特許 6079557 化学蓄熱装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6079557

(24)【登録日】2017年1月27日

(45)【発行日】2017年2月15日

(54)【発明の名称】化学蓄熱装置

(51)【国際特許分類】

   F28D 20/00 20060101AFI20170206BHJP

   F01N 3/20 20060101ALI20170206BHJP

【ＦＩ】

   F28D20/00 G

   F01N3/20 K

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-221269(P2013-221269)

(22)【出願日】2013年10月24日

(65)【公開番号】特開2015-81754(P2015-81754A)

(43)【公開日】2015年4月27日

【審査請求日】2015年11月10日

(73)【特許権者】

【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

(74)【代理人】

【識別番号】100180851

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼口 誠

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 秀明

(72)【発明者】

【氏名】河内 浩康

【審査官】 関口 勇

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５９−２０８１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７２５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０７６８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−０９９１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１５９９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０９０４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２４７８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３２１６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１８３９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第０４２３０５９５（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特表２００８−５２２１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−０８２６７８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｄ ２０／００

Ｆ０１Ｎ ３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの排気系を形成する排気管の内部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、
前記排気管の周囲に配置され、反応媒体と化学反応して熱を発生させる蓄熱材を格納する反応器と、
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し、前記反応器と前記貯蔵器との間で反応媒体を移動させるための接続管と、を備え、
前記蓄熱材には、前記蓄熱材よりも熱伝導率の高いシート状の高熱伝導部材が含まれており、
前記高熱伝導部材は、折り曲げられることにより形成された複数の屈曲部のそれぞれが、前記接続管が接続される前記反応器の外周面側又は前記排気管に接触する前記反応器の内周面側に位置するように配置され、前記外周面側から前記内周面側に延びる複数の熱伝導面を形成していると共に、前記排気管の外周面と略平行な平坦面を形成している、化学蓄熱装置。

【請求項2】

前記平坦面は、前記内周面側に位置する前記屈曲部に隣接して設けられる、請求項１に記載の化学蓄熱装置。

【請求項3】

前記高熱伝導部材の前記屈曲部は、前記蓄熱材から露出している、請求項１又は２に記載の化学蓄熱装置。

【請求項4】

前記高熱伝導部材の前記屈曲部のうち前記内周面側に位置する前記屈曲部が、前記蓄熱材から露出している、請求項３に記載の化学蓄熱装置。

【請求項5】

前記高熱伝導部材の前記熱伝導面には、前記反応媒体を導通させるための孔部が形成されている、請求項１〜４の何れか一項に記載の化学蓄熱装置。

【請求項6】

前記高熱伝導部材は、グラファイトシートである、請求項１〜５の何れか一項に記載の化学蓄熱装置。

【請求項7】

前記蓄熱材には、カーボンファイバーが更に含有されている、請求項１〜６の何れか一項に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、エンジンの排気系に設けられた加熱対象物の加熱に使用される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に記載されているものが知られている。特許文献１に記載の化学蓄熱装置では、触媒（加熱対象物）の外周部に蓄熱材が格納される反応器を配置し、蓄熱材の化学反応による反応熱を利用して触媒を加熱する。このような化学蓄熱装置は、例えばエンジンの始動時など、触媒の温度が活性温度に満たないような場合には、蓄熱材と反応媒体とを化学反応させて、その反応熱により触媒を加熱（発熱反応）し、排気ガスの温度が所定温度よりも高い場合には、排気ガスの熱が蓄熱材に伝えられ、その熱により蓄熱材から反応媒体を分離させる（再生反応）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭５９−２０８１１８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、上記従来の化学蓄熱装置では、反応器内の蓄熱材の熱伝導率が低い。このため、発熱反応時には、蓄熱材で発生した反応熱が触媒に伝わりにくく、触媒を活性温度まで加熱するのに時間を要する。再生反応時には、排気ガスからの熱が蓄熱材に伝わりにくく、蓄熱材から反応媒体が分離されるのに時間を要する。

