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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-01
(45)【発行日】2023-09-11
(54)【発明の名称】化学蓄熱反応器、反応容器、および、化学蓄熱反応器の製造方法
(51)【国際特許分類】
F28D 20/00 20060101AFI20230904BHJP
B23K 1/00 20060101ALI20230904BHJP
【ＦＩ】
F28D20/00 G
B23K1/00 330Z
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021112566
(22)【出願日】2021-07-07
(65)【公開番号】P2023009368
(43)【公開日】2023-01-20
【審査請求日】2022-11-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000003609
【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所
(73)【特許権者】
【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】100160691
【弁理士】
【氏名又は名称】田邊 淳也
(72)【発明者】
【氏名】望月 美代
(72)【発明者】
【氏名】石原 章博
(72)【発明者】
【氏名】山内 崇史
(72)【発明者】
【氏名】福井 健二
(72)【発明者】
【氏名】山下 真彦
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 幸夫
(72)【発明者】
【氏名】岩瀬 哲矢
(72)【発明者】
【氏名】神谷 啓志
【審査官】河野 俊二
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２１－０６０１７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－２１１０２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８１００９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－２２５６７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１６５２１８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００５－０４８６８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０５４０８０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２８Ｄ ２０／００
Ｂ２３Ｋ １／００
Ｂ２３Ｋ １／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
化学蓄熱反応器であって、反応媒体と結合することで発熱し、前記反応媒体が脱離することで蓄熱する化学蓄熱材と、
ろう材によって接合されている複数の部材から形成され、前記化学蓄熱材を収容する反応容器と、を備え、
前記ろう材は、
前記複数の部材のうちの隣接する部材のそれぞれが有する接合部どうしを接合し、
一対の前記接合部の間から前記接合部の外側にかけて、前記部材の表面に沿って形成されており、
前記ろう材の融点は、熱分解によって前記化学蓄熱材となる熱処理材の熱分解温度より高い、
化学蓄熱反応器。
【請求項2】
請求項１に記載の化学蓄熱反応器であって、前記ろう材は、
一対の前記接合部の間に形成されている部分と前記接合部の外側に形成されている部分とがそれぞれ長尺状に形成されており、
前記接合部の外側に形成されている部分の延伸方向が、一対の前記接合部の間に形成されている部分の延伸方向とは異なっている、
化学蓄熱反応器。
【請求項3】
請求項１または請求項２に記載の化学蓄熱反応器であって、前記ろう材は、前記接合部の外側に形成されている部分の長さが、２０ｍｍ以内である、
化学蓄熱反応器。
【請求項4】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の化学蓄熱反応器であって、前記ろう材の融点は、前記化学蓄熱材の耐熱温度よりも低い、
化学蓄熱反応器。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の化学蓄熱反応器であって、前記反応容器は、前記化学蓄熱材が収容される内部と、外部とを連通する開口部を備えており、
前記化学蓄熱反応器は、さらに、
前記反応容器の内部において、前記反応媒体が流れ、前記開口部に連通する内部流路を形成する流路形成部材を備える、
化学蓄熱反応器。
【請求項6】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の化学蓄熱反応器であって、前記複数の部材のそれぞれは、ステンレスから形成されている、
化学蓄熱反応器。
【請求項7】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の化学蓄熱反応器であって、前記ろう材は、リンを含んでいる、
化学蓄熱反応器。
【請求項8】
反応容器であって、化学蓄熱材を収容可能な第１の部材と、
前記第１の部材が有する開口部に接合される第２の部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材とを接合するろう材であって、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくとも一方における外側の表面に固定されているろう材と、を備え、
前記ろう材の融点は、熱分解によって前記化学蓄熱材となる熱処理材の熱分解温度より高い、
反応容器。
【請求項9】
化学蓄熱反応器の製造方法であって、複数の部材から形成される容器の内部に、熱処理材を配置し、前記複数の部材のそれぞれが有する接合部の外側にろう材を配置する準備工程と、
前記準備工程の後、前記熱処理材を収容する前記容器を加熱する加熱工程と、を備え、
前記加熱工程は、
前記熱処理材の温度が第１の温度となるように前記容器を加熱し、前記熱処理材を熱分解することによって化学蓄熱材を生成する第１加熱工程と、
前記第１加熱工程の後、前記第１の温度より高い第２の温度となるように、前記第１の温度になっている前記容器を加熱する第２加熱工程であって、前記ろう材が溶融し、前記複数の部材のうちの隣接する部材のそれぞれが有する接合部の間に流れ込むことで、前記隣接する部材どうしを接合する第２加熱工程と、を有する、
化学蓄熱反応器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、化学蓄熱反応器、反応容器、および、化学蓄熱反応器の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、化学蓄熱材と反応媒体との化学反応を利用して熱を出し入れする化学蓄熱反応器が知られている（例えば、特許文献１、２）。一般的に、化学蓄熱反応器では、化学蓄熱材を収容する反応容器は、ろう材を用いたろう付によって接合される複数の部材から形成される。化学蓄熱材は、反応媒体との反応性が比較的低い低反応性材料を加熱することで生成される。低反応性材料を加熱したときに発生するガスは、ろう材を劣化させるおそれがある。このため、化学蓄熱反応器を製造するとき、低反応性材料を別の場所で加熱して化学蓄熱材を生成しておく必要があり、化学蓄熱材を生成してから複数の部材で生成された化学蓄熱材を囲み、ろう材を塗布して加熱することで部材どうしをろう付する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－６３６１号公報
【文献】特開２０１７－１１６１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述した製造方法で化学蓄熱反応器を製造する場合、工程数が多くなるため、化学蓄熱反応器の製造時間が長くなるおそれがある。
【0005】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、化学蓄熱反応器において、製造時間を短縮する技術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】
【0006】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【0007】
（１）本発明の一形態によれば、化学蓄熱反応器が提供される。この化学蓄熱反応器では、反応媒体と結合することで発熱し、前記反応媒体が脱離することで蓄熱する化学蓄熱材と、ろう材によって接合されている複数の部材から形成され、前記化学蓄熱材を収容する反応容器と、を備え、前記ろう材は、前記複数の部材のうちの隣接する部材のそれぞれが有する接合部どうしを接合し、一対の前記接合部の間から前記接合部の外側にかけて、前記部材の表面に沿って形成されており、前記ろう材の融点は、熱分解によって前記化学蓄熱材となる熱処理材の熱分解温度より高い。
【0008】
この構成によれば、化学蓄熱材を収容する反応容器は、ろう材によって接合される複数の部材から形成されている。ろう材は、熱分解によって化学蓄熱材となる熱処理材の熱分解温度より高い融点を有しており、ろう材と熱処理材とを比べると、いずれも加熱されることで、先に熱処理材の熱分解が進行し、その後、ろう材が溶融する。このことから、化学蓄熱反応器を製造するとき、ろう材によって接合される前の複数の部材を組み合わせた容器の内側に、熱処理材を挿入し、ろう材を接合部の外側に塗布する。次に、全体を加熱することで、先に、熱処理材を熱分解し、化学蓄熱材とする。このときに発生するガスは、複数の部材の間を通って容器の外部に排出されるため、ろう材に接触することを抑制することができる。これにより、熱処理材が熱分解するときに発生するガスによって、ろう材が劣化することを抑制することができる。さらに、全体を加熱することで溶融するろう材を用いて部材どうしをろう付することで、反応容器が形成される。これにより、一度の加熱によって、反応容器に化学蓄熱材が収容された化学蓄熱反応器を製造することができるため、製造時間を短縮することができる。
【0009】
