热利用系统及发热装置的制作方法

本发明涉及一种热利用系统及发热装置。

背景技术：

近年来，已报告有通过使用氢吸藏金属等进行氢的吸藏与释放而产生热的发热现象(例如参照非专利文献1)。氢由于可以利用水生成，所以作为资源取之不尽且廉价，且不会产生二氧化碳等温室效应气体，因此，被视为清洁的能源。另外，使用氢吸藏金属等的发热现象不同于核分裂反应，由于没有连锁反应，因此被认为是安全的。通过氢的吸藏与释放而产生的热直接以热的形式加以利用，除此以外，也可以转换为电力加以利用，因此，被期待作为有效的热能源。

背景技术文献

非专利文献

非专利文献1：a.kitamura.et.al“briefsummaryoflatestexperimentalresultswithamass-flowcalorimetrysystemforanomalousheateffectofnano-compositemetalsunderd(h)-gascharging”currentscience,vol.108,no.4,p.589-593,2015.

技术实现要素：

[发明要解决的问题]

然而，热能源的主流依然是火力发电或核能发电。因此，从环境问题或能源问题的观点来看，期望利用廉价、清洁且安全的热能源且以往不存在的新颖的热利用系统及发热装置。

因此，本发明的目的在于提供一种利用廉价、清洁、安全的热能源的新颖的热利用系统及发热装置。

[解决问题的技术手段]

本发明的热利用系统具备：发热体，通过氢的吸藏与释放而产生热；密闭容器，具有由所述发热体分隔的第1室及第2室；温度调节部，调节所述发热体的温度；及热利用装置，利用通过所述发热体的热而加热的热介质作为热源；所述第1室与所述第2室的所述氢的压力不同，所述发热体具有由多孔质体、氢透过膜及质子导电体中的至少任一个形成的支撑体、及支撑在所述支撑体的多层膜，且所述多层膜具有：第1层，由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成，且厚度小于1000nm；及第2层，由与所述第1层不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成，且厚度小于1000nm。

本发明的另一热利用系统具备：发热单元，具有通过氢的吸藏与释放而产生热的发热体、收容所述发热体的密闭容器、向所述密闭容器的内部导入氢系气体的气体导入部、将所述密闭容器内部的所述氢系气体向所述密闭容器的外部排出的气体排出部、检测所述发热体的温度的温度传感器、及设置在所述气体导入部且通过将沿所述气体导入部流通的所述氢系气体加热而将所述发热体加热的加热器；及控制部，通过基于所述温度传感器检测出的温度控制所述加热器而调节所述发热体的温度；所述密闭容器具有由所述发热体分隔的第1室及第2室，所述第1室与所述第2室的所述氢的压力不同，所述发热体具有由多孔质体、氢透过膜及质子导电体中的至少任一个形成的支撑体、及支撑在所述支撑体的多层膜，且所述多层膜具有：第1层，由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成，且厚度小于1000nm；及第2层，由与所述第1层不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成，且厚度小于1000nm。

本发明的发热装置具备：发热体，通过氢的吸藏与释放而产生热；密闭容器，具有由所述发热体分隔的第1室及第2室；及温度调节部，调节所述发热体的温度；所述第1室与所述第2室的所述氢的压力不同，所述发热体具有由多孔质体、氢透过膜及质子导电体中的至少任一个形成的支撑体、及支撑在所述支撑体的多层膜，且所述多层膜具有：第1层，由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成，且厚度小于1000nm；及第2层，由与所述第1层不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成，且厚度小于1000nm。

[发明效果]

根据本发明，利用通过氢的吸藏与释放而产生热的发热体作为热能源，因此，可以廉价、清洁且安全地供给能源。

附图说明

图1是第1实施方式的热利用系统的概略图。

图2是表示具有第1层与第2层的发热体的结构的剖视图。

图3是用来说明过剩热的产生的说明图。

图4是用来说明发热装置的作用的说明图。

图5是用来说明在两面具有多层膜的第1变化例的发热体的说明图。

图6是用来说明具有第1层、第2层及第3层的第2变化例的发热体的说明图。

图7是用来说明具有第1层、第2层、第3层及第4层的第3变化例的发热体的说明图。

图8是表示多层膜的各层的厚度的比率与过剩热的关系的曲线图。

图9是表示多层膜的积层数与过剩热的关系的曲线图。

图10是表示多层膜的材料与过剩热的关系的曲线图。

图11是形成为有底筒状的发热体的剖视图。

图12是第4变化例的热利用系统的概略图。

图13是具有形成为柱状的支撑体的发热体的剖视图。

图14是第5变化例的热利用系统的概略图。

图15是第6变化例的热利用系统的概略图。

图16是第7变化例的热利用系统的概略图。

图17是第8变化例的热利用系统的概略图。

图18是第9变化例的热利用系统的概略图。

图19是第10变化例的热利用系统的概略图。

图20是第11变化例的热利用系统的概略图。

图21是第12变化例的热利用系统的概略图。

图22是第13变化例的热利用系统的概略图。

图23是第14变化例的热利用系统的概略图。

图24是用来说明具有多个喷射口的喷嘴部的说明图。

图25是两端开口的筒状的发热体的剖视图。

图26是第15变化例的热利用系统的概略图。

图27是第16变化例的热利用系统的概略图。

图28是用来说明氢压力控制部的第1模式的说明图。

图29是用来说明氢压力控制部的第2模式的说明图。

图30是第17变化例的热利用系统的概略图。

图31是用来说明第17变化例中的发热装置的作用的说明图。

图32是第18变化例的热利用系统的概略图。

图33是第19变化例的热利用系统的概略图。

图34是用来说明气体导入用分支管的说明图。

图35是第20变化例的热利用系统的概略图。

图36是第21变化例的热利用系统的概略图。

图37是用来说明发热单元与氢循环管线的连接的说明图。

图38是第22变化例的发热装置的概略图。

图39是第23变化例的发热装置的概略图。

图40是第24变化例的发热装置的概略图。

图41是第25变化例的发热装置的概略图。

图42是第25变化例的发热装置的剖视图。

图43是第26变化例的热利用系统的概略图。

图44是表示参照实验中的氢透过量、氢供给压力及样品温度的关系的曲线图。

图45是表示参照实验中的样品温度与输入电力的关系的曲线图。

图46是表示实验例26中的发热体温度与过剩热的关系的曲线图。

图47是表示实验例27中的发热体温度与过剩热的关系的曲线图。

图48是第2实施方式的热利用系统的概略图。

图49是第2实施方式的第1变化例中的发热装置的概略图。

图50是第2实施方式的第2变化例中的发热体组件的前视图及俯视图。

图51是第2实施方式的第2变化例中的发热体组件的剖视图。

图52是第2实施方式的第3变化例中的发热装置的概略图。

具体实施方式

[第1实施方式]

如图1所示，热利用系统10具备发热装置11与热利用装置12。热利用系统10通过发热装置11产生的热将下述热介质加热，将经加热的热介质作为热源而使热利用装置12作动。

发热装置11具备发热体14、密闭容器15、温度调节部16、氢循环管线17及控制部18。

发热体14收容在密闭容器15，且通过下述温度调节部16的加热器16b而加热。发热体14通过氢的吸藏与释放而产生加热器16b的加热温度以上的热(以下，称为过剩热)。发热体14通过产生过剩热而将热介质加热到例如50℃以上1500℃以下的范围内的温度。在该例中，发热体14形成为具有正面及背面的板状。关于发热体14的详细构成，将利用其它附图在下文进行叙述。

密闭容器15是中空容器，在内部收容发热体14。密闭容器15例如由不锈钢等形成。在该例中，密闭容器15设为具有和与发热体14的正面或背面正交的方向平行的长度方向的形状。在密闭容器15的内部设置有用来设置发热体14的设置部20。

密闭容器15具有由发热体14分隔的第1室21及第2室22。第1室21由作为发热体14的一面的正面与密闭容器15的内表面所形成。第1室21具有与下述氢循环管线17连接的导入口23。对于第1室21，经由导入口23导入沿氢循环管线17流通的氢系气体。第2室22由作为发热体14的另一面的背面与密闭容器15的内表面所形成。第2室22具有与氢循环管线17连接的回收口24。第2室22的氢系气体经由回收口24回收到氢循环管线17。

第1室21通过导入氢系气体而升压。第2室22通过回收氢系气体而减压。由此，第1室21的氢的压力高于第2室22的氢的压力。第1室21的氢的压力例如设为100[kpa]。第2室22的氢的压力例如设为1×10^-4[pa]以下。第2室22也可以设为真空状态。像这样，第1室21与第2室22的氢的压力不同。因此，密闭容器15的内部设为在发热体14的两侧产生压力差的状态。

如果在发热体14的两侧产生压力差，那么在发热体14中配置在高压侧的一面(正面)，氢系气体中所含的氢分子吸附，该氢分子离解成2个氢原子。离解后的氢原子渗入到发热体14的内部。也就是说，在发热体14吸藏氢。氢原子扩散并通过发热体14的内部。在发热体14中配置在低压侧的另一面(背面)，已通过发热体14的氢原子再键结而成为氢分子并释放。也就是说，从发热体14释放氢。像这样，发热体14使氢从高压侧向低压侧透过。“透过”是指在发热体的一面吸藏氢，并从发热体的另一面释放氢。发热体14通过吸藏氢而发热，另外，通过释放氢也发热，将在下文进行详细叙述。因此，发热体14通过氢透过而产生热。此外，在以下的说明中，关于发热体，有时将“氢透过”记载为“氢系气体透过”。

在第1室21的内部设置有检测该第1室21的内部的压力的压力传感器(未图示)。在第2室22的内部设置有检测该第2室22的内部的压力的压力传感器(未图示)。设置在第1室21与第2室22的各压力传感器与控制部18电连接，将与检测出的压力对应的信号输出到控制部18。

温度调节部16调节发热体14的温度，并维持为对发热来说适当的温度。发热体14中对发热来说适当的温度例如在50℃以上1500℃以下的范围内。

温度调节部16具有温度传感器16a与加热器16b。温度传感器16a检测发热体14的温度。温度传感器16a例如为热电偶，且设置在密闭容器15的设置部20。温度传感器16a与控制部18电连接，将与检测出的温度对应的信号输出到控制部18。

加热器16b将发热体14加热。加热器16b例如是电阻发热式的电热线，卷绕在密闭容器15的外周。加热器16b与电源26电连接，通过从电源26输入电力而发热。加热器16b也可以是以覆盖密闭容器15的外周的方式配置的电炉。

氢循环管线17设置在密闭容器15的外部，连接第1室21与第2室22，使包含氢的氢系气体在密闭容器15的内部与外部之间循环。氢循环管线17具有缓冲罐28、导入管线29、回收管线30及过滤器31。虽然在图1中没有图示，但热利用系统10具备用来对氢循环管线17供给氢系气体的供给管线、及用来从氢循环管线17将氢系气体排出的排气管线，例如在热利用系统10开始作动时从供给管线向氢循环管线17供给氢系气体，在热利用系统10停止作动时将氢循环管线17的氢系气体向排气管线排出。

缓冲罐28贮存氢系气体。氢系气体是包含氢的同位素的气体。作为氢系气体，使用氘气与氕气的至少任一种。氕气包含天然存在的氕与氘的混合物、即氕的丰度比为99.985％且氘的丰度比为0.015％的混合物。氢系气体的流量的变动由缓冲罐28吸收。

导入管线29连接缓冲罐28与第1室21的导入口23，将缓冲罐28中贮存的氢系气体向第1室21导入。导入管线29具有压力调整阀32。压力调整阀32将从缓冲罐28输送的氢系气体减压到指定压力。压力调整阀32与控制部18电连接。

回收管线30连接第2室22的回收口24与缓冲罐28，将经由发热体14从第1室21向第2室22透过的氢系气体回收并送回到缓冲罐28。回收管线30具有循环泵33。循环泵33将第2室22的氢系气体向回收管线30回收，升压到指定压力并输送到缓冲罐28。作为循环泵33，例如使用金属伸缩泵。循环泵33与控制部18电连接。

过滤器31用来将氢系气体中所含的杂质去除。此处，氢透过发热体14的透过量(以下，称为氢透过量)由发热体14的温度、发热体14的两面侧的压力差及发热体14的正面状态而定。在氢系气体中包含杂质的情况下，有杂质附着在发热体14的正面而发热体14的正面状态变差的情况。在发热体14的正面附着有杂质的情况下，发热体14的正面的氢分子的吸附及离解受到阻碍，而氢透过量减少。作为阻碍发热体14的正面的氢分子的吸附及离解的物质，例如考虑水(包含水蒸气)、烃(甲烷、乙烷、甲醇、乙醇等)、c、s、及si。认为水是从密闭容器15的内壁等释放或设置在密闭容器15的内部的部件中所含的氧化皮膜由氢还原所得。认为烃、c、s及si从设置在密闭容器15的内部的各种部件释放。因此，过滤器31至少将作为杂质的水(包含水蒸气)、烃、c、s及si去除。过滤器31通过将氢系气体中所含的杂质去除，而抑制发热体14中的氢透过量的减少。

控制部18控制热利用系统10的各部的动作。控制部18例如主要具备运算装置(centralprocessingunit，中央处理器)、读出专用存储器(readonlymemory，只读存储器)或随机存取存储器(randomaccessmemory)等存储部等。运算装置例如使用存储部中储存的程序或数据等执行各种运算处理。

控制部18与温度传感器16a、电源26、压力调整阀32及循环泵33电连接。控制部18通过调整加热器16b的输入电力、密闭容器15的压力等，而进行发热体14产生的过剩热的输出的控制。

控制部18具有作为输出控制部的功能，所述输出控制部基于温度传感器16a检测出的温度进行加热器16b的输出的控制。控制部18通过控制电源26并调节对加热器16b的输入电力而将发热体14维持为对发热来说适当的温度。

控制部18基于通过设置在第1室21与第2室22的各压力传感器(未图示)检测出的压力，控制压力调整阀32及循环泵33，由此，调整在第1室21与第2室22之间产生的氢的压力差。

控制部18进行使氢吸藏在发热体14的氢吸藏步骤、及使氢从发热体14释放的氢释放步骤。在本实施方式中，控制部18通过在第1室21与第2室22之间产生氢的压力差，而同时进行氢吸藏步骤与氢释放步骤。控制部18使氢系气体从导入管线29导入到第1室21，且使第2室22的氢系气体回收到回收管线30，由此，将第1室21设为比第2室22高的压力，维持同时进行发热体14的正面的氢的吸藏与发热体14的背面的氢的释放的状态。在本发明中，同时是指完全同时或少至可以视为实质上同时的程度的时间以内。通过同时进行氢吸藏步骤与氢释放步骤，而氢连续地透过发热体14，因此，可以在发热体14有效率地产生过剩热。此外，控制部18也可以交替地反复进行氢吸藏步骤与氢释放步骤。也就是说，控制部18也可以首先通过进行氢吸藏步骤而使氢吸藏在发热体14，然后，通过进行氢释放步骤而使发热体14中吸藏的氢释放。通过像这样交替地反复进行氢吸藏步骤与氢释放步骤，也可以从发热体14产生过剩热。

发热装置11通过在隔着发热体14配置的第1室21与第2室22之间产生氢的压力差，而氢透过发热体14，产生过剩热。

热利用装置12利用通过发热体14的热而加热的热介质作为热源。作为热介质，可以使用气体或液体，优选热导率优异且化学性稳定的热介质。作为气体，例如可以使用氦气或氩气等稀有气体、氢气、氮气、水蒸气、空气、二氧化碳、形成氢化物的气体等。作为液体，例如可以使用水、熔盐(kno3(40％)-nano3(60％)等)、液体金属(pb等)等。另外，作为热介质，也可以使用使固体粒子分散在气体或液体中所得的混相的热介质。固体粒子是金属、金属化合物、合金、陶瓷等。作为金属，可以使用铜、镍、钛、钴等。作为金属化合物，可以使用所述金属的氧化物、氮化物、硅化物等。作为合金，可以使用不锈钢、铬钼钢等。作为陶瓷，可以使用氧化铝等。在该例中，使用氦气作为热介质。

热利用装置12具有收纳容器41、热介质流通部42、燃气涡轮机43、蒸汽发生器44、蒸汽涡轮机45、史特林引擎46及热电转换器47。在图1中，热利用装置12具有燃气涡轮机43、蒸汽发生器44、蒸汽涡轮机45、史特林引擎46及热电转换器47，也可以将它们任意地组合而构成。

收纳容器41是中空容器，在内部收纳发热装置11的密闭容器15。收纳容器41例如由陶瓷、不锈钢等形成。在该例中，收纳容器41设为具有与密闭容器15的长度方向平行的长度方向的形状。收纳容器41的材料优选隔热性优异的材料。收纳容器41由隔热材料51覆盖，以将与外部的热的授受更确实地遮断。

收纳容器41具有与作为下述热介质循环管线的热介质流通部42连接的流入口41a及流出口41b，使热介质在与密闭容器15之间所形成的间隙54流通。流入口41a设置在收纳容器41的长度方向的一端。流出口41b设置在收纳容器41的长度方向的另一端。间隙54由收纳容器41的内表面与密闭容器15的外表面形成。

热介质流通部42使热介质在收纳容器41的内部与外部之间流通。在本实施方式中，热介质流通部42具有：第1配管42a，连接收纳容器41与燃气涡轮机43；第2配管42b，连接燃气涡轮机43与蒸汽发生器44；第3配管42c，连接蒸汽发生器44与史特林引擎46；第4配管42d，连接史特林引擎46与收纳容器41；泵42e，使热介质从收纳容器41向第1配管42a流出；及热介质流量控制部42f，调整从收纳容器41向第1配管42a流出的热介质的流量。泵42e与热介质流量控制部42f设置在第1配管42a。作为泵42e，例如可以使用金属伸缩泵。

从收纳容器41流出的热介质依次流经第1配管42a、第2配管42b、第3配管42c、第4配管42d，并返回到收纳容器41。因此，热介质流通部42作为供热介质在收纳容器41的内部与外部之间循环的热介质循环管线发挥功能。在收纳容器41的内部由发热装置11加热的热介质流经作为热介质循环管线的热介质流通部42，并依次经由燃气涡轮机43、蒸汽发生器44、史特林引擎46、热电转换器47进行冷却。经冷却的热介质流入收纳容器41，由发热装置11再次加热。也就是说，热利用装置12使在收纳容器41的内部通过发热体14的热而加热的热介质向热介质循环管线排出，并使沿热介质循环管线流通而冷却的热介质导入到收纳容器41的内部。

热介质流量控制部42f基于温度传感器16a检测出的温度，进行热介质的流量的控制。热介质流量控制部42f具有例如可变漏阀作为调整阀。例如，热介质流量控制部42f在通过温度传感器16a检测出的发热体14的温度超过对发热体14的发热来说适当的温度范围的上限温度的情况下，增加热介质的循环流量。通过热介质的循环流量增加而促进发热体14的冷却。另一方面，热介质流量控制部42f在通过温度传感器16a检测出的发热体14的温度小于对发热体14的发热来说适当的温度范围的下限温度的情况下，减少热介质的循环流量。通过热介质的循环流量减少而可以抑制发热体14的冷却。像这样，热介质流量控制部42f通过使热介质的循环流量增减而将发热体14维持为对发热来说适当的温度。

燃气涡轮机43通过从收纳容器41流出的热介质而驱动。供给至燃气涡轮机43的热介质的温度例如优选在600℃以上1500℃以下的范围内。燃气涡轮机43具有压缩机43a与涡轮机43b。压缩机43a与涡轮机43b通过未图示的旋转轴而连结。压缩机43a通过将经发热装置11加热的氦气压缩而生成高温且高压的热介质。涡轮机43b利用通过压缩机43a的热介质而以旋转轴为中心进行旋转。

燃气涡轮机43与发电机48连接。发电机48与燃气涡轮机43的旋转轴连结，通过涡轮机43b旋转而进行发电。

蒸汽发生器44通过从燃气涡轮机43流出的热介质的热而产生蒸汽。蒸汽发生器44具有内部配管44a与热交换部44b。内部配管44a连接第2配管42b与第3配管42c，使热介质流通。热交换部44b由供锅炉水流通的配管形成，在沿该配管流通的锅炉水与沿内部配管44a流通的热介质之间进行热交换。通过该热交换将锅炉水加热而产生蒸汽。

蒸汽发生器44经由蒸汽配管44c及供水配管44d而与蒸汽涡轮机45连接。蒸汽配管44c将利用热交换部44b产生的蒸汽向蒸汽涡轮机45供给。供水配管44d具有未图示的冷凝器与供水泵，将从蒸汽涡轮机45排出的蒸汽利用冷凝器冷却而使之恢复为锅炉水，并将该锅炉水通过供水泵输送到热交换部44b。

蒸汽涡轮机45通过利用蒸汽发生器44产生的蒸汽而驱动。供给至蒸汽涡轮机45的蒸汽的温度例如优选在300℃以上700℃以下的范围内。蒸汽涡轮机45具有未图示的旋转轴，以该旋转轴为中心进行旋转。

蒸汽涡轮机45与发电机49连接。发电机49与蒸汽涡轮机45的旋转轴连结，通过蒸汽涡轮机45旋转而进行发电。

史特林引擎46通过从蒸汽发生器44流出的热介质而驱动。供给至史特林引擎46的热介质的温度例如优选在300℃以上1000℃以下的范围内。在该例中，史特林引擎46是移气型的史特林引擎。史特林引擎46具有汽缸部46a、移气活塞46b、动力活塞46c、流路46d及曲柄部46e。

汽缸部46a形成为筒状，且一端封闭，另一端开口。移气活塞46b配置在汽缸部46a的内部。动力活塞46c在汽缸部46a的内部配置在比移气活塞46b更靠另一端侧。移气活塞46b与动力活塞46c设置成可以在汽缸部46a的轴向上往返移动。

在汽缸部46a的内部设置有由移气活塞46b分隔的膨胀空间52与压缩空间53。膨胀空间52设置在比压缩空间53更靠汽缸部46a的一端侧。在膨胀空间52与压缩空间53封入有工作流体。作为工作流体，可以使用氦气、氢系气体、空气等。在该例中，使用氦气作为工作流体。

流路46d设置在汽缸部46a的外部，连接膨胀空间52与压缩空间53。流路46d使工作流体在膨胀空间52与压缩空间53之间流通。

流路46d具有高温部55、低温部56及再生器57。膨胀空间52的工作流体依次通过高温部55、再生器57、低温部56，并流入压缩空间53。压缩空间53的工作流体依次通过低温部56、再生器57、高温部55，并流入膨胀空间52。

高温部55是用来将工作流体加热的热交换器。在高温部55的外部设置有传热管58。传热管58连接第3配管42c与第4配管42d，使热介质从第3配管42c向第4配管42d流通。通过热介质从第3配管42c向传热管58流动，热介质的热向高温部55传递，将通过高温部55的工作流体加热。

低温部56是用来将工作流体冷却的热交换器。在低温部56的外部设置有冷却管59。冷却管59与未图示的冷却介质供给部连接。冷却管59使从冷却介质供给部供给的冷却介质流通。通过冷却介质沿冷却管59流动，通过低温部56的工作流体的热被冷却介质夺走，而将工作流体冷却。冷却介质例如为水。

再生器57是蓄热用热交换器。再生器57设置在高温部55与低温部56之间。再生器57在工作流体从膨胀空间52向压缩空间53移动时，从已通过高温部55的工作流体接收热并进行蓄积。另外，再生器57在工作流体从压缩空间53向膨胀空间52移动时，对已通过低温部56的工作流体赋予所蓄积的热。

曲柄部46e设置在汽缸部46a的另一端。曲柄部46e例如具有能够旋转地支撑在曲轴箱的曲柄轴、与移气活塞46b连接的杆、与动力活塞46c连接的杆、将各杆与曲柄轴连结的连结部件等，将移气活塞46b与动力活塞46c的往返运动转换为曲柄轴的旋转运动。

史特林引擎46与发电机50连接。发电机50与史特林引擎46的曲柄轴连结，通过曲柄轴旋转而进行发电。

热电转换器47利用赛贝克效应，将沿第4配管42d流通的热介质的热转换为电力。热电转换器47例如通过300℃以下的热介质产生电力。热电转换器47形成为筒状，且以覆盖第4配管42d的外周的方式设置。

热电转换器47具有设置在内表面的热电转换模块47a、及设置在外表面的冷却部47b。热电转换模块47a具有与第4配管42d对向的受热衬底、设置在受热衬底的受热侧电极、与冷却部47b对向的散热衬底、设置在散热衬底的散热侧电极、由p型半导体形成的p型热电元件、由n型半导体形成的n型热电元件等。在该例中，热电转换模块47a中，p型热电元件与n型热电元件交替地排列，邻接的p型热电元件与n型热电元件通过受热侧电极及散热侧电极而电连接。另外，热电转换模块47a针对配置在一端的p型热电元件与配置在另一端的n型热电元件，经由散热侧电极而电连接有引线。冷却部47b例如由供冷却水流通的配管形成。由此，热电转换器47产生与内表面和外表面之间所产生的温度差对应的电力。

利用图2对发热体14的详细结构进行说明。如图2所示，发热体14具有支撑体61与多层膜62。

支撑体61由多孔质体、氢透过膜及质子导电体中的至少任一个形成。在该例中，支撑体61形成为具有正面及背面的板状。多孔质体具有能够使氢系气体通过的尺寸的孔。多孔质体例如由金属、非金属、陶瓷等形成。多孔质体优选由不妨碍氢系气体与多层膜62的反应(以下，称为发热反应)的材料形成。氢透过膜例如由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成。作为氢吸藏金属，可以使用ni、pd、v、nb、ta、ti等。作为氢吸藏合金，可以使用lani5、cacu5、mgzn2、zrni2、zrcr2、tife、tico、mg2ni、mg2cu等。氢透过膜包含具有网状片材的膜。作为质子导电体，可以使用baceo3系(例如ba(ce0.95y0.05)o3-6)、srceo3系(例如sr(ce0.95y0.05)o3-6)、cazro3系(例如cazr0.95y0.05o3-α)、srzro3系(例如srzr0.9y0.1o3-α)、βal2o3、βga2o3等。

多层膜62设置在支撑体61。多层膜62由第1层71与第2层72形成，所述第1层71由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成，所述第2层72由与第1层71不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成。在支撑体61与第1层71及第2层72之间形成下述异种物质界面73。在图2中，多层膜62是在支撑体61的一面(例如正面)依次交替地积层有第1层71与第2层72。第1层71与第2层72分别设为5层。此外，第1层71与第2层72的各层的层数也可以适当变更。多层膜62也可以在支撑体61的正面依次交替地积层有第2层72与第1层71。多层膜62分别具有1层以上的第1层71与第2层72，且异种物质界面73形成1个以上即可。

第1层71例如由ni、pd、cu、mn、cr、fe、mg、co、它们的合金中的任一种形成。形成第1层71的合金优选包含ni、pd、cu、mn、cr、fe、mg、co中的2种以上的合金。作为形成第1层71的合金，也可以使用使添加元素添加在ni、pd、cu、mn、cr、fe、mg、co中所得的合金。

第2层72例如由ni、pd、cu、mn、cr、fe、mg、co、它们的合金、sic中的任一种形成。形成第2层72的合金优选包含ni、pd、cu、mn、cr、fe、mg、co中的2种以上的合金。作为形成第2层72的合金，也可以使用使添加元素添加在ni、pd、cu、mn、cr、fe、mg、co中所得的合金。

作为第1层71与第2层72的组合，将元素的种类表示为“第1层71－第2层72(第2层72－第1层71)”时，优选pd-ni、ni-cu、ni-cr、ni-fe、ni-mg、ni-co。将第2层72设为陶瓷的情况下，“第1层71－第2层72”优选ni-sic。

如图3所示，异种物质界面73使氢原子透过。图3是表示如下情况的概略图，即，在由面心立方结构的氢吸藏金属形成的第1层71及第2层72中，第1层71的金属晶格中的氢原子透过异种物质界面73移动到第2层72的金属晶格中。已知氢较轻，在某物质a与物质b的氢所占的位置(八面体或四面体位置)一边跳跃一边进行量子扩散。因此，发热体14中吸藏的氢在多层膜62的内部一边跳跃一边进行量子扩散。在发热体14，氢通过量子扩散而透过第1层71、异种物质界面73、第2层72。

第1层71的厚度与第2层72的厚度优选分别小于1000nm。如果第1层71与第2层72的各厚度成为1000nm以上，那么氢难以透过多层膜62。另外，通过第1层71与第2层72的各厚度小于1000nm，可以维持不展现块体的特性的纳米结构。第1层71与第2层72的各厚度更优选小于500nm。通过第1层71与第2层72的各厚度小于500nm，可以维持完全不展现块体的特性的纳米结构。