【0005】

そこで、本発明の目的は、反応器内の熱伝導性を向上させることができる化学蓄熱装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一側面に係る化学蓄熱装置は、エンジンの排気系を形成する排気管の内部に設けられた加熱対象物を加熱する化学蓄熱装置であって、排気管の周囲に配置され、反応媒体と化学反応して熱を発生させる蓄熱材を格納する反応器と、反応媒体を貯蔵する貯蔵器と、反応器と貯蔵器とを接続し、反応器と貯蔵器との間で反応媒体を移動させるための接続管と、を備える。蓄熱材には、蓄熱材よりも熱伝導率の高いシート状の高熱伝導部材が含まれている。高熱伝導部材は、折り曲げられることにより形成された複数の屈曲部のそれぞれが、接続管が接続される反応器の外周面側又は排気管に接触する反応器の内周面側に位置するように配置され、外周面側から内周面側に延びる複数の熱伝導面を形成している。

【0007】

このような構成の化学蓄熱装置では、例えばエンジンの始動時など、触媒の温度が活性温度に満たないような場合には、貯蔵器から反応器に反応媒体が供給され、蓄熱材と反応媒体とが化学反応した際の反応熱によって加熱対象物が加熱される。一方、排気ガスの温度が所定温度よりも高い場合には、排気ガスからの熱によって蓄熱材と反応媒体とが分離し、反応媒体が貯蔵器に吸収される。排気管の周囲に配置される反応器には、蓄熱材よりも熱伝導率の高いシート状の高熱伝導部材が含まれている蓄熱材が格納され、その高熱伝導部材は、外周面側から内周面側に延びる複数の熱伝導面を形成している。このため、蓄熱材で発生した熱は高熱伝導部材を介して加熱対象物に伝えられ、又、排気ガスからの熱は高熱伝導部材を介して蓄熱材に伝えられるので、反応器内の熱伝導性が向上する。この結果、発熱反応時には、蓄熱材で発生した反応熱が加熱対象物に伝わりやすくなるため、加熱対象物を効率よく加熱することができる。また、再生反応時には、排気ガスからの熱が蓄熱材に伝わりやすくなるため、蓄熱材から反応媒体を効率よく分離させることができる。

【0008】

また、一実施形態において、高熱伝導部材は、排気管の外周面と略平行な平坦面を更に形成してもよい。

【0009】

このような化学蓄熱装置では、平坦面が形成されている部分に、より効率的に熱を伝えることができると共に、平坦面が形成されている部分からの熱を、より効率的に吸収することができる。

【0010】

また、一実施形態において、平坦面は、内周面側に位置する屈曲部に隣接して設けられてもよい。

【0011】

このような化学蓄熱装置では、反応器の内周面側に設けられている加熱対象物を、より効率的に加熱することができると共に、反応器の内周面側を通過する排気ガスからの熱を、より効率的に吸収することができる。

【0012】

また、一実施形態において、高熱伝導部材の屈曲部は、蓄熱材から露出していてもよい。

【0013】

このような化学蓄熱装置では、蓄熱材が露出している部分に、より効率的に熱を伝えることができると共に、蓄熱材が露出している部分からの熱を、より効率的に吸収することができる。

【0014】

また、一実施形態において、高熱伝導部材の屈曲部のうち内周面側に位置する屈曲部が、蓄熱材から露出していてもよい。

【0015】

このような化学蓄熱装置では、反応器の内周面側に設けられている加熱対象物を、より効率的に加熱することができると共に、排気ガスからの熱を、より効率的に吸収することができる。

【0016】

また、一実施形態において、高熱伝導部材の熱伝導面には、反応媒体を導通させるための孔部が形成されていてもよい。

【0017】

このような化学蓄熱装置では、反応媒体が熱伝導面に形成された孔部を通って自由に高熱伝導部材を通過できるので、反応媒体が蓄熱材全体に入り込みやすくなる。これにより、蓄熱材と反応媒体とを効率的に化学反応させることができる。

【0018】

また、一実施形態において、高熱伝導部材を、グラファイトシートとしてもよい。

【0019】

このような化学蓄熱装置では、シート状の高熱伝導部材を容易に形成することができる。

【0020】

また、一実施形態において、蓄熱材には、カーボンファイバーが更に含有されていてもよい。

【0021】

このような化学蓄熱装置では、蓄熱材よりも熱伝導率の高いカーボンファイバーが、高熱伝導部材に加え更に含有されているので、より効率的に熱を伝導することができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、反応器内の熱伝導性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】一実施形態に係る化学蓄熱装置を備えた排ガス浄化システムを示す構成図である。