（２）上記形態の化学蓄熱反応器において、前記ろう材は、一対の前記接合部の間に形成されている部分と前記接合部の外側に形成されている部分とがそれぞれ長尺状に形成されており、前記接合部の外側に形成されている部分の延伸方向が、一対の前記接合部の間に形成されている部分の延伸方向とは異なっていてもよい。この構成によれば、ろう材は、一対の接合部の間に形成されている部分の延伸方向と、接合部の外側に形成されている部分の延伸方向とが異なっている。化学蓄熱反応器を製造するとき、熱処理材が熱分解されるときに発生するガスは、一対の接合部の間を通って反応容器の外部に排出される。これにより、接合部の外側にろう材を配置することでろう材とガスとの接触が抑制されるため、ガスによるろう材の劣化を抑制することができる。したがって、一度の加熱によって、化学蓄熱材が収容された複数の部材を確実に接合することができるため、化学蓄熱反応器の製造時間を短縮することができる。
【0010】
（３）上記形態の化学蓄熱反応器において、前記ろう材は、前記接合部の外側に形成されている部分の長さが、２０ｍｍ以内であってもよい。この構成によれば、ろう材は、接合部の外側に形成される部分の長さが２０ｍｍ以内となっている。この接合部の外側に形成されるろう材は、化学蓄熱反応器を製造するときに、接合部の外側に配置した溶融前のろう材の一部が残ったものであり、化学蓄熱反応器を製造するときに、この位置にろう材を配置することで溶融したときに一対の接合部の間にろう材が流れ込みやすくなる。これにより、一度の加熱によって、化学蓄熱材が収容された複数の部材を確実に接合することができる。したがって、化学蓄熱反応器の製造時間を短縮することができる。
【0011】
（４）上記形態の化学蓄熱反応器において、前記ろう材の融点は、前記化学蓄熱材の耐熱温度よりも低くてもよい。この構成によれば、ろう材の融点は、化学蓄熱材の耐熱温度より低い。これにより、ろう材によって複数の部材を接合させるとき、化学蓄熱材が焼きしまることで化学蓄熱材の反応性が低下することを抑制することができる。したがって、化学蓄熱反応器の蓄熱性能の低下を抑制することができる。
【0012】
（５）上記形態の化学蓄熱反応器において、前記反応容器は、前記化学蓄熱材が収容される内部と、外部とを連通する開口部を備えており、前記化学蓄熱反応器は、さらに、前記反応容器の内部において、前記反応媒体が流れ、前記開口部に連通する内部流路を形成する流路形成部材を備えてもよい。この構成によれば、化学蓄熱材が収容される内部と、外部とを連通する開口部は、反応容器の内部に設けられる内部流路と連通しており、化学蓄熱材の反応媒体が流れるように形成されている。化学蓄熱反応器を製造するとき、熱処理材の熱分解によって発生するガスは、内部流路と開口部を通って複数の部材からなる容器の外部に排出される。これにより、熱処理材の熱分解によって発生するガスと複数の部材を接合する前のろう材との接触が抑制されるため、ガスとの接触によるろう材の劣化が抑制される。したがって、一度の加熱によって、化学蓄熱材が収容された複数の部材を確実に接合することができるため、化学蓄熱反応器の製造時間を短縮することができる。
【0013】
（６）上記形態の化学蓄熱反応器において、前記複数の部材のそれぞれは、ステンレスから形成されていてもよい。この構成によれば、複数の部材のそれぞれは、ステンレスから形成されている。これにより、反応容器の耐熱温度は比較的高くなるため、反応容器の使用可能温度を高く設定することができ、より高温の熱源の熱を蓄えることができる。したがって、化学蓄熱反応器の蓄熱性能の向上することができる。
【0014】
（７）上記形態の化学蓄熱反応器において、前記ろう材は、リンを含んでいてもよい。この構成によれば、ろう材は、リンを含んでいる。これにより、ろう材の濡れ性が比較的高くなるため、化学蓄熱反応器を製造するとき、接合部の外側に配置されるろう材は、溶融によって一対の接合部の間に流れ込みやすくなる。したがって、化学蓄熱材が収容された複数の部材を確実に接合することができる。また、リンを含まないろう材に比べて、一対の接合部から比較的離れた位置にろう材を配置することができるため、熱処理材の熱分解によって発生するガスとの接触が抑制される。これにより、一度の加熱によって、化学蓄熱材が収容された複数の部材を確実に接合することができるため、化学蓄熱反応器の製造時間を短縮することができる。
【0015】
（８）本発明の別の形態によれば、反応容器が提供される。この反応容器は、化学蓄熱材を収容可能な第１の部材と、前記第１の部材が有する開口部に接合される第２の部材と、前記第１の部材と前記第２の部材とを接合するろう材であって、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくとも一方における外側の表面に固定されているろう材と、を備え、前記ろう材の融点は、熱分解によって前記化学蓄熱材となる熱処理材の熱分解温度より高い。この構成によれば、第１の部材と第２の部材とを接合するろう材は、第１の部材および第２の部材の少なくとも一方における外側の表面に固定されており、熱処理材の熱分解温度より高い融点を有している。これにより、化学蓄熱材が収容された反応容器を製造するとき、熱処理材を収容する容器を加熱することで、熱処理材の熱分解によって発生するガスによるろう材の劣化を抑制しつつ、反応容器を形成することができる。したがって、一度の加熱によって、反応容器に化学蓄熱材が収容された化学蓄熱反応器を製造することができる。
【0016】
（９）本発明のさらに別の形態によれば、化学蓄熱反応器の製造方法が提供される。この化学蓄熱反応器の製造方法は、複数の部材から形成される容器の内部に、熱処理材を配置し、前記複数の部材のそれぞれが有する接合部の外側にろう材を配置する準備工程と、前記準備工程の後、前記熱処理材を収容する前記容器を加熱する加熱工程と、を備え、前記加熱工程は、前記熱処理材の温度が第１の温度となるように前記容器を加熱し、前記熱処理材を熱分解することによって化学蓄熱材を生成する第１加熱工程と、前記第１加熱工程の後、前記第１の温度より高い第２の温度となるように、前記第１の温度になっている前記容器を加熱する第２加熱工程であって、前記ろう材が溶融し、前記複数の部材のうちの隣接する部材のそれぞれが有する接合部の間に流れ込むことで、前記隣接する部材どうしを接合する第２加熱工程と、を有する。この構成によれば、準備工程において、ろう材によって接合される前の複数の部材を組み合わせた容器の内部に、熱処理材を配置し、ろう材を接合部の外側に塗布する。次に、加熱工程において、全体を加熱する。このとき、第１加熱工程において、第１の温度となるように容器を加熱し、熱処理材を熱分解することで化学蓄熱材を生成する。このときに発生するガスは、複数の部材の間を通って容器の外部に排出されるため、ろう材に接触することが抑制される。これにより、熱処理材が熱分解するときに発生するガスによって、ろう材が劣化することを抑制することができる。次に、第１加熱工程に続いて第２加熱工程において、第１の温度となっている容器を第１の温度よりも高い第２の温度に加熱することで、ろう材を溶融し、部材どうしをろう付することで、反応容器を形成する。これにより、一度の加熱によって、反応容器に化学蓄熱材が収容された化学蓄熱反応器を製造することができるため、製造時間を短縮することができる。
【0017】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、反応容器の製造方法、ろう材の配置方法、化学蓄熱反応器の製造を情報処理装置に実行させるためのコンピュータプログラム、化学蓄熱反応器を含むシステム、化学蓄熱反応器およびシステムの制御方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第１実施形態の化学蓄熱反応器の概略構成を示す模式図である。
【図3】ろう材の形状を説明する第１の図である。
【図4】ろう材の形状を説明する第２の図である。
【図5】第１実施形態の化学蓄熱反応器の製造方法を説明する模式図である。
【図6】ろう材を塗布する位置を説明する第１の図である。
【図7】ろう材を塗布する位置を説明する第２の図である。
【図8】化学蓄熱反応器を製造するときの温度条件を説明する模式図である。
【図9】第２実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。
【図10】第２実施形態の化学蓄熱反応器の製造方法を説明する模式図である。
【図11】第３実施形態の化学蓄熱反応器の概略構成を示す模式図である。
【図12】ろう材の形状を説明する図である。
【図13】第３実施形態の化学蓄熱反応器の製造方法を説明する模式図である。
【図14】第４実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。
【図15】第５実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。
【図16】第６実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。
【図17】第７実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。
【図18】第８実施形態の化学蓄熱反応器の製造方法を説明する模式図である。
【図19】第９実施形態の化学蓄熱反応器の製造方法を説明する模式図である。
【図20】第１０実施形態の化学蓄熱反応器の概略構成を示す模式図である。
【図21】化学蓄熱反応器の断面図である。
【図22】第１１実施形態の化学蓄熱反応器の概略構成を示す模式図である。
【図23】化学蓄熱反応器の断面図である。
【図24】第１２実施形態の化学蓄熱反応器の概略構成を示す模式図である。
【図25】化学蓄熱反応器の断面図である。
【図26】ろう材を塗布する位置の第１の変形例を説明する図である。
【図27】ろう材を塗布する位置の第２の変形例を説明する図である。
【図28】ろう材を塗布する位置の第３の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１の概略構成を示す模式図である。図２は、図１のＡ方向からの矢視図である。図１、２に示すｚ軸方向は、化学蓄熱反応器１の軸心Ｃ１に沿う方向を示す。ｘ軸とｙ軸とは、ｚ軸に垂直な平面上において、互いに直交する方向を示す。化学蓄熱反応器１は、化学蓄熱材１１から反応媒体の脱離によって外部の高熱を蓄熱したり、化学蓄熱材１１と反応媒体との結合によって生成した熱を外部に放出したりする。化学蓄熱反応器１は、化学蓄熱材１１と、反応容器２０と、ろう材３１、３２と、を備える。
図１は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１の概略構成を示す模式図である。図２は、図１のＡ方向からの矢視図である。図１、２に示すｚ軸方向は、化学蓄熱反応器１の軸心Ｃ１に沿う方向を示す。ｘ軸とｙ軸とは、ｚ軸に垂直な平面上において、互いに直交する方向を示す。化学蓄熱反応器１は、化学蓄熱材１１から反応媒体の脱離によって外部の高熱を蓄熱したり、化学蓄熱材１１と反応媒体との結合によって生成した熱を外部に放出したりする。化学蓄熱反応器１は、化学蓄熱材１１と、反応容器２０と、ろう材３１、３２と、を備える。
【0020】
