(57)【要約】【課題】  蓄熱材への反応媒体の吸着と脱着を繰り返した際に、蓄熱材からの発熱量の低下を抑制することができる移動体の蓄熱システム及び蓄熱方法が提供される。【解決手段】  本発明に係る移動体の蓄熱システムは、結晶構造中にナトリウムやリチウムのカチオンを有するゼオライト結晶を含む蓄熱材と、前記蓄熱材に吸着及び脱着する反応媒体として、水を含有し、前記ゼオライト結晶中のナトリウムやリチウムのカチオンを維持するアルコール系媒体とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶構造中にナトリウム又はリチウムのカチオンを有するゼオライト結晶を含む蓄熱材と、
前記蓄熱材に吸着及び脱着する反応媒体として、水を含有し、前記ゼオライト結晶中のナトリウム又はリチウムのカチオンを維持するアルコール系媒体と、
を備える移動体の蓄熱システム。
【請求項２】
前記ゼオライト結晶中のナトリウム又はリチウムのカチオンを維持するために、前記アルコール系媒体中にカリウムを含まないようにしてなる請求項１に記載の移動体の蓄熱システム。
【請求項３】
前記アルコール系媒体が、前記水とエチレングリコール又はプロピレングリコールとからなり、前記蓄熱材が、１３Ｘ型のゼオライト結晶からなる請求項１又は２に記載の移動体の蓄熱システム。
【請求項４】
前記蓄熱材を加熱する加熱手段を更に備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の移動体の蓄熱システム。
【請求項５】
前記移動体が車両であり、
前記車両がエンジンを備え、
前記加熱手段が、前記エンジンの排ガスであり、前記反応媒体が、前記車両の内部の前記エンジンの冷却水循環経路に流通する冷却水であり、前記蓄熱材を、前記エンジンの冷却水循環経路内に設け、且つ前記エンジンの排ガスの熱を受ける箇所に設けている請求項１〜４のいずれか一項に記載の移動体の蓄熱システム。
【請求項６】
請求項５に記載の蓄熱システムを用いた移動体の蓄熱方法であって、
前記冷却水循環経路内の前記反応媒体を前記蓄熱材に吸着させ、前記吸着により生じた蓄熱材の熱により前記エンジンを暖機する暖機加速工程と、
前記冷却水循環経路を切り替えて、前記エンジンの排ガスの熱によって前記反応媒体が吸着した蓄熱材を昇温して蓄熱する蓄熱工程と
を含む移動体の蓄熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の蓄熱システム及び蓄熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両等の移動体のエンジンを始動する際に、暖機を促進して燃費向上や排ガスの浄化を行い、また暖房性能を向上するために、移動体から排出される熱エネルギを蓄熱材に一時的に蓄えて使用する蓄熱システムが種々提案されてきている。
【０００３】
このような蓄熱システムとして、ゼオライト等により構成され、水、不凍液等の媒体の吸着により発熱し、且つ媒体の脱離により再生する吸着発熱部と、媒体と空調空気との熱交換を行うヒータコアとを有し、媒体が吸着発熱部にて加熱されてヒータコアに供給されることにより空調空気が調和される空調装置が知られている。この空調装置では、エンジンの排気が吸着発熱部に導入され、排気熱により吸着発熱部の再生が行われ、且つ吸着発熱部の再生に用いられた排気がヒータコアに供給される（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−７４４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した空調装置では、蓄熱材に対して反応する反応媒体の吸着及び脱着を繰り返して使用することによって、蓄熱材が発熱する際の発熱量が低下するという問題がある。
