(57)【要約】【課題】装置の異常を検知する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７は、吸着器１０の温度を検出する温度センサ１５と、吸着器１０の圧力を検出する圧力センサ１６と、温度センサ１５及び圧力センサ１６の検出値に基づいて、吸着器１０のＮＨ３増加量を算出する第１算出部１８と、吸着器１０のＮＨ３増加量に基づいて、反応器９から吸着器１０にＮＨ３が回収される際の吸着器１０の上昇温度の推定値を求める上昇温度推定部１９と、温度センサ１５の検出値に基づいて、反応器９から吸着器１０にＮＨ３が回収される際の吸着器１０の上昇温度の実測値を算出する第２算出部２０と、吸着器１０の上昇温度の実測値と吸着器１０の上昇温度の推定値とを比較し、吸着器１０の上昇温度の実測値と吸着器１０の上昇温度の推定値との差が閾値よりも大きいときに、異常と判定する異常判定部２１とを備える。【選択図】図１
2018017434.tif 000002
【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、
前記加熱対象に対して熱交換可能に配置され、反応媒体が与えられると前記反応媒体との化学反応により発熱すると共に熱が与えられると前記反応媒体が脱離する反応材を有する反応器と、
前記反応媒体が吸着または脱離する吸着材を有する吸着器と、
前記反応器と前記吸着器とを接続し、前記反応器と前記吸着器との間で前記反応媒体が流れる流路を形成する反応媒体供給管と、
前記反応媒体供給管に配設され、前記反応媒体の流路を開閉するバルブと、
前記吸着器の温度を検出する温度検出部と、
前記吸着器の圧力を検出する圧力検出部と、
前記温度検出部及び前記圧力検出部の検出値に基づいて、前記吸着器における前記反応媒体の増加量を算出する第１算出部と、
前記第１算出部により算出された前記吸着器における前記反応媒体の増加量に基づいて、前記反応器から前記吸着器に前記反応媒体が回収される際の前記吸着器の上昇温度の推定値を求める上昇温度推定部と、
前記温度検出部の検出値に基づいて、前記反応器から前記吸着器に前記反応媒体が回収される際の前記吸着器の上昇温度の実測値を算出する第２算出部と、
前記第２算出部により算出された前記吸着器の上昇温度の実測値と前記上昇温度推定部により求められた前記吸着器の上昇温度の推定値とを比較し、前記吸着器の上昇温度の実測値と前記吸着器の上昇温度の推定値との差が閾値よりも大きいときに、異常と判定する異常判定部とを備えることを特徴とする化学蓄熱装置。
【請求項２】
前記第１算出部は、前記反応器から前記吸着器への前記反応媒体の回収開始前後における前記温度検出部及び前記圧力検出部の検出値に基づいて、前記吸着器における前記反応媒体の増加量を算出し、
前記第２算出部は、前記反応器から前記吸着器への前記反応媒体の回収開始前後における前記温度検出部の検出値に基づいて、前記吸着器の上昇温度の実測値を算出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】
前記第１算出部は、前記反応器から前記吸着器への前記反応媒体の回収開始前後における前記温度検出部及び前記圧力検出部の検出値に基づいて、前記吸着器における前記反応媒体の増加量の最大値を算出し、
前記上昇温度推定部は、前記吸着器における前記反応媒体の増加量の最大値に基づいて、前記吸着器における前記反応媒体の増加量が最大値に達した時点における前記吸着器の上昇温度の推定値を求め、
前記第２算出部は、前記反応器から前記吸着器への前記反応媒体の回収開始前後における前記温度検出部の検出値に基づいて、前記吸着器における前記反応媒体の増加量が最大値に達した時点における前記吸着器の上昇温度の実測値を算出することを特徴とする請求項２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、反応媒体であるアンモニア（ＮＨ３）と化学反応する反応材を有する反応器と、ＮＨ３を物理吸着する吸着材を有するアンモニア貯蔵器と、反応器とアンモニア貯蔵器とを接続する管路と、この管路に設けられた開閉弁とを備えている。このような化学蓄熱装置においては、アンモニア貯蔵器から反応器にＮＨ３が供給されると、反応器の反応材とＮＨ３とが化学反応して熱が発生し、その熱により加熱対象が加熱される。