【図2】図１に示した反応器の内部空間に格納される成形体を示す斜視図である。

【図3】図２に示す成形体の一部を拡大して示した斜視図である。

【図4】図３に示す成形体からグラファイトシートを抜き出して示した斜視図である。

【図5】他の実施形態に係る成形体について、排気管の軸方向から見た断面を示した図面である。

【図6】他の実施形態に係る成形体について、排気管の軸方向から見た断面を示した図面である。

【図7】他の実施形態に係る反応器の内部空間について、排気管の軸方向から見た断面を示した図面である。

【図8】他の実施形態に係る化学蓄熱装置を備えた排ガス浄化システムを示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図面を参照して一実施形態に係る化学蓄熱装置１０を備えた排ガス浄化システム１について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。

【0025】

図１は、一実施形態に係る化学蓄熱装置１０を備えた排ガス浄化システム１を示す概略構成図である。図１に示される排ガス浄化システム１は、車両のディーゼルエンジン２（以下、単に「エンジン２」と称す）など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）を浄化するシステムである。

【0026】

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。

【0027】

酸化触媒４は、排気ガス中に含まれるＨＣやＣＯなど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６ａから尿素及びＮＨ_３（アンモニア）を供給して、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。酸化触媒７は、ＳＣＲ６の下流側に流れたアンモニアを酸化する触媒である。

【0028】

酸化触媒４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。したがって、酸化触媒４の温度を活性温度にするために、酸化触媒４を加熱する必要がある。そこで、排ガス浄化システム１は、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、エネルギーレスで酸化触媒４（加熱対象物）を加熱する加熱手段である。化学蓄熱装置１０は、排気ガスの熱（排熱）を蓄えておき、必要なときに蓄えた熱を使用する。

【0029】

化学蓄熱装置１０は、反応器８と、反応器８に接続管９を介して接続され、反応媒体としてのアンモニア（ＮＨ_３）を貯蔵する貯蔵器１１とを有している。接続管９は、反応器８と貯蔵器１１とを接続し、反応器８と貯蔵器１１との間でアンモニアを移動させる部分である。接続管９には、開閉弁９ａが設けられている。

【0030】

反応器８は、排気通路３の一部である排気管１３の外周に設けられている。排気管１３は、例えば、円筒状の配管であり、例えば、ステンレスから形成されている。排気管１３の内部には、加熱対象物としての酸化触媒４が設けられている。

【0031】

図２は、反応器の内部空間に格納される成形体を示す斜視図である。図２に示すように、反応器８の内部空間には、複数の成形体２０が格納されている。成形体２０は、排気管１３の軸方向（排気方向）から見て断面湾曲状に形成されている。これらの成形体２０は、複数の成形体２０が組み合わされることにより円環状に構成された状態で反応器８の内部空間に格納されている。図３は、図２に示す成形体の一部（ハッチング部）を拡大して示した斜視図である。図３に示すように、これら複数の成形体２０は、グラファイトシート２３が含まれている蓄熱材２１が圧縮成形された成形体部品である。

【0032】

蓄熱材２１は、Ｍ_ａＸ_ｚの組成を持つ材料が用いられる。Ｍは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、遷移金属、及び、これら金属の組み合わせから選択される１つ以上のカチオンである。Ｘは、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硝酸イオン、チオシアン酸イオン、硫酸イオン、モリブデン酸イオン、及びリン酸イオンから選択される１つ以上のアニオンである。ａは、１つの金属塩分子あたりのカチオンの数である。ｘは、１つの金属塩分子あたりのアニオンの数である。蓄熱材２１は、例えば、ＭｇＣｌ_２で形成することができる。蓄熱材２１は、ＣａＣｌ_２、ＮｉＣｌ_２、ＭｇＩ_２、ＣａＩ_２、ＭｇＢｒ_２などで形成してもよい。また、蓄熱材２１の熱伝導率の例は、０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。

【0033】

グラファイトシート２３は、蓄熱材２１よりも熱伝導率の高いシート状の高熱伝導部材である。グラファイトシート２３の厚みの例は１００μｍ以下であり、熱伝導率の例は３００〜１６００Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。

【0034】

図３及び図４に示すように、グラファイトシート２３は、折り曲げられることにより形成された複数の屈曲部２３ｂ，２３ｃのそれぞれが、接続管９が接続される反応器８の外周面８ａ側又は排気管１３に接触する反応器８の内周面８ｂ側に位置するように配置され、外周面８ａ側から内周面８ｂ側に延びる複数の熱伝導面２３ａを形成している。本実施形態では、熱伝導面２３ａが排気管１３の径方向及び軸方向におおよそ沿う方向に延在する面として構成される。また、本実施形態では、排気管１３の円周方向に沿って複数の熱伝導面２３ａが形成される構成となっている。

【0035】

また、図３及び図４に示すように、グラファイトシート２３は、排気管１３の外周面１３ａと略平行な平坦面２３ｄを形成している。平坦面２３ｄは、反応器８の内周面８ｂ側に位置する屈曲部２３ｂに隣接して設けられている。

【0036】

グラファイトシート２３における屈曲部２３ｂ，２３ｃ及び平坦面２３ｄは、蓄熱材２１から露出している。言い換えれば、グラファイトシート２３の屈曲部２３ｃは、反応器８の外周面８ａに接触し、グラファイトシート２３の屈曲部２３ｂ及び平坦面２３ｄは、反応器８の内周面８ｂに接触する。また、図４に示すように、グラファイトシート２３の熱伝導面２３ａには、アンモニアを導通させるための孔部２３ｅが形成されている。なお、本実施形態では、図４に示すように、排気管１３の円周方向に沿って一直線上に孔部２３ｅが並んでいる構成となっているが、これに限定されるものはない。

【0037】

グラファイトシート２３の折り曲げ方や、蓄熱材２１に対するグラファイトシート２３の含有量が適宜調整されることにより、加熱対象物などに合わせた熱伝導率を有する成形体２０とすることができる。具体的には、例えば、蓄熱材２１に含有されるグラファイトシート２３の互いに隣接する屈曲部２３ｃ同士の距離を調整したり、蓄熱材２１に含有されるグラファイトシート２３の成形体２０に対する体積割合を調整したりすることにより、加熱対象物などに合わせた熱伝導率を有する成形体２０とすることができる。

【0038】

なお、成形体２０の中の折り曲げられた状態のグラファイトシート２３は、粉末状の蓄熱材２１及びあらかじめ折り曲げられた状態のグラファイトシート２３を金型の中にセットした状態で圧縮成形することにより形成することもできるし、所定量の粉末状の蓄熱材２１を充填した金型の中にグラファイトシート２３を載置し、例えば、図３に示すグラファイトシート２３の形状に対応する金型によるプレスによって図３に示す形状に形成した後、金型に粉末状の蓄熱材２１を充填し圧縮成形することによって形成してもよい。

【0039】

貯蔵器１１には、活性炭が封入されている。貯蔵器１１は、封入されている活性炭にアンモニアが物理吸着されることで、アンモニアが貯蔵される。貯蔵器１１には、例えば、メソポーラス材（メソ孔を有するメソポーラスシリカ、メソポーラスカーボン及びメソポーラスアルミナなど）、ゼオライト又はシリカゲルなどが封入されていてもよい。

【0040】

以上のような排ガス浄化システム１を構成した場合、エンジン２の始動直後など、エンジン２からの排気ガスの温度が低いとき（排気ガスの温度が触媒の活性温度以下のとき）は、開閉弁９ａが開かれて、貯蔵器１１から接続管９を介して反応器８にアンモニアが供給される。これにより、成形体２０として成形された蓄熱材２１（例えば、ＭｇＣｌ_２）とアンモニア（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、下記の反応式における左辺から右辺への反応が起こる。そして、蓄熱材２１から発生した熱が排気管１３を介して酸化触媒４に伝えられ、酸化触媒４が汚染物質の浄化に適した活性温度まで加熱されるようになる。
ＭｇＣｌ_２＋_ｘＮＨ_３ ⇔ Ｍｇ（ＮＨ_３）_ｘＣｌ_２＋熱

【0041】

上記実施形態では、排気管１３の周囲に配置される反応器８に、蓄熱材２１よりも熱伝導率の高いグラファイトシート２３が含まれている蓄熱材２１が格納されている。グラファイトシート２３は、外周面８ａ側から内周面８ｂ側に延びる複数の熱伝導面２３ａを形成している。このため、蓄熱材２１で発生した熱は、グラファイトシート２３を介して酸化触媒４に伝えられるので反応器８内の熱伝導性が向上する。この結果、発熱反応時には、蓄熱材２１で発生した反応熱が加熱対象物である酸化触媒４に伝わりやすくなるため、酸化触媒４を効率よく加熱することができる。

【0042】

一方、エンジン２からの排気ガスの温度が高くなると、排気ガスからの熱が成形体２０として成形された蓄熱材２１（例えば、ＭｇＣｌ_２）に与えられることになり、ＭｇＣｌ_２とＮＨ_３とが分離する。つまり、上記の反応式における右辺から左辺への反応が起こる。そして、ＭｇＣｌ_２から分離したＮＨ_３は、接続管９を介して貯蔵器１１に吸収されるようになる。

【0043】

また、上記実施形態では、発熱反応時と同様に、排気ガスからの熱がグラファイトシート２３を介して伝えられるので反応器８内の熱伝導性が向上する。この結果、再生反応時には、排気ガスからの熱が蓄熱材２１に伝わりやすくなるため、蓄熱材２１からアンモニアを効率よく分離させることができる。

【0044】

また、上記実施形態では、グラファイトシート２３において、排気管１３の外周面１３ａと略平行な平坦面２３ｄが、内周面８ｂ側に位置する屈曲部２３ｂに隣接して形成されている。このため、平坦面２３ｄが形成されている部分、すなわち、酸化触媒４が設けられる部分に、より効率的に熱を伝えることができると共に、排気ガスからの熱を、より効率的に吸収することができる。

【0045】

また、上記実施形態では、グラファイトシート２３の屈曲部２３ｂ，２３ｃが、蓄熱材２１から露出している。このため、蓄熱材２１からグラファイトシート２３が露出している部分に、より効率的に熱を伝えることができると共に、蓄熱材が露出している部分からの熱を、より効率的に吸収することができる。

【0046】

また、上記実施形態では、グラファイトシート２３の熱伝導面２３ａに、アンモニアを導通させるための孔部２３ｅが形成されている。このため、アンモニアが熱伝導面２３ａに形成された孔部２３ｅを通って自由にグラファイトシート２３を通過できる。この結果、アンモニアが蓄熱材２１全体に入り込みやすくなり、蓄熱材２１とアンモニアとを効率的に化学反応させることができる。

【0047】

以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0048】

上記実施形態では、グラファイトシート２３において、排気管１３の外周面１３ａと略平行な平坦面２３ｄが、内周面８ｂ側に位置する屈曲部２３ｂに隣接して形成されている例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図５は、反応器８の内部空間に配置される成形体１２０について、排気管１３の軸方向から見た断面図である。図５に示すように、反応器８の内周面８ｂ側又は外周面８ａに平坦面２３ｄ（図３又は図４参照）を設けないで、排気管１３の軸方向から見たグラファイトシート２３の断面が、いわゆる蛇腹状となるように構成されてもよい。

【0049】

また、上記実施形態では、グラファイトシート２３において、反応器８の内周面８ｂ側に位置する屈曲部２３ｂ及び平坦面２３ｄが蓄熱材２１から露出している例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。屈曲部２３ｂ及び平坦面２３ｄは、蓄熱材２１の内周面８ｂ側に露出しないように配置されていてもよいし、屈曲部２３ｂのみが露出しており、平坦面２３ｄは蓄熱材２１内に配置されるようにしてもよい。また、反応器８の外周面８ａ側に配置される屈曲部２３ｃについても同様に、屈曲部２３ｃは、蓄熱材２１の外周面８ａ側において露出しないように配置されていてもよい。

【0050】

図６は、反応器８の内部空間に配置される成形体２２０について、排気管１３の軸方向から見た断面図である。図６に示すように、蓄熱材２１には、蓄熱材２１よりも熱伝導率の高いグラファイトシート２３と、蓄熱材２１よりも熱伝導率の高いカーボンファイバー２５とが含有されていてもよい。すなわち、蓄熱材２１とグラファイトシート２３とカーボンファイバー２５とが圧縮成形された成形体２２０が、反応器８の内部空間に配置されてもよい。このような成形体２２０では、蓄熱材２１よりも熱伝導率の高いカーボンファイバー２５が、グラファイトシート２３に加え含有されているので、より効率的に熱を伝導することができる。なお、グラファイトシート２３に、図４に示すような孔部２３ｅが形成されていてもよい。この場合には、孔部２３ｅ内にカーボンファイバー２５が入り込むことで蓄熱材２１の熱をより効率的に伝導することでできる。

