JP2019100653A - 化学蓄熱反応器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で急速な昇温が可能な化学蓄熱反応器を提供すること。【解決手段】化学蓄熱反応器１０は、発熱用蓄熱材３２、第１フィルタ３４、第１流路形成部材３６、及び上部拘束部材１６を含んで構成される上部１２と、蒸気発生用蓄熱材４６、第２フィルタ４８、第２流路形成部材５０、及び下部拘束部材３８を含んで構成される下部１４と、上部拘束部材１６の内部に設けられて蒸気発生用蓄熱材４６に付与する水を貯留するタンク３０を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、化学反応によって発熱を行う化学蓄反応器に関する。

従来の化学蓄熱反応器（例えば、特許文献１参照）は、化学蓄熱材を内蔵した熱交換器を備え、熱交換器は、化学蓄熱材を収容する蓄熱材収容空間、蓄熱材収容空間に水または蒸気を供給する流路、化学蓄熱材を加熱する熱媒流路等を備えている。

特開２０１２−２２０１０２号公報

従来の化学蓄熱反応器は、水を供給して水蒸気を発生させる第一反応器、及び第一反応器で発生した水蒸気を供給して発熱させる第２反応器を備えており、第２反応器で発生した熱を利用するようになっている。
ところで、従来の化学蓄熱反応器は、第一反応器の熱交換器を収容する容器、第二反応器の熱交換器を収容する容器、第一反応器で発生した水蒸気を第２反応器に供給するための配管、第一反応器に水を供給する水タンク、液送ポンプ、弁等を備えており、また、容器には水を通す複雑な流路が形成されており、部品点数が多く、装置構成が複雑となって大型化している。
また、第一反応器で発生した水蒸気は、配管を通して第２反応器に供給するため、第一反応器に水を供給してから配管部の圧損の影響で第２反応器の昇温速度が低下するなどの課題があった。

本願発明の課題は、小型で急速な昇温が可能な化学蓄熱反応器を提供することである。

請求項１に記載の化学蓄熱反応器は、付与された水分と水和反応することで発熱し、水分が脱離して蓄熱する発熱用蓄熱材と、前記発熱用蓄熱材に隣接して配置され、前記発熱用蓄熱材の通過を制限し、流体は通過する微小孔が形成された第１フィルタと、前記第１フィルタを介して前記発熱用蓄熱材とは反対側に配置され流体を通過可能とする第１流路が形成された第１流路形成部材と、前記発熱用蓄熱材を拘束する上部拘束部材と、を含んで構成される上部と、前記上部の下側に設けられ、付与された水分と水和反応することで発熱し、水分が脱離して蓄熱する蒸気発生用蓄熱材と、前記蒸気発生用蓄熱材に隣接して配置され、前記蒸気発生用蓄熱材の通過を制限し、流体は通過する微小孔が形成された第２フィルタと、前記第２フィルタを介して前記蒸気発生用蓄熱材とは反対側に配置され流体を通過可能とする第２流路が形成された第２流路形成部材と、前記蒸気発生用蓄熱材を拘束する下部拘束部材と、を含んで構成される下部と、前記上部拘束部材の内部に設けられ、前記蒸気発生用蓄熱材に付与する水を貯留するタンクと、前記タンクから前記第２流路へ前記水を供給する供給路と、を有し、前記蒸気発生用蓄熱材から発生した水蒸気を前記第２フィルタ、第２流路形成部材の前記第２流路、前記第１流路形成部材の前記第１流路、及び前記第１フィルタを介して前記発熱用蓄熱材に付与する。

請求項１に記載の反応器では、第１拘束枠の内部に設けたタンクの水を、第２流路形成部材の第２流路に供給すると、第２流路に供給された水は、一部が第２フィルタを介して蒸気発生用蓄熱材に付与され、蒸気発生用蓄熱材が発熱し、供給された残りの水が加熱されて気体である水蒸気となる。

