(57)【要約】      （修正有）【課題】省エネルギー化を図りつつ、吸着器内の反応媒体の液化を防止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１０は、ＮＨ３との化学反応により発熱する反応材１５を含む反応器１１と、ＮＨ３の吸着及び脱離が可能な吸着材１６を含む吸着器１２と、吸着器１２内のＮＨ３と外気との間で熱交換を行う熱交換部２５と、熱交換部２５に空気を送風する送風機１９と、吸着器１２内の温度を検出する温度センサ２０と、吸着器１２内の圧力を検出する圧力センサ２１と、ＮＨ３の飽和蒸気圧曲線に対応する圧力閾値曲線のデータを記憶する記憶部２２と、圧力センサ２１により検出された吸着器１２内の圧力が圧力閾値曲線における温度センサ２０により検出された吸着器１２内の温度に応じた圧力閾値以上であるときに、吸着器１２内のＮＨ３と外気との熱交換を促進させるように送風機１９を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体の反応媒体が供給さ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含む反応器と、
前記反応媒体の吸着及び脱離が可能な吸着材を含む吸着器と、
前記反応器と前記吸着器との間で前記反応媒体を流通させる配管と、
前記吸着器内の反応媒体と外気との間で熱交換を行う熱交換部と、
前記熱交換部に空気を送風する送風機と、
前記吸着器内の温度を検出する温度検出部と、
前記吸着器内の圧力を検出する圧力検出部と、
前記反応媒体の飽和蒸気圧曲線に対応する圧力閾値曲線のデータを記憶する記憶部と、
前記圧力検出部により検出された前記吸着器内の圧力が前記圧力閾値曲線における前記温度検出部により検出された前記吸着器内の温度に応じた圧力閾値以上であるときに、前記吸着器内の反応媒体と外気との熱交換を促進させるように前記送風機を制御する制御部とを備えることを特徴とする化学蓄熱装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記吸着器内の圧力が前記圧力閾値曲線における前記吸着器内の温度に応じた圧力閾値よりも低いときは、前記吸着器内の反応媒体と外気との熱交換量が所定量となるように前記送風機を制御し、前記吸着器内の圧力が前記圧力閾値曲線における前記吸着器内の温度に応じた圧力閾値以上であるときは、前記吸着器内の圧力が前記圧力閾値曲線における前記吸着器内の温度に応じた圧力閾値よりも低いときに比べて、前記吸着器内の反応媒体と外気との熱交換量が多くなるように前記送風機を制御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】
前記圧力閾値曲線は、前記反応媒体の飽和蒸気圧曲線よりも低圧側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項１または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に記載されているように、アンモニア（ＮＨ３）と化学反応して熱を発生させると共に排熱を受けてＮＨ３を脱離させる反応材を含む反応器と、この反応器と配管を介して接続され、ＮＨ３の物理吸着による保持及び脱離が可能な吸着材を含む吸着器と、吸着材からのＮＨ３の脱離時に、吸着器の圧力を上げるために吸着材を加熱する電気ヒータとを備えた装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−４２９２９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、化学蓄熱装置の反応器で発熱反応を生じさせるときは、低圧状態に維持された反応器と高圧状態に維持された吸着器とを接続する配管に設けられた開閉弁が開かれて、吸着器の吸着材からＮＨ３が脱離し、そのＮＨ３が反応器に移動し、反応器の反応材とＮＨ３とが化学反応して熱が発生する。このような吸着材からのＮＨ３の脱離時には、ＮＨ３は吸着材の熱を奪いながら脱離するため、開閉弁を開制御した瞬間は大量のＮＨ３が高圧の吸着器から低圧の反応器へ移動して、吸着器内の温度が急激に下がる。ところで、外気温度が低い極寒冷地において化学蓄熱装置を使用する場合に、吸着器内に高圧のＮＨ３が充填されていると、吸着材からＮＨ３が脱離することで吸着器内の温度が急激に下がり、吸着器内のＮＨ３が液化してしまうといった虞がある。吸着器内のＮＨ３が液化してしまうと、その後の吸着器から反応器へのＮＨ３の移動速度が遅くなるため、反応器において所望の熱出力が得られないといった弊害が発生する。吸着器内のＮＨ３（反応媒体）の液化を防止するためには、上記従来技術のように、電気ヒータにより吸着材を加熱することが考えられる。しかし、電気ヒータを使用すると、エネルギー消費量の増大につながる。
【０００５】
本発明の目的は、省エネルギー化を図りつつ、吸着器内の反応媒体の液化を防止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】
本発明の一態様に係る化学蓄熱装置は、気体の反応媒体が供給さ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含む反応器と、反応媒体の吸着及び脱離が可能な吸着材を含む吸着器と、反応器と吸着器との間で反応媒体を流通させる配管と、吸着器内の反応媒体と外気との間で熱交換を行う熱交換部と、熱交換部に空気を送風する送風機と、吸着器内の温度を検出する温度検出部と、吸着器内の圧力を検出する圧力検出部と、反応媒体の飽和蒸気圧曲線に対応する圧力閾値曲線のデータを記憶する記憶部と、圧力検出部により検出された吸着器内の圧力が圧力閾値曲線における温度検出部により検出された吸着器内の温度に応じた圧力閾値以上であるときに、吸着器内の反応媒体と外気との熱交換を促進させるように送風機を制御する制御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、吸着器内の温度及び圧力を検出し、吸着器内の圧力が反応媒体の飽和蒸気圧曲線に対応する圧力閾値曲線における吸着器内の温度に応じた圧力閾値以上であるときに、熱交換部による吸着器内の反応媒体と外気との熱交換を促進させるように送風機を制御する。このため、吸着器の吸着材から反応媒体が脱離することで吸着材が吸熱しても、吸着器内の反応媒体と外気との熱交換の促進によって吸着器内の温度が外気温度に直ちに近づくようになる。従って、吸着器内の温度低下が抑えられるため、吸着器内の反応媒体の液化が防止される。また、吸着器内の反応媒体と外気との熱交換を促進させる手段として送風機を使用しているので、電気ヒータを用いて吸着器を加熱する場合と比べて、反応器で発熱反応を生じさせる際のエネルギー消費量が少なくなる。これにより、省エネルギー化を図りつつ、吸着器内の反応媒体の液化を防止することができる。
【０００８】
制御部は、吸着器内の圧力が圧力閾値曲線における吸着器内の温度に応じた圧力閾値よりも低いときは、吸着器内の反応媒体と外気との熱交換量が所定量となるように送風機を制御し、吸着器内の圧力が圧力閾値曲線における吸着器内の温度に応じた圧力閾値以上であるときは、吸着器内の圧力が圧力閾値曲線における吸着器内の温度に応じた圧力閾値よりも低いときに比べて、吸着器内の反応媒体と外気との熱交換量が多くなるように送風機を制御してもよい。このような構成では、吸着器の吸着材から反応媒体が脱離することで吸着材が吸熱したときは、吸着器内の反応媒体と外気との熱交換が十分に行われることとなるため、吸着器内の反応媒体の液化が一層防止される。
【０００９】
圧力閾値曲線は、反応媒体の飽和蒸気圧曲線よりも低圧側に位置するように設定されていてもよい。このような構成では、吸着器の吸着材から反応媒体が脱離することで吸着材が吸熱したときは、反応媒体が液化する前に吸着器内の反応媒体と外気との熱交換が促進されるため、吸着器内の反応媒体の液化が確実に防止される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、省エネルギー化を図りつつ、吸着器内の反応媒体の液化を防止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】
【００１１】
【図１】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】ＮＨ３の飽和蒸気圧曲線、圧力閾値曲線及び吸着器内のＰＴ曲線を示すグラフである。
【図３】図１に示された制御部により実行される送風機制御処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
エンジンオイル循環システム１は、オイルパン３と、オイルポンプ４と、オイルフィルタ５と、オイル熱交換器６とを備えている。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内に圧送する。オイルフィルタ５は、エンジンオイルの汚れを濾過する。
【００１５】
オイル熱交換器６は、オイルパン３とオイルポンプ４との間に配置されている。オイル熱交換器６は、オイルポンプ４によりオイルパン３から吸い上げられたエンジンオイルを通過させて、エンジンオイルと後述する化学蓄熱装置１０の反応器１１との間で熱交換を行う。なお、オイル熱交換器６の配置位置を、オイルポンプ４とエンジン２との間としてもよい。
【００１６】
また、エンジンオイル循環システム１は、電力等の外部エネルギーを必要とせずに、加熱対象をオイル熱交換器６を介して加熱（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、加熱対象から供給される熱により反応材１５（後述）から反応媒体を脱離させ、その脱離した反応媒体を蓄えると共に、蓄えられた反応媒体を反応材１５に供給することで反応材１５と反応媒体とを化学反応させ、その化学反応時の反応熱により加熱対象を加熱する。即ち、化学蓄熱装置１０は、可逆的な化学反応を利用して、加熱対象からの熱を蓄えると共に加熱対象に熱を供給する装置である。本実施形態では、加熱対象はエンジンオイルであり、反応媒体は気体のアンモニア（ＮＨ３）である。
【００１７】
化学蓄熱装置１０は、反応器１１と、吸着器１２と、これらの反応器１１と吸着器１２とを接続する配管１３とを備えている。反応器１１は、オイル熱交換器６の周囲にエンジンオイルに対して熱交換可能に配置されている。配管１３は、反応器１１と吸着器１２との間でＮＨ３を流通させる。配管１３には、ＮＨ３の流路を開閉する電磁バルブ１４が配設されている。
【００１８】
反応器１１は、ＮＨ３が供給されると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１５を含んでいる。反応材１５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。Ｍは、Ｍｇ、ＣａまたはＳｒ等のアルカリ土類金属、若しくはＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕまたはＺｎ等の遷移金属である。Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒまたは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。
【００１９】
吸着器１２は、ＮＨ３の物理吸着及び脱離が可能な吸着材１６を含んでいる。吸着材１６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。また、吸着器１２には、吸着器１２内のＮＨ３と外気との間で熱交換を行う熱交換部２５が一体的に設けられている。
【００２０】
具体的には、吸着器１２は、吸着材１６及び反応媒体としてのＮＨ３を収容する吸着材収容部２６と熱交換部２５とが交互に積層された構造を有している。吸着材収容部２６は、筐体内に吸着材１６及びＮＨ３が収容された構成となっている。熱交換部２５は、例えば吸着材収容部２６を構成する筐体に熱的に結合された熱交換フィンで構成されている。配管１３の一端は、吸着材収容部２６に接続されている。また、熱交換部２５が一体に構成された吸着器１２としては、吸着材１６及び反応媒体としてのＮＨ３が充填された複数のフィンチューブで構成してもよい。
【００２１】
また、化学蓄熱装置１０は、熱交換部２５に空気を送風する送風機１９を備えている。送風機１９は、送風機本体であるファン部１７と、このファン部１７を回転駆動する駆動部１８とを備えている。駆動部１８は、電動モータを有している。
【００２２】
また、化学蓄熱装置１０は、吸着器１２内の温度を検出する温度センサ２０（温度検出部）と、吸着器１２内の圧力を検出する圧力センサ２１（圧力検出部）と、記憶部２２と、制御部２３とを備えている。
【００２３】
記憶部２２は、ＮＨ３の飽和蒸気圧曲線に対応する圧力閾値曲線のデータを記憶する。記憶部２２としては、例えばＳＳＤ（Solid State Drive）またはメモリーカード等が用いられる。
【００２４】
図２は、ＮＨ３の飽和蒸気圧曲線、圧力閾値曲線及び吸着器１２内のＰＴ曲線を示すグラフである。図２中の実線Ａで示されるＮＨ３の飽和蒸気圧曲線は、ＮＨ３の飽和蒸気圧を表す曲線である。飽和蒸気圧は、気液平衡の状態にあるときの圧力である。ＮＨ３の飽和蒸気圧は、ＮＨ３の温度が高くなるに従って高くなる。飽和蒸気圧曲線よりも低圧の領域では、ＮＨ３が気体状態であり、飽和蒸気圧曲線よりも高圧の領域では、ＮＨ３が液体状態である。図２中の１点鎖線Ｃで示される吸着器１２内のＰＴ曲線は、吸着器１２内のＮＨ３満充填時における温度と圧力との関係を表す曲線である。吸着器１２内のＮＨ３満充填時には、吸着器１２内のＮＨ３圧力は飽和蒸気圧よりも低くなっている。
【００２５】
図２中の破線Ｂで示される圧力閾値曲線は、圧力閾値を表す曲線である。圧力閾値は、吸着器１２内と外気との熱交換量を増加させるかどうかを判定（後述）する際に使用される。
【００２６】
圧力閾値曲線は、ＮＨ３の飽和蒸気圧曲線よりも低圧側に位置するように設定されている。つまり、圧力閾値は、対応するＮＨ３温度においてＮＨ３の飽和蒸気圧よりも低くなっている。より具体的には、圧力閾値は、対応するＮＨ３温度において吸着器１２内のＮＨ３満充填時の圧力よりも高く且つＮＨ３の飽和蒸気圧よりも低くなっている。なお、圧力閾値は、吸着器１２内の圧力を液化圧力にしないようにするための閾値である。圧力閾値は、ＮＨ３の飽和蒸気圧と同様に、ＮＨ３の温度が高くなるに従って高くなる。このとき、ＮＨ３の飽和蒸気圧と圧力閾値との圧力差は、ＮＨ３の温度が高くなるに従って大きくなる。なお、ＮＨ３の飽和蒸気圧と圧力閾値との圧力差は、ＮＨ３の温度に関わらず一定であってもよい。
【００２７】
制御部２３は、温度センサ２０及び圧力センサ２１の検出値を入力し、記憶部２２に記憶された圧力閾値曲線のデータを用いて所定の処理を行い、送風機１９の駆動部１８を制御する。なお、図示はしていないが、制御部２３は、電磁バルブ１４の制御も行う。制御部２３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等から構成されている。
【００２８】
図３は、制御部２３により実行される送風機制御処理の手順を示すフローチャートである。本処理は、エンジン２が始動されると実行される。図３において、まず制御部２３は、温度センサ２０及び圧力センサ２１の検出値を取得する（手順Ｓ１０１）。
【００２９】
続いて、制御部２３は、圧力センサ２１により検出された吸着器１２内の圧力が圧力閾値曲線における温度センサ２０により検出された吸着器１２内の温度に応じた圧力閾値よりも小さいかどうかを判断する（手順Ｓ１０２）。例えば、吸着器１２内の圧力がＰ１であり、吸着器１２内の温度がＴ１である場合には、吸着器１２内の圧力Ｐ１が圧力閾値曲線における吸着器１２内の温度Ｔ１に応じた圧力閾値Ｓよりも小さいかどうかを判断する（図２参照）。
【００３０】
制御部２３は、吸着器１２内の圧力が圧力閾値曲線における吸着器１２内の温度に応じた圧力閾値よりも小さいときは、ファン部１７を通常運転する、即ちファン部１７を予め設定された回転数（＜最大回転数）で回転駆動させるように、駆動部１８を制御する（手順Ｓ１０３）。つまり、制御部２３は、吸着器１２内の圧力が圧力閾値曲線における吸着器１２内の温度に応じた圧力閾値よりも小さいときは、吸着器１２内のＮＨ３と外気との熱交換量が所定量となるように、駆動部１８を制御する。制御部２３は、手順Ｓ１０３を実行した後、上記の手順Ｓ１０１を再度実行する。
【００３１】
一方、制御部２３は、吸着器１２内の圧力が圧力閾値曲線における吸着器１２内の温度に応じた圧力閾値以上であるときは、ファン部１７を高速運転する、即ちファン部１７を最大回転数で回転駆動させることでファン部１７から熱交換部２５へ供給される風量を増やすように、駆動部１８を制御する（手順Ｓ１０４）。つまり、制御部２３は、吸着器１２内の圧力が圧力閾値曲線における吸着器１２内の温度に応じた圧力閾値以上であるときは、吸着器１２内の圧力が圧力閾値曲線における吸着器１２内の温度に応じた圧力閾値よりも小さいときに比べて、吸着器１２内のＮＨ３と外気との熱交換量が多くなるように、駆動部１８を制御してファン部１７の回転数を増大させる。これにより、熱交換部２５に供給される風量が増大して、吸着器１２内のＮＨ３と外気との熱交換が促進される。制御部２３は、手順Ｓ１０４を実行した後、上記の手順Ｓ１０１を再度実行する。
【００３２】
以上のような化学蓄熱装置１０を備えたエンジンオイル循環システム１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、電磁バルブ１４が開弁される。すると、高圧状態の吸着器１２と低圧状態の反応器１１との圧力差によって、吸着器１２の吸着材１６からＮＨ３が脱離し、その脱離したＮＨ３が配管１３を通って反応器１１に供給される。そして、反応器１１の反応材１５（例えばＭｇＢｒ２）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（１）における左辺から右辺への反応（発熱反応）が起こる。そして、反応器１１で発生した熱がオイル熱交換器６に伝えられ、オイル熱交換器６を通してエンジンオイルが加熱（暖機）される。暖められたエンジンオイルは、オイルポンプ４によりオイルフィルタ５を通ってエンジン２内の各部に送られる。
