JP2015052423A - 蓄熱装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】蓄熱容器の構成を簡素化しつつ、蓄熱容器全体の拡大化の防止と軽量化とを図ることができる蓄熱装置を得る。【解決手段】この発明による蓄熱装置10は、間仕切り31により仕切られた複数の収容空間32と各収容空間32の上部のそれぞれに連通された共通の連通空間37とが内部に形成されている蓄熱容器33と、各収容空間32に充填され、固体と液体との間で相変化可能な複数の潜熱蓄熱材34と、各潜熱蓄熱材34の上部表面を覆う液体状の表面被覆材35と、各潜熱蓄熱材34の内部に配置され、過冷却状態の潜熱蓄熱材34を液体から固体に相変化させる複数の発核装置36とを有する蓄熱装置本体30、及び循環液が流れるようになっており、各潜熱蓄熱材34のそれぞれと循環液との間で熱交換可能に設置されている熱交換器20を備えている。【選択図】図2

Description

この発明は、余剰の熱エネルギを蓄熱し、必要なときにその熱エネルギを再び取り出すことが可能な蓄熱装置に関するものである。
従来、本体ケース内を隔壁によって複数の蓄熱材容器に分割し、各蓄熱材容器内に蓄熱材を封入した内燃機関用蓄熱装置が知られている。従来の内燃機関用蓄熱装置では、高温のエンジン冷却水の排熱によって固体状態の蓄熱材のそれぞれが個別に融解されることにより、エンジン冷却水の排熱が蓄熱材に潜熱として蓄えられる。各蓄熱材に蓄えられた熱エネルギは、蓄熱材の相変化により必要なときに取り出して、例えばエンジンの暖機や車両の室内の暖房等に利用される(例えば特許文献1参照)。
特開平6−185411号公報
しかし、特許文献1に示されている従来の内燃機関用蓄熱装置では、複数の蓄熱材容器が本体ケース内で隔壁により完全に分割され、各蓄熱材容器に蓄熱材がそれぞれ封入されているので、本体ケースの構成が複雑になるとともに、蓄熱装置全体が大きくなってしまう。
また、潜熱蓄熱材は、固体と液体との間で相変化するときに、体積が10%程度変化する。これにより、各蓄熱材容器内は、この容積変化を吸収する空間を設ける必要があり、容積変化に伴うガス圧の上昇にも耐える強固な構造部材で蓄熱材容器を構成する必要があり、蓄熱材容器が重くなるという問題がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、蓄熱容器の構成を簡素化しつつ、蓄熱容器全体の拡大化の防止と軽量化とを図ることができる蓄熱装置を得ることを目的とする。
この発明による蓄熱装置は、間仕切りにより仕切られた複数の収容空間と各収容空間の上部のそれぞれに連通された共通の連通空間とが内部に形成されている蓄熱容器と、各収容空間に充填され、固体と液体との間で相変化可能な複数の潜熱蓄熱材と、各潜熱蓄熱材の上部表面を覆う液体状の表面被覆材と、各潜熱蓄熱材の内部に配置され、過冷却状態の潜熱蓄熱材を液体から固体に相変化させる複数の発核装置とを有する蓄熱装置本体、及び循環液が流れるようになっており、各潜熱蓄熱材のそれぞれと循環液との間で熱交換可能に設置されている熱交換器を備えている。
この発明による蓄熱装置によれば、間仕切りで仕切られた複数の収容空間と、各収容空間のそれぞれの上部に連通された共通の連通空間とが蓄熱容器内に形成され、各収容空間のそれぞれに潜熱蓄熱材が充填されているとともに、潜熱蓄熱材の上部表面が表面被覆材で覆われているので、蓄熱容器の構成を簡素化しつつ、蓄熱容器全体の大きさの拡大化を防止し、かつ、重量を軽量化することができる。
この発明の実施の形態1における蓄熱装置が設けられた車両内部を示す概略断面図である。 図1の蓄熱装置の要部を示す断面図である。 この発明の実施の形態2における蓄熱装置が設けられた車両内部を示す概略断面図である。 この発明の実施の形態3における蓄熱装置の要部を示す断面図である。 酢酸ナトリウム三水和物を加熱したときの温度と加熱を保持した保持時間との相関関係に基づいて過冷却状態の安定性の有無の実験結果を示す図である。 この発明の実施の形態4における蓄熱装置が設けられた車両内部を示す概略断面図である。 図6の蓄熱装置の要部を示す断面図である。 この発明の実施の形態5における蓄熱装置の要部を示す断面図である。 この発明の実施の形態6における蓄熱装置の要部を示す断面図である。 この発明の実施の形態7における蓄熱装置の要部を示す断面図である。 この発明の実施の形態8における蓄熱装置の要部を示す断面図である。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1における蓄熱装置が設けられた車両内部を示す概略断面図である。図において、車両1のエンジンルーム内には、内燃機関としてのエンジン2と、エンジン2から車両前方(図1の左右方向左側)に距離を置いて配置されたラジエータ3とが搭載されている。
エンジン2内には、冷却水(循環液)が流れるエンジン冷却水通路4が形成されている。エンジン冷却水通路4には、冷却水を強制的に圧送させる冷却水ポンプ5が設けられている。冷却水は、エンジン2内を通る過程でシリンダ及び燃焼室等(図示せず)の熱を奪い、これらを冷却する。
ラジエータ3は、エンジン冷却水通路4を通って温められた冷却水を冷やしている。エンジン2とラジエータ3とは、エンジン2で温められた冷却水をラジエータ3へ導くための冷却水配管6と、ラジエータ3で冷却された冷却水をエンジン2へ導くための冷却水配管7により接続されている。
冷却水配管6,7は、バイパス配管8により相互に繋がれており、エンジン2からラジエータ3へ向けて冷却水配管6を流れる冷却水の一部が、バイパス配管8を通って冷却水配管7に直接流れることが可能となっている。冷却水配管7とバイパス配管8との接続部には、サーモスタット9が設けられている。
