交換室は、前記冷却対象の水の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で前記冷却対象の水を冷却する、化学蓄熱システム。
水蒸気を吸収する吸収材を有し、前記化学蓄熱材から発生した水蒸気を回収する回収器と、
前記吸収材から発生した水蒸気を凝縮させる復水器と、
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、
前記回収器は、前記吸収材と熱交換する熱交換器を有し、
前記復水器と前記回収器との間には、前記復水器で冷却した水を前記回収器の前記熱交換器に循環可能にする流路を有し、
前記復水器は、
凝縮させる水蒸気が流入される容器と、
前記容器内に設けられる水貯留部と、
前記容器内の前記水貯留部よりも上方に設けられる熱交換室と、
前記熱交換室を冷却可能に配置され、冷却媒体を流通する流路を有する熱交換器と、
前記熱交換室に前記水蒸気を流入させる水蒸気流入部と、
前記熱交換室に冷却対象となる水を流入させる水流入部と、
前記水貯留部に貯留された水を前記容器の外部に流出させる水流出部と、を備え、
前記熱交換室は、前記冷却対象の水の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で前記冷却対象の水を冷却する、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、冷却器、復水器、及び化学蓄熱システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１，２に開示されるように、化学蓄熱材を備える蓄熱器と、水蒸気を吸収する吸収材を有する回収器とを備える化学蓄熱システムが知られている。回収器は、化学蓄熱システムの蓄熱動作の際に、蓄熱器の化学蓄熱材の脱水反応で発生する水蒸気を回収することで、蓄熱動作を促進する。このような回収器の吸収材を再生する際に吸収材から排出される水蒸気は、復水器を用いて凝縮することができる。復水器は、熱交換器と、熱交換器を収容する容器とを備えている。この復水器は、容器内に流入される水を冷却することも可能である。このため、復水器の容器内の水は、蓄熱動作時に回収器の冷却に使用することもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－２２０１６５号公報
【特許文献2】特開２０１４－１５３０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような復水器において、容器内に流入される冷却対象の水を効率的に冷却するという観点で未だ改善の余地がある。なお、容器内に流入される冷却対象の水を冷却する冷却器においても、同様の課題を有している。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決する冷却器、復水器、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の冷却器は、冷却対象の水が流入される容器を備える冷却器であって、前記容器内に設けられる水貯留部と、前記容器内の前記水貯留部よりも上方に設けられる熱交換室と、前記熱交換室を冷却可能に配置され、冷却媒体を流通する流路を有する熱交換器と、前記熱交換室に前記冷却対象の水を流入させる水流入部と、前記水貯留部に貯留された水を前記容器の外部に流出させる水流出部と、を備え、前記熱交換室は、前記冷却対象の水の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で前記冷却対象の水を冷却する。
態様１の冷却器は、冷却対象の水が流入される容器を備える冷却器であって、前記容器内に設けられる水貯留部と、前記容器内の前記水貯留部よりも上方に設けられる熱交換室と、前記熱交換室を冷却可能に配置され、冷却媒体を流通する流路を有する熱交換器と、前記熱交換室に前記冷却対象の水を流入させる水流入部と、前記水貯留部に貯留された水を前記容器の外部に流出させる水流出部と、を備え、前記熱交換室は、前記冷却対象の水の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で前記冷却対象の水を冷却する。
【0006】
この構成によれば、熱交換室は、冷却対象の水のフラッシュ蒸発を利用して、冷却対象の水を冷却することができる。このような熱交換室への冷却対象の水の流入では、水貯留部に貯留されている水中に冷却対象の水を流入させた場合よりも、上記フラッシュ蒸発を促進することができる。従って、冷却対象の水を効率的に冷却することが可能となる。
【0007】
