JP2014234950A - Chemical heat accumulating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの排気系に設けられた触媒等の加熱対象物を加熱する化学蓄熱装置に関するものである。 The present invention relates to a chemical heat storage device for heating an object to be heated such as a catalyst provided in an exhaust system of an engine.
従来において、エンジンの排気系に設けられる化学蓄熱装置としては、例えば特許文献1に記載されているものが知られている。特許文献1に記載の化学蓄熱装置は、触媒体を収容するガス通路管内に配置され、被吸着媒体の吸着・脱離により発熱・吸熱する吸着剤を収納した第1容器と、ガス通路管の外部に配設されると共に第1容器に連通管を介して接続され、被吸着媒体を収納する第2容器とを備えている。触媒体を加熱するときは、第2容器内の被吸着媒体が連通管を通って第1容器に供給され、被吸着媒体が吸着剤に吸着されて吸着剤が発熱し、これに伴って触媒体が加熱される。その後、エンジンからの排ガス温度が高くなり、触媒体の温度が十分に高くなると、その熱が第1容器に伝達されるため、吸着剤が加熱され、吸着剤から被吸着媒体が脱離し、その被吸着媒体が連通管を通って第2容器に戻って回収される。 Conventionally, as a chemical heat storage device provided in an exhaust system of an engine, for example, a device described in Patent Document 1 is known. The chemical heat storage device described in Patent Document 1 is disposed in a gas passage tube that houses a catalyst body, and includes a first container that contains an adsorbent that generates heat and absorbs heat due to adsorption and desorption of a medium to be adsorbed, and a gas passage tube. And a second container that is disposed outside and is connected to the first container via a communication pipe and stores the adsorbed medium. When the catalyst body is heated, the medium to be adsorbed in the second container is supplied to the first container through the communication pipe, the medium to be adsorbed is adsorbed by the adsorbent, and the adsorbent generates heat. The medium is heated. Thereafter, when the exhaust gas temperature from the engine becomes high and the temperature of the catalyst body becomes sufficiently high, the heat is transferred to the first container, so that the adsorbent is heated and the adsorbed medium is desorbed from the adsorbent. The adsorbed medium returns to the second container through the communication pipe and is collected.
しかしながら、上記従来技術においては、ガス通路管内の排ガス温度が十分に高くならないと、第1容器内の吸着剤が加熱されないため、場合によっては被吸着媒体(反応媒体)が第2容器に回収されない可能性がある。被吸着媒体が第2容器に回収されないと、次のエンジン始動時に、第2容器から第1容器に被吸着媒体が供給されないため、吸着剤の発熱が行われず、結果的に触媒体を加熱することができなくなる。 However, in the above prior art, if the exhaust gas temperature in the gas passage tube does not become sufficiently high, the adsorbent in the first container is not heated, and in some cases, the adsorbed medium (reaction medium) is not collected in the second container. there is a possibility. If the adsorbed medium is not collected in the second container, the adsorbed medium is not supplied from the second container to the first container at the next engine start, so the adsorbent does not generate heat, and as a result, the catalyst body is heated. I can't do that.
本発明の目的は、反応媒体を適切な時期に確実に回収することができる化学蓄熱装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a chemical heat storage device that can reliably recover a reaction medium at an appropriate time.
本発明は、エンジンの排気系に設けられた加熱対象物を加熱する化学蓄熱装置において、加熱対象物の周囲または内部に配置され、反応媒体と化学反応して熱を発生させる反応材を含む反応器と、反応媒体を貯蔵することで蓄熱を行う蓄熱器と、反応器及び蓄熱器と接続され、蓄熱器から反応器に反応媒体を供給するための第1供給通路と、第1供給通路に対して並列に接続され、反応器から蓄熱器に反応媒体を供給するための第2供給通路と、第2供給通路に設けられ、反応器内の圧力を強制的に下げることで、反応器から蓄熱器に強制的に反応媒体を回収する強制回収手段とを備えることを特徴とするものである。 The present invention relates to a chemical heat storage device that heats an object to be heated provided in an exhaust system of an engine, and includes a reaction material that is disposed around or inside the object to be heated and that chemically reacts with a reaction medium to generate heat. A heat storage device that stores heat by storing the reaction medium, a first supply passage that is connected to the reaction device and the heat storage device, and that supplies the reaction medium from the heat storage device to the reaction device; A second supply passage connected in parallel to the reactor to supply the reaction medium from the reactor to the heat accumulator, and provided in the second supply passage, by forcibly lowering the pressure in the reactor, The heat storage device is provided with a forced recovery means for forcibly recovering the reaction medium.