【０００６】
前記課題に照らして、本発明は、蓄熱材への反応媒体の吸着と脱着を繰り返した際に、蓄熱材からの発熱量の低下を抑制することができる移動体の蓄熱システム及び蓄熱方法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】
本発明者らは、鋭意検討の末、蓄熱材が含有するゼオライト結晶構造中のナトリウムのカチオン(Ｎａ+)又はリチウムのカチオン(Ｌｉ+)の置換を抑制することによって、蓄熱材からの発熱量の低下が抑制されることを見出し、本発明に至った。
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は一側面にて、移動体の蓄熱システムである。前記移動体の蓄熱システムは、結晶構造中にナトリウム又はリチウムのカチオンを有するゼオライト結晶を含む蓄熱材と、前記蓄熱材に吸着及び脱着する反応媒体として、水を含有し、前記ゼオライト結晶中のナトリウム又はリチウムのカチオンを維持するアルコール系媒体とを備える。
【０００９】
また、本発明は別の一側面にて、移動体の蓄熱方法である。前記方法は、前記移動体の蓄熱システムの前記移動体が車両であり、前記車両がエンジンを備え、前記加熱手段が、前記エンジンの排ガスであり、前記反応媒体が、前記車両の内部の前記エンジンの冷却水循環経路に流通する冷却水であり、前記蓄熱材を、前記エンジンの冷却水循環経路内に設け、且つ前記エンジンの排ガスの熱を受ける箇所に設けている前記蓄熱システムを用いた移動体の蓄熱方法であって、前記冷却水循環経路内の前記反応媒体を前記蓄熱材に吸着させ、前記吸着により生じた蓄熱材の熱により前記エンジンを暖機する暖機加速工程と、前記冷却水循環経路を切り替えて、前記エンジンの排ガスの熱によって前記反応媒体が吸着した蓄熱材を昇温して蓄熱する蓄熱工程とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、蓄熱材への反応媒体の吸着と脱着を繰り返した際に、蓄熱材からの発熱量の低下を抑制することができる移動体の蓄熱システム及び蓄熱方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明に係る移動体の蓄熱システムの一実施の形態について、その構成を概略的に示す模式図である。
【図２】図２は、本発明に係る移動体の蓄熱システム及び蓄熱方法について、反応媒体による蓄熱材の発熱と蓄熱とを繰り返した後、蛍光Ｘ線分析法により蓄熱材の元素分析を実施した実施例の結果を示すグラフである。
【図３】図３は、本発明に係る移動体の蓄熱システム及び蓄熱方法について、反応媒体による蓄熱材の発熱と蓄熱とを繰り返した際の、繰り返した回数に対する蓄熱材の上昇温度を検討した実施例の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る移動体の蓄熱システム及び蓄熱方法の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。もっとも、本発明は、以下の実施の形態によって限定されない。また、添付図面は、本実施の形態の概要を説明するための図であり、付属する機器を一部省略している。
【００１３】
１．移動体の蓄熱システム
本実施の形態に係る蓄熱システムは、蓄熱材と反応媒体とを少なくとも備える。
【００１４】
