JP2017146049A - 化学蓄熱器の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】化学蓄熱器の小型化を図るとともに、加熱や蓄熱を優先的に行う箇所を適宜に選択して優先度合いに応じた放熱や蓄熱を行うことのできる化学蓄熱器の制御装置を提供する。【解決手段】化学蓄熱器１は、複数の反応器２を個別に貯留器３に連通させかつ遮断するバルブ機構８を備え、バルブ機構の開度を制御するコントローラは、二つの反応器２ａ，２ｂが共に、反応材５と反応媒体６とによる発熱反応が可能な状態にある場合に、もしくは反応媒体６が脱離する吸熱反応が可能な状態にある場合に、放熱または蓄熱の優先度合いが高い第１の反応器２ａと貯留器３との間で流通する反応媒体６の流量が、放熱または蓄熱の優先度合いが低い第２の反応器２ｂと貯留器３との間で流通する反応媒体６の流量より多くなるようにバルブ機構８の開度を制御するように構成されている。【選択図】図１

Description

この発明は、反応材と反応媒体との可逆的な化学反応を利用して放熱と蓄熱とを行う化学蓄熱器を制御する装置に関するものである。

この種の装置が特許文献１や特許文献２に記載されている。特許文献１に記載された装置では、第１反応材を収容している第１反応器が加熱対象物に取り付けられ、その第１反応器に第１貯蔵器から第１反応媒体を供給することにより第１反応器内で第１反応材と第１反応媒体との反応によって発熱させ、その熱によって加熱対象物を加熱している。そして、加熱対象物の温度が排ガスの熱などによって高くなると、第１反応材から第１反応媒体が分離し、第１反応媒体が第１貯蔵器に吸着される。すなわち、蓄熱される。

特許文献１に記載された装置は、第１反応器の外側に更に第２反応器を有し、その第２反応器に収容された第２反応材と第２貯蔵器から供給された第２反応媒体との反応により発熱し、その熱によって第１反応器を加熱するように構成されている。すなわち、特許文献１に記載された装置は、第１反応器が排ガスによって十分に加熱されない場合、第２反応器からの熱で第１反応媒体を第１反応材から分離させ、第１反応器および第１貯蔵器による蓄熱を十分に行うように構成されている。

特開２０１４−２２７８６１号公報

特許文献１に記載された装置は、第１反応器における第１反応媒体の分離が不十分な場合に、第２反応器で発生させた熱で第１反応器を加熱するように構成されており、したがって第１反応器で発生させる熱量と第２反応器で発生させる熱量とを異ならせる必要があるため、第１反応材と第２反応材とは異なる物質とされ、同様に第１反応媒体と第２反応媒体とは互いに異なる物質とされている。すなわち、特許文献１の装置は、加熱温度条件が異なる二箇所を加熱し、また蓄熱するためにそれぞれ二つの反応器および貯蔵器を設けている。

このように複数の反応器および貯蔵器を設けた装置は、加熱および蓄熱の温度条件が同一もしくは近似している箇所もしくは部材の加熱および蓄熱に適用することが考えられる。その場合、反応器は各箇所に設けることになるが、加熱や蓄熱の温度条件が同一であれば、反応媒体および貯蔵器を複数の反応器で共通化あるいは共用化することが可能になる。しかしながら、各箇所での加熱や蓄熱の温度条件が同一もしくは近似しているとしても、各箇所に設けた反応器の放熱や蓄熱の優先度合いが相違し、また反応器の放熱や蓄熱の優先度合いと温度条件とが一致していない場合、放熱や蓄熱の優先度合いが高い反応器よりも優先度合いが低い反応器に反応媒体が供給されたり、優先度合いが低い反応器から反応媒体が脱離したりすることが生じ、優先度合いに応じた放熱や蓄熱を行えない可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、反応媒体を複数箇所の加熱や蓄熱に共用して化学蓄熱器の小型化を図ることができるとともに、放熱や蓄熱を優先的に行う箇所を適宜に選択して優先度合いに応じた放熱や蓄熱を行うことのできる化学蓄熱器の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、反応材と反応媒体とによる発熱反応によって放熱し、前記反応材から前記反応媒体が脱離することにより蓄熱するとともに前記反応材から前記反応媒体が脱離した状態を維持することにより蓄熱する化学蓄熱器の制御装置において、前記化学蓄熱器は、それぞれ前記反応材を備え、加熱対象物と熱交換を行う複数の反応器と、前記複数の反応器に接続されかつ前記反応媒体を貯留する貯留器と、前記複数の反応器を個別に前記貯留器に連通させかつ遮断するバルブ機構とを備え、前記バルブ機構の開度を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記複数の反応器のうち少なくとも二つの反応器が共に、前記反応材と前記反応媒体とによる発熱反応が可能な状態にある場合に、もしくは前記反応材から前記反応媒体が脱離する吸熱反応が可能な状態にある場合に、前記二つの反応器のうち放熱または蓄熱の優先度合いが高い第１の反応器と前記貯留器との間で流通する前記反応媒体の流量が、放熱または蓄熱の優先度合いが低い第２の反応器と前記貯留器との間で流通する前記反応媒体の流量より多くなるように前記バルブ機構の開度を制御するように構成されていることを特徴とするものである。

この発明においては、前記化学蓄熱器は、前記第１の反応器と前記貯留器とを接続する第１の管路と、前記第２の反応器と前記貯留器とを接続する第２の管路とを有していてよく、前記バルブ機構は、前記第１の管路と前記第２の管路とを個別に開閉できるように構成され、前記コントローラは、前記複数の反応器のうち少なくとも二つの反応器が共に、前記反応材と前記反応媒体とによる発熱反応が可能な状態にある場合に、前記第１の管路が開状態になり、かつ前記第２の管路が閉状態になるように前記バルブ機構を制御するように構成されていてよい。

また、この発明においては、前記コントローラは、前記第１の反応器に対する前記反応媒体の供給量が予め定めた量に達した後に、前記第２の管路が開状態になるように前記バルブ機構を制御するように構成されていてよい。

さらに、この発明は、前記少なくとも二つの反応器が共に、前記反応材から前記反応媒体が脱離する吸熱反応の可能な状態は、前記二つの反応器の温度が共に、前記反応材から前記反応媒体が脱離を開始する判断基準温度に達している状態を含み、前記コントローラは、前記第１の反応器の温度が前記判断基準温度に達した後に前記第２の反応器の温度が前記判断基準温度に達することにより、前記少なくとも二つの反応器が共に、前記反応材から前記反応媒体が脱離する吸熱反応の可能な状態になった場合、または前記第２の反応器の温度が前記判断基準温度に達した後に前記第１の反応器の温度が前記判断基準温度に達することにより、前記少なくとも二つの反応器が共に、前記反応材から前記反応媒体が脱離する吸熱反応の可能な状態になった場合、前記第１の反応器と前記貯留器との間の前記反応媒体の流通量が、前記第２の反応器と前記貯留器との間の前記反応媒体の流通量より多くなるように前記バルブ機構の開度を制御するように構成されていてよい。

そして、この発明においては、前記コントローラは、前記第１の反応器において前記反応材から前記反応媒体の脱離が完了した後に、前記第２の反応器と前記貯留器との間に前記反応媒体の流通量が前記第１の反応器と前記貯留器との間の前記反応媒体の流通量より多くなるように前記バルブ機構の開度を制御するように構成されていてよい。