对发热体14的制造方法的一例进行说明。发热体14通过如下步骤而制造，即，准备板状的支撑体61，使用蒸镀装置，使成为第1层71或第2层72的氢吸藏金属或氢吸藏合金为气相状态，通过凝集或吸附而在支撑体61的正面交替地成膜第1层71及第2层72。优选在真空状态下连续地成膜第1层71及第2层72。由此，在第1层71及第2层72之间不形成自然氧化膜，而只形成异种物质界面73。作为蒸镀装置，可以使用利用物理方法使氢吸藏金属或氢吸藏合金蒸镀的物理蒸镀装置。作为物理蒸镀装置，优选溅镀装置、真空蒸镀装置、cvd(chemicalvapordeposition，化学气相沉积)装置。另外，也可以利用电镀法使氢吸藏金属或氢吸藏合金析出到支撑体61的正面而交替地成膜第1层71及第2层72。

如图4所示，发热体14在第1室21侧(高压侧)配置支撑体61，在第2室22侧(低压侧)配置多层膜62。通过第1室21与第2室22之间所产生的氢的压力差而导入到第1室21的氢按照支撑体61、多层膜62的顺序透过发热体14的内部，并向第2室22移动。发热体14是在氢透过多层膜62时，即通过氢向多层膜62的吸藏与氢从多层膜62的释放而产生过剩热。此外，发热体14也可以将支撑体61配置在第2室22侧(低压侧)，且将多层膜62配置在第1室21侧(高压侧)。

发热体14由于使用氢而发热，所以不产生二氧化碳等温室效应气体。另外，使用的氢由于可以利用水生成，所以廉价。进而，发热体14的发热不同于核分裂反应，不存在连锁反应，因此，被认为是安全的。因此，热利用系统10及发热装置11利用发热体14作为热能源，所以可以廉价、清洁且安全地供给能源。

本发明并不限定于所述第1实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当变更。以下，对第1实施方式的变化例进行说明。在变化例的附图及说明中，对与所述第1实施方式相同或同等的构成要素及部件标注相同符号。适当省略与所述第1实施方式重复的说明，对与所述第1实施方式不同的构成重点进行说明。

[第1变化例]

如图5所示，发热装置11使用在支撑体61的两面设置有多层膜62的发热体74而代替只在支撑体61的正面设置有多层膜62的发热体14。发热体74通过氢的吸藏与释放而产生过剩热。通过使用发热体74而可以谋求过剩热的高输出化。

[第2变化例]

发热装置11具备图6所示的发热体75代替发热体14。如图6所示，发热体75的多层膜62除了具有第1层71与第2层72以外，还具有第3层77。第3层77由与第1层71及第2层72不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成。第3层77的厚度优选小于1000nm。在图6中，第1层71、第2层72及第3层77是按照第1层71、第2层72、第1层71、第3层77的顺序积层在支撑体61的正面。此外，第1层71、第2层72及第3层77也可以按照第1层71、第3层77、第1层71、第2层72的顺序积层在支撑体61的正面。也就是说，多层膜62设为在第2层72与第3层77之间设置有第1层71的积层结构。多层膜62只要具有1层以上的第3层77即可。形成在第1层71与第3层77之间的异种物质界面78与异种物质界面73同样地，使氢原子透过。

第3层77例如由ni、pd、cu、cr、fe、mg、co、它们的合金、sic、cao、y2o3、tic、lab6、sro、bao中的任一种形成。形成第3层77的合金优选包含ni、pd、cu、cr、fe、mg、co中的2种以上的合金。作为形成第3层77的合金，也可以使用使添加元素添加在ni、pd、cu、cr、fe、mg、co中所得的合金。

尤其是，第3层77优选由cao、y2o3、tic、lab6、sro、bao中的任一种形成。具有由cao、y2o3、tic、lab6、sro、bao的任一种形成的第3层77的发热体75是氢的吸藏量增加，透过异种物质界面73及异种物质界面78的氢的量增加，可以谋求过剩热的高输出化。由cao、y2o3、tic、lab6、sro、bao的任一种形成的第3层77优选厚度为10nm以下。由此，多层膜62使氢原子容易透过。由cao、y2o3、tic、lab6、sro、bao的任一种形成的第3层77也可以不形成为完全的膜状，而形成为岛状。另外，第1层71及第3层77优选在真空状态下连续地成膜。由此，在第1层71及第3层77之间不形成自然氧化膜，而只形成异种物质界面78。

作为第1层71、第2层72及第3层77的组合，将元素的种类表示为“第1层71－第3层77－第2层72”时，优选pd-cao-ni、pd-y2o3-ni、pd-tic-ni、pd-lab6-ni、ni-cao-cu、ni-y2o3-cu、ni-tic-cu、ni-lab6-cu、ni-co-cu、ni-cao-cr、ni-y2o3-cr、ni-tic-cr、ni-lab6-cr、ni-cao-fe、ni-y2o3-fe、ni-tic-fe、ni-lab6-fe、ni-cr-fe、ni-cao-mg、ni-y2o3-mg、ni-tic-mg、ni-lab6-mg、ni-cao-co、ni-y2o3-co、ni-tic-co、ni-lab6-co、ni-cao-sic、ni-y2o3-sic、ni-tic-sic、ni-lab6-sic。

[第3变化例]

发热装置11具备图7所示的发热体80代替发热体14。如图7所示，发热体80的多层膜62除了具有第1层71、第2层72及第3层77以外，还具有第4层82。第4层82由与第1层71、第2层72及第3层77不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成。第4层82的厚度优选小于1000nm。在图7中，第1层71、第2层72、第3层77及第4层82是按照第1层71、第2层72、第1层71、第3层77、第1层71、第4层82的顺序积层在支撑体61的正面。此外，第1层71、第2层72、第3层77及第4层82也可以按照第1层71、第4层82、第1层71、第3层77、第1层71、第2层72的顺序积层在支撑体61的正面。也就是说，多层膜62设为将第2层72、第3层77、第4层82按照任意的顺序积层且在第2层72、第3层77、第4层82各自之间设置有第1层71的积层结构。多层膜62只要具有1层以上的第4层82即可。形成在第1层71与第4层82之间的异种物质界面83与异种物质界面73及异种物质界面78同样地，使氢原子透过。

第4层82例如由ni、pd、cu、cr、fe、mg、co、它们的合金、sic、cao、y2o3、tic、lab6、sro、bao中的任一种形成。形成第4层82的合金优选包含ni、pd、cu、cr、fe、mg、co中的2种以上的合金。作为形成第4层82的合金，也可以使用使添加元素添加在ni、pd、cu、cr、fe、mg、co中所得的合金。

尤其是，第4层82优选由cao、y2o3、tic、lab6、sro、bao中的任一种形成。具有由cao、y2o3、tic、lab6、sro、bao中的任一种形成的第4层82的发热体80是氢的吸藏量增加，透过异种物质界面73、异种物质界面78及异种物质界面83的氢的量增加，可以谋求过剩热的高输出化。由cao、y2o3、tic、lab6、sro、bao中的任一种形成的第4层82优选厚度为10nm以下。由此，多层膜62使氢原子容易透过。由cao、y2o3、tic、lab6、sro、bao中的任一种形成的第4层82也可以不形成为完全的膜状，而形成为岛状。另外，第1层71及第4层82优选在真空状态下连续地成膜。由此，在第1层71及第4层82之间不形成自然氧化膜，而只形成异种物质界面83。

作为第1层71、第2层72、第3层77及第4层82的组合，将元素的种类表示为“第1层71－第4层82－第3层77－第2层72”时，优选ni-cao-cr-fe、ni-y2o3-cr-fe、ni-tic-cr-fe、ni-lab6-cr-fe。

此外，多层膜62的构成、例如各层的厚度的比率、各层的层数、材料也可以根据使用的温度而适当变更。以下，对“多层膜的各层的厚度的比率与过剩热的关系”、“多层膜的积层数与过剩热的关系”及“多层膜的材料与过剩热的关系”进行说明，然后对与温度对应的多层膜62的构成的一例进行说明。

“多层膜的各层的厚度的比率与过剩热的关系”、“多层膜的积层数与过剩热的关系”及“多层膜的材料与过剩热的关系”是通过准备实验用发热装置(未图示)，使用该实验用发热装置进行发热体是否产生过剩热的实验而调查。实验用发热装置具备密闭容器、配置在密闭容器的内部的2个发热体、及将各发热体加热的加热器。发热体形成为板状。加热器是形成为板状的陶瓷加热器，内置热电偶。加热器设置在2个发热体之间。密闭容器连接于氢系气体供给路径与排气路径。氢系气体供给路径将贮存有氢系气体的储气瓶与密闭容器连接。在氢系气体供给路径中设置有用来调整将储气瓶中贮存的氢系气体供给至密闭容器的供给量的调整阀等。排气路径将用来对密闭容器的内部进行真空排气的干泵与密闭容器连接。在排气路径中设置有用来调整气体的排气量的调整阀等。

实验用发热装置通过交替地反复进行氢吸藏步骤与氢释放步骤，而从发热体产生过剩热。也就是说，实验用发热装置通过进行氢吸藏步骤而使氢吸藏在发热体14，然后，通过进行氢释放步骤而使发热体14中吸藏的氢释放。在氢吸藏步骤中，向密闭容器的内部供给氢系气体。在氢释放步骤中，进行密闭容器的内部的真空排气与发热体的加热。

对“多层膜的各层的厚度的比率与过剩热的关系”进行说明。使用具有包含ni的支撑体61、及由包含cu的第1层71与包含ni的第2层72形成的多层膜62的发热体14，调查第1层71与第2层72的厚度的比率与过剩热的关系。以下，将多层膜62的各层的厚度的比率记载为ni∶cu。

制作除了ni∶cu以外以相同条件形成多层膜62的8种发热体14，并设为实验例1～8。此外，多层膜62只设置在支撑体61的正面。实验例1～8的各发热体14的ni∶cu是7∶1、14∶1、4.33∶1、3∶1、5∶1、8∶1、6∶1、6.5∶1。在实验例1～8的各发热体14中，多层膜62是重复地设置有第1层71与第2层72的积层构成。实验例1～8的各发热体14将多层膜62的积层构成的数量(以下，称为多层膜的积层数)设为5。实验例1～8的各发热体14将多层膜62整体的厚度设为大致相同。

将实验例1～8的发热体14设置在实验用发热装置的密闭容器的内部，交替地反复进行氢吸藏步骤与氢释放步骤。作为氢系气体，使用氕气(沼田氧公司制造二级纯度99.999vol％以上)。在氢吸藏步骤中，将氢系气体以50pa左右供给至密闭容器的内部。使氢吸藏在发热体14的时间设为64小时左右。此外，在氢吸藏步骤之前，预先通过加热器将密闭容器的内部在200℃以上烘烤36小时左右，将附着在发热体14的表面的水等去除。在氢释放步骤中，将加热器的输入电力隔着氢吸藏步骤设为9w、18w、27w。并且，通过内置在加热器的热电偶，测定各氢释放步骤时的发热体14的温度。将其结果表示在图8中。图8是对测定所得的数据利用指定方法进行拟合所得的曲线图。在图8中，在横轴表示加热器温度，在纵轴表示过剩热的电力。加热器温度是指定的输入电力下的发热体14的温度。在图8中，将实验例1记述为“ni∶cu＝7∶1”，将实验例2记述为“ni∶cu＝14∶1”，将实验例3记述为“ni∶cu＝4.33∶1”，将实验例4记述为“ni∶cu＝3∶1”，将实验例5记述为“ni∶cu＝5∶1”，将实验例6记述为“ni∶cu＝8∶1”，将实验例7记述为“ni∶cu＝6∶1”，将实验例8记述为“ni∶cu＝6.5∶1”。

根据图8可以确认在实验例1～8的所有发热体14中均产生过剩热。在加热器温度为700℃以上时将实验例1～8的发热体14加以比较可知，实验例1产生最大的过剩热。实验例3的发热体与实验例1、2、4～8的发热体14相比可知，加热器温度在300℃以上1000℃以下的较大范围内时产生过剩热。可知多层膜62的ni∶cu为3∶1～8∶1的实验例1、3～8的发热体14是加热器温度越高，那么过剩热越是增大。可知多层膜62的ni∶cu为14∶1的实验例2的发热体14是加热器温度在800℃以上时过剩热减少。认为像这样过剩热相对于ni与cu的比率不单纯地增加是由多层膜62中的氢的量子效应所引起。

接下来，对“多层膜的积层数与过剩热的关系”进行说明。使用具有包含ni的支撑体61、及由包含cu的第1层71与包含ni的第2层72形成的多层膜62的发热体14，调查多层膜62的积层数与过剩热的关系。

制作具有与实验例1的发热体14相比除了积层数以外以相同条件制造的多层膜62的8种发热体14，并设为实验例9～16。实验例1、9～16的各发热体14的多层膜62的积层数是5、3、7、6、8、9、12、4、2。

将实验例1、9～16的各发热体14设置在实验用发热装置的密闭容器的内部。实验用发热装置与调查所述“多层膜的各层的厚度的比率与过剩热的关系”所使用的装置相同。在实验用发热装置中，利用与所述“多层膜的各层的厚度的比率与过剩热的关系”同样的方法，测定氢释放步骤时的发热体14的温度。将其结果表示在图9中。图9是对测定所得的数据利用指定方法进行拟合所得的曲线图。在图9中，在横轴表示加热器温度，在纵轴表示过剩热的电力。在图9中，根据各层的厚度，将实验例1记述为“ni0.875cu0.1255层”，将实验例9记述为“ni0.875cu0.1253层”，将实验例10记述为“ni0.875cu0.1257层”，将实验例11记述为“ni0.875cu0.1256层”，将实验例12记述为“ni0.875cu0.1258层”，将实验例13记述为“ni0.875cu0.1259层”，将实验例14记述为“ni0.875cu0.12512层”，将实验例15记述为“ni0.875cu0.1254层”，将实验例16记述为“ni0.875cu0.1252层”。

根据图9可以确认在实验例1、9～16的所有发热体14中均产生过剩热。在加热器温度为840℃以上时将实验例1、9～16的发热体14加以比较可知，过剩热是多层膜62的积层数为6的实验例11最大，多层膜62的积层数为8的实验例12最小。认为像这样过剩热相对于多层膜62的积层数不单纯地增加的原因在于，作为多层膜62中的氢的波动的行为的波长为纳米级，与多层膜62产生干涉。

接下来，对“多层膜的材料与过剩热的关系”进行说明。使用具有由包含ni的第1层71、包含cu的第2层72及包含与第1层71及第2层72不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷的第3层77形成的多层膜62的发热体75，调查形成第3层77的材料的种类与过剩热的关系。

制作除了形成第3层77的材料的种类以外以相同条件形成多层膜62的9种发热体75，并设为实验例17～25。在实验例17～25的各发热体75中，形成第3层77的材料的种类是cao、sic、y2o3、tic、co、lab6、zrc、tib2、caozro。

将实验例17～25的各发热体75设置在实验用发热装置的密闭容器的内部。实验用发热装置与调查所述“多层膜的各层的厚度的比率与过剩热的关系”所使用的装置相同。在实验用发热装置中，利用与所述“多层膜的各层的厚度的比率与过剩热的关系”同样的方法，测定氢释放步骤时的发热体75的温度。将其结果表示在图10中。图10是对测定所得的数据利用指定方法进行拟合所得的曲线图。在图10中，在横轴表示加热器温度，在纵轴表示过剩热的电力。在图10中，根据各层的厚度，将实验例17记述为“ni0.793cao0.113cu0.094”，将实验例18记述为“ni0.793sic0.113cu0.094”，将实验例19记述为“ni0.793y2o30.113cu0.094”，将实验例20记述为“ni0.793tic0.113cu0.094”，将实验例21记述为“ni0.793co0.113cu0.094”，将实验例22记述为“ni0.793lab60.113cu0.094”，将实验例23记述为“ni0.793zrc0.113cu0.094”，将实验例24记述为“ni0.793tib20.113cu0.094”，将实验例25记述为“ni0.793caozro0.113cu0.094”。

根据图10可以确认在实验例17～25的所有发热体75中均产生过剩热。尤其是，形成第3层77的材料为cao的实验例17、为tic的实验例20、为lab6的实验例22与其它实验例18、19、21、23～25相比可知，加热器温度在400℃以上1000℃以下的较大范围内时过剩热大致线性地增大。实验例17、20、22的形成第3层77的材料与其它实验例18、19、21、23～25的材料相比，功函数较小。据此可知，形成第3层77的材料的种类优选功函数较小的材料。根据这些结果，多层膜62内的电子密度有可能有助于发热反应。

对与发热体14的温度对应的多层膜62的构成的一例进行说明。如果对发热体14考虑所述“多层膜的各层的厚度的比率与过剩热的关系”，那么在发热体14的温度为低温(例如50℃以上500℃以下的范围内)时，优选多层膜62的各层的厚度的比率在2∶1以上5∶1以下的范围内。在发热体14的温度为中温(例如500℃以上800℃以下的范围内)时，优选多层膜62的各层的厚度的比率在5∶1以上6∶1以下的范围内。在发热体14的温度为高温(例如800℃以上1500℃以下的范围内)时，优选多层膜62的各层的厚度的比率在6∶1以上12∶1以下的范围内。

如果考虑所述“多层膜的积层数与过剩热的关系”，那么在发热体14的温度为低温、中温、高温的任一种的情况下，优选多层膜62的第1层71在2层以上18层以下的范围内，且第2层72在2层以上18层以下的范围内。

如果对发热体75考虑所述“多层膜的材料与过剩热的关系”，那么在发热体75的温度为低温的情况下，优选第1层71为ni，第2层72为cu，且第3层77为y2o3。在发热体75的温度为中温的情况下，优选第1层71为ni，第2层72为cu，且第3层77为tic。在发热体75的温度为高温的情况下，优选第1层71为ni，第2层72为cu，且第3层77为cao或lab6。

[第4变化例]

图11是形成为一端开口且另一端封闭的有底筒状的发热体90的剖视图。发热体90具有支撑体91与多层膜92。支撑体91由多孔质体、氢透过膜及质子导电体中的至少任一个形成。多层膜92具有：第1层(未图示)，由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成，且厚度小于1000nm；及第2层(未图示)，由与第1层不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成，且厚度小于1000nm。此外，在图11中，发热体90形成为有底圆筒状，但也可以形成为有底角筒状。

对发热体90的制造方法的一例进行说明。发热体90是准备形成为有底筒状的支撑体91，使用湿式成膜法在支撑体91形成多层膜92。在该例中，在支撑体91的外表面形成多层膜92。由此，形成有底筒状的发热体90。作为湿式成膜法，可以使用旋转涂布法、喷涂法、浸渍法等。另外，多层膜92既可以使用ald法(atomiclayerdeposition，原子层沉积)而形成，也可以使用具备使支撑体91旋转的旋转机构的溅镀装置，一边使支撑体91旋转，一边在支撑体91形成多层膜92。此外，多层膜92不限于只设置在支撑体91的外表面的情况，也可以只设置在支撑体91的内表面或设置在支撑体91的两面。

如图12所示，热利用系统95具备发热装置96与热利用装置12。发热装置96与所述实施方式的发热装置11的不同之处在于具备发热体90代替发热体14。发热体90使用安装管97而安装在密闭容器15。虽然在图12中省略，但热利用系统95具备检测发热体90的温度的温度传感器、对加热器16b输入电力的电源、作为基于温度传感器检测出的温度进行加热器16b的输出的控制的输出控制部的控制部等。温度传感器例如设置在发热体90的外表面。

安装管97例如由不锈钢等形成。安装管97贯通密闭容器15，一端配置在收纳容器41的内表面与密闭容器15的外表面之间所形成的间隙54，且另一端配置在密闭容器15的内部。安装管97的一端与氢循环管线17的导入管线29连接。在安装管97的另一端设置有发热体90。

在第4变化例中，第1室21由发热体90的内表面形成。第2室22由密闭容器15的内表面与发热体90的外表面形成。因此，发热体90是在第1室21侧(高压侧)配置支撑体91，在第2室22侧(低压侧)配置多层膜92(参照图11)。通过第1室21与第2室22之间产生的压力差而导入到第1室21的氢按照支撑体91、多层膜92的顺序透过发热体90的内部，并向第2室22移动。也就是说，氢从发热体90的内表面朝向外表面透过。由此，发热体90在氢从多层膜92释放时产生过剩热。因此，热利用系统95具有与所述实施方式的热利用系统10同样的作用效果。

此外，热利用系统95也可以具备图13所示的发热体98代替发热体90。发热体98与发热体90的不同之处在于具有形成为柱状的支撑体99。支撑体99与支撑体61同样地，由多孔质体、氢透过膜及质子导电体中的至少任一个形成。支撑体99能够使氢系气体通过并且使发热体98的机械强度提高。此外，在图13中，支撑体99形成为圆柱状，但也可以形成为角柱状。

[第5变化例]

如图14所示，热利用系统100具备发热装置101与热利用装置12。发热装置101与所述实施方式的发热装置11的不同之处在于具有氢循环管线102代替氢循环管线17。

氢循环管线102具有缓冲罐28、导入管线29、回收管线103及过滤器31。回收管线103连接第2室22的回收口24与缓冲罐28，将经由发热体14从第1室21向第2室22透过的氢系气体回收并送回到缓冲罐28。另外，回收管线103具有循环泵33。

回收管线103穿过收纳容器41的内表面与密闭容器15的外表面之间所形成的间隙54。具体来说，回收管线103具有在间隙54在与密闭容器15的长度方向平行的方向上延伸的部分。配置在间隙54的回收管线103的一部分配置在通过发热体14的热而加热的热介质中。在密闭容器15的内部通过发热体14的热而加热的氢系气体流入回收管线103。流入回收管线103的氢系气体在沿回收管线103中配置在热介质中的一部分流通时被热介质夺取热，而以冷却状态返回到缓冲罐28。也就是说，回收管线103使被沿间隙54流通的热介质夺取热的氢系气体返回到缓冲罐28。

如上所述，热利用系统100中，不仅发热体14的热移动到热介质，而且透过发热体14被加热的氢系气体的热也移动到热介质，因此能源效率优异。

[第6变化例]

如图15所示，热利用系统105具备发热装置106与热利用装置12。发热装置106与所述第5变化例的发热装置101的不同之处在于具备发热体90代替发热体14。

热利用系统105与所述第5变化例的热利用系统100同样地，不仅发热体90的热移动到热介质，而且透过发热体90被加热的氢系气体的热也移动到热介质，因此能源效率优异。

[第7变化例]

如图16所示，热利用系统110具备发热装置111与热利用装置12。发热装置111与所述实施方式的发热装置11的不同之处在于具有氢循环管线112代替氢循环管线17。

氢循环管线112具有缓冲罐28、导入管线113、回收管线30及过滤器31。导入管线113连接缓冲罐28与第1室21的导入口23，将缓冲罐28中贮存的氢系气体向第1室21导入。导入管线113具有压力调整阀32。

导入管线113穿过收纳容器41的内表面与密闭容器15的外表面之间所形成的间隙54。具体来说，导入管线113具有在间隙54在与密闭容器15的长度方向平行的方向上延伸的部分。配置在间隙54的导入管线113的一部分配置在通过发热体14的热而加热的热介质中。从缓冲罐28输送的氢系气体在沿导入管线113中配置在热介质中的一部分流通时由热介质加热。因此，经预热的氢系气体导入到第1室21。也就是说，导入管线113将已由沿间隙54流通的热介质预热的氢系气体导入到第1室21。

如上所述，热利用系统110将氢系气体预热，因此，可以抑制发热体14的温度变化，而更确实地维持发热体14的温度。

[第8变化例]

如图17所示，热利用系统115具备发热装置116与热利用装置12。发热装置116与所述第7变化例的发热装置111的不同之处在于具备发热体90代替发热体14。

热利用系统115与所述第7变化例的热利用系统110同样地，将氢系气体预热，因此，可以抑制发热体90的温度变化，而更确实地维持发热体90的温度。

[第9变化例]

如图18所示，热利用系统120具备发热装置121与热利用装置122。发热装置121与所述实施方式的发热装置11的不同之处在于具有密闭容器123代替密闭容器15。热利用装置122与所述实施方式的热利用装置12的不同之处在于不具有收纳容器41而具有热介质流通部124代替热介质流通部42。

密闭容器123是中空容器，在内部收容发热体14。密闭容器123由隔热材料51覆盖。在密闭容器123设置有用来安装发热体14的安装管125。

安装管125例如由不锈钢等形成。安装管125贯通密闭容器123，一端配置在密闭容器123的外部，且另一端配置在密闭容器123的内部。在该例中，安装管125的一端配置在隔热材料51内。安装管125的一端与氢循环管线17的导入管线29连接。在安装管125的另一端设置有发热体14。在安装管125的外周卷绕有温度调节部(未图示)的加热器16b。

密闭容器123具有由安装管125与发热体14分隔的第1室126及第2室127。第1室126由发热体14的正面与安装管125的内表面形成。第1室126具有与导入管线29连接的导入口23。第2室127由密闭容器123的内表面、发热体14的背面及安装管125的外表面形成。第2室127具有与回收管线30连接的回收口24。在图18中，回收口24设置在密闭容器123的长度方向的大致中央的位置。第1室126通过导入氢系气体而升压。第2室127通过排出氢系气体而减压。由此，第1室126的氢的压力高于第2室127的氢的压力。第1室126与第2室127的氢的压力互不相同。因此，密闭容器123的内部设为在发热体14的两侧产生压力差的状态。

热介质流通部124具有连接第1配管42a与第4配管42d的第5配管128。此外，虽然在图18中省略，但热介质流通部124与热介质流通部42同样地，具有第2配管42b、第3配管42c、泵42e及热介质流量控制部42f。热介质流通部124通过利用第5配管128将第1配管42a与第4配管42d连接，而作为热介质循环管线发挥功能。

第5配管128是沿着密闭容器123的外周设置的传热管。沿第5配管128流通的热介质通过设置在密闭容器123的内部的发热体14的热而加热。也就是说，作为热介质循环管线的热介质流通部124通过与发热体14的热交换将沿第5配管128流通的热介质加热。

热利用装置122具有设置在回收管线30的第1热交换器129。第1热交换器129与通过发热体14的热而加热并沿回收管线30流通的氢系气体之间进行热交换。第1热交换器129例如由供水流通的配管形成，将水与氢系气体进行热交换。沿配管流通的水通过沿回收管线30流通的氢系气体的热而加热，作为温水或蒸汽以供暖等各种用途加以利用。也就是说，透过发热体14的氢系气体具有作为通过发热体14加热的热介质的功能，用作用来获得热能的热源。此外，热利用装置122也可以通过设置热电转换器47代替第1热交换器129，而将沿回收管线30流通的氢系气体的热转换为电力。

如上所述，热利用系统120通过具有沿着密闭容器123的外周设置的作为传热管的第5配管128，而发热体14的热移动到沿第5配管128流通的热介质，因此，具有与所述实施方式的热利用系统10同样的作用效果。

热利用系统120通过具有第1热交换器129而将热介质用作热源，除此以外，将通过发热体14的热而加热的氢系气体用作热源，因此，能源效率优异。

[第10变化例]

如图19所示，热利用系统130具备发热装置131与热利用装置122。发热装置131与所述第9变化例的发热装置121的不同之处在于具备发热体90代替发热体14。

热利用系统130通过具有沿着密闭容器123的外周设置的作为传热管的第5配管128，而发热体90的热移动到沿第5配管128流通的热介质，因此，具有与所述实施方式的热利用系统10同样的作用效果。

热利用系统130通过具有第1热交换器129而将热介质用作热源，除此以外，将通过发热体90的热而加热的氢系气体用作热源，因此，能源效率优异。

[第11变化例]

如图20所示，热利用系统135具备发热装置136与热利用装置12。发热装置136的温度调节部(未图示)的加热器137的配置与所述实施方式的发热装置11不同。温度调节部(未图示)由温度传感器16a、加热器137及作为输出控制部的控制部18所形成。

加热器137设置在导入管线29，通过将沿导入管线29流通的氢系气体加热而将发热体14加热。加热器137与电源26电连接，通过从电源26输入电力而发热。电源26由控制部18控制输入电力。控制部18通过基于温度传感器16a检测出的温度调节对加热器137的输入电力，而将发热体14维持为对发热来说适当的温度。

热利用系统135通过具有设置在导入管线29的加热器137，可以利用经加热的氢系气体将发热体14加热而将发热体14维持为对发热来说适当的温度，因此，具有与所述实施方式的热利用系统10同样的作用效果。

[第12变化例]

如图21所示，热利用系统140具备发热装置141与热利用装置12。发热装置141与所述第11变化例的发热装置136的不同之处在于具备发热体90代替发热体14。温度传感器16a例如设置在发热体90的外表面。在图21中，温度传感器16a设置在发热体90的另一端，但也可以设置在发热体90的一端，还可以适当设置在发热体90的一端与另一端之间。

热利用系统140通过具有设置在导入管线29的加热器137，可以利用经加热的氢系气体将发热体90加热而将发热体90维持为对发热来说适当的温度，因此，具有与所述实施方式的热利用系统10同样的作用效果。

[第13变化例]