水蒸気は、上部に設けられた第１流路形成部材の第１流路に流入し、第１流路に流入した水蒸気は、第１フィルタを介して発熱用蓄熱材に付与され、発熱用蓄熱材が発熱する。なお、発熱用蓄熱材は、水蒸気と反応するので、水と反応する場合に比較して高熱を発生することができる。

請求項１の化学蓄熱反応器では、水蒸気を発生させる下部と、タンクを備え、且つ発熱する上部とが上下に隣接して設けられているため、タンクの水を蒸気発生用蓄熱材に迅速に供給することができ、また、下部で発生した水蒸気を発熱用蓄熱材に迅速に供給することができるので、発熱用蓄熱材を急速に発熱させることができる。

従来の化学蓄熱反応器では、蒸気発生部、発熱部、及び水を貯留するタンクの３ユニットが各々別体で形成され、これらが配管等で接続されていたため、装置全体が大型化していたが、請求項１の化学蓄熱反応器では、水蒸気を発生させる下部と発熱する上部とが一体化しており、かつ水を貯留するタンクが上部に設けられているので、発熱源として必要な最小限の部材でもって、従来の化学蓄熱反応器と発熱量を変えずに小型化を図ることができる。

請求項２に記載の化学蓄熱反応器は、付与された水分と水和反応することで発熱し、水分が脱離して蓄熱する発熱用蓄熱材と、前記発熱用蓄熱材に隣接して配置され、前記発熱用蓄熱材の通過を制限し、流体は通過する微小孔が形成された第１フィルタと、前記第１フィルタを介して前記発熱用蓄熱材とは反対側に配置され流体を通過可能とする第１流路が形成された第１流路形成部材と、前記発熱用蓄熱材を拘束する上部拘束部材と、を含んで構成される上部と、前記上部の下側に設けられ、付与された水分と水和反応することで発熱し、水分が脱離して蓄熱する蒸気発生用蓄熱材と、前記蒸気発生用蓄熱材に隣接して配置され、前記蒸気発生用蓄熱材の通過を制限し、流体は通過する微小孔が形成された第２フィルタと、前記第２フィルタを介して前記蒸気発生用蓄熱材とは反対側に配置され流体を通過可能とする第２流路が形成された第２流路形成部材と、前記蒸気発生用蓄熱材を拘束する下部拘束部材と、を含んで構成される下部と、前記下部拘束部材の内部に設けられ、前記蒸気発生用蓄熱材に付与する水を貯留するタンクと、前記タンクから前記第２流路へ前記水を供給する供給路と、を有し、前記蒸気発生用蓄熱材から発生した水蒸気を前記第２フィルタ、第２流路形成部材の前記第２流路、前記第１流路形成部材の前記第１流路、及び前記第１フィルタを介して前記発熱用蓄熱材に付与する。

請求項２に記載の反応器では、第２拘束枠の内部に設けたタンクの水を、第２流路形成部材の第２流路に供給すると、第２流路に供給された水は、第２フィルタを介して蒸気発生用蓄熱材に付与され、蒸気発生用蓄熱材が発熱し、供給された水が加熱されて気体である水蒸気となる。

水蒸気は、上部に設けられた第１流路形成部材の第１流路に流入し、第１流路に流入した水蒸気は、第１フィルタを介して発熱用蓄熱材に付与され、発熱用蓄熱材が発熱する。なお、発熱用蓄熱材は、水蒸気と反応するので、水と反応する場合に比較して高熱を発生することができる。

請求項２の化学蓄熱反応器では、タンクが下部の第２拘束枠の内部に設けられており、タンクの水を蒸気発生用蓄熱材に迅速に供給することができる。また、水蒸気を発生させる下部と発熱する上部とが隣接して設けられており、下部で発生した水蒸気を発熱用蓄熱材に迅速に供給することができるので、発熱用蓄熱材を急速に発熱させることができる。

