JPH0585835B2 - - Google Patents

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JPH0585835B2
JPH0585835B2 JP60144005A JP14400585A JPH0585835B2 JP H0585835 B2 JPH0585835 B2 JP H0585835B2 JP 60144005 A JP60144005 A JP 60144005A JP 14400585 A JP14400585 A JP 14400585A JP H0585835 B2 JPH0585835 B2 JP H0585835B2
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JP
Japan
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heat storage
heat
storage device
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sintered metal
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JP60144005A
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JPS625095A (ja
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Shigeyuki Hori
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS625095A publication Critical patent/JPS625095A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、反応材を加えると発熱し熱を加える
と反応材を解離して蓄熱するタイプの蓄熱材を利
用した蓄熱装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、車両の排気管に蓄熱装置を設け、排気ガ
スの熱エネルギを一部回収して蓄熱し、エンジン
始動時の補助熱源として利用する試みは種々なさ
れている。特開昭57−6296号公報は、蓄熱材の相
変化を利用して蓄熱するタイプの潜熱蓄熱材を、
車両用蓄熱器として用いる技術を開示している。
潜熱蓄熱材においては熱の伝導を良好にして均一
な蓄熱、放熱を行なわせることが必要であるが、
特開昭57−115697号公報は潜熱蓄熱材中に熱媒体
として窒化物粉末を加える技術を開示している。
蓄熱装置には、上記のような潜熱蓄熱装置の他
に、MgO,CaO等の蓄熱材に水、炭酸ガス等の
反応材を加え、 MgO+MgCO3+1.40KJ/g CaO+H2OCa(OH)2+1.47KJ/g 等の化学反応を利用して蓄熱するものがあり、こ
れを車両用蓄熱器として利用する提案が、先に本
特許出願人により行なわれている(たとえば実願
昭60−58906号(実開昭61−175524号公報参照))。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記化学反応を利用して蓄熱する蓄熱装置に
は、丁度潜熱蓄熱装置に蓄熱、放熱の均一化とい
う要望があつたように、反応材を迅速に蓄熱材に
浸透させなければならないという要望がある。す
なわち、従来は、蓄熱材(MgO,CaO)に単純
に反応材(CO2,H2O)を供給するだけで、一
般に蓄熱材は粉体のものが多いため反応材が蓄熱
材に浸透するのに時間がかかり、蓄熱材を急速に
発熱させ、熱利用を行なうことは難しかつた。
本発明は、放熱時に反応材を蓄熱材にす早く浸
透させ、蓄熱装置における発熱反応を急速に行な
わせる技術を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するための本発明の蓄熱装置
は、反応材を加えると発熱し熱を加えると反応材
を解離して蓄熱する蓄熱材を粉状、粒状、ペレツ
ト状等の小片状にして蓄熱容器に充填した蓄熱装
置において、蓄熱材中に気孔率の高い反応材浸透
片を混合したものから成る。
ここで、反応材浸透片としては、セラミツク片
または焼結金属片等が用いられる。
〔作用〕
上記蓄熱装置においては、放熱時には蓄熱材に
反応材を加えて発熱させ、発熱した熱を車両のエ
