JP2016090172A - Chemical heat storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、化学蓄熱装置に関する。 The present invention relates to a chemical heat storage device.
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。 As a conventional chemical heat storage device, for example, a device described in Patent Document 1 is known. The chemical heat storage device described in Patent Document 1 uses the heat generated by the chemical reaction between the reaction material and the reaction medium (NH 3 ) when the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is low, and the exhaust system of the internal combustion engine of the vehicle The heat exchanger provided in the heat exchanger is heated, and the exhaust gas passing through the heat exchanger is raised to a temperature (activation temperature) at which the downstream exhaust gas purification catalyst exhibits the purification capability, and the temperature of the internal combustion engine sufficiently rises Is applied to an exhaust gas purification system in which the reaction medium is desorbed from the reaction material by applying heat of the exhaust gas to the reaction material via a heat exchanger, and the desorbed reaction medium is recovered again. .
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暖機開始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再生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。 In such a chemical heat storage device, when the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is lower than the warm-up start temperature, NH 3 stored in the reservoir is supplied to the reactor through the supply pipe, and the supplied NH 3 and The reaction material in the reactor reacts chemically and heat is generated. The heat exchanger is heated by this heat, and the exhaust gas in the exhaust pipe is warmed through the heat exchanger. Further, when the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine becomes higher than the regeneration temperature, the reaction material in the reactor is heated by the heat of the exhaust gas through the heat exchanger, and NH 3 is desorbed from the reaction material in the reactor. To do. Then, the desorbed NH 3 is collected in the reservoir through the supply pipe.
上記従来技術において、反応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、反応媒体が貯蔵器から反応器へと供給される際に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、反応器自体に孔が開くこと等によっても、反応器から反応媒体が漏れる可能性がある。反応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、反応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、反応器の外部は開放系であるため、反応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。 In the above prior art, the reactor and the supply pipe are connected by welding. For example, the reaction medium is supplied from the reservoir to the reactor due to the influence of the vibration of the vehicle or the vehicle coming into contact with the obstacle. In this case, the reaction medium may leak from the welded part. Further, the reaction medium may leak from the reactor due to, for example, a hole in the reactor itself. If the reaction medium leaks from the reactor, the amount of the reaction medium for generating heat by chemically reacting with the reactants in the reactor decreases, so that the exhaust gas in the exhaust pipe cannot be sufficiently warmed, and the catalyst warms up. There is a risk that the machine performance will deteriorate. For this reason, it is necessary to detect leakage of the reaction medium from the reactor. However, since the outside of the reactor is an open system, it is difficult to detect the reaction medium itself that has leaked to the outside of the reactor.
本発明は、反応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。 An object of this invention is to provide the chemical thermal storage apparatus which can detect the leak of the reaction medium from a reactor reliably.
本発明に係る化学蓄熱装置は、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、貯蔵器内の圧力を検出する圧力センサと、圧力センサにより検出された貯蔵器内の圧力に基づいて、反応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、貯蔵器から反応器へ反応媒体が供給される発熱反応を行うためにバルブが開かれてから異常判定時間経過後に圧力センサにより検出された貯蔵器内の圧力が異常判定閾値より低くなった場合に、反応器から反応媒体が漏れていると判定する。 A chemical heat storage device according to the present invention includes a reactor having a reaction material that generates heat by chemical reaction with a reaction medium and desorbs the reaction medium by heat storage, a reservoir that stores the reaction medium, and a reactor and a reservoir. Based on the pressure in the reservoir that is detected by the pressure sensor, the pressure sensor that detects the pressure in the reservoir, the valve that is disposed in the supply tube and opens and closes the flow path of the reaction medium A leakage determination unit that determines whether or not the reaction medium is leaking from the reactor, and the leakage determination unit opens a valve to perform an exothermic reaction in which the reaction medium is supplied from the reservoir to the reactor. It is determined that the reaction medium is leaking from the reactor when the pressure in the reservoir detected by the pressure sensor becomes lower than the abnormality determination threshold value after the abnormality determination time has elapsed.
本発明に係る化学蓄熱装置では、貯蔵器から供給管を通して反応器へ反応媒体が供給される発熱反応を行う際、バルブが開かれてから異常判定時間経過後に貯蔵器内の圧力が異常判定閾値より低くなった場合に、反応器から反応媒体が漏れていると判定される。このように、発熱反応の際の貯蔵器内の圧力を指標とすることで、反応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。 In the chemical heat storage device according to the present invention, when performing an exothermic reaction in which the reaction medium is supplied from the reservoir to the reactor through the supply pipe, the pressure in the reservoir is determined to be the abnormality determination threshold after the abnormality determination time has elapsed since the valve was opened. If it is lower, it is determined that the reaction medium is leaking from the reactor. As described above, by using the pressure in the reservoir during the exothermic reaction as an index, leakage of the reaction medium from the reactor can be reliably detected.
