JP2019027715A - 蓄熱システム - Google Patents

Abstract

【課題】凝固点降下剤の濃度調整を簡素な構成で行うことの可能な蓄熱システムを提供する。【解決手段】蓄熱反応器１０は、蓄熱材１１を収容すると共に、熱源２から輸送される熱を蓄熱材１１に供給可能な蓄熱材用熱交換部１２を有する。蒸発凝縮器２０は、蓄熱反応器１０から流入する反応媒体を貯留可能である。第１バルブ３１は、蓄熱反応器１０と蒸発凝縮器２０との間を反応媒体が流れる流通路１３に設けられる。タンク４０は、反応媒体の凝固点を降下させることの可能な凝固点降下剤を貯留し、蒸発凝縮器２０より重力方向下側に少なくとも一部が設けられる。第２バルブ３２は、タンク４０内の液相領域と蒸発凝縮器２０の液相領域とを接続する配管４３に設けられる。タンク熱交換部４１は、熱源２から輸送される熱を用いてタンク４０内を加熱し、タンク４０内の圧力を蒸発凝縮器２０内の圧力より高くすることが可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、熱源から輸送される熱を蓄熱可能な蓄熱システムに関するものである。

従来、蓄熱材と反応媒体とが結合するときの化学反応熱または反応媒体が蒸発するときの蒸発潜熱を利用して車室内の空調等を行い、熱源から輸送される熱により蓄熱材から反応媒体を脱離させて蓄熱材の再生と共に蓄熱を行う蓄熱システムが知られている。

特許文献１に記載のシステムは、蓄熱材を内側に収容する蓄熱反応器と反応媒体を収容する蒸発凝縮器とが連結されたユニットを、２セット備えている。このシステムは、一方のユニットの蓄熱反応器に収容された蓄熱材と、他方のユニットの蓄熱反応器に収容された蓄熱材とを、所定時間間隔で交互に加熱することで、連続運転を可能としている。具体的には、このシステムは、一方のユニットの蓄熱反応器に収容された蓄熱材を加熱して蓄熱材から反応媒体を脱離させるとき、他方のユニットの蓄熱反応器に収容された蓄熱材に反応媒体を吸着させている。また、他方のユニットの蓄熱反応器に収容された蓄熱材を加熱して蓄熱材から反応媒体を脱離させるとき、一方のユニットの蓄熱反応器に収容された蓄熱材に反応媒体を吸着させている。このシステムは、蓄熱材を加熱していない側のユニットの蓄熱反応器で蓄熱材と反応媒体とが結合するときに生じる化学反応熱（以下、単に「熱と」いう）を暖房に利用し、または、そのユニットの蒸発凝縮器で蒸発する反応媒体の蒸発潜熱を冷房に利用している。

また、特許文献１に記載のシステムは、２つの蒸発凝縮器に配管を介して接続された濃溶液タンクと薄溶液タンクを備えている。濃溶液タンクには高濃度の凝固点降下剤が貯留され、薄溶液タンクには低濃度の凝固点降下剤が貯留されている。なお、凝固点降下剤は、反応媒体としての水の凝固点を降下させることの可能な液体である。また、このシステムは、一方の蒸発凝縮器と２個のタンク（すなわち、濃溶液タンクと薄溶液タンク）を接続する配管の途中に設けられた第１三方弁、および、他方の蒸発凝縮器と２個のタンクを接続する配管の途中に設けられた第２三方弁を備えている。さらに、このシステムは、凝固点降下剤を圧送するためのポンプと２個のタンクを接続する配管の途中に設けられた第３三方弁、および、そのポンプと２個の蒸発凝縮器とを接続する配管の途中に設けられた第４三方弁を備えている。このシステムは、第１〜第４三方弁による流路の切替とポンプの駆動を制御することにより、外気温に応じて２個のタンクから２個の蒸発凝縮器に供給する凝固点降下剤の濃度を調整している。

特許第２５０３７５２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のシステムは、２個の蒸発凝縮器に供給する凝固点降下剤の濃度を調整するため、２個のタンクと、４個の三方弁と、ポンプを備えている。そのため、このシステムは、部品点数が増加すると共に、配管の構成が複雑になるという問題がある。

また、このシステムは、外気温に応じて凝固点降下剤の濃度を調整する際、４個の三方弁による流路の切替とポンプの駆動を制御しなければならず、制御ロジックが複雑になるという問題がある。

さらに、このシステムは、凝固点降下剤を圧送するために専用のポンプを使用しなければならず、製造コストが高くなるという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、反応媒体に対する凝固点降下剤の濃度調整を簡素な構成で行うことの可能な蓄熱システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、熱源（２）から輸送される熱を蓄熱可能な蓄熱システムであって、
反応媒体と結合すると発熱し反応媒体が脱離すると蓄熱する蓄熱材（１１）を収容すると共に、発熱した蓄熱材から熱回収を行いまたは熱源から輸送される熱を蓄熱材に供給可能な蓄熱材用熱交換部（１２）を有する蓄熱反応器（１０）と、
反応媒体を蒸発させて蓄熱反応器に供給可能であると共に、蓄熱反応器から流入する反応媒体を凝縮させて貯留可能な蒸発凝縮器（２０）と、
蓄熱反応器と蒸発凝縮器との間を反応媒体が流れる流通路（１３）に設けられる第１バルブ（３１）と、
反応媒体の凝固点を降下させることの可能な凝固点降下剤を貯留し、蒸発凝縮器より重力方向下側に少なくとも一部が設けられるタンク（４０）と、
タンク内の液相領域と蒸発凝縮器の液相領域とを接続する配管（４３）に設けられる第２バルブ（３２）と、
熱源から輸送される熱を用いてタンク内を加熱し、タンク内の圧力を蒸発凝縮器内の圧力より高くすることの可能なタンク熱交換部（４１）と、を備える。

これによれば、蒸発凝縮器内に高濃度の凝固点降下剤または凝固点降下剤のみが貯留されるときに第２バルブを開くことで、蒸発凝縮器とタンクの水頭差（すなわち、凝固点降下剤の自重）により、蒸発凝縮器からタンクに凝固点降下剤を回収することが可能である。また、タンク熱交換部によりタンク内を加熱し、第２バルブを開くことで、蒸発凝縮器とタンクとの圧力差により、タンクから蒸発凝縮器へ凝固点降下剤を供給することが可能である。したがって、この蓄熱システムは、タンク、タンク熱交換部および第２バルブといった最小限の機能品を用いた簡素な構成で、蒸発凝縮器内の反応媒体に対する凝固点降下剤の濃度調整を行うことができる。

また、この蓄熱システムは、蓄熱反応器に蓄熱を行うための熱源と同じ熱源を使用してタンク内を加熱する。そのため、この蓄熱システムは、タンク内を加熱するためにヒータなどの機能品を使用することなく、タンク内を加熱するための構成を簡素にすることができる。

さらに、この蓄熱システムは、上記の特許文献１のように凝固点降下剤を供給するための専用のポンプを使用することなく、タンクから蒸発凝縮器に凝固点降下剤を供給可能である。したがって、この蓄熱システムは、製造コストを低減することができる。

なお、上記各構成に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載する具体的構成との対応関係の一例を示したものである。