この発明によれば、複数の反応器に対して一つの貯留器を設ければよいので、化学蓄熱器の全体としての構成を簡素化することができ、また小型化することができる。しかも、放熱や蓄熱を優先的に行うべき反応器に対する、他の反応器における吸熱反応や発熱反応の影響をバルブ機構によって回避もしくは抑制できるので、放熱および蓄熱を効果的に行うことができる。

バルブ機構が、各反応器に対して反応媒体を供給し、また排出する管路を開閉するように構成されていることにより、いずれかの反応器と貯留器との間で流通するべき反応媒体が他の反応器に流れるなどの事態を回避もしくは抑制することができる。その結果、所定の反応器での放熱を効果的に優先させることができる。

その場合、第１の反応器に対して十分に反応媒体が供給された後は、第２の反応器に対する反応媒体の供給量が増大されるので、各反応器で放熱やそれに伴う暖機を行うことができる。

さらに、この発明では、第１の反応器の温度が反応媒体の脱離が可能な温度に達するタイミングと、第２の反応器の温度が反応媒体の脱離が可能な温度に達するタイミングとにずれがある場合、蓄熱を優先すべき第１の反応器から貯留器に流通する反応媒体の量が、第２の反応器から貯留器に流通する反応媒体の量より多くなるようにバルブ機構の開度が制御されるので、たとえ第２の反応器で反応媒体の脱離が生じていても、その影響を少なくして第１の反応器での脱離すなわち蓄熱を生じさせることができ、優先度合いに応じた蓄熱を効果的に行うことができる。

このような脱離開始の温度に到達するタイミングのずれがあった場合、第１の反応器での脱離を優先する制御は、第１の反応器での反応媒体の脱離が完了するまで継続され、その後に第２の反応器から貯留器に対する反応媒体の流通量が増大されるので、優先度合いに応じた蓄熱を効果的に行うことができる。

この発明で対象とする化学蓄熱器の一例を模式的に示すブロック図である。 電子制御装置（ＥＣＵ）についての入力データおよび出力信号の例を示すブロック図である。 この発明の実施態様における制御装置で実施される制御の一例の一部を示す部分的なフローチャートである。 この発明の実施態様における制御装置で実施される制御の一例の他の一部を示す部分的なフローチャートである。 この発明の実施態様における制御装置で実施される制御の一例の更に他の一部を示す部分的なフローチャートである。 脱離の完了の判断を行う場合の圧力と温度との関係を説明する線図である。 この発明の実施形態における制御装置で制御を行った場合の各反応器の温度の変化の一例を示すタイムチャートである。 図５に示す温度変化が生じるように各バルブを制御した場合の各バルブの開閉の状態および反応媒体の流れを模式的に示すブロック図である。 この発明の実施形態における制御装置で制御を行った場合の各反応器の温度の変化の他の例を示すタイムチャートである。 図７に示す温度変化が生じるように各バルブを制御した場合における蓄熱過程での各バルブの開閉の状態および反応媒体の流れを模式的に示すブロック図である。 この発明の実施形態における制御装置で制御を行った場合の各反応器の温度の変化の更に他の例を示すタイムチャートである。 図９に示す温度変化が生じるように各バルブを制御した場合における蓄熱過程での各バルブの開閉の状態および反応媒体の流れを模式的に示すブロック図である。 この発明の実施形態における制御装置で制御を行った場合の各反応器の温度の変化のまた更に他の例を示すタイムチャートである。 図１１に示す温度変化が生じるように各バルブを制御した場合における蓄熱過程での各バルブの開閉の状態および反応媒体の流れを模式的に示すブロック図である。

この発明の実施形態における化学蓄熱器１の一例を図１に模式的に示してある。ここに示す化学蓄熱器１は、複数の反応器２とこれらの反応器２に共通して使用される吸着器３とを有している。図１には二つの反応器２ａ，２ｂを示してある。これらの反応器２ａ，２ｂは、加熱対象部４に取り付けられていて加熱対象部４との間で熱交換するように構成されている。

各反応器２ａ，２ｂは、可逆的に発熱反応と吸熱反応とを行う反応材（蓄熱材と称することもある）５ａ，５ｂを備えている。発熱反応は、反応材５ａ，５ｂと反応媒体６とが化合することにより生じ、また吸熱反応は、反応媒体６が反応材５ａ，５ｂから分離（脱離）することにより生じる。このような化学反応を行う反応材５ａ，５ｂは、Ｍｇ、ＣａＯ、ＦｅＣｌ_２などの従来の化学蓄熱器で採用されている物質であってよく、さらには前掲の特許文献１に記載されている物質を反応材５ａ，５ｂとして使用することができる。したがって、反応媒体６は、反応材５ａ，５ｂとして用いられている物質に応じて、ＮＨ_３、Ｈ_２Ｏ、ＣＯ_２など、上記の発熱反応および吸熱反応を生じる物質が採用される。

吸着器３は、反応媒体６を反応材５ａ，５ｂから分離した状態に貯留しておく貯留器であって、反応媒体６に応じてセラミック製もしくは合成樹脂製の多孔質体や活性炭の成形体あるいは反応媒体を凝縮させる水などを吸着材として備えることができる。

反応器２ａ，２ｂが取り付けられる加熱対象部４は、停止状態で温度が低く、動作することにより温度が高くなる箇所であり、その例を挙げると、エンジンのシリンダブロック、吸気ポートの近辺、排気ポートの近辺、オイルパン、排気浄化触媒などである。

各反応器２ａ，２ｂと吸着器３とは、反応媒体６を流通させる管路７によって連通されている。その管路７の途中には、バルブ機構８が設けられている。バルブ機構８は、一方の反応器２ａと吸着器３との間での反応媒体６の流通と、他方の反応器２ｂと吸着器３との間での反応媒体６の流通とを個別に制御するように構成された機構であり、一例として、一方の反応器２ａと吸着器３とを連通している管路７ａに設けられたバルブ８ａと、他方の反応器２ｂと吸着器３とを連通している管路７ｂに設けられたバルブ８ｂとを備えている。これらのバルブ８ａ，８ｂは、電気的に制御される流量制御バルブあるいは圧力制御バルブであってよい。なお、一つの吸着器３に対して二つの反応器２ａ，２ｂが設けられている場合には、バルブ機構８は三方切替バルブによって構成してもよい。

図１には図示されていないが、このバルブ機構８の開閉や開度を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）９が設けられている。その制御のためのデータを取得するために、各反応器２ａ，２ｂの温度を検出する温度センサ１０ａ，１０ｂと、吸着器３における反応流体６の圧力を検出する圧力センサ１１とが設けられている。ＥＣＵ９は、この発明の実施形態におけるコントローラに相当し、マイクロコンピュータを主体として構成され、各センサ１０ａ，１０ｂ，１１や図示しない他のセンサなどから入力されるデータ、予め記憶しているデータなどを使用して演算を行い、演算結果を制御指令信号として各バルブ８ａ，８ｂに出力し、その開度や開閉の状態を制御するように構成されている。図２にはＥＣＵ９についての入力データおよび出力信号の例を示してある。

