(57)【要約】【課題】吸着器からのＮＨ３の漏れを確実に検出する。【解決手段】化学蓄熱装置１０は、反応器１１と、吸着器１２と、反応器１１と吸着器１２とを接続する供給管１５と、供給管１５に配設され、ＮＨ３の流路を開閉させる電磁弁１６と、反応器１１から吸着器１２内へＮＨ３が回収された後に電磁弁１６が閉じたときに、吸着器１２内に存在するＮＨ３貯蔵量Ａを算出する第１貯蔵量算出部２２と、電磁弁１６が閉じてから所定時間経過後に、吸着器１２内に存在するＮＨ３貯蔵量Ｂを算出する第２貯蔵量算出部２３と、ＮＨ３貯蔵量Ａ，Ｂに基づいて、吸着器１２からＮＨ３が漏れているか否かを判定する漏れ判定部２４と、を備え、漏れ判定部２４は、ＮＨ３貯蔵量ＡとＮＨ３貯蔵量Ｂとの差分を計算し、当該差分の値が所定値より大きくなった場合に、吸着器１２からＮＨ３が漏れていると判定する。【選択図】図１
2016090171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応媒体との化学反応により発熱すると共に蓄熱により前記反応媒体を脱離する反応材を有する反応器と、
前記反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、
前記反応器と前記貯蔵器とを接続する供給管と、
前記供給管に配設され、前記反応媒体の流路を開閉させるバルブと、
前記反応器から前記貯蔵器内へ前記反応媒体が回収された後に前記バルブが閉じたときに、前記貯蔵器内に存在する前記反応媒体の貯蔵量を算出する第１貯蔵量算出部と、
前記バルブが閉じてから所定時間経過後に、前記貯蔵器内に存在する前記反応媒体の貯蔵量を算出する第２貯蔵量算出部と、
前記第１貯蔵量算出部及び前記第２貯蔵量算出部によりそれぞれ算出された前記反応媒体の貯蔵量に基づいて、前記貯蔵器から前記反応媒体が漏れているか否かを判定する漏れ判定部と、
を備え、
前記漏れ判定部は、前記第１貯蔵量算出部により算出された前記反応媒体の貯蔵量と、前記第２貯蔵量算出部により算出された前記反応媒体の貯蔵量との差分を計算し、当該差分の値が所定値より大きくなった場合に、前記貯蔵器から前記反応媒体が漏れていると判定する、化学蓄熱装置。
【請求項２】
前記貯蔵器内の温度を検出する温度センサと、
前記貯蔵器内の圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記第１貯蔵量算出部及び前記第２貯蔵量算出部は、前記温度センサにより検出された前記貯蔵器内の温度と、前記圧力センサにより検出された前記貯蔵器内の圧力と、に基づき前記反応媒体の貯蔵量を算出する、
請求項１に記載の化学蓄熱装置。
【請求項３】
前記第１貯蔵量算出部及び前記第２貯蔵量算出部は、前記温度センサにより検出された前記貯蔵器内の温度に基づき前記反応媒体の飽和蒸気圧を算出し、前記飽和蒸気圧と前記圧力センサにより検出された前記貯蔵器内の圧力との相対圧に基づき前記反応媒体の貯蔵量を算出する、
請求項２に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、内燃機関より排出される排ガスの温度が低いときに、反応材と反応媒体（ＮＨ３）との化学反応による発熱を用いて車両の内燃機関の排気系に設けられた熱交換器を加熱し、当該熱交換器を通過する排ガスを下流の排ガス浄化触媒が浄化能力を発揮する温度（活性温度）まで上昇させるとともに、内燃機関の温度が十分上昇し排ガスの温度が高くなると、熱交換器を介して排ガスの熱を反応材に与えることで反応材から反応媒体を脱離させて、脱離した反応媒体を再び回収するという排ガス浄化システムに適用される。
【０００３】