反応器の反応材に熱が与えられると、反応材からＮＨ３が脱離し、そのＮＨ３が反応器からアンモニア貯蔵器に回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４２０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術においては、アンモニア貯蔵器と反応器との間におけるＮＨ３の移動は、管路に設けられた開閉弁を開弁することによって行われる。しかし、開閉弁の故障または管路の詰まり等の異常が発生すると、アンモニア貯蔵器と反応器との間におけるＮＨ３の移動が阻害される。その結果、加熱対象の加熱及びＮＨ３の回収が適切に行われなくなる。そのような不具合を未然に防ぐためには、化学蓄熱装置の異常を検知する必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、装置の異常を検知する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】
【０００６】
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、加熱対象に対して熱交換可能に配置され、反応媒体が与えられると反応媒体との化学反応により発熱すると共に熱が与えられると反応媒体が脱離する反応材を有する反応器と、反応媒体が吸着または脱離する吸着材を有する吸着器と、反応器と吸着器とを接続し、反応器と吸着器との間で反応媒体が流れる流路を形成する反応媒体供給管と、反応媒体供給管に配設され、反応媒体の流路を開閉するバルブと、吸着器の温度を検出する温度検出部と、吸着器の圧力を検出する圧力検出部と、温度検出部及び圧力検出部の検出値に基づいて、吸着器における反応媒体の増加量を算出する第１算出部と、第１算出部により算出された吸着器における反応媒体の増加量に基づいて、反応器から吸着器に反応媒体が回収される際の吸着器の上昇温度の推定値を求める上昇温度推定部と、温度検出部の検出値に基づいて、反応器から吸着器に反応媒体が回収される際の吸着器の上昇温度の実測値を算出する第２算出部と、第２算出部により算出された吸着器の上昇温度の実測値と上昇温度推定部により求められた吸着器の上昇温度の推定値とを比較し、吸着器の上昇温度の実測値と吸着器の上昇温度の推定値との差が閾値よりも大きいときに、異常と判定する異常判定部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
このような化学蓄熱装置においては、吸着器から反応器に反応媒体が供給されると、反応器の反応材と反応媒体との化学反応により反応材が発熱し、その熱によって加熱対象が加熱される。反応器の反応材に熱が与えられると、反応材から反応媒体が脱離し、その反応媒体が反応器から吸着器に回収される。このとき、吸着器の吸着材に反応媒体が吸着すると、吸着器の温度が上昇する。そこで、本発明に係る化学蓄熱装置では、まず温度検出部によって吸着器の温度が検出されると共に、圧力検出部によって吸着器の圧力が検出される。そして、温度検出部及び圧力検出部の検出値に基づいて、吸着器における反応媒体の増加量が算出され、その反応媒体の増加量に基づいて、反応器から吸着器に反応媒体が回収される際の吸着器の上昇温度の推定値が求められる。また、温度検出部の検出値に基づいて、反応器から吸着器に反応媒体が回収される際の吸着器の上昇温度の実測値が算出される。そして、吸着器の上昇温度の実測値と吸着器の上昇温度の推定値とが比較され、両者の差が閾値よりも大きいときに、異常と判定される。以上により、化学蓄熱装置の異常を検知することができる。
【０００８】
第１算出部は、反応器から吸着器への反応媒体の回収開始前後における温度検出部及び圧力検出部の検出値に基づいて、吸着器における反応媒体の増加量を算出し、第２算出部は、反応器から吸着器への反応媒体の回収開始前後における温度検出部の検出値に基づいて、吸着器の上昇温度の実測値を算出してもよい。
【０００９】
