(57)【要約】【課題】蓄熱容器の構成を簡素化しつつ、蓄熱容器全体の拡大化の防止と軽量化とを図ることができる蓄熱装置を得る。【解決手段】この発明による蓄熱装置１０は、間仕切り３１により仕切られた複数の収容空間３２と各収容空間３２の上部のそれぞれに連通された共通の連通空間３７とが内部に形成されている蓄熱容器３３と、各収容空間３２に充填され、固体と液体との間で相変化可能な複数の潜熱蓄熱材３４と、各潜熱蓄熱材３４の上部表面を覆う液体状の表面被覆材３５と、各潜熱蓄熱材３４の内部に配置され、過冷却状態の潜熱蓄熱材３４を液体から固体に相変化させる複数の発核装置３６とを有する蓄熱装置本体３０、及び循環液が流れるようになっており、各潜熱蓄熱材３４のそれぞれと循環液との間で熱交換可能に設置されている熱交換器２０を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間仕切りにより仕切られた複数の収容空間と各上記収容空間の上部のそれぞれに連通された共通の連通空間とが内部に形成されている蓄熱容器と、各上記収容空間に充填され、固体と液体との間で相変化可能な複数の潜熱蓄熱材と、各上記潜熱蓄熱材の上部表面を覆う液体状の表面被覆材と、各上記潜熱蓄熱材の内部に配置され、過冷却状態の上記潜熱蓄熱材を液体から固体に相変化させる複数の発核装置とを有する蓄熱装置本体、及び
循環液が流れるようになっており、各上記潜熱蓄熱材のそれぞれと上記循環液との間で熱交換可能に設置されている熱交換器
を備えている蓄熱装置。
【請求項２】
上記熱交換器は、互いに異なる上記潜熱蓄熱材と上記循環液との間で熱交換可能に設置された複数の個別熱交換部と、各上記個別熱交換部のいずれかへ上記循環液の供給を切り換える循環液切替弁とを有している請求項１に記載の蓄熱装置。
【請求項３】
上記熱交換器は、第１循環液が上記循環液として流れる第１循環液熱交換部と、上記第１循環液とは異なる第２循環液が上記循環液として流れる第２循環液熱交換部とを有しており、
第１循環液熱交換部は、互いに異なる上記潜熱蓄熱材と上記第１循環液との間で熱交換可能に設置された複数の第１個別熱交換部、各上記第１個別熱交換部のいずれかへ上記第１循環液の供給を切り換える第１切替弁とを有し、
各上記第１個別熱交換部のいずれかを流れる上記第１循環液及び上記第２個別熱交換部を流れる上記第２循環液は、共通の上記潜熱蓄熱材との間で熱交換可能になっている請求項１に記載の蓄熱装置。
【請求項４】
上記熱交換器は、第１循環液が上記循環液として流れる第１循環液熱交換部と、上記第１循環液とは異なる第２循環液が上記循環液として流れる第２循環液熱交換部とを有しており、
上記第１循環液熱交換部を流れる第１循環液と、上記第２循環液熱交換部を流れる第２循環液とは、互いに異なる上記潜熱蓄熱材との間で熱交換可能になっている請求項１に記載の蓄熱装置。
【請求項５】
上記熱交換器は、第１循環液が上記循環液として流れる第１循環液熱交換部と、上記第１循環液とは異なる第２循環液が上記循環液として流れる第２循環液熱交換部とを有しており、
第１循環液熱交換部は、互いに異なる上記潜熱蓄熱材と上記第１循環液との間で熱交換可能に設置された複数の第１個別熱交換部と、各上記第１個別熱交換部のいずれかへ上記第１循環液の供給を切り換える第１切替弁とを有し、
第２循環液熱交換部は、互いに異なる上記潜熱蓄熱材と上記第２循環液との間で熱交換可能に設置された複数の第２個別熱交換部と、各上記第２個別熱交換部のいずれかへ上記第２循環液の供給を切り換える第２切替弁とを有し、
上記第１及び第２個別熱交換部のそれぞれを流れる上記第１及び第２循環液は、共通の上記潜熱蓄熱材との間で熱交換可能になっている請求項１に記載の蓄熱装置。
【請求項６】
上記表面被覆材は、複数の上記収容空間の上部をまとめて覆っている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の蓄熱装置。
【請求項７】
上記蓄熱容器には、上記連通空間と上記蓄熱容器外の空間とを連通する開口部が設けられている請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の蓄熱装置。
【請求項８】
上記循環液は、車両に搭載されたエンジン内を流れる冷却水、または、エンジンオイルとされている請求項１または請求項２に記載の蓄熱装置。
【請求項９】
上記第１循環液は、車両に搭載されたエンジン内を流れる冷却水とされ、
上記第２循環液は、車両に搭載されたエンジン内を流れるエンジンオイルとされている請求項３〜請求項７のいずれか一項に記載の蓄熱装置。
【請求項１０】
上記潜熱蓄熱材は、酢酸ナトリウム三水和物、酢酸ナトリウム三水和物に水添加したもの、チオ硫酸ナトリウム、または、パラフィンとされている請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の蓄熱装置。
【請求項１１】
上記表面被覆材は、流動パラフィン、動植物油、合成油、または、有機溶剤とされている請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の蓄熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、余剰の熱エネルギを蓄熱し、必要なときにその熱エネルギを再び取り出すことが可能な蓄熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、本体ケース内を隔壁によって複数の蓄熱材容器に分割し、各蓄熱材容器内に蓄熱材を封入した内燃機関用蓄熱装置が知られている。従来の内燃機関用蓄熱装置では、高温のエンジン冷却水の排熱によって固体状態の蓄熱材のそれぞれが個別に融解されることにより、エンジン冷却水の排熱が蓄熱材に潜熱として蓄えられる。各蓄熱材に蓄えられた熱エネルギは、蓄熱材の相変化により必要なときに取り出して、例えばエンジンの暖機や車両の室内の暖房等に利用される（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１８５４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に示されている従来の内燃機関用蓄熱装置では、複数の蓄熱材容器が本体ケース内で隔壁により完全に分割され、各蓄熱材容器に蓄熱材がそれぞれ封入されているので、本体ケースの構成が複雑になるとともに、蓄熱装置全体が大きくなってしまう。
【０００５】