ンジン始動時の暖房用エア加熱の補助熱源、吸気
加熱の補助熱源として利用する。蓄熱材はCaO,
MgO等の粉末、粒体等であり、反応材は水、炭
酸ガス等であるが、蓄熱材中には気孔率の高いセ
ラミツク片または焼結金属片が混入されているの
で、これが物質移動促進材として機能し、反応材
を蓄熱材の全域に速やかに浸透させ、発熱反応が
促進されるとともに高効率化される。
また蓄熱時には熱を加えると蓄熱材は反応材を
解離して蓄熱するが、このとき蓄熱材封入空間に
エンジン吸気管の負圧を作用させることにより解
離された水分、炭酸ガス等が速やかに除去されて
蓄熱反応は促進される。この場合、蓄熱材中にセ
ラミツク片または焼結金属片が混入していること
により、それをつたわつて解離した水分、炭酸ガ
スを速やかに蓄熱材から除去でき、蓄熱反応も促
進される。
〔実施例〕
以下に、本発明に係る蓄熱装置の望ましい実施
例を、図面を参照して説明する。
第1実施例 第1図および第2図は、本発明の第1実施例に
係る蓄熱装置を示している。エンジン排気管の途
中には、蓄熱装置1が設けられる。蓄熱装置1の
蓄熱容器2内には、たとえば、CaO,MgOから
なる、粉末状、粒状、ペレツト状等の小片状の蓄
熱材3が充填されている。CaOの場合は蓄熱材3
は排気ガスとの接触が遮断される。蓄熱容器1の
外壁は蓄熱装置1によつて加熱される流体の通路
に臨んでいる。蓄熱材3には、外部から反応材4
としての水を供給する導管5が設けられ、蓄熱材
3に水を供給できるようになつている。
水はエンジン始動時にのみ供給されればよいの
で、水の供給をオンオフするための制御弁6が導
管5の途中に設けられている。
また、Ca(OH)2が水を解離したときの水分を
逃がすために、蓄熱容器2内には蓄熱容器2内を
低圧に保つための吸気管7が設けられており、吸
気管7はエンジンのスロツトルバルブ下流の吸気
通路に接続されている。吸気管7には該吸気管7
を連通、遮断できる吸気圧弁8が設けられてい
る。
蓄熱材3中には、気孔率の高い、反応材浸透片
としての、焼結金属片9またはセラミツク片10
が混合されている。
上記の蓄熱装置における作用は次の通りであ
る。
まず、放熱時は、吸気圧弁8を閉じ、制御弁6
を開き、反応材4としての水を蓄熱材3に与え
CaO+H2OCa(OH)2+1.47KJ/gの反応を生
じさせて、発熱させる。反応材4が焼結金属片9
またはセラミツク10に達すると、焼結金属片ま
たはセラミツク片は拡散係数が大きいため、速や
かに反応材4は蓄熱材3中に浸透される。このと
き、制御弁6は閉じられ、吸気管負圧が蓄熱材3
にかかり、反応材H2Oが吸気管に流出すること
が防止される。
蓄熱時は、制御弁6を閉じ、吸気圧弁8を開け
た状態で排気ガスの熱を壁を通して蓄熱材3に吸
収させると、Ca(OH)2+1.47KJ/g→CaO+H2
Oの反応が生じ、Ca(OH)2はエネルギを蓄積し
つつCaOに変化していく。解離したH2Oは吸気
管7からエンジンの吸気通路に吸引される。蓄熱
材3は低圧に保たれ、反応は促進される。このと
き、蓄熱時においても蓄熱材3中に混合した気孔
率の高い焼結金属片9またはセラミツク片10
は、反応材4が蓄熱材3中から放出されるのを促
進する。
第5図および第6図は、蓄熱装置1を車両用空
調エアの始動時用加熱源に用いたときの、焼結金
属片9またはセラミツク片10を蓄熱材3に混合
した場合Aと混合しない場合Bの発熱量比較を示
している。
第5図から明らかなように、気孔率の高い焼結
金属片9またはセラミツク片10を混合しない場
合よりも混合した場合の方が速やかに発熱が行わ
れることが判明した。
また、第6図から明らかなように、蓄熱におい
ても焼結金属片9またはセラミツク片10を混合
した場合Cの方が混合しない場合Dより速やかに
蓄熱が行なわれることが判明した。
第7図ないし第9図は本発明の第2実施例に係
る蓄熱装置を示している。エンジン排気管15の
途中に蓄熱装置11が設けられている。蓄熱装置
11の蓄熱容器12内には、たとえばMgOから
なる蓄熱材13が充填されている。MgOはCaO
と異なり、排気ガス温度下でCO2と解離可能のた
め、排気ガスをじかに通し、排気ガス中の水分、
炭酸ガスを反応材として利用できる。排気管15
には排気ガスの取入口16と排出口17が設けら
れ、取入口16にはバルブ18が排出口17には
バルブ19が設けられる。取入口16へのガスの
導入および排出口17からのガスの排出は制御弁
20の開閉によつて行なう。蓄熱容器12内は仕