態様２の冷却器では、態様１において、前記水流入部は、前記冷却対象の水を鉛直方向と交差する方向に向けて噴射する噴射口を有してもよい。この構成によれば、冷却対象の水が熱交換室に拡がり易くなるため、水のフラッシュ蒸発をより促進することが可能となる。
【0008】
態様３の冷却器では、態様１又は態様２において、前記熱交換器は、前記熱交換室を上下に仕切るように配置され、前記水流入部は、前記熱交換器よりも上方に前記冷却対象の水を噴射する噴射口を有してもよい。この構成によれば、熱交換器と、冷却対象の水との熱交換を効率的に行うことが可能となる。
【0009】
態様４の冷却器では、態様１から態様３のいずれか一つの態様において、前記熱交換器は、複数の熱交換部材を有し、前記複数の熱交換部材は、互いに平行となるように延びる前記流路を有し、前記複数の熱交換部材は、鉛直方向と交差する方向に沿って隣り合うように配列されてもよい。この構成によれば、例えば、熱交換器の複数の熱交換部材に付着した水が流下し易くなる。これにより、冷却対象の水と、熱交換部材の流路を流通する冷却媒体との熱交換を効率的に行うことが可能となる。
【0010】
態様５の復水器は、凝縮させる水蒸気が流入される容器を備える復水器であって、前記容器内に設けられる水貯留部と、前記容器内の前記水貯留部よりも上方に設けられる熱交換室と、前記熱交換室を冷却可能に配置され、冷却媒体を流通する流路を有する熱交換器と、前記熱交換室に前記水蒸気を流入させる水蒸気流入部と、前記熱交換室に冷却対象となる水を流入させる水流入部と、前記水貯留部に貯留された水を前記容器の外部に流出させる水流出部と、を備え、前記熱交換室は、前記冷却対象の水の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で前記冷却対象の水を冷却する。
【0011】
態様６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と前記化学蓄熱材と熱交換する熱交換器とを有する蓄熱器と、水蒸気を吸収する吸収材を有し、前記化学蓄熱材から発生した水蒸気を回収する回収器と、前記吸収材から発生した水蒸気を凝縮させる復水器と、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、前記回収器は、前記吸収材と熱交換する熱交換器を有し、前記復水器と前記回収器との間には、前記復水器で冷却した水を前記回収器の前記熱交換器に循環可能にする流路を有し、前記復水器は、凝縮させる水蒸気が流入される容器と、前記容器内に設けられる水貯留部と、前記容器内の前記水貯留部よりも上方に設けられる熱交換室と、前記熱交換室を冷却可能に配置され、冷却媒体を流通する流路を有する熱交換器と、前記熱交換室に前記水蒸気を流入させる水蒸気流入部と、前記熱交換室に冷却対象となる水を流入させる水流入部と、前記水貯留部に貯留された水を前記容器の外部に流出させる水流出部と、を備え、前記熱交換室は、前記冷却対象の水の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で前記冷却対象の水を冷却する。
【発明の効果】
【0012】
本発明は、冷却対象の水を効率的に冷却することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
（第１実施形態）
以下、復水器、及び化学蓄熱システムの第１実施形態について図面を参照して説明する。
以下、復水器、及び化学蓄熱システムの第１実施形態について図面を参照して説明する。
【0015】
＜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。
【0016】
＜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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
＜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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。また、第３熱交換器４２は、復水器４１の第３容器４３内に流入される水を冷却する。このような復水器４１の詳細は、後述する。
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。また、第３熱交換器４２は、復水器４１の第３容器４３内に流入される水を冷却する。このような復水器４１の詳細は、後述する。
【0024】
