(57)【要約】【課題】過冷却解除型蓄熱材を用いた場合であっても蓄熱性能の低下を抑えることができる蓄熱装置及び蓄熱暖房装置を提供すること。【解決手段】過冷却解除型蓄熱材３１〜３３を用いて熱媒体である冷却水Ｗから熱を蓄熱し、蓄熱した熱を冷却水Ｗに放熱する蓄熱装置１であって、冷却水Ｗの流路が形成された配管２内に、過冷却解除型蓄熱材３１〜３３をそれぞれ蓄熱容器２１〜２３で包んだ蓄熱部１１〜１３が流路の流れ方向ＡＷに沿って複数配置される。流路は、流通口５０ａ〜５３ａを有した仕切り壁５０〜５３によって、流れ方向ＡＷに沿った３つの分割流路領域Ｅ１〜Ｅ３に区分され、各分割流路領域Ｅ１〜Ｅ３にそれぞれ蓄熱部１１〜１３が配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過冷却解除型蓄熱材を用いて熱媒体から熱を蓄熱し、蓄熱した熱を前記熱媒体に放熱する蓄熱装置であって、
前記熱媒体の流路が形成された配管内に、前記過冷却解除型蓄熱材を蓄熱容器で包んだ蓄熱部が前記流路の流れ方向に沿って複数配置されたことを特徴とする蓄熱装置。
【請求項２】
前記流路は、流通口を有した仕切り壁によって、流れ方向に沿った複数の分割流路領域に区分され、各分割流路領域にそれぞれ前記蓄熱部が配置されることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱装置。
【請求項３】
前記蓄熱部のそれぞれに、各蓄熱部内の過冷却解除型蓄熱材に放熱のトリガを与える発核部を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄熱装置。
【請求項４】
前記分割流路領域を形成する各分割流路は、各分割流路の接続部で折り返されて重ね配置されることを特徴とする請求項２に記載の蓄熱装置。
【請求項５】
前記接続部のそれぞれに、各蓄熱部内の過冷却解除型蓄熱材に放熱のトリガを与える発核部を備えたことを特徴とする請求項４に記載の蓄熱装置。
【請求項６】
前記過冷却解除型蓄熱材は、酢酸ナトリウム系であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の蓄熱装置。
【請求項７】
前記熱媒体の入口側と出口側とにそれぞれ四方弁を配置し、前記蓄熱部の蓄熱時と放熱時とで前記熱媒体の流路の向きを逆にすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の蓄熱装置。
【請求項８】
前記熱媒体の熱を利用して移動体内のエンジンを暖める蓄熱暖房装置であって、
少なくとも熱媒体ポンプから前記移動体のエンジンに前記熱媒体を送出する配管の一部に、請求項１〜７のいずれか一つに記載の蓄熱装置を介在させたことを特徴とする蓄熱暖房装置。
【請求項９】
前記熱媒体の熱を利用してヒータにより移動体内を暖める蓄熱暖房装置であって、
少なくとも前記移動体のエンジンから前記ヒータに前記熱媒体を送出する配管の一部に、請求項１〜７のいずれか一つに記載の蓄熱装置を介在させたことを特徴とする蓄熱暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過冷却解除型蓄熱材を有する蓄熱装置及び蓄熱暖房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄熱暖房装置では、蓄熱温度範囲で固相と液相との相変化を生じる蓄熱材（固液相変化蓄熱材）が蓄熱する潜熱を用いるものが多い。特許文献１，２では、この固液相変化蓄熱材と、顕熱を用いた固体蓄熱材とを組み合わせた蓄熱システムあるいは蓄熱暖房装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４４９６１号公報
【特許文献２】特開２０１６−０１１７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、固液相変化蓄熱材は、相変化温度で蓄熱した熱を放熱するため、任意の時点で放熱することができない。一方、過冷却解除型蓄熱材は、発核部によって過冷却された状態の液体にトリガを与えることで放熱させることができ、暖房制御がしやすい。
【０００５】
しかしながら、過冷却解除型蓄熱材は、熱媒体からの吸熱によってすべてを融解させて液体にしないと過冷却状態を維持することができない。この場合、過冷却解除型蓄熱材は、結果的に蓄熱状態を維持することができずに放熱してしまう。したがって、熱媒体の流路内に過冷却解除型蓄熱材を配置する場合、上流側の過冷却解除型蓄熱材がすべて液体になっていても、下流側の過冷却解除型蓄熱材の一部が固体であると、過冷却解除型蓄熱材全体が蓄熱状態とならずに放熱してしまい、過冷却解除型蓄熱材全体の蓄熱性能が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、過冷却解除型蓄熱材を用いた場合であっても蓄熱性能の低下を抑えることができる蓄熱装置及び蓄熱暖房装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる蓄熱装置は、過冷却解除型蓄熱材を用いて熱媒体から熱を蓄熱し、蓄熱した熱を前記熱媒体に放熱する蓄熱装置であって、前記熱媒体の流路が形成された配管内に、前記過冷却解除型蓄熱材を蓄熱容器で包んだ蓄熱部が前記流路の流れ方向に沿って複数配置されたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる蓄熱装置は、上記の発明において、前記流路は、流通口を有した仕切り壁によって、流れ方向に沿った複数の分割流路領域に区分され、各分割流路領域にそれぞれ前記蓄熱部が配置されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる蓄熱装置は、上記の発明において、前記蓄熱部のそれぞれに、各蓄熱部内の過冷却解除型蓄熱材に放熱のトリガを与える発核部を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる蓄熱装置は、上記の発明において、前記分割流路領域を形成する各分割流路は、各分割流路の接続部で折り返されて重ね配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる蓄熱装置は、上記の発明において、前記接続部のそれぞれに、各蓄熱部内の過冷却解除型蓄熱材に放熱のトリガを与える発核部を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる蓄熱装置は、上記の発明において、前記過冷却解除型蓄熱材は、酢酸ナトリウム系であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる蓄熱装置は、上記の発明において、前記熱媒体の入口側と出口側とにそれぞれ四方弁を配置し、前記蓄熱部の蓄熱時と放熱時とで前記熱媒体の流路の向きを逆にすることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる蓄熱暖房装置は、前記熱媒体の熱を利用して移動体内のエンジンを暖める蓄熱暖房装置であって、少なくとも熱媒体ポンプから前記移動体のエンジンに前記熱媒体を送出する配管の一部に、上記のいずれか一つに記載の蓄熱装置を介在させたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる蓄熱暖房装置は、前記熱媒体の熱を利用してヒータにより移動体内を暖める蓄熱暖房装置であって、少なくとも前記移動体のエンジンから前記ヒータに前記熱媒体を送出する配管の一部に、上記のいずれか一つに記載の蓄熱装置を介在させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、過冷却解除型蓄熱材を用いた場合であっても蓄熱性能の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である蓄熱装置の概念を模式的に示した断面図である。
【図２】図２は、具体化した蓄熱装置の外観構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、図２に示した蓄熱装置の蓋部が取り外されて蓄熱カートリッジが装着される本体筐体の内部構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、本体筐体内の流路を説明する説明図である。
【図５】図５は、発核部が取り付けられた蓄熱カートリッジの外観構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、図５に示した蓄熱カートリッジの構成を示す断面図である。
【図７】図７は、本変形例１の蓄熱暖房装置の概要構成を示す模式図である。
【図８】図８は、本変形例２の蓄熱装置の構成を示す図である。
【図９】図９は、本変形例３の蓄熱暖房装置の概要構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００１９】
＜蓄熱装置の概念＞
図１は、本発明の実施の形態である蓄熱装置１の概念を模式的に示した断面図である。図１に示すように、蓄熱装置１は、過冷却解除型蓄熱材３１〜３３を用いて熱媒体である冷却水Ｗから熱を蓄熱する。また、蓄熱装置１は、蓄熱した熱を冷却水Ｗに放熱する。蓄熱装置１は、配管２内に熱媒体としての冷却水Ｗが流れる流路が形成されている。なお、熱媒体とは、目的とする装置を加熱または冷却して当該装置の温度を制御するために、外部熱源と当該装置との間での熱を移動させるために使用される流体のことであり、熱媒または冷媒と呼ばれることもある。この流路は、流通口５０ａ〜５３ａをそれぞれ有した仕切り壁５０〜５３によって、流れ方向ＡＷに沿った複数の分割流路領域Ｅ１〜Ｅ３に区分されている。蓄熱部１１〜１３は、各分割流路領域Ｅ１〜Ｅ３にそれぞれ配置される。蓄熱部１１〜１３は、それぞれ過冷却解除型蓄熱材３１〜３３を蓄熱容器２１〜２３で包んだものである。蓄熱部１１〜１３は、流路の流れ方向ＡＷに沿って各分割流路領域Ｅ１〜Ｅ３内に複数配置される。
【００２０】
各蓄熱部１１〜１３には、過冷却状態になった各過冷却解除型蓄熱材３１〜３３にトリガを与えて放熱させる発核部４１〜４３が配置される。
【００２１】
過冷却解除型蓄熱材３１〜３３は、固体と液体との間で相変化可能で、かつ、過冷却状態となることが可能な蓄熱材である。なお、過冷却状態とは、融点よりも低い温度になっても固体に相変化せずに液体のまま温度が低下する状態をいう。過冷却解除型蓄熱材３１〜３３は、固体から液体へ相変化することによって熱を潜熱として蓄える。また、過冷却解除型蓄熱材３１〜３３は、液体から固体へ相変化することによって、蓄えている潜熱を放出する。これにより、過冷却解除型蓄熱材３１〜３３は、熱エネルギーを吸収して蓄えることが可能である。また、過冷却解除型蓄熱材３１〜３３は、必要なときにその熱エネルギーを放出することが可能である。
【００２２】
過冷却解除型蓄熱材３１〜３３は、例えば、酢酸ナトリウム三水和物などの酢酸ナトリウム系である。または、過冷却解除型蓄熱材３１〜３３は、酢酸ナトリウム三水和物などの酢酸ナトリウムに水添加したものが用いられる。なお、酢酸ナトリウム三水和物の融点は、約５８℃である。過冷却解除型蓄熱材３１〜３３は、チオ硫酸ナトリウム、または、パラフィンを用いてもよい。なお、熱媒体の温度との関係を考慮して、次のような過冷却解除型蓄熱材３１〜３３を用いてもよい。例えば、上記の例を含めて、エリスリトール（融点１１９℃）、マンニトール（融点１６７℃）、ズルシトール（融点１８７℃）、ペンタエリスリトール（融点１８７℃）、イノシトール（融点２２４℃）等の多価アルコール、塩化カルシウム六水和物（融点２９℃）、硫酸ナトリウム十水和物（融点３２℃）、燐酸水素二ナトリウム十二水和物（融点３６℃）、チオ硫酸ナトリウム五水和物（融点４８℃）、酢酸ナトリウム三水和物（融点５８℃）、硫酸カリウムアルミニウム十二水和物（融点９１℃）、硫酸アンモニウムアルミニウム十二水和物（融点９４℃）、塩化マグネシウム六水和物（融点１１５℃）等の水和物を主成分とする物質等が適用できる。
【００２３】
蓄熱容器２１〜２３は、過冷却解除型蓄熱材３１〜３３に対して耐熱、耐圧、耐食性などを有し、材料適合性があればよく、例えば、樹脂で形成される。樹脂は、例えばポリマーアロイ、シリコーン、ウレタン、エポキシ、アクリル、オレフィン、フェノール、ポリイミド、ゴム素材のＥＰＤＭ、１−４トランスポリブタンジエンなどである。特に、蓄熱容器２１〜２３は、過冷却解除型蓄熱材３１〜３３の容積変化が大きいため、容積変化に対応する弾性体であることが好ましく、樹脂パックであってもよい。なお、蓄熱容器２１〜２３は、熱伝導性が良い方が好ましい。このため、蓄熱容器２１〜２３は、樹脂基材内に熱伝導性部材を混入してもよい。熱伝導性部材は、例えばフィラ―として混入される。熱伝導性部材は、例えば、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、炭化ケイ素、酸化亜鉛、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ダイヤモンドなどである。
【００２４】
流通口５０ａから冷却水Ｗが流入すると、冷却水Ｗは、流れ方向ＡＷに向かって配管２内の流路を流れ、流通口５３ａから流出する。配管２内には、配管２と仕切り壁５０，５１とによって画成された分割流路領域Ｅ１、配管２と仕切り壁５１，５２とによって画成された分割流路領域Ｅ２、および、配管２と仕切り壁５２，５３とによって画成された分割流路領域Ｅ３がそれぞれ流れ方向ＡＷに沿って形成される。分割流路領域Ｅ１，Ｅ２間は、流通口５１ａによって連通される。また、分割流路領域Ｅ２，Ｅ３間は、流通口５２ａによって連通される。したがって、冷却水Ｗは、配管２内において、分割流路領域Ｅ１、分割流路領域Ｅ２および分割流路領域Ｅ３の順序で順に流れる。
【００２５】
この結果、吸熱時は、分割流路領域Ｅ１が最初に暖められ、分割流路領域Ｅ１内の蓄熱部１１の吸熱が大きく、下流にある他の分割流路領域Ｅ２，Ｅ３に比べて、すべての過冷却解除型蓄熱材３１が最も速く融解して液体になり、過冷却が可能な蓄熱状態となる。その後、分割流路領域Ｅ２，Ｅ３の順に過冷却が可能な蓄熱状態となる。したがって、過冷却解除型蓄熱材３１〜３３が一体になって構成されている場合には、この過冷却解除型蓄熱材３１〜３３を一度に過冷却状態にしないと蓄熱性能を発揮することができなかったが、本実施の形態では、過冷却解除型蓄熱材３１，３２，３３が分離独立しているため、個別に過冷却状態にすることができる。例えば、過冷却解除型蓄熱材３２，３３が過冷却状態にならなくても、過冷却解除型蓄熱材３１のみを過冷却状態にすることができる。よって、冷却水Ｗの水温などの条件によっては、過冷却解除型蓄熱材３１のみ、または、過冷却解除型蓄熱材３１，３２のみを過冷却状態にすることができ、蓄熱性能を発揮することができる。
【００２６】
蓄熱状態となった過冷却解除型蓄熱材３１〜３３は、それぞれ発核部４１〜４３の動作によってトリガを受けて、任意の時点で冷却水Ｗに対して放熱することができる。
【００２７】
＜具体的な装置構成＞
図２は、蓄熱装置１を具体化した蓄熱装置１０１の外観構成を示す斜視図である。図３は、図２に示した蓄熱装置１０１の蓋部１０２ａが取り外されて蓄熱カートリッジ１０４が装着される本体筐体１０２の内部構成を示す斜視図である。図４は、本体筐体１０２内の流路を説明する説明図である。図５は、発核部１２０が取り付けられた蓄熱カートリッジ１０４の外観構成を示す斜視図である。図６は、図５に示した蓄熱カートリッジ１０４の構成を示す断面図である。
【００２８】
図２に示すように、蓄熱装置１０１は、本体筐体１０２と本体筐体１０２の前面に配置される蓋部１０２ａとによって、蓄熱カートリッジ１０４が配置される内部空間を形成している。図３及び図４に示すように、内部空間は、棚板１０３が多段配置され、棚板１０３に挟まれた分割空間Ｅ１０１〜Ｅ１０５が形成されている。この５つの分割空間Ｅ１０１〜Ｅ１０５にそれぞれ蓄熱カートリッジ１０４が嵌め込まれる。
【００２９】
分割流路領域Ｅ１〜Ｅ３を形成する各分割流路は、各分割流路の接続部で折り返されて重ね配置される。接続部とは、多段に重ね配置される棚板１０３同士を空間的に接続する箇所である。この接続部を介して、下段の蓄熱カートリッジ１０４から上段の蓄熱カートリッジ１０４に冷却水Ｗが流れる。具体的には、図５及び図６に示すように、蓄熱カートリッジ１０４は、図１に示した分割流路領域Ｅ１〜Ｅ３の１つに対応する構成である。蓄熱カートリッジ１０４は、長方形をなし、冷却水Ｗの流路を形成し、この流路内に、流れ方向に沿って並列に２つの蓄熱パック１０５，１０６が配置される。蓄熱カートリッジ１０４の短辺側（Ｘ方向）の一端（＋Ｘ側）から冷却水Ｗが流入し、他端（−Ｘ側）から冷却水Ｗが流出する。蓄熱カートリッジ１０４内の流路は、蓄熱カートリッジ１０４の筐体の両壁面と蓄熱パック１０５，１０６との間、及び蓄熱パック１０５，１０６間に形成される。蓄熱パック１０５，１０６は、蓄熱部１１〜１３に対応し、内部に過冷却解除型蓄熱材が満たされている。
【００３０】
蓄熱カートリッジ１０４内の蓄熱パック１０５，１０６は、冷却水Ｗの流出側（下流側）の厚みが小さくなったフランジ部１０５ａ，１０５ｂを形成している。そして、フランジ部１０５ａ，１０５ｂによって挟まれた隙間に、発核部１２０の軸に垂直な突起部１２０ｂがフランジ部１０５ａ，１０５ｂに干渉しないように配置される。発核部１２０は、図示しないアクチュエータが軸を回転することによって、突起部１２０ｂをフランジ部１０５ａ，１０５ｂに干渉させて過冷却解除型蓄熱材にトリガを与えて、過冷却解除型蓄熱材から放熱させる。
【００３１】
図４に示すように、冷却水Ｗは、冷却水Ｗが導入される導入部１１１から最下段の蓄熱カートリッジ１０４内を−Ｘ方向に流れ、その後、順次、Ｘ方向の端部側で折り返しつつ、上段の蓄熱カートリッジ１０４内を流れ、最上段の蓄熱カートリッジ１０４の端部側から、導出部１１２を介して導出される。すなわち、下段の蓄熱カートリッジ１０４の下流側と、上段の蓄熱カートリッジの上流側とは、流路を接続部を介して接続される。この接続部の流路は、Ｘ方向の側面に配置された蓋部１２１，１２０ａと蓄熱カートリッジ１０４の端部とで囲まれる。なお、蓋部１２０ａは、発核部１２０の挿入口を有する。したがって、隣接する上下の蓄熱カートリッジ１０４のＸ方向の向きは交互に逆向きとなる。
【００３２】
なお、図５に示すように、蓄熱カートリッジ１０４の蓄熱パック１０５，１０６間の流路の幅Ｗ２は、流路の高さＷ１の５０倍程度としている。
【００３３】
＜変形例１＞
次に、変形例１の蓄熱暖房装置２０１について説明する。図７は、本変形例１の蓄熱暖房装置２０１の概要構成を示す模式図である。蓄熱暖房装置２０１は、ポンプ２０６とエンジン２０３との間に配置され、定常運転時に蓄熱しておき、エンジン２０３の暖機運転時に、蓄熱された熱を冷却水Ｗに放熱してエンジン２０３を暖める装置である。
【００３４】
図７に示すように、蓄熱暖房装置２０１は、ラジエータ２０２、エンジン２０３、流量流路調整弁２０５、ポンプ２０６及び蓄熱装置１０１を有する。エンジン２０３を搭載した車両は、冷却水Ｗを用いてエンジン２０３を冷却している。暖機運転時、エンジン２０３は冷えているため、蓄熱装置１０１に蓄熱された熱を、冷却水Ｗを介して放熱してエンジン２０３を暖機する。
【００３５】
ラジエータ２０２は、配管Ｌ１２を介して流入した冷却水Ｗを冷却し、配管Ｌ１を介して流量流路調整弁２０５に導出する。流量流路調整弁２０５は、導入された冷却水Ｗを、配管Ｌ２を介してポンプ２０６側に導出する。流量流路調整弁２０５には、戻りの冷却水Ｗを、ラジエータ２０２を介さずにバイパスさせる配管Ｌ１１も接続される。流量流路調整弁２０５は、例えば、サーモスタットバルブであり、導入された冷却水Ｗが一定温度を超える場合、配管Ｌ１側を開にし、冷却水Ｗをラジエータ２０２によって冷却させ、導入された冷却水Ｗが一定温度以下の場合、配管Ｌ１１側を閉にし、冷却水Ｗをラジエータ２０２によって冷却させずにそのまま冷却水Ｗをポンプ２０６側に導出し、暖機運転を行わせる。なお、厳密には、流量流路調整弁２０５は、温度に応じて、ラジエータ２０２側の配管の開度及びラジエータ２０２をバイパスする配管側の開度を調整する。また、冷却水Ｗは、熱を移動させ熱源であるエンジンを冷却するための流体である熱媒体の一例である。
【００３６】
ポンプ２０６とエンジン２０３との間には、配管Ｌ３ａ，Ｌ３ｂを介して上記の蓄熱装置１０１が配置される。ポンプ２０６は、導入された冷却水Ｗを、配管Ｌ３ａを介して蓄熱装置１０１側に圧送する。蓄熱装置１０１は、蓄熱装置１０１内の出口側の流路から導出した冷却水Ｗを配管Ｌ３ｂを介してエンジン２０３側に送出する。定常運転では、エンジン２０３によって加熱された冷却水Ｗは、配管Ｌ４を介してラジエータ２０２あるいは流量流路調整弁２０５側に導出される。このとき、蓄熱装置１０１は、暖まった冷却水Ｗの熱を吸熱して蓄熱する。
【００３７】
一方、暖機運転では、発核部１２０が過冷却解除型蓄熱材にトリガを与え、蓄熱装置１０１に蓄熱された熱を冷却水Ｗに放熱し、暖まった冷却水Ｗによってエンジン２０３を暖機する。
【００３８】
コントローラ２１０は、蓄熱装置１０１の発核部１２０を制御し、暖機運転が必要なときに、発核部１２０を駆動して過冷却解除型蓄熱材にトリガを与える。
【００３９】
これにより、暖機運転を開始する任意の時点から、蓄熱装置１０１に蓄熱された熱を用いてエンジン２０３の暖機を迅速に行うことができる。
【００４０】
＜変形例２＞
次に、変形例２の蓄熱装置１０１について説明する。図８は、本変形例２の蓄熱装置１０１の構成を示す図である。図８に示すように、本変形例２の蓄熱装置１０１は、配管Ｌ３ａの一部及び配管Ｌ３ｂの一部にそれぞれ四方弁１３１，１３２を配置している。四方弁１３１，１３２は、蓄熱時は、実線で示すように冷却水Ｗが流れ、放熱時は、破線で示したように冷却水Ｗが流れる。すなわち、蓄熱時と放熱時とで、蓄熱装置１０１内を流れる冷却水Ｗの流れ方向が逆になるようにしている。
【００４１】
すなわち、蓄熱時では、実線で示すように、ポンプ２０６側に設けた四方弁１３１に導入した冷却水Ｗは、蓄熱装置１０１の導入部１１１に導入され、導出部１１２から導出され、エンジン２０３側の四方弁１３２を介してエンジン２０３側に導出される。一方、放熱時は、破線で示すように、ポンプ２０６から導出された冷却水Ｗは、四方弁１３１，１３２を介して蓄熱装置１０１の導出部１１２に導入され、導入部１１１から導出される。導入部１１１から導出された冷却水Ｗは、四方弁１３１，１３２を介してエンジン２０３側に導出される。
【００４２】
ここで、蓄熱装置１０１内の全ての蓄熱カートリッジ１０４が蓄熱状態でない場合、蓄熱時と同じ流れ方向で放熱すると、放熱された熱は、下流側の蓄熱カートリッジ１０４に一部の熱が奪われ、熱交換効率が低下する。本変形例２は、放熱時に、蓄熱時とは逆の方向で冷却水Ｗを流すようにしているので、放熱時に、他の蓄熱カートリッジ１０４に熱を奪われることなく、エンジン２０３に熱を供給することができる。
【００４３】
＜変形例３＞
次に、変形例３の蓄熱暖房装置３０１について説明する。図９は、本変形例３の蓄熱暖房装置３０１の概要構成を示す模式図である。蓄熱暖房装置３０１は、エンジン２０３の排熱を蓄熱して車両内を暖房する装置であり、アイドリングストップ車や、ハイブリッド車等に適用した一例を示すものである。
【００４４】
図９に示すように、蓄熱暖房装置３０１は、ラジエータ２０２、エンジン２０３、流量流路調整弁２０５及びヒータ３０４を有する。エンジン２０３を搭載した車両は、冷却水Ｗを用いてエンジン２０３を冷却している。また、エンジン２０３を搭載した車両は、エンジン２０３の発熱により加熱された冷却水Ｗを利用して車内の暖房を行うヒータ３０４を備えている。ここで、エンジン２０３から導出される冷却水Ｗの流路を形成する配管Ｌ９ａ，Ｌ９ｂ間に蓄熱装置１０１を配置し、加熱された冷却水Ｗの熱が過冷却解除型蓄熱材に吸熱されて過冷却を可能にする蓄熱状態で蓄熱する。過冷却解除型蓄熱材は、過冷却の蓄熱状態となっている場合に、任意の時点でトリガを受けることによって固化して放熱する。この放熱によって冷却水Ｗを加熱し、加熱された冷却水Ｗを利用して、ヒータ３０４により車内を暖める。これにより、蓄熱装置１０１は、定常運転によりエンジン２０３が稼動しているときに蓄熱し、アイドリングストップなどでエンジンが稼動していないときにトリガを与えて放熱させ、ヒータ３０４により車内を暖めることができる。
【００４５】
ラジエータ２０２は、配管Ｌ１２を介して流入した冷却水Ｗを冷却し、配管Ｌ１を介して流量流路調整弁２０５に導出する。流量流路調整弁２０５は、導入された冷却水Ｗを、配管Ｌ２を介してポンプ２０６側に導出する。流量流路調整弁２０５には、戻りの冷却水Ｗを、ラジエータ２０２を介さずにバイパスさせる配管Ｌ１１も接続される。流量流路調整弁２０５は、例えば、サーモスタットバルブであり、導入された冷却水Ｗが一定温度を超える場合、配管Ｌ１側を開にし、冷却水Ｗをラジエータ２０２によって冷却させ、導入された冷却水Ｗが一定温度以下の場合、配管Ｌ１１側を閉にし、冷却水Ｗをラジエータ２０２によって冷却させずにそのまま冷却水Ｗをポンプ２０６側に導出し、暖機運転を行わせる。なお、厳密には、流量流路調整弁２０５は、温度に応じて、ラジエータ２０２側の配管の開度及びラジエータ２０２をバイパスする配管側の開度を調整する。また、冷却水Ｗは、熱を移動させ熱源であるエンジンを冷却するための流体である熱媒体の一例である。
【００４６】
ポンプ２０６は、導入された冷却水Ｗを、配管Ｌ３を介してエンジン２０３側に圧送する。エンジン２０３によって加熱された冷却水Ｗは、配管Ｌ４から分岐した配管Ｌ３ａ，Ｌ３ｂを介してヒータ３０４側に導出される。また、エンジン２０３によって加熱された冷却水Ｗは、配管Ｌ４から分岐した配管Ｌ１０を介してラジエータ２０２側又は流量流路調整弁２０５側に戻される。配管Ｌ１０は、配管Ｌ１２と配管Ｌ１１とに分岐して接続される。
【００４７】
配管Ｌ３ｂは、開閉弁３０７を介して配管Ｌ７に接続される。配管Ｌ３ａ，Ｌ３ｂ間には、蓄熱装置１０１が挿入される。配管Ｌ７を通る冷却水Ｗは、熱交換器であるヒータ３０４内に導入される。また、ヒータ３０４内に導入された冷却水Ｗの熱は、ヒータ３０４により熱交換されて車内に放出される。ヒータ３０４によって熱交換された後の冷却水Ｗは、配管Ｌ８、開閉弁３０８及び配管Ｌ６を介して配管Ｌ２に導出される。また、開閉弁３０７，３０８間には冷却水Ｗをバイパスする配管Ｌ５が設けられている。ヒータ３０４を加熱する場合には、開閉弁３０７が配管Ｌ７側を開にするとともに、開閉弁３０８が配管Ｌ８側を開にして、冷却水Ｗをヒータ３０４に導出する。一方、ヒータ３０４を加熱せずに、蓄熱装置１０１が蓄熱を維持する場合には、開閉弁３０７が配管Ｌ５側を開にするとともに、開閉弁３０８が配管Ｌ５側を開にする。こうすることにより、冷却水Ｗは、ヒータ３０４側に導出せずに配管Ｌ５にバイパスされる。
【００４８】
コントローラ３１０は、開閉弁３０７，３０８の開閉制御を行う。また、蓄熱装置１０１の発核部１２０のトリガ発生を制御する。コントローラ３１０の制御により、通常暖房モードと蓄熱循環モードと急速暖房モードとの切り替えを行う。通常暖房モードでは、冷却水Ｗは、配管Ｌ５を介さず、ヒータ３０４を介した暖房循環流路ＲＢを流れる。蓄熱循環モードでは、冷却水は、ヒータ３０４を介さず、配管Ｌ５を介した蓄熱循環流路ＲＡを流れる。特に、エンジン２０３の暖機運転後の定常運転に移行した場合には、コントローラ３１０は、開閉弁３０７，３０８の配管Ｌ５側を開にし、蓄熱装置１０１に対して、加熱された冷却水Ｗからの吸熱による蓄熱を行わせる蓄熱循環モードを実行する。また、急速暖房モードでは、通常暖房モードと同じ流路を形成するが、コントローラ３１０は、発核部１２０を介して蓄熱装置１０１内の過冷却解除型蓄熱材にトリガを与えて放熱させ、この放熱によって冷却水Ｗを加熱し、加熱された冷却水Ｗを利用してヒータ３０４を介した急速暖房を行わせる。
【００４９】
なお、ヒータ３０４には、図示しない送風ファンが設けられ、暖房時に、送風ファンが駆動し、車内に温風が流れる。また、ヒータ３０４を介した車内急速暖房に限らず、例えばヒータを介したエンジンオイルの暖機にも適用することができる。
【００５０】
本変形例３の構成では、任意の時点で蓄熱装置１０１内の過冷却解除型蓄熱材にトリガを与えて放熱させ、これによりヒータ３０４を介した急速暖房を行うことができる。
【００５１】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態及び変形例について説明したが、本実施の形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１，１０１  蓄熱装置
２  配管
１１〜１３  蓄熱部
２１〜２３  蓄熱容器
３１〜３３  過冷却解除型蓄熱材
４１〜４３，１２０  発核部
５０〜５３  仕切り壁
５０ａ〜５３ａ  流通口
１０２  本体筐体
１０２ａ，１２１，１２０ａ  蓋部
１０３  棚板
１０４  蓄熱カートリッジ
１０５，１０６  蓄熱パック
１０５ａ，１０５ｂ  フランジ部
１１１  導入部
１１２  導出部
１２０ｂ  突起部
１３１，１３２  四方弁
２０１，３０１  蓄熱暖房装置
２０２  ラジエータ
２０３  エンジン
２０５  流量流路調整弁
２０６  ポンプ
２１０，３１０  コントローラ
３０４  ヒータ
３０７，３０８  開閉弁
ＡＷ  流れ方向
Ｅ１〜Ｅ３  分割流路領域
Ｅ１０１〜Ｅ１０５  分割空間
Ｌ１〜Ｌ３，Ｌ３ａ，Ｌ３ｂ，Ｌ４〜Ｌ８，Ｌ９ａ，Ｌ９ｂ，Ｌ１０〜Ｌ１２  配管
ＲＡ  蓄熱循環流路
ＲＢ  暖房循環流路
Ｗ  冷却水
Ｗ１  高さ
Ｗ２  幅
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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