ＭｇＢｒ２＋ｘＮＨ３  ⇔  Ｍｇ（ＮＨ３）ｘＢｒ２＋熱      …（１）
【００３３】
その後、エンジンオイルの温度が再生温度以上になると、エンジンオイルの熱がオイル熱交換器６を通して反応器１１の反応材１５に与えられることで、反応材１５からＮＨ３が脱離する。つまり、上記の反応式（１）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、高圧状態の反応器１１と低圧状態の吸着器１２との圧力差によって、反応材１５から脱離したＮＨ３が配管１３を通って吸着器１２に戻り、吸着器１２の吸着材１６にＮＨ３が物理吸着される。これにより、ＮＨ３が吸着器１２に回収される。
【００３４】
化学蓄熱装置１０の反応器１１で発熱反応を生じさせるときには、電磁バルブ１４が開弁されることで吸着器１２から反応器１１にＮＨ３が移動するため、吸着器１２内の圧力が下がる。また、吸着器１２の吸着材１６ではＮＨ３の脱離に伴う吸熱反応が発生し、吸着器１２内の温度が低くなる。
【００３５】
ところで、吸着器１２内のＮＨ３満充填時の圧力は、吸着器１２内の温度が低くなるに従って低下する（図２中の１点鎖線Ｃ参照）。例えば、吸着器１２内の温度（吸着器１２に貯蔵されたＮＨ３の温度）が２５℃であるときのＮＨ３満充填時の吸着器１２内の圧力が８５０ｋＰａ程度であるのに対し、この状態から吸着器１２内の温度が下がって０℃になったときには、ＮＨ３満充填時の吸着器１２内の圧力は３６０ｋＰａ程度となる。また、ＮＨ３の飽和蒸気圧とＮＨ３満充填時の吸着器１２内の圧力との圧力差は、吸着器１２内の温度が低くなるに従って小さくなる。例えば、吸着器１２内の温度が２５℃であるときは、ＮＨ３の飽和蒸気圧とＮＨ３満充填時の吸着器１２内の圧力との圧力差が１５０ｋＰａ程度であるのに対し、吸着器１２内の温度が０℃であるときは、ＮＨ３の飽和蒸気圧とＮＨ３満充填時の吸着器１２内の圧力との圧力差が７０ｋＰａ程度である。
【００３６】
このため、外気温度が低い極寒冷地において化学蓄熱装置１０が使用される場合には、反応器１１で発熱反応を生じさせるときに、吸着器１２の吸着材１６からＮＨ３が脱離することで吸着器１２内の温度が下がると、吸着器１２内のＮＨ３が液化してしまう虞がある。例えば図２に示されるように、吸着器１２内の温度がＴ１からＴ２に下がると、吸着器１２内の圧力（ここではＰ１）がＮＨ３の飽和蒸気圧よりも高くなるため、吸着器１２内のＮＨ３が液化する。なお、図２では便宜上、吸着器１２内の温度がＴ１からＴ２に下がっても、吸着器１２内の圧力をＰ１のままとしているが、上述したようにＮＨ３が吸着材１６から脱離すると吸着器１２から反応器１１にＮＨ３が移動するため、実際には吸着器１２内の圧力はＰ１から僅かに下がる。吸着器１２内のＮＨ３が液化してしまうと、その後の吸着器１２から反応器１１へのＮＨ３の移動速度が遅くなるため、反応器１１において所望の熱出力が得られないという弊害が発生する。
【００３７】
これに対し本実施形態では、吸着器１２内の温度及び圧力を検出し、吸着器１２内の圧力が圧力閾値曲線における吸着器１２内の温度に応じた圧力閾値以上であるときに、熱交換部２５による吸着器１２内のＮＨ３と外気との熱交換を促進させるように送風機１９を制御する。具体的には、駆動部１８がファン部１７の回転数を上昇させて、ファン部１７から熱交換部２５に供給される風量を増大させる。このため、吸着器１２の吸着材１６からＮＨ３が脱離することで吸着材１６を含む吸着器１２の温度が下がっても、吸着器１２内のＮＨ３と外気との熱交換の促進によって吸着器１２内の温度が外気温度に直ちに近づくようになる。従って、吸着器１２内の温度低下が抑えられるため、吸着器１２内のＮＨ３の液化が防止される。また、吸着器１２内のＮＨ３と外気との熱交換を促進させる手段として送風機１９を用いているので、電気ヒータ等の加熱手段を使用して吸着器１２を加熱する場合と比較して、発熱反応を生じさせる際のエネルギー消費量が少なくなる。これにより、省エネルギー化を図りつつ、吸着器１２内のＮＨ３の液化を防止することができる。その結果、吸着器１２から反応器１１へのＮＨ３の移動速度が低下することが防止され、反応器１１において所望の熱出力を得ることが可能となる。