切板21が設けられ、ガスを迂回させて取入口1
6から蓄熱材13を通つて排出口17へと導くよ
うになつている。蓄熱材13はセラミツク体の多
孔質壁22によつて保持されている。
蓄熱材13の粉末、粒状またはペレツト状
MgO中には、反応材浸透片としての焼結金属2
3またはセラミツク片24が混入されている。片
は粒状物、ペレツト状物も含む。
蓄熱容器12内部はエンジン吸気管に、導管2
2を介して接続されており、導管22の途中には
バルブ25が設けられる。
第2実施例における作用について説明すると、
放熱時は、第7図のようにバルブ18,19が開
かれ制御弁20が図の位置をとることにより、排
気ガス14が蓄熱材13中に通され、排気ガス中
のCO2,H2Oが、 MgO+CO2→MgCO3+1.40KJ/g、 MgO+H2O→Mg(OH)2+1.40KJ/g の反応を起して発熱する。蓄熱材13中には焼結
金属片23にまたはセラミツク片24が混入して
いるので、反応材の浸透が速やかに行なわれ、発
熱反応が促進される。
蓄熱時は第9図に示すように、バルブ18,1
9が閉じ排気ガスの熱は排気管15を通つて蓄熱
材13に伝達される。蓄熱材13は MgCO3+1.40KJ/g→MgO+CO2 Mg(OH)2+1.40KJ/g→MgO+H2O の反応を起してCO2,H2Oを解離する。バルブ
25が開いているので、蓄熱容器12内は負圧に
なり、CO2,H2Oはエンジン吸気系に除去され
る。このとき、蓄熱材13中には焼結金属片23
またはセラミツク片24が混入しているので、
CO2,H2Oの解離、除去が促進され、蓄熱が促
進される。
放熱時にはまた第7図の状態とされ、後は上の
繰返しとなる。
〔発明の効果〕
本発明の蓄熱装置は、蓄熱容器に充填した小片
状の蓄熱材に気孔率の高い焼結金属片またはセラ
ミツク片からなる反応材浸透片を混合したので、
反応材が速やかに蓄熱材全体に浸透し、発熱反応
および蓄熱反応を促進させることができ、しかも
従来からかかつていたより短時間で発熱および蓄
熱を効率良く行なうことができるという効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係る蓄熱装置の
放熱時のシステム的断面図、第2図は第1図の蓄
熱装置の−線に沿う断面図、第3図は第1図
の蓄熱装置の蓄熱時のシステム的断面図、第4図
は反応材の浸透の状態図、第5図は第1図の蓄熱
装置の時間と発熱量との関係図、第6図は第1図
の蓄熱装置の時間と蓄熱時のCaO量との関係図、
第7図は本発明の第2実施例に係る蓄熱装置の放
熱時のシステム的断面図、第8図は第7図の蓄熱
装置の−線に沿う断面図、第9図は第7図の
蓄熱装置の蓄熱時のシステム的断面図、である。 1,11……蓄熱装置、3,13……蓄熱材、
4,29……反応材、9,10,23,24……
焼結金属片またはセラミツク片。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 反応材を加えると発熱し熱を加えると反応材
    を解離して蓄熱する蓄熱材を粉状、粒状、ペレツ
    ト状等の小片状にして蓄熱容器に充填した蓄熱装
    置において、前記蓄熱材中に気孔率の高い反応材
    浸透片を混合したことを特徴とする蓄熱装置。 2 前記反応材浸透片がセラミツク片または焼結
    金属片から成る特許請求の範囲第1項記載の蓄熱
    装置。
JP60144005A 1985-07-02 1985-07-02 蓄熱装置 Granted JPS625095A (ja)

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JP60144005A JPS625095A (ja) 1985-07-02 1985-07-02 蓄熱装置

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JPS625095A JPS625095A (ja) 1987-01-12
JPH0585835B2 true JPH0585835B2 (ja) 1993-12-08

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JPS5916705A (ja) * 1982-07-19 1984-01-27 株式会社 太平製作所 揃速搬送工程における自動追従装置

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