第１実施形態に係る蓄熱システムの構成図である。 蓄熱システムが備えるタンクの断面図である。 蓄熱システムが備える制御装置と各機器類に関するブロック図である。 蓄熱システムによる暖房運転時の説明図である。 蓄熱システムによる冷房運転時の説明図である。 蓄熱システムによる再生運転時、および凝固点降下剤の供給時の説明図である。 蓄熱システムによる凝固点降下剤の回収時の説明図である。 蓄熱システムによる凝固点降下剤の濃度調整処理のフローチャートである。 第２実施形態に係る蓄熱システムの構成図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。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、同一符号を付し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
第１実施形態の蓄熱システムは、車両走行時に所定の熱源から輸送される熱を蓄熱し、車両停止時に車室内の暖房または冷房を行うことが可能な吸着式空調システムとして利用されるものである。この蓄熱システムは、所定の熱源として、例えばエンジンの排熱などを使用することが可能である。

＜蓄熱システムの構成＞
図１に示すように、蓄熱システム１は、蓄熱反応器１０、蒸発凝縮器２０、第１バルブ３１、第２バルブ３２、タンク４０およびタンク熱交換部４１などを備えている。なお、本実施形態の蓄熱システム１は、２個の蓄熱反応器１０を備えている。２個の蓄熱反応器１０の内側にはそれぞれ、蓄熱材１１が収容されている。蓄熱材１１は、反応媒体と結合すると発熱し、反応媒体が脱離すると蓄熱する特性を有する物質である。本実施形態では、蓄熱材１１として、例えばゼオライト系吸着材が用いられる。また、その蓄熱材１１に対応する反応媒体として水が用いられる。

２個の蓄熱反応器１０の内側にはそれぞれ、蓄熱材用熱交換部１２が設けられている。蓄熱材用熱交換部１２の流路内を、第１の熱媒体としてのオイルが流れる。なお、蓄熱材用熱交換部１２の流路の外側に、蓄熱材１１は設けられている。蓄熱材用熱交換部１２は、流路内を流れるオイルと蓄熱材１１との熱交換を行うことで、蓄熱材１１と反応媒体とが結合するときに生じる熱を回収することが可能である。また、蓄熱材用熱交換部１２は、流路内を流れるオイルと蓄熱材１１との熱交換を行うことで、熱源２からオイルにより輸送される熱を蓄熱材１１に供給し、蓄熱材１１から反応媒体を脱離させることも可能である。

２個の蓄熱反応器１０は、流通路１３を通じて蒸発凝縮器２０と連通している。２個の蓄熱反応器１０と流通路１３と蒸発凝縮器２０の内側は、真空状態となっている。なお、真空状態とは、空間の圧力が大気圧より低い状態をいう。２個の蓄熱反応器１０と流通路１３と蒸発凝縮器２０の内側を、反応媒体が流通可能である。

蒸発凝縮器２０の内側に、反応媒体用熱交換部２１が設けられている。反応媒体用熱交換部２１の流路内を、第２の熱媒体としての冷却液が流れる。反応媒体用熱交換部２１は、その流路内を流れる冷却液と、蓄熱材１１から脱離して蓄熱反応器１０から蒸発凝縮器２０に供給された反応媒体との熱交換を行うことで、反応媒体を凝縮させることが可能である。蒸発凝縮器２０は、凝縮された反応媒体を貯留することが可能である。また、反応媒体用熱交換部２１は、その流路内を流れる冷却液と、蒸発凝縮器２０内に貯留された反応媒体との熱交換を行うことで、反応媒体を連続して蒸発させることも可能である。

蒸発凝縮器２０と蓄熱反応器１０とを連通する流通路１３に、第１バルブ３１が設けられている。第１バルブ３１は、制御装置３により、その開閉動作が制御される。第１バルブ３１が開くと、蓄熱反応器１０と蒸発凝縮器２０との間の反応媒体の流れが許容される。第１バルブ３１が閉じると、蓄熱反応器１０と蒸発凝縮器２０との間の反応媒体の流れが遮断される。

図１および図２に示すように、蒸発凝縮器２０より重力方向下側に設けられるタンク４０は、シェルアンドチューブタイプの熱交換器である。すなわち、タンク４０は、筐体４２の内側にタンク熱交換部４１が設けられている。なお、図２は、シェルアンドチューブタイプの熱交換器の一例を示すものであり、筐体４２およびタンク熱交換部４１などの構成は、これに限定されるものではない。

タンク４０は、筐体４２の少なくとも一部が蒸発凝縮器２０より重力方向下側に設けられている。タンク４０は、筐体４２の内側に、反応媒体の凝固点を降下させることの可能な凝固点降下剤を貯留する。凝固点降下剤として、例えば、プロピレングリコール、塩化カルシウム、エチレングリコールなどが挙げられる。なお、本明細書において、凝固点降下剤とは、凝固点降下剤のみの流体に加え、凝固点降下剤と反応媒体とが混合した流体をいう。本実施形態において、凝固点降下剤は、反応媒体よりも沸点が高いもの、または、不揮発性のものが使用される。

タンク熱交換部４１の流路内を、第１の熱媒体としてのオイルが流れる。タンク熱交換部４１は、その流路内を流れるオイルと、タンク４０内の蒸気および凝固点降下剤との熱交換を行うことで、タンク４０内を加熱することが可能である。タンク熱交換部４１によりタンク４０内が加熱されると、タンク４０内の圧力は、蒸発凝縮器２０内の圧力より高くなる。

図１に示すように、タンク４０内の液相領域と蒸発凝縮器２０の液相領域とは、配管４３により接続されている。その配管４３に、第２バルブ３２が設けられている。第２バルブ３２も、制御装置３により、その開閉動作が制御される。第２バルブ３２が開くと、タンク４０と蒸発凝縮器２０との間の凝固点降下剤の流れが許容される。第２バルブ３２が閉じると、タンク４０と蒸発凝縮器２０との間の凝固点降下剤の流れが遮断される。

蓄熱システム１は、熱媒体が流れる熱媒体回路５０、６０を備えている。以下の説明では、熱媒体回路５０、６０のうち、オイルが循環する回路をオイル回路５０と称し、冷却液が循環する回路を冷却液回路６０と称する。図１では、オイル回路５０を実線で示し、冷却液回路６０を二点鎖線で示している。

オイル回路５０は、所定の熱源２と蓄熱材用熱交換部１２との間にオイルを循環させることが可能である。図１に示すように、熱源２で加熱されたオイルは、熱源２から第１分岐部５１、オイルポンプ５２、第２分岐部５３、２個の蓄熱材用熱交換部１２、第３分岐部５４、三方弁５５、第４分岐部５６、第５分岐部５７、熱源２の順に、オイル回路５０を循環する。これにより、オイル回路５０は、熱源２から２個の蓄熱材用熱交換部１２に熱を輸送することが可能である。

第４分岐部５６と第５分岐部５７とをバイパス回路５８が接続している。バイパス回路５８は、オイル回路５０から分岐した回路である。バイパス回路５８の途中に、第３バルブ５９とタンク熱交換部４１が設けられている。バイパス回路５８は、オイル回路５０から分流させたオイルをタンク熱交換部４１に流すことが可能である。第３バルブ５９は、オイル回路５０からバイパス回路５８に流れるオイルの流れを制御する。第３バルブ５９も、制御装置３により、その開閉動作が制御される。第３バルブ５９が開くと、オイル回路５０からバイパス回路５８を通りタンク熱交換部４１へのオイルの流れが許容される。第３バルブ５９が閉じると、オイル回路５０からバイパス回路５８を通りタンク熱交換部４１へのオイルの流れが遮断される。