蓄熱材は、ナトリウムのカチオン(Ｎａ+)又はリチウムのカチオン(Ｌｉ+)を有するゼオライト結晶を少なくとも含む。ゼオライト結晶としては、反応媒体を吸着できる細孔径を有し、下記式(Ｉ)で表される結晶が挙げられる。ゼオライト結晶としては、例えば、４Ａ型、５Ａ型、１３Ｘ型のゼオライト等の結晶が挙げられる。これらのうち、ゼオライト結晶は、工業的な観点より、４Ａ型のゼオライト結晶（Ｎａ12［(ＡｌＯ2)12(ＳｉＯ2)12］・２７Ｈ2Ｏ）又は１３Ｘ型のゼオライト結晶（Ｎａ86［(ＡｌＯ2)86(ＳｉＯ2)106］・２７６Ｈ2Ｏ）が好ましく、実用的な観点より、１３Ｘ型のゼオライト結晶(モレキュラーシーブ)が好ましい。このようなゼオライト結晶の構造は、例えば、組立単位として、珪素又はアルミニウム原子を取り囲んだ４個酸素原子からなる正四面体の構造である。
【００１５】
【化１】
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【００１６】
反応媒体は、蓄熱材に吸着及び脱着でき、カリウム(Ｋ)含有せずに、且つ水(Ｈ2Ｏ)とアルコール系溶媒を少なくとも含有するアルコール系媒体である。アルコール系溶媒としては、メタノール（ＣＨ4ＯＨ）、エチレングリコール（Ｃ2Ｈ6Ｏ2）、プロピレングリコール（Ｃ3Ｈ8Ｏ2）等が挙げられる。これらのうち、アルコール系溶媒としては、実用的な観点より、エチレングリコール又はプロピレングリコールが好ましい。反応媒体は、カリウムを含有せずに、水とアルコール系溶媒とを含有するロング・ライフ・クーラント液(ＬＬＣ)が好ましい。カリウムは、一般的に、防錆剤として公知の純正クーラント液(ＬＬＣ)に含有されている。本明細書にて「含有せず」とは、カリウムを全く含有しない、及び本発明の目的を達成することの妨げとならない範囲でカリウムを含有する場合を含む。
【００１７】
また、反応媒体中のアルコール系溶媒の量は、反応媒体により蓄熱材が発熱できる量であればよく、例えば、水に対して１０〜９０質量％とすることができ、実用的な観点より、２０〜６０質量％である。また、反応媒体の蓄熱材に対する量は、反応媒体との接触により蓄熱材が発熱できる量であればよく、例えば、質量比で０．５とすることができる。
【００１８】
このような構成を備える蓄熱システムでは、反応媒体によって蓄熱材を加湿すると、蓄熱材が発熱することにより、蓄熱材から熱を取り出す。このような発熱の際に、反応媒体がカリウムを含有しないことに起因して、蓄熱材が含有するゼオライト結晶中のカチオンが置換することなく維持される。これにより、蓄熱材の発熱を繰り返しても、蓄熱材の発熱量が低下することを抑制できる。その結果、蓄熱システムにおいて、蓄熱材及び反応媒体の耐久性を向上することができ、長期間に亘って安定的に蓄熱することができる。
【００１９】
また、蓄熱材は、蓄熱材を加熱する加熱手段を更に備えることができる。加熱手段は、その発生熱によって蓄熱材を直接又は間接的に昇温するように構成されている。加熱手段としては、後述するように、車両から排出される高温の排ガス等が挙げられる。このような加熱手段により、反応媒体が吸着した状態で蓄熱材を昇温させると、蓄熱材に吸着した反応媒体が脱離して、蓄熱材を乾燥（蓄熱）できる。このような蓄熱と発熱とは、前述のように蓄熱材及び冷却水の耐久性を向上できるため、安定的に繰り返して実施できる。
【００２０】
なお、本明細書に記載の蓄熱材又は反応媒体は、不可避的な不純物を含有することがある。このような不純物としては、燐(Ｐ)、カルシウム(Ｃａ)、フッ素(Ｆ)、マグネシウム(Ｍｇ)、鉄(Ｆｅ)等が挙げられる。このような不純物は、本明細書に記載の蓄熱システム又は蓄熱方法の実施前、実施中又は実施後に、蓄熱材又は反応媒体中に混入することがあり、前記蓄熱材又は反応媒体の残部の一部をなしている。
【００２１】
