(57)【要約】      （修正有）【課題】装置全体の小型化を図りつつ、加熱対象の加熱に必要な熱量を得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、反応器１２Ａ，１２Ｂの一方の反応材１５からＮＨ３を脱離させる再生反応を行うと共に、反応器の他方の反応材とＮＨ３とを化学反応させる発熱反応を行うように、バルブ１９，２０Ａ，２０Ｂを制御する第１バルブ制御部２６と、反応器の他方の反応材とＮＨ３とを化学反応させる発熱反応を行う際に、反応器の他方とエンジンオイルとを熱交換させるように、バルブ２１Ａ，２１Ｂを制御する第２バルブ制御部２７と、反応器の一方の反応材からＮＨ３を脱離させる再生反応を行う際に、反応器の一方に排ガスを供給するように、バルブ２３Ａ，２３Ｂを制御する第３バルブ制御部２８とを備える。【選択図】図１
2017096540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を搭載した移動機械に具備され、加熱対象流路を流れる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複数の反応器と、
前記反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、
前記複数の反応器と前記貯蔵器との間で前記反応媒体を流通させるための反応媒体流路と、
前記内燃機関から排出される排ガスを前記複数の反応器に供給するための排ガス供給路と、
前記反応媒体流路を開閉する第１バルブと、
前記加熱対象流路を開閉する第２バルブと、
前記排ガス供給路を開閉する第３バルブと、
前記複数の反応器のうち何れか１つの反応器の前記反応材から前記反応媒体を脱離させる再生反応を行うと共に、前記複数の反応器のうち他の１つの反応器の前記反応材と前記反応媒体とを化学反応させる発熱反応を行うように、前記第１バルブを制御する第１バルブ制御部と、
前記他の１つの反応器の前記反応材と前記反応媒体とを化学反応させる発熱反応を行う際に、前記他の１つの反応器と前記加熱対象とを熱交換させるように、前記第２バルブを制御する第２バルブ制御部と、
前記何れか１つの反応器の前記反応材から前記反応媒体を脱離させる再生反応を行う際に、前記何れか１つの反応器に前記排ガスを供給するように、前記第３バルブを制御する第３バルブ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】
前記加熱対象の温度を検出する温度検出部を更に備え、
前記第１バルブ制御部は、前記温度検出部により検出された前記加熱対象の温度が所定温度よりも低いときに、前記何れか１つの反応器の前記反応材から前記反応媒体を脱離させる再生反応を行うと共に、前記他の１つの反応器の前記反応材と前記反応媒体とを化学反応させる発熱反応を行うように、前記第１バルブ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】
前記第１バルブ制御部は、前記温度検出部により検出された前記加熱対象の温度が前記所定温度以上になったときは、前記他の１つの反応器の前記反応材と前記反応媒体とを化学反応させる発熱反応を停止するように、前記第１バルブを制御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、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が収納された反応容器と、液体の水が貯留された凝縮容器とを備えている。エンジンオイルの温度が例えば４０℃以下の場合には、凝縮容器に貯留されている水が第１流路を通じて反応容器へ向かい、ノズルから反応容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エンジンオイルが加熱される（発熱反応）。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容器に戻る（再生反応）。
【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、加熱対象の加熱に必要な熱量を得るには、当該熱量に相当する分の蓄熱材が収納された反応容器が必要となる。従って、反応容器の体格が大きくならざるを得ないため、化学蓄熱装置全体が大型化してしまう。
【０００５】