如图22所示，热利用系统145具备发热装置146与热利用装置147。发热装置146在导入管线29设置加热器137，且在密闭容器15的内部配置有喷嘴部148。

喷嘴部148设置在导入口23与发热体14之间。喷嘴部148经由导入口23与导入管线29连接。喷嘴部148将沿导入管线29流通并通过过滤器31去除杂质后的氢系气体从设置在喷嘴前端的喷射口喷射。喷嘴前端与发热体14的正面之间的距离例如设为1～2cm。喷嘴前端的方向设为相对于发热体14的正面垂直的方向。由此，喷嘴部148向作为发热体14的一面的正面整个区域喷射氢系气体。此外，喷嘴前端与发热体14的正面之间的距离或喷嘴前端的方向优选设为从喷嘴前端喷出的氢系气体吹送到发热体14的正面整个区域的距离或方向。

热利用装置147具有第1热交换器129、非透过气体回收管线149及第2热交换器150。省略第1热交换器129的说明，对非透过气体回收管线149与第2热交换器150进行说明。

非透过气体回收管线149与设置在第1室21的非透过气体回收口151连接，将导入到第1室21的氢系气体中没有透过发热体14的非透过气体回收。非透过气体回收管线149与缓冲罐28连接，使所回收的非透过气体返回到缓冲罐28。非透过气体回收口151与导入口23并排设置。

导入到第1室21的氢系气体通过发热体14的热而加热。经加热的氢系气体的一部分透过发热体14，并被回收管线30回收。回收到回收管线30的氢系气体与第1热交换器129之间进行热交换，并经由缓冲罐154、压力调整阀32而返回到缓冲罐28。

导入到第1室21并通过发热体14的热而加热的氢系气体中，没有透过发热体14的其余一部分作为非透过气体被非透过气体回收管线149回收。非透过气体沿非透过气体回收管线149流通而返回到缓冲罐28，并沿导入管线29流通，作为氢系气体再次导入到第1室21。也就是说，非透过气体回收管线149连接第1室21与导入管线29，将从导入管线29导入到第1室21的氢系气体中没有透过发热体14的非透过气体回收并送回到导入管线29。

非透过气体回收管线149具有非透过气体流量控制部152与循环泵153。非透过气体流量控制部152具有例如可变漏阀作为调整阀。非透过气体流量控制部152基于温度传感器16a检测出的温度进行非透过气体的流量的控制。例如，非透过气体流量控制部152在通过温度传感器16a检测出的发热体14的温度超过对发热体14的发热来说适当的温度范围的上限温度的情况下，增加非透过气体的循环流量。非透过气体流量控制部152在通过温度传感器16a检测出的发热体14的温度小于对发热体14的发热来说适当的温度范围的下限温度的情况下，减少非透过气体的流量。像这样，非透过气体流量控制部152通过使非透过气体的循环流量增减而将发热体14维持为对发热来说适当的温度。

循环泵153将第1室21的非透过气体从非透过气体回收口151回收并送回到缓冲罐28。作为循环泵153，例如使用金属伸缩泵。循环泵153与控制部18电连接。

第2热交换器150设置在非透过气体回收管线149，与通过发热体14的热而加热的非透过气体之间进行热交换。第2热交换器150例如与第1热交换器129同样地，由供水流通的配管形成，将水与氢系气体进行热交换。沿配管流通的水通过沿非透过气体回收管线149流通的非透过气体的热而加热，作为温水或蒸汽以供暖等各种用途加以利用。也就是说，没有透过发热体14的非透过气体具有作为通过发热体14加热的热介质的功能，用作用来获得热能的热源。也可以通过设置热电转换器47代替第2热交换器150而将氢系气体的热转换为电力。

热利用系统145通过具有非透过气体回收管线149而将利用发热体14的热而加热的非透过气体用作热源，因此，具有与所述实施方式的热利用系统10同样的作用效果。尤其是，热利用系统145通过具有第1热交换器129与第2热交换器150而将已透过发热体14的氢系气体与没有透过发热体14的非透过气体用作热源，因此，能源效率优异。

热利用系统145通过具有喷嘴部148而将去除杂质后的氢系气体直接吹送到发热体14的正面。由此，在热利用系统145，发热体14的正面及周边的杂质被吹散，且发热体14的正面配置在利用过滤器31去除杂质后的清新的氢系气体所形成的氛围下，因此，可以谋求过剩热的高输出化。

[第14变化例]

如图23所示，热利用系统155具备发热装置156与热利用装置147。发热装置156具备发热体90代替发热体14，且在密闭容器15的内部配置有喷嘴部158。在该例中，导入口23与非透过气体回收口151并排设置在安装管97。

喷嘴部158设置在导入口23与发热体90之间，一端与导入口23连接，且另一端延伸到发热体90的另一端。喷嘴部158经由导入口23与导入管线29连接。

如图24所示，喷嘴部158具有沿发热体90的轴向排列的多个喷射口159。喷嘴部158从多个喷射口159向发热体90的内表面整个区域喷射氢系气体。多个喷射口159优选等间隔地排列。通过将多个喷射口159等间隔地排列，而向发热体90的内表面整个区域均匀地喷射氢系气体。喷射口159的数量或直径可以适当变更。

热利用系统155通过具有非透过气体回收管线149而将通过发热体90的热而加热的非透过气体用作热源，因此，具有与所述实施方式的热利用系统10同样的作用效果。尤其是，热利用系统155通过具有第1热交换器129与第2热交换器150而将已透过发热体90的氢系气体与没有透过发热体90的非透过气体用作热源，因此，能源效率优异。

热利用系统155通过具有喷嘴部158，而发热体90的内表面及周边的杂质被吹散，且发热体90的内部设为利用过滤器31去除杂质后的清新的氢系气体所形成的氛围，因此，可以谋求过剩热的高输出化。

[第15变化例]

图25是两端开口的筒状的发热体160的剖视图。发热体160具有支撑体161与多层膜162。支撑体161由多孔质体、氢透过膜及质子导电体中的至少任一个形成。多层膜162具有：第1层(未图示)，由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成，且厚度小于1000nm；及第2层(未图示)，由与第1层不同的氢吸藏金属、氢吸藏合金或陶瓷形成，且厚度小于1000nm。发热体160的制造方法除了具备两端开口的筒状的支撑体161以外，与发热体90的制造方法相同，因此省略说明。此外，在图25中，发热体160形成为两端开口的圆筒状，但也可以形成为两端开口的角筒状。

如图26所示，热利用系统165具备发热装置166与热利用装置147。发热装置166与所述第14变化例的发热装置156的不同之处在于具备发热体160代替发热体90。

发热体160在两端设置有安装管97。设置在发热体160的一端的安装管97与导入管线29连接。设置在发热体160的另一端的安装管97与非透过气体回收管线149连接。也就是说，发热体160的一端与导入管线29连接，另一端与非透过气体回收管线149连接。因此，热利用系统165具有与所述第14变化例的热利用系统155同样的作用效果。

[第16变化例]

在所述实施方式及所述各变化例中，通过氢循环管线将氢系气体导入到第1室并从第2室回收氢系气体，由此，在第1室与第2室之间产生氢的压力差，但在第16变化例中，代替使用氢循环管线，而使用氢吸藏金属或氢吸藏合金，利用氢的吸藏及释放在第1室与第2室之间产生氢的压力差。

如图27所示，热利用系统170具备发热装置171与热利用装置122。发热装置171具备发热体14、密闭容器173、第1氢吸藏释放部174、第2氢吸藏释放部175、第1温度传感器176、第2温度传感器177、第1加热器178、第2加热器179、第1压力计180、第2压力计181及氢压力控制部182。对发热体14省略说明。此外，热利用系统170还具备未图示的作为输出控制部的控制部。由该作为输出控制部的控制部、第1温度传感器176、第2温度传感器177、第1加热器178及第2加热器179形成温度调节部(未图示)。温度调节部调节发热体14的温度并维持为对发热来说适当的温度。

密闭容器173具有由发热体14分隔的第1室184及第2室185。第1室184与第2室185通过利用下述氢压力控制部182进行切换控制而氢的压力不同。第1室184由发热体14的正面与密闭容器173的内表面形成。第2室185由发热体14的背面与密闭容器173的内表面形成。虽然在图27中没有图示，但在密闭容器173例如连接有用来在热利用系统170的作动时将氢系气体导入的导入管线、及用来在热利用系统170的停止时将氢系气体排出的排气管线等。

第1氢吸藏释放部174设置在第1室184。第1氢吸藏释放部174由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成。第1氢吸藏释放部174进行氢的吸藏及释放。第1氢吸藏释放部174的氢的吸藏及释放通过下述氢压力控制部182依次切换。

第2氢吸藏释放部175设置在第2室185。第2氢吸藏释放部175由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成。第2氢吸藏释放部175进行氢的吸藏及释放。第2氢吸藏释放部175的氢的吸藏及释放通过下述氢压力控制部182依次切换。

第1温度传感器176设置在第1氢吸藏释放部174，检测第1氢吸藏释放部174的温度。第2温度传感器177设置在第2氢吸藏释放部175，检测第2氢吸藏释放部175的温度。

第1加热器178设置在第1氢吸藏释放部174，将第1氢吸藏释放部174加热。第1加热器178与电源187电连接，通过从电源187输入电力而发热。第2加热器179设置在第2氢吸藏释放部175，将第2氢吸藏释放部175加热。第2加热器179与电源188电连接，通过从电源188输入电力而发热。

第1压力计180设置在第1室184的内部，检测第1室184的氢的压力。第2压力计181设置在第2室185的内部，检测第2室185的氢的压力。

氢压力控制部182与第1温度传感器176、第2温度传感器177、第1压力计180、第2压力计181、电源187及电源188电连接。

氢压力控制部182基于第1温度传感器176检测出的温度，进行第1氢吸藏释放部174的温度的控制。氢压力控制部182通过将电源187接通并调节对第1加热器178的输入电力，而将第1氢吸藏释放部174加热到指定温度。另外，氢压力控制部182通过将电源187断开而将第1氢吸藏释放部174冷却。此外，也可以使用未图示的冷却装置将第1氢吸藏释放部174冷却。

氢压力控制部182基于第2温度传感器177检测出的温度，进行第2氢吸藏释放部175的温度的控制。氢压力控制部182通过将电源188接通并调节对第2加热器179的输入电力，而将第2氢吸藏释放部175加热到指定温度。另外，氢压力控制部182通过将电源188断开而将第2氢吸藏释放部175冷却。此外，也可以使用未图示的冷却装置将第2氢吸藏释放部175冷却。

氢压力控制部182具有使第1室184的氢的压力高于第2室185的氢的压力的第1模式、及使第2室185的氢的压力高于第1室184的氢的压力的第2模式。

如图28所示，氢压力控制部182在第1模式下，通过第1加热器178将第1氢吸藏释放部174加热，且将第2氢吸藏释放部175冷却。第1氢吸藏释放部174通过加热而释放氢。第1室184通过从第1氢吸藏释放部174释放氢而升压。另一方面，第2氢吸藏释放部175通过冷却而吸藏氢。第2室185通过氢吸藏在第2氢吸藏释放部175而减压。结果，第1室184的氢的压力高于第2室185的氢的压力。通过第1室184与第2室185之间所产生的氢的压力差，而第1室184的氢透过发热体14，并向第2室185移动。发热体14通过氢透过而产生过剩热。

如图29所示，氢压力控制部182在第2模式下，将第1氢吸藏释放部174冷却，且通过第2加热器179将第2氢吸藏释放部175加热。第1氢吸藏释放部174通过冷却而吸藏氢。第1室184通过氢吸藏在第1氢吸藏释放部174而减压。另一方面，第2氢吸藏释放部175通过加热而释放氢。第2室185通过从第2氢吸藏释放部175释放氢而升压。结果，第2室185的氢的压力高于第1室184的氢的压力。通过第1室184与第2室185之间所产生的氢的压力差，而第2室185的氢透过发热体14，并向第1室184移动。发热体14通过氢透过而产生过剩热。

氢压力控制部182进行切换第1模式与第2模式的切换控制。对切换控制的一例进行说明。氢压力控制部182在第1模式中，第1压力计180所检测出的压力成为指定阈值以下时，从第1模式切换为第2模式。氢压力控制部182在第2模式中，第2压力计181所检测出的压力成为指定压力以下时，从第2模式切换为第1模式。氢压力控制部182通过进行第1模式与第2模式的切换控制，而切换氢透过发热体14的方向，使发热体14间断地持续产生过剩热。因此，热利用系统170具有与所述实施方式的热利用系统10同样的作用效果。另外，热利用系统170及发热装置171可以不使用氢循环管线而在第1室与第2室之间产生氢的压力差，因此，可以谋求小型化。

[第17变化例]

在所述实施方式及所述各变化例的热利用系统中使用1个发热体，但发热体也可以使用多个。

如图30所示，热利用系统190具备发热装置191与热利用装置192。热利用装置192具有收纳容器41、热介质流通部42及非透过气体回收管线149。

发热装置191具备多个发热体14、及收容多个发热体14的密闭容器193等。多个发热体14形成为板状。多个发热体14以面彼此相面对的方式相互设置间隙而排列。在该例中，在密闭容器193的内部排列有6个发热体14(参照图30及图31)。在密闭容器193的外周设置有温度调节部(未图示)的加热器16b。加热器16b通过从未图示的电源输入电力而将多个发热体14加热。

在密闭容器193设置有多个导入口23、多个回收口24及多个非透过气体回收口151。导入口23配置在与非透过气体回收口151对向的位置。回收口24与非透过气体回收口151交替地配置在多个发热体14的排列方向上。多个导入口23例如使用气体导入用分支管(未图示)与导入管线29连接。多个回收口24例如使用气体导入用分支管(未图示)与回收管线30连接。

密闭容器193具有由多个发热体14分隔的多个第1室194及多个第2室195。第1室194与第2室195交替地配置在多个发热体14的排列方向上。第1室194具有导入口23与非透过气体回收口151。第2室195具有回收口24。第1室194通过导入氢系气体而升压。第2室195通过回收氢系气体而减压。由此，第1室194的氢的压力高于第2室195的氢的压力。

如图31所示，通过第1室194与第2室195之间所产生的氢的压力差而导入到第1室194的氢系气体的一部分透过发热体14，向第2室195移动，并被回收管线30回收。另一方面，导入到第1室194的氢系气体中，没有透过发热体14的非透过气体被非透过气体回收管线149回收。各发热体14通过氢系气体透过而分别产生过剩热。因此，热利用系统190通过具备多个发热体14而可以谋求过剩热的输出的增大。

[第18变化例]

在所述第17变化例中，利用非透过气体回收管线149将没有透过发热体14的非透过气体回收并送回到导入管线29，由此进行非透过气体的循环，但在第18变化例中，不进行非透过气体的循环。

如图32所示，热利用系统200具备发热装置201与热利用装置12。发热装置201具备多个发热体14、及收容多个发热体14的密闭容器202等。密闭容器202设置有多个导入口23与多个回收口24，与所述第17变化例的密闭容器193的不同之处在于没有设置非透过气体回收口151。

导入到第1室194的氢系气体透过发热体14，向第2室195移动，并被回收管线30回收。各发热体14通过氢系气体透过而分别产生过剩热。因此，热利用系统200与所述第17变化例同样地，通过具备多个发热体14而可以谋求过剩热的输出的增大。

[第19变化例]

如图33所示，热利用系统205具备发热装置206与热利用装置12。发热装置206具备多个发热体90、及收容多个发热体90的密闭容器207等。在该例中，在密闭容器207的内部配置有形成为有底筒状的9个发热体90(参照图34)。发热体90经由安装管97而安装在密闭容器207。在密闭容器207设置有多个导入口23与1个回收口24。在密闭容器207的外周设置有温度调节部(未图示)的加热器16b。加热器16b通过从未图示的电源输入电力而将多个发热体90加热。

如图34所示，发热装置206还具备气体导入用分支管208。气体导入用分支管208的一端与导入管线29连接，另一端分支并与多个导入口23连接。气体导入用分支管208与多个导入口23自由装卸。气体导入用分支管208将沿导入管线29流通的氢系气体引导到多个导入口23。气体导入用分支管208的分支数可以根据使用的发热体90的数量适当设计。

密闭容器207具有多个第1室209与1个第2室210(参照图33)。多个第1室209通过导入氢系气体而升压。第2室210通过回收氢系气体而减压。由此，多个第1室209的氢的压力高于第2室210的氢的压力。通过第1室209与第2室210之间所产生的氢的压力差而导入到第1室209的氢系气体透过发热体14，向第2室210移动，并被回收管线30回收。各发热体90通过氢系气体透过而分别产生过剩热。因此，热利用系统205通过具备多个发热体90而可以谋求过剩热的输出的增大。

[第20变化例]

在所述第19变化例中，使用设置在密闭容器207的外周的加热器16b一次性进行多个发热体90的温度的调节，但在第20变化例中，对每一个发热体90独立地进行温度的调节。

如图35所示，热利用系统215具备发热装置216与热利用装置12。发热装置216具备多个发热体90、密闭容器207、气体导入用分支管208、多个温度传感器217、多个加热器218、控制部18及电源(未图示)。

温度传感器217设置在发热体90。在1个发热体90设置1个温度传感器217。也就是说，通过1个温度传感器217检测1个发热体90的温度。多个温度传感器217与控制部18电连接，将与检测出的各发热体90的温度对应的信号输出到控制部18。

加热器218设置在气体导入用分支管208分支的另一端。多个加热器218与电源(未图示)电连接。加热器218通过从电源输入电力而发热。

控制部18基于各温度传感器217检测出的温度，独立地进行各加热器218的输出的控制。因此，热利用系统215对每一个发热体90独立地进行温度的调节，将多个发热体90维持为对发热来说适当的温度，因此，可以谋求过剩热的输出的稳定化。

[第21变化例]

如图36所示，热利用系统220具备发热装置221与热利用装置12。发热装置221具备多个发热单元222、气体导入用分支管208、气体回收用分支管224、氢循环管线17、控制部(未图示)及电源(未图示)等。发热单元222由发热体90、密闭容器225、气体导入部226、气体排出部227、温度传感器228及加热器229作为1个组件模块化而成。控制部(未图示)与温度传感器228、加热器229、电源(未图示)电连接，基于温度传感器228检测出的温度，进行加热器229的输出的控制。控制部通过针对每一个发热单元222调节对加热器229的输入电力，而将各发热体90维持为对发热来说适当的温度。

如图37所示，气体导入用分支管208的一端与氢循环管线17的导入管线29连接，另一端分支并与多个发热单元222的气体导入部226连接。气体导入用分支管208与气体导入部226自由装卸。气体回收用分支管224的一端与氢循环管线17的回收管线30连接，另一端分支并与多个发热单元222的气体排出部227连接。气体回收用分支管224与气体排出部227自由装卸。气体导入用分支管208的分支数与气体回收用分支管224的分支数可以根据使用的发热单元222的数量适当设计。

利用图36及图37对发热单元222的各构成进行说明。密闭容器225是形成为筒状的中空容器，收容发热体90。气体导入部226设置在密闭容器225的轴向的一端。气体导入部226经由气体导入用分支管208与导入管线29连接。气体导入部226将沿导入管线29流通的氢系气体导入到密闭容器225的内部。气体排出部227设置在密闭容器225的轴向的另一端。气体排出部227经由气体回收用分支管224与回收管线30连接。气体排出部227将密闭容器225的内部的氢系气体从回收管线30向密闭容器225的外部排出。温度传感器228设置在密闭容器225的内部，检测发热体90的温度。加热器229设置在气体导入部226，通过将沿气体导入部226流通的氢系气体加热而将发热体90加热。

密闭容器225具有由发热体90分隔的第1室231及第2室232(参照图36)。第1室231具有导入口(未图示)，通过导入氢系气体而升压。第2室232具有回收口(未图示)，通过回收氢系气体而减压。由此，第1室231的氢的压力高于第2室232的氢的压力。通过第1室231与第2室232之间所产生的氢的压力差而导入到第1室231的氢系气体透过发热体90，并向第2室232移动。发热体90通过氢系气体透过而产生过剩热。

发热单元222是密闭容器225、气体导入部226、气体排出部227、温度传感器228及加热器229作为1个组件模块化而成，可以经由气体导入用分支管208及气体回收用分支管224而与氢循环管线17自由装卸地连接。因此，热利用系统220及发热装置221可以根据用途而变更发热单元222的数量，因此，设计的自由度优异。

[第22变化例]

图38所示的发热装置236除了具备所述第21变化例的发热装置221的各部件以外，还具备多个流量调整阀237。多个流量调整阀237设置在气体导入用分支管208。流量调整阀237例如为可变漏阀。发热装置236通过针对1个发热单元222具备1个流量调整阀237，可以对每一个发热单元222控制氢系气体的循环流量。

控制部18进行发热控制，所述发热控制是通过对每一个发热单元222调整氢系气体的循环流量而将发热体90的温度维持为对发热来说适当的温度。以下，对控制部18进行的发热控制的一例进行说明。

对基于通过温度传感器228检测出的温度进行发热控制的例子进行说明。如果发热装置236开始作动，那么控制部18将对加热器229的输入电力与流量调整阀237的开度设为预先规定的初始设定值。由此，发热体90的温度上升到对发热来说适当的温度。

控制部18获取温度传感器228检测出的温度，并将所获取的温度与基准温度进行比较。基准温度是能够推定发热体90没有产生过剩热的温度，预先存储在控制部18中。例如，在控制部18存储有加热器229的加热温度作为基准温度。

控制部18在从温度传感器228获取的温度为基准温度以下的情况下，判定为没有产生过剩热。控制部18在判定为没有产生过剩热的情况下，将对加热器229的输入电力与流量调整阀237的开度维持为初始设定值。由此，可以促使没有产生过剩热的发热体90产生过剩热。

另一方面，控制部18在从温度传感器228获取的温度超过基准温度的情况下，判定为产生过剩热。控制部18在判定为产生过剩热的情况下，通过增大流量调整阀237的开度而使向发热单元222导入的氢系气体的循环流量增大。发热体90的温度通过产生过剩热而高于对发热来说适当的温度。发热体90通过氢系气体的循环流量增大而冷却，恢复为对发热来说适当的温度。由此，可以针对产生过剩热的发热体90使过剩热的输出增大。

发热装置236对每一个发热单元222进行发热控制，由此，当存在没有产生过剩热的发热单元222与产生过剩热的其它发热单元222时，可以促进产生过剩热的发热单元222的发热反应，因此，可以确实且容易地实现装置整体的过剩热的输出的稳定化。

此外，在所述第22变化例中，当存在没有产生过剩热的发热单元222与产生过剩热的发热单元222时，对产生过剩热的发热单元222进行发热控制。但是，存在如下情况，即，没有产生过剩热的发热单元222中，除了包含完全没有发生发热反应的发热单元以外，还包含发热反应不充分的发热单元，关于发热反应不充分而没有产生过剩热的发热单元222，有时通过进行发热控制而促进发热反应，从而能够产生过剩热。因此，发热装置236也可以对没有产生过剩热的发热单元222与产生过剩热的发热单元222中没有产生过剩热的发热单元222进行发热控制。由此，可以增加产生过剩热的发热单元222的数量，因此，可以使装置整体的过剩热的输出增大。

[第23变化例]

在第23变化例中，对已透过发热体90的氢系气体进行取样，对取样的氢系气体进行分析，根据其分析结果进行发热控制。

图39所示的发热装置241除了具备所述第21变化例的发热装置221的各部件以外，还具备多个取样用配管242、多个调整阀243、涡轮分子泵244、干泵245及分析部246。

多个取样用配管242将多个发热单元222的第2室232与分析部246连接。已透过发热体90的氢系气体流入取样用配管242。在取样用配管242，从与第2室232的连接侧起依次设置有调整阀243、分析部246、涡轮分子泵244及干泵245。调整阀243调整流入取样用配管242的氢系气体的流量。涡轮分子泵244与干泵245通过将取样用配管242的内部的气体排出而使第2室232的氢系气体流入取样用配管242。

分析部246对每一个发热单元222，对已透过发热体90的氢系气体进行取样，并对所取样的氢系气体进行分析。分析部246通过分析，例如特定出通过发热体90的发热反应产生的特有的产生气体是否包含在氢系气体中。分析部246与控制部18电连接，并将分析结果输出到控制部18。通过分析部246进行分析的时间可以适当设定。

控制部18进行发热控制，所述发热控制基于分析部246的分析结果，对每一个发热单元222调整氢系气体的循环流量，由此，将发热体90的温度维持为对发热来说适当的温度。

对基于分析部246的分析结果进行发热控制的例子进行说明。如果发热装置241开始作动，那么控制部18将对加热器229的输入电力与流量调整阀237的开度设为预先规定的初始设定值。由此，发热体90的温度上升到对发热来说适当的温度。

控制部18获取分析部246的分析结果、即特定出产生气体是否包含在氢系气体中的结果。控制部18在产生气体不包含在氢系气体中的情况下，判定为没有产生过剩热。控制部18在判定为没有产生过剩热的情况下，将对加热器229的输入电力与流量调整阀237的开度维持为初始设定值。由此，可以促使没有产生过剩热的发热体90产生过剩热。

另一方面，控制部18在产生气体包含在氢系气体中的情况下，判定为产生过剩热。控制部18在判定为产生过剩热的情况下，通过增大流量调整阀237的开度而使向发热单元222导入的氢系气体的循环流量增大。通过产生过剩热而上升的发热体90的温度通过氢系气体的循环流量增大而恢复为对发热来说适当的温度。由此，可以针对产生过剩热的发热体90使过剩热的输出增大。因此，发热装置241对每一个发热单元222进行发热控制，所以可以谋求装置整体的发热量的稳定化。

此外，发热装置241也可以对没有产生过剩热的发热单元222与产生过剩热的发热单元222中没有产生过剩热的发热单元222进行发热控制。由此，可以增加产生过剩热的发热单元222的数量，因此，可以使装置整体的过剩热的输出增大。

分析部246也可以对氢系气体中所含的阻碍物质进行分析。阻碍物质是阻碍发热体90的发热反应的气体(以下，称为阻碍气体)，例如为水(包含水蒸气)、烃等。对阻碍物质进行分析的情况下，作为分析部246，例如可以使用四极质谱仪等质量分析器。分析部246进行阻碍气体的质量分析，例如输出阻碍气体的离子电流或气体分压作为分析结果。控制部18基于阻碍物质的分析结果进行发热控制。控制部18例如基于阻碍气体的离子电流使氢系气体的循环流量增减。由此，从密闭容器225的内部将阻碍气体确实地排出，从而可以使密闭容器225的内部保持清洁，因此，可以使过剩热的输出增大。另外，控制部18使加热器229的加热温度上升，以抑制因氢系气体的循环流量增加所引起的发热体90的温度降低。由此，发热体90的温度维持为对发热来说适当的温度，因此，可以使过剩热的输出进一步增大。

分析部246也可以进行氢系气体中所含的吸附性杂质气体的质量分析。分析部246例如输出杂质气体的浓度作为分析结果。在该情况下，杂质气体的浓度越低，控制部18越是使氢系气体的循环流量增加。另外，杂质气体的浓度越低，控制部18越是使加热器229的加热温度上升。由此，发热体90的温度维持为对发热来说适当的温度，可以使过剩热的输出增大。

[第24变化例]

在第24变化例中，测定氢吸藏金属或氢吸藏合金的电阻，基于测定出的电阻值进行发热控制。

图40所示的发热装置251除了具备所述第21变化例的发热装置221的各部件以外，还具备多个电阻测定部252。此外，在图40中，省略温度传感器228。电阻测定部252在各发热体90各设置有1个。电阻测定部252测定发热体90的氢吸藏金属或氢吸藏合金的电阻。此处，发热体90设为如下状态，即，氢吸藏金属或氢吸藏合金的氢吸藏量越多，越容易发生发热反应。另外，发热体90是氢吸藏金属或氢吸藏合金的氢吸藏量越多，电阻越小。因此，通过测定发热体90的氢吸藏金属或氢吸藏合金的电阻，可以推定氢吸藏量。多个电阻测定部252与控制部18电连接，将电阻的测定结果输出到控制部18。

控制部18进行发热控制，所述发热控制是基于电阻测定部252测定出的电阻值，对每一个发热单元222调整氢系气体的循环流量，由此，将发热体90的温度维持为对发热来说适当的温度。

对基于电阻测定部252测定出的电阻值进行发热控制的例子进行说明。如果发热装置251开始作动，那么控制部18将对加热器229的输入电力与流量调整阀237的开度设为预先规定的初始设定值。由此，发热体90的温度上升到对发热来说适当的温度。

控制部18获取电阻测定部252的测定结果、即电阻值，并将所获取的电阻值与预先规定的阈值进行比较。

控制部18在从电阻测定部252获取的电阻值为阈值以上的情况下，判定为没有产生过剩热。原因在于，在电阻值较高的情况下，发热体90中的氢吸藏量较少，因此，可以推定为没有产生过剩热。控制部18在判定为没有产生过剩热的情况下，将对加热器229的输入电力与流量调整阀237的开度维持为初始设定值。由此，可以促进没有产生过剩热的发热体90产生过剩热。