図１は、本発明に係る移動体の蓄熱システムの一実施の形態について、その移動体を車両に適用した構成を概略的に示す模式図である。すなわち、図１は、本実施の形態に係る車両用の蓄熱システムの構成を示し、前述の反応媒体は、車両のエンジン部を冷却するためのエンジン部の冷却水（クーラント液）として主に機能する。
【００２２】
図１に示すように、本実施の形態に係る車両用の蓄熱システムは、蓄熱部１０と、エンジン部２０と、ラジエータ３０と、リザーバタンク４０と、ヒータコア５０とを備える。エンジン部２０、ラジエータ３０、リザーバタンク４０及びヒータコア５０は、それぞれ、冷却水を循環させる冷却水循環経路Ｌ20を介して連結している。冷却水循環経路Ｌ20には、車両のエンジン部２０を冷却する際に、前述の反応媒体（冷却水）が循環する。図１中では、冷却水及び排ガスの流通方向を矢印で示している。また、本明細書では、媒体又は排ガスの流通方向にて沿って、「上流」と「下流」を区別して用いている。
【００２３】
蓄熱部１０は、その内部に蓄熱材を充填している。蓄熱部１０には、三方弁１１と排水弁１２とパージ弁１３とを付設している。蓄熱材１０は、その上流側にて、冷却水循環経路Ｌ20の冷却水をその内部に流入させる三方弁１１と冷却水循環経路Ｌ10を介して連通し、その下流側にて、その内部の冷却水を冷却水循環経路Ｌ20へ流出する排水弁１２及び排水ポンプＰ10と冷却水循環経路Ｌ10を介して連通している。また、蓄熱部１０は、気相の冷却水をリザーバタンク４０に送るパージ弁１３と冷却水循環経路Ｌ13を介して連通し、蓄熱部１０の内部には、エンジン部２０からの排ガス経路Ｌ21の一部が挿通している。排ガス経路Ｌ21の一部は、蓄熱材を排ガスによって加熱できるように蓄熱材の周囲又は内部に設置している。このように、蓄熱部１０を、車両の廃熱、すなわち、エンジン部２０からの排ガスの熱を受けることができる排ガス経路Ｌ21の一部に設けている。
【００２４】
三方弁１１は、それぞれが自動開閉可能な冷却水循環経路Ｌ20のエンジン部２０側の弁１１ａと、ヒータコア５０側の弁１１ｂと、冷却水循環経路Ｌ10の蓄熱部１０側の弁１１ｃとを有している。三方弁１１は、少なくとも弁１１ａと弁１１ｃが開いた状態で、冷却水循環経路Ｌ20と冷却水循環経路Ｌ10とを連通し、冷却水を蓄熱部１０へ流入させる。また、三方弁１１は、弁１１ｃが閉じた状態で、冷却水の蓄熱部１０への流入を停止し、弁１１ｃが閉じ、且つ弁１１ｂが開いた状態で、冷却水循環経路Ｌ20と冷却水循環経路Ｌ10とをそれぞれ個別の経路とする。
【００２５】
排水弁１２は、自動開閉可能な弁を有し、その開閉により蓄熱部１０からの冷却水の流出を制御する。排水弁１２の下流側には、排水ポンプＰ10を設置している。排水弁１２は、その弁が開いた状態で、冷却水循環経路Ｌ20と蓄熱部１０の他端側の冷却水循環経路Ｌ10とを連通し、更に排水ポンプＰ10を駆動させた状態で、冷却水を蓄熱部１０から流出させ、冷却水を冷却水循環経路Ｌ10から冷却水循環経路Ｌ20へ流入させる。また、排水弁１２は、その弁が閉じた状態で、冷却水の蓄熱部１０からの流出を停止する。
【００２６】
冷却水循環経路Ｌ10は、冷却水循環経路Ｌ20と冷却水を共有するように連結可能であり、冷却水が循環する冷却水循環経路路Ｌ20の一部となるように構成されている。換言すれば、蓄熱部１０を、エンジン部２０の冷却水循環経路Ｌ20、Ｌ10の一部に設けている。冷却水循環経路Ｌ20、Ｌ10は、冷却水を蓄熱材の発熱により昇温してエンジン部２０を暖機する際に、車両の暖機モードの暖機流路として機能する。
【００２７】
エンジン部２０は、その内部に液冷エンジンを設置している。当該液冷エンジンの図示しないウォータジャケットが、その上流側にて冷却水循環経路Ｌ20の冷却水をその内部に流入させるウォータポンプＰ20と連通し、その下流側にて冷却水循環経路Ｌ20と連通している。エンジン部２０は、その駆動により生じた排ガスを車両の外部に排出する排ガス経路Ｌ21と連通している。排ガス経路Ｌ21には、排ガス中の窒素化合物（ＮＯx）等を除去する触媒を充填した触媒部２１を設けている。触媒部２１の触媒としては、例えば三元触媒等を用いることができる。また、排ガス経路Ｌ21の一部は、高温の排ガスにより蓄熱部１０の内部の蓄熱材を加熱して乾燥するために、蓄熱部１０の内部に挿通している。すなわち、エンジン部２０から生じた高温の排ガスは、その熱を蓄熱材に供給して加熱することにより、蓄熱材を蓄熱及び乾燥する装置であり、前述した加熱手段として機能する。
【００２８】
ラジエータ３０は、車両の走行風等の媒体と冷却水とを熱交換する熱交換器であり、冷却水循環経路Ｌ20上に設置され、熱交換によって冷却水を冷却する。ラジエータ３０は、冷却水循環経路Ｌ20内の冷却水の熱に応じて開閉するサーモスタット３１を介してエンジン部２０と連結し、冷却した冷却水をエンジン部２０に供給することにより、エンジン部２０を冷却する。ラジエータ３０は、冷却水循環経路Ｌ20を介してリザーバタンク４０と連結し、冷却水循環経路Ｌ20内の圧力が設定値を越えると、冷却水循環経路Ｌ20内の冷却水をリザーバタンク４０に送り、冷却水循環経路Ｌ20内の圧力が設定値以下になると、リザーバタンク４０内の冷却水を冷却水循環経路Ｌ20内に戻す。
【００２９】
リザーバタンク４０は、冷却水を貯蔵するためのタンクであり、その一端側にて冷却水循環経路Ｌ20と連通し、その他端側にて冷却水循環経路Ｌ13及びパージ弁１３を介して蓄熱部１０と連結している。リザーバタンク４０は、パージ弁１３が開いた状態で、蓄熱部１０内の気相の冷却水をその内部に流入し、凝縮して貯留する。
【００３０】
ヒータコア５０は、冷却水循環経路Ｌ20のエンジン部２０の下流側に設置され、冷却水循環経路Ｌ20を循環する冷却水の熱を利用して、車両内の空気を昇温する。ヒータコア５０により、本実施の形態の蓄熱材に起因する車内の暖房性能を向上できる。
【００３１】
２．移動体の蓄熱方法
続いて、前記の構成を有する蓄熱システムの作動形態を説明することにより、本発明に係る蓄熱方法の実施の形態を説明する。本実施の形態の蓄熱方法は、暖機加速工程と排水工程と蓄熱工程とを少なくとも含む。本明細書にて、暖機加速工程及び蓄熱工程は、それぞれ車両の暖機モード及び蓄熱モードともいう。
【００３２】
暖機加速工程では、車両のエンジンを始動する際に、ウォータポンプＰ20が駆動して三方弁１１の弁１１ａと弁１１ｂが開いた状態から、弁１１ｂを閉じて三方弁１１の弁１１ｃを開くことにより冷却水循環系を切り替える。これにより、冷却水を冷却水循環経路Ｌ10、Ｌ20から蓄熱部１０に注入する。それと同時に、排水弁１２を開き、排水ポンプＰ10を駆動する。蓄熱部１０に注入した冷却水は、蓄熱部１０内の蓄熱材を加湿して、蓄熱材に吸着することにより、蓄熱材が発熱する。蓄熱材の発熱により昇温した冷却水を、蓄熱部１０から冷却水循環経路Ｌ10、Ｌ20へ排出する。排出した冷却水を、冷却水循環経路Ｌ10、Ｌ20上の排水弁１２、排水ポンプＰ10、ウォータポンプＰ20を経由してエンジン部２０に流入する。エンジン部２０内のエンジンは、昇温した冷却水との熱交換によって暖機される。エンジン部２０を通過した冷却水を冷却水循環経路Ｌ10、Ｌ20を介して再び蓄熱部１０内に流入させることにより、冷却水を昇温する。このように、本工程では、車両の暖機モードとして、冷却水循環経路Ｌ10、Ｌ20内で、冷却水を媒体として循環させ、蓄熱材で生じた熱をエンジン部２０に伝熱することによりエンジンを暖機する。
