(57)【要約】【課題】効率よく蓄熱でき、蓄熱された熱を効率よく放出することができる蓄熱器、当該蓄熱器を有する燃料電池システム、及び当該蓄熱器を有するボイラシステムを提供すること。【解決手段】カルシウム化合物収容空間１２と水貯留空間２２と水流通空間Ｆ１とにより密閉空間が構成される。制御部３１は、カルシウム化合物収容空間１２において酸化カルシウムと水との発熱反応により水酸化カルシウムを生成するときには、水流通空間Ｆ１において水貯留空間２２からカルシウム化合物収容空間１２へ水が流通するように連通遮断部４１、４２を制御する。カルシウム化合物収容空間１２において水酸化カルシウムから酸化カルシウムと水とを生成する吸熱反応を行わせるときには、水流通空間Ｆ１においてカルシウム化合物収容空間１２から水貯留空間２２へ水が流通するように連通遮断部４１、４２を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムを収容可能なカルシウム化合物収容空間を内部に有する中空のカルシウム収容筐体を備えるカルシウム化合物収容密閉容器と、
水を貯留可能な水貯留空間を内部に有する中空の水貯留筐体を備える水貯留密閉容器と、
前記カルシウム化合物収容空間と前記水貯留空間とを連通し水が流通可能な水流通空間と、前記水流通空間における前記カルシウム化合物収容空間から前記水貯留空間への水の流通を遮断可能であると共に、前記水流通空間における前記水貯留空間から前記カルシウム化合物収容空間への水の流通を遮断可能な連通遮断部とを有する水流通ラインと、
前記連通遮断部を制御することにより、前記水流通空間における前記カルシウム化合物収容空間と前記水貯留空間との間の水の流通／流通遮断を切換え可能な制御部とを備え、
前記カルシウム化合物収容空間と前記水貯留空間と前記水流通空間とにより密閉空間が構成され、
前記制御部は、前記カルシウム化合物収容空間において酸化カルシウムと水との発熱反応により水酸化カルシウムを生成するときには、前記水流通空間において前記水貯留空間から前記カルシウム化合物収容空間へ水が流通するように前記連通遮断部を制御し、前記カルシウム化合物収容空間において水酸化カルシウムから酸化カルシウムと水とを生成する吸熱反応を行わせるときには、前記水流通空間において前記カルシウム化合物収容空間から前記水貯留空間へ水が流通するように前記連通遮断部を制御する蓄熱器。
【請求項２】
前記水流通空間は、それぞれ前記カルシウム化合物収容空間と前記水貯留空間とを連通する第１水流通空間と第２水流通空間とを有し、前記第１水流通空間は前記水貯留空間の上部に接続され、前記第２水流通空間は前記水貯留空間の下部に接続され、
前記連通遮断部は、前記第１水流通空間に配置された第１弁と、前記第２水流通空間に配置された第２弁とを有し、
前記制御部は、前記カルシウム化合物収容空間において酸化カルシウムと水との発熱反応により水酸化カルシウムを生成するときには、前記第１弁を開くと共に前記第２弁を開く制御、又は前記第１弁を閉じると共に前記第２弁を開く制御を行い、前記カルシウム化合物収容空間において水酸化カルシウムから酸化カルシウムと水とを生成する吸熱反応を行わせるときには、前記第１弁を開くと共に前記第２弁を閉じる制御を行う請求項１に記載の蓄熱器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の蓄熱器と、
高温型燃料電池と、
断熱空間を有する断熱容器とを備え、
前記蓄熱器の前記カルシウム化合物収容密閉容器及び前記高温型燃料電池は、前記断熱空間に配置されて前記断熱容器の外部から断熱され、
前記蓄熱器の前記水貯留密閉容器は、前記断熱容器の外部に配置されている高温型燃料電池システム。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の蓄熱器と、
燃焼室を有するボイラと、を備え、
前記蓄熱器の前記カルシウム化合物収容密閉容器は、前記燃焼室の内部に配置されて加熱され、
前記蓄熱器の前記水貯留密閉容器は、前記燃焼室の外部に配置され非加熱状態とされるボイラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱するための蓄熱器、当該蓄熱器を有する高温型燃料電池システム及びボイラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池においては、燃料電池の燃料極に水素ガスが供給され、空気極に空気が供給される。そして、供給された水素と空気中の酸素とが化学反応し、発電が行われる。発電を行うためには、水素及び酸素を過剰に供給する必要がある。このため、燃料電池において化学反応による発電に寄与しなかった水素は、オフガス水素となり、化学反応による発電に寄与しなかった酸素は、オフガス酸素となり、これらはオフガスとして排気される。
オフガスは熱を有しており、オフガスの熱を蓄熱剤に蓄熱することで、オフガスの熱を利用することが従来知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４０８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料電池がＳＯＦＣ等の高温型の燃料電池により構成される場合には、７００℃〜１０００℃程度の高温のオフガスが燃料電池から排気される。高温のオフガスは熱量が大きく、このような高温のオフガスの熱を有効利用することが要求されている。
【０００５】
本発明は、効率よく蓄熱でき、蓄熱された熱を効率よく放出することができる蓄熱器、当該蓄熱器を有する燃料電池システム、及び当該蓄熱器を有するボイラシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムを収容可能なカルシウム化合物収容空間を内部に有する中空のカルシウム収容筐体を備えるカルシウム化合物収容密閉容器と、水を貯留可能な水貯留空間を内部に有する中空の水貯留筐体を備える水貯留密閉容器と、前記カルシウム化合物収容空間と前記水貯留空間とを連通し水が流通可能な水流通空間と、前記水流通空間における前記カルシウム化合物収容空間から前記水貯留空間への水の流通を遮断可能であると共に、前記水流通空間における前記水貯留空間から前記カルシウム化合物収容空間への水の流通を遮断可能な連通遮断部とを有する水流通ラインと、前記連通遮断部を制御することにより、前記水流通空間における前記カルシウム化合物収容空間と前記水貯留空間との間の水の流通／流通遮断を切換え可能な制御部とを備え、前記カルシウム化合物収容空間と前記水貯留空間と前記水流通空間とにより密閉空間が構成され、前記制御部は、前記カルシウム化合物収容空間において酸化カルシウムと水との発熱反応により水酸化カルシウムを生成するときには、前記水流通空間において前記水貯留空間から前記カルシウム化合物収容空間へ水が流通するように前記連通遮断部を制御し、前記カルシウム化合物収容空間において水酸化カルシウムから酸化カルシウムと水とを生成する吸熱反応を行わせるときには、前記水流通空間において前記カルシウム化合物収容空間から前記水貯留空間へ水が流通するように前記連通遮断部を制御する蓄熱器に関する。
【０００７】
また、前記水流通空間は、それぞれ前記カルシウム化合物収容空間と前記水貯留空間とを連通する第１水流通空間と第２水流通空間とを有し、前記第１水流通空間は前記水貯留空間の上部に接続され、前記第２水流通空間は前記水貯留空間の下部に接続され、前記連通遮断部は、前記第１水流通空間に配置された第１弁と、前記第２水流通空間に配置された第２弁とを有し、前記制御部は、前記カルシウム化合物収容空間において酸化カルシウムと水との発熱反応により水酸化カルシウムを生成するときには、前記第１弁を開くと共に前記第２弁を開く制御、又は前記第１弁を閉じると共に前記第２弁を開く制御を行い、前記カルシウム化合物収容空間において水酸化カルシウムから酸化カルシウムと水とを生成する吸熱反応を行わせるときには、前記第１弁を開くと共に前記第２弁を閉じる制御を行うことが好ましい。
【０００８】
また、本発明は、前記蓄熱器と、高温型燃料電池と、断熱空間を有する断熱容器とを備え、前記蓄熱器の前記カルシウム化合物収容密閉容器及び前記高温型燃料電池は、前記断熱空間に配置されて前記断熱容器の外部から断熱され、前記蓄熱器の前記水貯留密閉容器は、前記断熱容器の外部に配置されている高温型燃料電池システムに関する。
【０００９】
また、本発明は、前記蓄熱器と、燃焼室を有するボイラと、を備え、前記蓄熱器の前記カルシウム化合物収容密閉容器は、前記燃焼室の内部に配置されて加熱され、前記蓄熱器の前記水貯留密閉容器は、前記燃焼室の外部に配置され非加熱状態とされるボイラシステムに関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、効率よく蓄熱でき、蓄熱された熱を効率よく放出することができる蓄熱器、当該蓄熱器を有する燃料電池システム、及び当該蓄熱器を有するボイラシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態による蓄熱器１において、酸化カルシウムと水との発熱反応により、熱を発生させている様子を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態による蓄熱器１において、水酸化カルシウムの吸熱反応により、蓄熱している様子を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態による高温型燃料電池システム２を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態によるボイラシステム３を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る蓄熱器について図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態による蓄熱器１において、酸化カルシウムと水との発熱反応により、熱を発生させている様子を示す概略図である。図２は、本発明の実施形態による蓄熱器１において、水酸化カルシウムの吸熱反応により、蓄熱している様子を示す概略図である。以下の説明において、「ライン」とは、流路、経路、管路等の総称である。
【００１３】
図１に示すように、蓄熱器１は、カルシウム化合物収容密閉容器１０と、水貯留密閉容器２０と、制御部３１とを有する。また、蓄熱器１は、化合物収容密閉容器上部ラインＬ１と、水貯留密閉容器上部ラインＬ２と、上側ラインＬ３と、下側ラインＬ４とを有する。化合物収容密閉容器上部ラインＬ１、水貯留密閉容器上部ラインＬ２、上側ラインＬ３、及び下側ラインＬ４は、水流通ラインを構成する。
【００１４】
カルシウム化合物収容密閉容器１０は、熱伝導性を有する材料、例えば、ＳＵＳ鋼により構成された、中空のカルシウム収容筐体１１を有する。中空のカルシウム収容筐体１１の内部には、酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムを収容可能なカルシウム化合物収容空間１２が形成されている。カルシウム化合物収容空間１２には、酸化カルシウム（図示せず）が収容されている。カルシウム化合物収容密閉容器１０は、５００℃〜８００℃程度の高温場Ａに配置されている。
【００１５】
水貯留密閉容器２０は、熱伝導性を有する材料、例えば、ＳＵＳ鋼により構成された、中空の水貯留筐体２１を有する。水貯留筐体２１の内部には、水を貯留可能な水貯留空間２２が形成されている。水貯留空間２２には、水（図示せず）が貯留されている。中空の水貯留筐体２１は、カルシウム収容筐体１１よりも上方に配置されている。従って、水貯留筐体２１の下端は、カルシウム収容筐体１１の上端よりも上方に位置している。また、水貯留密閉容器２０は、０℃〜１００℃程度の低温場Ｂに配置されている。
【００１６】
また、水貯留密閉容器２０の上部には、水供給管２３の一端部が接続されている。水供給管２３の他端部は、水供給部（図示せず）に接続されている。水供給管２３の途中には弁（図示せず）が接続されている。弁（図示せず）を開くことにより、水供給管２３を通して、水供給部から水貯留密閉容器２０へ水を供給可能である。また、弁（図示せず）を閉じることにより、水供給管２３を通して、水供給部から水貯留密閉容器２０への水の供給を遮断可能である。
【００１７】
また、水貯留密閉容器２０の下端部には、排水管２４が接続されている。排水管２４の途中には弁（図示せず）が接続されている。弁（図示せず）を開くことにより、排水管２４を通して、水貯留密閉容器２０の内部の水を排水可能である。また、弁（図示せず）を閉じることにより、排水管２４を遮断可能である。
【００１８】
化合物収容密閉容器上部ラインＬ１は、ほぼ鉛直方向に延びている。化合物収容密閉容器上部ラインＬ１の一端部である下端部は、カルシウム化合物収容密閉容器１０の上端部に接続されている。
【００１９】
上側ラインＬ３の一端部は、化合物収容密閉容器上部ラインＬ１の他端部である上端部に接続されている。上側ラインＬ３は、その一端部から上方へ向かって延びており、途中で折れ曲がり、ほぼ水平方向へ延びている。上側ラインＬ３の部分であってほぼ水平方向へ延びる部分の途中には、第１弁としての第１二方弁４１が接続されている。従って、第１二方弁４１は後述の水流通空間Ｆ１に配置されている。また、後述の水流通空間Ｆ１において、第１二方弁４１は、カルシウム化合物収容空間１２から水貯留空間２２への水の流通を遮断可能である。
【００２０】
水貯留密閉容器上部ラインＬ２は、ほぼ鉛直方向に延びている。水貯留密閉容器上部ラインＬ２の一端部である上端部は、上側ラインＬ３の他端部に接続されている。水貯留密閉容器上部ラインＬ２の他端部である下端部は、水貯留密閉容器２０の上端部に接続されている。
【００２１】
下側ラインＬ４の一端部は、化合物収容密閉容器上部ラインＬ１の他端部である上端部に接続されている。下側ラインＬ４は、下側ラインＬ４の一端部からほぼ水平方向へ向かって延びている。下側ラインＬ４の他端部は、水貯留密閉容器２０の下端部に接続されている。また、下側ラインＬ４の途中には、第２弁としての第２二方弁４２が接続されている。従って、第２二方弁４２は後述の水流通空間Ｆ１に配置されている。また、後述の水流通空間Ｆ１において、第２二方弁４２は、水貯留空間２２からカルシウム化合物収容空間１２への水の流通を遮断可能である。第１二方弁４１及び第２二方弁４２は、連通遮断部を構成する。
【００２２】
化合物収容密閉容器上部ラインＬ１、水貯留密閉容器上部ラインＬ２、上側ラインＬ３、及び下側ラインＬ４の内部の空間は、カルシウム化合物収容空間１２と水貯留空間２２とを連通し水が流通可能な水流通空間Ｆ１を構成する。
【００２３】
また、水流通空間Ｆ１は、それぞれカルシウム化合物収容空間１２と水貯留空間２２とを連通する第１水流通空間と第２水流通空間とを有する。第１水流通空間は、化合物収容密閉容器上部ラインＬ１の内部の空間、上側ラインＬ３の内部の空間、及び水貯留密閉容器上部ラインＬ２の内部の空間により構成されている。第２水流通空間は、化合物収容密閉容器上部ラインＬ１の内部の空間及び下側ラインＬ４の内部の空間により構成されている。
【００２４】
この構成により、第１水流通空間は、水貯留空間２２の上部である上端部に接続され、第２水流通空間は、水貯留空間２２の下部である下端部に接続されている。後述のように、水供給管２３の弁（図示せず）と排水管２４の弁（図示せず）とがそれぞれ閉じられることにより、カルシウム化合物収容空間１２と水貯留空間２２と水流通空間Ｆ１とにより密閉空間が構成される。
【００２５】
また、上側ラインＬ３の他端部及び水貯留密閉容器上部ラインＬ２の上端部には、安全弁ラインＬ５が接続されている。安全弁ラインＬ５には、安全弁（図示せず）が接続されている。安全弁は、後述する酸化カルシウムと水との発熱反応の際に、熱により、水が急激に気化して生ずる水蒸気を、安全弁外に排出可能である。また、安全弁は、後述する水酸化カルシウムと水との吸熱反応の際に、急激且つ大量に発生する水蒸気を安全弁外に排出可能である。これにより、水蒸気の圧力により、カルシウム化合物収容密閉容器１０、水貯留密閉容器２０、化合物収容密閉容器上部ラインＬ１、水貯留密閉容器上部ラインＬ２、上側ラインＬ３、下側ラインＬ４、第１二方弁４１、第２二方弁４２等が破損することを防止する。
【００２６】
カルシウム化合物収容密閉容器１０と水貯留密閉容器２０との間には、グラスファイバ、セラミックファイバ等の遮熱繊維材料やセラミックス等の遮熱材料などにより構成された断熱壁５１が設けられている。断熱壁５１を境として、カルシウム化合物収容密閉容器１０が設けられている一方の側である図１、図２の左側は、前述の高温場Ａを構成する。断熱壁５１を境として、水貯留密閉容器２０が設けられている他方の側である図１、図２の右側は、前述の低温場Ｂを構成する。
【００２７】
高温場Ａには、カルシウム化合物収容密閉容器１０が配置されているのみならず、化合物収容密閉容器上部ラインＬ１も配置されている。また、上側ラインＬ３の一部であって、第１二方弁４１よりも上側ラインＬ３の一端部寄りの部分（第１二方弁４１を含む）は、高温場Ａに配置されている。また、下側ラインＬ４の一部であって第２二方弁４２よりも下側ラインＬ４の一端部寄りの部分（第２二方弁４２を含む）は、高温場Ａに配置されている。
【００２８】
制御部３１は、第１二方弁４１、第２二方弁４２、水供給管２３の弁（図示せず）、及び排水管２４の弁（図示せず）に電気的に接続されており、これらを制御可能である。制御部３１は、ＣＰＵ（図示せず）と記憶媒体（図示せず）とを主として有している。記憶媒体には、各種の制御を行うためにＣＰＵを動作させるためのプログラムと、第１二方弁４１、第２二方弁４２、水供給管２３の弁（図示せず）、及び、排水管２４の弁（図示せず）の後述する動作を行うプログラムが記憶されている。
【００２９】
上記の構成の蓄熱器１は、以下のように動作する。
先ず、制御部３１は、第１二方弁４１、第２二方弁４２、及び排水管２４の弁（図示せず）が閉じた状態となるように制御すると共に、水供給管２３の弁（図示せず）が開いた状態となるように制御する。これにより、水供給管２３から水貯留空間２２へ水が供給され、水貯留空間２２に所定量の水が貯留される。次に、制御部３１は、水供給管２３の弁（図示せず）が閉じた状態となるように制御する。これにより、カルシウム化合物収容空間１２と水貯留空間２２と水流通空間Ｆ１とにより、密閉空間が構成される。
【００３０】
次に、制御部３１は、水流通空間Ｆ１において水貯留空間２２からカルシウム化合物収容空間１２へ水Ｗ１が流通するように連通遮断部を制御する。これにより、カルシウム化合物収容空間１２において、酸化カルシウムと水との発熱反応により水酸化カルシウムが生成される。
【００３１】
具体的には、図１に示すように、制御部３１は、第１二方弁４１及び第２二方弁４２が開いた状態となるように制御する。これにより、下側ラインＬ４及び化合物収容密閉容器上部ラインＬ１により形成される水流通空間Ｆ１の一部を通して、水貯留密閉容器２０からカルシウム化合物収容密閉容器１０へ水Ｗ１が流入する。カルシウム化合物収容密閉容器１０においては、流入した水Ｗ１と酸化カルシウムとによる発熱反応が行われ、水酸化カルシウムが生成される。
【００３２】
この際、カルシウム化合物収容空間１２と水貯留空間２２と水流通空間Ｆ１とにより、密閉空間が構成されているため、密閉空間内の二酸化炭素の量は僅かであり、水酸化カルシウムが二酸化炭素と反応して、炭酸カルシウムが生成される反応は、抑えられる。
【００３３】
次に、カルシウム化合物収容空間１２において、水酸化カルシウムから酸化カルシウムと水とを生成する吸熱反応が行われる際には、制御部３１は、水流通空間Ｆ１においてカルシウム化合物収容空間１２から水貯留空間２２へ水（水蒸気Ｗ２）が流通するように連通遮断部を制御する。
【００３４】
具体的には、図２に示すように、制御部３１は、第１二方弁４１が開いた状態となり、且つ第２二方弁４２が閉じた状態となるように制御する。カルシウム化合物収容密閉容器１０は、高温場Ａに配置されている。これにより、カルシウム化合物収容空間１２において、水酸化カルシウムから酸化カルシウムと水とが生成される吸熱反応が行われる。生成された水は、高温場Ａでは水蒸気Ｗ２となり、化合物収容密閉容器上部ラインＬ１と、上側ラインＬ３と、水貯留密閉容器上部ラインＬ２とをこの順で通り、水貯留密閉容器２０の内部に流入する。水貯留密閉容器２０は、低温場Ｂに位置しているため、水貯留密閉容器２０の内部に流入した水蒸気Ｗ２は、冷却されて液体の水になり、水貯留密閉容器２０に貯留される。
【００３５】
上記構成の蓄熱器１によれば、以下の効果を得ることができる。
水酸化カルシウムは、大気中の二酸化炭素（ＣＯ２）と反応して、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）となる。炭酸カルシウムは、化学的に安定である。このため、炭酸カルシウム（ＣａＯ）にするためには、９００℃〜１０００℃程度の温度場が必要となる。
しかし、前述のように、カルシウム化合物収容空間１２と水貯留空間２２と水流通空間Ｆ１とにより密閉空間が構成されているため、発熱反応により生成された水酸化カルシウムが、大気中の二酸化炭素（ＣＯ２）と反応して炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）が生成されることを極力抑えることができる。このため、９００℃〜１０００℃程度の高温の温度場を用いずに、酸化カルシウムを生成することができる。
【００３６】
また、制御部３１は、カルシウム化合物収容空間１２において酸化カルシウムと水との発熱反応により水酸化カルシウムを生成するときには、水流通空間Ｆ１において水貯留空間２２からカルシウム化合物収容空間１２へ水Ｗ１が流通するように連通遮断部を制御する。また、カルシウム化合物収容空間１２において水酸化カルシウムから酸化カルシウムと水とを生成する吸熱反応を行わせるときには、水流通空間Ｆ１においてカルシウム化合物収容空間１２から水貯留空間２２へ水（水蒸気Ｗ２）が流通するように連通遮断部を制御する。
このため、制御部３１が連通遮断部を制御することにより、容易に水をカルシウム化合物収容空間１２と水貯留空間２２との間で移動させることができ、発熱反応と吸熱反応との切換を行うことができる。
【００３７】
また、水流通空間Ｆ１は、それぞれカルシウム化合物収容空間１２と水貯留空間２２とを連通する第１水流通空間と第２水流通空間とを有する。第１水流通空間は水貯留空間２２の上部に接続され、第２水流通空間は水貯留空間２２の下部に接続されている。連通遮断部は、第１水流通空間に配置された第１弁としての第１二方弁４１と、第２水流通空間に配置された第２弁としての第２二方弁４２とを有する。
また、制御部３１は、カルシウム化合物収容空間１２において酸化カルシウムと水との発熱反応により水酸化カルシウムを生成するときには、第１弁（第１二方弁４１）を開くと共に第２弁（第２二方弁４２）を開く制御を行う。また、カルシウム化合物収容空間１２において水酸化カルシウムから酸化カルシウムと水とを生成する吸熱反応を行わせるときには、第１弁を開くと共に第２弁を閉じる制御を行う。このため、簡単な構成で連通遮断部を構成することができる。
【００３８】
次に、本発明の実施形態に係る高温型燃料電池システムについて、図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の実施形態による高温型燃料電池システム２を示す概略図である。
【００３９】
図３に示すように、高温型燃料電池システム２は、本実施形態の蓄熱器１と、高温型燃料電池７１と、断熱容器７２とを有している。
【００４０】
高温型燃料電池７１は、ＳＯＦＣ（固体酸化物形燃料電池）である。高温型燃料電池７１においては、水素と酸素とが反応することにより、発電が行われる。高温型燃料電池７１において発電を行う時の温度である運転温度は、８００℃〜１０００℃と高温である。高温型燃料電池７１によって発電された電気は、パワーコンディショナ（図示せず）を介してＤＣ／ＡＣコンバータ（図示せず）に送られ、ＡＣ電圧に変換される。
【００４１】
断熱容器７２は、その内部に断熱空間７３を有する。断熱空間７３は、断熱容器７２の外部に対して断熱されている。断熱空間７３には、高温型燃料電池７１と、蓄熱器１のカルシウム化合物収容密閉容器１０と、化合物収容密閉容器上部ラインＬ１と、上側ラインＬ３の一端部と、下側ラインＬ４の一端部とが配置されている。従って、高温型燃料電池７１、及び蓄熱器１のカルシウム化合物収容密閉容器１０は、断熱容器７２の外部から断熱されている。
上側ラインＬ３及び下側ラインＬ４は、断熱容器７２に形成された貫通孔を貫通して、断熱容器７２の外方へ延びている。蓄熱器１の水貯留密閉容器２０は、断熱容器７２の外部に配置されている。第１二方弁４１及び第２二方弁４２も、同様に、断熱容器７２の外部に配置されている。
断熱空間７３は、高温型燃料電池７１により高温とされた高温場Ａを構成する。断熱容器７２の外部の空間は、断熱空間７３に対して断熱された低温場Ｂを構成する。
【００４２】
このような構成によれば、高温型燃料電池７１の熱を有効利用して、高温場Ａを構成することができ、高温型燃料電池７１の熱を、吸熱反応による酸化カルシウムの生成に有効利用することができる。
【００４３】
次に、本発明の実施形態に係るボイラシステムについて、図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の実施形態によるボイラシステム３を示す断面図である。
【００４４】
図４に示すように、ボイラシステム３は、本実施形態の蓄熱器１と、ボイラ８０とを有している。ボイラ８０は、複数の水管８２を有する燃焼室８１を備える。燃焼室８１は、断熱材により構成された壁部８３によって形成されている。蓄熱器１のカルシウム化合物収容密閉容器１０は、燃焼室８１の内部に配置されている。従って燃焼室８１は高温場Ａを構成する。化合物収容密閉容器上部ラインＬ１は、壁部８３に形成された貫通孔を貫通して、燃焼室８１の外方へ延びている。一方、蓄熱器１の水貯留密閉容器２０、第１二方弁４１、及び第２二方弁４２は、燃焼室８１の外部に配置されており、非加熱状態とされる。
【００４５】
ここで、「非加熱状態」とは、意図的に加熱されることのない状態を意味する。具体的には、例えば、水貯留密閉容器２０が十分に燃焼室８１から離間した位置に配置され、水貯留密閉容器２０中の水が、燃焼室８１の熱により加熱されない状態であり、水貯留密閉容器２０中の水が沸騰しない程度の温度に、水貯留密閉容器２０の温度が維持されていることを意味する。
このような構成によれば、燃焼室８１における熱により、蓄熱器１のカルシウム化合物収容密閉容器１０が加熱されるため、燃焼室８１における熱を、吸熱反応による酸化カルシウムの生成に有効利用することができる。
【００４６】
本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的範囲において変形が可能である。例えば、本実施形態では、カルシウム化合物収容密閉容器１０の内部には、反応前に酸化カルシウムが充填されていたが、酸化カルシウムに替えて、反応前に水酸化カルシウムが充填されていてもよい。この場合には、制御部３１は、吸熱反応を行うための制御を、発熱反応を行うための制御よりも先に行う。
【００４７】
また、水流通ラインの構成は、本実施形態のものに限定されない。例えば、水流通ラインに形成される水流通空間が有する第１水流通空間及び第２水流通空間は、互いに別個独立して構成されていてもよい。
【００４８】
また、本実施形態では、連通遮断部は、第１二方弁４１、第２二方弁４２により構成されたが、この構成に限定されない。
【００４９】
また、本実施形態では、制御部３１は、カルシウム化合物収容空間１２において酸化カルシウムと水との発熱反応により水酸化カルシウムを生成するときには、第１二方弁４１を開くと共に第２二方弁４２を開く制御を行ったが、これに限定されない。カルシウム化合物収容密閉容器１０の大きさ、水貯留密閉容器２０の大きさによっては、例えば、制御部３１は、次のような制御を行ってもよい。即ち、カルシウム化合物収容空間１２において酸化カルシウムと水との発熱反応により水酸化カルシウムを生成するときには、第１二方弁４１を閉じると共に第２二方弁４２を開く制御を行ってもよい。
【００５０】
また、カルシウム化合物収容密閉容器１０及び水貯留密閉容器２０は、ＳＵＳ鋼により構成されていたが、熱伝導性を有する材料により構成されていればよい。また、高温型燃料電池は、ＳＯＦＣにより構成されていたが、ＳＯＦＣに限定されず、高温型の燃料電池であればよい。
【００５１】
また、化合物収容密閉容器上部ラインＬ１、水貯留密閉容器上部ラインＬ２は、それぞれほぼ鉛直方向に延びていたが、ほぼ鉛直方向に限定されない。ほぼ鉛直方向に延びていなくても、上方向へ延びていればよい。鉛直方向（完全垂直方向）に延びていることが好ましい。
【００５２】
また、上側ラインＬ３は、上側ラインＬ３の一端部から上方へ向かって延びており、途中で折れ曲がり、ほぼ水平方向へ延びていたが、ほぼ水平方向に限定されない。ほぼ水平方向に替えて、上側ラインＬ３の折れ曲がっている部分から上側ラインＬ３の他端部（水貯留密閉容器上部ラインＬ２の上端部）へ向けて、下方へ下がる方向（図１における右下がり方向）としてもよい。このようにすることで、上側ラインＬ３の内部の空間中の結露水を水貯留筐体２１側へ流れやすくすることができる。また、ほぼ水平方向に替えて、水平方向としてもよい。
【００５３】
下側ラインＬ４は、下側ラインＬ４の一端部からほぼ水平方向へ向かって延びていたが、ほぼ水平方向に限定されない。ほぼ水平方向に替えて、下側ラインＬ４の一端部から下側ラインＬ４の他端部（水貯留筐体２１）へ向けて、上方へ上がる方向（図１における右上がり方向）としてもよい。また、ほぼ水平方向に替えて、水平方向としてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１    蓄熱器
１０    カルシウム化合物収容密閉容器
１２    カルシウム化合物収容空間
２０    水貯留密閉容器
２２    水貯留空間
３１    制御部
４１    第１二方弁
４２    第２二方弁
５１    断熱壁
Ａ    高温場
Ｂ    低温場
Ｆ１    水流通空間
Ｌ１    化合物収容密閉容器上部ライン
Ｌ２    水貯留密閉容器上部ライン
Ｌ３    上側ライン
Ｌ４    下側ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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