JP3925245B2

JP3925245B2 - 車両用蓄熱システム

Info

Publication number: JP3925245B2
Application number: JP2002060734A
Authority: JP
Inventors: 泰一相川; 隆久鈴木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2022-03-06
Also published as: JP2003260926A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行用エンジン等の暖機運転が必要な機器を搭載する車両の蓄熱システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
例えば、特開平１−２６７３４６号公報に記載の発明では、走行時に発生する廃熱を吸熱して反応ガスを放出させることにより廃熱をケミカル蓄熱し、エンジン始動時に反応ガスを吸収させて発熱させるこにより、ケミカル蓄熱された熱を放出して暖機運転の促進を図っている。
【０００３】
しかし、上記公報に記載の発明では、暖機運転の促進のみを目的としており、吸熱作用を有効利用していない。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、吸熱作用を有効利用することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、温度が高くなるほど、吸着可能な媒体量が減少するとともに、蒸発した媒体を吸着する際に吸着熱を発生する吸収体（５）と、車両で発生する廃熱を持つ第１流体と、車両に搭載された暖機運転が必要な機器（１）を循環する第２流体と、吸収体（５）を冷却するための第３流体とが流通可能になっており、第１流体と吸収体（５）との間で熱交換し、第２流体と吸収体（５）との間で熱交換し、第３流体と吸収体（５）との間で熱交換するようになっている熱交換器（６）と、第１〜第３流体の流通を制御する制御バルブ（７ｂ）と、室内に吹き出す空気を冷却する冷凍機（８）内を循環する冷媒と媒体とを熱交換する冷媒−媒体熱交換器（９）と、吸収体（５）から脱離した気相媒体を冷媒−媒体熱交換器（９）に導く通路を開閉する第１バルブ（１２ａ）と、冷媒−媒体熱交換器（９）にて冷却されて凝縮した液相媒体が溜まった液溜め室（１０）と吸収体（５）が収納された吸収室（４）とを繋ぐ通路を開閉する第２バルブ（１２ｂ）とを備え、第２流体の温度が所定温度以上のときに、熱交換器（６）に第１流体が流通するように制御バルブ（７ｂ）を作動させることによって第１流体の持つ廃熱を吸収体（５）に与えて吸収体（５）に蓄熱させるとともに、所定時間は第１バルブ（１２ａ）を開き、所定時間が経過した時に第１バルブ（１２ａ）を閉じる第１作動モードを実行するようになっており、第２流体の温度が所定温度未満のときに、熱交換器（６）に第２流体が流通するように制御バルブ（７ｂ）を作動させることによって吸収体（５）の吸着熱を第２流体に与えるとともに、第２バルブ（１２ｂ）を開く第２作動モードを実行するようになっており、第２流体の温度が所定温度以上のときであって、冷凍機（８）の冷房補助を行うときに、熱交換器（６）に第３流体が流通するように制御バルブ（７ｂ）を作動させることによって吸収体（５）を冷却するとともに、第２バルブ（１２ｂ）を開く第３作動モードを実行するようになっていることを特徴とする。
【０００６】
これにより、第１バルブ（１２ａ）を開いたときに、吸収体（５）が加熱されて吸収していた媒体を脱離放出することにより廃熱が化学的に蓄熱され、第２バルブ（１２ｂ）を開いたときに、吸着熱として蓄熱されていた廃熱が機器（１）に与えられるとともに、冷凍機（８）の冷媒が冷却される。
【０００７】
したがって、廃熱を吸収体（５）の吸着作用を利用してケミカル蓄熱し、暖機運転時等の機器（１）の温度が低いときには、吸着時に発生する吸着熱を与えて暖機運転の促進を図りながら、冷凍機（８）の消費動力を低減することができる。
【００１４】
また、冷凍機（８）の消費動力を長時間に渡って低減することができる。
【００１５】
