JP2013113565A - Chemical heat pump - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemical heat pump allowing the progress of a chemical reaction even if no supply of heat from the outside and reducing a loss of reaction heat generated by the chemical reaction.SOLUTION: The chemical heat pump 10 includes a reactor 12 storing a chemical reaction material, and including a heat recovery apparatus 26 recovering reaction heat generated by the chemical reaction of the chemical reaction material, and a regenerating heat source 16 for returning the chemical reaction material after the chemical reaction into its original state; a medium storage container 14 storing a reaction medium for reacting on the chemical reaction material; and a communicating pipe 20 connecting the medium storage container 14 to the heat recovery apparatus 26 through a medium transporting means 22 for transporting the reaction medium in the medium storage container 14 to the reactor 12, and a flow regulating means 24 for regulating the flow of the reaction medium transported from the medium storage container 14 to the reactor 12, and connecting the heat recovery apparatus 26 to the reactor 12 through an external heat exchanger 28 supplying heat recovered by the heat recovery apparatus 26, to the outside.

Description

本発明は、ケミカルヒートポンプに関する。   The present invention relates to a chemical heat pump.

外気温が高いときには、水の蒸発潜熱を利用して冷熱を取り出し、外気温が低いときには化学反応物質の反応熱を利用して温熱を取り出すことができるケミカルヒートポンプは、従来から知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。   A chemical heat pump that can take out cold heat using the latent heat of vaporization of water when the outside air temperature is high, and can take out heat using the reaction heat of the chemical reactant when the outside air temperature is low is conventionally known ( For example, see Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開平６−２１３５２９号公報JP-A-6-213529 特開２００３−２１４７２１号公報JP 2003-214721 A

しかしながら、特許文献１に記載されているケミカルヒートポンプでは、外気温が低いときに、化学反応を進ませるための熱供給源が別途必要となる。これに対し、特許文献２に記載されているケミカルヒートポンプでは、化学反応物質の反応熱を、熱輸送媒体が封入された循環ループを通じて熱輸送するため、別途熱供給源が必要とされない。   However, the chemical heat pump described in Patent Document 1 requires a separate heat supply source for advancing chemical reaction when the outside air temperature is low. On the other hand, in the chemical heat pump described in Patent Document 2, the heat of reaction of the chemical reactant is transported through the circulation loop in which the heat transport medium is enclosed, so that no separate heat supply source is required.

しかしながら、この特許文献２に記載されているケミカルヒートポンプでは、循環ループを構成する加熱管の温度が高温になってしまうため、熱輸送媒体の熱伝導及び自然対流により、化学反応によって発生する反応熱の熱ロスが大きくなってしまう。   However, in the chemical heat pump described in Patent Document 2, since the temperature of the heating pipe constituting the circulation loop becomes high, reaction heat generated by a chemical reaction due to heat conduction and natural convection of the heat transport medium. Heat loss will increase.

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、外部からの熱供給が無くても化学反応を進ませられるとともに、化学反応によって発生する反応熱の熱ロスを低減できるケミカルヒートポンプを得ることを目的とする。   Therefore, in view of the above circumstances, the present invention has an object to obtain a chemical heat pump that can advance a chemical reaction even without external heat supply and can reduce heat loss of reaction heat generated by the chemical reaction. .

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載のケミカルヒートポンプは、化学反応物質を収容するとともに、前記化学反応物質の化学反応によって発生した反応熱を回収する熱回収器と、化学反応後の前記化学反応物質を元の状態に戻すための再生加熱源と、を備えた反応器と、前記化学反応物質と反応させる液体及び気体からなる反応媒体を収容する媒体貯蔵容器と、前記媒体貯蔵容器内の前記反応媒体を前記反応器へ輸送するための媒体輸送手段と、前記媒体貯蔵容器から前記反応器へ輸送される前記反応媒体の流量を開閉部材の開度によって調整する流量調整手段と、を介して、前記媒体貯蔵容器と前記熱回収器とを接続するとともに、前記熱回収器によって回収された温熱を外部へ供給する外部熱交換器を介して、前記熱回収器と前記反応器とを接続する連通管と、前記開閉部材の開度を制御する制御手段と、を有することを特徴としている。   In order to achieve the above object, a chemical heat pump according to claim 1 according to the present invention includes a heat recovery unit that stores a chemical reaction material and recovers reaction heat generated by a chemical reaction of the chemical reaction material. A reaction heating source for returning the chemical reactant after the chemical reaction to its original state, and a medium storage container for containing a reaction medium composed of a liquid and a gas to be reacted with the chemical reactant. A medium transport means for transporting the reaction medium in the medium storage container to the reactor, and a flow rate of the reaction medium transported from the medium storage container to the reactor is adjusted by an opening degree of the opening / closing member. The medium storage container and the heat recovery device are connected via a flow rate adjusting means, and the front side is connected via an external heat exchanger for supplying the heat recovered by the heat recovery device to the outside. A communicating pipe connecting the heat recovery device wherein the reactor is characterized by having a control means for controlling the opening of the closing member.

請求項１に記載の発明によれば、化学反応物質を収容した反応器に熱回収器が備えられるとともに、反応媒体を収容した媒体貯蔵容器と反応器とを接続する連通管に、その熱回収器と外部熱交換器とが接続されている。したがって、外部熱交換器から外部へ温熱を供給する放熱時において、外部からの熱供給が無くても、化学反応を進ませることができる。また、化学反応後の化学反応物質を元の状態に戻す再生時において、それによって発生する気体で連通管内を満たすことができるため、断熱性を確保することができ、化学反応によって発生する反応熱の熱ロスを低減することができる。   According to the first aspect of the present invention, the reactor containing the chemical reactant is provided with the heat recovery device, and the heat recovery is connected to the communication pipe connecting the medium storage container containing the reaction medium and the reactor. And the external heat exchanger are connected. Therefore, at the time of heat dissipation for supplying warm heat from the external heat exchanger, the chemical reaction can be advanced even without external heat supply. In addition, during regeneration to return the chemical reactant after the chemical reaction to the original state, the gas generated thereby can fill the communication pipe, so heat insulation can be ensured, and the reaction heat generated by the chemical reaction can be ensured. Heat loss can be reduced.

また、本発明に係る請求項２に記載のケミカルヒートポンプは、化学反応物質を収容するとともに、前記化学反応物質の化学反応によって発生した反応熱を回収する熱回収器と、化学反応後の前記化学反応物質を元の状態に戻すための再生加熱源と、を備えた反応器と、前記化学反応物質と反応させる液体及び気体からなる反応媒体を収容する媒体貯蔵容器と、前記媒体貯蔵容器内の前記反応媒体を循環させるための媒体輸送手段と、循環させる前記反応媒体の流量を第１開閉部材の開度によって調整する第１流量調整手段と、を介して、前記媒体貯蔵容器の前記反応媒体の液体と接する部位と前記熱回収器とを接続するとともに、前記熱回収器によって回収された温熱を外部へ供給する外部熱交換器を介して、前記熱回収器と前記媒体貯蔵容器の前記反応媒体の気体と接する部位とを接続する第１連通管と、前記媒体貯蔵容器と前記反応器との間で輸送される前記反応媒体の気体の流量を第２開閉部材の開度によって調整する第２流量調整手段を介して、前記媒体貯蔵容器の前記反応媒体の気体と接する部位と前記反応器とを接続する第２連通管と、前記第１開閉部材の開度及び前記第２開閉部材の開度を制御する制御手段と、を有することを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the chemical heat pump according to the present invention, wherein the chemical heat pump accommodates the chemical reaction material and collects the heat of reaction generated by the chemical reaction of the chemical reaction material, and the chemical after the chemical reaction. A regenerative heating source for returning the reactant to its original state, a medium storage container containing a reaction medium comprising a liquid and a gas to be reacted with the chemical reactant, and a medium storage container Via the medium transporting means for circulating the reaction medium and the first flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the circulating reaction medium according to the opening degree of the first opening / closing member, the reaction medium of the medium storage container The heat recovery device and the medium storage are connected via an external heat exchanger that connects the portion in contact with the liquid and the heat recovery device and supplies the heat recovered by the heat recovery device to the outside. A first communication pipe that connects a portion of the reactor that contacts the gas of the reaction medium, and a flow rate of the gas of the reaction medium that is transported between the medium storage container and the reactor. A second communication pipe that connects the reactor with the portion of the medium storage container that is in contact with the gas of the reaction medium, the opening of the first opening / closing member, and the first And a control means for controlling the opening degree of the two opening / closing members.

