JP6597222B2 - 化学蓄熱反応器、化学蓄熱システム及び化学蓄熱反応器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、化学蓄熱反応器、化学蓄熱システム及び化学蓄熱反応器の製造方法に関する。

特許文献１には、蓄熱材層、反応媒体拡散層、及び熱交換部が積層されることで積層体が形成され、この積層体が、積層方向の両側から一対のエンドプレートによって挟まれ、拘束された構造の化学蓄熱反応器が記載されている。

特許文献１に記載の構成では、具体的には、一方のエンドブレードの四隅部分と他方のエンドプレートの四隅部分とを、ボルトを介して連結させることで、蓄熱材層、反応媒体拡散層、及び熱交換部を拘束する拘束力が生じている。

特開２０１４−１２６２９３号公報

特許文献１に記載の構成では、積層体に対する拘束力を高くするためには、エンドプレートを大型化する必要があり、熱容量が大きくなる。エンドプレートの熱容量が大きいと、エンドプレートに吸収される熱も多くなってしまうため、改善の余地がある。

本願の目的は、蓄熱材層の膨張を抑制しつつ、化学蓄熱反応器及び化学蓄熱システムの熱容量を小さくすることである。

第一の態様では、反応媒体との結合により発熱し反応媒体の脱離により蓄熱する蓄熱材成形体が拘束枠の内部に配置された蓄熱材層と、前記蓄熱材層に積層され前記蓄熱材層へ供給される又は前記蓄熱材層から排出される前記反応媒体が流れる反応媒体拡散層と、前記反応媒体拡散層とは反対側で前記蓄熱材層に積層され前記蓄熱材層への熱供給及び前記蓄熱材層からの熱回収のうち少なくとも一方を行う熱交換部と、を備えた積層体と、前記積層体が収容され前記積層体の各外面を覆って前記積層体を拘束する拘束部材と、を有する。

この化学蓄熱反応器では、反応媒体拡散層が蓄熱材層に積層され、熱交換部が、蓄熱材層において反応媒体拡散層とは反対側に積層されている。蓄熱材層は、反応媒体と結合することで発熱し、反応媒体が脱離して蓄熱する。

蓄熱材層は発熱時（反応媒体との結合時）に膨張しようとするが、蓄熱体成形体は拘束枠の内部に配置されている。また、積層体は、拘束部材に収容されており、蓄熱材層の膨張を抑制できる。拘束部材は、積層体の各外面を覆って、積層体との間の隙間が少ない状態で積層体を拘束しており、積層体からの力が分散して作用する。拘束部材の強度を過渡に高くする必要がなく、拘束部材の熱容量が小さい。

このように、拘束部材が、積層体の外面を覆って接触し、積層体を拘束する構造を採ることで、化学蓄熱反応器の熱容量の小さい構成が実現できる。

第二の態様では、第一の態様において、前記積層体が直方体状である。

直方体状の積層体に対し、拘束部材により、互いに直交する３方向（幅方向、奥行方向及び高さ方向）で挟み込むように拘束することが可能である。

第三の態様では、第一の態様において、前記拘束部材が、対向する２面を含む少なくとも４面の拘束面で前記積層体を拘束する拘束籠体と、前記拘束籠体において前記拘束面がない面を覆って前記拘束籠体に取り付けられ前記拘束籠体に収容された前記積層体を固定する固定部材と、を有する。

したがって、拘束籠体において拘束面の無い面から積層体を内部に挿入し、拘束面が無い面を固定部材で覆うことで、拘束籠体内に積層体を固定できる。

第四の態様では、第三の態様において、前記拘束面が、前記積層体における積層方向の両端面で前記積層体を拘束している。

積層体は積層方向に大きく膨張しやすい。拘束面は、前記積層体を積層方向の両端面で拘束しているので、積層体の膨張を効果的に抑制できる。

第五の態様では、第四の態様において、前記拘束籠体に設けられ前記拘束籠体の内部と外部とで気体を流通可能とする流通部を有する。

流通部により、反応媒体としての気体を拘束籠体の内部に流入させたり、拘束籠体の外部に流出させたりできる。

第六の態様では、第五の態様において、前記流通部が、前記積層体の反応媒体出入面との対向面にのみ設けられる。

積層体において反応媒体出入面との対向面以外には流通部が形成されていないので、拘束籠体の強度が高い。

第七の態様では、第二〜第六のいずれか１つの態様において、前記拘束籠体を部分的に中空とする中空部が形成される。

中空部を形成することで、拘束籠体の軽量化を図ることができる。中空部としては、たとえば、拘束籠体の面が板状である場合は、内部をくり抜いた構造や、板厚方向に貫通孔を形成した構造が含まれる。拘束籠体の面を柵状あるいは格子状に形成した場合は、柵や格子の間の部分が中空部である。

第八の態様では、第七の態様において、複数の前記積層体が積層され、複数の前記積層体ごとに、前記拘束籠体に収容されている。

積層体ごとに拘束籠体に収容することで、蓄熱材層の膨張をより効果的に抑制できる。

第九の態様では、第一〜第八のいずれか１つの態様に記載の化学蓄熱反応器と、前記化学蓄熱反応器の前記反応媒体拡散層への前記反応媒体の供給及び前記反応媒体拡散層からの前記反応媒体の受け取りのうち少なくとも一方を行う蒸発凝縮器と、を有する。

蒸発凝縮器により、化学蓄熱反応器の反応媒体拡散層への反応媒体の供給及び反応媒体拡散層からの反応媒体の受け取りの少なくとも一方を行うことで、蓄熱体層に対する反応媒体の授受を行うことができる。

第一〜第八のいずれか１つの態様の化学蓄熱反応器を有するので、蓄熱材層の膨張を抑制しつつ、化学蓄熱反応器及び化学蓄熱システムの熱容量を小さくできる。

第十の態様では、反応媒体との結合により発熱し反応媒体の脱離により蓄熱する蓄熱材成形体が拘束枠の内部に配置された蓄熱材層と、前記蓄熱材層に積層され前記蓄熱材層へ供給される又は前記蓄熱材層から排出される前記反応媒体が流れる反応媒体拡散層と、前記反応媒体拡散層とは反対側で前記蓄熱材層に積層され前記蓄熱材層への熱供給及び前記蓄熱材層からの熱回収のうち少なくとも一方を行う熱交換部と、を備えた積層体を、対向する２面を含む少なくとも４面の拘束面を有する拘束籠体に収容して前記拘束面で前記積層体を拘束し、前記拘束籠体において前記拘束面がない面を固定部材で覆って前記固定部材を前記拘束籠体に取り付け、前記拘束籠体に収容された前記積層体を固定する。

