DE10309584A1

DE10309584A1 - Wärmespeichersystem für ein Fahrzeug mit einem Adsorptionsmittel

Info

Publication number: DE10309584A1
Application number: DE10309584A
Authority: DE
Inventors: Yasukazku Aikawa; Takahisa Suzuki; Satoshi Inoue; Hideaki Sato; Hiroshi Mieda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2003-03-05
Publication date: 2003-10-30
Also published as: US6807820B2; FR2837430B1; FR2837430A1; US20030167925A1

Abstract

In einem Wärmespeichersystem für ein Fahrzeug wird, wenn eine Temperatur des Kühlwassers von einem Fahrzeugmotor (1) hoch ist, ein Adsorptionsmittel (5) durch das Kühlwasser erwärmt, sodass die Feuchtigkeit von dem Adsorptionsmittel (5) desorbiert wird, um Wärme zu speichern. Wenn die Temperatur des Kühlwassers niedrig ist, wird die Feuchtigkeit in dem Adsorptionsmittel (5) adsorbiert, um das Kühlwasser zu erwärmen, während das Kältemittel in einer Dampfkompressions-Kältemaschine durch Verdampfen des Wassers gekühlt wird. Somit wird von dem Adsorptionsmittel eine Adsorptionswärme erzeugt, und das Kühlwasser wird durch Verwendung der Adsorptionswärme erwärmt. Demgemäß wird ein Vorwärmvorgang des Fahrzeugmotors erleichtert, während ein Antriebsenergieverbrauch der Dampfkompressions-Kältemaschine reduziert werden kann.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wärmespeichersystem für ein Fahrzeug, welches Wärme unter Verwendung von Abwärme von dem Fahrzeug speichert. Das Wärmespeichersystem enthält ein Adsorptionsmittel zum Adsorbieren und Desorbieren eines Mediums. Das Wärmespeichersystem wird in geeigneter Weise für ein Heizsystem eines Fahrzeugmotors verwendet und es wird ebenso in geeigneter Weise für ein Fahrzeug- Klimagerät verwendet.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In einem in der JP-A-1-267346 offenbarten System wird Abwärme, die beim Fahren eines Fahrzeugs erzeugt wird, chemisch absorbiert, während ein Reaktionsgas freigesetzt wird, sodass die Abwärme chemisch gespeichert wird. Wenn der Betrieb eines Fahrzeugmotors gestartet wird, wird das Reaktionsgas adsorbiert, sodass die chemisch gespeicherte Wärme freigesetzt wird, um einen Vorwärmvorgang des Fahrzeugmotors zu verbessern. Jedoch dient das System nur zum Durchführen des Vorwärmvorgangs, und die Adsorptionswärme (gespeicherte Wärme) wird nicht effektiv genutzt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In Anbetracht der obigen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wärmespeichersystem für ein Fahrzeug vorzusehen, welches Adsorptionswärme effektiv nutzen kann.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffverbrauchswert zu verbessern, wenn das Wärmespeichersystem mit einer Kältemaschine für ein Fahrzeug- Klimagerät verwendet wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt in einem Wärmespeichersystem für ein Fahrzeug ein Adsorptionsmittel zum Adsorbieren und Desorbieren eines Mediums eine Medienadsorptionskapazität, die entsprechend einem Temperaturanstieg des Adsorptionsmittels reduziert wird, und es erzeugt Wärme, wenn ein gasförmiges Medium adsorbiert wird. Das Wärmespeichersystem enthält eine Adsorptionskammer zum Aufnehmen des Adsorptionsmittels darin, eine Abwärme-Zuführvorrichtung, die in dem Fahrzeug erzeugte Abwärme zu dem Adsorptionsmittel leitet, eine Adsorptionswärme-Zuführvorrichtung, welche die durch das Adsorptionsmittel erzeugte Wärme einer einen Vorwärmvorgang erfordernden Vorrichtung zuführt, und eine Kältemaschine zum Kühlen von in eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs zu blasender Luft. Die Kältemaschine enthält einen Kältemittel/Medium-Wärmetauscher zum Durchführen eines Wärmeaustausches zwischen dem Medium und dem in der Kältemaschine zirkulierenden Kältemittel.