従来の化学蓄熱反応器では、蒸気発生部、発熱部、及び水を貯留するタンクの３ユニットが各々別体で形成され、これらが配管等で接続されていたため、装置全体が大型化していたが、請求項２の化学蓄熱反応器では、水蒸気を発生させる下部と発熱する上部とが一体化しており、かつ水を貯留するタンクが下部に設けられているので、発熱源として必要な最小限の部材でもって、従来の化学蓄熱反応器と発熱量を変えずに小型化を図ることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の化学蓄熱反応器において、前記供給路には、開閉弁が設けられている。

請求項３に記載の化学蓄熱反応器では、供給路に開閉弁が設けられているので、使用時においては開閉弁を開状態とすることで、タンク内の水を供給路を介して蒸気発生用蓄熱材へ付与することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の化学蓄熱反応器において、前記下部拘束部材の内部に、前記第１流路と前記第２流路とを連通する連通路が形成されている。

請求項４に記載の化学蓄熱反応器では、下部で発生した水蒸気を第１流路、連通路、及び第２流路を介して発熱用蓄熱材に付与することができる。連通路は、下部拘束部材の内部に形成されているので、連通路を配管等を用いて構成する場合に比較して部品点数を削減することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の化学蓄熱反応器において、前記発熱用蓄熱材、前記第１フィルタ、前記第１流路形成部材、前記蒸気発生用蓄熱材、前記第２フィルタ、前記第２流路形成部材を収容する容器を備え、前記上部拘束部材、前記下部拘束部材が、前記容器の一部を構成している。

請求項５に記載の化学蓄熱反応器は、発熱用蓄熱材、第１フィルタ、第１流路形成部材、蒸気発生用蓄熱材、第２フィルタ、及び第２流路形成部材を収容する容器の一部が、上部拘束部材、及び下部拘束部材で構成されているので、該容器の一部を上部拘束部材、及び下部拘束部材で構成しない場合に比較して、容器を構成する部材の使用量を削減することができる。

本発明の反応器によれば、小型で急速な昇温が可能となる。

本発明の第１実施形態に係る化学蓄熱反応器を示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る化学蓄熱反応器を示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る化学蓄熱反応器を示す分解斜視図である。 （Ａ）は上部拘束部材を示す平面図であり、（Ｂ）は上部拘束部材を示す縦断面図（図４（Ａ）の４（Ｂ）−４（Ｂ）線断面図）であり、（Ｃ）は上部拘束部材を示す縦断面図（図４（Ａ）の４（Ｃ）−４（Ｃ）線断面図）である。 本発明の第１実施形態に係る化学蓄熱反応器を示す装置奥行方向に沿って切断した断面図である。 本発明の第１実施形態に係る化学蓄熱反応器を示す装置幅方向に沿って切断した断面図である。 （Ａ）は下部拘束部材を示す平面図であり、（Ｂ）は下部拘束部材を示す水平断面図（図５に示す下部拘束部材の７（Ｂ）−７（Ｂ）線断面図）であり、（Ｃ）は下部拘束部材を示す水平断面図（図５に示す下部拘束部材の７（Ｃ）−７（Ｃ）線断面図）である。 第２実施形態に係る化学蓄熱反応器を示す装置奥行方向に沿って切断した縦断面図である。 （Ａ）は第３の実施形態に係る化学蓄熱反応器の下部を示す水平断面図であり、（Ｂ）は第３実施形態に係る化学蓄熱反応器を示す装置幅方向に沿って切断した断面図であり、（Ｃ）は、第３実施形態に係る化学蓄熱反応器を示す装置奥行方向に沿って切断した断面図である。

［第１実施形態］
図１乃至図５にしたがって、本発明の第１実施形態に係る化学蓄熱反応器１０を説明する。なお、図中に示す矢印Ｈは装置上下方向（鉛直方向）を示し、矢印Ｗは装置幅方向（水平方向）を示し、矢印Ｄは装置奥行方向（水平方向）を示している。

（全体構成）
図１に示すように、本実施形態に係る化学蓄熱反応器１０は、上部１２と下部１４とを含んで構成されている。

（上部の構成）
上部１２は、金属材料で矩形枠状に形成された上部拘束部材１６を備え、上部拘束部材１６の内部には、発熱部１８が設けられている。

図２、及び図４に示すように、上部拘束部材１６は、矩形の外枠２０と、外枠２０の内側に配置される矩形の内枠２２と、外枠２０の下端と内枠２２の下端とにロー付け、溶接等で接合されて外枠２０の下端と内枠２２の下端との間の隙間を塞ぐ矩形枠状の底板２４と、外枠２０の上端にロー付け、溶接等で接合されて上部開口全体を塞ぐ天板２６とを含んで構成されている。内枠２２の上端は、天板２６の下面にロー付け、溶接等で接合されている。また、内枠２２と外枠２０との間には、両者を連結する複数のスペーサー２８が枠の周方向に間隔を開けて配置されている。スペーサー２８は、内枠２２と外枠２０とにロー付け、溶接等で接合されている。

図２、及び図４に示すように、上部拘束部材１６において、外枠２０、内枠２２、底板２４、及び天板２６で囲まれる部分はタンク３０とされており、内部に水Ｗを貯留可能とされている。

図２、図５、及び図６に示すように、内枠２２の内部には、発熱部１８の一部を構成する、発熱又は蓄熱するためのブロック状の発熱用蓄熱材３２、及び発熱用蓄熱材３２を収容する上部が開放された箱状の第１フィルタ３４が配置されている。第１フィルタ３４は、発熱用蓄熱材３２の底面、及び側面を囲んでいる。

発熱用蓄熱材３２には、一例として、アルカリ土類金属の酸化物の１つである酸化カルシウム（ＣａＯ：蓄熱材の一例）の成形体が用いられている。この成形体は、例えば、酸化カルシウム粉体をバインダ（例えば粘土鉱物等）と混練し、焼成することで、略矩形ブロック状に形成されている。

ここで、発熱用蓄熱材３２は、水和に伴って膨張して放熱（発熱）し、脱水に伴って蓄熱（吸熱）するものであり、以下に示す反応で放熱、蓄熱を可逆的に繰り返し得る構成とされている。

ＣａＯ ＋ Ｈ_２Ｏ ⇔ Ｃａ（ＯＨ）_２
この式に蓄熱量、発熱量Ｑを併せて示すと、
ＣａＯ ＋ Ｈ_２Ｏ → Ｃａ（ＯＨ）_２ ＋ Ｑ
Ｃａ（ＯＨ）_２ ＋ Ｑ → ＣａＯ ＋ Ｈ_２Ｏ
となる。
なお、一例として、発熱用蓄熱材３２の１ｋｇ当たりの蓄熱容量は、１．８６［ＭＪ／ｋｇ］とされている。

本実施形態において、発熱用蓄熱材３２を構成する蓄熱材の粒径とは、蓄熱材が粉体の場合はその平均粒径、粒状の場合は造粒前の粉体の平均粒径とする。これは、粒が崩壊する場合、前工程の状態に戻ると推定されるためである。

第１フィルタ３４は、一例としてφ２００〔μｍ〕の微小貫通孔が、フィルタ全面に多数形成された金属製のエッチングフィルタである。なお、発熱用蓄熱材３２の側面、及び底面は、第１フィルタ３４の側壁部、及び底壁部に密着している。

そして、第１フィルタ３４は、発熱用蓄熱材３２を構成する蓄熱材の平均粒径より小さいろ過精度を有している。これにより、第１フィルタ３４は、発熱用蓄熱材３２を構成する蓄熱材の平均粒径より小さい流路を水蒸気が通過するのを許容する一方、平均粒径よりも大きい蓄熱材の通過を制限するようになっている。なお、ろ過精度とは、ろ過効率が５０〜９８％となる粒子径のことであり、ろ過効率とは、ある粒子径の粒子に対する除去効率である。