この発明の実施形態としての制御装置は、吸着器３に連通されている反応器２ａ，２ｂのうち、優先的に加熱する箇所に設けられている反応器２ａでの発熱反応および吸熱反応を優先的に生じさせるように構成されている。具体的には、各反応器２ａ，２ｂでの反応媒体６の流通あるいは圧力をバルブ機構８によって制御し、各反応器２ａ，２ｂの放熱に優先度を与え、また再度の放熱に備えた蓄熱に優先度を与えるように構成されている。図３Ａならびに図３Ｂおよび図３Ｃはこの発明の実施形態としての制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。この図３Ａならびに図３Ｂおよび図３Ｃに示すルーチンは、例えばエンジン水温が低い状態でエンジンを始動する場合に実行される。

図３Ａにおいて、先ず、放熱または蓄熱の優先度合いが高い一方の反応器（以下、第１反応器と記す）２ａに対する反応媒体６の供給量を、放熱または蓄熱の優先度合いが第１反応器２ａより低い他方の反応器（以下、第２反応器と記す）２ｂに対する反応媒体６の供給量より多くする（ステップＳ１）。なおここで、「優先」とは、放熱または蓄熱を早期に達成することであり、優先度合いが高い反応器とは、他の反応器より早く放熱や蓄熱を達成すべき反応器を意味する。また、他の反応器よりも早く放熱を達成すべき反応器は、例えば、他の反応器が取り付けられた加熱対象物よりも発熱量が小さく、他の加熱対象物よりも暖機に時間がかかる加熱対象物に取り付けられた反応器である。さらに、他の反応器より早く蓄熱を達成すべき反応器は、例えば、次回の発熱反応時に他の反応器に取り付けられた加熱対象物よりも加熱が必要であるにもかかわらず、発熱量が小さく、他の加熱対象物に取り付けられた反応器と比べ、蓄熱材から反応媒体が脱離する温度に達する時間が長くかかる加熱対象物に取り付けられた反応器である。

このステップＳ１の制御は、第１反応器２ａ側のバルブ（以下、第１バルブと記すことがある）８ａの開度を、第２反応器２ｂ側のバルブ（以下、第２バルブと記すことがある）８ｂの開度より大きくすることにより行うことができる。その場合、第１バルブ８ａの開度が第２バルブ８ｂの開度より大きければよいのであり、したがって第２バルブ８ｂは閉じていてもよい。以下、各バルブ８ａ，８ｂにおいて開度が大きいことを「開」と記し、開度が小さいこと（全閉を含む）を「閉」と記す。

各反応器２ａ，２ｂでは、反応媒体６の供給の有無あるいは多寡に応じて発熱反応が生じる。すなわち、第１反応器２ａに供給される反応媒体６の量が第２反応器２ｂより多いから、もしくは第２反応器２ｂには反応媒体６が供給されないから、第１反応器２ａにおける反応材５ａと反応媒体６との反応が第２反応器２ｂに優先して生じ、その温度が上昇する。すなわち、加熱対象物４のうち第１反応器２ａが取り付けられている箇所が、他の箇所に優先して加熱（もしくは暖機）される。

ステップＳ１の制御を実行している過程で、第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが予め定めたしきい値τ_０に達したか否かが判断される（ステップＳ２）。このしきい値τ_０は、第１反応器２ａに要求される熱量が第１反応器２ａで発生するのに十分な量の反応媒体６が第１反応器２ａに供給されたこと、あるいは予め定めた量の反応媒体６が第１反応器２ａに供給されたことを判定するための温度であり、実験などにより予め定めておくことができる。ステップＳ２で否定的に判断された場合には、ステップＳ１に戻って従前の制御を継続する。

これに対してステップＳ２で肯定的に判断された場合には、第１バルブ８ａを閉じ（開度を減少させさせることを含む）、かつ第２バルブ８ｂを開き（開度を増大させることを含む）（ステップＳ３）。すなわち、第１バルブ８ａの開度よりも第２バルブ８ｂの開度を大きくして、第２反応器２ｂに対する反応媒体６の供給量を増大させる。したがって、第１反応器２ａの温度が第２反応器２ｂの温度より高くなっているものの、第１反応器２ａでは反応媒体６の供給量が絞られることにより温度上昇勾配が低下する。

これに対して第２反応器２ｂでは、反応媒体６の供給量が増大することにより発熱反応が盛んになり、発熱量の増大に伴って温度の上昇勾配が大きくなる。なお、各反応器２ａ，２ｂで発熱反応を生じさせて加熱対象部４を加熱（暖機）している状態で、加熱対象部４を有しているエンジンが始動される。それに伴って加熱対象部４自体も発熱するので、その熱も加わって各反応器２ａ，２ｂの温度が上昇する。

このようにして温度の上昇している反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂがしきい値τ_０に達した否かが判断される（ステップＳ４）。ステップＳ４で否定的に判断された場合には、ステップＳ３に戻って従前の制御状態が維持される。これに対して、ステップＳ４で肯定的に判断された場合には、第２反応器２ｂにも反応媒体６が十分に供給されて発熱反応がほぼ完了した状態になっていることになる。したがって、ステップＳ４で肯定的に判断された場合には、上記のステップＳ３で全閉とされ、もしくは開度が減じられていた第１バルブ８ａを全開にし、もしくは開度を増大させ、第２バルブ８ｂは開状態に維持させる（ステップＳ５）。このように、第１反応器２ａと第２反応器２ｂとの離脱に備えて、第１バルブ８ａと第２バルブ８ｂとが共に開状態となる。なお、第１バルブ８ａと第２バルブ８ｂとの開度は必ずしも同一である必要はなく、開状態であれば開度は互いに異なっていてもよい。

ついで、第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが脱離開始温度τ_１未満であり、かつ第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１に達している状態であるか否かが判断される（ステップＳ６）。脱離開始温度τ_１は、この発明の実施形態における判断基準温度に相当し、反応材５ａ，５ｂと反応媒体６とによって決まる温度である。例えば反応材５ａ，５ｂがＭｇ、反応媒体６がＨ_２の場合には、脱離開始温度τ_１は２８７℃、反応材５ａ，５ｂがＣａＯ、反応媒体６がＨ_２Ｏの場合には、脱離開始温度τ_１は４８０℃、反応材５ａ，５ｂがＦｅＣｌ_２・ＮＨ_３、反応媒体６がＮＨ_３の場合には、脱離開始温度τ_１は２７８℃である。上述したように第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂがしきい値τ_０に達した後（ステップＳ４）、第１バルブ８ａが全開とされ、もしくは開度が増大させられるから、第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが第２反応器２ｂに遅れて脱離開始温度τ_１に達する場合がある。このような場合、ステップＳ６で肯定的に判断される。その場合、第２バルブ８ｂを全開にし、もしくは開度を増大させておき、その状態で第１バルブ８ａを開状態あるいは閉状態のいずれかに制御する（ステップＳ７）。

第１バルブ８ａの開閉状態が「開」および「閉」のいずれであってもよいのは、第１反応器２ａが、既に動作状態になっている加熱対象部４によって加熱され、第１反応器２ａの温度が脱離開始温度τ_１に達するのを待つためである。また、第２反応器２ｂの温度は既に、脱離開始温度τ_１に達し、反応媒体６が反応材５ｂから分離（脱離）する吸熱反応が生じ、蓄熱を行い得る状態であり、しかも第１反応器２ａは未だ反応媒体６が分離する反応が生じる状態ではないことにより第２反応器２ｂで分離した反応媒体６が第１反応器２ａに影響を及ぼす可能性がないから、第２バルブ８ｂは全開に維持され、もしくはその開度を大きくした状態に維持される。

上述したように第１反応器２ａは加熱対象部４の熱によって加熱されており、その状態で第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが脱離開始温度τ_１に達したか否かが判断される（ステップＳ８）。このステップＳ８で肯定的に判断された場合には、第１バルブ８ａが全開に制御され、もしくはその開度が増大させられ、かつ第２バルブ８ｂが全閉に制御され、もしくは開度が第１バルブ８ａよりも小さい状態に制御される（ステップＳ９）。第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが脱離開始温度τ_１に達して反応媒体６の脱離すなわち蓄熱を行うことができる状態になったので、第１反応器２ａでの反応媒体６の脱離すなわち蓄熱を行うために第１バルブ８ａが全開とされ、あるいはその開度が増大させられる。これに対し、第２バルブ８ｂは全閉に制御され、あるいは開度が減じられる。

第２バルブ８ｂを全閉とし、もしくはその開度を減じることにより、第２反応器２ｂで反応材５ｂから分離した反応媒体６が第１反応器２ａ側に流れたり、吸着器３の内圧を高めたりすることを回避もしくは抑制する。その状態で、第１反応器２ａが吸着器３に連通されるので、第１反応器２ａでの反応媒体６の分離（脱離）が促進される。すなわち、第２反応器２ｂでの反応媒体６の脱離すなわち第２反応器２ｂでの蓄熱が抑制もしくは制限され、第１反応器２ａによる蓄熱が優先的に行われる。

つぎに第１反応器２ａでの反応媒体６の脱離が完了したか否かが判断される（ステップＳ１０）。その場合、併せて、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが下がり、離脱開始温度τ_１未満になっていないかを確認するため、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１以上であるか否かが判断される。反応媒体６の脱離（蓄熱）完了の判断は、以下に説明するようにして実行することができる。

図４は反応器２において反応媒体６が脱離し始めてから脱離が完了するまでの圧力と温度との変化を模式的に示しており、反応器２の温度（より正確には反応材の温度）が脱離温度τ_１に達するまで（ｔ_１時点まで）は、反応器２の圧力は温度上昇に伴う膨張を無視すればほぼ一定になる。その後、反応媒体６の脱離が開始すると、圧力が次第に増大する。その反応媒体６の脱離と、脱離した反応媒体６の吸着器３による吸着とがバランスすると（ｔ_２時点）、圧力はほぼ一定になる（ｔ_２時点〜ｔ_３時点）。

脱離が進行して反応材から分離する反応媒体６の量が減少し始めると（ｔ_３時点）、吸着器３による反応媒体６の吸着量が反応材からの分離量を上回ることにより、圧力が低下し始める。なお、反応器２では反応媒体６の脱離による吸熱反応が生じているので、温度はほぼ一定に維持される。そして、反応媒体６の脱離が完了すると、反応器２での吸熱反応が終了するので、反応器２の温度は加熱対象部４から伝達される熱によって上昇し始める（ｔ_４時点）。このように、反応媒体６の脱離が完了すると、圧力が低下するとともに、温度が脱離温度τ_１以上に上昇するので、反応器２の温度と圧力とのこのような変化を検出することにより、反応媒体６の脱離の完了を判断することができる。

図３Ａに示すステップＳ１０では上記のようにして第１反応器２ａでの反応媒体６の脱離の完了を判断し、脱離が完了していないことによりステップＳ１０で否定的に判断された場合には、ステップＳ９に戻って従前の制御状態が維持される。これに対してステップＳ１０で肯定的に判断された場合には、第１バルブ８ａが全閉とされ、もしくは開度が減じられ、かつ第２バルブ８ｂが全開とされ、もしくは開度が増大させられる（ステップＳ１１）。第２バルブ８ｂがこのように制御されることにより、第２反応器２ｂで反応媒体６の脱離すなわち蓄熱が進行させられる。その場合、反応媒体６の脱離が終了している第１反応器２ａは、第１バルブ８ａが全閉とされ、あるいは開度が減じられていることにより反応媒体６の流入が阻止もしくは抑制され、蓄熱状態が良好に維持される。

その第２反応器２ｂからの反応媒体６の脱離の完了が判断される（ステップＳ１２）。このステップＳ１２で否定的に判断された場合には、第２反応器２ｂにおける反応媒体６の脱離を継続させるためにステップＳ１１に戻り、従前の制御状態を維持する。これに対してステップＳ１２で肯定的に判断された場合には、各バルブ８ａ，８ｂが共に閉じられ（ステップＳ１３）、その後、図３Ａに示すルーチンが一旦終了される。すなわち、各反応器２ａ，２ｂを吸着器３から遮断し、反応材５ａ，５ｂと反応媒体６とが化合することが阻止され、蓄熱状態が維持される。

上述した図３ＡのステップＳ１〜ステップＳ１３までの制御を行った場合の各反応器２ａ，２ｂの温度Ｔ_Ａ，Ｔ_Ｂの変化をタイムチャートで示すと、図５のとおりである。なお、各バルブ８ａ，８ｂの開閉の状態、および反応媒体６の流動の状態を図６の（ａ）〜（ｇ）に模式的に示してある。図６において、白抜きのバルブ８ａ，８ｂは「開状態」、黒塗りのバルブ８ａ，８ｂは「閉状態」、破線は「開」、「閉」のいずれでもよいことを示している。

加熱対象部４を加熱（暖機）する判断が成立すると（ｔ_１０時点）、図６の（ａ）に示すように、第１バルブ８ａが開らかれ、かつ第２バルブ８ｂが閉状態に維持される。したがって、反応媒体６は第１反応器２ａに供給され、第１反応器２ａで発熱反応が生じ、第１反応器２ａからの放熱によって加熱対象部４が加熱（暖機）される。その場合、加熱対象部４が動作し始めることにより、また第１反応器２ａからの熱伝達により第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが僅かに上昇する。

こうして第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが前述したしきい値τ_０に達すると（ｔ_１１時点）、図６の（ｂ）に示すように、第１バルブ８ａが閉じられ、かつ第２バルブ８ｂが開かれる。したがって、吸着器３から第１反応器２ａに供給される反応媒体６の一部が第２反応器２ｂ側に流れてしまったり、それに伴って第１反応器２ａでの反応媒体６の量が不足したりするなどの事態が回避もしくは抑制され、第１反応器２ａでの放熱が第２反応器２ｂよりも優先して実行される。ｔ_１１時点以降では、第１反応器２ａの温度上昇が緩やかになり、これに対して第２反応器２ｂでの発熱反応が活発になってその温度Ｔ_Ｂが大きい勾配で上昇する。

第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが前述したしきい値τ_０に達すると（ｔ_１２時点）、図６の（ｃ）に示すように、各バルブ８ａ，８ｂが共に開かれる。この状態では、各反応器２ａ，２ｂに十分な量の反応媒体６が供給されて発熱反応がほぼ終了し、加熱対象部４が必要十分に加熱されている。したがって、各反応器２ａ，２ｂでは特には反応は生じていない。また、加熱対象部４が動作してその温度が次第に高くなっているので、各反応器２ａ，２ｂの温度が上昇し続ける。