また、潜熱蓄熱材は、固体と液体との間で相変化するときに、体積が１０％程度変化する。これにより、各蓄熱材容器内は、この容積変化を吸収する空間を設ける必要があり、容積変化に伴うガス圧の上昇にも耐える強固な構造部材で蓄熱材容器を構成する必要があり、蓄熱材容器が重くなるという問題がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、蓄熱容器の構成を簡素化しつつ、蓄熱容器全体の拡大化の防止と軽量化とを図ることができる蓄熱装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による蓄熱装置は、間仕切りにより仕切られた複数の収容空間と各収容空間の上部のそれぞれに連通された共通の連通空間とが内部に形成されている蓄熱容器と、各収容空間に充填され、固体と液体との間で相変化可能な複数の潜熱蓄熱材と、各潜熱蓄熱材の上部表面を覆う液体状の表面被覆材と、各潜熱蓄熱材の内部に配置され、過冷却状態の潜熱蓄熱材を液体から固体に相変化させる複数の発核装置とを有する蓄熱装置本体、及び循環液が流れるようになっており、各潜熱蓄熱材のそれぞれと循環液との間で熱交換可能に設置されている熱交換器を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明による蓄熱装置によれば、間仕切りで仕切られた複数の収容空間と、各収容空間のそれぞれの上部に連通された共通の連通空間とが蓄熱容器内に形成され、各収容空間のそれぞれに潜熱蓄熱材が充填されているとともに、潜熱蓄熱材の上部表面が表面被覆材で覆われているので、蓄熱容器の構成を簡素化しつつ、蓄熱容器全体の大きさの拡大化を防止し、かつ、重量を軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１における蓄熱装置が設けられた車両内部を示す概略断面図である。
【図２】図１の蓄熱装置の要部を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態２における蓄熱装置が設けられた車両内部を示す概略断面図である。
【図４】この発明の実施の形態３における蓄熱装置の要部を示す断面図である。
【図５】酢酸ナトリウム三水和物を加熱したときの温度と加熱を保持した保持時間との相関関係に基づいて過冷却状態の安定性の有無の実験結果を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態４における蓄熱装置が設けられた車両内部を示す概略断面図である。
【図７】図６の蓄熱装置の要部を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態５における蓄熱装置の要部を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態６における蓄熱装置の要部を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態７における蓄熱装置の要部を示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態８における蓄熱装置の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における蓄熱装置が設けられた車両内部を示す概略断面図である。図において、車両１のエンジンルーム内には、内燃機関としてのエンジン２と、エンジン２から車両前方（図１の左右方向左側）に距離を置いて配置されたラジエータ３とが搭載されている。
【００１１】
エンジン２内には、冷却水（循環液）が流れるエンジン冷却水通路４が形成されている。エンジン冷却水通路４には、冷却水を強制的に圧送させる冷却水ポンプ５が設けられている。冷却水は、エンジン２内を通る過程でシリンダ及び燃焼室等（図示せず）の熱を奪い、これらを冷却する。
【００１２】
ラジエータ３は、エンジン冷却水通路４を通って温められた冷却水を冷やしている。エンジン２とラジエータ３とは、エンジン２で温められた冷却水をラジエータ３へ導くための冷却水配管６と、ラジエータ３で冷却された冷却水をエンジン２へ導くための冷却水配管７により接続されている。
【００１３】
冷却水配管６，７は、バイパス配管８により相互に繋がれており、エンジン２からラジエータ３へ向けて冷却水配管６を流れる冷却水の一部が、バイパス配管８を通って冷却水配管７に直接流れることが可能となっている。冷却水配管７とバイパス配管８との接続部には、サーモスタット９が設けられている。
【００１４】
サーモスタット９は、サーモスタット９が設けられている部分の通路を通過する冷却水の温度に応じて冷却水の流路を切り替える。冷却水の温度があらかじめ設定された温度Ｔ０よりも低いとき、サーモスタット９は、ラジエータ３を通った冷却水がエンジン２へ流入することを阻止し、バイパス配管８を通った冷却水がエンジン２へ流入することを許容する。一方、冷却水の温度があらかじめ設定された温度Ｔ０よりも高いとき、サーモスタット９は、バイパス配管８を通った冷却水がエンジン２へ流入することを阻止し、ラジエータ３を通った冷却水がエンジン２へ流入することを許容する。
【００１５】
冷却水配管６におけるバイパス配管８とエンジン冷却水通路４との間の部分には、エンジン２からの冷却水との間で熱交換可能な蓄熱装置１０が設けられている。
【００１６】
図２は、図１の蓄熱装置１０の要部を示す断面図である。図２に示すように、蓄熱装置１０は、エンジン２で温められた冷却水が通る熱交換器２０と、熱交換器２０と熱交換可能な蓄熱装置本体３０とを有している。
【００１７】
熱交換器２０には、両端部から突出した入口接続部２１及び出口接続部２２が設けられている。入口接続部２１は、蓄熱装置１０とエンジン２との間に位置する冷却水配管６と接続されている。出口接続部２２は、蓄熱装置１０とバイパス配管８との間に位置する冷却水配管６と接続されている。従って、エンジン２側の冷却水配管６から入口接続部２１を通って熱交換器２０に流入した冷却水は、蓄熱装置本体３０との間で熱交換を行った後、熱交換器２０から出口接続部２２を通ってバイパス配管８側の冷却水配管６へ流出する。
【００１８】
蓄熱装置本体３０は、複数（この例では、４つ）の間仕切り３１により仕切られた複数（この例では、５個）の収容空間３２が形成された蓄熱容器３３と、各収容空間３２に充填された複数（この例では、５つ）の潜熱蓄熱材３４と、各潜熱蓄熱材３４の上部表面を覆う表面被覆材３５と、各潜熱蓄熱材３４内に設けられた複数（この例では、５つ）の発核装置３６とを有している。蓄熱装置本体３０は、各潜熱蓄熱材３４のそれぞれと、熱交換器２０を流れる冷却水との間で熱交換可能に設置されている。
【００１９】
蓄熱容器３３は、ステンレス、及び鋼等の金属製の容器となっている。蓄熱容器３３の底板３３ａは、熱交換器２０と接している。この例では、蓄熱容器３３と熱交換器２０とが接していることで、各潜熱蓄熱材３４と冷却水との間で熱交換可能になっている。