＜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は、外部から水を供給可能に構成することもできる。
【0025】
＜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。
【0026】
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６２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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
＜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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
（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。
【0034】
（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。
【0035】
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。
【0036】
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交互に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交互に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。
【0037】
＜復水器の構成及び動作の詳細＞
図４及び図５に示すように、復水器４１は、上記第３熱交換器４２と第３容器４３とを備えている。復水器４１は、水貯留部Ａ１と熱交換室Ａ２とを備えている。復水器４１は、水蒸気流入部Ｐ１と、水流入部Ｐ２ａと、水流出部Ｐ２ｂとを備えている。図４及び図５に示すＸ軸及びＹ軸は、互いに直交する水平方向を示し、Ｚ軸は、鉛直方向を示している。
図４及び図５に示すように、復水器４１は、上記第３熱交換器４２と第３容器４３とを備えている。復水器４１は、水貯留部Ａ１と熱交換室Ａ２とを備えている。復水器４１は、水蒸気流入部Ｐ１と、水流入部Ｐ２ａと、水流出部Ｐ２ｂとを備えている。図４及び図５に示すＸ軸及びＹ軸は、互いに直交する水平方向を示し、Ｚ軸は、鉛直方向を示している。
【0038】
第３容器４３は、底壁４３ａと、上壁４３ｂと、底壁４３ａと上壁４３ｂとの間に設けられる側壁４３ｃとを備えている。本実施形態の側壁４３ｃの形状は、円筒状であるが、例えば、楕円筒状であってもよいし、四角筒状等の多角筒状であってもよい。底壁４３ａ及び上壁４３ｂの形状についても、例えば、側壁４３ｃの形状に応じて適宜変更することができる。第３容器４３は、内部の圧力が外部の圧力よりも低い圧力に維持できる気密性を有している。第３容器４３は、例えば、金属材料から構成される。
【0039】
水貯留部Ａ１は、第３容器４３内に設けられている。水貯留部Ａ１は、第３容器４３の底壁４３ａと側壁４３ｃの一部（下部）とにより構成されている。水貯留部Ａ１には、冷却された水Ｗ２が貯留されている。
【0040】
熱交換室Ａ２は、第３容器４３内の水貯留部Ａ１よりも上方に設けられている。換言すると、熱交換室Ａ２は、第３容器４３内において、貯留された水Ｗ２の液面よりも上方の空間である。熱交換室Ａ２は、貯留された水Ｗ２の液面よりも上方の側壁４３ｃと上壁４３ｂとにより構成されている。
【0041】
第３熱交換器４２は、熱交換室Ａ２を冷却可能に配置されている。第３熱交換器４２は、冷却媒体Ｃ１を流通する流路ＣＬを有している。第３熱交換器４２は、熱交換室Ａ２を上下に仕切るように配置されている。
【0042】
第３熱交換器４２は、複数の熱交換部材４２ａを備えている。複数の熱交換部材４２ａは、熱交換室Ａ２に配置されている。複数の熱交換部材４２ａは、水貯留部Ａ１の水面よりも上方に配置されている。複数の熱交換部材４２ａは、鉛直方向と交差する方向に沿って延びるように配置されている。本実施形態の複数の熱交換部材４２ａは、水平方向（Ｘ軸）に沿って延びるように配置されているが、水平方向に対して傾斜する方向に沿って延びるように配置されていてもよい。
【0043】
複数の熱交換部材４２ａは、互いに平行となるように延びる流路を有している。複数の熱交換部材４２ａは、鉛直方向と交差する方向に沿って隣り合うように配列される。本実施形態の複数の熱交換部材４２ａは、水平方向（Ｙ軸）に沿って隣り合うように配列されているが、水平方向に対して傾斜する方向に沿って隣り合うように配列されていてもよい。