そして、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１に達すると（ｔ_１３時点）、第２反応器２ｂについては反応媒体６の脱離が可能な状態となるから、反応媒体６の脱離（第２反応器２ｂについての蓄熱）を行うために、図６の（ｄ）に示すように、第２バルブ８ｂが開かれる。これに対して第１反応器２ａでは反応媒体６との反応は終了しており、かつ反応媒体６が脱離する温度までは達していない。したがって、第１反応器２ａに対する反応媒体６の流入および流出は特には制限されず、また要求もされないので、第１バルブ８ａは開状態および閉状態のいずれであってもよい。しかしながら、第１バルブ８ａは直前では開状態になっており、またいずれは脱離開始温度τ_１に達して反応媒体６を脱離させるために開状態に制御するから、不必要に開閉状態を切り替えることを避けるために、第１バルブ８ａは開状態に維持しておいてよい。

第２反応器２ｂで反応媒体６の脱離を生じさせている状態で第１反応器２ａの温度ＴA が脱離開始温度τ_１に達すると（ｔ_１４時点）、図６の（ｅ）に示すように、第１バルブ８ａを開き、かつ第２バルブ８ｂを閉じる。すなわち、第１および第２の反応器２ａ，２ｂが共に脱離可能状態になった場合、第１反応器２ａでの脱離（すなわち蓄熱）を第２反応器２ｂよりも優先させる。第２反応器２ｂでは、脱離した反応媒体６によってその蒸気圧が高くなり、第２反応器２ｂでの反応媒体６の脱離（すなわち蓄熱）が抑制される。また、第１反応器２ａは、第１バルブ８ａが開き、かつ第２バルブ８ｂが閉じられていることにより、第２反応器２ｂから反応媒体６が流入して第１反応器２ａでの反応媒体６の脱離が制限もしくは抑制されることがなく、むしろ第１反応器２ａで脱離した反応媒体６は積極的に吸着器３に流入して吸着される。すなわち、第１反応器２ａでの反応媒体６の脱離による蓄熱が第２反応器２ｂより優先して生じる。なお、第２反応器２ｂでは反応媒体６の脱離すなわち吸熱反応が制限もしくは抑制されるため温度が次第に上昇する。

第１反応器２ａで反応媒体６の脱離が進行し、ついには脱離が完了する（ｔ_１５時点）。この状態では、優先的に行った第１反応器２ａによる蓄熱が終了したことになるので、第２反応器２ｂによる蓄熱を再開するために、図６の（ｆ）に示すように、第２バルブ８ｂが開かれる。その場合、第２反応器８ｂからの反応媒体６が第１反応器２ａに流入することを防止もしくは抑制するために第１バルブ８ａは閉じられる。

そして、第２反応器２ｂでの反応媒体６の脱離（第２反応器２ｂよる蓄熱）が完了した場合（ｔ_１６時点）には、図６の（ｇ）に示すように第１および第２のバルブ８ａ，８ｂが共に閉じられる。各反応器２ａ，２ｂによる蓄熱状態を維持するためである。なお、各反応器２ａ，２ｂの温度は加熱対象部４の温度の上昇に従って上昇する。

第１反応器２ａと第２反応器２ｂとの温度の変化の仕方が上記の図５に示す例とは異なる場合、図３Ａに示すルーチンにおけるステップＳ６やステップＳ８で否定的に判断される。例えば第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが脱離開始温度τ_１に達する前に第２反応器２ｂにおける反応媒体６の脱離が完了した場合には、ステップＳ８で否定的に判断される。その場合には、図３Ｂに示すステップＳ１４に進んで、第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが脱離開始温度τ_１未満の状態で第２反応器２ｂにおける反応媒体６の脱離が完了したか否かが判断される。なお、脱離の完了の判断は、前述した図４を参照して説明したとおりに行えばよい。

このステップＳ１４で否定的に判断された場合には図３Ａに示すステップＳ７に戻って各バルブ８ａ，８ｂの開閉状態が従前の状態に維持される。これに対してステップＳ１４で肯定的に判断された場合には、第２バルブ８ｂを閉状態に制御し、かつ第１バルブ８ａを開状態あるいは閉状態のいずれかに制御する（ステップＳ１５）。第２バルブ８ｂを閉じるのは、第１反応器２ａで反応媒体６が脱離した場合にその反応媒体６が第２反応器２ｂに流入することを回避もしくは抑制するためである。また、第１バルブ８ａの開閉状態が「開」および「閉」のいずれであってもよいのは、第１反応器２ａが、既に動作状態である加熱対象部４によって加熱され、第１反応器２ａの温度が脱離開始温度τ_１に達するのを待つためである。

その後、第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが脱離開始温度τ_１に達したか否かが判断される（ステップＳ１６）。このステップＳ１６で否定的に判断された場合には、ステップＳ１５に戻って従前の制御状態を維持する。これに対してステップＳ１６で肯定的に判断された場合には、第２バルブ８ｂを閉じたまま、第１バルブ８ａを開状態に制御して第１反応器２ａにおける反応媒体６の脱離を進行させる（ステップＳ１７）。すなわち、第１反応器２ａによる蓄熱を行う。

このようにして行われる第１反応器２ａでの脱離が完了したか否かが判断される（ステップＳ１８）。このステップＳ１８で否定的に判断された場合には、ステップＳ１７に戻って従前の制御状態が維持される。これに対してステップＳ１８で肯定的に判断された場合には、第１反応器２ａおよび第２反応器２ｂでの反応媒体６の脱離が共に完了したことになるので、図３Ａに示すステップＳ１３に進み、第１および第２のバルブ８ａ，８ｂが閉じられ、図３Ａおよび図３Ｂに示すルーチンが一旦終了される。

上述した図３ＡのステップＳ８で否定的に判断され、かつ図３ＢのステップＳ１４で肯定的に判断された場合の各反応器２ａ，２ｂの温度Ｔ_Ａ，Ｔ_Ｂの変化をタイムチャートで示すと、図７のとおりである。また、各バルブ８ａ，８ｂの開閉の状態、および反応媒体６の流動の状態を図８の（ａ）〜（ｃ）に模式的に示してある。なお、図８には吸熱反応が生じている状態を示しており、発熱反応が生じている状態では前述した図６と同様であるから、発熱反応が生じている場合の各バルブ８ａ，８ｂの開閉の状態は図８では省略してある。また各バルブ８ａ，８ｂについてのシンボルの意味は、図６に示す例と同様である。

加熱対象部４を加熱（暖機）する判断が成立（ｔ_２０時点）することにより、第１バルブ８ａが開かれ、かつ第２バルブ８ｂが閉状態に維持される。ついで、第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが前述したしきい値τ_０に達して（ｔ_２１時点）、第１バルブ８ａが閉じられ、かつ第２バルブ８ｂが開かれる。ついで、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが前述したしきい値τ_０に達すると（ｔ_２２時点）、各バルブ８ａ，８ｂが共に開状態に制御される。この状態では、加熱対象部４が動作してその温度が次第に高くなっているので、各反応器２ａ，２ｂの温度が上昇し続ける（ｔ_２２時点〜ｔ_２３時点）。