また、オイル回路５０は、蓄熱材用熱交換部１２と水−油熱交換器６１との間にオイルを循環させることも可能である。水−油熱交換器６１は、第１分岐部５１と三方弁５５とを接続する配管４４の途中に設けられている。２個の蓄熱材用熱交換部１２の内側で蓄熱材１１の発熱により加熱されたオイルは、２個の蓄熱材用熱交換部１２から第３分岐部５４、三方弁５５、水−油熱交換器６１、第１分岐部５１、オイルポンプ５２、第２分岐部５３、および２個の蓄熱材用熱交換部１２の順に、オイル回路５０を循環する。これにより、オイル回路５０は、蓄熱材用熱交換部１２から水−油熱交換器６１に熱を輸送することが可能である。

冷却液回路６０は、蒸発凝縮器２０の内側に設けられた反応媒体用熱交換部２１と室外熱交換器６２との間に冷却液を循環させると共に、水−油熱交換器６１と室内熱交換器６３との間に冷却液を循環させることが可能である。また、冷却液回路６０は、反応媒体用熱交換部２１と室内熱交換器６３との間に冷却液を循環させると共に、水−油熱交換器６１と室外熱交換器６２との間に冷却液を循環させることが可能である。

具体的には、反応媒体用熱交換部２１の一方の配管２１１は第１四方弁６４に接続され、反応媒体用熱交換部２１の他方の配管２１２は第２四方弁６５に接続されている。室外熱交換器６２の一方の配管６２１は第１四方弁６４に接続され、室外熱交換器６２の他方の配管６２２は第１冷却液ポンプ６６を介して第２四方弁６５に接続されている。室内熱交換器６３の一方の配管６３１は第１四方弁６４に接続され、室内熱交換器６３の他方の配管６３２は第２冷却液ポンプ６７を介して第２四方弁６５に接続されている。水−油熱交換器６１の一方の冷却液配管６１１は第１四方弁６４に接続され、水−油熱交換器６１の他方の冷却液配管６１２は第２四方弁６５に接続されている。

蓄熱システム１は、各種センサを備えている。外気温センサ７０は、室外熱交換器６２の空気流れ上流側に設けられ、外気温を検出する。第１液位センサ７１は、蒸発凝縮器２０に設けられ、蒸発凝縮器２０に貯留される反応媒体の液面の位置を検出する。第２液位センサ７２は、タンク４０に設けられ、タンク４０内に貯留される凝固点降下剤の液面の位置を検出する。第１圧力センサ７３は、蒸発凝縮器２０に設けられ、蒸発凝縮器２０内の圧力を検出する。第２圧力センサ７４は、タンク４０に設けられ、タンク４０内の圧力を検出する。温度センサ７５は、タンク熱交換部４１より上流側のバイパス回路５８またはオイル回路５０に設けられ、そのバイパス回路５８またはオイル回路５０を流れるオイルの温度を検出する。図３に示すように、これらの各種センサから出力される信号は、制御装置３に入力される。

制御装置３は、制御処理や演算処理を行うプロセッサ、プログラムやデータ等を記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部を含むマイクロコンピュータ、およびその周辺回路で構成されている。なお、制御装置３の記憶部は、非遷移的実体的記憶媒体で構成されている。制御装置３は、記憶部に記憶されたプログラムに基づいて、各種制御処理および演算処理を行い、出力ポートに接続された各機器の作動を制御する。具体的には、制御装置３は、第１バルブ３１、第２バルブ３２、第３バルブ５９、三方弁５５、第１四方弁６４、第２四方弁６５、オイルポンプ５２、第１冷却液ポンプ６６、第２冷却液ポンプ６７などの作動を制御する。

＜蓄熱システム１による吸着暖房＞
次に、蓄熱システム１による吸着暖房について、図４を参照して説明する。図４では、吸着暖房が行われるときに流体が流れる配管を実線で示し、それ以外の配管を破線で示している。車両のエンジンが停止した状態で、乗員から暖房要求があると、吸着暖房が行われる。その際、制御装置３は、第１バルブ３１を開く。これにより、矢印Ｓ１、Ｓ２に示すように、蒸発凝縮器２０で蒸発した反応媒体は、流通路１３から蓄熱反応器１０に流入する。

また、制御装置３は、三方弁５５、第１四方弁６４、第２四方弁６５の作動を制御し、オイルポンプ５２、第１冷却液ポンプ６６、第２冷却液ポンプ６７を駆動する。具体的には、三方弁５５は、オイル回路５０の第３分岐部５４側の配管と水−油熱交換器６１側の配管とを連通させ、第３分岐部５４側の配管と第４分岐部５６側の配管とを遮断する。これにより、蓄熱材用熱交換部１２と水−油熱交換器６１との間をオイルが循環する。

また、第１四方弁６４は、反応媒体用熱交換部２１の一方の配管２１１と室外熱交換器６２の一方の配管６２１とを連通させ、室内熱交換器６３の一方の配管６３１と水−油熱交換器６１の一方の冷却液配管６１１とを連通させる。第２四方弁６５は、反応媒体用熱交換部２１の他方の配管２１２と室外熱交換器６２の他方の配管６２２とを連通させ、室内熱交換器６３の他方の配管６３２と水−油熱交換器６１の他方の冷却液配管６１２とを連通させる。これにより、反応媒体用熱交換部２１と室外熱交換器６２との間との間を冷却液が循環し、室内熱交換器６３と水−油熱交換器６１との間を冷却液が循環する。

第１バルブ３１の開弁により、蒸発凝縮器２０で蒸発した反応媒体は、流通路１３から蓄熱反応器１０に流入し、蓄熱反応器１０内の蓄熱材１１と結合する。これにより、蓄熱材１１が発熱する。蓄熱材１１から生じた熱は、蓄熱材用熱交換部１２の流路を流れるオイルに吸熱され、水−油熱交換器６１に輸送される。水−油熱交換器６１では、オイル回路５０を流れるオイルと、冷却液回路６０を流れる冷却液との熱交換が行われる。水−油熱交換器６１で加熱された冷却液は室内熱交換器６３に流れる。室内熱交換器６３では、車室内空気と冷却液との熱交換が行われる。これにより、車室内空気の暖房が行われる。

＜蓄熱システム１による吸着冷房＞
次に、蓄熱システム１による吸着冷房について、図５を参照して説明する。図５では、吸着冷房が行われるときに流体が流れる配管を実線で示し、それ以外の配管を破線で示している。車両のエンジンが停止した状態で、乗員から冷房要求があると、吸着冷房が行われる。その際、制御装置３は、第１バルブ３１を開く。これにより、矢印Ｓ１、Ｓ２に示すように、蒸発凝縮器２０で蒸発した反応媒体は、流通路１３から蓄熱反応器１０に流入する。

また、制御装置３は、三方弁５５、第１四方弁６４、第２四方弁６５の作動を制御し、オイルポンプ５２、第１冷却液ポンプ６６、第２冷却液ポンプ６７を駆動する。具体的には、三方弁５５は、オイル回路５０の第３分岐部５４側の配管と水−油熱交換器６１側の配管とを連通させ、第３分岐部５４側の配管と第４分岐部５６側の配管とを遮断する。これにより、蓄熱材用熱交換部１２と水−油熱交換器６１との間をオイルが循環する。