Außerdem enthält das Wärmespeichersystem ein erstes Ventil zum Öffnen und Schließen eines ersten Durchgangs, durch welchen das von dem Adsorptionsmittel desorbierte gasförmige Medium von der Adsorptionskammer zu dem Kältemittel/Medium-Wärmetauscher eingeleitet wird, eine Flüssigmedium-Speicherkammer zum Speichern eines in dem Kältemittel/Medium-Wärmetauscher gekühlten und kondensierten flüssigen Mediums, und ein zweites Ventil zum Öffnen und Schließen eines zweiten Durchgangs, durch welchen die Flüssigmedium-Speicherkammer und die Adsorptionskammer miteinander in Verbindung stehen. Hierbei wird das flüssige Medium in dem Kältemittel! Medium-Wärmetauscher durch Adsorbieren von Wärme erwärmt und in ein gasförmiges Medium verdampft. In dem Wärmespeichersystem öffnet das erste Ventil den ersten Durchgang für eine vorgegebene Zeit, wenn eine Temperatur der Vorrichtung gleich oder höher als eine vorgegebene Temperatur ist, und schließt den ersten Durchgang nach Ablauf der vorgegebenen Zeit. Ferner öffnet das zweite Ventil den zweiten Durchgang zumindest, wenn die Temperatur der Vorrichtung niedriger als die vorgegebene Temperatur ist.

Demgemäß wird, wenn das erste Ventil den ersten Durchgang öffnet, das Adsorptionsmittel erwärmt, und das an dem Adsorptionsmittel adsorbierte Medium wird von dem Adsorptionsmittel desorbiert. Deshalb strömt das desorbierte Medium zu dem Kältemittel/Medium-Wärmetauscher, sodass die Abwärme chemisch als das flüssige Medium gespeichert wird. Wenn das zweite Ventil geöffnet wird, wird das Kältemittel in der Kältemaschine gekühlt, während die chemisch gespeicherte Wärme zu der Vorrichtung als Adsorptionswärme zugeführt wird. Somit wird die Abwärme unter Verwendung einer Adsorptionsfunktion des Adsorptionsmittels chemisch gespeichert. Wenn die Temperatur der Vorrichtung wie bei einem Vorwärmvorgang der Vorrichtung niedrig ist, kann die durch die Kältemaschine verbrauchte Triebkraft reduziert werden, während der Vorwärmvorgang durch Zuführen der Adsorptionswärme zu der Vorrichtung verbessert wird. Deshalb kann die Adsorptionswärme effektiv genutzt werden.

Vorzugsweise führt der Kältemittel/Medium-Wärmetauscher einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und dem in der Flüssigmedium-Speicherkammer gespeicherten flüssigen Medium durch, wenn das zweite Ventil den zweiten Durchgang öffnet. Deshalb adsorbiert das flüssige Medium in der Flüssigmedium-Speicherkammer Wärme von dem Kältemittel durch den Kältemittel/Medium-Wärmetauscher und wird kontinuierlich verdampft.

Bevorzugter enthält das Wärmespeichersystem eine Adsorptionsmittel-Kühleinheit, welche das Adsorptionsmittel kühlt, wenn das zweite Ventil den zweiten Durchgang öffnet. Deshalb kann der Energieverbrauch in der Kältemaschine über lange Zeit reduziert werden. Hierbei kann ein Strahlungsabschnitt der Adsorptionsmittel-Kühleinheit mit einem Kühler zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen in der Vorrichtung zirkulierendem Kühlwasser und Außenluft integriert werden.

Zum Beispiel ist in einem Wärmespeichersystem der Kältemittel/Medium-Wärmetauscher angeordnet, um das Kältemittel in der Kältemaschine durch das Medium in einem Kühlmodus zu kühlen. Deshalb kann die Kühlkapazität der Kältemaschine erhöht werden, ohne die Drehzahl einer Antriebsvorrichtung der Kältemaschine zu erhöhen. Somit kann die Kühlkapazität zum Kühlen der Fahrgastzelle verbessert werden, während der Kraftstoffverbrauchswert verbessert werden kann, wenn das Wärmespeichersystem für ein Fahrzeug-Klimagerät verwendet wird.