そして、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１に達すると（ｔ_２３時点）、第２バルブ８ｂが開かれる。なお、図７に示すｔ_２０時点からｔ_２３時点までの各反応器２ａ，２ｂの温度変化は、図５に示すｔ_１０時点からｔ_１３時点までの温度変化と同一もしくは相似している。これに対して第１反応器２ａでは反応媒体６との反応は終了しており、かつ反応媒体６が脱離する温度までは達していない。したがって、第１反応器２ａに対する反応媒体６の流入および流出は特には制限されず、また要求もされないので、第１バルブ８ａは開状態および閉状態のいずれであってもよい。その状態を図８の（ａ）に示してある。

上記のｔ_２０時点からｔ_２３時点までの各バルブ８ａ，８ｂの制御およびその開閉の状態、ならびに各反応器２ａ，２ｂの温度の変化は、前述した図３Ａのフローチャートに示す制御および図６の（ａ）〜（ｄ）に示す状態、ならびに図５に示す変化と同様である。

その後、第１反応器２ａの温度が脱離開始温度τ_１に達する以前（ｔ_２４時点）に第２反応器２ｂにおける反応媒体６の脱離が完了する。このような場合、上記の図３Ｂに示すステップＳ１４で肯定的に判断され、第２バルブ８ｂが閉じられる。第２反応器２ｂに第１反応器２ａから反応媒体６が流入することを回避もしくは抑制して第２反応器２ｂによる蓄熱状態を維持するためである。なお、第１バルブ８ａは閉じてもよく、あるいは開いていてもよい。第１反応器２ａでの発熱反応は終了しており、また反応媒体６の脱離が生じないからである。この状態を図８の（ｂ）に模式的に示してある。

第２反応器２ｂでの反応媒体６の脱離が完了すると第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂは加熱対象部４によって次第に上昇する。その過程で第１反応器２ａの温度が脱離開始温度τ_１に達すると（ｔ_２５時点）、第１反応器２ａにおける反応媒体６の脱離が生じるので、反応媒体６が脱離することによる蓄熱を促進するために、第１バルブ８ａは図８の（ｃ）に示すように、開状態に制御される。なお、第２バルブ８ｂは第２反応器２ｂによる蓄熱状態を維持するために閉状態に維持される。

第１反応器２ａでの反応媒体６の脱離が進行して、ついには脱離が完了すると（ｔ_２６時点）、第１反応器２ａによる蓄熱状態を維持するために第１バルブ８ａが閉じられる。この状態は、前述した図６の（ｇ）に示す状態である。なお、各反応器２ａ，２ｂの温度は加熱対象部４の温度の上昇に従って上昇する。

上述した二つの例は、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａよりも先に脱離開始温度τ_１に達する例であるが、これとは反対に第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂよりも先に脱離開始温度τ_１に達する場合がある。その例を以下に説明する。第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂよりも先に脱離開始温度τ_１に達すると、前述した図３Ａに示すルーチンにおけるステップＳ６で否定的に判断される。その場合には、図３Ｃに示すルーチンでのステップＳ１９に進み、第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが脱離開始温度τ_１以上でかつ第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１未満か否かが判断される。

ステップＳ１９で否定的に判断された場合には、図３Ａに示すステップＳ５に戻る。また、ステップＳ１９で肯定的に判断された場合には、第１バルブ８ａを開く（ステップＳ２０）。第１反応器２ａを吸着器３に連通させて第１反応器２ａでの反応媒体６の脱離を進行させるためである。その場合、第２バルブ８ｂは、「開」および「閉」のいずれの状態に制御してもよい。第２反応器２ｂでの発熱反応がほぼ終了しているものの、第２反応器２ｂでは反応媒体６の脱離が生じず、しかも第１反応器２ａから反応媒体６が流入しても特には問題がないからである。

第１反応器２ａで反応媒体６の脱離を生じさせている状態で第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１以上になったか否かが判断される（ステップＳ２１）。このステップＳ２１で肯定的に判断された場合には、第１反応器２ａおよび第２反応器２ｂの両方で、反応媒体６の脱離が可能になるので、第１反応器２ａにおける反応媒体６の脱離を優先させるために、図３Ａに示すステップＳ９に進んで、第１バルブ８ａを開状態に制御し、かつ第２バルブ８ｂを閉状態に制御する。以降、図３Ａに示すステップＳ１０〜ステップＳ１３の制御が順に実行される。なお、ステップＳ２１で否定的に判断された場合には、第１反応器２ａでの反応媒体６の脱離が完了したか否かが判断される。このステップＳ２２で否定的に判断された場合には、ステップＳ２０に戻り、直前の制御状態に維持される。

上記のステップＳ１９〜ステップＳ２１およびステップＳ９〜ステップＳ１３の制御が実行される場合の各反応器２ａ，２ｂの温度変化の一例を図９にタイムチャートで示してある。また、各バルブ８ａ，８ｂの開閉の状態、および反応媒体６の流動の状態を図１０の（ａ）〜（ｃ）に模式的に示してある。なお、図１０には吸熱反応が生じている状態を示しており、発熱反応が生じている状態では前述した図６と同様であるから、発熱反応が生じている場合の各バルブ８ａ，８ｂの開閉の状態は図１０では省略してある。また各バルブ８ａ，８ｂについてのシンボルの意味は、図６に示す例と同様である。

加熱対象部４を加熱（暖機）する判断が成立（ｔ_３０時点）することにより、第１バルブ８ａが開かれ、かつ第２バルブ８ｂが閉状態もしくは低開度に維持され、それに伴って第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが次第に高くなり、また第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａより小さい勾配で上昇する（ｔ_３０時点〜ｔ_３１時点）。このような温度変化は、図５や図７に示す例と同様である。第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが前述したしきい値τ_０に達して（ｔ_３１時点）、第１バルブ８ａが閉じられ、かつ第２バルブ８ｂが開かれる。

ついで、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが前述したしきい値τ_０に達すると（ｔ_３２時点）、各バルブ８ａ，８ｂが共に開状態に制御される。この状態では、加熱対象部４が動作してその温度が次第に高くなっているので、各反応器２ａ，２ｂの温度が上昇し続けるが、図９に示す例では、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂの上昇の勾配が低下する（ｔ_３２時点〜ｔ_３３時点）。なお、図９に示すｔ_３１時点からｔ_３２時点までの各反応器２ａ，２ｂの温度変化は、図５に示すｔ_１１時点からｔ_１２時点までの温度変化と同一もしくは相似している。

図９に示す例では、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂの上昇が緩慢になることにより第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１に達する以前に第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが脱離開始温度τ_１に達する（ｔ_３３時点）。この状態では第１バルブ８ａが開状態に制御されていて第１反応器２ａで反応媒体６の脱離が生じるので、第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが、反応材５ａと反応媒体６との吸熱反応によって脱離開始温度τ_１程度の一定温度に維持される。これに対して、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂは加熱対象部４から伝達される熱によって、脱離開始温度τ_１に向けて上昇している（ｔ_３３時点〜ｔ_３４時点）。この場合の各バルブ８ａ，８ｂの開閉の状態は図１０の（ａ）に示すとおりであり、第２バルブ８ｂは「開」および「閉」のいずれであってもよい。

第１反応器２ａでの脱離が進行している状態で第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１に達すると（ｔ_３４時点）、第１反応器２ａおよび第２反応器２ｂの両方が、反応媒体６の脱離が可能な状態になる。したがって図１０の（ｂ）に示すように、第１反応器２ａでの脱離（蓄熱）を第２反応器２ｂよりも優先させるために、第２バルブ８ｂが閉じられる。すなわち、第２反応器２ｂで脱離した反応媒体６が第１反応器２ａに流入したり、あるいは吸着器３の圧力を上昇させたりする事態が回避もしくは抑制され、第１反応器２ａでの反応媒体６の脱離およびそれに伴う蓄熱が第２反応器２ｂに対して優先して生じる。なお、第２反応器２ｂでは第２バルブ８ｂが閉じられて反応媒体６の脱離（吸熱反応）が制限されるので、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂは加熱対象部４から伝達される熱によって、脱離開始温度τ_１以上の温度に次第に高くなる（ｔ_３４時点〜ｔ_３５時点）。

第１反応器２ａでの脱離が進行して第１反応器２ａにおける反応媒体６の脱離が完了すると（ｔ_３５時点）、図１０の（ｃ）に示すように、第１バルブ８ａが閉じられて第１反応器２ａによる蓄熱が完了し、その温度Ｔ_Ａが加熱対象部４からの熱によって次第に上昇する。また、第２バルブ８ｂが開状態に制御されて第２反応器２ｂにおける反応媒体６の脱離（吸熱反応）が開始され、第２反応器２ｂの温度が、加熱対象部４からの入熱と反応媒体６の脱離による蓄熱とに応じた所定の温度に維持される（ｔ_３５時点〜ｔ_３６時点）。そして、第２反応器２ｂで反応媒体６の脱離が完了すると（ｔ_３６時点）、第１バルブ８ａおよび第２バルブ８ｂの両方が閉状態に制御される。したがって、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが次第に上昇する。これらｔ_３４時点以降の各温度Ｔ_Ａ，Ｔ_Ｂの変化および各バルブ８ａ，８ｂの開閉の状態は、前述した図５および図６に示す状態と同様である。

つぎに、第１反応器２ａにおける反応媒体６の脱離が完了した後に第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１に達する場合の制御例について説明する。このような場合、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ａが脱離開始温度τ_１未満の状態で第１反応器２ａにおける反応媒体６の脱離が完了しているから、前述した図３Ｃに示すステップＳ２１で否定的に判断され、かつステップＳ２２で肯定的に判断される。この場合は、第１反応器２ａによる蓄熱状態を維持するために第１バルブ８ａが閉じられ（ステップＳ２３）、第１反応器２ａと吸着器３との連通が遮断される。なお、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１未満であることにより、第２バルブ８ｂの開閉状態は「開」および「閉」のいずれであってもよい。

ついで、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１以上否か、すなわち脱離開始温度τ_１に達したか否かが判断される（ステップＳ２４）。このステップＳ２４で否定的に判断された場合にはステップＳ２３に戻り、従前の制御状態が維持される。これに対してステップＳ２４で肯定的に判断された場合には、第２反応器２ｂでの反応媒体６の脱離（蓄熱）を進行させるために第２バルブ８ｂが開状態に制御され、かつ第１バルブ８ａは閉状態に維持される。これは、前述した図３Ａに示すステップＳ１１の制御であり、したがってこれ以降は、図３Ａに示すステップＳ１２およびステップＳ１３の制御が順に実行され、その後、図３Ａないし図３Ｃに示すルーチンが一旦終了される。

上記のステップＳ２３〜ステップＳ２４の制御が実行される場合の各反応器２ａ，２ｂの温度変化の一例を図１１にタイムチャートで示してある。また、各バルブ８ａ，８ｂの開閉の状態、および反応媒体６の流動の状態を図１２の（ａ）〜（ｃ）に模式的に示してある。なお、図１２には吸熱反応が生じている状態を示しており、発熱反応が生じている状態では前述した図６と同様であるから、発熱反応が生じている場合の各バルブ８ａ，８ｂの開閉の状態は図１２では省略してある。また各バルブ８ａ，８ｂについてのシンボルの意味は、図６に示す例と同様である。

図１１において、加熱対象部４を加熱（暖機）する判断の成立（ｔ_４０時点）から第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａがしきい値τ_０に到達（ｔ_４１時点）し、さらに第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂがしきい値τ_０に到達（ｔ_４２時点）し、そして第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが脱離開始温度τ_１に達する（ｔ_４３時点）までの温度の変化および各バルブ８ａ，８ｂの開閉の状態は、前述した図９に示すｔ_３１時点からｔ_３３時点までの変化と同様である。

図１１に示すｔ_４３時点では、第１反応器２ａの温度Ｔ_Ａが脱離開始温度τ_１に達し、かつ第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１未満であるから、図１２の（ａ）に示すように、第１バルブ８ａが開状態に制御される。第２バルブ８ｂは開状態と閉状態とのいずれであってもよい。したがって、第１反応器２ａでの反応媒体６の脱離（蓄熱）が進行させられる。

その状態で第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１に到達しないまま、第１反応器２ａでの反応媒体６の脱離が完了すると（ｔ_４４時点）、第１反応器２ｂから反応媒体６が流入することを回避もしくは抑制するとともに、第１反応器２ａによる蓄熱状態を維持するために、第１バルブ８ａが閉じられる。なお、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂは未だ脱離開始温度τ_１に達していないので、第２バルブ８ｂは開状態と閉状態とのいずれであってもよい。この状態を図１２の（ｂ）に示してある。

その後、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１に達すると（ｔ_４５時点）、図１２の（ｃ）に示すように、第１バルブ８ａを閉じた状態で第２バルブ８ｂが開かれる。したがって、第２反応器２ｂで反応媒体６の脱離反応（吸熱反応）が開始され、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが脱離開始温度τ_１程度の温度に維持される（ｔ_４５時点〜ｔ_４６時点）。そして、第２反応器２ｂで反応媒体６の脱離が完了すると（ｔ_４６時点）、第１バルブ８ａおよび第２バルブ８ｂの両方が閉状態に制御される。したがって、第２反応器２ｂの温度Ｔ_Ｂが次第に上昇する。

以上、具体的に説明したように、この発明の実施形態による制御装置では、複数の反応器２ａ，２ｂあるいは反応材５ａ，５ｂが、それぞれに共通する単一の吸着器３に接続されているので、吸着器３の数が加熱対象部４や反応器２ａ，２ｂあるいは反応材５ａ，５ｂの数より少なくてよく、その結果、化学蓄熱器１の全体としての構成を簡素化し、また小型化することができる。しかも、放熱もしくは蓄熱を優先的に行う必要のある反応器２ａ，２ｂを選択し、その反応器２ａ，２ｂを他の反応器２ａ，２ｂに対して優先的に吸着器３に連通させて発熱反応や吸熱反応を生じさせることができる。言い換えれば、一つの吸着器３に複数の反応器２ａ，２ｂが接続されているとしても、優先度合いに応じた放熱と蓄熱とを行うことができる。

なお、この発明に係る制御装置は、複数の反応器のうちの少なくとも二つの反応器が共に発熱反応を行うことができる場合に、それらの反応器のうちの優先度合いの高い反応器で他の反応器に優先して発熱反応を生じさせるように構成されている。前述した図５、図７、図９および図１１に示すいずれの例においても、第１反応器２ａが優先度合いの高い反応器に相当し、第１反応器２ａに対して優先的に反応媒体６が供給される。また、この発明に係る制御装置は、複数の反応器のうちの少なくとも二つの反応器が共に吸熱反応を行うことができる場合に、それらの反応器のうちの優先度合いの高い反応器で他の反応器に優先して吸熱反応を生じさせるように構成されている。したがって、このような蓄熱制御は、少なくとも二つの反応器で反応媒体の脱離が可能なことが前提となるので、このような前提が成立している例は、前述した図５および図９に示す例であり、第１反応器２ａが優先度合いの高い反応器に相当し、第１反応器２ａから優先的に反応媒体６が脱離させられる。

なおまた、この発明の制御装置においては、バルブの開状態は開度が１００％であることに限られないのであって、制御の目的を達成できる範囲で、閉状態のバルブの開度よりも大きい開度であればよい。同様に、バルブの閉状態は開度が０％であることに限られないのであって、制御の目的を達成できる範囲で、開状態のバルブの開度よりも小さい開度であればよい。さらに、この発明においてバルブを開状態に制御し、あるいは閉状態に制御する場合、開度を一律に変化させずに、開度を小刻みにステップ的に変化させてもよい。

また、この発明で対象とする化学蓄熱器は、３つ以上の反応器を単一の吸着器に接続した構成であってもよく、その場合、反応器を二つのグループに分けて一方を優先度合いの高いグループ、他方を優先度合いの低いグループとし、これらのグループについて前述した具体例と同様の制御を行ってもよい。その場合、一方のグループは単一の反応器から構成され、他方のグループは複数の反応器によって構成されていてもよい。また、各グループを構成している複数の反応器を、更に、優先度合いの高い反応器と優先度合いの低い反応器とに分け、それらの反応器について前述した具体例と同様の制御を行ってもよい。それらの反応器に備えられている反応材は、同一の物質でもよく、また異なる物質であってもよい。

そして、上述した具体例では、各反応器２ａ，２ｂの温度Ｔ_Ａ，Ｔ_Ｂが同時に脱離開始温度τ_１に到達した場合を示していないが、この発明の制御装置は、要は、優先度合いの高い反応器２ａ，２ｂで放熱または蓄熱が優先的に生じるように制御するように構成されていればよい。したがってこの発明の実施形態では、各反応器２ａ，２ｂの温度Ｔ_Ａ，Ｔ_Ｂが同時に脱離開始温度τ_１に到達した場合には、優先度合いの高い一方の反応器を吸着器に連通させ、かつ他方の反応器を吸着器に対して遮断するように制御すればよい。

そしてまた、前述した図３Ａならびに図３Ｂおよび図３Ｃは、各反応器２ａ，２ｂの温度が、図５ならびに図７および図９、図１１に示すように変化するいずれの場合にも適用できるように構成した場合のフローチャートである。しかしながら、この発明の制御装置による制御はこれらの図３Ａならびに図３Ｂおよび図３Ｃに示す制御例に限定されないのであって、反応器の温度の変化のパターンが予め知られているなどの場合には、図３Ａならびに図３Ｂおよび図３Ｃのいずれかに示す制御を実行するように構成されていてもよい。また、前述したステップＳ６やステップＳ９、あるいはステップＳ８やステップＳ１４などの判断の順序は、上述した具体例で示した順序に限られないのであって、適宜に決めてよい。

１…化学蓄熱器、 ２，２ａ，２ｂ…反応器、 ３…吸着器、 ４…加熱対象部、 ５ａ，５ｂ…反応材（蓄熱材）、 ６…反応媒体、 ７，７ａ，７ｂ…管路、 ８…バルブ機構、 ８ａ，８ｂ…バルブ、 ９…電子制御装置（ＥＣＵ）、 １０ａ，１０ｂ…温度センサ、 １１…圧力センサ。

Claims (5)

1. 反応材と反応媒体とによる発熱反応によって放熱し、前記反応材から前記反応媒体が脱離することにより蓄熱するとともに前記反応材から前記反応媒体が脱離した状態を維持することにより蓄熱する化学蓄熱器の制御装置において、
   前記化学蓄熱器は、それぞれ前記反応材を備え、加熱対象物と熱交換を行う複数の反応器と、前記複数の反応器に接続されかつ前記反応媒体を貯留する貯留器と、前記複数の反応器を個別に前記貯留器に連通させかつ遮断するバルブ機構とを備え、
   前記バルブ機構の開度を制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、前記複数の反応器のうち少なくとも二つの反応器が共に、前記反応材と前記反応媒体とによる発熱反応が可能な状態にある場合に、もしくは前記反応材から前記反応媒体が脱離する吸熱反応が可能な状態にある場合に、前記二つの反応器のうち放熱または蓄熱の優先度合いが高い第１の反応器と前記貯留器との間で流通する前記反応媒体の流量が、放熱または蓄熱の優先度合いが低い第２の反応器と前記貯留器との間で流通する前記反応媒体の流量より多くなるように前記バルブ機構の開度を制御するように構成されている
   ことを特徴とする化学蓄熱器の制御装置。
2. 請求項１に記載の化学蓄熱器の制御装置において、
   前記化学蓄熱器は、前記第１の反応器と前記貯留器とを接続する第１の管路と、前記第２の反応器と前記貯留器とを接続する第２の管路とを有し、
   前記バルブ機構は、前記第１の管路と前記第２の管路とを個別に開閉できるように構成され、
   前記コントローラは、前記複数の反応器のうち少なくとも二つの反応器が共に、前記反応材と前記反応媒体とによる発熱反応が可能な状態にある場合に、前記第１の管路が開状になり、かつ前記第２の管路が閉状態になるように前記バルブ機構を制御するように構成されている
   ことを特徴とする化学蓄熱器の制御装置。
3. 請求項２に記載の化学蓄熱器の制御装置において、
   前記コントローラは、前記第１の反応器に対する前記反応媒体の供給量が予め定めた量に達した後に、前記第２の管路が開状態になるように前記バルブ機構を制御するように構成されていることを特徴とする化学蓄熱器の制御装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の化学蓄熱器の制御装置において、
   前記少なくとも二つの反応器が共に、前記反応材から前記反応媒体が脱離する吸熱反応の可能な状態は、前記二つの反応器の温度が共に、前記反応材から前記反応媒体が脱離を開始する判断基準温度に達している状態を含み、
   前記コントローラは、前記第１の反応器の温度が前記判断基準温度に達した後に前記第２の反応器の温度が前記判断基準温度に達することにより、前記少なくとも二つの反応器が共に、前記反応材から前記反応媒体が脱離する吸熱反応の可能な状態になった場合、または前記第２の反応器の温度が前記判断基準温度に達した後に前記第１の反応器の温度が前記判断基準温度に達することにより、前記少なくとも二つの反応器が共に、前記反応材から前記反応媒体が脱離する吸熱反応の可能な状態になった場合、前記第１の反応器と前記貯留器との間の前記反応媒体の流通量が、前記第２の反応器と前記貯留器との間の前記反応媒体の流通量より多くなるように前記バルブ機構の開度を制御するように構成されている
   ことを特徴とする化学蓄熱器の制御装置。
5. 請求項４に記載の化学蓄熱器の制御装置において、
   前記コントローラは、前記第１の反応器において前記反応材から前記反応媒体の脱離が完了した後に、前記第２の反応器と前記貯留器との間に前記反応媒体の流通量が前記第１の反応器と前記貯留器との間の前記反応媒体の流通量より多くなるように前記バルブ機構の開度を制御するように構成されている
   ことを特徴とする化学蓄熱器の制御装置。

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