【0044】
第３熱交換器４２は、各熱交換部材４２ａに冷却媒体Ｃ１を供給する供給管４２ｂと、各熱交換部材４２ａから冷却媒体Ｃ１を排出する排出管４２ｃとを備えている。供給管４２ｂには、各熱交換部材４２ａの流路方向における両端部のうち一端部が接続されている。排出管４２ｃには、各熱交換部材４２ａの流路方向における両端部のうち他端部が接続されている。供給管４２ｂ及び排出管４２ｃは、各熱交換部材４２ａの流路方向と交差する方向に延びる流路を有している。
【0045】
本実施形態の熱交換部材４２ａは、扁平管から構成されている。扁平管は、断面において長径方向と短径方向とを有している。扁平管は、長径方向が鉛直方向（Ｚ軸）に沿って延びるように配置されている。扁平管の短径方向は、水平方向（Ｙ軸）に沿って延びるように配置されている。扁平管は、短径方向において互いに対向する一対の平板部と、平板部の両端部をそれぞれ接続する曲部とを有している。
【0046】
各熱交換部材４２ａの流路の数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。例えば、扁平管は、図示を省略するが、管内を区画する区画壁により仕切られることで形成された複数の流路を有する多穴扁平管であってもよい。各熱交換部材４２ａは、例えば、アルミニウム、マグネシウム、銅等の金属材料から構成される。
【0047】
水蒸気流入部Ｐ１は、熱交換室Ａ２に水蒸気を流入させる。本実施形態の水蒸気流入部Ｐ１は、第３容器４３の上壁４３ｂに設けられているが、側壁４３ｃに設けることもできる。
【0048】
水流入部Ｐ２ａは、熱交換室Ａ２に冷却対象の水Ｈ１を流入する。本実施形態の水流入部Ｐ２ａは、第３容器４３の上壁４３ｂに設けられている。
図４に示すように、水流入部Ｐ２ａは、流入管７１と、流入管７１の先端に設けられるノズル７２とを備えている。ノズル７２は、冷却対象の水Ｈ１を鉛直方向と交差する方向に向けて噴射する噴射口７３を有する。また、ノズル７２は、第３熱交換器４２よりも上方に冷却対象の水Ｈ１を噴射する噴射口７３を有する。
図４に示すように、水流入部Ｐ２ａは、流入管７１と、流入管７１の先端に設けられるノズル７２とを備えている。ノズル７２は、冷却対象の水Ｈ１を鉛直方向と交差する方向に向けて噴射する噴射口７３を有する。また、ノズル７２は、第３熱交換器４２よりも上方に冷却対象の水Ｈ１を噴射する噴射口７３を有する。
【0049】
詳述すると、水流入部Ｐ２ａの流入管７１は、第３容器４３の上壁４３ｂを貫通するように鉛直方向に沿って延びる流路を有している。ノズル７２は、鉛直方向に沿って延びる第１ノズル流路７２ａと、第１ノズル流路７２ａに連通するとともに水平方向に沿って延びる第２ノズル流路７２ｂとを有している。冷却対象の水Ｈ１は、第１ノズル流路７２ａから第２ノズル流路７２ｂに流通した後、第２ノズル流路７２ｂの下流端の噴射口７３から熱交換室Ａ２に噴射される。本実施形態のノズル７２は、複数の第２ノズル流路７２ｂを有している。複数の第２ノズル流路７２ｂは、水平方向で向かい合う複数の第２ノズル流路７２ｂを含む。また、複数の第２ノズル流路７２ｂは、垂直方向に沿って配列される複数の第２ノズル流路７２ｂを含む。
【0050】
熱交換室Ａ２は、冷却対象の水Ｈ１の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で冷却対象の水Ｈ１を冷却する。熱交換室Ａ２の圧力条件の設定について詳述すると、熱交換室Ａ２内の気体を、図示を省略した真空ポンプ等の排気装置により排気することで、熱交換室Ａ２内の圧力を低下させる。また、第３熱交換器４２に冷却媒体Ｃ１を流通することで、熱交換室Ａ２内を冷却する。熱交換室Ａ２内の排気を停止することで、熱交換室Ａ２内の圧力を水の平衡蒸気圧とする。このときの熱交換室Ａ２の圧力は、理論的には、第３熱交換器４２に流通される冷却媒体Ｃ１の温度における水の平衡蒸気圧に維持される。このような圧力条件の熱交換室Ａ２では、流入される冷却対象の水Ｈ１の一部又は全体をフラッシュ蒸発させることができる。
【0051】
熱交換室Ａ２に流入された冷却対象の水Ｈ１は、冷却後の水Ｗ２として水貯留部Ａ１に貯留される。水流出部Ｐ２ｂは、水貯留部Ａ１に貯留された水Ｗ２を第３容器４３の外部に流出させる。
【0052】
次に、復水器４１の動作について説明する。
