JP5217593B2 - Chemical heat storage system for vehicles - Google Patents

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Description

本発明は、車両の走行に伴い生じる熱を有効利用するための車両用化学蓄熱システムに関する。   The present invention relates to a vehicular chemical heat storage system for effectively using heat generated with traveling of a vehicle.

電気自動車において、緊急時に駆動用バッテリに充電するための補助エンジンと、暖房用に温水を加熱する燃焼器と、高温温水を利用して熱を蓄える蓄熱器とを備え、補助エンジンの始動の際に蓄熱器の蓄えた温水を補助エンジンに供給して補助エンジンを予熱する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。   An electric vehicle includes an auxiliary engine for charging a driving battery in an emergency, a combustor that heats hot water for heating, and a heat accumulator that stores heat using high-temperature hot water. A technique for preheating the auxiliary engine by supplying hot water stored in the heat accumulator to the auxiliary engine is known (for example, see Patent Document 1).

また、エンジン駆動とモータ駆動とを組み合わせたハイブリッド車において、冷却水の一部を保温保持する蓄熱器を備え、車両始動時における蓄熱器内の冷却水温がエンジン内の冷却水温よりも高い場合に蓄熱器からエンジンに冷却水を供給して暖気し、当座の間はモータ駆動によって車両を走行させる技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−１１７３１号公報 特開２００２−１２２０６１号公報 Also, in a hybrid vehicle that combines engine drive and motor drive, with a heat accumulator that keeps some of the coolant warm, and when the coolant temperature in the heat accumulator is higher than the coolant temperature in the engine when the vehicle starts A technique is known in which cooling water is supplied to an engine from a heat accumulator to warm up the vehicle and the vehicle is driven by a motor during the current period (see, for example, Patent Document 2).
JP-A-9-11731 JP 2002-122061 A

しかしながら、上記の如き従来の技術では、熱を顕熱として蓄える顕熱蓄熱器を用いているため、長期間に亘り蓄熱状態を維持することができず、また蓄えた温水又は冷却水の温度以上の温度への加熱ができない。   However, in the conventional technology as described above, since a sensible heat accumulator that stores heat as sensible heat is used, the heat storage state cannot be maintained for a long period of time, and more than the temperature of the stored hot water or cooling water. Heating to the temperature of is not possible.

本発明は、上記事実を考慮して、長期間に亘って安定的に蓄熱でき、かつ高温が要求される加熱対象の加熱が可能となる車両用化学蓄熱システムを得ることが目的である。   An object of the present invention is to obtain a vehicular chemical heat storage system that can stably store heat for a long period of time and can heat a heating target that requires a high temperature in consideration of the above facts.

請求項１記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、車両に搭載された内燃機関の排気熱により脱水反応を行って蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材が内蔵された反応器と、前記反応器から前記脱水反応に伴って放出された水蒸気の吸着及び吸着した水蒸気の脱着が可能な吸着材が内蔵された吸着器と、前記内燃機関の排気熱を熱交換媒体に回収するための排気熱回収装置と、該排気熱を回収した熱交換媒体を前記吸着器に導くための媒体移送手段とを含んで構成され、前記吸着器の吸着材から水蒸気を脱着させるための脱着促進手段と、前記反応器内の前記化学蓄熱材が水和反応により放熱した熱を加熱対象に伝える伝熱構造と、前記車両の始動時に、前記熱交換媒体に前記内燃機関の排気熱が回収されると共に、該熱交換媒体が前記吸着器に導かれるように、前記排気熱回収装置及び媒体移送手段を制御する制御装置と、を備えている。
A chemical heat storage system for a vehicle according to a first aspect of the present invention includes a reactor having a built-in chemical heat storage material that stores heat by performing a dehydration reaction by exhaust heat of an internal combustion engine mounted on the vehicle and dissipates heat by a hydration reaction; An adsorber containing an adsorbent capable of adsorbing and desorbing the water vapor released from the reactor during the dehydration reaction, and recovering the exhaust heat of the internal combustion engine in a heat exchange medium The exhaust heat recovery apparatus of the present invention and a medium transfer means for guiding the heat exchange medium that recovered the exhaust heat to the adsorber, and a desorption promotion means for desorbing water vapor from the adsorbent of the adsorber And a heat transfer structure that transfers heat radiated by the chemical heat storage material in the reactor to the object to be heated , and exhaust heat of the internal combustion engine is recovered in the heat exchange medium when the vehicle is started And the heat exchange medium Wherein As is guided to the adsorber, and a, a control device for controlling the exhaust heat recovery device and media transport means.

請求項１記載の車両用化学蓄熱システムでは、反応器の化学蓄熱材に排気熱を蓄熱する際には、該化学蓄熱材から脱水された水蒸気が吸着器の吸着材に吸着される。一方、加熱対象を加熱する際には、脱着促進手段を作動させる。すると、吸着器内の吸着材から水蒸気が脱着され、該水蒸気が反応器内の化学蓄熱材に供給されることで、化学蓄熱材の水和反応に伴って化学蓄熱材が発熱する。この熱は、伝熱構造を介して加熱対象（被加熱体）に供給される。すなわち、化学蓄熱材に蓄えられていた熱が加熱対象に放熱される。   In the vehicle chemical heat storage system according to claim 1, when the exhaust heat is stored in the chemical heat storage material of the reactor, water vapor dehydrated from the chemical heat storage material is adsorbed by the adsorbent of the adsorber. On the other hand, when the object to be heated is heated, the desorption promoting means is operated. Then, water vapor is desorbed from the adsorbent in the adsorber, and the water vapor is supplied to the chemical heat storage material in the reactor, so that the chemical heat storage material generates heat along with the hydration reaction of the chemical heat storage material. This heat is supplied to the heating target (object to be heated) through the heat transfer structure. That is, the heat stored in the chemical heat storage material is radiated to the heating target.

本車両用化学蓄熱システムでは、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いるので、長期間に亘り安定的に蓄熱することができる。また、脱着促進手段の作動により吸着器から反応器に水蒸気が供給されるので、低温環境下で反応器の化学蓄熱材に高温で発熱させることができる。   In this vehicle chemical heat storage system, since a chemical heat storage material that stores and releases heat by dehydration and hydration reactions is used, heat can be stored stably over a long period of time. Further, since the water vapor is supplied from the adsorber to the reactor by the operation of the desorption promoting means, the chemical heat storage material of the reactor can be heated at a high temperature in a low temperature environment.

このように、請求項１記載の車両用化学蓄熱システムでは、長期間に亘って安定的に蓄熱でき、かつ高温が要求される加熱対象の加熱が可能となる。
また、本車両用化学蓄熱システムでは、車両の始動時には、制御装置の制御により作動された排気熱回収装置によって、内燃機関の排気熱が熱交換媒体に回収され、この熱交換媒体が媒体移送手段によって吸着器に導かれることで、吸着材が加熱されて該吸着材から水蒸気が脱着される。このように、排気熱を回収した比較的高温の熱交換媒体を用いて吸着材を加熱するので、該吸着材から発生する水蒸気圧を高くすることができ、反応器の化学蓄熱材により高温で発熱させることが可能になる。
Thus, in the vehicle chemical heat storage system according to the first aspect, heat can be stably stored over a long period of time, and heating of a heating target requiring high temperature is possible.
In the vehicle chemical heat storage system, when the vehicle is started, the exhaust heat of the internal combustion engine is recovered to the heat exchange medium by the exhaust heat recovery device operated by the control of the control device, and the heat exchange medium is transferred to the medium transfer means. By being guided to the adsorber, the adsorbent is heated and water vapor is desorbed from the adsorbent. Thus, since the adsorbent is heated using a relatively high-temperature heat exchange medium from which exhaust heat has been recovered, the water vapor pressure generated from the adsorbent can be increased, and the chemical heat storage material of the reactor can increase the temperature. It becomes possible to generate heat.

請求項２記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項１記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記脱着促進手段は、前記吸着器内の圧力を低下させるための減圧ポンプを含んで構成されている。 Vehicle for chemical thermal storage system according to the second aspect of the present invention resides in that in Claim 1 Symbol placement vehicle for chemical heat storage system, the desorption promoting means comprise vacuum pump for reducing the pressure in the adsorber It is configured.

請求項２記載の車両用化学蓄熱システムでは、加熱対象を加熱する際には、減圧ポンプを作動させて吸着器内の圧力を低下させる。すると、吸着器内の吸着材からの水蒸気の脱着が促進され（脱着温度が低下し）ると共に、吸着材から発生した水蒸気が減圧ポンプの吐出側では加圧され、水蒸気圧を高くすることができ、反応器の化学蓄熱材により高温で発熱させることが可能になる。 In the chemical heat storage system for a vehicle according to claim 2, when the heating target is heated, the pressure reduction pump is operated to lower the pressure in the adsorber. Then, desorption of water vapor from the adsorbent in the adsorber is promoted (desorption temperature is lowered), and the water vapor generated from the adsorbent is pressurized on the discharge side of the vacuum pump to increase the water vapor pressure. It is possible to generate heat at a high temperature by the chemical heat storage material of the reactor.

なお、減圧ポンプは、上記した排気熱回収器や顕熱蓄熱器と併せ持つことができ、この場合、吸着材から発生する水蒸気圧を一層高くすることができる。また、減圧ポンプは、反応器と吸着器との連通路に設けることが好ましい。   The decompression pump can be combined with the exhaust heat recovery device and the sensible heat storage device described above, and in this case, the water vapor pressure generated from the adsorbent can be further increased. Moreover, it is preferable to provide a decompression pump in the communicating path of a reactor and an adsorber.

請求項３記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項１又は請求項２記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記車両は、前記内燃機関の排気ガスを浄化するための排気触媒を有しており、前記排気触媒が前記加熱対象とされている。 A chemical heat storage system for a vehicle according to a third aspect of the invention is the chemical thermal storage system for a vehicle according to the first or second aspect , wherein the vehicle has an exhaust catalyst for purifying the exhaust gas of the internal combustion engine. The exhaust catalyst is the heating target.

請求項３記載の車両用化学蓄熱システムでは、上記の如く排気熱回収器及び／又は減圧ポンプによって吸着器の吸着材が発生する水蒸気圧力を高くすることができるため、反応器の化学蓄熱材の放熱により高温の熱を得ることができる。このため、高温（例えば３００℃）で反応活性が良好となる排気触媒の加熱を、化学蓄熱材に蓄えた熱にて有効に行うことが可能になる。 In the vehicle chemical heat storage system according to claim 3, since the water vapor pressure generated by the adsorbent of the adsorber can be increased by the exhaust heat recovery device and / or the decompression pump as described above, the chemical heat storage material of the reactor High temperature heat can be obtained by heat radiation. For this reason, it becomes possible to effectively heat the exhaust catalyst whose reaction activity is good at a high temperature (for example, 300 ° C.) with the heat stored in the chemical heat storage material.

請求項４記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記車両は、走行用の駆動力を発揮するモータと、前記モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両であり、前記バッテリが前記加熱対象とされている。 A chemical heat storage system for a vehicle according to a fourth aspect of the present invention is the chemical thermal storage system for a vehicle according to any one of the first to third aspects, wherein the vehicle is a motor that exhibits driving force for traveling. A hybrid vehicle including a battery that supplies electric power to the motor, and the battery is the heating target.

請求項４記載の車両用化学蓄熱システムでは、化学蓄熱材が蓄熱していた熱によって、一般に低温での出力密度が低いバッテリが車両始動時に加熱されるので、該バッテリの出力密度が増大される。これにより、本車両用化学蓄熱システムが適用された車両では、モータによる低温始動性が向上する。 In the vehicle chemical heat storage system according to claim 4, since the battery having a low output density at a low temperature is generally heated at the time of starting the vehicle by the heat stored in the chemical heat storage material, the output density of the battery is increased. . Thereby, in the vehicle to which this chemical heat storage system for vehicles is applied, the low temperature startability by the motor is improved.

以上説明したように本発明に係る車両用化学蓄熱システムは、長期間に亘って安定的に蓄熱でき、かつ高温が要求される加熱対象の加熱が可能となるという優れた効果を有する。   As described above, the vehicle chemical heat storage system according to the present invention has an excellent effect that heat can be stably stored over a long period of time, and heating of a heating target requiring high temperature is possible.

以下において、「第２〜第４の実施形態」の実施形態とあるのは、「参考例」と読み替えることとする。
本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１０について、図１〜図５に基づいて説明する。先ず、車両用化学蓄熱システム１０が適用された車両としての自動車１１の熱系統について簡単に説明し、次いで、車両用化学蓄熱システム１０について説明することとする。 In the following, the “second to fourth embodiments” embodiments are read as “reference examples”.
A vehicle chemical heat storage system 10 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the heat system of the automobile 11 as a vehicle to which the vehicle chemical heat storage system 10 is applied will be briefly described, and then the vehicle chemical heat storage system 10 will be described.

