特開 2015-232406 熱媒体流通装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-232406(P2015-232406A)

(43)【公開日】2015年12月24日

(54)【発明の名称】熱媒体流通装置

(51)【国際特許分類】

   F28D 20/00 20060101AFI20151201BHJP

   F01N 5/02 20060101ALI20151201BHJP

【ＦＩ】

   F28D20/00 G

   F01N5/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-118390(P2014-118390)

(22)【出願日】2014年6月9日

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(72)【発明者】

【氏名】針生 聡

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 貴文

(57)【要約】      （修正有）

【課題】熱交換器による熱交換効率を向上させることができる熱媒体流通装置を提供する。
【解決手段】排気浄化装置は、排気管３内において排気ガスの流れ方向に沿って並んで配置された熱交換器１０Ａ〜１０Ｅを備えている。熱交換器１０Ａ〜１０Ｅは、排気ガスの流路となる複数のセル１２ａが形成された熱交換部１２を有している。熱交換器１０Ａ〜１０Ｅは、各熱交換部１２の位相を排気管３の周方向に沿ってずらすことで、各熱交換部１２のセル１２ａを形成する隔壁１３の一部が排気ガスの流れ方向に対して重なり合わないように構成されている。また、排気浄化装置１は、排気管３を挟んで熱交換器１０Ａ〜１０Ｅの周囲に配置され、ＮＨ_３との化学反応により発熱すると共に蓄熱によりＮＨ_３を脱離する蓄熱材２１を有する反応器１６と、反応器１６と接続され、ＮＨ_３を物理吸着する吸着材を有する吸着器とを備えている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱媒体を流通させる熱媒体流通装置において、
前記熱媒体が流れる配管と、
前記配管内に前記熱媒体の流れ方向に沿って並んで配置された複数の熱交換器と、
前記複数の熱交換器の周囲に配置され、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蓄熱材を有する反応器と、
前記反応器と接続され、前記反応媒体を貯蔵する貯蔵器とを備え、
前記熱交換器は、前記熱媒体の流路となる複数のセルが形成された熱交換部を有し、
前記複数の熱交換器のうち各隣接する２つの熱交換器は、前記熱交換部の前記セルを区画形成する隔壁の少なくとも一部が前記熱媒体の流れ方向に対して重なり合わないように構成されていることを特徴とする熱媒体流通装置。

【請求項2】

前記複数の熱交換器のうち前記各隣接する２つの熱交換器は、前記配管の周方向に前記熱交換部の位相がずれるように配置されていることを特徴とする請求項１記載の熱媒体流通装置。

【請求項3】

前記複数の熱交換器のうち前記各隣接する２つの熱交換器は、前記熱交換部の前記セルの形状または密度が異なるように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の熱媒体流通装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排気ガス等の熱媒体を流通させる熱媒体流通装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の熱媒体流通装置としては、例えば特許文献１に記載されているような排気浄化装置が知られている。特許文献１に記載の排気浄化装置は、排気管内に配置された酸化触媒と、アンモニア（ＮＨ_３）と化学反応して熱を発生させる蓄熱材を有し、化学蓄熱を利用して酸化触媒を加熱する反応器と、この反応器とＮＨ_３供給管を介して接続され、ＮＨ_３を貯蔵する貯蔵器とを備えている。貯蔵器から反応器にＮＨ_３が供給されると、ＮＨ_３と蓄熱材とが化学反応して蓄熱材から熱が発生し、その熱により酸化触媒が加熱される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−２３４６２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記従来技術のような排気浄化装置では、排気管内における酸化触媒よりも排気上流側（排気ガスの流れ方向の上流側）に、排気管内を流れる排気ガスと反応器との間で熱交換を行う熱交換器を配置し、熱交換器を反応器により加熱することで排気ガスを加熱し、暖められた排気ガスにより酸化触媒を加熱する場合がある。この場合には、熱交換器による熱交換効率を向上させることにより、排気ガス（熱媒体）を効率よく加熱することが望まれている。

【0005】

本発明の目的は、熱交換器による熱交換効率を向上させることができる熱媒体流通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】

本発明は、熱媒体を流通させる熱媒体流通装置において、熱媒体が流れる配管と、配管内に熱媒体の流れ方向に沿って並んで配置された複数の熱交換器と、複数の熱交換器の周囲に配置され、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蓄熱材を有する反応器と、反応器と接続され、反応媒体を貯蔵する貯蔵器とを備え、熱交換器は、熱媒体の流路となる複数のセルが形成された熱交換部を有し、複数の熱交換器のうち各隣接する２つの熱交換器は、熱交換部のセルを区画形成する隔壁の少なくとも一部が熱媒体の流れ方向に対して重なり合わないように構成されていることを特徴とする。

【0007】

このような本発明の熱媒体流通装置においては、貯蔵器から反応器に反応媒体が供給されると、反応媒体と蓄熱材とが化学反応して蓄熱材から熱が発生し、その熱により各熱交換器が加熱され、これに伴って各熱交換器における熱交換部のセルを通る熱媒体が熱交換されて加熱される。ここで、各熱交換器は、配管内に熱媒体の流れ方向に沿って並んで配置されている。そして、各熱交換器における熱交換部のセルを区画形成する隔壁の少なくとも一部が熱媒体の流れ方向に対して重なり合わないように構成されている。従って、熱交換部のセルを通る熱媒体が隔壁に当たりやすくなるため、熱交換部における熱媒体の乱流が促進される。このため、熱媒体が熱交換部に留まる時間が長くなる。これにより、熱交換器による熱交換効率を向上させることができる。

【0008】

複数の熱交換器のうち各隣接する２つの熱交換器は、配管の周方向に熱交換部の位相がずれるように配置されていてもよい。この場合には、各熱交換器における熱交換部のセルを区画形成する隔壁の少なくとも一部を、容易に且つ確実に熱媒体の流れ方向に対して重なり合わないように構成することができる。また、全ての熱交換器の熱交換部の構造を同一とすることで、熱交換器としては１種類だけ用意すれば足りる。

【0009】

複数の熱交換器のうち各隣接する２つの熱交換器は、熱交換部のセルの形状または密度が異なるように構成されていてもよい。この場合にも、各熱交換器における熱交換部のセルを区画形成する隔壁の少なくとも一部を、容易に且つ確実に熱媒体の流れ方向に対して重なり合わないように構成することができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、熱交換器による熱交換効率を向上させることができる。これにより、熱媒体を効率よく加熱することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に係る熱媒体流通装置の一実施形態として排気浄化装置を示す概略構成図である。

【図2】図１に示した排気浄化装置の主要部の断面図である。

【図3】図２のIII−III線断面図である。

【図4】図２に示した複数の熱交換器の正面図である。

【図5】図２に示した複数の熱交換器を排気管内に配置する方法を示す断面図である。

【図6】図２に示した複数の熱交換器の変形例を示す正面図である。

【図7】図２に示した複数の熱交換器の他の変形例を示す正面図である。

【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。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

【0013】

図１は、本発明に係る熱媒体流通装置の一実施形態として排気浄化装置を示す概略構成図である。同図において、排気浄化装置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から排出される熱媒体である排気ガスに含まれる有害物質（環境汚染物質）を浄化する。

【0014】

排気浄化装置１は、エンジン２と接続され、排気ガスが流れる排気管３と、排気管３内に配設された熱交換器群４、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ：DieselOxidation 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：Selective Catalytic Reduction）７及びアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ：Ammonia Slip Catalyst）８とを備えている。排気管３は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）等で形成されている。熱交換器群４、ＤＯＣ５、ＤＰＦ６、ＳＣＲ７及びＡＳＣ８は、排気ガスの流れ方向の上流側（排気上流側）から排気ガスの流れ方向の下流側（排気下流側）に向けて順に配置されている。

【0015】

熱交換器群４は、排気管３内を流れる排気ガスと後述する反応器１６との間で熱交換を行う。熱交換器群４については、後で詳述する。ＤＯＣ５は、排気ガス中に含まれるＨＣ及びＣＯ等を酸化して浄化する触媒である。ＤＰＦ６は、排気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フィルタである。ＳＣＲ７は、尿素またはアンモニア（ＮＨ_３）によって、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。ＡＳＣ８は、ＳＣＲ７をすり抜けたＮＨ_３を酸化する触媒である。

【0016】

熱交換器群４は、図２に示すように、排気管３内において排気ガスの流れ方向に沿って並んで配置された複数（ここでは５つ）の熱交換器１０Ａ〜１０Ｅに分割されている。熱交換器１０Ａ〜１０Ｅは、排気上流側から排気下流側に向けて順に配置されている。熱交換器１０Ａ〜１０Ｅのうち各隣接する熱交換器同士は、互いに接触している。

【0017】

熱交換器１０Ａ〜１０Ｅは、図３に示すように、外周壁１１と、この外周壁１１の内部に配置され、排気ガスの流路となる複数のセル１２ａを有するハニカム構造の熱交換部１２とからなっている。ハニカム構造とは、正方形、正六角形、菱形等の多角形を隙間無く並べた構造のことであり、網目構造ともいう。ここでは、熱交換部１２は、断面正方形状（断面格子状）のハニカム構造を有している。つまり、熱交換部１２の各セル１２ａの形状は、正方形状となっている。熱交換部１２の各セル１２ａは、正方形筒状の隔壁１３によって区画形成されている。

【0018】

熱交換器１０Ａ〜１０Ｅは、例えばＳｉＳｉＣ（非酸化物系セラミックス・シリコン・カーバイド）で形成されている。ＳｉＳｉＣは、ＳｉＣにＳｉを含浸させたものである。なお、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅを形成する材料としては、ＳｉＳｉＣの他にも、ＳｉＣ、セラミック鋼、コージェライト等のように熱伝導性が高く且つ排気ガスに対する耐腐食性を有する材料であれば使用可能である。なお、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅを形成する材料として、セラミック鋼等の金属を使用する場合は、製造上の理由により、排気管３が外周壁としての機能を果たす。

【0019】

熱交換器１０Ａ〜１０Ｅは、図４に示すように、排気管３の周方向に沿って熱交換部１２の位相を順次ずらした状態で排気管３内に配置されている。熱交換器１０Ｂの熱交換部１２は、熱交換器１０Ａの熱交換部１２に対して排気管３の周方向に所定角度（ここでは２２．５度）だけ位相がずれている（図４（ａ），（ｂ）参照）。熱交換器１０Ｃの熱交換部１２は、熱交換器１０Ｂの熱交換部１２に対して同じ方向に同じ角度だけ位相がずれている（図４（ｂ），（ｃ）参照）。つまり、熱交換器１０Ｃの熱交換部１２は、熱交換器１０Ａの熱交換部１２に対して排気管３の周方向に４５度だけ位相がずれている。熱交換器１０Ｄの熱交換部１２は、熱交換器１０Ｃの熱交換部１２に対して同じ方向に同じ角度だけ位相がずれている（図４（ｃ），（ｄ）参照）。熱交換器１０Ｅの熱交換部１２は、熱交換器１０Ｄの熱交換部１２に対して同じ方向に同じ角度だけ位相がずれている（図４（ｄ），（ｅ）参照）。つまり、熱交換器１０Ｅの熱交換部１２は、熱交換器１０Ａの熱交換部１２と同位相である。

【0020】

このように熱交換器１０Ａ〜１０Ｅの各熱交換部１２の位相を排気管３の周方向に沿って順次ずらすことにより、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅにおける各熱交換部１２のセル１２ａを形成する隔壁１３の一部のみが排気ガスの流れ方向に対して重なり合い、隔壁１３の他の一部は排気ガスの流れ方向に対して重なり合わないようになる。

【0021】

熱交換器１０Ａ〜１０Ｅは、例えば焼き嵌めによって排気管３内に挿入される。具体的には、図５に示すように、排気管３を加熱することで排気管３を径方向に膨張させた後、上記のように熱交換器１０Ａ〜１０Ｅの各熱交換部１２の位相を排気管３の周方向に沿って順次ずらした状態で、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅを排気管３内に挿入する。その後、排気管３を冷却することで、排気管３が径方向に収縮するため、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅの外周壁１１が排気管３の内周面に密着するようになる。なお、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅを形成する材料としてセラミック鋼を用いる場合は、焼き嵌め又はロウ付けによって熱交換器１０Ａ〜１０Ｅを排気管３内に挿入することができる。

【0022】

図１に戻り、排気浄化装置１は、熱交換器群４（熱交換器１０Ａ〜１０Ｅ）を加熱する化学蓄熱ユニット１５を備えている。化学蓄熱ユニット１５は、通常は排気ガスの熱（排熱）を蓄えておき、必要なときに排熱を使用することにより、エネルギーレスで熱交換器群４を加熱する。

【0023】

化学蓄熱ユニット１５は、図１〜図３に示すように、排気管３を挟んで熱交換器１０Ａ〜１０Ｅの周囲に配置された反応器１６と、この反応器１６とＮＨ_３供給管１７を介して接続された吸着器１８とを備えている。ＮＨ_３供給管１７には、反応器１６と吸着器１８との間の流路を開閉させるバルブ１９が設けられている。

【0024】

反応器１６は、排気管３を取り囲むように設けられたリング状のケース２０と、このケース２０内に収容されたペレット状または粉末状の蓄熱材２１とを有している。蓄熱材２１は、反応媒体であるＮＨ_３（アンモニア）との化学反応により発熱すると共に、排熱の蓄熱によりＮＨ_３を脱離させる。ケース２０には、ＮＨ_３供給管１７が連結されている。

【0025】

蓄熱材２１は、排気管３の外周面に接触するようにケース２０内に収容されている。蓄熱材２１は、熱交換器群４に対応する領域、つまり熱交換器１０Ａの前端面（排気上流側の端面）に対応する位置から熱交換器１０Ｅの後端面（排気下流側の端面）に対応する位置までの領域に存在している。

【0026】

蓄熱材２１としては、ハロゲン化物のＭＸａという組成を持つ材料が用いられる。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、２〜３である。

【0027】

吸着器１８は、ＮＨ_３の物理吸着による保持及び脱離が可能な吸着材２２（図１参照）を含んでいる。吸着材２２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の何れかが用いられる。吸着器１８は、ＮＨ_３を吸着材２２に物理吸着させることで、ＮＨ_３を貯蔵する貯蔵器である。

【0028】

以上のような排気浄化装置１において、エンジン２から排出される排気ガスの温度が低いときは、バルブ１９を開くことで、吸着器１８から反応器１６にＮＨ_３がＮＨ_３供給管１７を介して供給され、反応器１６の蓄熱材２１（例えばＭｇＢｒ_２）とＮＨ_３とが化学反応して化学吸着（配位結合）し、蓄熱材２１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。そして、蓄熱材２１から発生した熱が排気管３を介して熱交換器１０Ａ〜１０Ｅに伝わる。これにより、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅが加熱され、これに伴って熱交換器１０Ａ〜１０Ｅを流れる排気ガスが加熱される。つまり、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅにより排気ガスが熱交換されて加熱される。そして、暖められた排気ガスによってＤＯＣ５が汚染物質の浄化に適した活性温度まで上昇する。
ＭｇＢｒ_２＋_ｘＮＨ_３ ⇔ Ｍｇ（ＮＨ_３）_ｘＢｒ_２＋熱 …（Ａ）

【0029】

一方、エンジン２から排出される排気ガスの温度が高くなると、排気ガスの熱（排熱）が排気管３を介して反応器１６の蓄熱材２１に与えられることで、蓄熱材２１とＮＨ_３とが分離する。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、蓄熱材２１から脱離したＮＨ_３は、ＮＨ_３供給管１７を介して吸着器１８に戻り、吸着器１８の吸着材２２に物理吸着（回収）される。

【0030】

以上のように本実施形態にあっては、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅを排気管３内に排気ガスの流れ方向に沿って並ぶように配置すると共に、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅの各熱交換部１２の位相を排気管３の周方向に沿って順次ずらすことで、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅにおける各熱交換部１２のセル１２ａを区画形成する隔壁１３の一部が排気ガスの流れ方向に対して重なり合わないように構成したので、熱交換部１２のセル１２ａを通る排気ガスが隔壁１３に当たりやすくなり、排気ガスの乱流が促進される。従って、排気ガスが熱交換器群４に留まる時間が長くなるため、反応器１６の蓄熱材２１から発生した熱が熱交換器群４を介して排気ガスに十分に伝わるようになる。これにより、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅによる排気ガスの熱交換効率を上げることができる。

【0031】

その結果、排気ガスの加熱効率を向上させることが可能となる。また、熱交換器群４の単位体積当たりの熱交換効率が高くなるため、排気ガスの流れ方向に沿った熱交換器群４及び反応器１６の長さを短くし、熱交換器群４及び反応器１６の小型化を図ることが可能となる。

【0032】

また、本実施形態では、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅの各熱交換部１２は全て同じ構造を有しているので、使用する熱交換器としては１種類あれば足り、熱交換部の構造が異なる複数種類の熱交換器を製作しなくて済む。

【0033】

なお、本実施形態では、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅの各熱交換部１２は断面正方形状のハニカム構造を有しているが、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅの各熱交換部１２のハニカム構造としては特にそれには限られず、断面正六角形状または断面菱形等であってもよい。

【0034】

図６は、熱交換器群４を構成する熱交換器１０Ａ〜１０Ｅの変形例を示す正面図である。なお、図６は、図４に対応する図である。

【0035】

図６において、熱交換器１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｅは、上記の外周壁１１の内部に配置され、複数のセル２５ａをもった熱交換部２５を有している。熱交換器１０Ｂ，１０Ｄは、上記の外周壁１１の内部に配置され、複数のセル２６ａをもった熱交換部２６を有している。熱交換部２５，２６は、何れも断面正方形状のハニカム構造を有している。つまり、セル２５ａ，２６ａの形状は、正方形状となっている。

【0036】

熱交換器１０Ｂ，１０Ｄにおける熱交換部２６のセル２６ａを形成する隔壁２８の隙間の寸法は、熱交換器１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｅにおける熱交換部２５のセル２５ａを形成する隔壁２７の隙間の寸法よりも小さくなっている。つまり、熱交換器１０Ｂ，１０Ｄにおける熱交換部２６のセル２６ａの密度（孔密度）は、熱交換器１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｅにおける熱交換部２５のセル２５ａの密度よりも高くなっている。

【0037】

このように熱交換器１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｅにおける熱交換部２５のセル２５ａの密度と熱交換器１０Ｂ，１０Ｄにおける熱交換部２６のセル２６ａの密度とを変えることにより、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅにおける熱交換部２５，２６のセル２５ａ，２６ａを区画形成する隔壁２７，２８の一部のみが排気ガスの流れ方向に対して重なり合い、隔壁２７，２８の他の一部は排気ガスの流れ方向に対して重なり合わないようになる。

【0038】

本実施形態においても、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅにおける熱交換部２５，２６のセル２５ａ，２６ａを区画形成する隔壁２７，２８の一部が排気ガスの流れ方向に対して重なり合わないように構成したので、上述したように排気ガスの乱流を促進し、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅによる排気ガスの熱交換効率を高めることができる。

【0039】

なお、本実施形態では、熱交換器１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｅにおける熱交換部２５のセル２５ａの密度と熱交換器１０Ｂ，１０Ｄにおける熱交換部２６のセル２６ａの密度とが異なるようにしたが、特にそれには限られず、全ての熱交換器１０Ａ〜１０Ｅにおける熱交換部のセルの密度が異なるようにしても勿論よい。

【0040】

図７は、熱交換器群４を構成する熱交換器１０Ａ〜１０Ｅの他の変形例を示す正面図である。図７は、図４に対応する図である。

【0041】

図７において、熱交換器１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｅは、上記の熱交換部２５を有している。熱交換器１０Ｂ，１０Ｄは、上記の外周壁１１の内部に配置され、複数のセル３０ａをもった熱交換部３０を有している。熱交換部３０は、断面正六角形状のハニカム構造を有している。つまり、セル３０ａの形状は、正六角形状となっている。

【0042】

このように熱交換器１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｅにおける熱交換部２５のセル２５ａの形状と熱交換器１０Ｂ，１０Ｄにおける熱交換部３０のセル３０ａの形状とを変えることにより、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅにおける熱交換部２５，３０のセル２５ａ，３０ａを区画形成する隔壁２７，３１の一部のみが排気ガスの流れ方向に対して重なり合い、隔壁２７，３１の他の一部は排気ガスの流れ方向に対して重なり合わないようになる。