図５、及び図６に示すように、第１フィルタ３４の底面の下面と、上部拘束部材１６の底板２４の下面とは面一になっている。

図２、図５、及び図６に示すように、第１フィルタ３４の下側には、発熱部１８の他の一部を構成する蒸気流路形成部材３６が配置されている。図６に示すように、蒸気流路形成部材３６は、装置奥行方向Ｄに見て、矩形波状に形成された金属板から構成されており、装置奥行方向Ｄに沿って延びて上側が開放された第１凹部３６Ａと、装置奥行方向Ｄに沿って延びて下側が開放された第２凹部３６Ｂとが装置幅方向Ｗに交互に形成されている。これら第１凹部３６Ａ、及び第２凹部３６Ｂには、水蒸気が通過可能となっている。

蒸気流路形成部材３６は、図５、及び図６に示すように、上部拘束部材１６の底板２４よりも下側に突出した位置に配置されており、上面が第１フィルタ３４の底壁部に接触しており、下面が以下に説明する下部１４の第２フィルタ４８の上面に接触している。

（下部の構成）
図３に示すように、下部１４は、金属材料で矩形枠状に形成された下部拘束部材３８を備え、下部拘束部材３８の内部には、蒸気発生部４０が設けられている。

図３、及び図４に示すように、下部拘束部材３８は、矩形の枠部４２と、枠部４２の下端にロー付け、溶接等で接合されて枠部４２の下側の開口の塞ぐ矩形の底板４４を含んで構成されている。

図３、図５、及び図６に示すように、枠部４２の内部には、蒸気発生部４０の一部を構成する、発熱又は蓄熱するためのブロック状の蒸気発生用蓄熱材４６、及び蒸気発生用蓄熱材４６を収容して全体を囲む箱状の第２フィルタ４８が配置されている。第２フィルタ４８は、蒸気発生用蓄熱材４６の上面、底面、及び側面を全て囲んでいる。

なお、蒸気発生用蓄熱材４６は、前述した発熱用蓄熱材３２と同一構成のものが用いられているので、詳細な説明は省略する。また、第２フィルタ４８は、前述した第１フィルタ３４と同種のエッチングフィルタを用いて形成されているので、詳細な説明は省略する。

また、枠部４２の内部には、発熱用蓄熱材３２の下側に蒸気発生用流路部材５０が配置されている。この蒸気発生用流路部材５０は、前述した蒸気流路形成部材３６と同一構成であり、装置奥行方向Ｄに沿って延びて上側が開放された第１凹部５０Ａと、装置奥行方向Ｄに沿って延びて下側が開放された第２凹部５０Ｂとが装置幅方向Ｗに交互に形成されている。これら第１凹部５０Ａ、及び第２凹部５０Ｂには、水、及び水蒸気が通過可能となっている。

蒸気発生用流路部材５０は、上面が第２フィルタ４８の底壁部に接触している。また、蒸気発生用流路部材５０の下面は、下部拘束部材３８の底板４４に接触している。

図５、及び図７に示すように、下部拘束部材３８の枠部４２の内面には、下端側に蒸気発生用流路部材５０の長手方向端部と対向した位置に、装置幅方向に沿って延びる凹部５２が形成されている。この凹部５２と蒸気発生用流路部材５０の第１凹部５０Ａ、及び第２凹部５０Ｂとは、互いに連通している。
また、下部拘束部材３８の枠部４２の内面には、上端側に蒸気流路形成部材３６の長手方向端部と対向した位置に、装置幅方向に沿って延びる凹部５４が形成されている。この凹部５４と蒸気流路形成部材３６の第１凹部３６Ａ、及び第２凹部３６Ｂとは、互いに連通している。

また、図７、及び図８に示すように、枠部４２には、装置奥行方向の一方側（装置正面側）の側壁４２Ａの内部に上下方向に貫通して凹部５２と凹部５４とを連通する連通路５６が形成されており、装置奥行方向の他方側（装置裏面側）の側壁４２Ｂの内部に上下方向に貫通して凹部５２と凹部５４とを連通する連通路５８が形成されている。

図２、及び図４（Ｂ）に示すように、上部１２の上部拘束部材１６の正面側にはタンク３０の内部と連通する孔６０が形成されており、下部１４の下部拘束部材３８の正面側には連通路５６と連通する孔６２が形成されており、孔６０と孔６２とに配管６４が接続されている。また、配管６４の中間部には、開閉弁６６が取り付けられている。