反応器から吸着器への反応媒体の回収開始前後では、吸着器における反応媒体の増加量が多くなりやすい。また、吸着器における反応媒体の増加量が多くなるほど、吸着器の上昇温度が大きくなる。そこで、反応器から吸着器への反応媒体の回収開始前後における温度検出部及び圧力検出部の検出値に基づいて、吸着器における反応媒体の増加量を算出することにより、吸着器における反応媒体の増加量が多くなる。このため、吸着器の上昇温度の推定値が大きくなる。また、反応器から吸着器への反応媒体の回収開始前後における温度検出部の検出値に基づいて、吸着器の上昇温度の実測値を算出することにより、吸着器の上昇温度の実測値が大きくなる。従って、吸着器の上昇温度の実測値と吸着器の上昇温度の推定値との差が出やすくなる。これにより、化学蓄熱装置の異常を精度良く検知することができる。
【００１０】
第１算出部は、反応器から吸着器への反応媒体の回収開始前後における温度検出部及び圧力検出部の検出値に基づいて、吸着器における反応媒体の増加量の最大値を算出し、上昇温度推定部は、吸着器における反応媒体の増加量の最大値に基づいて、吸着器における反応媒体の増加量が最大値に達した時点における吸着器の上昇温度の推定値を求め、第２算出部は、反応器から吸着器への反応媒体の回収開始前後における温度検出部の検出値に基づいて、吸着器における反応媒体の増加量が最大値に達した時点における吸着器の上昇温度の実測値を算出してもよい。
【００１１】
このように吸着器における反応媒体の増加量の最大値を算出し、その反応媒体の増加量の最大値に基づいて、吸着器における反応媒体の増加量が最大値に達した時点における吸着器の上昇温度の推定値を求めることにより、吸着器の上昇温度の推定値が十分に大きくなる。また、吸着器における反応媒体の増加量が最大値に達した時点における吸着器の上昇温度の実測値を算出することにより、吸着器の上昇温度の実測値が十分に大きくなる。従って、吸着器の上昇温度の実測値と吸着器の上昇温度の推定値との差が更に出やすくなる。これにより、化学蓄熱装置の異常を一層精度良く検知することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、化学蓄熱装置の異常を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一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示す概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示されたコントローラにより実行される異常検知処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図３】図３（ａ）は、ＮＨ３飽和蒸気圧特性の一例を示すグラフであり、図３（ｂ）は、ＮＨ３吸着特性の一例を示すグラフである。
【図４】図４（ａ）は、吸着器のＮＨ３吸着量変化の一例を示すグラフであり、図４（ｂ）は、吸着器の温度変化の一例を示すグラフである。
【図５】図５は、吸着器のＮＨ３増加量と吸着器の上昇温度との関係を表した変換マップの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１は、本発明の一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示す概略構成図である。図１において、エンジンオイル循環システム１は、車両に搭載され、エンジン２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。
【００１６】
エンジンオイル循環システム１は、オイルパン３、オイルポンプ４及びオイルクーラ５を備えている。オイルポンプ４及びオイルクーラ５は、エンジン２とオイルパン３とを接続するオイル循環管６に配設されている。オイル循環管６は、エンジンオイルが流れる流路を形成する。
【００１７】
オイルパン３は、エンジンオイルを溜めておく。エンジン２内の各部を流れたエンジンオイルは、オイルパン３に戻る。オイルポンプ４は、オイルパン３に溜められたエンジンオイルを吸い上げてエンジン２に向けて圧送する。オイルクーラ５は、オイルポンプ４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。なお、エンジンオイルを冷却する理由は、エンジンオイルの劣化を防ぐためである。
【００１８】