また、第１四方弁６４は、反応媒体用熱交換部２１の一方の配管２１１と室内熱交換器６３の一方の配管６３１とを連通させ、室外熱交換器６２の一方の配管６２１と水−油熱交換器６１の一方の冷却液配管６１１とを連通させる。第２四方弁６５は、反応媒体用熱交換部２１の他方の配管２１２と室内熱交換器６３の他方の配管６３２とを連通させ、室外熱交換器６２の他方の配管６２２と水−油熱交換器６１の他方の冷却液配管６１２とを連通させる。これにより、反応媒体用熱交換部２１と室内熱交換器６３との間を冷却液が循環し、室外熱交換器６２と水−油熱交換器６１との間を冷却液が循環する。

第１バルブ３１の開弁により、蒸発凝縮器２０で蒸発した反応媒体は、流通路１３から蓄熱反応器１０に流入し、蓄熱反応器１０内の蓄熱材１１と結合する。このとき、蒸発凝縮器２０で蒸発する反応媒体の蒸発潜熱により、反応媒体用熱交換部２１の流路を流れる冷却液が冷却される。その冷却液は、室内熱交換器６３に流れる。室内熱交換器６３では、車室内空気と冷却液との熱交換が行われる。これにより、車室内空気の冷房が行われる。

一方、蓄熱反応器１０内で蓄熱材１１と反応媒体との結合により生じた熱は、蓄熱材用熱交換部１２の流路を流れるオイルに吸熱され、水−油熱交換器６１に輸送される。水−油熱交換器６１では、オイル回路５０を流れるオイルと、冷却液回路６０を流れる冷却液との熱交換が行われる。水−油熱交換器６１で加熱された冷却液は、室外熱交換器６２に流れ、外気との熱交換により冷却される。

＜蓄熱システム１による蓄熱工程＞
続いて、蓄熱システム１による蓄熱工程について、図６を参照して説明する。なお、蓄熱工程は、蓄熱材１１から反応媒体を脱離させる工程であるので、蓄熱材１１の再生工程ともいう。図６では、蓄熱工程が行われるときに流体が流れる配管を実線で示し、それ以外の配管を破線で示している。なお、図６では、後述する凝固点降下剤をタンク４０から蒸発凝縮器２０に供給する供給工程の際に凝固点降下剤が流れる配管４３も実線で示している。

蓄熱工程は、車両のエンジンが駆動している状態で行われる。その際、制御装置３は、第１バルブ３１を開く。また、制御装置３は、三方弁５５、第１四方弁６４、第２四方弁６５の作動を制御し、オイルポンプ５２、第１冷却液ポンプ６６を駆動する。具体的には、三方弁５５は、オイル回路５０の第３分岐部５４側の配管と第４分岐部５６側の配管とを連通させ、第３分岐部５４側の配管と水−油熱交換器６１側の配管とを遮断する。これにより、熱源２と蓄熱材用熱交換部１２との間をオイルが循環する。

また、第１四方弁６４は、反応媒体用熱交換部２１の一方の配管２１１と室外熱交換器６２の一方の配管６２１とを連通させる。第２四方弁６５は、反応媒体用熱交換部２１の他方の配管２１２と室外熱交換器６２の他方の配管６２２とを連通させる。これにより、反応媒体用熱交換部２１と室外熱交換器６２との間を冷却液が循環する。

熱源２からオイル回路５０により輸送される熱は、蓄熱材用熱交換部１２により蓄熱材１１に供給される。蓄熱材１１は、脱離反応可能な温度に加熱されると、反応媒体を脱離する。矢印Ｓ３、Ｓ４に示すように、蓄熱材１１から脱離した反応媒体は、蓄熱反応器１０と蒸発凝縮器２０との圧力差により、蓄熱反応器１０から流通路１３を通って蒸発凝縮器２０に流入する。蒸発凝縮器２０に流入した反応媒体は、反応媒体用熱交換部２１の流路を流れる冷却液に放熱し、凝縮する。これにより、蓄熱材１１と反応媒体とが物理的に分離されることで、熱源２から輸送された熱が蓄熱された状態となる。また、蓄熱材１１から反応媒体が脱離することで、蓄熱材１１が再生される。この状態で、制御装置３は第１バルブ３１を閉じる。

＜凝固点降下剤の濃度調整＞
次に、本実施形態の蓄熱システム１による凝固点降下剤の濃度調整処理について説明する。一般に、蓄熱システム１は、例えば冬季などに外気温の低下と共に、蒸発凝縮器２０に貯留された反応媒体の温度が凝固点以下に低下して反応媒体が凝固すると、暖房性能が低下するという問題がある。そのため、外気温が低いときには、反応媒体と凝固点降下剤とを混合し、反応媒体の凝固を防ぐことが好ましい。

一方、例えば春夏秋など、外気温が反応媒体の凝固点より高くなると、反応媒体が凝固することはなくなる。その場合、反応媒体に凝固点降下剤が混合されていると、ラウールの法則により蒸発凝縮器２０内の蒸気圧が下がり、それに伴って反応媒体の沸点が高くなるので、反応媒体が蒸発しにくくなり、冷房性能が低下するという問題がある。

そこで、本実施形態の蓄熱システム１は、外気温に応じて、蒸発凝縮器２０内の凝固点降下剤の濃度を調整する機能を備えている。

以下、本実施形態の蓄熱システム１による凝固点降下剤の濃度調整処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ１で、車両のエンジンの運転が停止すると、蓄熱システム１の電源がオンする。

次に、ステップＳ２で、制御装置３は、蓄熱システム１を使用して車室内の暖房または冷房を行う要求があるか否かを判定する。制御装置３は、蓄熱システム１を使用する要求が無い場合、処理をステップＳ１６０に移行し、蓄熱システム１の電源をオフする。一方、制御装置３は、蓄熱システム１を使用する要求がある場合、処理をステップＳ３０に移行する。

ステップＳ３０で制御装置３は、第１バルブ３１を開く。これにより、蒸発凝縮器２０で蒸発した反応媒体が蓄熱反応器１０に流入し、蓄熱材１１による反応媒体の吸着反応が開始する。また、制御装置３は、三方弁５５、第１四方弁６４、第２四方弁６５の作動を制御し、オイルポンプ５２、第１冷却液ポンプ６６、第２冷却液ポンプ６７を駆動する。これにより、上記で説明した吸着暖房または吸着冷房が開始される。

ステップＳ４０で、蓄熱材１１による反応媒体の吸着反応の開始から所定時間が経過し、蓄熱材１１による反応媒体の吸着反応が終了すると、吸着暖房または吸着冷房が終了する。このとき、吸着暖房時または吸着冷房時に蒸発凝縮器２０に凝固点降下剤が供給されていたならば、蒸発凝縮器２０には、凝固点降下剤のみが貯留されているか、または、高濃度の凝固点降下剤が貯留された状態となっている。

一方、吸着暖房時または吸着冷房時に蒸発凝縮器２０に凝固点降下剤が供給されていなかったならば、蒸発凝縮器２０には、反応媒体と凝固点降下剤のいずれも存在しないか、または、僅かな反応媒体が存在する状態となっている。