なお、請求項２に記載の発明のごとく、第３流体と空気とを熱交換する放熱部（７ａ）を備え、放熱部（７ａ）を、第２流体と空気とを熱交換するラジエータ（２）と一体化してもよい。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、機器（１）の発熱量が所定量以上のときには、放熱部（７ａ）においても第２流体と空気とを熱交換するようになっていることを特徴とする。
【００１７】
これにより、ラジエータ（２）の能力が不足することを未然に防止できる。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明のごとく、熱交換器を１つの熱交換器（６）により構成してもよい。また、請求項５に記載の発明のごとく、１つの熱交換器（６）を吸収室（４）内に収納し、冷媒−媒体熱交換器（９）を液溜め室（１０）に収納し、吸収体（５）から脱離した気相媒体を冷媒−媒体熱交換器（９）に導く通路と、液溜め室（１０）と吸収室（４）とを繋ぐ通路とを１つの連通路（１１）により構成し、連通路（１１）を開閉する１つの連通路開閉バルブ（１２）により、第１バルブ（１２ａ）及び第２バルブ（１２ｂ）を構成してもよい。
また、請求項６に記載の発明では、温度が高くなるほど、吸着可能な媒体量が減少するとともに、蒸発した媒体を吸着する際に吸着熱を発生する吸収体（５）と、室内に吹き出す空気を冷却する冷凍機（８）内を循環する冷媒と媒体とを熱交換する冷媒−媒体熱交換器（９）と、冷媒−媒体熱交換器（９）を収納するとともに、冷媒−媒体熱交換器（９）にて冷却されて凝縮した液相媒体を溜める液溜め室（１０）と、吸収体（５）を収納するとともに、吸収体（５）から脱離した気相媒体を溜める吸収室（４）と、液溜め室（１０）と吸収室（４）を繋ぐ連通路（１１）とを備える車両用蓄熱システムの作動方法であって、車両に搭載された暖機運転が必要な機器（１）を循環する第２流体の温度が所定温度以上のときに、車両で発生する廃熱を持つ第１流体の持つ廃熱を吸収体（５）に与えて吸収体（５）に蓄熱させるとともに吸収体（５）から媒体を脱離させ、吸収体（５）から脱離した媒体を吸収室（４）から連通路（１１）を通じて液溜め室（１０）に所定時間だけ導き、液溜め室（１０）に導かれた媒体を冷媒−媒体熱交換器（９）によって冷却して凝縮させる第１作動モードを実行し、第２流体の温度が所定温度未満のときに、吸収室（４）内の媒体を吸収体（５）に吸着させて吸着熱を発生させ、吸収体（５）が発生する吸着熱によって第２流体を加熱するとともに、液溜め室（１０）内の液相媒体を冷媒−媒体熱交換器（９）による冷媒からの熱の吸収によって蒸発させ、蒸発した媒体を液溜め室（１０）から連通路（１１）を通じて吸収室（４）に導く第２作動モードを実行し、第２流体の温度が所定温度以上のときであって、冷凍機（８）の冷房補助を行うときに、吸収体（５）を第３流体によって冷却して吸収体（５）に媒体を吸着させるとともに、液溜め室（１０）内の液相媒体を冷媒−媒体熱交換器（９）による冷媒からの熱の吸収によって蒸発させ、蒸発した媒体を液溜め室（１０）から連通路（１１）を通じて吸収室（４）に導く第３作動モードを実行することを特徴とする。これにより、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を発揮できる。
【００１９】
因みに、上記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一例である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、内燃機関を搭載した車両に本発明を適用したものであって、図１は本実施形態に係る車両用蓄熱システムの模式図である。
【００２１】
エンジン１は走行用駆動源をなす内燃機関であり、ラジエータ２はエンジン１内を循環した冷却水と空気とを熱交換して冷却水を冷却する放冷器であり、ポンプ３はエンジン１から動力を得て冷却水を循環させるポンプ手段である。
【００２２】
吸収室４は吸収体５が表面接着された吸着コア６を収納する容器である。ここで、吸収体５は、温度が高くなるほど、吸着可能な媒体量が減少するとともに、蒸発した媒体を吸着する際に発熱する反応材であり、本実施形態では、媒体として水を採用し、吸収体５としてシリカゲルやゼオライト等の吸水材を採用している。
【００２３】