Insbesondere ist der Kältemittel/Medium-Wärmetauscher angeordnet, um ein Kältemittel auf einer Niederdruckseite nach seiner Dekompression in der Kältemaschine im Kühlmodus zu kühlen. Wenn zum Beispiel die Kältemaschine wenigstens zwei Wärmetauscher auf der Niederdruckseite enthält, ist der Kältemittel/Medium-Wärmetauscher in einem Kältemitteldurchgang angeordnet, der die zwei Wärmetauscher verbindet, um das in dem Kältemitteldurchgang strömende Kältemittel zu kühlen. In diesem Fall können die zwei Wärmetauscher und der Kältemittel/Medium-Wärmetauscher miteinander integriert werden, oder sie können separat voneinander angeordnet werden.

Alternativ ist der Kältemittel/Medium-Wärmetauscher angeordnet, um das Kühlmittel auf einer Hochdruckseite vor seiner Dekompression in der Kältemaschine im Kühlmodus zu kühlen. Weil in diesem Fall der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite reduziert werden kann, können die Enthalpie und die Trockenheit des Kältemittels an einem Einlass eines Wärmetauschers auf der Niederdruckseite verringert werden, und die Kühlkapazität der Kältemaschine kann effektiv verbessert werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispiel in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlich. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Wärmespeichersystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Wärmespeichermodus;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Wärmespeichersystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Vorwärm/Hilfskühl-Modus;
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Wärmespeichersystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Hilfskühl-Prioritätsmodus;
Fig. 5 ein Diagramm einer Beziehung zwischen einer Fahrtzeit eines Fahrzeugs, einer Temperaturveränderung (Tw) von Kühlwasser von einem Fahrzeugmotor und einer Durchschnittstemperatur (Te) in einer Fahrgastzelle, und einer Beziehung zwischen der Fahrtzeit des Fahrzeugs und einem Betriebsmodus des Wärmespeichersystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 eine, schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Kühlers, der für das Wärmespeichersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird;
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems (Kältespeichersystems) gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem Kältespeichermodus;
Fig. 10 eine schematische Darstellung des Wärmespeichersystems gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel in einem Kältefreisetzungsmodus;
Fig. 11 eine schematische Darstellung des Wärmespeichersystems gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel in einem Kältevorfreisetzungsmodus;
Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einer Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels;
Fig. 15 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in dem Kältespeichermodus;
Fig. 16 eine schematische Darstellung des Wärmespeichersystems gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel in dem Kältefreisetzungsmodus;
Fig. 17 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 18 ein Diagramm von Eigenschaften eines Adsorptionsmittels, das für das Wärmespeichersystem gemäß dem achten Ausführungsbeispiel verwendet wird;
Fig. 19 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 20 ein Diagramm von Eigenschaften eines Adsorptionsmittels, das für das Wärmespeichersystem gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel verwendet wird;
Fig. 21 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in dem Kältespeichermodus;
Fig. 22 eine schematische Darstellung des Wärmespeichersystems gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel in dem Kältefreisetzungsmodus;
Fig. 23 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in dem Kältespeichermodus;
Fig. 24 eine schematische Darstellung des Wärmespeichersystems gemäß dem elften Ausführungsbeispiel in dem Kältefreisetzungsmodus;
Fig. 25A eine perspektivische Darstellung eines Verdampfapparats, der für ein Wärmespeichersystem gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 25B eine schematische Darstellung eines Teils des Wärmespeichersystems gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel mit dem Verdampfapparat;