另一方面，控制部18在从电阻测定部252获取的电阻值小于阈值的情况下，判定为产生过剩热。原因在于，在电阻值较低的情况下，发热体90中的氢吸藏量较多，因此，可以推定为产生过剩热。控制部18在判定为产生过剩热的情况下，通过增大流量调整阀237的开度而使向发热单元222导入的氢系气体的循环流量增大。通过产生过剩热而上升的发热体90的温度通过氢系气体的循环流量增大而恢复为对发热来说适当的温度。通过将发热体90维持为对发热来说适当的温度，氢吸藏金属或氢吸藏合金的氢吸藏量变多而促进发热反应。由此，可以针对产生过剩热的发热体90使过剩热的输出增大。因此，发热装置251对每一个发热单元222进行发热控制，所以可以谋求装置整体的发热量的稳定化。

此外，发热装置251也可以对没有产生过剩热的发热单元222与产生过剩热的发热单元222中没有产生过剩热的发热单元222进行发热控制。由此，可以增加产生过剩热的发热单元222的数量，因此，可以使装置整体的过剩热的输出增大。

[第25变化例]

如图41所示，发热装置256具备发热体14、检测发热体14的温度的多个温度传感器257a～257i、及向发热体14的正面喷射氢系气体的多个喷嘴部258a～258i。在该例中，对1个发热体14从多个喷嘴部258a～258i喷射氢系气体。在图41中，省略密闭容器15的图示。

多个温度传感器257a～257i配置成阵列状。在图41中，9个温度传感器257a～257i等间隔地呈二维状配置在发热体14的背面。多个温度传感器257a～257i检测划分发热体14而成的多个温度测定对象区域r1～r9的各温度。例如，温度传感器257a检测温度测定对象区域r1的温度。各温度测定对象区域r1～r9以边界线划分。边界线是以通过温度传感器257a～257i中邻接的温度传感器的中间的方式设定。边界线是概念上的线。在以下的说明中，在不区分温度传感器257a～257i的情况下，记载为温度传感器257。另外，在不区分温度测定对象区域r1～r9的情况下，记载为温度测定对象区域r。

多个喷嘴部258a～258i是针对温度测定对象区域r1～r9中的每一个而配置。在图41中，以与温度测定对象区域r1～r9对应的方式配置有9个喷嘴部258a～258i。在以下的说明中，在不区分喷嘴部258a～258i的情况下，记载为喷嘴部258。

图42是通过图41中的发热体14的中心的纵剖视图。在图42中图示温度传感器257a～257i中的温度传感器257b、257e、257h，且图示喷嘴部258a～258i中的喷嘴部258b、258e、258h。如图42所示，温度传感器257与控制部18电连接，将与温度测定对象区域r的温度对应的信号输出到控制部18。喷嘴部258安装在设置在密闭容器15的导入口23的安装板259。喷嘴部258经由导入口23与导入管线29连接，向发热体14的正面喷射氢系气体。

发热装置256还具备控制部18、气体导入用分支管208及多个流量调整阀237。气体导入用分支管208的一端与导入管线29连接，另一端分支且与多个喷嘴部258连接。气体导入用分支管208与多个喷嘴部258自由装卸。多个流量调整阀237设置在气体导入用分支管208。发热装置256通过针对1个喷嘴部258具有1个流量调整阀237，而可以对每一个喷嘴部258控制氢系气体的循环流量。

控制部18进行基于多个温度传感器257检测出的温度而变更使氢系气体喷射的喷嘴部258的变更控制。以下，对变更控制进行说明。

如果发热装置256开始作动，那么控制部18将对加热器(未图示)的输入电力与所有流量调整阀237的开度设为预先规定的初始设定值。由此，发热体14的温度上升到对发热来说适当的温度。在初始设定值下，从所有喷嘴部258喷射氢系气体。此外，加热器(未图示)例如像所述实施方式的发热装置11那样设置在密闭容器15的外周。

控制部18获取各温度传感器257检测出的温度，并将所获取的各温度与基准温度分别进行比较。基准温度例如是能够推定在温度测定对象区域r中没有产生过剩热的温度。基准温度针对每一个温度测定对象区域r预先存储在控制部18中。

控制部18在从温度传感器257获取的温度为基准温度以下的情况下，判定为在温度被获取的温度测定对象区域r中没有产生过剩热。控制部18将对加热器(未图示)的输入电力、及与判定为没有产生过剩热的温度测定对象区域r对应的流量调整阀237的开度维持为初始设定值。由此，可以促进发热体14中没有产生过剩热的温度测定对象区域r中的过剩热的产生。

另一方面，控制部18在从温度传感器257获取的温度超过基准温度的情况下，判定为在温度被获取的温度测定对象区域r中产生过剩热。控制部18通过使判定为产生过剩热的温度测定对象区域r所对应的流量调整阀237的开度增大，而使从喷嘴部258向温度测定对象区域r喷射的氢系气体的流量增大。通过产生过剩热而上升的温度测定对象区域r的温度通过氢系气体的流量增大而恢复为对发热来说适当的温度。由此，可以针对产生过剩热的温度测定对象区域r使过剩热的输出增大。

发热装置256通过针对多个温度测定对象区域r中的每一个进行变更控制，根据随时间经过而变化的发热体14的发热状况变更喷射氢系气体的喷嘴部258，因此，可以谋求发热体14的过剩热的输出的稳定化。

此外，发热装置256也可以对没有产生过剩热的温度测定对象区域r与产生过剩热的温度测定对象区域r中没有产生过剩热的温度测定对象区域r进行发热控制。由此，可以增加产生过剩热的温度测定对象区域r的数量，因此，可以使发热体14整体及装置整体的过剩热的输出增大。

发热装置256也可以具备多个发热体14。通过对每一个发热体14进行变更控制，可以使装置整体的过剩热的输出进一步增大。

[第26变化例]

如图43所示，热利用系统260具备发热装置11与热利用装置261。在图43中，省略发热装置11的温度调节部、氢循环管线及控制部等的图示。在第26变化例中，使用水作为热介质。

热利用装置261具备收纳容器41、热介质流通部42及蒸汽涡轮机45。收纳容器41向内部供给水。在收纳容器41的内部，在水面的上方形成有空间。收纳容器41通过在水与发热体14之间进行热交换，使水沸腾而生成蒸汽。热介质流通部42具有蒸汽配管42g与供水配管42h而代替第1配管42a、第2配管42b、第3配管42c、第4配管42d、泵42e、热介质流量控制部42f。蒸汽配管42g将收纳容器41中所生成的蒸汽向蒸汽涡轮机45供给。供水配管42h具有未图示的冷凝器与供水泵，通过冷凝器将从蒸汽涡轮机45排出的蒸汽冷却而使它恢复成水，并通过供水泵将该水供给至收纳容器41。蒸汽涡轮机45经由旋转轴与发电机49连接。通过蒸汽涡轮机45旋转而进行发电。

[实验]

将所述第9变化例的发热装置121(参照图18)的构成变更一部分而准备实验用发热装置。使用实验用发热装置进行评价发热体的过剩热的实验。首先，对实验用发热装置进行说明，然后，对实验方法及实验结果进行说明。

在所述第9变化例的发热装置121中，构成为使用氢循环管线17使氢系气体循环，但在实验用发热装置中，构成为代替使用氢循环管线17，而分别设置导入管线与回收管线，不使氢系气体循环。

在所述第9变化例的发热装置121中，在安装管125的外周卷绕有作为加热器16b的电热线，但在实验用发热装置中，以覆盖密闭容器的外周的方式配置电炉。

在所述第9变化例的发热装置121中，使用只在支撑体61的正面设置有多层膜62的发热体14，但在实验用发热装置中，使用在支撑体的两面设置有多层膜的发热体而代替使用发热体14。

对实验用发热装置具体地进行说明。实验用发热装置具备：发热体，通过氢的吸藏与释放而产生热；密闭容器，具有由发热体分隔的第1室及第2室；及温度调节部，调节发热体的温度。

对发热体进行说明。发热体与所述第1变化例的发热体74(参照图5)同样地，在支撑体的两面设置有多层膜。制作多层膜的构成不同的2种发热体，并设为实验例26及实验例27。作为支撑体，使用包含ni且直径20mm、厚度0.1mm的衬底。关于支撑体，准备在真空中以900°进行72小时的真空退火之后利用浓硝酸对两面进行蚀刻所得的支撑体。

使用离子束溅镀装置，在支撑体的两面形成多层膜。实验例26的多层膜具有包含cu的第1层及包含ni的第2层。实验例26的第1层与第2层的积层构成的数量(积层数)设为6。实验例27的多层膜具有包含cu的第1层、包含ni的第2层及包含cao的第3层。实验例27的第1层、第2层及第3层的积层构成的数量(积层数)设为6。

对密闭容器进行说明。密闭容器包括石英玻璃管、用来对石英玻璃管的内部进行真空排气的真空配管、用来在石英玻璃管的内部设置发热体的安装管等。石英玻璃管的前端封闭，且基端开口。

真空配管与石英玻璃管的基端连接。在真空配管连接有用来将石英玻璃管的内部的气体回收的回收管线。在回收管线设置有具有涡轮分子泵及干泵的真空排气部、检测石英玻璃管的内部的压力的压力传感器、及用来测定氢透过发热体的透过量(氢透过量)的真空计。此外，真空排气部与安装管不连接。因此，安装管的内部没有进行真空排气。

安装管通过真空配管插入到石英玻璃管的内部，一端配置在真空配管的外部(石英玻璃管的外部)，另一端配置在石英玻璃管的内部。安装管由sus形成。

在安装管的一端连接有用来将氢系气体导入到该安装管的内部的导入管线。在导入管线设置有贮存氢系气体的储氢瓶、检测安装管内部的压力的压力传感器、用来进行对安装管的氢系气体的供给及停止的氢供给阀、及用来调整压力的调节阀。

在安装管的另一端设置有使发热体能够装卸的vcr(vacuumcouplingradiusseal，真空连接径向密封)接头。vcr接头在配置发热体的位置具有贯通该vcr接头的内周面与外周面的2个漏孔。发热体以由2片sus制垫片夹住的状态配置在vcr接头的内部。

在密闭容器，由发热体分隔出安装管的内部空间与石英玻璃管的内部空间。安装管的内部空间通过氢系气体的导入而升压。石英玻璃管的内部空间通过气体的真空排气而减压。由此，安装管的内部空间的氢的压力高于石英玻璃管的内部空间的氢的压力。安装管的内部空间作为第1室发挥功能，石英玻璃管的内部空间作为第2室发挥功能。

通过在发热体的两侧产生压力差，而氢从作为高压侧的安装管的内部空间向作为低压侧的石英玻璃管的内部空间透过。如上所述，发热体在使氢透过的过程中，通过从配置在高压侧的一面(正面)吸藏氢而发热，通过从配置在低压侧的另一面(背面)释放氢而产生过剩热。

对温度调节部进行说明。温度调节部具有检测发热体的温度的温度传感器、将发热体加热的加热器、及基于温度传感器检测出的温度进行加热器的输出的控制的输出控制部。使用热电偶(k型护套热电偶)作为温度传感器。在实验中准备2个热电偶(第1热电偶及第2热电偶)，并插入到vcr接头的2个漏孔的各个。使2个热电偶接触发热体，进行发热体的温度的测定。使用电炉作为加热器。电炉以覆盖石英玻璃管的外周的方式配置。在电炉设置有控制用热电偶。输出控制部与控制用热电偶及电炉电连接，基于利用控制用热电偶检测出的温度以指定电压驱动电炉。电炉由100v的交流电源驱动。使用电力计进行对电炉的输入电力的测定。

对实验方法及实验结果进行说明。将发热体夹在2片sus制垫片间，使用vcr接头固定在安装管的另一端，并配置在石英玻璃管的内部。开始实验之前，以300°进行发热体的烘烤3天。

实验在所述烘烤后开始。打开氢供给阀而向安装管供给氢系气体，并使用调节阀将第1室(安装管的内部空间)的压力(也称为氢供给压力)调整为100kpa。进行石英玻璃管的真空排气，将第2室(石英玻璃管的内部空间)的压力调整为1×10^-4[pa]。驱动电炉，以指定的设定温度进行发热体的加热。设定温度每隔大约半天进行变更，在300℃至900℃的范围内阶段性地上升。

在实验例26及实验例27的实验之前进行参照实验。在参照实验中，制作只有支撑体(直径20mm、厚度0.1mm的ni衬底)的参照实验用样品，并使用该参照实验用样品。改变参照实验用样品而实施参照实验2次。

图44是表示参照实验中的氢透过量、氢供给压力及样品温度的关系的曲线图。在图44中，横轴表示时间(h)，左侧的第1纵轴表示氢透过量(sccm)，右侧的第2纵轴表示氢供给压力(kpa)、第1样品温度(℃)、第2样品温度(℃)。氢透过量根据已完成流量校正的真空计的值而计算。第1样品温度是第1热电偶的检测温度，第2样品温度是第2热电偶的检测温度。根据图44可以确认，第1样品温度与第2样品温度大致一致，能够正确地测定参照实验用样品的温度。另外，也可以确认到氢透过量根据参照实验用样品的温度上升而增加。此外，图44是第1次参照实验的结果。第2次参照实验的结果由于与第1次参照实验的结果大致相同，所以省略说明。

图45是表示参照实验中的样品温度与输入电力的关系的曲线图。在图45中，横轴表示样品温度(℃)，纵轴表示输入电力(w)。输入电力是对电炉的输入电力。通过交流电源的接通/断开控制而电力计的测定值大幅度变动，因此，对每一设定温度累计测定值，并根据其斜率计算出输入电力。输入电力的计算是在设定温度变更后，对经过充分的时间后电力计的测定值稳定的区域进行。对所述区域中的每一个求出第1热电偶的检测温度的平均值与第2热电偶的检测温度的平均值，将所述2个平均值的平均设为样品温度。图45是对2次参照实验的结果进行绘图所得的图，是使用最小平方法制作的校准曲线。在图45中，y表示表现校准曲线的函数，m0表示常数项，m1表示1次的系数，m2表示2次的系数，r表示相关系数。以该参照实验的结果为基准，进行实验例26及实验例27的过剩热的评价。

图46是表示实验例26中的发热体温度与过剩热的关系的曲线图。在图46中，横轴表示发热体温度(℃)，纵轴表示过剩热(w)。利用与参照实验的样品温度的计算方法相同的方法求出第1热电偶的检测温度的平均值与第2热电偶的检测温度的平均值，将所述2个平均值的平均设为发热体温度。对过剩热的求法进行说明。首先，测定特定的输入电力下的发热体温度(称为测定温度)。其次，使用图45所示的校准曲线，求出与测定温度对应的参照实验的输入电力(称为换算电力)。然后，求出换算电力与特定的输入电力的差量，将它设为过剩热的电力。此外，特定的输入电力的计算方法与参照实验中的输入电力的计算方法相同。在图46中，将过剩热的电力记述为“过剩热(w)”。根据图46可以确认到发热体温度在300℃至900℃的范围内时产生过剩热。可以确认到过剩热在600℃以下时最大为2w左右，在700℃以上时增大，在800℃附近时成为约10w左右。

