JP2017009224A - 反応器及び蓄熱システム - Google Patents

Abstract

【課題】化学変化と相変化との間の干渉を抑制し、高い反応速度、放熱速度を得ることができるようにする。
【解決手段】反応器１６は、熱供給により物質の脱着反応を行って蓄熱し、かつ、物質の吸着反応により放熱する蓄熱材１４と、供給される物質の液膜蒸発が可能な伝熱面１８と、前記蓄熱材と前記伝熱面との間に設けられ、かつ、熱伝導経路を形成するための熱交換可能な熱交換隔壁２０と、前記伝熱面から蒸発した前記物質を前記蓄熱材へ移動させるための、前記熱伝導経路とは異なる物質移動経路２２と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、生じる熱を有効利用するための反応器及び蓄熱システムに関する。

従来より、アルカリ土類金属酸化物を充填した反応器、水を貯蔵する水タンク、上記水タンクの水を上記反応器に供給する水供給管、及び上記反応器から水タンクに戻す還流管からなる密閉サイクル、上記反応器への水の給排水を制御する水送供給手段、上記反応器内のアルカリ土類金属水酸化物を加熱分解しアルカリ土類金属酸化物に再生する加熱手段、並びに上記水送給手段を制御し上記アルカリ土類金属酸化物と水との可逆反応を制御する反応制御手段を備え、上記アルカリ土類金属酸化物の水和反応に伴い発生する熱を利用するようにした化学発熱装置が知られている（特許文献１）。

この化学発熱装置では、アルカリ土類金属酸化物を平板状成型体として反応器に積層充填しているので、充填率が向上し、反応器を小型化できる。また、積層層間及び積層方向と並行な隙間に耐熱性多孔質部材を詰めたので、長期にわたり水の流路を確保でき、水のまわりがよくなり、反応速度が速くなる。反応の可逆性も向上する。

特開平７−１８０５３９号公報

上記の特許文献１に記載の技術では、耐熱性多孔質部材の多孔空間を流通する水が反応器の内部へ流入すると同時に酸化カルシウム成型体とも接触するため、供給口付近においては即座に水和反応が生じ、反応熱に伴って供給された水の一部が水蒸気へ気化する。この気化した水蒸気は水の内部への浸透を阻害し、酸化カルシウム成型体全体へ均一な水供給を実現することは困難となる。すなわち、耐熱性多孔質部材を用いる従来技術では、水蒸気を生成する性能が低い。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、化学変化と相変化との間の干渉を抑制し、高い反応速度、放熱速度を得ることができる反応器及び化学蓄熱システムを得ることが目的である。

本発明に係る反応器は、熱供給により物質の脱着反応又は化学反応を行って蓄熱し、かつ、物質の吸着反応又は化学反応により放熱する蓄熱材と、供給される物質の液膜蒸発が可能な伝熱面と、前記蓄熱材と前記伝熱面との間に設けられ、かつ、熱伝導経路を形成するための熱交換可能な熱交換隔壁と、前記伝熱面から蒸発した前記物質を前記蓄熱材へ移動させるための、前記熱伝導経路とは異なる物質移動経路と、を含んで構成されている。

本発明に係る反応器では、反応器の蓄熱材は、熱源からの熱供給を受けることで、物質の脱着反応又は化学反応を生じつつ蓄熱する。蓄熱材に蓄熱した熱を放出する際には、物質を反応器に供給することにより、蓄熱材の物質の吸着反応又は化学反応が生じ、該蓄熱材に蓄えられていた熱が放出される。

そして、蓄熱材から放出された熱が、熱交換隔壁によって形成された熱伝導経路を介して、伝熱面へ伝わり、伝熱面において、供給される物質の液膜蒸発が起こる。伝熱面から蒸発した物質は、物質移動経路を介して、蓄熱材へ移動し、物質が反応器に供給されるため、蓄熱材の物質の吸着反応又は化学反応が更に生じ、該蓄熱材に蓄えられていた熱が放出される。

このように、熱伝導経路と物質移動経路とにより自己循環式昇圧機構として作用するため、化学変化と相変化との間の干渉を抑制し、高い反応速度、放熱速度を得ることができる。

また、本発明に係る反応器は、前記蓄熱材の重量変化が生じるときの予め定められた相対蒸気圧以上の相対蒸気圧が得られるように、前記熱伝導経路の熱抵抗を設定することができる。これにより、安定して、自己循環式昇圧機構として作用することができる。

また、本発明に係る反応器は、前記伝熱面から蒸発した前記物質を外部へ供給するための物質供給経路と、前記伝熱面から蒸発した前記物質の圧力を計測する圧力計測部と、前記圧力計測部によって計測された前記圧力に応じて、前記物質供給経路に設けられた、前記物質の供給を切り換えるためのバルブを制御する制御部と、を更に含むことができる。これにより、高圧の蒸気を外部へ供給することができる。

また、本発明に係る蓄熱システムは、上記の反応器と、前記反応器により供給された前記物質の吸着反応又は化学反応により放熱する蓄熱材であって、かつ、前記反応器の蓄熱材よりも平衡温度の高い蓄熱材を含む高温反応器と、を含んで構成されている。これにより、高温の反応熱を得ることができる。

また、上記の蓄熱システムは、前記反応器の蓄熱材の脱着反応又は化学反応により供給された前記物質、及び前記高温反応器の蓄熱材の脱着反応又は化学反応により供給された前記物質を凝縮するための凝縮器を更に含み、熱源からの熱供給により前記高温反応器の蓄熱材が脱着反応又は化学反応し、前記高温反応器からの熱供給により前記反応器の蓄熱材が脱着反応又は化学反応することができる。これにより、供給された熱を有効に回収利用することができる。

また、上記の反応器は、前記伝熱面から蒸発した前記物質の圧力を計測する圧力計測部と、前記蓄熱材の温度を計測する温度計測部と、前記熱交換隔壁内に設けられた、熱交換可能な冷媒としての媒体を流すための媒体流路と、前記圧力計測部によって計測された前記圧力が、目標圧力を超えた場合、前記温度計測部によって計測された温度に応じて、前記媒体流路に流す媒体の流量を制御する制御部と、を更に含むことができる。これにより、伝熱面からの蒸気発生量と、蓄熱材の吸着反応又は化学反応による蒸気消費量とのバランスを保ちつつ、相対蒸気圧を制御することができ、吸着反応を維持することができる。

上記の反応器は、熱交換可能な熱媒としての媒体を流すための熱媒用媒体流路と、前記熱媒用媒体流路の媒体との熱交換により、供給される物質の液膜蒸発が可能な始動時用の伝熱面と、始動するときに、前記熱媒用媒体流路に媒体を流すように制御する制御部と、を更に含み、前記蓄熱材は、始動するときに、前記始動時用の伝熱面から供給された前記物質の吸着反応又は化学反応により放熱することができる。これにより、外部からの熱媒を用いて、始動時に蒸気を供給することができる。

上記の伝熱面は、前記物質の拡散速度が、前記蓄熱材の反応速度より速くなるように形成されることができる。これにより、伝熱面の反応不均一性を抑制することができる。

以上説明したように本発明に係る反応器及び化学蓄熱システムは、熱伝導経路と物質移動経路とにより自己循環式昇圧機構として作用するため、化学変化と相変化との間の干渉を抑制し、高い反応速度、放熱速度を得ることができる、という優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係る蒸気発生器の構成を示す斜視図である。 蒸気発生器の構成を示す側視断面図である。 伝熱面の面内温度分布について説明するための図である。 伝熱面をモデル化した細管群モデルを示す図である。 接触角に対する液拡散速度を示すグラフである。 空隙率に対する液拡散速度を示すグラフである。 水和反応位置を説明するための図である。 蓄熱材重量変化が顕著となる相対蒸気圧を説明するためのグラフである。 蓄熱材重量変化が顕著となる相対蒸気圧を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態に係る蒸気発生器の構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る蒸気発生器の制御構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る蒸気発生器における蒸気の流れを示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る蒸気発生器の蓄熱ＥＣＵによって実行される蒸気発生処理ルーチンを示す図である。 運転・蓄熱モードにおける熱供給器を説明するための図である。 起動・暖気モードにおける熱供給器を説明するための図である。 起動・暖気モードにおける反応器及び高温反応器における化学反応を説明するための図である。 運転・蓄熱モードにおける反応器及び高温反応器における化学反応を説明するための図である。 本発明の第５の実施形態に係る熱供給器の構成を示す側視断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る熱供給器の構成を示す図である。 本発明の第５の実施形態に係る熱供給器の蓄熱ＥＣＵによって実行される熱供給処理ルーチンを示す図である。 本発明の第６の実施形態に係る熱供給器の構成を示す側視断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る熱供給器の構成を示す図である。 本発明の第６の実施形態に係る熱供給器の蓄熱ＥＣＵによって実行される熱供給処理ルーチンを示す図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る蒸気発生器１０について、図１〜図６に基づいて説明する。

図１には、蒸気発生器１０の斜視図が示され、図２には、蒸気発生器１０の断面図が示されている。この図に示される如く、蒸気発生器１０は、ステンレスなどの金属材料で構成された容器１２内に、化学蓄熱材に高熱伝導な熱伝導助材（カーボンファイバー、焼結銅、グラファイトカーボン等）を混合した蓄熱材成型体１４を設けた反応器１６を備えている。蓄熱材成型体１４に含まれる化学蓄熱材は、脱水に伴って蓄熱（吸熱）し、水和（水酸化カルシウムへの復元）に伴って放熱（発熱）する構成とされている。

この実施形態では、化学蓄熱材として、アルカリ土類金属の水酸化物の１つである水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）_２）が採用されている。したがって、反応器１６内の蓄熱材成型体１４では、以下に示す反応で蓄熱、放熱を可逆的に繰り返し得る構成とされている。

Ｃａ（ＯＨ）_２ ⇔ ＣａＯ ＋ Ｈ_２Ｏ

この式に蓄熱量、発熱量Ｑを併せて示すと、以下の式で表わされる。

Ｃａ（ＯＨ）_２ ＋ Ｑ → ＣａＯ ＋ Ｈ_２Ｏ
ＣａＯ ＋ Ｈ_２Ｏ → Ｃａ（ＯＨ）_２ ＋ Ｑ

また、反応器１６内には、水供給口１７から供給される水の液膜蒸発が可能な伝熱面１８が設けられている。伝熱面１８は、多孔質体が表面に形成された構造化伝熱面であり、無機物スラリーコロイド溶液を用いた親水処理が表面に施されている。なお、伝熱面１８の表面に多孔質体が形成されている場合を例に説明したが、エッチング、フィンなどが表面に形成されていてもよい。

また、反応器１６内には、蓄熱材成型体１４と伝熱面１８との間であって、熱伝導経路を形成するための熱交換可能な熱交換隔壁２０が設けられている。

また、反応器１６内には、伝熱面１８から蒸発した水蒸気を蓄熱材成型体１４へ移動させるための、熱伝導経路とは異なる物質移動経路２２が設けられている。

容器１２には、蓄熱材成型体１４へ初期蒸気を供給するための初期蒸気入口２４、及び伝熱面１８から蒸発した水蒸気を外部へ供給するための蒸気供給経路２６が設けられている。

ここで、本実施の形態における反応器１６が自己循環式昇圧機構として水蒸気を供給する原理について説明する。

反応器１６は、水和反応系（CaO/Ca(OH)₂）の蓄熱材に高熱伝導な熱伝導助材（カーボンファイバー、焼結銅、グラファイトカーボン等）を混合した蓄熱材成型体１４と、液膜蒸発が可能な伝熱面１８の間に熱交換隔壁２０を設け、熱伝導経路と物質移動経路を連結する循環経路を形成することで、蓄熱材の化学反応、吸着反応で発生した熱Qc[W]を熱交換隔壁２０、伝熱面１８を介し蒸発界面へ伝える。これにより、化学反応による発熱Qc[W]と蒸発潜熱Qe[W]との差Qc-Qe[W]が反応器１６および反応媒体の顕熱上昇に消費され、蒸気温度、蒸気圧力を増大することができる。一方で、蒸発界面から発生した蒸気は物質移動経路２２を介して蓄熱材成型体１４に供給することで、熱移動経路と物質移動経路２２を独立に持つことが可能となる。これにより反応媒体（液体）により潮解しやすい蓄熱材の性能劣化を防ぐほか、蓄熱材厚み方向への反応媒体蒸気の面内均一供給が可能となる一方で、均一厚みの液膜形成による蒸発界面積の拡大、潜熱冷却の面内均一化により反応温度制御性が向上する等、化学反応と相変化現象との間の相互干渉を抑制しつつ、熱量差ΔQ（=Qc-Qe）を反応器顕熱上昇分に利用することで蒸気昇圧が可能となり、蒸気供給経路２６から高圧の蒸気を供給することができる。

