WO2016017084A1 - 蓄熱システム - Google Patents
蓄熱システム Download PDFInfo
- Publication number
- WO2016017084A1 WO2016017084A1 PCT/JP2015/003480 JP2015003480W WO2016017084A1 WO 2016017084 A1 WO2016017084 A1 WO 2016017084A1 JP 2015003480 W JP2015003480 W JP 2015003480W WO 2016017084 A1 WO2016017084 A1 WO 2016017084A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- 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.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
- 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
Definitions
- This disclosure relates to a heat storage system.
- heat storage systems that store heat using a sensible heat storage material that uses the specific heat of a substance
- heat storage systems that store heat using a latent heat storage material that uses latent heat generated by the solid-liquid phase change of a substance. It has been.
- a heat storage system (for example, see Patent Document 1) that stores heat using a chemical heat storage material using chemical reaction heat is known.
- heat can be stored using enthalpy at the time of phase transition between the liquid phase and the solid phase in addition to sensible heat.
- a container (holding part) for storing the liquid is required.
- the container may increase the thermal resistance between the heat storage material and the heat source or the heat radiation destination. Further, by providing the container, there is a possibility that a space where nothing is arranged at the time of mounting, that is, a so-called dead space is generated. That is, in the heat storage system using the latent heat storage material, the merit that the enthalpy at the time of phase transition can be used is offset by the demerit that the container is required.
- the chemical reaction hardly proceeds in the heat storage material, and it may be difficult to store heat at a high density. That is, there is a possibility that the merit that the enthalpy of the chemical reaction can be used in the heat storage system using the chemical heat storage material cannot be enjoyed depending on the temperature of the heat source.
- the present disclosure provides a heat storage system capable of performing high-density heat storage regardless of the temperature of the heat source while reducing the size of the body while eliminating the holding portion for holding the heat storage material.
- the purpose is to do.
- the heat storage system of the present disclosure includes a heat source that generates heat and releases the heat to the first heat medium, and a heat storage unit that stores the heat.
- the heat storage unit changes to the solid first phase state when the temperature of the heat storage unit is equal to or lower than the phase transition temperature, and changes to the solid second phase state when the temperature of the heat storage unit exceeds the phase transition temperature. Change.
- the heat storage unit stores or dissipates heat by a phase change between the first phase state and the second phase state.
- the heat storage mode in which the heat of the first heat medium is stored in the heat storage unit and the heat release mode in which the heat stored in the heat storage unit is released to the heat transfer target are configured to be switchable.
- the heat storage section stores heat or dissipates heat by a phase change between the solid first phase state and the solid second phase state, thereby storing heat in both the first phase state and the second phase state.
- the part can be solid. For this reason, it becomes possible to abolish the holding
- heat can be stored at a higher density than the sensible heat storage material by the heat storage section storing heat by a phase change between the solid first phase state and the solid second phase state. Therefore, the size of the heat storage system can be reduced.
- heat can be stored at high density even when the temperature of the heat source is low. That is, high-density heat storage can be performed regardless of the temperature of the heat source.
- the heat storage system according to the present disclosure is applied to a heat storage system that stores exhaust heat of an engine (internal combustion engine) that is used as one of driving power sources for a hybrid vehicle (vehicle).
- an engine internal combustion engine
- vehicle vehicle
- the heat storage system of this embodiment is a system in which heat from the engine 1 is transported to the heat storage unit 2 via cooling water, and the heat is stored in the heat storage unit 2.
- the engine 1 is an energy conversion unit that emits heat to the cooling water when fuel that is supplied energy from the outside is converted into power that is another form of energy, and corresponds to the heat source of the present disclosure. Yes.
- the cooling water is a liquid that exchanges heat with the engine 1 and corresponds to the first heat medium of the present disclosure.
- the engine 1 and the heat storage unit 2 are connected by a cooling water flow path 3 that forms a closed circuit between the engine 1 and the heat storage unit 2.
- the cooling water flow path 3 is provided with a mechanical or electric first pump 31 that circulates the cooling water through the cooling water flow path 3.
- the cooling water in the cooling water flow path 3 is circulated from the cooling water outlet of the engine 1 to the cooling water inlet of the engine 1 via the heat storage unit 2.
- the cooling water channel 3 of the present embodiment corresponds to the first heat medium channel of the present disclosure.