また、エンジンオイル循環システム１は、加熱対象であるエンジンオイルを加熱（暖機）する本実施形態の化学蓄熱装置７を備えている。化学蓄熱装置７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装置である。
【００１９】
化学蓄熱装置７は、熱交換器８と、反応器９と、吸着器１０と、反応媒体供給管１１と、バルブ１２とを備えている。熱交換器８は、オイルクーラ５とエンジン２との間に配置されている。熱交換器８は、オイル循環管６を流れるエンジンオイルを通過させて、エンジンオイルと反応器９との間で熱交換を行う。
【００２０】
反応器９は、エンジンオイルに対して熱交換可能に配置され、エンジンオイルを加熱する。反応器９は、熱交換器８に隣接して配置されている。このとき、反応器９は、例えば熱交換器８の周囲に環状に配置されていてもよい。また、反応器９と熱交換器８とが交互に積層状態で配置されていてもよい。
【００２１】
反応器９は、気体の反応媒体であるアンモニア（ＮＨ３）が与えられるとＮＨ３との化学反応により発熱すると共に、エンジンオイルの熱が与えられるとＮＨ３を脱離する反応材１３を有している。反応材１３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。
【００２２】
吸着器１０は、ＮＨ３を貯蔵する貯蔵器である。吸着器１０は、ＮＨ３が物理吸着または脱離する吸着材１４を有している。吸着材１４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１４に化学吸着されてもよい。
【００２３】
反応媒体供給管１１は、反応器９と吸着器１０とを接続し、反応器９と吸着器１０との間でＮＨ３が双方向に流れる流路を形成する。バルブ１２は、反応媒体供給管１１に配設され、ＮＨ３の流路を開閉する電磁式の開閉弁である。
【００２４】
このような化学蓄熱装置７において、エンジン２の始動直後におけるエンジンオイルの温度が低いときは、バルブ１２が開弁されると、吸着器１０と反応器９との圧力差によって、吸着器１０の吸着材１４からＮＨ３が脱離する。つまり、下記の反応式（Ａ）における左辺から右辺への反応（吸熱反応）が起こる。
吸着材-ＮＨ３＋熱  ⇔  吸着材＋ＮＨ３      …（Ａ）
【００２５】
吸着材１４から脱離したＮＨ３は、反応媒体供給管１１を通って反応器９に供給される。そして、反応器９の反応材１３とＮＨ３とが化学反応（化学吸着）して熱が発生する。つまり、下記の反応式（Ｂ）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      …（Ｂ）
【００２６】
そして、反応器９で発生した熱が熱交換器８を通してエンジンオイルに伝えられ、エンジンオイルが加熱される。暖められたエンジンオイルは、オイル循環管６を通ってエンジン２内の各部に送られる。
【００２７】
その後、エンジンオイルの温度が所定温度まで上昇すると、エンジンオイルの熱が熱交換器８を通して反応器９の反応材１３に与えられることで、反応材１３からＮＨ３が脱離する。つまり、上記の反応式（Ｂ）における右辺から左辺への反応（再生反応）が起こる。
【００２８】
そして、反応器９と吸着器１０との圧力差によって、ＮＨ３が反応媒体供給管１１を通って吸着器１０に戻る。吸着器１０に戻ったＮＨ３は、吸着器１０の吸着材１４に物理吸着される。つまり、上記の反応式（Ａ）における右辺から左辺への反応（発熱反応）が起こる。これにより、ＮＨ３が吸着器１０に回収されることとなる。
【００２９】
また、化学蓄熱装置７は、温度センサ１５と、圧力センサ１６と、コントローラ１７とを備えている。温度センサ１５は、吸着器１０の温度を検出する温度検出部である。圧力センサ１６は、吸着器１０の圧力を検出する圧力検出部である。温度センサ１５及び圧力センサ１６は、吸着器１０に取り付けられている。
【００３０】
コントローラ１７は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ１７は、第１算出部１８と、上昇温度推定部１９と、第２算出部２０と、異常判定部２１とを有している。
【００３１】
第１算出部１８は、温度センサ１５及び圧力センサ１６の検出値に基づいて、吸着器１０におけるＮＨ３の増加量（以下、吸着器１０のＮＨ３増加量）を算出する。吸着器１０のＮＨ３増加量は、反応器９から吸着器１０にＮＨ３が回収されることで、吸着器１０の吸着材１４に吸着されるＮＨ３が増加する量である。具体的には、第１算出部１８は、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収開始前後における温度センサ１５及び圧力センサ１６の検出値に基づいて、吸着器１０のＮＨ３増加量を算出する。
【００３２】
上昇温度推定部１９は、第１算出部１８により算出された吸着器１０のＮＨ３増加量に基づいて、反応器９から吸着器１０にＮＨ３が回収される際の吸着器１０の上昇温度の推定値を求める。
【００３３】
第２算出部２０は、温度センサ１５の検出値に基づいて、反応器９から吸着器１０にＮＨ３が回収される際の吸着器１０の上昇温度の実測値を算出する。具体的には、第２算出部２０は、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収開始前後における温度センサ１５の検出値に基づいて、吸着器１０の上昇温度の実測値を算出する。
【００３４】
異常判定部２１は、第２算出部２０により算出された吸着器１０の上昇温度の実測値と上昇温度推定部１９により求められた吸着器１０の上昇温度の推定値とを比較し、吸着器１０の上昇温度の実測値と吸着器１０の上昇温度の推定値との差が閾値よりも大きいときに、化学蓄熱装置７の異常と判定する。
【００３５】
図２は、コントローラ１７により実行される異常検知処理手順の詳細を示すフローチャートである。図２において、コントローラ１７は、まず温度センサ１５により検出された吸着器１０の温度を取得する（手順Ｓ１０１）。また、コントローラ１７は、圧力センサ１６により検出された吸着器１０の圧力を取得する（手順Ｓ１０２）。
【００３６】
続いて、コントローラ１７は、温度センサ１５及び圧力センサ１６の検出値に基づいて、吸着器１０の吸着材１４に吸着されているＮＨ３の量（以下、吸着器１０のＮＨ３吸着量）を求める（手順Ｓ１０３）。
【００３７】
具体的には、コントローラ１７は、図３に示されるようなＮＨ３飽和蒸気圧特性及びＮＨ３吸着特性を用いて、吸着器１０のＮＨ３吸着量を求める。図３（ａ）に示されるＮＨ３飽和蒸気圧特性は、吸着器１０の温度とＮＨ３飽和蒸気圧との関係を表しており、吸着器１０の温度が高くなるほどＮＨ３飽和蒸気圧が連続的に高くなるような特性を有している。図３（ｂ）に示されるＮＨ３吸着特性は、相対圧力と吸着器１０のＮＨ３吸着量との関係を表しており、相対圧力が高くなるほど吸着器１０のＮＨ３吸着量が連続的に多くなるような特性を有している。相対圧力は、ＮＨ３飽和蒸気圧Ｐsatと吸着器１０の圧力Ｐとの比（Ｐ／Ｐsat）である。
【００３８】
コントローラ１７は、まずＮＨ３飽和蒸気圧特性を用いて、温度センサ１５により検出された吸着器１０の温度Ｔに対応するＮＨ３飽和蒸気圧Ｐsatを求める。そして、コントローラ１７は、ＮＨ３飽和蒸気圧Ｐsatと圧力センサ１６により検出された吸着器１０の圧力Ｐとの比である相対圧力を算出する。そして、コントローラ１７は、ＮＨ３吸着特性を用いて、相対圧力に対応する吸着器１０のＮＨ３吸着量Ａnh3を求める。
【００３９】
続いて、コントローラ１７は、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収が開始されたかどうかを判断する（手順Ｓ１０４）。このとき、コントローラ１７は、例えば手順Ｓ１０３で得られた吸着器１０のＮＨ３吸着量が増加したかどうかを判断することにより、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収が開始されたかどうかを判断する。また、反応器９から吸着器１０にＮＨ３が回収されるときに、バルブ１２が閉弁状態から開弁状態に切り換わる場合には、コントローラ１７は、バルブ１２が開弁されたかどうかを判断することにより、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収が開始されたかどうかを判断してもよい。
【００４０】