【００３８】
また、本実施形態では、吸着器１２内の圧力が圧力閾値曲線における吸着器１２内の温度に応じた圧力閾値よりも低いときは、吸着器１２内のＮＨ３と外気との熱交換量が所定量となるように送風機１９を制御し、吸着器１２内の圧力が圧力閾値曲線における吸着器１２内の温度に応じた圧力閾値以上であるときは、吸着器１２内の圧力が圧力閾値曲線における吸着器１２内の温度に応じた圧力閾値よりも低いときに比べて、吸着器１２内のＮＨ３と外気との熱交換量が多くなるように送風機１９を制御する。これにより、吸着器１２の吸着材１６からＮＨ３が脱離することで吸着材１６が吸熱したときは、吸着器１２内のＮＨ３と外気との熱交換が十分に行われることとなるため、吸着器１２内のＮＨ３の液化が一層防止される。
【００３９】
また、本実施形態では、圧力閾値曲線は、ＮＨ３の飽和蒸気圧曲線よりも低圧側に位置するように設定されている。これにより、吸着器１２の吸着材１６からＮＨ３が脱離することで吸着材１６が吸熱したときは、ＮＨ３が液化する前に吸着器１２内のＮＨ３と外気との熱交換が促進されるため、吸着器１２内のＮＨ３の液化が確実に防止される。
【００４０】
さらに、本実施形態では、吸着器１２内のＮＨ３と外気との熱交換を促進させる手段として送風機１９を用いているので、吸着器１２内のＮＨ３と外気との熱交換の促進を簡単な構成で且つ安価に実現することができる。
【００４１】
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、吸着器１２に一体的に設けられた熱交換部２５により吸着器１２内と外気との熱交換を直接的に行っているが、吸着器１２内と外気との熱交換を行う熱交換部の構成としては、特にその形態には限られない。例えば、不凍液を循環させる循環ポンプと不凍液が流通する配管とを用意し、不凍液が流通する配管を吸着器１２に熱交換可能に接続すると共に、不凍液の循環経路の途中にラジエータを配設することで、吸着器１２内に貯蔵された反応媒体と外気との熱交換を不凍液を介して行ってもよい。このような構成では、吸着器１２に熱交換可能に接続された配管及びラジエータが熱交換部となる。この場合には、送風機１９よりラジエータに空気を送風する。
【００４２】
また、上記実施形態では、圧力閾値曲線はＮＨ３の飽和蒸気圧曲線よりも低圧側に位置するように設定されているが、特にその形態には限られず、例えばＮＨ３の飽和蒸気圧曲線自体を圧力閾値曲線として設定してもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、気体の反応媒体であるＮＨ３と組成式ＭＸａで表される反応材１５とを化学反応させて熱を発生させているが、気体の反応媒体としては、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と化学反応させる反応材としては、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。
【００４４】
さらに、上記実施形態では、反応媒体が吸着器１２の吸着材１６に物理吸着されているが、特にその形態には限られず、反応媒体が吸着材１６に化学吸着されてもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、反応器１１がオイル熱交換器６の周囲に配置されているが、特にその形態には限られず、例えばエンジンオイルを通過させるオイル熱交換器と反応器とが交互に積層されてなる構造としてもよい。
【００４６】
さらに、上記実施形態の化学蓄熱装置１０では、エンジンオイルを加熱しているが、本発明は、エンジン２の排気系の加熱対象を加熱する化学蓄熱装置にも適用可能である。この場合、化学蓄熱装置は、排気ガス熱交換器を介して排気ガスを加熱してもよいし、触媒を加熱してもよい。また、本発明は、冷却水または空気等を加熱する化学蓄熱装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…化学蓄熱装置、１１…反応器、１２…吸着器、１３…配管、１５…反応材、１６…吸着材、１９…送風機、２０…温度センサ（温度検出部）、２１…圧力センサ（圧力検出部）、２２…記憶部、２３…制御部、２５…熱交換部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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