次に、伝熱面１８の面内温度分布発生により反応不均一を抑制する原理について説明する。

図３に示すように、蓄熱材に混合する熱伝導助材の材料熱伝導率、混合率、配向性、厚みを調整し、高密度の蓄熱材成型体１４とすることで蓄熱材の厚み方向の熱抵抗を制御可能とする。一方、多孔質体、エッチング、フィン等で構成した構造化伝熱面にスラリー、ゾルゲル、コロイド溶液法で無機物系の親水性材料をコートした液膜蒸発が可能な伝熱面１８とし、構造化伝熱面の空隙率、材料熱伝導率、構造体厚みを調整することで蒸発伝熱面の厚み方向の熱抵抗を制御可能とする。これにより、蓄熱材反応温度と蒸発界面温度との温度差を物質（反応媒体）移動とは独立に設定可能となる。

蓄熱材材料の反応速度および、蓄熱材成型体１４の密度、厚み、蒸気拡散孔径の設定により決まる蒸気拡散速度により、熱交換隔壁２０を通過する熱流束ｑ_ｗは決定する。一方で、伝熱面１８への液拡散速度は構造体空隙径、固液界面の接触角、重力により決まり、親水化処理（接触角度の低減）により極めて早い拡散速度となる。このため、熱移動（熱伝導）とは独立に液拡散速度を制御することが可能となり、反応速度よりも液拡散速度を大きくなるように設定することで面内温度分布発生による反応不均一を抑制することができる。

また、図４に、伝熱面１８をモデル化した細管群モデル（常温、非蒸発）を示す。動粘性係数ν[m²/s]、表面張力Ｔ[N/m]、密度ρ[kg/m³]とすると、慣性項、粘性項、重力・毛管力項からなる以下の式が得られる。

上記の細管群モデル（常温、非蒸発）による解析から、接触角α（親水性処理による濡れ性向上）、重力利用（反応液を鉛直上部より供給し、重力と毛管力を利用）、空隙径サイズによる液拡散速度制御が可能となり（図５、６参照）、反応速度よりも液拡散速度を大きく設定することが可能である。例えば、親水化処理により、接触角αが減少し、拡散速度を増大させることが可能である。これは接触角αの減少で毛管力項のＢが増大するためである。また、反応液を下部から供給する場合に比べて、反応液を上部から供給する場合には、重力利用により液拡散速度を増大させることができる。また、反応液を上部から供給する場合には、空隙径サイズの設定として、大き目の細孔（d=0.5mm）とすることにより、拡散速度を向上させることが可能である。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。

まず、初期蒸気入口２４から初期蒸気が供給されると、蓄熱材成型体１４での水和反応により発熱し、発生した熱が、熱交換隔壁２０、伝熱面１８を介して蒸発界面へ伝わる。このとき、水供給口１７から供給された水が、伝熱面１８の蒸発界面で蒸発し、水蒸気が供給される。

伝熱面１８から供給された水蒸気は、物質移動経路２２に沿って蓄熱材成型体１４へ移送し、蓄熱材成型体１４での水和反応により発熱する。

このように、熱交換隔壁２０により形成された熱移動経路を移動する熱と、物質移動経路２２を移動する水蒸気とが循環することにより、伝熱面１８から供給される水蒸気は徐々に昇圧され、昇圧された水蒸気が、蒸気供給経路２６により外部へ供給される。

そして、蓄熱材成型体１４を再生する場合には、外部から蓄熱材成型体１４へ熱を供給し、蓄熱材成型体１４は水の脱着反応を行って蓄熱する。なお、蓄熱材成型体１４の脱着反応により発生した水は、回収する機構により回収すればよい。

以上説明したように、第１の実施の形態に係る蒸気発生器によれば、熱伝導経路と物質移動経路とを独立に設けることにより自己循環式昇圧機構として作用するため、化学変化と相変化との間の干渉を抑制し、高い反応速度、放熱速度を得ることができる。

また、伝熱面の液拡散速度が、反応速度よりも大きくなるように設定することで、伝熱面の反応不均一性を抑制することができる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る蒸気発生器１０について説明する。なお、第２の実施形態に係る蒸気発生器１０は、第１の実施の形態と同様の構成となるため、同一符号を付して説明を省略する。

ここで、本実施の形態における熱の移動経路における熱抵抗の設定により相対蒸気圧を制御する原理について説明する。

蓄熱材の化学反応熱は、蓄熱材成型体１４、熱交換隔壁２０、伝熱面１８の熱伝導を介して、伝熱面１８の気液蒸発界面へと輸送される。ここで、蓄熱材成型体１４の蒸気通路抵抗が蓄熱材内部の蒸気拡散抵抗と比較して十分小さい場合、水和反応は蒸気通路と蓄熱材界面から進行し、厚み方向に一様な反応分布となる。このため、図７に示すように、蓄熱材界面から、以下の式で表わされる水和反応位置z(τ)では、反応蒸気が拡散し、水和反応位置から熱交換隔壁２０までは、反応熱が熱交換隔壁２０へと熱流束q_w[W/m²]で熱伝導する。

z(τ)=δ_s・X(τ)

ただし、τ[s]は時間であり、δ_s[m]は、蓄熱材成型体１４の厚みであり、X（τ）[ｍ]は水和反応率である。

一方、伝熱面１８では、親水処理による高い液拡散速度により蒸発界面は伝熱面１８と物質移動経路２２の界面に形成され、蒸発界面への見かけの熱伝導率は、構造体熱伝導率λ_metal[W/m/K]と水の熱伝導率λ_liq[W/m/K]の複合熱伝導率λ_comp[W/m/K]となる。

このため、相対蒸気圧R_pは、以下の式に示すように、材料物性（蓄熱材成型体１４の熱伝導率λ_s、伝熱面１８の熱伝導率λ_metal、伝熱面１８の空隙率ε[-]）と形状諸元（蓄熱材成型体１４の厚みδ_s、伝熱面１８の厚みδ_e[m]、熱交換隔壁２０の厚みδ_w[m]）より設定可能となる。

ただし、P_e[kPa]は蒸気圧であり、P_s[kPa]は蓄熱材温度における蒸気圧であり、P(T) [kPa]は温度Ｔにおける飽和蒸気圧であり、ΔＰ₁[kPa]は、物質移動経路２２の圧力損失であり、ΔＰ₁[kPa]は、蓄熱材成型体１４表面から水和反応位置までの圧力損失である。ΔT[K]は、水和反応位置から蒸発界面までの間の温度差であり、T_s[K]は蓄熱材温度である。

一方で、水和/脱水による蓄熱材重量変化が顕著となる相対蒸気圧R_P,Tは蓄熱材により異なる（図８、９参照）。

そこで、熱移動経路の熱抵抗を設定することにより、相対蒸気圧R_Pを水和反応可能な相対蒸気圧R_P,T（例えば、０．４５〜０．５５）以上とすることで連続的な蒸気昇圧が可能となる。なお、相対蒸気圧R_P,T以下では反応温度が高すぎるため水和反応が停止する。

以上説明したように、第２の実施形態に係る蒸気発生器１０の反応器１６では、蓄熱材成型体１４の重量変化が生じるときの予め定められた相対蒸気圧R_P,T以上の相対蒸気圧R_Pが得られるように、材料物性（蓄熱材成型体１４の熱伝導率λ_s、伝熱面１８の熱伝導率λ_metal、伝熱面１８の空隙率ε[-]）と形状諸元（蓄熱材成型体１４の厚みδ_s、伝熱面１８の厚みδ_e[m]、熱交換隔壁２０の厚みδ_w[m]）より、熱伝導経路の熱抵抗を設定する。

次に、第２の実施形態の作用を説明する。

まず、初期蒸気入口２４から初期蒸気が供給されると、蓄熱材成型体１４での水和反応により発熱し、発生した熱が、熱交換隔壁２０、伝熱面１８を介して蒸発界面へ伝わる。このとき、水供給口１７から供給された水が、伝熱面１８の蒸発界面で蒸発し、水蒸気が供給される。

伝熱面１８から供給された水蒸気により、相対蒸気圧R_Pが、水和反応可能な相対蒸気圧R_P,T（例えば、０．４５〜０．５５）以上となるため、蓄熱材成型体１４の水和反応が生じ、発熱する。

このように、熱交換隔壁２０により形成された熱移動経路を移動する熱と、物質移動経路２２を移動する水蒸気とが循環することにより、伝熱面１８から供給される水蒸気は連続的に昇圧され、昇圧された水蒸気が、蒸気供給経路２６により外部へ供給される。

以上説明したように、第２の実施の形態に係る蒸気発生器によれば、蓄熱材の重量変化が生じるときの予め定められた相対蒸気圧R_P,T以上の相対蒸気圧R_Pが得られるように、熱伝導経路の熱抵抗を設定することにより、安定して、自己循環式昇圧機構として作用し、蒸気昇圧が可能である。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る蒸気発生器３１０について説明する。なお、第１の実施の形態、第２の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。

図１０に示すように、第３の実施形態に係る蒸気発生器３１０の反応器１６の蒸気供給経路２６には、蒸気の供給を切り替えるための開閉弁３２０が設けられている。また、水供給口１７は、水供給ライン３２２を介して水タンク３２６に連通されている。水供給ライン３２２には、ウォータポンプ３２４が設けられている。また、初期蒸気入口２４は、蒸気供給ライン３３０を介して初期蒸気発生器３３２に連通されている。蒸気供給ライン３３０には、蒸気の供給を切り替えるための開閉弁３３４が設けられている。

また、蒸気発生器３１０は、反応器１６内の物質移動経路２２の圧力に対応した信号を出力する圧力センサ３４０を備えている。なお、圧力センサ３４０が、圧力計測部の一例である。

また、図１１に示されるように、蒸気発生器３１０は、蓄熱ＥＣＵ３５０を備えている。蓄熱ＥＣＵ３５０は、開閉弁３２０、３３４、及びウォータポンプ３２４のそれぞれに電気的に接続されており、これらの動作を制御するようになっている。なお、蓄熱ＥＣＵ３５０が、制御部の一例である。

この蓄熱ＥＣＵ３５０は、圧力センサ３４０に電気的に接続されている。

蓄熱ＥＣＵ３５０は、図１２に示すように、圧力センサ３４０によって検出された圧力が、目標圧力Ｐ_targetに到達するまで、開閉弁３２０を閉じるように制御して、蒸気を昇圧する。蓄熱ＥＣＵ３５０は、圧力センサ３４０によって検出された圧力が、目標圧力Ｐ_targetに到達すると、開閉弁３２０を開くように制御して、蒸気供給経路２６を連通させて、外部へ高圧の蒸気を供給する。

ここで、第３の実施形態における高圧蒸気を生成する原理について説明する。

蓄熱材の昇温のために、始動初期蒸気の供給により初期水和反応を開始し、反応水の供給により相対蒸気圧R_P≧R_P,Tとなるような蓄熱材から蒸発界面への熱伝導（温度差ΔT）により気液界面からの蒸気発生をおこなう。蒸気自己循環による蓄熱材昇温・内部蒸気昇圧後、内部蒸気圧がP_targetに到達すると同時に蒸気供給側の開閉弁３２０を開き高圧蒸気を供給する。これにより外部からの少ない投入エネルギー（初期水和反応に必要な蒸発潜熱、電気ヒータ加熱等）により高圧蒸気を生成することが可能となる。

次に、第３の実施形態の作用を説明する。

蓄熱ＥＣＵ３５０の制御について、図１３に示す蒸気発生処理ルーチンを参照しつつ説明する。蒸気発生器３１０の作動開始が指示されると、蓄熱ＥＣＵ３５０によって蒸気発生処理ルーチンが実行される。

まず、ステップ１００において、初期蒸気発生器３３２を一定時間だけ作動させると共に、開閉弁３３４を開放させる。これにより、初期蒸気発生器３３２から、蒸気供給ライン３３０及び初期蒸気入口２４を介して蒸気が反応器１６内の蓄熱材成型体１４に供給される。蓄熱材成型体１４では、水和反応が開始され、該水和反応に伴い放熱する。この熱は、熱交換隔壁２０を介して伝熱面１８へ伝わる。

そして、ステップ１０２において、ウォータポンプ３２４を作動させる。これにより、水タンク３２６から、水供給ライン３２２及び水供給口１７を介して水が伝熱面１８に供給される。

このとき、水和反応により蓄熱材成型体１４の温度Ｔ_ｓが上昇し、蓄熱材成型体１４から伝熱面１８へ、温度差ΔＴで熱伝導が生じる。そして、

伝熱面１８から供給された水蒸気P_e＝P(T_s+ΔT)-ΔＰ₁により、相対蒸気圧R_Pが、水和反応可能な相対蒸気圧R_P,T以上となるため、蓄熱材成型体１４の水和反応が更に生じ、発熱し、伝熱面１８から供給される水蒸気は昇圧される。

次のステップ１０４では、圧力センサ３４０によって検出された圧力が、目標圧力Ｐ_targetを超えたか否かを判定する。検出された圧力が、目標圧力Ｐ_target以下である場合には、開閉弁３２０を閉じたままとし、熱交換隔壁２０により形成された熱移動経路を移動する熱と、物質移動経路２２を移動する水蒸気との自己循環を継続する。

一方、検出された圧力が、目標圧力Ｐ_targetを超えた場合には、ステップ１０６へ進み、開閉弁３２０を開放し、昇圧された蒸気を、蒸気供給経路２６を介して外部へ供給する。

以上説明したように、第３の実施の形態に係る蒸気発生器によれば、所望の蒸気圧が得られるように、高圧の蒸気を外部へ供給することができる。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る熱供給器４１０について説明する。なお、第１の実施の形態〜第３の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。

図１４に示すように、第４の実施形態に係る熱供給器４１０は、更に高温反応器４１６及び凝縮器４３０を備えており、反応器１６、高温反応器４１６、及び凝縮器４３０は、蒸気供給経路２６を介して連通されている。蒸気供給経路２６には、蒸気の供給を切り替えるための開閉弁４２１、４２２が設けられている。なお、熱供給器４１０は、蓄熱システムの一例である。

反応器１６の蓄熱材成型体１４では、化学蓄熱材として、例えば、Ｍ・ｘＨ_２Ｏを用いる。

高温反応器４１６は、容器４１２内に、化学蓄熱材（例えば、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）_２））に高熱伝導な熱伝導助材（カーボンファイバー、焼結銅、グラファイトカーボン等）を混合した２つの蓄熱材成型体４１４を設け、更に、２つの蓄熱材成型体４１４の間であって、熱伝導経路を形成するための熱交換可能な熱交換隔壁４２０が設けられている。

高温反応器４１６の蓄熱材成型体４１４では、蓄熱材成型体１４の化学蓄熱材より平衡温度の高い化学蓄熱材として、例えば、Ca（OH）₂を用いる。

また、高温反応器４１６内には、外部から供給された水蒸気を蓄熱材成型体４１４へ移動させ、かつ、蓄熱材成型体４１４から脱着された水蒸気を外部へ供給するための物質移動経路４３２が設けられ、物質移動経路４３２は、蒸気供給経路２６と連通されている。

反応器１６の熱交換隔壁２０内と、高温反応器４１６の熱交換隔壁４２０内とに、蓄熱材脱水に必要な熱（システム排気熱等）を回収する熱交換流路４４０、４４２を設け、排気熱出口（図示省略）と高温反応器４１６の熱交換流路４４２とを連通し、高温反応器４１６の熱交換流路４４２と反応器１６の熱交換流路４４０とを連通する。これにより、高温排気熱により高温反応器４１６の蓄熱材成型体４１４を脱水し、高温反応器４１６から排出される低温排気熱により反応器１６の蓄熱材成型体１４を脱水することでカスケード的な蓄熱が可能となる。

高温の水和反応熱を得るための原理について説明する。

蓄熱材成型体１４、熱交換隔壁２０、及び液膜蒸発が可能な伝熱面１８で構成する反応器１６により高圧蒸気を生成し、反応器１６よりも反応平衡温度の高い化学蓄熱材を搭載した高温反応器４１６へ蒸気を蒸気供給経路２６を介して供給することにより、反応器１６の反応平衡温度よりも高温の水和反応熱を得ることができ、さらに高温反応器４１６の反応速度を向上させることが可能となる（図１５、１６参照）。また、反応器１６で生成される蒸気を高圧化することにより、高温反応器４１６の平衡温度を高温側にシフトすることが可能となり、より高温の水和反応熱を得ることができる。

次に、排熱を有効に回収する原理について説明する。

蓄熱材脱水に必要な熱（システム排気熱等）を回収する熱交換流路４４０、４４２を高温反応器４１６、反応器１６に設け、排気熱出口を高温反応器４１６の熱交換流路４４２に接続し、高温反応器４１６の熱交換流路４４２を反応器１６の熱交換流路４４０に接続して、高温排気熱（例えば、６５０℃）により高温反応器４１６を脱水し、高温反応器４１６から排出される低温排気熱（例えば、４５０℃）により反応器１６を脱水することでカスケード的な蓄熱が可能となる（図１４、１７参照）。これにより、システムから排出する熱を高温から低温まで有効に回収利用することが可能となり、システム効率を向上することができる。

次に、第４の実施形態の作用を説明する。

まず、運転・蓄熱モードで、蓄熱材成型体１４、４１４を再生する場合には、排気熱出口から高温反応器４１６の熱交換流路４４２に高温の熱媒を流して、蓄熱材成型体４１４へ熱を供給し、蓄熱材成型体４１４は水の脱着反応を行って蓄熱する。このとき、蓄熱ＥＣＵ３５０によって、開閉弁４２２を開放するように制御し、蓄熱材成型体４１４の脱着反応により発生した水は、蒸気供給経路２６を介して凝縮器４３０により回収される。

更に、高温反応器４１６の熱交換流路４４２から反応器１６の熱交換流路４４０に熱媒を流して、蓄熱材成型体１４へ熱を供給し、蓄熱材成型体１４は水の脱着反応を行って蓄熱する。このとき、蓄熱ＥＣＵ３５０によって、開閉弁４２１を開放するように制御し、蓄熱材成型体１４の脱着反応により発生した水は、蒸気供給経路２６を介して凝縮器４３０により回収される。

また、起動・暖気モードに移行した場合には、まず、反応器１６の初期蒸気入口２４から初期蒸気が供給され、蓄熱材成型体１４での水和反応により発熱し、発生した熱が、熱交換隔壁２０、伝熱面１８を介して蒸発界面へ伝わる。このとき、水供給口１７から供給された水が、伝熱面１８の蒸発界面で蒸発し、水蒸気が供給される。

伝熱面１８から供給された水蒸気は、物質移動経路２２に沿って蓄熱材成型体１４へ移送し、蓄熱材成型体１４での水和反応により発熱する。

このように、熱交換隔壁２０により形成された熱移動経路を移動する熱と、物質移動経路２２を移動する水蒸気とが循環することにより、伝熱面１８から供給される水蒸気は徐々に昇圧され、昇圧された水蒸気が、蒸気供給経路２６により高温反応器４１６へ供給される。

そして、高温反応器４１６に供給された水蒸気は、物質移動経路４３２に沿って蓄熱材成型体４１４へ移動し、蓄熱材成型体４１４での水和反応により発熱する。このように生成された高温の熱が、暖気対象へ供給される。

以上説明したように、第４の実施の形態に係る熱供給器によれば、高温蓄熱及び低温蓄熱による排熱回収を行って、システムから排出する熱を高温から低温まで有効に回収利用することが可能となり、システム効率を向上することができる。

また、低温用の反応器により、高圧蒸気を高温反応器に供給することにより、高速昇温が可能となり、また、高温の反応熱を得ることができる。

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る熱供給器５１０について説明する。なお、第１の実施の形態〜第４の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。

図１８に示すように、第５の実施形態に係る熱供給器５１０の反応器１６の容器１２が、蒸気供給経路と連通されていない点が、上記第１の実施の形態〜第４の実施の形態と異なっている。

反応器１６の熱交換隔壁２０に、冷媒を流すための媒体流路５４０を設け、媒体流路５４０は、図１９に示すように、冷媒供給器５５０と、冷媒循環ライン５５２を介して連通されている。冷媒循環ライン５５２には、冷媒の供給の切り替え及び供給量の調整を行うための開閉弁５５４が設けられている。また、水供給口１７は、水供給ライン３２２を介して水タンク３２６に連通されている。水供給ライン３２２には、ウォータポンプ３２４が設けられている。また、初期蒸気入口２４は、蒸気供給ライン３３０を介して初期蒸気発生器３３２に連通されている。蒸気供給ライン３３０には、蒸気の供給を切り替えるための開閉弁３３４が設けられている。

また、熱供給器５１０は、反応器１６内の物質移動経路２２の圧力に対応した信号を出力する圧力センサ３４０と、蓄熱材成型体１４の温度に対応した信号を出力する温度センサ５６０とを備えている。なお、温度センサ５６０が、温度計測部の一例である。

また、熱供給器５１０は、蓄熱ＥＣＵ３５０を備えており、蓄熱ＥＣＵ３５０は、開閉弁３２０、３３４、５５４、及びウォータポンプ３２４のそれぞれに電気的に接続されており、これらの動作を制御するようになっている。

この蓄熱ＥＣＵ３５０は、圧力センサ３４０及び温度センサ５６０に電気的に接続されている。

蓄熱ＥＣＵ３５０は、圧力センサ３４０によって検出された圧力が、目標圧力Ｐ_targetに到達するまで、開閉弁５５４を閉じるように制御して、蒸気を昇圧する。蓄熱ＥＣＵ３５０は、圧力センサ３４０によって検出された圧力が、目標圧力Ｐ_targetに到達すると、開閉弁５５４を開くように制御して、媒体流路５４０に冷媒を流す。

ここで、第５の実施形態における冷媒の流量を制御する原理について説明する。

熱交換隔壁２０に媒体流路５４０を内設することにより、化学反応で得られた熱の一部を冷媒により熱交換が可能となる。これにより自己蒸気循環により目標圧力P_targetに昇度・昇圧された後、冷媒と熱交換することにより化学反応で得られた熱の一部を除熱し、伝熱面１８からの蒸気発生量と化学反応で消費される蒸気量のバランス（化学反応熱量＝蒸発潜熱量＋媒体放熱量）を保ちつつ、反応温度と蒸気温度間の温度差を相対蒸気圧R_P≧R_P,Tとなるように制御することで水和反応を維持することが可能となる。

次に、第５の実施形態の作用を説明する。

蓄熱ＥＣＵ３５０の制御について、図２０に示す熱供給処理ルーチンを参照しつつ説明する。熱供給器５１０の作動開始が指示されると、蓄熱ＥＣＵ３５０によって熱供給処理ルーチンが実行される。なお、第３の実施の形態と同様の処理については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

まず、ステップ１００において、初期蒸気発生器３３２を一定時間だけ作動させると共に、開閉弁３３４を開放させる。そして、ステップ１０２において、ウォータポンプ３２４を作動させる。

次のステップ１０４では、圧力センサ３４０によって検出された圧力が、目標圧力Ｐ_targetを超えたか否かを判定する。検出された圧力が、目標圧力Ｐ_target以下である場合には、開閉弁５５４を閉じたままとし、熱交換隔壁２０により形成された熱移動経路を移動する熱と、物質移動経路２２を移動する水蒸気との自己循環を継続する。

一方、検出された圧力が、目標圧力Ｐ_targetを超えた場合には、ステップ５７０へ進み、開閉弁５５４を開放し、冷媒供給器５５０から初期流量Ｆｃだけ冷媒を冷媒循環ライン５５２を介して媒体流路５４０に流す。

そして、次のステップ５７２では、温度センサ５６０によって検出された温度Ｔと、放温温度目標Ｔ_targetとの差分の絶対値と、放温温度目標Ｔ_targetとの比率｜Ｔ−Ｔ_target｜/Ｔ_targetが、閾値（例えば、０．１）未満であるか否かを判定する。｜Ｔ−Ｔ_target｜/Ｔ_targetが、閾値（例えば、０．１）未満である場合には、ステップ５７６へ移行するが、一方、｜Ｔ−Ｔ_target｜/Ｔ_targetが、閾値（例えば、０．１）以上である場合には、ステップ５７４において、温度センサ５６０によって検出された温度Ｔと、放温温度目標Ｔ_targetとの大小関係に応じて、媒体流路５４０に流す冷媒の流量をΔＦｃだけ増加又は減少させるように、開閉弁５５４を制御し、ステップ５７２へ戻る。

ステップ５７６では、蓄熱材成型体１４の水和反応が完了したか否かを判定し、蓄熱材成型体１４の水和反応が完了していないと判定した場合には、上記ステップ５７２へ戻り、一方、蓄熱材成型体１４の水和反応が完了したと判定した場合には、熱供給処理ルーチンを終了する。

以上説明したように、第５の実施の形態に係る熱供給器によれば、媒体放熱によって水和反応熱（温熱）及び蒸発潜熱（冷熱）のバランスを取ることにより、一定の温度に制御することができる。これによって、伝熱面からの蒸気発生量と、蓄熱材の吸着反応による蒸気消費量とのバランスを保ちつつ、相対蒸気圧を制御することができ、吸着反応を維持することができる。

（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態に係る熱供給器６１０について、図２１、図２２に基づいて説明する。なお、第１の実施の形態〜第５の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。

図２１に示すように、第６の実施形態に係る熱供給器６１０の反応器１６の容器１２が、蒸気供給経路と連通されていない点が、上記第１の実施の形態〜第４の実施の形態と異なっている。また、反応器１６内には、蓄熱材成型体１４、伝熱面１８、及び熱交換隔壁２０が２セット設けられ、更に、２つの伝熱面１８の間に、２つの始動初期用伝熱面６１８、及び始動初期用熱交換隔壁６２０が設けられている。

２つの始動初期用伝熱面６１８は、それぞれ、２つの伝熱面１８と対向するように設けられて、２つの始動初期用伝熱面６１８の間に始動初期用熱交換隔壁６２０が設けられている。始動初期用伝熱面６１８は、多孔質体、エッチング、フィンなどが表面に形成された構造化伝熱面であり、無機物スラリーコロイド溶液を用いた親水処理が表面に施されている。

また、始動初期用熱交換隔壁６２０に、熱媒を流すための熱媒流路６４０を設け、熱媒流路６４０は、図２２に示すように、熱媒供給器６５０と、熱媒循環ライン６５２を介して連通されている。熱媒循環ライン６５２には、熱媒の供給の切り替えを行うための開閉弁６５４が設けられている。

始動初期用熱交換隔壁６２０には、水供給口６１７が設けられており、水供給口６１７は、水供給ライン６２２を介して水タンク３２６に連通されている。水供給ライン６２２には、ウォータポンプ６２６が設けられている。

また、反応器１６の熱交換隔壁２０に、媒体流路５４０を設け、媒体流路５４０は、冷媒供給器５５０と、冷媒循環ライン５５２を介して連通されている。冷媒循環ライン５５２には、開閉弁５５４が設けられている。また、水供給口１７は、水供給ライン３２２を介して水タンク３２６に連通されている。水供給ライン３２２には、ウォータポンプ３２４が設けられている。

また、熱供給器６１０は、圧力センサ３４０と、温度センサ５６０とを備えている。

また、熱供給器６１０は、蓄熱ＥＣＵ３５０を備えており、蓄熱ＥＣＵ３５０は、開閉弁５５４、６５２及びウォータポンプ３２４、６２４のそれぞれに電気的に接続されており、これらの動作を制御するようになっている。

ここで、本実施の形態における熱供給を制御する原理について説明する。

外部熱交換が可能な熱媒流路６４０を備えた始動初期用熱交換隔壁６２０の両側に、表面に親水処理が施された始動初期用伝熱面６１８を設けた構成を、蓄熱材成型体１４、伝熱面１８、及び熱交換隔壁２０からなる自己循環式蒸気昇圧機構の間に挟む構成とすることにより、外部熱源（空気熱@環境温度、熱マス等）加熱による初期蒸気供給が可能となる。これにより、電気ヒータ加熱等による投入エネルギーを削減しシステム効率を向上し、初期始動から高圧蒸気発生まで連続的なシーケンス作動が可能となる。

次に、第６の実施形態の作用を説明する。

蓄熱ＥＣＵ３５０の制御について、図２３に示す熱供給処理ルーチンを参照しつつ説明する。熱供給器６１０の作動開始が指示されると、蓄熱ＥＣＵ３５０によって熱供給処理ルーチンが実行される。なお、第５の実施の形態と同様の処理については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

まず、ステップ７００において、開閉弁６５４を開放し、熱媒供給器６５０から熱媒を熱媒循環ライン６５２を介して熱媒流路６４０に流す。そして、ステップ７０２において、ウォータポンプ６２４を作動させる。これにより、水タンク３２６から、水供給ライン６２２及び水供給口６１７を介して水が始動初期用伝熱面６１８に供給される。

次のステップ７０４では、圧力センサ３４０によって検出された圧力が、始動初期の目標圧力Ｐ１_targetを超えたか否かを判定する。検出された圧力が、始動初期の目標圧力Ｐ１_target以下である場合には、熱媒及び水を供給したままとする。一方、検出された圧力が、始動初期の目標圧力Ｐ１_targetより大きい場合には、ステップ７０６において、開閉弁６５４を閉じて、熱媒供給器６５０からの熱媒の供給を停止する。そして、ステップ７０８において、ウォータポンプ６２４の作動を停止し、始動初期用伝熱面６１８への水の供給を停止する。

上記ステップ７００〜ステップ７０８により、始動初期蒸気発生シーケンスが終了すると、ステップ１０２〜ステップ５７６による高圧蒸気発生シーケンスが実行される。

ステップ１０２では、ウォータポンプ３２４を作動させる。

次のステップ１０４では、圧力センサ３４０によって検出された圧力が、蒸気昇圧の目標圧力Ｐ２_targetを超えたか否かを判定する。検出された圧力が、蒸気昇圧の目標圧力Ｐ２_target以下である場合には、開閉弁５５４を閉じたままとし、熱交換隔壁２０により形成された熱移動経路を移動する熱と、物質移動経路２２を移動する水蒸気との自己循環を継続する。

一方、検出された圧力が、蒸気昇圧の目標圧力Ｐ２_targetを超えた場合には、ステップ５７０へ進み、開閉弁５５４を開放し、冷媒供給器５５０から初期流量Ｆｃだけ冷媒を冷媒循環ライン５５２を介して媒体流路５４０に流す。

そして、次のステップ５７２では、温度センサ５６０によって検出された温度Ｔと、放温温度目標Ｔ_targetとの差分の絶対値と、放温温度目標Ｔ_targetとの比率｜Ｔ−Ｔ_target｜/Ｔ_targetが、閾値（例えば、０．１）未満であるか否かを判定する。｜Ｔ−Ｔ_target｜/Ｔ_targetが、閾値（例えば、０．１）未満である場合には、ステップ５７６へ移行するが、一方、｜Ｔ−Ｔ_target｜/Ｔ_targetが、閾値（例えば、０．１）以上である場合には、ステップ５７４において、温度センサ５６０によって検出された温度Ｔと、放温温度目標Ｔ_targetとの大小関係に応じて、媒体流路５４０に流す冷媒の流量をΔＦｃだけ増加又は減少させるように、開閉弁５５４を制御し、ステップ５７２へ戻る。

ステップ５７６では、蓄熱材成型体１４の水和反応が完了したか否かを判定し、蓄熱材成型体１４の水和反応が完了していないと判定した場合には、上記ステップ５７２へ戻り、一方、蓄熱材成型体１４の水和反応が完了したと判定した場合には、熱供給処理ルーチンを終了する。

以上説明したように、第６の実施の形態に係る熱供給器によれば、外部熱交換によって始動初期蒸気を生成する始動初期蒸気発生シーケンスを実行した後、高圧蒸気発生シーケンスに切り換えて処理を行うことにより、初期始動から高圧蒸気発生まで連続的なシーケンス作動が可能となる。

なお、上記の第１の実施の形態〜第３の実施の形態では、蒸気発生器に本発明を適用する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、第５の実施の形態、第６の実施の形態と同様に、熱供給器に、本発明を適用するようにしてもよい。この場合には、反応器の容器に連通する蒸気供給経路が不要となる。

また、化学蓄熱材として、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）_２）を用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、水和反応系のMgO／Mg(OH)₂、配位反応系であるMg、Ca水和物等を用いてもよい。

水和反応系のMgO／Mg(OH)₂を用いる場合には、以下の化学反応となる。

MgO+H₂O⇔Mg（OH）₂+Q

また、配位反応系を用いる場合には、以下の化学反応となる。

M+xH₂O⇔M・xH₂O+Q

また、ゼオライト系、シリカ系、炭素系の吸着材を用いてもよい。

また、反応液として水を用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、他の反応液でもよい。例えば、アンモニアを用いてもよい。

１０、３１０ 蒸気発生器
１４、４１４ 蓄熱材成型体
１６ 反応器
１７、４１７ 水供給口
１８ 伝熱面
２０、４２０ 熱交換隔壁
２２、４３２ 物質移動経路
２４ 初期蒸気入口
２６ 蒸気供給経路
３２０、３３４、４２１、４２２、５５４、６５４ 開閉弁
３４０ 圧力センサ
３５０ 蓄熱ＥＣＵ
４１０、５１０、６１０ 熱供給器
４１６ 高温反応器
４３０ 凝縮器
４４０、４４２ 熱交換流路
５４０ 媒体流路
５６０ 温度センサ
６１８ 始動初期用伝熱面
６２０ 始動初期用熱交換隔壁
６４０ 熱媒流路

Claims (8)

1. 熱供給により物質の脱着反応又は化学反応を行って蓄熱し、かつ、物質の吸着反応又は化学反応により放熱する蓄熱材と、
   供給される物質の液膜蒸発が可能な伝熱面と、
   前記蓄熱材と前記伝熱面との間に設けられ、かつ、熱伝導経路を形成するための熱交換可能な熱交換隔壁と、
   前記伝熱面から蒸発した前記物質を前記蓄熱材へ移動させるための、前記熱伝導経路とは異なる物質移動経路と、
   を含む反応器。
2. 前記蓄熱材の重量変化が生じるときの予め定められた相対蒸気圧以上の相対蒸気圧が得られるように、前記熱伝導経路の熱抵抗を設定した請求項１記載の反応器。
3. 前記伝熱面から蒸発した前記物質を外部へ供給するための物質供給経路と、
   前記伝熱面から蒸発した前記物質の圧力を計測する圧力計測部と、
   前記圧力計測部によって計測された前記圧力に応じて、前記物質供給経路に設けられた、前記物質の供給を切り換えるためのバルブを制御する制御部と、
   を更に含む請求項１又は２記載の反応器。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項記載の反応器と、
   前記反応器により供給された前記物質の吸着反応又は化学反応により放熱する蓄熱材であって、かつ、前記反応器の蓄熱材よりも平衡温度の高い蓄熱材を含む高温反応器と、
   を含む蓄熱システム。
5. 前記反応器の蓄熱材の脱着反応又は化学反応により供給された前記物質、及び前記高温反応器の蓄熱材の脱着反応又は化学反応により供給された前記物質を凝縮するための凝縮器を更に含み、
   熱源からの熱供給により前記高温反応器の蓄熱材が脱着反応又は化学反応し、前記高温反応器からの熱供給により前記反応器の蓄熱材が脱着反応又は化学反応する請求項４の蓄熱システム。
6. 前記伝熱面から蒸発した前記物質の圧力を計測する圧力計測部と、
   前記蓄熱材の温度を計測する温度計測部と、
   前記熱交換隔壁内に設けられた、熱交換可能な冷媒としての媒体を流すための媒体流路と、
   前記圧力計測部によって計測された前記圧力が、目標圧力を超えた場合、前記温度計測部によって計測された温度に応じて、前記媒体流路に流す媒体の流量を制御する制御部と、
   を更に含む請求項１〜請求項３の何れか1項記載の反応器。
7. 熱交換可能な熱媒としての媒体を流すための熱媒用媒体流路と、
   前記熱媒用媒体流路の媒体との熱交換により、供給される物質の液膜蒸発が可能な始動時用の伝熱面と、
   始動するときに、前記熱媒用媒体流路に媒体を流すように制御する制御部と、を更に含み、
   前記蓄熱材は、始動するときに、前記始動時用の伝熱面から供給された前記物質の吸着反応又は化学反応により放熱する請求項１、２、３、又は６記載の反応器。
8. 前記伝熱面は、前記物質の拡散速度が、前記蓄熱材の反応速度より速くなるように形成される請求項１、２、３、６、又は７記載の反応器。

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