[go: up one dir, main page]

JP2016031187A - 蓄熱システム - Google Patents

蓄熱システム Download PDF

Info

Publication number
JP2016031187A
JP2016031187A JP2014153726A JP2014153726A JP2016031187A JP 2016031187 A JP2016031187 A JP 2016031187A JP 2014153726 A JP2014153726 A JP 2014153726A JP 2014153726 A JP2014153726 A JP 2014153726A JP 2016031187 A JP2016031187 A JP 2016031187A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat storage
storage unit
storage system
stored
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014153726A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6337675B2 (ja
Inventor
卓哉 布施
Takuya Fuse
卓哉 布施
伸矢 笠松
Shinya Kasamatsu
伸矢 笠松
欣 河野
Yasushi Kono
欣 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2014153726A priority Critical patent/JP6337675B2/ja
Priority to DE112015003486.2T priority patent/DE112015003486T5/de
Priority to PCT/JP2015/003480 priority patent/WO2016017084A1/ja
Priority to CN201580035180.XA priority patent/CN106662410A/zh
Priority to US15/329,617 priority patent/US10502117B2/en
Publication of JP2016031187A publication Critical patent/JP2016031187A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6337675B2 publication Critical patent/JP6337675B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00492—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00492—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators
    • B60H1/00499—Heat or cold storage without phase change including solid bodies, e.g. batteries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
    • F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0056—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using solid heat storage material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F7/00—Elements not covered by group F28F1/00, F28F3/00 or F28F5/00
    • F28F7/02—Blocks traversed by passages for heat-exchange media
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/10—Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/04—Lubricant cooler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D17/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • F28D17/02—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles using rigid bodies, e.g. of porous material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • F28D2020/0078—Heat exchanger arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

【課題】蓄熱材を保持するための保持手段を廃止しつつ、体格の小型化を図るとともに、熱源の温度に関わらず高密度な蓄熱を行うことができる蓄熱システムを提供する。
【解決手段】熱を発生させるとともに、当該熱を冷却水に放出するエンジン１と、熱を蓄える蓄熱部２とを備え、蓄熱部２は、当該蓄熱部２の温度が相転移温度以下である場合に固体状の第１相状態に変化するとともに、当該蓄熱部２の温度が相転移温度を上回った場合に固体状の第２相状態に変化するように構成されており、さらに、蓄熱部２は、第１相状態と第２相状態との間の相変化により蓄熱または放熱するように構成されており、冷却水の有する熱を蓄熱部２に蓄熱する蓄熱モードと、蓄熱部２に蓄えられた熱をエンジン１に放出する放熱モードとを切替可能に構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄熱システムに関するものである。
エネルギ変換装置としてのエンジン（内燃機関）を備える車両においては、熱が余剰する定常時および熱が必要な始動時のそれぞれの場面に対し、時間的および空間的なギャップが発生することが多い。このため、定常時にエンジンから放出される熱の一部を蓄熱しておき、始動時に蓄熱されている熱を放出する蓄熱システムが提案されている。
例えば、物質の比熱を利用した顕熱蓄熱材を用いて蓄熱を行う蓄熱システムや、物質の固液相変化に伴って発生する潜熱を利用した潜熱蓄熱材を用いて蓄熱を行う蓄熱システムが知られている。また、化学反応熱を利用した化学蓄熱材を用いて蓄熱を行う蓄熱システム（例えば、特許文献１参照）が知られている。
特開２０１３−１０８７４８号公報
しかしながら、上記潜熱蓄熱材を用いた蓄熱システムでは、一般に、蓄熱材の熱容量に基づく蓄熱量が小さいため、高密度に熱を貯めることが困難である。このため、システムに要求される蓄熱量および放熱量に応じて顕熱蓄熱システムを構成した場合、体格が大型化するという問題がある。
また、上記潜熱蓄熱材を用いた蓄熱システムでは、顕熱に加えて、液相と固相との間の相転移時のエンタルピを利用して蓄熱することができる。しかしながら、液体を収容するための容器（保持手段）が必要となる。
このため、容器により、蓄熱材と熱源または放熱先との間の熱抵抗が大きくなるという問題が生じる。また、容器を設けることにより、搭載時に何も配置されないスペース、いわゆるデットスペースが発生するという問題も生じる。すなわち、潜熱蓄熱材を用いた蓄熱システムにおいて、相転移時のエンタルピを利用できるというメリットが、容器を必要とするというデメリットによって相殺されてしまう。
また、上記化学蓄熱材を用いた蓄熱システムでは、顕熱および潜熱に加えて、化学反応のエンタルピを利用して蓄熱することができる。このとき、当該化学反応の反応速度は、一般に温度に大きく依存している。このため、当該化学反応を迅速に進行させるためには、高い温度が要求される。
したがって、熱源（エンジン）の温度が低い場合には、蓄熱材において化学反応がほとんど進行せず、高密度に熱を貯めることが困難となるという問題が生じる。すなわち、化学蓄熱材を用いた蓄熱システムにおいて、化学反応のエンタルピを利用できるというメリットが、熱源の温度によっては享受できない可能性がある。
本発明は上記点に鑑みて、蓄熱材を保持するための保持手段を廃止しつつ、体格の小型化を図るとともに、熱源の温度に関わらず高密度な蓄熱を行うことができる蓄熱システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、熱を発生させるとともに、当該熱を第１熱媒体に放出する熱源（１）と、熱を蓄える蓄熱部（２）とを備え、蓄熱部（２）は、当該蓄熱部（２）の温度が相転移温度以下である場合に固体状の第１相状態に変化するとともに、当該蓄熱部（２）の温度が相転移温度を上回った場合に固体状の第２相状態に変化するように構成されており、さらに、蓄熱部（２）は、第１相状態と第２相状態との間の相変化により蓄熱または放熱するように構成されており、第１熱媒体の有する熱を蓄熱部（２）に蓄熱する蓄熱モードと、蓄熱部（２）に蓄えられた熱を伝熱対象（１、７）に放出する放熱モードとを切替可能に構成されていることを特徴としている。
これによれば、蓄熱部（２）を、固体状の第１相状態と固体状の第２相状態との間の相変化により蓄熱または放熱するように構成することで、第１相状態および第２相状態の双方において蓄熱部（２）を固体状とすることができる。このため、蓄熱材を保持するための保持手段を廃止することが可能となる。
また、蓄熱部（２）を、固体状の第１相状態と固体状の第２相状態との間の相変化により蓄熱するように構成することで、顕熱蓄熱材と比較して高密度に熱を貯めることができる。したがって、蓄熱システムの体格を小型化することができる。
また、蓄熱部（２）における蓄熱・放熱には化学反応が伴わないので、熱源（１）の温度が低い場合であっても、高密度に熱を貯めることができる。すなわち、熱源（１）の温度に関わらず、高密度な蓄熱を行うことが可能となる。
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
第１実施形態に係る蓄熱システムを示す全体構成図である。 第１実施形態における蓄熱部を示す模式的な斜視図である。 第２実施形態に係る蓄熱システムを示す全体構成図である。 第３実施形態に係る蓄熱システムを示す全体構成図である。 第４実施形態に係る蓄熱システムを示す全体構成図である。 第５実施形態に係る蓄熱システムを示す全体構成図である。 第５実施形態における蓄熱部を示す模式的な斜視図である。 第６実施形態における蓄熱部を示す模式図である。 第７実施形態における蓄熱部を示す模式図である。 第８実施形態における蓄熱部を示す模式図である。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１および図２に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係る蓄熱システムを、ハイブリッド自動車（車両）の走行用駆動源の１つとして用いられるエンジン（内燃機関）の排熱を蓄熱する蓄熱システムに適用したものである。
図１に示すように、本実施形態の蓄熱システムは、エンジン１からの熱を、冷却水を介して蓄熱部２へ輸送し、その熱を蓄熱部２にて蓄えるシステムとなっている。
エンジン１は、外部からの供給エネルギである燃料を他の形態のエネルギである動力に変換する際に、冷却水に対して熱を放出するエネルギ変換部であり、本発明の熱源に相当している。冷却水は、エンジン１との間で熱の授受を行う液体であり、本発明の第１熱媒体に相当している。
エンジン１と蓄熱部２は、エンジン１と蓄熱部２との間で閉回路を形成する冷却水流路３によって接続されている。冷却水流路３には、当該冷却水流路３に冷却水を循環させる機械式または電動式の第１ポンプ３１が設けられている。そして、冷却水流路３内の冷却水は、エンジン１の冷却水出口から蓄熱部２を経由してエンジン１の冷却水入口に循環するようになっている。本実施形態の冷却水流路３が、本発明の第１熱媒体流路に相当している。
なお、エンジン１には、エンジン１から排出される気体である排気が流通する排気流路４が接続されている。
蓄熱部２は、エンジン１の排熱と熱交換して高温となった冷却水の有する熱を蓄熱するように構成されている。また、蓄熱部２は、具体的には、当該蓄熱部２の温度が相転移温度以下である場合に固体状の第１相状態に変化するとともに、当該蓄熱部２の温度が相転移温度を上回った場合に固体状の第２相状態に変化する蓄熱材により構成されている。すなわち、蓄熱部２は、第１相状態および第２相状態の双方で固体となる材質により構成されている。また、蓄熱部２は、第１相状態と第２相状態との間の相変化により蓄熱または放熱するように構成されている。
次に、本実施形態における蓄熱部２の材質（蓄熱材）について説明する。蓄熱部２は、構成する物質の電子間に働くクーロン相互作用が強い強相関電子系化合物から構成されている。
本実施形態では、蓄熱部２を構成する強相関電子系化合物として、少なくとも遷移金属および酸素を含むもの、例えば二酸化バナジウムを採用している。また、蓄熱部２を構成する強相関電子系化合物として、下記一般式（１）で表されるものを採用してもよい。
Ｍ1-xＮxＯy （１）
但し、一般式（１）中、ＭおよびＮは互いに異なる遷移金属を表している。
ここで、上記一般式（１）中のＭは、バナジウムを採用することができる。また、上記一般式（１）中のＮは、タングステン、レニウム、モリブデン、ルテニウム、ニオブおよびタンタルからなる群より選ばれた１種を採用することができる。このように、二酸化バナジウムに上述したようなタングステン等の金属元素を所定量付加することで、蓄熱部２の相転移温度を所望の温度に設定することができる。
次に、本実施形態における蓄熱部２の構造について説明する。図２に示すように、本実施形態の蓄熱部２は、上述した蓄熱材から構成されるブロック状の本体部２１を有して構成されている。