ステップＳ５０で制御装置３は、外気温が所定温度より低いか否かを判定する。制御装置３は、外気温が所定温度より高いとき、蒸発凝縮器２０からタンク４０に凝固点降下剤を回収する。一方、制御装置３は、外気温が所定温度より低いとき、タンク４０から蒸発凝縮器２０へ凝固点降下剤を供給する。なお、蒸発凝縮器２０からタンク４０に凝固点降下剤を回収するときの判定基準となる第１の所定温度と、タンク４０から蒸発凝縮器２０へ凝固点降下剤を供給するときの判定基準となる第２の所定温度とは、同一の温度であってもよく、または、異なる温度であってもよい。第１の所定温度と第２の所定温度はいずれも、反応媒体のみの凝固点に１０℃加えた温度と、その凝固点との間で設定される温度であり、車両の使用環境または設計思想などに応じて任意に定めることが可能である。

以下の説明では、蒸発凝縮器２０からタンク４０に凝固点降下剤を回収するときの判定基準となる第１の所定温度と、タンク４０から蒸発凝縮器２０へ凝固点降下剤を供給するときの判定基準となる第２の所定温度を、いずれも１０℃として説明する。外気温が例えば１０℃以上であれば、反応媒体に凝固点降下剤が含まれていなくても、反応媒体が凝固するおそれが殆ど無いと考えられる。なお、第１の所定温度と第２の所定温度は１０℃に限定されるものではない。

制御装置３は、外気温センサ７０により外気温を検出する。制御装置３は、外気温が１０℃より高いと判定すると、処理をステップＳ６０に移行する。

ステップＳ６０で制御装置３は、蒸発凝縮器２０とタンク４０とを接続する配管に設けられた第２バルブ３２を開く。第２バルブ３２の開弁により、蒸発凝縮器２０とタンク４０とが配管を通じて連通する。これにより、図７の矢印ＡＦ１に示すように、蒸発凝縮器２０に貯留されている凝固点降下剤は、蒸発凝縮器２０とタンク４０との水頭差（すなわち、凝固点降下剤の自重）により、蒸発凝縮器２０からタンク４０に回収される。なお、図７では、凝固点降下剤をタンク４０に回収する工程が行われるときに凝固点降下剤が流れる配管４３を実線で示し、それ以外の配管を破線で示している。

ステップＳ７０で制御装置３は、第１液位センサ７１により検出した蒸発凝縮器２０の液面の位置が、所定の第１閾値以下になったか否かを判定する。なお、所定の第１閾値とは、蒸発凝縮器２０内の液量が０または０に近い状態となる値に設定されている。制御装置３は、蒸発凝縮器２０の液面の位置が、第１閾値以下になったことを判定すると、処理をステップＳ８０に移行する。

ステップＳ８０で制御装置３は、第２バルブ３２を閉じて、蒸発凝縮器２０からタンク４０への凝固点降下剤の回収を終了する。その後、制御装置３は、処理はステップＳ１６０に移行し、蓄熱システム１の電源をオフする。

これに対し、上述したステップＳ５０で制御装置３は、外気温が１０℃より低いと判定すると、処理をステップＳ９０に移行する。

ステップＳ９０で制御装置３は、車両のエンジンの運転が開始されたことを判定した後、熱源２を利用し、タンク４０内の加熱を行う。その際、制御装置３は、上述した蓄熱工程と同様に、オイルポンプ５２を駆動すると共に、三方弁５５の作動を制御する。三方弁５５は、オイル回路５０の第３分岐部５４側の配管と第４分岐部５６側の配管とを連通させ、第３分岐部５４側の配管と水−油熱交換器６１とを遮断する。これにより、図６に示したように、熱源２で加熱されたオイルは、熱源２から第１分岐部５１、オイルポンプ５２、第２分岐部５３、２個の蓄熱材用熱交換部１２、第３分岐部５４、三方弁５５、第４分岐部５６、第５分岐部５７、熱源２の順に、オイル回路５０を循環する。

続いて、ステップＳ１００で制御装置３は、バイパス回路５８に設けられた第３バルブ５９を開く。これにより、オイル回路５０を循環するオイルの一部がバイパス回路５８に流れる。これにより、タンク４０内の蒸気および凝固点降下剤は、バイパス回路５８からタンク熱交換部４１の流路を流れるオイルと熱交換することにより加熱される。

なお、制御装置３は、バイパス回路５８に設けられた温度センサ７５により検出されるオイルの温度が急激に高くなる場合、第３バルブ５９を閉じる制御を行うことが可能である。これにより、タンク４０内の圧力が急激に高くなることを防ぐことができる。また、制御装置３は、オイルの温度に応じて第３バルブ５９の開度を調整することで、タンク熱交換部４１を流れるオイルの流量を調整し、タンク４０内の圧力を制御することも可能である。

次に、ステップＳ１１０で制御装置３は、タンク４０内の圧力から蒸発凝縮器２０の圧力を引いた値が、所定の圧力閾値より大きいか否かを判定する。制御装置３は、その値が所定の圧力閾値より大きいことを判定すると、処理をステップＳ１２０に移行する。なお、所定の圧力閾値は、０より大きい値であり、実験などにより適宜設定される。

ステップＳ１２０で制御装置３は、蒸発凝縮器２０とタンク４０とを接続する配管に設けられた第２バルブ３２を開く。これにより、図６の矢印ＡＦ２に示すように、蒸発凝縮器２０とタンク４０との圧力差により、タンク４０から蒸発凝縮器２０へ配管４３を通って凝固点降下剤が供給される。

ステップＳ１２０に続くステップＳ１３０で制御装置３は、第２液位センサ７２により検出したタンク４０内の液面の位置が、所定の第２閾値以下になったか否かを判定する。なお、所定の第２閾値とは、タンク４０内の液量が０または０に近い状態となる値に設定されている。制御装置３は、タンク４０内の液面の位置が、第２閾値より高いとき、処理をステップＳ１４０に移行する。

ステップＳ１４０で制御装置３は、蒸発凝縮器２０とタンク４０とを接続する配管４３に設けられた第２バルブ３２を一旦閉じる。この状態で、タンク４０内が加熱されると、タンク４０内の圧力が蒸発凝縮器２０の圧力より高くなる。

ステップＳ１４０に続くステップＳ１１０で制御装置３は、タンク４０内の圧力から蒸発凝縮器２０の圧力を引いた値が、所定の圧力閾値より大きくなったことを判定すると、処理をステップＳ１２０に移行する。ステップＳ１２０で制御装置３は、再び第２バルブ３２を開く。これにより、蒸発凝縮器２０とタンク４０との圧力差により、タンク４０から蒸発凝縮器２０に配管４３を通って凝固点降下剤が供給される。

続いて、ステップＳ１３０で制御装置３は、タンク４０内の液面の位置が、第２閾値以下となったことを判定すると、処理をステップＳ１５０に移行する。

ステップＳ１５０で制御装置３は、第３バルブ５９と第２バルブ３２を閉じて、タンク４０から蒸発凝縮器２０への凝固点降下剤の供給を終了する。その後、制御装置３は、処理をステップＳ１６０に移行し、蓄熱システム１の電源をオフする。

なお、上述したステップＳ９０〜ステップＳ１５０で行う凝固点降下剤の供給工程は、蓄熱工程（すなわち、蓄熱材１１の再生工程）と同時に行うことが可能である。

上述した第１実施形態の蓄熱システム１は、次の作用効果を奏する。

（１）第１実施形態では、蒸発凝縮器２０より重力方向下側に、凝固点降下剤を貯留するタンク４０が設けられている。タンク４０内の液相領域と蒸発凝縮器２０の液相領域とを接続する配管に第２バルブ３２が設けられている。タンク熱交換部４１は、熱源２から輸送される熱を用いてタンク４０内を加熱し、タンク４０内の圧力を蒸発凝縮器２０内の圧力より高くすることが可能である。