積層体を拘束籠体に収容すると、拘束籠体の拘束面が積層体に対向する（好ましくは接触する）ので、積層体を構成する各層のズレを抑制できる。

第十一の態様では、第十の態様において、前記拘束籠体に対し前記積層体を積層方向と直交する方向に挿入して収容する。

積層体を、積層方向と直交する方向で拘束籠体に挿入するので、挿入途中で積層体を構成する各層が積層方向に分離することを抑制できる。

第十二の態様では、第九又は第十一の態様において、一体成形された板材を折り曲げて前記拘束籠体を形成する。

拘束籠体を一体成形された板材で形成するので、部品点数が少なくて済み、拘束籠体の各面を接合する拘束籠体を所定の形状に組み立てる工程も少なくて済む。

第十三の態様では、第九又は第十一の態様において、別体で成形された板材を接合して前記拘束籠体を形成する。

別体で形成された板材を接合して拘束籠体を形成するので、形状の自由度が高い。

第十四の態様では、第九〜第十三のいずれか１つの態様において、前記拘束籠体に前記積層体を収容した後に前記蓄熱材成形体を水和させる。

積層体を拘束籠体に挿入することで、短時間で拘束籠体に収容でき、収容後に蓄熱材成形体を水和させるので、蓄熱材成形体の不用意な炭酸化を抑制できる。

本発明では、蓄熱材層の膨張を抑制しつつ、化学蓄熱反応器及び化学蓄熱システムの熱容量を小さくできる。

図１（Ａ）及び（Ｂ）は第一実施形態の化学蓄熱システムを示す構成図である。 図２は第一実施形態の化学蓄熱反応器を示す斜視図である。 図３は第一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。 図４は第一実施形態の反応器に備えられる積層体を示す分解斜視図である。 図５は第一実施形態の化学蓄熱反応器に備えられる積層ユニット等を示す斜視図である。 図６は第一実施形態に係る化学蓄熱反応器に備えられる積層ユニット等を示す断面図である。 図７は第一実施形態の化学蓄熱反応器に備えられる積層ユニット等を示す分解斜視図である。 図８は第一実施形態の化学蓄熱反応器に備えられる蓄熱層を示し、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は斜視図、（Ｃ）は平面図である。 図９は第一実施形態の化学蓄熱反応器に備えられる反応媒体拡散層を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図である。 図１０は第一実施形態の化学蓄熱反応器に備えられる熱流動部を示し、（Ａ）は一部破断斜視図、（Ｂ）は一部破断平面図である。 図１１は第一実施形態の化学蓄熱反応器の蓄熱材反応部を拡大して示す断面図である。 図１２は第一実施形態の化学蓄熱反応器に用いられる蓄熱材成形体の反応平衡線及び水の気液平衡線を温度と平衡圧との関係で示すグラフである。 図１３Ａは第二実施形態の化学蓄熱反応器に適用される拘束籠体を示す斜視図である。 図１３Ｂは第二実施形態の化学蓄熱反応器に適用される拘束籠体を示す展開図である。 図１４は第三実施形態の化学蓄熱反応器に適用される拘束籠体を示す斜視図である。 図１５は第四実施形態の化学蓄熱反応器に適用される拘束籠体を示す斜視図である。 図１６は第五実施形態の化学蓄熱反応器に適用される拘束籠体を示す斜視図である。 図１７Ａは第六実施形態の化学蓄熱反応器に適用される拘束籠体を示す斜視図である。 図１７Ｂは第六実施形態の化学蓄熱反応器に適用される拘束籠体を示す横断面図である。 図１８は第七実施形態の化学蓄熱反応器に適用される拘束籠体を示す斜視図である。 図１９は第八実施形態の化学蓄熱反応器に適用される拘束籠体を示す斜視図である。 図２０は第九実施形態の化学蓄熱反応器に適用される拘束籠体を示す斜視図である。 図２１は第十実施形態の化学蓄熱反応器と拘束部材を示す分解斜視図である。 図２２は第十実施形態の化学蓄熱反応器と拘束部材を示す斜視図である。

＜第一実施形態＞

本発明の第一実施形態に係る化学蓄熱反応器及び化学蓄熱システムの一例について図１〜図１２を用いて説明する。なお、図中に示す矢印Ｈは装置上方向（鉛直方向の上向き）を示し、矢印Ｗは装置右方向（幅方向の右向き）を示し、矢印Ｄは装置奥方向（奥行方向の奥向き）を示す。なお、第一実施形態の化学蓄熱反応器及び化学蓄熱システムの設置状況では、装置幅方向及び装置奥方向は、水平方向でもある。

〔化学蓄熱システム〕
化学蓄熱システム１０は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、蒸発凝縮器１２と、化学蓄熱反応器２０と、連通路１４と、を備えている。

〔蒸発凝縮器〕
蒸発凝縮器１２は、蒸発部、凝縮部及び貯留部としての機能を備えている。蒸発部は、貯留した水を蒸発させて（水蒸気を生成して）化学蓄熱反応器２０に供給する。凝縮部は、化学蓄熱反応器２０から受け取った水蒸気を凝縮する。貯留部は、水蒸気が凝縮されて生成された液体の水を貯留する。

蒸発凝縮器１２は、内部に水が貯留される容器１６を備えている。容器１６内には、水蒸気を凝縮する、又は水を蒸発するのに用いる熱媒流路１７の一部が配置されている。さらに、熱媒流路１７は、容器１６内における少なくとも気相部１６Ａを含む部分で熱交換を行うように配置されている。そして、凝縮時には低温媒体、蒸発時には中温媒体が、熱媒流路１７を流れるようになっている。

〔連通路〕
連通路１４の一端部は蒸発凝縮器１２に接続され、連通路１４の他端部は化学蓄熱反応器２０に接続されている。連通路１４はこのように、蒸発凝縮器１２と化学蓄熱反応器２０とに接続されることで、蒸発凝縮器１２の内部と化学蓄熱反応器２０の内部とを連通する通路として機能する。

連通路１４は、蒸発凝縮器１２（容器１６）と化学蓄熱反応器２０（後述する反応容器２２）との連通、非連通を切り替えるための開閉弁１９を備えている。そして、容器１６、反応容器２２、連通路１４、及び開閉弁１９は、互いの接続部位が気密に構成されており、これらの内部空間が予め真空脱気されている。

〔反応器〕
化学蓄熱反応器２０は、図２に示されるように、反応容器２２と蓄熱材反応部３０と熱流動部５０とを備えている。蓄熱材反応部３０は、反応容器２２の内部に配置されており、反応媒体との結合により発熱し、反応媒体の脱離により蓄熱する。熱流動部５０は、蓄熱材反応部３０に積層されており、熱交換部の一例である。そして、蓄熱材反応部３０と熱流動部５０とを含んで積層体６０が構成されている。本実施形態では、積層体６０は、後述するように反応容器２２内に複数積層されており、積層ユニット９０を構成している。