本実施形態の復水器４１は、化学蓄熱システム１１の蓄熱動作において、回収器３１の第２熱交換器３２に水Ｗ２を送ることで回収器３１を冷却する。回収器３１の第２熱交換器３２を通じた水Ｗ２は、冷却対象の水Ｈ１として復水器４１に戻される。このとき、熱交換室Ａ２は、冷却対象の水Ｈ１の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で冷却対象の水Ｈ１を冷却する。このような熱交換室Ａ２は、冷却対象の水Ｈ１のフラッシュ蒸発を利用して、冷却対象の水Ｈ１を冷却することができる。熱交換室Ａ２で冷却された水Ｗ２は、水貯留部Ａ１に貯留される。水貯留部Ａ１に貯留された水Ｗ２は、水流出部Ｐ２ｂから回収器３１の第２熱交換器３２に送られる。
本実施形態の復水器４１は、化学蓄熱システム１１の蓄熱動作において、回収器３１の第２熱交換器３２に水Ｗ２を送ることで回収器３１を冷却する。回収器３１の第２熱交換器３２を通じた水Ｗ２は、冷却対象の水Ｈ１として復水器４１に戻される。このとき、熱交換室Ａ２は、冷却対象の水Ｈ１の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で冷却対象の水Ｈ１を冷却する。このような熱交換室Ａ２は、冷却対象の水Ｈ１のフラッシュ蒸発を利用して、冷却対象の水Ｈ１を冷却することができる。熱交換室Ａ２で冷却された水Ｗ２は、水貯留部Ａ１に貯留される。水貯留部Ａ１に貯留された水Ｗ２は、水流出部Ｐ２ｂから回収器３１の第２熱交換器３２に送られる。
【0053】
復水器４１は、化学蓄熱システム１１の再生動作において、回収器３１の吸収材ＬＭから排出される水蒸気ＷＶ２を凝縮させる。水蒸気ＷＶ２は、復水器４１の水蒸気流入部Ｐ１から熱交換室Ａ２に流入される。熱交換室Ａ２内に流入された水蒸気ＷＶ２は、第３熱交換器４２により冷却されることで、凝縮される。水蒸気ＷＶ２の凝縮により生成された水Ｗ２は、水貯留部Ａ１に貯留される。
【0054】
＜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）復水器４１は、凝縮させる水蒸気ＷＶ２が流入される第３容器４３を備えている。復水器４１は、第３容器４３内に設けられる水貯留部Ａ１と、第３容器４３内の水貯留部Ａ１よりも上方に設けられる熱交換室Ａ２と、熱交換室Ａ２を冷却可能に配置され、冷却媒体Ｃ１を流通する流路ＣＬを有する第３熱交換器４２とを備えている。復水器４１は、熱交換室Ａ２に水蒸気ＷＶ２を流入させる水蒸気流入部Ｐ１と、熱交換室Ａ２に冷却対象となる水Ｈ１を流入させる水流入部Ｐ２ａと、水貯留部Ａ１に貯留された水Ｗ２を第３容器４３の外部に流出させる水流出部Ｐ２ｂとを備えている。熱交換室Ａ２は、冷却対象の水Ｈ１の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で冷却対象の水Ｈ１を冷却する。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１－１）復水器４１は、凝縮させる水蒸気ＷＶ２が流入される第３容器４３を備えている。復水器４１は、第３容器４３内に設けられる水貯留部Ａ１と、第３容器４３内の水貯留部Ａ１よりも上方に設けられる熱交換室Ａ２と、熱交換室Ａ２を冷却可能に配置され、冷却媒体Ｃ１を流通する流路ＣＬを有する第３熱交換器４２とを備えている。復水器４１は、熱交換室Ａ２に水蒸気ＷＶ２を流入させる水蒸気流入部Ｐ１と、熱交換室Ａ２に冷却対象となる水Ｈ１を流入させる水流入部Ｐ２ａと、水貯留部Ａ１に貯留された水Ｗ２を第３容器４３の外部に流出させる水流出部Ｐ２ｂとを備えている。熱交換室Ａ２は、冷却対象の水Ｈ１の温度における平衡蒸気圧よりも低い圧力条件で冷却対象の水Ｈ１を冷却する。
【0055】
この構成によれば、熱交換室Ａ２は、冷却対象の水Ｈ１のフラッシュ蒸発を利用して、冷却対象の水Ｈ１を冷却することができる。このような熱交換室Ａ２への冷却対象の水Ｈ１の流入では、水貯留部Ａ１に貯留されている水Ｗ２中に冷却対象の水Ｈ１を流入させた場合よりも、上記フラッシュ蒸発を促進することができる。従って、冷却対象の水Ｈ１を効率的に冷却することが可能となる。
【0056】
本実施形態の復水器４１では、上述したように冷却対象の水Ｈ１を効率的に冷却することが可能となるため、例えば、水貯留部Ａ１に貯留されている水Ｗ２の温度をより低い温度に維持することが可能となる。これにより、例えば、ポンプ６３により水Ｗ２を送液する際のキャビテーションの発生を抑えることが可能となる。また、上述したように冷却対象の水Ｈ１を効率的に冷却することが可能となるため、例えば、復水器４１の大型化を回避することも可能となる。
【0057】
（１－２）復水器４１の水流入部Ｐ２ａは、冷却対象の水Ｈ１を鉛直方向と交差する方向に向けて噴射する噴射口７３を有している。この場合、冷却対象の水Ｈ１が熱交換室Ａ２に拡がり易くなるため、水Ｈ１のフラッシュ蒸発をより促進することが可能となる。これにより、冷却対象の水Ｈ１をより効率的に冷却することが可能となる。