異常判定閾値は、反応器から反応媒体が漏れていない正常時において反応系が平衡状態となったときの貯蔵器内の圧力より低い値に設定され、異常判定時間は、反応器から反応媒体が漏れていない正常時において反応系が平衡状態となるまでの時間よりも長い時間として設定されてもよい。正常時において、発熱反応が平衡状態となると、貯蔵器内の圧力と反応器内の圧力とが一定の平衡圧となる。よって、この構成によれば、バルブが開かれてから異常判定時間経過後における貯蔵器内の圧力が、正常時において反応系が平衡状態となったときの平衡圧よりも低い異常判定閾値より低くなった場合には、反応器から反応媒体が漏れていると判定される。このように、正常時における発熱反応の際の平衡圧を基準として、反応器からの反応媒体の漏れを容易に検出することができる。 The abnormality determination threshold is set to a value lower than the pressure in the reservoir when the reaction system is in an equilibrium state in a normal state where the reaction medium does not leak from the reactor, and the abnormality determination time is set from the reactor to the reaction medium. It may be set as a time longer than the time until the reaction system is in an equilibrium state at the normal time when there is no leakage. Under normal conditions, when the exothermic reaction is in an equilibrium state, the pressure in the reservoir and the pressure in the reactor become a constant equilibrium pressure. Therefore, according to this configuration, the pressure in the reservoir after the abnormality determination time has elapsed since the valve was opened is lower than the abnormality determination threshold that is lower than the equilibrium pressure when the reaction system is in an equilibrium state in the normal state. If it becomes, it is determined that the reaction medium is leaking from the reactor. Thus, leakage of the reaction medium from the reactor can be easily detected based on the equilibrium pressure during the exothermic reaction in the normal state.
本発明によれば、反応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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the chemical heat storage apparatus which can detect reliably the leak of the reaction medium from a reactor is provided.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.
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。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an exhaust gas purification system apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an exhaust gas purification system 1 is disposed in an exhaust system of a diesel engine 2 (hereinafter simply referred to as an engine 2) that is an internal combustion engine of a vehicle, and contains harmful substances (environment) contained in exhaust gas discharged from the
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。
An exhaust gas purification system 1 includes a heat exchanger 4, an oxidation catalyst (DOC: Diesel Oxidation Catalyst) 5, which are arranged in order from an upstream side to a downstream side in an exhaust pipe 3 that is an exhaust passage connected to an
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。
The heat exchanger 4 transfers heat between the exhaust gas from the
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。
An exhaust
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。
Further, the exhaust gas purification system 1 includes a chemical
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。
The chemical
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。
The
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。
As the
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。
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。
The
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。
The
制御部20は、バルブ開閉部21と、吸着量算出部22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。
The
吸着量算出部22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内に存在するNH3の吸着量(以下、「NH3吸着量」と称する)を算出する。NH3吸着量は、吸着器12内の吸着材14に吸着されるNH3の量である。
The adsorption
漏れ判定部24は、圧力センサ43により検出された吸着器12内の圧力に基づいて、反応器11からNH3が漏れているか否かを判定する。これにより、反応器11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により反応器11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、車両の運転者は反応器11からNH3が漏れていることを認識することができる。なお、反応器11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。
The
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暖機開始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(図2の(a)参照)。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)
In such a chemical
MgCl 2 + xNH 3 MgMg (NH 3 ) xCl 2 + heat (A)
一方、エンジン2からの排ガスの温度が暖機開始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(図2の(b)参照)。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。
On the other hand, when the temperature of the exhaust gas from the
次に、図3を参照して、吸着器12から反応器11へNH3が供給される発熱反応において、反応器11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3は、反応器11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。
Next, referring to FIG. 3, the operation of the
図3に示すように、バルブ開閉部21は、エンジンスタート後に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、触媒暖機が必要となる暖機開始温度以下であるか否かを判定する(S1)。排ガスの温度が暖機開始温度以下である場合(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)。これにより、吸着器12から供給管15を通して反応器11へNH3が移動し、吸着器12内の圧力が減少すると共に、反応器11において反応材13とNH3との発熱反応が起こる(図2の(a)参照)。一方、排ガスの温度が暖機開始温度より高い場合(S1;NO)、S1の処理に戻り、バルブ開閉部21は、電磁弁16を閉状態に維持するとともに、排ガスの温度が暖機開始温度以下になるまでS1の判定を繰り返す。
As shown in FIG. 3, the valve opening /
S2の処理に続いて、漏れ判定部24は、電磁弁16が開かれてから異常判定時間(例えば、約20秒)が経過したか否かを判定する(S3)。電磁弁16が開かれてから異常判定時間が経過した場合(S3;YES)、S4の処理へ移行する。一方、電磁弁16が開かれてから異常判定時間が経過していない場合(S3;NО)、S3の処理に戻り、漏れ判定部24は、異常判定時間が経過するまでS3の判定を繰り返す。
Following the processing of S2, the
S4の処理において、漏れ判定部24は、圧力センサ43によって検出された吸着器12内の圧力が異常判定閾値より低いか否かを判定する(S4)。ここで、異常判定閾値とは、例えば反応器11からNH3が漏れていない正常時において、反応系が平衡状態となったときの吸着器12内の圧力より低い値である。正常時において発熱反応が起こる場合、例えば、電磁弁16が開かれてから約10秒経過後に平衡状態となるため、電磁弁16が開かれてから異常判定時間が経過すると吸着器12内の圧力は一定の平衡圧に保たれる(図4の(a)参照)。よって、異常判定閾値とは、この平衡圧より低い値であって、例えば平衡圧よりも約10%低い値である。異常判定閾値は、実験等により予め確認されている。なお、正常時における平衡圧の詳細については、図4を参照して後述する。なお、上記の異常判定時間は、反応器からNH3が漏れていない正常時において反応系が平衡状態となるまでの時間より十分に長い時間として設定される。
In the process of S4, the
電磁弁16が開かれてから異常判定時間経過後の吸着器12内の圧力が異常判定閾値より低くなっている場合(S4;YES)、漏れ判定部24は、反応器11からNH3が漏れていると判定する(S5)。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(S6)、処理を終了する。一方、吸着器12内の圧力が異常判定閾値以上である場合(S4;NO)、漏れ判定部24は、反応器11からNH3が漏れていないと判定し(S7)、処理を終了する。以上の制御部20の動作によって、反応器11からのNH3の漏れが検出される。
When the pressure in the
次に、図4を参照して、電磁弁16が開かれてから異常判定時間経過後の吸着器12内の圧力変化について説明する。図4は、電磁弁16が開かれてから異常判定時間経過後の吸着器12内の圧力変化を示すグラフである。図4の(a)は反応器11からNH3が漏れていない正常時の場合を示し、図4の(b)は反応器11からNH3が漏れている異常時の場合を示す。図4のグラフにおいて、横軸はエンジンスタート後の時間を示し、縦軸は吸着器12内の圧力を示している。また、図4のグラフにおいて、T1は電磁弁16が開かれたときの時間を示し、T2は電磁弁16が開かれてから正常時において平衡状態となるまでの時間(例えば約10秒)が経過したときの時間を示している。また、T3は電磁弁16が開かれてから異常判定するための異常判定時間ΔT(例えば、20秒)が経過したときの時間を示している。
Next, with reference to FIG. 4, the pressure change in the
図4の(a)に示すように、正常時においては、エンジンスタート後に電磁弁16が開くまでの間は、吸着器12内の圧力は、初期圧力P1に保たれている。この状態から、電磁弁16が開かれると(すなわち、時間T1となると)、吸着器12内のNH3が圧力差により反応器11に移動して、吸着器12の圧力が減少する。そして、時間T2となると吸着器12から反応器11へのNH3の移動が止まり、平衡状態となる。つまり、吸着器12内の圧力と反応器11内の圧力とが同じ圧力となる。この正常時における平衡状態の吸着器12内の圧力を、平衡圧P2とする。正常時においては、時間T2を過ぎた後も、吸着器12内の圧力が平衡圧P2のまま維持されるため、電磁弁16が開かれてから異常判定時間ΔTが経過した後も平衡圧P2が保たれている。この平衡圧P2よりも例えば約10%低い値が、上述した漏れ判定部24による判定に用いる閾値(異常判定閾値)Sとして設定される。なお、その後、排ガス温度が再生温度以上となると、反応器11内では再生反応が起こり反応材13からNH3が脱離するので、電磁弁16が開かれることで反応器11から供給管15を通して吸着器12へNH3が移動する。これにより、吸着器12内の圧力は、平衡圧P2から上昇し、初期圧力P1となったところで再び一定となる。
As shown in FIG. 4A, under normal conditions, the pressure in the
これに対し、図4の(b)に示すように、異常時においては、初期圧力P1の状態から、電磁弁16が開くと(すなわち、時間T1となると)、時間T2となるまでは正常時と同様に吸着器12内の圧力が減少する。しかしながら、反応器11からNH3が漏れているような異常時においては、電磁弁16が開かれてから異常判定時間ΔTが経過した後であっても、反応器11と吸着器12とからなる反応系が平衡状態とはならず、吸着器12内の圧力が低下し続ける。よって、異常時においては、電磁弁16が開かれてから異常判定時間ΔTが経過後における吸着器12内の圧力が、上記のように設定された異常判定閾値Sよりも低くなる。以上のことから、漏れ判定部24は、異常判定時間ΔT経過後における吸着器12内の圧力が、上記のように設定された異常判定閾値Sより低いか否かを判定することによって、反応器11からのNH3の漏れを検出することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the
以上、本実施形態に係る化学蓄熱装置10によれば、吸着器12から供給管15を通して反応器11へNH3が供給される発熱反応を行う際、電磁弁16が開かれてから異常判定時間ΔT経過後に吸着器12内の圧力が異常判定閾値Sより低くなった場合に、反応器11からNH3が漏れていると判定される。このように、発熱反応の際の吸着器12内の圧力を指標とすることで、反応器11からのNH3の漏れを確実に検出することができる。
As described above, according to the chemical