また、図４（Ｂ）、及び図５に示すように、上部拘束部材１６の裏面側には、タンク３０と連通する孔６８が形成されており、この孔６８に開閉弁７０が取り付けられている。開閉弁７０には、タンク３０に水を供給するための配管（またはホース）７２が着脱可能になっている。

なお、上部１２と下部１４とは、ロー付け、溶接等で接合されて一体化している。また、本実施形態の化学蓄熱反応器１０において、天板２６、上部拘束部材１６、底板２４、下部拘束部材３８、及び底板４４が本発明の容器に相当しており、上部拘束部材１６、及び下部拘束部材３８は、該容器の一部を構成している。

（作用、効果）
次に、本実施形態の化学蓄熱反応器１０の作用を説明する。
図５、及び図６は、使用前（発熱前の初期状態）の化学蓄熱反応器１０が示されており、タンク３０には所定量の水Ｗが貯留されており、開閉弁６、及び開閉弁７０は閉じられている。また、発熱用蓄熱材３２、及び蒸気発生用蓄熱材４６は、予め蓄熱（脱水処理済み）されており、内部空間は真空状態にされている。

本実施形態の化学蓄熱反応器１０を発熱させる場合には、開閉弁６６を開とする。これによりタンク３０の水Ｗが自然落下して配管６４、連通路５６、凹部５２を介して蒸気発生用流路部材５０に流入し、下部１４の内部で水位が上昇すると、水Ｗは第２フィルタ４８を通過して蒸気発生用蓄熱材４６と接触し、蒸気発生用蓄熱材４６が発熱する。

蒸気発生用流路部材５０が発熱すると蒸気発生用流路部材５０が加熱され、蒸気発生用流路部材５０の内部に注水された水Ｗが蒸気発生用流路部材５０で加熱されて水蒸気が効率的に生成される。生成された水蒸気は蒸気発生用流路部材５０の両端から排出され、凹部５２、連通路５６、連通路５８、凹部５４を介して上部１２の蒸気流路形成部材３６に流入する。

蒸気流路形成部材３６に流入した水蒸気は、発熱用蓄熱材３２と水和反応して発熱する。なお、発熱用蓄熱材３２の蓄熱材は、水蒸気中の水分と水和反応するので、発熱温度は、一例として３００°Ｃ程度まで上昇する。

このように、本実施形態の化学蓄熱反応器１０は、開閉弁６６を開いてタンク３０の水Ｗを内部へ注水するという簡単な操作で発熱させることができる。また、蒸気発生部４０と発熱部１８が上下に隣接して設けられており、タンク３０の水Ｗを蒸気発生用蓄熱材４６に迅速に供給することができると共に、蒸気発生部４０で発生した蒸気を発熱用蓄熱材３２に迅速に供給することができるので、発熱用蓄熱材３２を急速に発熱させることができる。

本実施形態の化学蓄熱反応器１０では、タンク３０の水を自然落下させて下部１４へ供給しており、ポンプ等を用いて水を供給する場合に比較して、エネルギーを必要とせず、また、部品点数を削減することができる。

さらに、本実施形態の化学蓄熱反応器１０では、水Ｗを収容するタンク３０を、上部拘束部材１６の内部に設けているため、上部拘束部材１６の外部に別部材で構成される水タンクを設ける場合に比較して、部品点数が少ないシンプルな構成とすることができる。

なお、上部１２の天板２６は、発熱用蓄熱材３２に接触しているので、発熱用蓄熱材３２で高温に加熱され、種々の熱源として利用することができる。また、本実施形態の化学蓄熱反応器１０は、構成が簡単で小型化が可能であるため、搬送が容易であり、例えば、被災時やアウトドア（キャンプ、登山、ツーリング等）での暖房用途やお湯を沸かしたり、食品を加熱するためのデバイスとして活用できる。