本体部２１には、冷却水が流通する冷却水流通孔２２が複数形成されている。冷却水流通孔２２の内部には、伝熱部材としての第１フィン２３が設けられている。本実施形態では、第１フィン２３として、冷却水の流れ方向に垂直な断面形状が凸部を一方側と他方側に交互に位置させて曲折する波形状に形成されたコルゲートフィンを採用している。この第１フィン２３により冷却水との伝熱面積を増大させて、冷却水と蓄熱材との熱交換を促進している。
図１に戻り、本実施形態の蓄熱システムは、冷却水の有する熱を蓄熱部２に蓄熱する蓄熱モードと、蓄熱部２に蓄えられた熱をエンジン１に放出する放熱モードとを切替可能に構成されている。
具体的には、蓄熱モードでは、エンジン１の排熱が、冷却水流路３を流れる冷却水を介して蓄熱部２に蓄熱される。すなわち、蓄熱モードでは、エンジン１と熱交換して高温になった冷却水の有する熱が蓄熱部２に蓄熱される。
放熱モードでは、蓄熱部２に蓄熱されている熱が、冷却水流路３を流れる冷却水を介してエンジン１に放出される。すなわち、放熱モードでは、蓄熱部２と熱交換して加熱された冷却水の有する熱がエンジン１に放出される。このため、本実施形態のエンジン１が、本発明の伝熱対象に相当している。
本実施形態では、定常時、すなわち熱が余っているときに蓄熱モードを実行することで、エンジン１の高温の排熱を、冷却水を介して蓄熱部２に貯めておくことができる。そして、始動時、すなわち熱が不足しているときに放熱モードを実行することで、蓄熱部２に蓄熱された熱をエンジン１の暖気に利用することができる。
なお、蓄熱モードと放熱モードの切り替えは、例えば以下の方法により行うことができる。すなわち、エンジン１の出口側の冷却水温度を検出し、検出された冷却水温度が予め定めた基準温度以上の場合に蓄熱モードを実行し、検出された冷却水温度が基準温度を下回った場合に放熱モードを実行する。
以上説明したように、本実施形態では、蓄熱部を、固体状の第１相状態と固体状の第２相状態との間の相変化により蓄熱または放熱するように構成している。これによれば、第１相状態および第２相状態の双方において蓄熱部２を固体状とすることができるので、蓄熱材を保持するための容器等の保持手段を廃止することが可能となる。
また、蓄熱部２を、固体状の第１相状態と固体状の第２相状態との間の相変化により蓄熱するように構成することで、顕熱蓄熱材と比較して高密度に熱を貯めることができる。したがって、蓄熱システム、具体的には蓄熱部２の体格を小型化することができる。
また、蓄熱部２における蓄熱・放熱には化学反応が伴わないので、エンジン１の温度が低い場合であっても、高密度に熱を貯めることができる。すなわち、熱源であるエンジン１の温度に関わらず、高密度な蓄熱を行うことが可能となる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図３に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態と比較して、蓄熱部２で蓄えた熱を、車室内へ吹き出す空調空気の加熱（暖房）に利用する点が異なるものである。
図３に示すように、本実施形態の蓄熱システムは、熱媒が流通する熱媒流路６を備えている。すなわち、ヒータコア５と蓄熱部２は、ヒータコア５と蓄熱部２との間で閉回路を形成する熱媒流路６によって接続されている。熱媒は、蓄熱部２および後述するヒータコア５の双方との間で熱の授受を行う液体であり、本発明の第２熱媒体に相当している。
熱媒流路６は、冷却水流路３とは独立した回路を形成している。熱媒流路６には、当該熱媒流路６に熱媒を循環させる機械式または電動式の第２ポンプ６１が設けられている。本実施形態の熱媒流路６が、本発明の第２熱媒体流路に相当している。
ヒータコア５は、蓄熱部２に蓄えられた熱により加熱された熱媒と、送風機（図示せず）により送風された空調空気との間で熱交換を行い、空調空気を加熱する熱交換器である。ヒータコア５としては、例えば、チューブ内を流通する熱媒とチューブ外を流通する空調空気とを熱交換させて空調空気を加熱するフィンアンドチューブ型の熱交換器を採用することができる。
本実施形態では、放熱モードにおいて、蓄熱部２に蓄熱されている熱が、熱媒流路６を流れる熱媒を介して、ヒータコア５を流れる空調空気に放出される。さらに、蓄熱部２に蓄熱されている熱が、冷却水流路３を流れる冷却水を介してエンジン１に放出される。すなわち、放熱モードでは、蓄熱部２に蓄熱されている熱が、エンジン１および空調空気の双方に放出される。このため、本実施形態のエンジン１および空調空気が、本発明の加熱対象（伝熱対象）に相当している。
本実施形態では、定常時、すなわち熱が余っているときに蓄熱モードを実行することで、エンジン１の高温の排熱を、冷却水を介して蓄熱部２に貯めておくことができる。そして、始動時、すなわち熱が不足しているときに放熱モードを実行することで、蓄熱部２に蓄熱された熱を、エンジン１の暖気および車室内の暖房の双方に利用することができる。
その他の構成および作動は、第１実施形態と同様である。したがって、本実施形態の蓄熱システムによれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図４に基づいて説明する。本第３実施形態は、上記第１実施形態と比較して、蓄熱部２を、エンジン１の排気の有する熱を蓄熱するように構成した点が異なるものである。
図４に示すように、本実施形態の蓄熱部２は、排気流路４内に配置されている。このため、蓄熱部２は、エンジン１から排出される気体である排気の有する熱を蓄熱するように構成されている。すなわち、蓄熱部２は、エンジン１の排熱を排気を介して蓄熱するように構成されている。したがって、本実施形態の排気が本発明の第１熱媒体に相当している。
排気流路４における蓄熱部２の下流側には、排気浄化用の触媒７が配置されている。具体的には、蓄熱部２および触媒７は、排気流路４を構成する排気管の内部に配置されている。
本実施形態では、蓄熱モードにおいて、エンジン１の排熱が、排気流路４を流れる排気を介して蓄熱部２に蓄熱される。すなわち、蓄熱モードでは、エンジン１から排出された高温の排気の有する熱が蓄熱部２に蓄熱される。
また、放熱モードでは、蓄熱部２に蓄熱されている熱が、排気流路４を流れる排気を介して触媒７に放出される。すなわち、放熱モードでは、蓄熱部２と熱交換して加熱された排気の有する熱が触媒７に放出される。このため、本実施形態の触媒７が、本発明の加熱対象（伝熱対象）に相当している。
本実施形態では、定常時、すなわち熱が余っているときに蓄熱モードを実行することで、排気を介してエンジン１の高温の排熱を蓄熱部２に貯めておくことができる。そして、始動時、すなわち熱が不足しているときに放熱モードを実行することで、蓄熱部２に蓄熱された熱を、触媒７の暖気に利用することができる。
その他の構成および作動は、第１実施形態と同様である。したがって、本実施形態の蓄熱システムによれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図５に基づいて説明する。本第４実施形態は、上記第３実施形態と比較して、蓄熱部２で蓄えた熱を、排気を介してエンジン１に放出する点が異なるものである。
図５に示すように、本実施形態の車両は、エンジン１の排気の一部を吸気側に還流させて、スロットルバルブ１１で発生するポンピングロスを低減させるＥＧＲ（排気再循環）装置８０を備えている。排気流路４のうちの蓄熱部２の下流側と吸気流路１２のうちのスロットルバルブ１１の下流側との間には、排気の一部を吸気側に還流させるためのＥＧＲ流路８が接続されている。
本実施形態では、放熱モードにおいて、蓄熱部２に蓄熱されている熱が、排気流路４およびＥＧＲ流路８を流れる排気を介してエンジン１に放出される。すなわち、放熱モードでは、蓄熱部２と熱交換して加熱された排気の有する熱がエンジン１に放出される。このため、本実施形態のエンジン１が、本発明の伝熱対象に相当している。
本実施形態では、定常時、すなわち熱が余っているときに蓄熱モードを実行することで、排気を介してエンジン１の高温の排熱を蓄熱部２に貯めておくことができる。そして、始動時、すなわち熱が不足しているときに放熱モードを実行することで、蓄熱部２に蓄熱された熱を、エンジン１の暖気に利用することができる。
その他の構成および作動は、第３実施形態と同様である。したがって、本実施形態の蓄熱システムによれば、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図６および図７に基づいて説明する。本第５実施形態は、上記第３実施形態と比較して、蓄熱部２で蓄えた熱を、冷却水を介してエンジン１に放出する点が異なるものである。
図６に示すように、エンジン１と蓄熱部２は、エンジン１と蓄熱部２との間で閉回路を形成する冷却水流路３によって接続されている。冷却水流路３は、排気流路４とは独立した回路（流路）を形成している。冷却水流路３には、第１ポンプ３１が設けられている。
なお、本実施形態の冷却水が本発明の第２熱媒体に相当し、本実施形態の冷却水流路３が本発明の第２熱媒体流路に相当している。また、本実施形態の排気流路４が、本発明の第１熱媒体流路に相当している。
本実施形態では、放熱モードにおいて、蓄熱部２に蓄熱されている熱が、冷却水流路３を流れる冷却水を介してエンジン１に放出される。すなわち、放熱モードでは、蓄熱部２と熱交換して加熱された冷却水の有する熱がエンジン１に放出される。このため、本実施形態のエンジン１が、本発明の伝熱対象に相当している。
図７に示すように、本実施形態の蓄熱部２の本体部２１には、排気が流通する排気流通孔２４が複数形成されている。排気流通孔２４は、当該排気流通孔２４内の排気の流れ方向と、冷却水流通孔２２内を流れる冷却水の流れ方向とが直交するように設けられている。また、排気流通孔２４および冷却水流通孔２２は、複数の排気流通孔２４の配置方向（図７の紙面上下方向）、すなわち複数の冷却水流通孔２２の配置方向に、交互に配置されている。
排気流通孔２４の内部には、伝熱部材としての第２フィン２５が設けられている。本実施形態では、第２フィン２５として、排気の流れ方向に垂直な断面形状が凸部を一方側と他方側に交互に位置させて曲折する波形状に形成されたコルゲートフィンを採用している。この第２フィン２５により排気との伝熱面積を増大させて排気と蓄熱材との熱交換を促進している。
本実施形態では、定常時、すなわち熱が余っているときに蓄熱モードを実行することで、排気を介してエンジン１の高温の排熱を蓄熱部２に貯めておくことができる。そして、始動時、すなわち熱が不足しているときに放熱モードを実行することで、蓄熱部２に蓄熱された熱を、冷却水を介してエンジン１の暖気に利用することができる。
したがって、本実施形態の蓄熱システムでは、高温（約４００℃）の排気の有する熱を蓄熱部２にて蓄熱し、低温（約８０℃）の冷却水に対して放熱することができる。このため、蓄熱部２の蓄熱効率を向上させることが可能となる。
その他の構成および作動は、第３実施形態と同様である。したがって、本実施形態の蓄熱システムによれば、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図８に基づいて説明する。本第６実施形態は、上記第１実施形態と比較して、蓄熱部２の構成が異なるものである。
図８に示すように、蓄熱部２は、強相関電子系化合物から形成された本体部（蓄熱層）２１と、当該本体部２１を覆う高熱伝導率層２６を有して構成されている。高熱伝導率層２６は、本体部２１を構成する蓄熱材よりも熱伝導率の高い金属により構成されている。本実施形態では、本体部２１はＶＯ2により構成されており、高熱伝導率層２６はＶ2Ｏ3により構成されている。
本実施形態によれば、蓄熱材の周囲を熱伝導率の高い高熱伝導率層２６にて覆うことで、蓄熱材と冷却水との間の熱伝達を促進できる。これにより、蓄熱部２にて早期に蓄熱・放熱を行うことができる。
また、高熱伝導率層２６を、本体部２１よりも機械的強度の高い物質で構成することで、高熱伝導率層２６を任意の形状に形成することが容易となる。したがって、高熱伝導率層２６を例えばフィン形状とすることで、高熱伝導率層２６の表面積を増大させ、冷却水との間の熱交換性能を向上させることが可能となる。
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について図９に基づいて説明する。本第７実施形態は、上記第１実施形態と比較して、蓄熱部２の構成が異なるものである。
図９に示すように、蓄熱部２は、強相関電子系化合物２ａおよび無機化合物であるフィラ（補強材）２ｂを含む化合物から構成されている。本実施形態では、蓄熱部２は、ＶＯ2およびセラミクスから構成されている。
これによれば、蓄熱部２の機械的強度を向上させることができる。なお、強相関電子系化合物２ａおよびフィラ２ｂの配合割合を変更することで、蓄熱部２の蓄熱量を変更することができる。
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について図１０に基づいて説明する。本第８実施形態は、上記第１実施形態と比較して、蓄熱部２の構成が異なるものである。
図１０に示すように、蓄熱部２は、強相関電子系化合物から形成された本体部（蓄熱層）２１と、本体部２１との伝熱面積を増大させるフィン（伝熱部材）２７とを有して構成されている。フィン２７は、本体部２１よりも熱伝導率の高い金属により構成されている。
本体部２１は、当該本体部２１を構成する蓄熱材よりも熱伝導率の高い金属により構成された高熱伝導率層２６により覆われている。高熱伝導率層２６は、フィン２７と同一の材料により構成されているとともに、フィン２７と一体に構成されている。本実施形態では、本体部２１はＶＯ2により構成されており、金属層２６およびフィン２７はＶ2Ｏ3により構成されている。
本実施形態によれば、蓄熱部２にフィン２７を設けることで、蓄熱部２と冷却水との伝熱面積を増大させて、蓄熱部２と冷却水との間の熱交換性能を向上させることができる。
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、例えば以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。
（１）上記実施形態では、第１フィン２３としてコルゲートフィンを採用した例について説明したが、第１フィン２３の形状はこれに限定されない。
例えば、第１フィン２３として、冷却水の流れ方向に直交する断面形状が矩形波状に形成されたストレートフィンを採用してもよい。また、第１フィン２３として、ストレートフィンに対して、矩形波状に折り曲げられた部位を冷却水の流れ方向に向かってさらに波状に折り曲げたウェーブフィンを採用してもよい。また、第１フィン２３として、ストレートフィンに対して、矩形波状に折り曲げられた部位に切り欠き部を設けて、当該切り欠き部を断続的に折り曲げたオフセットフィンを採用してもよい。
同様に、上記第５実施形態では、第２フィン２５としてコルゲートフィンを採用した例について説明したが、これに限らず、第２フィン２５として、ストレートフィン、ウェーブフィンあるいはオフセットフィンを採用してもよい。
（２）上記第２実施形態では、放熱モードにおいて、蓄熱部２に蓄熱されている熱がエンジン１および空調空気の双方に放出されるように蓄熱システムを構成した例について説明したが、放熱モード時の放熱先はこれに限定されない。例えば、放熱モードにおいて、蓄熱部２に蓄熱されている熱が空調空気に放出され、エンジン１には放出されないように蓄熱システムを構成してもよい。
（３）上記第７実施形態では、蓄熱部２を、ＶＯ2およびセラミクスから構成した例について説明したが、これに限らず、蓄熱部２を、他の化合物を含んで構成してもよい。
（４）上記第２実施形態では、加熱対象（伝熱対象）として空調空気を採用した例について説明したが、加熱対象はこれに限定されない。例えば、加熱対象として、ＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）やエンジンオイルを採用してもよい。
（５）上記第３実施形態では、加熱対象（伝熱対象）として触媒７を採用した例について説明したが、加熱対象はこれに限定されない。例えば、エンジン１がディーゼルエンジンの場合、加熱対象として、エンジン１の排気流路４に設けられたＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）を採用してもよい。
（６）上記第３実施形態では、放熱モードにおいて、蓄熱部２に蓄熱した熱を、第１熱媒体である排気を介して触媒７に放熱した例について説明したが、放熱モード時の放熱先はこれに限定されない。
例えば、放熱モードにおいて、蓄熱部２に蓄熱した熱を、排気とは異なる流体である熱媒（第２熱媒体）を介して触媒７に放熱してもよい。このとき、熱媒が流通する熱媒流路が、排気流路４とは独立した回路を形成していてもよい。
（７）上記実施形態では、本発明に係る蓄熱システムをハイブリッド車両の車両用蓄熱システムに適用した例を説明したが、蓄熱システムの適用はこれに限定されない。
例えば、車両走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車（燃料電池車両を含む）や、エンジンから車両走行用の駆動力を得る通常の車両の空調装置に適用してもよい。さらに、本発明に係る蓄熱システムは、車両用に限定されることなく、定置型蓄熱システム等に適用してもよい。
また、上記実施形態では、熱を発生させるとともに当該熱を第１熱媒体に放出する熱源として、エネルギ変換部であるエンジンを採用した例を説明したが、熱源はこれに限定されない。 例えば、蓄熱システムを車両用蓄熱システムに適用する場合は、燃料電池、走行用電動モータ等の電気機器を熱源として採用できる。
１ エンジン（熱源、エネルギ変換部、伝熱対象）
２ 蓄熱部
７ 触媒（伝熱対象）