特に、従来技術においては、反応器11の外部は開放系であるため、反応器11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、反応器11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、反応器11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、反応器11からのNH3の漏れを確実に検出することができる。
In particular, in the prior art, since the outside of the
また、本実施形態によれば、圧力センサ43によって検出された吸着器12内の圧力を指標として反応器11からのNH3の漏れを検出するので、反応器11内の圧力を検出する圧力センサを別途設けることなく、吸着量算出部22によってNH3吸着量を算出するための圧力センサ43を利用して反応器11からのNH3の漏れを容易に検出することができる。
In addition, according to the present embodiment, since the leakage of NH 3 from the
また、本実施形態によれば、異常判定閾値Sが、正常時における平衡圧P2より低い値であるので、この平衡圧P2を基準として、容易に反応器11からのNH3の漏れを検出することができる。
Further, according to the present embodiment, the abnormality determination threshold value S is a value lower than the equilibrium pressure P2 at the normal time. Therefore, the leakage of NH 3 from the
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。 As mentioned above, although various embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, It deform | transformed in the range which does not change the summary described in each claim, or applied to others It may be a thing.
上記実施形態では、圧力センサ43を利用して反応器11からのNH3の漏れを検出するとしたが、圧力センサ43に加えて、反応器11内の圧力を検出する圧力センサを別途設けてもよい。
In the above embodiment, the leakage of NH 3 from the
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。
The position of the exhaust
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。
In the above embodiment, by the information indicating the determination result output from the
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。
The reaction medium introduced into the
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。
In the above embodiment, the exhaust gas is heated via the heat exchanger 4 provided in the exhaust system of the
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)、24…漏れ判定部、43…圧力センサ、S…異常判定閾値、ΔT…異常判定時間。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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、
前記貯蔵器内の圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサにより検出された前記貯蔵器内の圧力に基づいて、前記反応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、前記貯蔵器から前記反応器へ前記反応媒体が供給される発熱反応を行うために前記バルブが開かれてから異常判定時間経過後に前記圧力センサにより検出された前記貯蔵器内の圧力が異常判定閾値より低くなった場合に、前記反応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。 A reactor having a reaction material which generates heat by chemical reaction with the reaction medium and desorbs the reaction medium by storing heat;
A reservoir for storing the reaction medium;
A supply pipe connecting the reactor and the reservoir;
A valve disposed in the supply pipe to open and close the flow path of the reaction medium;
A pressure sensor for detecting the pressure in the reservoir;
A leakage determination unit for determining whether or not the reaction medium is leaking from the reactor, based on the pressure in the reservoir detected by the pressure sensor;
With
The leak determination unit is configured to detect the internal pressure of the reservoir detected by the pressure sensor after an abnormality determination time has elapsed since the valve was opened to perform an exothermic reaction in which the reaction medium is supplied from the reservoir to the reactor. A chemical heat storage device that determines that the reaction medium is leaking from the reactor when the pressure of is lower than an abnormality determination threshold.
前記異常判定時間は、前記反応器から前記反応媒体が漏れていない正常時において反応系が平衡状態となるまでの時間よりも長い時間として設定される、請求項1に記載の化学蓄熱装置。 The abnormality determination threshold is set to a value lower than the pressure in the reservoir when the reaction system is in an equilibrium state at a normal time when the reaction medium does not leak from the reactor,
2. The chemical heat storage device according to claim 1, wherein the abnormality determination time is set as a time longer than a time until the reaction system is in an equilibrium state at a normal time when the reaction medium does not leak from the reactor.
Priority Applications (4)
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