(57)【要約】【課題】廃熱を長期間保存可能に蓄熱し、蓄熱した熱を利用できるようにする。【解決手段】炉１１の均熱工程の少なくとも一部または冷却工程における廃熱をケミカルヒートポンプ２０の反応生成物と接触させ脱水吸熱反応を進行させるように蓄熱して化学蓄熱材２３と水蒸気とを生成し、連結管路２５を通じて凝縮蒸発部２２に移動した水蒸気を冷却部２６で凝縮させて水にした後、開閉弁２４を閉弁し、凝縮蒸発部２２の水を加熱部２７で蒸発させて水蒸気にし、開閉弁２４を開弁して化学蓄熱材２３と凝縮蒸発部２２から移動してきた水蒸気とを接触させ水和発熱反応を進行させることにより炉１１の加熱工程、または前記蓄熱時と異なる均熱工程の少なくとも一部で放熱する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学蓄熱材の水和発熱反応により反応生成物を生成する放熱過程、および前記反応生成物の脱水吸熱反応によって前記化学蓄熱材と水蒸気とを生成する蓄熱過程を有する反応容器と、該反応容器と水の授受を行う凝縮蒸発部と、該凝縮蒸発部に設けられ水蒸気を冷却する冷却部および水を加熱する加熱部と、前記反応容器と前記凝縮蒸発部の間に開閉弁が介設された連結管路とを有するケミカルヒートポンプおよび該ケミカルヒートポンプの反応容器に連結され加熱工程、均熱工程、および冷却工程を有する炉を備える加熱設備の熱利用方法において、
前記炉の均熱工程の少なくとも一部または冷却工程における廃熱を前記ケミカルヒートポンプの反応生成物と接触させ前記脱水吸熱反応を進行させるように蓄熱して前記化学蓄熱材と前記水蒸気とを生成し、前記連結管路を通じて前記凝縮蒸発部に移動した前記水蒸気を前記冷却部により凝縮させて水にした後、前記連結管路の前記開閉弁を閉弁し、
前記凝縮蒸発部の水を前記加熱部により蒸発させて水蒸気にし、前記連結管路の前記開閉弁を開弁して前記化学蓄熱材と前記凝縮蒸発部から移動してきた水蒸気とを接触させ前記水和発熱反応を進行させることにより前記炉の加熱工程、または前記蓄熱時と異なる均熱工程の少なくとも一部で放熱することを特徴とする熱利用方法。
【請求項２】
化学蓄熱材の水和発熱反応により反応生成物を生成する放熱過程、および前記反応生成物の脱水吸熱反応によって前記化学蓄熱材と水蒸気とを生成する蓄熱過程を有する反応容器と、該反応容器と水の授受を行う凝縮蒸発部と、該凝縮蒸発部に設けられ水蒸気を冷却する冷却部および水を加熱する加熱部と、前記反応容器と前記凝縮蒸発部の間に開閉弁が介設された連結管路とを有するケミカルヒートポンプと、
前記ケミカルヒートポンプの反応容器の前記反応生成物と内部を流通する流体と熱交換可能なように一端と他端の間に配置された熱交換部を有する熱交換ラインと、
前記熱交換ラインの一端が連結され、加熱工程、均熱工程、および冷却工程を有する炉と、
前記熱交換ラインの一端と前記ケミカルヒートポンプの反応容器の間の前記熱交換ラインに設けられた反応容器用仕切弁と
を備え、
前記炉の均熱工程の少なくとも一部または冷却工程における前記熱交換ラインの流体の廃熱を前記ケミカルヒートポンプの反応容器の反応生成物と接触させ前記脱水吸熱反応を進行させるように蓄熱して前記化学蓄熱材と前記水蒸気とを生成し、前記連結管路を通じて前記凝縮蒸発部に移動した前記水蒸気を前記冷却部により凝縮させて水にした後、前記連結管路の前記開閉弁を閉弁し、
前記凝縮蒸発部の水を前記加熱部により蒸発させて水蒸気にし、前記連結管路の前記開閉弁を開弁して前記化学蓄熱材と前記凝縮蒸発部から移動してきた水蒸気とを接触させ前記水和発熱反応を進行させることにより前記炉の加熱工程、または前記蓄熱時と異なる均熱工程の少なくとも一部で放熱することを特徴とする加熱設備。
【請求項３】
前記炉は外部から流体を吸入する吸入ラインを有する電気炉であり、
前記熱交換ラインの一端と前記ケミカルヒートポンプの反応容器の間の前記熱交換ラインにファンを介設したことを特徴とする請求項２に記載の加熱設備。
【請求項４】
前記炉は排気ラインを有する火炎炉であり、
前記熱交換ラインの一端は前記排気ラインを介して前記炉に連結され、
前記熱交換ラインの流体は前記排気ラインを通して排気された前記炉の内部の排ガスであることを特徴とする請求項２に記載の加熱設備。
【請求項５】
前記排気ラインから分岐した凝縮蒸発部用取出ラインを設け、
前記凝縮蒸発部の加熱部を前記凝縮蒸発部用取出ラインに介設したことを特徴とする請求項４に記載の加熱設備。
【請求項６】
前記炉がバッチ式炉であることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の加熱設備。
【請求項７】
前記炉は複数の炉からなり、前記ケミカルヒートポンプは複数のケミカルヒートポンプからなることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の加熱設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱利用方法およびこれを利用した加熱設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１および２には、バッチ式の工業用炉が開示されている。この炉では、被処理材を搬入し、昇温して炉内を一定温度に維持（均熱）し、被処理材を処理した後、降温（冷却）して被処理材を搬出する一連のプロセスが繰り返される。
【０００３】
一方、工業用炉では、省エネ対策として、レキュペレータや蓄熱バーナ等が採用され、廃熱が利用されている。この廃熱の利用は、廃ガスと熱を受け取る媒体の間で行われる熱の授受によるものであり、設備の操業中に限られる。また、蓄熱器で熱を蓄熱しても、時間が経過するにつれて冷めていくため、熱を長期間保存できない。したがって、炉内の均熱時や冷却時に排出される熱は、一定時間内に利用できない場合、そのまま廃棄するしかなく、上述したバッチ式の工業用炉においては、複数回の熱の廃棄によるエネルギー損失が極めて大きかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１０３１４号公報
【特許文献２】特公平０４−３７１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、廃熱を長期間保存可能に蓄熱し、蓄熱した熱を利用できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段として、本発明の熱利用方法は、化学蓄熱材の水和発熱反応により反応生成物を生成する放熱過程、および前記反応生成物の脱水吸熱反応によって前記化学蓄熱材と水蒸気とを生成する蓄熱過程を有する反応容器と、該反応容器と水の授受を行う凝縮蒸発部と、該凝縮蒸発部に設けられ水蒸気を冷却する冷却部および水を加熱する加熱部と、前記反応容器と前記凝縮蒸発部の間に開閉弁が介設された連結管路とを有するケミカルヒートポンプおよび該ケミカルヒートポンプの反応容器に連結され加熱工程、均熱工程、および冷却工程を有する炉を備える加熱設備の熱利用方法において、前記炉の均熱工程の少なくとも一部または冷却工程における廃熱を前記ケミカルヒートポンプの反応生成物と接触させ前記脱水吸熱反応を進行させるように蓄熱して前記化学蓄熱材と前記水蒸気とを生成し、前記連結管路を通じて前記凝縮蒸発部に移動した前記水蒸気を前記冷却部により凝縮させて水にした後、前記連結管路の前記開閉弁を閉弁し、前記凝縮蒸発部の水を前記加熱部により蒸発させて水蒸気にし、前記連結管路の前記開閉弁を開弁して前記化学蓄熱材と前記凝縮蒸発部から移動してきた水蒸気とを接触させ前記水和発熱反応を進行させることにより前記炉の加熱工程、または前記蓄熱時と異なる均熱工程の少なくとも一部で放熱するようにした。
【０００７】
この方法によれば、炉の均熱工程の少なくとも一部または冷却工程における廃熱をケミカルヒートポンプの化学蓄熱材の反応生成物に蓄熱して脱水吸熱反応により化学蓄熱材と水蒸気とを生成し、連結管路を通じて凝縮蒸発部に移動した水蒸気を冷却部で凝縮させて水にした後、連結管路の開閉弁を閉弁できる。つまり、炉の均熱工程の少なくとも一部または冷却工程における廃熱を長期間保存可能に蓄熱できる。そして、凝縮蒸発部の水を加熱部で蒸発させて水蒸気にし、連結管路の開閉弁を開弁することにより、化学蓄熱材と凝縮蒸発部から移動してきた水蒸気とを接触させ水和発熱反応を進行させることができる。したがって、炉の加熱工程、または前記蓄熱時と異なる均熱工程の少なくとも一部で放熱でき、その際、化学蓄熱材の水和発熱反応により、蓄熱した熱を利用できる。そして、熱の廃棄によるエネルギー損失を大幅に低減できるとともに、加熱に必要なエネルギーを節約することができる。
【０００８】
前記課題を解決するための手段として、本発明の熱利用方法を利用した加熱設備は、化学蓄熱材の水和発熱反応により反応生成物を生成する放熱過程、および前記反応生成物の脱水吸熱反応によって前記化学蓄熱材と水蒸気とを生成する蓄熱過程を有する反応容器と、該反応容器と水の授受を行う凝縮蒸発部と、該凝縮蒸発部に設けられ水蒸気を冷却する冷却部および水を加熱する加熱部と、前記反応容器と前記凝縮蒸発部の間に開閉弁が介設された連結管路とを有するケミカルヒートポンプと、前記ケミカルヒートポンプの反応容器の前記反応生成物と内部を流通する流体と熱交換可能なように一端と他端の間に配置された熱交換部を有する熱交換ラインと、前記熱交換ラインの一端が連結され、加熱工程、均熱工程、および冷却工程を有する炉と、前記熱交換ラインの一端と前記ケミカルヒートポンプの反応容器の間の前記熱交換ラインに設けられた反応容器用仕切弁とを備え、前記炉の均熱工程の少なくとも一部または冷却工程における前記熱交換ラインの流体の廃熱を前記ケミカルヒートポンプの反応容器の反応生成物と接触させ前記脱水吸熱反応を進行させるように蓄熱して前記化学蓄熱材と前記水蒸気とを生成し、前記連結管路を通じて前記凝縮蒸発部に移動した前記水蒸気を前記冷却部により凝縮させて水にした後、前記連結管路の前記開閉弁を閉弁し、前記凝縮蒸発部の水を前記加熱部により蒸発させて水蒸気にし、前記連結管路の前記開閉弁を開弁して前記化学蓄熱材と前記凝縮蒸発部から移動してきた水蒸気とを接触させ前記水和発熱反応を進行させることにより前記炉の加熱工程、または前記蓄熱時と異なる均熱工程の少なくとも一部で放熱するようにした。
【０００９】
この構成によれば、炉の均熱工程の少なくとも一部または冷却工程において、反応容器用仕切弁を開弁して熱交換ラインの一端から流入した流体の廃熱を熱交換部を介してケミカルヒートポンプの化学蓄熱材の反応生成物に蓄熱することができる。そして、熱交換部を通過した流体は他端へ流通する。反応容器では、脱水吸熱反応により化学蓄熱材と水蒸気とを生成し、連結管路を通じて凝縮蒸発部に移動した水蒸気を冷却部で凝縮させて水にした後、連結管路の開閉弁を閉弁できる。つまり、炉の均熱工程の少なくとも一部または冷却工程における廃熱を長期間保存可能に蓄熱できる。そして、凝縮蒸発部の水を加熱部で蒸発させて水蒸気にし、連結管路の開閉弁を開弁することにより、化学蓄熱材と凝縮蒸発部から移動してきた水蒸気とを接触させ水和発熱反応を進行させることができる。したがって、炉の加熱工程、または前記蓄熱時と異なる均熱工程の少なくとも一部で放熱でき、その際、化学蓄熱材の水和発熱反応により、蓄熱した熱を利用できる。そして、熱の廃棄によるエネルギー損失を大幅に低減できるとともに、加熱に必要なエネルギーを節約することができる。
【００１０】
前記炉は外部から流体を吸入する吸入ラインを有する電気炉であり、前記熱交換ラインの一端と前記ケミカルヒートポンプの反応容器の間の前記熱交換ラインにファンを介設することが好ましい。この構成によれば、冷却工程において、外部から吸入ラインを通して吸入した流体により電気炉を冷却した後、該流体をファンにより熱交換ラインの一端から流入させてケミカルヒートポンプの反応容器に送り該流体の廃熱を利用することができる。ケミカルヒートポンプと電気炉を組み合わせて加熱設備を構成することができる。
【００１１】
前記炉は排気ラインを有する火炎炉であり、前記熱交換ラインの一端は前記排気ラインを介して前記炉に連結され、前記熱交換ラインの流体は前記排気ラインを通して排気された前記炉の内部の排ガスであることが好ましい。この構成によれば、火炎炉の排ガスを熱交換ラインの一端から流入させてケミカルヒートポンプの反応容器に送り該排ガスの廃熱を利用することができる。ケミカルヒートポンプと火炎炉を組み合わせて加熱設備を構成することができる。
【００１２】
前記排気ラインから分岐した凝縮蒸発部用取出ラインを設け、前記凝縮蒸発部の加熱部を前記凝縮蒸発部用取出ラインに介設することが好ましい。この構成によれば、排気ラインから凝縮蒸発部用取出ラインに流入した排ガスと凝縮蒸発部の水との熱交換により加熱部で水を加熱することができる。
【００１３】
前記炉がバッチ式炉であることが好ましい。この構成によれば、炉の廃熱を長期間保存可能に蓄熱できるので、バッチ処理と該バッチ処理の次のバッチ処理の間に間隔を有するバッチ式炉において、均熱工程の少なくとも一部または冷却工程における廃熱を有効に利用できる。
【００１４】
前記炉は複数の炉からなり、前記ケミカルヒートポンプは複数のケミカルヒートポンプからなることが好ましい。この構成によれば、加熱工程の開始直後に生じた廃熱を利用することに起因する加熱工程の開始時点からの放熱開始時点の遅延を回避できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、炉の均熱工程の少なくとも一部または冷却工程における廃熱をケミカルヒートポンプの化学蓄熱材の反応生成物に蓄熱して脱水吸熱反応により化学蓄熱材と水蒸気とを生成し、連結管路を通じて凝縮蒸発部に移動した水蒸気を冷却部で凝縮させて水にした後、連結管路の開閉弁を閉弁できる。つまり、炉の均熱工程の少なくとも一部または冷却工程における廃熱を長期間保存可能に蓄熱できる。そして、凝縮蒸発部の水を加熱部で蒸発させて水蒸気にし、連結管路の開閉弁を開弁することにより、化学蓄熱材と凝縮蒸発部から移動してきた水蒸気とを接触させ水和発熱反応を進行させることができる。したがって、加熱工程、または前記蓄熱時と異なる均熱工程の少なくとも一部で放熱でき、その際、化学蓄熱材の水和発熱反応により、蓄熱した熱を利用できる。そして、熱の廃棄によるエネルギー損失を大幅に低減できるとともに、加熱に必要なエネルギーを節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかる熱利用方法を利用した第１実施形態の加熱設備を示す図。
【図２】バッチ式炉のヒートパターンを示す図。
【図３】蓄熱工程および放熱工程における化学反応を示す図。
【図４】第１実施形態における加熱設備のケミカルヒートポンプの蓄熱状態を示す図。
【図５】第１実施形態における加熱設備のケミカルヒートポンプの放熱状態を示す図。
【図６】本発明にかかる熱利用方法を利用した第２実施形態の加熱設備を示す図。
【図７】第２実施形態の加熱設備の待機状態を示す図。
【図８】本発明にかかる熱利用方法を利用した第２実施形態の加熱設備を示す図。
【図９】本発明にかかる熱利用方法を利用した第２実施形態の加熱設備を示す図。
【図１０】第２実施形態の加熱設備の変形例を示す図。
【図１１】本発明にかかる熱利用方法を利用した第３実施形態の加熱設備を示す図。
【図１２】本発明にかかる熱利用方法を利用した第３実施形態の加熱設備を示す図。
【図１３】本発明にかかる熱利用方法を利用した第３実施形態の加熱設備を示す図。
【図１４】第３実施形態における加熱設備の炉のヒートパターンおよびケミカルヒートポンプの動作モードを示す図。
【図１５】第３実施形態における加熱設備の炉のヒートパターンを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
図１は、本発明にかかる熱利用方法を利用した第１実施形態の加熱設備１０を示す。この加熱設備１０は、電気炉を加熱するケミカルヒートポンプ２０を備えている。
【００１９】
加熱設備１０には、炉１１が設けられている。炉１１は電気炉である。炉１１では、図２に示すように、加工対象物にバッチ処理が行われる。バッチ処理は、加熱工程（Ｔ０〜Ｔ１）、均熱工程（Ｔ１〜Ｔ２）、冷却工程（Ｔ２〜Ｔ３）を有している。そして、冷却工程（Ｔ２〜Ｔ３）の終了後、加工済みの加工対象物の搬出、および新たな加工対象物の搬入が行われ（Ｔ３〜Ｔ４）、次のバッチ処理が行われる。炉１１には、内部を加熱する電気ヒータ１２が設けられている。また、炉１１には、炉気を循環させるファン１３が設けられている。
【００２０】
炉１１には、外部から外気や雰囲気ガスである流体を吸入する吸入ライン１４が設けられている。吸入ライン１４には、弁１５が設けられている。
【００２１】
ケミカルヒートポンプ２０は、反応容器２１および水タンク（凝縮蒸発部）２２を備えている。
【００２２】
反応容器２１には、化学蓄熱材２３が収容されている。本実施形態における化学蓄熱材２３は、酸化カルシウムであるが、酸化マグネシウム等、ケミカルヒートポンプに使用されるいかなる化学蓄熱材であってもよい。この化学蓄熱材２３は、図３に示すように、水和する際に熱量ＱＨを発熱（放熱）し、脱水する際に熱量ＱＨを吸熱（蓄熱）する。
【００２３】
水タンク２２は、開閉弁２４を有する連結管路２５を介して反応容器２１と連結されている。水タンク２２の内部には、上方に配置された冷却部２６と下方に配置された加熱部２７とが設けられている。冷却部２６は、冷却装置２８から冷却用媒体が循環供給される冷却用媒体循環ライン２９に介設されている。冷却部２６へ冷却用媒体を供給する側の冷却用媒体循環ライン２９には、弁３０が設けられている。
【００２４】
炉１１には、熱交換ライン３１の一端３１ａが連結されている。熱交換ライン３１の一端３１ａと他端３１ｂの間には、ケミカルヒートポンプ２０の反応容器２１の内部に位置するように、熱交換部３２が設けられている。熱交換部３２では、反応容器２１の化学蓄熱材２３の反応生成物と熱交換ライン３１の内部を流通する流体と熱交換できるようになっている。熱交換ライン３１の一端３１ａとケミカルヒートポンプ２０の反応容器２１の間に弁（反応容器用仕切弁）３３が設けられている。弁３３とケミカルヒートポンプ２０の反応容器２１の間の熱交換ライン３１に、一端３１ａ側から他端３１ｂ側へ内部の流体を移動させるファン３４が介設されている。熱交換ライン３１の他端３１ｂでは、戻しライン３５と排出ライン３６とに分岐している。戻しライン３５の端部は、炉１１に連結されている。戻しライン３５には、弁３７が設けられている。また、排出ライン３６の端部に排出口３８が設けられている。排出ライン３６に弁３９が介設されている。
【００２５】
加熱設備１０には、コントローラ４０が設けられている。コントローラ４０は、弁１５，２４，３０，３３，３７，３９を含む加熱設備１０（全体）の動作を制御する。
【００２６】
次に、本発明にかかる熱利用方法を利用した第１実施形態の加熱設備１０の動作について説明する。なお、図において、開弁している弁は白抜きで示し、閉弁している弁は黒塗りで示す。
【００２７】
バッチ処理を開始する前に、炉１１に加工対象物を搬入する。搬入完了後、電気ヒータ１２をオンにしてファン１３を起動し、加熱工程を実行する。そして、設定温度に到達すると、該設定温度が維持されるように均熱工程を実行する。均熱工程では、図１に示すように、電気ヒータ１２がＯＮ／ＯＦＦ制御されるとともに、ファン１３により炉気が攪拌され、炉内温度が一定となるように維持されている。そして、所定時間が経過し均熱工程が終了すると、冷却工程を実行する。
【００２８】
冷却工程では、図４に示すように、電気ヒータ１２をオフにする。そして、吸入ライン１４の弁１５、熱交換ライン３１の弁３３、排出ライン３６の弁３９、および連結管路２５の開閉弁２４を開弁する。そして、ファン３４を起動する。そうすると、ファン３４により外部から外気や雰囲気ガスが吸入ライン１４を通して炉内に吸入される。これにより、炉１１の内部は冷却される。そして、炉気は熱交換ライン３１に流入し、熱交換部３２で化学蓄熱材２３の反応生成物である水酸化カルシウムと熱交換する。その結果、炉１１から流入した流体から熱量ＱＨを吸熱し、図３（蓄熱）に示すように、水酸化カルシウムの脱水吸熱反応が進行するので、酸化カルシウム２３と水蒸気とが生成される。生成した水蒸気は、連結管路２５を通じて水タンク２２に移動する。水タンク２２に流入した水蒸気は、冷却部２６で冷却されて水になり水タンク２２の下方に貯留される。一方、熱交換部３２を通過した流体は排出ライン３６を通って排出口３８から排出される。炉１１における冷却工程の終了後、連結管路２５の開閉弁２４を閉弁するとともに、吸入ライン１４の弁１５、熱交換ライン３１の弁３３、および排出ライン３６の弁３９を閉弁し、冷却装置２８を停止し冷却用媒体循環ライン２９の弁３０を閉弁する。そして、バッチ処理を終了し加工対象物を搬出する。このようにして、ケミカルヒートポンプ２０は、炉１１の冷却工程における排ガスの熱を長期間保存可能に蓄熱することができる。
【００２９】
そして、次のバッチ処理を開始する前に、炉１１に新たな加工対象物を搬入する。搬入完了後、電気ヒータ１２をオンにしてファン１３を起動し、加熱工程を実行する。まず、図５に示すように、水タンク２２の水を加熱部２７で蒸発させて水蒸気にし、連結管路２５の開閉弁２４を開弁し、化学蓄熱材２３と水タンク２２から移動してきた水蒸気とを接触させ、水和発熱反応を進行させ、水酸化カルシウムを生成する。その後、熱交換ライン３１の弁３３、および戻しライン３５の弁３７を開弁するとともに、ファン３４を起動する。そうすると、炉１１で加熱された炉気がファン３４により吸引されて熱交換ライン３１に流入し、熱交換部３２で化学蓄熱材２３の反応生成物である水酸化カルシウムと熱交換する。そして、上述したように、熱交換ライン３１内部の流体が加熱され、戻しライン３５を通って炉１１に戻される。そして、炉１１に戻された炉気は加熱され、再びファン３４により吸引されて熱交換ライン３１に流入するサイクルを繰り返す。このようにして、化学蓄熱材２３の水和発熱反応により、蓄熱した熱を利用できる。そして、熱の廃棄によるエネルギー損失を大幅に低減できるとともに、加熱に必要なエネルギーを節約することができる。図２に示すように、電気ヒータ１２とケミカルヒートポンプ２０とを併用していない１回目の加熱工程（Ｔ０〜Ｔ１）より、電気ヒータ１２とケミカルヒートポンプ２０とを併用した２回目の加熱工程（Ｔ４〜Ｔ５）の方が短時間で設定温度に到達することができる。また、図示はしていないが、炉１１に外部から雰囲気ガスを導入しながら均熱状態でバッチ処理を行う場合も、炉１１の内圧が一定となるようにファン３４で排出を行うため、上記と同様の作用が可能となる。よって、均一工程（Ｔ１〜Ｔ２）においても蓄熱が可能である。
【００３０】
本発明によれば、炉１１の冷却工程における廃熱をケミカルヒートポンプ２０の化学蓄熱材２３の反応生成物に蓄熱して脱水吸熱反応により化学蓄熱材２３と水蒸気とを生成し、連結管路２５を通じて水タンク２２に移動した水蒸気を冷却部２６で凝縮させて水にした後、連結管路２５の開閉弁２４を閉弁できる。つまり、炉１１の冷却工程における廃熱を長期間保存可能に蓄熱できる。そして、水タンク２２の水を加熱部２７で蒸発させて水蒸気にし、連結管路２５の開閉弁２４を開弁することにより、化学蓄熱材２３と水タンク２２から移動してきた水蒸気とを接触させ水和発熱反応を進行させることができる。したがって、炉１１の加熱工程で放熱でき、その際、化学蓄熱材２３の水和発熱反応により、蓄熱した熱を利用できる。そして、熱の廃棄によるエネルギー損失を大幅に低減できるとともに、加熱に必要なエネルギーを節約することができる。そして、炉１１の廃熱を長期間保存可能に蓄熱できるので、バッチ処理と該バッチ処理の次のバッチ処理の間に間隔を有するバッチ式炉１１において、冷却工程における廃熱を有効に利用できる。
【００３１】
この構成によれば、冷却工程において、外部から吸入ライン１４を通して吸入した流体により電気炉を冷却した後、該流体をファン３４により熱交換ライン３１の一端３１ａから流入させてケミカルヒートポンプ２０の反応容器２１に送り該流体の廃熱を利用することができる。ケミカルヒートポンプ２０と電気炉を組み合わせて加熱設備を構成することができる。
【００３２】
（第２実施形態）
図６は、本発明にかかる熱利用方法を利用した第２実施形態の加熱設備１０を示す。この加熱設備１０は、火炎炉を加熱するケミカルヒートポンプ２０を備えている。本実施形態において、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【００３３】
加熱設備１０には、炉１１が設けられている。炉１１は火炎炉である。炉１１には、内部に燃料を供給する燃料ノズル４１が設けられている。燃料ノズル４１は、弁４２を備えている。燃料ノズル４１には、燃料を送出するポンプ４３を介して燃料供給源４４が接続されている。また、炉１１には、内部に燃焼空気を供給する空気ノズル４５が設けられている。空気ノズル４５には弁４６が設けられている。空気ノズル４５には、弁４７が介設された空気ライン４８を介してファン（空気供給源）４９が接続されている。
【００３４】
炉１１には、燃料と燃焼空気との燃焼により生じた排ガスが排気される排気ライン５１が設けられている。排気ライン５１の端部には、排気口５２が設けられている。
【００３５】
排気ライン５１には、排気ライン５１から分岐し、該分岐点よりも下流で排気ライン５１に合流する反応容器用取出ライン（熱交換ライン）５３が設けられている。反応容器用取出ライン５３には、ケミカルヒートポンプ２０の反応容器２１の内部に位置するように、熱交換部６６が設けられている。反応容器２１の上流および下流の反応容器用取出ライン５３には、それぞれ、弁（反応容器用仕切弁）５４および弁５５が設けられている。ケミカルヒートポンプ２０の反応容器２１と弁５５の間の反応容器用取出ライン５３から分岐して弁４７より下流の空気ライン４８に合流する戻しライン６４が設けられている。戻しライン６４には弁６５が介設されている。
【００３６】
また、排気ライン５１には、排気ライン５１から分岐し、該分岐点よりも下流で排気ライン５１に合流する水タンク用取出ライン（凝縮蒸発部用取出ライン）５６が設けられている。水タンク用取出ライン５６には、ケミカルヒートポンプ２０の水タンク２２が介設されている。水タンク２２の上流の水タンク用取出ライン５６には弁５７が設けられている。水タンク２２の下流の水タンク用取出ライン５６には弁５８が設けられている。
【００３７】
水タンク２２の内部には、上方に配置された冷却部２６と下方に配置された下方熱交換部（加熱部）５９とが設けられている。下方熱交換部５９は、水タンク用取出ライン５６に介設されている。
【００３８】
加熱設備１０には、弁４７より上流の空気ライン４８から分岐して、弁５４とケミカルヒートポンプ２０の反応容器２１の間の反応容器用取出ライン５３に合流する反応容器用空気ライン６０が設けられている。反応容器用空気ライン６０には弁６１が設けられている。弁６１より上流の反応容器用空気ライン６０と炉１１との間には吸気ライン６２が設けられている。吸気ライン６２には弁６３が介設されている。
【００３９】
コントローラ４０は、弁５４，５７を含む加熱設備１０（全体）の動作を制御する。
【００４０】
次に、本発明にかかる熱利用方法を利用した第２実施形態の加熱設備１０の動作について説明する。
【００４１】
バッチ処理を開始する前に、炉１１に加工対象物を搬入する。搬入完了後、ポンプ４３およびファン４９を起動し、燃料ノズル４１の弁４２、空気ライン４８の弁４７、および空気ノズル４５の弁４６を開弁して炉１１内での燃焼を開始し、加熱工程を実行する。そして、設定温度に到達すると、該設定温度が維持されるように均熱工程を実行する。所定時間が経過し均熱工程が終了すると、冷却工程を実行する。
【００４２】
冷却工程では、ポンプ４３を停止し、燃料ノズル４１の弁４２、空気ライン４８の弁４７、および空気ノズル４５の弁４６を閉弁して炉１１内での燃焼を停止する。そして、図６に示すように、吸気ライン６２の弁６３を開弁し、ファン４９により吸気ライン６２を通して炉１１の内部に送風する。これにより、炉１１は冷却され、炉気は、排気ライン５１を通って排気口５２から排出される。その際、反応容器用取出ライン５３の弁５４，５５を開弁し、連結管路２５の開閉弁２４を開弁し、冷却装置２８を起動し冷却用媒体循環ライン２９の弁３０を開弁する。そうすると、炉１１から排気ライン５１に排気された排ガスの一部が、反応容器用取出ライン５３に流入する。そして、反応容器２１の内部の熱交換部６６で排ガスと水酸化カルシウム（反応生成物）とが熱交換する。その結果、排ガスから熱量ＱＨを吸熱し、図３（蓄熱）に示すように、水酸化カルシウムの脱水吸熱反応が進行するので、酸化カルシウム２３と水蒸気とが生成される。生成した水蒸気は、連結管路２５を通じて水タンク２２に移動する。水タンク２２に流入した水蒸気は、冷却部２６で冷却されて水になり水タンク２２の下方に貯留される。炉１１における冷却工程の終了後、図７に示すように、連結管路２５の開閉弁２４を閉弁するとともに、反応容器用取出ライン５３の弁５４，５５、および吸気ライン６２の弁６３を閉弁し、冷却装置２８を停止し冷却用媒体循環ライン２９の弁３０を閉弁する。そして、ファン４９を停止する。そして、バッチ処理を終了し加工対象物を搬出する。このようにして、ケミカルヒートポンプ２０を待機状態とすることにより、加工対象物の入替（搬出、搬入）を行ったり、炉１１の冷却工程における排ガスの熱を長期間保存可能に蓄熱することができる。
【００４３】
そして、次のバッチ処理を開始する前に、炉１１に新たな加工対象物を搬入する。搬入完了後、燃料ノズル４１の弁４２、空気ライン４８の弁４７、および空気ノズル４５の弁４６を開弁して炉１１内での燃焼を開始し、加熱工程を実行する。炉１１内で燃焼が開始されると、排ガスを生じ、該排ガスは排気ライン５１から排出される。ここで、図８に示すように、弁５７，５８を開弁すると、排気ライン５１の排ガスの一部を水タンク用取出ライン５６に流入させることができ排気口５２から排出することができる。その際、水タンク用取出ライン５６に流入した排ガスは、水タンク２２の下方熱交換部５９で水タンク２２の水と熱交換し、水タンク２２の水は水蒸気となる。その後、連結管路２５の開閉弁２４を開弁すると、水タンク２２の水蒸気は、反応容器２１に移動し、反応容器２１の酸化カルシウム２３と反応する。そうすると、図３（放熱）に示すように、酸化カルシウム２３は水和して水酸化カルシウムを生成し、熱量ＱＨを発熱する。その後、図９に示すように、空気ライン４８の弁４７を閉弁し、反応容器用空気ライン６０の弁６１、および戻しライン６４の弁６５を開弁する。そうすると、ファン４９から反応容器用空気ライン６０を通って反応容器２１に流入した空気は、反応容器２１の熱交換部６６で加熱され、高温となって戻しライン６４を通って空気ノズル４５に送気される。
【００４４】
このように、空気ノズル４５から供給される高温の燃焼空気を通して炉１１を加熱することができ、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
この構成によれば、排気ライン５１から水タンク用取出ライン５６に流入した排ガスと水タンク２２の水との熱交換により下方熱交換部５９で水を加熱することができる。また、火炎炉の排ガスを反応容器用取出ライン５３の一端から流入させてケミカルヒートポンプ２０の反応容器２１に送り該排ガスの廃熱を利用することができる。ケミカルヒートポンプ２０と火炎炉を組み合わせて加熱設備を構成することができる。また、図１０のように、排気ライン５１から反応容器取出ライン５３や水タンク用取出ライン５６への分流をスムーズにするため、排気ライン５１の途中に流量調節弁６９を設けたり、ファン７０を設けて排気を吸引するようにしてもよい。また、排気の全量が反応容器取出ライン５３や水タンク用取出ライン５６へ流れ込むように、排気ライン５１の図中Ｘ部分を無くした構造としてもよい。
【００４６】
（第３実施形態）
図１１は、本発明にかかる熱利用方法を利用した第３実施形態の加熱設備１０を示す。本実施形態では、第２実施形態の加熱設備をユニットとして２つのユニットＡ，Ｂを組み合わせて加熱設備１０を構成している。本実施形態において、第２実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【００４７】
加熱設備１０のファン４９は、空気ライン４８Ａ，４８Ｂのそれぞれに設けられておらず、空気ライン４８Ａと空気ライン４８Ｂに分岐した空気ラインの上流に１つのみ設けられている。また、加熱設備１０の排気口５２は、排気ライン５１Ａ，５１Ｂのそれぞれに設けられておらず、排気ライン５１Ａと排気ライン５１Ｂが合流した排気ラインの下流に１つのみ設けられている。排気ライン５１Ａ，５１Ｂには、反応容器用取出ライン５３Ａ，５３Ｂの合流位置より下流から分岐し、該分岐位置よりも下流で合流する水タンク用取出ライン（凝縮蒸発部用取出ライン）５６Ａ，５６Ｂが設けられている。排気ライン５１Ａ，５１Ｂには、反応容器用取出ライン５３Ａ，５３Ｂの分岐位置より下流であり合流位置より上流の範囲に弁７１Ａ，７１Ｂが設けられている。また、排気ライン５１Ａ，５１Ｂには、水タンク用取出ライン５６Ａ，５６Ｂの分岐位置より下流であり合流位置より上流の範囲に弁７２Ａ，７２Ｂが設けられている。そして、反応容器用取出ライン５３Ａ，５３Ｂの分岐位置より上流の排気ライン５１Ａ，５１Ｂには連通ライン６７Ａ，６７Ｂが設けられている。連通ライン６７Ａ，６７Ｂは、集合管７４に連結されている。すなわち、連通ライン６７Ａ，６７Ｂは互いに連通している。連通ライン６７Ａ，６７Ｂの分岐位置より上流の排気ライン５１Ａ，５１Ｂには、それぞれ弁６８Ａ，６８Ｂが設けられている。水タンク２２Ａ，２２Ｂには、内圧を検出する圧力センサ７３Ａ，７３Ｂが設けられている。なお、本図では便宜上、２台の加熱設備の場合を示すが、３台以上の加熱設備を接続してもよく、その場合、空気ライン４８は、図の●印で示すように複数に分岐し、連通ライン６７は、図の■印で示すように集合管７４を介して複数から集合する。
【００４８】
図１４に概念的に示すように、本実施形態では、加熱設備１０が備えるケミカルヒートポンプ２０Ａ，２０Ｂの２個の反応容器２１Ａ，２１Ｂはそれぞれ、蓄熱モード、待機モード、及び放熱モードをこの順で繰り返す。そして、加熱設備１０は、２個の反応容器２１Ａ，２１Ｂ間で蓄熱モード、待機モード、及び放熱モードを繰り返す周期の開始時点が互いにずれるように動作させる。具体的には、加熱設備１０の各構成要素の状態を、以下のI〜III、I’〜III’の６パターンの順に切り替え、これらのセットを繰り返すように加熱設備１０を作動させる。
【００４９】
状態Iでは、図１１のユニットＡに示すように、燃料ノズル４１Ａの弁４２Ａは開弁している。ポンプ４３Ａは作動している。空気ライン４８Ａのファン４９は作動している。反応容器用空気ライン６０Ａの弁６１Ａ、戻しライン６４Ａの弁６５Ａ、および空気ノズル４５Ａの弁４６Ａは開弁している。空気ライン４８Ａの弁４７Ａおよび吸気ライン６２Ａの弁６３Ａは閉弁している。排気ライン５１Ａの弁６８Ａ，７１Ａは開弁し、弁７２Ａは閉弁している。反応容器用取出ライン５３Ａの弁５４Ａ，５５Ａは閉弁している。水タンク用取出ライン５６Ａの弁５７Ａ，５８Ａは開弁している。連結管路２５Ａの開閉弁２４Ａは開弁している。冷却装置２８Ａは停止し、弁３０Ａは閉弁している。圧力センサ７３Ａは作動している。
【００５０】
また、状態Iでは、図１１のユニットＢに示すように、燃料ノズル４１Ｂの弁４２Ｂは開弁している。ポンプ４３Ｂは作動している。空気ライン４８Ｂのファン４９は作動し、弁４７Ｂおよび空気ノズル４５Ｂの弁４６Ｂは開弁している。反応容器用空気ライン６０Ｂの弁６１Ｂ、吸気ライン６２Ｂの弁６３Ｂ、および戻しライン６４Ｂの弁６５Ｂは閉弁している。排気ライン５１Ｂの弁６８Ｂ，７２Ｂは開弁し、弁７１Ｂは閉弁している。反応容器用取出ライン５３Ｂの弁５４Ｂ，５５Ｂは開弁している。水タンク用取出ライン５６Ｂの弁５７Ｂ，５８Ｂは閉弁している。連結管路２５Ｂの開閉弁２４Ｂは開弁している。冷却装置２８Ｂは作動し、弁３０Ｂは開弁している。圧力センサ７３Ｂは作動している。
【００５１】
状態Iでは、ポンプ４３Ａにより燃料供給源４４Ａから送られた燃料が燃料ノズル４１Ａにより炉１１Ａに噴射されるとともに、空気ライン４８Ａに送られた後述の加熱空気が空気ノズル４５Ａにより炉１１Ａに噴射される。これらにより、炉１１Ａの内部で燃焼が実行され、ユニットＡにおいて加熱工程および均熱工程の一部を実行する。炉１１Ａで燃焼により生じた排ガスは、排気ライン５１Ａに排気される。排気ライン５１Ａの排ガスの一部は、連通ライン６７Ａに流出し、他の炉にも利用可能となる。排気ライン５１Ａの排ガスは、弁６８Ａを通過し、水タンク用取出ライン５６Ａに流入する。水タンク用取出ライン５６Ａの排ガスは、弁５７Ａ，５８Ａを通過して排気ライン５１Ａに流入し、排気口５２から排気される。水タンク用取出ライン５６Ａを通過する排ガスは、水タンク２２Ａ内部の水と下方熱交換部５９Ａによって熱交換する。この熱交換によって、水タンク２２Ａ内部の水は加熱され、その一部は水蒸気となる。そして、水蒸気は、連結管路２５Ａを通って反応容器２１Ａに流入し、反応容器２１Ａの化学蓄熱材２３Ａと接触する。これにより、反応容器２１Ａ内部で化学蓄熱材２３Ａの水和発熱反応が起こり、放熱を生じつつ反応生成物が生成される。
【００５２】
一方、ファン４９により空気ライン４８Ｂ、空気ライン４８Ａ、および反応容器用空気ライン６０Ａを通って送られた空気は、反応容器２１Ａ内部の化学蓄熱材２３Ａと熱交換部６６Ａによって熱交換し、前記放熱によって加熱される。その後、加熱空気は、戻しライン６４Ａを通って空気ライン４８Ａに流入し、上述のように、空気ノズル４５Ａにより炉１１Ａに噴射される。これと同時に、上述のように、ポンプ４３Ａにより燃料供給源４４Ａから送られた燃料が燃料ノズル４１Ａにより炉１１Ａに噴射される。これらにより、炉１１Ａの内部で燃焼が実行され、ユニットＡにおいて、加熱工程と均熱工程の一部を実行する。
【００５３】