【0051】

また、上記実施形態では、成形体２０，１２０，２２０が、瓦型に形成されている（排気管１３の軸方向から見て断面湾曲状に形成されている）例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、直方体、立方体、中抜円筒型などに形成されてもよい。

【0052】

また、上記実施形態では、蓄熱材２１とグラファイトシート２３とが圧縮成形された成形体２０、又は、蓄熱材２１とグラファイトシート２３とカーボンファイバー２５とが圧縮成形された成形体２２０が、反応器８の内部空間に格納された例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図７は、反応器８の内部空間について、排気管１３の軸方向から見た断面図である。例えば、図７に示すように、反応器８内に形成された所定の空間２７に、図７に示す形状に折り曲げられたグラファイトシート２３を設置し、その後に粉末の蓄熱材２１を充填してもよい。このように、成形体としての構成でない場合であっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ここでは、外周面８ａ側に配置される屈曲部２３ｃが蓄熱材２１から露出していない例を挙げて説明したが、屈曲部２３ｃが蓄熱材２１から露出する構成であってもよい。蓄熱材２１に配置されるグラファイトシート２３の形状は、上述したように様々な形状とすることができる。

【0053】

上記実施形態では、蓄熱材２１に含有されるシート状の高熱伝導部材としてグラファイトシート２３を採用した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、蓄熱材２１よりも熱伝導率が高いＳＵＳ、アルミ、及び銅などから形成されるシート状の部材であってもよい。なお、蓄熱材２１に含有されるシート状の高熱伝導部材は、反応媒体により腐食しない材質であることが好ましい。

【0054】

また、上記実施形態では、図３及び図４に示すように、熱伝導面２３ａが排気管１３の径方向及び軸方向におおよそ沿う方向に延在する面として構成されると共に、排気管１３の円周方向に沿って複数形成される構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、熱伝導面２３ａが排気管１３の径方向及び円周方向におおよそ沿う方向に延在する面として構成されると共に、その熱伝導面２３ａが排気管１３の軸方向に沿って複数形成される構成であってもよい。

【0055】

上記実施形態では、排気管１３の軸方向及び排気管１３の円周方向に沿って複数の成形体２０が配置される例を挙げて説明したが、これらの数は、適宜設定することができる。

【0056】

また、上記実施形態では、反応媒体であるアンモニアと蓄熱材２１であるＭｇＣｌ_２とを化学反応させて熱を発生させる例を挙げて説明したが、反応媒体としては、特にアンモニア（ＮＨ_３）に限られず、例えばＨ_２Ｏとしても良い。この場合には、Ｈ_２Ｏと化学反応させる蓄熱材として、ＣａＯなどを使用することができる。

【0057】

また、上記実施形態では、エンジン２の排気系に設けられた酸化触媒４を加熱対象物とする例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、選択還元触媒（ＳＣＲ）６を加熱対象物としてもよいし、排気管１３を加熱対象物としてもよい。また、本発明は、図８に示すように、酸化触媒（ＤＯＣ）４などの触媒の上流の排気管内に金属製のハニカム構造体などの高熱伝導性を有する部材からなる熱交換器１４が配置された排ガス浄化システム１Ａにも適用可能である。この場合、この熱交換器１４を加熱対象とし、熱交換器１４の外周部に反応器１２を配置し、熱交換器１４を外周側から加熱してもよい。また、上記実施形態では、ディーゼルエンジン２の排気系に適用された例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガソリンエンジンの排気系に適用され、触媒や排気管を加熱対象物としてもよいし、内燃機関以外を加熱対象物としてもよい。

【符号の説明】

【0058】

１，１Ａ…排ガス浄化システム、２…ディーゼルエンジン、３…排気通路、４…酸化触媒（加熱対象物）、６ａ…添加弁、７…酸化触媒、８，１２…反応器、８ａ…外周面、８ｂ…内周面、９…接続管、９ａ…開閉弁、１０…化学蓄熱装置、１１…貯蔵器、１３…排気管、１３ａ…外周面、１４…熱交換器、２０，１２０，２２０…成形体、２１…蓄熱材、２３…グラファイトシート（高熱伝導部材）、２３ａ…熱伝導面、２３ｂ，２３ｃ…屈曲部、２３ｄ…平坦面、２３ｅ…孔部、２５…カーボンファイバー、２７…空間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】