- the engine 1 is connected to an exhaust passage 4 through which exhaust gas, which is gas discharged from the engine 1 circulates.
- the heat storage unit 2 stores the heat of the cooling water that has become a high temperature through heat exchange with the exhaust heat of the engine 1.
- the heat storage unit 2 specifically changes to a solid first phase state when the temperature of the heat storage unit 2 is equal to or lower than the phase transition temperature, and the temperature of the heat storage unit 2 changes the phase transition temperature. When it exceeds, it is comprised with the thermal storage material which changes to a solid 2nd phase state. That is, the heat storage unit 2 is made of a material that is solid in both the first phase state and the second phase state. Further, the heat storage unit 2 stores or dissipates heat by a phase change between the first phase state and the second phase state.
- the heat storage unit 2 is composed of a strongly correlated electron compound having a strong Coulomb interaction that acts between electrons of the constituent substances.
- the strongly correlated electron compound constituting the heat storage unit 2 a compound containing at least a transition metal and oxygen, for example, vanadium dioxide is employed. Moreover, you may employ
- M and N represent different transition metals.
- vanadium can be adopted as M in the general formula F1.
- N in the general formula F1 may be selected from the group consisting of tungsten, rhenium, molybdenum, ruthenium, niobium and tantalum.
- the phase transition temperature of the heat storage part 2 can be set to a desired temperature by adding a predetermined amount of a metal element such as tungsten as described above to vanadium dioxide.
- the heat storage unit 2 of the present embodiment includes a block-shaped main body 21 made of the above-described heat storage material.
- the main body 21 is formed with a plurality of cooling water circulation holes 22 through which the cooling water flows.
- a first fin 23 as a heat transfer member is provided inside the cooling water circulation hole 22.
- corrugated fins are used as the first fins 23.
- the corrugated fins have a cross-sectional shape perpendicular to the flow direction of the cooling water and are formed in wave shapes in which convex portions are alternately positioned on one side and the other side. Yes.
- the heat transfer area with the cooling water is increased by the first fins 23 to promote heat exchange between the cooling water and the heat storage material.
- the heat storage system of the present embodiment can be switched between a heat storage mode in which the heat stored in the cooling water is stored in the heat storage unit 2 and a heat dissipation mode in which the heat stored in the heat storage unit 2 is released to the engine 1. It is configured.
- the exhaust heat of the engine 1 is stored in the heat storage unit 2 through the cooling water flowing through the cooling water flow path 3. That is, in the heat storage mode, the heat stored in the heat storage unit 2 is stored in the heat storage unit 2 in the heat of the cooling water that has been heated to a high temperature.
- the heat stored in the heat storage unit 2 is released to the engine 1 through the cooling water flowing through the cooling water passage 3. That is, in the heat dissipation mode, the heat of the cooling water heated by exchanging heat with the heat storage unit 2 is released to the engine 1. For this reason, the engine 1 of this embodiment is equivalent to the heat transfer object of this indication.
- the heat storage mode by executing the heat storage mode in a steady state, that is, when heat is surplus, the high-temperature exhaust heat of the engine 1 can be stored in the heat storage unit 2 via the cooling water. Then, the heat stored in the heat storage unit 2 can be used for warming up the engine 1 by executing the heat dissipation mode when starting, that is, when the heat is insufficient.
- switching between the heat storage mode and the heat dissipation mode can be performed, for example, by the following method. That is, when the coolant temperature at the outlet side of the engine 1 is detected, the heat storage mode is executed when the detected coolant temperature is equal to or higher than a predetermined reference temperature, and the detected coolant temperature falls below the reference temperature Run the heat dissipation mode.
- the heat storage unit stores or dissipates heat by phase change between the solid first phase state and the solid second phase state. According to this, since the heat storage part 2 can be made into a solid state in both the first phase state and the second phase state, it becomes possible to eliminate the holding part such as a container for holding the heat storage material. .
- the heat storage part 2 can store heat by a phase change between the solid first phase state and the solid second phase state, so that heat can be stored at a higher density than the sensible heat storage material. . Therefore, the heat storage system, specifically, the physique of the heat storage unit 2 can be reduced in size.
- heat storage and heat dissipation in the heat storage unit 2 do not involve a chemical reaction, heat can be stored at high density even when the temperature of the engine 1 is low. That is, high-density heat storage can be performed regardless of the temperature of the engine 1 that is a heat source.