【００３３】
排水工程では、三方弁１１の弁１１ｃを閉じ、弁１１ｂを開けることにより、冷却水の蓄熱部１０への流入を停止する。次いでパージ弁１３を開き、蓄熱部１０内に残った冷却水を排水ポンプＰ10によって冷却水循環経路Ｌ20に払い出す。払い出された冷却水の容量は、リザーバタンク４０に流入した冷却水の容量増加量となる。排水工程では、１１ｃを閉じると同時に１１ｂを開くため、冷却水循環系が暖機加速工程前の循環系に切り替わり、冷却水がヒータコア５０に流入する。これにより、エンジン部２０で昇温した冷却水の熱を利用して、車両内の空気を昇温できる。
【００３４】
蓄熱工程では、排水工程後に排水弁１２を閉じることにより、自動的に蓄熱工程が開始される。次いで、排水ポンプＰ10を停止する。蓄熱部１０内の蓄熱材を、エンジン部２０の駆動により生じた高温の排ガスと熱交換することにより、加熱する。排ガスによる加熱により、蓄熱材に吸着していた冷却水が蒸気となって脱離し、蓄熱材を乾燥（蓄熱）する。蓄熱材が十分に乾燥し、車両の運転を停止した際に、パージ弁１３を閉じる。蓄熱材が十分に乾燥するまでは、パージ弁１３は開いた状態とする。これにより、蓄熱部１０内で蒸発した冷却水をリザーバタンク４０に導入し、凝縮させて貯留する。排ガスの温度は、例えば１３０〜４６０℃とすることができる。蓄熱工程は、蓄熱材が十分に乾燥するまでは、車両の運転により繰り返し実施できる。この場合、エンジン始動時の冷却水循環系は蓄熱工程から開始する。蓄熱材が十分乾燥した場合、その後の次回のエンジン始動時は、冷却水循環系が暖機加速工程から開始する。蓄熱材が十分乾燥する程度は、当業者により適宜決定できる。
【００３５】
本実施の形態によれば、暖機加速工程の際、車両を暖機モードとした状態で、エンジン部の冷却水を蓄熱部に流入して蓄熱材を加湿すると、蓄熱材が発熱することにより、蓄熱材から熱を取り出す。このような発熱の際に、冷却水がカリウムを含有しないことに起因して、蓄熱材が含有するゼオライトのナトリウムのカチオン又はリチウムのカチオンを置換せずに維持することにより、ゼオライトの発熱量が低下することを抑制できる。その結果、蓄熱システムにおいて、蓄熱材及び冷却水の耐久性を向上することができ、長期間に亘って安定的に蓄熱することができる。
【００３６】
また、本実施の形態によれば、反応媒体を、エンジン部の冷却水循環経路内を流通する冷却水とし、蓄熱材を備える蓄熱部を、冷却水循環経路内の一部として設けている。これにより、エンジン部の冷却水とした反応媒体が蓄熱材に直接的に接触できる。したがって、暖機加速工程の際に、車両を暖機モードとした状態で、蓄熱部から発生した熱を、冷却水を媒体としてエンジン部に効率良く伝えることができ、エンジン部を効率良く昇温することができる。その結果、車両に搭載する蓄熱システムを小型化することができる。
【００３７】
更に、本実施の形態によれば、蓄熱工程の際、冷却水循環系を蓄熱モードとした状態でエンジン部を駆動すると、高温の排ガスによって蓄熱部内の蓄熱材が加熱されて、蓄熱（乾燥）できる。このような蓄熱モードと発熱モードとは、蓄熱材及び冷却水の耐久性を向上できるため、安定的に繰り返して実施できる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、移動体の蓄熱システムとして、車両用の蓄熱システムを例示した。本発明はこれに限定されない。本発明に係る移動体の蓄熱システムは、そのシステムが適用できる範囲で他の内燃機関に適用できることは明らかである。本発明に係る移動体の蓄熱システムは、例えば、四輪車、二輪車、バギー、トラクター、雪上車、船外機等に適用することができる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明することにより、本発明の効果を明らかにする。本発明に係る移動体の蓄熱システム及び蓄熱方法は、以下の実施例によって限定されない。
