(57)【要約】【課題】コンパクト化を実現したうえで、常時必要な熱量を取り出すことができ、その結果、自動車等の移動体に搭載するのに好適な蓄熱装置を提供する。【解決手段】熱を得て分離反応を起こすと共に分離した蒸気や液体などの流体と反応して発熱する化合物Ｘが封入され且つ熱入力部２ａ及び熱出力部２ｂを有する第１の圧力容器２と、第１の圧力容器２と連通する第２の圧力容器４と、第２の圧力容器４内に位置し且つ第１の圧力容器２と連通して化合物Ｘの脱水反応で生じた流体が移動するのに伴って容積が拡大する可変容積室６と、可変容積室６に蓄えられた化合物Ｘの脱水反応で生じた流体を第１の圧力容器２内に戻すべく作動して化合物Ｘを流体と反応させる噴霧器１４を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を得て分離反応を起こすと共に分離した蒸気や液体などの流体と反応して発熱する化合物が封入され且つ熱入力部及び熱出力部を有する第１の圧力容器と、この第１の圧力容器と連通する第２の圧力容器と、この第２の圧力容器内に位置し且つ第１の圧力容器と連通して上記化合物の分離反応で生じた流体が該第１の圧力容器内の圧力上昇により移動するのに伴って容積が拡大する可変容積室と、この可変容積室に蓄えられた上記化合物の分離反応で生じた流体を第１の圧力容器内に戻すべく作動して上記化合物を流体と反応させる戻し供給手段を備えていることを特徴とする蓄熱装置。
【請求項２】
第２の圧力容器に、可変容積室を冷却する冷却部を設けた請求項１に記載の蓄熱装置。
【請求項３】
戻し供給手段を可変容積室に連通する噴霧器とした請求項１又は２に記載の蓄熱装置。
【請求項４】
互いに連通する第１の圧力容器と可変容積室との間に、第１の圧力容器の内部圧力に応じて第１の圧力容器から可変容積室への蒸気や液体などの流体の移動を制御し且つ逆流を阻止する制御弁を設けた請求項１〜３のいずれか一つの項に記載の蓄熱装置。
【請求項５】
互いに連通する第１の圧力容器と第２の圧力容器との間に、可変容積室の容積拡大に伴って上昇する第２の圧力容器の内部圧力が設定値を超えた段階で第２の圧力容器から第１の圧力容器への流体の移動のみを許容する一方向弁を設けた請求項１〜４のいずれか一つの項に記載の蓄熱装置。
【請求項６】
第１の圧力容器と第２の圧力容器の内部圧力検出手段、及び、第１の圧力容器，第２の圧力容器，可変容積室の温度検出手段のうちの少なくともいずれか一方の検出手段と、この検出手段からの信号に基づいて第１の圧力容器の熱入力部に対する熱の導入を制御する制御部を設けた請求項１〜５のいずれか一つの項に記載の蓄熱装置。
【請求項７】
制御部は、戻し供給手段の作動中ないしその前後の時間帯にのみ第１の圧力容器の熱出力部からの熱の導出を許容するべく制御する請求項６に記載の蓄熱装置。
【請求項８】
第１の圧力容器及び第２の圧力容器に圧力調整弁をそれぞれ設けた請求項１〜７のいずれか一つの項に記載の蓄熱装置。
【請求項９】
可変容積室がポリウレタンゴム，ニトリルゴム，ふっ素ゴム，シリコーンゴム等の弾性部材から成っている請求項１〜８のいずれか一つの項に記載の蓄熱装置。
【請求項１０】
第１の圧力容器内に封入した化合物は、アルカリ，アルカリ土類金属，希土類金属のいずれかの酸化物である請求項１〜９のいずれか一つの項に記載の蓄熱装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかの蓄熱装置を用いた自動車用蓄熱システムにおいて、第１の圧力容器の熱入力部に自動車用エンジンの排気管からの分岐管を配置すると共に、第２の圧力容器の冷却部にラジエータから自動車用エンジンに伸びる冷却液導通管の途中の部分を配置し、自動車用エンジンからヒータコア等の発熱箇所へ伸びる導通管の途中の部分を第１の圧力容器の熱出力部に配置することを特徴とする自動車用蓄熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車に搭載されて、エンジンから排出される高温のガス（熱源）から熱を奪って蓄え、この蓄えた熱を車内暖房に利用するのに用いられる蓄熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記したような蓄熱装置としては、例えば、エンジンの冷却水系に、冷却水の熱を放熱させる放熱部及び所定温度以上に温まった冷却水を蓄える蓄熱部を有し、この蓄熱部の温水回収時に放熱部の放熱容量を小さくするべく、放熱部の放熱容量を可変とした車両用エンジン暖機装置（例えば特許文献１参照）や、冷却水循環回路に、蓄熱器と、冷却水温度に応じて作動して冷却水が蓄熱器をバイパスして流れるようにするバイパス機構を設けたエンジンの暖機装置がある（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
上記した自動車用のエンジン暖機装置において、エンジンが十分に暖まっている状態では、高温となったエンジン用冷却水の一部ないし全部をヒータコア内に循環させて暖房に利用し、一方、起動時におけるエンジンが低温の状態では、暖機機間を短縮するために、低温のエンジン用冷却水のヒータコアへの循環を止めるようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１００６６５号
【特許文献２】特開平５−２０２７４９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記したエンジン暖機装置において、エンジンが低温の状態ではヒータコアを暖めることができないことから、電熱ヒータによりヒータコアを加熱するようにしているが、この場合には、電熱ヒータが消費する電力を考慮してバッテリ容量を大きくしなくてはならず、その分だけ重量の増加を招くほか、コストが増大する恐れがある。
【０００５】
そこで、エンジンが十分に暖まっている状態で高温となったエンジン用冷却水を蓄熱器内に蓄えておき、起動時などのエンジン用冷却水の温度が低いときに、この蓄えた高温のエンジン用冷却水をヒータコア等へ供給することで、暖房の補助として利用する試みがなされているが、この高温となったエンジン用冷却水を蓄熱器内に蓄えるシステムにあっては、エンジン用冷却水を高温のまま保持し得る時間に限界があり、必要なときに十分な熱量を得ることができないと言う問題を有しており、特にこれらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００６】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたものであり、コンパクト化を実現したうえで、常時必要な熱量を取り出すことができ、その結果、自動車等の移動体に搭載するのに好適な蓄熱装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る蓄熱装置は、熱を得て分離反応を起こすと共に分離した蒸気や液体などの流体と反応して発熱する化合物、すなわち、アルカリ，アルカリ土類金属，希土類金属のういちのいずれかの酸化物（例えば、ＣａＯやＭｇＯやＬｉ２Ｏ）が封入され且つ熱入力部及び熱出力部を有する第１の圧力容器と、この第１の圧力容器と連通する第２の圧力容器と、この第２の圧力容器内に位置し且つ第１の圧力容器と連通して上記化合物の分離反応で生じた流体が該第１の圧力容器内の圧力上昇により移動するのに伴って容積が拡大する可変容積室と、この可変容積室に蓄えられた上記化合物の分離反応で生じた流体を第１の圧力容器内に戻すべく作動して上記化合物を流体と反応させる戻し供給手段を備えている構成としたことを特徴としており、この構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００８】
本発明に係る蓄熱装置において、第１の圧力容器の熱入力部を介して熱が入力されると、化合物を封入したこの第１の圧力容器内の温度が上昇し、このようにして第１の圧力容器の内部が加熱されると、化合物が分離反応を起こし、このときに発生する蒸気や液体などの流体が第１の圧力容器に連通する可変容積室に移動することで、この可変容積室の体積が増大することとなり、この可変容積室内に充填された流体は、放置又は冷却により液体に相変化する、すなわち、吸熱過程を経て蓄熱状態となる。
【０００９】
そして、このような蓄熱状態にある蓄熱装置において、可変容積室に蓄えた液状の流体を戻し供給手段を作動させて第１の圧力容器内に残った化合物に戻し供給すると、化合物が反応を起こして発熱し、これで生じた熱を第１の圧力容器の熱出力部を介して出力すれば、発熱過程を経て放熱状態となる。
【００１０】
このように、本発明に係る蓄熱装置では、基本となる吸熱過程及び発熱過程は、化合物の分離反応（例えば、脱水反応及び水和反応）を利用したものであることから、従来の温水や氷を貯蔵するシステムと異なり、蓄熱状態を長時間保ち得ることとなる。
【００１１】
また、本発明に係る蓄熱装置では、熱を取り出す際に新たな熱源を必要としないのに加えて、圧力容器内の圧力上昇を抑制できることから、装置の軽量小型化が図られることとなり、移動体に搭載するのに適したものとなる。
【００１２】
さらに、本発明に係る蓄熱装置では、戻し供給手段を作動させて可変容積室に蓄えた液状の流体を第１の圧力容器内に残った化合物に戻し供給して反応を起こさせ、これで生じた熱を第１の圧力容器の熱出力部、例えば、熱出力部に配置した導通管を介して出力し得る、すなわち、必要に応じて導通管に流した流体を用いて所望の場所に熱エネルギを出力し得ることとなる。
【００１３】
このように、熱出力部に対して、エンジン冷却水等の流体がすでに流れている配管などの導通管を配置すればよいので、その分だけ構造がシンプルなものとなり、加えて、戻し供給手段を作動させることだけに電源を用いれば済むので、省電力化も図られることとなる。
【００１４】
一方、本発明の蓄熱装置を用いた自動車用蓄熱システムは、第１の圧力容器の熱入力部に自動車用エンジンの排気管からの分岐管を配置すると共に、第２の圧力容器の冷却部にラジエータから自動車用エンジンに伸びる冷却液導通管の途中の部分を配置し、自動車用エンジンからヒータコア等の発熱箇所へ伸びる導通管の途中の部分を第１の圧力容器の熱出力部に配置する構成としたことを特徴としている。
【００１５】
本発明の蓄熱装置を用いた自動車用蓄熱システムにおいて、上記したように、自動車用エンジンから排出される排気ガスを高温熱源として利用し、化合物がこの排気ガスから熱を得て分離反応を起こす際に発生する蒸気や液体などの流体をその圧力上昇を抑えながら蓄え、この蓄えた流体を化合物に戻し供給して反応を起こさせ、これで生じた熱を冷却経路等を介してヒータコアやトランスミッション等の発熱箇所へ導けば、車室内の迅速な暖房や素早い暖機運転を行い得ることとなって、快適性や燃費の向上が図られることとなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、上記した構成としているので、コンパクト化を実現したうえで、常時必要な熱量を取り出すことができ、したがって、自動車等の移動体に搭載するのに極めて好適なものとなるという非常に優れた効果がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の蓄熱装置において、第２の圧力容器に、可変容積室を冷却する冷却部、例えば、低温の流体が流れる配管を設けた構成とすることが可能である。この場合には、可変容積室内に蓄えられた化合物の分離反応で生じた流体が、冷却部によって冷却されて液状に相変化するので、可変容積室の体積が縮小する分だけ可変容積室及び第２の圧力容器の各圧力上昇を抑制し得ることなり、その結果、装置全体の軽量小型化に寄与し得ると共に、低コスト化にも貢献し得ることとなる。
【００１８】
また、本発明の蓄熱装置において、戻し供給手段を可変容積室に連通する噴霧器とした構成とすることができ、この場合には、可変容積室内の流体がミスト状となって均質に化合物へ散布されるため、流体を液状のまま直接散布するのに比べて反応速度が促進され、とくに、噴霧される液滴の平均粒径が細かい場合には、例えば、平均粒径が５μｍ以下である場合には、第１の圧力容器内の全体に広がって充満するので、反応速度がより一層促進されることとなる。
【００１９】
さらに、本発明の蓄熱装置において、互いに連通する第１の圧力容器と可変容積室との間に、第１の圧力容器の内部圧力に応じて第１の圧力容器から可変容積室への流体の移動を制御し且つ逆流を阻止する制御弁を設けた構成を採用することができる。
【００２０】
この制御弁は、第１の圧力容器の内部圧力の上昇によって受動的に開閉するもの、及び、後述する制御部からの信号によって能動的に開閉するもののいずれでもよく、この構成を採用すると、第１の圧力容器から可変容積室へ移動する流体の逆流を阻止しつつ、制御部からの信号などによって圧力制御することで、反応速度や反応タイミングをコントロールし得ることとなる。
【００２１】
さらにまた、本発明の蓄熱装置において、互いに連通する第１の圧力容器と第２の圧力容器との間に、可変容積室の容積拡大に伴って上昇する第２の圧力容器の内部圧力が設定値を超えた段階で第２の圧力容器から第１の圧力容器への流体の移動のみを許容する一方向弁を設けた構成を採用することができる。
【００２２】
この蓄熱装置において、第１の圧力容器の熱入力部を介して入力される熱によって化合物が分離反応を起こし、これで発生する蒸気や液体などの流体が第１の圧力容器に連通する可変容積室に移動してその体積が設定値を超えると、第２の圧力容器内に充填された気体が一方向弁を介して第１の圧力容器内に流入するので、第２の圧力容器の内圧上昇が抑えられるのと同時に、第２の圧力容器内の気体が第１の圧力容器内へ流入する分だけ、化合物の分離反応で生じた流体の可変容積室への移動が促進されることとなる。
【００２３】
加えて、一方向弁では、第１の圧力容器から第２の圧力容器への流体の移動が規制されるので、第１の圧力容器内における流体の量が少なくなり、その結果、システム全体が冷えたとしても第１の圧力容器内の加圧状態が維持されることとなる。つまり、可変容積室に蓄えた液状の流体と第１の圧力容器内の化合物とを加圧状態の下で反応させ得ることから、この反応が促進してなされることとなる。
【００２４】
ここで、第１の圧力容器の熱入力部を介して入力される熱で化合物が分離反応を起こして蒸気や液体などの流体が発生すると、第２の圧力容器の内部圧力は上昇するが、可変容積室は容積が拡大するので圧力の上昇を抑え得ることとなる。つまり、第２の圧力容器の内部圧力をモニタしておくことで、熱入力部を介しての熱流入による化合物の反応状態を知り得ることとなる、すなわち、分離反応の開始から終了までを認識し得ることとなる。
【００２５】
一方、熱で化合物が分離反応を起こして蒸気や液体などの流体が発生すると、第１の圧力容器，第２の圧力容器，可変容積室の各温度がいずれも変化するので、これらの温度変化をモニタするように成すことでも、熱入力部を介しての熱流入による化合物の反応状態を知り得ることとなり、したがって、本発明の蓄熱装置において、第１の圧力容器と第２の圧力容器の内部圧力検出手段、及び、第１の圧力容器，第２の圧力容器，可変容積室の温度検出手段のうちの少なくともいずれか一方の検出手段と、この検出手段からの信号に基づいて第１の圧力容器の熱入力部に対する熱の導入を制御する制御部を設けた構成とすることが望ましい。
【００２６】
なお、熱で化合物が分離反応を起こすと、第１の圧力容器，第２の圧力容器，可変容積室の各温度がいずれも変化するものの、その変化の度合いは圧力の変化よりも緩やかであるため、第２の圧力容器の内部圧力の変化を監視する方が望ましい。
【００２７】
そして、熱入力部への熱の導入を規制する制御部による具体的な制御としては、例えば、高温流体が流れる配管から方向制御弁を介して枝分かれする分岐管を熱入力部に配置した場合において、必要に応じて方向制御弁を駆動して分岐管への流れを止めるといったことが考えられる。
【００２８】
このように、本発明の蓄熱装置において、内部圧力検出手段及び温度検出手段のうちの少なくともいずれか一方の検出手段と、制御部を設けた構成とすると、分離反応の終了を判断して、熱入力部を介して熱が第１の圧力容器へ流入するのを規制するため、例えば、可変容積室から戻された流体と化合物との反応が終了した後に、不用意に化合物が再び分離反応を起こしてしまうのを回避し得ることとなり、したがって、必要なときに必要な熱エネルギを取り出し得ることとなる。
【００２９】
さらにまた、本発明の蓄熱装置において、制御部は、戻し供給手段の作動中ないしその前後の時間帯にのみ第１の圧力容器の熱出力部からの熱の導出を許容するべく制御する構成とすることができる。
【００３０】
具体的には、制御部において、戻し供給手段が動作している間ないしその前後の僅かな時間帯が、可変容積室から戻された流体と化合物との反応による発熱状態にあると判断して、この時間帯にのみ熱出力部を介しての熱の導出を許容する、例えば、熱出力部に配置した導通管を流れる低温流体を介しての熱の導出を許容するように制御する。
【００３１】
上記した構成を採用すると、可変容積室から戻された流体と化合物との反応時（発熱過程を経た放熱時）にのみ熱出力部を介しての熱の導出を許容し、化合物の分離反応時（吸熱過程を経た蓄熱時）には熱出力部を介しての熱の導出を阻止し得るので、蓄熱機能の低下が少なく抑えられることとなる。
【００３２】
さらにまた、本発明の蓄熱装置において、第１の圧力容器及び第２の圧力容器に圧力調整弁をそれぞれ設けた構成とすることが可能である。
【００３３】
この場合、第２の圧力容器に設けた圧力調整弁は、第２の圧力容器の内圧が予め設定された値になると外部と連通するべく開放作動して第２の圧力容器内の気体を排気することで、この第２の圧力容器の異常な内圧上昇を抑え、一方、第１の圧力容器に設けた圧力調整弁は、これを開閉作動することにより、両圧力容器及び可変容積室の内圧を制御するように成せば、両圧力容器のコンパクト化が図られると共に、内圧上昇による破損を回避し得ることとなる。
【００３４】
さらにまた、本発明の蓄熱装置において、可変容積室がポリウレタンゴム，ニトリルゴム，ふっ素ゴム，シリコーンゴム等の弾性部材から成っている構成とすることができ、この場合には、蒸気や液体などの流体の回収及び第２の圧力容器内に充填されている気体の第１の圧力容器への移動を簡単な構造で行い得ることとなる。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３６】
図１〜図８は本発明の蓄熱装置の一実施例を示しており、図１に示すように、この蓄熱装置１は、温度上昇によって分離反応を起こす化合物Ｘ（この実施例では水酸化カルシウム）を封入したステンレス鋼材から成る第１の圧力容器２と、この圧力容器２と同じくステンレス鋼材から成っていて流路３を介して圧力容器２と連通する第２の圧力容器４と、この第２の圧力容器４内に位置し且つ第１の圧力容器２と制御流路５を介して連通してこの第１の圧力容器２内の圧力上昇に伴って容積が変化するポリウレタンゴムから成る可変容積室６を備えている。
【００３７】
第１の圧力容器２は、熱入力部２ａ及び熱出力部２ｂを具備しており、熱入力部２ａには、気体又は液体の高温の熱源流体が流れる熱源流体導通管７が配置してあると共に、熱出力部２ｂには、気体又は液体の流体が流れる流体導通管８が配置してある。
【００３８】
一方、第２の圧力容器４は、冷却部４ａを具備しており、この冷却部４ａには、冷却用の流体が流れる冷却流体導通管９が配置してあって、上記圧力容器２と導通管７，８との間及び圧力容器４と導通管９との間において、いずれも熱の授受が成されるものの、流体自体の流通は成されないようにしてある。
【００３９】
この場合、第１の圧力容器２と可変容積室６を連通する制御流路５には、図示しない制御部からの信号を受けて開閉作動する制御弁１１が配置してあり、一方、両圧力容器２，４を連通する流路３には、第１の圧力容器２から第２の圧力容器４へ流れを規制して第２の圧力容器４から第１の圧力容器２への流れのみを許容する一方向弁１２が配置してある。
【００４０】
また、第１の圧力容器２には、導通管１３を介して可変容積室６と連通して圧力容器２内に液滴を噴霧可能な噴霧器１４が設けてあり、さらに、両圧力容器２，４には、図示しない圧力センサがそれぞれ設けてあると共に、これらの圧力センサで検出した圧力が所定値を超えた時点で上記制御部からの信号を受けて外部と連通するように作動する圧力調整弁１５，１６がそれぞれ設けてある。
【００４１】
上記した蓄熱装置１において、第１の圧力容器２の熱入力部２ａに配置した熱源流体導通管７を介して熱が入力されると、化合物Ｘを封入したこの第１の圧力容器２内の温度が上昇し、このようにして第１の圧力容器２の内部が加熱されると、図２に示すように、化合物Ｘが脱水反応を起こし、このときに発生する水蒸気が制御流路５の開状態にある制御弁１１を介して可変容積室６に移動する。
【００４２】
この水蒸気の移動により可変容積室６の体積が増大すると、これに押されて第２の圧力容器４内の空気が流路３の一方向弁１２を介して第１の圧力容器２内に流入するので、第２の圧力容器４の内圧上昇が抑えられるのと同時に、第２の圧力容器４内の空気が第１の圧力容器２内へ流入する分だけ、化合物Ｘの分離反応で生じた水蒸気の可変容積室６への移動が促進されることとなる。
【００４３】
続いて、化合物Ｘの脱水反応が進むと、すなわち、水蒸気の発生が進むと、図３に示すように、可変容積室６の体積が膨張し続けるが、これと同時に、第２の圧力容器４の冷却部４ａに配置した冷却流体導通管９を流れる冷却水によって、第２の圧力容器４及び可変容積室６が冷却されるので、可変容積室６内の水蒸気が冷却されて徐々に水へ相変化する。
【００４４】
そして、可変容積室６内の水蒸気は冷却流体導通管９を流れる冷却水に冷却される以外に、自然に放置することによっても冷却され、最終的には化合物Ｘの脱水反応が完了した後、図４に示すように、可変容積室６内の水蒸気がすべて水に相変化する。
【００４５】
すなわち、吸熱過程を経て図４の状態で平衡に達し、高温流体の熱エネルギが保存された蓄熱状態となり、この蓄熱状態を長時間保持し得ることとなる。この蓄熱状態において、可変容積室６は、体積が徐々に小さくなり、これに伴って第２の圧力容器４内の圧力も小さくなるが、第１の圧力容器２の内部の水蒸気量が少ないので、加圧状態が維持されることとなる。
【００４６】
この化合物Ｘの脱水反応の間において、圧力センサで検出した第２の圧力容器４の内圧が予め設定した値を超えると、第２の圧力容器４に設けた外部と連通する圧力調整弁１６が制御部からの信号を受けて開き、これと同様に圧力センサで検出した第１の圧力容器２の内圧が予め設定した値を超えると、第１の圧力容器２に設けた外部と連通する圧力調整弁１５が制御部からの信号を受けて開くので、両圧力容器２，４の内部圧力がいずれも所定の圧力に保持されることとなる。
【００４７】
つまり、両圧力容器２，４に圧力センサをそれぞれ設けたことにより、脱水反応の開始から終了までを認識し得るのに加えて、両圧力容器２，４の過度な圧力上昇や可変容積室６の過度な膨張を防止し得ることから、装置全体のコンパクト化に寄与し得ることとなる。なお、両圧力容器２，４の所定圧力は、発生する水蒸気量及び蒸気温度と装置の大きさとの関係等によって適宜設定する。
【００４８】
上記した蓄熱状態にある蓄熱装置１において、脱水反応が完了した化合物Ｘは、この実施例の場合酸化カルシウムの状態で第１の圧力容器２内に封入されているが、保存している熱エネルギを必要に応じて取り出す場合には、例えば、自動車用エンジンの低温下での始動時における暖機や暖房等で高温の熱が必要となる場合には、図５に示すように、可変容積室６と導通管１３を介して連通する噴霧器１４から、可変容積室６内に存在する水をミスト状にして第１の圧力容器２内にある酸化カルシウム状態の化合物Ｘに散布する。
【００４９】
このように、可変容積室６内に存在する水をミスト状にして散布すると、化合物Ｘに均一に吹き付けることが可能であるうえ、上記したように、第１の圧力容器２の内部の加圧状態が維持されるので、酸化カルシウム状態の化合物Ｘと水の水和反応が促進して成され、これで生じた熱を第１の圧力容器２の熱出力部２ｂに配置した流体導通管８に流した水などの低温流体に伝えれば、図６に示すように、この低温流体が急速加熱されて、暖機したいエンジンや駆動部品やヒータコア等の所望の発熱部位へ出力されることとなり、この間、第１の圧力容器２内の圧力調整が必要な場合には、圧力調整弁１５を適宜開くことにより調整する。
【００５０】
続いて、第１の圧力容器２内に水を噴霧することにより、図７に示すように、発熱反応が継続され、高温となった流体が流体導通管８を介して連続して所望の部位へ輸送される、すなわち、発熱過程を経て放熱状態となる。
【００５１】
そして、酸化カルシウム状態の化合物Ｘの発熱反応が完了すると、化合物Ｘは元の水酸化カルシウムの状態に戻るが、この時点において、図８に示すように、所望の部位が十分に暖められて、流体導通管８に高温の流体が流れる定常状態になる。
【００５２】
上記したように、この蓄熱装置１では、蓄熱状態→放熱状態→定常状態までを化合物Ｘの分離反応を利用した一つのシステムで行っているので、コンパクト化を実現することができ、加えて、主として噴霧器１４の駆動にのみ電源を用いれば済むので、省電力化も図られることとなる。
【００５３】
次に、上記した蓄熱装置１を用いた自動車用蓄熱システムについて説明する。
【００５４】
この自動車用蓄熱システムは、蓄熱装置１を自動車用エンジンの冷却系統に組み込んで成るもので、この自動車用エンジンの冷却系統は、図９に示すように、自動車用エンジン２１及びラジエータ２２を２本の冷却液導通管９で結んで形成される冷却液循環路２３を有していて、自動車用エンジン２１から排出された冷却液の一部は、方向制御弁２４からヒータコア２５を経由して方向制御弁２６を介して冷却液循環路２３に戻る副循環路２３Ａを流れるようになっている。
【００５５】
この場合、蓄熱装置１の第１の圧力容器２に対して自動車用エンジン２１の排気管７からの分岐管７Ａを熱源流体導通管として貫通状態で配置していると共に、第２の圧力容器４に対してラジエータ２２から自動車用エンジン２に伸びる冷却液導通管９の途中の部分を貫通状態で配置しており、さらに、第１の圧力容器２に対して自動車用エンジン２１から方向制御弁２４を介してヒータコア２５へ伸びる導通管８の途中の部分を貫通状態で配置するように成すことで、この導通管８を通しても自動車用エンジン２１から排出された冷却液の一部をヒータコア２５に送ることができるようにしている。
【００５６】
この自動車用蓄熱システムでは、通常走行時等において、図９に示すように、第１の圧力容器２を貫通する排気管７からの分岐管７Ａを介して熱が入力されると、化合物Ｘを封入したこの第１の圧力容器２内の温度が上昇して化合物Ｘが脱水反応を起こし、このときに発生する水蒸気が第２の圧力容器４内の可変容積室６に移動する。分岐管７Ａを流れる排気ガスは、化合物Ｘを加熱した後、車外に放出される。
【００５７】