［反応容器］
反応容器２２は、ステンレス鋼板等により、図３に示されるように、上方側が開放される箱状の本体部材２２Ａと、この開放部分を閉塞する蓋部材２２Ｂとを備えている。そして、本体部材２２Ａと蓋部材２２Ｂとが溶接等により固着されることで、本体部材２２Ａと蓋部材２２Ｂとの間がシールされている。これにより、反応容器２２の内部は反応容器２２の外部と隔離され、前述したように、反応容器２２の内部が真空脱気されている。そして、反応容器２２の内部には、積層体６０との間に水蒸気が流通可能な反応媒体流動部２６が確保されている。

［積層体］
積層体６０は、図４に示されるように、蓄熱材層３２と蓄熱材拘束層３４と反応媒体拡散層３６とを備えている。蓄熱材拘束層３４は、蓄熱材層３２に上方側から積層されている。反応媒体拡散層３６は、蓄熱材拘束層３４に上方側から積層されている。

蓄熱材層３２、蓄熱材拘束層３４、及び反応媒体拡散層３６は、装置上下方向から見て同様の矩形状とされている。図５に示されるように、複数（図示の例では３つ）の直方体状の積層体６０が、装置上下方向に並んで非接合状態（溶接などで固定されていない状態）で積層された状態で、積層ユニット９０が構成されている。この積層ユニット９０が、図２に示されるように反応容器２２の内部に収容されている。

［蓄熱材反応部：蓄熱材層］
蓄熱材層３２は、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、蓄熱材ユニット４２と、フレーム部材４４とを備えている。蓄熱材ユニット４２は、本実施形態では、１つの蓄熱材成形体４０から構成されているが、たとえば、幅方向及び奥行方向に分割された複数の蓄熱材成形体４０で構成されていてもよい。フレーム部材４４は、蓄熱材ユニット４２が内部に配置される枠状の部材であり、拘束枠の一例である。

一例として、蓄熱材成形体４０の厚さは３０〔ｍｍ〕とされ、装置上下方向（板厚方向）から見て、蓄熱材成形体４０は、一辺が１００〔ｍｍ〕の正方形状とされている。

蓄熱材成形体４０は、反応媒体との結合により発熱し、反応媒体の脱離により蓄熱する部材である。本実施形態では、蓄熱材成形体４０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、略矩形のブロック状に形成されている。

蓄熱材成形体４０に対する反応媒体は、本実施形態では水（液体又は気体）である。すなわち、蓄熱材成形体４０は、水和に伴って放熱（発熱）し、脱水に伴って蓄熱（吸熱）する。具体的には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 ＋ Ｈ２Ｏ ⇔ Ｃａ（ＯＨ）２

この式に蓄熱量、発熱量Ｑを併せて示すと、
ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ → Ｃａ（ＯＨ）２ ＋ Ｑ
Ｃａ（ＯＨ）２ ＋ Ｑ → ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ
となる。そして、蓄熱材成形体４０発熱時には膨張する。

一例として、蓄熱材成形体４０の１ｋｇ当たりの蓄熱容量は、１．８６［ＭＪ／ｋｇ］である。

本実施形態において、蓄熱材成形体４０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。

フレーム部材４４は、装置上下方向から見て矩形枠状であり、フレーム部材４４内に蓄熱材ユニット４２（蓄熱材成形体４０）が配置されている。これにより、蓄熱材ユニット４２における水平方向（板厚方向に対して直交する直交方向、矢印Ｄ方向及びＷ方向）の動きは、フレーム部材４４によって拘束される。フレーム部材４４の装置上下方向の寸法（厚み寸法）は、水和反応に伴って蓄熱材成形体４０が膨張した際の密度が、予め決められた蓄熱材成形体４０の設定密度になるように決められている。フレーム部材４４は、拘束枠の一例である。

［蓄熱材反応部：蓄熱材拘束層］
図４に示される蓄熱材拘束層３４は、貫通孔が多数形成されたシート状のエッチングフィルターである。貫通孔の孔径の一例は、φ２００〔μｍ〕である。蓄熱材拘束層３４は、反応媒体拡散層３６と蓄熱材層３２との間に挟まれた状態で配置される。

蓄熱材拘束層３４は、蓄熱材成形体４０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、蓄熱材拘束層３４では、蓄熱材成形体４０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。

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。

［蓄熱材反応部：反応媒体拡散層］
反応媒体拡散層３６は、図９（Ａ）に示されるように、天板３７と流路部材３８とを備えている。天板３７は、本実施形態では、装置上下方向で見て矩形（フレーム部材４４と同じ形）の板状部材である。この天板３７に、複数の流路部材３８が固定されている。流路部材３８は、水蒸気が流れる装置幅方向に延び、装置奥行方向に間隔をあけて並んでいる（図９（Ｂ）参照）。

夫々の流路部材３８は、図９（Ｂ）に示されるように、天板３７に対して下方側に配置され、装置幅方向から見て蓄熱材拘束層３４（図４参照）側が開放されたＵ字状である。流路部材３８の上壁３８Ｂは天板３７の下面に溶接されている。

これにより、流路部材３８の内側、及び隣り合う流路部材３８の間に、蓄熱材層３２へ供給される水蒸気、又は蓄熱材層３２から排出される水蒸気が装置幅方向（矢印Ｗ方向）に沿って流れるようになっている。

〔熱流動部〕
熱流動部５０は、図４に示されるように、下方側から蓄熱材反応部３０に積層されている。

熱流動部５０は、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、装置上下方向から見て矩形状の本体部５２を備えている。本体部５２の内部には、熱媒体が流れる流路５４が、本体部５２の側壁に沿って形成されている。流路５４の両方の流路端５４Ａ、５４Ｂは、本体部５２において、手前側を向いた側面５２Ａで開放されている。一方の流路端５４Ａと、他方の流路端５４Ｂとは、装置幅方向（矢印Ｗ方向）に並んでいる。熱流動部５０は熱交換部の一例である。

〔熱媒体流路〕
熱媒が流れる熱媒体流路７０は、図５及び図６に示されるように、一対の配管７０Ａ、７０Ｂと、複数の連通部材７０Ｃと、を備えている。配管７０Ａ、７０Ｂは、反応容器２２を構成する蓋部材２２Ｂを貫通するように装置上下方向に延びている。複数の連通部材７０Ｃは、配管７０Ａ、７０Ｂと熱流動部５０の流路５４とを連通させる。

具体的には、連通部材７０Ｃが、間隔をあけて配管７０Ａ、７０Ｂに取り付けられている。夫々の連通部材７０Ｃは、図示しない固定具を用いて、流路端５４Ａ、５４Ｂに取り付けられることで、配管７０Ａ、７０Ｂと熱流動部５０の流路５４とが連通する。