コントローラ１７は、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収が開始されていないと判断したときは、手順Ｓ１０１〜１０３を再度実行する。コントローラ１７は、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収が開始されたと判断したときは、ＮＨ３の回収が開始されてから規定時間が経過したかどうかを判断する（手順Ｓ１０５）。
【００４１】
反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収が開始されると、図４（ａ）に示されるように、吸着器１０のＮＨ３吸着量が増加する。そして、ＮＨ３の回収が開始されてから規定時間が経過すると、吸着器１０のＮＨ３吸着量が一定となる。このとき、吸着器１０のＮＨ３増加量の最大値Ｍmaxは、吸着材１４の材質等によって変化する。
【００４２】
また、吸着器１０の吸着材１４にＮＨ３が吸着されると、図４（ｂ）に示されるように、発熱反応によって吸着器１０の温度が上昇する。吸着器１０の温度が一旦上昇した後、吸着器１０と外気との熱交換によって吸着器１０の温度が下がる。このとき、吸着器１０の上昇温度（吸着器１０の温度上昇量）の最大値Ｔmaxは、吸着材１４の材質等によって変化する。
【００４３】
手順Ｓ１０５における規定時間は、吸着器１０のＮＨ３吸着量が一定値になることで、吸着器１０のＮＨ３増加量が最大値Ｍmaxに達すると共に、吸着器１０の上昇温度が最大値Ｔmaxに達するまでの時間である。
【００４４】
コントローラ１７は、ＮＨ３の回収が開始されてから規定時間が経過したと判断したときは、温度センサ１５により検出された吸着器１０の温度を取得する（手順Ｓ１０６）。また、コントローラ１７は、圧力センサ１６により検出された吸着器１０の圧力を取得する（手順Ｓ１０７）。
【００４５】
続いて、コントローラ１７は、温度センサ１５及び圧力センサ１６の検出値に基づいて、吸着器１０のＮＨ３吸着量を求める（手順Ｓ１０８）。吸着器１０のＮＨ３吸着量を求める手法は、上記の手順Ｓ１０３と同様である。
【００４６】
続いて、コントローラ１７は、手順Ｓ１０８で得られた吸着器１０のＮＨ３吸着量から手順Ｓ１０３で得られた吸着器１０のＮＨ３吸着量を減算することにより、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収開始前後における吸着器１０のＮＨ３増加量を算出する（手順Ｓ１０９）。このとき、コントローラ１７は、吸着器１０のＮＨ３増加量の最大値Ｍmax（図４（ａ）参照）を算出する。
【００４７】
続いて、コントローラ１７は、手順Ｓ１０９で得られた吸着器１０のＮＨ３増加量に基づいて、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収開始前後における吸着器１０の上昇温度の推定値を求める（手順Ｓ１１０）。このとき、コントローラ１７は、吸着器１０のＮＨ３増加量が最大値Ｍmaxに達した時点における吸着器１０の上昇温度の推定値を求める。つまり、コントローラ１７は、吸着器１０の上昇温度の最大値Ｔmax（図４（ｂ）参照）の推定値を求める。
【００４８】
具体的には、コントローラ１７は、図５に示されるような変換マップを用いて、吸着器１０のＮＨ３増加量を吸着器１０の上昇温度の推定値に変換する。変換マップは、吸着器１０のＮＨ３増加量と吸着器１０の上昇温度との関係を表したマップである。上述したように、反応器９から吸着器１０にＮＨ３が回収されると、吸着器１０のＮＨ３吸着量が増加することで、吸着器１０の温度が上昇する。従って、変換マップは、吸着器１０のＮＨ３増加量が多くなるほど吸着器１０の上昇温度が連続的に大きくなるように設定されている。変換マップの特性は、吸着材１４の材質等によって変化する。なお、コントローラ１７は、吸着器１０の上昇温度を外気温度で補正してもよい。
【００４９】
続いて、コントローラ１７は、手順Ｓ１０６で得られた吸着器１０の温度から手順Ｓ１０１で得られた吸着器１０の温度を減算することにより、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収開始前後における吸着器１０の上昇温度の実測値を算出する（手順Ｓ１１１）。このとき、コントローラ１７は、吸着器１０のＮＨ３増加量が最大値Ｍmaxに達した時点における吸着器１０の上昇温度の実測値を算出する。つまり、コントローラ１７は、吸着器１０の上昇温度の最大値Ｔmaxの実測値を算出する。従って、吸着器１０の上昇温度の推定値及び吸着器１０の上昇温度の実測値は、実質的に同じ期間での値となる。
【００５０】
続いて、コントローラ１７は、手順Ｓ１１１で算出された反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収開始前後における吸着器１０の上昇温度の実測値と手順Ｓ１１０で求められた反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収開始前後における吸着器１０の上昇温度の推定値との差が、予め決められた閾値以下であるかどうかを判断する（手順Ｓ１１２）。吸着器１０の上昇温度の実測値と吸着器１０の上昇温度の推定値との差は、絶対値で表される。
【００５１】
コントローラ１７は、吸着器１０の上昇温度の実測値と吸着器１０の上昇温度の推定値との差が閾値以下であると判断したときは、反応器９、吸着器１０、反応媒体供給管１１及びバルブ１２が正常であると判定する（手順Ｓ１１３）。コントローラ１７は、吸着器１０の上昇温度の実測値と吸着器１０の上昇温度の推定値との差が閾値よりも大きいと判断したときは、反応器９、吸着器１０、反応媒体供給管１１及びバルブ１２の何れかが異常であると判定する（手順Ｓ１１４）。
【００５２】
ここで、第１算出部１８は、手順Ｓ１０１〜Ｓ１０９を実行する。上昇温度推定部１９は、手順Ｓ１１０を実行する。第２算出部２０は、手順Ｓ１０１，Ｓ１０４〜Ｓ１０６，Ｓ１１１を実行する。異常判定部２１は、手順Ｓ１１２〜Ｓ１１４を実行する。
【００５３】
なお、図２に示される処理において、手順Ｓ１０１，Ｓ１０２を実行する順番としては、特に上記には限られず、手順Ｓ１０２を手順Ｓ１０１よりも先に実行してもよいし、或いは手順Ｓ１０１，Ｓ１０２を同時に実行してもよい。また、手順Ｓ１０６〜Ｓ１１１を実行する順番としては、特に上記には限られず、変わってもよい。例えば、手順Ｓ１０７を手順Ｓ１０６よりも先に実行してもよいし、或いは手順Ｓ１０６，Ｓ１０７を同時に実行してもよい。また、手順Ｓ１１１を手順Ｓ１１０よりも先に実行してもよい。
【００５４】
以上のように本実施形態にあっては、まず温度センサ１５によって吸着器１０の温度が検出されると共に、圧力センサ１６によって吸着器１０の圧力が検出される。そして、温度センサ１５及び圧力センサ１６の検出値に基づいて、吸着器１０のＮＨ３増加量が算出され、そのＮＨ３増加量に基づいて、反応器９から吸着器１０にＮＨ３が回収される際の吸着器１０の上昇温度の推定値が求められる。また、温度センサ１５の検出値に基づいて、反応器９から吸着器１０にＮＨ３が回収される際の吸着器１０の上昇温度の実測値が算出される。そして、吸着器１０の上昇温度の実測値と吸着器１０の上昇温度の推定値とが比較され、両者の差が閾値よりも大きいときに、反応器９、吸着器１０、反応媒体供給管１１及びバルブ１２の何れかの異常と判定される。以上により、化学蓄熱装置７の異常を検知することができる。
【００５５】
このとき、センサとして、吸着器１０に取り付けられた温度センサ１５及び圧力センサ１６のみを使用して、化学蓄熱装置７の異常を検知することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収開始前後における温度センサ１５及び圧力センサ１６の検出値に基づいて、吸着器１０のＮＨ３増加量を算出することにより、吸着器１０のＮＨ３増加量が多くなる。このため、吸着器１０の上昇温度の推定値が大きくなる。また、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収開始前後における温度センサ１５の検出値に基づいて、吸着器１０の上昇温度の実測値を算出することにより、吸着器１０の上昇温度の実測値が大きくなる。従って、吸着器１０の上昇温度の実測値と吸着器１０の上昇温度の推定値との差が出やすくなる。これにより、化学蓄熱装置７の異常を精度良く検知することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、吸着器１０のＮＨ３増加量の最大値を算出し、そのＮＨ３増加量の最大値に基づいて、吸着器１０のＮＨ３増加量が最大値に達した時点における吸着器１０の上昇温度の推定値を求めることにより、吸着器１０の上昇温度の推定値が十分に大きくなる。また、吸着器１０のＮＨ３増加量が最大値に達した時点における吸着器１０の上昇温度の実測値を算出することにより、吸着器１０の上昇温度の実測値が十分に大きくなる。従って、吸着器１０の上昇温度の実測値と吸着器１０の上昇温度の推定値との差が更に出やすくなる。これにより、化学蓄熱装置７の異常を一層精度良く検知することができる。