サーモスタット9は、サーモスタット9が設けられている部分の通路を通過する冷却水の温度に応じて冷却水の流路を切り替える。冷却水の温度があらかじめ設定された温度Tよりも低いとき、サーモスタット9は、ラジエータ3を通った冷却水がエンジン2へ流入することを阻止し、バイパス配管8を通った冷却水がエンジン2へ流入することを許容する。一方、冷却水の温度があらかじめ設定された温度Tよりも高いとき、サーモスタット9は、バイパス配管8を通った冷却水がエンジン2へ流入することを阻止し、ラジエータ3を通った冷却水がエンジン2へ流入することを許容する。
冷却水配管6におけるバイパス配管8とエンジン冷却水通路4との間の部分には、エンジン2からの冷却水との間で熱交換可能な蓄熱装置10が設けられている。
図2は、図1の蓄熱装置10の要部を示す断面図である。図2に示すように、蓄熱装置10は、エンジン2で温められた冷却水が通る熱交換器20と、熱交換器20と熱交換可能な蓄熱装置本体30とを有している。
熱交換器20には、両端部から突出した入口接続部21及び出口接続部22が設けられている。入口接続部21は、蓄熱装置10とエンジン2との間に位置する冷却水配管6と接続されている。出口接続部22は、蓄熱装置10とバイパス配管8との間に位置する冷却水配管6と接続されている。従って、エンジン2側の冷却水配管6から入口接続部21を通って熱交換器20に流入した冷却水は、蓄熱装置本体30との間で熱交換を行った後、熱交換器20から出口接続部22を通ってバイパス配管8側の冷却水配管6へ流出する。
蓄熱装置本体30は、複数(この例では、4つ)の間仕切り31により仕切られた複数(この例では、5個)の収容空間32が形成された蓄熱容器33と、各収容空間32に充填された複数(この例では、5つ)の潜熱蓄熱材34と、各潜熱蓄熱材34の上部表面を覆う表面被覆材35と、各潜熱蓄熱材34内に設けられた複数(この例では、5つ)の発核装置36とを有している。蓄熱装置本体30は、各潜熱蓄熱材34のそれぞれと、熱交換器20を流れる冷却水との間で熱交換可能に設置されている。
蓄熱容器33は、ステンレス、及び鋼等の金属製の容器となっている。蓄熱容器33の底板33aは、熱交換器20と接している。この例では、蓄熱容器33と熱交換器20とが接していることで、各潜熱蓄熱材34と冷却水との間で熱交換可能になっている。
各間仕切り31は、底板33aから蓄熱容器33内の上方に向かって立てて固定されている。また、この例では、間仕切り31が、蓄熱容器33の上面からは離れて設置されている。これにより、蓄熱容器33内の上部には、各収容空間32のそれぞれに連通された共通の連通空間37が形成されている。連通空間37は、各収容空間32のそれぞれの上部間を連通している。以下、必要に応じて、各収容空間32を図2の左側から順に収容空間32a〜32eとして説明する。
各潜熱蓄熱材34は、固体と液体との間で相変化可能で、かつ過冷却状態(即ち、融点よりも低い温度になっても固体に相変化せずに液体のまま温度が低下する状態)となることが可能な蓄熱材である。各潜熱蓄熱材34は、固体から液体へ相変化することによって熱を潜熱として蓄え、液体から固体へ相変化することによって、蓄えている潜熱を放出する。これにより、各潜熱蓄熱材34に熱エネルギを吸収して蓄え、必要なときにその熱エネルギを各潜熱蓄熱材34から取り出すことが可能となる。具体的には、酢酸ナトリウム三水和物(NaCH3COO・3H2O)、または、これに水添加したものが潜熱蓄熱材34として用いられている。酢酸ナトリウム三水和物の融点は、約58℃である。以下、必要に応じて、収容空間32a〜32eのそれぞれに充填された各潜熱蓄熱材34を、潜熱蓄熱材34a〜34eとして説明する。
表面被覆材35を構成する材料は、潜熱蓄熱材34を使用する温度(通常、マイナス10℃〜100数十℃)で流動性のある液体状で、比重が各潜熱蓄熱材34よりも小さく、各潜熱蓄熱材34に不溶な材料である。表面被覆材35の材料としては、好ましくは、凝固点がマイナス20℃程度以下で、沸点がおよそ200℃以上となる材料が用いられている。具体的には、流動パラフィン、動植物油、合成油(例えばシリコーンオイル等)、または、有機溶剤等が表面被覆材35として用いられる。この例では、各収容空間32a〜32e内に個別に設けられた表面被覆材35が、潜熱蓄熱材34a〜34eそれぞれを覆っている。
各発核装置36は、対応する潜熱蓄熱材34a〜34e内にそれぞれ1つずつ設けられている。以下、必要に応じて、潜熱蓄熱材34a〜34eのそれぞれに設けられた各発核装置36を、発核装置36a〜36eとして説明する。
発核装置36a〜36eは、過冷却状態になった潜熱蓄熱材34a〜34eを液体から固体に相変化を起こす発核操作ができる装置である。発核装置36a〜36eは、対応する潜熱蓄熱材34a〜34eに対して相変化を個別に起こすことが可能になっている。この例では、蓄熱容器33から絶縁され、対応する潜熱蓄熱材34a〜34eに接触するように銀電極を設置し、銀電極に直流、または、交流の電位(実験結果によると、約0.4V以上)を与えるように構成した装置が、発核装置36a〜36eとして用いられている。その他にも、低温を生成できるペルチェ素子、超音波素子、板ばね等を利用して機械的な衝撃波を発生するもの、または、発核現象を起こす種材を潜熱蓄熱材へ供給するもの等を、発核装置36a〜36eとして用いてもよい。
エンジン2を始動するために、始動イグニションスイッチ(図示せず)がオン動作されると、発核装置36a〜36eの銀電極に電圧が印加され、対応する潜熱蓄熱材34a〜34eに電気的刺激が与えられる。各収容空間32a〜32eでは、潜熱蓄熱材34a〜34eの上部表面が表面被覆材35で覆われていることにより、各潜熱蓄熱材34a〜34eが発核操作による液体から固体への相変化を独立して行うことが可能となっている。
次に、蓄熱装置10の潜熱蓄熱材34a〜34eにエンジン2からの排熱を蓄熱する動作について説明する。暖機が完了してエンジン2が運転されているときには、冷却水の温度が、あらかじめ設定された温度Tよりも高くなっている。このときには、サーモスタット9の動作により、冷却水がバイパス配管8からエンジン2へ流入することが阻止され、冷却水がラジエータ3からエンジン2へ流入することが許容されている。