これによれば、蒸発凝縮器２０内に高濃度の凝固点降下剤または凝固点降下剤のみが貯留されるときに第２バルブ３２を開くことで、蒸発凝縮器２０とタンク４０との水頭差により、蒸発凝縮器２０からタンク４０に凝固点降下剤を回収することが可能である。

また、タンク熱交換部４１によりタンク４０内を加熱した後、第２バルブ３２を開くことで、蒸発凝縮器２０とタンク４０との圧力差により、タンク４０から蒸発凝縮器２０へ凝固点降下剤を供給することが可能である。したがって、この蓄熱システム１は、タンク４０、タンク熱交換部４１および第２バルブ３２といった最小限の機能品を用いた簡素な構成で、蒸発凝縮器２０内の反応媒体に対する凝固点降下剤の濃度調整を行うことができる。

また、この蓄熱システム１は、蓄熱反応器１０に蓄熱を行うための熱源２と同じ熱源２を使用してタンク４０内を加熱する。したがって、この蓄熱システム１は、タンク４０内を加熱するためにヒータなどの機能品を使用することなく、タンク４０内を加熱するための構成を簡素にすることができる。

さらに、この蓄熱システム１は、上記の特許文献１のように凝固点降下剤を供給するための専用のポンプを使用することなく、タンク４０から蒸発凝縮器２０に凝固点降下剤を供給可能である。したがって、この蓄熱システム１は、製造コストを低減することができる。

（２）第１実施形態では、オイル回路５０は、熱源２から蓄熱反応器１０の蓄熱材用熱交換部１２にオイルを流す。バイパス回路５８は、そのオイル回路５０から分岐し、タンク熱交換部４１にオイルを流す。第３バルブ５９は、オイル回路５０からバイパス回路５８に流れるオイルの流れを制御する。

これによれば、蓄熱反応器１０に蓄熱を行うための熱源２と同じ熱源２を使用してタンク４０内を加熱することが可能である。したがって、この蓄熱システム１は、タンク４０内を加熱するためにヒータなどの機能品を使用することなく、タンク４０内を加熱するための構成を簡素なものとすることができる。

（３）第１実施形態では、制御装置３は、第１の所定温度より外気温が高いとき、第２バルブ３２を開き、蒸発凝縮器２０からタンク４０に凝固点降下剤を回収する。また、制御装置３は、第２の所定温度より外気温が低いとき、第３バルブ５９を開き、タンク熱交換部４１によりタンク４０内を加熱した後、第２バルブ３２を開き、タンク４０から蒸発凝縮器２０へ凝固点降下剤を供給する。第１の所定温度と第２の所定温度はいずれも、反応媒体のみの凝固点に１０℃加えた温度と、その凝固点との間で設定される。

これによれば、外気温に応じた第２バルブ３２と第３バルブ５９の開閉動作により、蒸発凝縮器２０内の反応媒体に対する凝固点降下剤の濃度調整を行うことが可能である。そのため、この蓄熱システム１は、上記の特許文献１のように外気温に応じて複数の三方弁を複雑に制御することなく、簡素な制御ロジックにより、凝固点降下剤の濃度を調整できる。なお、第１の所定温度と第２の所定温度とは同一であってもよく、または、異なっていてもよい。

（４）第１実施形態では、オイル回路５０およびバイパス回路５８を循環する第１の熱媒体はオイルである。

これによれば、蓄熱材１１から反応媒体を脱離させるために必要な温度が、一般的に熱媒体として使用される水の沸点より高い場合でも、第１の熱媒体にオイルを使用することで、蓄熱材１１を確実に再生させることが可能である。

また、第１の熱媒体にオイルを使用することで、タンク４０内を高温に加熱して、蒸発凝縮器２０とタンク４０との圧力差を大きくし、タンク４０から蒸発凝縮器２０に凝固点降下剤を確実に供給することが可能である。

（５）第１実施形態では、タンク４０は、筐体４２の内側にタンク熱交換部４１が設けられた、シェルアンドチューブタイプの熱交換器である。

これによれば、多量の凝固点降下剤をタンク４０に貯留することが可能である。

（６）第１実施形態では、制御装置３は、第２バルブ３２を開いて蒸発凝縮器２０からタンク４０に凝固点降下剤を回収する際、蒸発凝縮器２０の液面の位置が、所定の第１閾値より低くなると、第２バルブ３２を閉じる。

これによれば、凝固点降下剤がタンク４０に回収された状態で第２バルブ３２を閉じることで、それ以降、蒸発凝縮器２０の反応媒体とタンク４０の凝固点降下剤とが混ざり合うことを防ぐことができる。

（７）第１実施形態では、制御装置３は、タンク４０内の圧力から蒸発凝縮器２０の圧力を引いた値が、所定の圧力閾値より大きいとき、第２バルブ３２を開き、タンク４０から蒸発凝縮器２０へ凝固点降下剤を供給する。

これにより、蓄熱システム１は、蒸発凝縮器２０とタンク４０との圧力差を利用して、タンク４０から蒸発凝縮器２０へ凝固点降下剤を確実に供給することが可能である。

（８）第１実施形態では、制御装置３は、タンク４０から蒸発凝縮器２０へ凝固点降下剤を供給する際、蒸発凝縮器２０の液面の位置が、所定の第２閾値より低くなると、第２バルブ３２および第３バルブ５９を閉じる。

これによれば、タンク４０から蒸発凝縮器２０へ凝固点降下剤が供給された状態で第２バルブ３２と第３バルブ５９を閉じることで、それ以降、反応媒体と凝固点降下剤との混合液体が、蒸発凝縮器２０からタンク４０に流下することを防ぐことができる。また、それ以降、タンク４０内が加熱されることを防ぐことができる。

（９）第１実施形態では、制御装置３は、タンク４０から蒸発凝縮器２０へ凝固点降下剤を供給する際、第２バルブ３２を開いてから所定時間経過後に、蒸発凝縮器２０の液面の位置が所定の第２閾値より高いと、第２バルブ３２を閉じる。

これによれば、タンク４０から蒸発凝縮器２０へ凝固点降下剤が十分に供給されない場合、一旦、第２バルブ３２を閉じた状態でタンク熱交換部４１によりタンク４０内を加熱することで、タンク４０と蒸発凝縮器２０との差圧を大きくすることが可能である。

（１０）第１実施形態では、制御装置３は、タンク熱交換部４１より上流側のバイパス回路５８に設けられた温度センサ７５により検出されるオイルの温度に応じて、第３バルブ５９の開度を制御する。

これによれば、オイルの温度が急激に高くなる場合、第３バルブ５９を閉じることで、タンク４０内の圧力が急激に高くなることを防ぐことができる。また、オイルの温度に応じて第３バルブ５９の開度を調整することで、タンク４０内の圧力を制御することも可能である。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して蓄熱反応器１０の構成を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図９に示すように、第２実施形態の蓄熱システム１は、１個の蓄熱反応器１０を備えている。蓄熱反応器１０は、流通路１３を通じて１個の蒸発凝縮器２０と連通している。蓄熱反応器１０は、第１実施形態と同じく、蓄熱材１１を収容している。また、蓄熱反応器１０の内側に、蓄熱材用熱交換部１２が設けられている。したがって、第２実施形態は、第１実施形態と同様の作用効果を奏することが可能なものである。また、第２実施形態では、オイル回路５０の構成を簡素にできる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

（１）上記各実施形態では、蓄熱材１１としてゼオライト系吸着材を例示したが、蓄熱材１１はこれに限るものでない。蓄熱材１１として、例えば、シリカゲル、アルミナ、硝酸アルミニウム、酸化カルシウム、二酸化バナジウム、酸化マグネシウム、酸化バリウムなど、種々の物質を使用することが可能である。また、反応媒体も、それらの蓄熱材１１に対応するものを使用することが可能である。

（２）上記第１実施形態では、１個の蒸発凝縮器２０に対して２個の蓄熱反応器１０を備えたものを説明し、上記第２実施形態では、１個の蒸発凝縮器２０に対して１個の蓄熱反応器１０を備えたものを例にして説明したが、これに限らない。蓄熱システム１は、蒸発凝縮器２０の個数と蓄熱反応器１０の個数を、任意に設定することが可能である。

（３）上記各実施形態では、蓄熱システム１は、蒸発凝縮器２０と蓄熱反応器１０によるユニットを１セット備えたものを例にして説明したが、これに限らない。蓄熱システム１は、蒸発凝縮器２０と蓄熱反応器１０によるユニットを複数セット備えていてもよい。

（４）上記各実施形態では、熱媒体回路を流れる第１の熱媒体としてオイルを例示したが、これに限らない。熱媒体は、熱源２から蓄熱材１１に輸送される熱量等に応じて、種々の媒体を使用することが可能である。

（５）上記各実施形態では、第１バルブ３１、第２バルブ３２、第３バルブ５９は、いずれも開閉動作をするものを例示したが、これに限らない。第１バルブ３１、第２バルブ３２、第３バルブ５９は、流路の開度を調整可能な構成のものを使用してもよい。

（６）上記各実施形態では、バイパス回路５８のオイルの流れを第３バルブ５９の開閉動作によって制御するものを例示したが、これに限らない。バイパス回路５８のオイルの流れは、ポンプの駆動により制御してもよい。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、熱源から輸送される熱を蓄熱可能な蓄熱システムは、蓄熱反応器、蒸発凝縮器、第１バルブ、第２バルブ、タンクおよびタンク熱交換部を備える。蓄熱反応器は、反応媒体と結合すると発熱し反応媒体が脱離すると蓄熱する蓄熱材を収容すると共に、発熱した蓄熱材から熱回収を行いまたは熱源から輸送される熱を蓄熱材に供給可能な蓄熱材用熱交換部を有する。蒸発凝縮器は、反応媒体を蒸発させて蓄熱反応器に供給可能であると共に、蓄熱反応器から流入する反応媒体を凝縮させて貯留可能である。第１バルブは、蓄熱反応器と蒸発凝縮器との間を反応媒体が流れる流通路に設けられる。タンクは、反応媒体の凝固点を降下させることの可能な凝固点降下剤を貯留し、蒸発凝縮器より重力方向下側に少なくとも一部が設けられる。第２バルブは、タンク内の液相領域と蒸発凝縮器の液相領域とを接続する配管に設けられる。タンク熱交換部は、熱源から輸送される熱を用いてタンク内を加熱し、タンク内の圧力を蒸発凝縮器内の圧力より高くすることが可能である。

第２の観点によれば、タンクは、筐体の内側にタンク熱交換部が設けられた、シェルアンドチューブタイプの熱交換器である。

これによれば、多量の凝固点降下剤をタンクに貯留することが可能である。

第３の観点によれば、蓄熱システムは、熱媒体回路、バイパス回路および第３バルブをさらに備える。熱媒体回路は、熱源から蓄熱材用熱交換部に熱媒体を流すものである。バイパス回路は、熱媒体回路から分岐し、タンク熱交換部に熱媒体を流すものである。第３バルブは、熱媒体回路からバイパス回路に流れる熱媒体の流れを制御する。

これによれば、蓄熱反応器に蓄熱を行うための熱源と同じ熱源を使用してタンク内を加熱することが可能である。したがって、この蓄熱システムは、タンク内を加熱するためにヒータなどの機能品を使用することなく、タンク内を加熱するための構成を簡素なものとすることができる。

第４の観点によれば、熱媒体回路およびバイパス回路を循環する熱媒体はオイルである。

これによれば、蓄熱材から反応媒体を脱離させるために必要な温度が、一般的に熱媒体として使用される水の沸点より高い場合でも、熱媒体にオイルを使用することで、蓄熱材を確実に再生させることが可能である。

また、熱媒体にオイルを使用することで、タンク内を高温に加熱して、蒸発凝縮器とタンクとの圧力差を大きくし、タンクから蒸発凝縮器へ凝固点降下剤を確実に供給することが可能である。

第５の観点によれば、蓄熱システムは、制御装置と外気温センサをさらに備える。制御装置は、第１バルブ、第２バルブおよび第３バルブの動作を制御する。外気温センサは、外気温を検出する。制御装置は、反応媒体のみの凝固点に１０℃加えた温度と、その凝固点との間で設定される第１の所定温度より外気温が高いとき、第２バルブを開き、蒸発凝縮器からタンクに凝固点降下剤を回収する。また、制御装置は、反応媒体のみの凝固点に１０℃加えた温度と、その凝固点との間で設定される第２の所定温度より外気温が低いとき、第３バルブを開き、タンク熱交換部によりタンク内を加熱した後、第２バルブを開き、タンクから蒸発凝縮器へ凝固点降下剤を供給する。

これによれば、外気温に応じた第２バルブの開閉とタンク熱交換部の制御により、蒸発凝縮器内の反応媒体に対する凝固点降下剤の濃度調整を行うことが可能である。そのため、この蓄熱システムは、上記の特許文献１のように外気温に応じて複数の三方弁を複雑に制御することなく、簡素な制御ロジックにより、凝固点降下剤の濃度を調整できる。

なお、第１の所定温度と第２の所定温度とは同一であってもよく、または、異なっていてもよい。

第６の観点によれば、蓄熱システムは、蒸発凝縮器の液面の位置を検出する第１液位センサをさらに備える。制御装置は、第２バルブを開いて蒸発凝縮器からタンクに凝固点降下剤を回収する際、第１液位センサにより検出される蒸発凝縮器の液面の位置が、所定の第１閾値より低くなると、第２バルブを閉じる。

これによれば、凝固点降下剤がタンクに回収された状態で第２バルブを閉じることで、それ以降、蒸発凝縮器の反応媒体とタンクの凝固点降下剤とが混ざり合うことを防ぐことができる。

第７の観点によれば、蓄熱システムは、蒸発凝縮器内の圧力を検出する第１圧力センサと、タンク内の圧力を検出する第２圧力センサとをさらに備える。制御装置は、第２圧力センサにより検出されるタンク内の圧力から、第１圧力センサにより検出される蒸発凝縮器の圧力を引いた値が所定の圧力閾値より大きいとき、第２バルブを開き、タンクから蒸発凝縮器へ凝固点降下剤を供給する。

これにより、蓄熱システムは、蒸発凝縮器とタンクとの圧力差を利用して、タンクから蒸発凝縮器へ凝固点降下剤を確実に供給することが可能である。

第８の観点によれば、蓄熱システムは、タンク内の液面の位置を検出する第２液位センサをさらに備える。制御装置は、第３バルブを開いてタンク熱交換部によりタンク内を加熱した後、第２バルブを開いてタンクから蒸発凝縮器へ凝固点降下剤を供給する際、第２液位センサにより検出される蒸発凝縮器の液面の位置が、所定の第２閾値より低くなると、第２バルブおよび第３バルブを閉じる。

これによれば、タンクから蒸発凝縮器へ凝固点降下剤が供給された状態で第２バルブを閉じることで、それ以降、反応媒体と凝固点降下剤との混合液体が、蒸発凝縮器からタンクに流下することを防ぐことができる。また、それ以降、タンク内が加熱されることを防ぐことができる。

第９の観点によれば、制御装置は、第３バルブを開いてタンク熱交換部によりタンク内を加熱した後、第２バルブを開いてタンクから蒸発凝縮器へ凝固点降下剤を供給する際、第２バルブを開いてから所定時間経過後に、第２液位センサにより検出される蒸発凝縮器の液面の位置が所定の第２閾値より高いと、第２バルブを閉じる。

これによれば、タンクから蒸発凝縮器へ凝固点降下剤が十分に供給されない場合、一旦、第２バルブを閉じた状態でタンク熱交換部によりタンク内を加熱することで、タンクと蒸発凝縮器との差圧を大きくすることが可能である。

第１０の観点によれば、蓄熱システムは、タンク熱交換部より上流側のバイパス回路または熱媒体回路を流れる熱媒体の温度を検出する温度センサをさらに備える。制御装置は、温度センサにより検出される熱媒体の温度に応じて、第３バルブの開度を制御する。

これによれば、熱媒体の温度が急激に高くなる場合、第３バルブを閉じることで、タンク内の圧力が急激に高くなることを防ぐことができる。また、熱媒体の温度に応じて第３バルブの開度を調整することで、タンク内の圧力を制御することも可能である。

１ 蓄熱システム
２ 熱源
１０ 蓄熱反応器
１１ 蓄熱材
１２ 蓄熱材用熱交換部
２０ 蒸発凝縮器
３１ 第１バルブ
３２ 第２バルブ
４０ タンク
４１ タンク熱交換部

Claims (10)

1. 熱源（２）から輸送される熱を蓄熱可能な蓄熱システムであって、
   反応媒体と結合すると発熱し反応媒体が脱離すると蓄熱する蓄熱材（１１）を収容すると共に、発熱した前記蓄熱材から熱回収を行いまたは前記熱源から輸送される熱を前記蓄熱材に供給可能な蓄熱材用熱交換部（１２）を有する蓄熱反応器（１０）と、
   反応媒体を蒸発させて前記蓄熱反応器に供給可能であると共に、前記蓄熱反応器から流入する反応媒体を凝縮させて貯留可能な蒸発凝縮器（２０）と、
   前記蓄熱反応器と前記蒸発凝縮器との間を反応媒体が流れる流通路（１３）に設けられる第１バルブ（３１）と、
   反応媒体の凝固点を降下させることの可能な凝固点降下剤を貯留し、前記蒸発凝縮器より重力方向下側に少なくとも一部が設けられるタンク（４０）と、
   前記タンク内の液相領域と前記蒸発凝縮器の液相領域とを接続する配管（４３）に設けられる第２バルブ（３２）と、
   前記熱源から輸送される熱を用いて前記タンク内を加熱し、前記タンク内の圧力を前記蒸発凝縮器内の圧力より高くすることの可能なタンク熱交換部（４１）と、を備える蓄熱システム。
2. 前記タンクは、筐体（４２）の内側に前記タンク熱交換部が設けられた、シェルアンドチューブタイプの熱交換器である、請求項１に記載の蓄熱システム。
3. 前記熱源から前記蓄熱材用熱交換部に熱媒体を流す熱媒体回路（５０）と、
   前記熱媒体回路から分岐し、前記タンク熱交換部に熱媒体を流すバイパス回路（５８）と、
   前記熱媒体回路から前記バイパス回路に流れる熱媒体の流れを制御する第３バルブ（５９）と、をさらに備える、請求項１または２に記載の蓄熱システム。
4. 前記熱媒体回路および前記バイパス回路を循環する熱媒体はオイルである、請求項３に記載の蓄熱システム。
5. 前記第１バルブ、前記第２バルブおよび前記第３バルブの動作を制御する制御装置（３）と、
   外気温を検出する外気温センサ（７０）と、をさらに備え、
   前記制御装置は、
   反応媒体のみの凝固点に１０℃加えた温度と凝固点との間で設定される第１の所定温度より外気温が高いとき、前記第２バルブを開き、前記蒸発凝縮器から前記タンクに凝固点降下剤を回収し、
   反応媒体のみの凝固点に１０℃加えた温度と凝固点との間で設定される第２の所定温度より外気温が低いとき、前記第３バルブを開き、前記タンク熱交換部により前記タンク内を加熱した後、前記第２バルブを開き、前記タンクから前記蒸発凝縮器へ凝固点降下剤を供給する、請求項３または４に記載の蓄熱システム。
6. 前記蒸発凝縮器の液面の位置を検出する第１液位センサ（７１）をさらに備え、
   前記制御装置は、前記第２バルブを開いて前記蒸発凝縮器から前記タンクに凝固点降下剤を回収する際、前記第１液位センサにより検出される前記蒸発凝縮器の液面の位置が、所定の第１閾値より低くなると、前記第２バルブを閉じる、請求項５に記載の蓄熱システム。
7. 前記蒸発凝縮器内の圧力を検出する第１圧力センサ（７３）と、
   前記タンク内の圧力を検出する第２圧力センサ（７４）と、をさらに備え、
   前記制御装置は、前記第２圧力センサにより検出される前記タンク内の圧力から、前記第１圧力センサにより検出される前記蒸発凝縮器の圧力を引いた値が所定の圧力閾値より大きいとき、前記第２バルブを開き、前記タンクから前記蒸発凝縮器へ凝固点降下剤を供給する、請求項５または６に記載の蓄熱システム。
8. 前記タンク内の液面の位置を検出する第２液位センサ（７２）をさらに備え、
   前記制御装置は、前記第３バルブを開いて前記タンク熱交換部により前記タンク内を加熱した後、前記第２バルブを開いて前記タンクから前記蒸発凝縮器へ凝固点降下剤を供給する際、前記第２液位センサにより検出される前記蒸発凝縮器の液面の位置が、所定の第２閾値より低くなると、前記第２バルブおよび前記第３バルブを閉じる、請求項５ないし７のいずれか１つに記載の蓄熱システム。
9. 前記制御装置は、前記第３バルブを開いて前記タンク熱交換部により前記タンク内を加熱した後、前記第２バルブを開いて前記タンクから前記蒸発凝縮器へ凝固点降下剤を供給する際、前記第２バルブを開いてから所定時間経過後に、前記第２液位センサにより検出される前記蒸発凝縮器の液面の位置が所定の第２閾値より高いと、前記第２バルブを閉じる、請求項８に記載の蓄熱システム。
10. 前記タンク熱交換部より上流側の前記バイパス回路または前記熱媒体回路を流れる熱媒体の温度を検出する温度センサ（７５）をさらに備え、
    前記制御装置は、前記温度センサにより検出される熱媒体の温度に応じて、前記第３バルブの開度を制御する、請求項５ないし９のいずれか１つに記載の蓄熱システム。

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