このため、吸収体５を加熱すると、吸着可能な媒体量が減少するので、その加熱温度にて吸着可能な媒体量となるまで吸着していた媒体を脱離放出し、一方、吸収体５を冷却すると、吸着可能な媒体量が増大するので、その加熱温度にて吸着可能な媒体量となるまで媒体を吸着する。
【００２４】
なお、吸収体５は、通常、冷媒を吸着する際に冷媒の凝縮熱相当（＝凝縮熱＋α）の吸着熱を発生するとともに、同じ相対温度であっても、吸収体５の温度によって吸着可能な媒体量が相違するようなヒステリシス特性を有している。
【００２５】
また、吸着コア６は、内部に冷却水を流通させることにより冷却水と吸収体５とを熱交換させるもので、内部に流れる冷却水の温度が吸収体５の温度より高いときには、エンジン１の廃熱を吸収体５に与える廃熱供与手段６ａとして機能し、内部に流れる冷却水の温度が吸収体５の温度より低いときには、冷却水、つまりエンジン１に熱を与える吸着熱供与手段６ｂとして機能し、後述する補助冷房優先モード時には吸収体５を冷却する冷却部６ｃとして機能する熱交換器である。
【００２６】
蓄熱用ラジエータ７ａは、吸着コア６内を流れる冷却水と空気とを熱交換して吸収体５を冷却する放熱部であり、切替弁７ｂは蓄熱用ラジエータ７ａから流出した冷却水を吸着コア６に流入させる場合とエンジン１から流出した冷却水を吸着コア６に流入させる場合とを切り換えるバルブである。なお、エンジン１から流出した冷却水は本発明における第１流体及び第２流体に該当するものであり、蓄熱用ラジエータ７ａから流出した冷却水は本発明における第３流体に該当するものであり、切替弁７ｂは本発明における制御バルブに該当するものである。
【００２７】
また、ポンプ７ｃは蓄熱用ラジエータ７ａと吸着コア６との間で冷却水を循環させる電動式のポンプ手段であり、蓄熱用ラジエータ７ａ、切替弁７ｂ、ポンプ７ｃ及び吸着コア６を構成する熱交換器により、吸収体５を冷却する吸収体冷却手段７が構成されている。
【００２８】
蒸気圧縮式冷凍機８は室内に吹き出す空気を冷却するもので、蒸気圧縮式冷凍機８は、周知のごとく、圧縮機８ａ、凝縮器８ｂ、膨脹弁８ｃ及び蒸発器８ｄ等からなるものである。
【００２９】
なお、圧縮機８ａから吐出した高温高圧の冷媒は、凝縮器８ｂにて空気にて冷却されて凝縮し、膨脹弁８ｃにて減圧膨脹された低温低圧の冷媒は蒸発器８ｄにて室内に吹き出す空気から吸熱して蒸発する。
【００３０】
また、蒸気圧縮式冷凍機８の冷媒回路のうち、凝縮器８ｂと膨脹弁８ｃとの間には、冷媒−媒体熱交換器をなす凝縮コア９が設けられており、この凝縮コア９は、吸収室４と連通する液溜め室１０内に収納されて冷媒と媒体とを熱交換するものであり、液溜め室１０は、主に凝縮コア９にて冷却されて凝縮した媒体を溜める容器を構成するものである。
【００３１】
また、液溜め室１０と吸収室４とを繋ぐ連通路１１には、この連通路１１を開閉する連通路開閉バルブをなすバルブ１２が設けられており、このバルブ１２は、吸収体５から脱離した気相媒体を凝縮コア９に導くか否を制御する第１バルブ１２ａとしての機能と、液溜め室１０から吸収室４への冷媒流れを制御する第２バルブ１２ｂとしての機能とを兼ね備えるものである。
【００３２】
なお、切換弁１３は、エンジン１から流出した冷却水が吸着コア６側及びラジエータ２側に流れる場合と、ラジエータ２側のみ流れる場合とを切り換えるバルブである。因みに、図１では、エンジン１から流出してラジエータ２側に流れる冷却水をラジエータ２を迂回させてエンジン１に戻すバイパス回路及びバイパス回路に流す冷却水量を調節するサーモスタット等の流量調節弁は省略されている。
【００３３】
次に、本実施形態の特徴的作動及びその効果を述べる。
【００３４】
１．蓄熱モード（図２参照）
このモードは、エンジン１から流出する冷却水の温度が所定温度（例えば、８０℃〜９０℃）以上となってエンジン１が暖機運転が終了したものと見なすことができる温度になったときに実行されるモードであり、本発明における第１作動モードに該当するものである。
【００３５】
具体的には、エンジン１及び蒸気圧縮式冷凍機８を稼動させた状態で、所定時間バルブ１２を開き、所定時間が経過した時にバルブ１２を閉じるものである。
【００３６】
これにより、吸着コア６には高温の冷却水が流れるため、吸収体５は冷却水を介してエンジン１の廃熱を吸収し、吸着していた媒体を蒸気として脱離放出する。
【００３７】
このとき、吸収室４内の雰囲気温度は冷却水温度に準じた温度（例えば８０℃〜９０℃程度）であり、液溜め室１０内の雰囲気温度は冷媒温度に準じた温度（例えば、４０℃〜６０℃）であり、通常、液溜め室１０内の雰囲気温度は吸収室４内の雰囲気温度より低いので、吸収体５から脱離放出された媒体は、液溜め室１０に流れ込んで凝縮コア９により冷却されて凝縮し、液相媒体として液溜め室１０に溜まる。
【００３８】
なお、凝縮コア９にて冷媒に与えられた熱は、最終的に凝縮器８ｂから空気中に放出される。
【００３９】
このとき、バルブ１２を開ける時間は、エンジン１から流出する冷却水の温度にて吸収体５に吸着されていた媒体の略全量を脱離放出させるに必要な時間であり、吸収体５の吸着能力によって適宜決定されるものである。
【００４０】
２．暖機・補助冷房モード（図３参照）
このモードは、エンジン１から流出する冷却水の温度が所定温度（例えば、８０℃〜９０℃）未満となってエンジン１の温度が低下したとき、特に、エンジン１の起動時、いわゆるコールドスタート時に実行されるモードであり、本発明における第２作動モードに該当するものである。
【００４１】
具体的には、エンジン１を稼動させた状態でバルブ１２を開くものである。
【００４２】
これにより、吸着コア６には低温の冷却水が流れるため、吸収体５は吸収室４内の蒸気媒体を吸着し、その際に発生する吸着熱により吸着コア６内を流れ出る冷却水が加熱される。したがって、エンジン１に戻ってくる冷却水の温度が上昇するので、エンジン１の暖機運転が促進される。
【００４３】
このとき、吸収体５は吸収室４内の蒸気媒体を吸着すると、吸収室４内の圧力が液溜め室１０より低下することに加えて、この状態で蒸気圧縮式冷凍機８が稼動すると、液溜め室１０内の雰囲気温度は冷媒温度に準じた温度（例えば、４０℃〜６０℃）となり、かつ、吸収室４内の雰囲気温度は外気温度に準じた温度（例えば２５℃程度）であることから、液溜め室１０内の液相媒体が凝縮コア９を介して冷媒から熱を吸収して蒸発し続ける。
【００４４】
したがって、凝縮器８ｂ側、つまり蒸気圧縮式冷凍機８の高圧側の冷媒が冷却されるので、凝縮コア９が無い蒸気圧縮式冷凍機８に比べて高圧側の冷媒圧力を低下させることができるとともに、蒸発器８ｄの入口冷媒のエンタルピ（乾き度）を下げられるので、冷房能力を向上させることができる。
【００４５】
延いては、圧縮機８ａの吐出圧が低下するので、圧縮機８ａの消費動力、つまりエンジン１の負荷が低下し、蒸気圧縮式冷凍機８にて必要とする動力を削減することができる。
【００４６】
以上に述べたように、本実施形態では、エンジン１の廃熱を吸収体５の吸着作用を利用して媒体の蒸発潜熱（≒凝縮熱）として蓄熱し、暖機運転時等の冷却水温度が低いときには、吸着時に発生する吸着熱（≒凝縮熱）を与えて暖機運転の促進を図りながら、クールダウン性能を向上させつつ、蒸気圧縮式冷凍機８の消費動力を低減することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、媒体として水を採用しており、水の蒸発潜熱は、２５００ｋＪ／ｋｇと大きいので、吸収室４及び液溜め室１０等からなる蓄熱器を小型にすることができる。
【００４８】
なお、暖機運転が終了した後は、バルブ１２を開いたままとしてもよい。このようにすれば、例えば、アイドリング運転等の停止時には、エンジン１の回転数及び走行風量が低下して蒸気圧縮式冷凍機８の熱負荷、つまり凝縮器８ｂの冷却能力が低下するものの、エンジン１の負荷が小さくなって冷却水温度が低下するので、自動的に暖機・補助冷房モードとなって、蒸気圧縮式冷凍機８の消費動力を低減しつつつ、冷却水温度が低下し過ぎることを未然に防止する。
【００４９】
一方、走行時には、エンジン１の負荷が大きくなって冷却水温度が上昇するので、自動的に蓄熱モードとなる。
【００５０】
したがって、特別な切り替え装置を設けることなく、自動的に暖機・補助冷房モードと蓄熱モードとを自動的に切り換えることができる。
【００５１】
３．補助冷房優先モード（図４参照）
このモードは、エンジン１から流出する冷却水の温度が所定温度（例えば、８０℃〜９０℃）以上となってエンジン１が暖機運転が終了したものと見なすことができる温度になった状態で冷房補助を行うモードであり、本発明における第３作動モードに該当するものである。
【００５２】
具体的には、バルブ１２を開いた状態で、蓄熱用ラジエータ７ａと吸着コア６との間で冷却水を循環させるものである。
【００５３】
これにより、吸収室４内の雰囲気温度を外気温度に準じた温度（例えば２５℃程度）に維持し続けることができるので、液溜め室１０内の液相媒体が凝縮コア９を介して冷媒から熱を吸収して蒸発し続ける。
【００５４】
したがって、凝縮器８ｂ側、つまり蒸気圧縮式冷凍機８の高圧側の冷媒が冷却されるので、凝縮コア９が無い蒸気圧縮式冷凍機８に比べて高圧側の冷媒圧力を低下させ続けることができる。
【００５５】
以上に述べたように、本実施形態に係る蓄熱システムによれば、吸熱作用を有効利用することにより、外気温度の低い冬場だけでなく、外気温度が高く冷房が必要な夏場にも利用価値の高い蓄熱システムを、従来の蓄熱システムに僅かな変更を加えて安価に得ることができる。
【００５６】
また、本実施形態では、後述する第２実施形態に比べてラジエータ２の構造を簡素なものとすることができるとともに、バルブの数を減らすことができる。
【００５７】
なお、図５は車両運行時間と冷却水温度の変化及び室内温度の変化との関係と、適用する運転モードとの関係を示す図である。
【００５８】
（第２実施形態）
本実施形態は、図６に示すように、吸収体冷却手段７の放熱部をなす蓄熱用ラジエータ７ａとラジエータ２と一体化したものである。
【００５９】
具体的には、図７に示すように、冷却水が流れる複数本チューブ２ａ、及びチューブ２ａの長手方向両端側にて各チューブ２ａと連通するヘッダタンク２ｂ、２ｃ、流出側のヘッダタンク２ｃ内を仕切るセパレータ２ｄにて一体化したラジエータを構成するとともに、三方弁１４（図５参照）にて各ラジエータ２、７ａを流れる冷却水を制御するものである。
【００６０】
（第３実施形態）
本実施形態は、図８に示すように、蓄熱用ラジエータ７ａ等の吸収体冷却手段７を構成する機器を廃止して、蓄熱システムを簡素な構成としたものである。
【００６１】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、凝縮コア９が液溜め室１０内に収納されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、液溜め室１０を凝縮コア９を収納する容器と別に設けてもよい。但し、この場合には、第１バルブ１２ａと第２ｂバルブ１２ｂとを１つのバルブ１２で兼ねることはできないので、第１バルブ１２ａと第２ｂバルブ１２ｂとをそれぞれ独立に設ける必要がある。
【００６２】
また、上述の実施形態では、廃熱供与手段６ａを構成する熱交換器、吸着熱供与手段６ｂを構成する熱交換器及び吸収体冷却手段７の冷却部６ｃを構成する熱交換器が１つの吸着コア６にて構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの手段６ａ〜６ｃを構成する熱交換器をそれぞれ独立に設けてもよい。
【００６３】
また、上述の実施形態では、媒体を水として吸収体５をシリカゲル又はゼオライトとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば媒体を水として吸収体５は二酸化炭素やメタン等の水和物を生成する水和材、又は媒体を水として吸収体５をアンモニア等としてもよい。
【００６４】
なお、この例からも明らかなように、「媒体を吸着する」とは、可逆反応が可能な化学や溶解等を含む意味であり、厳密な意味での「吸着」を意味するものではない。つまり、吸収体５は、媒体と結合又は分離することによって熱の出入りがある物質であれば、上記した例に限定されるものではない。
【００６５】
また、上述の実施形態では、暖機・補助冷房モード時において蒸気圧縮式冷凍機８、つまり圧縮機８ａが稼動していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、暖機・補助冷房モード時において蒸気圧縮式冷凍機８が停止していてもよい。
【００６６】
また、上述の実施形態では、冷凍機として蒸気圧縮式冷凍機を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、冷凍機として吸着式冷凍機やエジェクタサイクル等を採用してもよい。
【００６７】
また、上述の実施形態では、暖機が必要な機器としてエンジン１を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば電気自動車等では、モータやインバータ回路等が暖機が必要な機器となる。
【００６８】
また、上述の実施形態では、廃熱としてエンジン１の廃熱、つまりエンジン冷却水を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、エンジン１の排気を廃熱源としてもよい。この場合は、エンジン１の排気が本発明における第１流体に該当し、エンジン１から流出した冷却水が本発明における第２流体に該当する。
【００６９】
なお、この場合は、廃熱供与手段６ａを構成する熱交換器と吸着熱供与手段６ｂを構成する熱交換器と独立して設ける、又はエンジン１の排気を廃熱源としてもよい。
【００７０】
また、廃熱供与手段６ａを構成する熱交換器と吸着熱供与手段６ｂを構成する熱交換器とを１つの熱交換器に構成した場合には、冷却水流れを切り換えるバルブを必要とする。
【００７１】
また、上述の実施形態では、凝縮コア９は凝縮器８ｂの後流側に設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、蒸気圧縮式冷凍機８のいずれの場所であってもよい。但し、冷媒と媒体との温度差が大きい部位が望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る蓄熱システムの模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る蓄熱システムの蓄熱モードを示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る蓄熱システムの暖機・補助冷房モードを示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る蓄熱システムの補助冷房優先モードを示す模式図である。
【図５】車両運行時間と冷却水温度の変化及び室内温度の変化との関係と、適用する運転モードとの関係を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る蓄熱システムの模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る蓄熱システムに適用されるラジエータの模式図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る蓄熱システムの模式図である。
【符号の説明】
１…エンジン、２…ラジエータ、３…ポンプ、４…吸収室、５…吸収体、
６…吸着コア、６ａ…廃熱供与手段、６ｂ…吸着熱供与手段、６ｃ…冷却部、
７…吸収体冷却手段、８…蒸気圧縮式冷凍機、８ａ…圧縮機、８ｂ…凝縮器、
８ｃ…膨脹弁、８ｄ…蒸発器、９…凝縮コア、１０…液溜め室、１１…通路、
１２…バルブ、１２ａ…第１バルブ、１２ｂ…第２バルブ。

Claims

温度が高くなるほど、吸着可能な媒体量が減少するとともに、蒸発した媒体を吸着する際に吸着熱を発生する吸収体（５）と、
車両で発生する廃熱を持つ第１流体と、前記車両に搭載された暖機運転が必要な機器（１）を循環する第２流体と、前記吸収体（５）を冷却するための第３流体とが流通可能になっており、前記第１流体と前記吸収体（５）との間で熱交換し、前記第２流体と前記吸収体（５）との間で熱交換し、前記第３流体と前記吸収体（５）との間で熱交換するようになっている熱交換器（６）と、
前記第１〜第３流体の流通を制御する制御バルブ（７ｂ）と、
室内に吹き出す空気を冷却する冷凍機（８）内を循環する冷媒と前記媒体とを熱交換する冷媒−媒体熱交換器（９）と、
前記吸収体（５）から脱離した気相媒体を前記冷媒−媒体熱交換器（９）に導く通路を開閉する第１バルブ（１２ａ）と、
前記冷媒−媒体熱交換器（９）にて冷却されて凝縮した液相媒体が溜まった液溜め室（１０）と前記吸収体（５）が収納された吸収室（４）とを繋ぐ通路を開閉する第２バルブ（１２ｂ）とを備え、
前記第２流体の温度が所定温度以上のときに、前記熱交換器（６）に前記第１流体が流通するように前記制御バルブ（７ｂ）を作動させることによって前記第１流体の持つ前記廃熱を前記吸収体（５）に与えて前記吸収体（５）に蓄熱させるとともに、所定時間は前記第１バルブ（１２ａ）を開き、前記所定時間が経過した時に前記第１バルブ（１２ａ）を閉じる第１作動モードを実行するようになっており、
前記第２流体の温度が前記所定温度未満のときに、前記熱交換器（６）に前記第２流体が流通するように前記制御バルブ（７ｂ）を作動させることによって前記吸収体（５）の吸着熱を前記第２流体に与えるとともに、前記第２バルブ（１２ｂ）を開く第２作動モードを実行するようになっており、
前記第２流体の温度が前記所定温度以上のときであって、前記冷凍機（８）の冷房補助を行うときに、前記熱交換器（６）に前記第３流体が流通するように前記制御バルブ（７ｂ）を作動させることによって前記吸収体（５）を冷却するとともに、前記第２バルブ（１２ｂ）を開く第３作動モードを実行するようになっていることを特徴とする車両用蓄熱システム。
前記第３流体と空気とを熱交換する放熱部（７ａ）を備え、
前記放熱部（７ａ）は、前記第２流体と空気とを熱交換するラジエータ（２）と一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用蓄熱システム。
前記機器（１）の発熱量が所定量以上のときには、前記放熱部（７ａ）においても前記第２流体と空気とを熱交換するようになっていることを特徴とする請求項２に記載の車両用蓄熱システム。
前記熱交換器が１つの熱交換器（６）により構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用蓄熱システム。
前記１つの熱交換器（６）が吸収室（４）内に収納され、
前記冷媒−媒体熱交換器（９）が前記液溜め室（１０）に収納され、
前記吸収体（５）から脱離した気相媒体を前記冷媒−媒体熱交換器（９）に導く通路と、前記液溜め室（１０）と前記吸収室（４）とを繋ぐ通路とが１つの連通路（１１）により構成され、
前記連通路（１１）を開閉する１つの連通路開閉バルブ（１２）により、前記第１バルブ（１２ａ）及び前記第２バルブ（１２ｂ）が構成されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用蓄熱システム。
温度が高くなるほど、吸着可能な媒体量が減少するとともに、蒸発した媒体を吸着する際に吸着熱を発生する吸収体（５）と、
室内に吹き出す空気を冷却する冷凍機（８）内を循環する冷媒と前記媒体とを熱交換する冷媒−媒体熱交換器（９）と、
前記冷媒−媒体熱交換器（９）を収納するとともに、前記冷媒−媒体熱交換器（９）にて冷却されて凝縮した液相媒体を溜める液溜め室（１０）と、
前記吸収体（５）を収納するとともに、前記吸収体（５）から脱離した気相媒体を溜める吸収室（４）と、
前記液溜め室（１０）と前記吸収室（４）を繋ぐ連通路（１１）とを備える車両用蓄熱システムの作動方法であって、
車両に搭載された暖機運転が必要な機器（１）を循環する第２流体の温度が所定温度以上のときに、前記車両で発生する廃熱を持つ第１流体の持つ前記廃熱を前記吸収体（５）に与えて前記吸収体（５）に蓄熱させるとともに前記吸収体（５）から前記媒体を脱離させ、前記吸収体（５）から脱離した前記媒体を前記吸収室（４）から前記連通路（１１）を通じて前記液溜め室（１０）に所定時間だけ導き、前記液溜め室（１０）に導かれた前記媒体を前記冷媒−媒体熱交換器（９）によって冷却して凝縮させる第１作動モードを実行し、
前記第２流体の温度が前記所定温度未満のときに、前記吸収室（４）内の前記媒体を前記吸収体（５）に吸着させて吸着熱を発生させ、前記吸収体（５）が発生する吸着熱によって前記第２流体を加熱するとともに、前記液溜め室（１０）内の前記液相媒体を前記冷媒−媒体熱交換器（９）による前記冷媒からの熱の吸収によって蒸発させ、蒸発した前記媒体を前記液溜め室（１０）から前記連通路（１１）を通じて前記吸収室（４）に導く第２作動モードを実行し、
前記第２流体の温度が前記所定温度以上のときであって、前記冷凍機（８）の冷房補助を行うときに、前記吸収体（５）を第３流体によって冷却して前記吸収体（５）に前記媒体を吸着させるとともに、前記液溜め室（１０）内の前記液相媒体を前記冷媒−媒体熱交換器（９）による前記冷媒からの熱の吸収によって蒸発させ、蒸発した前記媒体を前記液溜め室（１０）から前記連通路（１１）を通じて前記吸収室（４）に導く第３作動モードを実行することを特徴とする車両用蓄熱システムの作動方法。