図１（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、反応容器２２の外部に配置された熱源９４及び熱利用対象物９６に、温熱又は冷熱が、配管７０Ａ、７０Ｂを通って輸送される。なお、配管７０Ａ、７０Ｂの連通先は、切替部材７６によって、熱源９４及び熱利用対象物９６のいずれか一方に切り替えられる。

〔拘束部材〕
図５及び図６に示されるように、積層ユニット９０（複数の積層体６０）は、拘束籠体６２に収容される。拘束籠体６２は、図７に示されるように、積層ユニット９０において、手前側の面（前面）を除く５面に接触して積層ユニット９０を拘束するように直方体の籠状（箱状）に形成されている。拘束籠体６２における手前側の面は開放面６２Ｋである。

この拘束籠体６２と、後述する固定部材６４とで、積層ユニット９０を拘束する拘束部材６６が構成される。

ここで、積層ユニット９０において、積層方向の一端（上端）に位置する積層体６０Ａの上端面は、積層ユニット９０の一端面９０Ａ（上端面）である。同様に、積層ユニット９０において、積層方向の他端（下端）に位置する積層体６０Ｂの下端面は、積層ユニット９０の他端面９０Ｂ（下端面）である。このような積層ユニット９０に対し、拘束籠体６２は、一端面９０Ａに面接触する上拘束面６２Ｕと、他端面９０Ｂに面接触する下拘束面６２Ｌとを有する。

上拘束面６２Ｕと下拘束面６２Ｌとは互いに対向している。拘束籠体６２の内部に積層ユニット９０が収容された状態では、上拘束面６２Ｕと下拘束面６２Ｌとによって、複数の積層体６０、特に蓄熱材成形体４０が積層方向（上下方向）に拘束されている。

積層ユニット９０において、積層方向と直交する方向の端面（右端面及び左端面）は、蒸気が出入りする蒸気出入面９０Ｄである。拘束籠体６２において、この蒸気出入面９０Ｄに対向する面は、蒸気が流通可能な蒸気流通面６２Ｄである。換言すれば、柵部材６２Ｓの間の空間に、蒸気が流通する流通部６８が構成されている。そして、柵部材６２Ｓの間の空間は、中空部であるとも言える。

第一実施形態では、蒸気流通面６２Ｄは、上下方向に延在する複数の柵部材６２Ｓで構成されている。すなわち、複数の柵部材６２Ｓによって、拘束籠体６２としての剛性、特に上拘束面６２Ｕと下拘束面６２Ｌとの間隔維持が図られるとともに、柵部材６２Ｓの間において蒸気が流通可能な構造が実現される。

拘束籠体６２はさらに、積層ユニット９０の後面に接触する後拘束面６２Ｂを有する。後拘束面６２Ｂも、拘束籠体６２において、剛性、特に上拘束面６２Ｕと下拘束面６２Ｌとの間隔維持に寄与する部位である。

図５及び図６に示されるように、拘束籠体６２内に積層ユニット９０が収容された状態で、拘束籠体６２の開放面６２Ｋには、固定部材６４が取り付けられる。固定部材６４は、積層ユニット９０の前面に接触し、積層ユニット９０を拘束籠体６２に固定する。第一実施形態では、固定部材６４は、板状に形成されており、配管７０Ａ、７０Ｂの間に配置されると共に、連通部材７０Ｃを避ける幅に形成されている。

第一実施形態では、図７に示されるように、拘束籠体６２を構成する上拘束面６２Ｕ、下拘束面６２Ｌ、蒸気流通面６２Ｄ及び後拘束面６２Ｂは、たとえば、それぞれ別体で形成される。そして、これら各面が、溶接、接着等により接合されて、籠状の拘束籠体６２が形成される構造を採ることができる。また、後述する第二実施形態と同様に、展開状態でこれらが形成された平面状の板材を折り曲げることが形成してもよい。

（化学蓄熱システムの作用）
次に、化学蓄熱システム１０の作用について説明する。

化学蓄熱システム１０において、化学蓄熱反応器２０に蓄熱された熱を蓄熱材層３２から発熱（放熱）させる際には、図１（Ｂ）に示されるように、切替部材７６により熱媒体流路７０の連通先が熱利用対象物９６に切り替えられる。さらに、開閉弁１９が開弁される。この状態で、蒸発凝縮器１２の熱媒流路１７に中温媒体を流し、液相部１６Ｂの水を蒸発させる。そして、生成された水蒸気が連通路１４内を矢印Ｄ方向に移動して、反応容器２２内に供給される。

続いて、反応容器２２内では、供給された水蒸気が反応媒体流動部２６（図２及び図３参照）を通る。そして、図１１に示されるように、この水蒸気ＷＧが反応媒体拡散層３６を流れる。水蒸気ＷＧが蓄熱材拘束層３４を通過して蓄熱材層３２と接触することにより、蓄熱材層３２の蓄熱材成形体４０は、水和反応を生じつつ発熱（放熱）する。この熱は、熱流動部５０の流路５４内を流れる熱媒体によって、熱利用対象物９６に輸送される。

これに対し、化学蓄熱システム１０において蓄熱材層３２の蓄熱材成形体４０に熱を蓄熱させる際には、図１（Ａ）に示されるように、切替部材７６により熱媒体流路７０の連通先が熱源９４に切り替えられる。さらに、開閉弁１９が閉弁される。この状態で、熱流動部５０の流路５４内（図１０（Ａ）及び（Ｂ）参照）に、熱源９４によって加熱された熱媒体が流れる。

図１１に示されるように、流路５４を流れる熱媒体の熱によって蓄熱材成形体４０が脱水反応を生じ、この熱が蓄熱材成形体４０に蓄熱される。

さらに、蓄熱材成形体４０から離脱された水蒸気ＷＧは、蓄熱材拘束層３４から反応媒体拡散層３６に流れ込む。反応媒体拡散層３６に流れ込んだ水蒸気ＷＧは、反応媒体流動部２６を通り、図１（Ａ）に示されるように、連通路１４を矢印Ｅ方向に流れて蒸発凝縮器１２内に流れ込む。

そして、蒸発凝縮器１２の気相部１６Ａにおいて、熱媒流路１７を流れる冷媒によって水蒸気が冷却され、凝縮された水が容器１６の液相部１６Ｂに貯留される。

以上説明した蓄熱材成形体４０の蓄熱、放熱について、図１２に示す化学蓄熱システム１０のサイクル（一例）を参照しつつ補足する。図１２には、ＰＴ線図に示された圧力平衡点における化学蓄熱システム１０のサイクルが示されている。この図において、上側の等圧線が脱水（蓄熱）反応を示し、下側の等圧線が水和（発熱）反応を示している。