化学蓄熱材１１は、例えば、アルカリ土類金属の酸化物の一つである酸化カルシウムの成形体である。化学蓄熱材１１は、酸化カルシウムの粒状物を、例えば、粘土鉱物などのバインダと混練し焼成することで所定の形状となるように成形されている。本実施形態では、化学蓄熱材１１は、円柱形状を有する。化学蓄熱材１１は、式（１）に示す脱水反応によって、反応媒体である水が脱離することで蓄熱し、式（２）に示す水和反応によって水が結合することで発熱するものであり、蓄熱と発熱とを可逆的に繰り返すことが可能である。なお、式（１）のＱ1は、脱水反応における蓄熱量を示し、式（２）のＱ2は、水和反応における発熱量を示す。
Ｃａ（ＯＨ）2 ＋Ｑ1 →ＣａＯ ＋ Ｈ2Ｏ ・・・（１）
ＣａＯ ＋ Ｈ2Ｏ →Ｃａ（ＯＨ）2 ＋Ｑ2 ・・・（２）
Ｃａ（ＯＨ）2 ＋Ｑ1 →ＣａＯ ＋ Ｈ2Ｏ ・・・（１）
ＣａＯ ＋ Ｈ2Ｏ →Ｃａ（ＯＨ）2 ＋Ｑ2 ・・・（２）
【0021】
反応容器２０は、略円柱形状の部材であり、収容部材２１と、蓋部材２３と、筒状部材２５と、を有する。反応容器２０は、内側に、化学蓄熱材１１を封入することが可能である。収容部材２１と、蓋部材２３と、筒状部材２５とは、いずれも、ステンレスから形成されている。収容部材２１と、蓋部材２３と、筒状部材２５のそれぞれは、特許請求の範囲の「部材」に相当する。
【0022】
収容部材２１は、凹形状を有しており、内側に、化学蓄熱材１１を収容可能な円柱形状の空間２０ａを有する。収容部材２１のｚ軸方向のプラス側には、空間２０ａに連通する開口２２を有する端部２１ａが形成されている。
【0023】
蓋部材２３は、円形形状を有する板状部材である。蓋部材２３は、収容部材２１の端部２１ａの内側に配置されている。本実施形態では、蓋部材２３の外径Ｄ２３は、収容部材２１の開口２２の内径Ｄ２２よりやや小さい（図２参照）。このため、蓋部材２３が収容部材２１の端部２１ａの内側に配置されると、収容部材２１の端部２１ａと蓋部材２３との間には、隙間Ｇ２２が形成される。蓋部材２３は、略中央に、蓋部材２３をｚ軸方向に貫通する貫通孔２４が形成されている。
【0024】
筒状部材２５は、略中央に、筒状部材２５をｚ軸方向に貫通する貫通孔２６が形成されている。筒状部材２５は、ｚ軸方向のマイナス側の端部２５ａが、蓋部材２３の貫通孔２４に挿入されている。本実施形態では、筒状部材２５の端部２５ａの外径Ｄ２５は、蓋部材２３の貫通孔２４の内径Ｄ２４よりやや小さい（図２参照）。これにより、筒状部材２５の端部２５ａを蓋部材２３の貫通孔２４に挿入すると、筒状部材２５の端部２５ａと蓋部材２３との間には、隙間Ｇ２４が形成される。
【0025】
ろう材３１は、収容部材２１の端部２１ａと蓋部材２３との間に配置されており、収容部材２１と蓋部材２３とを接合する。ろう材３１は、収容部材２１の端部２１ａと蓋部材２３との間において、反応容器２０の全周にわたって形成されている。本実施形態では、ろう材３１は、リンを含んでいる。
【0026】
図３は、ろう材３１の形状を説明する第１の図であって、図１のＢ部拡大図である。ろう材３１は、収容部材２１の端部２１ａと蓋部材２３の外周部２３ａとの間に配置されるろう付部３１ａと、端部２１ａのｚ軸方向のプラス側の端面２１ｂ上に形成される残存部３１ｂと、を有する。ろう付部３１ａは、収容部材２１と蓋部材２３との間で長尺状に形成されており、収容部材２１と蓋部材２３とをろう付する。残存部３１ｂは、ろう付部３１ａのｚ軸方向のプラス側に接続しており、端面２１ｂに沿って、長尺状に形成されて、蓋部材２３から離れる方向に延伸している。このように、ろう付部３１ａの延伸方向（ｚ軸方向）と、残存部３１ｂの延伸方向（ｚ軸の略垂直な方向）とは異なっており、図３に示す断面でのろう材３１は、略Ｌ字状を有している。本実施形態では、端面２１ｂ上での残存部３１ｂの長さＬ３１は、２０ｍｍ以下となっている。
【0027】
ろう材３２は、蓋部材２３と筒状部材２５との間に配置されており、蓋部材２３と筒状部材２５とを接合する。ろう材３２は、蓋部材２３と筒状部材２５との間において、反応容器２０の全周にわたって形成されている。本実施形態では、ろう材３２は、リンを含んでいる。
【0028】
図４は、ろう材３２の形状を説明する第２の図であって、図１のＣ部拡大図である。ろう材３２は、蓋部材２３の内周部２３ｂと筒状部材２５の端部２５ａとの間に配置されるろう付部３２ａと、内周部２３ｂのｚ軸方向のプラス側の端面２３ｃ上に形成される残存部３２ｂと、を有する。ろう付部３２ａは、蓋部材２３と筒状部材２５との間で長尺状に形成されており、蓋部材２３と筒状部材２５とをろう付する。残存部３２ｂは、ろう付部３２ａのｚ軸方向のプラス側に接続しており、端面２３ｃに沿って、長尺状に形成されて、筒状部材２５から離れる方向に延伸している。このように、ろう付部３２ａの延伸方向（ｚ軸方向）と、残存部３２ｂの延伸方向（ｚ軸の略垂直な方向）とは異なっており、図４に示す断面でのろう材３２は、略Ｌ字状を有している。本実施形態では、端面２３ｃ上での残存部３２ｂの長さＬ３２は、２０ｍｍ以下となっている。
【0029】
次に、化学蓄熱反応器１の製造方法を説明する。化学蓄熱反応器１が製造されるとき、最初に、収容部材２１の空間２０ａに、熱分解されることで化学蓄熱材１１となる材料の成形体（以下、「熱処理成形体」という）が挿入される。ここで、熱分解されることで化学蓄熱材１１となる材料とは、例えば、炭酸カルシウムなどの反応媒体との反応性が比較的低いカルシウム化合物である。熱処理成形体を空間２０ａに挿入したのち、収容部材２１の開口２２に、蓋部材２３を組み付け、収容部材２１に組付けられた蓋部材２３の貫通孔２４に、筒状部材２５を組み付ける。このようにして、収容部材２１と、蓋部材２３と、筒状部材２５とが組付けられた時点では、収容部材２１と蓋部材２３、および、蓋部材２３と筒状部材２５とはまだ接合されていない。このため、収容部材２１と蓋部材２３との間には隙間Ｇ２２が形成されており、蓋部材２３と筒状部材２５との間には隙間Ｇ２４が形成されている。熱分解されることで化学蓄熱材１１となる材料は、特許請求の範囲の「熱処理材」に相当する。
【0030】
図５は、化学蓄熱反応器１の製造方法を説明する模式図である。図６は、ろう材を塗布する位置を説明する第１の図である。収容部材２１に組付けられた蓋部材２３に筒状部材２５が組付けられた後、ろう材３１となるろう材（以下、「溶融前ろう材」という）３１ｃが収容部材２１の全周にわたって塗布される（図５参照）。溶融前ろう材３１ｃは、図６に示すように、収容部材２１のｚ軸方向のプラス側の端面２１ｂにおいて、蓋部材２３寄りに塗布される。具体的には、溶融前ろう材３１ｃは、端面２１ｂの内側の端２１ｃから２０ｍｍ以内に塗布されることが望ましい。溶融前ろう材３１ｃが塗布される位置は、ろう材３１の残存部３１ｂの位置と重なる。溶融前ろう材３１ｃは、このように、収容部材２１の端部２１ａにおいて、熱処理成形体が収容されている側（収容部材２１の空間２０ａ側）とは反対側に塗布される。
【0031】
図７は、ろう材を塗布する位置を説明する第２の図である。収容部材２１に組付けられた蓋部材２３に筒状部材２５が組付けられた後、ろう材３２となる溶融前ろう材３２ｃを蓋部材２３の内周側の全周にわたって塗布される（図５参照）。溶融前ろう材３２ｃは、図７に示すように、蓋部材２３のｚ軸方向のプラス側の端面２３ｃにおいて、筒状部材２５寄りに塗布される。具体的には、溶融前ろう材３２ｃは、端面２３ｃの内側の端２３ｄから２０ｍｍ以内に塗布されることが望ましい。溶融前ろう材３２ｃが塗布される位置は、ろう材３２の残存部３２ｂの位置と重なる。溶融前ろう材３２ｃは、このように、蓋部材２３の内周部２３ｂにおいて、熱処理成形体が収容されている側（収容部材２１の空間２０ａ側）とは反対側に塗布される。
【0032】
図８は、化学蓄熱反応器１を製造するときの温度条件を説明する模式図である。溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃのそれぞれを収容部材２１と蓋部材２３とのそれぞれに塗布したのち、熱処理成形体が収容されている、収容部材２１と蓋部材２３と筒状部材２５とを組み合わせた容器を加熱する（加熱工程）。本実施形態では、加熱工程において、容器は、３段階に分けて連続的に温度が上昇していくように加熱される。具体的には、図８に示すように、最初に、容器の温度が温度Ｔ１となるように加熱される。温度Ｔ１は、溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃに含まれるバインダを揮発させることができる温度であり、例えば、６００℃である。
【0033】
一定の時間、温度Ｔ１で温度を安定させたのち、次に、容器の温度が、温度Ｔ１より高い温度Ｔ２となるように加熱される。温度Ｔ２は、熱処理成形体に含まれるカルシウム化合物が熱分解し、酸化カルシウムとなるための温度である。例えば、熱処理成形体に含まれるカルシウム化合物が炭酸カルシウムの場合、９６０℃となる。これにより、熱処理成形体は、熱分解されることで、化学蓄熱材１１が生成される。
【0034】
一定の時間、温度Ｔ２で温度を安定させたのち、次に、容器の温度が、温度Ｔ２より高い温度Ｔ３となるように加熱される。温度Ｔ３は、溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃが溶融する融点であって、化学蓄熱材１１の耐熱温度（図７に示す温度Ｔ４）よりも低い温度である。例えば、温度Ｔ３は、９８０℃であり、耐熱温度Ｔ４は、１０８０℃である。これにより、収容部材２１と蓋部材２３とのそれぞれに塗布されている溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃが溶融する。溶融した溶融前ろう材３１ｃの一部は、収容部材２１の端面２１ｂに沿って、収容部材２１の端部２１ａと蓋部材２３の外周部２３ａとの間に流れ込み、凝固する。これにより、収容部材２１と蓋部材２３とは、ろう材３１によって接合される。端部２１ａと外周部２３ａとの間に流れ込んだ溶融前ろう材３１ｃ（ろう材３１ａ）を除く溶融前ろう材３１ｃの一部は、収容部材２１の端面２１ｂに残り、ろう材３１の残存部３１ｂとなる。すなわち、残存部３１ｂは、溶融前ろう材３１ｃの一部が残ったものである。
【0035】
また、溶融した溶融前ろう材３２ｃの一部は、蓋部材２３の端面２３ｃに沿って、蓋部材２３の内周部２３ｂと筒状部材２５の端部２５ａとの間に流れ込み、凝固する。これにより、蓋部材２３と筒状部材２５とは、ろう材３２によって接合される。内周部２３ｂと端部２５ａとの間に流れ込んだ溶融前ろう材３２ｃ（ろう材３２ａ）を除く溶融前ろう材３２ｃの一部は、蓋部材２３の端面２３ｃに残り、ろう材３２の残存部３２ｂとなる。すなわち、残存部３２ｂは、溶融前ろう材３２ｃの一部が残ったものである。本実施形態の化学蓄熱反応器１の製造方法では、図８に示すように加熱することで、完成する。
【0036】