このように本発明の化学蓄熱装置においては、加熱対象物を加熱するときは、蓄熱器に貯蔵された反応媒体が第1供給通路を通って反応器に供給され、反応器に含まれる反応材と反応媒体とが化学反応して熱が発生し、その熱により加熱対象物が加熱される。反応媒体を蓄熱器に回収するときは、強制回収手段により反応器内の圧力を強制的に下げることにより、反応材から反応媒体が脱離する温度が下がり、反応器から蓄熱器に反応媒体が回収されやすくなる。このように強制回収手段を用いることにより、反応媒体を適切な時期に蓄熱器に確実に回収することができる。また、反応器内の圧力を強制的に下げることで、雰囲気温度よりも低い温度でも反応媒体が回収可能となるため、反応媒体を効率的に蓄熱器に回収することができる。 As described above, in the chemical heat storage device of the present invention, when the heating object is heated, the reaction medium stored in the heat storage device is supplied to the reactor through the first supply passage, and is included in the reaction material. And the reaction medium chemically react to generate heat, and the object to be heated is heated by the heat. When recovering the reaction medium to the heat accumulator, the temperature at which the reaction medium is desorbed from the reaction material is lowered by forcibly reducing the pressure in the reactor by the forced recovery means, and the reaction medium is transferred from the reactor to the heat accumulator. It becomes easy to be collected. By using the forced recovery means in this way, the reaction medium can be reliably recovered to the heat accumulator at an appropriate time. Further, by forcibly lowering the pressure in the reactor, the reaction medium can be recovered even at a temperature lower than the ambient temperature, so that the reaction medium can be efficiently recovered in the heat accumulator.
好ましくは、加熱対象物の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段により検出された加熱対象物の温度に基づいて、強制回収手段を作動させるように制御する制御手段とを更に備える。 Preferably, the apparatus further includes temperature detection means for detecting the temperature of the heating object, and control means for controlling the forced recovery means to operate based on the temperature of the heating object detected by the temperature detection means.
この場合には、例えば加熱対象物を流れる排気ガスの温度が十分高くなっていなくても、温度検出手段により検出された温度が所定温度に達した時点で強制回収手段を作動させることで、反応媒体を蓄熱器に確実に回収することができる。 In this case, for example, even if the temperature of the exhaust gas flowing through the object to be heated is not sufficiently high, the forced recovery means is activated when the temperature detected by the temperature detection means reaches a predetermined temperature. The medium can be reliably collected in the heat accumulator.
また、加熱対象物の下流側に配置されたフィルタが排気ガス中に含まれるPMの再生を実施する時期の前であるかどうかを判定する判定手段と、判定手段によりフィルタがPMの再生を実施する時期の前であると判定されたときに、強制回収手段を作動させるように制御する制御手段とを更に備えていても良い。 Also, a determination unit that determines whether or not the filter disposed downstream of the heating target is before the time for regenerating PM contained in the exhaust gas, and the filter performs regeneration of PM by the determination unit. Control means for controlling the forced recovery means to operate when it is determined that it is before the time to perform may be further provided.
このようにフィルタがPMの再生を実施する時期の前であるときに、強制回収手段を作動させることにより、PM再生時の排気温の上昇により反応器内の反応媒体が熱分解することが防止される。 Thus, when the filter is before the time to regenerate PM, the forced recovery means is activated to prevent the reaction medium in the reactor from being thermally decomposed due to an increase in exhaust temperature during PM regeneration. Is done.
本発明によれば、反応媒体を適切な時期に確実に回収することができる。これにより、次のエンジン始動時にも、反応媒体を使用して加熱対象物を加熱することが可能となる。 According to the present invention, the reaction medium can be reliably recovered at an appropriate time. Thereby, it becomes possible to heat a heating target object using a reaction medium also at the time of the next engine starting.