【0058】
（１－３）復水器４１の第３熱交換器４２は、熱交換室Ａ２を上下に仕切るように配置されている。復水器４１の水流入部Ｐ２ａは、第３熱交換器４２よりも上方に冷却対象の水Ｈ１を噴射する噴射口７３を有している。この場合、第３熱交換器４２と、冷却対象の水Ｈ１との熱交換を効率的に行うことができる。
【0059】
（１－４）復水器４１の第３熱交換器４２は、複数の熱交換部材４２ａを有している。複数の熱交換部材４２ａは、互いに平行となるように延びる流路を有している。複数の熱交換部材４２ａは、鉛直方向と交差する方向に沿って隣り合うように配列されている。この場合、例えば、第３熱交換器４２の複数の熱交換部材４２ａに付着した水が流下し易くなる。これにより、冷却対象の水Ｈ１と、熱交換部材４２ａの流路を流通する冷却媒体Ｃ１との熱交換を効率的に行うことが可能となる。
【0060】
（１－５）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。
【0061】
この構成によれば、冷却源ＣＳの冷却媒体Ｃ１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Ｃ１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Ｃ１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Ｃ１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。
【0062】
（１－６）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。
【0063】
（１－７）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。
【0064】
（第２実施形態）
復水器４１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。
復水器４１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。
【0065】
【0066】
第３熱交換器４２の複数の熱交換部材４２ａは、鉛直方向（Ｚ軸）に沿って延びるように配置されている。複数の熱交換部材４２ａは、水平方向（Ｘ軸）に沿って隣り合うように配列されている。本実施形態の熱交換部材４２ａを構成する扁平管は、長径方向が水平方向（Ｙ軸）に沿って延びるように配置されている。なお、扁平管の短径方向は、水平方向（Ｘ軸）に沿って延びるように配置されている。
【0067】
復水器４１の水流入部Ｐ２ａは、第３容器４３の側壁４３ｃを取り囲むように配置されている。水流入部Ｐ２ａは、流入管８１と、第３容器４３の側壁４３ｃの外周面に沿って設けられる流路壁８２とを備えている。流入管８１は、側壁４３ｃと流路壁８２との間に冷却対象の水Ｈ１を流入する。
【0068】
水流入部Ｐ２ａは、第３容器４３の側壁４３ｃ、上壁４３ｂ、及び下壁と、流路壁８２とにより区画される外周流路８３を備えている。外周流路８３は、第３容器４３の側壁４３ｃを回り込むように冷却対象の水を送液する。第３容器４３の側壁４３ｃは、冷却対象の水Ｈ１を噴射する複数の噴射口８４を有している。側壁４３ｃの噴射口８４は、冷却対象の水Ｈ１を鉛直方向と交差する方向に向けて噴射する。
【0069】
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実施形態の復水器４１についても、第１実施形態の（１－１）、（１－２）及び（１－４）欄に記載の効果と同様の効果が得られる。
（２－１）第２実施形態の復水器４１についても、第１実施形態の（１－１）、（１－２）及び（１－４）欄に記載の効果と同様の効果が得られる。
【0070】
（２－２）復水器４１の第３熱交換器４２は、熱交換室Ａ２を左右に仕切るように配置されている。水流入部Ｐ２ａは、容器の側壁４３ｃから第３熱交換器４２に向けて冷却対象の水Ｈ１を噴射するように構成されている。この場合、第３熱交換器４２と、冷却対象の水Ｈ１との熱交換を効率的に行うことができる。
【0071】
＜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。
【0072】
・第１実施形態の復水器４１において、水流入部Ｐ２ａの噴射口７３を鉛直方向に向けて冷却対象の水Ｈ１を噴射する配置に変更してもよい。詳述すると、例えば、水流入部Ｐ２ａのノズル７２において、鉛直方向に沿って延びるノズル流路の下端を開口し、その開口を噴射口７３として冷却対象の水Ｈ１を噴射するように構成することもできる。この場合、第３熱交換器４２の熱交換部材４２ａに向けて冷却対象の水Ｈ１を噴射することができる。