Claims (11)

  1. 熱を発生させるとともに、当該熱を第１熱媒体に放出する熱源（１）と、
    熱を蓄える蓄熱部（２）とを備え、
    前記蓄熱部（２）は、当該蓄熱部（２）の温度が相転移温度以下である場合に固体状の第１相状態に変化するとともに、当該蓄熱部（２）の温度が前記相転移温度を上回った場合に固体状の第２相状態に変化するように構成されており、
    さらに、前記蓄熱部（２）は、前記第１相状態と前記第２相状態との間の相変化により蓄熱または放熱するように構成されており、
    前記第１熱媒体の有する熱を前記蓄熱部（２）に蓄熱する蓄熱モードと、前記蓄熱部（２）に蓄えられた熱を伝熱対象（１、７）に放出する放熱モードとを切替可能に構成されていることを特徴とする蓄熱システム。
  2. 前記熱源は、外部からの供給エネルギを他の形態のエネルギに変換する際に、前記第１熱媒体に対して熱を放出するエネルギ変換部（１）であり、
    車両に適用されることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱システム。
  3. 前記第１熱媒体は、前記エネルギ変換部（１）との間で熱の授受を行う液体であることを特徴とする請求項２に記載の蓄熱システム。
  4. 前記第１熱媒体は、前記エネルギ変換部（１）から排出される気体であることを特徴とする請求項２に記載の蓄熱システム。
  5. 前記伝熱対象は、前記エネルギ変換部（１）であり、
    前記放熱モードでは、前記蓄熱部（２）に蓄えられた熱を前記第１熱媒体を介して前記エネルギ変換部（１）に放出することを特徴とする請求項３または４に記載の蓄熱システム。
  6. 前記伝熱対象は、前記エネルギ変換部（１）とは異なる加熱対象であり、
    前記車両は、前記蓄熱部（２）との間で熱の授受を行う第２熱媒体が流通する第２熱媒体流路（６）を備えており、
    前記放熱モードでは、前記蓄熱材（１）に蓄えられた熱を前記第２熱媒体を介して前記加熱対象に放出することを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の蓄熱システム。
  7. 前記伝熱対象は、前記エネルギ変換部（１）とは異なる加熱対象（７）であり、
    前記放熱モードでは、前記蓄熱部（２）に蓄えられた熱を前記第１熱媒体を介して前記加熱対象（７）に放出することを特徴とする請求項４に記載の蓄熱システム。
  8. 前記伝熱対象は、前記エネルギ変換部（１）であり、
    前記車両は、前記蓄熱部（２）および前記エネルギ変換部（１）の双方との間で熱の授受を行う流体である第２熱媒体が流通する第２熱媒体流路（３）を備えており、
    前記第２熱媒体流路（３）は、前記第１熱媒体が流通する第１熱媒体流路（４）とは独立しており、
    前記蓄熱モードでは、前記第１熱媒体の有する熱を前記蓄熱部（２）に蓄熱し、
    前記放熱モードでは、前記蓄熱部（２）に蓄えられた熱を前記第２熱媒体を介して前記エネルギ変換部（１）に放出することを特徴とする請求項４に記載の蓄熱システム。
  9. 前記蓄熱部（２）は、強相関電子系化合物から形成された蓄熱層（２１）と、前記蓄熱層（２１）よりも熱伝導率が高い物質から形成された高熱伝導率層（２６）とを有して構成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の蓄熱システム。
  10. 前記蓄熱部（２）は、強相関電子系化合物（２ａ）および無機化合物（２ｂ）を含む化合物から構成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の蓄熱システム。
  11. 前記蓄熱部（２）は、強相関電子系化合物から形成された蓄熱層（２１）と、前記蓄熱層（２１）との伝熱面積を増大させる伝熱部材（２７）とを有して構成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の蓄熱システム。
JP2014153726A 2014-07-29 2014-07-29 蓄熱システム Expired - Fee Related JP6337675B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014153726A JP6337675B2 (ja) 2014-07-29 2014-07-29 蓄熱システム
DE112015003486.2T DE112015003486T5 (de) 2014-07-29 2015-07-09 Wärmespeichersystem
PCT/JP2015/003480 WO2016017084A1 (ja) 2014-07-29 2015-07-09 蓄熱システム
CN201580035180.XA CN106662410A (zh) 2014-07-29 2015-07-09 蓄热系统
US15/329,617 US10502117B2 (en) 2014-07-29 2015-07-09 Heat storage system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014153726A JP6337675B2 (ja) 2014-07-29 2014-07-29 蓄熱システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016031187A true JP2016031187A (ja) 2016-03-07
JP6337675B2 JP6337675B2 (ja) 2018-06-06

Family

ID=55217011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014153726A Expired - Fee Related JP6337675B2 (ja) 2014-07-29 2014-07-29 蓄熱システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10502117B2 (ja)
JP (1) JP6337675B2 (ja)
CN (1) CN106662410A (ja)
DE (1) DE112015003486T5 (ja)
WO (1) WO2016017084A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106123423A (zh) * 2016-08-10 2016-11-16 中国科学院理化技术研究所 一种低温蓄冷系统及方法
JP2017218971A (ja) * 2016-06-07 2017-12-14 トヨタ自動車株式会社 車両の蓄熱放熱システム
WO2019138696A1 (ja) * 2018-01-15 2019-07-18 株式会社デンソー 蓄熱装置
WO2019138695A1 (ja) * 2018-01-15 2019-07-18 株式会社デンソー 蓄熱装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6409465B2 (ja) 2014-09-30 2018-10-24 株式会社デンソー 蓄熱システム
JP6183935B1 (ja) * 2016-06-28 2017-08-23 新日本電工株式会社 エンジンの排熱回収方法
CN106150630B (zh) * 2016-06-30 2018-07-17 中国科学院广州能源研究所 一种汽车尾气余热回收器及系统
CN110080917B (zh) * 2019-03-22 2021-04-09 中国第一汽车股份有限公司 一种降低整车油耗和排放的控制系统及其控制方法
CN117685809B (zh) * 2024-01-11 2025-02-28 南京工业大学 一种高效储释热装置及工作方法
CN117989906B (zh) * 2024-01-19 2025-12-12 武汉大学 一种超高温固态显热储热及热光伏发电系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56160208A (en) * 1980-05-13 1981-12-09 Nissan Motor Co Ltd Spot heater for vehicle
JPH06173679A (ja) * 1992-12-04 1994-06-21 Toyota Motor Corp 潜熱蓄熱装置
JP2005213368A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Kiyohito Ishida 潜熱蓄熱材料、およびそれを用いた触媒型潜熱蓄熱材料、潜熱蓄熱複合材料、潜熱蓄熱システム
JP2010053830A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Honda Motor Co Ltd 車両用暖機システム
JP2010163510A (ja) * 2009-01-14 2010-07-29 Institute Of Physical & Chemical Research 蓄熱材
JP2011094564A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Kobe Steel Ltd エンジン暖機用蓄熱装置およびこれを備えたエンジン暖機システム

Family Cites Families (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2334619C2 (de) * 1973-07-07 1985-04-18 Fa. J. Eberspächer, 7300 Esslingen Heizeinrichtung für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor
DE2551911A1 (de) * 1975-11-19 1977-06-02 Daimler Benz Ag Heizvorrichtung
US4250866A (en) * 1979-09-10 1981-02-17 Research Institute For Advanced Technology Thermal energy storage to increase furnace efficiency
US4556171A (en) * 1980-11-26 1985-12-03 Nippon Soken, Inc. Heating system for automobiles with heat storage tank
US4696338A (en) * 1982-06-01 1987-09-29 Thermal Energy Stroage, Inc. Latent heat storage and transfer system and method
US4579170A (en) * 1983-04-18 1986-04-01 The Dow Chemical Company Container for thermal energy storage materials
US4609036A (en) * 1985-08-07 1986-09-02 The Dow Chemical Company Bulk heat or cold storage device for thermal energy storage compounds
US4655051A (en) * 1985-11-26 1987-04-07 Uhr Corporation Heat exchange system with reversing receiver flow
US4709750A (en) * 1986-04-10 1987-12-01 Internorth, Inc. Phase change heat exchanger
JP2504437B2 (ja) * 1987-01-30 1996-06-05 株式会社東芝 空調機
US5199484A (en) * 1987-07-29 1993-04-06 Oskar Schatz Heat storage means, more especially a latent heat storage means for motor vehicle heating means supplied with waste heat from the engine
DE3725163A1 (de) * 1987-07-29 1989-02-16 Schatz Oskar Waermespeicher, insbesondere latentwaermespeicher fuer durch motorabwaerme gespeiste kraftfahrzeugheizungen
US5054540A (en) * 1987-11-05 1991-10-08 Instatherm Company Thermal energy storage apparatus
US4922998A (en) * 1987-11-05 1990-05-08 Peter Carr Thermal energy storage apparatus
US4807696A (en) * 1987-12-10 1989-02-28 Triangle Research And Development Corp. Thermal energy storage apparatus using encapsulated phase change material
US4951739A (en) * 1988-01-28 1990-08-28 Baltimore Aircoil Company, Inc. Thermal storage with tubular containers of storage mediums
JPH01252838A (ja) * 1988-03-31 1989-10-09 Toshiba Corp 潜熱蓄冷装置
US5211334A (en) * 1988-07-11 1993-05-18 Oskar Schatz Motor vehicle fluid heating device with heat storage
US4893476A (en) * 1988-08-12 1990-01-16 Phenix Heat Pump Systems, Inc. Three function heat pump system with one way receiver
JP2746943B2 (ja) * 1988-10-03 1998-05-06 工業技術院長 蓄熱器
JPH0391660A (ja) * 1989-09-04 1991-04-17 Nishiyodo Kuuchiyouki Kk 吸着式蓄熱装置及び該装置を利用した吸着式蓄熱システム
US4949779A (en) * 1990-02-01 1990-08-21 Eaton Corporation Regulating heater discharge air temperature for front and rear passengers in a vehicle
DE4020860C2 (de) * 1990-06-29 1995-04-06 Schatz Oskar Verfahren zum Herstellen eines Wärmespeichers
JP2580353Y2 (ja) * 1991-09-03 1998-09-10 臼井国際産業株式会社 自動車用触媒装置
DE4136910C2 (de) * 1991-11-09 1994-10-20 Schatz Oskar Verfahren zur schnellen Einstellung der Betriebstemperatur einer Masse durch einen fließ- oder rieselfähigen Wärmeträger, insbesondere zur Schnellaufheizung eines Kraftfahrzeugmotors beim Kaltstart
US5165466A (en) * 1991-12-11 1992-11-24 Morteza Arbabian Modular heat exchanger having delayed heat transfer capability
US5237832A (en) * 1992-06-11 1993-08-24 Alston Gerald A Combined marine refrigerating and air conditioning system using thermal storage
US5277038A (en) * 1992-08-28 1994-01-11 Instatherm Company Thermal storage system for a vehicle
JPH06143981A (ja) 1992-10-30 1994-05-24 Nippondenso Co Ltd 車両用即効暖機装置
DE4330204C1 (de) * 1992-12-08 1994-09-22 Fritz Werner Praezismaschbau Vorrichtung für die Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung von Latentwärmespeicherzellen eines Kraftfahrzeug-Wärmespeichers
US5555932A (en) * 1993-04-02 1996-09-17 Ford Motor Company Heat shield for an automotive vehicle
US5407130A (en) * 1993-07-20 1995-04-18 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Motor vehicle heat storage device with coolant bypass
US5553662A (en) * 1993-12-10 1996-09-10 Store Heat & Producte Energy, Inc. Plumbed thermal energy storage system
US6059016A (en) * 1994-08-11 2000-05-09 Store Heat And Produce Energy, Inc. Thermal energy storage and delivery system
JPH0933185A (ja) * 1995-05-16 1997-02-07 Denso Corp 攪拌機能付蓄熱器
DE19621032A1 (de) * 1996-05-22 1997-11-27 Schatz Thermo System Gmbh Wärmespeicher, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem doppelwandigen Isolierbehälter
US7147071B2 (en) * 2004-02-04 2006-12-12 Battelle Energy Alliance, Llc Thermal management systems and methods
US6668567B2 (en) * 1999-09-17 2003-12-30 Robert Levenduski Thermal storage apparatus and method for air conditioning system
US6393861B1 (en) * 1999-09-17 2002-05-28 Robert Levenduski Thermal storage apparatus and method for air conditioning system
EP1235046B1 (en) * 1999-11-26 2011-10-05 JFE Engineering Corporation Thermal storage material using hydrate and thermal storage device therefor, and production method of the thermal storage material
US6408633B1 (en) * 2000-08-08 2002-06-25 Instatherm Company Interfacing of thermal storage systems with air conditioning units
EP1221390B1 (de) * 2001-01-05 2006-03-01 Behr GmbH & Co. KG Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
DE10126221A1 (de) * 2001-05-30 2002-12-05 Behr Gmbh & Co Wärmetauscher für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges
US7096929B2 (en) * 2002-03-29 2006-08-29 Leading Technology Designs, Inc. PCM (phase change material) system and method for shifting peak electrical load
JP3953377B2 (ja) * 2002-07-16 2007-08-08 トヨタ自動車株式会社 空調装置
US7260940B2 (en) * 2002-12-13 2007-08-28 The Tokyo Electric Power Company, Incorporated Heat pump using gas hydrate, and heat utilizing apparatus
US7225860B2 (en) * 2005-08-03 2007-06-05 Honeywell International, Inc. Compact heat battery
US7640967B2 (en) * 2005-10-12 2010-01-05 International Truck Intellectual Property Company, Llc Thermosyphon heat reduction system for a motor vehicle engine compartment
JP4201011B2 (ja) * 2006-03-27 2008-12-24 トヨタ自動車株式会社 蓄熱装置
US8517087B2 (en) * 2007-02-20 2013-08-27 Bergstrom, Inc. Combined heating and air conditioning system for vehicles
US7464672B2 (en) * 2007-03-07 2008-12-16 Aqwest, Llc Engine cooling system with overload handling capability
US7637031B2 (en) * 2007-06-26 2009-12-29 Gm Global Technology Operations, Inc. Evaporator core drying system
US8272432B2 (en) * 2007-11-28 2012-09-25 GM Global Technology Operations LLC HVAC thermal storage for hybrid vehicle
GB0802445D0 (en) * 2008-02-11 2008-03-19 Penfold William L Low energy cooling device
US7735461B2 (en) * 2008-02-19 2010-06-15 Aqwest Llc Engine cooling system with overload handling capability
US9038709B2 (en) * 2008-02-22 2015-05-26 Dow Global Technologies Llc Thermal energy storage materials
US9873305B2 (en) * 2008-02-22 2018-01-23 Dow Global Technologies Inc. Heater module including thermal energy storage material
US9671171B2 (en) * 2009-09-17 2017-06-06 Bluelagoon Technologies Ltd. Systems and methods of thermal transfer and/or storage
JP2011068190A (ja) 2009-09-24 2011-04-07 Denso Corp 車両用空調制御装置
GB0919934D0 (en) * 2009-11-16 2009-12-30 Sunamp Ltd Energy storage systems
EP2369288A1 (en) * 2010-03-11 2011-09-28 Siemens Aktiengesellschaft Energy transfer system comprising a phase change material
US8662226B2 (en) * 2010-06-08 2014-03-04 Ford Global Technologies, Llc Apparatus for heating a vehicle cabin
US9605906B2 (en) * 2010-12-16 2017-03-28 Denso International America Inc. Automotive heat recovery system
CN102803695B (zh) * 2011-03-22 2014-12-03 丰田自动车株式会社 车辆的蓄热装置
US8378453B2 (en) * 2011-04-29 2013-02-19 Georgia Tech Research Corporation Devices including composite thermal capacitors
DE102012014678A1 (de) * 2011-08-19 2013-02-21 W.E.T. Automotive Systems Ag Heizeinrichtung
ES2655422T3 (es) * 2011-10-13 2018-02-20 Carrier Corporation Almacenamiento de energía térmica en un sistema enfriador
US8863702B2 (en) * 2011-10-20 2014-10-21 Innovationsschatz Gmbh Internal combustion engine of an automotive vehicle with a heat storage device that provides reusable heat
US8794195B2 (en) * 2012-02-03 2014-08-05 Ford Global Technologies, Llc Heat storage system for an engine
US9464837B2 (en) * 2012-03-21 2016-10-11 Mahle International Gmbh Phase change material evaporator charging control
US9400510B2 (en) * 2012-03-21 2016-07-26 Mahle International Gmbh Phase change material evaporator charging control
DE102012204988A1 (de) * 2012-03-28 2013-10-02 Ford Global Technologies, Llc Wärmespeicher für ein Kühlmittel eines Fahrzeugmotors
JP5569603B2 (ja) 2013-01-15 2014-08-13 株式会社豊田中央研究所 車両用化学蓄熱システム
US9618242B2 (en) * 2013-01-16 2017-04-11 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling a thermal storage heat pump system
US9914339B2 (en) * 2013-01-30 2018-03-13 Hanon Systems Supplemental thermal storage
WO2014160458A1 (en) * 2013-03-13 2014-10-02 Bergstrom, Inc. Air conditioning system utilizing thermal capacity from expansion of compressed fluid
US9587546B2 (en) * 2013-10-02 2017-03-07 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for hybrid vehicle waste heat recovery
JP6020418B2 (ja) * 2013-11-08 2016-11-02 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP6417768B2 (ja) * 2014-07-29 2018-11-07 株式会社デンソー エネルギマネジメントシステム
US9821630B2 (en) * 2014-09-15 2017-11-21 Hanon Systems Modular air conditioning system
JP6295913B2 (ja) * 2014-10-08 2018-03-20 株式会社デンソー 蓄熱システム
EP3218942B1 (en) * 2014-11-14 2020-02-26 Charles J. Cauchy Heating and cooling technologies
US9944150B2 (en) * 2015-06-03 2018-04-17 Borgwarner Inc. HVAC systems for electrically-powered vehicles
JP6669256B2 (ja) * 2016-07-22 2020-03-18 富士通株式会社 熱電変換モジュール、センサモジュール及び情報処理システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56160208A (en) * 1980-05-13 1981-12-09 Nissan Motor Co Ltd Spot heater for vehicle
JPH06173679A (ja) * 1992-12-04 1994-06-21 Toyota Motor Corp 潜熱蓄熱装置
JP2005213368A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Kiyohito Ishida 潜熱蓄熱材料、およびそれを用いた触媒型潜熱蓄熱材料、潜熱蓄熱複合材料、潜熱蓄熱システム
JP2010053830A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Honda Motor Co Ltd 車両用暖機システム
JP2010163510A (ja) * 2009-01-14 2010-07-29 Institute Of Physical & Chemical Research 蓄熱材
JP2011094564A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Kobe Steel Ltd エンジン暖機用蓄熱装置およびこれを備えたエンジン暖機システム