- the second embodiment is different from the first embodiment in that the heat stored in the heat storage unit 2 is used for heating (heating) the conditioned air that is blown out into the vehicle interior.
- the heat storage system of this embodiment includes a heat medium flow path 6 through which the heat medium flows. That is, the heater core 5 and the heat storage unit 2 are connected by the heat medium flow path 6 that forms a closed circuit between the heater core 5 and the heat storage unit 2.
- the heat medium is a liquid that transfers heat between both the heat storage unit 2 and a heater core 5 described later, and corresponds to the second heat medium of the present disclosure.
- the heat medium flow path 6 forms a circuit independent of the cooling water flow path 3.
- the heat medium flow path 6 is provided with a mechanical or electric second pump 61 that circulates the heat medium in the heat medium flow path 6.
- the heat medium flow path 6 of the present embodiment corresponds to the second heat medium flow path of the present disclosure.
- the heater core 5 is a heat exchanger that heats the conditioned air by exchanging heat between the heat medium heated by the heat stored in the heat storage unit 2 and the conditioned air blown by a blower (not shown). is there.
- a fin-and-tube heat exchanger that heats the conditioned air by exchanging heat between the heat medium flowing through the tube and the conditioned air flowing outside the tube can be employed.
- the heat stored in the heat storage unit 2 in the heat dissipation mode, the heat stored in the heat storage unit 2 is released to the conditioned air flowing through the heater core 5 through the heat medium flowing through the heat medium flow path 6. Further, the heat stored in the heat storage unit 2 is released to the engine 1 through the cooling water flowing through the cooling water flow path 3. That is, in the heat dissipation mode, the heat stored in the heat storage unit 2 is released to both the engine 1 and the conditioned air. For this reason, the engine 1 and conditioned air of this embodiment are equivalent to the heating object (heat transfer object) of this indication.
- the heat storage mode in a steady state that is, when heat is surplus
- the high-temperature exhaust heat of the engine 1 can be stored in the heat storage unit 2 via the cooling water.
- the heat dissipation mode at the time of start-up that is, when the heat is insufficient
- the heat stored in the heat storage unit 2 can be used for both warming of the engine 1 and heating of the vehicle interior.
- the third embodiment is different from the first embodiment in that the heat storage unit 2 stores the heat of the exhaust of the engine 1.
- the heat storage section 2 of the present embodiment is disposed in the exhaust flow path 4.
- the heat storage unit 2 stores the heat of the exhaust gas, which is a gas discharged from the engine 1. That is, the heat storage unit 2 stores the exhaust heat of the engine 1 through the exhaust. Therefore, the exhaust of the present embodiment corresponds to the first heat medium of the present disclosure.
- the exhaust purification catalyst 7 is disposed downstream of the heat storage section 2 in the exhaust flow path 4. Specifically, the heat storage unit 2 and the catalyst 7 are disposed inside an exhaust pipe constituting the exhaust passage 4.
- the exhaust heat of the engine 1 is stored in the heat storage unit 2 through the exhaust flowing through the exhaust passage 4. That is, in the heat storage mode, the heat of the high-temperature exhaust discharged from the engine 1 is stored in the heat storage unit 2.
- the heat stored in the heat storage unit 2 is released to the catalyst 7 through the exhaust flowing through the exhaust passage 4. That is, in the heat dissipation mode, the heat of the exhaust gas heated by exchanging heat with the heat storage unit 2 is released to the catalyst 7.
- the catalyst 7 of the present embodiment corresponds to the heating target (heat transfer target) of the present disclosure.
- the high-temperature exhaust heat of the engine 1 can be stored in the heat storage unit 2 through the exhaust.
- the heat stored in the heat storage unit 2 can be used for warming up the catalyst 7 by executing the heat release mode when starting, that is, when the heat is insufficient.
- the fourth embodiment is different from the third embodiment in that the heat stored in the heat storage unit 2 is released to the engine 1 through exhaust.
- the vehicle according to the present embodiment includes an EGR (exhaust gas recirculation) device 80 that recirculates a part of the exhaust of the engine 1 to the intake side and reduces the pumping loss generated in the throttle valve 11. ing. Between the downstream side of the heat storage section 2 in the exhaust passage 4 and the downstream side of the throttle valve 11 in the intake passage 12, an EGR passage 8 for returning a part of the exhaust to the intake side is provided. It is connected.
- EGR exhaust gas recirculation
- the heat stored in the heat storage unit 2 is released to the engine 1 through the exhaust flowing through the exhaust passage 4 and the EGR passage 8. That is, in the heat dissipation mode, the heat of the exhaust gas heated by exchanging heat with the heat storage unit 2 is released to the engine 1. For this reason, the engine 1 of this embodiment is equivalent to the heat transfer object of this indication.
- the high-temperature exhaust heat of the engine 1 can be stored in the heat storage unit 2 through the exhaust.
- the heat stored in the heat storage unit 2 can be used for warming up the engine 1 by executing the heat dissipation mode when starting, that is, when the heat is insufficient.
- the fifth embodiment is different from the third embodiment in that the heat stored in the heat storage unit 2 is released to the engine 1 through the cooling water.
- the engine 1 and the heat storage unit 2 are connected by a cooling water flow path 3 that forms a closed circuit between the engine 1 and the heat storage unit 2.
- the cooling water flow path 3 forms a circuit (flow path) independent of the exhaust flow path 4.
- a first pump 31 is provided in the cooling water flow path 3.
- cooling water of the present embodiment corresponds to the second heat medium of the present disclosure
- cooling water flow path 3 of the present embodiment corresponds to the second heat medium flow path of the present disclosure
- exhaust flow path 4 of the present embodiment corresponds to the first heat medium flow path of the present disclosure.
- the heat stored in the heat storage unit 2 is released to the engine 1 through the cooling water flowing through the cooling water flow path 3. That is, in the heat dissipation mode, the heat of the cooling water heated by exchanging heat with the heat storage unit 2 is released to the engine 1. For this reason, the engine 1 of this embodiment is equivalent to the heat transfer object of this indication.
- a plurality of exhaust circulation holes 24 through which exhaust flows are formed in the main body 21 of the heat storage unit 2 of the present embodiment.
- the exhaust circulation hole 24 is provided so that the flow direction of the exhaust gas in the exhaust circulation hole 24 and the flow direction of the cooling water flowing in the cooling water circulation hole 22 are orthogonal to each other. Further, the exhaust circulation holes 24 and the cooling water circulation holes 22 are alternately arranged in the arrangement direction of the plurality of exhaust circulation holes 24 (the vertical direction in FIG. 7), that is, in the arrangement direction of the plurality of cooling water circulation holes 22. Yes.
- a second fin 25 as a heat transfer member is provided inside the exhaust circulation hole 24, a second fin 25 as a heat transfer member is provided.
- corrugated fins are used as the second fins 25.
- the corrugated fins have a cross-sectional shape that is perpendicular to the flow direction of the exhaust and has a wave shape in which convex portions are alternately positioned on one side and the other side. .
- the heat transfer area with the exhaust is increased by the second fins 25 to promote heat exchange between the exhaust and the heat storage material.
- the heat storage mode by executing the heat storage mode at the time of steady state, that is, when heat is surplus, the high-temperature exhaust heat of the engine 1 can be stored in the heat storage unit 2 through the exhaust. Then, by executing the heat release mode at the time of start-up, that is, when the heat is insufficient, the heat stored in the heat storage unit 2 can be used for warming up the engine 1 through the cooling water.
- the heat of the high-temperature (about 400 ° C.) exhaust can be stored in the heat storage unit 2 and can be radiated to the low-temperature (about 80 ° C.) cooling water. For this reason, it becomes possible to improve the thermal storage efficiency of the thermal storage part 2.
- the heat storage unit 2 includes a main body (heat storage layer) 21 formed from a strongly correlated electron compound and a high thermal conductivity layer 26 that covers the main body 21.
- the high thermal conductivity layer 26 is made of a metal having a higher thermal conductivity than the heat storage material forming the main body 21.
- the main body 21 is made of VO 2
- the high thermal conductivity layer 26 is made of V 2 O 3 .
- heat transfer between the heat storage material and the cooling water can be promoted by covering the periphery of the heat storage material with the high thermal conductivity layer 26 having high thermal conductivity. Thereby, heat storage or heat dissipation can be performed early in the heat storage unit 2.
- the high thermal conductivity layer 26 can be easily formed into an arbitrary shape. Therefore, by making the high thermal conductivity layer 26 into, for example, a fin shape, the surface area of the high thermal conductivity layer 26 can be increased, and the heat exchange performance with the cooling water can be improved.
- the seventh embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the heat storage unit 2.
- the heat storage part 2 is comprised from the compound containing the filler (reinforcement material) 2b which is a strongly correlated electron type compound 2a and an inorganic compound.
- the heat storage unit 2 is composed of VO 2 and ceramics.
- the mechanical strength of the heat storage part 2 can be improved.
- the heat storage amount of the heat storage part 2 can be changed by changing the mixture ratio of the strongly correlated electron compound 2a and the filler 2b.
- the heat storage unit 2 includes a main body (heat storage layer) 21 formed of a strongly correlated electron compound and a fin (heat transfer member) 27 that increases a heat transfer area between the main body 21 and the heat storage section 2. It is configured.
- the fin 27 is made of a metal having a higher thermal conductivity than the main body 21.
- the main body 21 is covered with a high thermal conductivity layer 26 made of a metal having a higher thermal conductivity than the heat storage material constituting the main body 21.
- the high thermal conductivity layer 26 is made of the same material as that of the fins 27 and is formed integrally with the fins 27.
- the main body 21 is made of VO 2
- the high thermal conductivity layer 26 and the fins 27 are made of V 2 O 3 .
- the heat transfer area between the heat storage unit 2 and the cooling water is increased, and the heat exchange performance between the heat storage unit 2 and the cooling water is improved. be able to.
- first fins 23 straight fins whose cross-sectional shape orthogonal to the flow direction of the cooling water is formed in a rectangular wave shape may be employed. Further, as the first fin 23, a wave fin obtained by bending a portion bent into a rectangular wave shape with respect to the straight fin into a wave shape further toward the flow direction of the cooling water may be adopted. Further, as the first fin 23, an offset fin in which a cutout portion is provided at a portion bent into a rectangular wave shape with respect to the straight fin and the cutout portion is bent intermittently may be employed.
- a corrugated fin is employed as the second fin 25 .
- the present invention is not limited to this, and a straight fin, a wave fin, or an offset fin may be employed as the second fin 25. Good.
- the heat storage system is configured so that the heat stored in the heat storage unit 2 is released to both the engine 1 and the conditioned air in the heat dissipation mode.
- the heat radiation destination in the heat radiation mode is not limited to this.
- the heat storage system may be configured so that the heat stored in the heat storage unit 2 is released to the conditioned air and not released to the engine 1.
- the heat storage unit 2 an example was described in which consist VO 2 and ceramics. However, you may comprise the thermal storage part 2 including another compound.
- heating target heat transfer target
- ATF automatic transmission fluid
- engine oil may be adopted as a heating target.
- the heating target is not limited thereto.
- a DPF diesel particulate filter
- the heat stored in the heat storage unit 2 may be dissipated to the catalyst 7 via a heat medium (second heat medium) that is a fluid different from the exhaust gas.
- the heat medium flow path through which the heat medium flows may form a circuit independent of the exhaust flow path 4.
- the present invention may be applied to an electric vehicle (including a fuel cell vehicle) that obtains a driving force for driving a vehicle from an electric motor for driving the vehicle, or an air conditioner for a normal vehicle that obtains driving force for driving the vehicle from an engine.
- the heat storage system according to the present disclosure may be applied to a stationary heat storage system or the like without being limited to a vehicle.
- a heat source is not limited to this.
- an electric device such as a fuel cell or a traveling electric motor can be employed as a heat source.
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
蓄熱システムは、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)とを備える。蓄熱部は、蓄熱部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、蓄熱部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。蓄熱部は、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。第1熱媒体の有する熱を蓄熱部に蓄熱する蓄熱モードと、蓄熱部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。
Description
本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、2014年7月29日に出願された日本特許出願2014-153726号を基にしている。
本開示は、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。
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、体格が大型化するおそれがある。
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(保持部)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おそれがある。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おそれも生じる。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おそれが生じる。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。
本開示は上記点に鑑みて、蓄熱材を保持するための保持部を廃止しつつ、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。
本開示の蓄熱システムは、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、熱を蓄える蓄熱部とを備える。蓄熱部は、蓄熱部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、蓄熱部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。蓄熱部は、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。第1熱媒体の有する熱を蓄熱部に蓄熱する蓄熱モードと、蓄熱部に蓄えられた熱を伝熱対象に放出する放熱モードとを切替可能に構成されている。
これによれば、蓄熱部が固体状の第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部を廃止することが可能となる。
また、蓄熱部が固体状の第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、蓄熱部における蓄熱および放熱には化学反応が伴わないので、熱源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。
以下、本開示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)
本開示の第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、本開示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ている。
本開示の第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、本開示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ている。
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、本開示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、本開示の第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、本開示の第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。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。
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F1で表されるものを採用してもよい。
M1-xNxOy ・・・F1
但し、一般式F1中、MおよびNは互いに異なる遷移金属を表している。
但し、一般式F1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F1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F1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、本開示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。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部を廃止することが可能となる。
また、蓄熱部2が固体状の第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における蓄熱および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、本開示の第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。
次に、本開示の第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。
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、本開示の第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、本開示の第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、本開示の加熱対象(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、本開示の第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点が異なる。
次に、本開示の第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点が異なる。
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。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。したがって、本実施形態の排気が本開示の第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、本開示の加熱対象(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、本開示の第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。
次に、本開示の第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。
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、本開示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、本開示の第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。
次に、本開示の第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。
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開示の第2熱媒体に相当し、本実施形態の冷却水流路3が本開示の第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、本開示の第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、本開示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、本開示の第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。
次に、本開示の第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。
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にて早期に蓄熱あるいは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、本開示の第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。
次に、本開示の第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。
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、本開示の第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。
次に、本開示の第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。
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、高熱伝導率層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)
本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示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特徴は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。
本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示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特徴は、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。しかしながら、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。しかしながら、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。しかしながら、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。しかしながら、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、本開示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、本開示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。
Claims (11)
- 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、前記蓄熱部(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、前記蓄熱部(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相状態に変化し、
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し、
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蓄熱システム。 - 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、
車両に適用される請求項1に記載の蓄熱システム。 - 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請求項2に記載の蓄熱システム。
- 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請求項2に記載の蓄熱システム。
- 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)に放出する請求項3または4に記載の蓄熱システム。 - 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、前記蓄熱部(2)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。 - 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)に放出する請求項4に記載の蓄熱システム。 - 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)に放出する請求項4に記載の蓄熱システム。 - 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)とを有している請求項1ないし8のいずれか1つに記載の蓄熱システム。 - 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。
- 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)とを有している請求項1ないし8のいずれか1つに記載の蓄熱システム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE112015003486.2T DE112015003486T5 (de) | 2014-07-29 | 2015-07-09 | Wärmespeichersystem |
| US15/329,617 US10502117B2 (en) | 2014-07-29 | 2015-07-09 | Heat storage system |
| CN201580035180.XA CN106662410A (zh) | 2014-07-29 | 2015-07-09 | 蓄热系统 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014-153726 | 2014-07-29 | ||
| JP2014153726A JP6337675B2 (ja) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | 蓄熱システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2016017084A1 true WO2016017084A1 (ja) | 2016-02-04 |
Family
ID=55217011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/003480 Ceased WO2016017084A1 (ja) | 2014-07-29 | 2015-07-09 | 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 (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106150630A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-23 | 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 |
| JP2018003616A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 新日本電工株式会社 | エンジンの排熱回収方法 |
| CN117989906A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-05-07 | 武汉大学 | 一种超高温固态显热储热及热光伏发电系统 |
Families Citing this family (7)
| 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 |
| JP6426658B2 (ja) * | 2016-06-07 | 2018-11-21 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の蓄熱放熱システム |
| 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 |
| JP6954138B2 (ja) * | 2018-01-15 | 2021-10-27 | 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 |
| 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 |
Citations (6)
| 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)
| 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 |
| US6393861B1 (en) * | 1999-09-17 | 2002-05-28 | Robert Levenduski | Thermal storage apparatus and method for air conditioning system |
| US6668567B2 (en) * | 1999-09-17 | 2003-12-30 | Robert Levenduski | Thermal storage apparatus and method for air conditioning system |
| KR100455839B1 (ko) * | 1999-11-26 | 2004-11-06 | 제이에프이 엔지니어링 가부시키가이샤 | 수화물계 축열재 및 그 제조방법, 수화물계 축열재를 이용한 축열장치, 그리고 수화물계 냉열수송매체 |
| US6408633B1 (en) * | 2000-08-08 | 2002-06-25 | Instatherm Company | Interfacing of thermal storage systems with air conditioning units |
| ATE318726T1 (de) * | 2001-01-05 | 2006-03-15 | 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 |
| CN1322286C (zh) * | 2002-12-13 | 2007-06-20 | 东京电力株式会社 | 使用气体水化物的热泵 |
| 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 |
| US9873305B2 (en) * | 2008-02-22 | 2018-01-23 | Dow Global Technologies Inc. | Heater module including thermal energy storage material |
| US9038709B2 (en) * | 2008-02-22 | 2015-05-26 | Dow Global Technologies Llc | Thermal energy storage materials |
| 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 |
| JP5187459B2 (ja) * | 2011-03-22 | 2013-04-24 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の蓄熱装置 |
| 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 |
| CN103857965B (zh) * | 2011-10-13 | 2019-08-06 | 开利公司 | 冷却器系统中的热能存储 |
| 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 |
| US9400510B2 (en) * | 2012-03-21 | 2016-07-26 | Mahle International Gmbh | Phase change material evaporator charging control |
| US9464837B2 (en) * | 2012-03-21 | 2016-10-11 | 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 |
| CN107251247B (zh) * | 2014-11-14 | 2021-06-01 | 查尔斯·J·柯西 | 加热和冷却技术 |
| US9944150B2 (en) * | 2015-06-03 | 2018-04-17 | Borgwarner Inc. | HVAC systems for electrically-powered vehicles |
| CN109564965A (zh) * | 2016-07-22 | 2019-04-02 | 富士通株式会社 | 热电转换模块、传感器模块以及信息处理系统 |
-
2014
- 2014-07-29 JP JP2014153726A patent/JP6337675B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-07-09 CN CN201580035180.XA patent/CN106662410A/zh active Pending
- 2015-07-09 DE DE112015003486.2T patent/DE112015003486T5/de not_active Withdrawn
- 2015-07-09 WO PCT/JP2015/003480 patent/WO2016017084A1/ja not_active Ceased
- 2015-07-09 US US15/329,617 patent/US10502117B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| 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 (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018003616A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 新日本電工株式会社 | エンジンの排熱回収方法 |
| CN106150630A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-23 | 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 |
| CN117989906A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-05-07 | 武汉大学 | 一种超高温固态显热储热及热光伏发电系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20170218825A1 (en) | 2017-08-03 |
| JP6337675B2 (ja) | 2018-06-06 |
| DE112015003486T5 (de) | 2017-05-11 |
| US10502117B2 (en) | 2019-12-10 |
| JP2016031187A (ja) | 2016-03-07 |
| CN106662410A (zh) | 2017-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6337675B2 (ja) | 蓄熱システム | |
| CN103673676B (zh) | 传热单元 | |
| US7788933B2 (en) | Heat exchanger tube having integrated thermoelectric devices | |
| JP5331026B2 (ja) | 排熱回収装置 | |
| JP6295913B2 (ja) | 蓄熱システム | |
| JP6417768B2 (ja) | エネルギマネジメントシステム | |
| JP2008080995A (ja) | 冷却システム | |
| EP3147617B1 (en) | Heat exchanger | |
| US8943815B2 (en) | Heat exchanger | |
| US10155895B2 (en) | Composite heat storage material | |
| JP2014020757A (ja) | 蓄冷熱交換器 | |
| WO2016063479A1 (ja) | 積層蓄熱材 | |
| WO2016063477A1 (ja) | 蓄熱部材 | |
| JP6517951B2 (ja) | 排気熱回収装置 | |
| US20190003780A1 (en) | Heat storage system | |
| JP6599121B2 (ja) | 熱交換器及び廃熱回収装置 | |
| JP2010169382A (ja) | 蓄熱器及び蓄熱器における熱交換方法 | |
| 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 | |
| JP2005283021A (ja) | 熱交換システム | |
| WO2020110492A1 (ja) | サーモサイフォン装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 15826627 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 15329617 Country of ref document: US |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 112015003486 Country of ref document: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 15826627 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |