(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の酸化に基づいてエネルギ変換を実行するエネルギ変換部（２）に前記燃料を供給する燃料供給システムにおいて、
前記燃料は高圧で液体を呈する燃料であって、
前記燃料を貯蔵する燃料貯蔵部（４）と、
前記燃料を液体から気化させる気化器（５）を含む加熱対象部（６）と、
前記燃料の酸化に基づいて生じる熱を前記加熱対象部に供給する燃焼部（１１）と、
前記エネルギ変換部の運転時に、前記エネルギ変換部からの排熱を前記加熱対象部に供給する排熱供給部（１２、３１２）と、
前記エネルギ変換部の運転時に、前記エネルギ変換部からの排熱を蓄え、この蓄熱を前記加熱対象部に供給する排熱蓄熱部（１３、３１３、４１３）と、
低温始動時に、前記排熱供給部から前記加熱対象部に熱を供給する前に、前記燃焼部および前記排熱蓄熱部から前記加熱対象部に熱を供給するように、前記燃焼部、前記排熱供給部、および前記排熱蓄熱部を制御する制御部（７）とを備え、
前記排熱蓄熱部（３１３）は、
前記燃料と繰り返して可逆的に反応する反応物（３１５ｂ）を有する化学的な反応装置（３１５）を備え、
前記制御部（７）は、
前記燃料を前記反応物に供給することにより前記反応物と前記燃料との反応熱を前記加熱対象部に供給する放熱モードと、前記エネルギ変換部からの排熱を前記反応物に供給することにより前記反応物から前記燃料を脱離し、排熱を前記反応物に蓄える蓄熱モードとを提供し、
前記排熱蓄熱部は、前記蓄熱モードにおいて脱離された燃料が前記エネルギ変換部に供給されるように構成されていることを特徴とする燃料供給システム。
【請求項２】
前記制御部（７）は、
低温始動時に、前記排熱蓄熱部から前記加熱対象部への熱の供給開始と、前記燃焼部から前記加熱対象部への熱の供給開始と、前記排熱供給部から前記加熱対象部への熱の供給開始とを、この順序で実行することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給システム。
【請求項３】
前記反応物は、金属ハロゲン化物であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料の酸化によってエネルギ変換を実行するエネルギ変換システムにおける燃料供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、選択的触媒還元システムの暖機を実現するために、排気管に燃料を噴射し、燃焼器によって燃料を燃焼する装置を開示している。このような装置では、機器の加熱に必要な熱量が多くなると、比例的に燃料量が増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／０６３２９７号パンプレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の構成では、暖機のために、燃料の消費量が増大するという問題点があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃焼器だけに依存することなく、加熱対象部を暖機することができる燃料供給システムを提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、燃焼器だけに依存することなく、燃料供給システムにおける気化器を効率的に暖機することができる燃料供給システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、燃料の酸化に基づいてエネルギ変換を実行するエネルギ変換部（２）に燃料を供給する燃料供給システムにおいて、燃料は高圧で液体を呈する燃料であって、燃料を貯蔵する燃料貯蔵部（４）と、燃料を液体から気化させる気化器（５）を含む加熱対象部（６）と、燃料の酸化に基づいて生じる熱を加熱対象部に供給する燃焼部（１１）と、エネルギ変換部