【００２０】
各間仕切り３１は、底板３３ａから蓄熱容器３３内の上方に向かって立てて固定されている。また、この例では、間仕切り３１が、蓄熱容器３３の上面からは離れて設置されている。これにより、蓄熱容器３３内の上部には、各収容空間３２のそれぞれに連通された共通の連通空間３７が形成されている。連通空間３７は、各収容空間３２のそれぞれの上部間を連通している。以下、必要に応じて、各収容空間３２を図２の左側から順に収容空間３２ａ〜３２ｅとして説明する。
【００２１】
各潜熱蓄熱材３４は、固体と液体との間で相変化可能で、かつ過冷却状態（即ち、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）となることが可能な蓄熱材である。各潜熱蓄熱材３４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、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、各潜熱蓄熱材３４に熱エネルギを吸収して蓄え、必要なときにその熱エネルギを各潜熱蓄熱材３４から取り出すことが可能となる。具体的には、酢酸ナトリウム三水和物（ＮａＣＨ３ＣＯＯ・３Ｈ２Ｏ）、または、これに水添加したものが潜熱蓄熱材３４として用いられている。酢酸ナトリウム三水和物の融点は、約５８℃である。以下、必要に応じて、収容空間３２ａ〜３２ｅのそれぞれに充填された各潜熱蓄熱材３４を、潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅとして説明する。
【００２２】
表面被覆材３５を構成する材料は、潜熱蓄熱材３４を使用する温度（通常、マイナス１０℃〜１００数十℃）で流動性のある液体状で、比重が各潜熱蓄熱材３４よりも小さく、各潜熱蓄熱材３４に不溶な材料である。表面被覆材３５の材料としては、好ましくは、凝固点がマイナス２０℃程度以下で、沸点がおよそ２００℃以上となる材料が用いられている。具体的には、流動パラフィン、動植物油、合成油（例えばシリコーンオイル等）、または、有機溶剤等が表面被覆材３５として用いられる。この例では、各収容空間３２ａ〜３２ｅ内に個別に設けられた表面被覆材３５が、潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅそれぞれを覆っている。
【００２３】
各発核装置３６は、対応する潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅ内にそれぞれ１つずつ設けられている。以下、必要に応じて、潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅのそれぞれに設けられた各発核装置３６を、発核装置３６ａ〜３６ｅとして説明する。
【００２４】
発核装置３６ａ〜３６ｅは、過冷却状態になった潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅを液体から固体に相変化を起こす発核操作ができる装置である。発核装置３６ａ〜３６ｅは、対応する潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅに対して相変化を個別に起こすことが可能になっている。この例では、蓄熱容器３３から絶縁され、対応する潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅに接触するように銀電極を設置し、銀電極に直流、または、交流の電位（実験結果によると、約０．４Ｖ以上）を与えるように構成した装置が、発核装置３６ａ〜３６ｅとして用いられている。その他にも、低温を生成できるペルチェ素子、超音波素子、板ばね等を利用して機械的な衝撃波を発生するもの、または、発核現象を起こす種材を潜熱蓄熱材へ供給するもの等を、発核装置３６ａ〜３６ｅとして用いてもよい。
【００２５】
エンジン２を始動するために、始動イグニションスイッチ（図示せず）がオン動作されると、発核装置３６ａ〜３６ｅの銀電極に電圧が印加され、対応する潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅに電気的刺激が与えられる。各収容空間３２ａ〜３２ｅでは、潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅの上部表面が表面被覆材３５で覆われていることにより、各潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅが発核操作による液体から固体への相変化を独立して行うことが可能となっている。
【００２６】
次に、蓄熱装置１０の潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅにエンジン２からの排熱を蓄熱する動作について説明する。暖機が完了してエンジン２が運転されているときには、冷却水の温度が、あらかじめ設定された温度Ｔ０よりも高くなっている。このときには、サーモスタット９の動作により、冷却水がバイパス配管８からエンジン２へ流入することが阻止され、冷却水がラジエータ３からエンジン２へ流入することが許容されている。
【００２７】
この状態でエンジン２が運転されているとき、冷却水は、冷却水ポンプ５により、エンジン冷却水通路３を通って冷却水配管６を図１の矢印Ａの方向へ強制的に圧送される。冷却水はエンジン冷却水通路３を通過するときにエンジン２の熱を吸収し、冷却水の温度は上昇し、通常１００℃前後となる。温度上昇した冷却水は、冷却水配管６を通って熱交換器２０へ導かれる。
【００２８】
この後、冷却水が熱交換器２０を流れる間に、潜熱蓄熱材３４が冷却水から熱を受けて潜熱蓄熱材３４の温度が上昇する。固体の状態の潜熱蓄熱材３４は、潜熱蓄熱材３４の融点（この例では、５８℃）まで加熱されると、融解して液体になる。この後、潜熱蓄熱材３４がさらに加熱され続けると、潜熱蓄熱材３４の温度は冷却水の温度（この例では、１００℃前後）近傍まで上昇する。このようにして、潜熱蓄熱材３４は、冷却水から熱を吸収し、固体から液体へと相変化して熱を蓄える。潜熱蓄熱材３４の温度と冷却水の温度とが等しくなると、潜熱蓄熱材３４は冷却水から熱を吸収しなくなる。
【００２９】
熱交換器２０から流出した冷却水は、ラジエータ３に導かれ、ラジエータ３で大気と熱交換を行う。この後、ラジエータ３で冷却された冷却水は、冷却水配管７を通ってエンジン２に戻り循環する。
【００３０】