【0043】

本実施形態においても、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅにおける熱交換部２５，３０のセル２５ａ，３０ａを区画形成する隔壁２７，３１の一部が排気ガスの流れ方向に対して重なり合わないように構成したので、上述したように排気ガスの乱流を促進し、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅによる排気ガスの熱交換効率を高めることができる。

【0044】

なお、本実施形態では、熱交換器１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｅにおける熱交換部２５のセル２５ａの形状と熱交換器１０Ｂ，１０Ｄにおける熱交換部３０のセル３０ａの形状とが異なるようにしたが、特にそれには限られず、全ての熱交換器１０Ａ〜１０Ｅにおける熱交換部のセルの形状が異なるようにしても勿論よい。このとき、熱交換器１０Ａ〜１０Ｅにおける熱交換部のセルの形状は、特に限定されない。

【0045】

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものでは無い。例えば、上記実施形態では、複数の熱交換器における熱交換部の位相をずらしたり、複数の熱交換器における熱交換部のセルの密度を変えたり、複数の熱交換器における熱交換部のセルの形状を変えるようにしたが、これらを組み合わせた構成としてもよい。

【0046】

例えば、複数の熱交換器における熱交換部のセルの密度を変えると共に、複数の熱交換器における熱交換部の位相をずらしてもよい。また、複数の熱交換器における熱交換部のセルの形状を変えると共に、複数の熱交換器における熱交換部の位相をずらしてもよい。さらに、複数の熱交換器における熱交換部のセルの形状を変えると共に、複数の熱交換器における熱交換部のセルの密度を変えてもよい。何れの場合も、排気ガスの乱流がより促進されるため、複数の熱交換器による排気ガスの熱交換効率を一層高めることができる。

【0047】

このとき、複数の熱交換器における熱交換部のセルを区画形成する隔壁の少なくとも一部が排気ガスの流れ方向に対して重なり合わないように構成すればよい。つまり、複数の熱交換器における熱交換部のセルを区画形成する隔壁の一部のみが排気ガスの流れ方向に対して重なり合わないように構成してもよいし、或いは複数の熱交換器における熱交換部のセルを区画形成する隔壁が全体的に排気ガスの流れ方向に対して重なり合わないように構成してもよい。

【0048】

また、上記実施形態では、反応媒体であるＮＨ_３と組成がＭＸａである蓄熱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ＮＨ_３には限られず、例えばＣＯ_２またはＨ_２Ｏ等を使用しても良い。反応媒体としてＣＯ_２を使用する場合、ＣＯ_２と化学反応する蓄熱材としては、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｃａ（ＯＨ）_２、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｆｅ（ＯＨ）_２、Ｆｅ（ＯＨ）_３、ＦｅＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４等を使用することができる。反応媒体としてＨ_２Ｏを使用する場合、Ｈ_２Ｏと化学反応する蓄熱材としては、ＣａＯ、ＭｎＯ、ＣｕＯ、Ａｌ_２Ｏ_３等を使用することができる。

【0049】

さらに、上記実施形態では、化学蓄熱ユニット１５により熱交換器群４を加熱するようにしたが、本発明は、ＤＯＣ５等といったハニカム構造の熱交換機能を有する触媒を加熱するものにも適用可能である。

【0050】

また、上記実施形態は、排気管３内に熱交換器群４が配設された排気浄化装置１についてであるが、本発明は、エンジンの排気系以外にも、例えば熱媒体としてのオイルが流れる配管内に熱交換器が配設された熱媒体流通装置にも適用可能である。

【符号の説明】

【0051】

１…排気浄化装置（熱媒体流通装置）、３…排気管（配管）、１０Ａ〜１０Ｅ…熱交換器、１２…熱交換部、１２ａ…セル、１３…隔壁、１６…反応器、１８…吸着器（貯蔵器）、２１…蓄熱材、２５…熱交換部、２５ａ…セル、２６…熱交換部、２６ａ…セル、２７，２８…隔壁、３０…熱交換部、３０ａ…セル、３１…隔壁。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】