の運転時に、エネルギ変換部からの排熱を加熱対象部に供給する排熱供給部（１２、３１２）と、エネルギ変換部の運転時に、エネルギ変換部からの排熱を蓄え、この蓄熱を加熱対象部に供給する排熱蓄熱部（１３、３１３、４１３）と、低温始動時に、排熱供給部から加熱対象部に熱を供給する前に、燃焼部および排熱蓄熱部から加熱対象部に熱を供給するように、燃焼部、排熱供給部、および排熱蓄熱部を制御する制御部（７）とを備え、排熱蓄熱部（３１３）は、燃料と繰り返して可逆的に反応する反応物（３１５ｂ）を有する化学的な反応装置（３１５）を備え、制御部（７）は、燃料を反応物に供給することにより反応物と燃料との反応熱を加熱対象部に供給する放熱モードと、エネルギ変換部からの排熱を反応物に供給することにより反応物から燃料を脱離し、排熱を反応物に蓄える蓄熱モードとを提供し、排熱蓄熱部は、蓄熱モードにおいて脱離された燃料がエネルギ変換部に供給されるように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によると、気化器を含む加熱対象部は、燃焼部、排熱供給部、および排熱蓄熱部のいずれか少なくともひとつから供給される熱によって加熱される。しかも、低温始動時には、排熱供給部から加熱対象部に熱を供給する前に、燃焼部および排熱蓄熱部から加熱対象部に熱が供給される。つまり、低温始動時の加熱対象部の加熱が、燃焼部だけに依存することなく、排熱蓄熱部から得られる熱を利用して実行される。この結果、燃焼部による燃料の消費量が抑制される。この構成によると、燃料との化学的な反応を利用して、エネルギ変換部の排熱を蓄熱することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、制御部（７）は、低温始動時に、排熱蓄熱部から加熱対象部への熱の供給開始と、燃焼部から加熱対象部への熱の供給開始と、排熱供給部から加熱対象部への熱の供給開始とを、この順序で実行することを特徴とする。この構成によると、蓄熱の利用、燃焼熱の利用、および回収された排熱の利用が順に開始される。この結果、燃焼部による燃料の消費量が抑制される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、反応物は、金属ハロゲン化物であることを特徴とする。この構成によると、金属ハロゲン化物を利用して、エネルギ変換部の排熱を蓄熱することができる。
【００１４】
なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用した第１実施形態に係るエネルギ変換システムを示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の暖機制御を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態の暖機制御を示すタイムチャートである。
【図４】第２実施形態の暖機制御を示すタイムチャートである。
【図５】本発明を適用した第３実施形態に係るエネルギ変換システムを示すブロック図である。
【図６】本発明を適用した第４実施形態に係るエネルギ変換システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１７】
（第１実施形態）
図１において、エネルギ変換システム１は、燃料の酸化に基づきエネルギ変換を実行し、利用可能なエネルギを提供する。エネルギ変換システム１は、例えば、燃料の酸化に基づき熱と電力との両方を提供する。エネルギ変換システム１は、定置型の熱電併給システム、または車両の動力システムを提供する。
【００１８】
エネルギ変換システム１は、エネルギ変換部（ＥＧＴＲ）２を有する。エネルギ変換部２は、燃料の酸化に基づきエネルギ変換を実行する。エネルギ変換部２は、例えば、燃料の燃焼により熱と動力とを出力する燃焼機関と発電機、または、燃料の酸化に基づきガスを処理する化学的反応装置、もしくは燃料の酸化に基づき電力を出力する化学的反応装置によって提供される。エネルギ変換部２は、燃料の供給を受けて、その燃料を酸化させる。さらに、エネルギ変換部２は、排熱を出す。排熱は、燃料の酸化によって生成される排気の熱、およびエネルギ変換部２の機器の冷却のために排出される熱として出される。
【００１９】
燃料は、一分子中に、窒素Ｎ、硫黄Ｓ、炭素Ｃの少なくとも一つと、少なくとも一つの水素Ｈを含む化合物である。燃料は、高圧下において液状を呈する。燃料は、加熱または減圧によって気化する。
【００２０】
エネルギ変換システム１は、エネルギ変換部２から出る排熱を放出するための排熱処理系統３を備える。排熱処理系統３は、例えば、エネルギ変換部２の温度を調節するために冷却水の循環系統と、この循環系統に設けられた放熱用の熱交換器とによって提供することができる。排熱処理系統３によって、エネルギ変換部２において生成された熱の一部が、例えば大気に放出される。
【００２１】
エネルギ変換システム１は、エネルギ変換部２に燃料を供給するための燃料供給システム１０を備える。燃料供給システム１０は、燃料貯蔵部（ＦＬＴＫ）４、気化器（ＥＶＰＲ）５、および気化器５のための熱源機器１１−１３を備える。燃料供給システム１０は、燃料貯蔵部４からエネルギ変換部２へ燃料を供給する。
【００２２】
燃料貯蔵部４は、燃料を貯蔵する。燃料貯蔵部４は、燃料を貯蔵するタンクによって提供される。燃料は、液体として燃料貯蔵部４に貯蔵されている。
【００２３】
気化器５は、液体の燃料を気化させる。燃料貯蔵部４に貯蔵された液体の燃料は、気化器５に供給される。気化器５によって気化した気体の燃料は、エネルギ変換部２に供給される。
【００２４】
気化器５は、加熱対象部（ＨＯＢＤ）６でもある。加熱対象部６は、所期の機能を発揮するために加熱が必要な機器群である。気化器５は、燃料を気化させるために熱を必要とする。気化器５は、エネルギ変換部２が必要とする量の燃料を気化させるために、所定の熱量を必要とする。気化器５は、例えば、エネルギ変換部２から出る排熱を、定常時の主要な熱源として利用することにより、燃料を気化させるように構成することができる。このような構成においては、エネルギ変換部２から出る排熱が少ないときに、気化器５は付加的な熱源を必要とする。特に、エネルギ変換部２を始動した直後は、排熱が少ない。また、寒冷地、または冬期においては、排熱が少ない。よって、気化器５は、エネルギ変換システム１の始動時、例えば、低温始動時に、付加的な熱源を必要とする。このような低温始動時における加熱操作は、暖機とも呼ばれる。
【００２５】
エネルギ変換システム１は、制御部（ＣＮＴＬ）７を備える。制御部７は、少なくともひとつの検出部８を備える。制御部７は、エネルギ変換システム１に含まれる複数の機器２−１３を制御する。制御部７は、燃料供給システム１０を制御するための制御部でもある。検出部８は、エネルギ変換部２から出る排熱の熱量を示す物理量を検出する。例えば、検出部８は、エネルギ変換部２から出る排熱の温度Ｔｘを検出する。排熱の温度Ｔｘとして、エネルギ変換部２の温度を調節するための冷却水の温度を検出することができる。検出部８は、エネルギ変換部２の機械部品を潤滑する潤滑油の温度を検出してもよい。検出部８は、エネルギ変換部２から出る排気の温度を検出してもよい。また、排熱の温度Ｔｘは、エネルギ変換部２の始動後に徐々に上昇し、やがて定常状態になると所定水準に安定する。よって、エネルギ変換部２が始動されてからの経過時間は、エネルギ変換部２から出る排熱の温度Ｔｘを示すことができる。そこで、検出部８は、エネルギ変換部２が始動されてからの経過時間を計測してもよい。
【００２６】
制御部７は、制御装置を備える。制御装置は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納している。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクによって提供されうる。プログラムは、制御装置によって実行されることによって、制御装置をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するように制御装置を機能させる。制御装置が提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。
【００２７】
熱源機器１１−１３は、気化器５において液体の燃料を気化させるために必要な熱を供給する。熱源機器１１−１３は、加熱対象部６、特に気化器５を加熱するために、燃料の酸化に基づいて生じる熱を利用する燃焼熱系統と、エネルギ変換部２の排熱を利用する排熱系統とを含む。
【００２８】
燃焼熱系統１１は、燃焼部（ＦＬＢＲ）１１を備える。燃焼部１１は、燃料の酸化に基づいて生じる熱によって気化器５を加熱する。燃焼部１１は、燃料貯蔵部４から供給される燃料を酸化させることにより、すなわち燃料を燃焼させることにより熱を発生させる。燃焼部１１は、燃料を大気中で燃焼させるバーナ、または燃料を酸化させる触媒を備える反応器によって提供することができる。また、燃焼部１１は、燃料に助燃剤を添加して酸化させる装置によって提供してもよい。
【００２９】
燃焼部１１の起動と停止とは、制御部７によって制御することができる。さらに、燃焼部１１における燃料の燃焼量は、制御部７によって制御することができる。これにより、燃焼部１１から気化器５へ供給される熱量を適正な水準に調節することができる。
【００３０】
排熱系統は、排熱供給部（ＨＲＣＶ）１２を備える。排熱供給部１２は、エネルギ変換部２の運転中にエネルギ変換部２から出た排熱を回収し、回収された排熱を直接的に加熱対象部６、すなわち気化器５に供給する。排熱供給部１２は、エネルギ変換部２を冷却するための冷却水を導入する冷却水の経路によって提供することができる。この場合、気化器５には、冷却水と気化器５内の燃料とを熱交換させる熱交換器１４を設けることができる。排熱供給部１２は、熱交換器１４に冷却水を供給することによってエネルギ変換部２の排熱を気化器５に供給する。
【００３１】
排熱供給部１２の起動と停止とは、制御部７によって制御することができる。さらに、排熱供給部１２から気化器５へ供給される熱量は、制御部７によって制御することができる。例えば、排熱供給部１２は、エネルギ変換部２から気化器５、すなわち熱交換器１４への冷却水の流れを断続する流量調節装置を備えることができる。流量調節装置は、例えば、弁、またはポンプによって提供することができる。流量調節装置は、制御部７によって制御される。
【００３２】
排熱系統は、排熱蓄熱部（ＨＳＴＲ）１３を備える。排熱蓄熱部１３は、エネルギ変換部２の運転中にその排熱を蓄える。排熱蓄熱部１３は、エネルギ変換部２の運転中にエネルギ変換部２から出る排熱が多いときに、その排熱を蓄える。排熱蓄熱部１３は、制御部７からの要求に応答して、蓄えた熱を気化器５に供給する。排熱蓄熱部１３は、エネルギ変換部２を冷却するための冷却水を貯め、保温する保温タンク１５によって提供することができる。排熱蓄熱部１３は、所定の温度を上回る高温の冷却水を保温タンク１５内に蓄える。排熱蓄熱部１３は、制御部７からの要求に応答して、保温タンク１５内に蓄えられた高温の冷却水を熱交換器１４に供給する。
【００３３】
排熱蓄熱部１３の起動と停止とは、制御部７によって制御することができる。さらに、排熱蓄熱部１３から気化器５へ供給される熱量は、制御部７によって制御することができる。例えば、排熱蓄熱部１３は、エネルギ変換部２から保温タンク１５への冷却水の流れを断続する流量調節装置と、保温タンク１５から気化器５、すなわち熱交換器１４への冷却水の流れを断続する流量調節装置とを備えることができる。流量調節装置は、例えば、弁、またはポンプによって提供することができる。流量調節装置は、制御部７によって制御される。
【００３４】
図２は、燃料供給システム１０における熱源機器１１−１３の制御処理１５０を示す。図中において、ＯＮは機器の活性化状態、運転状態を示し、ＯＦＦは機器の非活性化状態、停止状態を示す。制御処理１５０は、制御部７によって実行される。ステップ１５１では、制御部７は、エネルギ変換部２が運転状態にあるか否かを判定する。燃料を酸化させるようにエネルギ変換部２が運転されるとき、ステップ１５２へ進む。
【００３５】
ステップ１５２では、制御部７は、排熱の温度Ｔｘが所定の第１の閾値ＴＨ１を下回るか否かを判定する。ここでは、温度Ｔｘは、冷却水の温度である。Ｔｘ＜ＴＨ１の場合、すなわち排熱の温度Ｔｘが所定値未満のとき、ステップ１５３へ進む。
【００３６】
第１の閾値ＴＨ１は、エネルギ変換部２が寒冷地、または冬期における低温環境下での始動直後であることを示すように設定されている。第１の閾値ＴＨ１は、その時にエネルギ変換部２から得られる排熱だけでは、加熱対象部６において所期の機能を得ることができない状態を示している。しかも、第１の閾値ＴＨ１は、排熱蓄熱部１３に蓄えられた熱によって加熱対象部６に所期の機能を発揮させることができる状態を示している。例えば、第１の閾値ＴＨ１は、その時にエネルギ変換部から得られる排熱だけでは、気化器５において燃料を十分に気化させることができない状態を示している。しかも、第１の閾値ＴＨ１は、排熱蓄熱部１３に蓄えられた熱によって気化器５において燃料を少量だけ気化させることができる状態を示している。
【００３７】
ステップ１５３では、制御部７は、排熱蓄熱部１３が利用可能か否かを判定する。例えば、保温タンク１５に溜められた冷却水の温度が所定値を上回る場合、排熱蓄熱部１３は利用可能である。排熱蓄熱器１３が利用可能である場合、ステップ１５４へ進む。
【００３８】
ステップ１５４では、制御部７は、排熱蓄熱部１３の利用を開始する。すなわち、制御部７は、排熱蓄熱部１３から加熱対象部６への熱の供給を開始する。具体的には、制御部７は、保温タンク１５から熱交換器１４への冷却水の供給を開始する。これにより、排熱蓄熱部１３に蓄えられた熱によって気化器５が加熱される。ステップ１５４では、制御部７は、排熱蓄熱部１３だけを利用して気化器５を加熱する。このとき、燃焼部１１および排熱供給部１２は気化器５に熱を供給しない。
【００３９】
ステップ１５２において、Ｔｘ≧ＴＨ１と判定されると、ステップ１５５へ進む。また、ステップ１５３において、排熱蓄熱部１３が利用不可である場合、ステップ１５５へ進む。ステップ１５５では、制御部７は、排熱の温度Ｔｘが所定の第２の閾値ＴＨ２を下回るか否かを判定する。Ｔｘ＜ＴＨ２の場合、すなわち排熱の温度Ｔｘが所定値未満のとき、ステップ１５６へ進む。
【００４０】
第２の閾値ＴＨ２は、第１の閾値ＴＨ１より高い温度を示している。しかし、第２の閾値ＴＨ１は、エネルギ変換部２が寒冷地、または冬期における低温環境下での始動直後であることを示すように設定されている。第２の閾値ＴＨ２は、エネルギ変換部２からその時に得られる排熱だけでは、加熱対象部６において所期の機能を得ることができない状態を示している。しかも、第２の閾値ＴＨ２は、排熱蓄熱部１３に蓄えられた熱では、加熱対象部６に所期の機能を発揮させることができない状態を示している。例えば、第２の閾値ＴＨ２は、エネルギ変換部からその時に得られる排熱だけでは、気化器５において燃料を十分に気化させることができない状態を示している。しかも、第２の閾値ＴＨ２は、排熱蓄熱部１３に蓄えられた熱によって気化器５において燃料を十分に気化させることができない状態を示している。
【００４１】
ステップ１５６では、制御部７は、燃焼部１１の利用を開始する。すなわち、制御部７は、燃焼部１１から加熱対象部６への熱の供給を開始する。これにより、燃焼部１１おける燃料の酸化によって生成された熱によって気化器５が加熱される。ステップ１５６では、制御部７は、燃焼部１１だけを利用して気化器５を加熱する。このとき、排熱供給部１２および排熱蓄熱部１３は気化器５に熱を供給しない。
【００４２】
ステップ１５５において、Ｔｘ≧ＴＨ２と判定されると、ステップ１５７へ進む。ステップ１５７では、制御部７は、排熱供給部１２の利用を開始する。すなわち、制御部７は、排熱供給部１２から加熱対象部６へのリアルタイムでの熱の供給を開始する。これにより、エネルギ変換部２の運転、すなわち燃料の酸化によって生成された排熱を回収することによって気化器５が加熱される。ステップ１５７では、制御部７は、排熱供給部１２だけを利用して気化器５を加熱する。このとき、燃焼部１１および排熱蓄熱部１３は気化器５に熱を供給しない。
【００４３】
ステップ１５８では、制御部７は、排熱蓄熱部１３に排熱を蓄える。具体的には、制御部７は、保温タンク１５に冷却水を導入する。この結果、所定の温度を上回る高温の冷却水が保温タンク１５に蓄えられる。
【００４４】
図３は、熱源機器１１−１３の作動状態の推移を示すタイムチャートである。図中には、低温環境下でエネルギ変換部２の運転を開始した場合の熱源機器１１−１３の利用状態が示されている。時刻ｔ０においてエネルギ変換部２の運転が開始されている。時刻ｔ０においては、気化器５の温度は環境温度と同程度である。この環境温度は、エネルギ変換部２からその時に得られる排熱だけでは気化器５を十分に加熱できない程度の低温である。しかも、その環境温度は、排熱蓄熱部１３に蓄えられた熱によって、気化器５が少なくとも部分的に機能できるように、気化器５を加熱することができる程度の低温である。
【００４５】
時刻ｔ０の後、エネルギ変化部２の運転時間が長くなるにしたがって、排熱の温度Ｔｘが徐々に上昇する。時刻ｔ０においては、排熱の温度Ｔｘは、第１の閾値ＴＨ１より低い。排熱の温度Ｔｘは、時刻ｔ１において、第１の閾値ＴＨ１を上回る。さらに、排熱の温度Ｔｘは、時刻ｔ２において、第２の閾値ＴＨ２を上回る。
【００４６】
温度Ｔｘが第１の閾値ＴＨ１より低い場合、排熱蓄熱部１３に蓄えられた熱だけが気化器５を加熱するために利用される。排熱蓄熱部１３が利用される期間は、図中に蓄熱利用期間ＰＤ１として図示されている。蓄熱利用期間ＰＤ１は、排熱蓄熱部１３だけが利用される期間でもある。
【００４７】
温度Ｔｘが第１の閾値ＴＨ１以上であり、かつ温度Ｔｘが第２の閾値ＴＨ２を下回る場合、燃焼部１１からの熱だけが気化器５を加熱するために利用される。燃焼部１１が利用される期間は、図中に燃焼利用期間ＰＤ２として図示されている。燃焼利用期間ＰＤ２は、燃焼部１１だけが利用される期間でもある。
【００４８】
温度Ｔｘが第２の閾値ＴＨ２以上である場合、排熱供給部１２からの熱だけが気化器５を加熱するために利用される。排熱供給部１２が利用される期間は、図中に排熱利用期間ＰＤ３として図示されている。排熱利用期間ＰＤ３は、排熱供給部１２だけが利用される期間でもある。
【００４９】
図示の例では、蓄熱利用期間ＰＤ１の後に、燃焼利用期間ＰＤ２が設けられる。燃焼利用期間ＰＤ２の後に、排熱利用期間ＰＤ３が設けられる。蓄熱利用期間ＰＤ１の開始時期ｔ０と、燃焼利用期間ＰＤ２の開始時期ｔ１と、排熱利用期間ＰＤ３の開始時期ｔ２とが、この順序で設定されている。
【００５０】
燃焼利用期間ＰＤ２は、蓄熱利用期間ＰＤ１の開始後に開始される。燃焼利用期間ＰＤ２は、蓄熱利用期間ＰＤ１の終了後に開始される。排熱利用期間ＰＤ３は、蓄熱利用期間ＰＤ１の開始後に開始される。排熱利用期間ＰＤ３は、蓄熱利用期間ＰＤ１の終了後に開始される。排熱利用期間ＰＤ３は、燃焼利用期間ＰＤ２の開始後に開始される。排熱利用期間ＰＤ３は、燃焼利用期間ＰＤ２の終了後に開始される。
【００５１】
図示の例は、排熱供給部１２によって回収される排熱だけでは気化器５を十分に加熱できないような低温環境下においてエネルギ変換部２が始動された場合である。この場合、排熱供給部１２によって回収される排熱だけで気化器５を十分に加熱できるようになるまでの期間において、燃焼部１１または排熱蓄熱部１３によって気化器５が加熱される。言い換えると、制御部７は、低温始動時に、排熱供給部１２から加熱対象部６に熱を供給する前に、燃焼部１１および排熱蓄熱部１３から加熱対象部６に熱を供給するように、燃焼部１１、排熱供給部１２、および排熱蓄熱部１３を制御する。
【００５２】
しかも、排熱蓄熱部１３から供給される熱を利用した後に、燃焼部１１から供給される熱を利用する。この結果、燃焼部１１だけに依存することなく、気化器５を加熱することができる。
【００５３】
しかも、制御部７は、低温始動時における熱源機器１１−１３から気化器５への熱供給の開始時期を、排熱蓄熱部１３からの開始時期ｔ０、燃焼部１１からの開始時期ｔ１、排熱供給部１２からの開始時期ｔ２の順序とするように制御を実行する。これにより、排熱蓄熱部１３を利用して燃焼部１１における燃料の消費量を抑制することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
上記実施形態では、蓄熱利用期間ＰＤ１と、燃焼利用期間ＰＤ２と、排熱利用期間ＰＤ３とを順に切換えた。これに代えて、少なくとも２つの熱源装置を併用してもよい。この場合、制御部７は、排熱蓄熱部１３と燃焼部１１とが部分的にだけ重複して運転されるように燃焼部１１と排熱蓄熱部１３とを制御する。また、制御部７は、燃焼部１１と排熱供給部１２とが部分的にだけ重複して運転されるように燃焼部１１と排熱供給部１２とを制御する。
【００５５】
図４は、この実施形態による熱源機器の作動状態の推移を示す。制御部７は、蓄熱利用期間ＰＤ１と燃焼利用期間ＰＤ２とが、重複期間ＯＶ１だけ重複するように制御を実行する。また、制御部７は、燃焼利用期間ＰＤ２と排熱利用期間ＰＤ３とが、重複期間ＯＶ２だけ重複するように制御を実行する。
【００５６】
この実施形態でも、制御部７は、開始時期ｔ０、ｔ１、ｔ２をこの順序で実行する。しかも、制御部７は、燃焼利用期間ＰＤ２の前に、蓄熱利用期間ＰＤ１を提供する。この結果、燃焼部１１による燃料の消費量を抑制することができる。
【００５７】
（第３実施形態）
上記実施形態では、排熱蓄熱部１３における蓄熱を冷却水によって実現した。これに代えて、可逆的な化学反応によって蓄熱する反応物を利用してもよい。
【００５８】
図５において、排熱蓄熱部３１３は、化学的な反応装置３１５を有する。反応装置３１５は、反応容器３１５ａを備える。反応容器３１５ａ内には、燃料と繰り返して可逆的に反応する反応物３１５ｂが収容されている。反応物３１５ｂは、燃料と反応することにより熱を発生する。よって、反応物３１５ｂに燃料を供給することにより反応物３１５ｂと燃料との反応熱を加熱対象に供給する放熱モードが提供される。反応物３１５ｂは、吸熱することにより、燃料を脱離する。よって、エネルギ変換部２からの排熱を反応物３１５ｂに供給することにより反応物から燃料を脱離し、排熱を反応物３１５ｂに蓄える蓄熱モードが提供される。脱離された燃料は、エネルギ変換部２に供給することができる。
【００５９】
この実施形態では、反応物として、塩化ストロンチウムＳｒＣｌ２を用いる。反応物には、金属ハロゲン化物を用いることができる。例えば、塩化ストロンチウムＳｒＣｌ２の他に、臭化ストロンチウムＳｒＢｒ２、塩化カルシウムＣａＣｌ２、または塩化ニッケルＮｉＣｌ２を利用可能である。
【００６０】
反応装置３１５は、エネルギ変換部２の排熱を反応物３１５ｂに伝達するための熱交換器３１５ｃを備える。熱交換器３１５ｃは、例えば、エネルギ変換部２の冷却水を流すチューブによって提供することができる。
【００６１】
反応装置３１５は、反応物３１５ｂが発生した熱を気化器５に伝達するための熱交換器３１５ｄを備える。熱交換器３１５ｄには、例えば、熱交換器１４を流れる熱媒体を流すチューブによって提供することができる。
【００６２】
反応装置３１５は、燃料を導入する燃料導入口３１５ｅを有する。燃料は、燃料貯蔵部４と燃焼部１１との間から分岐して供給される。
【００６３】
排熱蓄熱部１３は、反応装置３１５への燃料の供給を断続する燃料調節装置、および熱交換器３１５ｃへの排熱の供給を断続する排熱調節装置を備えることができる。制御部７は、燃料調節装置を制御することにより反応装置３１５への燃料の供給を断続する。制御部７は、排熱調節装置を制御することにより反応装置３１５への排熱の供給を断続する。
【００６４】
制御部７は、排熱蓄熱部３１３から気化器５へ熱を供給するときに反応装置３１５に燃料を供給し、放熱モードを実行する。制御部７は、例えば、ステップ１５４において、放熱モードを実行する。制御部７は、排熱を排熱蓄熱部３１３に蓄熱するときに、排熱を反応物３１５ｂに供給し、蓄熱モードを実行する。制御部７は、例えば、ステップ１５８において、蓄熱モードを実行する。
【００６５】
（第４実施形態）
上記実施形態では、エネルギ変換部２の冷却水がもつ熱を排熱として利用した。これに代えて、エネルギ変換部２における燃料の酸化によって生じる排気がもつ熱を排熱として利用してもよい。
【００６６】
図６において、エネルギ変換部２は、排気系統４０３を有する。排気系統４０３は、エネルギ変換部２における燃料の酸化によって生じた排気を排出するための排気管によって提供することができる。
【００６７】
排熱供給部４１２は、排気系統４０３から排熱を回収し、加熱対象部６に供給する。例えば、排熱供給部４１２は、排気系統４０３に流れる排気と熱媒体とを熱交換させる第１熱交換器と、熱媒体と気化器５または気化器５内を流れる燃料とを熱交換させる第２熱交換器と、第１熱交換器と第２熱交換器との間に熱媒体を循環させる循環装置とによって提供することができる。
【００６８】
排熱蓄熱部４１３は、排気系統４０３から排熱を回収し、回収した排熱を蓄えるとともに、外部からの要求に応じて蓄えた熱を加熱対象部６に供給する。排熱蓄熱部４１３は、上述の実施形態と同様に、保温タンク、または反応容器によって提供することができる。
【００６９】
（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００７０】
例えば、制御装置が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置をアナログ回路によって構成してもよい。
【００７１】
また、上記実施形態では、制御部７は、排熱蓄熱部１３、３１３、４１３からの熱供給の開始後に、燃焼部１１からの熱供給を開始するようにそれらを制御した。これに代えて、排熱蓄熱部１３、３１３、４１３からの熱供給の開始と同時に、燃焼部１１からの熱供給を開始してもよい。この場合、制御部７は、排熱蓄熱部１３、３１３、４１３から供給される熱が多くなるほど、燃焼部１１における燃料の消費量を少なくすることができる。このように構成しても、排熱供給部１２、３１２による熱供給の開始前に、排熱蓄熱部１３、３１３、４１３からの熱供給と、燃焼部１１からの熱供給との両方が実行されるから、燃焼部１１における燃料の消費量が抑制される。
【符号の説明】
【００７２】
１  エネルギ変換システム、  ２  エネルギ変換部、  ３  排熱処理系統、  ４  燃料貯蔵部、  ５  気化器、  ６  加熱対象部、  ７  制御部、  ８  検出部、  １０  燃料供給システム、１１  燃焼部、  １２、４１２  排熱供給部、  １３、３１３、４１３  排熱蓄熱部、  １４  熱交換器、  １５  保温タンク、  ３１５  反応装置、  ３１５ａ  反応容器、  ３１５ｂ  反応物、  ３１５ｃ  熱交換器、  ３１５ｄ  熱交換器、  ３１５ｅ  燃料導入口、  ４０３  排気系統。
【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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【図６】
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