エンジン２の運転が停止されると、冷却水の循環が停止されるので、潜熱蓄熱材３４は、冷却水から熱を与えられなくなり、蓄熱装置１０から大気への放熱が始まる。これにより、潜熱蓄熱材３４の温度は低下する。このとき、液体の状態の潜熱蓄熱材３４は、温度が融点以下に低下しても固体へと相変化せず、液体のまま温度が低下する過冷却状態を維持する。実験結果によると、酢酸ナトリウム三水和物、または、これに水添加したものを潜熱蓄熱材３４とした場合、潜熱蓄熱材３４は、マイナス３０℃程度まで過冷却状態を維持する。また、過冷却状態の潜熱蓄熱材３４は、潜熱蓄熱材３４と空間とが接する気液界面から相変化を開始しやすいが、潜熱蓄熱材３４と連通空間３７との間に表面被覆材３５を設けて気液界面をなくすことで、より過冷却状態を安定して保てる効果があることを確認している。従って、潜熱蓄熱材３４の温度が室温まで低下しても、潜熱蓄熱材３４は液体の状態を保って潜熱を保持し続ける。このようにして、蓄熱装置１０にエンジン２からの排熱を蓄熱する動作が完了する。
【００３１】
次に、蓄熱装置１０に蓄熱された熱を利用して、冷間始動時にエンジン２を暖機させる動作について説明する。エンジン２が運転されておらず、暖機されていないときには、冷却水の温度が、あらかじめ設定された温度Ｔ０よりも低くなっている。このときには、サーモスタット９の動作により、冷却水がラジエータ３からエンジン２へ流入することが阻止され、冷却水がバイパス配管８からエンジン２へ流入することが許容されている。
【００３２】
冷間始動時には、始動イグニションスイッチのオン操作と同時に、潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅ内に設けられた発核装置３６ａ〜３６ｅの一部または全てを図示しない制御装置により動作させる。動作される発核装置３６ａ〜３６ｅの個数は、エンジン２及び冷却水の温度に応じて決定する。例えば、エンジン２を停止させてから時間が経ち、エンジン２及び冷却水の温度が低下しきっているとき（外気温まで低下しているとき）は、エンジン２の暖機に必要な熱エネルギが多くなるので、発核装置３６ａ〜３６ｅの全てを動作させる。一方、エンジン２を停止させてから時間を空けずにエンジン２を始動させたとき、エンジン２及び冷却水の温度は、エンジン２を停止させてから時間が経ったときのエンジン２及び冷却水の温度よりも高くなっている。これにより、エンジン２の暖機に必要な熱エネルギは、エンジン２を停止させてから時間が経ち、エンジン２及び冷却水の温度が低下しきっているときよりも少なくてもよいので、発核装置３６ａ〜３６ｅの一部のみを必要な熱量に応じて動作させればよい。
【００３３】
発核装置３６ａ〜３６ｅが動作すると、対応する過冷却状態の潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅは、液体から固体へ相変化し、相変化した潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅは、融点（この例では、５８℃）近傍の温度まで上昇して潜熱を放出する。
【００３４】
始動イグニションスイッチのオン操作を継続し、スタータ（図示せず）によりエンジン２が始動されると、冷却水ポンプ５の動作により冷却水の循環が開始される。冷却水は、熱交換器２０を通過する間に、相変化した潜熱蓄熱材３４の放熱により加熱される。これにより、冷却水の温度は上昇する。
【００３５】
蓄熱装置１０を通過した冷却水は、サーモスタット９の動作によりラジエータ３で冷却されることなくバイパス配管８を通ってエンジン２へ戻り、エンジン２で加熱され、蓄熱装置１０を再び通って加熱される循環を繰り返す。蓄熱装置１０による冷却水の加熱昇温は、冷却水の温度が潜熱蓄熱材３４の温度とほぼ等しい温度になるまで継続される。
【００３６】
潜熱蓄熱材３４とほぼ等しい温度になった冷却水は、エンジン２の熱を吸収して加熱昇温を続ける。この後、冷却水の温度が設定された温度Ｔ０よりも高くなると、サーモスタット９の動作によって、バイパス配管８からエンジン２への冷却水の流入を阻止し、ラジエータ３からエンジン２への冷却水の流入を許容するように、冷却水の流路が切り替えられる。サーモスタット９の動作により冷却水の流路が切り替えられると、蓄熱装置１０から流出した冷却水は、ラジエータ２に導かれ、ラジエータ２で大気に放熱して冷却された後、エンジン２に戻るようになる。このようにして、蓄熱装置１０に蓄熱された熱を利用して、冷間始動時にエンジン２を暖機させる動作が完了する。
【００３７】
エンジン２の暖機が完了すると、再び、蓄熱装置１０の潜熱蓄熱材３４にエンジン２からの排熱を蓄熱する動作が開始される。
【００３８】
このような蓄熱装置１０では、間仕切り３１で仕切られた複数の収容空間３２ａ〜３２ｅと、各収容空間３２ａ〜３２ｅのそれぞれの上部に連通された共通の連通空間３７とが蓄熱容器３３内に形成され、各収容空間３２ａ〜３２ｅのそれぞれに潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅが充填されているとともに、潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅの上部表面が表面被覆材３５で覆われているので、発核操作による各潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅの液体から固体への相変化を独立して行うようにすることができる。
【００３９】
すなわち、潜熱蓄熱材３４の上部表面が表面被覆材３５で覆われていない場合には、車両１及びエンジン２等の振動により、蓄熱容器３３内部の潜熱蓄熱材３４が充填されていない空間の壁面にも、潜熱蓄熱材３４が付着することとなる。これにより、例えば、発核装置３６ａにより潜熱蓄熱材３４ａのみを発核させて相変化させると、収容空間３２ａと収容空間３２ｂとの間の間仕切り３１に付着した潜熱蓄熱材３４ａも相変化し、隣接する収容空間３２ｂの潜熱蓄熱材３４ｂを発核、相変化させるおそれがある。
【００４０】
このように、潜熱蓄熱材３４の上部表面が表面被覆材３５で覆われていない場合には、各潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅの相変化が順次伝播して、最終的には各収容空間３２ａ〜３２ｅ全ての潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅが発核、相変化してしまうおそれがあるが、本発明の蓄熱装置１０では、各収容空間３２ａ〜３２ｅの潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅの上部表面が表面被覆材３５で覆われているので、間仕切り３１を伝って相変化が伝播してしまう連鎖を防ぐことができる。また、表面被覆材３５により潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅの気液界面からの発核を防止することができるので、より低温まで潜熱蓄熱材３４の過冷却状態を保持することができる。
【００４１】
このように、発核操作による各潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅの液体から固体への相変化を独立して行うようにすることができる。また、蓄熱容器３３内の各収容空間３２ａ〜３２ｅが、完全に分離されていなくても隣接する収容空間３２からの発核を防止することができる。
【００４２】
また、蓄熱容器３３内の上部には、各収容空間３２ａ〜３２ｅを連通する連通空間３７が設けられているので、各潜熱蓄熱材３４が相変化を行うときの体積変化によって生じる蓄熱容器３３内の圧力変化を共通の連通空間３７で吸収することができる。これにより、蓄熱容器３３全体を小さくすることができ、蓄熱装置１０をコンパクトに構成することができる。従って、蓄熱装置１０の軽量化を図ることができ、蓄熱装置１０の拡大化の防止を図ることができる。
【００４３】
さらに、各収容空間３２ａ〜３２ｅの上部同士が共通の連通空間３７で連通されているので、各収容空間３２ａ〜３２ｅの間で圧力差が生じないようにすることができる。これにより、間仕切り３１に力がかかることを防止することができ、間仕切り３１の強度を小さくすることができる。これにより、蓄熱容器３３のみを外気圧との圧力差に耐えられる構造部材で構成すればよく、蓄熱容器３３内部の構成を簡素化することができる。
【００４４】
また、蓄熱装置１０によりエンジン２の排熱を蓄え、蓄えた熱で冷却水を加熱してエンジン２の暖機に利用しているので、燃費の向上に繋げることができ、さらに、未燃の炭化水素及び一酸化炭素等の有害な排出ガス量を低減することができる。
【００４５】
実施の形態２．
実施の形態１では、エンジン２の冷却水からの排熱を蓄熱装置１０に蓄熱し、蓄熱装置１０に蓄熱した熱を冷間始動時に冷却水に与えて、エンジン２の早期暖機を行うようにしているが、エンジン２の冷却水の代わりにエンジンオイルからの排熱を蓄熱装置１０に蓄熱し、蓄熱装置１０に蓄熱した熱を冷間始動時にエンジンオイルに与えて、エンジン２の早期暖機を行うようにしてもよい。
【００４６】
即ち、図３は、この発明の実施の形態２における蓄熱装置１０が設けられた車両内部を示す概略断面図である。図において、エンジン２内には、エンジンオイル（循環液）を循環させるエンジンオイル配管４０が通されている。エンジンオイル配管４０には、蓄熱装置１０が設けられている。エンジンオイルは、エンジン２内を通過する過程で機械的な摺動損失による発熱、及び燃焼室（図示せず）等の熱を奪い、１００℃前後となる。入口接続部２１と出口接続部２２とは、エンジンオイル配管４０にそれぞれ接続されている。エンジンオイルは、エンジンオイル配管４０を通ってエンジン２と蓄熱装置１０の熱交換器２０との間を循環する。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４７】
蓄熱装置１０にエンジン２からの排熱を蓄熱する動作について説明する。暖機が完了してエンジン２が運転されているとき、エンジンオイルは、エンジンオイル配管４０内を圧送される。エンジンオイルは、エンジン２内を通過する過程でエンジン２の熱を奪って１００℃前後となり、熱交換器２０へ流入する。その後、熱交換器２０では、エンジンオイルの熱が潜熱蓄熱材３４に蓄えられる。固体状態の潜熱蓄熱材３４の蓄熱動作は、実施の形態１と同様である。
【００４８】
潜熱蓄熱材３４とエンジンオイルとの温度が等しくなると、エンジンオイルは、潜熱蓄熱材３４から熱を奪われることがなくなる。エンジンオイルの余分な熱は、エンジンオイルがエンジン２内を流れる間に冷却水により奪われる。
【００４９】
次に、蓄熱装置１０に蓄えられた熱を利用して、冷間始動時にエンジンオイルを加熱昇温させる動作について説明する。実施の形態１と同様に、冷間始動時には、始動イグニションスイッチのオン操作と同時に、潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅ内に設けられた発核装置３６ａ〜３６ｅの一部または全てをエンジン２及びエンジンオイルの温度に応じて図示しない制御装置により動作させる。
【００５０】
発核装置３６ａ〜３６ｅが動作すると、過冷却状態にある対応する潜熱蓄熱材３４ａ〜３４ｅは、液体から固体へ相変化し、融点（この例では、５８℃）近傍の温度まで上昇して潜熱を放出する。
【００５１】
始動イグニションスイッチのオン操作を継続し、スタータによりエンジン２が始動されると、エンジンオイルの循環が開始される。エンジンオイルは、熱交換器２０を通過する間に、相変化した潜熱蓄熱材３４の放熱により加熱される。これにより、エンジンオイルの温度は上昇する。
【００５２】
蓄熱装置１０を通過したエンジンオイルは、エンジン２へ戻り、循環する。蓄熱装置１０によるエンジンオイルの加熱昇温は、エンジンオイルの温度が潜熱蓄熱材３４の温度とほぼ等しくなるまで継続される。このようにして、蓄熱装置１０に蓄熱された熱を利用して、冷間始動時にエンジン２を暖機させる動作が完了する。
【００５３】
エンジン２の暖機が完了すると、再び、蓄熱装置１０の潜熱蓄熱材３４にエンジン２からの排熱を蓄熱する動作を開始する。
【００５４】
このような蓄熱装置１０でも、蓄熱装置１０の拡大防止及び軽量化という実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、エンジンオイルの速やかな昇温によりオイル粘度が低下してエンジン２の機械的な摺動損失が低減して燃費の向上に繋げることができる。
【００５５】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３における蓄熱装置１０の要部を示す断面図である。図に示すように、この例では、１つの間仕切り３１で仕切られた２つの収容空間３２が蓄熱容器３３内に形成されている。以下、必要に応じて、各収容空間３２を図４の左側から順に収容空間３２ａ，３２ｂとして説明する。また、実施の形態１と同様に、間仕切り３１は、蓄熱容器３３の上面から離れている。これにより、蓄熱容器３３内の上部には、各収容空間３２ａ，３２ｂの上部のそれぞれに連通された共通の連通空間３７が設けられている。
【００５６】
収容空間３２ａ，３２ｂには、実施の形態１と同様に、それぞれ潜熱蓄熱材３４ａ，３４ｂが充填されており、潜熱蓄熱材３４ａ，３４ｂの上部表面は、表面被覆材３５で覆われている。さらに、潜熱蓄熱材３４ａ，３４ｂの内部には、発核装置３６ａ，３６ｂがそれぞれ設けられている。
【００５７】
図４に示すように、熱交換器２０は、複数（この例では、２つ）の冷却水個別熱交換部（個別熱交換部）２３と、各冷却水個別熱交換部２３のいずれかへ冷却水の供給を切り替える冷却水切替弁（循環液切替弁）５０とを有している。
【００５８】
冷却水個別熱交換部２３は、冷却水切替弁５０から二股に分かれている。この例での冷却水個別熱交換部２３は、二股に分かれたうちの一方が、収容空間３２ａ内を通過する冷却水個別熱交換部２３ａとなり、他方が収容空間３２ｂ内を通過する冷却水個別熱交換部２３ｂとなっている。従って、冷却水個別熱交換部２３ａ，２３ｂは、互いに異なる潜熱蓄熱材３４ａ，３４ｂとの間で熱交換可能に設置されている。また、冷却水個別熱交換部２３ａ，２３ｂは、対応する収容空間３２ａ，３２ｂ内から出た先で合流し、合流部が出口接続部２２となっている。この例では、冷却水個別熱交換部２３ａ，２３ｂが、蓄熱容器３３の収容空間３２ａ，３２ｂ内を通ることで、各潜熱蓄熱材３４と冷却水との間で熱交換可能になっている。また、この例では、冷却水個別熱交換部２３ａ、２３ｂが収容空間３２ａ，３２ｂ内を通る部分の形状が、Ｕ字形のパイプ状になっている。
【００５９】
冷却水切替弁５０は、冷却水配管６から流入してきた冷却水を、切り替え操作によって、冷却水個別熱交換部２３ａ，２３ｂのいずれか一方へ導く。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００６０】
次に、蓄熱装置１０にエンジン２からの排熱を蓄熱する動作について説明する。暖機が完了してエンジン２が運転されているとき、エンジン２内の熱を吸収した冷却水は、冷却水配管６を通って、熱交換器２０に流入する。
【００６１】
熱交換器２０に流入した冷却水は、冷却水切替弁５０により、先ず、冷却水個別熱交換部２３ａのみに流入する。収容空間３２ａの固体状態の潜熱蓄熱材３４ａは、冷却水が冷却水個別熱交換部２３ａを通過する間に冷却水から熱を与えられて温度が上昇し、潜熱蓄熱材３４ａの融点まで加熱されると、融解して液体状になる。さらに潜熱蓄熱材３４ａが冷却水により加熱され続け、冷却水の温度と等しくなる温度まで加熱昇温される。
【００６２】
収容空間３２ａの潜熱蓄熱材３４ａが蓄熱を完了したとき、収容空間３２ｂの潜熱蓄熱材３４ｂが固体状態である場合には、冷却水切替弁５０により冷却水の流路が切り替えられ、冷却水は、冷却水個別熱交換部２３ｂへ導かれる。この後、潜熱蓄熱材３４ｂは、冷却水から熱を受けることにより、潜熱蓄熱材３４ａと同様にして蓄熱を完了する。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００６３】
潜熱蓄熱材３４が固体状態であるか液体状態であるかを検出する方法としては、例えば、静電容量の変化を利用する方法、電気抵抗の変化を利用する方法、または光線透過率の変化を利用する方法がある。
【００６４】
静電容量の変化を利用する方法では、潜熱蓄熱材３４の誘電率が、固体状態よりも液体状態の方が大きく、液体状態と固体状態との間で相変化するときの潜熱蓄熱材３４の誘電率の変化が、相変化しないときの温度変化に対する潜熱蓄熱材３４の誘電率の変化よりも大きいことを利用し、誘電率を測定することにより潜熱蓄熱材３４が固体状態であるか液体状態であるかを検出する。例えば、潜熱蓄熱材３４の内部に互いに対向する一対の電極を設置し、電極間に交流電圧を印加することで電極間の静電容量を計測して誘電率を得る。
【００６５】
電気抵抗の変化を利用する方法では、潜熱蓄熱材３４の電気抵抗率が、固体状態よりも液体状態の方が小さく、液体状態と固体状態との間で相変化するときの潜熱蓄熱材３４の電気抵抗率の変化が、相変化しないときの温度変化に対する潜熱蓄熱材３４の電気抵抗率の変化よりも大きいことを利用し、電気抵抗率を測定することにより潜熱蓄熱材３４が固体状態であるか液体状態であるかを検出する。例えば、静電容量の変化を利用する方法と同様に、潜熱蓄熱材３４の内部に互いに対向する一対の電極を設置し、電極間に交流電圧を印加することで電極間の電気抵抗率を計測する。
【００６６】
光線透過率の変化を利用する方法では、潜熱蓄熱材３４の光線透過率が、固体状態よりも液体状態の方が大きく、液体状態と固体状態との間で相変化するときの潜熱蓄熱材３４の光線透過率の変化が、相変化しないときの温度変化に対する潜熱蓄熱材３４の光線透過率の変化よりも大きいことを利用し、光線透過率を測定することにより固体状態であるか液体状態であるかを検出する。例えば、潜熱蓄熱材３４の内部に発光素子と受光素子とを互いに対向して配置し、受光素子で潜熱蓄熱材３４内を透過してきた光線強度を計測することで光線透過率を得る。
【００６７】
ここで、収容空間３２ａ，３２ｂの潜熱蓄熱材３４ａ，３４ｂへの蓄熱が完了したか否かの判定方法について説明する。図５は、潜熱蓄熱材としての酢酸ナトリウム三水和物を加熱したときの温度と加熱を保持した保持時間との相関関係に基づいて過冷却状態の安定性の有無の実験結果を示す図である。横軸は、潜熱蓄熱材３４ａ，３４ｂを加熱したときの温度であって、縦軸は、加熱保持した保持時間である。
【００６８】
潜熱蓄熱材３４ａ，３４ｂの酢酸ナトリウム三水和物の融点は、約５８℃であり、この温度以上に加熱すると潜熱蓄熱材３４ａ，３４ｂは融解する。ここで、図５に示す第一の領域の、例えば、条件Ａ（加熱温度７０℃、保持時間３０分）で、酢酸ナトリウム三水和物を融解させて液体の状態にした後、冷却すると、融点以下になっても液体の状態（過冷却状態という）を保持する。しかしながら、この第一の領域の条件で液化され過冷却状態になった酢酸ナトリウム三水和物は、不安定であり、安静に放置しておいても数分から数時間で自然発核して放熱する。
【００６９】
一方、第二の領域の、例えば、条件Ｂ（加熱温度９５℃、保持時間１０分）で、酢酸ナトリウム三水和物を融解させて液体の状態にした後、冷却すると、融点以下になっても通常マイナス３０℃程度まで液体の状態を安定して保持する。このとき、一般的な車両での振動や衝撃を与えても発核することなく、長期間（実験によると、１週間以上から数年にわたり）室温で安定して過冷却状態を保持することが明らかになっている。従って、潜熱蓄熱材３４ａ，３４ｂへの蓄熱が完了したことの判定は、この図５を参照して、潜熱蓄熱材３４ａ，３４ｂに設置された図示しない熱電対（温度センサ）により測定された温度Ｔ１とその保持時間とに基づき過冷却安定領域（第二の領域）にあるとの判定に基づいて行う。
【００７０】
次に、蓄熱装置１０に蓄えられた熱を利用して、冷間始動時に冷却水を加熱昇温させる動作について説明する。冷間始動時には、始動イグニションスイッチのオン操作と同時に、収容空間３２ａ内の発核装置３６ａが図示しない制御装置により動作される。
【００７１】
