(57)【要約】【課題】反応器の配置箇所にかかわらず、加熱対象の加熱及び反応材の再生の少なくとも一方を効率良く行うことができる化学蓄熱装置を提供する。【解決手段】化学蓄熱装置１２は、ＮＨ３との化学反応により発熱すると共に熱によりＮＨ３が脱離する反応材１６を有する反応器１３と、反応器１３と反応媒体供給管１４を介して接続され、ＮＨ３を貯蔵する吸着器１５と、反応器１３とオイルパン７とを接続するように配置され、反応材１６とエンジンオイルとの間で熱を伝導するヒートパイプ２１とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱対象を加熱する化学蓄熱装置において、
反応媒体との化学反応により発熱すると共に熱により前記反応媒体が脱離する反応材を有する反応器と、
前記反応器と供給管を介して接続され、前記反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、
前記反応器と前記加熱対象が流通する加熱対象流通系とを接続するように配置され、前記反応材と前記加熱対象との間で熱を伝導するヒートパイプとを備えることを特徴とする化学蓄熱装置。
【請求項２】
前記反応器とエンジンから排出される排ガスが流れる排ガス管とを接続するように配置され、前記排ガスと前記反応材との間で熱を伝導する別のヒートパイプを更に備え、
前記反応材は、前記排ガスの熱により前記反応媒体が脱離することを特徴とする請求項１記載の化学蓄熱装置。
【請求項３】
加熱対象を加熱する化学蓄熱装置において、
反応媒体との化学反応により発熱すると共にエンジンから排出される排ガスの熱により前記反応媒体が脱離する反応材を有する反応器と、
前記反応器と供給管を介して接続され、前記反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、
前記反応器と前記排ガスが流れる排ガス管とを接続するように配置され、前記排ガスと前記反応材との間で熱を伝導するヒートパイプとを備えることを特徴とする化学蓄熱装置。
【請求項４】
前記反応器は、前記反応材が充填された直方体状の反応材充填部を有し、
前記ヒートパイプは、平板状を呈し、
前記反応材充填部と前記ヒートパイプとは積層されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の化学蓄熱装置。
【請求項５】
前記反応器は、前記反応材が充填された反応材充填部と、前記反応材充填部に隣接して配置されると共にエンジンから排出される排ガスが流れる排ガス管と接続され、前記排ガスが通る排ガス流通部とを有し、
前記ヒートパイプは、前記反応材充填部と前記加熱対象流通系とを接続するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の化学蓄熱装置。
【請求項６】
前記加熱対象は、エンジンオイルであり、
前記加熱対象流通系は、前記エンジンオイルを溜めておくオイルパンを有し、
前記反応器は、前記オイルパンの外面に取り付けられており、
前記ヒートパイプは、前記反応材充填部と前記オイルパンとを接続するように配置されていることを特徴とする請求項５記載の化学蓄熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学蓄熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の化学蓄熱装置としては、例えば特許文献１に記載されている装置が知られている。特許文献１に記載の化学蓄熱装置は、オイルパンに配置され、水との化学反応により発熱し脱水反応により吸熱する蓄熱材（反応材）が収納された反応器と、液体の水が貯留された凝縮器とを備えている。エンジンオイルの温度が例えば４０℃以下の場合には、凝縮器に貯留されている水が第１流路を通じて反応器へ向かい、ノズルから反応器の蓄熱材に噴霧される。すると、蓄熱材が化学反応により発熱し、その熱エネルギーによってオイルパン内のエンジンオイルが加熱される。一方、エンジンオイルが高温になると、脱水反応によって蓄熱材から水蒸気が発生し、第２流路を通じて凝縮して液体の水となって凝縮器に戻る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３０２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、反応器を設置する際には、反応器のサイズ等の制約を受けることから、加熱対象であるエンジンオイルの加熱箇所から反応器を離して配置することがある。このとき、エンジンオイルを取り回すための配管（取り回し用配管）が必要となる。しかし、この場合には、反応器により加熱されたエンジンオイルが取り回し用配管内で放熱されるため、エンジンオイルの加熱効率が低下する。