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017218971A (ja) * 2016-06-07 2017-12-14 トヨタ自動車株式会社 車両の蓄熱放熱システム
CN106123423A (zh) * 2016-08-10 2016-11-16 中国科学院理化技术研究所 一种低温蓄冷系统及方法
CN106123423B (zh) * 2016-08-10 2019-03-08 中国科学院理化技术研究所 一种低温蓄冷系统及方法
WO2019138696A1 (ja) * 2018-01-15 2019-07-18 株式会社デンソー 蓄熱装置
WO2019138695A1 (ja) * 2018-01-15 2019-07-18 株式会社デンソー 蓄熱装置
JP2019124392A (ja) * 2018-01-15 2019-07-25 株式会社デンソー 蓄熱装置
JP2019124393A (ja) * 2018-01-15 2019-07-25 株式会社デンソー 蓄熱装置
CN111602024A (zh) * 2018-01-15 2020-08-28 株式会社电装 蓄热装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6337675B2 (ja) 2018-06-06
WO2016017084A1 (ja) 2016-02-04
CN106662410A (zh) 2017-05-10
US20170218825A1 (en) 2017-08-03
US10502117B2 (en) 2019-12-10
DE112015003486T5 (de) 2017-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6337675B2 (ja) 蓄熱システム
JP5331026B2 (ja) 排熱回収装置
CN103673676B (zh) 传热单元
JP6295913B2 (ja) 蓄熱システム
CN103673675B (zh) 传热单元
JP6417768B2 (ja) エネルギマネジメントシステム
WO2018047539A1 (ja) 機器温調装置
JP2008080995A (ja) 冷却システム
EP3147617B1 (en) Heat exchanger
JP6144937B2 (ja) 熱交換部材
JP2019124393A5 (ja)
JP2016079351A (ja) 複合蓄熱材
JP6517951B2 (ja) 排気熱回収装置
WO2019054076A1 (ja) 機器温調装置
JP5903549B2 (ja) 冷却装置およびこれを搭載した電子機器、および電気自動車
JP2010169382A (ja) 蓄熱器及び蓄熱器における熱交換方法
JP2008267354A (ja) 排気熱回収装置
KR20150028747A (ko) 상변화 물질 루버형 클램쉘 하우징을 갖는 증발기
JP7418221B2 (ja) 熱交換器の流路構造、及び熱交換器
JP2005330832A (ja) 蓄熱システム
WO2020110492A1 (ja) サーモサイフォン装置
JP2021020509A (ja) 熱媒体加熱装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170307

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171017

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171129

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180410

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180423

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6337675

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees