ケミカルヒートポンプ装置
【課題】蓄熱機能を備えるケミカルヒートポンプ装置において、装置全体の小型化を図りつつ、時間の経過とともに蓄熱量が低下することを抑制する。
【解決手段】加熱によりアンモニアを放出するとともに、冷却によりアンモニアを吸収する第１、第２反応物と、第１反応物を収容する第１反応器１１と、第２反応物を収容する第２反応器１２と、第１反応器１１から流出したアンモニアを冷却して凝縮させる凝縮器４と、凝縮したアンモニアを貯留する貯留部５と、貯留部５から流出したアンモニアと送風空気との間で熱交換して送風空気を冷却する蒸発器７と、蒸発器７へ流入させるアンモニアの流量を調整する電気式膨張弁６と、送風空気の冷却およびエンジン排熱の蓄熱を行う冷却蓄熱モードのアンモニア流路、および蓄熱されたエンジン排熱を利用して送風空気を冷却する放熱モードのアンモニア流路を切り替える第１、第２電気式三方弁３１、３２とを備える。
【解決手段】加熱によりアンモニアを放出するとともに、冷却によりアンモニアを吸収する第１、第２反応物と、第１反応物を収容する第１反応器１１と、第２反応物を収容する第２反応器１２と、第１反応器１１から流出したアンモニアを冷却して凝縮させる凝縮器４と、凝縮したアンモニアを貯留する貯留部５と、貯留部５から流出したアンモニアと送風空気との間で熱交換して送風空気を冷却する蒸発器７と、蒸発器７へ流入させるアンモニアの流量を調整する電気式膨張弁６と、送風空気の冷却およびエンジン排熱の蓄熱を行う冷却蓄熱モードのアンモニア流路、および蓄熱されたエンジン排熱を利用して送風空気を冷却する放熱モードのアンモニア流路を切り替える第１、第２電気式三方弁３１、３２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱機能を備えるケミカルヒートポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽熱や機器の排熱等の未利用エネルギにて駆動する熱駆動式ヒートポンプ装置が知られている。このようなヒートポンプ装置においては、供給熱源の熱量不足や温度低下等、熱源が不安定な場合が多く、ヒートポンプ装置を駆動させたいときに熱源不足により駆動できない状況が発生する虞があった。逆に、供給熱源からの熱の供給が十分に足りている場合において熱利用負荷が小さいとき等、供給熱源の熱が余剰している状況も発生していた。
【０００３】
これに対し、特許文献１および２において、供給熱源の熱が余剰している場合に当該余剰熱を蓄熱することにより、熱駆動式ヒートポンプ装置を効率的に作動させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１９３９９３号公報
【特許文献２】特開２００７−２１８５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１および２に記載のヒートポンプ装置では、蓄熱材として蓄熱密度の低い水（氷や温水）を用いているため、蓄熱装置が大型化し、ひいてはヒートポンプ装置全体が大型化するという問題がある。さらに、時間の経過とともに放熱により蓄熱量が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、蓄熱機能を備えるケミカルヒートポンプ装置において、装置全体の小型化を図りつつ、時間の経過とともに蓄熱量が低下することを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、加熱されることによりアンモニアを放出するとともに、冷却されることによりアンモニアを吸収する第１反応物と、第１反応物を高温外部熱により加熱、または高温外部熱より温度の低い低温外部熱により冷却する第１熱交換器（１１０）とを収容する第１反応器（１１）と、加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する第２反応物と、第２反応物を高温外部熱により加熱、または低温外部熱により冷却する第２熱交換器（１２０）とを収容する第２反応器（１２）と、第１反応器（１１）または第２反応器（１２）から流出したアンモニアを低温外部熱により冷却して凝縮させる凝縮器（４）と、凝縮器（４）により凝縮したアンモニアを貯留する貯留部（５）と、貯留部（５）から流出したアンモニアと冷却対象物との間で熱交換して冷却対象物を冷却する蒸発器（７）と、貯留部（５）と蒸発器（７）の間に配置されるとともに、蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量を調整する流量調整手段（６）とを有するケミカルヒートポンプサイクル（１０２）と、冷却対象物を冷却するとともに高温外部熱を蓄熱する冷却蓄熱モードのアンモニア流路、および冷却蓄熱モードにおいて蓄熱された高温外部熱を利用して冷却対象物を冷却する放熱モードのアンモニア流路を切り替える流路切替手段（３１、３２）とを備えることを特徴としている。
【０００８】
これによれば、冷却蓄熱モードにおいて、貯留部（５）に液化アンモニアを貯留することにより高温外部熱が蓄熱される。このため、水顕熱よりも蓄熱密度の高い液化アンモニアを蓄熱材として用いることができる。したがって、装置全体の小型化を図りつつ、時間の経過とともに蓄熱量が低下することを抑制できる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のケミカルヒートポンプ装置において、流量調整手段（６）は、蒸発器（７）の冷却負荷の増大に応じて、蒸発器（７）へ流出させるアンモニアの流量を増加させることを特徴としている。
【００１０】
これによれば、蒸発器（７）の冷却負荷に応じて蒸発器（７）に流入するアンモニアの量を調整することができるので、例えば冷却対象物の目標冷却温度が変化しても、常に必要な量だけ冷却対象物を適切に冷却することができる。
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のケミカルヒートポンプ装置において、さらに、第１熱交換器（１１０）に高温外部熱および低温外部熱のいずれか一方を供給する第１供給切替手段（３３、３４）と、第２熱交換器（１２０）に高温外部熱および低温外部熱のいずれか一方を供給する第２供給切替手段（３５、３６）と、第１供給切替手段（３３、３４）、第２供給切替手段（３５、３６）および流路切替手段（３１、３２）の作動を制御する制御手段（２０）とを備え、冷却蓄熱モードでは、制御手段（２０）が、第１供給切替手段（３３、３４）および第２供給切替手段（３５、３６）を、第１熱交換器（１１０）および第２熱交換器（１２０）の一方の熱交換器（１１０）に高温外部熱が供給されるとともに、他方の熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給されるように切り替え、流路切替手段（３１、３２）を、第１反応器（１１）および第２反応器（１２）のうち一方の熱交換器（１１０）が収容された反応器（１１）から流出したアンモニアが凝縮器（４）、貯留部（５）、流量調整手段（６）および蒸発器（７）を介して、第１反応器（１１）および第２反応器（１２）のうち他方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）へ流入するアンモニア流路に切り替え、放熱モードでは、制御手段（２０）が、第１供給切替手段（３３、３４）および第２供給切替手段（３５、３６）を、第１熱交換器（１１０）および第２熱交換器（１２０）の少なくとも一方の熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給されるように切り替え、流路切替手段（３１、３２）を、貯留部（５）から流出したアンモニアが流量調整手段（６）および蒸発器（７）を介して、第１反応器（１１）および第２反応器（１２）のうち少なくとも一方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）に流入するアンモニア流路に切り替えることを特徴としている。
【００１１】
これによれば、冷却蓄熱モードにおいて、例えば第１熱交換器（１１０）に高温外部熱が供給されるとともに、第２熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給される場合、第１反応器（１１）において高温外部熱で第１反応物が加熱されることによりアンモニアが放出される。第１反応器（１１０）から放出されたアンモニアは凝縮器（４）で凝縮し、液化されたアンモニアは貯留部（５）に貯留される。これにより、高温外部熱を蓄熱することができる。さらに、貯留部（５）から流出した液化アンモニアは、流量調整手段（６）で流量が調整された後、蒸発器（７）で冷却対象物と熱交換して蒸発する。これにより、冷却対象物を冷却することができる。なお、蒸発器（７）で蒸発したアンモニアは、第２反応器（１２）で吸収される。
【００１２】
また、放熱モードにおいて、例えば第２熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給される場合、貯留部（５）に貯留されている液化アンモニアは、流量調整手段（６）で流量が調整された後、蒸発器（７）で冷却対象物と熱交換して蒸発する。これにより、高温外部熱の熱量が不足していても、貯留部（５）に貯留されている液化アンモニアを利用して冷却対象物を冷却することができる。なお、蒸発器（７）で蒸発したアンモニアは、第２反応器（１２）で吸収される。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置において、第１反応物および前記第２反応物が、同一の物質であることを特徴としている。これによれば、ケミカルヒートポンプ装置の構成を簡素化できる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明では、加熱されることによりアンモニアを放出するとともに、冷却されることによりアンモニアを吸収する第１反応物と、第１反応物を高温外部熱により加熱、または高温外部熱より温度の低い低温外部熱により冷却する第１熱交換器（１１０）とを収容する第１反応器（１１）と、加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する第２反応物と、第２反応物を高温外部熱により加熱、または低温外部熱により冷却する第２熱交換器（１２０）とを収容する第２反応器（１２）と、加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する第３反応物と、第３反応物を高温外部熱により加熱、または低温外部熱により冷却する第３熱交換器（１３０）とを収容する第３反応器（１３）と、第１反応器（１１）、第２反応器（１２）または第３反応器（１３）から流出したアンモニアを低温外部熱により冷却し凝縮させる凝縮器（４）と、凝縮器（４）により凝縮したアンモニアを貯留する貯留部（５）と、貯留部（５）から流出したアンモニアと冷却対象物との間で熱交換して冷却対象物を冷却する蒸発器（７）と、貯留部（５）と蒸発器（７）の間に配置されるとともに、蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量を調整する流量調整手段（６）とを有するケミカルヒートポンプサイクル（１０２）と、冷却対象物を冷却するとともに高温外部熱を蓄熱する冷却蓄熱モードのアンモニア流路、冷却蓄熱モードにおいて蓄熱された高温外部熱を利用して冷却対象物を冷却する放熱モードのアンモニア流路、および高温外部熱を冷却蓄熱モードよりも高い蓄熱密度で蓄熱する高密度蓄熱モードのアンモニア流路を切り替える流路切替手段（３１、３２、３９）とを備えることを特徴としている。
【００１５】
これによれば、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードにおいて、貯留部（５）に液化アンモニアを貯留することにより高温外部熱が蓄熱される。このため、水顕熱よりも蓄熱密度の高い液化アンモニアを蓄熱材として用いることができる。したがって、装置全体の小型化を図りつつ、時間の経過とともに蓄熱量が低下することを抑制できる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明では、請求項５に記載のケミカルヒートポンプ装置において、流量調整手段（６）は、冷却蓄熱モード時および放熱モード時に、蒸発器（７）の冷却負荷の増大に応じて、蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量を増加させることを特徴とする。
【００１７】
これによれば、冷却蓄熱モード時および放熱モード時に、蒸発器（７）の冷却負荷に応じて蒸発器（７）に流入するアンモニアの量を調整することができるので、例えば冷却対象物の目標冷却温度が変化しても、常に必要な量だけ冷却対象物を適切に冷却することができる。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明では、請求項５または６に記載のケミカルヒートポンプ装置において、流量調整手段（６）は、高密度蓄熱モード時に、蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量をゼロにすることを特徴とする。
【００１９】
これによれば、高密度蓄熱モード時に、貯留部（５）から蒸発器（７）へアンモニアが流れないようにできるので、高温外部熱を確実に蓄熱しておくことができる。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明では、請求項５ないし７のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置において、さらに、第１熱交換器（１１０）に高温外部熱および低温外部熱のいずれか一方を供給する第１供給切替手段（３３、３４）と、第２熱交換器（１２０）に高温外部熱および低温外部熱のいずれか一方を供給する第２供給切替手段（３５、３６）と、第３熱交換器（１３０）に高温外部熱および低温外部熱のいずれか一方を供給する第３供給切替手段（３７、３８）と、第１供給切替手段（３３、３４）、第２供給切替手段（３５、３６）、第３供給切替手段（３７、３８）および流路切替手段（３１、３２、３９）の作動を制御する制御手段（２０）とを備え、冷却蓄熱モードでは、制御手段（２０）が、第１供給切替手段（３３、３４）および第２供給切替手段（３５、３６）を、第１熱交換器（１１０）および第２熱交換器（１２０）の一方の熱交換器（１１０）に高温外部熱が供給されるとともに、他方の熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給されるように切り替え、第３供給切替手段（３７、３８）を、第３熱交換器（１３０）に高温外部熱が供給されるように切り替え、流路切替手段（３１、３２、３９）を、第１反応器（１１）および第２反応器（１２）のうち一方の熱交換器（１１０）が収容された反応器（１１）、および第３反応器（１３）から流出したアンモニアが凝縮器（４）、貯留部（５）、流量調整手段（６）および蒸発器（７）を介して、第１反応器（１１）および第２反応器（１２）のうち他方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）へ流入するアンモニア流路に切り替え、放熱モードでは、制御手段（２０）が、第３供給切替手段（３７、３８）を、第３熱交換器（１３０）に低温外部熱が供給されるように切り替え、流路切替手段（３１、３２、３９）を、貯留部（５）から流出したアンモニアが流量調整手段（６）および蒸発器（７）を介して少なくとも第３反応器（１３）に流入するアンモニア流路に切り替え、高密度蓄熱モードでは、制御手段（２０）が、第１供給切替手段（３３、３４）および第２供給切替手段（３５、３６）を、第１熱交換器（１１０）および第２熱交換器（１２０）の一方の熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給されるように切り替え、第３供給切替手段（３７、３８）を、第３熱交換器（１３０）に高温外部熱が供給されるように切り替え、流路切替手段（３１、３２、３９）を、第３反応器（１３）から流出したアンモニアが、第１反応器（１１）および第２反応器（１２）のうち一方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）に流入するアンモニア流路に切り替えることを特徴としている。
【００２１】
これによれば、冷却蓄熱モードにおいて、例えば第１熱交換器（１１０）に高温外部熱が供給されるとともに、第２熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給される場合、第１反応器（１１）において高温外部熱で第１反応物が加熱されることによりアンモニアが放出される。さらに、第３反応器（１３）においても高温外部熱で第３反応物が加熱されることによりアンモニアが放出される。第１反応器（１１）および第３反応器（１３）から放出されたアンモニアは凝縮器（４）で凝縮し、液化されたアンモニアは貯留部（５）に貯留される。これにより、高温外部熱を蓄熱することができる。さらに、貯留部（５）から流出した液化アンモニアは、流量調整手段（６）で流量が調整された後、蒸発器（７）で冷却対象物と熱交換して蒸発する。これにより、冷却対象物を冷却することができる。なお、蒸発器（７）で蒸発したアンモニアは、第２反応器（１２）で吸収される。
【００２２】
また、放熱モードにおいて、貯留部（５）に貯留されている液化アンモニアは、流量調整手段（６）で流量が調整された後、蒸発器（７）で冷却対象物と熱交換して蒸発する。これにより、高温外部熱の熱量が不足していても、貯留部（５）に貯留されている液化アンモニアを利用して冷却対象物を冷却することができる。なお、蒸発器（７）で蒸発したアンモニアは、第３反応器（１３）で吸収される。
【００２３】
また、高密度蓄熱モードにおいて、例えば第２熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給される場合、第３反応器（１３）において高温外部熱で第３反応物が加熱されることによりアンモニアが放出される。第３反応器（１３）から放出された気体状態のアンモニアは、第２反応器（１２）に流入し、低温外部熱により冷却されて第２反応物に吸収される。
【００２４】
このように、高密度蓄熱モードにおいては、第３反応器（１３）から放出された気体状態のアンモニアを第２反応器（１２）内で吸収することにより、高温外部熱を蓄熱することができる。この高密度蓄熱モードでは、後述の図１６に示すように、アンモニアと溶媒和しアンミン錯体を形成する物質が、一般的に、アンモニアの溶媒和数によって平衡線を複数有していることを利用している。このため、高密度蓄熱モードにおける蓄熱密度は、第３反応器（１３）から放出された気体状態のアンモニアを凝縮器（４）で凝縮させて貯留部（５）に貯留する場合と比較して高くなる。すなわち、冷却蓄熱モードよりも高密度で高温外部熱を蓄熱することができる。
【００２５】
また、請求項９に記載の発明では、請求項５ないし８のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置において、第１反応物、第２反応物および第３反応物は、同一の物質であることを特徴としている。これによれば、ケミカルヒートポンプ装置の構成を簡素化できる。
【００２６】
また、請求項１０に記載の発明では、請求項１ないし９のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置において、凝縮器（４）と貯留部（５）とが一体に構成されており、流量調整手段（６）と蒸発器（７）とが一体に構成されていることを特徴としている。
【００２７】
これによれば、ケミカルヒートポンプ装置の構成を簡素化できる。さらに、流量調整手段（６）と蒸発器（７）とを一体に構成することで、流量調整手段（６）と蒸発器（７）との間を流れるアンモニアの圧力損失を低減できる。
【００２８】
ところで、高温外部熱を蓄熱するためには、液化したアンモニアを反応器（１１〜１３）と空間的に分離しておくことが望ましい。
【００２９】
そこで、請求項１１に記載の発明では、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置において、凝縮器（４）および貯留部（５）の内容積の合計が、ケミカルヒートポンプサイクル（１０２）内に存在するアンモニアの全てが液化した際の当該液化アンモニアの体積以上となるように設定されていることを特徴としている。
【００３０】
これにより、高温外部熱を蓄熱する際、液化したアンモニアの全てを貯留部（５）および凝縮器（４）内に貯留することができるので、蓄熱時に液化したアンモニアを反応器（１１〜１３）と空間的に分離することができる。
【００３１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態における冷却蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。
【図２】第１実施形態の電気制御部のブロック図である。
【図３】第１実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱制御を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態における制御装置２０が実行する放熱制御を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態における放熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。
【図６】第１実施形態に係るケミカルヒートポンプ装置の冷却蓄熱モードの作動を説明するためのタイムチャートである。
【図７】第１実施形態における第１、第２反応物の脱アンモニア反応の平衡線、およびアンモニアの気液平衡線を示すグラフである。
【図８】第２実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱制御を示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態における制御装置２０が実行する放熱制御を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態における冷却蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。
【図１１】第３実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱制御を示すフローチャートである。
【図１２】第３実施形態における制御装置２０が実行する放熱制御を示すフローチャートである。
【図１３】第３実施形態における制御装置２０が実行する高密度蓄熱制御を示すフローチャートである。
【図１４】第３実施形態における放熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。
【図１５】第３実施形態における高密度蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。
【図１６】第３実施形態における第１〜第３反応物の脱アンモニア反応の平衡線、およびアンモニアの気液平衡線を示すグラフである。
【図１７】第４実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱制御を示すフローチャートである。
【図１８】第４実施形態における制御装置２０が実行する高密度蓄熱制御を示すフローチャートである。
【図１９】第５実施形態に係る冷却蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。
【図２０】他の実施形態に係る冷却蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００３４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図７に基づいて説明する。本実施形態のケミカルヒートポンプ装置は、車両のエンジン（内燃機関）の排熱を蓄熱して、この熱を所望時に取り出して車室内へ送風する送風空気の冷却に有効利用するものである。
【００３５】
図１は本第１実施形態に係るケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。なお、図１は後述する冷却蓄熱モードを示している。
【００３６】
本実施形態のケミカルヒートポンプ装置は、冷却対象物を冷却するとともに高温外部熱を蓄熱する冷却蓄熱モードと、冷却蓄熱モードで蓄熱された高温外部熱を放熱する放熱モードとを切り替え可能に構成されている。
【００３７】
ケミカルヒートポンプ装置は、ケミカルヒートポンプサイクル１０２を備えている。このケミカルヒートポンプサイクル１０２は、加熱されることによりアンモニアを放出するとともに、冷却されることによりアンモニアを吸収する第１反応物が収容された第１反応器１１と、加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する第２反応物が収容された第２反応器１２とを備えている。
【００３８】
第１反応器１１には、第１反応器１１内を高温外部熱により加熱、または高温外部熱より温度の低い低温外部熱により冷却する第１熱交換器１１０が収容されている。同様に、第２反応器１２には、第２反応物を高温外部熱により加熱、または低温外部熱により冷却する第２熱交換器１２０が収容されている。
【００３９】
ここで、本実施形態において、冷却対象物は送風空気であり、高温外部熱はエンジン１０１の排熱であり、低温外部熱は外気が有する熱（冷熱）である。また、第１反応物および第２反応物としては、例えば臭化ストロンチウムのアンミン錯体等の金属ハロゲン化物のアンミン錯体を用いることができる。
【００４０】
本実施形態のヒートポンプ装置には、エンジン１０１を冷却するエンジン冷却水が流れる冷却水回路１０３が設けられている。そして、冷却水回路１０３を流れるエンジン冷却水が第１、第２熱交換器１１０、１２０に供給されることにより、エンジン１０１の排熱が第１、第２熱交換器１１０、１２０に供給されるようになっている。
【００４１】
また、本実施形態のヒートポンプ装置には、外気と冷媒との間で熱交換を行うことにより冷媒を冷却する外気熱交換器１０４と、この冷媒が流れる冷媒回路１０５が設けられている。そして、冷媒回路１０５を流れる冷媒が第１、第２熱交換器１１０、１２０に供給されることにより、外気の有する熱が第１、第２熱交換器１１０、１２０に供給されるようになっている。なお、冷媒回路１０５には、後述する凝縮器４も接続されている。
【００４２】
第１反応器１１および第２反応器１２には、第１電気式三方弁３１のアンモニア入口側が接続されている。この第１電気式三方弁３１は、後述する制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される流路切替手段である。
【００４３】
具体的には、第１電気式三方弁３１は、第１反応器１１出口側と後述する凝縮器４との間を接続するアンモニア流路（図１の実線矢印で示す回路）と、第２反応器１２出口側と凝縮器４との間を接続するアンモニア流路（図１の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【００４４】
第１電気式三方弁３１のアンモニア出口側には、凝縮器４のアンモニア入口側が接続されている。凝縮器４は、第１電気式三方弁３１から流出したアンモニアと冷媒との熱交換によって、アンモニアを放熱させて凝縮させる熱交換器である。
【００４５】
凝縮器４のアンモニア出口側には、貯留部５のアンモニア入口側が接続されている。貯留部５は、凝縮器４で凝縮したアンモニアを貯留するための容器である。
【００４６】
貯留部５のアンモニア出口側には、電気式膨張弁６のアンモニア入口側が接続されている。電気式膨張弁６は、貯留部５から流出したアンモニアを減圧膨張させる減圧手段であるとともに、電気式膨張弁の６の下流側、すなわち後述する蒸発器７へ流出させるアンモニアの流量を調整する流量調整手段である。
【００４７】
この電気式膨張弁６は、後述する制御装置２０から出力される制御信号によって絞り通路面積が調整される電気式の可変絞り機構である。具体的には、後述する蒸発器７の冷却負荷の増大に応じて、絞り通路面積を増大させる、すなわち電気式膨張弁６の下流側に流出させるアンモニアの流量を増加させるように構成されている。
【００４８】
電気式膨張弁６のアンモニア出口側には、蒸発器７のアンモニア入口側が接続されている。蒸発器７は、電気式膨張弁６で減圧膨張されたアンモニアと送風空気との熱交換によって、アンモニアを蒸発させるとともに、送風空気を冷却する熱交換器である。
【００４９】
蒸発器７のアンモニア出口側には、第２電気式三方弁３２のアンモニア入口側が接続されている。この第２電気式三方弁３２は、後述する制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される流路切替手段である。具体的には、第２電気式三方弁３２は、蒸発器７出口側と第２反応器１２との間を接続するアンモニア流路（図１の実線矢印で示す回路）と、蒸発器７出口側と第１反応器１１との間を接続するアンモニア流路（図１の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【００５０】
ところで、第１熱交換器１１０の入口側には、第３電気式三方弁３３の出口側が接続されている。この第３電気式三方弁３３は、後述する制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。具体的には、第３電気式三方弁３３は、冷却水回路１０３におけるエンジン１０１出口側と第１熱交換器１１０との間を接続する流路（図１の実線矢印で示す回路）と、冷媒回路１０５における外気熱交換器１０４出口側と第１熱交換器１１０との間を接続する流路（図１の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【００５１】
第１熱交換器１１０の出口側には、第４電気式三方弁３４の入口側が接続されている。この第４電気式三方弁３３は、後述する制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。具体的には、第４電気式三方弁３４は、第１熱交換器１１０と冷却水回路１０３におけるエンジン１０１入口側との間を接続する流路（図１の実線矢印で示す回路）と、第１熱交換器１１０と冷媒回路１０５における外気熱交換器１０４入口側の間を接続する流路（図１の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【００５２】
第３、第４電気式三方弁３３、３４を共に冷却水回路１０３側に切り替えることで、第１熱交換器１１０にエンジン冷却水、すなわちエンジンの排熱が供給される。一方、第３、第４電気式三方弁３３、３４を共に冷媒回路１０５側に切り替えることで、第１熱交換器１１０に冷媒、すなわち外気が有する熱が供給される。したがって、第３、第４電気式三方弁３３、３４が、本発明の第１供給切替手段に相当している。
【００５３】
また、第２熱交換器１２０の入口側には、第５電気式三方弁３５の出口側が接続されている。この第５電気式三方弁３５は、後述する制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。具体的には、第５電気式三方弁３５は、冷媒回路１０５における外気熱交換器１０４出口側と第２熱交換器１２０との間を接続する流路（図１の実線矢印で示す回路）と、冷却水回路１０３におけるエンジン１０１出口側と第２熱交換器１２０との間を接続する流路（図１の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【００５４】
第２熱交換器１２０の出口側には、第６電気式三方弁３６の入口側が接続されている。この第６電気式三方弁３６は、後述する制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。具体的には、第６電気式三方弁３６は、第２熱交換器１２０と冷媒回路１０５における外気熱交換器１０４入口側との間を接続する流路（図１の実線矢印で示す回路）と、第２熱交換器１２０と冷却水回路１０３におけるエンジン１０１入口側の間を接続する流路（図１の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【００５５】
第５、第６電気式三方弁３５、３６を共に冷却水回路１０３側に切り替えることで、第２熱交換器１２０にエンジン冷却水、すなわちエンジンの排熱が供給される。一方、第５、第５電気式三方弁３５、３６を共に冷媒回路１０５側に切り替えることで、第２熱交換器１２０に冷媒、すなわち外気の熱が供給される。したがって、第５、第６電気式三方弁３５、３６が、本発明の第２供給切替手段に相当している。
【００５６】
また、本実施形態では、凝縮器４および貯留部５の内容積の合計は、ケミカルヒートポンプサイクル１０２内に存在するアンモニアの全てが凝縮器４において冷媒により冷却されて凝縮した際の当該液化アンモニアの体積以上となるように設定されている。
【００５７】
次に、図２により、本実施形態の電気制御部について説明する。図２は、本第１実施形態の電気制御部のブロック図である。
【００５８】
図２に示すように、制御手段としての制御装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された空気清浄制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された機器の作動を制御する。
【００５９】
出力側に接続された機器としては、電気式膨張弁６、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６等が挙げられる。
【００６０】
また、制御装置２０の入力側には、各センサ群からの検出信号が入力される。このセンサ群としては、エンジン１０１出口側のエンジン冷却水温度ＴＨを検出する冷却水温度センサ２１、外気熱交換器１０４出口側の冷媒温度ＴＭを検出する冷媒温度センサ２２、蒸発器７から吹き出される送風空気の温度である蒸発器吹出空気温度（蒸発器温度）ＴＬを検出する蒸発器温度センサ２３、第１熱交換器１１０の入口側流体（冷却水または冷媒）温度（第１入口温度）Ｔ１ｉｎを検出する第１入口温度センサ２４、第１熱交換器１１０の出口側流体温度（第１出口温度）Ｔ１ｏｕｔを検出する第１出口温度センサ２５、第２熱交換器１２０の入口側流体温度（第２入口温度）Ｔ２ｉｎを検出する第２入口温度センサ２６、第２熱交換器１２０の出口側流体温度（第２出口温度）Ｔ２ｏｕｔを検出する第２出口温度センサ２７等が挙げられる。
【００６１】
ちなみに、本実施形態では、図１に示すように、第１入口温度センサ２４は、第３電気式三方弁３３の下流側かつ第１熱交換器１１０の上流側に配置されている。第１出口温度センサ２５は、第１熱交換器１１０の下流側かつ第４電気式三方弁３４の上流側に配置されている。第２入口温度センサ２６は、第５電気式三方弁３５の下流側かつ第２熱交換器１２０の上流側に配置されている。第２出口温度センサ２７は、第２熱交換器１２０の下流側かつ第６電気式三方弁３６の上流側に配置されている。
【００６２】
さらに、制御装置２０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル２８が接続され、この操作パネル２８に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル２８に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、車室内送風空気の冷却（冷房）の開始を指令する冷房スイッチ２８１、車室内目標温度Ｔａを設定する車室内温度設定スイッチ２８２等が設けられている。
【００６３】
図３に本第１実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱モードの制御（以下、冷却蓄熱制御という）のフローチャートを示し、図４に本第１実施形態における制御装置２０が実行する放熱モードの制御（以下、放熱制御という）のフローチャートを示す。車両のイグニッションスイッチ（図示せず）がオン状態になると、制御装置２０は図３に示す処理を開始する。
【００６４】
まず、ステップ１０１で、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態とするための制御信号を出力する。具体的には、第１電気式三方弁３１に対して、第２反応器１２側を閉じて第１反応器１１側を開くように制御信号を出力する。また、第２電気式三方弁３２に対して、第１反応器１１側を閉じて第２反応器１２側を開くように制御信号を出力する。また、第３、第４電気式三方弁３３、３４に対して、冷媒回路１０５側を閉じて冷却水回路１０３側を開くように制御信号を出力する。また、第５、第６電気式三方弁３５、３６に対して、冷却水回路１０３側を閉じて冷媒回路１０５側を開くように制御信号を出力する。
【００６５】
次に、ステップ１０２で、冷却水温度センサ２１により検出された冷却水温度ＴＨが、予め定めた基準冷却水温度ＴＨ０以上か否かを判定する。ステップ１０２にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が不足しており、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができないと判断し、放熱制御に移行する。この放熱制御の詳細については後述する。
【００６６】
一方、ステップ１０２にて冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上になっていると判定された場合は、ステップ１０３に進み、冷却負荷要求があるか否かを判定する。冷却負荷要求があるか否かは、冷房スイッチ２８１がオン状態かオフ状態かに基づいて判定することができる。すなわち、冷房スイッチ２８１がオン状態であれば冷却負荷要求があると判定し、冷房スイッチ２８１がオフ状態であれば冷却負荷要求がないと判定することができる。
【００６７】
ステップ１０３にて冷却負荷要求がないと判定された場合は、蒸発器７にアンモニアを供給する必要がないと判断し、ステップ１０４へ進む。ステップ１０４では、電気式膨張弁６を閉じ、電気式膨張弁６の下流側にアンモニアが流れないようにして、ステップ１０６へ進む。
【００６８】
一方、ステップ１０３にて冷却負荷要求があると判定された場合は、ステップ１０５にて、蒸発器７の冷却負荷に基づいて電気式膨張弁６の絞り通路面積（開度）を調整する。具体的には、蒸発器７の冷却負荷の増大に応じて、絞り通路面積を増大させる、すなわち蒸発器７に流入させるアンモニアの流量を増加させる。本実施形態では、車室内目標温度Ｔａから蒸発器温度ＴＬを引いた値が増大する程、電気式膨張弁６の絞り通路面積を増大させる。
【００６９】
次のステップ１０６では、第１熱交換器１１０および第２熱交換器１２０のうち冷却水回路１０３と接続されている、すなわち冷却水が流通している熱交換器において、その入口側温度と出口側温度との差が、予め定めた基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。具体的には、第１熱交換器１１０に冷却水が流通している場合は、第１入口温度Ｔ１ｉｎから第１出口温度Ｔ１ｏｕｔを引いた値である第１熱交換器温度差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。一方、第２熱交換器１２０に冷却水が流通している場合は、第２入口温度Ｔ２ｉｎから第２出口温度Ｔ２ｏｕｔを引いた値である第２熱交換器温度差ΔＴ２が、予め定めた基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。
【００７０】
ステップ１０６にて第１熱交換器温度差ΔＴ１もしくは第２熱交換器温度差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃ以上になっていると判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、脱アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、ステップ１０２に戻る。
【００７１】
一方、ステップ１０６にて第１熱交換器温度差ΔＴ１もしくは第２熱交換器温度差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃを下回っていると判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が低くなっており、脱アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち脱アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ１０７へ進む。
【００７２】
ステップ１０７では、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態および後述する第２状態のうち、現在の状態と異なる状態（もう一方の状態）とするための制御信号を出力し、ステップ１０２に戻る。すなわち、現在、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態とされている場合は、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第２状態とするための制御信号を出力する。
【００７３】
具体的には、第１電気式三方弁３１に対して、第１反応器１１側を閉じて第２反応器１２側を開くように制御信号を出力する。また、第２電気式三方弁３２に対して、第２反応器１２側を閉じて第１反応器１１側を開くように制御信号を出力する。また、第３、第４電気式三方弁３３、３４に対して、冷却水回路１０３側を閉じて冷媒回路１０５側を開くように制御信号を出力する。また、第５、第６電気式三方弁３５、３６に対して、冷媒回路１０５側を閉じて冷却水回路１０３側を開くように制御信号を出力する。
【００７４】
一方、現在、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態とされている場合は、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態とするための制御信号を出力する。
【００７５】
次に、第１実施形態における制御装置２０が実行する放熱制御について、図４および図５を参照して説明する。図５は第１実施形態における放熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。図３のステップ１０２にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合に、放熱制御が開始される。
【００７６】
まず、ステップ２０１で、冷却負荷要求があるか否かを判定する。冷却負荷要求があるか否かは、ステップ１０３と同様、冷房スイッチ２８１がオン状態かオフ状態かに基づいて判定することができる。ステップ２０１にて冷却負荷要求がないと判定された場合は、後述するステップ２０５へ進む。
【００７７】
一方、ステップ２０１にて冷却負荷要求があると判定された場合は、ステップ２０２で、蒸発器７の冷却負荷に基づいて電気式膨張弁６の絞り通路面積（開度）を調整する。具体的には、ステップ１０５と同様、蒸発器７の冷却負荷の増大に応じて、絞り通路面積を増大させる、すなわち蒸発器７に流入させるアンモニアの流量を増加させる。
【００７８】
続いて、ステップ２０３で、第１熱交換器１１０および第２熱交換器１２０のうち冷媒が流通している熱交換器における冷媒１０５と接続されている、すなわち冷媒が流通している熱交換器において、その入口側温度と出口側温度との差である冷媒流通熱交換器温度差ΔＴＭが、基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。
【００７９】
ステップ２０３にて冷媒流通熱交換器温度差ΔＴＭが基準温度差ΔＴｃ以上になっていると判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、吸アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、吸アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、そのまま後述するステップ２０５へ進む。
【００８０】
一方、ステップ２０３にて冷媒流通熱交換器温度差ΔＴＭが基準温度差ΔＴｃを下回っていると判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、吸アンモニア反応の反応率が低くなっており、吸アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち吸アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ２０４へ進む。
【００８１】
ステップ２０４では、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態および第２状態のうち、現在の状態と異なる状態（もう一方の状態）とするための制御信号を出力し、ステップ２０５へ進む。具体的には、現在、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態とされている場合は、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第２状態とするための制御信号を出力する。一方、現在、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態とされている場合は、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態とするための制御信号を出力する。
【００８２】
続いてステップ２０５では、冷却水温度センサ２１により検出された冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上か否かを判定する。ステップ２０５にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が未だ不足しており、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができないと判断し、ステップ２０１に戻る。
【００８３】
一方、ステップ２０５にて冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上になっていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が増大し、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができると判断し、上述した冷却蓄熱制御へ移行する。
【００８４】
次に、上述の構成において本実施形態の作動について説明する。まず、冷却蓄熱モードの作動について図１および図６を参照して説明する。図６は第１実施形態に係るケミカルヒートポンプ装置の冷却蓄熱モードの作動を説明するためのタイムチャートである。
【００８５】
冷却蓄熱モードでは、まず、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態となる。すなわち、第１電気式三方弁３１が第１反応器１１側を開いた状態となり、第２電気式三方弁３２が第２反応器１２側を開いた状態となり、第３、第４電気式三方弁３３、３４が冷却水回路１０３側を開いた状態となり、第５、第６電気式三方弁３５、３６が冷媒回路１０５側を開いた状態となる。
【００８６】
このため、第１反応器１１において、第１反応物がエンジン冷却水を介してエンジン１０１の排熱により加熱され、第１反応器１１から気体状態のアンモニアが放出される。この気体状態のアンモニアが凝縮器４に流入し、冷媒と熱交換して凝縮される。凝縮器４で凝縮したアンモニアは、貯留部５に流入し、貯留される。
【００８７】
このとき、冷却負荷要求がなければ、電気式膨張弁６が全閉状態となっているので、貯留部５内のアンモニア量が増加する。これにより、エンジン１０１の排熱が蓄熱される。
【００８８】
一方、冷却負荷要求があれば、蒸発器７の冷却負荷に応じて電気式膨張弁６の絞り通路面積が調整されるので、冷却負荷に応じた量のアンモニアが蒸発器７へ流出される。具体的には、蒸発器７の冷却負荷が大きい程、蒸発器７へ流出されるアンモニア量が多くなる。
【００８９】
蒸発器７に流入したアンモニアは、送風空気と熱交換して蒸発し、その際に送風空気は冷却される。蒸発器７で蒸発したアンモニアは、第２反応器１２に流入し、第２反応器１２において冷媒により冷却され、第２反応物に吸収される。
【００９０】
このように、冷却蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態とすることで、第１反応器１１から放出されたアンモニアは、凝縮器４、貯留部５、電気式膨張弁６および蒸発器７を介して第２反応器１２で吸収される。すなわち、冷却蓄熱モードでは、貯留部５に液化アンモニアを貯留することによりエンジン１０１の排熱の蓄熱を行うとともに、アンモニアを蒸発器７で送風空気と熱交換させることにより送風空気の冷却を行うことができる。
【００９１】
そして、第１熱交換器温度差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回ると、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態となる。すなわち、第１電気式三方弁３１が第２反応器１２側を開いた状態となり、第２電気式三方弁３２が第１反応器１１側を開いた状態となり、第３、第４電気式三方弁３３、３４が冷媒回路１０５側を開いた状態となり、第５、第６電気式三方弁３５、３６が冷却水回路１０３側を開いた状態となる。
【００９２】
このため、第２反応器１２において、第２反応物がエンジン１０１の排熱により加熱されるので、第２反応器１２から、第１状態の際に吸収したアンモニアが放出される。このアンモニアは、第１状態と同様、凝縮器４で冷媒と熱交換して凝縮された後、貯留部５で貯留される。そして、貯留部５から電気式膨張弁６を介して蒸発器７に流入したアンモニアは、蒸発器７で蒸発した後、第１反応器１１に流入し、第１反応器１１において冷媒により冷却され、第１反応物に吸収される。
【００９３】
このように、冷却蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第２状態とすることで、第２反応器１２から放出されたアンモニアは、凝縮器４、貯留部５、電気式膨張弁６および蒸発器７を介して第１反応器１１で吸収される。
【００９４】
なお、本実施形態の冷却蓄熱モードでは、蒸発器７の冷却負荷およびケミカルヒートポンプサイクル１０２の性能から自動的に蓄熱が行われる。このため、蓄熱のための特別な制御が不要となる。
【００９５】
ところで、図７は、本第１実施形態における第１、第２反応物の脱アンモニア反応の平衡線、およびアンモニアの気液平衡線を示すグラフである。図７の横軸は温度の逆数を示し、縦軸は気体の圧力を示している。なお、第１、第２反応物の脱アンモニアの反応の化学式は、次の化学式１に示される。
【００９６】
（化１）
Ａ・ｍＮＨ３（固体）＋ｎＮＨ３（気体）⇔Ａ・（ｍ＋ｎ）ＮＨ３（固体）
ここで、上記化学式１において、Ａはアンモニアとアンミン錯体を形成する化合物を表し、ｍおよびｎは自然数を表している。
【００９７】
図７において、実線は脱アンモニア反応における平衡線を表しており、破線はアンモニアの気液平衡線を表している。
【００９８】
以下、図７を参照しつつ、本第１実施形態における冷却蓄熱モードについてより詳細に説明する。
【００９９】
本実施形態のケミカルヒートポンプ装置では、まず、第１反応器１１内の第１反応物質は温度ＴＨのエンジン冷却水で加熱されるため、温度ＴＨにおける第１反応物質の平衡圧力Ｐｄよりも低い圧力においてアンモニアを放出する。そして、第１反応器１１から放出されたアンモニアの圧力を、温度ＴＭの冷媒で冷却された凝縮器４における飽和蒸気圧Ｐｃよりも高くすることで、凝縮器４にてアンモニアを気体から液体へと相変化させることができる。そして、液化アンモニアが貯留部５に貯留される。
【０１００】
次に、液化アンモニアは貯留部５から電気式膨張弁６へ導かれ、電気式膨張弁６にて減圧膨張した後、蒸発器７へ導かれる。蒸発器７に流入したアンモニアは、圧力Ｐｅにて蒸発し、蒸発器７の温度はＴＬまで低下する。
【０１０１】
ここで、第２反応器１２内は温度ＴＭの冷媒によって冷却されているため、第２反応器１２内の第２反応物質（第１反応物と同一物質）は、温度ＴＭにて冷却される。このため、第２反応器１２においては、圧力Ｐｓよりも高い圧力Ｐｅの気体状態のアンモニアを吸収する。
【０１０２】
次に、放熱モードの作動について図５を参照して説明する。エンジン１０１の排熱の熱量が不足している放熱モードでは、第１反応器１１および第２反応器１２から気体状態のアンモニアが放出されないが、蒸発器７の冷却負荷要求がある場合には、冷却蓄熱モード時に貯留部５に貯留された液化アンモニアを蒸発器７へ導くことで、送風空気の冷却を行う。
【０１０３】
以下、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態となっている状態で放熱モードに移行した場合について説明する。
【０１０４】
放熱モードにおいて冷却負荷要求があれば、冷却負荷に応じて電気式膨張弁６の絞り通路面積が調整されるので、蒸発器７の冷却負荷に応じた量のアンモニアが蒸発器７へ流出される。具体的には、蒸発器７の冷却負荷が大きい程、蒸発器７へ流出されるアンモニア量が多くなる。
【０１０５】
蒸発器７に流入したアンモニアは、冷却対象物と熱交換して蒸発し、その際に冷却対象物は冷却される。蒸発器７で蒸発したアンモニアは、第２反応器１２に流入し、第２反応器１２において冷媒により冷却されて吸収される。
【０１０６】
このように、放熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態とすることで、貯留部５から導入されたアンモニアは、凝縮器４、貯留部５、電気式膨張弁６および蒸発器７を介して第２反応器１２で吸収される。
【０１０７】
そして、冷媒が流れている第２熱交換器の入口側と出口側の温度差（冷媒流通熱交換器温度差ΔＴＭ）が基準温度差ΔＴｃを下回ると、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態となる。このため、第１反応器１１内が冷媒により冷却されるので、貯留部５から電気式膨張弁６を介して蒸発器７に流入したアンモニアは、蒸発器７で蒸発した後、第１反応器１１に流入し、第１反応器１１において冷媒により冷却されて吸収される。
【０１０８】
このように、放熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第２状態とすることで、貯留部５から導入されたアンモニアは、凝縮器４、貯留部５、電気式膨張弁６および蒸発器７を介して第１反応器１１で吸収される。
【０１０９】
以上説明したように、本実施形態の冷却蓄熱モードでは、貯留部５に液化アンモニアを貯留することによりエンジン１０１の排熱が蓄熱される。このため、水顕熱よりも蓄熱密度の高い液化アンモニアを蓄熱材として用いることができる。したがって、ケミカルヒートポンプ装置全体の小型化を図りつつ、時間の経過とともに蓄熱量が低下することを抑制できる。
【０１１０】
また、電気式膨張弁６を、蒸発器７の冷却負荷の増大に応じて、絞り通路面積を増大させる、すなわち蒸発器７へ流出させるアンモニアの流量を増加させるように構成することで、蒸発器７の冷却負荷に応じて蒸発器７に流入するアンモニアの量を調整することができる。このため、送風空気の目標冷却温度である車室内目標温度Ｔａが変化しても、常に必要な量だけ送風空気を適切に冷却することができる。
【０１１１】
ところで、冷却蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態とされている、すなわち第１熱交換器１１０にエンジン冷却水（エンジン１０１の排熱）が供給されている場合、第１反応器１１では、時間経過とともに、脱アンモニア反応の反応率が低くなり、脱アンモニア反応が効率的に行われなくなる。
【０１１２】
これに対し、本実施形態では、冷却蓄熱モードにおいて、第１熱交換器１１０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第２状態に切り替えている。これによれば、第１反応器１１において、脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第２熱交換器１２０にエンジン冷却水が供給されるようにし、第２反応器１２において脱アンモニア反応を生じさせることができる。
【０１１３】
同様に、冷却蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態とされている、すなわち第２熱交換器１２０にエンジン冷却水が供給されている場合においても、第２熱交換器１２０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃ下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第１状態に切り替えている。これによれば、第２反応器１２において、脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第１熱交換器１１０にエンジン冷却水が供給されるようにし、第１反応器１１において脱アンモニア反応を生じさせることができる。このように、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態と第２状態とに交互に繰り返し切り替えることにより、冷却蓄熱モードを連続的に作動させることができる。
【０１１４】
ところで、放熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態とされている、すなわち第２熱交換器１２０に冷媒（外気の有する熱）が供給されている場合、第２反応器１２では、時間経過とともに、吸アンモニア反応の反応率が低くなり、吸アンモニア反応が効率的に行われなくなる。
【０１１５】
これに対し、本実施形態では、放熱モードにおいて、第２熱交換器１１０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴＭが基準温度差ΔＴｃを下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第２状態に切り替えている。これによれば、第２反応器１２において、吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第１熱交換器１１０に冷媒が供給されるようにし、第１反応器１１において吸アンモニア反応を生じさせることができる。
【０１１６】
同様に、放熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態とされている、すなわち第１熱交換器１１０に冷媒が供給されている場合においても、第１熱交換器１１０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴＭが基準温度差ΔＴｃを下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第１状態に切り替えている。これによれば、第１反応器１１において、吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第２熱交換器１２０に冷媒が供給されるようにし、第２反応器１２において吸アンモニア反応を生じさせることができる。このように、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態と第２状態とに交互に繰り返し切り替えることにより、放熱モードを連続的に作動させることができる。
【０１１７】
ところで、エンジン１０１の排熱を蓄熱するためには、液化したアンモニアを第１反応器１１および第２反応器１２と空間的に分離しておくことが望ましい。
【０１１８】
そこで、本実施形態では、凝縮器４および貯留部５の内容積の合計を、ケミカルヒートポンプサイクル１０２内に存在するアンモニアの全てが凝縮器４において冷媒により冷却されて凝縮した際の当該液化アンモニアの体積以上となるように設定している。これによれば、エンジン１０１の排熱を蓄熱する際、液化したアンモニアの全てを貯留部５および凝縮器４内に貯留することができるので、蓄熱時に液化したアンモニアを第１反応器１１および第２反応器１２と空間的に分離することができる。
【０１１９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８および図９に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態と比較して、冷却蓄熱モードおよび放熱モードにおける第１〜第６電気式三方弁３１〜３６の第１状態と第２状態の切り替えを、経過時間τに基づいて行う点が異なるものである。
【０１２０】
図８は本第２実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱制御を示すフローチャートであり、第１実施形態におけるステップ１０６が変更されているとともに、ステップ１０１Ａおよびステップ１０７Ａが追加されている。
【０１２１】
車両のイグニッションスイッチ（図示せず）がオン状態になると、制御装置２０は図８に示す処理を開始する。まず、ステップ１０１Ａで、時間経過を計測するタイマをゼロに初期化し、ステップ１０１以下の処理を行う。
【０１２２】
また、ステップ１０４またはステップ１０５の後、ステップ１０６Ａでは、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが予め定めた基準時間Δτｃ以上になっているか否かを判定する。
ステップ１０６Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃを下回っていると判定された場合は、エンジン冷却水が流通する熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、脱アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、ステップ１０２に戻る。
【０１２３】
一方、ステップ１０６Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃ以上になったと判定された場合は、エンジン冷却水が流通する熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が低くなっており、脱アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち脱アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ１０７へ進む。
【０１２４】
また、ステップ１０７の後、ステップ１０７Ａでタイマをゼロにリセットし、ステップ１０２に戻る。
【０１２５】
図９は、本第２実施形態における制御装置２０が実行する放熱制御を示すフローチャートであり、第１実施形態におけるステップ２０３が変更されているとともに、ステップ２０４Ａが追加されている。図８のステップ１０２にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合に、図９に示す放熱制御が開始される。
【０１２６】
ステップ２０２の後、ステップ２０３Ａでは、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが予め定めた基準時間Δτｃ以上になっているか否かを判定する。
【０１２７】
ステップ２０３Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃを下回っていると判定された場合は、冷媒が流通する熱交換器が収容されている反応器において、吸アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、吸アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、そのまま後述するステップ２０５へ進む。
【０１２８】
一方、ステップ２０３Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃ以上になったと判定された場合は、冷媒が流通する熱交換器が収容されている反応器において、吸アンモニア反応の反応率が低くなっており、吸アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち吸アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ２０４へ進む。
【０１２９】
また、ステップ２０４の後、ステップ２０４Ａでタイマをゼロにリセットし、ステップ２０５へ進む。
【０１３０】
本実施形態では、冷却蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが基準時間Δτｃ以上になった場合に、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、現在の状態と異なる状態に切り替えている。これにより、第１反応器１１において脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第２反応器１２において脱アンモニア反応を生じさせることができる。逆に、第２反応器１２において脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合には、第１反応器１１において脱アンモニア反応を生じさせることができる。これにより、冷却蓄熱モードを連続的に作動させることができる。
【０１３１】
同様に、放熱モードにおいても、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが基準時間Δτｃ以上になった場合に、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、現在の状態と異なる状態に切り替えている。これにより、第２反応器１２において吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第１反応器１１において吸アンモニア反応を生じさせることができる。逆に、第１反応器１１において吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合には、第２反応器１２において吸アンモニア反応を生じさせることができる。これにより、放熱モードを連続的に作動させることができる。したがって、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１３２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１０〜図１６に基づいて説明する。本第３実施形態は、上記第１実施形態と比較して、反応器を３つ設けた点が異なるものである。
【０１３３】
図１０は、本第３実施形態における冷却蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。図１０に示すように、本実施形態のケミカルヒートポンプ装置は、冷却対象物を冷却するとともに高温外部熱を蓄熱する冷却蓄熱モードと、冷却蓄熱モードで蓄熱された高温外部熱を放熱する放熱モードと、蓄熱のみを行うことにより冷却蓄熱モードよりも高密度な蓄熱を行う高密度蓄熱モードとを切り替え可能に構成されている。
【０１３４】
本実施形態のケミカルヒートポンプサイクル１０２は、加熱されることによりアンモニアを放出するとともに、冷却されることによりアンモニアを吸収する第３反応物が収容された第３反応器１３を備えている。この第３反応器１３は、第１反応器１１および第２反応器１２より内容積が大きくなっている。また、第３反応器１３には、第３反応器１３内を高温外部熱により加熱、または高温外部熱より温度の低い低温外部熱により冷却する第３熱交換器１３０が収容されている。
【０１３５】
ここで、本実施形態において、高温外部熱はエンジン１０１の排熱であり、低温外部熱は外気が有する熱（冷熱）である。また、第３反応物としては、第１反応物および第２反応物と同じ物質を用いており、例えば金属ハロゲン化物のアンミン錯体である臭化ストロンチウムのアンミン錯体を用いることができる。
【０１３６】
冷却水回路１０３を流れる冷却水が第３熱交換器１３０に供給されることにより、エンジン１０１の排熱が第３熱交換器１３０に供給されるようになっている。また、冷媒回路１０５を流れる冷媒が第３熱交換器１３０に供給されることにより、外気の有する熱が第３熱交換器１３０に供給されるようになっている。
【０１３７】
第３熱交換器１３０の入口側には、第７電気式三方弁３７の出口側が接続されている。この第７電気式三方弁３７は、制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。具体的には、第７電気式三方弁３７は、冷却水回路１０３におけるエンジン１０１出口側と第３熱交換器１３０との間を接続する流路（図１０の実線矢印で示す回路）と、冷媒回路１０５における外気熱交換器１０４出口側と第３熱交換器１３０との間を接続する流路（図１０の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【０１３８】
第３熱交換器１３０の出口側には、第８電気式三方弁３８の入口側が接続されている。この第８電気式三方弁３８は、制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。具体的には、第８電気式三方弁３８は、第３熱交換器１３０と冷却水回路１０３におけるエンジン１０１入口側との間を接続する流路（図１０の実線矢印で示す回路）と、第３熱交換器１３０と冷媒回路１０５における外気熱交換器１０４入口側の間を接続する流路（図１０の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【０１３９】
第７、第８電気式三方弁３７、３８を共に冷却水回路１０３側に切り替えることで、第３熱交換器１３０にエンジン冷却水、すなわちエンジン１０１の排熱が供給される。一方、第７、第８電気式三方弁３７、３８を共に冷媒回路１０５側に切り替えることで、第３熱交換器１３０に冷媒、すなわち外気の熱が供給される。したがって、第７、第８電気式三方弁３７、３８が、本発明の第３供給切替手段に相当している。
【０１４０】
第３反応器１３には、第９電気式三方弁３９のアンモニア出入口側が接続されている。この第９電気式三方弁３９は、制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される流路切替手段である。具体的には、第９電気式三方弁３９は、第３反応器１３と凝縮器４との間を接続するアンモニア流路と、第３反応器１３と蒸発器７または第２電気式三方弁３２との間を接続するアンモニア流路とを切り替える。
【０１４１】
より詳細には、第３反応器１３には、第３反応器１３から放出されたアンモニア、または第３反応器１３に流入するアンモニアが通過する第１通路１３１の一端が接続されている。第１通路１３１の他端は、第９電気式三方弁３９に接続されている。
【０１４２】
第９電気式三方弁３９には、第３反応器１３から放出されたアンモニアを凝縮器４へ導く第２通路１３２の一端が接続されている。第２通路１３２の他端は、第１電気式三方弁３１のアンモニア出口側と凝縮器４のアンモニア入口側との間に接続されている。
【０１４３】
また、第９電気式三方弁３９には、蒸発器７で蒸発したアンモニア、または第３反応器１３から放出されたアンモニアが流通する第３通路１３３の一端が接続されている。第３通路１３３の他端は、蒸発器７のアンモニア出口側と第２電気式三方弁３２のアンモニア入口側との間に接続されている。
【０１４４】
図１１に本第３実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱制御のフローチャートを示し、図１２に本第３実施形態における制御装置２０が実行する放熱制御のフローチャートを示し、図１３に本第３実施形態における制御装置２０が実行する高密度蓄熱モードの制御（以下、高密度蓄熱制御という）のフローチャートを示す。車両のイグニッションスイッチ（図示せず）がオン状態になると、制御装置２０は図１１に示す処理を開始する。
【０１４５】
まず、ステップ３０１で、上記第１実施形態のステップ１０１と同様、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態とするための制御信号を出力する。
【０１４６】
次に、ステップ３０２で、第７、第８電気式三方弁３７、３８に対して、冷媒回路１０５側を閉じて冷却水回路１０３側を開くように制御信号を出力する。さらに、第９電気式三方弁３９に対して、第３通路１３３側を閉じて第２通路１３２側を開くように制御信号を出力する。
【０１４７】
次に、ステップ３０３で、冷却水温度センサ２１により検出された冷却水温度ＴＨが、予め定めた基準冷却水温度ＴＨ０以上か否かを判定する。ステップ３０３にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が不足しており、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができないと判断し、放熱制御に移行する。この放熱制御の詳細については後述する。
【０１４８】
一方、ステップ３０３にて冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上になっていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が十分にあり、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができると判断し、ステップ３０４へ進む。
ステップ３０４では、冷却負荷要求があるか否かを判定する。冷却負荷要求があるか否かは、冷房スイッチ２８１がオン状態かオフ状態かに基づいて判定することができる。すなわち、冷房スイッチ２８１がオン状態であれば冷却負荷要求があると判定し、冷房スイッチ２８１がオフ状態であれば冷却負荷要求がないと判定することができる。
【０１４９】
ステップ３０４にて冷却負荷要求がないと判定された場合は、蒸発器７にアンモニアを供給する必要がないと判断し、高密度蓄熱制御へ移行する。この高密度蓄熱制御の詳細については後述する。
【０１５０】
一方、ステップ３０４にて冷却負荷要求があると判定された場合は、ステップ３０５にて、蒸発器７の冷却負荷に基づいて電気式膨張弁６の絞り通路面積（開度）を調整する。具体的には、蒸発器７の冷却負荷の増大に応じて、絞り通路面積を増大させる、すなわち蒸発器７に流入させるアンモニアの流量を増加させる。本実施形態では、車室内目標温度Ｔａから蒸発器温度ＴＬを引いた値が増大する程、電気式膨張弁６の絞り通路面積を増大させる。
【０１５１】
次のステップ３０６では、上記第１実施形態のステップ１０６と同様、第１熱交換器１１０および第２熱交換器１２０のうち冷却水回路１０３と接続されている、すなわち冷却水が流通している熱交換器において、その入口側温度と出口側温度との差が、予め定めた基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。具体的には、第１熱交換器１１０に冷却水が流通している場合は、第１入口温度Ｔ１ｉｎから第１出口温度Ｔ１ｏｕｔを引いた値である第１熱交換器温度差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。一方、第２熱交換器１２０に冷却水が流通している場合は、第２入口温度Ｔ２ｉｎから第２出口温度Ｔ２ｏｕｔを引いた値である第２熱交換器温度差ΔＴ２が、予め定めた基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。
【０１５２】
ステップ３０６にて第１熱交換器温度差ΔＴ１もしくは第２熱交換器温度差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃ以上になっていると判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、脱アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、ステップ３０２に戻る。
【０１５３】
一方、ステップ３０６にて第１熱交換器温度差ΔＴ１もしくは第２熱交換器温度差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃを下回っていると判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が低くなっており、脱アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち脱アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ３０７へ進む。
【０１５４】
ステップ３０７では、上記第１実施形態のステップ１０７と同様、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態および第２状態のうち、現在の状態と異なる状態（もう一方の状態）とするための制御信号を出力し、ステップ３０２に戻る。
【０１５５】
次に、第３実施形態における制御装置２０が実行する放熱制御について、図１２および図１４を参照して説明する。図１４は第３実施形態における放熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。図１１のステップ３０３にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合に、放熱制御が開始される。
【０１５６】
まず、ステップ４０１で、冷却負荷要求があるか否かを判定する。冷却負荷要求があるか否かは、ステップ３０４と同様、冷房スイッチ２８１がオン状態かオフ状態かに基づいて判定することができる。ステップ４０１にて冷却負荷要求がないと判定された場合は、後述するステップ４０４へ進む。
【０１５７】
一方、ステップ４０１にて冷却負荷要求があると判定された場合は、ステップ４０２で、第７、第８電気式三方弁３７、３８に対して、冷却水回路１０３側を閉じて冷媒回路１０５側を開くように制御信号を出力する。さらに、第９電気式三方弁３９に対して、第２通路１３２側を閉じて第３通路１３３側を開くように制御信号を出力する。
【０１５８】
続いて、ステップ４０３で、蒸発器７の冷却負荷に基づいて電気式膨張弁６の絞り通路面積（開度）を調整する。具体的には、ステップ３０５と同様、蒸発器７の冷却負荷の増大に応じて、絞り通路面積を増大させる、すなわち蒸発器７に流入させるアンモニアの流量を増加させる。
【０１５９】
続いて、ステップ４０４で、冷却水温度センサ２１により検出された冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上か否かを判定する。ステップ４０４にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が未だ不足しており、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができないと判断し、ステップ４０１に戻る。
【０１６０】
一方、ステップ４０４にて冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上になっていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が増大し、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができるようになったと判断し、上述した冷却蓄熱制御へ移行する。
【０１６１】
次に、第３実施形態における制御装置２０が実行する高密度蓄熱制御について、図１３および図１５を参照して説明する。図１５は第３実施形態における高密度蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。図１１のステップ３０４にて、蒸発器７の冷却負荷要求がないと判定された場合に、高密度蓄熱制御が開始される。
【０１６２】
まず、ステップ５０１で、電気式膨張弁６を全閉状態とする、すなわち電気式膨張弁６の絞り通路面積をゼロとし、蒸発器７へアンモニアが流出しないようにする。さらに、第７、第８電気式三方弁３７、３８に対して、冷媒回路１０５側を閉じて冷却水回路１０３側を開くように制御信号を出力する。さらに、第９電気式三方弁３９に対して、第２通路１３２側を閉じて第３通路１３３側を開くように制御信号を出力する。
【０１６３】
次のステップ５０２では、ステップ３０６と同様、第１熱交換器１１０および第２熱交換器１２０のうち冷却水回路１０３と接続されている、すなわち冷却水が流通している熱交換器において、その入口側温度と出口側温度との差が、予め定めた基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。
【０１６４】
ステップ５０２にて第１熱交換器温度差ΔＴ１もしくは第２熱交換器温度差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃ以上と判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、脱アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、そのまま後述するステップ５０４へ進む。
【０１６５】
一方、ステップ５０２にて第１熱交換器温度差ΔＴ１もしくは第２熱交換器温度差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃを下回ったと判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が低くなっており、脱アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち脱アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ５０３へ進む。
【０１６６】
ステップ５０３では、ステップ３０７と同様、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態および第２状態のうち、現在の状態と異なる状態（もう一方の状態）とするための制御信号を出力し、ステップ５０４へ進む。
【０１６７】
ステップ５０４では、冷却水温度センサ２１により検出された冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上か否かを判定する。ステップ５０４にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が不足し、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができないと判断し、上述した放熱制御へ移行する。
【０１６８】
一方、ステップ５０４にて冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上になっていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が十分にあると判断し、ステップ５０５で、蒸発器７の冷却負荷要求があるか否かを判定する。冷却負荷要求があるか否かは、ステップ３０４と同様、冷房スイッチ２８１がオン状態かオフ状態かに基づいて判定することができる。
【０１６９】
ステップ５０５にて冷却負荷要求がないと判定された場合は、蒸発器７にアンモニアを供給する必要がなく、高密度蓄熱制御を継続できると判断し、ステップ５０２に戻る。
一方、ステップ５０５にて冷却負荷要求があると判定された場合は、蒸発器７にアンモニアを供給する必要があり、高密度蓄熱制御を継続できないと判断し、上述した冷却蓄熱制御へ移行する。
【０１７０】
次に、上述の構成において本実施形態の作動について説明する。まず、冷却蓄熱モードの作動について図１０を参照して説明する。
【０１７１】
冷却蓄熱モードでは、まず、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態となる。すなわち、第１電気式三方弁３１が第１反応器１１側を開いた状態となり、第２電気式三方弁３２が第２反応器１２側を開いた状態となり、第３、第４電気式三方弁３３、３４が冷却水回路１０３側を開いた状態となり、第５、第６電気式三方弁３５、３６が冷媒回路１０５側を開いた状態となる。
【０１７２】
このため、第１反応器１１において、第１反応物がエンジン冷却水を介してエンジン１０１の排熱により加熱され、第１反応器１１から気体状態のアンモニアが放出される。この気体状態のアンモニアが凝縮器４に流入し、冷媒と熱交換して凝縮される。凝縮器４で凝縮したアンモニアは、貯留部５に流入し、貯留される。
【０１７３】
さらに、第７、第８電気式三方弁３７、３８が冷却水回路１０３側を開いた状態となり、第９電気式三方弁３９が第２通路１３２側を開いた状態となる。
【０１７４】
このため、第３反応器１３において、第３反応物がエンジン冷却水を介してエンジン１０１の排熱により加熱され、第３反応器１３から気体状態のアンモニアが放出される。この気体状態のアンモニアが第２通路１３２を介して凝縮器４に流入し、冷媒と熱交換して凝縮される。凝縮器４で凝縮したアンモニアは、貯留部５に流入し、貯留される。
【０１７５】
そして、冷却負荷に応じて電気式膨張弁６の絞り通路面積が調整されるので、蒸発器７の冷却負荷に応じた量のアンモニアが貯留部５から蒸発器７へ流出される。具体的には、蒸発器７の冷却負荷が大きい程、蒸発器７へ流出されるアンモニア量が多くなる。
【０１７６】
蒸発器７に流入したアンモニアは、冷却対象物と熱交換して蒸発し、その際に送風空気は冷却される。蒸発器７で蒸発したアンモニアは、第２反応器１２に流入し、第２反応器１２において冷媒により冷却され、第２反応物に吸収される。
【０１７７】
このように、冷却蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態とするとともに、第７、第８電気式三方弁３７、３８を冷却水回路１０３側が開いた状態とし、さらに第９電気式三方弁３９を第２通路１３２側が開いた状態とすることで、第１反応器１１および第３反応器１３から放出されたアンモニアは、凝縮器４、貯留部５、電気式膨張弁６および蒸発器７を介して第２反応器１２で吸収される。すなわち、冷却蓄熱モードでは、貯留部５に液化アンモニアを貯留することによりエンジン１０１の排熱の蓄熱を行うとともに、アンモニアを蒸発器７で送風空気と熱交換させることにより送風空気の冷却を行うことができる。
【０１７８】
そして、第１熱交換器温度差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回ると、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態となる。すなわち、第１電気式三方弁３１が第２反応器１２側を開いた状態となり、第２電気式三方弁３２が第１反応器１１側を開いた状態となり、第３、第４電気式三方弁３３、３４が冷媒回路１０５側を開いた状態となり、第５、第６電気式三方弁３５、３６が冷却水回路１０３側を開いた状態となる。
【０１７９】
このため、第２反応器１２において、第２反応物がエンジン１０１の排熱により加熱されるので、第２反応器１２から、第１状態の際に吸収したアンモニアが放出される。このアンモニアは、第１状態と同様、凝縮器４で冷媒と熱交換して凝縮された後、貯留部５で貯留される。そして、貯留部５から電気式膨張弁６を介して蒸発器７に流入したアンモニアは、蒸発器７で蒸発した後、第１反応器１１に流入し、第１反応器１１において冷媒により冷却され、第１反応物に吸収される。
【０１８０】
このように、冷却蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第２状態とするとともに、第７、第８電気式三方弁３７、３８を冷却水回路１０３側が開いた状態とし、さらに第９電気式三方弁３９を第２通路１３２側が開いた状態とすることで、第２反応器１２および第３反応器１３から放出されたアンモニアは、凝縮器４、貯留部５、電気式膨張弁６および蒸発器７を介して第１反応器１１で吸収される。
【０１８１】
次に、放熱モードの作動について図１４を参照して説明する。エンジン１０１の排熱の熱量が不足している放熱モードでは、第１〜第３反応器１１〜１３から気体状態のアンモニアが放出されないが、蒸発器７の冷却負荷要求がある場合には、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードにおいて貯留部５に貯留された液化アンモニアを蒸発器７へ導くことで、送風空気の冷却を行う。
【０１８２】
以下、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態となっている状態で放熱モードに移行した場合について説明する。
【０１８３】
放熱モードにおいて冷却負荷要求があれば、冷却負荷に応じて電気式膨張弁６の絞り通路面積が調整されるので、蒸発器７の冷却負荷に応じた量のアンモニアが貯留部５から蒸発器７へ流出される。具体的には、蒸発器７の冷却負荷が大きい程、蒸発器７へ流出されるアンモニア量が多くなる。
【０１８４】
蒸発器７に流入したアンモニアは、送風空気と熱交換して蒸発し、その際に送風空気は冷却される。蒸発器７で蒸発したアンモニアは、第２反応器１２および第３反応器１３に流入し、第２反応器１２および第３反応器１３において冷媒により冷却されて吸収される。
【０１８５】
このように、放熱モードにおいて、貯留部５から導入されたアンモニアは、凝縮器４、貯留部５、電気式膨張弁６および蒸発器７を介して第２反応器１２および第３反応器１３で吸収される。
【０１８６】
次に、高密度蓄熱モードの作動について図１５を参照して説明する。高密度蓄熱モードには、冷却負荷要求がなく、さらに冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上になっている、すなわちエンジン１０１の排熱の熱量が余剰している場合に移行される。
【０１８７】
以下、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態となっている状態で放熱モードに移行した場合について説明する。
【０１８８】
高密蓄熱モードでは、まず、電気式膨張弁６が全閉状態となり、第７、第８電気式三方弁３７、３８が冷却水回路１０３側を開いた状態となり、第９電気式三方弁３９が第３通路１３３側を開いた状態となる。
【０１８９】
このため、第３反応器１３において、第３反応物がエンジン冷却水を介してエンジン１０１の排熱により加熱され、第３反応器１３から気体状態のアンモニアが放出される。この気体状態のアンモニアが第３通路１３３および第２電気式三方弁３２を介して第２反応器１２に流入する。第２反応器１２に流入したアンモニアは、冷媒により冷却され、第２反応物に吸収される。
【０１９０】
このように、高密度蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態とするとともに、電気式膨張弁６を全閉状態とし、さらに第７、第８電気式三方弁３７、３８を冷却水回路１０３側が開いた状態とし、第９電気式三方弁３９を第３通路１３３側が開いた状態とすることで、第３反応器１３から放出されたアンモニアは、第３通路１３３を介して第２反応器１１で吸収される。この際、エンジン１０１の排熱が蓄熱される。
【０１９１】
そして、第１熱交換器温度差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回ると、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態となる。すなわち、第１電気式三方弁３１が第２反応器１２側を開いた状態となり、第２電気式三方弁３２が第１反応器１１側を開いた状態となり、第３、第４電気式三方弁３３、３４が冷媒回路１０５側を開いた状態となり、第５、第６電気式三方弁３５、３６が冷却水回路１０３側を開いた状態となる。
【０１９２】
このため、第３反応器１３から放出された気体状態のアンモニアが第３通路１３３および第２電気式三方弁３２を介して第１反応器１１に流入する。第１反応器１１に流入したアンモニアは、冷媒により冷却され、第１反応物に吸収される。
【０１９３】
このように、高密度蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第２状態とするとともに、電気式膨張弁６を全閉状態とし、さらに第７、第８電気式三方弁３７、３８を冷却水回路１０３側が開いた状態とし、第９電気式三方弁３９を第３通路１３３側が開いた状態とすることで、第３反応器１３から放出されたアンモニアは、第３通路１３３を介して第１反応器１１で吸収される。この際、エンジン１０１の排熱が蓄熱される。
【０１９４】
ところで、アンモニアと溶媒和しアンミン錯体を形成する物質は、一般的にアンモニアの溶媒和数によって平衡線が複数存在する。高密度蓄熱モードでは、この性質を利用することで高密度な蓄熱が可能となる。
【０１９５】
図１６は、本第３実施形態における第１〜第３反応物の脱アンモニア反応の平衡線、およびアンモニアの気液平衡線を示すグラフである。図１６の横軸は温度の逆数を示し、縦軸は気体の圧力を示している。なお、第１〜第３反応物の脱アンモニア反応の化学式は、次の化学式２、３に示される。
【０１９６】
（化２）
Ａ・ｍＮＨ３（固体）＋ｎＮＨ３（気体）⇔Ａ・（ｍ＋ｎ）ＮＨ３（固体）
（化３）
Ａ（固体）＋ｍＮＨ３（気体）⇔Ａ・ｍＮＨ３（固体）
ここで、上記化学式２、３において、Ａはアンモニアとアンミン錯体を形成する化合物（本実施形態では臭化ストロンチウム）を表し、ｍおよびｎは自然数を表している。
【０１９７】
図１６において、実線は上記化学式２に示す反応における平衡線を表しており、一点鎖線は上記化学式３に示す反応における平衡線を表しており、破線はアンモニアの気液平衡線を表している。
【０１９８】
以下、図１６を参照しつつ、本第３実施形態における高密度蓄熱モードについてより詳細に説明する。
【０１９９】
エンジン１０１の排熱の熱量が余剰にあり、かつ、蒸発器７の冷却負荷要求がない場合には、第１反応器１１内の第１反応物は温度ＴＨのエンジン冷却水により加熱され、圧力Ｐｄにてアンモニアを放出させる。第１反応器１１から放出したアンモニアは、凝縮器４で温度ＴＭの冷媒によって冷却され、圧力Ｐｃで液化する。液化したアンモニアは貯留部５へ導かれる。ここで、高密度蓄熱モードでは、電気式膨張弁６は全閉状態であるため、蒸発器７側へとアンモニアは流れない。
【０２００】
一方、第２反応器１２内は温度ＴＭの冷媒により冷却される。ここで、第９電気式三方弁３９を切り替えることにより、第２反応器１１は第３反応器１３と接続される。このとき、第３反応器１３内の第３反応物は温度ＴＨのエンジン冷却水により加熱される。
【０２０１】
すると、第２反応器１２の第２反応物は圧力Ｐｓより高い圧力においてアンモニアを吸収することができ、第３反応器１３内の第３反応物は圧力Ｐｄ’より低い圧力においてアンモニアを放出することができる。このため、冷却蓄熱モードでは、上記化学式２（図１６中の実線）の反応までしかアンモニアを放出できないのに対し、高密度蓄熱モードでは、上記化学式３（図１６中の破線）の反応までアンモニアを放出させることができる。これにより、蓄熱密度を増大させることができる。
【０２０２】
以上説明したように、本実施形態の冷却蓄熱モードでは、貯留部５に液化アンモニアを貯留することによりエンジン１０１の排熱が蓄熱される。このため、水顕熱よりも蓄熱密度の高い液化アンモニアを蓄熱材として用いることができる。したがって、ケミカルヒートポンプ装置全体の小型化を図りつつ、時間の経過とともに蓄熱量が低下することを抑制できる。
【０２０３】
また、電気式膨張弁６を、蒸発器７の冷却負荷の増大に応じて、絞り通路面積を増大させる、すなわち蒸発器７へ流出させるアンモニアの流量を増加させるように構成することで、蒸発器７の冷却負荷に応じて蒸発器７に流入するアンモニアの量を調整することができる。このため、送風空気の目標冷却温度である車室内目標温度Ｔａが変化しても、常に必要な量だけ送風空気を適切に冷却することができる。
【０２０４】
また、高密度蓄熱モードにおいては、第３反応器１３から放出された気体状態のアンモニアを第１反応器１１または第２反応器１２内で吸収することにより、エンジン１０１の排熱を蓄熱することができる。この高密度蓄熱モードでは、上述したように、アンモニアと溶媒和しアンミン錯体を形成する物質が、一般的に、アンモニアの溶媒和数によって平衡線を複数有していることを利用している。このため、高密度蓄熱モードにおける蓄熱密度は、第３反応器１３から放出された気体状態のアンモニアを凝縮器４で凝縮させて貯留部５に貯留する場合と比較して高くなる。すなわち、冷却蓄熱モードよりも高密度でエンジン１０１の排熱を蓄熱することができる。
【０２０５】
また、本実施形態では、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードにおいて、第１熱交換器１１０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第２状態に切り替えている。これによれば、第１反応器１１において、脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第２熱交換器１２０にエンジン冷却水が供給されるようにし、第２反応器１２において脱アンモニア反応を生じさせることができる。
【０２０６】
同様に、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態とされている、すなわち第２熱交換器１２０にエンジン冷却水が供給されている場合においても、第２熱交換器１２０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃ下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第１状態に切り替えている。これによれば、第２反応器１２において、脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第１熱交換器１１０にエンジン冷却水が供給されるようにし、第１反応器１１において脱アンモニア反応を生じさせることができる。このように、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態と第２状態を交互に繰り返し切り替えることにより、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードを連続的に作動させることができる。
【０２０７】
また、本実施形態では、放熱モードにおいて、第２熱交換器１１０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃを下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第２状態に切り替えている。これによれば、第２反応器１２において、吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第１熱交換器１１０に冷媒が供給されるようにし、第１反応器１１において吸アンモニア反応を生じさせることができる。
【０２０８】
同様に、放熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態とされている、すなわち第１熱交換器１１０に冷媒が供給されている場合においても、第１熱交換器１１０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第１状態に切り替えている。これによれば、第１反応器１１において、吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第２熱交換器１２０に冷媒が供給されるようにし、第２反応器１２において吸アンモニア反応を生じさせることができる。このように、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態と第２状態を交互に繰り返し切り替えることにより、放熱モードを連続的に作動させることができる。
【０２０９】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１７および図１８に基づいて説明する。本第４実施形態は、上記第３実施形態と比較して、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードにおける第１〜第６電気式三方弁３１〜３６の第１状態と第２状態の切り替えを、経過時間τに基づいて行う点が異なるものである。
【０２１０】
図１７は本第４実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱制御を示すフローチャートであり、第３実施形態におけるステップ３０６が変更されているとともに、ステップ３０１Ａおよびステップ３０７Ａが追加されている。
【０２１１】
車両のイグニッションスイッチ（図示せず）がオン状態になると、制御装置２０は図１７に示す処理を開始する。まず、ステップ３０１Ａで、時間経過を計測するタイマをゼロに初期化し、ステップ３０１以下の処理を行う。
【０２１２】
また、ステップ３０５の後、ステップ３０６Ａでは、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが予め定めた基準時間Δτｃ以上になっているか否かを判定する。
【０２１３】
ステップ３０６Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃを下回っていると判定された場合は、エンジン冷却水が流通する熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、脱アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、ステップ３０３に戻る。
【０２１４】
一方、ステップ３０６Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃ以上になったと判定された場合は、エンジン冷却水が流通する熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が低くなっており、脱アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち脱アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ３０７へ進む。
【０２１５】
また、ステップ３０７の後、ステップ３０７Ａでタイマをゼロにリセットし、ステップ３０３に戻る。
【０２１６】
図１８は、本第４実施形態における制御装置２０が実行する高密度蓄熱制御を示すフローチャートであり、第３実施形態におけるステップ５０２が変更されているとともに、ステップ５０３Ａが追加されている。図１７のステップ３０４にて、冷却負荷要求がないと判定された場合に、図１８に示す放熱制御が開始される。
【０２１７】
ステップ５０１の後、ステップ５０２Ａでは、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが予め定めた基準時間Δτｃ以上になっているか否かを判定する。
【０２１８】
ステップ５０２Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃを下回っていると判定された場合は、冷媒が流通する熱交換器が収容されている反応器において、吸アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、吸アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、そのままステップ５０４へ進む。
【０２１９】
一方、ステップ５０２Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃ以上になったと判定された場合は、冷媒が流通する熱交換器が収容されている反応器において、吸アンモニア反応の反応率が低くなっており、吸アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち吸アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ５０３へ進む。
【０２２０】
また、ステップ５０３の後、ステップ５０３Ａでタイマをゼロにリセットし、ステップ５０４へ進む。
【０２２１】
本実施形態では、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが基準時間Δτｃ以上になった場合に、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、現在の状態と異なる状態に切り替えている。これにより、第１反応器１１において脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第２反応器１２において脱アンモニア反応を生じさせることができる。逆に、第２反応器１２において脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合には、第１反応器１１において脱アンモニア反応を生じさせることができる。これにより、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードを連続的に作動させることができる。
【０２２２】
同様に、放熱モードにおいても、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが基準時間Δτｃ以上になった場合に、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、現在の状態と異なる状態に切り替えている。これにより、第２反応器１２において吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第１反応器１１において吸アンモニア反応を生じさせることができる。逆に、第１反応器１１において吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合には、第２反応器１２において吸アンモニア反応を生じさせることができる。これにより、放熱モードを連続的に作動させることができる。したがって、上記第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０２２３】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１９に基づいて説明する。本第５実施形態は、上記第３実施形態と比較して、凝縮器および貯留部が２つずつ設けられている点が異なるものである。
【０２２４】
図１９は、本第５実施形態に係る冷却蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。図１９に示すように、第１凝縮器４ａおよび第１貯留部５ａは、上記第３実施形態の凝縮器４および貯留部５と同様に構成されている。
【０２２５】
本実施形態の第２通路１３２の他端は、第２凝縮器４ｂに接続されている。これにより、第３反応器１３から放出されたアンモニアは、第１通路１３１、第９電気式三方弁３９および第２通路１３２を介して第２凝縮器４へ導かれる。第２凝縮器４ｂは、第３反応器１３から放出された気体状態のアンモニアと冷媒との熱交換によって、アンモニアを放熱させて凝縮させる熱交換器である。
【０２２６】
第２凝縮器４ｂのアンモニア出口側には、第２貯留部５ｂのアンモニア入口側が接続されている。第２貯留部５ｂは、第２凝縮器４ｂで凝縮したアンモニアを貯留するための容器である。
【０２２７】
第２貯留部５ｂのアンモニア出口側には、第４通路１３４の一端が接続されている。第４通路１３４の他端には、電気式膨張弁６のアンモニア入口側が接続されている。第４通路１３４には、第４通路１３４を開閉する開閉弁３１０が設けられている。開閉弁３１０は、制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。例えば、冷却蓄熱モードおよび放熱モードにおいては開閉弁３１０が全開され、高密度蓄熱モードにおいては開閉弁３１０が全閉されるようにしてもよい。本実施形態によれば、上記第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０２２８】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
【０２２９】
（１）上述の各実施形態では、凝縮器４と貯留部５とを別体として構成するとともに、電気式膨張弁６と蒸発器７とを別体として構成した例について説明したが、これに限らず、図２０に示すように、凝縮器４と貯留部５とを一体に構成するとともに、電気式膨張弁６と蒸発器７とを一体に構成してもよい。
【０２３０】
これによれば、ケミカルヒートポンプ装置の構成を簡素化できる。さらに、電気式膨張弁６と蒸発器７とを一体に構成することで、電気式膨張弁６と蒸発器７との間を流れるアンモニアの圧力損失を低減できる。
【０２３１】
（２）上述の各実施形態では、外気と冷媒との間で熱交換を行うことにより冷媒を冷却する外気熱交換器１０４を設け、凝縮器４および各反応器１１〜１３において冷媒が吸熱した熱を外気に放出した例について説明したが、これに限らず、加熱対象物と冷媒との間で熱交換を行う加熱用熱交換器を設け、凝縮器４および各反応器１１〜１３において冷媒が吸熱した熱を加熱対象物を加熱するために利用してもよい。
【０２３２】
（３）上述の第１、第２各実施形態では、第１反応物および第２反応物として同一物質を用いた例について説明し、上述の第３〜第５実施形態では、第１反応物、第２反応物および第３反応物として同一物質を用いた例について説明したが、これらに限らず、反応物質として各々別の物質を用いてもよい。
【０２３３】
（４）上述の各実施形態では、反応物として臭化ストロンチウムのアンミン錯体を用いた例について説明したが、これら限らず、塩化ストロンチウムのアンミン錯体等の金属ハロゲン化物のアンミン錯体等、加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する物質であれば他の物質を用いてもよい。
【０２３４】
（５）上述の第３〜第５実施形態では、第３反応器１３の内容積を、第１、第２反応器１１、１２の内容積より大きくした例について説明したが、これに限らず、第１、第２反応器１１、１２の内容積と同程度としてもよい。
【０２３５】
（６）上述の各実施形態では、高温外部熱としてエンジン１０１の排熱を用いた例について説明したが、これに限らず、エンジン以外の機器の排熱や太陽熱等を用いてもよい。
【０２３６】
（７）上述の各実施形態では、低温外部熱として外気の有する熱（冷熱）を用いた例について説明したが、これに限らず、高温外部熱より温度の低い他の熱源からの熱を用いてもよい。
【０２３７】
（８）上述の各実施形態では、ケミカルヒートポンプ装置を車両に搭載するとともに、冷却対象物として車室内へ送風される送風空気を用いた例について説明したが、これに限らず、ケミカルヒートポンプ装置を定置型の空調装置等に搭載し、冷却対象物として建物の室内へ送風される送風空気を用いてもよい。
【符号の説明】
【０２３８】
４ 凝縮器
５ 貯留部
６ 電気式膨張弁（流量調整手段）
７ 蒸発器
１１ 第１反応器
１２ 第２反応器
３１ 第１電気式三方弁（流路切替手段）
３２ 第２電気式三方弁（流路切替手段）
１０２ ケミカルヒートポンプサイクル
１１０ 第１熱交換器
１２０ 第２熱交換器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱機能を備えるケミカルヒートポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽熱や機器の排熱等の未利用エネルギにて駆動する熱駆動式ヒートポンプ装置が知られている。このようなヒートポンプ装置においては、供給熱源の熱量不足や温度低下等、熱源が不安定な場合が多く、ヒートポンプ装置を駆動させたいときに熱源不足により駆動できない状況が発生する虞があった。逆に、供給熱源からの熱の供給が十分に足りている場合において熱利用負荷が小さいとき等、供給熱源の熱が余剰している状況も発生していた。
【０００３】
これに対し、特許文献１および２において、供給熱源の熱が余剰している場合に当該余剰熱を蓄熱することにより、熱駆動式ヒートポンプ装置を効率的に作動させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１９３９９３号公報
【特許文献２】特開２００７−２１８５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１および２に記載のヒートポンプ装置では、蓄熱材として蓄熱密度の低い水（氷や温水）を用いているため、蓄熱装置が大型化し、ひいてはヒートポンプ装置全体が大型化するという問題がある。さらに、時間の経過とともに放熱により蓄熱量が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、蓄熱機能を備えるケミカルヒートポンプ装置において、装置全体の小型化を図りつつ、時間の経過とともに蓄熱量が低下することを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、加熱されることによりアンモニアを放出するとともに、冷却されることによりアンモニアを吸収する第１反応物と、第１反応物を高温外部熱により加熱、または高温外部熱より温度の低い低温外部熱により冷却する第１熱交換器（１１０）とを収容する第１反応器（１１）と、加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する第２反応物と、第２反応物を高温外部熱により加熱、または低温外部熱により冷却する第２熱交換器（１２０）とを収容する第２反応器（１２）と、第１反応器（１１）または第２反応器（１２）から流出したアンモニアを低温外部熱により冷却して凝縮させる凝縮器（４）と、凝縮器（４）により凝縮したアンモニアを貯留する貯留部（５）と、貯留部（５）から流出したアンモニアと冷却対象物との間で熱交換して冷却対象物を冷却する蒸発器（７）と、貯留部（５）と蒸発器（７）の間に配置されるとともに、蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量を調整する流量調整手段（６）とを有するケミカルヒートポンプサイクル（１０２）と、冷却対象物を冷却するとともに高温外部熱を蓄熱する冷却蓄熱モードのアンモニア流路、および冷却蓄熱モードにおいて蓄熱された高温外部熱を利用して冷却対象物を冷却する放熱モードのアンモニア流路を切り替える流路切替手段（３１、３２）とを備えることを特徴としている。
【０００８】
これによれば、冷却蓄熱モードにおいて、貯留部（５）に液化アンモニアを貯留することにより高温外部熱が蓄熱される。このため、水顕熱よりも蓄熱密度の高い液化アンモニアを蓄熱材として用いることができる。したがって、装置全体の小型化を図りつつ、時間の経過とともに蓄熱量が低下することを抑制できる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のケミカルヒートポンプ装置において、流量調整手段（６）は、蒸発器（７）の冷却負荷の増大に応じて、蒸発器（７）へ流出させるアンモニアの流量を増加させることを特徴としている。
【００１０】
これによれば、蒸発器（７）の冷却負荷に応じて蒸発器（７）に流入するアンモニアの量を調整することができるので、例えば冷却対象物の目標冷却温度が変化しても、常に必要な量だけ冷却対象物を適切に冷却することができる。
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のケミカルヒートポンプ装置において、さらに、第１熱交換器（１１０）に高温外部熱および低温外部熱のいずれか一方を供給する第１供給切替手段（３３、３４）と、第２熱交換器（１２０）に高温外部熱および低温外部熱のいずれか一方を供給する第２供給切替手段（３５、３６）と、第１供給切替手段（３３、３４）、第２供給切替手段（３５、３６）および流路切替手段（３１、３２）の作動を制御する制御手段（２０）とを備え、冷却蓄熱モードでは、制御手段（２０）が、第１供給切替手段（３３、３４）および第２供給切替手段（３５、３６）を、第１熱交換器（１１０）および第２熱交換器（１２０）の一方の熱交換器（１１０）に高温外部熱が供給されるとともに、他方の熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給されるように切り替え、流路切替手段（３１、３２）を、第１反応器（１１）および第２反応器（１２）のうち一方の熱交換器（１１０）が収容された反応器（１１）から流出したアンモニアが凝縮器（４）、貯留部（５）、流量調整手段（６）および蒸発器（７）を介して、第１反応器（１１）および第２反応器（１２）のうち他方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）へ流入するアンモニア流路に切り替え、放熱モードでは、制御手段（２０）が、第１供給切替手段（３３、３４）および第２供給切替手段（３５、３６）を、第１熱交換器（１１０）および第２熱交換器（１２０）の少なくとも一方の熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給されるように切り替え、流路切替手段（３１、３２）を、貯留部（５）から流出したアンモニアが流量調整手段（６）および蒸発器（７）を介して、第１反応器（１１）および第２反応器（１２）のうち少なくとも一方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）に流入するアンモニア流路に切り替えることを特徴としている。
【００１１】
これによれば、冷却蓄熱モードにおいて、例えば第１熱交換器（１１０）に高温外部熱が供給されるとともに、第２熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給される場合、第１反応器（１１）において高温外部熱で第１反応物が加熱されることによりアンモニアが放出される。第１反応器（１１０）から放出されたアンモニアは凝縮器（４）で凝縮し、液化されたアンモニアは貯留部（５）に貯留される。これにより、高温外部熱を蓄熱することができる。さらに、貯留部（５）から流出した液化アンモニアは、流量調整手段（６）で流量が調整された後、蒸発器（７）で冷却対象物と熱交換して蒸発する。これにより、冷却対象物を冷却することができる。なお、蒸発器（７）で蒸発したアンモニアは、第２反応器（１２）で吸収される。
【００１２】
また、放熱モードにおいて、例えば第２熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給される場合、貯留部（５）に貯留されている液化アンモニアは、流量調整手段（６）で流量が調整された後、蒸発器（７）で冷却対象物と熱交換して蒸発する。これにより、高温外部熱の熱量が不足していても、貯留部（５）に貯留されている液化アンモニアを利用して冷却対象物を冷却することができる。なお、蒸発器（７）で蒸発したアンモニアは、第２反応器（１２）で吸収される。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置において、第１反応物および前記第２反応物が、同一の物質であることを特徴としている。これによれば、ケミカルヒートポンプ装置の構成を簡素化できる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明では、加熱されることによりアンモニアを放出するとともに、冷却されることによりアンモニアを吸収する第１反応物と、第１反応物を高温外部熱により加熱、または高温外部熱より温度の低い低温外部熱により冷却する第１熱交換器（１１０）とを収容する第１反応器（１１）と、加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する第２反応物と、第２反応物を高温外部熱により加熱、または低温外部熱により冷却する第２熱交換器（１２０）とを収容する第２反応器（１２）と、加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する第３反応物と、第３反応物を高温外部熱により加熱、または低温外部熱により冷却する第３熱交換器（１３０）とを収容する第３反応器（１３）と、第１反応器（１１）、第２反応器（１２）または第３反応器（１３）から流出したアンモニアを低温外部熱により冷却し凝縮させる凝縮器（４）と、凝縮器（４）により凝縮したアンモニアを貯留する貯留部（５）と、貯留部（５）から流出したアンモニアと冷却対象物との間で熱交換して冷却対象物を冷却する蒸発器（７）と、貯留部（５）と蒸発器（７）の間に配置されるとともに、蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量を調整する流量調整手段（６）とを有するケミカルヒートポンプサイクル（１０２）と、冷却対象物を冷却するとともに高温外部熱を蓄熱する冷却蓄熱モードのアンモニア流路、冷却蓄熱モードにおいて蓄熱された高温外部熱を利用して冷却対象物を冷却する放熱モードのアンモニア流路、および高温外部熱を冷却蓄熱モードよりも高い蓄熱密度で蓄熱する高密度蓄熱モードのアンモニア流路を切り替える流路切替手段（３１、３２、３９）とを備えることを特徴としている。
【００１５】
これによれば、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードにおいて、貯留部（５）に液化アンモニアを貯留することにより高温外部熱が蓄熱される。このため、水顕熱よりも蓄熱密度の高い液化アンモニアを蓄熱材として用いることができる。したがって、装置全体の小型化を図りつつ、時間の経過とともに蓄熱量が低下することを抑制できる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明では、請求項５に記載のケミカルヒートポンプ装置において、流量調整手段（６）は、冷却蓄熱モード時および放熱モード時に、蒸発器（７）の冷却負荷の増大に応じて、蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量を増加させることを特徴とする。
【００１７】
これによれば、冷却蓄熱モード時および放熱モード時に、蒸発器（７）の冷却負荷に応じて蒸発器（７）に流入するアンモニアの量を調整することができるので、例えば冷却対象物の目標冷却温度が変化しても、常に必要な量だけ冷却対象物を適切に冷却することができる。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明では、請求項５または６に記載のケミカルヒートポンプ装置において、流量調整手段（６）は、高密度蓄熱モード時に、蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量をゼロにすることを特徴とする。
【００１９】
これによれば、高密度蓄熱モード時に、貯留部（５）から蒸発器（７）へアンモニアが流れないようにできるので、高温外部熱を確実に蓄熱しておくことができる。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明では、請求項５ないし７のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置において、さらに、第１熱交換器（１１０）に高温外部熱および低温外部熱のいずれか一方を供給する第１供給切替手段（３３、３４）と、第２熱交換器（１２０）に高温外部熱および低温外部熱のいずれか一方を供給する第２供給切替手段（３５、３６）と、第３熱交換器（１３０）に高温外部熱および低温外部熱のいずれか一方を供給する第３供給切替手段（３７、３８）と、第１供給切替手段（３３、３４）、第２供給切替手段（３５、３６）、第３供給切替手段（３７、３８）および流路切替手段（３１、３２、３９）の作動を制御する制御手段（２０）とを備え、冷却蓄熱モードでは、制御手段（２０）が、第１供給切替手段（３３、３４）および第２供給切替手段（３５、３６）を、第１熱交換器（１１０）および第２熱交換器（１２０）の一方の熱交換器（１１０）に高温外部熱が供給されるとともに、他方の熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給されるように切り替え、第３供給切替手段（３７、３８）を、第３熱交換器（１３０）に高温外部熱が供給されるように切り替え、流路切替手段（３１、３２、３９）を、第１反応器（１１）および第２反応器（１２）のうち一方の熱交換器（１１０）が収容された反応器（１１）、および第３反応器（１３）から流出したアンモニアが凝縮器（４）、貯留部（５）、流量調整手段（６）および蒸発器（７）を介して、第１反応器（１１）および第２反応器（１２）のうち他方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）へ流入するアンモニア流路に切り替え、放熱モードでは、制御手段（２０）が、第３供給切替手段（３７、３８）を、第３熱交換器（１３０）に低温外部熱が供給されるように切り替え、流路切替手段（３１、３２、３９）を、貯留部（５）から流出したアンモニアが流量調整手段（６）および蒸発器（７）を介して少なくとも第３反応器（１３）に流入するアンモニア流路に切り替え、高密度蓄熱モードでは、制御手段（２０）が、第１供給切替手段（３３、３４）および第２供給切替手段（３５、３６）を、第１熱交換器（１１０）および第２熱交換器（１２０）の一方の熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給されるように切り替え、第３供給切替手段（３７、３８）を、第３熱交換器（１３０）に高温外部熱が供給されるように切り替え、流路切替手段（３１、３２、３９）を、第３反応器（１３）から流出したアンモニアが、第１反応器（１１）および第２反応器（１２）のうち一方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）に流入するアンモニア流路に切り替えることを特徴としている。
【００２１】
これによれば、冷却蓄熱モードにおいて、例えば第１熱交換器（１１０）に高温外部熱が供給されるとともに、第２熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給される場合、第１反応器（１１）において高温外部熱で第１反応物が加熱されることによりアンモニアが放出される。さらに、第３反応器（１３）においても高温外部熱で第３反応物が加熱されることによりアンモニアが放出される。第１反応器（１１）および第３反応器（１３）から放出されたアンモニアは凝縮器（４）で凝縮し、液化されたアンモニアは貯留部（５）に貯留される。これにより、高温外部熱を蓄熱することができる。さらに、貯留部（５）から流出した液化アンモニアは、流量調整手段（６）で流量が調整された後、蒸発器（７）で冷却対象物と熱交換して蒸発する。これにより、冷却対象物を冷却することができる。なお、蒸発器（７）で蒸発したアンモニアは、第２反応器（１２）で吸収される。
【００２２】
また、放熱モードにおいて、貯留部（５）に貯留されている液化アンモニアは、流量調整手段（６）で流量が調整された後、蒸発器（７）で冷却対象物と熱交換して蒸発する。これにより、高温外部熱の熱量が不足していても、貯留部（５）に貯留されている液化アンモニアを利用して冷却対象物を冷却することができる。なお、蒸発器（７）で蒸発したアンモニアは、第３反応器（１３）で吸収される。
【００２３】
また、高密度蓄熱モードにおいて、例えば第２熱交換器（１２０）に低温外部熱が供給される場合、第３反応器（１３）において高温外部熱で第３反応物が加熱されることによりアンモニアが放出される。第３反応器（１３）から放出された気体状態のアンモニアは、第２反応器（１２）に流入し、低温外部熱により冷却されて第２反応物に吸収される。
【００２４】
このように、高密度蓄熱モードにおいては、第３反応器（１３）から放出された気体状態のアンモニアを第２反応器（１２）内で吸収することにより、高温外部熱を蓄熱することができる。この高密度蓄熱モードでは、後述の図１６に示すように、アンモニアと溶媒和しアンミン錯体を形成する物質が、一般的に、アンモニアの溶媒和数によって平衡線を複数有していることを利用している。このため、高密度蓄熱モードにおける蓄熱密度は、第３反応器（１３）から放出された気体状態のアンモニアを凝縮器（４）で凝縮させて貯留部（５）に貯留する場合と比較して高くなる。すなわち、冷却蓄熱モードよりも高密度で高温外部熱を蓄熱することができる。
【００２５】
また、請求項９に記載の発明では、請求項５ないし８のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置において、第１反応物、第２反応物および第３反応物は、同一の物質であることを特徴としている。これによれば、ケミカルヒートポンプ装置の構成を簡素化できる。
【００２６】
また、請求項１０に記載の発明では、請求項１ないし９のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置において、凝縮器（４）と貯留部（５）とが一体に構成されており、流量調整手段（６）と蒸発器（７）とが一体に構成されていることを特徴としている。
【００２７】
これによれば、ケミカルヒートポンプ装置の構成を簡素化できる。さらに、流量調整手段（６）と蒸発器（７）とを一体に構成することで、流量調整手段（６）と蒸発器（７）との間を流れるアンモニアの圧力損失を低減できる。
【００２８】
ところで、高温外部熱を蓄熱するためには、液化したアンモニアを反応器（１１〜１３）と空間的に分離しておくことが望ましい。
【００２９】
そこで、請求項１１に記載の発明では、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置において、凝縮器（４）および貯留部（５）の内容積の合計が、ケミカルヒートポンプサイクル（１０２）内に存在するアンモニアの全てが液化した際の当該液化アンモニアの体積以上となるように設定されていることを特徴としている。
【００３０】
これにより、高温外部熱を蓄熱する際、液化したアンモニアの全てを貯留部（５）および凝縮器（４）内に貯留することができるので、蓄熱時に液化したアンモニアを反応器（１１〜１３）と空間的に分離することができる。
【００３１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態における冷却蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。
【図２】第１実施形態の電気制御部のブロック図である。
【図３】第１実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱制御を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態における制御装置２０が実行する放熱制御を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態における放熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。
【図６】第１実施形態に係るケミカルヒートポンプ装置の冷却蓄熱モードの作動を説明するためのタイムチャートである。
【図７】第１実施形態における第１、第２反応物の脱アンモニア反応の平衡線、およびアンモニアの気液平衡線を示すグラフである。
【図８】第２実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱制御を示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態における制御装置２０が実行する放熱制御を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態における冷却蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。
【図１１】第３実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱制御を示すフローチャートである。
【図１２】第３実施形態における制御装置２０が実行する放熱制御を示すフローチャートである。
【図１３】第３実施形態における制御装置２０が実行する高密度蓄熱制御を示すフローチャートである。
【図１４】第３実施形態における放熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。
【図１５】第３実施形態における高密度蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。
【図１６】第３実施形態における第１〜第３反応物の脱アンモニア反応の平衡線、およびアンモニアの気液平衡線を示すグラフである。
【図１７】第４実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱制御を示すフローチャートである。
【図１８】第４実施形態における制御装置２０が実行する高密度蓄熱制御を示すフローチャートである。
【図１９】第５実施形態に係る冷却蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。
【図２０】他の実施形態に係る冷却蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００３４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図７に基づいて説明する。本実施形態のケミカルヒートポンプ装置は、車両のエンジン（内燃機関）の排熱を蓄熱して、この熱を所望時に取り出して車室内へ送風する送風空気の冷却に有効利用するものである。
【００３５】
図１は本第１実施形態に係るケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。なお、図１は後述する冷却蓄熱モードを示している。
【００３６】
本実施形態のケミカルヒートポンプ装置は、冷却対象物を冷却するとともに高温外部熱を蓄熱する冷却蓄熱モードと、冷却蓄熱モードで蓄熱された高温外部熱を放熱する放熱モードとを切り替え可能に構成されている。
【００３７】
ケミカルヒートポンプ装置は、ケミカルヒートポンプサイクル１０２を備えている。このケミカルヒートポンプサイクル１０２は、加熱されることによりアンモニアを放出するとともに、冷却されることによりアンモニアを吸収する第１反応物が収容された第１反応器１１と、加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する第２反応物が収容された第２反応器１２とを備えている。
【００３８】
第１反応器１１には、第１反応器１１内を高温外部熱により加熱、または高温外部熱より温度の低い低温外部熱により冷却する第１熱交換器１１０が収容されている。同様に、第２反応器１２には、第２反応物を高温外部熱により加熱、または低温外部熱により冷却する第２熱交換器１２０が収容されている。
【００３９】
ここで、本実施形態において、冷却対象物は送風空気であり、高温外部熱はエンジン１０１の排熱であり、低温外部熱は外気が有する熱（冷熱）である。また、第１反応物および第２反応物としては、例えば臭化ストロンチウムのアンミン錯体等の金属ハロゲン化物のアンミン錯体を用いることができる。
【００４０】
本実施形態のヒートポンプ装置には、エンジン１０１を冷却するエンジン冷却水が流れる冷却水回路１０３が設けられている。そして、冷却水回路１０３を流れるエンジン冷却水が第１、第２熱交換器１１０、１２０に供給されることにより、エンジン１０１の排熱が第１、第２熱交換器１１０、１２０に供給されるようになっている。
【００４１】
また、本実施形態のヒートポンプ装置には、外気と冷媒との間で熱交換を行うことにより冷媒を冷却する外気熱交換器１０４と、この冷媒が流れる冷媒回路１０５が設けられている。そして、冷媒回路１０５を流れる冷媒が第１、第２熱交換器１１０、１２０に供給されることにより、外気の有する熱が第１、第２熱交換器１１０、１２０に供給されるようになっている。なお、冷媒回路１０５には、後述する凝縮器４も接続されている。
【００４２】
第１反応器１１および第２反応器１２には、第１電気式三方弁３１のアンモニア入口側が接続されている。この第１電気式三方弁３１は、後述する制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される流路切替手段である。
【００４３】
具体的には、第１電気式三方弁３１は、第１反応器１１出口側と後述する凝縮器４との間を接続するアンモニア流路（図１の実線矢印で示す回路）と、第２反応器１２出口側と凝縮器４との間を接続するアンモニア流路（図１の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【００４４】
第１電気式三方弁３１のアンモニア出口側には、凝縮器４のアンモニア入口側が接続されている。凝縮器４は、第１電気式三方弁３１から流出したアンモニアと冷媒との熱交換によって、アンモニアを放熱させて凝縮させる熱交換器である。
【００４５】
凝縮器４のアンモニア出口側には、貯留部５のアンモニア入口側が接続されている。貯留部５は、凝縮器４で凝縮したアンモニアを貯留するための容器である。
【００４６】
貯留部５のアンモニア出口側には、電気式膨張弁６のアンモニア入口側が接続されている。電気式膨張弁６は、貯留部５から流出したアンモニアを減圧膨張させる減圧手段であるとともに、電気式膨張弁の６の下流側、すなわち後述する蒸発器７へ流出させるアンモニアの流量を調整する流量調整手段である。
【００４７】
この電気式膨張弁６は、後述する制御装置２０から出力される制御信号によって絞り通路面積が調整される電気式の可変絞り機構である。具体的には、後述する蒸発器７の冷却負荷の増大に応じて、絞り通路面積を増大させる、すなわち電気式膨張弁６の下流側に流出させるアンモニアの流量を増加させるように構成されている。
【００４８】
電気式膨張弁６のアンモニア出口側には、蒸発器７のアンモニア入口側が接続されている。蒸発器７は、電気式膨張弁６で減圧膨張されたアンモニアと送風空気との熱交換によって、アンモニアを蒸発させるとともに、送風空気を冷却する熱交換器である。
【００４９】
蒸発器７のアンモニア出口側には、第２電気式三方弁３２のアンモニア入口側が接続されている。この第２電気式三方弁３２は、後述する制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される流路切替手段である。具体的には、第２電気式三方弁３２は、蒸発器７出口側と第２反応器１２との間を接続するアンモニア流路（図１の実線矢印で示す回路）と、蒸発器７出口側と第１反応器１１との間を接続するアンモニア流路（図１の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【００５０】
ところで、第１熱交換器１１０の入口側には、第３電気式三方弁３３の出口側が接続されている。この第３電気式三方弁３３は、後述する制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。具体的には、第３電気式三方弁３３は、冷却水回路１０３におけるエンジン１０１出口側と第１熱交換器１１０との間を接続する流路（図１の実線矢印で示す回路）と、冷媒回路１０５における外気熱交換器１０４出口側と第１熱交換器１１０との間を接続する流路（図１の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【００５１】
第１熱交換器１１０の出口側には、第４電気式三方弁３４の入口側が接続されている。この第４電気式三方弁３３は、後述する制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。具体的には、第４電気式三方弁３４は、第１熱交換器１１０と冷却水回路１０３におけるエンジン１０１入口側との間を接続する流路（図１の実線矢印で示す回路）と、第１熱交換器１１０と冷媒回路１０５における外気熱交換器１０４入口側の間を接続する流路（図１の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【００５２】
第３、第４電気式三方弁３３、３４を共に冷却水回路１０３側に切り替えることで、第１熱交換器１１０にエンジン冷却水、すなわちエンジンの排熱が供給される。一方、第３、第４電気式三方弁３３、３４を共に冷媒回路１０５側に切り替えることで、第１熱交換器１１０に冷媒、すなわち外気が有する熱が供給される。したがって、第３、第４電気式三方弁３３、３４が、本発明の第１供給切替手段に相当している。
【００５３】
また、第２熱交換器１２０の入口側には、第５電気式三方弁３５の出口側が接続されている。この第５電気式三方弁３５は、後述する制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。具体的には、第５電気式三方弁３５は、冷媒回路１０５における外気熱交換器１０４出口側と第２熱交換器１２０との間を接続する流路（図１の実線矢印で示す回路）と、冷却水回路１０３におけるエンジン１０１出口側と第２熱交換器１２０との間を接続する流路（図１の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【００５４】
第２熱交換器１２０の出口側には、第６電気式三方弁３６の入口側が接続されている。この第６電気式三方弁３６は、後述する制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。具体的には、第６電気式三方弁３６は、第２熱交換器１２０と冷媒回路１０５における外気熱交換器１０４入口側との間を接続する流路（図１の実線矢印で示す回路）と、第２熱交換器１２０と冷却水回路１０３におけるエンジン１０１入口側の間を接続する流路（図１の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【００５５】
第５、第６電気式三方弁３５、３６を共に冷却水回路１０３側に切り替えることで、第２熱交換器１２０にエンジン冷却水、すなわちエンジンの排熱が供給される。一方、第５、第５電気式三方弁３５、３６を共に冷媒回路１０５側に切り替えることで、第２熱交換器１２０に冷媒、すなわち外気の熱が供給される。したがって、第５、第６電気式三方弁３５、３６が、本発明の第２供給切替手段に相当している。
【００５６】
また、本実施形態では、凝縮器４および貯留部５の内容積の合計は、ケミカルヒートポンプサイクル１０２内に存在するアンモニアの全てが凝縮器４において冷媒により冷却されて凝縮した際の当該液化アンモニアの体積以上となるように設定されている。
【００５７】
次に、図２により、本実施形態の電気制御部について説明する。図２は、本第１実施形態の電気制御部のブロック図である。
【００５８】
図２に示すように、制御手段としての制御装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された空気清浄制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された機器の作動を制御する。
【００５９】
出力側に接続された機器としては、電気式膨張弁６、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６等が挙げられる。
【００６０】
また、制御装置２０の入力側には、各センサ群からの検出信号が入力される。このセンサ群としては、エンジン１０１出口側のエンジン冷却水温度ＴＨを検出する冷却水温度センサ２１、外気熱交換器１０４出口側の冷媒温度ＴＭを検出する冷媒温度センサ２２、蒸発器７から吹き出される送風空気の温度である蒸発器吹出空気温度（蒸発器温度）ＴＬを検出する蒸発器温度センサ２３、第１熱交換器１１０の入口側流体（冷却水または冷媒）温度（第１入口温度）Ｔ１ｉｎを検出する第１入口温度センサ２４、第１熱交換器１１０の出口側流体温度（第１出口温度）Ｔ１ｏｕｔを検出する第１出口温度センサ２５、第２熱交換器１２０の入口側流体温度（第２入口温度）Ｔ２ｉｎを検出する第２入口温度センサ２６、第２熱交換器１２０の出口側流体温度（第２出口温度）Ｔ２ｏｕｔを検出する第２出口温度センサ２７等が挙げられる。
【００６１】
ちなみに、本実施形態では、図１に示すように、第１入口温度センサ２４は、第３電気式三方弁３３の下流側かつ第１熱交換器１１０の上流側に配置されている。第１出口温度センサ２５は、第１熱交換器１１０の下流側かつ第４電気式三方弁３４の上流側に配置されている。第２入口温度センサ２６は、第５電気式三方弁３５の下流側かつ第２熱交換器１２０の上流側に配置されている。第２出口温度センサ２７は、第２熱交換器１２０の下流側かつ第６電気式三方弁３６の上流側に配置されている。
【００６２】
さらに、制御装置２０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル２８が接続され、この操作パネル２８に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル２８に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、車室内送風空気の冷却（冷房）の開始を指令する冷房スイッチ２８１、車室内目標温度Ｔａを設定する車室内温度設定スイッチ２８２等が設けられている。
【００６３】
図３に本第１実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱モードの制御（以下、冷却蓄熱制御という）のフローチャートを示し、図４に本第１実施形態における制御装置２０が実行する放熱モードの制御（以下、放熱制御という）のフローチャートを示す。車両のイグニッションスイッチ（図示せず）がオン状態になると、制御装置２０は図３に示す処理を開始する。
【００６４】
まず、ステップ１０１で、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態とするための制御信号を出力する。具体的には、第１電気式三方弁３１に対して、第２反応器１２側を閉じて第１反応器１１側を開くように制御信号を出力する。また、第２電気式三方弁３２に対して、第１反応器１１側を閉じて第２反応器１２側を開くように制御信号を出力する。また、第３、第４電気式三方弁３３、３４に対して、冷媒回路１０５側を閉じて冷却水回路１０３側を開くように制御信号を出力する。また、第５、第６電気式三方弁３５、３６に対して、冷却水回路１０３側を閉じて冷媒回路１０５側を開くように制御信号を出力する。
【００６５】
次に、ステップ１０２で、冷却水温度センサ２１により検出された冷却水温度ＴＨが、予め定めた基準冷却水温度ＴＨ０以上か否かを判定する。ステップ１０２にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が不足しており、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができないと判断し、放熱制御に移行する。この放熱制御の詳細については後述する。
【００６６】
一方、ステップ１０２にて冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上になっていると判定された場合は、ステップ１０３に進み、冷却負荷要求があるか否かを判定する。冷却負荷要求があるか否かは、冷房スイッチ２８１がオン状態かオフ状態かに基づいて判定することができる。すなわち、冷房スイッチ２８１がオン状態であれば冷却負荷要求があると判定し、冷房スイッチ２８１がオフ状態であれば冷却負荷要求がないと判定することができる。
【００６７】
ステップ１０３にて冷却負荷要求がないと判定された場合は、蒸発器７にアンモニアを供給する必要がないと判断し、ステップ１０４へ進む。ステップ１０４では、電気式膨張弁６を閉じ、電気式膨張弁６の下流側にアンモニアが流れないようにして、ステップ１０６へ進む。
【００６８】
一方、ステップ１０３にて冷却負荷要求があると判定された場合は、ステップ１０５にて、蒸発器７の冷却負荷に基づいて電気式膨張弁６の絞り通路面積（開度）を調整する。具体的には、蒸発器７の冷却負荷の増大に応じて、絞り通路面積を増大させる、すなわち蒸発器７に流入させるアンモニアの流量を増加させる。本実施形態では、車室内目標温度Ｔａから蒸発器温度ＴＬを引いた値が増大する程、電気式膨張弁６の絞り通路面積を増大させる。
【００６９】
次のステップ１０６では、第１熱交換器１１０および第２熱交換器１２０のうち冷却水回路１０３と接続されている、すなわち冷却水が流通している熱交換器において、その入口側温度と出口側温度との差が、予め定めた基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。具体的には、第１熱交換器１１０に冷却水が流通している場合は、第１入口温度Ｔ１ｉｎから第１出口温度Ｔ１ｏｕｔを引いた値である第１熱交換器温度差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。一方、第２熱交換器１２０に冷却水が流通している場合は、第２入口温度Ｔ２ｉｎから第２出口温度Ｔ２ｏｕｔを引いた値である第２熱交換器温度差ΔＴ２が、予め定めた基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。
【００７０】
ステップ１０６にて第１熱交換器温度差ΔＴ１もしくは第２熱交換器温度差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃ以上になっていると判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、脱アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、ステップ１０２に戻る。
【００７１】
一方、ステップ１０６にて第１熱交換器温度差ΔＴ１もしくは第２熱交換器温度差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃを下回っていると判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が低くなっており、脱アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち脱アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ１０７へ進む。
【００７２】
ステップ１０７では、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態および後述する第２状態のうち、現在の状態と異なる状態（もう一方の状態）とするための制御信号を出力し、ステップ１０２に戻る。すなわち、現在、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態とされている場合は、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第２状態とするための制御信号を出力する。
【００７３】
具体的には、第１電気式三方弁３１に対して、第１反応器１１側を閉じて第２反応器１２側を開くように制御信号を出力する。また、第２電気式三方弁３２に対して、第２反応器１２側を閉じて第１反応器１１側を開くように制御信号を出力する。また、第３、第４電気式三方弁３３、３４に対して、冷却水回路１０３側を閉じて冷媒回路１０５側を開くように制御信号を出力する。また、第５、第６電気式三方弁３５、３６に対して、冷媒回路１０５側を閉じて冷却水回路１０３側を開くように制御信号を出力する。
【００７４】
一方、現在、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態とされている場合は、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態とするための制御信号を出力する。
【００７５】
次に、第１実施形態における制御装置２０が実行する放熱制御について、図４および図５を参照して説明する。図５は第１実施形態における放熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。図３のステップ１０２にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合に、放熱制御が開始される。
【００７６】
まず、ステップ２０１で、冷却負荷要求があるか否かを判定する。冷却負荷要求があるか否かは、ステップ１０３と同様、冷房スイッチ２８１がオン状態かオフ状態かに基づいて判定することができる。ステップ２０１にて冷却負荷要求がないと判定された場合は、後述するステップ２０５へ進む。
【００７７】
一方、ステップ２０１にて冷却負荷要求があると判定された場合は、ステップ２０２で、蒸発器７の冷却負荷に基づいて電気式膨張弁６の絞り通路面積（開度）を調整する。具体的には、ステップ１０５と同様、蒸発器７の冷却負荷の増大に応じて、絞り通路面積を増大させる、すなわち蒸発器７に流入させるアンモニアの流量を増加させる。
【００７８】
続いて、ステップ２０３で、第１熱交換器１１０および第２熱交換器１２０のうち冷媒が流通している熱交換器における冷媒１０５と接続されている、すなわち冷媒が流通している熱交換器において、その入口側温度と出口側温度との差である冷媒流通熱交換器温度差ΔＴＭが、基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。
【００７９】
ステップ２０３にて冷媒流通熱交換器温度差ΔＴＭが基準温度差ΔＴｃ以上になっていると判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、吸アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、吸アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、そのまま後述するステップ２０５へ進む。
【００８０】
一方、ステップ２０３にて冷媒流通熱交換器温度差ΔＴＭが基準温度差ΔＴｃを下回っていると判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、吸アンモニア反応の反応率が低くなっており、吸アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち吸アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ２０４へ進む。
【００８１】
ステップ２０４では、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態および第２状態のうち、現在の状態と異なる状態（もう一方の状態）とするための制御信号を出力し、ステップ２０５へ進む。具体的には、現在、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態とされている場合は、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第２状態とするための制御信号を出力する。一方、現在、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態とされている場合は、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態とするための制御信号を出力する。
【００８２】
続いてステップ２０５では、冷却水温度センサ２１により検出された冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上か否かを判定する。ステップ２０５にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が未だ不足しており、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができないと判断し、ステップ２０１に戻る。
【００８３】
一方、ステップ２０５にて冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上になっていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が増大し、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができると判断し、上述した冷却蓄熱制御へ移行する。
【００８４】
次に、上述の構成において本実施形態の作動について説明する。まず、冷却蓄熱モードの作動について図１および図６を参照して説明する。図６は第１実施形態に係るケミカルヒートポンプ装置の冷却蓄熱モードの作動を説明するためのタイムチャートである。
【００８５】
冷却蓄熱モードでは、まず、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態となる。すなわち、第１電気式三方弁３１が第１反応器１１側を開いた状態となり、第２電気式三方弁３２が第２反応器１２側を開いた状態となり、第３、第４電気式三方弁３３、３４が冷却水回路１０３側を開いた状態となり、第５、第６電気式三方弁３５、３６が冷媒回路１０５側を開いた状態となる。
【００８６】
このため、第１反応器１１において、第１反応物がエンジン冷却水を介してエンジン１０１の排熱により加熱され、第１反応器１１から気体状態のアンモニアが放出される。この気体状態のアンモニアが凝縮器４に流入し、冷媒と熱交換して凝縮される。凝縮器４で凝縮したアンモニアは、貯留部５に流入し、貯留される。
【００８７】
このとき、冷却負荷要求がなければ、電気式膨張弁６が全閉状態となっているので、貯留部５内のアンモニア量が増加する。これにより、エンジン１０１の排熱が蓄熱される。
【００８８】
一方、冷却負荷要求があれば、蒸発器７の冷却負荷に応じて電気式膨張弁６の絞り通路面積が調整されるので、冷却負荷に応じた量のアンモニアが蒸発器７へ流出される。具体的には、蒸発器７の冷却負荷が大きい程、蒸発器７へ流出されるアンモニア量が多くなる。
【００８９】
蒸発器７に流入したアンモニアは、送風空気と熱交換して蒸発し、その際に送風空気は冷却される。蒸発器７で蒸発したアンモニアは、第２反応器１２に流入し、第２反応器１２において冷媒により冷却され、第２反応物に吸収される。
【００９０】
このように、冷却蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態とすることで、第１反応器１１から放出されたアンモニアは、凝縮器４、貯留部５、電気式膨張弁６および蒸発器７を介して第２反応器１２で吸収される。すなわち、冷却蓄熱モードでは、貯留部５に液化アンモニアを貯留することによりエンジン１０１の排熱の蓄熱を行うとともに、アンモニアを蒸発器７で送風空気と熱交換させることにより送風空気の冷却を行うことができる。
【００９１】
そして、第１熱交換器温度差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回ると、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態となる。すなわち、第１電気式三方弁３１が第２反応器１２側を開いた状態となり、第２電気式三方弁３２が第１反応器１１側を開いた状態となり、第３、第４電気式三方弁３３、３４が冷媒回路１０５側を開いた状態となり、第５、第６電気式三方弁３５、３６が冷却水回路１０３側を開いた状態となる。
【００９２】
このため、第２反応器１２において、第２反応物がエンジン１０１の排熱により加熱されるので、第２反応器１２から、第１状態の際に吸収したアンモニアが放出される。このアンモニアは、第１状態と同様、凝縮器４で冷媒と熱交換して凝縮された後、貯留部５で貯留される。そして、貯留部５から電気式膨張弁６を介して蒸発器７に流入したアンモニアは、蒸発器７で蒸発した後、第１反応器１１に流入し、第１反応器１１において冷媒により冷却され、第１反応物に吸収される。
【００９３】
このように、冷却蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第２状態とすることで、第２反応器１２から放出されたアンモニアは、凝縮器４、貯留部５、電気式膨張弁６および蒸発器７を介して第１反応器１１で吸収される。
【００９４】
なお、本実施形態の冷却蓄熱モードでは、蒸発器７の冷却負荷およびケミカルヒートポンプサイクル１０２の性能から自動的に蓄熱が行われる。このため、蓄熱のための特別な制御が不要となる。
【００９５】
ところで、図７は、本第１実施形態における第１、第２反応物の脱アンモニア反応の平衡線、およびアンモニアの気液平衡線を示すグラフである。図７の横軸は温度の逆数を示し、縦軸は気体の圧力を示している。なお、第１、第２反応物の脱アンモニアの反応の化学式は、次の化学式１に示される。
【００９６】
（化１）
Ａ・ｍＮＨ３（固体）＋ｎＮＨ３（気体）⇔Ａ・（ｍ＋ｎ）ＮＨ３（固体）
ここで、上記化学式１において、Ａはアンモニアとアンミン錯体を形成する化合物を表し、ｍおよびｎは自然数を表している。
【００９７】
図７において、実線は脱アンモニア反応における平衡線を表しており、破線はアンモニアの気液平衡線を表している。
【００９８】
以下、図７を参照しつつ、本第１実施形態における冷却蓄熱モードについてより詳細に説明する。
【００９９】
本実施形態のケミカルヒートポンプ装置では、まず、第１反応器１１内の第１反応物質は温度ＴＨのエンジン冷却水で加熱されるため、温度ＴＨにおける第１反応物質の平衡圧力Ｐｄよりも低い圧力においてアンモニアを放出する。そして、第１反応器１１から放出されたアンモニアの圧力を、温度ＴＭの冷媒で冷却された凝縮器４における飽和蒸気圧Ｐｃよりも高くすることで、凝縮器４にてアンモニアを気体から液体へと相変化させることができる。そして、液化アンモニアが貯留部５に貯留される。
【０１００】
次に、液化アンモニアは貯留部５から電気式膨張弁６へ導かれ、電気式膨張弁６にて減圧膨張した後、蒸発器７へ導かれる。蒸発器７に流入したアンモニアは、圧力Ｐｅにて蒸発し、蒸発器７の温度はＴＬまで低下する。
【０１０１】
ここで、第２反応器１２内は温度ＴＭの冷媒によって冷却されているため、第２反応器１２内の第２反応物質（第１反応物と同一物質）は、温度ＴＭにて冷却される。このため、第２反応器１２においては、圧力Ｐｓよりも高い圧力Ｐｅの気体状態のアンモニアを吸収する。
【０１０２】
次に、放熱モードの作動について図５を参照して説明する。エンジン１０１の排熱の熱量が不足している放熱モードでは、第１反応器１１および第２反応器１２から気体状態のアンモニアが放出されないが、蒸発器７の冷却負荷要求がある場合には、冷却蓄熱モード時に貯留部５に貯留された液化アンモニアを蒸発器７へ導くことで、送風空気の冷却を行う。
【０１０３】
以下、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態となっている状態で放熱モードに移行した場合について説明する。
【０１０４】
放熱モードにおいて冷却負荷要求があれば、冷却負荷に応じて電気式膨張弁６の絞り通路面積が調整されるので、蒸発器７の冷却負荷に応じた量のアンモニアが蒸発器７へ流出される。具体的には、蒸発器７の冷却負荷が大きい程、蒸発器７へ流出されるアンモニア量が多くなる。
【０１０５】
蒸発器７に流入したアンモニアは、冷却対象物と熱交換して蒸発し、その際に冷却対象物は冷却される。蒸発器７で蒸発したアンモニアは、第２反応器１２に流入し、第２反応器１２において冷媒により冷却されて吸収される。
【０１０６】
このように、放熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態とすることで、貯留部５から導入されたアンモニアは、凝縮器４、貯留部５、電気式膨張弁６および蒸発器７を介して第２反応器１２で吸収される。
【０１０７】
そして、冷媒が流れている第２熱交換器の入口側と出口側の温度差（冷媒流通熱交換器温度差ΔＴＭ）が基準温度差ΔＴｃを下回ると、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態となる。このため、第１反応器１１内が冷媒により冷却されるので、貯留部５から電気式膨張弁６を介して蒸発器７に流入したアンモニアは、蒸発器７で蒸発した後、第１反応器１１に流入し、第１反応器１１において冷媒により冷却されて吸収される。
【０１０８】
このように、放熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第２状態とすることで、貯留部５から導入されたアンモニアは、凝縮器４、貯留部５、電気式膨張弁６および蒸発器７を介して第１反応器１１で吸収される。
【０１０９】
以上説明したように、本実施形態の冷却蓄熱モードでは、貯留部５に液化アンモニアを貯留することによりエンジン１０１の排熱が蓄熱される。このため、水顕熱よりも蓄熱密度の高い液化アンモニアを蓄熱材として用いることができる。したがって、ケミカルヒートポンプ装置全体の小型化を図りつつ、時間の経過とともに蓄熱量が低下することを抑制できる。
【０１１０】
また、電気式膨張弁６を、蒸発器７の冷却負荷の増大に応じて、絞り通路面積を増大させる、すなわち蒸発器７へ流出させるアンモニアの流量を増加させるように構成することで、蒸発器７の冷却負荷に応じて蒸発器７に流入するアンモニアの量を調整することができる。このため、送風空気の目標冷却温度である車室内目標温度Ｔａが変化しても、常に必要な量だけ送風空気を適切に冷却することができる。
【０１１１】
ところで、冷却蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態とされている、すなわち第１熱交換器１１０にエンジン冷却水（エンジン１０１の排熱）が供給されている場合、第１反応器１１では、時間経過とともに、脱アンモニア反応の反応率が低くなり、脱アンモニア反応が効率的に行われなくなる。
【０１１２】
これに対し、本実施形態では、冷却蓄熱モードにおいて、第１熱交換器１１０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第２状態に切り替えている。これによれば、第１反応器１１において、脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第２熱交換器１２０にエンジン冷却水が供給されるようにし、第２反応器１２において脱アンモニア反応を生じさせることができる。
【０１１３】
同様に、冷却蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態とされている、すなわち第２熱交換器１２０にエンジン冷却水が供給されている場合においても、第２熱交換器１２０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃ下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第１状態に切り替えている。これによれば、第２反応器１２において、脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第１熱交換器１１０にエンジン冷却水が供給されるようにし、第１反応器１１において脱アンモニア反応を生じさせることができる。このように、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態と第２状態とに交互に繰り返し切り替えることにより、冷却蓄熱モードを連続的に作動させることができる。
【０１１４】
ところで、放熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態とされている、すなわち第２熱交換器１２０に冷媒（外気の有する熱）が供給されている場合、第２反応器１２では、時間経過とともに、吸アンモニア反応の反応率が低くなり、吸アンモニア反応が効率的に行われなくなる。
【０１１５】
これに対し、本実施形態では、放熱モードにおいて、第２熱交換器１１０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴＭが基準温度差ΔＴｃを下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第２状態に切り替えている。これによれば、第２反応器１２において、吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第１熱交換器１１０に冷媒が供給されるようにし、第１反応器１１において吸アンモニア反応を生じさせることができる。
【０１１６】
同様に、放熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態とされている、すなわち第１熱交換器１１０に冷媒が供給されている場合においても、第１熱交換器１１０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴＭが基準温度差ΔＴｃを下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第１状態に切り替えている。これによれば、第１反応器１１において、吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第２熱交換器１２０に冷媒が供給されるようにし、第２反応器１２において吸アンモニア反応を生じさせることができる。このように、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態と第２状態とに交互に繰り返し切り替えることにより、放熱モードを連続的に作動させることができる。
【０１１７】
ところで、エンジン１０１の排熱を蓄熱するためには、液化したアンモニアを第１反応器１１および第２反応器１２と空間的に分離しておくことが望ましい。
【０１１８】
そこで、本実施形態では、凝縮器４および貯留部５の内容積の合計を、ケミカルヒートポンプサイクル１０２内に存在するアンモニアの全てが凝縮器４において冷媒により冷却されて凝縮した際の当該液化アンモニアの体積以上となるように設定している。これによれば、エンジン１０１の排熱を蓄熱する際、液化したアンモニアの全てを貯留部５および凝縮器４内に貯留することができるので、蓄熱時に液化したアンモニアを第１反応器１１および第２反応器１２と空間的に分離することができる。
【０１１９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８および図９に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態と比較して、冷却蓄熱モードおよび放熱モードにおける第１〜第６電気式三方弁３１〜３６の第１状態と第２状態の切り替えを、経過時間τに基づいて行う点が異なるものである。
【０１２０】
図８は本第２実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱制御を示すフローチャートであり、第１実施形態におけるステップ１０６が変更されているとともに、ステップ１０１Ａおよびステップ１０７Ａが追加されている。
【０１２１】
車両のイグニッションスイッチ（図示せず）がオン状態になると、制御装置２０は図８に示す処理を開始する。まず、ステップ１０１Ａで、時間経過を計測するタイマをゼロに初期化し、ステップ１０１以下の処理を行う。
【０１２２】
また、ステップ１０４またはステップ１０５の後、ステップ１０６Ａでは、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが予め定めた基準時間Δτｃ以上になっているか否かを判定する。
ステップ１０６Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃを下回っていると判定された場合は、エンジン冷却水が流通する熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、脱アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、ステップ１０２に戻る。
【０１２３】
一方、ステップ１０６Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃ以上になったと判定された場合は、エンジン冷却水が流通する熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が低くなっており、脱アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち脱アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ１０７へ進む。
【０１２４】
また、ステップ１０７の後、ステップ１０７Ａでタイマをゼロにリセットし、ステップ１０２に戻る。
【０１２５】
図９は、本第２実施形態における制御装置２０が実行する放熱制御を示すフローチャートであり、第１実施形態におけるステップ２０３が変更されているとともに、ステップ２０４Ａが追加されている。図８のステップ１０２にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合に、図９に示す放熱制御が開始される。
【０１２６】
ステップ２０２の後、ステップ２０３Ａでは、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが予め定めた基準時間Δτｃ以上になっているか否かを判定する。
【０１２７】
ステップ２０３Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃを下回っていると判定された場合は、冷媒が流通する熱交換器が収容されている反応器において、吸アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、吸アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、そのまま後述するステップ２０５へ進む。
【０１２８】
一方、ステップ２０３Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃ以上になったと判定された場合は、冷媒が流通する熱交換器が収容されている反応器において、吸アンモニア反応の反応率が低くなっており、吸アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち吸アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ２０４へ進む。
【０１２９】
また、ステップ２０４の後、ステップ２０４Ａでタイマをゼロにリセットし、ステップ２０５へ進む。
【０１３０】
本実施形態では、冷却蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが基準時間Δτｃ以上になった場合に、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、現在の状態と異なる状態に切り替えている。これにより、第１反応器１１において脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第２反応器１２において脱アンモニア反応を生じさせることができる。逆に、第２反応器１２において脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合には、第１反応器１１において脱アンモニア反応を生じさせることができる。これにより、冷却蓄熱モードを連続的に作動させることができる。
【０１３１】
同様に、放熱モードにおいても、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが基準時間Δτｃ以上になった場合に、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、現在の状態と異なる状態に切り替えている。これにより、第２反応器１２において吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第１反応器１１において吸アンモニア反応を生じさせることができる。逆に、第１反応器１１において吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合には、第２反応器１２において吸アンモニア反応を生じさせることができる。これにより、放熱モードを連続的に作動させることができる。したがって、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１３２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１０〜図１６に基づいて説明する。本第３実施形態は、上記第１実施形態と比較して、反応器を３つ設けた点が異なるものである。
【０１３３】
図１０は、本第３実施形態における冷却蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。図１０に示すように、本実施形態のケミカルヒートポンプ装置は、冷却対象物を冷却するとともに高温外部熱を蓄熱する冷却蓄熱モードと、冷却蓄熱モードで蓄熱された高温外部熱を放熱する放熱モードと、蓄熱のみを行うことにより冷却蓄熱モードよりも高密度な蓄熱を行う高密度蓄熱モードとを切り替え可能に構成されている。
【０１３４】
本実施形態のケミカルヒートポンプサイクル１０２は、加熱されることによりアンモニアを放出するとともに、冷却されることによりアンモニアを吸収する第３反応物が収容された第３反応器１３を備えている。この第３反応器１３は、第１反応器１１および第２反応器１２より内容積が大きくなっている。また、第３反応器１３には、第３反応器１３内を高温外部熱により加熱、または高温外部熱より温度の低い低温外部熱により冷却する第３熱交換器１３０が収容されている。
【０１３５】
ここで、本実施形態において、高温外部熱はエンジン１０１の排熱であり、低温外部熱は外気が有する熱（冷熱）である。また、第３反応物としては、第１反応物および第２反応物と同じ物質を用いており、例えば金属ハロゲン化物のアンミン錯体である臭化ストロンチウムのアンミン錯体を用いることができる。
【０１３６】
冷却水回路１０３を流れる冷却水が第３熱交換器１３０に供給されることにより、エンジン１０１の排熱が第３熱交換器１３０に供給されるようになっている。また、冷媒回路１０５を流れる冷媒が第３熱交換器１３０に供給されることにより、外気の有する熱が第３熱交換器１３０に供給されるようになっている。
【０１３７】
第３熱交換器１３０の入口側には、第７電気式三方弁３７の出口側が接続されている。この第７電気式三方弁３７は、制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。具体的には、第７電気式三方弁３７は、冷却水回路１０３におけるエンジン１０１出口側と第３熱交換器１３０との間を接続する流路（図１０の実線矢印で示す回路）と、冷媒回路１０５における外気熱交換器１０４出口側と第３熱交換器１３０との間を接続する流路（図１０の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【０１３８】
第３熱交換器１３０の出口側には、第８電気式三方弁３８の入口側が接続されている。この第８電気式三方弁３８は、制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。具体的には、第８電気式三方弁３８は、第３熱交換器１３０と冷却水回路１０３におけるエンジン１０１入口側との間を接続する流路（図１０の実線矢印で示す回路）と、第３熱交換器１３０と冷媒回路１０５における外気熱交換器１０４入口側の間を接続する流路（図１０の破線矢印で示す回路）とを切り替える。
【０１３９】
第７、第８電気式三方弁３７、３８を共に冷却水回路１０３側に切り替えることで、第３熱交換器１３０にエンジン冷却水、すなわちエンジン１０１の排熱が供給される。一方、第７、第８電気式三方弁３７、３８を共に冷媒回路１０５側に切り替えることで、第３熱交換器１３０に冷媒、すなわち外気の熱が供給される。したがって、第７、第８電気式三方弁３７、３８が、本発明の第３供給切替手段に相当している。
【０１４０】
第３反応器１３には、第９電気式三方弁３９のアンモニア出入口側が接続されている。この第９電気式三方弁３９は、制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される流路切替手段である。具体的には、第９電気式三方弁３９は、第３反応器１３と凝縮器４との間を接続するアンモニア流路と、第３反応器１３と蒸発器７または第２電気式三方弁３２との間を接続するアンモニア流路とを切り替える。
【０１４１】
より詳細には、第３反応器１３には、第３反応器１３から放出されたアンモニア、または第３反応器１３に流入するアンモニアが通過する第１通路１３１の一端が接続されている。第１通路１３１の他端は、第９電気式三方弁３９に接続されている。
【０１４２】
第９電気式三方弁３９には、第３反応器１３から放出されたアンモニアを凝縮器４へ導く第２通路１３２の一端が接続されている。第２通路１３２の他端は、第１電気式三方弁３１のアンモニア出口側と凝縮器４のアンモニア入口側との間に接続されている。
【０１４３】
また、第９電気式三方弁３９には、蒸発器７で蒸発したアンモニア、または第３反応器１３から放出されたアンモニアが流通する第３通路１３３の一端が接続されている。第３通路１３３の他端は、蒸発器７のアンモニア出口側と第２電気式三方弁３２のアンモニア入口側との間に接続されている。
【０１４４】
図１１に本第３実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱制御のフローチャートを示し、図１２に本第３実施形態における制御装置２０が実行する放熱制御のフローチャートを示し、図１３に本第３実施形態における制御装置２０が実行する高密度蓄熱モードの制御（以下、高密度蓄熱制御という）のフローチャートを示す。車両のイグニッションスイッチ（図示せず）がオン状態になると、制御装置２０は図１１に示す処理を開始する。
【０１４５】
まず、ステップ３０１で、上記第１実施形態のステップ１０１と同様、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態とするための制御信号を出力する。
【０１４６】
次に、ステップ３０２で、第７、第８電気式三方弁３７、３８に対して、冷媒回路１０５側を閉じて冷却水回路１０３側を開くように制御信号を出力する。さらに、第９電気式三方弁３９に対して、第３通路１３３側を閉じて第２通路１３２側を開くように制御信号を出力する。
【０１４７】
次に、ステップ３０３で、冷却水温度センサ２１により検出された冷却水温度ＴＨが、予め定めた基準冷却水温度ＴＨ０以上か否かを判定する。ステップ３０３にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が不足しており、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができないと判断し、放熱制御に移行する。この放熱制御の詳細については後述する。
【０１４８】
一方、ステップ３０３にて冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上になっていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が十分にあり、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができると判断し、ステップ３０４へ進む。
ステップ３０４では、冷却負荷要求があるか否かを判定する。冷却負荷要求があるか否かは、冷房スイッチ２８１がオン状態かオフ状態かに基づいて判定することができる。すなわち、冷房スイッチ２８１がオン状態であれば冷却負荷要求があると判定し、冷房スイッチ２８１がオフ状態であれば冷却負荷要求がないと判定することができる。
【０１４９】
ステップ３０４にて冷却負荷要求がないと判定された場合は、蒸発器７にアンモニアを供給する必要がないと判断し、高密度蓄熱制御へ移行する。この高密度蓄熱制御の詳細については後述する。
【０１５０】
一方、ステップ３０４にて冷却負荷要求があると判定された場合は、ステップ３０５にて、蒸発器７の冷却負荷に基づいて電気式膨張弁６の絞り通路面積（開度）を調整する。具体的には、蒸発器７の冷却負荷の増大に応じて、絞り通路面積を増大させる、すなわち蒸発器７に流入させるアンモニアの流量を増加させる。本実施形態では、車室内目標温度Ｔａから蒸発器温度ＴＬを引いた値が増大する程、電気式膨張弁６の絞り通路面積を増大させる。
【０１５１】
次のステップ３０６では、上記第１実施形態のステップ１０６と同様、第１熱交換器１１０および第２熱交換器１２０のうち冷却水回路１０３と接続されている、すなわち冷却水が流通している熱交換器において、その入口側温度と出口側温度との差が、予め定めた基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。具体的には、第１熱交換器１１０に冷却水が流通している場合は、第１入口温度Ｔ１ｉｎから第１出口温度Ｔ１ｏｕｔを引いた値である第１熱交換器温度差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。一方、第２熱交換器１２０に冷却水が流通している場合は、第２入口温度Ｔ２ｉｎから第２出口温度Ｔ２ｏｕｔを引いた値である第２熱交換器温度差ΔＴ２が、予め定めた基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。
【０１５２】
ステップ３０６にて第１熱交換器温度差ΔＴ１もしくは第２熱交換器温度差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃ以上になっていると判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、脱アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、ステップ３０２に戻る。
【０１５３】
一方、ステップ３０６にて第１熱交換器温度差ΔＴ１もしくは第２熱交換器温度差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃを下回っていると判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が低くなっており、脱アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち脱アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ３０７へ進む。
【０１５４】
ステップ３０７では、上記第１実施形態のステップ１０７と同様、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態および第２状態のうち、現在の状態と異なる状態（もう一方の状態）とするための制御信号を出力し、ステップ３０２に戻る。
【０１５５】
次に、第３実施形態における制御装置２０が実行する放熱制御について、図１２および図１４を参照して説明する。図１４は第３実施形態における放熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。図１１のステップ３０３にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合に、放熱制御が開始される。
【０１５６】
まず、ステップ４０１で、冷却負荷要求があるか否かを判定する。冷却負荷要求があるか否かは、ステップ３０４と同様、冷房スイッチ２８１がオン状態かオフ状態かに基づいて判定することができる。ステップ４０１にて冷却負荷要求がないと判定された場合は、後述するステップ４０４へ進む。
【０１５７】
一方、ステップ４０１にて冷却負荷要求があると判定された場合は、ステップ４０２で、第７、第８電気式三方弁３７、３８に対して、冷却水回路１０３側を閉じて冷媒回路１０５側を開くように制御信号を出力する。さらに、第９電気式三方弁３９に対して、第２通路１３２側を閉じて第３通路１３３側を開くように制御信号を出力する。
【０１５８】
続いて、ステップ４０３で、蒸発器７の冷却負荷に基づいて電気式膨張弁６の絞り通路面積（開度）を調整する。具体的には、ステップ３０５と同様、蒸発器７の冷却負荷の増大に応じて、絞り通路面積を増大させる、すなわち蒸発器７に流入させるアンモニアの流量を増加させる。
【０１５９】
続いて、ステップ４０４で、冷却水温度センサ２１により検出された冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上か否かを判定する。ステップ４０４にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が未だ不足しており、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができないと判断し、ステップ４０１に戻る。
【０１６０】
一方、ステップ４０４にて冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上になっていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が増大し、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができるようになったと判断し、上述した冷却蓄熱制御へ移行する。
【０１６１】
次に、第３実施形態における制御装置２０が実行する高密度蓄熱制御について、図１３および図１５を参照して説明する。図１５は第３実施形態における高密度蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。図１１のステップ３０４にて、蒸発器７の冷却負荷要求がないと判定された場合に、高密度蓄熱制御が開始される。
【０１６２】
まず、ステップ５０１で、電気式膨張弁６を全閉状態とする、すなわち電気式膨張弁６の絞り通路面積をゼロとし、蒸発器７へアンモニアが流出しないようにする。さらに、第７、第８電気式三方弁３７、３８に対して、冷媒回路１０５側を閉じて冷却水回路１０３側を開くように制御信号を出力する。さらに、第９電気式三方弁３９に対して、第２通路１３２側を閉じて第３通路１３３側を開くように制御信号を出力する。
【０１６３】
次のステップ５０２では、ステップ３０６と同様、第１熱交換器１１０および第２熱交換器１２０のうち冷却水回路１０３と接続されている、すなわち冷却水が流通している熱交換器において、その入口側温度と出口側温度との差が、予め定めた基準温度差ΔＴｃを下回っているか否かを判定する。
【０１６４】
ステップ５０２にて第１熱交換器温度差ΔＴ１もしくは第２熱交換器温度差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃ以上と判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、脱アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、そのまま後述するステップ５０４へ進む。
【０１６５】
一方、ステップ５０２にて第１熱交換器温度差ΔＴ１もしくは第２熱交換器温度差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃを下回ったと判定された場合は、当該熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が低くなっており、脱アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち脱アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ５０３へ進む。
【０１６６】
ステップ５０３では、ステップ３０７と同様、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６に対して、第１状態および第２状態のうち、現在の状態と異なる状態（もう一方の状態）とするための制御信号を出力し、ステップ５０４へ進む。
【０１６７】
ステップ５０４では、冷却水温度センサ２１により検出された冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上か否かを判定する。ステップ５０４にて、冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０を下回っていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が不足し、当該エンジン１０１の排熱を利用して送風空気を十分に冷却することができないと判断し、上述した放熱制御へ移行する。
【０１６８】
一方、ステップ５０４にて冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上になっていると判定された場合は、エンジン１０１の排熱の熱量が十分にあると判断し、ステップ５０５で、蒸発器７の冷却負荷要求があるか否かを判定する。冷却負荷要求があるか否かは、ステップ３０４と同様、冷房スイッチ２８１がオン状態かオフ状態かに基づいて判定することができる。
【０１６９】
ステップ５０５にて冷却負荷要求がないと判定された場合は、蒸発器７にアンモニアを供給する必要がなく、高密度蓄熱制御を継続できると判断し、ステップ５０２に戻る。
一方、ステップ５０５にて冷却負荷要求があると判定された場合は、蒸発器７にアンモニアを供給する必要があり、高密度蓄熱制御を継続できないと判断し、上述した冷却蓄熱制御へ移行する。
【０１７０】
次に、上述の構成において本実施形態の作動について説明する。まず、冷却蓄熱モードの作動について図１０を参照して説明する。
【０１７１】
冷却蓄熱モードでは、まず、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態となる。すなわち、第１電気式三方弁３１が第１反応器１１側を開いた状態となり、第２電気式三方弁３２が第２反応器１２側を開いた状態となり、第３、第４電気式三方弁３３、３４が冷却水回路１０３側を開いた状態となり、第５、第６電気式三方弁３５、３６が冷媒回路１０５側を開いた状態となる。
【０１７２】
このため、第１反応器１１において、第１反応物がエンジン冷却水を介してエンジン１０１の排熱により加熱され、第１反応器１１から気体状態のアンモニアが放出される。この気体状態のアンモニアが凝縮器４に流入し、冷媒と熱交換して凝縮される。凝縮器４で凝縮したアンモニアは、貯留部５に流入し、貯留される。
【０１７３】
さらに、第７、第８電気式三方弁３７、３８が冷却水回路１０３側を開いた状態となり、第９電気式三方弁３９が第２通路１３２側を開いた状態となる。
【０１７４】
このため、第３反応器１３において、第３反応物がエンジン冷却水を介してエンジン１０１の排熱により加熱され、第３反応器１３から気体状態のアンモニアが放出される。この気体状態のアンモニアが第２通路１３２を介して凝縮器４に流入し、冷媒と熱交換して凝縮される。凝縮器４で凝縮したアンモニアは、貯留部５に流入し、貯留される。
【０１７５】
そして、冷却負荷に応じて電気式膨張弁６の絞り通路面積が調整されるので、蒸発器７の冷却負荷に応じた量のアンモニアが貯留部５から蒸発器７へ流出される。具体的には、蒸発器７の冷却負荷が大きい程、蒸発器７へ流出されるアンモニア量が多くなる。
【０１７６】
蒸発器７に流入したアンモニアは、冷却対象物と熱交換して蒸発し、その際に送風空気は冷却される。蒸発器７で蒸発したアンモニアは、第２反応器１２に流入し、第２反応器１２において冷媒により冷却され、第２反応物に吸収される。
【０１７７】
このように、冷却蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態とするとともに、第７、第８電気式三方弁３７、３８を冷却水回路１０３側が開いた状態とし、さらに第９電気式三方弁３９を第２通路１３２側が開いた状態とすることで、第１反応器１１および第３反応器１３から放出されたアンモニアは、凝縮器４、貯留部５、電気式膨張弁６および蒸発器７を介して第２反応器１２で吸収される。すなわち、冷却蓄熱モードでは、貯留部５に液化アンモニアを貯留することによりエンジン１０１の排熱の蓄熱を行うとともに、アンモニアを蒸発器７で送風空気と熱交換させることにより送風空気の冷却を行うことができる。
【０１７８】
そして、第１熱交換器温度差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回ると、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態となる。すなわち、第１電気式三方弁３１が第２反応器１２側を開いた状態となり、第２電気式三方弁３２が第１反応器１１側を開いた状態となり、第３、第４電気式三方弁３３、３４が冷媒回路１０５側を開いた状態となり、第５、第６電気式三方弁３５、３６が冷却水回路１０３側を開いた状態となる。
【０１７９】
このため、第２反応器１２において、第２反応物がエンジン１０１の排熱により加熱されるので、第２反応器１２から、第１状態の際に吸収したアンモニアが放出される。このアンモニアは、第１状態と同様、凝縮器４で冷媒と熱交換して凝縮された後、貯留部５で貯留される。そして、貯留部５から電気式膨張弁６を介して蒸発器７に流入したアンモニアは、蒸発器７で蒸発した後、第１反応器１１に流入し、第１反応器１１において冷媒により冷却され、第１反応物に吸収される。
【０１８０】
このように、冷却蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第２状態とするとともに、第７、第８電気式三方弁３７、３８を冷却水回路１０３側が開いた状態とし、さらに第９電気式三方弁３９を第２通路１３２側が開いた状態とすることで、第２反応器１２および第３反応器１３から放出されたアンモニアは、凝縮器４、貯留部５、電気式膨張弁６および蒸発器７を介して第１反応器１１で吸収される。
【０１８１】
次に、放熱モードの作動について図１４を参照して説明する。エンジン１０１の排熱の熱量が不足している放熱モードでは、第１〜第３反応器１１〜１３から気体状態のアンモニアが放出されないが、蒸発器７の冷却負荷要求がある場合には、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードにおいて貯留部５に貯留された液化アンモニアを蒸発器７へ導くことで、送風空気の冷却を行う。
【０１８２】
以下、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態となっている状態で放熱モードに移行した場合について説明する。
【０１８３】
放熱モードにおいて冷却負荷要求があれば、冷却負荷に応じて電気式膨張弁６の絞り通路面積が調整されるので、蒸発器７の冷却負荷に応じた量のアンモニアが貯留部５から蒸発器７へ流出される。具体的には、蒸発器７の冷却負荷が大きい程、蒸発器７へ流出されるアンモニア量が多くなる。
【０１８４】
蒸発器７に流入したアンモニアは、送風空気と熱交換して蒸発し、その際に送風空気は冷却される。蒸発器７で蒸発したアンモニアは、第２反応器１２および第３反応器１３に流入し、第２反応器１２および第３反応器１３において冷媒により冷却されて吸収される。
【０１８５】
このように、放熱モードにおいて、貯留部５から導入されたアンモニアは、凝縮器４、貯留部５、電気式膨張弁６および蒸発器７を介して第２反応器１２および第３反応器１３で吸収される。
【０１８６】
次に、高密度蓄熱モードの作動について図１５を参照して説明する。高密度蓄熱モードには、冷却負荷要求がなく、さらに冷却水温度ＴＨが基準冷却水温度ＴＨ０以上になっている、すなわちエンジン１０１の排熱の熱量が余剰している場合に移行される。
【０１８７】
以下、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第１状態となっている状態で放熱モードに移行した場合について説明する。
【０１８８】
高密蓄熱モードでは、まず、電気式膨張弁６が全閉状態となり、第７、第８電気式三方弁３７、３８が冷却水回路１０３側を開いた状態となり、第９電気式三方弁３９が第３通路１３３側を開いた状態となる。
【０１８９】
このため、第３反応器１３において、第３反応物がエンジン冷却水を介してエンジン１０１の排熱により加熱され、第３反応器１３から気体状態のアンモニアが放出される。この気体状態のアンモニアが第３通路１３３および第２電気式三方弁３２を介して第２反応器１２に流入する。第２反応器１２に流入したアンモニアは、冷媒により冷却され、第２反応物に吸収される。
【０１９０】
このように、高密度蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態とするとともに、電気式膨張弁６を全閉状態とし、さらに第７、第８電気式三方弁３７、３８を冷却水回路１０３側が開いた状態とし、第９電気式三方弁３９を第３通路１３３側が開いた状態とすることで、第３反応器１３から放出されたアンモニアは、第３通路１３３を介して第２反応器１１で吸収される。この際、エンジン１０１の排熱が蓄熱される。
【０１９１】
そして、第１熱交換器温度差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回ると、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態となる。すなわち、第１電気式三方弁３１が第２反応器１２側を開いた状態となり、第２電気式三方弁３２が第１反応器１１側を開いた状態となり、第３、第４電気式三方弁３３、３４が冷媒回路１０５側を開いた状態となり、第５、第６電気式三方弁３５、３６が冷却水回路１０３側を開いた状態となる。
【０１９２】
このため、第３反応器１３から放出された気体状態のアンモニアが第３通路１３３および第２電気式三方弁３２を介して第１反応器１１に流入する。第１反応器１１に流入したアンモニアは、冷媒により冷却され、第１反応物に吸収される。
【０１９３】
このように、高密度蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第２状態とするとともに、電気式膨張弁６を全閉状態とし、さらに第７、第８電気式三方弁３７、３８を冷却水回路１０３側が開いた状態とし、第９電気式三方弁３９を第３通路１３３側が開いた状態とすることで、第３反応器１３から放出されたアンモニアは、第３通路１３３を介して第１反応器１１で吸収される。この際、エンジン１０１の排熱が蓄熱される。
【０１９４】
ところで、アンモニアと溶媒和しアンミン錯体を形成する物質は、一般的にアンモニアの溶媒和数によって平衡線が複数存在する。高密度蓄熱モードでは、この性質を利用することで高密度な蓄熱が可能となる。
【０１９５】
図１６は、本第３実施形態における第１〜第３反応物の脱アンモニア反応の平衡線、およびアンモニアの気液平衡線を示すグラフである。図１６の横軸は温度の逆数を示し、縦軸は気体の圧力を示している。なお、第１〜第３反応物の脱アンモニア反応の化学式は、次の化学式２、３に示される。
【０１９６】
（化２）
Ａ・ｍＮＨ３（固体）＋ｎＮＨ３（気体）⇔Ａ・（ｍ＋ｎ）ＮＨ３（固体）
（化３）
Ａ（固体）＋ｍＮＨ３（気体）⇔Ａ・ｍＮＨ３（固体）
ここで、上記化学式２、３において、Ａはアンモニアとアンミン錯体を形成する化合物（本実施形態では臭化ストロンチウム）を表し、ｍおよびｎは自然数を表している。
【０１９７】
図１６において、実線は上記化学式２に示す反応における平衡線を表しており、一点鎖線は上記化学式３に示す反応における平衡線を表しており、破線はアンモニアの気液平衡線を表している。
【０１９８】
以下、図１６を参照しつつ、本第３実施形態における高密度蓄熱モードについてより詳細に説明する。
【０１９９】
エンジン１０１の排熱の熱量が余剰にあり、かつ、蒸発器７の冷却負荷要求がない場合には、第１反応器１１内の第１反応物は温度ＴＨのエンジン冷却水により加熱され、圧力Ｐｄにてアンモニアを放出させる。第１反応器１１から放出したアンモニアは、凝縮器４で温度ＴＭの冷媒によって冷却され、圧力Ｐｃで液化する。液化したアンモニアは貯留部５へ導かれる。ここで、高密度蓄熱モードでは、電気式膨張弁６は全閉状態であるため、蒸発器７側へとアンモニアは流れない。
【０２００】
一方、第２反応器１２内は温度ＴＭの冷媒により冷却される。ここで、第９電気式三方弁３９を切り替えることにより、第２反応器１１は第３反応器１３と接続される。このとき、第３反応器１３内の第３反応物は温度ＴＨのエンジン冷却水により加熱される。
【０２０１】
すると、第２反応器１２の第２反応物は圧力Ｐｓより高い圧力においてアンモニアを吸収することができ、第３反応器１３内の第３反応物は圧力Ｐｄ’より低い圧力においてアンモニアを放出することができる。このため、冷却蓄熱モードでは、上記化学式２（図１６中の実線）の反応までしかアンモニアを放出できないのに対し、高密度蓄熱モードでは、上記化学式３（図１６中の破線）の反応までアンモニアを放出させることができる。これにより、蓄熱密度を増大させることができる。
【０２０２】
以上説明したように、本実施形態の冷却蓄熱モードでは、貯留部５に液化アンモニアを貯留することによりエンジン１０１の排熱が蓄熱される。このため、水顕熱よりも蓄熱密度の高い液化アンモニアを蓄熱材として用いることができる。したがって、ケミカルヒートポンプ装置全体の小型化を図りつつ、時間の経過とともに蓄熱量が低下することを抑制できる。
【０２０３】
また、電気式膨張弁６を、蒸発器７の冷却負荷の増大に応じて、絞り通路面積を増大させる、すなわち蒸発器７へ流出させるアンモニアの流量を増加させるように構成することで、蒸発器７の冷却負荷に応じて蒸発器７に流入するアンモニアの量を調整することができる。このため、送風空気の目標冷却温度である車室内目標温度Ｔａが変化しても、常に必要な量だけ送風空気を適切に冷却することができる。
【０２０４】
また、高密度蓄熱モードにおいては、第３反応器１３から放出された気体状態のアンモニアを第１反応器１１または第２反応器１２内で吸収することにより、エンジン１０１の排熱を蓄熱することができる。この高密度蓄熱モードでは、上述したように、アンモニアと溶媒和しアンミン錯体を形成する物質が、一般的に、アンモニアの溶媒和数によって平衡線を複数有していることを利用している。このため、高密度蓄熱モードにおける蓄熱密度は、第３反応器１３から放出された気体状態のアンモニアを凝縮器４で凝縮させて貯留部５に貯留する場合と比較して高くなる。すなわち、冷却蓄熱モードよりも高密度でエンジン１０１の排熱を蓄熱することができる。
【０２０５】
また、本実施形態では、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードにおいて、第１熱交換器１１０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第２状態に切り替えている。これによれば、第１反応器１１において、脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第２熱交換器１２０にエンジン冷却水が供給されるようにし、第２反応器１２において脱アンモニア反応を生じさせることができる。
【０２０６】
同様に、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態とされている、すなわち第２熱交換器１２０にエンジン冷却水が供給されている場合においても、第２熱交換器１２０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃ下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第１状態に切り替えている。これによれば、第２反応器１２において、脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第１熱交換器１１０にエンジン冷却水が供給されるようにし、第１反応器１１において脱アンモニア反応を生じさせることができる。このように、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態と第２状態を交互に繰り返し切り替えることにより、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードを連続的に作動させることができる。
【０２０７】
また、本実施形態では、放熱モードにおいて、第２熱交換器１１０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴ２が基準温度差ΔＴｃを下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第２状態に切り替えている。これによれば、第２反応器１２において、吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第１熱交換器１１０に冷媒が供給されるようにし、第１反応器１１において吸アンモニア反応を生じさせることができる。
【０２０８】
同様に、放熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６が第２状態とされている、すなわち第１熱交換器１１０に冷媒が供給されている場合においても、第１熱交換器１１０における入口側温度と出口側温度との差ΔＴ１が基準温度差ΔＴｃを下回った場合には、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を現在の状態と異なる状態である第１状態に切り替えている。これによれば、第１反応器１１において、吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第２熱交換器１２０に冷媒が供給されるようにし、第２反応器１２において吸アンモニア反応を生じさせることができる。このように、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態と第２状態を交互に繰り返し切り替えることにより、放熱モードを連続的に作動させることができる。
【０２０９】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１７および図１８に基づいて説明する。本第４実施形態は、上記第３実施形態と比較して、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードにおける第１〜第６電気式三方弁３１〜３６の第１状態と第２状態の切り替えを、経過時間τに基づいて行う点が異なるものである。
【０２１０】
図１７は本第４実施形態における制御装置２０が実行する冷却蓄熱制御を示すフローチャートであり、第３実施形態におけるステップ３０６が変更されているとともに、ステップ３０１Ａおよびステップ３０７Ａが追加されている。
【０２１１】
車両のイグニッションスイッチ（図示せず）がオン状態になると、制御装置２０は図１７に示す処理を開始する。まず、ステップ３０１Ａで、時間経過を計測するタイマをゼロに初期化し、ステップ３０１以下の処理を行う。
【０２１２】
また、ステップ３０５の後、ステップ３０６Ａでは、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが予め定めた基準時間Δτｃ以上になっているか否かを判定する。
【０２１３】
ステップ３０６Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃを下回っていると判定された場合は、エンジン冷却水が流通する熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、脱アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、ステップ３０３に戻る。
【０２１４】
一方、ステップ３０６Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃ以上になったと判定された場合は、エンジン冷却水が流通する熱交換器が収容されている反応器において、脱アンモニア反応の反応率が低くなっており、脱アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち脱アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ３０７へ進む。
【０２１５】
また、ステップ３０７の後、ステップ３０７Ａでタイマをゼロにリセットし、ステップ３０３に戻る。
【０２１６】
図１８は、本第４実施形態における制御装置２０が実行する高密度蓄熱制御を示すフローチャートであり、第３実施形態におけるステップ５０２が変更されているとともに、ステップ５０３Ａが追加されている。図１７のステップ３０４にて、冷却負荷要求がないと判定された場合に、図１８に示す放熱制御が開始される。
【０２１７】
ステップ５０１の後、ステップ５０２Ａでは、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが予め定めた基準時間Δτｃ以上になっているか否かを判定する。
【０２１８】
ステップ５０２Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃを下回っていると判定された場合は、冷媒が流通する熱交換器が収容されている反応器において、吸アンモニア反応の反応率が高い状態で維持されており、吸アンモニア反応が効率的に行われていると判断し、そのままステップ５０４へ進む。
【０２１９】
一方、ステップ５０２Ａにて経過時間τが基準時間Δτｃ以上になったと判定された場合は、冷媒が流通する熱交換器が収容されている反応器において、吸アンモニア反応の反応率が低くなっており、吸アンモニア反応が効率的に行われていない、すなわち吸アンモニア反応を継続させることができないと判断し、ステップ５０３へ進む。
【０２２０】
また、ステップ５０３の後、ステップ５０３Ａでタイマをゼロにリセットし、ステップ５０４へ進む。
【０２２１】
本実施形態では、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードにおいて、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが基準時間Δτｃ以上になった場合に、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、現在の状態と異なる状態に切り替えている。これにより、第１反応器１１において脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第２反応器１２において脱アンモニア反応を生じさせることができる。逆に、第２反応器１２において脱アンモニア反応の反応率が低くなった場合には、第１反応器１１において脱アンモニア反応を生じさせることができる。これにより、冷却蓄熱モードおよび高密度蓄熱モードを連続的に作動させることができる。
【０２２２】
同様に、放熱モードにおいても、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を第１状態および第２状態のうち現在の状態に切り替えた際からの経過時間τが基準時間Δτｃ以上になった場合に、第１〜第６電気式三方弁３１〜３６を、現在の状態と異なる状態に切り替えている。これにより、第２反応器１２において吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合に、第１反応器１１において吸アンモニア反応を生じさせることができる。逆に、第１反応器１１において吸アンモニア反応の反応率が低くなった場合には、第２反応器１２において吸アンモニア反応を生じさせることができる。これにより、放熱モードを連続的に作動させることができる。したがって、上記第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０２２３】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１９に基づいて説明する。本第５実施形態は、上記第３実施形態と比較して、凝縮器および貯留部が２つずつ設けられている点が異なるものである。
【０２２４】
図１９は、本第５実施形態に係る冷却蓄熱モードのケミカルヒートポンプ装置を示す全体構成図である。図１９に示すように、第１凝縮器４ａおよび第１貯留部５ａは、上記第３実施形態の凝縮器４および貯留部５と同様に構成されている。
【０２２５】
本実施形態の第２通路１３２の他端は、第２凝縮器４ｂに接続されている。これにより、第３反応器１３から放出されたアンモニアは、第１通路１３１、第９電気式三方弁３９および第２通路１３２を介して第２凝縮器４へ導かれる。第２凝縮器４ｂは、第３反応器１３から放出された気体状態のアンモニアと冷媒との熱交換によって、アンモニアを放熱させて凝縮させる熱交換器である。
【０２２６】
第２凝縮器４ｂのアンモニア出口側には、第２貯留部５ｂのアンモニア入口側が接続されている。第２貯留部５ｂは、第２凝縮器４ｂで凝縮したアンモニアを貯留するための容器である。
【０２２７】
第２貯留部５ｂのアンモニア出口側には、第４通路１３４の一端が接続されている。第４通路１３４の他端には、電気式膨張弁６のアンモニア入口側が接続されている。第４通路１３４には、第４通路１３４を開閉する開閉弁３１０が設けられている。開閉弁３１０は、制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。例えば、冷却蓄熱モードおよび放熱モードにおいては開閉弁３１０が全開され、高密度蓄熱モードにおいては開閉弁３１０が全閉されるようにしてもよい。本実施形態によれば、上記第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０２２８】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
【０２２９】
（１）上述の各実施形態では、凝縮器４と貯留部５とを別体として構成するとともに、電気式膨張弁６と蒸発器７とを別体として構成した例について説明したが、これに限らず、図２０に示すように、凝縮器４と貯留部５とを一体に構成するとともに、電気式膨張弁６と蒸発器７とを一体に構成してもよい。
【０２３０】
これによれば、ケミカルヒートポンプ装置の構成を簡素化できる。さらに、電気式膨張弁６と蒸発器７とを一体に構成することで、電気式膨張弁６と蒸発器７との間を流れるアンモニアの圧力損失を低減できる。
【０２３１】
（２）上述の各実施形態では、外気と冷媒との間で熱交換を行うことにより冷媒を冷却する外気熱交換器１０４を設け、凝縮器４および各反応器１１〜１３において冷媒が吸熱した熱を外気に放出した例について説明したが、これに限らず、加熱対象物と冷媒との間で熱交換を行う加熱用熱交換器を設け、凝縮器４および各反応器１１〜１３において冷媒が吸熱した熱を加熱対象物を加熱するために利用してもよい。
【０２３２】
（３）上述の第１、第２各実施形態では、第１反応物および第２反応物として同一物質を用いた例について説明し、上述の第３〜第５実施形態では、第１反応物、第２反応物および第３反応物として同一物質を用いた例について説明したが、これらに限らず、反応物質として各々別の物質を用いてもよい。
【０２３３】
（４）上述の各実施形態では、反応物として臭化ストロンチウムのアンミン錯体を用いた例について説明したが、これら限らず、塩化ストロンチウムのアンミン錯体等の金属ハロゲン化物のアンミン錯体等、加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する物質であれば他の物質を用いてもよい。
【０２３４】
（５）上述の第３〜第５実施形態では、第３反応器１３の内容積を、第１、第２反応器１１、１２の内容積より大きくした例について説明したが、これに限らず、第１、第２反応器１１、１２の内容積と同程度としてもよい。
【０２３５】
（６）上述の各実施形態では、高温外部熱としてエンジン１０１の排熱を用いた例について説明したが、これに限らず、エンジン以外の機器の排熱や太陽熱等を用いてもよい。
【０２３６】
（７）上述の各実施形態では、低温外部熱として外気の有する熱（冷熱）を用いた例について説明したが、これに限らず、高温外部熱より温度の低い他の熱源からの熱を用いてもよい。
【０２３７】
（８）上述の各実施形態では、ケミカルヒートポンプ装置を車両に搭載するとともに、冷却対象物として車室内へ送風される送風空気を用いた例について説明したが、これに限らず、ケミカルヒートポンプ装置を定置型の空調装置等に搭載し、冷却対象物として建物の室内へ送風される送風空気を用いてもよい。
【符号の説明】
【０２３８】
４ 凝縮器
５ 貯留部
６ 電気式膨張弁（流量調整手段）
７ 蒸発器
１１ 第１反応器
１２ 第２反応器
３１ 第１電気式三方弁（流路切替手段）
３２ 第２電気式三方弁（流路切替手段）
１０２ ケミカルヒートポンプサイクル
１１０ 第１熱交換器
１２０ 第２熱交換器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱されることによりアンモニアを放出するとともに、冷却されることによりアンモニアを吸収する第１反応物と、前記第１反応物を高温外部熱により加熱、または前記高温外部熱より温度の低い低温外部熱により冷却する第１熱交換器（１１０）とを収容する第１反応器（１１）と、
加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する第２反応物と、前記第２反応物を前記高温外部熱により加熱、または前記低温外部熱により冷却する第２熱交換器（１２０）とを収容する第２反応器（１２）と、
前記第１反応器（１１）または前記第２反応器（１２）から流出したアンモニアを前記低温外部熱により冷却して凝縮させる凝縮器（４）と、
前記凝縮器（４）により凝縮したアンモニアを貯留する貯留部（５）と、
前記貯留部（５）から流出したアンモニアと冷却対象物との間で熱交換して前記冷却対象物を冷却する蒸発器（７）と、
前記貯留部（５）と前記蒸発器（７）の間に配置されるとともに、前記蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量を調整する流量調整手段（６）とを有するケミカルヒートポンプサイクル（１０２）と、
前記冷却対象物を冷却するとともに前記高温外部熱を蓄熱する冷却蓄熱モードのアンモニア流路、および前記冷却蓄熱モードにおいて蓄熱された前記高温外部熱を利用して前記冷却対象物を冷却する放熱モードのアンモニア流路を切り替える流路切替手段（３１、３２）とを備えることを特徴とするケミカルヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記流量調整手段（６）は、前記蒸発器（７）の冷却負荷の増大に応じて、前記蒸発器（７）へ流出させるアンモニアの流量を増加させることを特徴とする請求項１に記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項３】
さらに、前記第１熱交換器（１１０）に前記高温外部熱および前記低温外部熱のいずれか一方を供給する第１供給切替手段（３３、３４）と、
前記第２熱交換器（１２０）に前記高温外部熱および前記低温外部熱のいずれか一方を供給する第２供給切替手段（３５、３６）と、
前記第１供給切替手段（３３、３４）、前記第２供給切替手段（３５、３６）および前記流路切替手段（３１、３２）の作動を制御する制御手段（２０）とを備え、
前記冷却蓄熱モードでは、前記制御手段（２０）が、
前記第１供給切替手段（３３、３４）および前記第２供給切替手段（３５、３６）を、前記第１熱交換器（１１０）および前記第２熱交換器（１２０）の一方の熱交換器（１１０）に前記高温外部熱が供給されるとともに、他方の熱交換器（１２０）に前記低温外部熱が供給されるように切り替え、
前記流路切替手段（３１、３２）を、前記第１反応器（１１）および前記第２反応器（１２）のうち前記一方の熱交換器（１１０）が収容された反応器（１１）から流出したアンモニアが前記凝縮器（４）、前記貯留部（５）、前記流量調整手段（６）および前記蒸発器（７）を介して、前記第１反応器（１１）および前記第２反応器（１２）のうち前記他方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）へ流入するアンモニア流路に切り替え、
前記放熱モードでは、前記制御手段（２０）が、
前記第１供給切替手段（３３、３４）および前記第２供給切替手段（３５、３６）を、前記第１熱交換器（１１０）および前記第２熱交換器（１２０）の少なくとも一方の熱交換器（１２０）に前記低温外部熱が供給されるように切り替え、
前記流路切替手段（３１、３２）を、前記貯留部（５）から流出したアンモニアが前記流量調整手段（６）および前記蒸発器（７）を介して、前記第１反応器（１１）および前記第２反応器（１２）のうち前記少なくとも一方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）に流入するアンモニア流路に切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項４】
前記第１反応物および前記第２反応物が、同一の物質であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項５】
加熱されることによりアンモニアを放出するとともに、冷却されることによりアンモニアを吸収する第１反応物と、前記第１反応物を高温外部熱により加熱、または前記高温外部熱より温度の低い低温外部熱により冷却する第１熱交換器（１１０）とを収容する第１反応器（１１）と、
加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する第２反応物と、前記第２反応物を前記高温外部熱により加熱、または前記低温外部熱により冷却する第２熱交換器（１２０）とを収容する第２反応器（１２）と、
加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する第３反応物と、前記第３反応物を前記高温外部熱により加熱、または前記低温外部熱により冷却する第３熱交換器（１３０）とを収容する第３反応器（１３）と、
前記第１反応器（１１）、前記第２反応器（１２）または前記第３反応器（１３）から流出したアンモニアを前記低温外部熱により冷却し凝縮させる凝縮器（４）と、
前記凝縮器（４）により凝縮したアンモニアを貯留する貯留部（５）と、
前記貯留部（５）から流出したアンモニアと冷却対象物との間で熱交換して前記冷却対象物を冷却する蒸発器（７）と、
前記貯留部（５）と前記蒸発器（７）の間に配置されるとともに、前記蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量を調整する流量調整手段（６）とを有するケミカルヒートポンプサイクル（１０２）と、
前記冷却対象物を冷却するとともに前記高温外部熱を蓄熱する冷却蓄熱モードのアンモニア流路、前記冷却蓄熱モードにおいて蓄熱された前記高温外部熱を利用して前記冷却対象物を冷却する放熱モードのアンモニア流路、および前記高温外部熱を前記冷却蓄熱モードよりも高い蓄熱密度で蓄熱する高密度蓄熱モードのアンモニア流路を切り替える流路切替手段（３１、３２、３９）とを備えることを特徴とするケミカルヒートポンプ装置。
【請求項６】
前記流量調整手段（６）は、前記冷却蓄熱モード時および前記放熱モード時に、前記蒸発器（７）の冷却負荷の増大に応じて、前記蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量を増加させることを特徴とする請求項５に記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項７】
前記流量調整手段（６）は、前記高密度蓄熱モード時に、前記蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量をゼロとすることを特徴とする請求項５または６に記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項８】
さらに、前記第１熱交換器（１１０）に前記高温外部熱および前記低温外部熱のいずれか一方を供給する第１供給切替手段（３３、３４）と、
前記第２熱交換器（１２０）に前記高温外部熱および前記低温外部熱のいずれか一方を供給する第２供給切替手段（３５、３６）と、
前記第３熱交換器（１３０）に前記高温外部熱および前記低温外部熱のいずれか一方を供給する第３供給切替手段（３７、３８）と、
前記第１供給切替手段（３３、３４）、前記第２供給切替手段（３５、３６）、前記第３供給切替手段（３７、３８）および前記流路切替手段（３１、３２、３９）の作動を制御する制御手段（２０）とを備え、
前記冷却蓄熱モードでは、前記制御手段（２０）が、
前記第１供給切替手段（３３、３４）および前記第２供給切替手段（３５、３６）を、前記第１熱交換器（１１０）および前記第２熱交換器（１２０）の一方の熱交換器（１１０）に前記高温外部熱が供給されるとともに、他方の熱交換器（１２０）に前記低温外部熱が供給されるように切り替え、
前記第３供給切替手段（３７、３８）を、前記第３熱交換器（１３０）に前記高温外部熱が供給されるように切り替え、
前記流路切替手段（３１、３２、３９）を、前記第１反応器（１１）および前記第２反応器（１２）のうち前記一方の熱交換器（１１０）が収容された反応器（１１）、および前記第３反応器（１３）から流出したアンモニアが前記凝縮器（４）、前記貯留部（５）、前記流量調整手段（６）および前記蒸発器（７）を介して、前記第１反応器（１１）および前記第２反応器（１２）のうち前記他方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）へ流入するアンモニア流路に切り替え、
前記放熱モードでは、前記制御手段（２０）が、
前記第３供給切替手段（３７、３８）を、前記第３熱交換器（１３０）に前記低温外部熱が供給されるように切り替え、
前記流路切替手段（３１、３２、３９）を、前記貯留部（５）から流出したアンモニアが前記流量調整手段（６）および前記蒸発器（７）を介して少なくとも前記第３反応器（１３）に流入するアンモニア流路に切り替え、
前記高密度蓄熱モードでは、前記制御手段（２０）が、
前記第１供給切替手段（３３、３４）および前記第２供給切替手段（３５、３６）を、前記第１熱交換器（１１０）および前記第２熱交換器（１２０）の一方の熱交換器（１２０）に前記低温外部熱が供給されるように切り替え、
前記第３供給切替手段（３７、３８）を、前記第３熱交換器（１３０）に前記高温外部熱が供給されるように切り替え、
前記流路切替手段（３１、３２、３９）を、前記第３反応器（１３）から流出したアンモニアが、前記第１反応器（１１）および前記第２反応器（１２）のうち前記一方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）に流入するアンモニア流路に切り替えることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項９】
前記第１反応物、前記第２反応物および前記第３反応物は、同一の物質であることを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項１０】
前記凝縮器（４）と前記貯留部（５）とが一体に構成されており、
前記流量調整手段（６）と前記蒸発器（７）とが一体に構成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項１１】
前記凝縮器（４）および前記貯留部（５）の内容積の合計が、前記ケミカルヒートポンプサイクル（１０２）内に存在するアンモニアの全てが液化した際の当該液化アンモニアの体積以上となるように設定されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項１】
加熱されることによりアンモニアを放出するとともに、冷却されることによりアンモニアを吸収する第１反応物と、前記第１反応物を高温外部熱により加熱、または前記高温外部熱より温度の低い低温外部熱により冷却する第１熱交換器（１１０）とを収容する第１反応器（１１）と、
加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する第２反応物と、前記第２反応物を前記高温外部熱により加熱、または前記低温外部熱により冷却する第２熱交換器（１２０）とを収容する第２反応器（１２）と、
前記第１反応器（１１）または前記第２反応器（１２）から流出したアンモニアを前記低温外部熱により冷却して凝縮させる凝縮器（４）と、
前記凝縮器（４）により凝縮したアンモニアを貯留する貯留部（５）と、
前記貯留部（５）から流出したアンモニアと冷却対象物との間で熱交換して前記冷却対象物を冷却する蒸発器（７）と、
前記貯留部（５）と前記蒸発器（７）の間に配置されるとともに、前記蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量を調整する流量調整手段（６）とを有するケミカルヒートポンプサイクル（１０２）と、
前記冷却対象物を冷却するとともに前記高温外部熱を蓄熱する冷却蓄熱モードのアンモニア流路、および前記冷却蓄熱モードにおいて蓄熱された前記高温外部熱を利用して前記冷却対象物を冷却する放熱モードのアンモニア流路を切り替える流路切替手段（３１、３２）とを備えることを特徴とするケミカルヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記流量調整手段（６）は、前記蒸発器（７）の冷却負荷の増大に応じて、前記蒸発器（７）へ流出させるアンモニアの流量を増加させることを特徴とする請求項１に記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項３】
さらに、前記第１熱交換器（１１０）に前記高温外部熱および前記低温外部熱のいずれか一方を供給する第１供給切替手段（３３、３４）と、
前記第２熱交換器（１２０）に前記高温外部熱および前記低温外部熱のいずれか一方を供給する第２供給切替手段（３５、３６）と、
前記第１供給切替手段（３３、３４）、前記第２供給切替手段（３５、３６）および前記流路切替手段（３１、３２）の作動を制御する制御手段（２０）とを備え、
前記冷却蓄熱モードでは、前記制御手段（２０）が、
前記第１供給切替手段（３３、３４）および前記第２供給切替手段（３５、３６）を、前記第１熱交換器（１１０）および前記第２熱交換器（１２０）の一方の熱交換器（１１０）に前記高温外部熱が供給されるとともに、他方の熱交換器（１２０）に前記低温外部熱が供給されるように切り替え、
前記流路切替手段（３１、３２）を、前記第１反応器（１１）および前記第２反応器（１２）のうち前記一方の熱交換器（１１０）が収容された反応器（１１）から流出したアンモニアが前記凝縮器（４）、前記貯留部（５）、前記流量調整手段（６）および前記蒸発器（７）を介して、前記第１反応器（１１）および前記第２反応器（１２）のうち前記他方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）へ流入するアンモニア流路に切り替え、
前記放熱モードでは、前記制御手段（２０）が、
前記第１供給切替手段（３３、３４）および前記第２供給切替手段（３５、３６）を、前記第１熱交換器（１１０）および前記第２熱交換器（１２０）の少なくとも一方の熱交換器（１２０）に前記低温外部熱が供給されるように切り替え、
前記流路切替手段（３１、３２）を、前記貯留部（５）から流出したアンモニアが前記流量調整手段（６）および前記蒸発器（７）を介して、前記第１反応器（１１）および前記第２反応器（１２）のうち前記少なくとも一方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）に流入するアンモニア流路に切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項４】
前記第１反応物および前記第２反応物が、同一の物質であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項５】
加熱されることによりアンモニアを放出するとともに、冷却されることによりアンモニアを吸収する第１反応物と、前記第１反応物を高温外部熱により加熱、または前記高温外部熱より温度の低い低温外部熱により冷却する第１熱交換器（１１０）とを収容する第１反応器（１１）と、
加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する第２反応物と、前記第２反応物を前記高温外部熱により加熱、または前記低温外部熱により冷却する第２熱交換器（１２０）とを収容する第２反応器（１２）と、
加熱されることによりアンモニアを吸収するとともに、冷却されることによりアンモニアを放出する第３反応物と、前記第３反応物を前記高温外部熱により加熱、または前記低温外部熱により冷却する第３熱交換器（１３０）とを収容する第３反応器（１３）と、
前記第１反応器（１１）、前記第２反応器（１２）または前記第３反応器（１３）から流出したアンモニアを前記低温外部熱により冷却し凝縮させる凝縮器（４）と、
前記凝縮器（４）により凝縮したアンモニアを貯留する貯留部（５）と、
前記貯留部（５）から流出したアンモニアと冷却対象物との間で熱交換して前記冷却対象物を冷却する蒸発器（７）と、
前記貯留部（５）と前記蒸発器（７）の間に配置されるとともに、前記蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量を調整する流量調整手段（６）とを有するケミカルヒートポンプサイクル（１０２）と、
前記冷却対象物を冷却するとともに前記高温外部熱を蓄熱する冷却蓄熱モードのアンモニア流路、前記冷却蓄熱モードにおいて蓄熱された前記高温外部熱を利用して前記冷却対象物を冷却する放熱モードのアンモニア流路、および前記高温外部熱を前記冷却蓄熱モードよりも高い蓄熱密度で蓄熱する高密度蓄熱モードのアンモニア流路を切り替える流路切替手段（３１、３２、３９）とを備えることを特徴とするケミカルヒートポンプ装置。
【請求項６】
前記流量調整手段（６）は、前記冷却蓄熱モード時および前記放熱モード時に、前記蒸発器（７）の冷却負荷の増大に応じて、前記蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量を増加させることを特徴とする請求項５に記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項７】
前記流量調整手段（６）は、前記高密度蓄熱モード時に、前記蒸発器（７）へ流入させるアンモニアの流量をゼロとすることを特徴とする請求項５または６に記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項８】
さらに、前記第１熱交換器（１１０）に前記高温外部熱および前記低温外部熱のいずれか一方を供給する第１供給切替手段（３３、３４）と、
前記第２熱交換器（１２０）に前記高温外部熱および前記低温外部熱のいずれか一方を供給する第２供給切替手段（３５、３６）と、
前記第３熱交換器（１３０）に前記高温外部熱および前記低温外部熱のいずれか一方を供給する第３供給切替手段（３７、３８）と、
前記第１供給切替手段（３３、３４）、前記第２供給切替手段（３５、３６）、前記第３供給切替手段（３７、３８）および前記流路切替手段（３１、３２、３９）の作動を制御する制御手段（２０）とを備え、
前記冷却蓄熱モードでは、前記制御手段（２０）が、
前記第１供給切替手段（３３、３４）および前記第２供給切替手段（３５、３６）を、前記第１熱交換器（１１０）および前記第２熱交換器（１２０）の一方の熱交換器（１１０）に前記高温外部熱が供給されるとともに、他方の熱交換器（１２０）に前記低温外部熱が供給されるように切り替え、
前記第３供給切替手段（３７、３８）を、前記第３熱交換器（１３０）に前記高温外部熱が供給されるように切り替え、
前記流路切替手段（３１、３２、３９）を、前記第１反応器（１１）および前記第２反応器（１２）のうち前記一方の熱交換器（１１０）が収容された反応器（１１）、および前記第３反応器（１３）から流出したアンモニアが前記凝縮器（４）、前記貯留部（５）、前記流量調整手段（６）および前記蒸発器（７）を介して、前記第１反応器（１１）および前記第２反応器（１２）のうち前記他方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）へ流入するアンモニア流路に切り替え、
前記放熱モードでは、前記制御手段（２０）が、
前記第３供給切替手段（３７、３８）を、前記第３熱交換器（１３０）に前記低温外部熱が供給されるように切り替え、
前記流路切替手段（３１、３２、３９）を、前記貯留部（５）から流出したアンモニアが前記流量調整手段（６）および前記蒸発器（７）を介して少なくとも前記第３反応器（１３）に流入するアンモニア流路に切り替え、
前記高密度蓄熱モードでは、前記制御手段（２０）が、
前記第１供給切替手段（３３、３４）および前記第２供給切替手段（３５、３６）を、前記第１熱交換器（１１０）および前記第２熱交換器（１２０）の一方の熱交換器（１２０）に前記低温外部熱が供給されるように切り替え、
前記第３供給切替手段（３７、３８）を、前記第３熱交換器（１３０）に前記高温外部熱が供給されるように切り替え、
前記流路切替手段（３１、３２、３９）を、前記第３反応器（１３）から流出したアンモニアが、前記第１反応器（１１）および前記第２反応器（１２）のうち前記一方の熱交換器（１２０）が収容された反応器（１２）に流入するアンモニア流路に切り替えることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項９】
前記第１反応物、前記第２反応物および前記第３反応物は、同一の物質であることを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項１０】
前記凝縮器（４）と前記貯留部（５）とが一体に構成されており、
前記流量調整手段（６）と前記蒸発器（７）とが一体に構成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置。
【請求項１１】
前記凝縮器（４）および前記貯留部（５）の内容積の合計が、前記ケミカルヒートポンプサイクル（１０２）内に存在するアンモニアの全てが液化した際の当該液化アンモニアの体積以上となるように設定されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のケミカルヒートポンプ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−１９０９４７（Ｐ２０１１−１９０９４７Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５５６３３（Ｐ２０１０−５５６３３）
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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