本発明の目的は、装置全体の小型化を図りつつ、加熱対象の加熱に必要な熱量を得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、内燃機関を搭載した移動機械に具備され、加熱対象流路を流れる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複数の反応器と、反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、複数の反応器と貯蔵器との間で反応媒体を流通させるための反応媒体流路と、内燃機関から排出される排ガスを複数の反応器に供給するための排ガス供給路と、反応媒体流路を開閉する第１バルブと、加熱対象流路を開閉する第２バルブと、排ガス供給路を開閉する第３バルブと、複数の反応器のうち何れか１つの反応器の反応材から反応媒体を脱離させる再生反応を行うと共に、複数の反応器のうち他の１つの反応器の反応材と反応媒体とを化学反応させる発熱反応を行うように、第１バルブを制御する第１バルブ制御部と、他の１つの反応器の反応材と反応媒体とを化学反応させる発熱反応を行う際に、他の１つの反応器と加熱対象とを熱交換させるように、第２バルブを制御する第２バルブ制御部と、何れか１つの反応器の反応材から反応媒体を脱離させる再生反応を行う際に、何れか１つの反応器に排ガスを供給するように、第３バルブを制御する第３バルブ制御部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
以上のような化学蓄熱装置においては、複数の反応器のうち何れか１つの反応器の反応材から反応媒体を脱離させる再生反応を行うと共に、複数の反応器のうち他の１つの反応器の反応材と反応媒体とを化学反応させる発熱反応を行うように、第１バルブが制御される。何れか１つの反応器の反応材から反応媒体を脱離させる再生反応を行う際には、何れか１つの反応器に排ガスを供給するように第３バルブが制御される。すると、排ガスの熱が何れか１つの反応器の反応材に与えられて当該反応材から反応媒体が脱離し、その反応媒体が他の１つの反応器に供給される。他の１つの反応器の反応材と反応媒体とを化学反応させる発熱反応を行う際には、他の１つの反応器と加熱対象とを熱交換させるように第２バルブが制御される。すると、他の１つの反応器の反応材と何れか１つの反応器から供給された反応媒体とが化学反応して反応材が発熱し、その熱により加熱対象が熱交換されて加熱される。複数の反応器がそのような再生反応及び発熱反応を順次繰り返し行うことにより、各反応器における反応材の収容量を加熱対象の加熱に必要な熱量に相当する量に比べて十分少なくしても、加熱対象の加熱に必要な熱量を得ることが可能となる。このように反応器における反応材の収容量を少なくすることで、反応器の体格を小さくすることができる。これにより、化学蓄熱装置全体の小型化を図りつつ、加熱対象の加熱に必要な熱量を得ることができる。
【０００８】
化学蓄熱装置は、加熱対象の温度を検出する温度検出部を更に備え、第１バルブ制御部は、温度検出部により検出された加熱対象の温度が所定温度よりも低いときに、何れか１つの反応器の反応材から反応媒体を脱離させる再生反応を行うと共に、他の１つの反応器の反応材と反応媒体とを化学反応させる発熱反応を行うように、第１バルブを制御してもよい。このような構成では、加熱対象の温度が所定温度以上となるまで、複数の反応器が再生反応及び発熱反応を順次繰り返し行うことにより、加熱対象を所定温度まで確実に加熱することができる。
【０００９】
第１バルブ制御部は、温度検出部により検出された加熱対象の温度が所定温度以上になったときは、他の１つの反応器の反応材と反応媒体とを化学反応させる発熱反応を停止するように、第１バルブを制御してもよい。このような構成では、加熱対象の温度が所定温度以上になったときは、他の１つの反応器の反応材と反応媒体とを化学反応させる発熱反応が行われることはないため、加熱対象が必要以上に加熱されることが防止される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、装置全体の小型化を図りつつ、加熱対象の加熱に必要な熱量を得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】図１に示されたコントローラにより実行されるバルブ制御処理手順を示すフローチャートである。
【図３】各反応器の処理状態と各バルブの開閉状態との関係を示す表である。
【図４】図２の手順Ｓ１０５の詳細を示すフローチャートである。
【図５】図２の手順Ｓ１０７の詳細を示すフローチャートである。
【図６】図２の手順Ｓ１０９の詳細を示すフローチャートである。
【図７】図２の手順Ｓ１１２の詳細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、内燃機関であるエンジン２を搭載した車両Ｓに具備され、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、オイルクーラ５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所定温度に冷却する。なお、エンジンオイルを冷却する理由は、エンジンオイルの過昇温による劣化を防ぐためである。
【００１５】
また、エンジンオイル循環システム１は、エンジンオイルの早期昇温を可能とする化学蓄熱装置１０を備えている。化学蓄熱装置１０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（暖機）する。具体的には、化学蓄熱装置１０は、排ガスの熱により反応器１２Ａ，１２Ｂの反応材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器１２Ａ，１２Ｂ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、その時の反応熱によりエンジンオイルを加熱する。即ち、化学蓄熱装置１０は、可逆的な化学反応を利用して、エンジンオイルからの熱を蓄えると共にエンジンオイルに熱を供給する装置である。本実施形態では、反応媒体はアンモニア（ＮＨ３）である。
【００１６】
化学蓄熱装置１０は、２つの熱交換器１１Ａ，１１Ｂと、２つの反応器１２Ａ，１２Ｂと、吸着器１３とを備えている。熱交換器１１Ａ，１１Ｂは、オイルクーラ５とエンジン２とを接続する２つのオイル流路１４Ａ，１４Ｂにそれぞれ配設されている。オイル流路１４Ａ，１４Ｂは、オイルクーラ５からエンジン２に加熱対象であるエンジンオイルが流れる加熱対象流路である。オイル流路１４Ｂは、オイル流路１４Ａに対して並列に接続されている。熱交換器１１Ａ，１１Ｂは、エンジンオイルを通過させて、エンジンオイルと反応器１２Ａ，１２Ｂとの間でそれぞれ熱交換を行う。
【００１７】
反応器１２Ａ，１２Ｂは、熱交換器１１Ａ，１１Ｂの周囲にエンジンオイルに対して熱交換可能にそれぞれ配置されている。反応器１２Ａ，１２Ｂ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後述する排ガス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。
【００１８】
吸着器１３は、ＮＨ３を貯蔵する貯蔵器である。吸着器１３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。なお、ＮＨ３は吸着材１６に化学吸着されてもよい。
【００１９】
また、化学蓄熱装置１０は、反応器１２Ａ，１２Ｂとそれぞれ接続された２つの反応媒体流路１７Ａ，１７Ｂと、吸着器１３と反応媒体流路１７Ａ，１７Ｂとを接続する反応媒体流路１８と、反応媒体流路１８に配設されたバルブ１９（第１バルブ）と、反応媒体流路１７Ａ，１７Ｂにそれぞれ配設された２つのバルブ２０Ａ，２０Ｂ（第１バルブ）と、オイル流路１４Ａ，１４Ｂにおける反応器１２Ａ，１２Ｂよりも上流側にそれぞれ配設された２つのバルブ２１Ａ，２１Ｂ（第２バルブ）とを備えている。
【００２０】
反応媒体流路１７Ａ，１７Ｂ，１８は、反応器１２Ａ，１２Ｂと吸着器１３との間でＮＨ３を流通させるための流路である。バルブ１９は、反応媒体流路１８を開閉する電磁弁である。バルブ２０Ａ，２０Ｂは、反応媒体流路１７Ａ，１７Ｂをそれぞれ開閉する電磁弁である。バルブ２１Ａ，２１Ｂは、オイル流路１４Ａ，１４Ｂをそれぞれ開閉する電磁弁である。
【００２１】
また、化学蓄熱装置１０は、エンジン２から排出された排ガスを外部へ導く排気管（図示せず）に接続された２つの排ガス供給路２２Ａ，２２Ｂと、これらの排ガス供給路２２Ａ，２２Ｂにそれぞれ配設された２つのバルブ２３Ａ，２３Ｂ（第３バルブ）とを備えている。排ガス供給路２２Ａ，２２Ｂは、エンジン２から排出される排ガスを反応器１２Ａ，１２Ｂにそれぞれ供給するための流路である。排ガス供給路２２Ｂは、排ガス供給路２２Ａに対して並列に接続されている。バルブ２３Ａ，２３Ｂは、排ガス供給路２２Ａ，２２Ｂにおける反応器１２Ａ，１２Ｂよりも上流側にそれぞれ配設されている。バルブ２３Ａ，２３Ｂは、排ガス供給路２２Ａ，２２Ｂをそれぞれ開閉する電磁弁である。
【００２２】
このような化学蓄熱装置１０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１９，２０Ａが開弁されると、吸着器１３と反応器１２Ａとの圧力差によって、吸着器１３の吸着材１６からＮＨ３が脱離し、そのＮＨ３が反応媒体流路１８，１７Ａを通って反応器１２Ａに供給される。そして、反応器１２Ａ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（Ａ）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１２Ａで発生した熱が熱交換器１１Ａ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（暖機）される。暖められたエンジンオイルは、エンジン２内の各部に送られる。        ＭｇＢｒ２＋ｘＮＨ３  ⇔  Ｍｇ（ＮＨ３）ｘＢｒ２＋熱      …（Ａ）
【００２３】
一方、排ガスの熱が反応器１２Ａの反応材１５に与えられると、反応材１５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。このとき、バルブ１９，２０Ａが開弁されると、反応器１２Ａと吸着器１３との圧力差によって、ＮＨ３が反応媒体流路１７Ａ，１８を通って吸着器１３に戻り、ＮＨ３が吸着器１３の吸着材１６に物理吸着される。これにより、ＮＨ３が吸着器１３に回収されることとなる。
【００２４】
なお、反応器１２Ｂについても、バルブ１９，２０Ｂが開弁されることで、上記と同様に動作する。
【００２５】
また、化学蓄熱装置１０は、温度センサ２４と、コントローラ２５とを備えている。温度センサ２４は、エンジンオイルの温度を検出する温度検出部である。温度センサ２４は、例えば反応器１２Ａ，１２Ｂよりも下流側を流れるエンジンオイルの温度を検出する。
【００２６】
コントローラ２５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２５は、第１バルブ制御部２６と、第２バルブ制御部２７と、第３バルブ制御部２８とを有している。
【００２７】
第１バルブ制御部２６は、温度センサ２４の検出値に基づいて、バルブ１９，２０Ａ，２０Ｂを制御する。具体的には、第１バルブ制御部２６は、温度センサ２４により検出されたエンジンオイルの温度が所定温度（後述）よりも低いときに、反応器１２Ａ，１２Ｂの一方の反応材１５からＮＨ３を脱離させる再生反応を行うと共に、反応器１２Ａ，１２Ｂの他方の反応材１５とＮＨ３とを化学反応させる発熱反応を行うように、バルブ１９，２０Ａ，２０Ｂを制御する。
【００２８】
第２バルブ制御部２７は、温度センサ２４の検出値に基づいて、バルブ２１Ａ，２１Ｂを制御する。具体的には、第２バルブ制御部２７は、上述したように反応器１２Ａ，１２Ｂの他方の反応材１５とＮＨ３とを化学反応させる発熱反応を行う際に、反応器１２Ａ，１２Ｂの他方とエンジンオイルとを熱交換させるように、バルブ２１Ａ，２１Ｂを制御する。
【００２９】
第３バルブ制御部２８は、温度センサ２４の検出値に基づいて、バルブ２３Ａ，２３Ｂを制御する。具体的には、第３バルブ制御部２８は、上述したように反応器１２Ａ，１２Ｂの一方の反応材１５からＮＨ３を脱離させる再生反応を行う際に、反応器１２Ａ，１２Ｂの一方に排ガスを供給するように、バルブ２３Ａ，２３Ｂを制御する。
【００３０】
図２は、コントローラ２５により実行されるバルブ制御処理手順を示すフローチャートである。なお、本処理の開始時には、反応器１２Ａ，１２Ｂ及びバルブ１９，２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ，２３Ａ，２３Ｂはリセット状態となっていることとする。リセット状態では、図３に示されるように、反応器１２Ａ，１２Ｂは何れも再生済みであり、バルブ１９，２０Ａ，２０Ｂ，２１Ｂ，２３Ａ，２３Ｂは閉弁し、バルブ２１Ａは開弁している。従って、エンジンオイルはオイル流路１４Ａを流れる。
【００３１】
図２において、コントローラ２５は、まずイグニッションスイッチ（図示せず）の操作信号に基づいて、エンジン２が始動されたかどうかを判断する（手順Ｓ１０１）。コントローラ２５は、エンジン２が始動されたと判断したときは、温度センサ２４の検出値に基づいて、エンジンオイルの温度が所定温度よりも低いかどうかを判断する（手順Ｓ１０２）。所定温度は、例えば反応器１２Ａ，１２Ｂの発熱温度でもよいし、或いは反応器１２Ａ，１２Ｂの発熱温度−規定値（例えば１０℃）でもよい。
【００３２】
コントローラ２５は、エンジンオイルの温度が所定温度よりも低いと判断したときは、図３のＳＴＥＰ１で示されるように、反応器１２Ａの反応材１５とＮＨ３とを化学反応させる発熱反応（単に反応器１２Ａの発熱反応という）を行うように、バルブ１９，２０Ａを開制御する（手順Ｓ１０３）。これにより、吸着器１３から反応器１２ＡにＮＨ３が供給され、反応器１２Ａの反応材１５とＮＨ３との化学反応により熱が発生し、その熱によりエンジンオイルが加熱される。
【００３３】
続いて、コントローラ２５は、温度センサ２４の検出値に基づいて、エンジンオイルの温度が所定温度よりも低いかどうかを判断する（手順Ｓ１０４）。コントローラ２５は、エンジンオイルの温度が所定温度よりも低いと判断したときは、図３のＳＴＥＰ３で示されるように、反応器１２Ｂの反応材１５とＮＨ３とを化学反応させる発熱反応（単に反応器１２Ｂの発熱反応という）を行うと共に反応器１２Ａの反応材１５からＮＨ３を脱離させる再生反応（単に反応器１２Ａの再生反応という）を行う処理を実施する（手順Ｓ１０５）。
【００３４】
図４は、手順Ｓ１０５の詳細を示すフローチャートである。図４において、コントローラ２５は、バルブ２１Ｂを開制御すると共にバルブ２１Ａを閉制御する（手順Ｓ１５１）。これにより、エンジンオイルがオイル流路１４Ｂを流れるようになり、エンジンオイルが熱交換器１１Ｂを通過する。従って、反応器１２Ｂとエンジンオイルとの熱交換が可能となる。
【００３５】
また、コントローラ２５は、バルブ２３Ａを開制御する（手順Ｓ１５２）。これにより、エンジン２から排出された排ガスが反応器１２Ａに供給される。従って、排ガスの熱が反応器１２Ａの反応材１５に与えられることで、反応器１２Ａの反応材１５からＮＨ３が脱離する。
【００３６】
また、コントローラ２５は、バルブ２０Ｂを開制御する（手順Ｓ１５３）。従って、バルブ１９，２０Ａ，２０Ｂが開弁状態となる。これにより、反応器１２Ａの反応材１５から脱離したＮＨ３が反応器１２Ｂ及び吸着器１３に供給される。反応器１２Ｂ及び吸着器１３に供給されるＮＨ３の量は、反応器１２Ａ，１２Ｂ及び吸着器１３の圧力によって決まる。このように反応器１２ＢにＮＨ３が供給されるため、反応器１２Ｂの反応材１５とＮＨ３との化学反応により熱が発生し、その熱によりエンジンオイルが加熱される。
【００３７】
なお、手順Ｓ１５１〜Ｓ１５３を実行する順番としては、特に上記には限られず、例えば手順Ｓ１５１〜Ｓ１５３を同時に実行してもよい。
【００３８】
図２に戻り、コントローラ２５は、手順Ｓ１０５を実行した後、温度センサ２４の検出値に基づいて、エンジンオイルの温度が所定温度よりも低いかどうかを判断する（手順Ｓ１０６）。コントローラ２５は、エンジンオイルの温度が所定温度よりも低いと判断したときは、図３のＳＴＥＰ４で示されるように、反応器１２Ａの発熱反応を行うと共に反応器１２Ｂの反応材１５からＮＨ３を脱離させる再生反応（単に反応器１２Ｂの再生反応という）を行う処理を実施する（手順Ｓ１０７）。
【００３９】
図５は、手順Ｓ１０７の詳細を示すフローチャートである。図５において、コントローラ２５は、バルブ２１Ａを開制御すると共にバルブ２１Ｂを閉制御する（手順Ｓ１６１）。これにより、エンジンオイルがオイル流路１４Ａを流れるようになり、エンジンオイルが熱交換器１１Ａを通過する。従って、反応器１２Ａとエンジンオイルとの熱交換が可能となる。
【００４０】
また、コントローラ２５は、バルブ２３Ｂを開制御すると共にバルブ２３Ａを閉制御する（手順Ｓ１６２）。これにより、エンジン２から排出された排ガスが反応器１２Ｂに供給される。従って、排ガスの熱が反応器１２Ｂの反応材１５に与えられることで、反応器１２Ｂの反応材１５からＮＨ３が脱離する。
【００４１】
このとき、バルブ１９，２０Ａ，２０Ｂは、何れも開弁状態となっている。これにより、反応器１２Ｂの反応材１５から脱離したＮＨ３が反応器１２Ａ及び吸着器１３に供給される。反応器１２Ａ及び吸着器１３に供給されるＮＨ３の量は、反応器１２Ａ，１２Ｂ及び吸着器１３の圧力によって決まる。このように反応器１２ＡにＮＨ３が供給されるため、反応器１２Ａの反応材１５とＮＨ３との化学反応により熱が発生し、その熱によりエンジンオイルが加熱される。
【００４２】
なお、手順Ｓ１６１，Ｓ１６２を実行する順番としては、特に上記には限られず、例えば手順Ｓ１６１，Ｓ１６２を同時に実行してもよい。
【００４３】
図２に戻り、コントローラ２５は、手順Ｓ１０７を実行した後、温度センサ２４の検出値に基づいて、エンジンオイルの温度が所定温度よりも低いかどうかを判断する（手順Ｓ１０８）。コントローラ２５は、エンジンオイルの温度が所定温度よりも低いと判断したときは、上記の手順Ｓ１０５を再度実行する。従って、コントローラ２５は、エンジンオイルの温度が所定温度以上であると判断するまで、上記の手順Ｓ１０５，Ｓ１０７を交互に繰り返し実行することとなる。
【００４４】
コントローラ２５は、手順Ｓ１０４，Ｓ１０８においてエンジンオイルの温度が所定温度以上であると判断したときは、図３のＳＴＥＰ５で示されるように、反応器１２Ａの再生反応を行うと共に反応器１２Ｂを待機させる処理を実施する（手順Ｓ１０９）。
【００４５】
図６は、手順Ｓ１０９の詳細を示すフローチャートである。図６において、コントローラ２５は、バルブ２１Ｂを開制御すると共にバルブ２１Ａを閉制御する（手順Ｓ１７１）。これにより、エンジンオイルがオイル流路１４Ｂを流れるようになり、エンジンオイルが熱交換器１１Ｂを通過する。従って、反応器１２Ｂとエンジンオイルとの熱交換が可能となる。
【００４６】
また、コントローラ２５は、バルブ２３Ａを開制御すると共にバルブ２３Ｂを閉制御する（手順Ｓ１７２）。このとき、コントローラ２５は、バルブ２３Ｂが閉弁状態であるときは、バルブ２３Ｂを閉弁状態に維持するように制御する。これにより、エンジン２から排出された排ガスが反応器１２Ａに供給される。従って、排ガスの熱が反応器１２Ａの反応材１５に与えられることで、反応器１２Ａの反応材１５からＮＨ３が脱離する。
【００４７】
また、コントローラ２５は、バルブ２０Ｂを閉制御する（手順Ｓ１７３）。このとき、コントローラ２５は、バルブ２０Ｂが閉弁状態であるときは、バルブ２０Ｂを閉弁状態に維持するように制御する。従って、バルブ１９，２０Ａが開弁状態となる。これにより、反応器１２Ａの反応材１５から脱離したＮＨ３は、反応器１２Ｂに供給されることはなく、吸着器１３に戻り回収される。
【００４８】
なお、手順Ｓ１７１〜Ｓ１７３を実行する順番としては、特に上記には限られず、例えば手順Ｓ１７１〜Ｓ１７３を同時に実行してもよい。
【００４９】
図２に戻り、コントローラ２５は、手順Ｓ１０９を実行した後、所定時間が経過したかどうかを判断する（手順Ｓ１１０）。コントローラ２５は、所定時間が経過したと判断したときは、バルブ２１Ａを開制御すると共にバルブ１９，２０Ａ，２１Ｂ，２３Ａを閉制御し（手順Ｓ１１１）、本処理を終了する。
【００５０】
コントローラ２５は、手順Ｓ１０６においてエンジンオイルの温度が所定温度以上であると判断したときは、図３のＳＴＥＰ６で示されるように、反応器１２Ｂの再生反応を行うと共に反応器１２Ａを待機させる処理を実施する（手順Ｓ１１２）。
【００５１】
図７は、手順Ｓ１１２の詳細を示すフローチャートである。図７において、コントローラ２５は、バルブ２１Ａを開制御すると共にバルブ２１Ｂを閉制御する（手順Ｓ１８１）。これにより、エンジンオイルがオイル流路１４Ａを流れるようになり、エンジンオイルが熱交換器１１Ａを通過する。従って、反応器１２Ａとエンジンオイルとの熱交換が可能となる。
【００５２】
また、コントローラ２５は、バルブ２３Ｂを開制御すると共にバルブ２３Ａを閉制御する（手順Ｓ１８２）。これにより、エンジンから排出された排ガスが反応器１２Ｂに供給される。このため、排ガスの熱が反応器１２Ｂの反応材１５に与えられることで、反応器１２Ｂの反応材１５からＮＨ３が脱離する。
【００５３】
また、コントローラ２５は、バルブ２０Ａを閉制御する（手順Ｓ１８３）。従って、バルブ１９，２０Ｂが開弁状態となる。これにより、反応器１２Ｂの反応材１５から脱離したＮＨ３は、反応器１２Ａに供給されることはなく、吸着器１３に戻り回収される。
【００５４】
なお、手順Ｓ１８１〜Ｓ１８３を実行する順番としては、特に上記には限られず、例えば手順Ｓ１８１〜Ｓ１８３を同時に実行してもよい。
【００５５】
図２に戻り、コントローラ２５は、手順Ｓ１１２を実行した後、所定時間が経過したかどうかを判断する（手順Ｓ１１３）。コントローラ２５は、所定時間が経過したと判断したときは、バルブ１９，２０Ｂ，２３Ｂを閉制御し（手順Ｓ１１４）、本処理を終了する。
【００５６】
上記の処理手順では、コントローラ２５は、まず反応器１２Ａの発熱反応を行う処理（図３のＳＴＥＰ１）を行い、その後で反応器１２Ｂの発熱反応及び反応器１２Ａの再生反応を行う処理（図３のＳＴＥＰ３）と、反応器１２Ａの発熱反応及び反応器１２Ｂの再生反応を行う処理（図３のＳＴＥＰ４）とを交互に繰り返し実施している。しかし、反応器１２Ａ，１２Ｂが何れも再生済みである場合には、コントローラ２５は、まず反応器１２Ｂの発熱反応を行う処理（図３のＳＴＥＰ２）を行い、その後で反応器１２Ａの発熱反応及び反応器１２Ｂの再生反応を行う処理（図３のＳＴＥＰ４）と、反応器１２Ｂの発熱反応及び反応器１２Ａの再生反応を行う処理（図３のＳＴＥＰ３）とを交互に繰り返し実施してもよい。
【００５７】
また、反応器１２Ａのみが再生済みである場合には、コントローラ２５は、反応器１２Ａの発熱反応及び反応器１２Ｂの再生反応を行う処理（図３のＳＴＥＰ４）と、反応器１２Ｂの発熱反応及び反応器１２Ａの再生反応を行う処理（図３のＳＴＥＰ３）とを交互に繰り返し実施する。反応器１２Ｂのみが再生済みである場合には、コントローラ２５は、反応器１２Ｂの発熱反応及び反応器１２Ａの再生反応を行う処理（図３のＳＴＥＰ３）と、反応器１２Ａの発熱反応及び反応器１２Ｂの再生反応を行う処理（図３のＳＴＥＰ４）とを交互に繰り返し実施する。
【００５８】
また、コントローラ２５は、エンジン２が停止されたと判断したときは、反応器１２Ａ，１２Ｂの何れか一方の再生反応を行う処理を実施した後、バルブ１９，２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ，２３Ａ，２３Ｂをリセット状態に戻す。
【００５９】
以上において、第１バルブ制御部２６は、図２の手順Ｓ１０２〜Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１１１，Ｓ１１３，Ｓ１１４、図４の手順Ｓ１５３、図６の手順Ｓ１７３、図７の手順Ｓ１８３を実行する。第２バルブ制御部２７は、図２の手順Ｓ１０２〜Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１１１、図４の手順Ｓ１５１、図５の手順Ｓ１６１、図６の手順Ｓ１７１、図７の手順Ｓ１８１を実行する。第３バルブ制御部２８は、図２の手順Ｓ１０２〜Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１１１，Ｓ１１３，Ｓ１１４、図４の手順Ｓ１５２、図５の手順Ｓ１６２、図６の手順Ｓ１７２、図７の手順Ｓ１８２を実行する。
【００６０】
ところで、反応器及び吸着器の数が何れも１つである場合、エンジンオイルの加熱に必要な熱量（例えば５００ｋＪ）を得るためには、５００ｋＪ分のＮＨ３に相当する反応材及び吸着材が必要となる。従って、反応器及び吸着器の体格が大きくならざるを得ないため、化学蓄熱装置が全体的に大型化してしまう。よって、化学蓄熱装置を車両に搭載することは容易ではない。
【００６１】
これに対し本実施形態では、反応器１２Ａ，１２Ｂの一方の反応材１５からＮＨ３を脱離させる再生反応を行うと共に、反応器１２Ａ，１２Ｂの他方の反応材１５とＮＨ３とを化学反応させる発熱反応を行うように、バルブ１９，２０Ａ，２０Ｂが制御される。反応器１２Ａ，１２Ｂの一方の反応材１５からＮＨ３を脱離させる再生反応を行う際には、反応器１２Ａ，１２Ｂの一方に排ガスを供給するようにバルブ２３Ａ，２３Ｂが制御される。すると、排ガスの熱が反応器１２Ａ，１２Ｂの一方の反応材１５に与えられて当該反応材１５からＮＨ３が脱離し、そのＮＨ３が反応器１２Ａ，１２Ｂの他方に供給される。反応器１２Ａ，１２Ｂの他方の反応材１５とＮＨ３とを化学反応させる発熱反応を行うときは、反応器１２Ａ，１２Ｂの他方とエンジンオイルとを熱交換させるようにバルブ２１Ａ，２１Ｂが制御される。すると、反応器１２Ａ，１２Ｂの他方の反応材１５と反応器１２Ａ，１２Ｂの一方から供給されたＮＨ３とが化学反応して反応材１５が発熱し、その熱によりエンジンオイルが熱交換されて加熱される。
【００６２】
反応器１２Ａ，１２Ｂがそのような再生反応及び発熱反応を交互に繰り返し行うことにより、反応器１２Ａ，１２Ｂにおける反応材１５の収容量及び吸着器１３における吸着材１６の収容量をエンジンオイルの加熱に必要な熱量に相当する量に比べて十分少なくしても、エンジンオイルの加熱に必要な熱量を得ることが可能となる。例えば、反応器１２Ａ，１２Ｂにおける反応材１５の収容量及び吸着器１３における吸着材１６の収容量を１００ｋＪ分のＮＨ３に相当する量としても、エンジンオイルの加熱に必要な５００ｋＪの熱量を得ることが可能となる。このように反応器１２Ａ，１２Ｂにおける反応材１５の収容量を少なくすることで、反応器１２Ａ，１２Ｂの体格を小さくすることができる。また、吸着器１３における吸着材１６の収容量を少なくすることで、吸着器１３の体格を小さくすることができる。これにより、化学蓄熱装置１０全体の小型化を図りつつ、エンジンオイルの加熱に必要な熱量を得ることができる。
【００６３】
また、エンジンオイルの温度が所定温度よりも低いときに、反応器１２Ａ，１２Ｂの一方の反応材１５からＮＨ３を脱離させる再生反応を行うと共に、反応器１２Ａ，１２Ｂの他方の反応材１５とＮＨ３とを化学反応させる発熱反応を行うように、バルブ１９，２０Ａ，２０Ｂが制御される。従って、エンジンオイルの温度が所定温度以上となるまで、反応器１２Ａ，１２Ｂが再生反応及び発熱反応を交互に繰り返し行うことにより、エンジンオイルを所定温度まで確実に加熱することができる。
【００６４】
また、エンジンオイルの温度が所定温度以上になったときは、反応器１２Ａ，１２Ｂの他方の反応材１５とＮＨ３とを化学反応させる発熱反応を停止するように、バルブ１９，２０Ａ，２０Ｂが制御される。従って、エンジンオイルの温度が所定温度以上となったときは、反応器１２Ａ，１２Ｂの他方の反応材１５とＮＨ３とを化学反応させる発熱反応が行われることがないため、エンジンオイルが必要以上に加熱されることが防止される。
【００６５】
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、２つの反応器１２Ａ，１２Ｂが備えられているが、反応器の数としては、３つ以上あってもよい。反応器の数が３つである場合、３つの反応器のうち何れか１つの反応器の反応材からＮＨ３を脱離させる再生反応を行うと共に、３つの反応器のうち他の１つの反応器の反応材とＮＨ３とを化学反応させる発熱反応を行い、３つの反応器のうち残りの１つの反応器は待機状態とする。そして、３つの反応器は、再生反応、発熱反応及び待機を順次繰り返し行う。
【００６６】
また、上記実施形態では、化学蓄熱装置１０は、反応器１２Ａ，１２Ｂを通過する排ガス供給路２２Ａ，２２Ｂを備えているが、その排ガス供給路２２Ａ，２２Ｂとは別に、反応器１２Ａ，１２Ｂを経由しないメインの排ガス流路を設けてもよい。また、化学蓄熱装置１０は、熱交換器１１Ａ，１１Ｂを通過するオイル流路１４Ａ，１４Ｂを備えているが、そのオイル流路１４Ａ，１４Ｂとは別に、オイル流路１４Ａ，１４Ｂを経由しないメインのオイル流路を設けてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、反応器１２Ａ，１２Ｂと吸着器１３との間におけるＮＨ３の流路の開閉をバルブ１９，２０Ａ，２０Ｂにより行っているが、特にその形態には限られず、例えば反応媒体流路１７Ａ，１７Ｂ，１８の接続部に３方弁を配置してもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、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、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１５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１５としては、ＣａＯ、ＭｎＯ、ＣｕＯまたはＡｌ２Ｏ３等が用いられる。
【００６９】
また、上記実施形態では、反応器１２Ａ，１２Ｂが熱交換器１１Ａ，１１Ｂの周囲にそれぞれ配置されているが、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。また、熱交換器を使用せずに、エンジンオイルが流れるオイル流路の周囲に反応器をエンジンオイルに対して熱交換可能に配置してもよい。
【００７０】
さらに、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１２Ａ，１２Ｂが配置されているが、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１２Ａ，１２Ｂを配置してもよいし、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１２Ａ，１２Ｂを配置してもよい。
【００７１】
また、上記実施形態の化学蓄熱装置１０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、例えば排ガス、冷却水または冷却空気等であってもよい。
【００７２】
さらに、上記実施形態の化学蓄熱装置１０は、車両Ｓに搭載されているが、本発明は、車両以外にも、船舶等のように内燃機関を搭載した移動機械であれば、適用可能である。
【符号の説明】
【００７３】
２…エンジン（内燃機関）、１０…化学蓄熱装置、１２Ａ，１２Ｂ…反応器、１３…吸着器（貯蔵器）、１４Ａ，１４Ｂ…オイル流路（加熱対象流路）、１５…反応材、１７Ａ，１７Ｂ…反応媒体流路、１８…反応媒体流路、１９…バルブ（第１バルブ）、２０Ａ，２０Ｂ…バルブ（第１バルブ）、２１Ａ，２１Ｂ…バルブ（第２バルブ）、２２Ａ，２２Ｂ…排ガス供給路、２３Ａ，２３Ｂ…バルブ（第３バルブ）、２４…温度センサ（温度検出部）、２６…第１バルブ制御部、２７…第２バルブ制御部、２８…第３バルブ制御部、Ｓ…車両（移動機械）。
【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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【図７】
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