請求項２に記載の発明によれば、化学反応物質を収容した反応器に熱回収器が備えられるとともに、媒体貯蔵容器内の反応媒体を循環させる第１連通管に、その熱回収器と外部熱交換器とが接続されている。そして、媒体貯蔵容器の反応媒体の気体と接する部位と反応器とが第２連通管によって接続されている。したがって、外部熱交換器から外部へ温熱を供給する放熱時において、外部からの熱供給が無くても、化学反応を進ませることができる。また、化学反応後の化学反応物質を元の状態に戻す再生時において、それによって発生する気体で第２連通管内及び第１連通管内を満たすことができるため、断熱性を確保することができ、化学反応によって発生する反応熱の熱ロスを低減することができる。   According to the second aspect of the present invention, the reactor containing the chemical reactant is provided with the heat recovery device, and the first communication pipe for circulating the reaction medium in the medium storage container is connected to the heat recovery device and the outside. The heat exchanger is connected. And the site | part which contact | connects the gas of the reaction medium of a medium storage container, and the reactor are connected by the 2nd communicating pipe. Therefore, at the time of heat dissipation for supplying warm heat from the external heat exchanger, the chemical reaction can be advanced even without external heat supply. In addition, at the time of regeneration to return the chemical reaction substance after the chemical reaction to the original state, the gas generated thereby can fill the second communication pipe and the first communication pipe, so that heat insulation can be ensured, It is possible to reduce the heat loss of reaction heat generated by the chemical reaction.

また、請求項３に記載のケミカルヒートポンプは、請求項２に記載のケミカルヒートポンプであって、前記第１流量調整手段と前記熱回収器との間の前記第１連通管から分岐されるとともに、前記反応媒体の液体の流量を第３開閉部材の開度によって調整する第３流量調整手段と、冷熱を外部へ供給する蒸発器と、を介して、前記反応器に接続された第３連通管を有し、前記制御手段は、前記第３開閉部材の開度を制御することを特徴としている。   Further, the chemical heat pump according to claim 3 is the chemical heat pump according to claim 2, wherein the chemical heat pump is branched from the first communication pipe between the first flow rate adjusting means and the heat recovery unit, A third communication pipe connected to the reactor via a third flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the liquid of the reaction medium according to the opening degree of the third opening / closing member and an evaporator for supplying cold heat to the outside. The control means controls the opening degree of the third opening / closing member.

請求項３に記載の発明によれば、第１連通管から分岐された第３連通管に蒸発器が接続されているので、その蒸発器により外部へ冷熱を供給することができる。   According to the invention described in claim 3, since the evaporator is connected to the third communication pipe branched from the first communication pipe, cold heat can be supplied to the outside by the evaporator.

また、請求項４に記載のケミカルヒートポンプは、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のケミカルヒートポンプであって、前記媒体貯蔵容器の上部に凝縮器が備えられていることを特徴としている。   Moreover, the chemical heat pump of Claim 4 is a chemical heat pump of any one of Claims 1-3, Comprising: The condenser is provided in the upper part of the said medium storage container. It is said.

請求項４に記載の発明によれば、媒体貯蔵容器の上部に凝縮器が備えられているので、再生時において、凝縮器によって液化した反応媒体を重力の作用によって媒体貯蔵容器内へ戻すことができる。したがって、媒体貯蔵容器内における凝縮性能を向上させることができるとともに、液化した反応媒体を媒体貯蔵容器内へ戻すための動力を不要にでき、コストの低減を図ることができる。   According to the invention described in claim 4, since the condenser is provided on the upper part of the medium storage container, the reaction medium liquefied by the condenser can be returned into the medium storage container by the action of gravity during regeneration. it can. Therefore, the condensation performance in the medium storage container can be improved, and the power for returning the liquefied reaction medium into the medium storage container can be made unnecessary, so that the cost can be reduced.

また、請求項５に記載のケミカルヒートポンプは、請求項２又は請求項３に記載のケミカルヒートポンプであって、前記第２流量調整手段と前記媒体貯蔵容器との間の前記第２連通管に凝縮器が接続されるとともに、前記凝縮器と熱交換する熱交換手段が備えられていることを特徴としている。   The chemical heat pump according to claim 5 is the chemical heat pump according to claim 2 or 3, wherein the chemical heat pump is condensed in the second communication pipe between the second flow rate adjusting means and the medium storage container. And a heat exchange means for exchanging heat with the condenser.

請求項５に記載の発明によれば、第２連通管に凝縮器が接続されているので、再生時において、反応器側から媒体貯蔵容器側へ反応媒体の流れが一方向になる。したがって、スムーズな凝縮が実現できる。   According to the invention described in claim 5, since the condenser is connected to the second communication pipe, the flow of the reaction medium is unidirectional from the reactor side to the medium storage container side during regeneration. Therefore, smooth condensation can be realized.

また、請求項６に記載のケミカルヒートポンプは、請求項５に記載のケミカルヒートポンプであって、前記外部熱交換器と前記媒体貯蔵容器との間の前記第１連通管と、前記第２流量調整手段と前記凝縮器との間の前記第２連通管と、が方向切換弁を介して接続されていることを特徴としている。   The chemical heat pump according to claim 6 is the chemical heat pump according to claim 5, wherein the first communication pipe between the external heat exchanger and the medium storage container, and the second flow rate adjustment. The second communication pipe between the means and the condenser is connected via a direction switching valve.

請求項６に記載の発明によれば、第１連通管と第２連通管とが方向切換弁を介して接続されているので、第１連通管によって戻される反応媒体を凝縮器で放熱した後に、媒体貯蔵容器内へ戻すことができる。つまり、これによれば、媒体貯蔵容器内の反応媒体の温度上昇を最小限に抑制することができ、温熱よりも冷熱が必要な条件下で、より温度の低い冷熱を供給することができる。   According to the invention described in claim 6, since the first communication pipe and the second communication pipe are connected via the direction switching valve, the reaction medium returned by the first communication pipe is radiated by the condenser. Can be returned to the media storage container. That is, according to this, the temperature rise of the reaction medium in a medium storage container can be suppressed to the minimum, and cold heat having a lower temperature can be supplied under conditions that require cold heat rather than hot heat.

また、請求項７に記載のケミカルヒートポンプは、請求項１に記載のケミカルヒートポンプであって、前記流量調整手段と前記熱回収器との間の前記連通管から分岐されるとともに、前記反応媒体の液体の流量を分岐開閉部材の開度によって調整する分岐流量調整手段と、冷熱を外部へ供給する蒸発器と、を介して、前記反応器に接続された分岐連通管を有し、前記制御手段は、前記分岐開閉部材の開度を制御することを特徴としている。   The chemical heat pump according to claim 7 is the chemical heat pump according to claim 1, wherein the chemical heat pump is branched from the communication pipe between the flow rate adjusting means and the heat recovery unit, and A branch communication pipe connected to the reactor via a branch flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the liquid according to the opening degree of the branch opening and closing member and an evaporator for supplying cold heat to the outside; and the control means Is characterized by controlling the opening degree of the branch opening / closing member.

請求項７に記載の発明によれば、連通管から分岐された分岐連通管に蒸発器が接続されているので、その蒸発器により外部へ冷熱を供給することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, since the evaporator is connected to the branch communication pipe branched from the communication pipe, cold heat can be supplied to the outside by the evaporator.

以上のように、本発明によれば、外部からの熱供給が無くても化学反応を進ませられるとともに、化学反応によって発生する反応熱の熱ロスを低減できるケミカルヒートポンプを提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a chemical heat pump capable of causing a chemical reaction to proceed even without external heat supply and reducing heat loss of reaction heat generated by the chemical reaction.

第１実施形態に係るケミカルヒートポンプの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the chemical heat pump which concerns on 1st Embodiment. 第２実施形態に係るケミカルヒートポンプの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the chemical heat pump which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係るケミカルヒートポンプの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the chemical heat pump which concerns on 3rd Embodiment. 第４実施形態に係るケミカルヒートポンプの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the chemical heat pump which concerns on 4th Embodiment. 第５実施形態に係るケミカルヒートポンプの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the chemical heat pump which concerns on 5th Embodiment. 第６実施形態に係るケミカルヒートポンプの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the chemical heat pump which concerns on 6th Embodiment.