図１には、自動車１１に適用された車両用化学蓄熱システム１０の概略全体構成がシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、自動車１１は、内燃機関としてのエンジン１２を備えている。また、自動車１１は、エンジン１２からの排気ガスを浄化して大気放出する排気系１４を備えている。排気系１４は、一端がエンジン１２に接続されると共に他端が大気開放端１６Ａとされた排気ライン（排気管）１６と、排気ライン１６におけるエンジン１２側に設けられた排気触媒としての触媒コンバータ１８とを有する。図示は省略するが、排気系１４には、排気音を低減するための消音装置が排気ライン１６における触媒コンバータ１８の下流側に設けられている。   FIG. 1 shows a schematic overall configuration of a chemical heat storage system 10 for a vehicle applied to an automobile 11 in a system configuration diagram. As shown in this figure, the automobile 11 includes an engine 12 as an internal combustion engine. In addition, the automobile 11 includes an exhaust system 14 that purifies exhaust gas from the engine 12 and releases it to the atmosphere. The exhaust system 14 includes an exhaust line (exhaust pipe) 16 having one end connected to the engine 12 and the other end being an open air end 16A, and a catalytic converter as an exhaust catalyst provided on the exhaust line 16 on the engine 12 side. 18. Although not shown, the exhaust system 14 is provided with a silencer for reducing exhaust noise on the exhaust line 16 downstream of the catalytic converter 18.

さらに、自動車１１は、エンジン１２を冷却するためのエンジン冷却系２０を備えている。エンジン冷却系２０は、エンジン１２、ヒータコア２２、ラジエータ２４の順でエンジン冷却水を循環させるための冷却水循環ライン２６と、冷却水循環ライン２６におけるエンジン１２の直上流に設けられエンジン冷却水に駆動力を付与するウォータポンプ２８と、ラジエータ２４をバイパスするバイパスライン３０とを含んで構成されている。この実施形態におけるウォータポンプ２８は、エンジン１２の駆動力で作動する機械式のポンプとされている。   The automobile 11 further includes an engine cooling system 20 for cooling the engine 12. The engine cooling system 20 includes a cooling water circulation line 26 for circulating engine cooling water in the order of the engine 12, the heater core 22, and the radiator 24, and a driving force for the engine cooling water provided immediately upstream of the engine 12 in the cooling water circulation line 26. And a bypass line 30 that bypasses the radiator 24. The water pump 28 in this embodiment is a mechanical pump that operates with the driving force of the engine 12.

この実施形態では、冷却水循環ライン２６におけるラジエータ２４とウォータポンプ２８との間へのバイパスライン３０の合流部分には、３ポート弁３２が設けられている。３ポート弁３２は、冷却水循環ライン２６にのみエンジン冷却水が流通される状態と、バイパスライン３０によってラジエータ２４が完全にバイパスされる状態と、ラジエータ２４とバイパスライン３０とにエンジン冷却水が流れる割合を調整する状態とをとり得る構成とされている。   In this embodiment, a three-port valve 32 is provided at the junction of the bypass line 30 between the radiator 24 and the water pump 28 in the cooling water circulation line 26. In the three-port valve 32, the engine coolant flows only through the coolant circulation line 26, the radiator 24 is completely bypassed by the bypass line 30, and the engine coolant flows through the radiator 24 and the bypass line 30. It is set as the structure which can take the state which adjusts a ratio.

さらに、自動車１１は、エンジン１２の排気熱を回収するための排気熱回収器３４を備えている。排気熱回収器３４は、排気ライン１６における触媒コンバータ１８の下流（大気開放端１６Ａ）側部分から分岐された熱回収ライン３６に、排気ガスと熱回収媒体との熱交換可能に設けられている。熱回収ライン３６は、排気ライン１６における該熱回収ライン３６の分岐部分よりも下流側に合流されても良く、大気開放端１６Ａとは独立した大気開放端を有する構成としても良い。図１では、熱回収ライン３６が排気ライン１６に合流する例が図示されている。   Further, the automobile 11 includes an exhaust heat recovery device 34 for recovering the exhaust heat of the engine 12. The exhaust heat recovery unit 34 is provided in a heat recovery line 36 branched from the downstream (atmospheric open end 16A) side portion of the catalytic converter 18 in the exhaust line 16 so that heat can be exchanged between the exhaust gas and the heat recovery medium. . The heat recovery line 36 may be joined to the downstream side of the branch portion of the heat recovery line 36 in the exhaust line 16, and may have a configuration having an atmospheric open end independent of the atmospheric open end 16 </ b> A. In FIG. 1, an example in which the heat recovery line 36 joins the exhaust line 16 is illustrated.

また、排気ライン１６における熱回収ライン３６の分岐部分には３ポート弁３８が設けられており、排気熱回収器３４に排気ガスを導く熱回収状態と、排気熱回収器３４をバイパスして排気ガスを大気開放端１６Ａから放出する状態とを切り替え得る構成とされている。この実施形態では、熱回収媒体として冷却水が用いられており、この冷却水が後述する如く車両用化学蓄熱システム１０の低温熱源とされている。すなわち、この実施形態では、排気熱回収器３４の冷却水は、エンジン冷却系２０で用いられるエンジン冷却水とは独立して循環するものとされている。   Further, a three-port valve 38 is provided at a branch portion of the heat recovery line 36 in the exhaust line 16, and a heat recovery state in which the exhaust gas is led to the exhaust heat recovery unit 34, and the exhaust heat recovery unit 34 is bypassed and exhausted. It is configured to be able to switch between a state in which the gas is released from the atmosphere open end 16A. In this embodiment, cooling water is used as a heat recovery medium, and this cooling water is used as a low-temperature heat source for the vehicle chemical heat storage system 10 as described later. That is, in this embodiment, the cooling water of the exhaust heat recovery unit 34 is circulated independently of the engine cooling water used in the engine cooling system 20.

車両用化学蓄熱システム１０は、以上説明した自動車１１に適用され、自動車１１を構成する加熱対象（この実施形態では、後述する如く触媒コンバータ１８）を加熱するようになっている。以下、具体的に説明する。   The vehicular chemical heat storage system 10 is applied to the automobile 11 described above, and heats a heating target (in this embodiment, a catalytic converter 18 as will be described later) constituting the automobile 11. This will be specifically described below.

車両用化学蓄熱システム１０は、容器内に化学蓄熱材が充填された反応器４０を備えている。反応器４０内の化学蓄熱材は、脱水に伴って蓄熱（吸熱）し、水和（水酸化カルシウムへの復原）に伴って放熱（発熱）する構成とされている。この実施形態では、化学蓄熱材として、アルカリ土類金属水酸化物の１つである水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）が採用されている。したがって、反応器４０内では、以下に示す反応で蓄熱、放熱を可逆的に繰り返し得る構成とされている。
Ｃａ（ＯＨ）２ ⇔ ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ The vehicle chemical heat storage system 10 includes a reactor 40 filled with a chemical heat storage material in a container. The chemical heat storage material in the reactor 40 stores heat (absorbs heat) with dehydration and dissipates heat (heat generation) with hydration (restoration to calcium hydroxide). In this embodiment, calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), which is one of alkaline earth metal hydroxides, is employed as the chemical heat storage material. Therefore, in reactor 40, it is set as the structure which can reversibly repeat heat storage and heat dissipation by the reaction shown below.
Ca (OH) 2 Ｃａ CaO + H 2 O

この式に蓄熱量、発熱量Ｑを併せて示すと、
Ｃａ（ＯＨ）２ ＋ Ｑ → ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ
ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ → Ｃａ（ＯＨ）２ ＋ Ｑ
となる。 When the heat storage amount and the heat generation amount Q are shown together in this equation,
Ca (OH) 2 + Q → CaO + H 2 O
CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 + Q
It becomes.

また、車両用化学蓄熱システム１０は、反応器４０に排気系１４の排気ライン１６から排気熱、すなわち高温の排気ガスを導入するための排気供給ライン４２、反応器４０から排気ライン１６に排気ガスを戻す排気戻しライン４４を備えている。排気供給ライン４２、排気戻しライン４４は、共に排気ライン１６における触媒コンバータ１８に対する上流（エンジン１２）側に連通されている。   In addition, the vehicle chemical heat storage system 10 includes an exhaust gas supply line 42 for introducing exhaust heat from the exhaust line 16 of the exhaust system 14 into the reactor 40, that is, high-temperature exhaust gas, and an exhaust gas from the reactor 40 to the exhaust line 16. An exhaust return line 44 for returning the air is provided. The exhaust supply line 42 and the exhaust return line 44 are both in communication with the upstream (engine 12) side of the exhaust line 16 with respect to the catalytic converter 18.

また、排気供給ライン４２には開閉弁４６が設けられ、排気戻しライン４４には開閉弁４６が設けられている。これにより、開閉弁４６、４８が共に開放されている場合には反応器４０に排気ガスの一部が流通され、開閉弁４６、４８が共に閉止されている場合には反応器４０に排気ガスが導入されない構成とされている。   The exhaust supply line 42 is provided with an open / close valve 46, and the exhaust return line 44 is provided with an open / close valve 46. Thereby, when the on-off valves 46 and 48 are both opened, a part of the exhaust gas is circulated through the reactor 40, and when both the on-off valves 46 and 48 are closed, the exhaust gas is passed through the reactor 40. Is configured not to be introduced.

すなわち、この実施形態における反応器４０は、化学蓄熱材と排気ガスとの熱交換器として捉えることができる。なお、この実施形態では、自動車１１の運転中における化学蓄熱材の温度が略４５０℃になるように、排気ガスの反応器４０への流通量（割合）が設定されている。この設定は、排気ライン１６と反応器４０側との圧力損失のバランス等で設定されても良く、後述する蓄熱ＥＣＵ７０にて開閉弁４６、４８の開度を調整することで設定されても良い。化学蓄熱材の温度を略４５０℃とするのは、５００℃以上で生じやすくなる化学蓄熱材の劣化（潮解等）を抑制するためである。   That is, the reactor 40 in this embodiment can be regarded as a heat exchanger between the chemical heat storage material and the exhaust gas. In this embodiment, the flow rate (ratio) of the exhaust gas to the reactor 40 is set so that the temperature of the chemical heat storage material during operation of the automobile 11 is approximately 450 ° C. This setting may be set based on a balance of pressure loss between the exhaust line 16 and the reactor 40 side, or may be set by adjusting the opening degree of the on-off valves 46 and 48 in a heat storage ECU 70 described later. . The reason why the temperature of the chemical heat storage material is set to about 450 ° C. is to suppress deterioration (such as deliquescence) of the chemical heat storage material that easily occurs at 500 ° C. or higher.

さらに、車両用化学蓄熱システム１０は、反応器４０内の化学蓄熱材が放出した熱を加熱対象に供給するための伝熱構造としての加熱エアライン５０を備えている。加熱エアライン５０は、一端がブロア５２に接続されており、中間部が反応器４０内の化学蓄熱材と熱交換可能な熱交換部５０Ａとされている。この加熱エアライン５０における反応器４０の下流側部分が、加熱対象としての触媒コンバータ１８に導かれるようになっている。加熱エアライン５０は、触媒コンバータ１８の内部に導入されて排気触媒と直接的に熱交換され、排気ライン１６を介して大気開放されるように構成されている。   Furthermore, the chemical heat storage system 10 for vehicles is equipped with the heating air line 50 as a heat transfer structure for supplying the heat which the chemical heat storage material in the reactor 40 discharge | released to a heating object. One end of the heating air line 50 is connected to the blower 52, and the intermediate part is a heat exchange part 50 </ b> A capable of exchanging heat with the chemical heat storage material in the reactor 40. A downstream side portion of the reactor 40 in the heating air line 50 is led to the catalytic converter 18 as a heating target. The heated air line 50 is configured to be introduced into the catalytic converter 18, exchange heat directly with the exhaust catalyst, and be released to the atmosphere via the exhaust line 16.

また、車両用化学蓄熱システム１０は、反応器４０に水和反応のための水蒸気を供給し、又は反応器４０での脱水反応に伴い生じた水蒸気を回収するための吸着器（吸脱着器）５４を備えている。吸着器５４は、容器内に水蒸気を吸着（物理吸着）、脱着可能な吸着材を収容して構成されている。吸着器５４を構成する吸着材は、水蒸気の吸着に伴い吸着熱を放出し、外部から脱着熱の供給を受けて吸着されている水蒸気を脱着させる構成とされている。   In addition, the vehicle chemical heat storage system 10 supplies an adsorber (adsorption / desorption device) for supplying water vapor for a hydration reaction to the reactor 40 or for recovering water vapor generated by a dehydration reaction in the reactor 40. 54. The adsorber 54 accommodates an adsorbent that adsorbs (physical adsorption) and desorbs water vapor in a container. The adsorbent constituting the adsorber 54 is configured to release heat of adsorption along with the adsorption of water vapor and to desorb the adsorbed water vapor by receiving the supply of desorption heat from the outside.

この吸着器５４は、水蒸気連通ライン５６を介して反応器４０の内部（化学蓄熱材の充填空間）に連通されている。水蒸気連通ライン５６には、開閉弁５８が設けられている。   The adsorber 54 is communicated with the inside of the reactor 40 (chemical heat storage material filling space) via a water vapor communication line 56. The water vapor communication line 56 is provided with an on-off valve 58.

この実施形態では、反応器４０、吸着器５４、及びこれらを連通する水蒸気連通ライン５６内は、予め真空脱気されている。したがって、反応器４０、吸着器５４は、その機能を発揮するための反応、吸脱着が行われていない状態では、それぞれの内圧が大気圧と比較して十分に小さい構成とされている。 In this embodiment, the reactor 40, the adsorber 54, and the inside of the water vapor communication line 56 that communicates these are evacuated in advance. Therefore, the reactor 40 and the adsorber 54 are configured such that their internal pressures are sufficiently smaller than the atmospheric pressure in a state where the reaction and adsorption / desorption for exhibiting the function are not performed.

さらに、車両用化学蓄熱システム１０は、吸着器５４で生じた吸着熱を放出するための冷却水が循環する冷媒循環路としての冷却水循環ライン６０と、該冷却水循環ライン６０に吸着器５４と直列を成すように設けられたサブラジエータ６２及び冷却水ポンプ６４を備えている。これにより、冷却水ポンプ６４を作動することで、吸着器５４、サブラジエータ６２の順で冷却水が循環し、吸着器５４で生じた吸着熱がサブラジエータ６２で放熱されるようになっている。これにより、吸着器５４を略一定の温度に保ちつつ該吸着器５４による水蒸気の吸着が可能となる。   Furthermore, the vehicle chemical heat storage system 10 includes a cooling water circulation line 60 as a refrigerant circulation path through which cooling water for releasing the adsorption heat generated in the adsorber 54 circulates, and the cooling water circulation line 60 in series with the adsorber 54. A sub-radiator 62 and a cooling water pump 64 are provided. Thus, by operating the cooling water pump 64, the cooling water circulates in the order of the adsorber 54 and the sub radiator 62, and the heat of adsorption generated in the adsorber 54 is dissipated by the sub radiator 62. . This makes it possible to adsorb water vapor by the adsorber 54 while maintaining the adsorber 54 at a substantially constant temperature.

また、車両用化学蓄熱システム１０では、上記した排気熱回収器３４で冷却水に回収した排気熱を、脱着熱として反応器４０に供給するための排気熱供給ライン６６を備えている。排気熱供給ライン６６は、冷却水循環ライン６０における吸着器５４の冷却水出口側とサブラジエータ６２との間から分岐されると共に、排気熱回収器３４を経由して冷却水循環ライン６０におけるサブラジエータ６２と冷却水ポンプ６４との間に合流されている。   In addition, the vehicle chemical heat storage system 10 includes an exhaust heat supply line 66 for supplying the exhaust heat recovered in the cooling water by the exhaust heat recovery unit 34 to the reactor 40 as desorption heat. The exhaust heat supply line 66 is branched from between the cooling water outlet side of the adsorber 54 in the cooling water circulation line 60 and the sub-radiator 62, and via the exhaust heat recovery device 34, the sub-radiator 62 in the cooling water circulation line 60. And the cooling water pump 64.

冷却水循環ライン６０における排気熱供給ライン６６の合流部分には、３ポート弁６８が設けられている。この３ポート弁６８によって、冷却水が吸着器５４、サブラジエータ６２を循環する状態（図３（Ａ）参照）と、冷却水が吸着器５４、排気熱回収器３４を循環する状態（図３（Ｂ）参照）との切替が可能な構成とされている。この実施形態では、排気熱回収器３４、熱回収ライン３６及び３ポート弁３８が本発明における排気熱回収装置に相当し、冷却水ポンプ６４、排気熱供給ライン６６及び３ポート弁６８が媒体移送手段に相当し、これらを含め本発明における脱着促進手段が構成されているものと捉えることができる。   A three-port valve 68 is provided at the joining portion of the exhaust heat supply line 66 in the cooling water circulation line 60. The three-port valve 68 causes the cooling water to circulate through the adsorber 54 and the sub-radiator 62 (see FIG. 3A), and the cooling water circulates through the adsorber 54 and the exhaust heat recovery unit 34 (see FIG. 3). (See (B)). In this embodiment, the exhaust heat recovery device 34, the heat recovery line 36, and the 3-port valve 38 correspond to the exhaust heat recovery device in the present invention, and the cooling water pump 64, the exhaust heat supply line 66, and the 3-port valve 68 are medium transfer. It can be considered that the desorption promoting means in the present invention is configured including these.

以上説明した車両用化学蓄熱システム１０では、上記の如く触媒コンバータ１８を加熱するようになっている。この触媒コンバータ１８を３５０℃以上の温度にするための加熱が要求されることを考慮して、車両用化学蓄熱システム１０では、化学蓄熱材の水和反応により反応器４０の温度が４００℃以上になるように、吸着器５４の動作温度（発生する水蒸気圧力）が設定されている。   In the vehicle chemical heat storage system 10 described above, the catalytic converter 18 is heated as described above. Considering that heating to bring the catalytic converter 18 to a temperature of 350 ° C. or higher is required, in the vehicle chemical heat storage system 10, the temperature of the reactor 40 is 400 ° C. or higher due to the hydration reaction of the chemical heat storage material. The operating temperature of the adsorber 54 (the generated water vapor pressure) is set so that

この点につき、図４〜図６を参照しつつ補足する。図４には、ＰＴ線図に示された圧力平衡点における車両用化学蓄熱システム１０のサイクルが示されている。この図において、上側の等圧線が脱水（吸熱）反応を示し、下側の等圧線が水和（発熱）反応を示している。このサイクルに示す通り、化学蓄熱材の温度が略４２６℃で蓄熱された場合、略１２［ｋＰａ］の水蒸気が吸着器５４に吸着され、吸着器５４では、該水蒸気の平衡温度（略８０℃）以下になるように、サブラジエータ６２によって吸着熱が放熱されるように設計されている。   This point will be supplemented with reference to FIGS. FIG. 4 shows a cycle of the vehicle chemical heat storage system 10 at the pressure equilibrium point shown in the PT diagram. In this figure, the upper isobaric line represents a dehydration (endothermic) reaction, and the lower isobaric line represents a hydration (exothermic) reaction. As shown in this cycle, when the temperature of the chemical heat storage material is stored at approximately 426 ° C., approximately 12 [kPa] of water vapor is adsorbed by the adsorber 54, and the adsorber 54 has an equilibrium temperature (approximately 80 ° C.) of the water vapor. ) It is designed so that the heat of adsorption is dissipated by the sub-radiator 62 so as to be as follows.

この実施形態では、吸着等温線が図６に示される如くなる吸着材を用いて吸着器５４が構成されており、吸着の際に吸着器５４の温度を略７０℃以下に冷却する設定とされている。これにより、図５に示される如く、脱水（蓄熱）温度が略４２６℃となる脱水反応の平衡圧力（略１２［ｋＰａ］）に対し十分に低い水蒸気の平衡圧力を得ることができる構成とされている。   In this embodiment, the adsorber 54 is configured using an adsorbent whose adsorption isotherm is as shown in FIG. 6, and the temperature of the adsorber 54 is set to be cooled to approximately 70 ° C. or lower during adsorption. ing. As a result, as shown in FIG. 5, it is possible to obtain a water vapor equilibrium pressure sufficiently lower than the equilibrium pressure (approximately 12 [kPa]) of the dehydration reaction at which the dehydration (heat storage) temperature is approximately 426 ° C. ing.

一方、車両用化学蓄熱システム１０では、水和反応に伴う発熱によって反応器４０の温度が４００℃以上になるように、吸着器５４から脱着される水蒸気の温度（圧力）が決められている。この実施形態では、図４に示される如く、吸着器５４から脱着される水蒸気の温度は、略６３℃（略６［ｋＰａ］）とされている。すなわち、吸着器５４の温度が略６３℃以上とされるように、排気熱回収器３４から排気熱を回収する構成（設計）とされている。   On the other hand, in the vehicle chemical heat storage system 10, the temperature (pressure) of water vapor desorbed from the adsorber 54 is determined so that the temperature of the reactor 40 becomes 400 ° C. or higher due to heat generated by the hydration reaction. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the temperature of the water vapor desorbed from the adsorber 54 is approximately 63 ° C. (approximately 6 [kPa]). In other words, the exhaust heat is recovered from the exhaust heat recovery device 34 (design) so that the temperature of the adsorber 54 is approximately 63 ° C. or higher.

この実施形態では、脱着の際に吸着器５４の温度を７５〜８５℃に加熱する設定とされている。これにより、図５に示される如く、放熱温度が略４００℃となる水和反応の平衡圧力（略６［ｋＰａ］）に対し十分に高い水蒸気の平衡圧力を得ることができる構成とされている。   In this embodiment, the temperature of the adsorber 54 is set to 75 to 85 ° C. at the time of desorption. As a result, as shown in FIG. 5, it is configured such that a sufficiently high water vapor equilibrium pressure can be obtained with respect to the equilibrium pressure (approximately 6 [kPa]) of the hydration reaction where the heat release temperature is approximately 400 ° C. .

以上により、車両用化学蓄熱システム１０では、図４に示す如きサイクルが実現可能であり、反応器４０に蓄熱した熱を、４００℃以上の温度で反応器４０から放熱させることができる構成とされている。   As described above, in the vehicle chemical heat storage system 10, a cycle as shown in FIG. 4 can be realized, and the heat stored in the reactor 40 can be dissipated from the reactor 40 at a temperature of 400 ° C. or higher. ing.

さらに、車両用化学蓄熱システム１０は、制御装置としての蓄熱ＥＣＵ７０を備えている。蓄熱ＥＣＵ７０は、図２に示される如く、開閉弁４６、４８、５８、３ポート弁３８、６８、ブロア５２、冷却水ポンプ６４のそれぞれに電気的に接続されており、これらの作動を制御するようになっている。蓄熱ＥＣＵ７０は、自動車１１の図示しないスタートスイッチ（運転制御ＥＣＵやメインコントローラ）や外気温センサ等にも電気的に接続されており、車両の走行状態や外気温等の情報に基づいて上記した各制御対象を制御するようになっている。   Furthermore, the vehicle chemical heat storage system 10 includes a heat storage ECU 70 as a control device. As shown in FIG. 2, the heat storage ECU 70 is electrically connected to each of the on-off valves 46, 48, 58, the three-port valves 38, 68, the blower 52, and the cooling water pump 64, and controls these operations. It is like that. The heat storage ECU 70 is also electrically connected to a start switch (operation control ECU and main controller) (not shown) of the automobile 11 and an outside air temperature sensor, and the like. The control object is controlled.

この実施形態では、蓄熱ＥＣＵ７０は、自動車１１の走行時には、反応器４０の化学蓄熱材への蓄熱が行われる蓄熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図３（Ａ）に示される如く、開閉弁４６、４８、５８を開放させると共に、３ポート弁３８の排気熱回収器３４側のポート及び３ポート弁６８の排気熱供給ライン６６側のポートをそれぞれ閉止させ、かつ冷却水ポンプ６４を作動させるようになっている。また、蓄熱ＥＣＵ７０は、蓄熱モードでは、ブロア５２を停止状態に維持するようになっている。なお、図３における弁類の黒塗りで示すポートは、該ポートが閉止されている状態を示している。   In this embodiment, the heat storage ECU 70 is configured to control each control target described above so as to execute a heat storage mode in which heat is stored in the chemical heat storage material of the reactor 40 when the automobile 11 is traveling. Specifically, as shown in FIG. 3A, the on-off valves 46, 48, and 58 are opened, and the port on the exhaust heat recovery unit 34 side of the three-port valve 38 and the exhaust heat supply line of the three-port valve 68. The ports on the 66 side are closed, and the cooling water pump 64 is operated. Further, the heat storage ECU 70 is configured to maintain the blower 52 in a stopped state in the heat storage mode. Note that the ports indicated by black valves in FIG. 3 indicate a state in which the ports are closed.

一方、蓄熱ＥＣＵ７０は、自動車１１の低温環境下での始動時には、反応器４０内の化学蓄熱材が放熱を行うと共に、該反応器４０から放熱された熱が触媒コンバータ１８に導かれる放熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図３（Ｂ）に示される如く、開閉弁４６、４８を閉止させると共に開閉弁５８を開放させ、３ポート弁３８の大気開放端１６Ａ側ポートのみ閉止させ、３ポート弁６８のサブラジエータ６２側ポートのみ閉止させ、かつブロア５２、冷却水ポンプ６４を作動させるようになっている。   On the other hand, when the automobile 11 is started in a low temperature environment, the heat storage ECU 70 performs a heat dissipation mode in which the chemical heat storage material in the reactor 40 radiates heat and the heat radiated from the reactor 40 is guided to the catalytic converter 18. Each control target described above is controlled to be executed. Specifically, as shown in FIG. 3B, the on-off valves 46 and 48 are closed and the on-off valve 58 is opened, and only the port on the atmosphere opening end 16A side of the three-port valve 38 is closed, and the three-port valve 68 is closed. Only the sub-radiator 62 side port is closed, and the blower 52 and the cooling water pump 64 are operated.

次に、第１の実施形態の作用を説明する。   Next, the operation of the first embodiment will be described.

上記構成の車両用化学蓄熱システム１０では、蓄熱ＥＣＵ７０は、自動車１１の運転中には、図３（Ａ）に示される如き蓄熱モードを実行する。すると、排気系１４の排気ライン１６から排気供給ライン４２を経由して反応器４０に高温の排気ガスが導かれ、該排気ガスからの熱供給を受けて反応器４０内の化学蓄熱材が脱水反応を生じ、排気熱が化学蓄熱材に蓄熱される。   In the vehicular chemical heat storage system 10 configured as described above, the heat storage ECU 70 executes a heat storage mode as shown in FIG. Then, high-temperature exhaust gas is led from the exhaust line 16 of the exhaust system 14 to the reactor 40 via the exhaust supply line 42, and the chemical heat storage material in the reactor 40 is dehydrated by receiving heat supply from the exhaust gas. A reaction occurs, and the exhaust heat is stored in the chemical heat storage material.

この蓄熱モード実行の際、反応器４０で化学蓄熱材から脱水された水である水蒸気は、水蒸気連通ライン５６を介して吸着器５４に流入され、該吸着器５４を構成する吸着材に吸着される。この吸着に伴って生じる吸着熱は、冷却水循環ライン６０を循環する冷却水にてサブラジエータ６２に運搬され、該サブラジエータ６２にて系外に放熱される。これにより、吸着平衡圧の上昇が抑制され、吸着材による吸着すなわち反応器４０での蓄熱が維持される。   During execution of this heat storage mode, water vapor, which is water dehydrated from the chemical heat storage material in the reactor 40, flows into the adsorber 54 through the water vapor communication line 56 and is adsorbed by the adsorbent constituting the adsorber 54. The The heat of adsorption that accompanies this adsorption is transported to the sub-radiator 62 by the cooling water circulating in the cooling water circulation line 60 and is radiated outside the system by the sub-radiator 62. Thereby, an increase in the adsorption equilibrium pressure is suppressed, and adsorption by the adsorbent, that is, heat storage in the reactor 40 is maintained.

以上により、車両用化学蓄熱システム１０が適用された自動車１１では、その走行（エンジン１２の作動）に伴い生じる排気ガスの排気熱を反応器４０に蓄熱する。   As described above, in the automobile 11 to which the vehicle chemical heat storage system 10 is applied, the exhaust heat of the exhaust gas generated during the travel (operation of the engine 12) is stored in the reactor 40.

また、車両用化学蓄熱システム１０では、蓄熱ＥＣＵ７０は、外気温が所定の閾値を下回る低温環境下で自動車１１が始動される場合には、図３（Ｂ）に示される如き放熱モードを実行する。すると、始動されたエンジン１２の排気ガスが排気熱回収器３４に導かれ、該排気熱回収器３４において排気熱供給ライン６６を流れる冷却水と排気ガスとの熱交換が行われる。すなわち、排気熱が冷却水に回収され、この冷却水が排気熱供給ライン６６、冷却水循環ライン６０を経由して吸着器５４に導かれる。   In the vehicle chemical heat storage system 10, the heat storage ECU 70 executes the heat radiation mode as shown in FIG. 3B when the automobile 11 is started under a low temperature environment in which the outside air temperature falls below a predetermined threshold. . Then, the exhaust gas of the started engine 12 is guided to the exhaust heat recovery unit 34, and heat exchange between the cooling water flowing through the exhaust heat supply line 66 and the exhaust gas is performed in the exhaust heat recovery unit 34. That is, the exhaust heat is recovered into the cooling water, and this cooling water is guided to the adsorber 54 via the exhaust heat supply line 66 and the cooling water circulation line 60.

これにより、吸着器５４に脱着に必要な熱が供給され、該吸着器５４の吸着材から水蒸気が脱着される。この実施形態では、脱着温度が６３℃以上とされ、該脱着温度に応じた圧力（略６［ｋＰａ］以上）で水蒸気が吸着器５４から反応器４０に供給される。反応器４０内の化学蓄熱材は、水蒸気との接触に伴い水和反応を行いつつ放熱する。この実施形態では、上記の通りの圧力で水蒸気が供給されることで、４００℃となる。   Thereby, heat necessary for desorption is supplied to the adsorber 54, and water vapor is desorbed from the adsorbent of the adsorber 54. In this embodiment, the desorption temperature is 63 ° C. or higher, and water vapor is supplied from the adsorber 54 to the reactor 40 at a pressure corresponding to the desorption temperature (approximately 6 [kPa] or higher). The chemical heat storage material in the reactor 40 dissipates heat while performing a hydration reaction with the contact with water vapor. In this embodiment, it becomes 400 degreeC by supplying water vapor | steam with the pressure as mentioned above.

そして、反応器４０で発生された熱は、ブロア５２の作動によって加熱エアライン５０を流れる空気に供給され、該加熱空気によって触媒コンバータ１８が加熱される。蓄熱ＥＣＵ７０は、例えば暖気開始からの経過時間、触媒コンバータ１８の温度、加熱エアライン５０内の空気の温度変化の少なくとも１つに基づいて、触媒コンバータ１８が十分に加熱されたと判断すると、放熱モードを終了し、蓄熱モードに移行する。   The heat generated in the reactor 40 is supplied to the air flowing through the heated air line 50 by the operation of the blower 52, and the catalytic converter 18 is heated by the heated air. When the heat storage ECU 70 determines that the catalytic converter 18 has been sufficiently heated based on, for example, at least one of the elapsed time from the start of warm-up, the temperature of the catalytic converter 18, and the temperature change of the air in the heating air line 50, the heat dissipation mode To end the heat storage mode.

ここで、車両用化学蓄熱システム１０では、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いて蓄熱・放熱を行うため、長期間に亘り安定的に蓄熱することができる。また、吸着器５４に脱着熱を供給することで該吸着器５４から反応器４０に水蒸気を供給させて水和反応を生じさせる構成であるため、供給する脱着熱に対し高い温度での発熱が実現される。   Here, in the vehicle chemical heat storage system 10, heat storage and heat dissipation are performed using a chemical heat storage material that performs heat storage and heat dissipation by dehydration and hydration reactions, so that heat can be stably stored for a long period of time. In addition, by supplying desorption heat to the adsorber 54, water vapor is supplied from the adsorber 54 to the reactor 40 to cause a hydration reaction. Therefore, heat generated at a high temperature is generated with respect to the supplied desorption heat. Realized.

特に、車両用化学蓄熱システム１０では、排気熱回収器３４にて排気熱を回収することで比較的高温とされた冷却水にて吸着器５４に脱着熱を供給するため、反応器４０に供給する水蒸気圧力が高くなり、反応器４０の温度を４００℃以上にすることができる。これにより、車両用化学蓄熱システム１０では、反応器４０からの熱によって触媒コンバータ１８内の排気触媒が加熱、昇温される。これにより、車両用化学蓄熱システム１０では、エンジン１２の始動から短時間で、触媒コンバータ１８を３５０℃以上に昇温することができるので、低温始動時において排気ガスが良好に浄化される（排気ガス中の未燃炭化水素成分が減少される。   In particular, in the vehicle chemical heat storage system 10, the exhaust heat is recovered by the exhaust heat recovery device 34, so that the desorption heat is supplied to the adsorber 54 with the cooling water having a relatively high temperature. The steam pressure to be increased is increased, and the temperature of the reactor 40 can be set to 400 ° C. or higher. Thereby, in the chemical heat storage system 10 for vehicles, the exhaust catalyst in the catalytic converter 18 is heated and heated by the heat from the reactor 40. Thereby, in the chemical heat storage system 10 for vehicles, since the catalytic converter 18 can be heated to 350 ° C. or higher in a short time after the engine 12 is started, the exhaust gas is well purified at the low temperature start (exhaust gas). Unburned hydrocarbon components in the gas are reduced.

以上により、車両用化学蓄熱システム１０が適用された自動車１１では、低温始動時の排気ガス浄化性能が著しく向上する。   As described above, in the automobile 11 to which the vehicular chemical heat storage system 10 is applied, the exhaust gas purification performance at the low temperature start is remarkably improved.

次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品、部分については、上記第１の実施形態又は前出の構成同一の符号を付して説明を省略し、また図示を省略する場合がある。   Next, another embodiment of the present invention will be described. Note that parts and portions that are basically the same as those in the first embodiment or the previous configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment or the previous configuration, and the description thereof is omitted. May be omitted.

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム８０について、図７〜図１２に基づいて説明する。図７には、車両用化学蓄熱システム８０がシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム８０は、排気熱回収器３４に代えて、エンジン冷却水の顕熱を蓄える顕熱蓄熱器８２を備える点で、第１の実施形態とは異なる。 (Second Embodiment)
A chemical heat storage system for a vehicle 80 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a vehicle chemical heat storage system 80 in a system configuration diagram. As shown in this figure, the vehicular chemical heat storage system 80 is different from the first embodiment in that it includes a sensible heat storage unit 82 that stores sensible heat of engine cooling water instead of the exhaust heat recovery unit 34. .

具体的には、顕熱蓄熱器８２は、冷却水循環ライン２６におけるヒータコア２２の上下流に連通された蓄熱器ライン８４に設けられており、ヒータコア２２と並列に配置されているものと捉えることができる。この顕熱蓄熱器８２は、断熱容器とされ、高温のエンジン冷却水を貯留することで該エンジン冷却水の顕熱を蓄える構成とされている。   Specifically, the sensible heat accumulator 82 is provided in the heat accumulator line 84 connected to the upstream and downstream of the heater core 22 in the cooling water circulation line 26, and may be regarded as being arranged in parallel with the heater core 22. it can. The sensible heat accumulator 82 is a heat insulating container and is configured to store sensible heat of the engine cooling water by storing high-temperature engine cooling water.

冷却水循環ライン２６におけるヒータコア２２の上流側（エンジン１２側）の分岐部には、３ポート弁８６が設けられている。また、蓄熱器ライン８４における顕熱蓄熱器８２に対する３ポート弁８６とは反対側には、顕熱蓄熱器８２側に向けてエンジン冷却水を圧送するための冷却水ポンプ８８が設けられている。   A three-port valve 86 is provided at a branch portion on the upstream side (engine 12 side) of the heater core 22 in the cooling water circulation line 26. A cooling water pump 88 for pumping engine cooling water toward the sensible heat accumulator 82 is provided on the heat accumulator line 84 on the opposite side of the sensible heat accumulator 82 from the three-port valve 86. .

そして、車両用化学蓄熱システム８０は、排気熱供給ライン６６に代えて、それぞれ冷却水循環ライン６０に接続されたエンジン冷却水供給ライン９０及びエンジン冷却水戻りライン９２を備えている。エンジン冷却水供給ライン９０は、蓄熱器ライン８４における３ポート弁８６と顕熱蓄熱器８２との間から分岐され、３ポート弁６８を介して冷却水循環ライン６０に接続されている。蓄熱器ライン８４におけるエンジン冷却水供給ライン９０の分岐部分には、３ポート弁９４が設けられている。また、エンジン冷却水戻りライン９２は、冷却水循環ライン６０における吸着器５４の冷却水出口側とサブラジエータ６２との間から分岐されると共に、顕熱蓄熱器８２に直接的に連通されている。   The vehicle chemical heat storage system 80 includes an engine coolant supply line 90 and an engine coolant return line 92 connected to the coolant circulation line 60, respectively, instead of the exhaust heat supply line 66. The engine coolant supply line 90 is branched from between the three-port valve 86 and the sensible heat storage 82 in the regenerator line 84 and connected to the coolant circulation line 60 via the three-port valve 68. A three-port valve 94 is provided at a branch portion of the engine coolant supply line 90 in the heat accumulator line 84. The engine cooling water return line 92 is branched from the cooling water outlet side of the adsorber 54 and the sub-radiator 62 in the cooling water circulation line 60 and directly communicated with the sensible heat storage 82.

以上説明したように車両用化学蓄熱システム８０は、車両用化学蓄熱システム１０とほぼ同様に構成された化学蓄熱部８０Ａと、エンジン冷却水の顕熱を蓄熱するための顕熱蓄熱部８０Ｂとを備え、エンジン冷却水供給ライン９０、エンジン冷却水戻りライン９２を介して顕熱蓄熱部８０Ｂから化学蓄熱部８０Ａにエンジン冷却水の顕熱を輸送可能なシステムとして捉えることができる。   As described above, the vehicle chemical heat storage system 80 includes the chemical heat storage unit 80A configured substantially the same as the vehicle chemical heat storage system 10 and the sensible heat storage unit 80B for storing sensible heat of engine cooling water. And a system that can transport sensible heat of engine coolant from the sensible heat storage unit 80B to the chemical heat storage unit 80A via the engine coolant supply line 90 and the engine coolant return line 92.

したがって、この実施形態では、顕熱蓄熱器８２、蓄熱器ライン８４、３ポート弁８６、冷却水ポンプ８８（顕熱蓄熱部８０Ｂの主要部）が本発明における顕熱蓄熱装置に相当し、エンジン冷却水供給ライン９０、エンジン冷却水戻りライン９２、３ポート弁９４及び冷却水ポンプ６４が冷却水移送手段に相当し、これらを含め本発明における脱着促進手段が構成されているものと捉えることができる。   Therefore, in this embodiment, the sensible heat regenerator 82, the regenerator line 84, the three-port valve 86, and the cooling water pump 88 (main part of the sensible heat storage unit 80B) correspond to the sensible heat storage device in the present invention, and the engine The cooling water supply line 90, the engine cooling water return line 92, the three-port valve 94, and the cooling water pump 64 correspond to the cooling water transfer means, and it can be considered that the desorption promoting means in the present invention is configured including these. it can.

この実施形態では、自動車１１は、駆動源としてモータ９５を備えたハイブリッド車とされており、モータ９５に電力を供給するためのインバータ（パワーコントロールユニット）９６、バッテリ９８をさらに備える。この実施形態では、エンジン１２及びモータ９５の双方に車両走行のための駆動力を生じさせ得るパラレル式のハイブリッド車とされている。   In this embodiment, the vehicle 11 is a hybrid vehicle including a motor 95 as a drive source, and further includes an inverter (power control unit) 96 and a battery 98 for supplying electric power to the motor 95. In this embodiment, a parallel-type hybrid vehicle that can generate a driving force for running the vehicle in both the engine 12 and the motor 95 is provided.

そして、この実施形態では、車両用化学蓄熱システム８０による加熱対象は、触媒コンバータ１８に代えてバッテリ９８とされている。したがって、車両用化学蓄熱システム８０では、加熱エアライン５０に代えて、反応器４０との熱交換部９９Ａの下流にバッテリ９８との熱交換を行う熱交換部９９Ｂを有する加熱エアライン９９を備えている。加熱エアライン９９の一端部は、ブロア５２に接続され、他端部は大気開放された大気開放端９９Ｃとされている。   In this embodiment, the object to be heated by the vehicle chemical heat storage system 80 is a battery 98 instead of the catalytic converter 18. Therefore, in the chemical heat storage system 80 for vehicles, it replaces with the heating air line 50, and the heating air line 99 which has the heat exchange part 99B which performs heat exchange with the battery 98 downstream of the heat exchange part 99A with the reactor 40 is provided. ing. One end of the heating air line 99 is connected to the blower 52, and the other end is an atmospheric open end 99C that is open to the atmosphere.

以上説明した車両用化学蓄熱システム８０のサイクルについて、主に車両用化学蓄熱システム１０のサイクルとは異なる部分を、図１０及び図１１を参照しつつ補足する。図１０には、ＰＴ線図に示された圧力平衡点における車両用化学蓄熱システム８０のサイクルが示されている。この図において、上側の等圧線が脱水（吸熱）反応を示し、下側の等圧線が水和（発熱）反応を示している。このサイクルに示す通り、化学蓄熱材の温度が略４２６℃で蓄熱された場合、略１２［ｋＰａ］の水蒸気が吸着器５４に吸着され、吸着器５４では、該水蒸気の平衡温度（略８０℃）以下になるように、サブラジエータ６２によって吸着熱が放熱されるように設計されている。すなわち、車両用化学蓄熱システム８０では、図１１にも示される如く、脱水（蓄熱）については、車両用化学蓄熱システム１０と同様であり、同等の熱量Ｑを蓄熱可能とされている。   About the cycle of the chemical heat storage system 80 for vehicles demonstrated above, the part which is mainly different from the cycle of the chemical heat storage system 10 for vehicles is supplemented, referring FIG.10 and FIG.11. FIG. 10 shows the cycle of the vehicle chemical heat storage system 80 at the pressure equilibrium point shown in the PT diagram. In this figure, the upper isobaric line represents a dehydration (endothermic) reaction, and the lower isobaric line represents a hydration (exothermic) reaction. As shown in this cycle, when the temperature of the chemical heat storage material is stored at approximately 426 ° C., approximately 12 [kPa] of water vapor is adsorbed by the adsorber 54, and the adsorber 54 has an equilibrium temperature (approximately 80 ° C.) of the water vapor. ) It is designed so that the heat of adsorption is dissipated by the sub-radiator 62 so as to be as follows. That is, in the vehicle chemical heat storage system 80, as shown in FIG. 11, dehydration (heat storage) is the same as that in the vehicle chemical heat storage system 10, and an equivalent amount of heat Q can be stored.

一方、図１０に戻り、車両用化学蓄熱システム８０では、顕熱蓄熱器８２での蓄熱温度が比較的低いことを考慮して、吸着器５４から反応器４０に供給される水蒸気の温度として略２５℃（蒸気圧０．８［ｋＰａ］程度）が設計温度とされている。この場合、図１０に示される如く、反応器４０の放熱温度は、略３３８℃となる構成である。吸着器５４では、顕熱蓄熱器８２からの供給温度として略３０〜５０℃が設計値とされている。これにより、図１１に示される如く、放熱温度が略３３８℃となる水和反応の平衡圧力（略０．８［ｋＰａ］）に対し十分に高い水蒸気の平衡圧力を得ることができる構成とされている。   On the other hand, referring back to FIG. 10, in the vehicle chemical heat storage system 80, the temperature of the water vapor supplied from the adsorber 54 to the reactor 40 is approximately considered in consideration of the relatively low heat storage temperature in the sensible heat storage 82. The design temperature is 25 ° C. (vapor pressure of about 0.8 [kPa]). In this case, as shown in FIG. 10, the heat release temperature of the reactor 40 is approximately 338 ° C. In the adsorber 54, the design value is approximately 30 to 50 ° C. as the supply temperature from the sensible heat storage device 82. As a result, as shown in FIG. 11, it is possible to obtain a water vapor equilibrium pressure sufficiently higher than the equilibrium pressure of the hydration reaction (approximately 0.8 [kPa]) at which the heat release temperature is approximately 338 ° C. ing.

図１２に示される如く、バッテリ９８は、数１０℃が使用温度の上限になるので、上記の通り３３８℃で放熱する反応器４０を備えた車両用化学蓄熱システム８０によって、有効に加熱（昇温）することができる。   As shown in FIG. 12, since the battery 98 has an upper limit of operating temperature of several tens of degrees Celsius, as described above, the battery 98 is effectively heated (increased by the vehicle chemical heat storage system 80 including the reactor 40 that dissipates heat at 338 degrees Celsius. Warm).

また、車両用化学蓄熱システム８０は、蓄熱ＥＣＵ７０に代えて、制御装置としての蓄熱ＥＣＵ１００を備えている。蓄熱ＥＣＵ１００は、図８に示される如く、開閉弁４６、４８、５８、３ポート弁３２、６８、８６、９４、ブロア５２、冷却水ポンプ６４、冷却水ポンプ８８に電気的に接続されている。蓄熱ＥＣＵ１００は、自動車１１の図示しないスタートスイッチ（運転制御ＥＣＵやメインコントローラ）や外気温センサ等にも電気的に接続されており、車両の走行状態や外気温等の情報に基づいて上記した各制御対象を制御するようになっている。   The vehicle chemical heat storage system 80 includes a heat storage ECU 100 as a control device instead of the heat storage ECU 70. As shown in FIG. 8, the heat storage ECU 100 is electrically connected to the on-off valves 46, 48, 58, the three-port valves 32, 68, 86, 94, the blower 52, the cooling water pump 64, and the cooling water pump 88. . The heat storage ECU 100 is also electrically connected to a start switch (operation control ECU and main controller) (not shown) of the automobile 11 and an outside air temperature sensor, and the like. The control object is controlled.

この実施形態では、蓄熱ＥＣＵ１００は、自動車１１の走行時には、反応器４０の化学蓄熱材への蓄熱が行われる化学蓄熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図９−１（Ａ）に示される如く、開閉弁４６、４８、５８を開放させ、冷却水ポンプ６４を作動させる一方、３ポート弁６８のエンジン冷却水供給ライン９０側のポート、３ポート弁８６の蓄熱器ライン８４側のポート、３ポート弁９４の顕熱蓄熱器８２側のポートをそれぞれ閉止させ、ブロア５２、冷却水ポンプ８８を停止状態に維持するようになっている。   In this embodiment, the heat storage ECU 100 is configured to control each control target described above so as to execute a chemical heat storage mode in which heat is stored in the chemical heat storage material of the reactor 40 when the automobile 11 is traveling. . Specifically, as shown in FIG. 9A, the on-off valves 46, 48, and 58 are opened to operate the cooling water pump 64, while the three-port valve 68 on the engine cooling water supply line 90 side. The port on the heat accumulator line 84 side of the port and the three-port valve 86 is closed, and the port on the sensible heat accumulator 82 side of the three-port valve 94 is closed, and the blower 52 and the cooling water pump 88 are maintained in a stopped state. Yes.

また、蓄熱ＥＣＵ１００は、自動車１１の停止の際には、顕熱蓄熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図９−１（Ｂ）に示される如く、開閉弁４６、４８、５８を閉止させ、さらに冷却水ポンプ６４を停止させる（以上、化学蓄熱部８０Ａを停止させる）一方、３ポート弁３２のラジエータ２４側のポート、３ポート弁８６のヒータコア２２側の各ポート、３ポート弁９４のエンジン冷却水供給ライン９０側のポートをそれぞれ閉止させると共に、３ポート弁８６の蓄熱器ライン８４側のポート及び３ポート弁９４の顕熱蓄熱器８２側のポートを開放させ、かつ冷却水ポンプ８８を作動させるようになっている。   Further, the heat storage ECU 100 is configured to control each control target described above so as to execute the sensible heat storage mode when the automobile 11 is stopped. Specifically, as shown in FIG. 9-1 (B), the on-off valves 46, 48, and 58 are closed, and the cooling water pump 64 is stopped (the chemical heat storage unit 80A is stopped), while 3 The port on the radiator 24 side of the port valve 32, each port on the heater core 22 side of the 3 port valve 86, and the port on the engine coolant supply line 90 side of the 3 port valve 94 are closed, and the heat accumulator line of the 3 port valve 86 The port on the 84 side and the port on the sensible heat accumulator 82 side of the 3-port valve 94 are opened, and the cooling water pump 88 is operated.

さらに、蓄熱ＥＣＵ１００は、自動車１１の低温環境下での始動時（低温始動時におけるエンジン１２の始動前）には、反応器４０内の化学蓄熱材が放熱を行うと共に、該反応器４０から放熱された熱がバッテリ９８に導かれる放熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図９−２（Ｃ）に示される如く、上記顕熱蓄熱モードに対し、３ポート弁３２のバイパスライン３０側のポート、３ポート弁６８のサブラジエータ６２側のポート、３ポート弁９４のエンジン１２（３ポート弁８６）側のポートを閉止すると共に、３ポート弁６８のエンジン冷却水供給ライン９０側のポート、３ポート弁９４の顕熱蓄熱器８２側のポート、及び開閉弁５８を開放し、かつ、冷却水ポンプ６４及びブロア５２を作動させるようになっている。   Further, the heat storage ECU 100 radiates heat from the chemical heat storage material in the reactor 40 when the automobile 11 is started in a low temperature environment (before the engine 12 is started at the time of low temperature start), and also radiates heat from the reactor 40. Each control target is controlled so as to execute a heat dissipation mode in which the generated heat is guided to the battery 98. Specifically, as shown in FIG. 9C, the port on the bypass line 30 side of the 3-port valve 32, the port on the sub-radiator 62 side of the 3-port valve 68, 3 A port on the engine 12 (3-port valve 86) side of the port valve 94, a port on the engine coolant supply line 90 side of the 3-port valve 68, a port on the sensible heat accumulator 82 side of the 3-port valve 94, and The on-off valve 58 is opened, and the cooling water pump 64 and the blower 52 are operated.

次に、第２の実施形態の作用を説明する。   Next, the operation of the second embodiment will be described.

上記構成の車両用化学蓄熱システム８０では、蓄熱ＥＣＵ１００は、自動車１１の運転中には、図９−１（Ａ）に示される如く、主に化学蓄熱部８０Ａにおいて化学蓄熱モードを実行する。すると、排気系１４の排気ライン１６から排気供給ライン４２を経由して反応器４０に高温の排気ガスが導かれ、該排気ガスからの熱供給を受けて反応器４０内の化学蓄熱材が脱水反応を生じ、排気熱が化学蓄熱材に蓄熱される。   In the vehicle chemical heat storage system 80 configured as described above, the heat storage ECU 100 executes the chemical heat storage mode mainly in the chemical heat storage unit 80A as shown in FIG. Then, high-temperature exhaust gas is led from the exhaust line 16 of the exhaust system 14 to the reactor 40 via the exhaust supply line 42, and the chemical heat storage material in the reactor 40 is dehydrated by receiving heat supply from the exhaust gas. A reaction occurs, and the exhaust heat is stored in the chemical heat storage material.

この化学蓄熱モードの実行の際、反応器４０で化学蓄熱材から脱水された水である水蒸気は、水蒸気連通ライン５６を介して吸着器５４に流入され、該吸着器５４の吸着材に吸着される。この吸着に伴い生じた吸着熱は、冷却水循環ライン６０を循環する冷却水にてサブラジエータ６２に運搬され、該サブラジエータ６２にて系外に放熱される。   During execution of this chemical heat storage mode, water vapor, which is water dehydrated from the chemical heat storage material in the reactor 40, flows into the adsorber 54 through the water vapor communication line 56 and is adsorbed by the adsorbent in the adsorber 54. The The heat of adsorption generated by this adsorption is transported to the sub-radiator 62 by the cooling water circulating through the cooling water circulation line 60 and is radiated outside the system by the sub-radiator 62.

以上により、車両用化学蓄熱システム８０が適用された自動車１１では、その走行（エンジン１２の作動）に伴い生じる排気ガスの排気熱を反応器４０に蓄熱する。また、化学蓄熱モードの実行の際には、顕熱蓄熱部８０Ｂでは、顕熱蓄熱器８２がエンジン冷却水の循環系等から切り離されている。   As described above, in the automobile 11 to which the vehicle chemical heat storage system 80 is applied, the exhaust heat of the exhaust gas generated during the travel (operation of the engine 12) is stored in the reactor 40. Further, when the chemical heat storage mode is executed, the sensible heat storage unit 82 is disconnected from the engine cooling water circulation system or the like in the sensible heat storage unit 80B.

また、車両用化学蓄熱システム８０では、蓄熱ＥＣＵ１００は、自動車１１が停車（又は運転中にエンジン１２が停止）された場合には、図９−１（Ｂ）に示される如く、顕熱蓄熱部８０Ｂにおいてエンジン冷却水の顕熱を顕熱蓄熱器８２に蓄える顕熱蓄熱モードを実行する。すると、冷却水ポンプ８８の駆動力によって、エンジン冷却水がエンジン１２と顕熱蓄熱器８２との間を所定時間だけ循環する。これにより、顕熱蓄熱器８２内には、エンジン１２との熱交換で加熱された高温のエンジン冷却水が貯留（保持）される。すなわち、エンジン冷却水の熱が顕熱蓄熱器８２に蓄えられる。   In the vehicle chemical heat storage system 80, when the automobile 11 is stopped (or the engine 12 is stopped during operation), the heat storage ECU 100 causes the sensible heat storage section to be as shown in FIG. In 80B, the sensible heat storage mode in which the sensible heat of the engine coolant is stored in the sensible heat storage 82 is executed. Then, the engine cooling water circulates between the engine 12 and the sensible heat accumulator 82 for a predetermined time by the driving force of the cooling water pump 88. Thereby, in the sensible heat accumulator 82, high-temperature engine cooling water heated by heat exchange with the engine 12 is stored (held). That is, the heat of the engine coolant is stored in the sensible heat regenerator 82.

そして、車両用化学蓄熱システム８０では、蓄熱ＥＣＵ１００は、外気温が所定の閾値を下回る低温環境下で自動車１１が始動される場合には、エンジン１２の始動に先立って、図９−２（Ｃ）に示される如き放熱モードを実行する。すると、冷却水ポンプ６４の作動によって、顕熱蓄熱器８２内のエンジン冷却水がエンジン冷却水供給ライン９０を介して吸着器５４に導かれ、エンジン冷却水戻りライン９２を介して顕熱蓄熱器８２に戻される。すなわち、エンジン冷却水が顕熱蓄熱器８２と吸着器５４との間を循環する。   In the vehicular chemical heat storage system 80, when the automobile 11 is started in a low temperature environment in which the outside air temperature is lower than a predetermined threshold, the heat storage ECU 100 prior to the start of the engine 12, FIG. The heat dissipation mode as shown in FIG. Then, by the operation of the cooling water pump 64, the engine cooling water in the sensible heat accumulator 82 is guided to the adsorber 54 through the engine cooling water supply line 90, and the sensible heat regenerator through the engine cooling water return line 92. 82 is returned. That is, the engine cooling water circulates between the sensible heat storage 82 and the adsorber 54.

このエンジン冷却水との熱交換によって脱着熱が供給された吸着器５４からは、水蒸気が脱着され、この水蒸気はその温度に応じた圧力で水蒸気連通ライン５６を介して反応器４０に供給される。すると、反応器４０内の化学蓄熱材は、水蒸気との接触に伴い水和反応を行いつつ放熱する。この熱は、ブロア５２により加熱エアライン９９を流れる空気に供給され、該加熱空気によってバッテリ９８が加熱される。   Water vapor is desorbed from the adsorber 54 to which heat of desorption is supplied by heat exchange with the engine cooling water, and this water vapor is supplied to the reactor 40 via the water vapor communication line 56 at a pressure corresponding to the temperature. . Then, the chemical heat storage material in the reactor 40 dissipates heat while performing a hydration reaction with the contact with water vapor. This heat is supplied to the air flowing through the heated air line 99 by the blower 52, and the battery 98 is heated by the heated air.

蓄熱ＥＣＵ１００は、例えば暖気開始からの経過時間、バッテリ９８の温度、加熱エアライン５０内の空気の温度変化の少なくとも１つに基づいて、バッテリ９８が十分に加熱されたと判断すると、モータ９５の始動許可信号をメインコントローラ等に出力する。また、蓄熱ＥＣＵ１００は、放熱モードすなわちバッテリ９８の暖機を終了する。   When the heat storage ECU 100 determines that the battery 98 is sufficiently heated, for example, based on at least one of the elapsed time from the start of warm-up, the temperature of the battery 98, and the temperature change of the air in the heating air line 50, the start of the motor 95 is started. The permission signal is output to the main controller or the like. Further, the heat storage ECU 100 ends the heat release mode, that is, the warm-up of the battery 98.

ここで、車両用化学蓄熱システム８０では、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いて蓄熱・放熱を行うため、長期間に亘り安定的に蓄熱することができる。また、吸着器５４に脱着熱を供給することで該吸着器５４から反応器４０に水蒸気を供給させて水和反応を生じさせる構成であるため、供給する脱着熱に対し高い温度での発熱が実現される。   Here, in the vehicle chemical heat storage system 80, heat storage and heat dissipation are performed using a chemical heat storage material that performs heat storage and heat dissipation by dehydration and hydration reactions, so that heat can be stably stored for a long period of time. In addition, by supplying desorption heat to the adsorber 54, water vapor is supplied from the adsorber 54 to the reactor 40 to cause a hydration reaction. Therefore, heat generated at a high temperature is generated with respect to the supplied desorption heat. Realized.

特に、車両用化学蓄熱システム８０では、顕熱蓄熱器８２に蓄えた熱によって吸着器５４から水蒸気を脱着させる構成であるため、自動車１１の始動時にエンジン１２の作動に頼ることなく脱着熱を確保することができる。これにより、車両用化学蓄熱システム８０が適用された自動車１１では、低温環境下において、バッテリ９８を暖機して出力密度を増大することで、エンジン１２を始動させることなく、モータ９５の動力で始動することができる。   In particular, the vehicle chemical heat storage system 80 has a configuration in which water vapor is desorbed from the adsorber 54 by the heat stored in the sensible heat accumulator 82, so that desorption heat is ensured without depending on the operation of the engine 12 when the automobile 11 is started. can do. Thus, in the automobile 11 to which the vehicle chemical heat storage system 80 is applied, the power of the motor 95 is increased without starting the engine 12 by warming up the battery 98 and increasing the output density in a low temperature environment. Can be started.

この点について補足すると、バッテリ９８の出力密度は、図１２に示される如き温度依存性を有しており、例えば、バッテリ９８の温度を環境温度０℃から１０℃まで上昇させることができれば、出力密度は略１．７倍になり、また例えばバッテリ９８の温度を環境温度５℃から１５℃まで上昇させることができれば、出力密度は略１．５倍に増大することが解る。そして、本実施形態に係る車両用化学蓄熱システム８０では、略１分間の放熱モードの実行で、バッテリ９８の温度を略１０℃上昇させることができることが確かめられている。   Supplementing this point, the output density of the battery 98 has temperature dependence as shown in FIG. 12, and for example, if the temperature of the battery 98 can be raised from 0 ° C. to 10 ° C., the output It can be seen that the density becomes approximately 1.7 times, and if the temperature of the battery 98 can be raised from the environmental temperature of 5 ° C. to 15 ° C., for example, the output density will increase by about 1.5 times. And in the chemical heat storage system 80 for vehicles which concerns on this embodiment, it has been confirmed that the temperature of the battery 98 can be raised about 10 degreeC by execution of the thermal radiation mode for about 1 minute.

これにより、車両用化学蓄熱システム８０が適用されたハイブリッド車である自動車１１は、低温環境下において、放熱モードの実行によるバッテリ９８の昇温を待ってモータ９５をスムースに始動させることができる。換言すれば、自動車１１は、バッテリ９８の出力密度が低下する低温環境下において、エンジン１２に頼ることなく始動することができる。   As a result, the automobile 11 that is a hybrid vehicle to which the vehicle chemical heat storage system 80 is applied can smoothly start the motor 95 in a low temperature environment while waiting for the battery 98 to rise in temperature in the heat dissipation mode. In other words, the automobile 11 can be started without relying on the engine 12 in a low temperature environment where the output density of the battery 98 is reduced.

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１１０について、図１３及び図１４に基づいて説明する。図１３には、車両用化学蓄熱システム１１０がシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１１０は、吸着器５４を冷却するための冷却水系統に設けられた顕熱蓄熱器１１２を備える点で、エンジン冷却系２０に設けられた顕熱蓄熱器８２を備えた車両用化学蓄熱システム８０とは異なる。 (Third embodiment)
A vehicular chemical heat storage system 110 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 shows a system configuration diagram of a vehicular chemical heat storage system 110. As shown in this figure, the chemical heat storage system 110 for a vehicle includes a sensible heat storage 112 provided in a cooling water system for cooling the adsorber 54, and is therefore provided with a sensible heat provided in the engine cooling system 20. This is different from the vehicular chemical heat storage system 80 provided with the heat accumulator 82.

具体的には、車両用化学蓄熱システム１１０は、冷却水循環ライン６０における吸着器５４の出口側とサブラジエータ６２との間から分岐され、該冷却水循環ライン６０における冷却水ポンプ６４（吸着器５４の入口側）とサブラジエータ６２との間に合流されたラジエータバイパスライン１１４を備えている。顕熱蓄熱器１１２は、ラジエータバイパスライン１１４に設けられており、サブラジエータ６２と並列に配置されているものと把握することができる。   Specifically, the vehicular chemical heat storage system 110 is branched from between the outlet side of the adsorber 54 in the cooling water circulation line 60 and the sub-radiator 62, and the cooling water pump 64 (the adsorber 54 of the adsorber 54) in the cooling water circulation line 60 is branched. A radiator bypass line 114 joined between the inlet side) and the sub-radiator 62 is provided. The sensible heat accumulator 112 is provided in the radiator bypass line 114 and can be understood as being arranged in parallel with the sub radiator 62.

また、冷却水循環ライン６０におけるラジエータバイパスライン１１４の分岐部分には、３ポート弁１１６が設けられている。３ポート弁１１６は、冷却水がサブラジエータ６２に流入するのを許容する一方顕熱蓄熱器１１２に流入するのを禁止する蓄熱器バイパス状態と、冷却水がサブラジエータ６２に流入するのを禁止する一方顕熱蓄熱器１１２に流入するのを許容するラジエータバイパス状態とを切り替え得る構成とされている。   Further, a three-port valve 116 is provided at a branch portion of the radiator bypass line 114 in the cooling water circulation line 60. The three-port valve 116 allows the cooling water to flow into the sub-radiator 62 while prohibiting the cooling water from flowing into the sub-radiator 62 while prohibiting the cooling water from flowing into the sub-radiator 62. On the other hand, it is configured to be able to switch between a radiator bypass state that allows it to flow into the sensible heat regenerator 112.

車両用化学蓄熱システム１１０においては、エンジン冷却系２０側に設けられた顕熱蓄熱部８０Ｂを有せず、化学蓄熱部と顕熱蓄熱部とが一体化されているものと把握することができる。すなわち、この実施形態では、顕熱蓄熱器１１２、ラジエータバイパスライン１１４、３ポート弁１１６、及び冷却水ポンプ６４が本発明における脱着促進手段を構成するものと捉えることができる。   The vehicle chemical heat storage system 110 does not have the sensible heat storage unit 80B provided on the engine cooling system 20 side, and it can be understood that the chemical heat storage unit and the sensible heat storage unit are integrated. . That is, in this embodiment, it can be considered that the sensible heat accumulator 112, the radiator bypass line 114, the three-port valve 116, and the cooling water pump 64 constitute the desorption promoting means in the present invention.

そして、図１４に示される如く、車両用化学蓄熱システム１１０を構成する制御装置としての蓄熱ＥＣＵ１１８は、開閉弁４６、４８、５８、３ポート弁１１６、ブロア５２、及び冷却水ポンプ６４に電気的に接続されている。この蓄熱ＥＣＵ１１８は、自動車１１の図示しないスタートスイッチ（運転制御ＥＣＵやメインコントローラ）や外気温センサ等にも電気的に接続されており、車両の走行状態や外気温等の情報に基づいて上記した各制御対象を制御するようになっている。   As shown in FIG. 14, the heat storage ECU 118 as a control device constituting the chemical heat storage system 110 for the vehicle is electrically connected to the on-off valves 46, 48, 58, the three-port valve 116, the blower 52, and the cooling water pump 64. It is connected to the. The heat storage ECU 118 is also electrically connected to a start switch (operation control ECU and main controller) (not shown) of the automobile 11 and an outside air temperature sensor, etc., and is described above based on information such as the running state of the vehicle and the outside air temperature. Each control object is controlled.

この実施形態では、蓄熱ＥＣＵ１１８は、自動車１１の走行時には、反応器４０の化学蓄熱材への蓄熱が行われる化学蓄熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。図示は省略するが、化学蓄熱モードでは、３ポート弁１１６が蓄熱器バイパス状態をとるように蓄熱ＥＣＵ１１８に制御され、冷却水の循環により吸着器５４が冷却されるようになっている。その他の動作（排気ガスの流れ）は、車両用化学蓄熱システム１０、８０と同様である。   In this embodiment, the heat storage ECU 118 controls each control target described above so as to execute a chemical heat storage mode in which heat is stored in the chemical heat storage material of the reactor 40 when the automobile 11 is traveling. . Although not shown, in the chemical heat storage mode, the heat storage ECU 118 is controlled so that the three-port valve 116 is in the heat storage bypass state, and the adsorber 54 is cooled by circulation of the cooling water. Other operations (exhaust gas flow) are the same as those of the vehicle chemical heat storage system 10, 80.

また、蓄熱ＥＣＵ１１８は、自動車１１の停止の際には、顕熱蓄熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。図示は省略するが、顕熱蓄熱モードでは、開閉弁５８が閉止されると共に、３ポート弁１１６がラジエータバイパス状態をとるように蓄熱ＥＣＵ１１８に制御されるようになっている。これにより、冷却水ポンプ６４の動力で冷却水が顕熱蓄熱器１１２と吸着器５４とを循環することで、吸着器５４の吸着熱を顕熱として有する冷却水が顕熱蓄熱器１１２に貯留（断熱保持）されるようになっている。   Further, the heat storage ECU 118 controls each control target described above so as to execute the sensible heat storage mode when the automobile 11 is stopped. Although illustration is omitted, in the sensible heat storage mode, the on-off valve 58 is closed and the three-port valve 116 is controlled by the heat storage ECU 118 so as to take a radiator bypass state. As a result, the cooling water is circulated between the sensible heat storage 112 and the adsorber 54 by the power of the cooling water pump 64, whereby the cooling water having the adsorption heat of the adsorber 54 as sensible heat is stored in the sensible heat storage 112. (Heat insulation is maintained).

さらに、蓄熱ＥＣＵ１１８は、自動車１１の低温環境下での始動時（低温始動時におけるエンジン１２の始動前）には、反応器４０内の化学蓄熱材が放熱を行うと共に、該反応器４０から放熱された熱がバッテリ９８に導かれる放熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。図示は省略するが、放熱モードでは、開閉弁５８が開放されると共に、３ポート弁１１６がラジエータバイパス状態をとるように蓄熱ＥＣＵ１１８に制御されるようになっている。これにより、顕熱蓄熱器１１２に蓄えられていた顕熱が吸着器５４に脱着熱として供給されるようになっている。   Further, the heat storage ECU 118 radiates heat from the chemical heat storage material in the reactor 40 when the vehicle 11 is started in a low temperature environment (before starting the engine 12 at the time of low temperature start). Each control target is controlled so as to execute a heat dissipation mode in which the generated heat is guided to the battery 98. Although illustration is omitted, in the heat dissipation mode, the on-off valve 58 is opened and the heat storage ECU 118 is controlled so that the three-port valve 116 is in a radiator bypass state. As a result, the sensible heat stored in the sensible heat storage unit 112 is supplied to the adsorber 54 as desorption heat.

次に、第３の実施形態の作用を説明する。   Next, the operation of the third embodiment will be described.

上記構成の車両用化学蓄熱システム１１０では、第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム８０と同様に、自動車１１の走行中に蓄熱モードを実行してエンジン１２の排気熱を反応器４０に蓄熱し、自動車１１（又はエンジン１２）の停止時に顕熱蓄熱モードを実行して顕熱蓄熱器１１２に顕熱を蓄える。また、車両用化学蓄熱システム１１０では、自動車１１の低温始動時に顕熱蓄熱器１１２の熱を利用して吸着器５４から水蒸気を脱着させることで、反応器４０で水和反応を生じさせる。   In the vehicle chemical heat storage system 110 having the above-described configuration, the heat storage mode is executed while the automobile 11 is running, and the exhaust heat of the engine 12 is transferred to the reactor 40 while the vehicle 11 is running, as in the vehicle chemical heat storage system 80 according to the second embodiment. It stores heat and stores the sensible heat in the sensible heat regenerator 112 by executing the sensible heat storage mode when the automobile 11 (or the engine 12) is stopped. Further, in the vehicle chemical heat storage system 110, the hydration reaction is caused in the reactor 40 by desorbing water vapor from the adsorber 54 using the heat of the sensible heat storage device 112 when the automobile 11 is started at a low temperature.

したがって、第３の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１１０によっても、第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム８０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。すなわち、車両用化学蓄熱システム１１０では、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いて蓄熱・放熱を行うため、長期間に亘り安定的に蓄熱することができる。また、吸着器５４に脱着熱を供給することで該吸着器５４から反応器４０に水蒸気を供給させて水和反応を生じさせる構成であるため、供給する脱着熱に対し高い温度での発熱が実現される。   Accordingly, the vehicle chemical heat storage system 110 according to the third embodiment can achieve the same effect by the same action as the vehicle chemical heat storage system 80 according to the second embodiment. That is, in the vehicle chemical heat storage system 110, heat storage and heat dissipation are performed using a chemical heat storage material that performs heat storage and heat dissipation by dehydration and hydration reactions, and thus heat can be stably stored for a long period of time. In addition, by supplying desorption heat to the adsorber 54, water vapor is supplied from the adsorber 54 to the reactor 40 to cause a hydration reaction. Therefore, heat generated at a high temperature is generated with respect to the supplied desorption heat. Realized.

特に、車両用化学蓄熱システム１１０では、顕熱蓄熱器１１２に蓄えた熱によって吸着器５４から水蒸気を脱着させる構成であるため、自動車１１の始動時にエンジン１２の作動に頼ることなく脱着熱を確保することができる。これにより、車両用化学蓄熱システム１１０が適用された自動車１１では、低温環境下において、バッテリ９８を暖機して出力密度を増大することで、エンジン１２を始動させることなく、モータ９５の動力で始動することができる。
なお、第３の実施形態では、化学蓄熱モードと顕熱蓄熱モードとを別々に行う例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、化学蓄熱モードの実行時に顕熱蓄熱モードを並行して実行する構成としても良い。 In particular, the vehicle chemical heat storage system 110 has a configuration in which water vapor is desorbed from the adsorber 54 by the heat stored in the sensible heat accumulator 112, so that desorption heat is ensured without depending on the operation of the engine 12 when the automobile 11 is started. can do. Thus, in the automobile 11 to which the vehicle chemical heat storage system 110 is applied, the power of the motor 95 is increased without starting the engine 12 by warming up the battery 98 and increasing the output density in a low temperature environment. Can be started.
In the third embodiment, the chemical heat storage mode and the sensible heat storage mode are separately performed. However, the present invention is not limited to this. For example, the sensible heat storage mode is set when the chemical heat storage mode is executed. It may be configured to execute in parallel.

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１２０について、図１５及び図１６に基づいて説明する。図１５には、車両用化学蓄熱システム１２０がシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１２０は、水蒸気連通ライン５６に本発明における脱着促進手段を構成する減圧ポンプとしての真空ポンプ１２２を備える点で、第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム８０とは異なる。 (Fourth embodiment)
A vehicular chemical heat storage system 120 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16. FIG. 15 shows a system configuration diagram of a vehicular chemical heat storage system 120. As shown in this figure, the vehicle chemical heat storage system 120 is provided with a vacuum pump 122 as a decompression pump that constitutes the desorption promoting means of the present invention in the steam communication line 56, and is for a vehicle according to the second embodiment. Different from the chemical heat storage system 80.

真空ポンプ１２２は、作動することで吸着器５４を減圧しつつ反応器４０を加圧する構成とされている。そして、この実施形態では、車両用化学蓄熱システム１２０による加熱対象は、第１の実施形態と同様に触媒コンバータ１８とされている。   The vacuum pump 122 is configured to pressurize the reactor 40 while operating to depressurize the adsorber 54. In this embodiment, the object to be heated by the vehicle chemical heat storage system 120 is the catalytic converter 18 as in the first embodiment.

また、車両用化学蓄熱システム１２０を構成する蓄熱ＥＣＵ１２４は、制御対象として真空ポンプ１２２が付加されている点で、車両用化学蓄熱システム８０を構成する蓄熱ＥＣＵ１００とは異なる。この実施形態では、蓄熱ＥＣＵ１２４による制御は、放熱モードにおいて真空ポンプ１２２を作動させる点で、蓄熱ＥＣＵ１００による制御とは異なる。   Further, the heat storage ECU 124 constituting the vehicle chemical heat storage system 120 is different from the heat storage ECU 100 constituting the vehicle chemical heat storage system 80 in that a vacuum pump 122 is added as a control target. In this embodiment, the control by the heat storage ECU 124 is different from the control by the heat storage ECU 100 in that the vacuum pump 122 is operated in the heat dissipation mode.

車両用化学蓄熱システム１２０の他の構成は、蓄熱ＥＣＵ１２４による制御を含め、車両用化学蓄熱システム８０の対応する構成と同じである。すなわち、車両用化学蓄熱システム１２０は、化学蓄熱部１２０Ａと、エンジン冷却水の顕熱を蓄熱するための顕熱蓄熱部１２０Ｂとを備えた構成である捉えることができる。   Other configurations of the vehicle chemical heat storage system 120 are the same as the corresponding configurations of the vehicle chemical heat storage system 80, including control by the heat storage ECU 124. That is, the vehicular chemical heat storage system 120 can be regarded as a configuration including a chemical heat storage unit 120A and a sensible heat storage unit 120B for storing sensible heat of engine cooling water.

次に、第４の実施形態の作用を説明する。   Next, the operation of the fourth embodiment will be described.

上記構成の車両用化学蓄熱システム１２０では、第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム８０と同様に、自動車１１の走行中に蓄熱モードを実行してエンジン１２の排気熱を反応器４０に蓄熱し、自動車１１（又はエンジン１２）の停止時に顕熱蓄熱モードを実行して顕熱蓄熱器８２に顕熱を蓄える。また、車両用化学蓄熱システム１２０では、自動車１１の低温始動時に、真空ポンプ１２２を作動しつつ顕熱蓄熱器８２の熱を吸着器５４に供給して該吸着器５４から水蒸気を脱着させることで、反応器４０で水和反応を生じさせる。   In the vehicular chemical heat storage system 120 having the above-described configuration, the heat storage mode is executed while the automobile 11 is running, and the exhaust heat of the engine 12 is transferred to the reactor 40 while the vehicle 11 is running, as in the vehicle chemical heat storage system 80 according to the second embodiment. It stores heat and stores the sensible heat in the sensible heat storage 82 by executing the sensible heat storage mode when the automobile 11 (or the engine 12) stops. Further, in the vehicle chemical heat storage system 120, when the automobile 11 is started at a low temperature, the heat of the sensible heat storage 82 is supplied to the adsorber 54 while operating the vacuum pump 122 to desorb water vapor from the adsorber 54. The hydration reaction is caused in the reactor 40.

ここで、車両用化学蓄熱システム１２０では、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いて蓄熱・放熱を行うため、長期間に亘り安定的に蓄熱することができる。また、吸着器５４に脱着熱を供給することで該吸着器５４から反応器４０に水蒸気を供給させて水和反応を生じさせる構成であるため、供給する脱着熱に対し高い温度での発熱が実現される。   Here, in the chemical heat storage system 120 for vehicles, since heat storage and heat dissipation are performed using a chemical heat storage material that performs heat storage and heat dissipation by dehydration and hydration reactions, heat can be stably stored for a long period of time. In addition, by supplying desorption heat to the adsorber 54, water vapor is supplied from the adsorber 54 to the reactor 40 to cause a hydration reaction. Therefore, heat generated at a high temperature is generated with respect to the supplied desorption heat. Realized.

そして、車両用化学蓄熱システム１２０では、放熱モードにおいて真空ポンプ１２２を作動させるため、比較的低温の熱源である顕熱蓄熱器８２の顕熱を脱着熱として利用する構成において、反応器４０への水蒸気の供給圧力を増大することができる。これにより、反応器４０に蓄熱した熱によって、３５０℃以上の高温への昇温を要求する触媒コンバータ１８の加熱が可能となる。   In the vehicle chemical heat storage system 120, in order to operate the vacuum pump 122 in the heat release mode, the sensible heat of the sensible heat storage 82, which is a relatively low-temperature heat source, is used as desorption heat. The supply pressure of water vapor can be increased. Thereby, the catalytic converter 18 that requires a temperature increase to 350 ° C. or higher can be heated by the heat stored in the reactor 40.

したがって、車両用化学蓄熱システム１２０では、始動時にエンジン１２の排気熱を利用することなく触媒コンバータ１８を加熱、昇温した後に、エンジン１２を始動することができる。この場合、排気ガス中の未燃炭化水素成分が、放熱モードなしでエンジン１２を始動した場合と比較して半減される。   Therefore, the vehicle chemical heat storage system 120 can start the engine 12 after heating and raising the temperature of the catalytic converter 18 without using the exhaust heat of the engine 12 at the time of starting. In this case, the unburned hydrocarbon component in the exhaust gas is halved compared to when the engine 12 is started without the heat dissipation mode.

なお、第４の実施形態では、加熱対象を触媒コンバータ１８とした例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、加熱対象をバッテリ９８としても良い。この場合、例えば、顕熱蓄熱器８２内のエンジン冷却水温度が環境温度（低温始動時の環境温度）程度まで低下していても、バッテリ９８を加熱、昇温するのに十分な温度で反応器４０を発熱させることができる。また例えば、エンジン１２（触媒コンバータ１８）とモータ９５（バッテリ９８）とを共に備えたハイブリッド車に適用される構成において、加熱対象を触媒コンバータ１８及びバッテリ９８のうちから選択する構成としても良い。この場合、例えば、吸着器５４の温度に応じて加熱対象を選択する構成とすることができる。   In the fourth embodiment, the catalytic converter 18 is used as the heating target. However, the present invention is not limited to this. For example, the heating target may be the battery 98. In this case, for example, even if the engine coolant temperature in the sensible heat accumulator 82 is lowered to an environmental temperature (environment temperature at a low temperature start), the reaction is performed at a temperature sufficient to heat and raise the battery 98. The device 40 can generate heat. Further, for example, in a configuration applied to a hybrid vehicle including both the engine 12 (catalytic converter 18) and a motor 95 (battery 98), the heating target may be selected from the catalytic converter 18 and the battery 98. In this case, for example, the heating target can be selected according to the temperature of the adsorber 54.

また、第４の実施形態では、顕熱蓄熱器８２を有する構成において真空ポンプ１２２を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、第１又は第３の実施形態に係る構成に真空ポンプ１２２を設けた構成としても良く、また例えば、脱着熱の供給源として単にエンジン冷却水、冷却水循環ライン６０の冷却水、外気（雰囲気）等を用いる構成に真空ポンプ１２２を設けた構成としても良い。すなわち、温度に頼らず圧力のコントロールで水蒸気を脱着する構成とする（真空ポンプ１２２のみで本発明における脱着促進手段を構成する）ことも可能である。   Moreover, although the example which applied the vacuum pump 122 in the structure which has the sensible heat storage 82 was shown in 4th Embodiment, this invention is not limited to this, For example, it is 1st or 3rd embodiment. The configuration may be such that the vacuum pump 122 is provided in such a configuration. For example, the vacuum pump 122 is provided in a configuration in which engine cooling water, cooling water in the cooling water circulation line 60, outside air (atmosphere), or the like is simply used as a supply source of desorption heat. It is good also as a composition. That is, it is possible to adopt a configuration in which water vapor is desorbed by controlling the pressure without depending on temperature (the desorption promoting means in the present invention is configured only by the vacuum pump 122).

さらに、上記した各実施形態では、車両用化学蓄熱システム１０、８０、１１０、１２０の概略構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、各種変形して実施可能であることは言うまでもない。特に、各実施形態における各ラインの配置、弁類のタイプ、配置、開閉動作等は、対応するモード（蓄熱、放熱の各モード）を実行可能であれば良く、各種の変更が可能である。   Furthermore, in each above-mentioned embodiment, although schematic structure of the chemical heat storage system 10, 80, 110, 120 for vehicles was illustrated, this invention is not limited to this, It cannot be overemphasized that various deformation | transformation can be implemented. . In particular, the arrangement of each line, the type of valves, the arrangement, the opening / closing operation, and the like in each embodiment are not limited as long as the corresponding modes (heat storage and heat dissipation modes) can be executed, and various changes can be made.

またさらに、上記した各実施形態では、化学蓄熱材として水酸化カルシウムを用いた例を示したが、本発明はこれに限定されず、水和・脱水による各種の放熱・蓄熱する各種の化学蓄熱材を用いて実施することができる。   Furthermore, in each of the above-described embodiments, an example in which calcium hydroxide is used as a chemical heat storage material has been shown. However, the present invention is not limited to this, and various chemical heat storages that perform various heat dissipation and heat storage by hydration / dehydration. It can be implemented using materials.

また、上記した各実施形態では、蓄熱した熱による加熱対象としてバッテリ９８、触媒コンバータ１８を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、予めされた設定に基づいて又は要求に応じて、エンジン１２及び／又はヒータコア２２を加熱対象としても良く、また例えば、氷雪等が付着した車体、車輪周り、ウインドシールドガラス等を加熱対象としても良い。また、加熱対象を複数の加熱対象候補から選択する構成とすることも可能である。   Further, in each of the above-described embodiments, the battery 98 and the catalytic converter 18 are exemplified as the heating target by the stored heat. However, the present invention is not limited to this, for example, based on a preset setting or according to a request. The engine 12 and / or the heater core 22 may be heated, and for example, a vehicle body, wheels, windshield glass, or the like to which ice or snow is attached may be heated. It is also possible to select a heating target from a plurality of heating target candidates.

本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの概略全体構成を示すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram showing a schematic overall configuration of a chemical heat storage system for a vehicle according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムを構成する蓄熱ＥＣＵの図である。It is a figure of heat storage ECU which comprises the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの動作モードを説明するための図であって、（Ａ）は蓄熱モードのシステム構成図、（Ｂ）は、放熱モードのシステム構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure for demonstrating the operation mode of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 1st Embodiment of this invention, Comprising: (A) is a system block diagram of heat storage mode, (B) is a system block diagram of heat dissipation mode. It is. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの蓄熱、放熱サイクルを示すＰＴ線図である。It is PT diagram which shows the thermal storage of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and a thermal radiation cycle. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムを構成する吸着材の吸着量と平衡圧力との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the adsorption amount of the adsorbent which comprises the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and an equilibrium pressure. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムを構成する吸着材の吸着等温線を示す線図である。It is a diagram which shows the adsorption isotherm of the adsorbent which comprises the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの概略全体構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the schematic whole structure of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムを構成する蓄熱ＥＣＵの図である。It is a figure of heat storage ECU which comprises the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの動作モードを説明するための図であって、（Ａ）は化学蓄熱モードのシステム構成図、（Ｂ）は、顕熱蓄熱モードのシステム構成図である。It is a figure for demonstrating the operation mode of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, Comprising: (A) is a system block diagram of chemical heat storage mode, (B) is a sensible heat storage mode. It is a system configuration diagram. 本発明の第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの動作モードを説明するための図であって、（Ｃ）は、放熱モードのシステム構成図である。It is a figure for demonstrating the operation mode of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, Comprising: (C) is a system block diagram of heat dissipation mode. 本発明の第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの蓄熱、放熱サイクルを示すＰＴ線図である。It is PT diagram which shows the thermal storage of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and a thermal radiation cycle. 本発明の第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムを構成する吸着材の吸着量と平衡圧力との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the adsorption amount of the adsorbent which comprises the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and an equilibrium pressure. 本発明の第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムが適用されたハイブリッド車を構成するバッテリの環境温度と出力密度との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the environmental temperature of a battery and output density which comprise the hybrid vehicle to which the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 2nd Embodiment of this invention was applied. 本発明の第３の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの概略全体構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the schematic whole structure of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムを構成する蓄熱ＥＣＵの図である。It is a figure of heat storage ECU which comprises the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの概略全体構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the schematic whole structure of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムを構成する蓄熱ＥＣＵの図である。It is a figure of heat storage ECU which comprises the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 車両用化学蓄熱システム
１１ 自動車（車両、ハイブリッド車両）
１２ エンジン（内燃機関）
１８ 触媒コンバータ（排気触媒）
３４ 排気熱回収器（排気熱回収装置、脱着促進手段）
３６ 熱回収ライン（排気熱回収装置、脱着促進手段）
３８ ３ポート弁（排気熱回収装置、脱着促進手段）
４０ 反応器
５０ 加熱エアライン（伝熱構造）
５２ ブロア（伝熱構造）
５４ 吸着器
６０ 冷却水循環ライン（冷媒循環路）
６４ 冷却水ポンプ（媒体移送手段、冷却水移送手段、脱着促進手段）
６６ 排気熱供給ライン（媒体移送手段、脱着促進手段）
６８ ポート弁（媒体移送手段、脱着促進手段）
７０ 蓄熱ＥＣＵ（制御装置）
８０・１１０・１２０ 車両用化学蓄熱システム
８２・１１２ 顕熱蓄熱器（顕熱蓄熱装置）
８４ 蓄熱器ライン（顕熱蓄熱装置）
８６ ポート弁（顕熱蓄熱装置）
８８ 冷却水ポンプ（顕熱蓄熱装置）
９０ エンジン冷却水供給ライン（冷却水移送手段、脱着促進手段）
９２ エンジン冷却水戻りライン（冷却水移送手段、脱着促進手段）
９４ ポート弁（冷却水移送手段、脱着促進手段）
９５ モータ
９８ バッテリ
９９ 加熱エアライン（伝熱構造）
１００・１１８・１２４ 蓄熱ＥＣＵ
１１４ ラジエータバイパスライン（顕熱蓄熱装置）
１１６ ポート弁（顕熱蓄熱装置）
１２２ 真空ポンプ（減圧ポンプ、脱着促進手段） 10 Vehicle Chemical Heat Storage System 11 Automobile (Vehicle, Hybrid Vehicle)
12 engine (internal combustion engine)
18 Catalytic converter (exhaust catalyst)
34 Exhaust heat recovery device (exhaust heat recovery device, desorption promotion means)
36 Heat recovery line (exhaust heat recovery device, desorption promotion means)
38 3-port valve (exhaust heat recovery device, desorption promotion means)
40 reactor 50 heating air line (heat transfer structure)
52 Blower (heat transfer structure)
54 Adsorber 60 Cooling water circulation line (refrigerant circulation path)
64 Cooling water pump (medium transfer means, cooling water transfer means, desorption promotion means)
66 Exhaust heat supply line (medium transfer means, desorption promotion means)
68 port valve (medium transfer means, desorption promotion means)
70 heat storage ECU (control device)
80/110/120 Chemical heat storage system for vehicles 82/112 Sensible heat storage (sensible heat storage device)
84 Heat storage line (sensible heat storage device)
86 port valve (sensible heat storage device)
88 Cooling water pump (sensible heat storage device)
90 Engine cooling water supply line (cooling water transfer means, desorption promotion means)
92 Engine cooling water return line (cooling water transfer means, desorption promotion means)
94 port valve (cooling water transfer means, desorption promotion means)
95 Motor 98 Battery 99 Heating air line (heat transfer structure)
100/118/124 Thermal storage ECU
114 Radiator bypass line (sensible heat storage device)
116 port valve (sensible heat storage device)
122 Vacuum pump (pressure reduction pump, desorption promotion means)

Claims (4)

車両に搭載された内燃機関の排気熱により脱水反応を行って蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材が内蔵された反応器と、
前記反応器から前記脱水反応に伴って放出された水蒸気の吸着、及び吸着した水蒸気の脱着が可能な吸着材が内蔵された吸着器と、
前記内燃機関の排気熱を熱交換媒体に回収するための排気熱回収装置と、該排気熱を回収した熱交換媒体を前記吸着器に導くための媒体移送手段とを含んで構成され、前記吸着器の吸着材から水蒸気を脱着させるための脱着促進手段と、
前記反応器内の前記化学蓄熱材が水和反応により放熱した熱を加熱対象に伝える伝熱構造と、
前記車両の始動時に、前記熱交換媒体に前記内燃機関の排気熱が回収されると共に、該熱交換媒体が前記吸着器に導かれるように、前記排気熱回収装置及び媒体移送手段を制御する制御装置と、
を備えた車両用化学蓄熱システム。 A reactor with a built-in chemical heat storage material that stores heat by performing a dehydration reaction by exhaust heat of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and dissipates heat by a hydration reaction;
An adsorber containing an adsorbent capable of adsorbing water vapor released from the reactor along with the dehydration reaction and desorbing the adsorbed water vapor;
An exhaust heat recovery device for recovering the exhaust heat of the internal combustion engine to a heat exchange medium; and a medium transfer means for guiding the heat exchange medium from which the exhaust heat has been recovered to the adsorber. Desorption promoting means for desorbing water vapor from the adsorbent of the vessel,
A heat transfer structure that transfers heat radiated by the chemical heat storage material in the reactor to a heating target; and
Control for controlling the exhaust heat recovery device and the medium transfer means so that the exhaust heat of the internal combustion engine is recovered to the heat exchange medium and the heat exchange medium is guided to the adsorber when the vehicle is started Equipment,
A chemical heat storage system for vehicles. 前記脱着促進手段は、前記吸着器内の圧力を低下させるための減圧ポンプを含んで構成されている請求項１記載の車両用化学蓄熱システム。 2. The vehicle chemical heat storage system according to claim 1, wherein the desorption accelerating means includes a decompression pump for reducing the pressure in the adsorber . 前記車両は、前記内燃機関の排気ガスを浄化するための排気触媒を有しており、
前記排気触媒が前記加熱対象とされている請求項１又は請求項２記載の車両用化学蓄熱システム。 The vehicle has an exhaust catalyst for purifying exhaust gas of the internal combustion engine,
The chemical heat storage system for a vehicle according to claim 1, wherein the exhaust catalyst is the heating target . 前記車両は、走行用の駆動力を発揮するモータと、前記モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両であり、
前記バッテリが前記加熱対象とされている請求項１〜請求項３の何れか１項記載の車両用化学蓄熱システム。 The vehicle is a hybrid vehicle including a motor that exhibits a driving force for traveling and a battery that supplies power to the motor.
The vehicular chemical heat storage system according to any one of claims 1 to 3, wherein the battery is the heating target .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8813860B2 (en) 2005-11-10 2014-08-26 Airbus Operations Gmbh Fuel cell system for extinguishing fires
US10605541B1 (en) * 2016-09-20 2020-03-31 Advanced Cooling Technologies, Inc. Heat pipe—thermal storage medium based cool storage system

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5482681B2 (en) * 2011-02-07 2014-05-07 株式会社豊田中央研究所 Heat storage device
JP2014097740A (en) * 2012-11-15 2014-05-29 Calsonic Kansei Corp Vehicle air conditioner
DE102012221045A1 (en) * 2012-11-19 2014-05-22 Robert Bosch Gmbh Cooling device for internal combustion engine, has heat circuit for passing working fluid with heat exchangers to transfer thermal energy from cooling object to working fluid
JP6437850B2 (en) * 2015-03-03 2018-12-12 株式会社豊田中央研究所 Engine system
JP2017096540A (en) * 2015-11-20 2017-06-01 株式会社豊田自動織機 Chemical heat storage device
JP6624107B2 (en) 2017-02-10 2019-12-25 株式会社豊田中央研究所 Vehicle heat management control device, heat management control program
JP7425750B2 (en) * 2018-12-27 2024-01-31 デンカ株式会社 Phosphor substrates, light emitting substrates and lighting devices

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4045901B2 (en) * 2002-09-03 2008-02-13 株式会社デンソー Warm-up device
JP2007016747A (en) * 2005-07-11 2007-01-25 Mazda Motor Corp Automobile exhaust heat power generation device
JP4412303B2 (en) * 2006-04-20 2010-02-10 トヨタ自動車株式会社 Vehicle warming device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8813860B2 (en) 2005-11-10 2014-08-26 Airbus Operations Gmbh Fuel cell system for extinguishing fires
US10605541B1 (en) * 2016-09-20 2020-03-31 Advanced Cooling Technologies, Inc. Heat pipe—thermal storage medium based cool storage system

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