图47是表示实验例27中的发热体温度与过剩热的关系的曲线图。在图47中，横轴表示发热体温度(℃)，纵轴表示过剩热(w)。根据图47可以确认到发热体温度在200℃至900℃的范围内时产生过剩热。可以确认到过剩热在200℃至600℃的范围内时最大为4w左右，在700℃以上时增大，在800℃附近时超过20w。

将实验例26与实验例27进行比较可知，呈在600℃以下时实验例27的过剩热的产生量更多的趋势。可知实验例26与实验例27均呈在700℃以上时过剩热增大的趋势。可知在700℃以上时，实验例27的过剩热增大到实验例26的过剩热的约2倍。

如果求出实验例11(参照图9)、实验例26(参照图46)及实验例27(参照图47)的800℃附近的每单位面积的过剩热，那么在实验例11中为约0.5w/cm²，在实验例26中为约5w/cm²，在实验例27中为约10w/cm²。根据该结果可知，相对于实验例11来说，实验例26产生约10倍的过剩热，实验例27产生约20倍的过剩热。

[第2实施方式]

第2实施方式以导入到第1室的气体中的氢的分压与导入到第2室的气体中的氢的分压不同的方式构成，利用第1室与第2室的氢分压的差，使氢透过发热体。在第2实施方式中，“氢的压力”指“氢分压”。

如图48所示，热利用系统265具备发热装置266与热利用装置267。

发热装置266具备：发热体268，通过氢的吸藏与释放而产生热；密闭容器271，具有由发热体268分隔的第1室269及第2室270；及温度调节部272，调节发热体268的温度。此外，作为将第1室269与第2室270分隔的结构，不限于只由发热体268构成的情况，也可以是一部分为发热体268且其它一部分为金属或氧化物等将氢遮蔽的壁结构。

发热体268形成为有底圆筒状。发热体268例如可以设为与发热体90(参照图11)同样的构成。也就是说，发热体268是在形成为有底筒状的支撑体的外表面设置多层膜而成。此外，既可以在支撑体的内表面设置多层膜，也可以在支撑体的内表面与外表面两者设置多层膜。支撑体不限于有底圆筒状，也可以设为有底角筒状或平板状等。支撑体优选使氢透过且具有耐热性及耐压性的材料，例如可以由与支撑体61相同的材料形成。多层膜例如可以设为与多层膜62相同的构成。在该例中，发热体268的数量为1个，但也可以设为2个以上。

对发热体268的制造方法的一例进行说明。准备能够弯曲加工的板状支撑体。使用溅镀法在支撑体的一面形成多层膜。然后，对支撑体进行弯曲加工而形成为筒状。在以使支撑体的一面(形成有多层膜的面)为内表面的方式实施弯曲加工的情况下，优选在支撑体的另一面(即外表面)设置鳍片。鳍片例如设置成螺旋状。通过设置鳍片，发热体268与热介质的接触面积增大，而能够使发热体268与热介质的热交换效率提高。此外，形成多层膜时，不限于溅镀法，也可以使用蒸镀法、湿式法、熔射法、电镀法等。也可以只在支撑体的外表面或在两面形成多层膜。

密闭容器271是中空容器，在内部收容发热体268。密闭容器271优选由具有耐热性及耐压性的材料形成。作为密闭容器271的材料，例如可以使用金属或陶瓷等。作为金属，可以列举ni、cu、ti、碳钢、奥氏体系不锈钢、耐热性非铁合金钢、陶瓷等。作为陶瓷，可以列举al2o3、sio2、sic、zno2等。理想的是利用隔热材料覆盖密闭容器271的外周。在该例中，收容发热体268的密闭容器271的数量为1个，但也可以设为2个以上。

第1室269由发热体268的内表面形成。第1室269具有与氢导入管线273连接的导入口274。在氢导入管线273设置有贮存氢系气体的氢罐275。对第1室269经由导入口274导入沿氢导入管线273流通的氢系气体。

第2室270由发热体268的外表面与密闭容器271的内表面形成。第2室270具有与热介质循环管线276连接的流入口277及流出口278。热介质循环管线276通过循环鼓风机279使热介质在第2室270(密闭容器271)的内部与外部之间循环。在第2实施方式的情况下，作为热介质，特别优选使用所述热介质中的稀有气体。在图48中，在纸面左侧设置流入口277，在纸面右侧设置流出口278，但流入口277与流出口278的位置也可以适当变更。

导入到第1室269的氢系气体的氢分压与导入到第2室270的热介质的氢分压通过未图示的氢传感器而测定。第1室269的氢分压理想的是设为第2室270的氢分压的例如10～10000倍。作为一例，将第1室269的氢分压设为10kpa～1mpa，并将第2室270的氢分压设为1pa～10kpa。由此，第1室269的氢透过发热体268并向第2室270移动。发热体268通过氢透过而产生过剩热。通过热介质流通到第2室270，能够使发热体268的过剩热传递到热介质，且能够使第2室270的氢分压低于第1室269的氢分压。

热介质循环管线276与热利用装置267连接。通过发热体268的过剩热而加热的热介质可以在热利用装置267中有效地利用。热利用装置267例如是热交换机、动力组件、热电元件等。作为热交换机，例如可以列举在热介质与气体之间进行热交换的装置、在热介质与液体之间进行热交换的装置、在热介质与固体之间进行热交换的装置。在热介质与气体之间进行热交换的装置用于空调、锅炉或燃烧炉的空气预热、干燥或加热用热风的生成等。在热介质与液体之间进行热交换的装置用于锅炉的热源、油加热、化学反应槽等。在热介质与固体之间进行热交换的装置用于套管式旋转加热机、套管内粒子状物质的加热等。作为动力组件，可以列举史特林引擎、orcs(organicrankinecyclesystem，有机朗肯循环系统)、热电元件等。

在热介质循环管线276设置有从热介质去除氢的氢去除部280。氢去除部280防止热介质中的氢浓度上升。氢去除部280例如可以由利用氢吸藏金属、氢吸藏合金、氢透过材料等形成的管或氢透过膜构成。作为氢透过材料，例如可以列举橡胶、塑料、ti、ni等。通过氢去除部280从热介质去除的氢理想的是如图48所示，被引导到氢罐275。氢去除部280可以连续运转或间断运转。此外，氢去除部280也可以不设置在热介质循环管线276，而从自热介质循环管线276抽出的热介质去除氢。

温度调节部272具有：温度传感器281，检测发热体268的温度；加热器282，将发热体268加热；及输出控制部283，基于温度传感器281检测出的温度进行加热器282的输出的控制。在图48中，温度传感器281设置在发热体268的外表面，但也可以检测能够推定发热体268的温度的部分的温度。加热器282在发热装置266的作动开始时或发热体268的温度降低时作动。此外，在图48中，加热器282设置在热介质循环管线276，但也可以代替此而设置在例如为了对热介质循环管线276供给热介质而另外设置的配管(未图示)。通过沿该配管流通的热介质由加热器282加热，而经加热的热介质经由热介质循环管线276引导到第2室270，从而将发热体268加热。

发热装置266构成为具有未图示的控制部，通过该控制部控制第1室269的氢分压与第2室270的氢分压。例如，通过使第1室269的氢分压上升而增大第1室269与第2室270的氢分压的差，可以使氢透过量增加而促进发热体268产生过剩热。另外，通过使第1室269的氢分压降低而减小第1室269与第2室270的氢分压的差，可以使氢透过量减少而抑制发热体268产生过剩热。也可以使第2室270的氢分压降低或上升来代替使第1室269的氢分压变化，由此，促进或抑制发热体268产生过剩热。也可以使第1室269的氢分压与第2室270的氢分压两者变化。此外，也可以通过使流入口277处的热介质的流量或温度变化而调整发热体268的过剩热的产生。

如上所述，发热装置266构成为利用第1室内269与第2室内270的氢分压的差而使氢透过发热体268。因此，在发热装置266，例如无须将第2室内270设为真空状态等而在第1室内269与第2室内270之间产生能够利用压力传感器获得的表观的压力的差。因此，发热装置266产生变形或破损的危险性得到降低。

另外，热利用系统265及发热装置266利用发热体268作为热能源，因此，可以廉价、清洁且安全地供给能源。

[第1变化例]

如图49所示，发热装置286在密闭容器271的内部具有包括多个发热体268的发热体组件287。在图49中，发热体组件287包括6个发热体268，但发热体组件287的数量并无特别限定。在图49中，多个发热体268经由集管部288与氢导入管线273连接，但也可以准备多个氢导入管线273，并将多个发热体268与多个氢导入管线273分别连接。发热装置286利用多个发热体268构成发热体组件287，并将多个发热体268利用集管部288连接，除此以外，可以设为与发热装置266相同的构成。像这样，发热装置286具有包括多个发热体268的发热体组件287，因此，可以谋求过剩热的高输出化。

发热装置286优选在多个发热体268分别设置鳍片。通过在多个发热体268分别设置鳍片，而多个发热体268与热介质的热交换效率提高。

在图49中，发热装置286以热介质沿着发热体268的长度方向流通的方式构成，但也可以变更流入口277及流出口278，使热介质沿与发热体268的长度方向正交的方向流通。

也可以准备包括密闭容器271与发热体组件287的多个发热模块，并将多个发热模块串联或并联地连接。发热模块的数量并无特别限定，可以根据所需的输出适当变更。

[第2变化例]

如图50所示，发热体组件290形成为内部具有空间的平板型。发热体组件290例如纵向长度设为800mm，横向长度设为600mm，且厚度设为15mm。在图50中，纸面上侧表示发热体组件290的前视图，纸面下侧表示发热体组件290的俯视图。发热体组件290与氢导入管线273连接。在该例中，发热体组件290的俯视下的外形为四边形，但并不限定于此，可以是多边形或圆形等进行适当变更。

发热体组件290具有鳍片291。鳍片291设置在发热体组件290的外表面。在图50中，在发热体组件290的外表面中相互对向的2个面(平面及底面)设置有鳍片291。鳍片291包括多个肋292。多个肋292从发热体组件290的外表面突出。鳍片291的材料例如使用熔点或居里温度为800℃以上的金属。作为鳍片291的材料的一例，可以列举ni、cu、w等。

如图51所示，发热体组件290具有多个发热体293。图51是发热体组件290的剖视图，表示发热体组件290的内部的结构。发热体293具有形成为箱型的支撑体294、及设置在该支撑体294的内表面的多个多层膜295。发热体293包括多层膜295、及与多层膜295对应的支撑体294的一部分。支撑体294例如由与支撑体61相同的材料形成。多层膜295例如可以设为与多层膜62相同的构成。在支撑体294设置有与氢导入管线273连接的导入口274。

对发热体组件290的制造方法的一例进行说明。准备2个板部件，对各板部件的缘部分实施弯曲加工。在弯曲加工时，使板部件的缘部分相对于该板部件的平面方向弯曲成大致直角。在各板部件的缘部分相向的一侧的面，例如利用溅镀法等形成多层膜295。然后，例如通过熔接等将各板部件的缘部分彼此接合。通过2个板部件的接合而形成支撑体294。由多层膜295及与多层膜295对应的支撑体294的一部分构成发热体293。然后，通过在支撑体294的外表面设置鳍片291而获得发热体组件290。此外，板部件的缘部分不限于像所述那样通过弯曲加工而形成的情况，也可以使用其它板状部件而形成。另外，多层膜295不限于像所述那样利用溅镀法等直接形成在板部件的情况，也可以另外准备并贴在板部件上。

发热体组件290容易制造，可以抑制制造成本。另外，发热体组件290通过具有鳍片291，可以使发热体293与热介质的热交换效率提高，且可以防止热变形。

此外，也可以准备像发热体14(参照图4)或发热体74(参照图5)那样在支撑体的正面或背面的至少一个设置有多层膜的多个发热体，并将所述多个发热体贴在形成为箱型的容器上，由此，形成发热体组件。该情况下的容器优选利用与支撑体294相同的材料形成。

[第3变化例]

如图52所示，发热装置300在密闭容器271的内部设置有多个发热体组件290。在图52中，发热体组件290的数量为2个，但可以适当变更。在图52中，表示纸面左侧的发热体组件290的剖视图。各发热体组件290的内部空间为第1室302。第1室302具有与氢导入管线273连接的导入口274。密闭容器271与发热体组件290之间的空间为第2室303。第2室303具有与热介质循环管线276连接的流入口277及流出口278。通过对第1室302导入氢系气体，并对第2室303导入热介质，而在第1室302与第2室303之间产生氢分压的差，从而第1室302的氢透过发热体293向第2室303移动。发热体293通过氢透过而产生过剩热。发热装置300通过具有多个发热体组件290，可以谋求过剩热的高输出化。

[其它变化例]

热利用装置12也可以只具备收纳容器41与热介质流通部42。沿热介质流通部42流动的热介质用于各种用途、例如家庭用供暖设备、家庭用热水器、汽车用加热器、农业用供暖机、路面加热器、海水淡水化用热源、地热发电辅助热源等。

燃气涡轮机43也可以不与发电机48连接而用作马达。蒸汽涡轮机45也可以不与发电机49连接而用作马达。史特林引擎46也可以不与发电机50连接而用作马达。

发热体不限于形成为板状、筒状。例如，发热体也可以将由氢吸藏金属或氢吸藏合金形成的粉体收容在使氢透过的材料(例如多孔质体、氢透过膜及质子导电体)所形成的容器而成。

热利用系统并不限定于所述各实施方式及所述各变化例中所说明的热利用系统，也可以通过将所述各实施方式及所述各变化例的发热装置与热利用装置适当组合而构成。

[符号的说明]

10、95、100、105、110、115、120、130、135、140、145、155、165、170、190、200、205、215、220、260、265热利用系统

11、96、101、106、111、116、121、131、136、141、146、156、166、171、191、201、206、216、221、236、241、251、256、266、286、300发热装置

12、122、147、192、261、267热利用装置

14、74、75、80、90、98、160、268、293发热体

15、123、173、193、202、207、225、271密闭容器

16、272温度调节部

21、126、184、194、209、231、269第1室

22、127、185、195、210、232、270第2室

61、91、99、161、294支撑体

62、92、162、295多层膜

71第1层

72第2层

77第3层

82第4层

222发热单元。