【0073】
・第１実施形態の復水器４１において、水流入部Ｐ２ａを第３容器４３の側壁４３ｃに設けることもできる。
・第１実施形態の復水器４１の水流入部Ｐ２ａは、第３熱交換器４２よりも下方に冷却対象の水Ｈ１を噴射する噴射口をさらに有していてもよい。この場合であっても、上記第１実施形態の（１－３）欄で述べた効果を得ることができる。
・第１実施形態の復水器４１の水流入部Ｐ２ａは、第３熱交換器４２よりも下方に冷却対象の水Ｈ１を噴射する噴射口をさらに有していてもよい。この場合であっても、上記第１実施形態の（１－３）欄で述べた効果を得ることができる。
【0074】
・第１実施形態の復水器４１の水流入部Ｐ２ａは、第３熱交換器４２よりも下方に冷却対象の水Ｈ１を噴射する噴射口のみを有していてもよい。
・第１実施形態の復水器４１におけるノズル７２の数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。
・第１実施形態の復水器４１におけるノズル７２の数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。
【0075】
・第２実施形態の復水器４１において、噴射口８４の数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。また、第２実施形態の噴射口８４の形状は、円形状であるが、例えば、スリット形状であってもよい。
【0076】
・各実施形態において、復水器４１における第３熱交換器４２の熱交換部材４２ａは、扁平管により構成されているが、例えば、円管等の他の形状の熱交換部材に変更することもできる。
【0077】
・各実施形態において、復水器４１の第３熱交換器４２の熱交換部材４２ａの数は、単数であってもよい。
・各実施形態において、復水器４１における第３熱交換器４２は、フィンレス構造を有しているが、第３熱交換器４２を隣り合う熱交換部材４２ａの間にフィンが配置されたフィン付き熱交換器に変更することもできる。
・各実施形態において、復水器４１における第３熱交換器４２は、フィンレス構造を有しているが、第３熱交換器４２を隣り合う熱交換部材４２ａの間にフィンが配置されたフィン付き熱交換器に変更することもできる。
【0078】
・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。
【0079】
・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（１－６）欄で述べた作用及び効果を得ることができる。
【0080】
・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。
【0081】
・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。
【0082】
・上記復水器４１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、上記復水器４１は、化学蓄熱システム以外の用途に用いることもできる。
【0083】
・上記各実施形態の復水器４１は、水蒸気を凝縮させる動作を行わずに、冷却対象の水を冷却する動作のみを行う冷却器として用いることもできる。復水器４１を冷却器として用いる場合、水蒸気流入部Ｐ１を省略することもできる。
【符号の説明】
【0084】
１１…化学蓄熱システム
２１…蓄熱器
２２…第１熱交換器
３１…回収器
３２…第２熱交換器
４１…復水器
４２…第３熱交換器
４２ａ…熱交換部材
４３…第３容器
５１…蒸発器
７３，８４…噴射口
Ａ１…水貯留部
Ａ２…熱交換室
Ｃ１…冷却媒体
ＣＬ…流路
Ｈ１，Ｗ２…水
ＨＭ…化学蓄熱材
ＬＭ…吸収材
Ｌ４…回収器冷却用流路
Ｌ５…復水器用第１流路
Ｐ１…水蒸気流入部
Ｐ２ａ…水流入部
Ｐ２ｂ…水流出部
ＷＶ２…水蒸気
２１…蓄熱器
２２…第１熱交換器
３１…回収器
３２…第２熱交換器
４１…復水器
４２…第３熱交換器
４２ａ…熱交換部材
４３…第３容器
５１…蒸発器
７３，８４…噴射口
Ａ１…水貯留部
Ａ２…熱交換室
Ｃ１…冷却媒体
ＣＬ…流路
Ｈ１，Ｗ２…水
ＨＭ…化学蓄熱材
ＬＭ…吸収材
Ｌ４…回収器冷却用流路
Ｌ５…復水器用第１流路
Ｐ１…水蒸気流入部
Ｐ２ａ…水流入部
Ｐ２ｂ…水流出部
ＷＶ２…水蒸気
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】