(化学蓄熱反応器の再生）
化学蓄熱反応器１０において、発熱用蓄熱材３２、及び蒸気発生用流路部材５０に熱を蓄熱させる際には、開閉弁７０を開放し、この状態で、化学蓄熱反応器１０をヒーター等の熱源を用いて加熱し、水分を外部へ排出する。これにより、内部の発熱用蓄熱材３２、及び蒸気発生用流路部材５０が脱水反応を生じ、この熱が発熱用蓄熱材３２、及び蒸気発生用流路部材５０に蓄熱される。その後、開閉弁７０に真空ポンプ等を接続して内部空間を真空とし、開閉弁６６を閉めた後、開閉弁７０を介してタンク３０に水Ｗを注入し、開閉弁７０を閉める。

［第２実施形態］
図８にしたがって、本発明の第２実施形態に係る化学蓄熱反応器１０を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

第１の実施形態の化学蓄熱反応器１０では、開閉弁６６が上部拘束部材１６、及び下部拘束部材３８の外部に配置されていたが、本実施形態の化学蓄熱反応器１０では、図８に示すように、開閉弁６６が下部拘束部材３８に設けられていると共に、配管６４が省略されている。

本実施形態では、開閉弁６６を開にすると、タンク３０の水Ｗが、上部１２の底板２４に形成された孔７４、及び開閉弁６６を介して下部１４の内部へ供給される なお、本実施形態の化学蓄熱反応器１０の作用、効果は第１の実施形態の作用、効果と同様である。

［第３実施形態］
図９にしたがって、本発明の第３実施形態に係る化学蓄熱反応器１０を説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

第１実施形態、及び第２実施形態の化学蓄熱反応器１０では、タンク３０が、上部１２の上部拘束部材１６に設けられていたが、本実施形態の化学蓄熱反応器１０では、水タンク７６が下部１４の内部に設けられている。

図９に示すように、下部１４の装置幅方向両側の側壁内には、各々水タンク７６が設けられており、下部１４の装置奥行方向両側の側壁内には、タンク７６とは隔離され、上部が開口された連通路７８が形成されている。

上部１２においては、前述した実施形態のタンク３０が形成された部分が、蒸気流路８０とされている。また、内枠２２の側壁には、内外を連通する孔８２が複数形成されている。

なお、上部１２の底板２４には、下部１４の連通路７８と、上部１２の蒸気流路８０とを連通する孔８４が形成されている。

また、下部１４には、タンク７６の水Ｗを蒸気発生用流路部材５０に流入させる開閉弁８６、及びタンク７６に水Ｗを供給する際に配管（またはホース）７２を着脱可能とする開閉弁８８が取り付けられている。

（作用、効果）
次に、本実施形態の化学蓄熱反応器１０の作用を説明する。
本実施形態の化学蓄熱反応器１０を発熱させる場合には、開閉弁８６を開とする。これによりタンク７６の水Ｗが連通路７８を介して蒸気発生用流路部材５０に流入し、下部１４の内部で水位が上昇すると、水Ｗは第２フィルタ４８を通過して蒸気発生用蓄熱材４６と接触し、蒸気発生用蓄熱材４６が発熱する。

下部１４で発生した水蒸気は、連通路７８、蒸気流路形成部材３６を介して発熱用蓄熱材３２の下面側から発熱用蓄熱材３２に付与されると共に、連通路７８、孔８４、蒸気流路８０、孔８２を介して発熱用蓄熱材３２の側面側から発熱用蓄熱材３２へ付与され、これにより、発熱用蓄熱材３２が水和反応して発熱する。

［その他の実施形態］
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。

１０ 化学蓄熱反応器
１２ 上部
１４ 下部
１６ 上部拘束部材
３０ タンク
３２ 発熱用蓄熱材
３４ 第１フィルタ
３６Ａ 第１凹部（第１流路）
３６Ｂ 第２凹部（第１流路）
３６ 蒸気流路形成部材（第１流路形成部材）
４６ 蒸気発生用蓄熱材
４８ 第２フィルタ
５０ 蒸気発生用流路部材（第２流路形成部材）
５６ 連通路
５８ 連通路
６４ 配管（供給路）
６６ 開閉弁
７６ タンク
８８ 開閉弁

Claims (5)

1. 付与された水分と水和反応することで発熱し、水分が脱離して蓄熱する発熱用蓄熱材と、前記発熱用蓄熱材に隣接して配置され、前記発熱用蓄熱材の通過を制限し、流体は通過する微小孔が形成された第１フィルタと、前記第１フィルタを介して前記発熱用蓄熱材とは反対側に配置され流体を通過可能とする第１流路が形成された第１流路形成部材と、前記発熱用蓄熱材を拘束する上部拘束部材と、を含んで構成される上部と、
   前記上部の下側に設けられ、付与された水分と水和反応することで発熱し、水分が脱離して蓄熱する蒸気発生用蓄熱材と、前記蒸気発生用蓄熱材に隣接して配置され、前記蒸気発生用蓄熱材の通過を制限し、流体は通過する微小孔が形成された第２フィルタと、前記第２フィルタを介して前記蒸気発生用蓄熱材とは反対側に配置され流体を通過可能とする第２流路が形成された第２流路形成部材と、前記蒸気発生用蓄熱材を拘束する下部拘束部材と、を含んで構成される下部と、
   前記上部拘束部材の内部に設けられ、前記蒸気発生用蓄熱材に付与する水を貯留するタンクと、
   前記タンクから前記第２流路へ前記水を供給する供給路と、
   を有し、
   前記蒸気発生用蓄熱材から発生した水蒸気を前記第２フィルタ、第２流路形成部材の前記第２流路、前記第１流路形成部材の前記第１流路、及び前記第１フィルタを介して前記発熱用蓄熱材に付与する、化学蓄熱反応器。
2. 付与された水分と水和反応することで発熱し、水分が脱離して蓄熱する発熱用蓄熱材と、前記発熱用蓄熱材に隣接して配置され、前記発熱用蓄熱材の通過を制限し、流体は通過する微小孔が形成された第１フィルタと、前記第１フィルタを介して前記発熱用蓄熱材とは反対側に配置され流体を通過可能とする第１流路が形成された第１流路形成部材と、前記発熱用蓄熱材を拘束する上部拘束部材と、を含んで構成される上部と、
   前記上部の下側に設けられ、付与された水分と水和反応することで発熱し、水分が脱離して蓄熱する蒸気発生用蓄熱材と、前記蒸気発生用蓄熱材に隣接して配置され、前記蒸気発生用蓄熱材の通過を制限し、流体は通過する微小孔が形成された第２フィルタと、前記第２フィルタを介して前記蒸気発生用蓄熱材とは反対側に配置され流体を通過可能とする第２流路が形成された第２流路形成部材と、前記蒸気発生用蓄熱材を拘束する下部拘束部材と、を含んで構成される下部と、
   前記下部拘束部材の内部に設けられ、前記蒸気発生用蓄熱材に付与する水を貯留するタンクと、
   前記タンクから前記第２流路へ前記水を供給する供給路と、
   を有し、
   前記蒸気発生用蓄熱材から発生した水蒸気を前記第２フィルタ、第２流路形成部材の前記第２流路、前記第１流路形成部材の前記第１流路、及び前記第１フィルタを介して前記発熱用蓄熱材に付与する、化学蓄熱反応器。
3. 前記供給路には、開閉弁が設けられている、請求項１または請求項２に記載の化学蓄熱反応器。
4. 前記下部拘束部材の内部に、前記第１流路と前記第２流路とを連通する連通路が形成されている、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の化学蓄熱反応器。
5. 前記発熱用蓄熱材、前記第１フィルタ、前記第１流路形成部材、前記蒸気発生用蓄熱材、前記第２フィルタ、前記第２流路形成部材を収容する容器を備え、
   前記上部拘束部材、前記下部拘束部材が、前記容器の一部を構成している、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の化学蓄熱反応器。