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、矢印ＵＰを反応器１２及び媒体貯蔵容器１４の上方向とする。また、液体や気体が流れる方向における上流側及び下流側を単に「上流側」、「下流側」という場合がある。更に、以下において「水」という場合は、液体の状態であり、気体の状態の「水蒸気」とは区別される。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. For convenience of explanation, the arrow UP is the upward direction of the reactor 12 and the medium storage container 14. Further, the upstream side and the downstream side in the direction in which the liquid or gas flows may be simply referred to as “upstream side” or “downstream side”. Further, in the following, the term “water” is in a liquid state, and is distinguished from a gas state “water vapor”.

＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態について説明する。図１で示すように、第１実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、化学反応物質を収容した反応器１２と、化学反応物質と反応する、液体及び気体からなる反応媒体を収容した媒体貯蔵容器１４と、を有している。なお、ここで言う、化学反応物質とは、例えば酸化カルシウム（ＣａＯ）等のアルカリ土類酸化物であり、液体及び気体からなる反応媒体とは、例えば水及び水蒸気（Ｈ２Ｏ）である。 <First Embodiment>
First, the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1, a chemical heat pump 10 according to the first embodiment includes a reactor 12 that contains a chemical reaction material, and a medium storage container 14 that contains a reaction medium composed of a liquid and a gas that reacts with the chemical reaction material. And have. Incidentally, here, the chemically reactive material, for example an alkaline earth oxide such as calcium oxide (CaO), and the reaction medium consisting of liquids and gases, for example, water and water vapor (H 2 O).

反応器１２内の下部には、化学反応物質の化学反応によって発生した反応熱を回収する熱回収器２６が備えられており、反応器１２内の上部には、化学反応物質の化学反応によって生成された生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）を元の化学反応物質（ＣａＯ）に戻すための再生加熱源１６が備えられている。そして、媒体貯蔵容器１４の下部（反応媒体の液体と接する部位）と反応器１２の上部（接続部）とは連通管２０によって連通接続されている。 A heat recovery unit 26 that recovers reaction heat generated by the chemical reaction of the chemical reactant is provided in the lower part of the reactor 12, and is generated in the upper part of the reactor 12 by a chemical reaction of the chemical reactant. A regeneration heating source 16 is provided to return the generated product (Ca (OH) 2 ) to the original chemical reaction material (CaO). The lower part of the medium storage container 14 (the part in contact with the liquid of the reaction medium) and the upper part of the reactor 12 (connection part) are connected in communication by a communication pipe 20.

なお、この連通管２０の中途部に熱回収器２６が連通接続されている。また、媒体貯蔵容器１４と熱回収器２６との間の連通管２０には、媒体貯蔵容器１４内の反応媒体（液体）を反応器１２へ輸送するための媒体（液体）輸送手段としてのポンプ２２と、媒体貯蔵容器１４から反応器１２へ輸送される反応媒体（液体）の流量を開閉部材２４Ａの開度によって調整する流量調整手段２４と、がそれぞれ連通接続されている。   A heat recovery unit 26 is connected in communication with the middle portion of the communication pipe 20. A communication pipe 20 between the medium storage container 14 and the heat recovery unit 26 is a pump as a medium (liquid) transporting means for transporting the reaction medium (liquid) in the medium storage container 14 to the reactor 12. 22 and a flow rate adjusting means 24 for adjusting the flow rate of the reaction medium (liquid) transported from the medium storage container 14 to the reactor 12 by the opening degree of the opening / closing member 24A are connected in communication with each other.

更に、熱回収器２６と反応器１２との間の連通管２０には、熱回収器２６によって回収された温熱を外部へ供給するための外部熱交換器２８が連通接続されている。つまり、この連通管２０には、媒体貯蔵容器１４から反応器１２へ反応媒体（液体）が流れる方向における上流側から下流側へかけて順に、ポンプ２２、流量調整手段２４（開閉部材２４Ａ）、熱回収器２６、外部熱交換器２８が連通接続されている。   Further, an external heat exchanger 28 is connected to the communication pipe 20 between the heat recovery unit 26 and the reactor 12 for supplying the heat recovered by the heat recovery unit 26 to the outside. That is, in this communication pipe 20, the pump 22, the flow rate adjusting means 24 (opening / closing member 24A), in order from the upstream side to the downstream side in the direction in which the reaction medium (liquid) flows from the medium storage container 14 to the reactor 12, A heat recovery unit 26 and an external heat exchanger 28 are connected in communication.

なお、外部熱交換器２８には、外部の温熱利用機器（図示省略）が熱交換可能に接続されている。また、このケミカルヒートポンプ１０には、流量調整手段２４における開閉部材２４Ａの開度を制御する制御手段１８が備えられている。また、再生加熱源１６は、電気的に接続されたヒーターで構成してもよいし、排熱を利用して加熱する構成などにしてもよい。   The external heat exchanger 28 is connected to an external heat utilization device (not shown) so that heat exchange is possible. Further, the chemical heat pump 10 is provided with a control means 18 for controlling the opening degree of the opening / closing member 24 </ b> A in the flow rate adjusting means 24. In addition, the regeneration heating source 16 may be configured by an electrically connected heater, or may be configured to heat using exhaust heat.

以上のような構成の第１実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０において、次にその作用について説明する。   Next, the operation of the chemical heat pump 10 according to the first embodiment configured as described above will be described.

媒体貯蔵容器１４に収容されている反応媒体（水）は、流量調整手段２４（制御手段１８によって制御された開閉部材２４Ａ）により、その流量が調整されつつ、ポンプ２２によって連通管２０内を輸送され、反応器１２内に供給される。すると、その反応媒体（水）と化学反応物質（ＣａＯ）とが化学反応を起こして反応熱が発生される。この反応熱は、熱回収器２６によって回収され、熱回収器２６内を流れる反応媒体（水）に温熱を与える。   The reaction medium (water) accommodated in the medium storage container 14 is transported through the communication pipe 20 by the pump 22 while the flow rate is adjusted by the flow rate adjusting means 24 (opening / closing member 24A controlled by the control means 18). And fed into the reactor 12. Then, the reaction medium (water) and the chemical reaction substance (CaO) cause a chemical reaction to generate reaction heat. This reaction heat is recovered by the heat recovery unit 26 and gives warm heat to the reaction medium (water) flowing in the heat recovery unit 26.

したがって、熱回収器２６内を流れる反応媒体（水）の一部（又は全部）は、その温熱によって気化される（水蒸気とされる）。そして、熱回収器２６によって回収された温熱で温められた反応媒体（水及び水蒸気）は、連通管２０内を輸送されて外部熱交換器２８内を流れる。これにより、外部熱交換器２８から外部の温熱利用機器へ熱交換され、その温熱利用機器で温熱が利用される。   Therefore, a part (or all) of the reaction medium (water) flowing in the heat recovery unit 26 is vaporized (made steam) by the heat. Then, the reaction medium (water and water vapor) warmed by the heat recovered by the heat recovery unit 26 is transported through the communication pipe 20 and flows through the external heat exchanger 28. As a result, heat is exchanged from the external heat exchanger 28 to an external heat utilization device, and the heat is utilized by the heat utilization device.

外部熱交換器２８を通過して熱交換された反応媒体（水及び水蒸気）は、反応器１２内へ供給され、化学反応物質（ＣａＯ）との化学反応に用いられる。ここで、熱回収器２６は、反応器１２内に設けられている。したがって、外部の温熱利用機器へ温熱を供給する放熱時において、反応器１２に対して外部から温熱を供給しなくても、化学反応を進ませることができる。   The reaction medium (water and water vapor) heat-exchanged through the external heat exchanger 28 is supplied into the reactor 12 and used for a chemical reaction with the chemical reactant (CaO). Here, the heat recovery unit 26 is provided in the reactor 12. Therefore, the chemical reaction can be advanced without supplying heat from the outside to the reactor 12 at the time of heat radiation for supplying the heat to the external heat utilizing device.

一方、反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）を元の化学反応物質（ＣａＯ）に戻す再生時には、再生加熱源１６によって反応器１２内を加熱する。すると、その反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）から、媒体貯蔵容器１４内に収容されている反応媒体の気体（水蒸気）と同じ気体（水蒸気）が生成される。そして、この生成された気体（水蒸気）は、反応媒体（水）のときとは逆方向で連通管２０内を輸送され、連通管２０内に溜まった液体の反応媒体（水）を媒体貯蔵容器１４内へ押し戻す。 On the other hand, during the regeneration for returning the product (Ca (OH) 2 ) in the reactor 12 to the original chemical reactant (CaO), the interior of the reactor 12 is heated by the regeneration heating source 16. Then, the same gas (water vapor) as the gas (water vapor) of the reaction medium accommodated in the medium storage container 14 is generated from the product (Ca (OH) 2 ) in the reactor 12. The generated gas (water vapor) is transported through the communication pipe 20 in the opposite direction to that of the reaction medium (water), and the liquid reaction medium (water) accumulated in the communication pipe 20 is used as a medium storage container. Push back into 14.

こうして、連通管２０内を逆輸送された気体（水蒸気）によって、連通管２０内が（熱回収器２６を過ぎて）開閉部材２４Ａまでドライな状態になったら、制御手段１８により開閉部材２４Ａを閉塞する。これにより、液体の反応媒体（水）が媒体貯蔵容器１４から熱回収器２６へ流れることが防止されるとともに、連通管２０内が気体（水蒸気）で満たされる。よって、連通管２０において、断熱性が確保され、反応器１２から連通管２０を介して放熱される反応熱の熱ロスを低減することができる。   In this way, when the inside of the communication pipe 20 becomes dry up to the opening / closing member 24A (passing through the heat recovery device 26) by the gas (water vapor) reversely transported in the communication pipe 20, the control means 18 opens the opening / closing member 24A. Block. Accordingly, the liquid reaction medium (water) is prevented from flowing from the medium storage container 14 to the heat recovery device 26, and the communication pipe 20 is filled with gas (water vapor). Therefore, in the communication pipe 20, heat insulation is ensured and the heat loss of the reaction heat radiated from the reactor 12 through the communication pipe 20 can be reduced.

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図２で示すように、第２実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、連通管２０の代わりに、媒体貯蔵容器１４の下部（反応媒体の液体と接する部位）と上部（反応媒体の気体と接する部位）とを連通接続する第１連通管３０と、媒体貯蔵容器１４の上部（反応媒体の気体と接する部位）と反応器１２の上部（接続部）とを連通接続する第２連通管３２と、を備えている点が、第１実施形態とは異なっている。 Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part equivalent to 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 2, the chemical heat pump 10 according to the second embodiment has a lower part (a part in contact with the liquid of the reaction medium) and an upper part (a part in contact with the gas in the reaction medium) instead of the communication pipe 20. ), A second communication pipe 32 that connects the upper part of the medium storage container 14 (the part in contact with the gas of the reaction medium) and the upper part (connection part) of the reactor 12; Is different from the first embodiment.

詳細には、第１連通管３０には、媒体貯蔵容器１４の下部から上部へ反応媒体（液体）が流れる方向における上流側から下流側へかけて順に、ポンプ２２、第１流量調整手段３４（第１開閉部材３４Ａ）、熱回収器２６、外部熱交換器２８が連通接続されている。なお、第１流量調整手段３４は、媒体貯蔵容器１４の下部から上部へ循環させる反応媒体（液体）の流量を第１開閉部材３４Ａの開度によって調整するようになっている。   Specifically, the first communication pipe 30 includes the pump 22 and the first flow rate adjusting means 34 (in order from the upstream side to the downstream side in the direction in which the reaction medium (liquid) flows from the lower part to the upper part of the medium storage container 14. The first opening / closing member 34A), the heat recovery unit 26, and the external heat exchanger 28 are connected in communication. The first flow rate adjusting means 34 adjusts the flow rate of the reaction medium (liquid) circulated from the lower part to the upper part of the medium storage container 14 by the opening degree of the first opening / closing member 34A.

そして、第２連通管３２には、媒体貯蔵容器１４の上部と反応器１２の上部との間で輸送される反応媒体（気体）の流量を第２開閉部材３６Ａの開度によって調整する第２流量調整手段３６が連通接続されている。なお、第１流量調整手段３４における第１開閉部材３４Ａの開度及び第２流量調整手段３６における第２開閉部材３６Ａの開度は、制御手段１８によって制御されるようになっている。   The second communication pipe 32 adjusts the flow rate of the reaction medium (gas) transported between the upper part of the medium storage container 14 and the upper part of the reactor 12 by the opening degree of the second opening / closing member 36A. A flow rate adjusting means 36 is connected in communication. The opening degree of the first opening / closing member 34A in the first flow rate adjusting means 34 and the opening degree of the second opening / closing member 36A in the second flow rate adjusting means 36 are controlled by the control means 18.

以上のような構成の第２実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０において、次にその作用について説明する。なお、上記第１実施形態と同等の作用については、その記載を適宜省略する。   Next, the operation of the chemical heat pump 10 according to the second embodiment configured as described above will be described. In addition, about the effect | action equivalent to the said 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted suitably.

第２流量調整手段３６の第２開閉部材３６Ａを制御手段１８によって開放させると、媒体貯蔵容器１４に収容されている気体の反応媒体（水蒸気）が、第２連通管３２によって反応器１２内に供給される。すると、その気体の反応媒体（水蒸気）と化学反応物質（ＣａＯ）とが化学反応を起こして反応熱が発生される。   When the second opening / closing member 36 </ b> A of the second flow rate adjusting means 36 is opened by the control means 18, the gaseous reaction medium (water vapor) accommodated in the medium storage container 14 is brought into the reactor 12 by the second communication pipe 32. Supplied. Then, the gaseous reaction medium (water vapor) and the chemical reaction substance (CaO) cause a chemical reaction to generate reaction heat.

一方、媒体貯蔵容器１４に収容されている液体の反応媒体（水）は、第１流量調整手段３４（制御手段１８によって制御された第１開閉部材３４Ａ）により、その流量が調整されつつ、ポンプ２２によって第１連通管３０内を輸送される。したがって、上記反応熱は、熱回収器２６によって回収され、熱回収器２６内を流れる反応媒体（水）に温熱を与える。   On the other hand, the liquid reaction medium (water) accommodated in the medium storage container 14 is pumped while its flow rate is adjusted by the first flow rate adjusting means 34 (first opening / closing member 34A controlled by the control means 18). 22 is transported through the first communication pipe 30. Therefore, the reaction heat is recovered by the heat recovery device 26 and gives warm heat to the reaction medium (water) flowing in the heat recovery device 26.

よって、熱回収器２６内を流れる反応媒体（水）の一部（又は全部）が、その温熱によって気化される（水蒸気とされる）。そして、熱回収器２６によって回収された温熱で温められた反応媒体（水及び水蒸気）は、第１連通管３０内を輸送されて外部熱交換器２８内を流れる。これにより、外部熱交換器２８から外部の温熱利用機器へ熱交換され、その温熱利用機器で温熱が利用される。   Therefore, a part (or all) of the reaction medium (water) flowing in the heat recovery unit 26 is vaporized (made steam) by the heat. Then, the reaction medium (water and water vapor) warmed by the heat recovered by the heat recovery device 26 is transported in the first communication pipe 30 and flows in the external heat exchanger 28. As a result, heat is exchanged from the external heat exchanger 28 to an external heat utilization device, and the heat is utilized by the heat utilization device.

外部熱交換器２８を通過して熱交換された反応媒体（水及び水蒸気）は、媒体貯蔵容器１４内へ戻される。そして、媒体貯蔵容器１４内へ戻された気体の反応媒体（水蒸気）は、媒体貯蔵容器１４内から第２連通管３２を通って反応器１２内へ供給され、化学反応物質（ＣａＯ）との化学反応に用いられる。   The reaction medium (water and steam) exchanged through the external heat exchanger 28 is returned into the medium storage container 14. Then, the gaseous reaction medium (water vapor) returned to the medium storage container 14 is supplied from the medium storage container 14 into the reactor 12 through the second communication pipe 32, and the chemical reaction substance (CaO). Used for chemical reactions.

ここで、熱回収器２６は、反応器１２内に設けられている。したがって、外部の温熱利用機器へ温熱を供給する放熱時において、反応器１２に対して外部から温熱を供給しなくても、化学反応を進ませることができる。   Here, the heat recovery unit 26 is provided in the reactor 12. Therefore, the chemical reaction can be advanced without supplying heat from the outside to the reactor 12 at the time of heat radiation for supplying the heat to the external heat utilizing device.

また、この第２実施形態では、媒体貯蔵容器１４の下部から上部へ循環させる反応媒体（水）の流量は、第１流量調整手段３４（第１開閉部材３４Ａ）によって調整される。また、媒体貯蔵容器１４内から反応器１２内へ供給する反応媒体（水蒸気）の流量は、第２流量調整手段３６（第２開閉部材３６Ａ）によって調整される。   In the second embodiment, the flow rate of the reaction medium (water) circulated from the lower part to the upper part of the medium storage container 14 is adjusted by the first flow rate adjusting means 34 (first opening / closing member 34A). The flow rate of the reaction medium (water vapor) supplied from the medium storage container 14 into the reactor 12 is adjusted by the second flow rate adjusting means 36 (second opening / closing member 36A).

つまり、第１実施形態では、反応器１２が消費する反応媒体（水）の量に応じた流量しか、媒体貯蔵容器１４から反応媒体（水）を流すことができないため、熱回収器２６や外部熱交換器２８での熱交換性能が、その反応媒体（水）の流量によって制約を受ける。   That is, in the first embodiment, since the reaction medium (water) can only flow from the medium storage container 14 at a flow rate corresponding to the amount of the reaction medium (water) consumed by the reactor 12, the heat recovery device 26 and the external The heat exchange performance in the heat exchanger 28 is restricted by the flow rate of the reaction medium (water).

しかしながら、第２実施形態では、第１連通管３０内を流れる反応媒体（水）の流量と、第２連通管３２内を流れる（反応器１２へ供給される）反応媒体（水蒸気）の流量とを独立して制御できるため、熱回収器２６や外部熱交換器２８での熱交換性能に制約を受けなくて済む。   However, in the second embodiment, the flow rate of the reaction medium (water) flowing through the first communication pipe 30 and the flow rate of the reaction medium (water vapor) flowing through the second communication pipe 32 (supplied to the reactor 12) Therefore, the heat exchange performance of the heat recovery unit 26 and the external heat exchanger 28 is not restricted.

なお、反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）を元の化学反応物質（ＣａＯ）に戻す再生時には、再生加熱源１６によって反応器１２内を加熱する。すると、その反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）から、媒体貯蔵容器１４内に収容されている反応媒体の気体（水蒸気）と同じ気体（水蒸気）が生成される。そして、この生成された気体（水蒸気）は、第２連通管３２によって媒体貯蔵容器１４内へ逆輸送される。 In addition, the inside of the reactor 12 is heated by the regeneration heating source 16 at the time of regeneration to return the product substance (Ca (OH) 2 ) in the reactor 12 to the original chemical reactant (CaO). Then, the same gas (water vapor) as the gas (water vapor) of the reaction medium accommodated in the medium storage container 14 is generated from the product (Ca (OH) 2 ) in the reactor 12. The generated gas (water vapor) is reversely transported into the medium storage container 14 through the second communication pipe 32.

媒体貯蔵容器１４内へ逆輸送された気体（水蒸気）は、第１連通管３０内を逆輸送される。そして、その気体（水蒸気）によって、第１連通管３０内が（熱回収器２６を過ぎて）第１開閉部材３４Ａまでドライな状態になったら、制御手段１８により第１開閉部材３４Ａを閉塞する。   The gas (water vapor) reversely transported into the medium storage container 14 is reversely transported through the first communication pipe 30. Then, when the gas (water vapor) causes the inside of the first communication pipe 30 to be dry up to the first opening / closing member 34A (passing through the heat recovery device 26), the control means 18 closes the first opening / closing member 34A. .

これにより、液体の反応媒体（水）が媒体貯蔵容器１４から熱回収器２６へ流れることが防止されるとともに、第１連通管３０内も気体（水蒸気）で満たされる。よって、第１連通管３０及び第２連通管３２において、断熱性が確保され、反応器１２から第１連通管３０及び第２連通管３２を介して放熱される反応熱の熱ロスを低減することができる。   Thereby, the liquid reaction medium (water) is prevented from flowing from the medium storage container 14 to the heat recovery device 26, and the inside of the first communication pipe 30 is also filled with gas (water vapor). Therefore, heat insulation is ensured in the first communication pipe 30 and the second communication pipe 32, and heat loss of reaction heat radiated from the reactor 12 through the first communication pipe 30 and the second communication pipe 32 is reduced. be able to.

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。なお、第１及び第２実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図３で示すように、第３実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、第１流量調整手段３４と熱回収器２６との間の第１連通管３０と、反応器１２とを連通接続する第３連通管（分岐連通管）４０が備えられるとともに、その第３連通管４０に蒸発器４２が連通接続されている点が、第２実施形態とは異なっている。 <Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part equivalent to 1st and 2nd embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 3, the chemical heat pump 10 according to the third embodiment includes a third communication pipe 30 that connects the first communication pipe 30 between the first flow rate adjusting means 34 and the heat recovery unit 26 and the reactor 12. The second embodiment is different from the second embodiment in that a communication pipe (branch communication pipe) 40 is provided and an evaporator 42 is connected to the third communication pipe 40 in communication.

詳細には、この第３連通管４０には、第１連通管３０から分岐されて輸送される反応媒体（液体）の流量を第３開閉部材（分岐開閉部材）３８Ａの開度によって調整する第３流量調整手段（分岐流量調整手段）３８と、外部へ冷熱を供給可能な蒸発器４２とが、その反応媒体（液体）の流れる方向における上流側から下流側にかけて順に連通接続されている。   Specifically, in the third communication pipe 40, the flow rate of the reaction medium (liquid) branched and transported from the first communication pipe 30 is adjusted by the opening degree of the third open / close member (branch open / close member) 38A. Three flow rate adjusting means (branch flow rate adjusting means) 38 and an evaporator 42 capable of supplying cold heat to the outside are connected in order from the upstream side to the downstream side in the direction in which the reaction medium (liquid) flows.

蒸発器４２は、外気から吸熱することによって反応媒体（液体）を気化するようになっている。そして、この蒸発器４２には、外部の冷熱利用機器（図示省略）が熱交換可能に接続されている。また、第３流量調整手段３８における第３開閉部材３８Ａの開度は、制御手段１８によって制御されるようになっている。   The evaporator 42 vaporizes the reaction medium (liquid) by absorbing heat from the outside air. The evaporator 42 is connected to an external cold heat utilization device (not shown) so that heat exchange is possible. Further, the opening degree of the third opening / closing member 38 </ b> A in the third flow rate adjusting means 38 is controlled by the control means 18.

以上のような構成の第３実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０において、次にその作用について説明する。なお、上記第１及び第２実施形態と同等の作用については、その記載を適宜省略する。   Next, the operation of the chemical heat pump 10 according to the third embodiment configured as described above will be described. In addition, about the effect | action equivalent to the said 1st and 2nd embodiment, the description is abbreviate | omitted suitably.

媒体貯蔵容器１４に収容されている気体の反応媒体（水蒸気）が、第２連通管３２によって反応器１２へ輸送され、媒体貯蔵容器１４に収容されている液体の反応媒体（水）が、ポンプ２２によって第１連通管３０内を輸送されると、上記第２実施形態と同様に、外部熱交換器２８から外部の温熱利用機器へ熱交換され、その温熱利用機器で温熱が利用される。そして、外部の温熱利用機器へ温熱を供給する放熱時において、反応器１２に対して外部から温熱を供給しなくても、化学反応を進ませることができる。   The gaseous reaction medium (water vapor) accommodated in the medium storage container 14 is transported to the reactor 12 by the second communication pipe 32, and the liquid reaction medium (water) accommodated in the medium storage container 14 is pumped. When the inside of the first communication pipe 30 is transported by the heat exchanger 22, heat is exchanged from the external heat exchanger 28 to an external heat utilization device, and the heat is utilized by the heat utilization device, as in the second embodiment. And, at the time of heat radiation for supplying the heat to the external heat utilization equipment, the chemical reaction can be advanced without supplying the heat to the reactor 12 from the outside.

また、媒体貯蔵容器１４に収容されている反応媒体（水）が、ポンプ２２によって第１連通管３０内を輸送されると、その一部が第３連通管４０内へ流れる。すると、その第３連通管４０内を流れて来た反応媒体（水）は、第３流量調整手段３８（制御手段１８によって制御された第３開閉部材３８Ａ）により、その流量が調整されつつ、蒸発器４２によって気化される（水蒸気とされる）。   Further, when the reaction medium (water) accommodated in the medium storage container 14 is transported through the first communication pipe 30 by the pump 22, a part thereof flows into the third communication pipe 40. Then, the flow rate of the reaction medium (water) flowing through the third communication pipe 40 is adjusted by the third flow rate adjusting means 38 (the third opening / closing member 38A controlled by the control means 18). Vaporized by the evaporator 42 (made water vapor).

ここで、この蒸発器４２は、外気から吸熱することによって反応媒体（水）を気化する。したがって、この蒸発器４２では、冷熱が発生される。つまり、これにより、蒸発器４２から外部の冷熱利用機器へ熱交換され、その冷熱利用機器で冷熱が利用される。このように、この第３実施形態では、温熱だけではなく、冷熱も取り出すことができる。   Here, the evaporator 42 vaporizes the reaction medium (water) by absorbing heat from the outside air. Therefore, the evaporator 42 generates cold heat. That is, by this, heat is exchanged from the evaporator 42 to an external cold energy utilization device, and the cold energy is utilized in the cold energy utilization device. Thus, in the third embodiment, not only hot heat but also cold heat can be taken out.

したがって、ケミカルヒートポンプ１０の汎用性を向上させることができる。なお、蒸発器４２によって気化された反応媒体（水蒸気）は反応器１２内へ供給される。すなわち、この気体の反応媒体（水蒸気）でも、反応器１２内の化学反応物質（ＣａＯ）に化学反応を起こさせることができる。よって、効率よく冷熱及び温熱を得ることができる。   Therefore, the versatility of the chemical heat pump 10 can be improved. Note that the reaction medium (water vapor) vaporized by the evaporator 42 is supplied into the reactor 12. That is, even with this gaseous reaction medium (water vapor), a chemical reaction can be caused in the chemical reaction substance (CaO) in the reactor 12. Therefore, cold heat and warm heat can be obtained efficiently.

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。なお、第１〜第３実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図４で示すように、第４実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、媒体貯蔵容器１４の上部に、その媒体貯蔵容器１４の内部と連通する凝縮器４４が備えられている点が、第３実施形態とは異なっている。 <Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part equivalent to 1st-3rd embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 4, the chemical heat pump 10 according to the fourth embodiment has a third embodiment in that a condenser 44 communicating with the inside of the medium storage container 14 is provided on the upper part of the medium storage container 14. It is different from the form.

詳細には、この凝縮器４４は、媒体貯蔵容器１４内の反応媒体（気体）が凝縮されて液化された（液体になった）際、重力の作用によって、その反応媒体（液体）が媒体貯蔵容器１４内へ戻るように、媒体貯蔵容器１４の上部に、外気に接触した状態で取り付けられている。   Specifically, the condenser 44 is configured such that when the reaction medium (gas) in the medium storage container 14 is condensed and liquefied (becomes liquid), the reaction medium (liquid) is stored in the medium by the action of gravity. It is attached to the upper part of the medium storage container 14 in contact with the outside air so as to return into the container 14.

以上のような構成の第４実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０において、次にその作用について説明する。なお、上記第１〜第３実施形態と同等の作用（特に放熱時の作用）については、その記載を適宜省略する。   Next, the operation of the chemical heat pump 10 according to the fourth embodiment configured as described above will be described. In addition, about the effect | action (especially effect | action at the time of heat dissipation) equivalent to the said 1st-3rd embodiment, the description is abbreviate | omitted suitably.

反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）を元の化学反応物質（ＣａＯ）に戻す再生時には、再生加熱源１６によって反応器１２内を加熱する。すると、その反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）から、媒体貯蔵容器１４内に収容されている反応媒体の気体（水蒸気）と同じ気体（水蒸気）が生成される。そして、この生成された気体（水蒸気）は、第２連通管３２によって媒体貯蔵容器１４内へ逆輸送される。 During regeneration to return the product (Ca (OH) 2 ) in the reactor 12 to the original chemical reaction material (CaO), the interior of the reactor 12 is heated by the regeneration heating source 16. Then, the same gas (water vapor) as the gas (water vapor) of the reaction medium accommodated in the medium storage container 14 is generated from the product (Ca (OH) 2 ) in the reactor 12. The generated gas (water vapor) is reversely transported into the medium storage container 14 through the second communication pipe 32.

ここで、媒体貯蔵容器１４の上部には、凝縮器４４が外気に接触した状態で取り付けられている。したがって、その外気によって凝縮器４４を冷却することにより、反応器１２から放出された気体（水蒸気）を素早く凝縮して液体（水）に戻すことができる。このように、第４実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０では、媒体貯蔵容器１４内における気体の反応媒体（水蒸気）に対する凝縮性能を向上させることができる。   Here, the condenser 44 is attached to the upper part of the medium storage container 14 in contact with the outside air. Therefore, by cooling the condenser 44 with the outside air, the gas (water vapor) released from the reactor 12 can be quickly condensed and returned to the liquid (water). As described above, in the chemical heat pump 10 according to the fourth embodiment, the condensation performance with respect to the gaseous reaction medium (water vapor) in the medium storage container 14 can be improved.

しかも、この凝縮器４４は、媒体貯蔵容器１４の上部に設けられているため、凝縮して液化した反応媒体（水）を重力の作用によって媒体貯蔵容器１４内へ戻すことができる。したがって、凝縮器４４によって得られた反応媒体（水）を媒体貯蔵容器１４内へ戻すための動力などは不要となり、コストの低減を図ることができる。   In addition, since the condenser 44 is provided at the upper part of the medium storage container 14, the condensed reaction liquid (water) can be returned into the medium storage container 14 by the action of gravity. Therefore, power for returning the reaction medium (water) obtained by the condenser 44 into the medium storage container 14 becomes unnecessary, and the cost can be reduced.

＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について説明する。なお、第１〜第３実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図５で示すように、第５実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、第２連通管３２が、凝縮器４６を介して、媒体貯蔵容器１４の上部に接続されるとともに、その凝縮器４６と熱交換する熱交換手段４８が設けられている点が、第３実施形態とは異なっている。 <Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part equivalent to 1st-3rd embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 5, in the chemical heat pump 10 according to the fifth embodiment, the second communication pipe 32 is connected to the upper part of the medium storage container 14 via the condenser 46, and the condenser 46 and heat The point from which the heat exchange means 48 to replace | exchange is provided differs from 3rd Embodiment.

詳細には、凝縮器４６の外表面には、熱交換流体（例えば外気）が供給可能になっており、その熱交換流体の供給又は停止が、熱交換手段４８における第４開閉部材４８Ａの開閉動作によって行われるようになっている。つまり、熱交換流体が凝縮器４６の外表面に供給されているときだけ、その凝縮器４６が凝縮機能を備えるようになっている。なお、第４開閉部材４８Ａの開閉動作も、制御手段１８によって制御されるようになっている。   Specifically, a heat exchange fluid (for example, outside air) can be supplied to the outer surface of the condenser 46, and the supply or stop of the heat exchange fluid is the opening / closing of the fourth opening / closing member 48 </ b> A in the heat exchange means 48. It is done by action. That is, the condenser 46 has a condensation function only when the heat exchange fluid is supplied to the outer surface of the condenser 46. The opening / closing operation of the fourth opening / closing member 48A is also controlled by the control means 18.

以上のような構成の第５実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０において、次にその作用について説明する。なお、上記第１〜第３実施形態と同等の作用（特に放熱時の作用）については、その記載を適宜省略する。   Next, the operation of the chemical heat pump 10 according to the fifth embodiment configured as described above will be described. In addition, about the effect | action (especially effect | action at the time of heat dissipation) equivalent to the said 1st-3rd embodiment, the description is abbreviate | omitted suitably.

反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）を元の化学反応物質（ＣａＯ）に戻す再生時には、再生加熱源１６によって反応器１２内を加熱する。すると、その反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）から、媒体貯蔵容器１４内に収容されている反応媒体の気体（水蒸気）と同じ気体（水蒸気）が生成される。そして、この生成された気体（水蒸気）は、第２連通管３２によって媒体貯蔵容器１４内へ逆輸送される。 During regeneration to return the product (Ca (OH) 2 ) in the reactor 12 to the original chemical reaction material (CaO), the interior of the reactor 12 is heated by the regeneration heating source 16. Then, the same gas (water vapor) as the gas (water vapor) of the reaction medium accommodated in the medium storage container 14 is generated from the product (Ca (OH) 2 ) in the reactor 12. The generated gas (water vapor) is reversely transported into the medium storage container 14 through the second communication pipe 32.

ここで、その第２連通管３２には、凝縮器４６が連通接続されている。そして、その凝縮器４６には、制御手段１８によって第４開閉部材４８Ａが制御されることにより、熱交換流体（外気）が供給されている。つまり、その凝縮器４６は、熱交換流体（外気）によって冷却されている。したがって、反応器１２から放出された気体（水蒸気）は、その熱交換流体と熱交換（熱交換流体に放熱）されることで凝縮され、液体（水）に戻される。   Here, a condenser 46 is connected to the second communication pipe 32 in communication. The condenser 46 is supplied with heat exchange fluid (outside air) by controlling the fourth opening / closing member 48 </ b> A by the control means 18. That is, the condenser 46 is cooled by the heat exchange fluid (outside air). Therefore, the gas (water vapor) released from the reactor 12 is condensed by heat exchange with the heat exchange fluid (heat radiation to the heat exchange fluid), and returned to the liquid (water).

このように、第５実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０では、反応器１２から放出された気体（水蒸気）を、凝縮器４６の上部から供給することができる。したがって、凝縮して液化した反応媒体（水）を重力の作用及び第２連通管３２内における反応器１２側と媒体貯蔵容器１４側との差圧によって媒体貯蔵容器１４内へ戻すことができる。   Thus, in the chemical heat pump 10 according to the fifth embodiment, the gas (water vapor) released from the reactor 12 can be supplied from the upper part of the condenser 46. Therefore, the condensed and liquefied reaction medium (water) can be returned into the medium storage container 14 by the action of gravity and the differential pressure between the reactor 12 side and the medium storage container 14 side in the second communication pipe 32.

つまり、この第５実施形態では、第２連通管３２を通る気体の反応媒体（水蒸気）の凝縮を含む流れが、反応器１２側から媒体貯蔵容器１４側へ向かう一方向となる。よって、この第５実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０では、第４実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０よりもスムーズな凝縮を実現することができる。   That is, in the fifth embodiment, the flow including the condensation of the gaseous reaction medium (water vapor) passing through the second communication pipe 32 is in one direction from the reactor 12 side to the medium storage container 14 side. Therefore, in the chemical heat pump 10 according to the fifth embodiment, smoother condensation can be realized than in the chemical heat pump 10 according to the fourth embodiment.

なお、反応器１２から放出された気体（水蒸気）を凝縮しないときには、凝縮器４６を冷却しなければよい。すなわち、制御手段１８により第４開閉部材４８Ａを制御し、凝縮器４６に対する熱交換流体の供給を停止させる。この場合には、第２実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０と同等の構成となる。   Note that when the gas (water vapor) released from the reactor 12 is not condensed, the condenser 46 may not be cooled. That is, the controller 18 controls the fourth opening / closing member 48 </ b> A to stop the supply of the heat exchange fluid to the condenser 46. In this case, it becomes the structure equivalent to the chemical heat pump 10 which concerns on 2nd Embodiment.

＜第６実施形態＞
最後に、第６実施形態について説明する。なお、第１〜第５実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図６で示すように、第６実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、外部熱交換器２８と媒体貯蔵容器１４との間の第１連通管３０と、凝縮器４６と第２流量調整手段３４との間の第２連通管３２と、が方向切換弁５２を介して連通接続されている点が、第５実施形態とは異なっている。 <Sixth Embodiment>
Finally, the sixth embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part equivalent to 1st-5th embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 6, the chemical heat pump 10 according to the sixth embodiment includes a first communication pipe 30 between the external heat exchanger 28 and the medium storage container 14, a condenser 46, and a second flow rate adjusting unit 34. The second communication pipe 32 is connected to and communicated via the direction switching valve 52, which is different from the fifth embodiment.

詳細には、外部熱交換器２８と媒体貯蔵容器１４との間の第１連通管３０には、方向切換弁５２が連通接続されており、その方向切換弁５２と、凝縮器４６と第２流量調整手段３４との間の第２連通管３２と、が第４連通管５０を介して連通接続されている。そして、この方向切換弁５２は、制御手段１８によって制御され、その経路が切り換えられるようになっている。   Specifically, a direction switching valve 52 is connected to the first communication pipe 30 between the external heat exchanger 28 and the medium storage container 14, and the direction switching valve 52, the condenser 46, and the second The second communication pipe 32 is connected to the flow rate adjusting means 34 via the fourth communication pipe 50. And this direction switching valve 52 is controlled by the control means 18, and the path | route is switched.

以上のような構成の第６実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０において、次にその作用について説明する。なお、上記第１〜第５実施形態と同等の作用（特に放熱時の作用）については、その記載を適宜省略する。   Next, the operation of the chemical heat pump 10 according to the sixth embodiment having the above-described configuration will be described. In addition, about the effect | action (especially effect | action at the time of heat dissipation) equivalent to the said 1st-5th embodiment, the description is abbreviate | omitted suitably.

すなわち、外部熱交換器２８を通過して第１連通管３０内を流れて来た反応媒体（水及び水蒸気）を、凝縮器４６を経由させずに媒体貯蔵容器１４内へ戻す経路に、方向切換弁５２が切り換えられている場合には、第５実施形態と同等になる。   That is, the direction of the reaction medium (water and water vapor) flowing through the first communication pipe 30 through the external heat exchanger 28 is returned to the medium storage container 14 without passing through the condenser 46. When the switching valve 52 is switched, this is equivalent to the fifth embodiment.

したがって、以下においては、外部熱交換器２８を通過して第１連通管３０内を流れて来た反応媒体（水及び水蒸気）を、凝縮器４６を経由させて媒体貯蔵容器１４内へ戻す経路に、方向切換弁５２が切り換えられている場合について説明する。   Therefore, in the following, a path for returning the reaction medium (water and water vapor) flowing through the first communication pipe 30 through the external heat exchanger 28 into the medium storage container 14 via the condenser 46. Next, a case where the direction switching valve 52 is switched will be described.

反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）を元の化学反応物質（ＣａＯ）に戻す再生時には、再生加熱源１６によって反応器１２内を加熱する。すると、その反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）から、媒体貯蔵容器１４内に収容されている反応媒体の気体（水蒸気）と同じ気体（水蒸気）が生成される。そして、この生成された気体（水蒸気）は、第２連通管３２によって媒体貯蔵容器１４内へ逆輸送される。 During regeneration to return the product (Ca (OH) 2 ) in the reactor 12 to the original chemical reaction material (CaO), the interior of the reactor 12 is heated by the regeneration heating source 16. Then, the same gas (water vapor) as the gas (water vapor) of the reaction medium accommodated in the medium storage container 14 is generated from the product (Ca (OH) 2 ) in the reactor 12. The generated gas (water vapor) is reversely transported into the medium storage container 14 through the second communication pipe 32.

ここで、その第２連通管３２には、凝縮器４６が連通接続されている。そして、その凝縮器４６には、制御手段１８によって第４開閉部材４８Ａが制御されることにより、熱交換流体（外気）が供給されている。つまり、その凝縮器４６は、熱交換流体（外気）によって冷却されている。したがって、反応器１２から放出された気体（水蒸気）は、その熱交換流体と熱交換（熱交換流体に放熱）されることで凝縮され、液体（水）に戻される。   Here, a condenser 46 is connected to the second communication pipe 32 in communication. The condenser 46 is supplied with heat exchange fluid (outside air) by controlling the fourth opening / closing member 48 </ b> A by the control means 18. That is, the condenser 46 is cooled by the heat exchange fluid (outside air). Therefore, the gas (water vapor) released from the reactor 12 is condensed by heat exchange with the heat exchange fluid (heat radiation to the heat exchange fluid), and returned to the liquid (water).

一方、外部熱交換器２８を通過して第１連通管３０内を流れて来た反応媒体（水及び水蒸気）は、方向切換弁５２によって第４連通管５０へ送られ、第４連通管５０と連通接続されている第２連通管３２に送られる。つまり、この反応媒体（水及び水蒸気）は、第２連通管３２に連通接続されている凝縮器４６に送られる。そして、その凝縮器４６により、気体の反応媒体（水蒸気）が凝縮されて液化される。   On the other hand, the reaction medium (water and steam) that has passed through the external heat exchanger 28 and has flowed through the first communication pipe 30 is sent to the fourth communication pipe 50 by the direction switching valve 52, and the fourth communication pipe 50. The second communication pipe 32 is connected to the second communication pipe 32. That is, the reaction medium (water and water vapor) is sent to the condenser 46 connected to the second communication pipe 32. The condenser 46 condenses and liquefies the gaseous reaction medium (water vapor).

ここで、第１連通管３０から凝縮器４６を経由して媒体貯蔵容器１４内へ戻された反応媒体（水）は、その凝縮器４６により、熱交換流体と熱交換（熱交換流体に放熱）されているため、第１連通管３０から凝縮器４６を経由しないで媒体貯蔵容器１４内へ戻された反応媒体（水）よりも冷却されている。   Here, the reaction medium (water) returned from the first communication pipe 30 into the medium storage container 14 via the condenser 46 is exchanged with the heat exchange fluid (heat radiation to the heat exchange fluid). Therefore, the reaction medium (water) returned from the first communication pipe 30 to the medium storage container 14 without passing through the condenser 46 is cooled.

したがって、媒体貯蔵容器１４内の反応媒体（水）の温度上昇を最小限に抑制することができ、蒸発器４２に供給する反応媒体（水）のエンタルピーを低減させることができる。つまり、第６実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、温熱よりも冷熱が必要な条件下に最適であり、蒸発器４２において、第３〜第５実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０よりも低い温度の冷熱を供給することができる。   Therefore, the temperature rise of the reaction medium (water) in the medium storage container 14 can be minimized, and the enthalpy of the reaction medium (water) supplied to the evaporator 42 can be reduced. In other words, the chemical heat pump 10 according to the sixth embodiment is optimal under conditions that require colder than hot heat, and the evaporator 42 is cooler at a lower temperature than the chemical heat pump 10 according to the third to fifth embodiments. Can be supplied.

以上、本実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、第１実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０に、第３実施形態における蒸発器４２を設けたり、第４実施形態における凝縮器４４を設けたりする構成にしてもよい。   As mentioned above, although the chemical heat pump 10 which concerns on this embodiment was demonstrated based on drawing, the chemical heat pump 10 which concerns on this embodiment is not limited to the thing of illustration, and within the range which does not deviate from the summary of this invention. The design can be changed as appropriate. For example, the chemical heat pump 10 according to the first embodiment may be provided with the evaporator 42 in the third embodiment or the condenser 44 in the fourth embodiment.

１０ ケミカルヒートポンプ
１２ 反応器
１４ 媒体貯蔵容器
１６ 再生加熱源
１８ 制御手段
２０ 連通管
２２ ポンプ（媒体輸送手段）
２４ 流量調整手段
２６ 熱回収器
２８ 外部熱交換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Chemical heat pump 12 Reactor 14 Medium storage container 16 Regenerative heating source 18 Control means 20 Communication pipe 22 Pump (medium transport means)
24 Flow rate adjusting means 26 Heat recovery unit 28 External heat exchanger

Claims (7)

化学反応物質を収容するとともに、前記化学反応物質の化学反応によって発生した反応熱を回収する熱回収器と、化学反応後の前記化学反応物質を元の状態に戻すための再生加熱源と、を備えた反応器と、
前記化学反応物質と反応させる液体及び気体からなる反応媒体を収容する媒体貯蔵容器と、
前記媒体貯蔵容器内の前記反応媒体を前記反応器へ輸送するための媒体輸送手段と、前記媒体貯蔵容器から前記反応器へ輸送される前記反応媒体の流量を開閉部材の開度によって調整する流量調整手段と、を介して、前記媒体貯蔵容器と前記熱回収器とを接続するとともに、前記熱回収器によって回収された温熱を外部へ供給する外部熱交換器を介して、前記熱回収器と前記反応器とを接続する連通管と、
前記開閉部材の開度を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするケミカルヒートポンプ。 A heat recovery unit for containing a chemical reaction material and recovering reaction heat generated by a chemical reaction of the chemical reaction material; and a regeneration heating source for returning the chemical reaction material after the chemical reaction to an original state. Equipped reactor,
A medium storage container for containing a reaction medium composed of a liquid and a gas to be reacted with the chemical reactant;
Medium transport means for transporting the reaction medium in the medium storage container to the reactor, and a flow rate for adjusting the flow rate of the reaction medium transported from the medium storage container to the reactor by the opening of an opening / closing member The medium storage container and the heat recovery device are connected via an adjusting means, and the heat recovery device is connected via an external heat exchanger that supplies the heat recovered by the heat recovery device to the outside. A communication pipe connecting the reactor;
Control means for controlling the opening degree of the opening and closing member;
A chemical heat pump characterized by comprising: 化学反応物質を収容するとともに、前記化学反応物質の化学反応によって発生した反応熱を回収する熱回収器と、化学反応後の前記化学反応物質を元の状態に戻すための再生加熱源と、を備えた反応器と、
前記化学反応物質と反応させる液体及び気体からなる反応媒体を収容する媒体貯蔵容器と、
前記媒体貯蔵容器内の前記反応媒体を循環させるための媒体輸送手段と、循環させる前記反応媒体の流量を第１開閉部材の開度によって調整する第１流量調整手段と、を介して、前記媒体貯蔵容器の前記反応媒体の液体と接する部位と前記熱回収器とを接続するとともに、前記熱回収器によって回収された温熱を外部へ供給する外部熱交換器を介して、前記熱回収器と前記媒体貯蔵容器の前記反応媒体の気体と接する部位とを接続する第１連通管と、
前記媒体貯蔵容器と前記反応器との間で輸送される前記反応媒体の気体の流量を第２開閉部材の開度によって調整する第２流量調整手段を介して、前記媒体貯蔵容器の前記反応媒体の気体と接する部位と前記反応器とを接続する第２連通管と、
前記第１開閉部材の開度及び前記第２開閉部材の開度を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするケミカルヒートポンプ。 A heat recovery unit for containing a chemical reaction material and recovering reaction heat generated by a chemical reaction of the chemical reaction material; and a regeneration heating source for returning the chemical reaction material after the chemical reaction to an original state. Equipped reactor,
A medium storage container for containing a reaction medium composed of a liquid and a gas to be reacted with the chemical reactant;
Via the medium transporting means for circulating the reaction medium in the medium storage container, and the first flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the reaction medium to be circulated according to the opening degree of the first opening / closing member, the medium A portion of the storage container that is in contact with the liquid of the reaction medium is connected to the heat recovery device, and the heat recovery device and the heat recovery device are connected via an external heat exchanger that supplies the heat recovered by the heat recovery device to the outside. A first communication pipe that connects a portion of the medium storage container that contacts the gas of the reaction medium;
The reaction medium of the medium storage container via second flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the gas of the reaction medium transported between the medium storage container and the reactor according to the opening degree of the second opening / closing member. A second communication pipe for connecting the reactor and the portion in contact with the gas;
Control means for controlling the opening of the first opening and closing member and the opening of the second opening and closing member;
A chemical heat pump characterized by comprising: 前記第１流量調整手段と前記熱回収器との間の前記第１連通管から分岐されるとともに、前記反応媒体の液体の流量を第３開閉部材の開度によって調整する第３流量調整手段と、冷熱を外部へ供給する蒸発器と、を介して、前記反応器に接続された第３連通管を有し、
前記制御手段は、前記第３開閉部材の開度を制御することを特徴とする請求項２に記載のケミカルヒートポンプ。 A third flow rate adjusting means for branching from the first communication pipe between the first flow rate adjusting means and the heat recovery unit and for adjusting the flow rate of the liquid of the reaction medium according to the opening of the third opening and closing member; An evaporator for supplying cold heat to the outside, and a third communication pipe connected to the reactor via
The chemical heat pump according to claim 2, wherein the control unit controls an opening degree of the third opening / closing member. 前記媒体貯蔵容器の上部に凝縮器が備えられていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のケミカルヒートポンプ。   The chemical heat pump according to any one of claims 1 to 3, wherein a condenser is provided on an upper portion of the medium storage container. 前記第２流量調整手段と前記媒体貯蔵容器との間の前記第２連通管に凝縮器が接続されるとともに、前記凝縮器と熱交換する熱交換手段が備えられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のケミカルヒートポンプ。   A condenser is connected to the second communication pipe between the second flow rate adjusting means and the medium storage container, and heat exchange means for exchanging heat with the condenser is provided. The chemical heat pump according to claim 2 or claim 3. 前記外部熱交換器と前記媒体貯蔵容器との間の前記第１連通管と、前記第２流量調整手段と前記凝縮器との間の前記第２連通管と、が方向切換弁を介して接続されていることを特徴とする請求項５に記載のケミカルヒートポンプ。   The first communication pipe between the external heat exchanger and the medium storage container, and the second communication pipe between the second flow rate adjusting means and the condenser are connected via a direction switching valve. The chemical heat pump according to claim 5, wherein the chemical heat pump is used. 前記流量調整手段と前記熱回収器との間の前記連通管から分岐されるとともに、前記反応媒体の液体の流量を分岐開閉部材の開度によって調整する分岐流量調整手段と、冷熱を外部へ供給する蒸発器と、を介して、前記反応器に接続された分岐連通管を有し、
前記制御手段は、前記分岐開閉部材の開度を制御することを特徴とする請求項１に記載のケミカルヒートポンプ。 Branching flow rate adjusting means for branching from the communication pipe between the flow rate adjusting means and the heat recovery unit and adjusting the flow rate of the liquid of the reaction medium according to the opening degree of the branch opening / closing member, and supplying cold heat to the outside And a branch communication pipe connected to the reactor via the evaporator,
The chemical heat pump according to claim 1, wherein the control unit controls an opening degree of the branch opening / closing member.
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