このサイクルでは、例えば、蓄熱材成形体４０の温度が４１０℃で蓄熱された場合、水蒸気は、５０℃が平衡温度となる。そして、化学蓄熱システム１０では、水蒸気は蒸発凝縮器１２（図１参照）において熱媒流路１７の冷媒との熱交換によって５０℃以下に冷却され、凝縮されて水になる。

一方、熱媒流路１７に中温媒体を流すことで、蒸気圧の水蒸気が発生する。例えば、図１２のサイクルにおいて、５℃で水蒸気を発生させる場合、蓄熱材成形体は３１５℃で放熱することが解る。このように、内部が真空脱気されている化学蓄熱システム１０では、５℃付近の低温熱源から熱を汲み上げて、３１５℃もの高温を得ることができる。

ところで、水蒸気Ｗが蓄熱材拘束層３４を通過して蓄熱材層３２と接触するとき、蓄熱材成形体４０は、水和反応を生じつつ発熱（放熱）すると共に、膨張しようとする。

本実施形態では、図５及び図６に示されるように、積層ユニット９０が拘束籠体６２に収容されている。拘束籠体６２の５つの面が、積層ユニット９０に接触しており、積層ユニット９０と拘束籠体６２との間に無駄な空間（隙間）が生じていない。

特に、拘束籠体６２の上拘束面６２Ｕは積層ユニット９０の一端面９０Ａに、下拘束面６２Ｌは積層ユニット９０の他端面９０Ｂに面接触しており、複数の積層体６０、特に蓄熱材成形体４０が積層方向（上下方向）に拘束されている。これにより、積層体６０のそれぞれの蓄熱材成形体４０が積層方向（矢印Ｈ方向）に膨張することが抑制される。そして、それぞれの蓄熱材層３２の間に積層されている各部材についても、蓄熱材成形体４０が膨張した際に、積層方向の間隔が変化しまうことが抑制される。なお、積層方向の間隔とは、積層方向のピッチであって、一の部材の中央部と、一の部材の隣りに配置されている部材の中央部との距離である。

特に、本実施形態では、上拘束面６２Ｕが一端面９０Ａの中心を含む面全体に、下拘束面６２Ｌが他端面９０Ｂの中心を含む面全体にそれぞれ接触しているので、蓄熱材成形体４０において最も膨張力が強い部分である中心部分を拘束し、効果的に膨張を抑制できる。

しかも、このように、高強度で蓄熱材成形体４０の膨張を抑制できるので、蓄熱材成形体４０における水（反応媒体）との反応を効果的に生じさせるように化学蓄熱反応器２０の設計を行うことができる。

上拘束面６２Ｕは、一端面９０Ａに対し面全体で接触しているので、一端面９０Ａの一部に局所的に接触する構造と比較して、膨張しようとする蓄熱材成形体４０からの力が分散される。同様に、下拘束面６２Ｌは、他端面９０Ｂに対し面全体で接触しており、他端面９０Ｂの一部に局所的に「接触する構造と比較して、膨張しようとする蓄熱材成形体４０からの力が分散される。すなわち、上拘束面６２Ｕ及び下拘束面６２Ｌでは、応力が分散され、応力の不均一性が抑制された状態で、積層ユニット９０（積層体６０）を拘束する。

このように、拘束籠体６２は、積層ユニット９０との間に無駄な空間を生じさせることなく積層ユニット９０を拘束でき、しかも、拘束籠体６２の強度を過度に高める必要がないので、拘束籠体６２の熱容量を小さくすることが可能である。このように、本実施形態では、拘束籠体６２として熱容量が小さい構造が実現されている。したがって、化学蓄熱反応器２０としても、熱が拘束籠体６２に逃げる量が少なくなり、高効率、高性能な化学蓄熱反応器となる。また、拘束籠体６２が小型化されることで、化学蓄熱反応器２０の軽量化を図ることができる。

第一実施形態では、拘束籠体６２の５つの面が一体成形されている。これらの各面を別体で形成した後に接合した構成と比較して、部品点数が少ない。そして、化学蓄熱反応器２０を製造する際の作業工程も少なくなる。

特に、拘束籠体６２が５つの面を備えることで、これら５つの面を用いて積層ユニット９０（積層体６０）を強く拘束できる。

拘束籠体６２は、柵部材６２Ｓの間の空間として中空部が構成されているので、このような中空部がない構造と比較して、より軽量化が図られている。

次に、第一実施形態の化学蓄熱反応器の製造方法について説明する。

第一実施形態の製造方法では、複数の積層体６０を積層して、積層ユニット９０を構成する。

この積層ユニット９０を、拘束籠体６２に挿入する。挿入時には、図７に示されるように、拘束籠体６２の開放面６２Ｋから、積層ユニット９０における奥側（矢印Ｄ方向）に向かって挿入する。この挿入方向は、積層方向（矢印Ｈ方向及びその反対）と直交する方向である。積層ユニット９０の積層方向には挿入しないので、挿入途中で、積層体６０、あるいは、積層体６０を構成している各層（蓄熱材層３２、蓄熱材拘束層３４、反応媒体拡散層３６及び熱流動部５０が不用意に分離したりずれたりしない。

また、積層ユニット９０を拘束籠体６２に挿入する途中では、積層ユニット９０の幅方向の両側面（蒸気出入面９０Ｄ）が、拘束籠体６２の蒸気流通面６２Ｄに接触している。このため、積層ユニット９０を拘束籠体６２に挿入する途中で、積層体６０、あるいは、積層体６０を構成している各層（蓄熱材層３２、蓄熱材拘束層３４、反応媒体拡散層３６及び熱流動部５０）が幅方向（矢印Ｗ方向及びその反対方向）不用意にずれない。

そして、拘束籠体６２内に積層ユニット９０が収容された状態で、固定部材６４を拘束籠体６２に取り付け、積層ユニット９０を拘束部材６６に固定する。

積層ユニット９０が固定された状態で、拘束部材６６（積層ユニット９０）を反応容器２２に収容する。

積層ユニット９０を拘束籠体６２に対し開放面６２Ｋから挿入すれば収容できるため、収容に要する時間が短い。実質的に、拘束籠体６２に積層ユニット９０（積層体６０）を収容した後に、蓄熱材成形体４０を水和させることになる。短時間で積層ユニット９０（積層体６０）を拘束籠体６２に収容して拘束部材６６に固定できるため、拘束籠体６２へ積層ユニット９０を挿入する際の、水和による蓄熱材成形体４０の炭酸化を抑制できる。

第一実施形態では、拘束籠体６２を構成している各面を別体で形成しておき、各面を溶接等により接合することで、所定形状の拘束籠体６２を形成できる。拘束籠体６２の各面が別体であるので、形状の自由度が高い。

＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態について図１３Ａ及び図１３Ｂを用いて説明する。なお、第一実施形態と同様の要素、部材等については、同一符号を付してその説明を省略する。また、以下の各実施形態では、積層ユニット９０（積層体６０）の構成は第一実施形態と同様であるので図示を省略する。また、化学蓄熱反応器及び化学蓄熱システムの全体的構成も第一実施形態と同様であるので、図示を省略する。

第二実施形態では、図１３Ｂに示されるように、拘束籠体２６２が、所定形状に形成した１枚の板材（展開籠体２６４）を、所定の折曲線２６６で折り曲げることで形成される。

図１３Ａにも示されるように、拘束籠体２６２の上拘束面６２Ｕは、幅方向左右に分割された分割面２６２Ｄ、２６２Ｅで構成される。分割面２６２Ｄ、２６２Ｅの突合辺２６２Ｆには、係合部２６２Ｋが形成される。係合部２６２Ｋを互いに係合させることで、分割面２６２Ｄ、２６２Ｅの位置ズレが抑制される。

なお、分割面２６２Ｄ、２６２Ｅは、突合辺２６２Ｆにおいて溶接等により接合され、上拘束面６２Ｕが構成される。

第二実施形態では、このように、１枚の板材で形成した展開籠体２６４を用いるので、拘束籠体２６２を構成する部品点数が少なくて済み、また、拘束籠体２６２を構成する各面を接合する工程（拘束籠体２６２を形成する工程）が不要である。

そして、拘束籠体を、複数の面の接合構造とするか、もしくは一体的な構造（非接合構想）とするかは、たとえば、内部に収容する積層ユニット９０の形状やサイズにより選択できる。このため、効率的に拘束籠体を製造できる。

＜第三実施形態＞
次に、第三実施形態について図１４を用いて説明する。

第三実施形態の拘束籠体３６２は、上拘束面６２Ｕ、下拘束面６２Ｌ、２つの蒸気流通面６２Ｄ及び後拘束面６２Ｂ(第一実施形態として示す図７等参照）がいずれも板状の部材で形成される。

蒸気流通面６２Ｄには、前側から、この板材の厚み方向中央をくり抜く空隙部３６４が形成されており、空隙部３６４の両側に、内側薄板部３６６Ｕ及び外側薄板部３６６Ｓが存在する形状である。

内側薄板部３６６Ｕには、貫通孔３６８が形成されている。拘束籠体３６２内に収容された積層ユニット９０（積層体６０）に対しては、空隙部３６４及び貫通孔３６８を通じて蒸気が流通可能である。すなわち、第三実施形態では、空隙部３６４及び貫通孔３６８が形成されることで流通部６８が構成されており、蒸気流通面６２Ｄが、蒸気を流通可能にするという作用を奏する構造である。

空隙部３６４及び貫通孔３６８はいずれも、拘束籠体３６２を部分的に中空にしており、中空部の一例である。

第三実施形態では、拘束籠体３６２の５つの面がいずれも板状に形成されているので、拘束籠体３６２の全体としての強度や形状安定性が高い。

特に、積層体６０の蒸気出入面９０Ｄに対向する面である蒸気流通面６２Ｄにのみに流通部６８が形成されており、他の面には流通部６８が形成されていない。このため、拘束籠体３６２の強度が高い。

＜第四実施形態＞
次に、第四実施形態について図１５を用いて説明する。第四実施形態において、第一〜第三実施形態と同様の要素、部材等については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

第四実施形態の拘束籠体４６２は、上拘束面６２Ｕ、下拘束面６２Ｌ、２つの蒸気流通面６２Ｄ及び後拘束面６２Ｂがいずれも板状の部材で形成される。

蒸気流通面６２Ｄだけでなく、上拘束面６２Ｕ及び下拘束面６２Ｌにも、前側から、これらの板材の厚み方向中央をくり抜く空隙部３６４が形成されており、空隙部３６４の両側に、内側薄板部３６６Ｕ及び外側薄板部３６６Ｓが存在する形状である。

さらに、第四実施形態では、蒸気流通面６２Ｄの内側薄板部３６６Ｕだけでなく外側薄板部３６６Ｓにも貫通孔３６８が形成される。そして、外側薄板部３６６Ｓの貫通孔３６８と内側薄板部３６６Ｕの貫通孔３６８とで、流通部６８が構成される。

第四実施形態においても、拘束籠体４６２の５つの面がいずれも板状に形成されているので、拘束籠体４６２の全体としての強度や形状安定性が高い。

特に、上拘束面６２Ｕ及び下拘束面６２Ｌにも空隙部３６４が形成されているので、上拘束面６２Ｕや下拘束面６２Ｌに空隙部３６４が形成されない構造と比較して、軽量化や低熱容量化を図ることができる。

そして、第四実施形態においても、積層体６０の蒸気出入面９０Ｄに対向する面である蒸気流通面６２Ｄにのみに流通部６８が形成されており、他の面には流通部６８が形成されていないと言える。このため、拘束籠体４６２の強度が高い。

＜第五実施形態＞
次に、第五実施形態について図１６を用いて説明する。第五実施形態において、第一〜第四実施形態と同様の要素、部材等については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

第五実施形態の拘束籠体５６２は、上拘束面６２Ｕ、下拘束面６２Ｌ、２つの蒸気流通面６２Ｄ及び後拘束面６２Ｂがいずれも板状の部材で形成される。

蒸気流通面６２Ｄだけでなく、上拘束面６２Ｕ及び下拘束面６２Ｌにも、前側から、これらの板材の厚み方向中央をくり抜く空隙部３６４が形成されており、空隙部３６４の両側に、内側薄板部３６６Ｕ及び外側薄板部３６６Ｓが存在する形状である。さらに、蒸気流通面６２Ｄの内側薄板部３６６Ｕだけでなく外側薄板部３６６Ｓにも貫通孔３６８が形成される。そして、外側薄板部３６６Ｓの貫通孔３６８と内側薄板部３６６Ｕの貫通孔３６８とで、流通部６８が構成される。

加えて、上拘束面６２Ｕ及び下拘束面６２Ｌの内側薄板部３６６Ｕ及び外側薄板部３６６Ｓにも貫通孔３６８が形成されている。

第五実施形態においても、拘束籠体５６２の５つの面がいずれも板状に形成されているので、拘束籠体５６２の全体としての強度や形状安定性が高い。

上拘束面６２Ｕ及び下拘束面６２Ｌにも空隙部３６４が形成されているので、軽量化や、低熱容量化を測ることができる。

第五実施形態では、上拘束面６２Ｕ及び下拘束面６２Ｌの内側薄板部３６６Ｕ及び外側薄板部３６６Ｓにも貫通孔３６８が形成されている。このため、上拘束面６２Ｕ及び下拘束面６２Ｌに貫通孔３６８が形成されていない構成と比較して、軽量化や低熱容量化を図ることができる。

＜第六実施形態＞
次に、第六実施形態について図１７Ａ及び図１７Ｂを用いて説明する。

第六実施形態の拘束籠体６６２は、上拘束面６２Ｕ及び下拘束面６２Ｌが格子状の部材で形成される。より具体的には、上拘束面６２Ｕ及び下拘束面６２Ｌは、幅方向に延在する複数の横桁部材６６２Ｙと、奥行方向に延在する複数の縦桁部材６６２Ｔとが交差した構造である。なお、第六実施形態では、後拘束面６２Ｂも、柵部材６２Ｓで形成されている。

このように、第六実施形態では、拘束籠体６６２の５つの面が、格子状又は柵状に形成されている。したがって、拘束籠体のいずれかの面が板状に形成されている構造と比較して、軽量化や低熱容量化を図ることができる。この点で、横桁部材６６２Ｙと縦桁部材６６２Ｔとで囲まれた空間や、柵部材６２Ｓの間の空間も中空部の一例であると言える。

＜第七実施形態＞
次に、第七実施形態について図１８を用いて説明する。

第七実施形態の拘束籠体７６２は、板状の上拘束面６２Ｕ及び下拘束面６２Ｌと、柵状の蒸気流通面６２Ｄを有するが、後拘束面６２Ｂは有さず、後面が開放された４面を有する形状である。換言すれば、後側にも開放面６２Ｋが形成された構造である。

したがって、第七実施形態では、拘束籠体７６２の内部に積層ユニット９０（積層体６０）を収容した状態で、前側の開放面６２Ｋだけでなく、後側の開放面６２Ｋにも、固定部材６４（図７参照）が取り付けられることで、積層ユニット９０（積層体６０）が固定される。

第七実施形態では、前側と後側の両方に開放面６２Ｋが形成されているので、拘束籠体７６２の前後を区別することなく使用できる。

＜第八実施形態＞
次に、第八実施形態について図１９を用いて説明する。

第八実施形態の拘束籠体８６２は、板状の上拘束面６２Ｕ、下拘束面６２Ｌ、後拘束面６２Ｂを有するが、柵状の蒸気流通面６２Ｄは幅方向の一方（図１９の例では右側）にのみ形成されている。すなわち、幅方向の他方（図１９に例では左側）には開放面６２Ｋが形成されている。拘束籠体８６２の前側も開放面６２Ｋであるので、拘束籠体８６２は、上拘束面６２Ｕ、下拘束面６２Ｌ、後拘束面６２Ｂ、および１つの蒸気流通面６２Ｄの４面を有する形状である。

このように、前側及び幅方向一方側に開放面６２Ｋが形成された拘束籠体８６２であっても、内部に収容された積層ユニット９０（積層体６０）を拘束できる。特に、拘束籠体８６２は、上拘束面６２Ｕ及び下拘束面６２Ｌを有しているので、積層ユニット９０（積層体６０）を積層方向に確実に拘束できる。

なお、第八実施形態では、前側及び幅方向一方側の開放面６２Ｋにあてがわれるように、たとえば、略Ｌ字状に形成された固定部材８６４を用いれば、収容された積層ユニット９０（積層体６０）を確実に固定できる。

＜第九実施形態＞
次に、第九実施形態について図２０を用いて説明する。

第九実施形態の拘束籠体９６２は、上下方向の中間位置に仕切面９６４を有する。仕切面９６４は、拘束籠体９６２の内部を、上下２つの空間（収容空間９６６Ｕ、９６６Ｌ）に仕切っている。

第九実施形態では、このように、拘束籠体９６２が上下２つの収容空間９６６Ｕ、９６６Ｌを有するので、それぞれの収容空間９６６Ｕ、９６６Ｌに、積層ユニット９０（積層体６０）を収容することができる。

収容空間９６６Ｕ、９６６Ｌに収容される対象としては、単体の積層体６０（積層ユニット９０ではない）であってもよい。特に、それぞれの収容空間９６６Ｕ、９６６Ｌに積層体６０を単体で収容する構成では、蓄熱材成形体４０の膨張をより効果的に抑制できる。

そして、拘束籠体９６２の収容空間に、収容対象である積層ユニット９０（積層体６０）を１つ又は複数収容して拘束でき、組み付けに要する時間を短くできる。

なお、収容空間の数は、図２０に示す例では上下２つであるが、３つ以上であってもよい。

仕切面９６４は、図２０では、１枚の板材であるが、仕切面９６４を上下２枚の板材や、柵状の部材、格子状の部材等で構成してもよい。

＜第十実施形態＞
次に、第十実施形態について図２１及び図２２を用いて説明する。

第一〜第九実施形態では、積層ユニット９０（積層体６０）は直方体状であったのに対し、第十実施形態では、積層ユニット１０９０(積層体１０６０）は円柱状である。すなわち、それぞれの積層体１０６０が円柱状に形成され、この積層体１０６０が積層されることで、積層ユニット１０９０も円柱状である。積層ユニット１０９０の一端面１０９０Ａから、２本の熱媒体流路７０Ａ、７０Ｂが上方に向けて延出されている。

そして、第十実施形態の拘束部材１０６６は、円柱状の積層ユニット１０９０（積層体１０６０）に対応した形状である。

具体的には、拘束部材１０６６は、下拘束面１０６２Ｌ、柵部材１０６２Ｓ及び上環部材１０６２Ｋを備えた拘束籠体１０６２を有する。下拘束面１０６２Ｌは、積層ユニット１０９０よりもわずかに大径の円板状に形成されており、この下拘束面１０６２Ｌの周囲から、柵部材１０６２Ｓが周方向に間隔を開けて立設されている。柵部材１０６２Ｓの上端には環状の上環部材１０６２Ｋが固定されており、柵部材１０６２Ｓが互いに平行な状態を維持している。また、柵部材１０６２Ｓの間は、蒸気が流通可能な蒸気流通面１０６２Ｄである。

図２２に示すように、拘束籠体１０６２の内部に積層ユニット１０９０が収容された状態で、積層ユニット１０９０の一端面１０９０Ａは、拘束籠体１０６２の上端と同じ高さに位置する。このように拘束籠体１０６２に収容された積層ユニット１０９０の一端面１０９０Ａに接触させて、固定部材１０６４が拘束籠体１０６２に取り付けられる。固定部材１０６４は拘束部材１０６６における上拘束面１０６２Ｕでもある。

固定部材１０６４は、図２２に示す例では、熱媒体流路７０Ａ、７０Ｂを避けるように、２本の熱媒体流路７０Ａ、７０Ｂの間に配設される幅を有する板状の部材である。固定部材１０６４は、上環部材１０６２Ｋに取り付けられることで、積層ユニット１０９０の一端面１０９０Ａに接触して積層ユニット１０９０を拘束する。また、柵部材１０６２Ｓは積層ユニット９０（積層体６０）の周囲を取り囲んで拘束する。

固定部材１０６４の長手方向の両端面は、上環部材１０６２Ｋの外周部分と同一の曲率で湾曲する湾曲面１０６４Ｂであり、固定部材１０６４は、上環部材１０６２Ｋに取り付けられると、上環部材１０６４Ｋからはみ出さない形状である。

第十実施形態では、積層ユニット（積層体）が円柱状であるが、この他にも、たとえば多角柱状であってもよいく、積層ユニット（積層体）の形状は特に限定されない。したがって、拘束部材としては、積層ユニット（積層体）の形状に対応して、積層ユニット（積層体）を拘束できればよい。

第一〜第九実施形態のように、直方体の積層ユニット９０（積層体６０）では、互いに平行な３組の平面を有している。そして、拘束部材によって、互いに直交する３方向（幅方向、奥行方向及び高さ方向）で積層ユニット９０（積層体６０）を挟み込むように拘束することが可能である。

上記各実施形態では、拘束籠体に対し、固定部材が取り付けられる構造を挙げているが、たとえば、拘束部材の各面（直方体状であれば５面又は４面）が別体の部材で形成されて接合される構造では、拘束籠体を構成する特定の面の部材を、固定部材とみなしてもよい。たとえば、第一実施形態において、後拘束面６２Ｂを取り外した状態（４面）の拘束籠体６２内に積層ユニット９０（積層体６０）を収容し、その後、固定部材６４と後拘束面６２Ｂとを拘束籠体６２に取り付けてもよい。この場合、実質的に、後拘束面６２Ｂも固定部材として作用していると言える。拘束籠体６２における他の面についても同様である。また、他の実施形態の拘束籠体についても、各面が別体で形成されている構造では、同様のことが言える。

１０ 化学蓄熱システム
１２ 蒸発凝縮器
２０ 化学蓄熱反応器
２６ 反応媒体流動部
３０ 蓄熱材反応部
３２ 蓄熱材層
３４ 蓄熱材拘束層
３６ 反応媒体拡散層
４０ 蓄熱材成形体
４２ 蓄熱材ユニット
４４ フレーム部材
５０ 熱流動部
６０ 積層体
６２ 拘束籠体
６２Ｕ 上拘束面
６２Ｌ 下拘束面
６２Ｂ 後拘束面
６２Ｄ 蒸気流通面（対向面）
６２Ｋ 開放面
６４ 固定部材
６６ 拘束部材
６８ 流通部
９０ 積層ユニット
９０Ａ 一端面
９０Ｂ 他端面
９０Ｄ 蒸気出入面
２６２ 拘束籠体
３６２ 拘束籠体
３６４ 空隙部（中空部の一例
３６８ 貫通孔（中空部の一例）
４６２ 拘束籠体
５６２ 拘束籠体
６６２ 拘束籠体
７６２ 拘束籠体
８６２ 拘束籠体
８６４ 固定部材
９６２ 拘束籠体
１０６０ 積層体
１０６２ 拘束籠体
１０６２Ｄ 蒸気流通面
１０６２Ｌ 下拘束面
１０６２Ｕ 上拘束面
１０６４ 固定部材
１０６６ 拘束部材
１０９０ 積層ユニット
１０９０Ａ 一端面

Claims (13)

1. 反応媒体との結合により発熱し反応媒体の脱離により蓄熱する蓄熱材成形体が拘束枠の内部に配置された蓄熱材層と、前記蓄熱材層に積層され前記蓄熱材層へ供給される又は前記蓄熱材層から排出される前記反応媒体が流れる反応媒体拡散層と、前記反応媒体拡散層とは反対側で前記蓄熱材層に積層され前記蓄熱材層への熱供給及び前記蓄熱材層からの熱回収のうち少なくとも一方を行う熱交換部と、を備えた積層体と、
   前記積層体が収容され前記積層体の各外面を覆って前記積層体を拘束する拘束部材と、
   を有し、
   前記拘束部材が、
   対向する２面を含む少なくとも４面の拘束面で前記積層体を拘束する拘束籠体と、
   前記拘束籠体において前記拘束面がない面を覆って前記拘束籠体に取り付けられ前記拘束籠体に収容された前記積層体を固定する固定部材と、
   を有する化学蓄熱反応器。
2. 前記積層体が直方体状である請求項１に記載の化学蓄熱反応器。
3. 前記拘束面が、前記積層体における積層方向の両端面で前記積層体を拘束している請求項１又は請求項２に記載の化学蓄熱反応器。
4. 前記拘束籠体に設けられ前記拘束籠体の内部と外部とで気体を流通可能とする流通部を有する請求項３に記載の化学蓄熱反応器。
5. 前記流通部が、前記積層体の反応媒体出入面との対向面にのみ設けられる請求項４に記載の化学蓄熱反応器。
6. 前記拘束籠体を部分的に中空とする中空部が形成される請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載に化学蓄熱反応器。
7. 複数の前記積層体が積層され、
   複数の前記積層体ごとに、前記拘束籠体に収容されている請求項６に記載の化学蓄熱反応器。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の化学蓄熱反応器と、
   前記化学蓄熱反応器の前記反応媒体拡散層への前記反応媒体の供給及び前記反応媒体拡散層からの前記反応媒体の受け取りのうち少なくとも一方を行う蒸発凝縮器と、
   を有する化学蓄熱システム。
9. 反応媒体との結合により発熱し反応媒体の脱離により蓄熱する蓄熱材成形体が拘束枠の内部に配置された蓄熱材層と、前記蓄熱材層に積層され前記蓄熱材層へ供給される又は前記蓄熱材層から排出される前記反応媒体が流れる反応媒体拡散層と、前記反応媒体拡散層とは反対側で前記蓄熱材層に積層され前記蓄熱材層への熱供給及び前記蓄熱材層からの熱回収のうち少なくとも一方を行う熱交換部と、を備えた積層体を、対向する２面を含む少なくとも４面の拘束面を有する拘束籠体に収容して前記拘束面で前記積層体を拘束し、
   前記拘束籠体において前記拘束面がない面を固定部材で覆って前記固定部材を前記拘束籠体に取り付け、前記拘束籠体に収容された前記積層体を固定する、
   化学蓄熱反応器の製造方法。
10. 前記拘束籠体に対し前記積層体を積層方向と直交する方向に挿入して収容する請求項９に記載の化学蓄熱反応器の製造方法。
11. 一体成形された板材を折り曲げて前記拘束籠体を形成する請求項９又は請求項１０に記載の化学蓄熱反応器の製造方法。
12. 別体で成形された板材を接合して前記拘束籠体を形成する請求項９又は請求項１０に記載の化学蓄熱反応器の製造方法。
13. 前記拘束籠体に前記積層体を収容した後に前記蓄熱材成形体を水和させる請求項９〜請求項１２のいずれか１項に記載の化学蓄熱反応器の製造方法。

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