このような化学蓄熱装置では、内燃機関から排出された排ガスの温度が所定温度より低いときには、貯蔵器に貯蔵されたＮＨ３が供給管を通して反応器に供給され、供給されたＮＨ３と反応器の反応材とが化学反応し、熱が発生する。この熱によって熱交換器が加熱され、熱交換器を介して排気管内の排ガスが暖められる。また、内燃機関から排出された排ガスの温度が所定温度より高くなると、熱交換器を介して排ガスの熱によって反応器内の反応材が加熱され、反応器内においてＮＨ３が反応材から脱離する。そして、脱離されたＮＨ３が供給管を通して貯蔵器に回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−８５０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術において、貯蔵器と供給管とは溶接接続されているが、例えば、車両の振動または車両が障害物と接触したことなどの影響により、溶接接続された部分から反応媒体が漏れる可能性がある。また、貯蔵器自体に孔が開くこと等によっても、貯蔵器から反応媒体が漏れる可能性がある。貯蔵器から反応媒体が漏れると、反応器の反応材と化学反応して熱を発生させるための反応媒体の量が減少するため、排気管内の排ガスを十分に暖めることができず、触媒の暖機性能が低下してしまうおそれがある。このため、貯蔵器からの反応媒体の漏れを検出する必要がある。しかしながら、貯蔵器の外部は開放系であるため、貯蔵器の外部に漏れた反応媒体そのものを検知することは難しい。
【０００６】
本発明は、貯蔵器からの反応媒体の漏れを確実に検出することができる化学蓄熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る化学蓄熱装置は、応媒体との化学反応により発熱すると共に蓄熱により反応媒体を脱離する反応材を有する反応器と、反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、反応器と貯蔵器とを接続する供給管と、供給管に配設され、反応媒体の流路を開閉させるバルブと、反応器から貯蔵器内へ反応媒体が回収された後にバルブが閉じたときに、貯蔵器内に存在する反応媒体の貯蔵量を算出する第１貯蔵量算出部と、バルブが閉じてから所定時間経過後に、貯蔵器内に存在する反応媒体の貯蔵量を算出する第２貯蔵量算出部と、第１貯蔵量算出部及び第２貯蔵量算出部によりそれぞれ算出された反応媒体の貯蔵量に基づいて、貯蔵器から反応媒体が漏れているか否かを判定する漏れ判定部と、を備え、漏れ判定部は、第１貯蔵量算出部により算出された反応媒体の貯蔵量と、第２貯蔵量算出部により算出された反応媒体の貯蔵量との差分を計算し、当該差分の値が所定値より大きくなった場合に、貯蔵器から反応媒体が漏れていると判定する。
【０００８】
本発明に係る化学蓄熱装置では、反応器から供給管を通して貯蔵器内へ反応媒体が回収された後にバルブが閉じたときに算出された反応媒体の貯蔵量に対し、バルブが閉じてから所定時間経過後に算出された反応媒体の貯蔵量が所定値よりも少なくなった場合に、貯蔵器から反応媒体が漏れていると判定される。このように、貯蔵器内に存在する反応媒体の貯蔵量の差分という指標を用いることにより、貯蔵器からの反応媒体の漏れを確実に検出することができる。
【０００９】
貯蔵器内の温度を検出する温度センサと、貯蔵器内の圧力を検出する圧力センサと、を備え、第１貯蔵量算出部及び第２貯蔵量算出部は、温度センサにより検出された貯蔵器内の温度と、圧力センサにより検出された貯蔵器内の圧力と、に基づき反応媒体の貯蔵量を算出してもよい。この場合、貯蔵器内における温度及び圧力の双方の変動を考慮して反応媒体の貯蔵量が算出されるので、反応媒体の貯蔵量を正確に算出することができる。その結果、貯蔵器からの反応媒体の漏れをより確実に検出することができる。
【００１０】
第１貯蔵量算出部及び第２貯蔵量算出部は、温度センサにより検出された貯蔵器内の温度に基づき反応媒体の飽和蒸気圧を算出し、飽和蒸気圧と圧力センサにより検出された貯蔵器内の圧力との相対圧に基づき反応媒体の貯蔵量を算出してもよい。このように構成することで、貯蔵器内における温度及び圧力に基づき容易に反応媒体の貯蔵量を算出することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、貯蔵器からの反応媒体の漏れを確実に検出することができる化学蓄熱装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る化学蓄熱装置を備えた排ガス浄化システムを示す概略構成図である。
【図２】吸着器からのＮＨ３の漏れを検出するための制御部の処理手順を示すフロー図である。
【図３】吸着器からのＮＨ３の漏れを検出する動作を示す概念図である。
【図４】第１貯蔵量算出部及び第２貯蔵量算出部によるＮＨ３貯蔵量の算出方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る排ガス浄化システム装置を示す概略構成図である。同図において、排ガス浄化システム１は、車両の内燃機関であるディーゼルエンジン２（以下、単にエンジン２という）の排気系に配設され、エンジン２から排出される排ガス中に含まれる有害物質（環境汚染物質）を浄化する。
【００１５】
排ガス浄化システム１は、エンジン２と接続された排気通路である排気管３の途中に上流側から下流側に向けて順に配置された熱交換器４、酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）５、ディーゼル排気微粒子除去フィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter）６、選択還元触媒（ＳＣＲ：SelectiveCatalytic Reduction）７、及び酸化触媒（ＡＳＣ：Ammonia Slip Catalyst）８を備えている。
【００１６】
熱交換器４は、エンジン２からの排ガスと後述する反応材１３との間での熱の伝達を行う。熱交換器４は、例えばハニカム構造をなしている。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。ＤＰＦ６は、排ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集して取り除く。ＳＣＲ７は、尿素またはアンモニア（ＮＨ３）によって、排ガス中に含まれるＮＯｘを還元して浄化する。ＡＳＣ８は、ＳＣＲ７をすり抜けてＳＣＲ７の下流側に流れたＮＨ３を酸化して浄化する。
【００１７】
排気管３における熱交換器４の上流側及び下流側には、排ガス温度センサ１８が配置されている。排ガス温度センサ１８は、排気管３内を流れるエンジン２からの排ガスの温度を検出する。排ガス温度センサ１８により検出された排ガスの温度情報は、後述する制御部２０に出力される。なお、本実施形態でいう上流側及び下流側とは、排気管３内を排ガスが流れる方向の上流側及び下流側のことである。
【００１８】
また、排ガス浄化システム１は、可逆的な化学反応を利用して、外部エネルギーレスで加熱対象物である熱交換器４を加熱（暖機）する化学蓄熱装置１０を備えている。具体的には、化学蓄熱装置１０は、後述する反応材１３と反応媒体とを分離した状態にすることにより、排気ガスの熱（排熱）を内部に蓄えておく。そして、化学蓄熱装置１０は、必要なときに反応媒体を反応材１３に供給して、反応媒体と反応材１３とを化学反応（化学吸着）させ、化学反応時の反応熱を利用して熱交換器４を加熱する。なお、本実施形態では、反応媒体としてアンモニア（ＮＨ３）を用いる。
【００１９】
化学蓄熱装置１０は、反応器１１と、吸着器（貯蔵器）１２と、反応器１１と吸着器１２とを接続する供給管１５と、供給管１５に配設された電磁弁（バルブ）１６と、制御部２０と、温度センサ４１と、圧力センサ４３と、を有している。
【００２０】
反応器１１は、排気管３における熱交換器４の設けられた部分に対応するように排気管３の周囲に配置されている。反応器１１は、気体の反応媒体であるＮＨ３と化学反応して熱を発生すると共に排熱を受けてＮＨ３を脱離させる反応材１３を有している。なお、反応器１１の内部に配置される反応材１３は、反応材１３よりも熱伝導率が高く、反応材１３で発生した熱を熱交換器４に伝える熱伝導パスとなる熱伝導材料（図示せず）を混入して成型ペレットとして構成してもよい。
【００２１】
反応材１３としては、組成式ＭＸａで表されるハロゲン化物が用いられる。ここで、Ｍは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の遷移金属である。Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等である。ａは、Ｍの価数により特定される数であり、２〜３である。また、熱伝導材料としては、カーボンファイバ、カーボンブラック、又はグラファイトシートなどの材料が用いられる。成型ペレットは、反応材１３と熱伝導材料とを型に入れて混合させた状態で、それらに対して同時にプレス成型加工を施して押し固めることによって作製される。なお、成型ペレットは、反応材１３に複数種類の熱伝導材料を混合させた状態でプレス成型加工されてもよい。
【００２２】
吸着器１２は、ＮＨ３の物理吸着による保持及びＮＨ３の脱離が可能な吸着材１４を含んでいる。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、ナノカーボン及びゼオライト等が用いられる。吸着器１２は、ＮＨ３を吸着材１４に物理吸着させることで、ＮＨ３を貯蔵する。
【００２３】
供給管１５は、反応器１１と吸着器１２との間をＮＨ３が流通可能となる供給流路を構成している。電磁弁１６は、反応器１１と吸着器１２との間でＮＨ３の流路を開閉させる開閉弁である。電磁弁１６は、制御部２０によって制御される。
【００２４】
温度センサ４１及び圧力センサ４３は、それぞれ例えば吸着器１２に配設されている。温度センサ４１は、吸着器１２内の温度を検出する。圧力センサ４３は、吸着器１２内の圧力を検出する。温度センサ４１により検出された吸着器１２内の温度情報及び圧力センサ４３により検出された吸着器１２内の圧力情報は、制御部２０に出力される。
【００２５】
制御部２０は、バルブ開閉部２１と、第１貯蔵量算出部２２と、第２貯蔵量算出部２３と、漏れ判定部２４と、表示出力部２５と、を有している。バルブ開閉部２１は、前述の排ガス温度センサ１８から出力された温度情報が示す排ガスの温度に基づき、電磁弁１６の開閉状態を制御する。
【００２６】
第１貯蔵量算出部２２及び第２貯蔵量算出部２３は、温度センサ４１から出力された温度情報が示す吸着器１２内の温度と、圧力センサ４３から出力された圧力情報が示す吸着器１２内の圧力とに基づき、吸着器１２内で吸着材１４に吸着されているＮＨ３の量（ＮＨ３貯蔵量）を算出する。第１貯蔵量算出部２２は、反応器１１から吸着器１２内へＮＨ３が回収された後に電磁弁１６が閉じたときに、吸着器１２内のＮＨ３貯蔵量を算出する。第２貯蔵量算出部２３は、電磁弁１６が閉じてから所定時間経過後に、吸着器１２内のＮＨ３貯蔵量を算出する。
【００２７】
漏れ判定部２４は、第１貯蔵量算出部２２及び第２貯蔵量算出部２３によりそれぞれ算出されたＮＨ３貯蔵量に基づいて、吸着器１２からＮＨ３が漏れているか否かを判定する。これにより、吸着器１２からのＮＨ３の漏れが検出される。表示出力部２５は、漏れ判定部２４により吸着器１２からＮＨ３が漏れていると判定された場合、その判定結果を、例えば車両に搭載された表示部３０に出力する。表示出力部２５から出力された判定結果を示す情報が表示部３０に表示されることにより、車両の運転者は吸着器１２からＮＨ３が漏れていることを認識することができる。なお、吸着器１２からのＮＨ３の漏れを検出するための制御部２０の動作の詳細については、後述する。
【００２８】
このような化学蓄熱装置１０において、エンジン２からの排ガスの温度が所定温度より低いときは、吸着器１２から反応器１１にＮＨ３が供給管１５を通して供給され、反応器１１の反応材１３（例えばＭｇＣｌ２）とＮＨ３とが化学反応して化学吸着（配位結合）し、反応材１３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。反応器１１で発生した熱によって熱交換器４が加熱され、熱交換器４を介して排ガスが暖められる。そして、暖められた排ガスによりＤＯＣ５が加熱される。
ＭｇＣｌ２＋ｘＮＨ３  ⇔  Ｍｇ（ＮＨ３）ｘＣｌ２＋熱      …（Ａ）
【００２９】
一方、エンジン２からの排ガスの温度が所定温度より高くなると、排熱が熱交換器４を介して反応器１１内の反応材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（Ａ）における右辺から左辺への反応（再生反応）が起こる。そして、反応材１３から脱離したＮＨ３は、反応器１１から供給管１５を通して吸着器１２に戻り、吸着器１２の吸着材１４に物理吸着（回収）される。
【００３０】
次に、図２及び図３を参照して、反応器１１から吸着器１２へＮＨ３が回収された場合において、吸着器１２からのＮＨ３の漏れを検出するための制御部２０の動作について詳細に説明する。図２は、吸着器１２からのＮＨ３の漏れを検出するための制御部２０の処理手順を示すフロー図である。図３は、吸着器１２からのＮＨ３の漏れを検出する動作を示す概念図である。
【００３１】
図２に示すように、バルブ開閉部２１は、まず排ガス温度センサ１８から出力された温度情報が示す排ガスの温度が、所定温度（例えば、２６０℃〜３００℃）以上であるか否かを判定する（Ｓ１）。排ガスの温度が所定温度以上である場合（Ｓ１；ＹＥＳ）、バルブ開閉部２１は、電磁弁１６を開放させるための信号を電磁弁１６へ送信し、電磁弁１６を開放させる（Ｓ２、図３の（ａ）参照）。これにより、反応器１１から供給管１５を通して吸着器１２へＮＨ３が移動し、吸着器１２内の圧力が増加する。一方、排ガスの温度が所定温度未満である場合（Ｓ１；ＮＯ）、バルブ開閉部２１は、Ｓ１の処理に戻り、排ガスの温度が所定温度以上となるまでＳ１の判定を繰り返す。
【００３２】
Ｓ２の処理に続いて、第１貯蔵量算出部２２は、反応器１１から供給管１５を通して吸着器１２内へＮＨ３が回収されることにより吸着器１２内のＮＨ３貯蔵量Ａを算出する（Ｓ３）。ＮＨ３貯蔵量Ａは、吸着器１２内の温度、圧力及び吸着材１４の吸着特性に基づいて算出される。なお、当該ＮＨ３貯蔵量Ａの算出方法の詳細は、図４を参照して後述する。
【００３３】
Ｓ３の処理に続いて、バルブ開閉部２１は、ＮＨ３貯蔵量Ａが所定量以上であるか否かを判定する（Ｓ４）。ここでの所定量とは、例えば、反応器１１における反応材１３と１００％反応するために必要なＮＨ３の量として予め設定された理想値よりも１割〜２割程度低い値である。
【００３４】
ＮＨ３貯蔵量Ａが所定量以上である場合（Ｓ４；ＹＥＳ）、バルブ開閉部２１は、電磁弁１６を閉鎖させるための信号を電磁弁１６へ送信し、電磁弁１６を閉鎖させる（Ｓ５、図３の（ｂ）参照）。このときのＮＨ３貯蔵量Ａは、すなわち上記の所定量に等しい。このときのＮＨ３貯蔵量Ａが、以下に説明する吸着器１２からＮＨ３が漏れているか否かを漏れ判定部２４によって判定するための基準となる。一方、ＮＨ３貯蔵量Ａが所定量未満である場合（Ｓ４；ＮО）、バルブ開閉部２１は、Ｓ３の処理に戻り、ＮＨ３貯蔵量が所定量以上となるまでＳ３〜Ｓ４の処理を繰り返す。
【００３５】
Ｓ５の処理に続いて、第２貯蔵量算出部２３は、ＮＨ３が回収された後に電磁弁１６が閉じてから所定時間（例えば、約６０秒）経過したか否かを判定する（Ｓ６）。電磁弁１６が閉じてから所定時間経過した場合（Ｓ６；ＹＥＳ）、第２貯蔵量算出部２３は、吸着器１２内に存在するＮＨ３貯蔵量Ｂを算出する（Ｓ７）。ＮＨ３貯蔵量Ｂは、ＮＨ３貯蔵量Ａと同様に、吸着器１２内の温度、圧力及び吸着材１４の吸着特性に基づいて算出される。一方、電磁弁１６が閉じてから所定時間経過していない場合（Ｓ６；ＮО）、第２貯蔵量算出部２３は、Ｓ６の処理に戻り、所定時間経過するまでＳ６の判定を繰り返す。
【００３６】
Ｓ７の処理に続いて、漏れ判定部２４は、反応器１１から吸着器１２内へＮＨ３が回収された後に電磁弁１６が閉じたときに第１貯蔵量算出部２２により算出されたＮＨ３貯蔵量Ａと、電磁弁１６が閉じてから所定時間経過後に第２貯蔵量算出部２３により算出されたＮＨ３貯蔵量Ｂとの差分を計算し、当該差分が、所定値より大きいか否かを判定する（Ｓ８）。ここでいう所定値とは、例えばＮＨ３貯蔵量Ａの１０％の値である。例えば、ＮＨ３貯蔵量Ａを１００ｇとすると、ＮＨ３貯蔵量Ａの１０％の値である１０ｇが所定値とされる。この場合、ＮＨ３貯蔵量ＢがＮＨ３貯蔵量Ａの９０％未満の値、すなわち９０ｇ未満となる場合、ＮＨ３貯蔵量ＡとＮＨ３貯蔵量Ｂとの差分が所定値より大きいと判定される。
【００３７】
ＮＨ３貯蔵量ＡとＮＨ３貯蔵量Ｂとの差が所定値より大きい場合（Ｓ８；ＹＥＳ）、漏れ判定部２４は、吸着器１２からＮＨ３が漏れていると判定する（Ｓ９、図３の（ｃ）参照）。続いて、表示出力部２５は、当該判定結果を表示部３０へ出力し（Ｓ１０）、処理を終了する。一方、ＮＨ３貯蔵量ＡとＮＨ３貯蔵量Ｂとの差が所定値以下である場合（Ｓ８；ＮО）、漏れ判定部２４は、吸着器１２からＮＨ３が漏れていないと判定し（Ｓ１１、図３の（ｄ）参照）、処理を終了する。以上の制御部２０の動作によって、吸着器１２からのＮＨ３の漏れが検出される。
【００３８】
次に、図４を参照して、第１貯蔵量算出部２２及び第２貯蔵量算出部２３によるＮＨ３貯蔵量Ａ，Ｂの算出方法について説明する。図４は、第１貯蔵量算出部２２及び第２貯蔵量算出部２３によるＮＨ３貯蔵量の算出方法を示す図である。図４の（ａ）は、吸着器１２内の温度とＮＨ３の飽和蒸気圧との関係を示すグラフであり、横軸は吸着器１２内の温度[℃］を示し、縦軸はＮＨ３の飽和蒸気圧［ｋＰａ］を示す。図４の（ｂ）は、吸着器１２内に配置された吸着材１４の相対圧に対するＮＨ３貯蔵量との関係を示すグラフであり、横軸は相対圧を示し、縦軸はＮＨ３貯蔵量［ｇ］を示す。ここで、相対圧とは、ＮＨ３の飽和蒸気圧に対する吸着器１２内の圧力である。なお、吸着材１４の相対圧に対するＮＨ３貯蔵量は、予め実験により求められている。
【００３９】
制御部２０には、図４の（ａ）及び（ｂ）のグラフに示す関係が予め設定されている。第１貯蔵量算出部２２及び第２貯蔵量算出部２３は、当該関係を用いてＮＨ３貯蔵量を算出する。具体的に、まず第１貯蔵量算出部２２及び第２貯蔵量算出部２３は、温度センサ４１から出力された温度情報が示す吸着器１２内の温度Ｔに基づき、図４の（ａ）のグラフに示す関係を用いてＮＨ３の飽和蒸気圧Ｐsatを算出する。続いて、第１貯蔵量算出部２２及び第２貯蔵量算出部２３は、算出されたＮＨ３の飽和蒸気圧Ｐsatと、圧力センサ４３から出力された圧力情報が示す吸着器１２内の圧力Ｐとに基づき、飽和蒸気圧Ｐsatに対する圧力Ｐの割合である相対圧Ｐrela（＝Ｐ/Ｐsat）を算出する。そして、第１貯蔵量算出部２２及び第２貯蔵量算出部２３は、算出された相対圧Ｐrelaに基づき、図４の（ｂ）のグラフに示す関係を用いてＮＨ３貯蔵量を算出する。以上のようにして、第１貯蔵量算出部２２及び第２貯蔵量算出部２３は、ＮＨ３貯蔵量を算出する。
【００４０】
以上、本実施形態に係る化学蓄熱装置１０によれば、反応器１１から供給管１５を通して吸着器１２内へＮＨ３が回収された後に電磁弁１６が閉じたときに算出されたＮＨ３貯蔵量Ａに対し、電磁弁１６が閉じてから所定時間経過後に算出されたＮＨ３貯蔵量Ｂが所定値よりも少なくなった場合に、吸着器１２からＮＨ３が漏れていると判定される。このように、吸着器１２内に存在するＮＨ３貯蔵量の差分という指標を用いることにより、吸着器１２からのＮＨ３の漏れを確実に検出することができる。
【００４１】
特に、従来技術においては、吸着器１２の外部は開放系であるため、吸着器１２の外部に漏れたＮＨ３そのものを検知することが難しかった。例えば化学蓄熱装置１０が車両に搭載された場合には、吸着器１２から漏れたＮＨ３が、車両の走行中に生じる空気の流れによって拡散してしまう。この場合、吸着器１２の外部に漏れたＮＨ３そのものを検知することは困難となるという問題があった。これに対し、本実施形態によれば、上述したとおり、外部に漏れたＮＨ３そのものの検知を行うことなく、吸着器１２からのＮＨ３の漏れを確実に検出することができる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、吸着器１２内における温度Ｔ及び圧力Ｐの双方の変動を考慮してＮＨ３貯蔵量が算出されるので、当該ＮＨ３貯蔵量を正確に算出することができる。その結果、吸着器１２からのＮＨ３の漏れをより確実に検出することができる。
【００４３】
第１貯蔵量算出部２２及び第２貯蔵量算出部２３は、温度センサ４１により検出された吸着器１２内の温度Ｔに基づきＮＨ３の飽和蒸気圧Ｐsatを算出し、算出された飽和蒸気圧Ｐsatと圧力センサ４３により検出された吸着器１２内の圧力Ｐとの相対圧Ｐrelaに基づきＮＨ３貯蔵量を算出する。よって、吸着器１２内における温度Ｔ及び圧力Ｐに基づき容易にＮＨ３貯蔵量を算出することができる。
【００４４】
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００４５】
第１貯蔵量算出部２２及び第２貯蔵量算出部２３は、ＮＨ３貯蔵量に代えて、例えばＮＨ３回収率を算出してもよく、漏れ判定部２４は、算出されたＮＨ３回収率に基づき吸着器１２からＮＨ３が漏れているか否かを判定してもよい。ここで、ＮＨ３回収率とは、例えば反応器１１における反応材１３と完全に反応させるために必要なＮＨ３の量を基準値（１００％）として、その基準値に対する吸着器１２に回収されたＮＨ３の量の割合を示す。
【００４６】
排ガス温度センサ１８の位置は、排気管３における熱交換器４の上流側及び下流側に限られず、排気管３におけるどの位置に配置されていてもよい。また、排ガス温度センサ１８に代えて又は排ガス温度センサ１８に加えて、反応器１１内にヒータ温度センサを設けて、当該ヒータ温度センサによって検出された反応器１１の温度に基づきバルブ開閉部２１が電磁弁１６の開閉状態を制御してもよい。
【００４７】
上記実施形態では、表示出力部２５から出力された判定結果を示す情報が表示部３０に表示されることにより、車両の運転者は吸着器１２からＮＨ３が漏れていることを認識することしたが、吸着器１２からのＮＨ３の漏れを運転者に報知する方法はこれに限られない。例えば、音声又はブザー等によって吸着器１２からのＮＨ３の漏れを運転者に報知してもよい。
【００４８】
反応器１１に導入される反応媒体は、ＮＨ３に限られず、例えばＨ２О、アルコール、ＣＯ２等でもよい。なお、Ｈ２Оと化学反応させる反応材としては、ＣａＯ、ＭｎＯ、ＣｕＯ、Ａｌ２Ｏ３等を使用する。
【００４９】
上記実施形態では、ディーゼルエンジン２の排気系に設けられた熱交換器４を介して排気ガスを加熱しているが、本発明は、特にそれには限られず、ガソリンエンジンの排気系に設けられた熱交換器を介して排気ガスを加熱する装置、エンジンの排気系以外に設けられた熱交換器を介して熱媒体を加熱する装置であってもよい。また、エンジンの排気系に設けられた熱交換器の表面の一部又は全部に、触媒コート層が形成されていてもよい。即ち、熱交換器を介して触媒を暖機するのではなく、直接、化学蓄熱装置によって触媒を暖機する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０…化学蓄熱装置、１１…反応器、１２…吸着器（貯蔵器）、１３…反応材、１５…供給管、１６…電磁弁（バルブ）、２２…第１貯蔵量算出部、２３…第２貯蔵量算出部、２４…漏れ判定部、４１…温度センサ、４３…圧力センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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