また、状態Iでは、ポンプ４３Ｂにより燃料供給源４４Ｂから送られた燃料が燃料ノズル４１Ｂにより炉１１Ｂに噴射されるとともに、ファン４９により空気ライン４８Ｂに送られた燃焼空気が空気ノズル４５Ｂにより炉１１Ｂに噴射される。これらにより、炉１１Ｂの内部で燃焼が実行され、ユニットＢにおいて均熱工程の一部を実行する。炉１１Ｂで燃焼により生じた排ガスは、排気ライン５１Ｂに排気される。排気ライン５１Ｂには、連通ライン６７Ｂから排ガスの一部が流出し、他の炉にも利用可能となる。排気ライン５１Ｂの排ガスは、弁６８Ｂを通過し、反応容器用取出ライン５３Ｂに流入する。反応容器用取出ライン５３Ｂに流入した排ガスは、反応容器２１Ｂ内部の化学蓄熱材２３Ｂと熱交換部６６Ｂによって熱交換する。この熱交換により、化学蓄熱材２３Ｂは加熱される。これにより、反応容器２１Ｂの内部で化学蓄熱材２３Ｂの反応生成物の脱水吸熱反応が起こり、化学蓄熱材２３Ｂと水蒸気とが生成される。その後、水蒸気は、連結管路２５Ｂを通って水タンク２２Ｂに流入する。水タンク２２Ｂの水蒸気は、冷却部２６Ｂによって冷却されて復水し、水タンク２２Ｂに貯留される。反応容器２１Ａの熱交換部６６Ｂを通過した排ガスは、弁５５Ｂを通って排気ライン５１Ｂに流入し、排気口５２から排気される。
【００５４】
なお、ユニットＡでは、加熱工程および均熱工程を実行するため、排気ライン５１Ａの圧力は、均熱工程のみを実行するユニットＢの排気ライン５１Ｂの圧力より高い。そのため、排気ライン５１Ａの排ガスの一部は、連通ライン６７Ａ、連通ライン６７Ｂを通って排気ライン５１Ｂに流入する。
【００５５】
状態Iでは、ケミカルヒートポンプ２０Ａの反応容器２１Ａは放熱モードであり、ケミカルヒートポンプ２０Ｂの反応容器２１Ｂは蓄熱モードである。
【００５６】
状態IIでは、図１２のユニットＡに示すように、各構成要素の状態は、状態IにおけるユニットＢの各構成要素の状態と同様である。
【００５７】
また、状態IIでは、図１２のユニットＢに示すように、各構成要素の状態は、燃料ノズル４１Ｂの弁４２Ｂが閉弁しポンプ４３Ｂが停止している点を除いて、状態IにおけるユニットＢの各構成要素の状態と同様である。
【００５８】
状態IIにおけるユニットＡの動作は、状態IにおけるユニットＢの動作と同様である。
【００５９】
状態IIにおけるユニットＢの動作は、炉１１の内部に空気のみを通過させて冷却工程を実行する点、および後述する排気ライン５１Ａ，５１Ｂ間の圧力差により排気ライン５１Ａから連通ライン６７Ｂに排ガスの一部が流入する点を除いて、状態IにおけるユニットＢの動作と同様である。
【００６０】
なお、ユニットＡでは、均熱工程の一部を実行するため、排気ライン５１Ａの圧力は、冷却工程を実行するユニットＢの排気ライン５１Ｂの圧力より高い。そのため、排気ライン５１Ａの排ガスの一部は、連通ライン６７Ａ、連通ライン６７Ｂを通って排気ライン５１Ｂに流入する。
【００６１】
状態IIでは、ケミカルヒートポンプ２０Ａ，２０Ｂの反応容器２１Ａ，２１Ｂの両方が蓄熱モードである。
【００６２】
状態IIIでは、図１３のユニットＡに示すように、各構成要素の状態は、状態IIにおけるユニットＡの各構成要素の状態と同様である。
【００６３】
また、状態IIIでは、図１３のユニットＢに示すように、燃料ノズル４１Ｂの弁４２Ｂは閉弁している。ポンプ４３Ｂは停止している。空気ライン４８Ｂの弁４７Ｂおよび空気ノズル４５Ｂの弁４６Ｂは閉弁している。反応容器用空気ライン６０Ｂの弁６１Ｂ、吸気ライン６２Ｂの弁６３Ｂ、および戻しライン６４Ｂの弁６５Ｂは閉弁している。排気ライン５１Ｂの弁６８Ｂ，７１Ｂ，７２Ｂは閉弁している。反応容器用取出ライン５３Ｂの弁５４Ｂ，５５Ｂは開弁している。水タンク用取出ライン５６Ｂの弁５７Ｂ，５８Ｂは開弁している。連結管路２５Ｂの開閉弁２４Ｂは閉弁している。冷却装置２８Ｂは停止し、弁３０Ｂは閉弁している。圧力センサ７３Ｂは作動している。
【００６４】
状態IIIにおけるユニットＡの動作は、状態IIにおけるユニットＡの動作と同様である。
【００６５】
状態IIIにおけるユニットＢでは、炉１１の内部に燃料も空気も供給されない。すなわち、炉１１は待機状態である。ここで、「待機」とは、蓄熱から放熱に切り替えた際に、放熱の温度が高温になるまで待つことをいう。待機状態では、加工対象物の搬出・搬入が可能である。連通ライン６７Ｂには、排気ライン５１Ａから連通ライン６７Ａを通って排ガスが流入する。連通ライン６７Ｂの排ガスは、排気ライン５１Ｂを通って反応容器用取出ライン５３Ｂに流入する。反応容器用取出ライン５３Ｂに流入した排ガスは、反応容器２１Ｂ内部の化学蓄熱材２３Ｂと熱交換部６６Ｂによって熱交換する。この熱交換により、化学蓄熱材２３Ｂは加熱される。反応容器２１Ｂの熱交換部６６Ｂを通過した排ガスは、弁５５Ｂを通って排気ライン５１Ｂに流入する。その後、排気ライン５１Ｂの排ガスは、水タンク用取出ライン５６Ｂに流入する。水タンク用取出ライン５６Ｂの排ガスは、弁５７Ｂ，５８Ｂを通過して排気ライン５１Ｂに流入し、排気口５２から排気される。水タンク用取出ライン５６Ｂを通過する排ガスは、水タンク２２Ｂ内部の水と下方熱交換部５９Ｂによって熱交換する。この熱交換によって、水タンク２２Ｂ内部の水は加熱され、その一部は水蒸気となる。
【００６６】
状態IIIでは、連結管路２５Ｂの開閉弁２４Ｂが閉弁しているため、状態IおよびIIと異なり、水タンク２２Ｂの内圧は急速に上昇する。そのため、水タンク２２Ｂの内圧を圧力センサ７３Ｂにより検出している。そして、該検出値が所定値を超えると、排ガスを水タンク用取出ライン５６Ｂに流入させないようにしている。すなわち、該検出値が所定値を超えると、水タンク用取出ライン５６Ｂの弁５７Ｂ，５８Ｂを閉弁し、排気ライン５１Ｂの弁７２Ｂを開弁する。その後、水タンク２２Ｂの内圧が所定値未満に低下すると、再び排ガスを水タンク用取出ライン５６Ｂに流入させる。このようにして、開閉弁２４Ｂを閉弁した状態で水タンク２２Ｂの水の加熱を開始することにより、連結管路２５Ｂの開閉弁２４Ｂを開弁した後、直ちに水タンク２２Ｂから水蒸気を流出させることができる。すなわち、連結管路２５Ｂの開閉弁２４Ｂを開弁した後、直ちに反応容器２１Ｂで高温の熱を得ることができ、放熱の温度変動を小さくすることができる。また、圧力センサ７３Ｂの検出値に応じて水タンク２２Ｂの水を加熱することにより、水タンク２２Ｂの内圧を所定値以下に維持して装置の破壊を回避することができる。
【００６７】
なお、ユニットＡでは、均熱工程の一部を実行するため、排気ライン５１Ａの圧力は、待機状態であるユニットＢの排気ライン５１Ｂの圧力より高い。また、ユニットＢの弁６８は閉弁している。そのため、排気ライン５１Ａの排ガスの一部は、連通ライン６７Ａ、連通ライン６７Ｂを通って排気ライン５１Ｂに流入する。
【００６８】
状態IIIでは、ケミカルヒートポンプ２０Ａの反応容器２１Ａは蓄熱モードであり、ケミカルヒートポンプ２０Ｂの反応容器２１Ｂは待機モードである。
【００６９】
状態I’では、ユニットＡの各構成要素の状態は、状態IにおけるユニットＢの各構成要素の状態と同様である。また、状態I’では、ユニットＢの各構成要素の状態は、状態IにおけるユニットＡの各構成要素の状態と同様である。状態I’におけるユニットＡ，Ｂの動作は、状態IにおけるユニットＢ，Ａの動作と同様である。
【００７０】
状態I’では、ケミカルヒートポンプ２０Ａの反応容器２１Ａは蓄熱モード（均熱工程の一部）であり、ケミカルヒートポンプ２０Ｂの反応容器２１Ｂは放熱モード（加熱工程）である。
【００７１】
状態II’では、ユニットＡの各構成要素の状態は、状態IIにおけるユニットＢの各構成要素の状態と同様である。また、状態II’では、ユニットＢの各構成要素の状態は、状態IIにおけるユニットＡの各構成要素の状態と同様である。状態II’におけるユニットＡ，Ｂの動作は、状態IIにおけるユニットＢ，Ａの動作と同様である。
【００７２】
状態II’では、ケミカルヒートポンプ２０Ａの反応容器２１Ａは蓄熱モード（冷却工程）であり、ケミカルヒートポンプ２０Ｂの反応容器２１Ｂは蓄熱モード（均熱工程の一部）である。
【００７３】
状態III’では、ユニットＡの各構成要素の状態は、状態IIIにおけるユニットＢの各構成要素の状態と同様である。また、状態III’では、ユニットＢの各構成要素の状態は、状態IIIにおけるユニットＡの各構成要素の状態と同様である。状態III’におけるユニットＡ，Ｂの動作は、状態IIIにおけるユニットＢ，Ａの動作と同様である。
【００７４】
状態III’では、ケミカルヒートポンプ２０Ａの反応容器２１Ａは待機モード（搬入・搬出）であり、ケミカルヒートポンプ２０Ｂの反応容器２１Ｂは蓄熱モード（均熱工程の一部）である。
【００７５】
図２に示すヒートパターンは、説明を簡単にするために、加熱工程の開始時点と燃焼空気の予熱開始時点を同時点として説明した。しかしながら、炉１１において燃焼を開始し、その廃熱で水タンク２２の加熱部２７で水蒸気を発生させ、その後にケミカルヒートポンプ２０により燃焼空気の予熱が開始されるので、ケミカルヒートポンプ２０の放熱モードの開始時点は、図１５に示すように、加熱工程の開始時点より遅延する。しかしながら、この構成によれば、２つのケミカルヒートポンプ２０Ａ，２０Ｂの蓄熱モード、待機モード、及び放熱モードを繰り返す周期の開始時点を互いにずらすことにより、加熱工程の開始直後に生じた廃熱を利用することに起因する加熱工程の開始時点からの放熱開始時点の遅延を回避できる。
【００７６】
なお、本発明の加熱設備は、前記実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するように種々の変更が可能である。
【００７７】
凝縮蒸発部は冷却部２６と加熱部２７とをそれぞれ別体として設けてもよい。
【００７８】
３つ以上のバッチ式の炉と３つ以上のケミカルヒートポンプ２０とを組み合わせて加熱設備１０を構成してもよい。
【００７９】
蓄熱モードの長さは、炉１１の均熱工程の少なくとも一部または冷却工程の範囲内で任意に設定可能である。また、放熱モードの長さは、加熱工程、または前記蓄熱時と異なる均熱工程の少なくとも一部の範囲内で任意に設定可能である。図１５における放熱モードは、加熱工程から均熱工程におよぶ例を図示したが、加熱工程のみで終了してもよい。また、均熱工程の途中で放熱モードから蓄熱モードに切り替えてもよく、均熱工程の前半を放熱モード、後半を蓄熱モードとしてもよい。
【００８０】
加熱設備１０において、ファン４９の下流の流路を３以上に分岐してもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１０  加熱設備
１１  炉
１２  電気ヒータ
１３  ファン
１４  吸入ライン
１５  弁
２０  ケミカルヒートポンプ
２１  反応容器
２２  水タンク（凝縮蒸発部）
２３  化学蓄熱材
２４  開閉弁
２５  連結管路
２６  冷却部
２７  加熱部
２８  冷却装置
２９  冷却用媒体循環ライン
３０  弁
３１  熱交換ライン
３１ａ  一端
３１ｂ  他端
３２  熱交換部
３３  弁（反応容器用仕切弁）
３４  ファン
３５  戻しライン
３６  排出ライン
３７  弁
３８  排出口
３９  弁
４０  コントローラ
４１  燃料ノズル
４２  弁
４３  ポンプ
４４  燃料供給源
４５  空気ノズル
４６  弁
４７  弁
４８  空気ライン
４９  ファン（空気供給源）
５１  排気ライン
５２  排気口
５３  反応容器用取出ライン（熱交換ライン）
５４  弁（反応容器用仕切弁）
５５  弁
５６  水タンク用取出ライン（凝縮蒸発部用取出ライン）
５７  弁
５８  弁
５９  下方熱交換部(加熱部)
６０  反応容器用空気ライン
６１  弁
６２  吸気ライン
６３  弁
６４  戻しライン
６５  弁
６６  熱交換部
６７  連通ライン
６８  弁
６９  流量調節弁
７０  ファン
７１  弁
７２  弁
７３  圧力センサ
７４  集合管
【図１】
2013170790.tif 000003
【図２】
2013170790.tif 000004
【図３】
2013170790.tif 000005
【図４】
2013170790.tif 000006
【図５】
2013170790.tif 000007
【図６】
2013170790.tif 000008
【図７】
2013170790.tif 000009
【図８】
2013170790.tif 000010
【図９】
2013170790.tif 000011
【図１０】
2013170790.tif 000012
【図１１】
2013170790.tif 000013
【図１２】
2013170790.tif 000014
【図１３】
2013170790.tif 000015
【図１４】
2013170790.tif 000016
【図１５】
2013170790.tif 000017