Fig. 26 eine schematische Darstellung eines Teils eines Wärmespeichersystems gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem Verdampfapparat;
Fig. 27 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einem vierzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 28 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einer Modifikation des vierzehnten Ausführungsbeispiels;
Fig. 29 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 30 eine schematische Darstellung eines Wärmespeichersystems gemäß einer Modifikation des fünfzehnten Ausführungsbeispiels.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DERZEIT BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die vorliegende Erfindung typischerweise auf ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor angewendet, und ein Wärmespeichersystem für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist schematisch in Fig. 1 dargestellt.
Ein Motor 1 ist ein Verbrennungsmotor, der als Antriebsquelle zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird, und ein Kühler 2 kühlt ein in dem Motor 1 zirkuliertes Kühlwasser durch Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen Außenluft und dem Kühlwasser von dem Motor 1. Eine Pumpe zirkuliert das Kühlwasser unter Verwendung einer von dem Motor 1 empfangenen Antriebskraft.
Ein Adsorptionskern 6 mit einem an einer Oberfläche davon angebrachten Adsorptionsmittel 5 ist in einer Adsorptionskammer 4 angeordnet. Wenn eine Temperatur des Adsorptionsmittels 5 ansteigt, wird eine Menge eines Mediums, die an dem Adsorptionsmittel 5 adsorbiert werden kann (Medienadsorptionskapazität des Adsorptionsmittels 5), verringert. Ferner erzeugt das Adsorptionsmittel 5 Wärme, wenn ein verdampftes Medium (gasförmiges Medium bzw. Gasmedium) an dem Adsorptionsmittel 5 adsorbiert wird. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird Wasser als das Medium verwendet, und ein Feuchtigkeits-Adsorptionsmittel wie beispielsweise ein Kieselgel und ein Zeolith werden als das Adsorptionsmittel 5 verwendet. Wenn das Adsorptionsmittel 5 auf eine vorgegebene hohe Temperatur erwärmt wird, verringert sich die Medienadsorptionskapazität des Adsorptionsmittels 5 auf eine Kapazität bei der vorgegebenen hohen Temperatur. Das heißt, wenn das Adsorptionsmittel 5 erwärmt wird, wird das Medium von dem Adsorptionsmittel 5 desorbiert, sodass eine Adsorptionsmenge des Mediums gleich einer Menge wird, die an dem Adsorptionsmittel 5 bei der erhöhten Temperatur adsorbiert werden kann. Wenn dagegen das Adsorptionsmittel 5 auf eine vorgegebene niedrige Temperatur gekühlt wird, steigt die Medienadsorptionskapazität des Adsorptionsmittels 5 auf eine Kapazität bei der vorgegebenen niedrigen Temperatur. Das heißt, wenn das Adsorptionsmittel 5 gekühlt wird, wird das Medium an dem Adsorptionsmittel 5 adsorbiert, und eine adsorbierte Menge des Mediums wird gleich einer Menge, die an dem Adsorptionsmittel 5 bei der gekühlten Temperatur adsorbiert werden kann.
Das Adsorptionsmittel 5 erzeugt eine Adsorptionswärme gleich einer Kondensationswärme eines Gasmediums (Feuchtigkeit), wenn das Gasmedium adsorbiert wird. Die Adsorptionswärme ist gleich der Summe der Kondensationswärme und α. Hierbei verändert sich eine adsorbierbare Medienmenge des Adsorptionsmittel 5 aufgrund einer Temperaturveränderung des Adsorptionsmittel 5 selbst bei der gleichen relativen Feuchtigkeit. Der Adsorptionskern 6 ist ein Wärmetauscher zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen in dem Adsorptionskern 6 strömendem Kühlwasser und dem Adsorptionsmittel 5. Wenn eine Temperatur des in dem Adsorptionskern 6 strömenden Kühlwassers höher als die Temperatur des Adsorptionsmittel 5 ist, funktioniert der Adsorptionskern 6 als eine Abwärme-Zuführvorrichtung 6a zum Zuführen von Abgaswärme des Motors 1 zu dem Adsorptionsmittel 5. Wenn dagegen die Temperatur eines in dem Adsorptionskern 6 strömenden Kühlwassers niedriger als die Temperatur des Adsorptionsmittels 5 ist, funktioniert der Adsorptionskern 6 als eine Adsorptionswärme- Zuführvorrichtung 6b zum Zuführen von Wärme zu dem Motor 1. In einem später beschriebenen Hilfskühl-Prioritätsmodus funktioniert der Adsorptionskern 6 als ein Kühlabschnitt 6c zum Kühlen des Adsorptionsmittel 5.