以下、本発明に係る化学蓄熱装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a chemical heat storage device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る化学蓄熱装置の一実施形態を備えた排気浄化システムを示す概略構成図である。同図において、排気浄化システム1は、車両のディーゼルエンジン2(以下、単にエンジン2という)の排気系に設けられ、エンジン2から排出される排気ガス中に含まれる有害物質(環境汚染物質)を浄化する装置である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an exhaust purification system including an embodiment of a chemical heat storage device according to the present invention. In the figure, an exhaust purification system 1 is provided in an exhaust system of a diesel engine 2 (hereinafter simply referred to as an engine 2) of a vehicle, and removes harmful substances (environmental pollutants) contained in exhaust gas discharged from the
排気浄化システム1は、エンジン2と接続された排気通路3の途中に上流側から下流側に向けて順に設けられた酸化触媒(DOC)4、ディーゼル排気微粒子除去フィルタ(DPF)5、選択還元触媒(SCR)6及び酸化触媒(ASC)7を備えている。
The exhaust purification system 1 includes an oxidation catalyst (DOC) 4, a diesel exhaust particulate removal filter (DPF) 5, and a selective reduction catalyst that are sequentially provided from the upstream side to the downstream side in the exhaust passage 3 connected to the
酸化触媒4は、排気ガス中に含まれるHCやCO等を酸化して浄化する触媒である。DPF5は、排気ガス中に含まれるPMを捕集して取り除くフィルタである。SCR6は、添加弁8により供給された尿素水から生成されたアンモニア(NH3)を用いて、排気ガス中に含まれるNOxを還元して浄化する触媒である。なお、添加弁8は、尿素水タンク9と接続されている。酸化触媒7は、SCR6の下流側に流れたNH3を酸化する触媒である。
The oxidation catalyst 4 is a catalyst that oxidizes and purifies HC, CO, etc. contained in the exhaust gas. The
このような酸化触媒4等の排気触媒には、環境汚染物質の浄化能力を発揮させる温度領域(活性温度)が存在する。従って、酸化触媒4の温度を活性温度にするためには、酸化触媒4を加熱する必要がある。 Such an exhaust catalyst such as the oxidation catalyst 4 has a temperature range (activation temperature) that exhibits its ability to purify environmental pollutants. Therefore, in order to set the temperature of the oxidation catalyst 4 to the activation temperature, it is necessary to heat the oxidation catalyst 4.
そこで、排気浄化システム1は、エネルギーレスで酸化触媒4を加熱する化学蓄熱装置10を備えている。化学蓄熱装置10は、通常は排ガスの熱(排熱)を蓄えておき、必要なときに蓄えた熱を使用するというものである。
Therefore, the exhaust purification system 1 includes a chemical
化学蓄熱装置10は、酸化触媒4の周囲に配置されたリング状の反応器11と、この反応器11と接続され、反応媒体としてのNH3を吸着して貯蔵することで蓄熱を行う蓄熱器12とを有している。
The chemical
反応器11は、NH3と化学反応して熱を発生させる反応材を含んでいる。反応材としては、例えばMgCl2、CaCl2、NiCl2、ZnCl2、SrCl2、MnCl2、CoCl2等が用いられる。
The
蓄熱器12には、NH3を物理吸着する活性炭が内蔵されている。活性炭にNH3が物理吸着されることで、NH3が蓄熱器12に高圧状態で貯蔵されるようになる。なお、NH3を吸着する吸着材としては、活性炭の代わりにゼオライトを用いても良い。 The regenerator 12 contains activated carbon that physically adsorbs NH 3 . As NH 3 is physically adsorbed on the activated carbon, NH 3 is stored in the heat accumulator 12 in a high pressure state. In addition, as an adsorbent that adsorbs NH 3 , zeolite may be used instead of activated carbon.