この化合物Ｘの脱水反応による水蒸気の発生が進むのと同時に、第２の圧力容器４を貫通する冷却流体導通管９を流れるラジエータ２２からの冷却水によって、可変容積室６内の水蒸気が冷却されて水へ相変化する、すなわち、吸熱過程を経て高温流体である排気ガスの熱エネルギが保存された蓄熱状態となり、この蓄熱状態を長時間保持し得ることとなる。冷却流体導通管９を流れる冷却水は、可変容積室６内の水蒸気を冷却した後、再び自動車用エンジン２１に戻される。
【００５８】
一方、蓄熱装置１が蓄熱状態にある自動車用蓄熱システムにおいて、自動車用エンジン２１の低温下での始動時に暖房用の熱を必要とする場合には、図１０に示すように、可変容積室６内に存在する水を第１の圧力容器２内にある酸化カルシウム状態の化合物Ｘに散布すると、酸化カルシウム状態の化合物Ｘと水とが水和反応を起こし、第１の圧力容器２を貫通する導通管８を流れる冷却水が、上記水和反応で生じた熱で急速加熱されて、ヒータコア２５へ送られる。
【００５９】
このヒータコア２５を経由して暖められた冷却水は、ヒータコア２５における空気との熱交換により低温となった後、方向制御弁２６及び冷却流体導通管９を介してラジエータ２２へ送られて空冷され、このラジエータ２２で空冷された冷却水は、エンジン２１へ伸びる冷却流体導通管９を介して第２の圧力容器４内を貫通して、再びエンジン２１へ戻される。
【００６０】
したがって、この自動車用蓄熱システムでは、上記した構成とすることで、エンジン２１が冷えていて冷却水が低温の場合であったとしても、バッテリＢを用いずに迅速にヒータコア２５を暖め得ることとなり、この際、特別な流路やポンプを増やす必要がないので、自動車用として極めて好適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の蓄熱装置の一実施例を示す構成説明図である。（実施例１）
【図２】図１に示した蓄熱装置の脱水反応初期における状態説明図である。（実施例１）
【図３】図１に示した蓄熱装置の脱水反応中期における状態説明図である。（実施例１）
【図４】図１に示した蓄熱装置の脱水反応終了後における状態説明図である。（実施例１）
【図５】図１に示した蓄熱装置の水和反応初期における状態説明図である。（実施例１）
【図６】図１に示した蓄熱装置の水和反応中期における状態説明図である。（実施例１）
【図７】図１に示した蓄熱装置の水和反応末期における状態説明図である。（実施例１）
【図８】図１に示した蓄熱装置の水和反応終了後における状態説明図である。（実施例１）
【図９】図１における蓄熱装置を自動車用エンジンの冷却系統に組み込んだ自動車用蓄熱システムの一実施例を示す脱水反応時における状態説明図である。（実施例２）
【図１０】図９における自動車用蓄熱システムの水和反応時における状態説明図である。（実施例２）
【符号の説明】
【００６２】
１          蓄熱装置
２          第１の圧力容器
２ａ        熱入力部
２ｂ        熱出力部
４          第２の圧力容器
４ａ        冷却部
６          可変容積室
７          排気管（熱源流体導通管）
７Ａ        分岐管
８          流体導通管
９          冷却流体導通管
１１        制御弁
１２        一方向弁
１４        噴霧器（戻し供給手段）
１５，１６  圧力調整弁
２１        自動車用エンジン
２２        ラジエータ
２５        ヒータコア
Ｘ          化合物
【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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【図１０】
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