【００４０】
１．計量処理
試験例１の反応媒体として水を準備し、試験例２の反応媒体として、防錆剤としてカリウム成分を含有する純性クーラント液(ＬＬＣ)を準備した。試験例３の反応媒体として、質量比で１：１の水とエチレングリコール及び、カリウム未使用の防錆剤を含有するクーラント液（ＬＬＣ）を準備し、試験例４の反応媒体として、カリウム成分を含有せずに、質量比で１：１の水とプロピレングリコールを含有するクーラント液（ＬＬＣ）を準備した。試験例１〜４の反応媒体を、それぞれロードセル型電子天秤を用いて計量し、それらの質量を、１９５．０ｇとした。計量後、試験例１〜４の反応媒体の温度を、熱電対を用いて測定することにより、初期温度（℃）を得た。また、試験例１〜４の蓄熱材として、３８６．６ｇの１３Ｘ型ゼオライト（ユニオン昭和社製、モレキュラーシーブ１３Ｘ、ビーズ形状）を準備した。
【００４１】
２．発熱処理（暖機モード）
試験例１〜試験例４の各々について、蓄熱材を気密性のあるビーカ内に充填し、これに蓄熱材に対する質量比で約０．５の溶媒（常温）を注入することにより、蓄熱材を発熱させた。発熱から７分経過した後、蓄熱材の温度を熱電対を用いて測定することにより、発熱温度（℃）を得た。
【００４２】
３．蓄熱処理（蓄熱モード）
試験例１〜試験例４の各々について、発熱後のビーカ内の蓄熱材を２３０ｍｍ×２９５ｍｍ×４０ｍｍのバット内で水に浸漬し、蓄熱材に水を十分に置換させた。浸漬後、排水工程として目開き１ｍｍ／ｍｍ、線径０．５ｍｍのザルを用いて十分に水を切った後、蓄熱材をバットに入れて質量を計測した。上記排水後の試験例１〜４の各々について、ゼオライトを充填したバットを２５０℃に予熱した熱処理オーブン内に入れ、オーブン内にバットを入れた時間を開始時間として、６０分間加熱し、十分に乾燥した。乾燥後、オーブンから蓄熱材を取り出して密閉容器内に入れ、冷却盤上で冷却した後、質量（乾燥質量）を計測した。温度測定には熱電対を用い、質量計測にはロードセル型電子天秤を用いた。
【００４３】
４．繰り返し使用
試験例１〜試験例４の各々について、上記計量処理、発熱処理及び蓄熱処理を、１００回繰り返した。未使用の蓄熱材と試験例１〜４の使用後の蓄熱材について、蛍光Ｘ線分析により元素分析を行った。結果を図２及び表１に示す。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
図２及び表１に示すように、純正クーラント液を使用した試験例２では、蓄熱材のナトリウム量は、未使用蓄熱材に比べて約２２％減少した。一方、水のみを使用した試験例１では、蓄熱材のナトリウム量は、未使用蓄熱材に比べて約１０１％で維持された。水とエチレングリコール及びカリウム未使用の防錆剤を含有する試験例３では、蓄熱材のナトリウム量は、未使用蓄熱材に比べて約８８％で維持され、水とプロピレングリコール及びカリウム未使用の防錆剤を含有する試験例４では、蓄熱材のナトリウム量は、未使用蓄熱材に比べて約９２％で維持された。これらの結果より、蓄熱材のナトリウム等のカチオンを維持することにより、蓄熱材の発熱量の低下を防ぐことが推測できる。
【００４６】
また、カリウムを含有する純正クーラント液を使用した試験例２では、蓄熱材のカリウム量が未使用蓄熱材と比べて増大した。一方、水とエチレングリコール及びカリウム未使用の防錆剤を含有する試験例３では、蓄熱材のカリウム量は、未使用蓄熱材に比べて維持された。水とプロピレングリコール及びカリウム未使用の防錆剤を含有する試験例４では、蓄熱材のカリウム量は、未使用蓄熱材に比べて維持された。また、水のみを使用した試験例１では、試験例２と比較して、元素成分の明確な増大又は減少はなかった。これらの結果より、カリウムを含有する反応媒体とナトリウムのカチオンを有する蓄熱材では、発熱処理の際に、カリウムがナトリウムのカチオンを置換していることが推測できる。すなわち、蓄熱材のナトリウム等のカチオンを、カリウムによって置換されることなく維持することにより、蓄熱材の発熱量の低下を防ぐことができると推測できる。
【００４７】
また、試験例２及び試験例３の各々について、前記計量処理にて測定した前記初期温度と前記発熱処理（暖機モード）により測定した発熱温度との差を上昇温度（℃）とし、繰り返し回数との関係を検討した。結果を図３に示す。
【００４８】
図３に示すように、カリウムを含有する純正クーラント液を使用した試験例２では、蓄熱材が発熱した際の上昇温度は、２０回繰り返して用いると約８０℃から約４９℃まで低下し、４０回繰り返して用いると約４３℃まで低下し、６０回繰り返して用いると約３８℃まで低下し、８０回繰り返して用いると約３６℃まで低下し、１００回繰り返して用いると約３４℃まで低下した。一方、水とエチレングリコール及びカリウム未使用の防錆剤を含有する試験例３では、蓄熱材が発熱した際の上昇温度は、２０回繰り返して用いると約７６℃から約５５℃までの低下で維持され、４０回繰り返して用いると約５１℃までの低下で維持され、６０回繰り返して用いると約４８℃までの低下で維持され、８０回繰り返して用いると約４７℃までの低下で維持され、１００回繰り返して用いると約４６℃までの低下で維持された。
【００４９】
結果より、カリウムを含有する反応媒体とナトリウムのカチオンを有する蓄熱材では、発熱した際の上昇温度は、２０回繰り返して用いると３９％程度減少し、４０回繰り返して用いると４６％程度減少し、６０回繰り返して用いると５３％程度減少し、８０回繰り返して用いると５５％程度減少し、１００回繰り返して用いると５８％程度減少することがわかった。また、カリウム未使用の防錆剤を含有し且つ水とアルコール系溶媒とを含有する反応媒体とナトリウムのカチオンを有する蓄熱材では、カリウムを含有する反応媒体と比較して、上昇温度の減少率を、２０回繰り返して用いると１１％程度抑制し、４０回繰り返して用いると１３％程度抑制し、６０回繰り返して用いると１６％程度抑制し、８０回繰り返して用いると１７％程度抑制し、１００回繰り返して用いると１８％程度抑制できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係る移動体の蓄熱システム及び蓄熱方法によれば、蓄熱材への反応媒体の吸着と脱着を繰り返した際に、蓄熱材からの発熱量の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  蓄熱部
１１  三方弁
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ  弁
１２  排水弁
１３  パージ弁
２０  エンジン部
２１  触媒部
３０  ラジエータ
３１  サーモスタット
４０  リザーバタンク
５０  ヒータコア
Ｌ10、Ｌ13、Ｌ20  冷却水循環経路
Ｌ21  排ガス経路
Ｐ10  排水ポンプ
Ｐ20  ウォータポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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