また、化学蓄熱装置10は、反応器11と蓄熱器12とを接続し、蓄熱器12から反応器11にNH3を供給するための媒体供給通路13と、この媒体供給通路13に対して並列となるように反応器11と蓄熱器12とを接続し、反応器11から蓄熱器12にNH3を供給するための媒体供給通路14とを有している。媒体供給通路13には、電磁式の開閉弁15が設けられている。
The chemical
媒体供給通路14には、反応器11内を強制吸引する吸引ポンプ16が設けられている。吸引ポンプ16は、反応器11内の圧力を強制的に下げて、反応器11と蓄熱器12との間に圧力差をつけることで、反応器11から蓄熱器12に強制的にNH3を回収する強制回収手段である。
The
さらに、化学蓄熱装置10は、温度センサ17と、コントローラ18とを有している。温度センサ17は、酸化触媒4の温度を検出する温度検出手段であり、酸化触媒4自体の温度を直接検出しても良いし、酸化触媒4を流れる排気ガスの温度を酸化触媒4の温度として検出しても良い。
Furthermore, the chemical
コントローラ18は、温度センサ17の検出値に基づいて開閉弁15及び吸引ポンプ16を制御する制御手段である。具体的には、コントローラ18は、酸化触媒4を加熱するときに、開閉弁15を開き、酸化触媒4を加熱しないときに、開閉弁15を閉じるように制御すると共に、吸引ポンプ16を作動させるときは、開閉弁15を閉じるように制御する。
The
また、コントローラ18は、温度センサ17の検出値が規定温度に達したときに、吸引ポンプ16を作動させるように制御する。ここで、規定温度は、酸化触媒4の活性温度よりも高く且つ排熱が反応器11内の反応材に与えられることで反応材からNH3が脱離する温度よりも低い温度に設定されている。
Further, the
以上のように構成された排気浄化システム1において、エンジン2からの排気ガスの温度が低い状態では、開閉弁15が開弁されることで、蓄熱器12に貯蔵されたNH3が媒体供給通路13を介して反応器11に供給され、反応器11内の反応材(例えばMgCl2)とNH3とが化学反応して化学吸着(配位結合)し、反応材から熱が発生する。つまり、下記反応式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で発生した熱によって酸化触媒4が活性温度まで加熱される。酸化触媒4が活性温度まで加熱されると、開閉弁15が閉弁されることで、蓄熱器12に貯蔵されたNH3が反応器11に過度に供給されないようにする。
MgCl2+xNH3 ⇔ Mg(NH3)xCl2+熱
In the exhaust purification system 1 configured as described above, when the temperature of the exhaust gas from the
MgCl 2 + x NH 3 Mg Mg (NH 3 ) x Cl 2 + heat
一方、エンジン2からの排気ガスの温度が高い状態になると、排気ガスの熱が酸化触媒4を介して反応器11に与えられることで、反応材(例えばMgCl2)とNH3とが分離する。つまり、上記反応式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、MgCl2から分離したNH3は、圧力差により反応器11から蓄熱器12へ移動することで蓄熱器12に回収される。このように反応器11と蓄熱器12との圧力差を利用した化学蓄熱装置10では、反応器11の温度をMgCl2からNH3が分離する温度まで上昇させる必要がある。
On the other hand, when the temperature of the exhaust gas from the
そこで、本実施形態では、吸引ポンプ16によって反応器11内を吸引することで、反応器11内の圧力を下げ、反応器11の温度がより低温の状態でMgCl2からNH3が分離されるようにする。詳細には、酸化触媒4の温度が予め設定された規定温度(前述)まで上がると、吸引ポンプ16により反応器11内が強制吸引される。これにより、反応器11内の圧力が下がるため、通常の圧力において反応器11内の温度がMgCl2からNH3が分離される温度まで上昇する前であっても、MgCl2からNH3が分離するようになる。そして、その分離されたNH3は、吸引ポンプ16の作用によって強制的に媒体供給通路14を介して蓄熱器12に戻って回収される。これにより、蓄熱器12において蓄熱が行われる。
Therefore, in the present embodiment, the pressure inside the
ここで、反応器11の平衡圧特性を図2に示す。図2において、平衡圧特性は、MgCl2からNH3が分離するときの温度と圧力との関係を表す特性であり、圧力が高くなると、NH3を分離させるのに必要となる温度が高くなり、圧力が低くなると、NH3を分離させるのに必要となる温度が低くなる。吸引ポンプ16により反応器11内を強制吸引することで、反応器11内の圧力を下げると、より低い温度でMgCl2からNH3を分離させることができる。また、吸引ポンプ16により反応器11内を強制吸引し、反応器11内の圧力を下げることで、MgCl2からNH3が分離する温度を周囲温度(雰囲気温度)t0よりも低い温度tとした場合は、外部から熱を加えなくても、温度tと周囲温度t0との間の温度範囲Δtだけ余分に蓄熱器12へのNH3の回収が行われることとなる。
Here, the equilibrium pressure characteristic of the
以上のように本実施形態にあっては、媒体供給通路14に吸引ポンプ16を設け、酸化触媒4の温度が規定温度に達すると、吸引ポンプ16により反応器11内を強制吸引することで、反応器11から蓄熱器12に強制的にNH3を回収するようにしたので、反応器11の温度が排熱によりMgCl2からNH3を分離させる温度に達していなくても、NH3を蓄熱器12に確実に回収することができる。これにより、次回のエンジン2の始動時にも、蓄熱器12から反応器11へのNH3の供給が可能となるため、反応器11により酸化触媒4を確実に加熱することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、吸引ポンプ16により反応器11内を強制吸引することで、反応器11から蓄熱器12へのNH3の回収速度が上がるため、例えばPM再生時のように酸化触媒4が十分に高温になる状態でNH3の回収が行われる場合に、NH3の熱分解を防止することができる。
Further, forcibly sucking the inside of the
さらに、吸引ポンプ16により反応器11内を強制吸引することで、反応器11内の圧力を強制的に下げるようにしたので、例えばMgCl2からNH3が分離する温度を雰囲気温度よりも低くなるように減圧した場合、反応器11を加熱すること無くNH3を蓄熱器12に回収することができる。従って、例えばヒータにより反応器11を加熱してNH3を回収する場合に比べて、NH3の回収効率を向上させることが可能となる。
Further, the pressure inside the
図3は、本発明に係る化学蓄熱装置の他の実施形態を備えた排気浄化システムを示す概略構成図である。図中、上述した実施形態と同一の要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。 FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an exhaust purification system including another embodiment of the chemical heat storage device according to the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the same elements as those in the above-described embodiment, and the description thereof is omitted.
同図において、本実施形態の化学蓄熱装置10は、差圧センサ21と、コントローラ22とを有している。差圧センサ21は、DPF5の上流側圧力とDPF5の下流側圧力との差圧を検出するものである。
In the figure, the chemical
コントローラ22は、差圧センサ21の検出値に基づいて吸引ポンプ16を制御する。具体的には、コントローラ22は、差圧センサ21の検出値が予め設定された規定差圧よりも高いときに、DPF5にPMが溜まっているためにPMを除去(再生)すべき時期の直前であると判断し、吸引ポンプ16を作動させるように制御する。
The
ここで、差圧センサ21及びコントローラ22は、DPF5が排気ガス中に含まれるPMの再生を実施する時期の前であるかどうかを判定する判定手段を構成する。コントローラ22は、判定手段によりDPF5がPMの再生を実施する時期の前であると判定されたときに、吸引ポンプ16を作動させるように制御する制御手段を構成する。
Here, the
なお、PMの再生は、以下のように実施される。即ち、酸化触媒4の上流に配置される燃料添加手段(図示せず)より排気通路3内に燃料を添加し、その燃料が酸化触媒4にて酸化されることで、排気ガスの温度をPMが燃焼する温度まで上昇させる。そして、酸化触媒4において高温となった排気ガスがDPF5に流入し、DPF5に堆積したPMが燃焼されることで除去される。
In addition, regeneration of PM is implemented as follows. That is, fuel is added into the exhaust passage 3 from a fuel addition means (not shown) arranged upstream of the oxidation catalyst 4, and the fuel is oxidized by the oxidation catalyst 4, so that the temperature of the exhaust gas is changed to PM. To a temperature where it burns. Then, the exhaust gas having a high temperature in the oxidation catalyst 4 flows into the
このように本実施形態においては、PMを再生すべき時期の直前になると、吸引ポンプ16により反応器11内を強制吸引することで、反応器11から蓄熱器12に強制的にNH3が回収される。従って、酸化触媒4が十分に高温になる状態では、NH3が回収されているため、反応器11内におけるNH3の熱分解を防止することができる。
Thus, in the present embodiment, NH 3 is forcibly recovered from the
なお、PMを再生する時期の前であるかどうかを判定する判定手段としては、特に差圧センサ21の検出値から判定するものには限られず、車両の運転時間(エンジン2の作動時間)から判定しても良い。
Note that the determination means for determining whether it is before the time to regenerate PM is not particularly limited to the determination based on the detection value of the
以上、本発明に係る化学蓄熱装置の好適な実施形態について幾つか説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although several suitable embodiment of the chemical heat storage apparatus which concerns on this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment.
例えば上記実施形態では、蓄熱器12から反応器11にNH3を供給するための媒体供給通路13が反応器11及び蓄熱器12に直接接続されているが、特にその構成には限られず、吸引ポンプ16をバイパスするように媒体供給通路13を媒体供給通路14に並列接続しても良い。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、反応器11内を強制吸引することで、反応器11から蓄熱器12に強制的にNH3を回収する強制回収手段として、吸引ポンプ16を使用したが、それ以外に圧縮機を使用しても良い。
In the above embodiment, by force sucking the
さらに、上記実施形態では、反応器11が酸化触媒4の周囲に配置されているが、特にその構成には限られず、酸化触媒4の内部に反応器を配置しても良い。
Furthermore, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、温度センサ17の検出値が規定温度に達したとき、またはPMの再生を実施する時期の前に、吸引ポンプ16を作動させるように制御したが、吸引ポンプ16の作動時期としては、特にそれには限られない。例えば、蓄熱器12に温度センサ及び圧力センサを設け、エンジン2の停止時に、温度センサ及び圧力センサの検出値からNH3が回収できていないと判断されたときに、吸引ポンプ16を作動させるように制御したり、あるいは酸化触媒4を加熱した後、所定の時間が経過したら、吸引ポンプ16を作動させるように制御しても良い。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、反応媒体であるNH3とMgCl2、CaCl2等の反応材とを化学反応させて熱を発生させるようにしたが、反応媒体としては、特にNH3には限られず、例えばH2OまたはCO2としても良い。反応媒体としてH2Oを使用する場合は、H2Oと化学反応させる反応材としてCaO、SrO、BaO等を使用し、反応媒体としてCO2を使用する場合は、CO2と化学反応させる反応材としてMgO、CaO、BaO等を使用する。 In the above embodiment, the reaction medium NH 3 and a reaction material such as MgCl 2 and CaCl 2 are chemically reacted to generate heat. However, the reaction medium is not limited to NH 3 in particular. For example, it may be H 2 O or CO 2 . When using of H 2 O as the reaction medium, using CaO, SrO, BaO, or the like as a reaction material to between H 2 O and chemical reactions, when using CO 2 as the reaction medium, to CO 2 and chemistry reactions MgO, CaO, BaO or the like is used as the material.
さらに、上記実施形態の化学蓄熱装置10は、酸化触媒4を加熱するものであるが、本発明は、選択還元触媒6及び酸化触媒7といった他の排気触媒、添加弁8により供給された尿素水を分散・拡散させる分散器、或いは排気通路3自体を加熱するものにも適用可能である。また、本発明は、ディーゼルエンジン2には限られず、ガソリンエンジンの排気系に設けられた排気触媒等を加熱するものにも適用可能である。
Furthermore, the chemical
2…ディーゼルエンジン、3…排気通路(排気系)、4…酸化触媒(加熱対象物)、11…反応器、12…蓄熱器、13…媒体供給通路(第1供給通路)、14…媒体供給通路(第2供給通路)、16…吸引ポンプ(強制回収手段)、17…温度センサ(温度検出手段)、18…コントローラ(制御手段)、21…差圧センサ(判定手段)、22…コントローラ(判定手段、制御手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記加熱対象物の周囲または内部に配置され、反応媒体と化学反応して熱を発生させる反応材を含む反応器と、
前記反応媒体を貯蔵することで蓄熱を行う蓄熱器と、
前記反応器及び前記蓄熱器と接続され、前記蓄熱器から前記反応器に前記反応媒体を供給するための第1供給通路と、
前記第1供給通路に対して並列に接続され、前記反応器から前記蓄熱器に前記反応媒体を供給するための第2供給通路と、
前記第2供給通路に設けられ、前記反応器内の圧力を強制的に下げることで、前記反応器から前記蓄熱器に強制的に前記反応媒体を回収する強制回収手段とを備えることを特徴とする化学蓄熱装置。 In a chemical heat storage device for heating a heating object provided in an exhaust system of an engine,
A reactor including a reaction material disposed around or inside the heating object and generating heat by chemically reacting with a reaction medium;
A heat accumulator for storing heat by storing the reaction medium;
A first supply passage connected to the reactor and the regenerator, for supplying the reaction medium from the regenerator to the reactor;
A second supply passage connected in parallel to the first supply passage for supplying the reaction medium from the reactor to the heat accumulator;
And a forcible recovery means for forcibly recovering the reaction medium from the reactor to the heat accumulator by forcibly lowering the pressure in the reactor. A chemical heat storage device.
前記温度検出手段により検出された前記加熱対象物の温度に基づいて、前記強制回収手段を作動させるように制御する制御手段とを更に備えることを特徴とする請求項1記載の化学蓄熱装置。 Temperature detecting means for detecting the temperature of the heating object;
The chemical heat storage device according to claim 1, further comprising a control unit configured to control the forced recovery unit to operate based on the temperature of the heating object detected by the temperature detection unit.
前記判定手段により前記フィルタが前記PMの再生を実施する時期の前であると判定されたときに、前記強制回収手段を作動させるように制御する制御手段とを更に備えることを特徴とする請求項1記載の化学蓄熱装置。 Determination means for determining whether or not the filter disposed downstream of the heating object is before the timing for regenerating PM contained in the exhaust gas;
And a control unit that controls the forced recovery unit to operate when the determination unit determines that the filter is before the time to regenerate the PM. The chemical heat storage device according to 1.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015059717A (en) * | 2013-09-19 | 2015-03-30 | 株式会社豊田自動織機 | Chemical heat storage device |
WO2016163167A1 (en) * | 2015-04-06 | 2016-10-13 | 株式会社豊田自動織機 | Chemical heat-storage device |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59208118A (en) * | 1983-05-11 | 1984-11-26 | Toyota Motor Corp | Catalytic warm up device |
JPS6436517U (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-06 | ||
JPH08232639A (en) * | 1995-02-28 | 1996-09-10 | Ngk Insulators Ltd | Dust collector |
JPH11311117A (en) * | 1998-04-28 | 1999-11-09 | Denso Corp | Catalyst heating system |
JP2010071223A (en) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Mazda Motor Corp | Exhaust emission control device for engine |
JP2012215324A (en) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Toyota Central R&D Labs Inc | Chemical heat accumulator |
JP2013104380A (en) * | 2011-11-15 | 2013-05-30 | Mitsubishi Motors Corp | Regenerating device of exhaust emission control device |
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2013
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59208118A (en) * | 1983-05-11 | 1984-11-26 | Toyota Motor Corp | Catalytic warm up device |
JPS6436517U (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-06 | ||
JPH08232639A (en) * | 1995-02-28 | 1996-09-10 | Ngk Insulators Ltd | Dust collector |
JPH11311117A (en) * | 1998-04-28 | 1999-11-09 | Denso Corp | Catalyst heating system |
JP2010071223A (en) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Mazda Motor Corp | Exhaust emission control device for engine |
JP2012215324A (en) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Toyota Central R&D Labs Inc | Chemical heat accumulator |
JP2013104380A (en) * | 2011-11-15 | 2013-05-30 | Mitsubishi Motors Corp | Regenerating device of exhaust emission control device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015059717A (en) * | 2013-09-19 | 2015-03-30 | 株式会社豊田自動織機 | Chemical heat storage device |
WO2016163167A1 (en) * | 2015-04-06 | 2016-10-13 | 株式会社豊田自動織機 | Chemical heat-storage device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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