(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒と熱交換対象との間で熱交換を行う熱交換部と、
前記熱媒が液相の状態で収容される液相空間と、前記熱媒が気相の状態で収容されると共に外部と出入り可能な気相空間と、が構成される相変化部と、
前記相変化部から前記熱交換部へ前記熱媒を移動させる第一流路と、
前記相変化部の前記気相空間と接続され気相の前記熱媒の吸着により前記気相空間に圧力低下を生じさせて前記液相空間の前記熱媒を気化により冷却し、前記熱媒の脱着により気相の前記熱媒を前記気相空間に直接的に供給し前記気相空間の前記熱媒を液化により加熱可能な吸着器と、
を有し、
前記相変化部に流入する液相の前記熱媒の温度における飽和蒸気圧と前記気相空間における気相の前記熱媒の圧力とが異なるように設定されている熱交換器。
【請求項２】
前記相変化部が、前記液相空間と前記気相空間とを隔て、気相の前記熱媒が通過する透湿膜を有する請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記透湿膜が、筒状に形成され内側が前記液相空間であり外側が前記気相空間である複数の中空糸膜を含む請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記透湿膜を前記液相の前記熱媒が通過する圧力損失ΔＰ１と、前記液相空間を前記液相の前記熱媒が通過する圧力損失ΔＰ２との間に、ΔＰ１＞ΔＰ２の関係がある請求項２又は請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記熱交換部から前記相変化部へ前記熱媒を戻す第二流路を有する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記熱媒が排出される熱媒排出部を有する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記熱媒を供給する熱媒供給部を有する請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記熱交換部による前記熱交換が顕熱の交換である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の熱交換器と、
前記気相空間と接続され気相の前記熱媒を蓄熱材に反応させて蓄熱する蓄熱器と、
を有する蓄熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器及び蓄熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、蒸発部の外表面に付着させた冷媒液を蒸発させることで、流路を流れる熱媒の温度を低下させる吸着式冷凍機が記載されている。この吸着式冷凍機では、温度が低下された（冷却された）熱媒は、熱交換器に流入して、室内の空気を冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１２６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の構成では、冷媒液の蒸発により熱媒との間で熱交換を行い、さらに、熱交換器においても、温度が低下された熱媒と空気との熱交換を行う。このように、２回の熱交換を行うと、熱交換の効率が低くなることがある。また、熱交換器の構造の複雑化を招く。
【０００５】
本願の目的は、熱交換器及び蓄熱システムにおいて熱交換の効率を高めると共に、構造の簡素化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一の態様では、熱媒と熱交換対象との間で熱交換を行う熱交換部と、前記熱媒が液相の状態で収容される液相空間と、前記熱媒が気相の状態で収容されると共に外部と出入り可能な気相空間と、が構成される相変化部と、前記相変化部から前記熱交換部へ前記熱媒を移動させる第一流路と、を有し、前記相変化部に流入する液相の前記熱媒の温度における飽和蒸気圧と前記気相空間における気相の前記熱媒の圧力とが異なるように設定されている。
【０００７】
この熱交換器では、相変化部に液相空間と気相空間とが構成されている。液相空間に収容された液相の熱媒の一部が気化すると、液相の熱媒の温度が低下する。また、これとは逆に、気相空間に収容された気相の熱媒が液化すると、液相の熱媒の温度が上昇する。
【０００８】
このようにして相変化部において温度が変化された熱媒は、第一流路により、相変化部から熱交換部に送られる。そして、熱交換部では、熱媒と熱交換対象との間で熱交換が行われる。
【０００９】
このように、熱媒は、相変化により潜熱の出入りを行わせる媒体と、熱交換対象との間で熱交換を行う媒体を兼ねている。実質的な熱交換は熱交換部における１回で済むので、熱交換器における熱交換の効率を高めると共に、熱交換器の構造の簡素化を図ることができる。
【００１０】
第二の態様では、第一の態様において、前記相変化部が、前記液相空間と前記気相空間とを隔て、気相の前記熱媒が通過する透湿膜を有する。
【００１１】
透湿膜により、相変化部を液相空間と気相空間とに確実に区画することができる。相変化部において、気相と液相との分離（気液分離）がなされるので、液相の熱媒を効率よく送ることができる。気相の熱媒は透湿膜を通過するので、相変化部において、熱媒の相変化に影響を与えることはない。
【００１２】
第三の態様では、第二の態様において、前記透湿膜が、筒状に形成され内側が前記液相空間であり外側が前記気相空間である複数の中空糸膜を含む。
【００１３】
透湿膜が、複数の中空糸膜を含むので、透湿膜における気液界面の面積を広く確保できる。
【００１４】
第四の態様では、第二又は第三の態様において、前記透湿膜を前記液相の前記熱媒が通過する圧力損失ΔＰ１と、前記液相空間を前記液相の前記熱媒が通過する圧力損失ΔＰ２との間に、ΔＰ１＞ΔＰ２の関係がある。
【００１５】
すなわち、液相空間を液相の熱媒が通過する圧力損失ΔＰ２が、透湿膜を液相の熱媒が通過する圧力損失ΔＰ１より小さいので、液相の熱媒を効率的に液相空間に通過させて熱交換部へ送ることができる。
【００１６】
第五の態様では、第一〜第四のいずれか１つの態様において、前記熱交換部から前記相変化部へ前記熱媒を戻す第二流路を有する。
【００１７】
すなわち、第二流路によって熱媒を熱交換部から相変化部へ戻すことで、熱媒を相変化部と熱交換部との間で循環させることができ、熱媒を効率的に利用できる。
【００１８】
第六の態様では、第一〜第五のいずれか１つの態様において、前記熱媒が排出される熱媒排出部を有する。
【００１９】
たとえば、熱媒排出部から熱媒を排出することで、熱交換部において熱媒の量が過剰になることを抑制できる。
【００２０】
第七の態様では、第一〜第六のいずれか１つの態様において、前記熱媒を供給する熱媒供給部を有する。
【００２１】
たとえば、熱媒が相変化部の外へ排出されてしまった場合でも、熱媒供給部から熱媒を供給することで、熱交換部において熱媒の量が不足することを抑制できる。
【００２２】
第八の態様では、第一〜第七のいずれか１つの態様において、前記熱交換部による前記熱交換が顕熱の交換である。
【００２３】
熱媒と熱交換対象との熱交換において、熱媒の相変化を伴わないので、熱交換器の構造の簡素化を図ることができる。
【００２４】
第九の態様では、第一〜第八のいずれか１つの態様において、前記気相空間と接続され気相の前記熱媒の吸着又は脱着を行う反応器を有する。
【００２５】
したがって、たとえば相変化部で熱媒を気化する場合に、蒸気圧の低い熱媒であっても、反応器において熱媒の吸着を行う構成とすれば、効率的に熱媒を気化することができる。
【００２６】
相変化部で熱媒を液化する場合でも、反応器において熱媒の脱着を行う構成とすれば、熱媒を効率的に液化することができる。そして、相変化部として必要な容積も少ない。
【００２７】
第十の態様では、第一〜第九のいずれか１つの熱交換器と、前記気相空間と接続され気相の前記熱媒を蓄熱材に反応させて蓄熱する蓄熱器と、を有する。
【００２８】
この蓄熱システムでは、第一の態様の熱交換器を有するので、また、蓄熱器の蓄熱材に気相の熱媒を反応させることで、蓄熱器において蓄熱するので、この熱を他の部材に供給できる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明では、熱交換の効率を高めると共に、構造の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は第一実施形態の熱交換器（蓄熱システム）を示す構成図である。
【図２】図２は第二実施形態の熱交換器（蓄熱システム）を示す構成図である。
【図３】図３は第三実施形態の熱交換器（蓄熱システム）を示す構成図である。
【図４】図４は第三実施形態の熱交換器（蓄熱システム）の中空糸膜を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１には、第一実施形態の熱交換器１２と、この熱交換器１２を備えた蓄熱システム１４が示されている。この熱交換器１２は、相変化部１６及び顕熱交換部１８を有する。相変化部１６と顕熱交換部１８とは、第一流路２２及び第二流路２４により、液密に接続されている。第一流路２２により、相変化部１６から液相の熱媒が顕熱交換部１８に流れる。また、第二流路２４により、顕熱交換部１８から液相の熱媒が相変化部１６に流れる。換言すれば、相変化部１６と顕熱交換部１８の間で熱媒を循環させる循環流路２０が、第一流路２２及び第二流路２４によって構成されている。
【００３２】
相変化部１６は、内部が中空の容器状の部材である、相変化部１６の内部は、水平方向に延在する透湿膜２６によって、上側の気相空間３０と、下側の液相空間２８とに区画されている。そして、第一流路２２及び第二流路２４は、液相空間において相変化部１６の壁面に接続されている。液相空間２８の熱媒（液相）が第一流路２２から流出し、第二流路２４から、熱媒（液相）が液相空間２８に流入する。
【００３３】
本実施形態において、熱媒は、後述するように、相変化部１６の液相空間２８において液相の状態で存在し、特定の条件（圧力、温度）において、その一部が気相空間３０に蒸発（気化）する媒質である。換言すれば、相変化部１６の液相空間２８に流入した液相の熱媒と、気相空間３０に存在している気相の熱媒とで圧力差が生じている。液相の熱媒温度における飽和蒸気圧Ｘ１に対し、気相の熱媒の圧力(気相圧力Ｘ２とする）は、低い状態又は高い状態である。
【００３４】
この飽和蒸気圧Ｘ１が気相圧力Ｘ２よりも高い状態では、液相の熱媒の一部が気化し、気化熱により液相の熱媒の温度が低下する。これに対し、気相圧力Ｘ２が飽和蒸気圧Ｘ１と等しい状態から、わずかに気相圧力Ｘ２が高くなると、気相の熱媒の一部が液化し、凝縮熱により液相の熱媒の温度が上昇する。
【００３５】
このような条件を満たせば、熱媒の種類は成分構成は特に限定されない。たとえば、一成分の熱媒としては水を挙げることができる。また、二成分の熱媒としては、エタノール水溶液を挙げることができる。
【００３６】
透湿膜２６は、気相の熱媒（熱媒分子）を透過させる微小な細孔を有する膜状の部材である。したがって、透湿膜２６よりも下側の液相空間２８と、上側の気相空間３０を分離できると共に、液相の熱媒の一部を効率的に気化させることができる。
【００３７】
顕熱交換部１８には、第二熱媒が流れる第二熱媒流路３２が接続されている。そして、顕熱交換部１８において、循環流路２０を流れる熱媒と、第二熱媒流路３２を流れる第二熱媒との間で、顕熱の交換がなされるようになっている。
【００３８】
蓄熱システム１４は、吸着器３６を有する。吸着器３６は、接続流路３４を介して、相変化部１６の気相空間３０に接続されている。本実施形態では、複数（２つ）の吸着器３６Ａ、３６Ｂが気相空間３０に対し並列に接続されており、交互に切り替えることで、吸着器３６全体としての連続運転が可能である。以下、吸着器３６Ａ、３６Ｂを区別しないときは、吸着器３６として説明する。
【００３９】
接続流路３４には、開閉弁３８Ａ、３８Ｂが設けられている、開閉弁３８Ａ、３８Ｂの開弁状態では、相変化部１６の気相空間３０と吸着器３６との間で熱媒（気相）の移動が可能である。開閉弁３８Ａ、３８Ｂの閉弁状態では、相変化部１６の気相空間３０と吸着器３６との間で熱媒の移動が阻止される。
【００４０】
吸着器３６には吸着剤が収容されており、気相の熱媒を吸着する作用を有する。また、吸着剤に吸着された熱媒を、特定の条件化で脱着する作用を有する。なお、吸着器３６において気相の熱媒を吸着することで発熱し、蓄熱する作用も有する。すなわち、本実施形態では、吸着器３６は、蓄熱器としても機能している。
【００４１】
吸着器３６のそれぞれには、接続流路４０を介して、凝縮器４２が接続されている。本実施形態では、２つの吸着器３６Ａ、３６Ｂに対し、１つの凝縮器４２が共通で設けられている。
【００４２】
接続流路４０には、開閉弁４４Ａ、４４Ｂが設けられている。開閉弁４４Ａ、４４Ｂの開弁状態では、対応する吸着器３６Ａ、３６Ｂと凝縮器４２との間で熱媒の移動が可能である。開閉弁４４Ａ、４４Ｂの閉弁状態では、対応する吸着器３６Ａ、３６Ｂと凝縮器４２との間で熱媒の移動が阻止される。凝縮器４２の内部では、吸着器３６から流入した気相の熱媒からエネルギーを奪うことで、熱媒を凝縮（液化）する。
【００４３】
凝縮器４２と、第二流路２４の中間部分（接続部４６）とは、戻し流路４８により接続されている。戻し流路４８の途中には、熱媒容器５０が設けられている。凝縮器４２で凝縮された液相の熱媒は、熱媒容器５０に一時的に貯留される。熱媒容器５０に貯留された熱媒は、第二流路２４に戻される。
【００４４】
第二流路２４には、接続部４６と相変化部１６の間の位置に、ポンプ５２が設けられている。ポンプ５２の駆動により、循環流路２０において液相の熱媒を矢印Ｆ１方向に流す（圧送する）ことができる。これにより、熱媒は、相変化部１６と顕熱交換部１８との間で循環流路２０内を循環する。
【００４５】
本実施形態では、相変化部１６の液相空間２８を冷媒が通過するときの圧力損失ΔＰ２と、透湿膜２６を液相の熱媒が通過するときの圧力損失ΔＰ１との間に、ΔＰ１＞ΔＰ２の関係が成立している。
【００４６】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４７】
ポンプ５２の駆動により、液相の熱媒が循環流路２０を矢印Ｆ１方向に循環する。そして、熱媒は、相変化部１６の液相空間２８に送られる。
【００４８】
２つの開閉弁３８Ａ、３８Ｂのいずれか一方が開弁された状態では、吸着器３６によって気相の熱媒を吸着することで、相変化部１６の気相空間３０の圧力低下を生じさせることが可能である。相変化部１６では、液相空間の熱媒（液相）が気化して透湿膜２６を通過し、気相空間３０に至る。そして、接続流路３４から吸着器３６に移動して吸着される。吸着器３６では、気相の熱媒が吸着されることで、発熱し、蓄熱される。
【００４９】
相変化部１６では、液相空間２８の熱媒が気化することによる潜熱で、この熱媒（液相）が冷却される（温度低下する）。液相空間２８の熱媒（液相）は透湿膜２６を通過しないため、液相のままで液相空間２８に存在する状態を維持する。
【００５０】
そして、液相空間２８において冷却された液相の熱媒が、第一流路２２を通って顕熱交換部１８に移動する。顕熱交換部１８では、循環流路２０を流れる熱媒と、第二熱媒流路３２を流れる第二熱媒との間で、顕熱の交換がなされる。すなわち、冷却された熱媒により、第二熱媒を冷却することができる。
【００５１】
上記とは逆に、吸着器３６に吸着された熱媒を脱着させて、相変化部１６の気相空間３０に送ることで、気相空間３０の熱媒（気相）を凝縮させることが可能である。熱媒は透湿膜２６を通過し、液相空間２８において液化されるので、液相空間２８の熱媒（液相）が加熱される。したがって、加熱された熱媒を顕熱交換部１８に送ることで、顕熱交換部１８において、第二熱媒を加熱することが可能である。
【００５２】
上記説明から分かるように、本実施形態の熱交換器１２では、相変化を生じる媒体と、この相変化で生じた熱（冷熱又は温熱）を、熱交換対象である第二熱媒との間で熱交換する部材とが、熱媒として共通化されている。本実施形態の熱交換器１２では、実質的な熱交換は、熱媒と第二熱媒との間の１回のみであるので、複数回の熱交換を行う構成と比較して、熱交換の効率が高い。
【００５３】
ここで、比較例として、熱媒が、他の相変化媒体との間で熱交換する構成を想定する。比較例の構成では、たとえば、相変化媒体を気化させ、この気化潜熱により熱媒を冷却することが可能である。
【００５４】
しかし、比較例の構成では、相変化媒体の気化により発生した蒸気を吸着器等に送る必要がある。相変化媒体の蒸気圧が低い場合には、蒸発器と吸着器とを近接配置する必要が生じ、これらの配置において制約が生じる。これに対し、本実施形態の熱交換器１２では、上記したように、相変化を生じる媒体自体が冷却または加熱される構成であり、相変化媒体の移動が不要である。相変化部１６と吸着器３６とを離間させて配置することも可能であり、配置の自由度が高い。
【００５５】
第一実施形態の熱交換器１２では、相変化部１６に設けた透湿膜２６により、液相空間２８と気相空間３０とを分離している。すなわち、透湿膜２６により、相変化部１６内で確実に気液分離できるので、ポンプ５２の駆動により、液相の熱媒を効率的に圧送することで、顕熱交換部１８での効率的な顕熱交換に寄与できる。
【００５６】
相変化部１６の液相空間２８を冷媒が通過するときの圧力損失ΔＰ２と透湿膜２６を液相の熱媒が通過するときの圧力損失ΔＰ１との間には、ΔＰ１＞ΔＰ２の関係がある。したがって、液相空間２８において冷却された熱媒が不用意に気相空間３０に移動することを抑制でき、効率的に熱媒を顕熱交換部１８に圧送できる。
【００５７】
次に、第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態において、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、詳細な説明を省略する。
【００５８】
図２に示すように、第二実施形態の熱交換器８２及び蓄熱システム８４では、内部に液相空間２８及び気相空間３０が構成される相変化部８６を有するが、この相変化部８６の内部に、第一実施形態に係る透湿膜２６（図１参照）が設けられていない。
【００５９】
このような構成とされた第二実施形態の熱交換器８２においても、相変化部１６の液相空間２８の熱媒を気化させることにで、この熱媒（液相）を冷却することが可能である。または、気相空間３０の熱媒が凝縮させることで、この熱媒（液相）を加熱することが可能である。
【００６０】
そして、液相空間２８において冷却又は加熱された液相の熱媒が、第一流路２２を通って顕熱交換部１８に移動する。顕熱交換部１８では、循環流路２０を流れる熱媒と、第二熱媒流路３２を流れる第二熱媒との間で、顕熱の交換がなされる。熱交換器８２における実質的な熱交換は１回なので、熱交換の効率が高い。
【００６１】
次に、第三実施形態について説明する。第三実施形態において、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、詳細な説明を省略する。
【００６２】
図３に示すように、第三実施形態の熱交換器１１２及び蓄熱システム１１４では、相変化部１１６が、複数の中空糸膜１２６を備えている。中空糸膜１２６は、透湿膜の一例である。
【００６３】
図４に詳細に示すように、中空糸膜１２６のそれぞれは筒状に形成されており、中空糸膜１２６の内側が液相空間２８、外側が気相空間３０である。
【００６４】
中空糸膜１２６のそれぞれは、内側（液相空間２８）と外側（気相空間３０）とを連通する複数の微細な連通孔を有する。これらの連通孔は、それぞれの中空糸膜１２６の外側が内側に対し減圧されていない状態では、内側を流れる液体の熱媒を透過させない（若しくは透過量が少ない）。しかし、中空糸膜１２６の外側が内側よりも減圧されると、内側を流れる熱媒が連通孔を透過して、中空糸膜１２６の外側で気化するように、所定の開口断面積（孔径）に形成されている。また、これらの連通孔は、それぞれの中空糸膜１２６の外側が内側に対し加圧されていない状態では、外側にある気体の熱媒が透過しない（若しくは透過量が少ない）。しかし、中空糸膜１２６の外側が内側よりも加圧されると、外側の熱媒が連通孔を透過し、中空糸膜１２６の内側で液化する。
【００６５】
相変化部１１６は、第二流路２４に接続される入口側マニホールド１２４と、第一流路２２に接続される出口側マニホールド１２２とを有する。中空糸膜１２６は、入口側マニホールド１２４と出口側マニホールド１２２の間に配置されている。第二流路２４から相変化部１１６に流入した液体の熱媒は、入口側マニホールド１２４により、複数の中空糸膜１２６の内部に向けて分流される。また、複数の中空糸膜１２６の内部を流れた液体の熱媒は、出口側マニホールド１２２で合流され、第一流路２２に流出する。
【００６６】
このような構成とされた第三実施形態の熱交換器１１２においても、相変化部１１６の液相空間２８（中空糸膜１２６の内側）の熱媒を気化させることで、この熱媒（液相）を冷却することが可能である。または、気相空間３０（中空糸膜１２６の外側）の熱媒が凝縮させることで、この熱媒（液相）を加熱することが可能である。
【００６７】
そして、液相空間２８において冷却又は加熱された液相の熱媒が、第一流路２２を通って顕熱交換部１８に移動する。顕熱交換部１８では、循環流路２０を流れる熱媒と、第二熱媒流路３２を流れる第二熱媒との間で、顕熱の交換がなされる。熱交換器１１２における実質的な熱交換は１回なので、熱交換の効率が高い。
【００６８】
第三実施形態では、透湿膜の例として、中空糸膜１２６を用いているので、熱媒の単位体積当たりの表面積が、たとえば第一実施形態と比較して広い。熱媒の気液界面が広いので、熱媒が液相と気相とで相変化する面積も広い。このため、効率的に熱媒を冷却したり加熱したりすることが可能である。
【００６９】
上記各実施形態において、熱交換器１２、８２、１１２は、顕熱交換部１８から相変化部１６、８６へ熱媒を戻す第二流路２４を有する。したがって、顕熱交換部１８において顕熱交換に使用した熱媒を、相変化部１６、８６、１１６に戻して再利用できる。
【００７０】
また、熱交換器１２、８２の相変化部１６、８６、１１６には、吸着器３６が接続されている。吸着器３６により熱媒（気相）を吸着することで、相変化部１６、８６、１１６の気相空間３０の圧力を低下させることができる。この場合、吸着器３６は、熱媒排出部として作用する。すなわち、気相空間３０からの熱媒を排出することで、相変化部１６、８６、１１６での熱媒の気化を促進できる。
【００７１】
これとは逆に、吸着器３６側から熱媒を相変化部１６、８６、１１６に供給する場合には、相変化部１６、８６、１１６の気相空間３０の圧力を上昇させることができる。この場合、吸着器３６は、熱媒供給源として作用する。すなわち、気相空間３０に熱媒を供給することで、相変化部１６、８６、１１６での熱媒の液化を促進できる。
【００７２】
なお、相変化部１６、８６、１１６の気相空間３０の圧力を低下させるためには、吸着器３６以外の構成を用いることも可能である。たとえば、ポンプにより気相空間３０を減圧する構成でもよい。吸着器３６を用いる構成では、ポンプを用いる構成と比較すると、低いエネルギーで気相空間３０を減圧できる。また、吸着器３６は、気相の熱媒の吸着や脱着を行う反応器でもある。すなわち、吸着器３６を用いる構成は、熱媒の吸着や脱着を効果的に用いて、気相空間３０での熱媒の気化や液化を生じさせることが可能な構成である。
【００７３】
吸着器３６は、相変化部１６、８６、１１６からの熱媒が排出される熱媒排出部であり、また、相変化部１６、８６、１１６に熱媒を供給する熱媒供給部でもある。このように、相変化部１６からの熱媒の排出や、相変化部１６、８６、１１６への熱媒の供給を行うことで、顕熱交換部１８において、熱媒の量を適切に調整でき、熱媒の量の過剰や不足を抑制できる。
【００７４】
上記各実施形態の熱交換器１２、８２、１１２では、吸着器３６で吸着した熱媒を凝縮器４２で凝縮（液化）し、戻し流路４８により相変化部１６、８６、１１６に戻すことができる。熱媒を循環させて繰り返し使用できるので、相変化部１６、８６、１１６において効率的に熱媒の相変化を生じさせることができる。
【００７５】
吸着器３６は、内部に蓄熱材が収容され、この蓄熱材への熱媒の吸着により、発熱する構成のものを使用することも可能である。この場合に、吸着器３６では、発生した熱を蓄熱する蓄熱器として作用する。そして、吸着器３６（蓄熱器）の熱を他の部材に作用させることが可能である。蓄熱材の一例としては、酸化カルシウム（ＣａＯ）の成形体を挙げることができる。たとえば、酸化カルシウムの粉体を粘土鉱物等のバインダと混練して焼成し、吸着器３６の容器内に嵌り込むように円筒状に形成すればよい。蓄熱材は、水和に伴って放熱（発熱）し、脱水に伴って蓄熱（吸熱）するものであり、以下に示す化学反応の結果、放熱、蓄熱を可逆的に繰り返し得る構成とされている。
【００７６】
発熱量Ｑ又は蓄熱量Ｑを用いた化学反応式を示すと、
式１：ＣａＯ  ＋  Ｈ２Ｏ  →  Ｃａ（ＯＨ）２  ＋  Ｑ
式２：Ｃａ（ＯＨ）２  ＋  Ｑ  →  ＣａＯ  ＋  Ｈ２Ｏ
である。
【００７７】
式１は蓄熱材が水和に伴って発熱量Ｑに相当する熱を放熱する化学反応を示し、式２は水酸化カルシウムの脱水に伴って蓄熱量Ｑに相当する熱を蓄熱する化学反応を示す。なお、本実施形態の蓄熱材の単位質量当たりの蓄熱容量は、一例として１．８６［ＭＪ／ｋｇ］である。
【符号の説明】
【００７８】
１２ 熱交換器
１４ 蓄熱システム
１６ 相変化部
１８ 顕熱交換部（熱交換部の一例）
２０ 循環流路
２２ 第一流路（循環流路）
２４ 第二流路（循環流路）
２６ 透湿膜
２８ 液相空間
３０ 気相空間
３２ 第二熱媒流路
３６ 吸着器（熱媒排出部、熱媒供給部）
８２ 熱交換器
８４ 蓄熱システム
８６ 相変化部
１１２ 熱交換器
１１４ 蓄熱システム
１１６ 相変化部
１２６ 中空糸膜（透湿膜）
【図１】
0006569658.tif 000002
【図２】
0006569658.tif 000003
【図３】
0006569658.tif 000004
【図４】
0006569658.tif 000005