(57)【要約】【課題】蓄熱器に熱を長時間蓄熱させておくことができる蓄熱システムを提供する。【解決手段】蓄熱システム１は、熱を発生する熱源１０と、熱を蓄熱する蓄熱器２０と、熱源と蓄熱器との間を作動流体が流通するための配管部材３０と、を備える蓄熱システムにおいて、配管部材は、一端が熱源に接続された熱源側配管３１ａ，３１ｂと、一端が蓄熱器に接続された蓄熱器側配管３１ｃ，３１ｄと、熱源側配管の他端に設けられた熱源側継手３２ａ，３２ｂと、蓄熱器側配管の他端に設けられた蓄熱器側継手３２ｃ，３２ｄと、を備え、熱源側継手及び蓄熱器側継手は、熱源側継手と前記蓄熱器側継手とが接続した接続状態と、熱源側継手と蓄熱器側継手とが切り離された切離状態と、を切り替え可能な継手によって構成されている。【選択図】図１
2020118390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を発生する熱源と、熱を蓄熱する蓄熱器と、前記熱源と前記蓄熱器との間を作動流体が流通するための配管部材と、を備える蓄熱システムにおいて、
前記配管部材は、一端が前記熱源に接続された熱源側配管と、一端が前記蓄熱器に接続された蓄熱器側配管と、前記熱源側配管の他端に設けられた熱源側継手と、前記蓄熱器側配管の他端に設けられた蓄熱器側継手と、を備え、
前記熱源側継手及び前記蓄熱器側継手は、前記熱源側継手と前記蓄熱器側継手とが接続した接続状態と、前記熱源側継手と前記蓄熱器側継手とが切り離された切離状態と、を切り替え可能な継手によって構成されている、蓄熱システム。
【請求項２】
前記熱源側継手には、前記熱源側継手及び前記蓄熱器側継手が前記接続状態から前記切離状態に切り替わった場合に、前記熱源側配管の内部の作動流体が前記熱源側継手を通過して前記熱源側継手の外部へ漏洩することを防止する漏洩防止弁が配置されている請求項１記載の蓄熱システム。
【請求項３】
前記蓄熱器側継手には、前記熱源側継手及び前記蓄熱器側継手が前記接続状態から前記切離状態に切り替わった場合に、前記蓄熱器側配管の内部の作動流体が前記蓄熱器側継手を通過して前記蓄熱器側継手の外部へ漏洩することを防止する漏洩防止弁が配置されている請求項１又は２に記載の蓄熱システム。
【請求項４】
前記蓄熱器側配管は、内側の管と前記内側の管の外側に配置された外側の管とを備える二重管構造を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄熱システム。
【請求項５】
前記蓄熱器側継手には、前記蓄熱器側継手と外気との間における熱の伝導を遮断する断熱材が配置されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄熱システム。
【請求項６】
前記熱源側継手及び前記蓄熱器側継手が前記切離状態の場合に、前記蓄熱器側継手における前記熱源側継手の側を向いた端面を閉塞する閉塞部材を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄熱システム。
【請求項７】
前記熱源側継手及び前記蓄熱器側継手を互いに接近させて前記接続状態にし、前記熱源側継手及び前記蓄熱器側継手を互いに離反させて前記切離状態にする継手用アクチュエータと、
前記継手用アクチュエータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記蓄熱器に蓄熱された熱の前記熱源への供給を開始させる場合、及び、前記熱源が発生した熱の前記蓄熱器への蓄熱を開始させる場合には、前記継手用アクチュエータを制御して、前記熱源側継手及び前記蓄熱器側継手を互いに接近させて前記接続状態にし、前記蓄熱器に蓄熱された熱の前記熱源への供給を終了させる場合、及び、前記熱源が発生した熱の前記蓄熱器への蓄熱を終了させる場合には、前記継手用アクチュエータを制御して、前記熱源側継手及び前記蓄熱側継手を互いに離反させて前記切離状態にする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄熱システム。
【請求項８】
前記熱源側継手及び前記蓄熱器側継手を互いに接近させて前記接続状態にし、前記熱源側継手及び前記蓄熱器側継手を互いに離反させて前記切離状態にする継手用アクチュエータと、
前記熱源側継手及び前記蓄熱器側継手が前記切離状態の場合に、前記蓄熱器側継手における前記熱源側継手の側を向いた端面を閉塞する閉塞部材と、
前記閉塞部材を駆動する閉塞部材用アクチュエータと、
前記継手用アクチュエータ及び前記閉塞部材用アクチュエータを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記蓄熱器に蓄熱された熱の前記熱源への供給を開始させる場合、及び、前記熱源が発生した熱の前記蓄熱器への蓄熱を開始させる場合には、前記閉塞部材用アクチュエータを制御して、前記閉塞部材による前記端面の閉塞を解除させた後に、前記継手用アクチュエータを制御して、前記熱源側継手及び前記蓄熱器側継手を互いに接近させて前記接続状態にし、前記蓄熱器に蓄熱された熱の前記熱源への供給を終了させる場合、及び、前記熱源が発生した熱の前記蓄熱器への蓄熱を終了させる場合には、前記継手用アクチュエータを制御して、前記熱源側継手及び前記蓄熱側継手を互いに離反させて前記切離状態にした後に、前記閉塞部材用アクチュエータを制御して、前記閉塞部材による前記端面の閉塞を行わせる請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、蓄熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱を発生する熱源と、熱を蓄熱する蓄熱器と、熱源と蓄熱器との間を作動流体が流通するための配管部材と、を備える蓄熱システムが知られている（例えば特許文献１参照）。具体的には、この特許文献１には、蓄熱システムの熱源としてエンジンを用い、蓄熱システムの作動流体としてエンジン冷媒を用いたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−５２５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような蓄熱システムにおいて、蓄熱器に蓄熱された熱の一部は、蓄熱器と熱源とを接続する配管に伝導して、この配管から外気へ放熱される。そこで、この配管から外気への放熱量を減少させることができれば、蓄熱器に熱を長時間蓄熱させておくことができると考えられる。
【０００５】
本開示は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄熱器に熱を長時間蓄熱させておくことができる蓄熱システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本開示に係る蓄熱システムは、熱を発生する熱源と、熱を蓄熱する蓄熱器と、前記熱源と前記蓄熱器との間を作動流体が流通するための配管部材と、を備える蓄熱システムにおいて、前記配管部材は、一端が前記熱源に接続された熱源側配管と、一端が前記蓄熱器に接続された蓄熱器側配管と、前記熱源側配管の他端に設けられた熱源側継手と、前記蓄熱器側配管の他端に設けられた蓄熱器側継手と、を備え、前記熱源側継手及び前記蓄熱器側継手は、前記熱源側継手と前記蓄熱器側継手とが接続した接続状態と、前記熱源側継手と前記蓄熱器側継手とが切り離された切離状態と、を切り替え可能な継手によって構成されている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、蓄熱器に熱を長時間蓄熱させておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、実施形態１に係る蓄熱システムの構成を説明するための模式的構成図である。
【図２】実施形態１に係る配管部材における継手の近傍箇所の拡大模式図である。
【図３】実施形態１の実験結果を説明するための図である。
【図４】実施形態２に係る蓄熱システムの継手が切離状態になった様子を模式的に示す模式的構成図である。
【図５】実施形態２に係る蓄熱システムの継手が接続状態になった様子を模式的に示す模式的構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施形態１）
本開示の実施形態１に係る蓄熱システム１について、図面を参照しつつ説明する。図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本実施形態に係る蓄熱システム１の構成を説明するための模式的構成図である。具体的には、図１（ａ）は、蓄熱システム１の後述する継手が切離状態になった様子を模式的に示し、図１（ｂ）は、蓄熱システム１の継手が接続状態になった様子を模式的に示している。本実施形態に係る蓄熱システム１は、一例として、乗用車、トラック、バス等の車両に搭載されている。但し、蓄熱システム１の用途は、本実施形態のような車両に限定されるものではなく、蓄熱システム１は例えば産業機械や、船舶、航空機等に搭載されて用いることもでき、例えば工場等において所定位置に定置されて用いることもできる。
【００１０】
本実施形態に係る蓄熱システム１は、熱源１０と、蓄熱器２０と、配管部材３０と、アクチュエータ５０と、ポンプ６０と、制御装置７０と、を備えている。熱源１０は、熱を発生する装置である。このような機能を有するものであれば、熱源１０の具体的な構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では熱源１０の一例として、エンジンを用いている。このエンジンとしては、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の種々のエンジンを用いることができる。この熱源１０としてのエンジンの動作は、制御装置７０によって制御されている。
【００１１】
熱源１０の内部には、作動流体（図１（ｂ）において、Ｆで図示されている）が流通するための内部流路１１が設けられている。本実施形態では、作動流体の具体例として、冷媒（より具体的には、エンジンを冷却する冷媒）を用いている。熱源１０としてのエンジンが稼働している間、内部流路１１の作動流体は、このエンジンの熱によって暖められる。
【００１２】
蓄熱器２０は、熱を蓄熱する装置である。具体的には、本実施形態に係る蓄熱器２０は、蓄熱材２１と、内部流路２２とを備えている。蓄熱材２１及び内部流路２２は、蓄熱器２０の内部に配置されている。蓄熱材２１は、蓄熱器２０の内部において、内部流路２２の外表面を覆うように配置されている。この内部流路２２には、作動流体が流通する。
【００１３】
蓄熱材２１は、熱を蓄熱することが可能な材料である。具体的には、本実施形態に係る蓄熱材２１は、融点よりも低い場合には結晶状態となっている。一方、蓄熱材２１は、融点以上の高温になって融解した場合には、液体状態になる。そして、蓄熱材２１は、融解時に熱を吸収し（すなわち、熱を蓄熱し）、凝固時に熱を放出する（すなわち、蓄熱した熱を放熱する）。このような性質を利用して、蓄熱材２１は、内部流路２２の作動流体の熱と熱交換することで、融解時には内部流路２２の作動流体の熱を蓄熱し、凝固時には、それまで蓄熱していた熱を放出して作動流体を暖める。
【００１４】
この蓄熱材２１の具体的な種類は特に限定されるものではなく、例えば、糖アルコール、酢酸ナトリウム３水塩、硫酸ナトリウム１０水塩等の公知の蓄熱材を用いることができる。蓄熱材２１として、どのような物を用いるかは、蓄熱システム１の用途等に応じて適宜決定すればよい。本実施形態においては、蓄熱材２１の具体例として、糖アルコールを主成分とする蓄熱材を用いることとし、より具体的には、スレイトール（ｔｈｒｅｉｔｏｌ）を用いることとする。
【００１５】
配管部材３０は、熱源１０と蓄熱器２０との間を作動流体が流通するための配管部材である。本実施形態に係る配管部材３０は、配管３１ａ、配管３１ｂ、配管３１ｃ及び配管３１ｄ（これらを総称して「配管」と称する）と、継手３２ａ、継手３２ｂ、継手３２ｃ及び継手３２ｄ（これらを総称して「継手」と称する）と、を備えている。
【００１６】
配管３１ａは、その一端が熱源１０の内部流路１１の流体出口に接続している。配管３１ｂは、その一端が熱源１０の内部流路１１の流体入口に接続している。配管３１ｃは、その一端が蓄熱器２０の内部流路２２の流体入口に接続している。配管３１ｄは、その一端が蓄熱器２０の内部流路２２の流体出口に接続している。
【００１７】
なお、配管３１ａ及び配管３１ｂは、「一端が熱源１０に接続された熱源側配管」としての機能を有する部材の一例である。また、配管３１ｃ及び配管３１ｄは、「一端が蓄熱器２０に接続された蓄熱器側配管」としての機能を有する部材の一例である。
【００１８】
配管３１ｃ及び配管３１ｄの全長はできるだけ短い方が、配管３１ｃ及び配管３１ｄからの熱の放熱量を抑制できる点で、好ましい。本実施形態においては、一例として、配管３１ｃの全長は配管３１ａの全長よりも短く設定されており、且つ、配管３１ｄの全長は配管３１ｂの全長よりも短く設定されている。
【００１９】
継手３２ａは配管３１ａの他端に設けられている。継手３２ｂは配管３１ｂの他端に設けられている。継手３２ｃは配管３１ｃの他端に設けられている。継手３２ｄは配管３１ｄの他端に設けられている。
【００２０】
なお、継手３２ａ及び継手３２ｂは、「熱源側配管の他端に設けられた熱源側継手」としての機能を有する部材の一例である。継手３２ｃ及び継手３２ｄは、「蓄熱器側配管の他端に設けられた蓄熱器側継手」としての機能を有する部材の一例である。
【００２１】
継手３２ａ及び継手３２ｃは、図１（ｂ）に示すように継手３２ａと継手３２ｃとが接続した「接続状態」と、図１（ａ）に示すように継手３２ａと継手３２ｃとが切り離された「切離状態」と、を切り替え可能な継手によって構成されている。同様に、継手３２ｂ及び継手３２ｄは、図１（ｂ）に示すように継手３２ｂと継手３２ｄとが接続した「接続状態」と、図１（ａ）に示すように継手３２ｂと継手３２ｄとが切り離された「切離状態」と、を切り替え可能な継手によって構成されている。
【００２２】
具体的には、本実施形態に係る継手３２ａ及び継手３２ｃは、着脱自在継手によって構成されている。同様に、本実施形態に係る継手３２ｂ及び継手３２ｄも、着脱自在継手によって構成されている。より具体的には、本実施形態においては、これらの着脱自在継手として、ワンタッチ式継手（これは、一般にワンタッチカップリングやワンタッチカプラ等と別称されている場合がある）を用いている。このようなワンタッチ式継手としては、手動で接続状態と切離状態とを切り替えることが可能なものを用いてもよく、あるいは、制御装置７０からの指示で駆動するアクチュエータ５０によって、自動的に接続状態と切離状態とを切り替えることが可能なものを用いてもよい。
【００２３】
本実施形態においては、継手３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの具体例として、制御装置７０からの指示で駆動するアクチュエータ５０によって、自動的に接続状態と切離状態とを切り替えることが可能なオートワンタッチ式継手（これは、一般にオートカップリングやオートカプラ等と別称されている場合がある）を用いることとする。このような継手の構成自体は、公知技術を適用できるものであり、その具体的な構成は特に限定されるものではないが、本実施形態に係る継手３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、一例として、以下のような構成になっている。
【００２４】
まず、本実施形態に係る継手３２ａ及び継手３２ｃは、一方がプラグで、他方がソケットから成るオートワンタッチ式継手によって構成されている。同様に、本実施形態に係る継手３２ｂ及び継手３２ｄも、一方がプラグで、他方がソケットから成るオートワンタッチ式継手によって構成されている。一例として、本実施形態では、継手３２ａ及び継手３
２ｂがプラグで、継手３２ｃ及び継手３２ｄがソケットである。
【００２５】
そして、継手３２ａ（プラグ）を継手３２ｃ（ソケット）に挿入することで、継手３２ａ及び継手３２ｃは接続された状態になる。また、このとき、継手３２ａが継手３２ｃから容易に脱離されないように、継手３２ｃの係合金具が継手３２ａに自動的に係合するようになっている。一方、継手３２ａと継手３２ｃとを切離状態する場合には、まず、アクチュエータ５０から継手３２ｃに対して空気が供給されることで、継手３２ｃの係合金具の継手３２ａへの係合が解除される。これにより、継手３２ａと継手３２ｃとは切離可能な状態になる。次いで、継手３２ａと継手３２ｃとが切り離されることで、継手３２ａ及び継手３２ｃは切離状態になる（物理的に切り離された状態になる）。
【００２６】
これと同様に、継手３２ｂ（プラグ）を継手３２ｄ（ソケット）に挿入することで、継手３２ｂ及び継手３２ｄは接続された状態になる。また、このとき、継手３２ｂが継手３２ｄから容易に脱離されないように、継手３２ｄの係合金具が継手３２ｂに自動的に係合するようになっている。一方、継手３２ｂと継手３２ｄとを切離状態する場合には、まず、アクチュエータ５０から継手３２ｄに対して空気が供給されることで、継手３２ｄの係合金具の継手３２ａへの係合が解除される。これにより、継手３２ｂと継手３２ｄとは切離可能な状態になる。次いで、継手３２ｂと継手３２ｄとが切り離されることで、継手３２ｂ及び継手３２ｄは切離状態になる（物理的に切り離された状態になる）。本実施形態に係る継手３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、以上のような構成になっている。
【００２７】
ここで、継手３２ｃ，３２ｄの特に外表面の材質は、できるだけ熱伝導率が低く、且つ、できるだけ強度（例えばビッカース強度）の高いものが好ましい。このような材質として、ステンレス鋼（ＳＵＳ材）等を用いることができる。実際、本実施形態に係る継手３２ｃ，３２ｄの少なくとも外表面の材質は、ステンレス鋼である。なお、これは後述する図２において説明するが、本実施形態に係る継手３２ｃ，３２ｄの外表面には、断熱材３４ｃ，３４ｄがさらに配置されているが、図１において、この断熱材３４ｃ，３４ｄの図示は省略されている。
【００２８】
アクチュエータ５０は、継手３２ａ，３２ｂ及び継手３２ｃ，３２ｄを互いに接近させて「接続状態」にし、継手３２ａ，３２ｂ及び継手３２ｃ，３２ｄを互いに離反させて「切離状態」にする、継手用アクチュエータである。このアクチュエータ５０の動作は、制御装置７０によって制御されている。
【００２９】
具体的には、本実施形態に係るアクチュエータ５０は、蓄熱器２０を熱源１０に近づける方向に変位させたり、蓄熱器２０を熱源１０から遠ざかる方向に変位させたりすることが可能なシリンダ（油圧又は空圧のシリンダ）と、継手に対して流体（本実施形態では空気）を供給することで継手３２ａ，３２ｂと継手３２ｃ，３２ｄとの係合を解除させる流体供給装置と、を備えている。
【００３０】
アクチュエータ５０が継手を接続状態にする場合には、アクチュエータ５０のシリンダが蓄熱器２０を熱源１０に近づける方向に変位させる。これにより、配管３１ｃ，３１ｄを介して蓄熱器２０に接続された継手３２ｃ，３２ｄが継手３２ａ，３２ｂに接近して、継手３２ｃ，３２ｄは継手３２ａ，３２ｂに接続される（すなわち、継手は接続状態になる）。
【００３１】
一方、アクチュエータ５０が継手を切離状態にする場合には、まず、アクチュエータ５０の流体供給装置が継手３２ｃ及び継手３２ｄに対して空気を供給することで、継手３２ｃと継手３２ａとの係合及び継手３２ｄと継手３２ｂとの係合を解除する。次いで、アクチュエータ５０のシリンダが、蓄熱器２０を熱源１０から遠ざかる方向に変位させる。これにより、配管３１ｃ，３１ｄを介して蓄熱器２０に接続された継手３２ｃ，３２ｄが継手３２ａ，３２ｂから離反して、継手３２ｃ，３２ｄは継手３２ａ，３２ｂから切り離される（すなわち、継手は切離状態になる）。
【００３２】
なお、アクチュエータ５０は、継手の接続状態と切離状態とを切り替えるにあたり、上述したように、蓄熱器２０を熱源１０に接近させたり離反させたりする代わりに、例えば継手３２ｃ，３２ｄ自体を継手３２ａ，３２ｂに接近させたり離反させたりしてもよい。具体的には、この場合、配管３１ｃ，３１ｄは伸縮可能な配管によって構成されている。そして、アクチュエータ５０は、蓄熱器２０ではなく、継手３２ｃ，３２ｄに接続されており、この継手３２ｃ，３２ｄを継手３２ａ，３２ｂに接近させたり離反させたりすればよい。あるいは、アクチュエータ５０は、継手３２ａ，３２ｂに接続されて、この継手３２ａ，３２ｂを継手３２ｃ，３２ｄに接近させたり離反させたりしてもよい（この場合、配管３１ａ，３１ｂが伸縮可能な配管によって構成される）。
【００３３】
ポンプ６０は、作動流体を熱源１０と蓄熱器２０との間で強制的に循環させるための装置（循環装置）である。具体的には、本実施形態に係るポンプ６０は、配管３１ａの途中箇所に配置されている。ポンプ６０の具体的な種類は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、ポンプ６０の具体例として、制御装置７０によって制御されることで稼働する電動ポンプを用いている。
【００３４】
なお、ポンプ６０の配置箇所は、配管３１ａに限定されるものではない。例えばポンプ６０は、配管３１ｂ、配管３１ｃ及び配管３１ｄのいずれかの箇所に配置されていてもよい。また、蓄熱システム１は、ポンプ６０を備えていない構成とすることもできる。この場合、作動流体は、温度差に起因する対流によって、熱源１０と蓄熱器２０との間を循環することになる。但し、本実施形態のように蓄熱システム１がポンプ６０を備えている場合の方が、これを備えていない場合に比較して、作動流体を効果的に循環させることができる点で好ましい。
【００３５】
図２は、本実施形態に係る配管部材３０における継手の近傍箇所を拡大して模式的に示す拡大模式図である。本実施形態に係る配管部材３０は、漏洩防止弁（漏洩防止弁３３ａ、漏洩防止弁３３ｂ、漏洩防止弁３３ｃ及び漏洩防止弁３３ｄ）、及び、断熱材（断熱材３４ｃ及び断熱材３４ｄ）をさらに備えている。
【００３６】
漏洩防止弁３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは、継手３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの内部にそれぞれ配置されている。漏洩防止弁３３ａは、継手３２ａ及び継手３２ｃが接続状態から切離状態に切り替わった場合に、配管３１ａの内部の作動流体が継手３２ａを通過して継手３２ａの外部へ漏洩することを防止する弁である。漏洩防止弁３３ｂは、継手３２ｂ及び継手３２ｄが接続状態から切離状態に切り替わった場合に、配管３１ｂの内部の作動流体が継手３２ｂを通過して継手３２ｂの外部へ漏洩することを防止する弁である。漏洩防止弁３３ｃは、継手３２ａ及び継手３２ｃが接続状態から切離状態に切り替わった場合に、配管３１ｃの内部の作動流体が継手３２ｃを通過して継手３２ｃの外部へ漏洩することを防止する弁である。漏洩防止弁３３ｄは、継手３２ｂ及び継手３２ｄが接続状態から切離状態に切り替わった場合に、配管３１ｄの内部の作動流体が継手３２ｄを通過して継手３２ｄの外部へ漏洩することを防止する弁である。
【００３７】
上記のような機能を有する漏洩防止弁３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄとして、例えば、実公平０１−３５６９に記載されているような公知の漏洩防止弁を適用することができる。具体的には、この公知の漏洩防止弁は、弁体と、この弁体がプラグ又はソケットの開口孔を常時閉塞するように弁体を押圧する付勢部材（バネ）と、を備え、プラグ及びソケットが接続状態になった場合に弁体による開口孔の閉塞が解除されるタイプの漏洩防止弁
である。あるいは、漏洩防止弁３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄとして、公知の「ノンリーク機能付きの着脱自在継手（オートカップリング）」に用いられている技術を適用することもできる。このため、漏洩防止弁３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄのこれ以上詳細な説明は省略する。
【００３８】
断熱材３４ｃは、継手３２ｃと外気との間における熱の伝導を遮断するための部材である。断熱材３４ｄは、継手３２ｄと外気との間における熱の伝導を遮断するための部材である。具体的には、本実施形態に係る断熱材３４ｃは、継手３２ｃの外表面のうち、継手３２ａの側を向いた端面３５ｃを除く部分を全体的に覆っている。なお、断熱材３４ｃが継手３２ｃの端面３５ｃを覆っていないのは、継手３２ｃと継手３２ａとが接続する際に断熱材３４ｃが継手３２ｃと継手３２ａとの間に挟まれることを防止するためである。同様に、本実施形態に係る断熱材３４ｄは、継手３２ｄの外表面のうち、継手３２ｂの側を向いた端面３５ｄを除く部分を全体的に覆っている。
【００３９】
断熱材３４ｃ及び断熱材３４ｄとしては、継手３２ｃ，３２ｄの外表面の材質（前述したように、本実施形態ではステンレス鋼）よりも断熱性の高いものであればよく、その具体的な種類は特に限定されるものではない。断熱材３４ｃ，３４ｄの具体例を挙げると、例えば、ガラス繊維（ガラスウール、ガラスクロス等）や、発泡材（ポリスチレンやポリウレタン等）や、ガラス繊維又は発泡材をアルミニウム箔で包んだものや、ガラス繊維を真空パックした真空断熱材や、これらの組み合わせ等、種々の断熱材を用いることができる。
【００４０】
また、本実施形態に係る配管３１ｃは、「内側の管」である内側管３６ｃと、内側管３６ｃの外側に配置された「外側の管」である外側管３７ｃと、を備える二重管構造を有している。同様に、本実施形態に係る配管３１ｄは、「内側の管」である内側管３６ｄと、内側管３６ｄの外側に配置された「外側の管」である外側管３７ｄと、を備える二重管構造を有している。
【００４１】
ここで、本実施形態において、作動流体は、内側管３６ｃ，３６ｄの内部を流通し、内側管３６ｃと外側管３７ｃとの間の領域及び内側管３６ｄと外側管３７ｄとの間の領域には流通しない。本実施形態において、この内側管３６ｃと外側管３７ｃとの間の領域及び内側管３６ｄと外側管３７ｄとの間の領域には、空気が充填されている。但し、この構成に限定されるものではなく、内側管３６ｃと外側管３７ｃとの間の領域及び内側管３６ｄと外側管３７ｄとの間の領域は、例えば真空になっていてもよい。
【００４２】
図１を再び参照して、制御装置７０は、プロセッサとしての機能を有するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）７１と、ＣＰＵ７１の動作に用いられる各種データやプログラム等を記憶する記憶部７２と、を有するマイクロコンピュータを備えている。なお、記憶部７２は、具体的には、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶媒体によって構成されている。本実施形態に係る制御装置７０は、熱源１０としてのエンジンの動作を制御するとともに、ポンプ６０、アクチュエータ５０等を制御することで、蓄熱システム１の動作を統合的に制御している。
【００４３】
続いて、蓄熱システム１の動作について説明する。まず、本実施形態に係る制御装置７０は、所定の熱供給開始条件（蓄熱器２０に蓄熱された熱の熱源１０への供給を開始させるための条件）が満たされた場合に、蓄熱器２０に蓄熱された熱の熱源１０への供給を開始させる。この熱供給開始条件の具体的な内容は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、この熱供給開始条件の具体例として、熱源１０（エンジン）の暖機運転時において（すなわち、熱源１０の内部流路１１における作動流体の温度が予め設定された所定温度よりも低い場合において）、熱源１０の内部流路１１の作動流体の温度が蓄熱器２０の蓄熱材２１の温度よりも低い、という条件を用いている。これを換言すると、本実施形態に係る熱供給開始条件は、熱源１０の暖機運転時において蓄熱器２０の蓄熱材２１の温度が熱源１０の内部流路１１の作動流体の温度以上であるという条件、ということもできる。
【００４４】
具体的には、この場合、蓄熱システム１は内部流路１１の作動流体の温度を検出する温度センサ（図示せず）を備えている。制御装置７０は、この温度センサの検出値を取得することで、この作動流体の温度を取得する。また、蓄熱システム１は蓄熱材２１の温度を検出する温度センサ（図示せず）を備えている。制御装置７０は、この温度センサの検出値を取得することで、蓄熱材２１の温度を取得する。そして、制御装置７０は、このようにして取得された作動流体の温度が予め設定された所定温度よりも低く、且つ、蓄熱材２１の温度よりも低い場合に、熱供給開始条件が満たされたと判定して、蓄熱器２０に蓄熱された熱の熱源１０への供給を開始させる。
【００４５】
蓄熱器２０に蓄熱された熱の熱源１０への供給を開始させる場合、制御装置７０は、アクチュエータ５０を制御して、継手３２ａと継手３２ｃとを接続状態にするとともに継手３２ｂと継手３２ｄとを接続状態にする。これにより、継手は切離状態から接続状態に切り替わる。次いで制御装置７０は、ポンプ６０を稼働させる。この結果、蓄熱システム１は、前述した図１（ｂ）に示すような状態になる。この場合、蓄熱器２０に蓄熱された熱で暖められた作動流体（Ｆ）は、配管３１ｄ及び配管３１ｂを流通して、熱源１０の内部流路１１に流入する。これにより、熱源１０としてのエンジンを暖めて、このエンジンの暖機を促進させることができる。内部流路１１を流通した後の作動流体は、配管３１ａ及び配管３１ｃを流通して、蓄熱器２０の内部流路２２に戻る。
【００４６】
一方、制御装置７０は、蓄熱器２０に蓄熱された熱を熱源１０へ供給している最中において、熱源１０の内部流路１１の作動流体の温度が蓄熱器２０の蓄熱材２１の温度以上になった場合には、蓄熱器２０に蓄熱された熱の熱源１０への供給を終了させる。具体的には、この場合、制御装置７０は、ポンプ６０を停止させるとともに、アクチュエータ５０を制御して、継手３２ａと継手３２ｃとを切離状態にし、且つ、継手３２ｂと継手３２ｄとを切離状態にする。この結果、蓄熱システム１は、前述した図１（ａ）のような状態になる。なお、この後、再び、熱供給開始条件が満たされた場合には、制御装置７０は、蓄熱器２０に蓄熱された熱の熱源１０への供給を再開させる。
【００４７】
また、制御装置７０は、所定の蓄熱開始条件（熱源１０が発生した熱の蓄熱器２０への蓄熱を開始させるための条件）が満たされた場合には、熱源１０が発生した熱の蓄熱器２０への蓄熱を開始させる。この蓄熱開始条件の具体的な内容は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、この蓄熱開始条件の具体例として、熱源１０の暖機運転が完了した（すなわち、熱源１０の内部流路１１における作動流体の温度が予め設定された所定温度以上になった）、という条件を用いている。
【００４８】
具体的には、この場合、制御装置７０は、前述したように、内部流路１１の作動流体の温度を検出する温度センサの検出値を取得することで、この作動流体の温度を取得する。そして、制御装置７０は、このようにして取得された作動流体の温度が予め設定された所定温度以上になったと判定した場合に、蓄熱開始条件が満たされたと判定して、熱源１０が発生した熱の蓄熱器２０への蓄熱を開始させる。
【００４９】
熱源１０が発生した熱の蓄熱器２０への蓄熱を開始させる場合、制御装置７０は、アクチュエータ５０を制御して、継手３２ａと継手３２ｃとを接続状態にするとともに継手３２ｂと継手３２ｄとを接続状態にする。これにより、継手は切離状態から接続状態に切り替わる。次いで制御装置７０は、ポンプ６０を稼働させる。この結果、蓄熱システム１は、前述した図１（ｂ）に示すような状態になる。この場合、熱源１０の発生する熱によって暖められた作動流体（Ｆ）は、配管３１ａ及び配管３１ｃを流通して、蓄熱器２０の内部流路２２に流入する。蓄熱材２１は、この内部流路２２の熱を蓄熱する。内部流路２２を流通した後の作動流体（蓄熱器２０によって熱を奪われることで低温になった作動流体）は、配管３１ｄ及び配管３１ｂを流通して、熱源１０の内部流路１１に戻る。
【００５０】
一方、制御装置７０は、熱源１０が発生した熱を蓄熱器２０へ蓄熱させている最中において、熱源１０の内部流路１１における作動流体の温度が予め設定された所定温度よりも低くなった場合には、熱源１０が発生した熱の蓄熱器２０への蓄熱を終了させる。具体的には、この場合、制御装置７０は、ポンプ６０を停止させるとともに、アクチュエータ５０を制御して、継手３２ａと継手３２ｃとを切離状態にし、且つ、継手３２ｂと継手３２ｄとを切離状態にする。この結果、蓄熱システム１は、前述した図１（ａ）のような状態になる。なお、この後、再び、熱源１０の内部流路１１における作動流体の温度が所定温度以上になった場合には、制御装置７０は、熱源１０が発生した熱の蓄熱器２０への蓄熱を再開させる。
【００５１】
なお、上述した蓄熱器２０に蓄熱された熱の熱源１０への供給を開始させるための条件や、蓄熱器２０に蓄熱された熱の熱源１０への供給を終了させるための条件や、熱源１０が発生した熱の蓄熱器２０への蓄熱を開始させるための条件や、熱源１０が発生した熱の蓄熱器２０への蓄熱を終了させるための条件は、あくまでも例示に過ぎず、上述した内容に限定されるものではない。これらの条件は、熱源１０の具体的な構成や、蓄熱材２１の具体的な種類や、蓄熱システム１の具体的な用途等に応じて、適宜設定すればよい。
【００５２】
続いて、本実施形態の作用効果について説明する。まず、本実施形態によれば、図１で説明したように、配管部材３０が配管３１ａ，３１ｂ（熱源側配管）と配管３１ｃ，３１ｄ（蓄熱器側配管）と継手３２ａ，３２ｂ（熱源側継手）と継手３２ｃ，３２ｄ（蓄熱器側継手）とを備え、継手３２ａ，３２ｂ及び継手３２ｃ，３２ｄが接続状態と切離状態とを切り替え可能な継手によって構成されているので、熱源１０と蓄熱器２０とを接続する配管を、その途中箇所において切離すること（物理的に切り離すこと）ができる。そして、継手３２ａ，３２ｂ及び継手３２ｃ，３２ｄを切離状態にすることで、熱源１０と蓄熱器２０とを接続する配管を途中箇所において切離した場合には、熱源１０と蓄熱器２０とを接続する配管が切離されていない場合に比較して、蓄熱器２０に接続された配管の長さを短くすることができる。この結果、蓄熱器２０に蓄熱された熱がこの配管から外気へ放熱される際の放熱量を減少させることができる。この結果、蓄熱器２０に熱を長時間蓄熱させておくことができる。すなわち、蓄熱器２０における熱の保持時間を長くすることができる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、図２で説明したように、継手３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄに漏洩防止弁３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが配置されているので、接続状態から切離状態に切り替わった場合に、配管３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの内部の作動流体が外部へ漏洩することを防止することができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、配管３１ｃ及び配管３１ｄが二重管構造を有しているので、配管３１ｃ及び配管３１ｄが二重管構造を有していない場合に比較して、配管３１ｃ及び配管３１ｄから外気への熱の放熱量を減少させることができる。
【００５５】
また、本実施形態によれば、継手３２ｃ，３２ｄに断熱材３４ｃ，３４ｄが配置されているので、このような断熱材３４ｃ，３４ｄが配置されていない場合に比較して、継手３２ｃ，３２ｄから外気への熱の放熱量を減少させることができる。
【００５６】
以上説明した本実施形態の作用効果について、実験によって確認した。この実験結果を以下に説明する。図３は、本実施形態の実験結果を説明するための図である。具体的には、図３の縦軸は蓄熱材２１の温度を示しており、横軸は経過時間を示している。図３のライン１００は、本実施形態に係る蓄熱システム１の実験結果を示すラインである。具体的には、ライン１００は、本実施形態に係る蓄熱システム１について、熱源１０が発生した熱の蓄熱器２０への蓄熱を終了させた時点からの蓄熱材２１の温度変化を計測した結果を示している。より具体的には、ライン１００は、本実施形態に係る蓄熱システム１について、熱源１０が発生した熱の蓄熱器２０への蓄熱を終了させるために、ポンプ６０を停止させ且つ継手を切離状態にした時点からの蓄熱材２１の温度変化を計測した結果を示している。
【００５７】
一方、図３のライン１０１は、比較例に係る蓄熱システムの実験結果を示すラインである。ここで、この比較例に係る蓄熱システムとして、熱源と蓄熱器とが配管によって常時接続された状態の蓄熱システムを用いた。具体的には、この比較例に係る蓄熱システムは、ハードウエア構成は本実施形態に係る蓄熱システム１と同様であるが、熱源が発生した熱の蓄熱器への蓄熱を終了させる場合に、継手を接続状態のままにしている点において、本実施形態と異なっている（但し、ポンプは停止させている）。すなわち、図３のライン１０１は、比較例に係る蓄熱システムについて、蓄熱器への蓄熱を終了させるにあたり、継手を接続状態にしたままでポンプの運転を停止させ、このポンプの運転停止からの蓄熱材の温度変化を計測した結果を示している。
【００５８】
この図３から、時間ａ１以降において、ライン１００の方がライン１０１よりも温度が高くなっていることが分かる。したがって、この図３の実験結果からも、本実施形態に係る蓄熱システム１が蓄熱器２０に熱を長時間蓄熱させておけることが分かる。
【００５９】
ところで、上述した本実施形態に係る蓄熱システム１は、漏洩防止弁３３ａ、漏洩防止弁３３ｂ、漏洩防止弁３３ｃ及び漏洩防止弁３３ｄを全て備えているが、蓄熱システム１の構成はこれに限定されるものではない。蓄熱システム１は、漏洩防止弁３３ａ、漏洩防止弁３３ｂ、漏洩防止弁３３ｃ及び漏洩防止弁３３ｄの中から選択された任意の漏洩防止弁を備えていてもよい。あるいは、蓄熱システム１は、漏洩防止弁３３ａ、漏洩防止弁３３ｂ、漏洩防止弁３３ｃ及び漏洩防止弁３３ｄをいずれも備えていない構成とすることもできる。
【００６０】
また、上述した蓄熱システム１は、配管３１ｃ及び配管３１ｄのいずれか一方のみが、二重管構造を有する構成とすることもできる。あるいは、蓄熱システム１は、配管３１ｃ及び配管３１ｄが二重管構造になっていない構成（この場合、配管３１ｃ，３１ｄは、内側管のみ又は外側管のみによって構成されている）とすることもできる。
【００６１】
また、上述した蓄熱システム１は、断熱材３４ｃ及び断熱材３４ｄのいずれか一方のみを備える構成とすることもできる。あるいは、蓄熱システム１は、断熱材３４ｃ及び断熱材３４ｄを備えていない構成とすることもできる。
【００６２】
（実施形態２）
続いて、本開示の実施形態２に係る蓄熱システム１ａについて説明する。図４及び図５は、本実施形態に係る蓄熱システム１ａの構成を説明するための模式的構成図である。具体的には図４は、蓄熱システム１ａの継手が切離状態になった様子を模式的に示し、図５は、蓄熱システム１ａの継手が接続状態になった様子を模式的に示している。
【００６３】
本実施形態に係る蓄熱システム１ａは、閉塞機構４０ｃ及び閉塞機構４０ｄをさらに備
える点と、制御装置７０に代えて制御装置７０ａを備える点と、において、前述した実施形態１に係る蓄熱システム１と異なっている。蓄熱システム１ａの他の構成は、前述した実施形態１に係る蓄熱システム１と同様であるので、この他の構成の説明は省略する。
【００６４】
閉塞機構４０ｃは、閉塞部材４１ｃと、アクチュエータ４２ｃ（すなわち、閉塞部材４１ｃ用のアクチュエータ）とを備えている。閉塞部材４１ｃは、継手３２ａ及び継手３２ｃが切離状態の場合に、継手３２ｃにおける継手３２ａの側を向いた端面３５ｃを閉塞することが可能な部材である。本実施形態では、閉塞部材４１ｃの具体例として、平板状のシャッターを用いている。
【００６５】
具体的には、本実施形態に係る閉塞部材４１ｃは、鋼（炭素鋼）やステンレス鋼からなる平板部材（平板状の部材）と、この平板部材の材質よりも断熱性の高い断熱材と、を有する断熱シャッターによって構成されている。より具体的には、本実施形態に係る断熱材は、平板部材の外表面に配置されている。
【００６６】
このように閉塞部材４１ｃが断熱材を有することで、閉塞部材４１ｃが継手３２ｃの端面３５ｃを閉塞した場合に、継手３２ｃの端面３５ｃからの熱の放出を効果的に抑制することができる。なお、この閉塞部材４１ｃの断熱材としては、前述した断熱材３４ｃ，３４ｄと同様のものを用いることができる。
【００６７】
但し、閉塞部材４１ｃの構成は、継手３２ｃの端面３５ｃを閉塞可能なものであればよく、上記の構成に限定されるものではない。例えば、閉塞部材４１ｃは、上記のような断熱材を備えていない構成とすることもできる。また、閉塞部材４１ｃは、上記のような平板状のシャッターではなく、例えば、カメラの絞り機構のように、端面３５ｃの外周から中央に向かって閉じていくことで（つまり、端面３５ｃを絞るように閉じていくことで）端面３５ｃを閉塞するタイプのシャッター（以下、絞りシャッターと称する）を用いることもできる。
【００６８】
アクチュエータ４２ｃは、閉塞部材４１ｃを駆動する装置である。具体的には、本実施形態に係るアクチュエータ４２ｃは、制御装置７０ａの指示を受けて閉塞部材４１ｃを駆動するシリンダ（油圧又は空圧のシリンダ）を備えている。このアクチュエータ４２ｃによって閉塞部材４１ｃが駆動されることで、閉塞部材４１ｃは、図４に示すように継手３２ｃの端面３５ｃを閉塞したり、図５に示すように端面３５ｃの閉塞を解除したりすることができる。
【００６９】
閉塞機構４０ｄは、上述した閉塞機構４０ｃと同様の構成を有している。具体的には、閉塞機構４０ｄは、閉塞部材４１ｄと、アクチュエータ４２ｄ（すなわち、閉塞部材４１ｄ用のアクチュエータ）とを備えている。閉塞部材４１ｄは、継手３２ｂ及び継手３２ｄが切離状態の場合に、継手３２ｄにおける継手３２ｂの側を向いた端面３５ｄを閉塞することが可能な部材である。本実施形態では、閉塞部材４１ｄの具体例として、平板状のシャッターを用いている。具体的には、本実施形態に係る閉塞部材４１ｄは、鋼（炭素鋼）やステンレス鋼からなる平板部材と、この平板部材の材質よりも断熱性の高い断熱材と、を有する断熱シャッターによって構成されている。これにより、閉塞部材４１ｄが継手３２ｄの端面３５ｄを閉塞した場合に、継手３２ｄの端面３５ｄからの熱の放出を効果的に抑制することができる。なお、この閉塞部材４１ｄの断熱材としては、前述した断熱材３４ｃ，３４ｄと同様のものを用いることができる。
【００７０】
但し、閉塞部材４１ｄの構成は、継手３２ｄの端面３５ｄを閉塞可能なものであればよく、上記の構成に限定されるものではない。例えば、閉塞部材４１ｄは、上記のような断熱材を備えていない構成とすることもできる。また、閉塞部材４１ｄは、上記のような平
板状のシャッターではなく、例えば、カメラの絞り機構のように、端面３５ｄの外周から中央に向かって閉じていくことで端面３５ｄを閉塞するタイプの絞りシャッターを用いることもできる。
【００７１】
アクチュエータ４２ｄは、閉塞部材４１ｄを駆動する装置である。具体的には、本実施形態に係るアクチュエータ４２ｃは、制御装置７０ａの指示を受けて閉塞部材４１ｄを駆動するシリンダ（油圧又は空圧のシリンダ）を備えている。このアクチュエータ４２ｄによって閉塞部材４１ｄが駆動されることで、閉塞部材４１ｄは、図４に示すように継手３２ｄの端面３５ｄを閉塞したり、図５に示すように端面３５ｄの閉塞を解除したりすることができる。
【００７２】
本実施形態に係る制御装置７０ａは、アクチュエータ４２ｃ及びアクチュエータ４２ｄをさらに制御する点において、実施形態１に係る制御装置７０と異なっている。具体的には、制御装置７０ａは、蓄熱器２０に蓄熱された熱の熱源１０への供給を開始させる場合、及び、熱源１０が発生した熱の蓄熱器２０への蓄熱を開始させる場合には、アクチュエータ４２ｃ，４２ｄを制御して、閉塞部材４１ｃ，４１ｄによる端面３５ｃ，３５ｄの閉塞を解除させた後に、アクチュエータ５０を制御して継手を接続状態にし、次いで、ポンプ６０を稼働させる。
【００７３】
また、制御装置７０ａは、蓄熱器２０に蓄熱された熱の熱源１０への供給を終了させる場合、及び、熱源１０が発生した熱の蓄熱器２０への蓄熱を終了させる場合には、ポンプ６０を停止させ、アクチュエータ５０を制御して継手を切離状態にした後に、アクチュエータ４２ｃ，４２ｄを制御して、閉塞部材４１ｃ，４１ｄによる端面３５ｃ，３５ｄの閉塞を行わせる。これにより、継手が接続状態から切離状態に切り替わった場合に、図４に示すように、閉塞部材４１ｃ，４１ｄによって継手３２ｃ，３２ｄの端面３５ｃ，３５ｄを閉塞させることができる。
【００７４】
以上説明したような本実施形態によれば、前述した実施形態１の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏することができる。すなわち、本実施形態によれば、上述したように、継手が接続状態から切離状態に切り替わった場合に閉塞部材４１ｃ，４１ｄによって継手３２ｃ，３２ｄの端面３５ｃ，３５ｄを閉塞させることができるので、継手３２ｃ，３２ｄの端面３５ｃ，３５ｄから熱が外部へ放出されることを効果的に抑制することができる。これにより、蓄熱器２０に熱をより長時間蓄熱させておくことができる。
【００７５】
なお、本実施形態において、蓄熱システム１ａは、閉塞機構４０ｃ及び閉塞機構４０ｄを両方備えているが、この構成に限定されるものではない。蓄熱システム１ａは、閉塞機構４０ｃ及び閉塞機構４０ｄのいずれか一方のみを備えていてもよい。
【００７６】
以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内において、さらなる種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１，１ａ  蓄熱システム
１０  熱源
２０  蓄熱器
２１  蓄熱材
３０  配管部材
３１ａ，３１ｂ  配管（熱源側配管）
３１ｃ，３１ｄ  配管（蓄熱器側配管）
３２ａ，３２ｂ  継手（熱源側継手）
３２ｃ，３２ｄ  継手（蓄熱器側継手）
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ  漏洩防止弁
３４ｃ，３４ｄ  断熱材
３６ｃ，３６ｄ  内側管
３７ｃ，３７ｄ  外側管
４１ｃ，４１ｄ  閉塞部材
４２ｃ，４２ｄ  アクチュエータ（閉塞部材用アクチュエータ）
５０  アクチュエータ（継手用アクチュエータ）
６０  ポンプ
７０，７０ａ  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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