JP5511494B2 - 車両用化学蓄熱システム - Google Patents
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Description
Ca(OH)2 + Q → CaO + H2O
CaO + H2O → Ca(OH)2 + Q
となる。この化学蓄熱材(Ca(OH)2)の1kg当たりの蓄熱容量は、略1.86[MJ/kg−Ca(OH)2]とされている。
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210について、図9及び図10に基づいて説明する。図9には、車両用化学蓄熱システム210の概略全体構成が模式的な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210は、冷媒循環ラインによる冷媒の循環と冷却水循環ラインによるエンジン冷却水の循環とで、冷却器54が兼用されるように、冷却器54が、蒸発・凝縮器30の媒体入口手前に設けられている点で、第1の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム10とは異なる。
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310について、図11及び図12に基づいて説明する。図11には、車両用化学蓄熱システム310の概略全体構成が模式的な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310は、反応器16による一時的な水和反応のための水蒸気を供給する蒸発器330を備えている点で、第1の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム10とは異なる。
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について、図13に基づいて説明する。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は、第3の実施の形態に係る車両用化学蓄熱システム310と同様の構成であるため、同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態に係る車両用化学蓄熱システムは、反応器16による一時的な水和反応のための水蒸気を、蒸発器330のみから供給し、蒸発・凝縮器30から供給しない点で、第3の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム310とは異なる。
本発明の第5の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム510について、図14及び図15に基づいて説明する。図14には、車両用化学蓄熱システム510の概略全体構成が模式的な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510は、蒸気バッファ334と、蒸気流路34とが、水蒸気循環ライン32及び第2水蒸気循環ライン332を介して接続されている点で、第3の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム310とは異なる。
14 反応流路
16 反応器
18 空気流路
30 蒸発・凝縮器
32、332 水蒸気循環ライン
34 蒸気流路
38、338 媒体流路
42、342 開閉弁
52 冷媒循環ライン
54 冷却器
62、362 冷却水循環ライン
64 冷却器
68A、68B切換バルブ
82 蓄熱ECU
88 化学蓄熱材温センサ
330 蒸発器
334 蒸気バッファ
EG 内燃機関
Claims (6)
- 車両からの熱供給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を、冷媒との熱交換によって凝縮させると共に、冷媒との熱交換によって水を蒸発させることで、前記水和反応のための水蒸気を前記反応器に供給する蒸発凝縮部と、
前記蒸発凝縮部の冷媒入口の手前に設けられた冷却器を通過して、水蒸気を凝縮させるための冷媒を循環させ得る第1の冷媒パス構造と、
熱源及び前記冷却器を通過して、蓄熱により放出される水蒸気の反応平衡圧より高い水蒸気を供給させるための冷媒を循環させ得る第2の冷媒パス構造と、
前記蒸発凝縮部において熱交換される冷媒を、前記第1の冷媒パス構造及び前記第2の冷媒パス構造で循環する冷媒の何れかに切り替える冷媒切換部と、
前記第2の冷媒パス構造の前記冷媒の温度を検出する温度検出部と、
前記反応器により放熱するときに、前記蒸発凝縮部において熱交換される冷媒を、前記第2の冷媒パス構造の冷媒に切り換えて、前記反応平衡圧より高い水蒸気を、前記蒸発凝縮器から前記反応器へ供給するように、前記冷媒切換部を制御し、
前記反応器による蓄熱を開始するときに、前記蒸発凝縮部において熱交換される冷媒を、前記第2の冷媒パス構造の冷媒に切り換えて、前記反応平衡圧より高い水蒸気を、前記蒸発凝縮器から前記反応器へ供給するように制御してから、前記第1の冷媒パス構造の冷媒に切り換えるように、前記冷媒切換部を制御する制御部と、
を含む車両用化学蓄熱システムであって、
前記制御部は、前記反応器による蓄熱を開始するときであって、かつ、前記反応平衡圧より高い水蒸気を前記反応器に供給するときに、前記温度検出部によって検出された前記冷媒の温度に基づいて、前記冷媒の温度が所定温度以上とならないように、前記冷却器の作動を制御する車両用化学蓄熱システム。 - 車両からの熱供給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を、冷媒との熱交換によって凝縮させると共に、冷媒との熱交換によって水を蒸発させることで、前記水和反応のための水蒸気を前記反応器に供給する蒸発凝縮部と、
蓄熱により放出される水蒸気の反応平衡圧より高い水蒸気を前記反応器に供給するための水蒸気バッファと、
前記反応器による蓄熱を開始するときに、前記反応平衡圧より高い水蒸気を、前記水蒸気バッファから前記反応器へ供給するように制御する制御部と、
を含む車両用化学蓄熱システム。 - 冷却器を通過して、水蒸気を凝縮させるための冷媒を循環させ得る冷媒パス構造を更に含む請求項2記載の車両用化学蓄熱システム。
- 前記蒸発凝縮器から供給される水蒸気の温度を検出する温度検出部と、
冷却器を通過して、水蒸気を凝縮させるための冷媒を循環させ得る第1の冷媒パス構造と、
熱源を通過して、前記反応平衡圧より高い水蒸気を供給させるための冷媒を循環させ得る第2の冷媒パス構造と、
前記蒸発凝縮部において熱交換される冷媒を、前記第1の冷媒パス構造及び前記第2の冷媒パス構造で循環する冷媒の何れかに切り替える冷媒切換部と、を更に含み、
前記制御部は、前記反応器による蓄熱を開始するときに、前記反応平衡圧より高い水蒸気を前記水蒸気バッファから前記反応器へ供給するように制御すると共に、前記蒸発凝縮部において熱交換される冷媒を、前記第2の冷媒パス構造の冷媒に切り換えるように前記冷媒切換部を制御し、前記温度検出部によって検出された水蒸気の温度が、前記反応平衡圧以上の飽和蒸気圧となる温度である場合、前記蒸発凝縮器から前記反応器に水蒸気を供給するように制御してから、前記蒸発凝縮部において熱交換される冷媒を、前記第1の冷媒パス構造の冷媒に切り換えるように前記冷媒切換部を制御する請求項2記載の車両用化学蓄熱システム。 - 前記水蒸気バッファは、前記第2の冷媒パス構造の冷媒との熱交換により、前記水蒸気を供給する請求項4記載の車両用化学蓄熱システム。
- 前記水蒸気バッファから供給される水蒸気の温度を検出する第2温度検出部を更に含み、
前記水蒸気バッファは、前記水蒸気を前記反応器と共に前記蒸発凝縮器に対して供給可能に構成され、
前記制御部は、前記水蒸気バッファから前記水蒸気を前記反応器に供給しているときに、前記第2温度検出部によって検出された温度が、前記反応平衡圧より高い飽和蒸気圧となる温度以上である場合、前記水蒸気バッファから供給された前記水蒸気の一部を、前記蒸発凝縮器に供給するように制御する請求項2〜請求項5の何れか1項記載の車両用化学蓄熱システム。
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