【００５８】
なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収開始前後における温度センサ１５及び圧力センサ１６の検出値に基づいて、吸着器１０のＮＨ３増加量が算出されると共に、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収開始前後における温度センサ１５の検出値に基づいて、吸着器１０の上昇温度の実測値が算出されているが、特にその形態には限られない。例えば、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収開始後における温度センサ１５及び圧力センサ１６の検出値に基づいて、吸着器１０のＮＨ３増加量が算出されると共に、反応器９から吸着器１０へのＮＨ３の回収開始後における温度センサ１５の検出値に基づいて、吸着器１０の上昇温度の実測値が算出されてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、吸着器１０のＮＨ３増加量の最大値が算出されることにより、吸着器１０のＮＨ３増加量が最大値に達した時点における吸着器１０の上昇温度の推定値が求められると共に、吸着器１０のＮＨ３増加量が最大値に達した時点における吸着器１０の上昇温度の実測値が算出されているが、特にその形態には限られない。例えば、吸着器１０のＮＨ３増加量が最大値に達する前における吸着器１０の上昇温度の推定値が求められると共に、吸着器１０のＮＨ３増加量が最大値に達する前における吸着器１０の上昇温度の実測値が算出されてもよいし、或いは吸着器１０のＮＨ３増加量が最大値に達した後における吸着器１０の上昇温度の推定値が求められると共に、吸着器１０のＮＨ３増加量が最大値に達した後における吸着器１０の上昇温度の実測値が算出されてもよい。
【００６０】
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１３との化学反応により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と化学反応する反応材としては、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。
【００６１】
また、上記実施形態では、オイルクーラ５とエンジン２との間に反応器９がエンジンオイルに対して熱交換可能に配置されているが、特にその形態には限られず、例えばオイルパン３とオイルポンプ４との間に反応器９がエンジンオイルに対して熱交換可能に配置されていてもよいし、或いはオイルポンプ４とオイルクーラ５との間に反応器９がエンジンオイルに対して熱交換可能に配置されていてもよい。
【００６２】
さらに、上記実施形態では、化学蓄熱装置７により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、例えば排気ガス、冷却水または冷却空気等であってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
７…化学蓄熱装置、９…反応器、１０…吸着器、１１…反応媒体供給管、１２…バルブ、１３…反応材、１４…吸着材、１５…温度センサ（温度検出部）、１６…圧力センサ（圧力検出部）、１８…第１算出部、１９…上昇温度推定部、２０…第２算出部、２１…異常判定部。
【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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