次に、化学蓄熱反応器１の作用について説明する。化学蓄熱反応器１が外部の高温熱源の熱を蓄熱するとき、化学蓄熱材１１には、反応容器２０を介して熱が伝わる。化学蓄熱材１１に熱が伝わると、式（１）で示した脱水反応によって蓄熱されるとともに、水蒸気が発生する。化学蓄熱材１１で発生した水蒸気は、反応容器２０の空間２０ａから筒状部材２５の貫通孔２６を通って、化学蓄熱反応器１の外部に排出される。
【0037】
化学蓄熱反応器１を放熱させるとき、図示しない蒸気発生装置が供給する水蒸気を、筒状部材２５の貫通孔２６を介して、反応容器２０の空間２０ａに流入させる。反応容器２０の空間２０ａに流入した水蒸気は、化学蓄熱材１１と接触する。水蒸気と接触した化学蓄熱材１１は、式（２）による水和反応によって発熱する。化学蓄熱材１１で発生した熱は、反応容器２０を介して、図示しない外部の受熱体に供給される。
【0038】
以上説明した、本実施形態の化学蓄熱反応器１によれば、化学蓄熱材１１を収容する反応容器２０は、ろう材３１、３２によって接合される収容部材２１と蓋部材２３と筒状部材２５から形成されている。ろう材３１、３２は、熱処理成形体の熱分解温度より高い融点を有しており、ろう材３１、３２と熱処理成形体とを比べると、一緒に加熱されることによって、先に熱処理成形体の熱分解が進行し、その後、ろう材３１、３２が溶融する。このことから、化学蓄熱反応器１を製造するとき、ろう材３１、３２によって接合される前の収容部材２１と蓋部材２３と筒状部材２５とを組み合わせた容器の内部に、熱処理成形体を挿入し、溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃを収容部材２１や蓋部材２３などの外側に塗布する。次に、容器全体を加熱することで、先に、熱分解によって熱処理成形体を熱分解し、化学蓄熱材１１とする。このときに発生するガスは、収容部材２１と蓋部材２３との間や、蓋部材２３と筒状部材２５との間などを通って容器の外部に排出されるため、溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃに接触することが抑制される。これにより、熱処理成形体が熱分解するときに発生するガスによって、溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃが劣化することを抑制することができる。さらに、容器全体を加熱することで溶融する溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃを用いて部材どうしをろう付することで、化学蓄熱材１１が密閉された反応容器２０が形成される。したがって、一度の加熱によって、反応容器２０に化学蓄熱材１１が密閉された化学蓄熱反応器１を製造することができるため、製造時間を短縮することができる。
【0039】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器１では、ろう材３１、３２は、Ｌ字状に形成されている。化学蓄熱反応器１を製造するとき、隙間Ｇ２２、Ｇ２４は、熱処理成形体が熱分解されるときに発生するガスの通り道となる。これにより、収容部材２１や蓋部材２３の外側に配置される溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃとガスとの接触が抑制されるため、ガスによる溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃの劣化を抑制することができる。したがって、一度の加熱によって、化学蓄熱材１１が収容された容器を形成する収容部材２１と蓋部材２３と筒状部材２５とを確実に接合することができるため、化学蓄熱反応器１の製造時間を短縮することができる。
【0040】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器１では、ろう材３１、３２は、残存部３１ｂ、３２ｂの長さが２０ｍｍ以内となっている。残存部３１ｂ、３２ｂは、化学蓄熱反応器１を製造するときに、溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃを収容部材２１や蓋部材２３の外側に配置した名残であり、化学蓄熱反応器１を製造するときに、この位置に溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃを配置することで、溶融したときに隙間Ｇ２２、Ｇ２４に溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃが流れ込みやすくなる。これにより、一度の加熱によって、化学蓄熱材１１が収容された容器を形成する収容部材２１と蓋部材２３と筒状部材２５とを確実に接合することができるため、化学蓄熱反応器１の製造時間を短縮することができる。
【0041】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器１では、ろう材３１、３２の融点は、化学蓄熱材１１の耐熱温度より低い。これにより、ろう材３１、３２によって収容部材２１と蓋部材２３となどを接合させるとき、化学蓄熱材１１が焼きしまることで化学蓄熱材１１の反応性が低下することを抑制することができる。したがって、化学蓄熱反応器１の蓄熱性能の低下を抑制することができる。
【0042】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器１では、複数の部材のそれぞれは、ステンレスから形成されている。これにより、反応容器２０の耐熱温度は比較的高くなるため、反応容器２０の使用可能温度を高く設定することができ、より高温の熱源の熱を蓄えることができる。したがって、化学蓄熱反応器１の蓄熱性能の向上することができる。
【0043】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器１では、ろう材３１、３２は、リンを含んでいる。これにより、ろう材３１、３２の濡れ性が比較的高くなるため、化学蓄熱反応器１を製造するとき、収容部材２１や蓋部材２３の外側に配置される溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃは、溶融によって隙間Ｇ２２、Ｇ２４に流れ込みやすくなる。したがって、化学蓄熱材１１が収容された複数の部材を確実に接合することができる。また、濡れ性が比較的高くなることによって、リンを含まないろう材に比べて、隙間Ｇ２２、Ｇ２４から比較的離れた位置に溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃを配置することができるため、熱処理成形体の熱分解によって発生するガスとの接触が抑制される。これにより、一度の加熱によって、化学蓄熱材１１が収容された複数の部材を確実に接合することができるため、化学蓄熱反応器１の製造時間を短縮することができる。
【0044】
また、本実施形態の反応容器２０は、収容部材２１と蓋部材２３とを接合するろう材３１は、収容部材２１における外側の端面２１ｂに固定されており、熱処理成形体の熱分解温度より高い融点を有している。これにより、化学蓄熱材１１が収容された反応容器２０を製造するとき、熱処理成形体を収容する容器を加熱することで、熱処理成形体の熱分解によって発生するガスによるろう材３１の劣化を抑制しつつ、反応容器２０を形成することができる。したがって、一度の加熱によって、反応容器２０に化学蓄熱材１１が収容された化学蓄熱反応器１を製造することができる。
【0045】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器１の製造方法では、最初に、ろう材３１、３２によって接合される前の複数の部材を組み合わせた容器の内部に、熱処理成形体を挿入し、溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃを収容部材２１や蓋部材２３の外側に塗布する。次に、加熱工程において、全体を加熱する。このとき、加熱工程の最初において、温度Ｔ２となるように容器を加熱し、熱処理成形体を熱分解することで化学蓄熱材１１を生成する。このときに発生するガスは、複数の部材の間を通って容器の外部に排出されるため、溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃに接触することを抑制することができる。これにより、成形前処理体が熱分解するときに発生するガスによって、溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃが劣化することを抑制することができる。次に、容器全体を温度Ｔ２よりも温度Ｔ３に加熱することで、溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃを溶融し、部材どうしをろう付することで、反応容器２０を形成する。これにより、一度の加熱によって、反応容器２０に化学蓄熱材１１が収容された化学蓄熱反応器１を製造することができるため、製造時間を短縮することができる。
【0046】
【0047】
本実施形態の化学蓄熱反応器２は、化学蓄熱材１１と、反応容器２０と、ろう材３１、３３と、を備える。ろう材３３は、蓋部材２３と筒状部材２５との間に配置されており、第１実施形態の化学蓄熱反応器１が備えるろう材３２の代わりに、蓋部材２３と筒状部材２５とを接合する。本実施形態では、ろう材３３は、蓋部材２３と筒状部材２５の間において、反応容器２０の全周にわたって形成されている。本実施形態では、ろう材３３は、リンを含んでいる。
【0048】
ろう材３３は、蓋部材２３の内周部２３ｂと筒状部材２５の端部２５ａとの間に配置されるろう付部３２ａと、筒状部材２５の外表面２５ｂ上に形成される残存部３３ｂと、を有する。残存部３３ｂは、ろう付部３２ａのｚ軸方向のプラス側に接続しており、外表面２５ｂに沿って、蓋部材２３から離れる方向、すなわち、ｚ軸のプラス方向に延伸している。本実施形態では、蓋部材２３の内周部２３ｂの端面２３ｃからの高さＬ３３は、２０ｍｍ以下となっている。
【0049】
図１０は、第２実施形態の化学蓄熱反応器２の製造方法を説明する模式図である。第２実施形態の化学蓄熱反応器２の製造方法では、ろう材３３となる溶融前ろう材３３ｃを筒状部材２５の外表面２５ｂの全周にわたって塗布される。溶融前ろう材３３ｃは、図１０に示すように、筒状部材２５の外表面２５ｂにおいて、蓋部材２３寄りに塗布される。具体的には、溶融前ろう材３３ｃは、蓋部材２３の内周部２３ｂの端面２３ｃから２０ｍｍ以内に塗布されることが望ましい。溶融前ろう材３３ｃが塗布される位置は、ろう材３３の残存部３３ｂの位置と重なっており、残存部３３ｂは、溶融前ろう材３３ｃの一部が残ったものである。
【0050】
以上説明した、本実施形態の化学蓄熱反応器２によれば、ろう材３３の残存部３３ｂは、筒状部材２５の外表面２５ｂ上において、蓋部材２３から離れる方向に延伸するように形成されている。これにより、化学蓄熱反応器２を製造するとき、熱処理成形体が熱分解するときに発生するガスが溶融前ろう材３３ｃに接触しにくくなるため、ろう材３３が劣化することを抑制することができる。したがって、一度の加熱によって、反応容器２０に化学蓄熱材１１が収容された化学蓄熱反応器１を製造することができるため、製造時間を短縮することができる。
【0051】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器２の製造方法では、容器が加熱されることで溶融前ろう材３３ｃが溶融すると、重力によってｚ軸のマイナス方向に向かって落下する。これにより、溶融前ろう材３３ｃが蓋部材２３の内周部２３ｂと筒状部材２５の端部２５ａとの間に流れ込みやすくなるため、一度の加熱によって、蓋部材２３と筒状部材２５とを確実に接合することができる。
【0052】
【0053】
本実施形態の化学蓄熱反応器３は、化学蓄熱材１１と、反応容器４０と、ろう材３１、３２、３４と、を備える。反応容器４０は、略円柱形状の部材であり、収容部材２１と、蓋部材２３と、筒状部材４５と、を有する。反応容器４０は、内側に、化学蓄熱材１１を封入することが可能である。筒状部材４５は、特許請求の範囲の「部材」に相当する。
【0054】
筒状部材４５は、図１１に示すように、化学蓄熱反応器３の軸心Ｃ３に沿うように配置されている筒状の部材である。筒状部材４５は、蓋部材２３の貫通孔２４に挿通されて、反応容器４０に収容されている化学蓄熱材１１をｚ軸方向に貫いている。筒状部材４５は、突出部４５ａと、内部流路形成部４５ｂと、を有する。突出部４５ａは、蓋部材２３から反応容器２０の外側に突出している。内部流路形成部４５ｂは、反応容器４０に収容されている化学蓄熱材１１の内部に配置されている。筒状部材４５は、筒状部材４５をｚ軸方向に貫通する貫通孔４６と、内部流路形成部４５ｂに形成される複数の貫通孔４７を有する。貫通孔４７は、貫通孔４６と化学蓄熱材１１の内部とを連通している。
【0055】
内部流路形成部４５ｂは、ｚ軸方向のマイナス側の端部４５ｃが、収容部材２１の底部２７に形成されている貫通孔２８に挿入されている。本実施形態では、筒状部材４５の端部４５ｃの外径は、底部２７の貫通孔２８の内径よりやや小さい。このため、底部２７の内周面２７ａと筒状部材４５の端部４５ｃとの間には、隙間Ｇ２８が形成される。
【0056】
ろう材３４は、収容部材２１の底部２７と筒状部材４５の内部流路形成部４５ｂとの間に配置されており、収容部材２１と筒状部材４５とを接合する。ろう材３４は、収容部材２１と筒状部材４５との間において、反応容器２０の全周にわたって形成されている。本実施形態では、ろう材３４は、リンを含んでいる。
【0057】
図１２は、ろう材３４の形状を説明する図であって、図１１のＤ部拡大図である。ろう材３４は、底部２７の内周面２７ａと筒状部材４５の端部４５ｃとの間に配置されるろう付部３４ａと、底部２７のｚ軸方向のマイナス側の端面２７ｂ上に形成される残存部３４ｂと、を有する。ろう付部３４ａは、収容部材２１と筒状部材４５との間で長尺状に形成されており、収容部材２１と筒状部材４５をろう付する。残存部３４ｂは、ろう付部３４ａのｚ軸方向のマイナス側に接続しており、端面２７ｂに沿って、長尺状に形成されて、筒状部材４５から離れる方向に延伸している。このように、ろう付部３４ａの延伸方向（ｚ軸方向）と、残存部３４ｂの延伸方向（ｚ軸の略垂直な方向）とは異なっており、図１２に示す断面図でのろう材３４は、略Ｌ字状を有している。本実施形態では、端面２７ｂ上での残存部３４ｂの長さＬ３４が、２０ｍｍ以下となっている。
【0058】
図１３は、第３実施形態の化学蓄熱反応器３の製造方法を説明する模式図である。第３実施形態の化学蓄熱反応器３の製造方法では、ろう材３４となる溶融前ろう材３４ｃが、底部２７の端面２７ｂ上に、筒状部材４５の全周に沿うように塗布される。溶融前ろう材３４ｃは、図１３に示すように、底部２７の端面２７ｂにおいて、筒状部材４５寄りに塗布される。具体的には、溶融前ろう材３４ｃは、端面２７ｂの内側の端２７ｃから２０ｍｍ以内に塗布されることが望ましい。溶融前ろう材３４ｃが塗布される位置は、ろう材３４の残存部３４ｂの位置と重なる。すなわち、残存部３４ｂは、溶融前ろう材３４ｃの一部が残ったものである。
【0059】
以上説明した、本実施形態の化学蓄熱反応器３によれば、ろう材３４の残存部３４ｂは、収容部材２１の底部２７の端面２７ｂ上において、筒状部材４５から離れる方向に延伸するように形成されている。これにより、化学蓄熱反応器３を製造するとき、熱処理成形体が熱分解するときに発生するガスが溶融前ろう材３４ｃに接触しにくくなるため、ろう材３４が劣化することを抑制することができる。したがって、一度の加熱によって、反応容器２０に化学蓄熱材１１が収容された化学蓄熱反応器３を製造することができるため、製造時間を短縮することができる。
【0060】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器３によれば、反応容器２０は、化学蓄熱材１１が収容される空間２０ａと外側とを連通する筒状部材４５を備えている。筒状部材４５は、化学蓄熱材１１の内部と連通しており、化学蓄熱材１１の水蒸気が流れるように形成されている。化学蓄熱反応器３を製造するとき、熱処理成形体の熱分解によって発生するガスは、筒状部材４５を通って複数の部材からなる容器の外部に排出される。これにより、熱処理成形体の熱分解によって発生するガスと複数の部材を接合する前の溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃ、３４ｃとの接触が抑制されるため、ガスとの接触によるろう材３１、３２、３４の劣化がさらに抑制される。したがって、一度の加熱によって、化学蓄熱材１１が収容された複数の部材を確実に接合することができるため、化学蓄熱反応器３の製造時間を短縮することができる。
【0061】
【0062】
本実施形態の化学蓄熱反応器４は、化学蓄熱材１１と、反応容器２０と、ろう材３１、３５と、を備える。ろう材３５は、蓋部材２３と筒状部材２５との間に配置されており、第１実施形態の化学蓄熱反応器１が備えるろう材３２の代わりに、蓋部材２３と筒状部材２５とを接合する。本実施形態では、ろう材３５は、蓋部材２３と筒状部材２５の間において、反応容器２０の全周にわたって形成されている。本実施形態では、ろう材３５は、リンを含んでいる。
【0063】
化学蓄熱反応器４が備える蓋部材２３は、内周部２３ｂに、筒状部材２５の端部２５ａに対向する内周面２３ｅと端面２３ｃとを接続する傾斜面２３ｆを有する。傾斜面２３ｆは、図１４に示すように、化学蓄熱反応器４の軸心Ｃ４を含む断面において、直線形状を有しており、傾斜面２３ｆの延長線ＶＬ４が、化学蓄熱反応器４の軸心Ｃ４に対して９０度とは異なる角度で交差するように形成されている。内周部２３ｂの内周面２３ｅと筒状部材２５の端部２５ａとの間には、隙間Ｇ２４が形成されている。
【0064】
ろう材３５は、蓋部材２３の内周部２３ｂと筒状部材２５の端部２５ａとの間に配置されるろう付部３５ａと、傾斜面２３ｆ上に形成される残存部３５ｂと、を有する。ろう付部３５ａは、内周面２３ｅと筒状部材２５とをろう付する。残存部３５ｂは、ろう付部３５ａのｚ軸方向のプラス側に接続しており、傾斜面２３ｆ上に形成されている。残存部３５ｂは、傾斜面２３ｆと筒状部材２５を接合する。残存部３５ｂは、ろう材３５となる溶融前ろう材の一部が残ったものである。
【0065】
化学蓄熱反応器４を製造するとき、ろう材３５となる溶融前ろう材は、傾斜面２３ｆに塗布される。加熱工程において、溶融前ろう材が溶融すると、溶融した溶融前ろう材の一部は、傾斜面２３ｆの傾斜を利用して内周面２３ｅと筒状部材２５との間に流れ込む。内周面２３ｅと筒状部材２５との間に流れ込んだ溶融前ろう材は、内周面２３ｅと筒状部材２５とを接合し、傾斜面２３ｆに残った溶融前ろう材は、傾斜面２３ｆと筒状部材２５とを接合する。
【0066】
以上説明した、本実施形態の化学蓄熱反応器４によれば、ろう材３５の残存部３５ｂは、蓋部材２３の傾斜面２３ｆに沿って形成されている。傾斜面２３ｆは、ｚ軸のプラス方向に向かうにしたがって、筒状部材２５から離れるように形成されている。これにより、化学蓄熱反応器４を製造するとき、熱処理成形体が熱分解するときに発生するガスが溶融前ろう材に接触しにくくなるため、ろう材３５が劣化することを抑制することができる。したがって、一度の加熱によって、反応容器２０に化学蓄熱材１１が収容された化学蓄熱反応器４を製造することができるため、製造時間を短縮することができる。
【0067】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器４では、蓋部材２３と筒状部材２５とを接合する部分に、傾斜面２３ｆが形成されている。このような形状の場合でも、溶融前ろう材を接合する部材の間に流し込むことで、接合することができる。
【0068】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器４の製造方法では、容器が加熱されることで溶融前ろう材が溶融すると、傾斜面２３ｆの傾斜に沿ってｚ軸のマイナス方向に向かって落下する。これにより、溶融前ろう材が蓋部材２３の内周部２３ｂと筒状部材２５の端部２５ａとの間に流れ込みやすくなるため、一度の加熱によって、蓋部材２３と筒状部材２５とを確実に接合することができる。
【0069】
＜第５実施形態＞
図１５は、第５実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。第５実施形態の化学蓄熱反応器５は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１（図１）と比較すると、収容部材の形状が異なる。
図１５は、第５実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。第５実施形態の化学蓄熱反応器５は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１（図１）と比較すると、収容部材の形状が異なる。
【0070】
本実施形態の化学蓄熱反応器５は、化学蓄熱材１１と、反応容器２０と、ろう材３１、３６と、を備える。ろう材３６は、収容部材２１と蓋部材２３との間に配置されており、第１実施形態の化学蓄熱反応器１のろう材３１の代わりに、収容部材２１と蓋部材２３とを接合する。本実施形態では、ろう材３６は、収容部材２１と蓋部材２３の間において、反応容器２０の全周にわたって形成されている。本実施形態では、ろう材３６は、リンを含んでいる。
【0071】
化学蓄熱反応器５が備える収容部材２１は、環形状の端部２１ａの内側に、凹み２１ｄを有する。収容部材２１と蓋部材２３とを組み合わせるとき、凹み２１ｄには、蓋部材２３の外周部２３ａが位置し、凹み２１ｄを形成する内周面２１ｅと、蓋部材２３の外周面２３ｇとが対向する。凹み２１ｄの内周面２１ｅと蓋部材２３の外周面２３ｇとの間には、隙間Ｇ２２が形成されている（図１５参照）。
【0072】
ろう材３６は、凹み２１ｄの内周面２１ｅと蓋部材２３の外周面２３ｇとの間に配置されるろう付部３６ａと、蓋部材２３の端面２３ｃ上に形成される残存部３６ｂと、を有する。ろう付部３６ａは、収容部材２１と蓋部材２３との間で長尺状に形成されており、収容部材２１と蓋部材２３とをろう付する。残存部３６ｂは、ろう付部３６ａのｚ軸方向のプラス側に接続しており、蓋部材２３の端面２３ｃに沿って、長尺状に形成されて、収容部材２１の端部２１ａから離れる方向に延伸している。このように、ろう付部３６ａの延伸方向（ｚ軸方向）と、残存部３６ｂの延伸方向（ｚ軸の略垂直な方向）とは異なっており、図１５に示す断面でのろう材３６は、略Ｌ字状を有している。
【0073】
化学蓄熱反応器５を製造するとき、ろう材３６となる溶融前ろう材は、端面２３ｃに塗布される。加熱工程において、溶融前ろう材が溶融すると、溶融した溶融前ろう材の一部は、収容部材２１と蓋部材２３との間に流れ込む。収容部材２１と蓋部材２３との間に流れ込んだ溶融前ろう材は、収容部材２１と蓋部材２３とを接合する。収容部材２１と蓋部材２３との間に流れ込まなかった溶融前ろう材は、端面２３ｃ上において、残存部３６ｂとなる。
【0074】
以上説明した、本実施形態の化学蓄熱反応器５によれば、ろう材３６の残存部３６ｂは、蓋部材２３の端面２３ｃ上に形成されている。これにより、化学蓄熱反応器５を製造するとき、熱処理成形体が熱分解するときに発生するガスが溶融前ろう材に接触しにくくなるため、ろう材３６が劣化することを抑制することができる。したがって、一度の加熱によって、反応容器２０に化学蓄熱材１１が収容された化学蓄熱反応器５を製造することができるため、製造時間を短縮することができる。
【0075】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器５では、収容部材２１と蓋部材２３とを接合する部分に、凹み２１ｄが形成されている。このような形状の場合でも、溶融前ろう材を接合する部材の間に流し込むことで、接合することができる。
【0076】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器５の製造方法では、容器が加熱されることで溶融前ろう材が溶融すると、凹み２１ｄの内周面２１ｅと蓋部材２３の外周面２３ｇとの間に流れ込む。このとき、溶融前ろう材が多い場合、内周面２１ｅと外周面２３ｇとの間を通り過ぎるおそれがある。化学蓄熱反応器５では、内周面２１ｅと外周面２３ｇとの間を通り過ぎたろう材を、凹み２１ｄのｚ軸方向のマイナス側の端面で受け止めることができるため、溶融したろう材が化学蓄熱材１１にかかることを抑制することができる。
【0077】
【0078】
本実施形態の化学蓄熱反応器６は、化学蓄熱材１１と、反応容器２０と、ろう材３１、３７と、を備える。ろう材３７は、蓋部材２３と筒状部材２５との間に配置されており、第１実施形態の化学蓄熱反応器１のろう材３２の代わりに、蓋部材２３と筒状部材２５とを接合する。本実施形態では、ろう材３７は、蓋部材２３と筒状部材２５の間において、反応容器２０の全周にわたって形成されている。本実施形態では、ろう材３７は、リンを含んでいる。
【0079】
化学蓄熱反応器６が備える蓋部材２３は、内周部２３ｂに、内周面２３ｅと端面２３ｃとを接続する傾斜面２３ｈを有する。傾斜面２３ｈは、図１６に示すように、化学蓄熱反応器６の軸心Ｃ６を含む断面において、曲線形状を有している。内周部２３ｂの内周面２３ｅと筒状部材２５の端部２５ａとの間には、隙間Ｇ２４が形成されている。
【0080】
ろう材３７は、蓋部材２３の内周部２３ｂと筒状部材２５の端部２５ａとの間に配置されるろう付部３７ａと、傾斜面２３ｈ上に形成される残存部３７ｂと、を有する。ろう付部３７ａは、内周面２３ｅと筒状部材２５とをろう付する。残存部３７ｂは、ろう付部３７ａのｚ軸方向のプラス側に接続しており、傾斜面２３ｈ上に形成されている。残存部３７ｂは、傾斜面２３ｈと筒状部材２５とを接合する。
【0081】
化学蓄熱反応器６を製造するとき、ろう材３７となる溶融前ろう材は、傾斜面２３ｈに塗布される。加熱工程において、溶融前ろう材が溶融すると、溶融したろう材の一部は、傾斜面２３ｈの傾斜を利用して内周面２３ｅと筒状部材２５との間に流れ込む。内周面２３ｅと筒状部材２５との間に流れ込んだ溶融前ろう材は、内周面２３ｅと筒状部材２５を接合するろう付部３７ａとなり、傾斜面２３ｈに残った溶融前ろう材は、傾斜面２３ｈと筒状部材２５を接合する残存部３７ｂとなる。
【0082】
以上説明した、本実施形態の化学蓄熱反応器６によれば、ろう材３７の残存部３７ｂは、蓋部材２３の傾斜面２３ｈに沿って形成されている。傾斜面２３ｈは、ｚ軸のプラス方向に向かうにしたがって、筒状部材２５から離れるように形成されている。これにより、化学蓄熱反応器６を製造するとき、熱処理成形体が熱分解するときに発生するガスが溶融前ろう材に接触しにくくなるため、ろう材３７が劣化することを抑制することができる。したがって、一度の加熱によって、反応容器２０に化学蓄熱材１１が収容された化学蓄熱反応器６を製造することができるため、製造時間を短縮することができる。
【0083】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器６では、蓋部材２３と筒状部材２５とを接合する部分に、曲面形状の傾斜面２３ｈが形成されている。このような形状の場合でも、溶融前ろう材を接合する部材の間に流し込むことで、接合することができる。
【0084】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器６の製造方法では、容器が加熱されることで溶融前ろう材が溶融すると、傾斜面２３ｈの傾斜に沿ってｚ軸のマイナス方向に向かって落下する。これにより、溶融前ろう材が蓋部材２３の内周部２３ｂと筒状部材２５の端部２５ａとの間に流れ込みやすくなるため、一度の加熱によって、蓋部材２３と筒状部材２５とを確実に接合することができる。
【0085】
＜第７実施形態＞
図１７は、第７実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。第７実施形態の化学蓄熱反応器７は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１（図１）と比較すると、収容部材の形状および蓋部材の形状が異なる。
図１７は、第７実施形態の化学蓄熱反応器のろう材の形状を説明する図である。第７実施形態の化学蓄熱反応器７は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１（図１）と比較すると、収容部材の形状および蓋部材の形状が異なる。
【0086】
本実施形態の化学蓄熱反応器７は、化学蓄熱材１１と、反応容器２０と、ろう材３１、３８と、を備える。ろう材３８は、収容部材２１と蓋部材２３との間に配置されており、第１実施形態の化学蓄熱反応器１のろう材３１の代わりに、収容部材２１と蓋部材２３とを接合する。本実施形態では、ろう材３８は、収容部材２１と蓋部材２３の間において、反応容器２０の全周にわたって形成されている。本実施形態では、ろう材３８は、リンを含んでいる。
【0087】
化学蓄熱反応器７が備える収容部材２１は、環形状の端部２１ａの内側に、蓋部材２３の外周部２３ａに形成されている外周面２３ｇと対向する内周面２１ｆと、端面２１ｂと内周面２１ｆとを接続する接続面２１ｇを有する。接続面２１ｇは、化学蓄熱反応器７の軸心を含む断面において、曲線形状を有している（化学蓄熱反応器７の軸心を含む断面を示す図１７参照）。
【0088】
化学蓄熱反応器７が備える蓋部材２３は、外周部２３ａに、外周面２３ｇと端面２３ｃとを接続する接続面２３ｉを有する。接続面２３ｉは、図１７に示すように、化学蓄熱反応器７の軸心を含む断面において、曲線形状を有している。本実施形態では、収容部材２１の内周面２１ｆと蓋部材２３の外周面２３ｇとの間には、隙間Ｇ２２が形成されている。
【0089】
ろう材３８は、収容部材２１の内周面２１ｆと蓋部材２３の外周面２３ｇとの間に形成されるろう付部３８ａと、収容部材２１の接続面２１ｇと蓋部材２３の接続面２３ｉとの間に形成される残存部３８ｂとを有する。ろう付部３８ａは、内周面２１ｆと外周面２３ｇをろう付する。残存部３８ｂは、ろう付部３８ａのｚ軸方向のプラス側に接続しており、図１７に示すように、２つの接続面２１ｇ、２３ｉ上のそれぞれに形成されている。残存部３８ｂは、接続面２１ｇと接続面２３ｉとを接合する。
【0090】
化学蓄熱反応器７を製造するとき、ろう材３８となる溶融前ろう材は、接続面２１ｇまたは接続面２３ｉに塗布される。加熱工程において、溶融前ろう材が溶融すると、溶融した溶融前ろう材の一部は、内周面２１ｅと外周面２３ｇとの間に流れ込む。内周面２１ｅと外周面２３ｇとの間に流れ込んだ溶融前ろう材は、収容部材２１と蓋部材２３とを接合するろう付部３８ａとなり、内周面２１ｅと外周面２３ｇとの間に流れ込まなかった溶融前ろう材は、接続面２１ｇと接続面２３ｉとを接合する残存部３８ｂとなる。
【0091】
以上説明した、本実施形態の化学蓄熱反応器７によれば、ろう材３８の残存部３８ｂは、収容部材２１の接続面２１ｇ上と蓋部材２３の接続面２３ｉ上とのそれぞれに形成されている。これにより、化学蓄熱反応器７を製造するとき、熱処理成形体が熱分解するときに発生するガスが溶融前ろう材に接触しにくくなるため、ろう材３８が劣化することを抑制することができる。したがって、一度の加熱によって、反応容器２０に化学蓄熱材１１が収容された化学蓄熱反応器７を製造することができるため、製造時間を短縮することができる。
【0092】
また、本実施形態の化学蓄熱反応器７では、収容部材２１と蓋部材２３とを接合する部分に、曲面形状の接続面２１ｇ、２３ｉが形成されている。このような形状の場合でも、溶融前ろう材を接合する部材の間に流し込むことで、接合することができる。
【0093】
＜第８実施形態＞
図１８は、第８実施形態の化学蓄熱反応器の製造方法を説明する模式図である。第８実施形態の化学蓄熱反応器１の製造方法は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１の製造方法と比較すると、反応容器に塗布される溶融前ろう材の位置および数が異なる。
図１８は、第８実施形態の化学蓄熱反応器の製造方法を説明する模式図である。第８実施形態の化学蓄熱反応器１の製造方法は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１の製造方法と比較すると、反応容器に塗布される溶融前ろう材の位置および数が異なる。
【0094】
本実施形態の化学蓄熱反応器１を製造するとき、ろう材３１となる複数の溶融前ろう材３１ｄは、収容部材２１の端部２１ａと蓋部材２３の外周部２３ａとの間に配置される。具体的には、８個の溶融前ろう材３１ｄは、図１８に示すように、等間隔で、反応容器２０の周方向に並ぶように配置される。これにより、隣り合う溶融前ろう材３１ｄの間には、反応容器２０の空間２０ａと外側とを連通する連通路Ｃｐ２２が複数形成される。なお、図１８では、収容部材２１、蓋部材２３、筒状部材２５、および、溶融前ろう材３１ｄ、３２ｃの位置関係がわかるように、便宜的に、これらの構成要素にハッチングを施している。
【0095】
化学蓄熱反応器１を製造するとき、加熱工程において、容器の温度が温度Ｔ２となるように加熱されるとき、熱処理成形体の熱分解によって発生するガスは、連通路Ｃｐ２２を通って、反応容器２０の外部に排出される。その後、容器の温度が温度Ｔ３となるように加熱されるとき、溶融した溶融前ろう材３１ｄが、収容部材２１の端部２１ａと蓋部材２３の外周部２３ａとの間で、反応容器２０の周方向に広がることで、収容部材２１と蓋部材２３とを反応容器２０の全周で接合することができる。
【0096】
以上説明した、本実施形態の化学蓄熱反応器１の製造方法によれば、収容部材２１の端部２１ａと蓋部材２３の外周部２３ａとの間に、複数の溶融前ろう材３１ｄを並べる。これにより、加熱工程において、熱処理成形体の熱分解によって発生するガスを、連通路Ｃｐ２２を介して反応容器２０の外部に排出したのち、収容部材２１と蓋部材２３とをろう付することができる。これにより、一度の加熱によって、反応容器２０に化学蓄熱材１１が収容された化学蓄熱反応器１を製造することができるため、製造時間を短縮することができる。
【0097】
＜第９実施形態＞
図１９は、第９実施形態の化学蓄熱反応器の製造方法を説明する模式図である。第９実施形態の化学蓄熱反応器１の製造方法は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１の製造方法と比較すると、反応容器に塗布されるろう材の位置および数が異なる。
図１９は、第９実施形態の化学蓄熱反応器の製造方法を説明する模式図である。第９実施形態の化学蓄熱反応器１の製造方法は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１の製造方法と比較すると、反応容器に塗布されるろう材の位置および数が異なる。
【0098】
本実施形態の化学蓄熱反応器１を製造するとき、ろう材３１となる複数の溶融前ろう材３１ｅは、収容部材２１の端部２１ａと蓋部材２３の外周部２３ａとの間に配置される。具体的には、２個の溶融前ろう材３１ｄは、図１９に示すように、化学蓄熱反応器１の軸心Ｃ１を挟むように配置される。２個の溶融前ろう材３１ｄの間には、反応容器２０の空間２０ａと外側とを連通する連通路Ｃｐ２２が形成される。なお、図１９では、収容部材２１、蓋部材２３、筒状部材２５、および、溶融前ろう材３１ｅ、３２ｃの位置関係がわかるように、便宜的に、これらの構成要素にハッチングを施している。
【0099】
化学蓄熱反応器１を製造するとき、加熱工程において、容器の温度が温度Ｔ２となるように加熱されるとき、熱処理成形体の熱分解によって発生するガスは、連通路Ｃｐ２２を通って、反応容器２０の外部に排出される。その後、容器の温度が温度Ｔ３となるように加熱されるとき、溶融した溶融前ろう材３１ｅが、収容部材２１の端部２１ａと蓋部材２３の外周部２３ａとの間で、反応容器２０の周方向に広がることで、収容部材２１と蓋部材２３とを反応容器２０の全周で接合することができる。
【0100】
以上説明した、本実施形態の化学蓄熱反応器１の製造方法によれば、収容部材２１の端部２１ａと蓋部材２３の外周部２３ａとの間に、複数の溶融前ろう材３１ｅを並べる。これにより、加熱工程において、熱処理成形体の熱分解によって発生するガスを、連通路Ｃｐ２２を介して反応容器２０の外部に排出したのち、収容部材２１と蓋部材２３とをろう付することができる。これにより、一度の加熱によって、反応容器２０に化学蓄熱材１１が収容された化学蓄熱反応器１を製造することができるため、製造時間を短縮することができる。
【0101】
＜第１０実施形態＞
図２０は、第１０実施形態の化学蓄熱反応器の概略構成を示す模式図である。図２１は、本実施形態の化学蓄熱反応器の断面図である。第１０実施形態の化学蓄熱反応器８は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１と比較すると、反応容器の内部にスペーサを備える点が異なる。
図２０は、第１０実施形態の化学蓄熱反応器の概略構成を示す模式図である。図２１は、本実施形態の化学蓄熱反応器の断面図である。第１０実施形態の化学蓄熱反応器８は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１と比較すると、反応容器の内部にスペーサを備える点が異なる。
【0102】
本実施形態の化学蓄熱反応器８は、化学蓄熱材１１と、反応容器２０と、ろう材３１、３２と、スペーサ５０と、を備える。スペーサ５０は、熱伝導性が高い金属から形成されている網目状の部材であって、化学蓄熱材１１を囲むように形成されている。
【0103】
スペーサ５０は、上部５１ａと、底部５１ｂと、筒状部５１ｃと、を備える。上部５１ａは、化学蓄熱材１１の上部１１ａと蓋部材２３との間に配置されており、略円形形状を有する。上部５１ａは、化学蓄熱材１１の上部１１ａと蓋部材２３とに接触し、上部１１ａと蓋部材２３との間に、気体が流通可能な内部流路５２ａを形成する。底部５１ｂは、化学蓄熱材１１の底部１１ｂと収容部材２１の底部２７との間に配置されており、略円形形状を有する。底部５１ｂは、化学蓄熱材１１の底部１１ｂと収容部材２１の底部２７とに接触し、底部１１ｂと底部２７との間に、気体が流通可能な内部流路５２ｂを形成する。筒状部５１ｃは、化学蓄熱材１１の外周部１１ｃと収容部材２１の筒状部２９との間に配置されている筒形状の部位である。筒状部５１ｃは、化学蓄熱材１１の外周部１１ｃと収容部材２１の筒状部２９とに接触し、外周部１１ｃと筒状部２９との間に、気体が流通可能な内部流路５２ｃを形成する。内部流路５２ａ、５２ｂ、５２ｃのそれぞれには、化学蓄熱反応器８を製造するときに熱処理成形体の熱分解によって発生するガスや、化学蓄熱反応器８において蓄熱と放熱とを繰り返すときに、水蒸気が流れる。
【0104】
以上説明した、本実施形態の化学蓄熱反応器８によれば、反応容器２０は、化学蓄熱材１１が収容される空間２０ａと外側とを連通する筒状部材２５を備えている。また、反応容器２０の内側には、化学蓄熱材１１の周囲に内部流路５２ａ、５２ｂ、５２ｃを形成するスペーサ５０が設けられている。これにより、化学蓄熱反応器８を製造するとき、熱処理成形体の熱分解によって発生するガスは、内部流路５２ａ、５２ｂ、５２ｃと筒状部材２５を通って複数の部材からなる容器の外部に排出される。これにより、熱処理成形体の熱分解によって発生するガスと溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃ（図２０参照）との接触が抑制されるため、ガスとの接触によるろう材３１、３２の劣化が抑制される。したがって、一度の加熱によって、化学蓄熱材１１が収容された複数の部材を確実に接合することができるため、化学蓄熱反応器８の製造時間を短縮することができる。
【0105】
＜第１１実施形態＞
図２２は、第１１実施形態の化学蓄熱反応器の概略構成を示す模式図である。図２３は、本実施形態の化学蓄熱反応器の断面図である。第１１実施形態の化学蓄熱反応器９は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１と比較すると、１つの反応容器に複数の化学蓄熱材が収容されている点が異なる。
図２２は、第１１実施形態の化学蓄熱反応器の概略構成を示す模式図である。図２３は、本実施形態の化学蓄熱反応器の断面図である。第１１実施形態の化学蓄熱反応器９は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１と比較すると、１つの反応容器に複数の化学蓄熱材が収容されている点が異なる。
【0106】
本実施形態の化学蓄熱反応器９は、複数の化学蓄熱材１１と、反応容器２０と、ろう材３１、３２と、複数のフィルタ１２と、を備える。フィルタ１２は、化学蓄熱材１１を囲むように形成されている網目状の部材である。フィルタ１２は、熱伝導性が高い金属から形成されており、両端に開口が形成されている筒形状を有している。フィルタ１２は、１つの反応容器２０に収容される複数の化学蓄熱材１１のそれぞれの外側に取り付けられている。
【0107】
本実施形態では、反応容器２０には、１つの化学蓄熱材１１と１つのフィルタ１２とを組み合わせたユニット１３が７個収容されている。７個のユニット１３は、図２３に示すように、ｘ軸方向に沿って、２個のユニット１３が並べられている列と、３個のユニット１３が並べられている列と、２個のユニット１３が並べられている列とが、ｙ軸方向に沿って並べて配置されている。これにより、隣接するユニット１３の間や、ユニット１３と収容部材２１の内周面２１ｈとの間には、気体が流通可能な内部流路２０ｂが形成される。内部流路２０ｂには、化学蓄熱反応器９を製造するときに熱処理成形体の加熱によって発生するガスや、化学蓄熱反応器９において蓄熱と放熱とを繰り返すときに、水蒸気が流れる。
【0108】
以上説明した、本実施形態の化学蓄熱反応器９によれば、反応容器２０には、化学蓄熱材１１とフィルタ１２とを組み合わせたユニット１３が７個収容されており、隣接するユニット１３の間やユニット１３と収容部材２１の内周面２１ｈとの間には、内部流路２０ｂが形成される。これにより、化学蓄熱反応器９を製造するとき、熱処理成形体の熱分解によって発生するガスは、内部流路２０ｂと筒状部材２５を通って複数の部材からなる容器の外部に排出される。これにより、熱処理成形体の熱分解によって発生するガスと溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃ（図２２参照）との接触が抑制されるため、ガスとの接触によるろう材３１、３２の劣化が抑制される。したがって、一度の加熱によって、化学蓄熱材１１が収容された複数の部材を確実に接合することができるため、化学蓄熱反応器９の製造時間を短縮することができる。
【0109】
＜第１２実施形態＞
図２４は、第１２実施形態の化学蓄熱反応器の概略構成を示す模式図である。図２５は、本実施形態の化学蓄熱反応器の断面図である。第１２実施形態の化学蓄熱反応器１０は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１と比較すると、反応容器の内部に複数の化学蓄熱材を拘束する拘束部材を備える点が異なる。
図２４は、第１２実施形態の化学蓄熱反応器の概略構成を示す模式図である。図２５は、本実施形態の化学蓄熱反応器の断面図である。第１２実施形態の化学蓄熱反応器１０は、第１実施形態の化学蓄熱反応器１と比較すると、反応容器の内部に複数の化学蓄熱材を拘束する拘束部材を備える点が異なる。
【0110】