発核装置３６ａが動作されると、過冷却状態にある収容空間３２ａ内の潜熱蓄熱材３４ａは、液体から固体へ相変化し、潜熱蓄熱材３４ａは、融点近傍の温度まで上昇して潜熱を放出する。
【００７２】
始動イグニションスイッチのオン操作を継続し、スタータによりエンジン２が始動されると、冷却水ポンプ５の動作により冷却水の循環が開始される。このとき、冷却水は、冷却水切替弁５０により冷却水個別熱交換部２３ａのみを通過する。冷却水は、冷却水個別熱交換部２３ａを通過する間に、相変化した潜熱蓄熱材３４ａの放熱により加熱される。これにより、冷却水の温度は上昇する。
【００７３】
このとき、冷却水の温度が、あらかじめ設定された温度Ｔ０よりも低くなっている場合には、冷却水個別熱交換部２３ａを通過した冷却水は、サーモスタット９の動作により、ラジエータ３で冷却されることなくバイパス配管８を通ってエンジン２へ戻り、エンジン２で加熱され、蓄熱装置１０を再び通って加熱される循環を繰り返す。この循環による冷却水の加熱で、エンジン２の暖機が十分なときは、蓄熱装置１０による冷却水の加熱昇温は完了し、潜熱蓄熱材３４ｂの発核操作は行われない。
【００７４】
しかし、この循環による冷却水の加熱によるエンジン２の暖機が不十分なまま、蓄熱装置１０に流入する冷却水の温度が潜熱蓄熱材３４ａの温度とほぼ等しい温度になったときには、冷却水は、冷却水切替弁５０の流路の切り替えにより冷却水個別熱交換部２３ｂへ導かれる。また、このとき、潜熱蓄熱材３４ｂの内部に設置された発核装置３６ｂを動作させて、過冷却状態にある潜熱蓄熱材３４ｂを液体から固体に相変化させ、潜熱蓄熱材３４ｂからの潜熱の放出を開始する。これにより、冷却水の温度はさらに上昇する。このようにして、蓄熱装置１０に蓄熱された熱を利用して、冷間始動時にエンジン２を暖機させる動作が完了する。その後の動作は、実施の形態１と同様である。
【００７５】
このような蓄熱装置１０でも、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
なお、実施の形態３の構成を持つ蓄熱装置１０を、実施の形態２と同様に、エンジンオイル配管４０に設けても、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４における蓄熱装置１０が設けられた車両内部を示す概略断面図である。図において、車両１のエンジンルーム内は、実施の形態１と実施の形態２とを一体化した構成になっている。即ち、冷却水配管６におけるバイパス配管８とエンジン冷却水通路４との間、及びエンジンオイル配管４０に共通の蓄熱装置１０が設けられている。
【００７８】
図７は、図６の蓄熱装置１０の要部を示す断面図である。図において、熱交換器２０は、冷却水（第１循環液）が流れる冷却水用熱交換部（第１循環液熱交換部）２４と、エンジンオイル（第２循環液）が流れるオイル用熱交換部（第２循環液熱交換部）４１とを有している。冷却水用熱交換部２４の構成は、実施の形態３と同様である。
【００７９】
また、図７に示すように、オイル用熱交換部４１の形状は、Ｕ字形のパイプ状となっている。オイル用熱交換部４１は、収容空間３２ｂ内のみを通って、潜熱蓄熱材３４ｂとの間でのみエンジンオイルを熱交換可能に設置されている。これにより、冷却水個別熱交換部２３ｂを流れる冷却水とオイル用熱交換部４１を流れるエンジンオイルとは、共通の潜熱蓄熱材３４ｂとの間で熱交換可能になっている。その他の構成は、実施の形態３と同様である。
【００８０】
エンジンオイルを介して蓄熱装置１０にエンジン２からの排熱を蓄熱する動作については、実施の形態２と同様である。また、冷却水を介して蓄熱装置１０にエンジン２からの排熱を蓄熱する動作については、実施の形態３と同様である。
【００８１】
次に、蓄熱装置１０に蓄えられた熱を利用して、冷間始動時に冷却水及びエンジンオイルを加熱昇温させる動作について説明する。冷間始動時には、始動イグニションスイッチのオン操作と同時に、収容空間３２ａ，３２ｂ内の発核装置３６ａ，３６ｂが図示しない制御装置により動作される。
【００８２】
発核装置３６ａ，３６ｂが動作されると、過冷却状態にある潜熱蓄熱材３４ａ，３４ｂは、液体から固体へ相変化し、潜熱蓄熱材３４は、融点近傍の温度まで上昇して潜熱を放出する。
【００８３】
始動イグニションスイッチのオン操作を継続し、スタータによりエンジン２が始動されると、冷却水ポンプ５の動作により冷却水の循環が開始される。このとき、冷却水は、冷却水切替弁５０により冷却水個別熱交換部２３ａのみを通過する。冷却水は、冷却水個別熱交換部２３ａを通過する間に、相変化した潜熱蓄熱材３４ａの放熱により加熱される。これにより、冷却水の温度は上昇する。この後の動作は、実施の形態３と同様である。
【００８４】
一方、エンジンオイルは、オイル用熱交換部４１を通過する間に、相変化した潜熱蓄熱材３４ｂの放熱により加熱される。これにより、エンジンオイルは、加熱昇温される。この後の動作は、実施の形態２と同様である。
【００８５】
このような蓄熱装置１０でも、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。さらに、実施の形態２と同様に、エンジンオイルの速やかな昇温によりオイル粘度が低下してエンジン２の機械的な摺動損失が低減して燃費の向上に繋げることができる。
【００８６】
実施の形態５．
図８は、この発明の実施の形態５における蓄熱装置１０の要部を示す断面図である。図において、熱交換器２０は、冷却水が流れる冷却水用熱交換部２４と、エンジンオイルが流れるオイル用熱交換部４１とを有している。冷却水用熱交換部２４およびオイル用熱交換部４１のそれぞれの形状は、Ｕ字形のパイプ状となっている。
【００８７】
冷却水用熱交換部２４は、潜熱蓄熱材３４ａ内のみを通っている。オイル用熱交換部４１は、潜熱蓄熱材３４ｂ内のみを通っている。従って、冷却水用熱交換部２４を流れる冷却水と、オイル用熱交換部４１を流れるエンジンオイルとは、互いに異なる潜熱蓄熱材３４ａ，３４ｂとの間で熱交換可能になっている。その他の構成は、実施の形態４と同様である。また、蓄熱装置１０にエンジン２からの排熱を蓄熱する動作、及び蓄熱装置１０に蓄熱された熱を利用して、冷間始動時に冷却水及びエンジンオイルを加熱昇温させる動作も実施の形態４と同様である。
【００８８】
このような蓄熱装置１０でも、実施の形態４と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
実施の形態６．
図９は、この発明の実施の形態６における蓄熱装置１０の要部を示す断面図である。図において、熱交換器２０は、冷却水が流れる冷却水用熱交換部２４と、エンジンオイルが流れるオイル用熱交換部４１とを有している。冷却水用熱交換部２４の構成は、実施の形態３と同様の構成である。
【００９０】
オイル用熱交換部４１は、複数（この例では、２つ）のオイル個別熱交換部（第２個別熱交換部）４２と、各オイル個別熱交換部４２のいずれかへ冷却水の供給を切り替える冷却水切替弁（第２切替弁）６０とを有している。
【００９１】
オイル個別熱交換部４２は、オイル切替弁６０から二股に分かれており、一方が、収容空間３２ａ内を通過するオイル個別熱交換部４２ａとなり、他方が収容空間３２ｂ内を通過するオイル個別熱交換部４２ｂとなっている。従って、オイル個別熱交換部４２ａ，４２ｂは、互いに異なる潜熱蓄熱材３４ａ，３４ｂとの間で熱交換可能に設置されている。冷却水個別熱交換部２３ａを流れる冷却水とオイル個別熱交換部４２ａを流れるエンジンオイルとは、共通の潜熱蓄熱材３４ａとの間で熱交換可能になっており、冷却水個別熱交換部２３ｂを流れる冷却水とオイル個別熱交換部４２ｂを流れるエンジンオイルとは、共通の潜熱蓄熱材３４ｂとの間で熱交換可能になっている。
【００９２】
各オイル個別熱交換部４２ａ，４２ｂが収容空間３２ａ，３２ｂ内を通る部分のそれぞれの形状は、Ｕ字形のパイプ状になっている。また、各オイル個別熱交換部４２ａ，４２ｂは、対応する収容空間３２ａ，３２ｂ内から出た先で合流しエンジンオイル配管４０と接続されている。
【００９３】
オイル切替弁６０は、エンジンオイル配管４０から流入してきたエンジンオイルを、オイル個別熱交換部４２ａ，４２ｂのいずれか一方へ導く。その他の構成は、実施の形態３と同様である。
【００９４】
蓄熱装置１０にエンジン２からの排熱を蓄熱する動作、および、蓄熱装置１０に蓄熱された熱を利用して、冷間始動時に冷却水を加熱昇温させる動作については、実施の形態３と同様である。また、蓄熱装置１０に蓄熱された熱を利用して冷間始動時にエンジンオイルを加熱昇温させる動作については、蓄熱装置１０に蓄熱された熱を利用して冷間始動時に冷却水を加熱昇温させる動作と同様である。
【００９５】
このような蓄熱装置１０でも、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【００９６】
実施の形態７．
図１０は、この発明の実施の形態７における蓄熱装置１０の要部を示す断面図である。図において、表面被覆材３５は、収容空間３２ａ〜３２ｅ全体に跨って設けられており、連通空間３７の下部まで達している。即ち、表面被覆材３５は、複数の収容空間３２の上部をまとめて覆っている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。また、蓄熱装置１０にエンジン２からの排熱を蓄熱する動作、及び蓄熱装置１０に蓄熱された熱を利用して冷間始動時に冷却水を加熱昇温させる動作も、実施の形態１と同様である。
【００９７】
このような蓄熱装置１０でも、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００９８】
なお、上記の例では、表面被覆材３５が複数の収容空間３２の上部をまとめて覆う構成が実施の形態１の蓄熱装置１０に適用されているが、表面被覆材３５が複数の収容空間３２の上部をまとめて覆う構成を、実施の形態２〜６の蓄熱装置１０に適用してもよい。
【００９９】
実施の形態８．
図１１は、この発明の実施の形態８における蓄熱装置１０の要部を示す断面図である。図において、蓄熱容器３３の上部には、連通空間３７と蓄熱容器３３外の空間とを連通する開口部７０が設けられている。その他の構成は、実施の形態７と同様である。また、蓄熱装置１０にエンジン２からの排熱を蓄熱する動作、及び蓄熱装置１０に蓄熱された熱を利用して冷間始動時に冷却水を加熱昇温させる動作も、実施の形態７と同様である。
【０１００】
このような蓄熱装置１０でも、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、開口部７０を設け、連通空間３７が蓄熱容器３３外の空間と繋がっているので、潜熱蓄熱材３４の相変化による体積変化の圧力を蓄熱容器３３内で吸収する必要がなくなり、蓄熱容器３３をプラスチック等の樹脂材で構成することが可能となる。
【０１０１】
なお、上記の例では、連通空間３７と蓄熱容器３３外の空間とを連通する開口部７０を蓄熱容器３３に設ける構成が実施の形態７の蓄熱装置１０に適用されているが、連通空間３７と蓄熱容器３３外の空間とを連通する開口部７０を蓄熱容器３３に設ける構成を、実施の形態１〜６の蓄熱装置１０に適用してもよい。
【０１０２】
なお、各上記実施の形態では、収容空間３２の個数が２つまたは５つの例を示したが、これに限らず、設計に合わせて適宜３つ、４つまたは６以上に設定してもよい。
【０１０３】
また、各上記実施の形態の蓄熱容器３３及び熱交換器２０に、伝熱効果を向上させるための熱交換フィンを設けてもよい。
【０１０４】
さらに、各上記実施の形態では、潜熱蓄熱材３４に酢酸ナトリウム三水和物を用いているが、これ以外にも、チオ硫酸ナトリウム、または、パラフィン等を用いてもよい。
【０１０５】
また、各上記実施の形態では、潜熱蓄熱材３４が液体から固体へ相変化する際に放出される熱を、冷却水及びエンジンオイルの少なくともいずれかの加熱昇温に利用しているが、例えばトランスミッションオイルの加熱昇温や車両の室内の暖房等に潜熱蓄熱材３４の放出熱を利用するようにしてもよい。
【０１０６】
また、各上記実施の形態では、蓄熱装置１０を車両に搭載し、エンジン２からの排熱を蓄熱し、冷却水及びエンジンオイルの少なくともいずれかの昇温に利用した例を示したが、車両での利用に限定したものでない。例えば、家屋やビルなどの暖房で、通常運転時に高温の熱を蓄えておき、空調始動時に放熱させて急速な暖房の立ち上げに利用することも可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０  蓄熱装置、２０  熱交換器、２３  冷却水個別熱交換部（個別熱交換部）、２３ａ，２３ｂ  冷却水個別熱交換部（第１個別熱交換部）、２４  冷却水用熱交換部（第１循環液熱交換部）、３０  蓄熱容器、３１  間仕切り、３２  収容空間、３３  蓄熱容器、３４  潜熱蓄熱材、３５  表面被覆材、３６  発核装置、３７  連通空間、４１  オイル用熱交換部（第２循環液熱交換部）、４２  オイル個別熱交換部（個別熱交換部）、４２ａ，４２ｂ  オイル個別熱交換部（第２個別熱交換部）、５０  冷却水切替弁（循環液切替弁,第１切替弁）、６０  オイル切替弁（循環液切替弁,第２切替弁）、７０  開口部。
【図１】
2015052423.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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