【０００５】
また、近年では、エンジンから排出される排ガスの熱を利用して、反応材からの反応媒体の脱離（反応材の再生）を行うことが考えられている。このとき、同様の理由により、排ガスが流れる排気管から反応器を離して配置すると、排ガスを取り回すための配管（取り回し用配管）が必要となる。しかし、この場合には、排ガスが反応器に達する前に取り回し用配管内で放熱されるため、反応材の再生効率が低下する。
【０００６】
本発明の目的は、反応器の配置箇所にかかわらず、加熱対象の加熱及び反応材の再生の少なくとも一方を効率良く行うことができる化学蓄熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、加熱対象を加熱する化学蓄熱装置において、反応媒体との化学反応により発熱すると共に熱により反応媒体が脱離する反応材を有する反応器と、反応器と供給管を介して接続され、反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、反応器と加熱対象が流通する加熱対象流通系とを接続するように配置され、反応材と加熱対象との間で熱を伝導するヒートパイプとを備えることを特徴とする。
【０００８】
このような化学蓄熱装置においては、反応器と加熱対象が流通する加熱対象流通系とは、反応材と加熱対象との間で熱を伝導するヒートパイプを介して接続されている。このため、反応媒体が供給管を通って貯蔵器から反応器に供給されると、反応媒体と反応材との化学反応により反応材から熱が発生し、その熱がヒートパイプによって加熱対象に伝導され、加熱対象が加熱される。このようにヒートパイプを使用することにより、反応材から加熱対象への伝熱が効率良く行われる。これにより、反応器の配置箇所にかかわらず、加熱対象の加熱を効率良く行うことができる。
【０００９】
化学蓄熱装置は、反応器とエンジンから排出される排ガスが流れる排ガス管とを接続するように配置され、排ガスと反応材との間で熱を伝導する別のヒートパイプを更に備え、反応材は、排ガスの熱により反応媒体が脱離してもよい。このような構成では、排ガスの熱が別のヒートパイプによって反応材に伝導される。すると、反応材から反応媒体が脱離する、いわゆる反応材の再生が行われ、脱離した反応媒体が供給管を通って反応器から貯蔵器に回収される。このように別のヒートパイプを使用することにより、排ガスから反応材への伝熱が効率良く行われる。これにより、反応器の配置箇所にかかわらず、反応材の再生を効率良く行うことができる。
【００１０】
本発明の他の態様は、加熱対象を加熱する化学蓄熱装置において、反応媒体との化学反応により発熱すると共にエンジンから排出される排ガスの熱により反応媒体が脱離する反応材を有する反応器と、反応器と供給管を介して接続され、反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、反応器と排ガスが流れる排ガス管とを接続するように配置され、排ガスと反応材との間で熱を伝導するヒートパイプとを備えることを特徴とする。
【００１１】
このような化学蓄熱装置においては、反応器と排ガスが流れる排ガス管とは、排ガスと反応材との間で熱を伝導するヒートパイプを介して接続されている。このため、排ガスの熱がヒートパイプによって反応材に伝導される。すると、反応材から反応媒体が脱離する、いわゆる反応材の再生が行われ、脱離した反応媒体が供給管を通って反応器から貯蔵器に回収される。このようにヒートパイプを使用することにより、排ガスから反応材への伝熱が効率良く行われる。これにより、反応器の配置箇所にかかわらず、反応材の再生を効率良く行うことができる。
【００１２】
反応器は、反応材が充填された直方体状の反応材充填部を有し、ヒートパイプは、平板状を呈し、反応材充填部とヒートパイプとは積層されていてもよい。このようにヒートパイプが平板状を呈していると共に、反応材充填部とヒートパイプとが積層されているので、反応器の構造が簡単化される。これにより、反応器を配置する箇所及び方向の自由度が高くなる。
【００１３】
反応器は、反応材が充填された反応材充填部と、反応材充填部に隣接して配置されると共にエンジンから排出される排ガスが流れる排ガス管と接続され、排ガスが通る排ガス流通部とを有し、ヒートパイプは、反応材充填部と加熱対象流通系とを接続するように配置されていてもよい。この場合には、排ガス流通部を流れる排ガスの熱によって反応材から反応媒体が脱離する、いわゆる反応材の再生が行われ、脱離した反応媒体が供給管を通って反応器から貯蔵器に回収される。このように排ガスの熱を直接利用して反応材の再生を迅速に行うことができる。
【００１４】
加熱対象は、エンジンオイルであり、加熱対象流通系は、エンジンオイルを溜めておくオイルパンを有し、反応器は、オイルパンの外面に取り付けられており、ヒートパイプは、反応材充填部とオイルパンとを接続するように配置されていてもよい。この場合には、ヒートパイプの長さが短くなるため、ヒートパイプの製作を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、反応器の配置箇所にかかわらず、加熱対象の加熱及び反応材の再生の少なくとも一方を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る化学蓄熱装置を備えたエンジンオイル循環システムを排気浄化システムと共に示す概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示された反応器及びヒートパイプの側面図である。
【図３】図３（ａ）は、図１に示された加熱対象用のヒートパイプの断面図であり、図３（ｂ）は、図１に示された排ガス用のヒートパイプの断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係る化学蓄熱装置を備えたエンジンオイル循環システムを排気浄化システムと共に示す概略構成図である。
【図５】図５は、図４に示された反応器及びヒートパイプの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
図１は、本発明の第１実施形態に係る化学蓄熱装置を備えたエンジンオイル循環システムを排気浄化システムと共に示す概略構成図である。図１において、排気浄化システム１及びエンジンオイル循環システム２は、エンジン３を搭載した車両に具備されている。ここでは、エンジン３はディーゼルエンジンである。
【００１９】
排気浄化システム１は、エンジン３から排出された排ガスに含まれる有害物質（環境汚染物質）を浄化する。なお、エンジン３の暖機完了後は、排ガスは例えば３００℃〜４００℃程度まで昇温する。排気浄化システム１は、エンジン３と接続され、排ガスが流れる排ガス管４と、この排ガス管４に配設されたＤＯＣ５及びＤＰＦ６とを備えている。
【００２０】
ＤＯＣ５は、排ガス中に含まれるＨＣ及びＣＯ等を酸化して浄化するディーゼル酸化触媒（DieselOxidation Catalyst）である。ＤＰＦ６は、ＤＯＣ５の下流側に配置されている。ＤＰＦ６は、排ガス中に含まれる粒子状物質であるＰＭ（Particulate Matter）を捕集することにより、排ガスからＰＭを再生して取り除くディーゼル排気微粒子除去フィルタ（Diesel Particulate Filter）である。
【００２１】
エンジンオイル循環システム２は、エンジン３内の各部を潤滑するためのエンジンオイルを循環させる。エンジンオイル循環システム２は、オイルパン７と、オイルポンプ８と、オイルクーラ９とを有している。エンジン３とオイルパン７とは、エンジンオイルが流れるオイル供給路１０及びオイル戻り路１１を介して接続されている。オイルポンプ８及びオイルクーラ９は、オイル供給路１０に配設されている。なお、オイルパン７、オイルポンプ８、オイルクーラ９、オイル供給路１０及びオイル戻り路１１は、加熱対象（後述）としてのエンジンオイルが流通する加熱対象流通系２８を構成する。
【００２２】
オイルパン７は、エンジンオイルを溜めておく。オイルポンプ８は、オイルパン７内のエンジンオイルを吸い上げてエンジン３に向けて圧送する。オイルクーラ９は、オイルポンプ８により吸い上げられたエンジンオイルの温度が高くなり過ぎたときに、冷却水によりエンジンオイルを冷却する。エンジン３内の各部を流れたエンジンオイルは、オイル戻り路１１を通ってオイルパン７に戻る。
【００２３】
また、エンジンオイル循環システム２は、加熱対象であるエンジンオイルを加熱（暖機）する化学蓄熱装置１２を備えている。化学蓄熱装置１２は、通常は排ガスの熱を蓄えておき、必要なときに蓄えた熱を使用してエンジンオイルを加熱する装置である。化学蓄熱装置１２は、電力等の外部エネルギーを必要とせずに、エンジンオイルを加熱することができる。なお、エンジンオイルは、最終的には例えば８０℃〜９０℃程度になる。
【００２４】
化学蓄熱装置１２は、反応器１３と、この反応器１３と反応媒体供給管１４を介して接続された吸着器１５とを備えている。
【００２５】
反応器１３は、図２に示されるように、反応材１６を有している。反応材１６は、反応媒体であるアンモニア（ＮＨ３）との化学反応により発熱すると共に、排ガスの熱によりＮＨ３が脱離する材料である。反応材１６としては、組成式ＭａＸｚで表されるハロゲン化物が用いられる。Ｍは、ＬｉまたはＮａ等のアルカリ金属、Ｍｇ、ＣａまたはＳｒ等のアルカリ土類金属、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕまたはＺｎ等の遷移金属、Ａｌ、若しくはこれらの金属の組み合わせから選択された１つ以上のカチオンである。Ｘは、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硝酸イオン、チオシアン酸イオン、硫酸イオン、モリブデン酸イオンまたはリン酸イオンから選択された１つ以上のアニオンである。Ｘは、例えばＣｌ、ＢｒまたはＩ等である。ａは、塩分子１つあたりのカチオンの数である。ｚは、塩分子１つあたりのアニオンの数である。
【００２６】
具体的には、反応器１３は、反応材１６が充填された複数（ここでは４つ）の直方体状の反応材充填部１７を有している。反応材１６は、直方体状のケース１８内に圧縮成形体として充填されている。ケース１８は、ＮＨ３に対して耐腐食性を有する金属材料（例えばステンレス鋼）で形成されている。
【００２７】
吸着器１５は、ＮＨ３を貯蔵する貯蔵器である。吸着器１５は、図２に示されるように、発熱時にＮＨ３が物理吸着すると共に吸熱時にＮＨ３が脱離する吸着材１９を有している。吸着材１９としては、活性炭、カーボンブラック、メソポーラスカーボン、ナノカーボンまたはゼオライト等が用いられる。なお、ＮＨ３は、吸着材１９に化学吸着されてもよい。
【００２８】
反応媒体供給管１４は、反応器１３の各反応材充填部１７と吸着器１５とを接続する。反応媒体供給管１４は、ＮＨ３が双方向に流れるＮＨ３流路を形成する。反応媒体供給管１４には、ＮＨ３流路を開閉するバルブ２０が配設されている。
【００２９】
また、化学蓄熱装置１２は、加熱対象用のヒートパイプ２１と、排ガス用のヒートパイプ２２とを備えている。ヒートパイプ２１，２２は、形状自由度が高いうえに、折り曲げることが可能であるため、局所的な箇所と任意の箇所との間における取り回しが行いやすい。ヒートパイプ２１，２２は、図２及び図３に示されるように、平板状を呈している。ヒートパイプ２１の数は複数（ここでは２つ）であり、ヒートパイプ２２の数は複数（ここでは３つ）である。
【００３０】
加熱対象用のヒートパイプ２１は、反応器１３とオイルパン７とを接続するように配置され、反応材１６とエンジンオイルとの間で熱を伝導する熱伝導体である。ここでは、ヒートパイプ２１は、反応材１６からエンジンオイルに熱を伝導する。図２に示されるように、反応器１３の反応材充填部１７とヒートパイプ２１の一端部とは積層されている。具体的には、ヒートパイプ２１の一端部は、２つの反応材充填部１７の間に配置されている。
【００３１】
ヒートパイプ２１は、図３（ａ）に示されるように、断面矩形状の管体２３と、この管体２３の内壁面に取り付けられたウィック２４とを有している。管体２３内には、作動液が少量だけ減圧封入されている。
【００３２】
管体２３は、例えばアルミニウムまたは銅で形成されている。管体２３の材料がアルミニウムである場合には、作動液としてはＮＨ３が使用される。この場合、ヒートパイプ２１の使用温度範囲は、−６０℃〜１００℃程度である。管体２３の材料が銅である場合には、作動液としてはエタノールが使用される。この場合、ヒートパイプ２１の使用温度範囲は、−１０℃〜１３０℃程度である。ウィック２４は、例えばメッシュである。
【００３３】
反応器１３の反応材１６から発生した熱がヒートパイプ２１の一端部に与えられると、作動液が熱を吸収して蒸発し、作動液の蒸気が管体２３内の空間Ｓ１を通ってヒートパイプ２１の他端部に移動する。そして、オイルパン７内のエンジンオイルにより作動液の蒸気が凝縮することで、凝縮熱がエンジンオイルに放出される。そして、液体状態の作動液がウィック２４を伝わってヒートパイプ２１の一端部に戻る。このようにヒートパイプ２１内で作動液が循環し、ヒートパイプ２１の一端部から他端部への熱移動が行われる。
【００３４】
排ガス用のヒートパイプ２２は、反応器１３と排ガス管４とを接続するように配置され、排ガスと反応材１６との間で熱を伝導する熱伝導体である。ここでは、ヒートパイプ２２は、排ガスから反応材１６に熱を伝導する。ヒートパイプ２２の一端部は、排ガス管４におけるＤＯＣ５とＤＰＦ６との間の部分に接続されている。なお、ヒートパイプ２２の一端部は、排ガス管４におけるエンジン３とＤＯＣ５との間の部分に接続されてもよいし、排ガス管４におけるＤＰＦ６よりも下流側の部分に接続されてもよい。図２に示されるように、反応器１３の反応材充填部１７とヒートパイプ２２の他端部とは積層されている。具体的には、ヒートパイプ２１の一端部とヒートパイプ２２の他端部とは、反応材充填部１７を介して交互に積層されている。反応材充填部１７及びヒートパイプ２１，２２からなる積層体の上下両端には、ヒートパイプ２２が配置されている。
【００３５】
ヒートパイプ２２は、図３（ｂ）に示されるように、断面矩形状の管体２５と、この管体２５の内壁面に取り付けられたウィック２６とを有している。管体２５内には、作動液が少量だけ減圧封入されている。
【００３６】
管体２５は、例えばステンレス鋼で形成されている。管体２５の材料がステンレス鋼である場合には、作動液としてはナフタリンが使用される。この場合、ヒートパイプ２２の使用温度範囲は、２５０℃〜４００℃程度である。ウィック２６は、例えばメッシュである。
【００３７】
排ガス管４内の排ガスの熱がヒートパイプ２２の一端部に与えられると、作動液が熱を吸収して蒸発し、作動液の蒸気が管体２５内の空間Ｓ２を通ってヒートパイプ２２の他端部に移動する。そして、反応器１３の反応材１６により作動液の蒸気が凝縮することで、凝縮熱が反応材１６に放出される。そして、液体状態の作動液がウィック２６を伝わってヒートパイプ２２の一端部に戻る。このようにヒートパイプ２２内で作動液が循環し、ヒートパイプ２２の一端部から他端部への熱移動が行われる。
【００３８】
以上のような化学蓄熱装置１２において、エンジン３の始動直後における排ガスの温度が低いときは、バルブ２０が開弁されると、吸着器１５と反応器１３との圧力差によって吸着器１５の吸着材１９からＮＨ３が脱離し、そのＮＨ３が反応媒体供給管１４を通って反応器１３の反応材充填部１７に供給される。そして、反応材１６とＮＨ３とが化学反応（化学吸着）して、反応材１６から熱が発生する。つまり、下記の反応式（Ａ）における左辺から右辺への反応（発熱反応）が起こる。
反応材＋ＮＨ３  ⇔  反応材（ＮＨ３）＋熱      …（Ａ）
【００３９】
そして、反応材１６から発生した熱は、加熱対象用のヒートパイプ２１によってオイルパン７内のエンジンオイルに伝わり、エンジンオイルが加熱される。そして、暖められたエンジンオイルは、オイル供給路１０を通ってエンジン３内に送られる。
【００４０】
その後、排ガスの温度が上昇すると、排ガスの熱が排ガス用のヒートパイプ２２によって反応器１３の反応材充填部１７に伝わる。排ガスの熱が反応材１６に与えられると、反応材１６からＮＨ３が脱離する。つまり、上記の反応式（Ａ）における右辺から左辺への反応（再生反応）が起こる。すると、反応器１３と吸着器１５との圧力差によってＮＨ３が反応媒体供給管１４を通って吸着器１５に戻り、吸着器１５の吸着材１９に吸着される。これにより、ＮＨ３が吸着器１５に回収されることとなる。
【００４１】
このとき、反応器１３の反応材充填部１７はヒートパイプ２１，２２の両方とそれぞれ隣り合っているため、発熱反応及び再生反応を効率良く行うことができる。また、反応材充填部１７及びヒートパイプ２１，２２からなる積層体の上下両端には排ガス用のヒートパイプ２２が配置されているため、発熱反応をより効率良く行うことができると共に、外部への放熱を少なくすることができる。
【００４２】
以上のように本実施形態にあっては、反応器１３とオイルパン７とは、反応材１６とエンジンオイルとの間で熱を伝導する加熱対象用のヒートパイプ２１を介して接続されている。このため、ＮＨ３が反応媒体供給管１４を通って吸着器１５から反応器１３に供給されると、ＮＨ３と反応材１６との化学反応により反応材１６から熱が発生し、その熱がヒートパイプ２１によってエンジンオイルに伝導され、エンジンオイルが加熱される。このようにヒートパイプ２１を使用することにより、反応材１６からエンジンオイルへの伝熱が効率良く行われる。これにより、反応器１３の配置箇所にかかわらず、エンジンオイルの加熱を効率良く行うことができる。
【００４３】
また、本実施形態では、反応器１３と排ガス管４とは、排ガスと反応材１６との間で熱を伝導する排ガス用のヒートパイプ２２を介して接続されている。このため、排ガスの熱がヒートパイプ２２によって反応材１６に伝導される。すると、反応材１６からＮＨ３が脱離する、いわゆる反応材１６の再生が行われ、脱離したＮＨ３が反応媒体供給管１４を通って反応器１３から吸着器１５に回収される。このようにヒートパイプ２２を使用することにより、排ガスから反応材１６への伝熱が効率良く行われる。これにより、反応器１３の配置箇所にかかわらず、反応材１６の再生を効率良く行うことができる。
【００４４】
また、本実施形態では、ヒートパイプ２１，２２が平板状を呈していると共に、反応材充填部１７とヒートパイプ２１，２２とが積層されているので、反応器１３の構造が簡単化される。これにより、反応器１３を配置する箇所及び方向の自由度が高くなる。
【００４５】
なお、反応材充填部１７及びヒートパイプ２１，２２の積層数としては、特に上記の構成には限られない。
【００４６】
図４は、本発明の第２実施形態に係る化学蓄熱装置を備えたエンジンオイル循環システムを排気浄化システムと共に示す概略構成図である。図４において、本実施形態の化学蓄熱装置３０は、上記の反応器１３に代えて、反応器３１を備えている。
【００４７】
反応器３１と排ガス管４とは、排ガスが流れるバイパス管３２，３３を介して接続されている。バイパス管３２は、例えば排ガス管４におけるＤＰＦ６よりも下流側の部分と反応器３１とを接続するように配置されている。バイパス管３３は、反応器３１と排ガス管４におけるＤＯＣ５とＤＰＦ６との間の部分とを接続するように配置されている。反応器３１は、オイルパン７の外面の一つであるオイルパン７の底面に取り付けられている。
【００４８】
反応器３１は、図５に示されるように、反応材１６が充填された複数の直方体状の反応材充填部３４と、この反応材充填部３４に隣接して配置されると共に排ガス管４とバイパス管３２，３３を介して接続され、排ガスが通る複数の排ガス流通部３５とを有している。反応材充填部３４及び排ガス流通部３５は、交互に配置されている。排ガス管４からバイパス管３２に流れた排ガスは、反応器３１の排ガス流通部３５を通過し、更にバイパス管３３を通って排ガス管４に戻る。なお、バイパス管３２，３３の何れか一方には、排ガスの流路を開閉するバルブ（図示せず）が配設されている。
【００４９】
また、化学蓄熱装置３０は、複数の加熱対象用のヒートパイプ３６を備えている。ヒートパイプ３６は、反応材充填部３４とオイルパン７とを接続するように配置され、反応材１６とエンジンオイルとの間で熱を伝導する熱伝導体である。ここでは、ヒートパイプ３６は、反応材１６からエンジンオイルに熱を伝導する。ヒートパイプ３６は、円柱形状を呈していること以外、上記のヒートパイプ２１と同様の構造を有している。ヒートパイプ３６は、反応材充填部３４毎に複数（ここでは７つ）ずつ配置されている。ヒートパイプ３６は、オイルパン７の底壁を突き抜けて延びている。
【００５０】
このような化学蓄熱装置３０において、反応材充填部３４の反応材１６とＮＨ３との化学反応によって反応材１６から発生した熱は、加熱対象用のヒートパイプ３６によってオイルパン７内のエンジンオイルに伝わり、エンジンオイルが加熱される。その後、排ガスの熱が排ガス流通部３５から反応材充填部３４の反応材１６に与えられると、反応材１６からＮＨ３が脱離し、ＮＨ３が吸着器１５に回収される。
【００５１】
以上のように本実施形態においては、反応器３１の反応材充填部３４とオイルパン７とは、反応材１６とエンジンオイルとの間で熱を伝導する加熱対象用のヒートパイプ３６を介して接続されている。このようにヒートパイプ３６を使用することにより、反応材１６からエンジンオイルへの伝熱が効率良く行われる。これにより、反応器３１の配置箇所にかかわらず、エンジンオイルの加熱を効率良く行うことができる。
【００５２】
また、本実施形態では、排ガス流通部３５を流れる排ガスの熱によって反応材１６からＮＨ３が脱離する、いわゆる反応材１６の再生が行われ、脱離したＮＨ３が反応媒体供給管１４を通って反応器３１から吸着器１５に回収される。このように排ガスの熱を直接利用して反応材１６の再生を迅速に行うことができる。
【００５３】
また、本実施形態では、反応器３１はオイルパン７の外面に取り付けられているので、ヒートパイプ３６の長さが短くなる。従って、ヒートパイプ３６の製作を容易に行うことができる。
【００５４】
なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記第１実施形態では、反応器１３とオイルパン７とが加熱対象用のヒートパイプ２１を介して接続されていると共に、反応器１３と排ガス管４とが排ガス用のヒートパイプ２２を介して接続されており、上記第２実施形態では、反応器３１とオイルパン７とが加熱対象用のヒートパイプ３６を介して接続されていると共に、反応器３１と排ガス管４とがバイパス管３２，３３を介して接続されているが、特にその形態には限られない。例えば、排ガス用のヒートパイプが反応器と排ガス管４とを接続するように配置されていると共に、エンジンオイルが流れるバイパス管が反応器とオイルパン７とを接続するように配置されていてもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、反応器とオイルパン７とがヒートパイプを介して接続されているが、特にその形態には限られない。例えば、反応器とオイルポンプ８またはオイルクーラ９とがヒートパイプを介して接続されてもよいし、或いは反応器とオイル供給路１０またはオイル戻り路１１とがヒートパイプを介して接続されてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、排ガスの熱を利用して反応材１６の再生を行っているが、特にその形態には限られず、エンジンオイルの熱を利用して反応材１６の再生を行ってもよい。この場合には、反応材１６からエンジンオイルに熱を伝導する加熱用ヒートパイプと、エンジンオイルから反応材１６に熱を伝導する再生用ヒートパイプとが、反応器とオイルパン７等とを接続するように配置されていてもよいし、或いは反応材１６とエンジンオイルとの間で双方向に熱を伝導する１つのヒートパイプが、反応器とオイルパン７等とを接続するように配置されていてもよい。
【００５７】
さらに、上記第１実施形態では、加熱対象用のヒートパイプ２１及び排ガス用のヒートパイプ２２が反応材充填部１７に対して積層されているが、特にその形態には限られない。例えば排ガス用のヒートパイプ２２の管体２５が、ＮＨ３に対して耐腐食性を有するステンレス鋼で形成されている場合には、ヒートパイプ２２が反応材充填部１７の反応材１６の内部に突入されていてもよい。同様に、加熱対象用のヒートパイプ２１の管体２３が、ＮＨ３に対して耐腐食性を有するステンレス鋼で形成されている場合には、ヒートパイプ２１が反応材充填部１７の反応材１６の内部に突入されていてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、反応媒体であるＮＨ３と組成式ＭａＸｚで表される反応材１６とを化学反応させて熱を発生させているが、反応媒体としては、特にＮＨ３には限られず、ＣＯ２またはＨ２Ｏ等を使用してもよい。反応媒体としてＣＯ２を使用する場合、ＣＯ２と化学反応させる反応材１６としては、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｃａ（ＯＨ）２、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｆｅ（ＯＨ）２、Ｆｅ（ＯＨ）３、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３またはＦｅ３Ｏ４等が用いられる。反応媒体としてＨ２Ｏを使用する場合、Ｈ２Ｏと化学反応させる反応材１６としては、ＣａＯ、ＭｎＯ、ＣｕＯまたはＡｌ２Ｏ３等が用いられる。
【００５９】
また、上記実施形態では、エンジン３はディーゼルエンジンであるが、エンジン３としては、特にディーゼルエンジンには限られず、ガソリンエンジン等であってもよい。
【００６０】
さらに、上記実施形態の化学蓄熱装置は、エンジンオイルを加熱しているが、加熱対象としては、特にエンジンオイルには限られず、例えばデファレンシャルギアを潤滑するデフオイルであってもよいし、或いはエンジン３を冷却する冷却水または冷却空気等であってもよい。
【符号の説明】
【００６１】
３…エンジン、４…排ガス管、７…オイルパン、１２…化学蓄熱装置、１３…反応器、１４…反応媒体供給管（供給管）、１５…吸着器（貯蔵器）、１６…反応材、１７…反応材充填部、２１…ヒートパイプ、２２…ヒートパイプ、２８…加熱対象流通系、３０…化学蓄熱装置、３１…反応器、３４…反応材充填部、３５…排ガス流通部、３６…ヒートパイプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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