この状態でエンジン2が運転されているとき、冷却水は、冷却水ポンプ5により、エンジン冷却水通路3を通って冷却水配管6を図1の矢印Aの方向へ強制的に圧送される。冷却水はエンジン冷却水通路3を通過するときにエンジン2の熱を吸収し、冷却水の温度は上昇し、通常100℃前後となる。温度上昇した冷却水は、冷却水配管6を通って熱交換器20へ導かれる。
この後、冷却水が熱交換器20を流れる間に、潜熱蓄熱材34が冷却水から熱を受けて潜熱蓄熱材34の温度が上昇する。固体の状態の潜熱蓄熱材34は、潜熱蓄熱材34の融点(この例では、58℃)まで加熱されると、融解して液体になる。この後、潜熱蓄熱材34がさらに加熱され続けると、潜熱蓄熱材34の温度は冷却水の温度(この例では、100℃前後)近傍まで上昇する。このようにして、潜熱蓄熱材34は、冷却水から熱を吸収し、固体から液体へと相変化して熱を蓄える。潜熱蓄熱材34の温度と冷却水の温度とが等しくなると、潜熱蓄熱材34は冷却水から熱を吸収しなくなる。
熱交換器20から流出した冷却水は、ラジエータ3に導かれ、ラジエータ3で大気と熱交換を行う。この後、ラジエータ3で冷却された冷却水は、冷却水配管7を通ってエンジン2に戻り循環する。
エンジン2の運転が停止されると、冷却水の循環が停止されるので、潜熱蓄熱材34は、冷却水から熱を与えられなくなり、蓄熱装置10から大気への放熱が始まる。これにより、潜熱蓄熱材34の温度は低下する。このとき、液体の状態の潜熱蓄熱材34は、温度が融点以下に低下しても固体へと相変化せず、液体のまま温度が低下する過冷却状態を維持する。実験結果によると、酢酸ナトリウム三水和物、または、これに水添加したものを潜熱蓄熱材34とした場合、潜熱蓄熱材34は、マイナス30℃程度まで過冷却状態を維持する。また、過冷却状態の潜熱蓄熱材34は、潜熱蓄熱材34と空間とが接する気液界面から相変化を開始しやすいが、潜熱蓄熱材34と連通空間37との間に表面被覆材35を設けて気液界面をなくすことで、より過冷却状態を安定して保てる効果があることを確認している。従って、潜熱蓄熱材34の温度が室温まで低下しても、潜熱蓄熱材34は液体の状態を保って潜熱を保持し続ける。このようにして、蓄熱装置10にエンジン2からの排熱を蓄熱する動作が完了する。
次に、蓄熱装置10に蓄熱された熱を利用して、冷間始動時にエンジン2を暖機させる動作について説明する。エンジン2が運転されておらず、暖機されていないときには、冷却水の温度が、あらかじめ設定された温度Tよりも低くなっている。このときには、サーモスタット9の動作により、冷却水がラジエータ3からエンジン2へ流入することが阻止され、冷却水がバイパス配管8からエンジン2へ流入することが許容されている。
冷間始動時には、始動イグニションスイッチのオン操作と同時に、潜熱蓄熱材34a〜34e内に設けられた発核装置36a〜36eの一部または全てを図示しない制御装置により動作させる。動作される発核装置36a〜36eの個数は、エンジン2及び冷却水の温度に応じて決定する。例えば、エンジン2を停止させてから時間が経ち、エンジン2及び冷却水の温度が低下しきっているとき(外気温まで低下しているとき)は、エンジン2の暖機に必要な熱エネルギが多くなるので、発核装置36a〜36eの全てを動作させる。一方、エンジン2を停止させてから時間を空けずにエンジン2を始動させたとき、エンジン2及び冷却水の温度は、エンジン2を停止させてから時間が経ったときのエンジン2及び冷却水の温度よりも高くなっている。これにより、エンジン2の暖機に必要な熱エネルギは、エンジン2を停止させてから時間が経ち、エンジン2及び冷却水の温度が低下しきっているときよりも少なくてもよいので、発核装置36a〜36eの一部のみを必要な熱量に応じて動作させればよい。
発核装置36a〜36eが動作すると、対応する過冷却状態の潜熱蓄熱材34a〜34eは、液体から固体へ相変化し、相変化した潜熱蓄熱材34a〜34eは、融点(この例では、58℃)近傍の温度まで上昇して潜熱を放出する。
始動イグニションスイッチのオン操作を継続し、スタータ(図示せず)によりエンジン2が始動されると、冷却水ポンプ5の動作により冷却水の循環が開始される。冷却水は、熱交換器20を通過する間に、相変化した潜熱蓄熱材34の放熱により加熱される。これにより、冷却水の温度は上昇する。
蓄熱装置10を通過した冷却水は、サーモスタット9の動作によりラジエータ3で冷却されることなくバイパス配管8を通ってエンジン2へ戻り、エンジン2で加熱され、蓄熱装置10を再び通って加熱される循環を繰り返す。蓄熱装置10による冷却水の加熱昇温は、冷却水の温度が潜熱蓄熱材34の温度とほぼ等しい温度になるまで継続される。
潜熱蓄熱材34とほぼ等しい温度になった冷却水は、エンジン2の熱を吸収して加熱昇温を続ける。この後、冷却水の温度が設定された温度Tよりも高くなると、サーモスタット9の動作によって、バイパス配管8からエンジン2への冷却水の流入を阻止し、ラジエータ3からエンジン2への冷却水の流入を許容するように、冷却水の流路が切り替えられる。サーモスタット9の動作により冷却水の流路が切り替えられると、蓄熱装置10から流出した冷却水は、ラジエータ2に導かれ、ラジエータ2で大気に放熱して冷却された後、エンジン2に戻るようになる。このようにして、蓄熱装置10に蓄熱された熱を利用して、冷間始動時にエンジン2を暖機させる動作が完了する。
エンジン2の暖機が完了すると、再び、蓄熱装置10の潜熱蓄熱材34にエンジン2からの排熱を蓄熱する動作が開始される。
このような蓄熱装置10では、間仕切り31で仕切られた複数の収容空間32a〜32eと、各収容空間32a〜32eのそれぞれの上部に連通された共通の連通空間37とが蓄熱容器33内に形成され、各収容空間32a〜32eのそれぞれに潜熱蓄熱材34a〜34eが充填されているとともに、潜熱蓄熱材34a〜34eの上部表面が表面被覆材35で覆われているので、発核操作による各潜熱蓄熱材34a〜34eの液体から固体への相変化を独立して行うようにすることができる。
すなわち、潜熱蓄熱材34の上部表面が表面被覆材35で覆われていない場合には、車両1及びエンジン2等の振動により、蓄熱容器33内部の潜熱蓄熱材34が充填されていない空間の壁面にも、潜熱蓄熱材34が付着することとなる。これにより、例えば、発核装置36aにより潜熱蓄熱材34aのみを発核させて相変化させると、収容空間32aと収容空間32bとの間の間仕切り31に付着した潜熱蓄熱材34aも相変化し、隣接する収容空間32bの潜熱蓄熱材34bを発核、相変化させるおそれがある。
このように、潜熱蓄熱材34の上部表面が表面被覆材35で覆われていない場合には、各潜熱蓄熱材34a〜34eの相変化が順次伝播して、最終的には各収容空間32a〜32e全ての潜熱蓄熱材34a〜34eが発核、相変化してしまうおそれがあるが、本発明の蓄熱装置10では、各収容空間32a〜32eの潜熱蓄熱材34a〜34eの上部表面が表面被覆材35で覆われているので、間仕切り31を伝って相変化が伝播してしまう連鎖を防ぐことができる。また、表面被覆材35により潜熱蓄熱材34a〜34eの気液界面からの発核を防止することができるので、より低温まで潜熱蓄熱材34の過冷却状態を保持することができる。
このように、発核操作による各潜熱蓄熱材34a〜34eの液体から固体への相変化を独立して行うようにすることができる。また、蓄熱容器33内の各収容空間32a〜32eが、完全に分離されていなくても隣接する収容空間32からの発核を防止することができる。
また、蓄熱容器33内の上部には、各収容空間32a〜32eを連通する連通空間37が設けられているので、各潜熱蓄熱材34が相変化を行うときの体積変化によって生じる蓄熱容器33内の圧力変化を共通の連通空間37で吸収することができる。これにより、蓄熱容器33全体を小さくすることができ、蓄熱装置10をコンパクトに構成することができる。従って、蓄熱装置10の軽量化を図ることができ、蓄熱装置10の拡大化の防止を図ることができる。
さらに、各収容空間32a〜32eの上部同士が共通の連通空間37で連通されているので、各収容空間32a〜32eの間で圧力差が生じないようにすることができる。これにより、間仕切り31に力がかかることを防止することができ、間仕切り31の強度を小さくすることができる。これにより、蓄熱容器33のみを外気圧との圧力差に耐えられる構造部材で構成すればよく、蓄熱容器33内部の構成を簡素化することができる。
また、蓄熱装置10によりエンジン2の排熱を蓄え、蓄えた熱で冷却水を加熱してエンジン2の暖機に利用しているので、燃費の向上に繋げることができ、さらに、未燃の炭化水素及び一酸化炭素等の有害な排出ガス量を低減することができる。
実施の形態2.
実施の形態1では、エンジン2の冷却水からの排熱を蓄熱装置10に蓄熱し、蓄熱装置10に蓄熱した熱を冷間始動時に冷却水に与えて、エンジン2の早期暖機を行うようにしているが、エンジン2の冷却水の代わりにエンジンオイルからの排熱を蓄熱装置10に蓄熱し、蓄熱装置10に蓄熱した熱を冷間始動時にエンジンオイルに与えて、エンジン2の早期暖機を行うようにしてもよい。
即ち、図3は、この発明の実施の形態2における蓄熱装置10が設けられた車両内部を示す概略断面図である。図において、エンジン2内には、エンジンオイル(循環液)を循環させるエンジンオイル配管40が通されている。エンジンオイル配管40には、蓄熱装置10が設けられている。エンジンオイルは、エンジン2内を通過する過程で機械的な摺動損失による発熱、及び燃焼室(図示せず)等の熱を奪い、100℃前後となる。入口接続部21と出口接続部22とは、エンジンオイル配管40にそれぞれ接続されている。エンジンオイルは、エンジンオイル配管40を通ってエンジン2と蓄熱装置10の熱交換器20との間を循環する。その他の構成は、実施の形態1と同様である。
蓄熱装置10にエンジン2からの排熱を蓄熱する動作について説明する。暖機が完了してエンジン2が運転されているとき、エンジンオイルは、エンジンオイル配管40内を圧送される。エンジンオイルは、エンジン2内を通過する過程でエンジン2の熱を奪って100℃前後となり、熱交換器20へ流入する。その後、熱交換器20では、エンジンオイルの熱が潜熱蓄熱材34に蓄えられる。固体状態の潜熱蓄熱材34の蓄熱動作は、実施の形態1と同様である。
潜熱蓄熱材34とエンジンオイルとの温度が等しくなると、エンジンオイルは、潜熱蓄熱材34から熱を奪われることがなくなる。エンジンオイルの余分な熱は、エンジンオイルがエンジン2内を流れる間に冷却水により奪われる。
次に、蓄熱装置10に蓄えられた熱を利用して、冷間始動時にエンジンオイルを加熱昇温させる動作について説明する。実施の形態1と同様に、冷間始動時には、始動イグニションスイッチのオン操作と同時に、潜熱蓄熱材34a〜34e内に設けられた発核装置36a〜36eの一部または全てをエンジン2及びエンジンオイルの温度に応じて図示しない制御装置により動作させる。
発核装置36a〜36eが動作すると、過冷却状態にある対応する潜熱蓄熱材34a〜34eは、液体から固体へ相変化し、融点(この例では、58℃)近傍の温度まで上昇して潜熱を放出する。
始動イグニションスイッチのオン操作を継続し、スタータによりエンジン2が始動されると、エンジンオイルの循環が開始される。エンジンオイルは、熱交換器20を通過する間に、相変化した潜熱蓄熱材34の放熱により加熱される。これにより、エンジンオイルの温度は上昇する。
蓄熱装置10を通過したエンジンオイルは、エンジン2へ戻り、循環する。蓄熱装置10によるエンジンオイルの加熱昇温は、エンジンオイルの温度が潜熱蓄熱材34の温度とほぼ等しくなるまで継続される。このようにして、蓄熱装置10に蓄熱された熱を利用して、冷間始動時にエンジン2を暖機させる動作が完了する。
エンジン2の暖機が完了すると、再び、蓄熱装置10の潜熱蓄熱材34にエンジン2からの排熱を蓄熱する動作を開始する。
このような蓄熱装置10でも、蓄熱装置10の拡大防止及び軽量化という実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、エンジンオイルの速やかな昇温によりオイル粘度が低下してエンジン2の機械的な摺動損失が低減して燃費の向上に繋げることができる。
実施の形態3.
図4は、この発明の実施の形態3における蓄熱装置10の要部を示す断面図である。図に示すように、この例では、1つの間仕切り31で仕切られた2つの収容空間32が蓄熱容器33内に形成されている。以下、必要に応じて、各収容空間32を図4の左側から順に収容空間32a,32bとして説明する。また、実施の形態1と同様に、間仕切り31は、蓄熱容器33の上面から離れている。これにより、蓄熱容器33内の上部には、各収容空間32a,32bの上部のそれぞれに連通された共通の連通空間37が設けられている。
収容空間32a,32bには、実施の形態1と同様に、それぞれ潜熱蓄熱材34a,34bが充填されており、潜熱蓄熱材34a,34bの上部表面は、表面被覆材35で覆われている。さらに、潜熱蓄熱材34a,34bの内部には、発核装置36a,36bがそれぞれ設けられている。
図4に示すように、熱交換器20は、複数(この例では、2つ)の冷却水個別熱交換部(個別熱交換部)23と、各冷却水個別熱交換部23のいずれかへ冷却水の供給を切り替える冷却水切替弁(循環液切替弁)50とを有している。
冷却水個別熱交換部23は、冷却水切替弁50から二股に分かれている。この例での冷却水個別熱交換部23は、二股に分かれたうちの一方が、収容空間32a内を通過する冷却水個別熱交換部23aとなり、他方が収容空間32b内を通過する冷却水個別熱交換部23bとなっている。従って、冷却水個別熱交換部23a,23bは、互いに異なる潜熱蓄熱材34a,34bとの間で熱交換可能に設置されている。また、冷却水個別熱交換部23a,23bは、対応する収容空間32a,32b内から出た先で合流し、合流部が出口接続部22となっている。この例では、冷却水個別熱交換部23a,23bが、蓄熱容器33の収容空間32a,32b内を通ることで、各潜熱蓄熱材34と冷却水との間で熱交換可能になっている。また、この例では、冷却水個別熱交換部23a、23bが収容空間32a,32b内を通る部分の形状が、U字形のパイプ状になっている。
冷却水切替弁50は、冷却水配管6から流入してきた冷却水を、切り替え操作によって、冷却水個別熱交換部23a,23bのいずれか一方へ導く。その他の構成は、実施の形態1と同様である。
次に、蓄熱装置10にエンジン2からの排熱を蓄熱する動作について説明する。暖機が完了してエンジン2が運転されているとき、エンジン2内の熱を吸収した冷却水は、冷却水配管6を通って、熱交換器20に流入する。
熱交換器20に流入した冷却水は、冷却水切替弁50により、先ず、冷却水個別熱交換部23aのみに流入する。収容空間32aの固体状態の潜熱蓄熱材34aは、冷却水が冷却水個別熱交換部23aを通過する間に冷却水から熱を与えられて温度が上昇し、潜熱蓄熱材34aの融点まで加熱されると、融解して液体状になる。さらに潜熱蓄熱材34aが冷却水により加熱され続け、冷却水の温度と等しくなる温度まで加熱昇温される。
収容空間32aの潜熱蓄熱材34aが蓄熱を完了したとき、収容空間32bの潜熱蓄熱材34bが固体状態である場合には、冷却水切替弁50により冷却水の流路が切り替えられ、冷却水は、冷却水個別熱交換部23bへ導かれる。この後、潜熱蓄熱材34bは、冷却水から熱を受けることにより、潜熱蓄熱材34aと同様にして蓄熱を完了する。その他の構成は、実施の形態1と同様である。
潜熱蓄熱材34が固体状態であるか液体状態であるかを検出する方法としては、例えば、静電容量の変化を利用する方法、電気抵抗の変化を利用する方法、または光線透過率の変化を利用する方法がある。
静電容量の変化を利用する方法では、潜熱蓄熱材34の誘電率が、固体状態よりも液体状態の方が大きく、液体状態と固体状態との間で相変化するときの潜熱蓄熱材34の誘電率の変化が、相変化しないときの温度変化に対する潜熱蓄熱材34の誘電率の変化よりも大きいことを利用し、誘電率を測定することにより潜熱蓄熱材34が固体状態であるか液体状態であるかを検出する。例えば、潜熱蓄熱材34の内部に互いに対向する一対の電極を設置し、電極間に交流電圧を印加することで電極間の静電容量を計測して誘電率を得る。
電気抵抗の変化を利用する方法では、潜熱蓄熱材34の電気抵抗率が、固体状態よりも液体状態の方が小さく、液体状態と固体状態との間で相変化するときの潜熱蓄熱材34の電気抵抗率の変化が、相変化しないときの温度変化に対する潜熱蓄熱材34の電気抵抗率の変化よりも大きいことを利用し、電気抵抗率を測定することにより潜熱蓄熱材34が固体状態であるか液体状態であるかを検出する。例えば、静電容量の変化を利用する方法と同様に、潜熱蓄熱材34の内部に互いに対向する一対の電極を設置し、電極間に交流電圧を印加することで電極間の電気抵抗率を計測する。
光線透過率の変化を利用する方法では、潜熱蓄熱材34の光線透過率が、固体状態よりも液体状態の方が大きく、液体状態と固体状態との間で相変化するときの潜熱蓄熱材34の光線透過率の変化が、相変化しないときの温度変化に対する潜熱蓄熱材34の光線透過率の変化よりも大きいことを利用し、光線透過率を測定することにより固体状態であるか液体状態であるかを検出する。例えば、潜熱蓄熱材34の内部に発光素子と受光素子とを互いに対向して配置し、受光素子で潜熱蓄熱材34内を透過してきた光線強度を計測することで光線透過率を得る。
ここで、収容空間32a,32bの潜熱蓄熱材34a,34bへの蓄熱が完了したか否かの判定方法について説明する。図5は、潜熱蓄熱材としての酢酸ナトリウム三水和物を加熱したときの温度と加熱を保持した保持時間との相関関係に基づいて過冷却状態の安定性の有無の実験結果を示す図である。横軸は、潜熱蓄熱材34a,34bを加熱したときの温度であって、縦軸は、加熱保持した保持時間である。
潜熱蓄熱材34a,34bの酢酸ナトリウム三水和物の融点は、約58℃であり、この温度以上に加熱すると潜熱蓄熱材34a,34bは融解する。ここで、図5に示す第一の領域の、例えば、条件A(加熱温度70℃、保持時間30分)で、酢酸ナトリウム三水和物を融解させて液体の状態にした後、冷却すると、融点以下になっても液体の状態(過冷却状態という)を保持する。しかしながら、この第一の領域の条件で液化され過冷却状態になった酢酸ナトリウム三水和物は、不安定であり、安静に放置しておいても数分から数時間で自然発核して放熱する。
一方、第二の領域の、例えば、条件B(加熱温度95℃、保持時間10分)で、酢酸ナトリウム三水和物を融解させて液体の状態にした後、冷却すると、融点以下になっても通常マイナス30℃程度まで液体の状態を安定して保持する。このとき、一般的な車両での振動や衝撃を与えても発核することなく、長期間(実験によると、1週間以上から数年にわたり)室温で安定して過冷却状態を保持することが明らかになっている。従って、潜熱蓄熱材34a,34bへの蓄熱が完了したことの判定は、この図5を参照して、潜熱蓄熱材34a,34bに設置された図示しない熱電対(温度センサ)により測定された温度Tとその保持時間とに基づき過冷却安定領域(第二の領域)にあるとの判定に基づいて行う。
次に、蓄熱装置10に蓄えられた熱を利用して、冷間始動時に冷却水を加熱昇温させる動作について説明する。冷間始動時には、始動イグニションスイッチのオン操作と同時に、収容空間32a内の発核装置36aが図示しない制御装置により動作される。
発核装置36aが動作されると、過冷却状態にある収容空間32a内の潜熱蓄熱材34aは、液体から固体へ相変化し、潜熱蓄熱材34aは、融点近傍の温度まで上昇して潜熱を放出する。
始動イグニションスイッチのオン操作を継続し、スタータによりエンジン2が始動されると、冷却水ポンプ5の動作により冷却水の循環が開始される。このとき、冷却水は、冷却水切替弁50により冷却水個別熱交換部23aのみを通過する。冷却水は、冷却水個別熱交換部23aを通過する間に、相変化した潜熱蓄熱材34aの放熱により加熱される。これにより、冷却水の温度は上昇する。
このとき、冷却水の温度が、あらかじめ設定された温度Tよりも低くなっている場合には、冷却水個別熱交換部23aを通過した冷却水は、サーモスタット9の動作により、ラジエータ3で冷却されることなくバイパス配管8を通ってエンジン2へ戻り、エンジン2で加熱され、蓄熱装置10を再び通って加熱される循環を繰り返す。この循環による冷却水の加熱で、エンジン2の暖機が十分なときは、蓄熱装置10による冷却水の加熱昇温は完了し、潜熱蓄熱材34bの発核操作は行われない。
しかし、この循環による冷却水の加熱によるエンジン2の暖機が不十分なまま、蓄熱装置10に流入する冷却水の温度が潜熱蓄熱材34aの温度とほぼ等しい温度になったときには、冷却水は、冷却水切替弁50の流路の切り替えにより冷却水個別熱交換部23bへ導かれる。また、このとき、潜熱蓄熱材34bの内部に設置された発核装置36bを動作させて、過冷却状態にある潜熱蓄熱材34bを液体から固体に相変化させ、潜熱蓄熱材34bからの潜熱の放出を開始する。これにより、冷却水の温度はさらに上昇する。このようにして、蓄熱装置10に蓄熱された熱を利用して、冷間始動時にエンジン2を暖機させる動作が完了する。その後の動作は、実施の形態1と同様である。
このような蓄熱装置10でも、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
なお、実施の形態3の構成を持つ蓄熱装置10を、実施の形態2と同様に、エンジンオイル配管40に設けても、実施の形態2と同様の効果を得ることができる。
実施の形態4.
図6は、この発明の実施の形態4における蓄熱装置10が設けられた車両内部を示す概略断面図である。図において、車両1のエンジンルーム内は、実施の形態1と実施の形態2とを一体化した構成になっている。即ち、冷却水配管6におけるバイパス配管8とエンジン冷却水通路4との間、及びエンジンオイル配管40に共通の蓄熱装置10が設けられている。
図7は、図6の蓄熱装置10の要部を示す断面図である。図において、熱交換器20は、冷却水(第1循環液)が流れる冷却水用熱交換部(第1循環液熱交換部)24と、エンジンオイル(第2循環液)が流れるオイル用熱交換部(第2循環液熱交換部)41とを有している。冷却水用熱交換部24の構成は、実施の形態3と同様である。
また、図7に示すように、オイル用熱交換部41の形状は、U字形のパイプ状となっている。オイル用熱交換部41は、収容空間32b内のみを通って、潜熱蓄熱材34bとの間でのみエンジンオイルを熱交換可能に設置されている。これにより、冷却水個別熱交換部23bを流れる冷却水とオイル用熱交換部41を流れるエンジンオイルとは、共通の潜熱蓄熱材34bとの間で熱交換可能になっている。その他の構成は、実施の形態3と同様である。
エンジンオイルを介して蓄熱装置10にエンジン2からの排熱を蓄熱する動作については、実施の形態2と同様である。また、冷却水を介して蓄熱装置10にエンジン2からの排熱を蓄熱する動作については、実施の形態3と同様である。
次に、蓄熱装置10に蓄えられた熱を利用して、冷間始動時に冷却水及びエンジンオイルを加熱昇温させる動作について説明する。冷間始動時には、始動イグニションスイッチのオン操作と同時に、収容空間32a,32b内の発核装置36a,36bが図示しない制御装置により動作される。
発核装置36a,36bが動作されると、過冷却状態にある潜熱蓄熱材34a,34bは、液体から固体へ相変化し、潜熱蓄熱材34は、融点近傍の温度まで上昇して潜熱を放出する。
始動イグニションスイッチのオン操作を継続し、スタータによりエンジン2が始動されると、冷却水ポンプ5の動作により冷却水の循環が開始される。このとき、冷却水は、冷却水切替弁50により冷却水個別熱交換部23aのみを通過する。冷却水は、冷却水個別熱交換部23aを通過する間に、相変化した潜熱蓄熱材34aの放熱により加熱される。これにより、冷却水の温度は上昇する。この後の動作は、実施の形態3と同様である。
一方、エンジンオイルは、オイル用熱交換部41を通過する間に、相変化した潜熱蓄熱材34bの放熱により加熱される。これにより、エンジンオイルは、加熱昇温される。この後の動作は、実施の形態2と同様である。
このような蓄熱装置10でも、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。さらに、実施の形態2と同様に、エンジンオイルの速やかな昇温によりオイル粘度が低下してエンジン2の機械的な摺動損失が低減して燃費の向上に繋げることができる。
実施の形態5.
図8は、この発明の実施の形態5における蓄熱装置10の要部を示す断面図である。図において、熱交換器20は、冷却水が流れる冷却水用熱交換部24と、エンジンオイルが流れるオイル用熱交換部41とを有している。冷却水用熱交換部24およびオイル用熱交換部41のそれぞれの形状は、U字形のパイプ状となっている。
冷却水用熱交換部24は、潜熱蓄熱材34a内のみを通っている。オイル用熱交換部41は、潜熱蓄熱材34b内のみを通っている。従って、冷却水用熱交換部24を流れる冷却水と、オイル用熱交換部41を流れるエンジンオイルとは、互いに異なる潜熱蓄熱材34a,34bとの間で熱交換可能になっている。その他の構成は、実施の形態4と同様である。また、蓄熱装置10にエンジン2からの排熱を蓄熱する動作、及び蓄熱装置10に蓄熱された熱を利用して、冷間始動時に冷却水及びエンジンオイルを加熱昇温させる動作も実施の形態4と同様である。
このような蓄熱装置10でも、実施の形態4と同様の効果を得ることができる。
実施の形態6.
図9は、この発明の実施の形態6における蓄熱装置10の要部を示す断面図である。図において、熱交換器20は、冷却水が流れる冷却水用熱交換部24と、エンジンオイルが流れるオイル用熱交換部41とを有している。冷却水用熱交換部24の構成は、実施の形態3と同様の構成である。
オイル用熱交換部41は、複数(この例では、2つ)のオイル個別熱交換部(第2個別熱交換部)42と、各オイル個別熱交換部42のいずれかへ冷却水の供給を切り替える冷却水切替弁(第2切替弁)60とを有している。
オイル個別熱交換部42は、オイル切替弁60から二股に分かれており、一方が、収容空間32a内を通過するオイル個別熱交換部42aとなり、他方が収容空間32b内を通過するオイル個別熱交換部42bとなっている。従って、オイル個別熱交換部42a,42bは、互いに異なる潜熱蓄熱材34a,34bとの間で熱交換可能に設置されている。冷却水個別熱交換部23aを流れる冷却水とオイル個別熱交換部42aを流れるエンジンオイルとは、共通の潜熱蓄熱材34aとの間で熱交換可能になっており、冷却水個別熱交換部23bを流れる冷却水とオイル個別熱交換部42bを流れるエンジンオイルとは、共通の潜熱蓄熱材34bとの間で熱交換可能になっている。
各オイル個別熱交換部42a,42bが収容空間32a,32b内を通る部分のそれぞれの形状は、U字形のパイプ状になっている。また、各オイル個別熱交換部42a,42bは、対応する収容空間32a,32b内から出た先で合流しエンジンオイル配管40と接続されている。
オイル切替弁60は、エンジンオイル配管40から流入してきたエンジンオイルを、オイル個別熱交換部42a,42bのいずれか一方へ導く。その他の構成は、実施の形態3と同様である。
蓄熱装置10にエンジン2からの排熱を蓄熱する動作、および、蓄熱装置10に蓄熱された熱を利用して、冷間始動時に冷却水を加熱昇温させる動作については、実施の形態3と同様である。また、蓄熱装置10に蓄熱された熱を利用して冷間始動時にエンジンオイルを加熱昇温させる動作については、蓄熱装置10に蓄熱された熱を利用して冷間始動時に冷却水を加熱昇温させる動作と同様である。
このような蓄熱装置10でも、実施の形態3と同様の効果を得ることができる。
実施の形態7.
図10は、この発明の実施の形態7における蓄熱装置10の要部を示す断面図である。図において、表面被覆材35は、収容空間32a〜32e全体に跨って設けられており、連通空間37の下部まで達している。即ち、表面被覆材35は、複数の収容空間32の上部をまとめて覆っている。その他の構成は、実施の形態1と同様である。また、蓄熱装置10にエンジン2からの排熱を蓄熱する動作、及び蓄熱装置10に蓄熱された熱を利用して冷間始動時に冷却水を加熱昇温させる動作も、実施の形態1と同様である。
このような蓄熱装置10でも、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
なお、上記の例では、表面被覆材35が複数の収容空間32の上部をまとめて覆う構成が実施の形態1の蓄熱装置10に適用されているが、表面被覆材35が複数の収容空間32の上部をまとめて覆う構成を、実施の形態2〜6の蓄熱装置10に適用してもよい。
実施の形態8.
図11は、この発明の実施の形態8における蓄熱装置10の要部を示す断面図である。図において、蓄熱容器33の上部には、連通空間37と蓄熱容器33外の空間とを連通する開口部70が設けられている。その他の構成は、実施の形態7と同様である。また、蓄熱装置10にエンジン2からの排熱を蓄熱する動作、及び蓄熱装置10に蓄熱された熱を利用して冷間始動時に冷却水を加熱昇温させる動作も、実施の形態7と同様である。
このような蓄熱装置10でも、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、開口部70を設け、連通空間37が蓄熱容器33外の空間と繋がっているので、潜熱蓄熱材34の相変化による体積変化の圧力を蓄熱容器33内で吸収する必要がなくなり、蓄熱容器33をプラスチック等の樹脂材で構成することが可能となる。
なお、上記の例では、連通空間37と蓄熱容器33外の空間とを連通する開口部70を蓄熱容器33に設ける構成が実施の形態7の蓄熱装置10に適用されているが、連通空間37と蓄熱容器33外の空間とを連通する開口部70を蓄熱容器33に設ける構成を、実施の形態1〜6の蓄熱装置10に適用してもよい。
なお、各上記実施の形態では、収容空間32の個数が2つまたは5つの例を示したが、これに限らず、設計に合わせて適宜3つ、4つまたは6以上に設定してもよい。
また、各上記実施の形態の蓄熱容器33及び熱交換器20に、伝熱効果を向上させるための熱交換フィンを設けてもよい。
さらに、各上記実施の形態では、潜熱蓄熱材34に酢酸ナトリウム三水和物を用いているが、これ以外にも、チオ硫酸ナトリウム、または、パラフィン等を用いてもよい。
また、各上記実施の形態では、潜熱蓄熱材34が液体から固体へ相変化する際に放出される熱を、冷却水及びエンジンオイルの少なくともいずれかの加熱昇温に利用しているが、例えばトランスミッションオイルの加熱昇温や車両の室内の暖房等に潜熱蓄熱材34の放出熱を利用するようにしてもよい。
また、各上記実施の形態では、蓄熱装置10を車両に搭載し、エンジン2からの排熱を蓄熱し、冷却水及びエンジンオイルの少なくともいずれかの昇温に利用した例を示したが、車両での利用に限定したものでない。例えば、家屋やビルなどの暖房で、通常運転時に高温の熱を蓄えておき、空調始動時に放熱させて急速な暖房の立ち上げに利用することも可能である。
10 蓄熱装置、20 熱交換器、23 冷却水個別熱交換部(個別熱交換部)、23a,23b 冷却水個別熱交換部(第1個別熱交換部)、24 冷却水用熱交換部(第1循環液熱交換部)、30 蓄熱容器、31 間仕切り、32 収容空間、33 蓄熱容器、34 潜熱蓄熱材、35 表面被覆材、36 発核装置、37 連通空間、41 オイル用熱交換部(第2循環液熱交換部)、42 オイル個別熱交換部(個別熱交換部)、42a,42b オイル個別熱交換部(第2個別熱交換部)、50 冷却水切替弁(循環液切替弁,第1切替弁)、60 オイル切替弁(循環液切替弁,第2切替弁)、70 開口部。

Claims (11)

  1. 間仕切りにより仕切られた複数の収容空間と各上記収容空間の上部のそれぞれに連通された共通の連通空間とが内部に形成されている蓄熱容器と、各上記収容空間に充填され、固体と液体との間で相変化可能な複数の潜熱蓄熱材と、各上記潜熱蓄熱材の上部表面を覆う液体状の表面被覆材と、各上記潜熱蓄熱材の内部に配置され、過冷却状態の上記潜熱蓄熱材を液体から固体に相変化させる複数の発核装置とを有する蓄熱装置本体、及び
    循環液が流れるようになっており、各上記潜熱蓄熱材のそれぞれと上記循環液との間で熱交換可能に設置されている熱交換器
    を備えている蓄熱装置。
  2. 上記熱交換器は、互いに異なる上記潜熱蓄熱材と上記循環液との間で熱交換可能に設置された複数の個別熱交換部と、各上記個別熱交換部のいずれかへ上記循環液の供給を切り換える循環液切替弁とを有している請求項1に記載の蓄熱装置。
  3. 上記熱交換器は、第1循環液が上記循環液として流れる第1循環液熱交換部と、上記第1循環液とは異なる第2循環液が上記循環液として流れる第2循環液熱交換部とを有しており、
    第1循環液熱交換部は、互いに異なる上記潜熱蓄熱材と上記第1循環液との間で熱交換可能に設置された複数の第1個別熱交換部、各上記第1個別熱交換部のいずれかへ上記第1循環液の供給を切り換える第1切替弁とを有し、
    各上記第1個別熱交換部のいずれかを流れる上記第1循環液及び上記第2個別熱交換部を流れる上記第2循環液は、共通の上記潜熱蓄熱材との間で熱交換可能になっている請求項1に記載の蓄熱装置。
  4. 上記熱交換器は、第1循環液が上記循環液として流れる第1循環液熱交換部と、上記第1循環液とは異なる第2循環液が上記循環液として流れる第2循環液熱交換部とを有しており、
    上記第1循環液熱交換部を流れる第1循環液と、上記第2循環液熱交換部を流れる第2循環液とは、互いに異なる上記潜熱蓄熱材との間で熱交換可能になっている請求項1に記載の蓄熱装置。
  5. 上記熱交換器は、第1循環液が上記循環液として流れる第1循環液熱交換部と、上記第1循環液とは異なる第2循環液が上記循環液として流れる第2循環液熱交換部とを有しており、
    第1循環液熱交換部は、互いに異なる上記潜熱蓄熱材と上記第1循環液との間で熱交換可能に設置された複数の第1個別熱交換部と、各上記第1個別熱交換部のいずれかへ上記第1循環液の供給を切り換える第1切替弁とを有し、
    第2循環液熱交換部は、互いに異なる上記潜熱蓄熱材と上記第2循環液との間で熱交換可能に設置された複数の第2個別熱交換部と、各上記第2個別熱交換部のいずれかへ上記第2循環液の供給を切り換える第2切替弁とを有し、
    上記第1及び第2個別熱交換部のそれぞれを流れる上記第1及び第2循環液は、共通の上記潜熱蓄熱材との間で熱交換可能になっている請求項1に記載の蓄熱装置。
  6. 上記表面被覆材は、複数の上記収容空間の上部をまとめて覆っている請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の蓄熱装置。
  7. 上記蓄熱容器には、上記連通空間と上記蓄熱容器外の空間とを連通する開口部が設けられている請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の蓄熱装置。
  8. 上記循環液は、車両に搭載されたエンジン内を流れる冷却水、または、エンジンオイルとされている請求項1または請求項2に記載の蓄熱装置。
  9. 上記第1循環液は、車両に搭載されたエンジン内を流れる冷却水とされ、
    上記第2循環液は、車両に搭載されたエンジン内を流れるエンジンオイルとされている請求項3〜請求項7のいずれか一項に記載の蓄熱装置。
  10. 上記潜熱蓄熱材は、酢酸ナトリウム三水和物、酢酸ナトリウム三水和物に水添加したもの、チオ硫酸ナトリウム、または、パラフィンとされている請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の蓄熱装置。
  11. 上記表面被覆材は、流動パラフィン、動植物油、合成油、または、有機溶剤とされている請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の蓄熱装置。
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