本実施形態の化学蓄熱反応器１０は、複数の化学蓄熱材１１と、反応容器２０と、ろう材３１、３２と、拘束部材１４と、を備える。拘束部材１４は、反応容器２０の内側に配置されている。拘束部材１４には、複数の化学蓄熱材１１のそれぞれを挿入可能な穴１４ａが形成されている。拘束部材１４は、円柱形状を有しており、外径が収容部材２１の内径とほぼ同じになるように形成されている。これにより、拘束部材１４は、複数の穴１４ａのそれぞれに複数の化学蓄熱材１１を挿入された状態で収容部材２１に収容されると、収容部材２１に対する化学蓄熱材１１の位置を固定することができる。
【0111】
拘束部材１４は、熱伝導性が高い金属の繊維から形成されている多孔質体であり、内部に、気体が流通可能な内部流路を有する。この内部流路は、化学蓄熱反応器１０を製造するときに熱処理成形体の加熱によって発生するガスや、化学蓄熱反応器１０において蓄熱と放熱とを繰り返すための水蒸気が流れる。なお、拘束部材１４を形成する材料は、金属材料に限らず、カーボン、アルミナやＳｉＣなどのセラミック、シリカ、樹脂などの非金属材料などが含まれていてもよい。
【0112】
以上説明した、本実施形態の化学蓄熱反応器１０によれば、反応容器２０には、複数の化学蓄熱材１１が挿入された拘束部材１４が収容されている。拘束部材１４は、多孔質体であるため、化学蓄熱反応器１０を製造するとき、熱処理成形体の熱分解によって発生するガスを、自身の細孔を介して複数の部材からなる容器の外部に排出することができる。これにより、熱処理成形体の熱分解によって発生するガスと溶融前ろう材３１ｃ、３２ｃ（図２４参照）との接触が抑制されるため、ガスとの接触によるろう材３１、３２の劣化が抑制される。したがって、一度の加熱によって、化学蓄熱材１１が収容された複数の部材を確実に接合することができるため、化学蓄熱反応器１０の製造時間を短縮することができる。
【0113】
＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【0114】
［変形例１］
上述の実施形態では、化学蓄熱材は、酸化カルシウムであるとし、反応媒体を水であるとした。化学蓄熱材と、反応媒体との組み合わせはこれに限定されない。反応媒体と結合することで発熱し、前記反応媒体が脱離することで蓄熱する材料であればよい。また、熱分解によって酸化カルシウムとなる材料（熱処理材）を炭酸カルシウムであるとしたが、熱処理材はこれに限定されない。熱分解によって化学蓄熱材になる材料であればよい。
上述の実施形態では、化学蓄熱材は、酸化カルシウムであるとし、反応媒体を水であるとした。化学蓄熱材と、反応媒体との組み合わせはこれに限定されない。反応媒体と結合することで発熱し、前記反応媒体が脱離することで蓄熱する材料であればよい。また、熱分解によって酸化カルシウムとなる材料（熱処理材）を炭酸カルシウムであるとしたが、熱処理材はこれに限定されない。熱分解によって化学蓄熱材になる材料であればよい。
【0115】
［変形例２］
第１実施形態では、ろう材３１の残存部３１ｂの長さＬ３１は、２０ｍｍ以内であるとし、ろう材３２の残存部３２ｂの長さＬ３２は、２０ｍｍ以内であるとした。第２実施形態では、ろう材３３の残存部３３ｂの長さＬ３３は、２０ｍｍ以内であるとした。第３実施形態では、ろう材３４の残存部３４ｂの長さＬ３４は、２０ｍｍ以内であるとした。しかしながら、ろう材の残存部の長さは、これに限定されず、２０ｍｍより長くてもよい。
第１実施形態では、ろう材３１の残存部３１ｂの長さＬ３１は、２０ｍｍ以内であるとし、ろう材３２の残存部３２ｂの長さＬ３２は、２０ｍｍ以内であるとした。第２実施形態では、ろう材３３の残存部３３ｂの長さＬ３３は、２０ｍｍ以内であるとした。第３実施形態では、ろう材３４の残存部３４ｂの長さＬ３４は、２０ｍｍ以内であるとした。しかしながら、ろう材の残存部の長さは、これに限定されず、２０ｍｍより長くてもよい。
【0116】
［変形例３］
上述の実施形態では、化学蓄熱反応器の製造方法において、ろう材を溶融させる温度Ｔ３は、化学蓄熱材１１の耐熱温度Ｔ４よりも低いとした。しかしながら、温度Ｔ３は、耐熱温度Ｔ４以上であってもよい。ろう材を溶融させる温度Ｔ３を化学蓄熱材１１の耐熱温度Ｔ４より低くすることで、化学蓄熱材１１の焼きしまりを抑制することができるため、化学蓄熱材１１の反応性の低下を抑制することができる。
上述の実施形態では、化学蓄熱反応器の製造方法において、ろう材を溶融させる温度Ｔ３は、化学蓄熱材１１の耐熱温度Ｔ４よりも低いとした。しかしながら、温度Ｔ３は、耐熱温度Ｔ４以上であってもよい。ろう材を溶融させる温度Ｔ３を化学蓄熱材１１の耐熱温度Ｔ４より低くすることで、化学蓄熱材１１の焼きしまりを抑制することができるため、化学蓄熱材１１の反応性の低下を抑制することができる。
【0117】
［変形例４］
上述の実施形態では、収容部材２１などの反応容器２０、４０を形成する部材は、ステンレスから形成されるとした。反応容器２０、４０を形成する部材は、ステンレス以外の材料から形成されていてもよい。また、ろう材３１は、リンを含むとしたが、リンを含んでいなくてもよい。
上述の実施形態では、収容部材２１などの反応容器２０、４０を形成する部材は、ステンレスから形成されるとした。反応容器２０、４０を形成する部材は、ステンレス以外の材料から形成されていてもよい。また、ろう材３１は、リンを含むとしたが、リンを含んでいなくてもよい。
【0118】
［変形例５］
上述の実施形態では、ろう材３１となる溶融前ろう材３１ｃは、収容部材２１の全周にわたって塗布されるとした。収容部材２１と蓋部材２３とを接合するために収容部材２１の端部２１ａと蓋部材２３の外周部２３ａとの間に流れ込む溶融前ろう材が塗布される場所は、これに限定されない。
上述の実施形態では、ろう材３１となる溶融前ろう材３１ｃは、収容部材２１の全周にわたって塗布されるとした。収容部材２１と蓋部材２３とを接合するために収容部材２１の端部２１ａと蓋部材２３の外周部２３ａとの間に流れ込む溶融前ろう材が塗布される場所は、これに限定されない。
【0119】
図２６は、ろう材を塗布する位置の第１の変形例を説明する図である。図２６に示すように、収容部材２１と蓋部材２３とを接合するための溶融前ろう材は、収容部材２１の端面２１ｂと、蓋部材２３の端面２３ｃとの両方に塗布してもよい。これにより、溶融前ろう材は、収容部材２１の端部２１ａと蓋部材２３の外周部２３ａとの間にさらに流れ込みやすくなるため、収容部材２１と蓋部材２３とを確実に接合することができる。また、蓋部材２３の端面２３ｃ上にのみ塗布してもよいし、収容部材２１の端面２１ｂおよび蓋部材２３の端面２３ｃの少なくとも一方の複数個所に塗布してもよい。
【0120】
［変形例６］
上述の実施形態では、ろう材３２となる溶融前ろう材３２ｃは、蓋部材２３の内周側の全周にわたって塗布されるとした。蓋部材２３と筒状部材２５、４５とを接合するために蓋部材２３の内周部２３ｂと筒状部材２５、４５との間に流れ込む溶融前ろう材が塗布される場所は、これに限定されない。
上述の実施形態では、ろう材３２となる溶融前ろう材３２ｃは、蓋部材２３の内周側の全周にわたって塗布されるとした。蓋部材２３と筒状部材２５、４５とを接合するために蓋部材２３の内周部２３ｂと筒状部材２５、４５との間に流れ込む溶融前ろう材が塗布される場所は、これに限定されない。
【0121】
図２７は、ろう材を塗布する位置の第２の変形例を説明する図である。図２７に示すように、蓋部材２３と筒状部材２５とを接合するための溶融前ろう材は、蓋部材２３の端面２３ｃと筒状部材２５の外表面２５ｂの両方に塗布してもよい。これにより、溶融前ろう材は、蓋部材２３の内周部２３ｂと筒状部材２５との間にさらに流れ込みやすくなるため、蓋部材２３と筒状部材２５とを確実に接合することができる。また、蓋部材２３の端面２３ｃおよび筒状部材２５の外表面２５ｂの少なくとも一方の複数個所に塗布してもよい。
【0122】
［変形例７］
上述の実施形態では、ろう材３４となる溶融前ろう材３４ｃは、底部２７の端面２７ｂ上に、筒状部材４５の全周に沿うように塗布されるとした。底部２７と筒状部材４５とを接合するために底部２７の内周面２７ａと筒状部材４５との間に流れ込む溶融前ろう材が塗布される場所は、これに限定されない。
上述の実施形態では、ろう材３４となる溶融前ろう材３４ｃは、底部２７の端面２７ｂ上に、筒状部材４５の全周に沿うように塗布されるとした。底部２７と筒状部材４５とを接合するために底部２７の内周面２７ａと筒状部材４５との間に流れ込む溶融前ろう材が塗布される場所は、これに限定されない。
【0123】
図２８は、ろう材を塗布する位置の第３の変形例を説明する図である。図２８に示すように、収容部材２１の底部２７と筒状部材４５とを接合するための溶融前ろう材は、底部２７の端面２７ｂと筒状部材４５のｚ軸方向のマイナス側の端面４５ｄの両方に塗布してもよい。これにより、溶融前ろう材は、収容部材２１の底部２７と筒状部材４５との間にさらに流れ込みやすくなるため、収容部材２１と筒状部材４５とを確実に接合することができる。また、底部２７の端面２７ｂおよび筒状部材４５の端面４５ｄの少なくとも一方の複数個所に塗布してもよい。
【0124】
以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。
【符号の説明】
【0125】
１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０…化学蓄熱反応器
１１…化学蓄熱材
１２…フィルタ
１４…拘束部材
２０，４０…反応容器
２０ｂ，４６，４７，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ…内部流路
３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８…ろう材
３１ａ，３２ａ，３４ａ，３５ａ，３６ａ，３７ａ，３８ａ…ろう付部
３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ，３５ｂ，３６ｂ，３７ｂ，３８ｂ…残存部
４５…筒状部材
５０…スペーサ
Ｔ２…温度
Ｔ３…温度
Ｔ４…耐熱温度
１１…化学蓄熱材
１２…フィルタ
１４…拘束部材
２０，４０…反応容器
２０ｂ，４６，４７，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ…内部流路
３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８…ろう材
３１ａ，３２ａ，３４ａ，３５ａ，３６ａ，３７ａ，３８ａ…ろう付部
３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ，３５ｂ，３６ｂ，３７ｂ，３８ｂ…残存部
４５…筒状部材
５０…スペーサ
Ｔ２…温度
Ｔ３…温度
Ｔ４…耐熱温度
【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】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】