Ein Wärmespeicherkühler 7a kühlt das Adsorptionsmittel 5 durch Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen dem in dem Wärmespeicherkühler 7a von dem Adsorptionskern 6 strömenden Kühlwasser und Außenluft. Ein Schaltventil 7b schaltet eine Strömungsrichtung des Kühlwassers von dem Wärmespeicherkühler 7a zu dem Adsorptionskern 6 oder eine Strömungsrichtung des Kühlwassers von dem Motor 1 zu dem Adsorptionskern 6. Eine Pumpe 7c zirkuliert das Kühlwasser elektrisch zwischen dem Wärmespeicherkühler 7a und dem Absorptionskern 6. Somit ist eine Adsorptionsmittel-Kühleinheit 7 zum Kühlen des Adsorptionsmittels 5 zum Beispiel aus dem Wärmespeicherkühler 7a, dem Schaltventil 7b, der Pumpe 7c und dem Adsorptionskern 6 aufgebaut.
Eine Dampfkompressions-Kältemaschine 8 ist aus einem Kompressor 8a, einem Kondensator 8b, einem Expansionsventil 8c, einem Verdampfapparat 8d und dergleichen aufgebaut und kühlt in eine Fahrgastzelle zu blasende Luft. Ein aus dem Kompressor 8a ausgegebenes Kältemittel hat eine hohe Temperatur und einen hohen Druck, und es wird in dem Kondensator 8b durch Außenluft gekühlt, um kondensiert zu werden. Das kondensierte Kältemittel wird durch das Expansionsventil 8c auf eine niedrige Temperatur und einen niedrigen Druck dekomprimiert und expandiert, und es wird in dem Verdampfapparat 8d durch Aufnehmen von Wärme aus in die Fahrgastzelle zu blasender Luft verdampft. Deshalb wird die in die Fahrgastzelle geblasene Luft gekühlt. Ferner ist zwischen dem Kondensator 8b und dem Expansionsventil 8c in einem Kältekreislauf der Dampfkompressions-Kältemaschine 8 ein Kondensationskern 9 vorgesehen, der als ein Kältemittel/Medium-Wärmetauscher verwendet wird. Der Kondensationskern 9 führt einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und dem in der Flüssigmedium-Speicherkammer 10, welche mit der Adsorptionskammer 4 in Verbindung steht, gespeicherten Medium durch. In der Flüssigmedium-Speicherkammer 10 wird das Medium durch den Kondensationskern 9 gekühlt, um kondensiert zu werden, und das kondensierte Medium wird gespeichert.
Ferner ist in einem die Flüssigmedium-Speicherkammer 10 und die Adsorptionskammer 4 verbindenden Verbindungsdurchgang 11 ein Ventil 12 vorgesehen, welches den Verbindungsdurchgang 11 öffnet und schließt. Das Ventil 12 enthält ein erstes Ventil 12a und ein zweites Ventil 12b. Das erste Ventil 12a steuert, ob das von dem Adsorptionsmittel 5 desorbierte Gasmedium zu dem Kondensationskern 9 eingeleitet wird oder nicht.
Andererseits steuert das zweite Ventil 12b einen Medienstrom von der Flüssigmedium- Speicherkammer 10 zu der Adsorptionskammer 4. In dem ersten Ausführungsbeispiel sind das erste Ventil 12a und das zweite Ventil 12b miteinander integriert, um das einzelne Ventil 12 mit den Funktionen sowohl des ersten als auch des zweiten Ventils 12a, 12b zu bilden.
Ein Schaltventil 13 schaltet einen Kühlwasserstrom von dem Motor 1 nur zu dem Kühler 2 oder einen Kühlwasserstrom von dem Motor 1 zu sowohl dem Adsorptionskern 6 als auch dem Kühler 2. In Fig. 1 sind ein Nebenkreislauf und ein Durchflussmengenventil wie beispielsweise ein Thermostat weggelassen, um die Zeichnung zu vereinfachen. Das an dem Kühler 2 vorbei strömende Kühlwasser strömt in den Nebenkreislauf und kehrt zu dem Motor zurück. Ferner stellt das Thermostat eine Durchflussmenge des durch den Nebenkreislauf strömenden Kühlwassers ein.
Als nächstes werden die Funktionsweise und Auswirkungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Ein in Fig. 2 dargestellter Wärmespeichermodus wird durchgeführt, wenn die Temperatur des Kühlwassers von dem Motor 1 gleich oder höher als eine vorgegebene Temperatur (z. B. 80-90°C) wird, bei welcher eine Beendigung des Vorwärmvorgangs des Motors 1 bestimmt wird. Insbesondere wird in dem Wärmespeichermodus das Ventil 12a für eine vorgegebene Zeitdauer geöffnet, während der Motor 1 und die Dampfkompressions-Kältemaschine 8 betrieben werden, und das Ventil 12a wird nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer geschlossen. Da ein Hochtemperatur- Kühlwasser von dem Motor 1 in den Adsorptionskern 6 strömt, absorbiert das Adsorptionsmittel 5 Abwärme von dem Motor 1, und das adsorbierte Medium wird von dem Adsorptionsmittel 5 als Gasmedium desorbiert.
Zu diesem Zeitpunkt liegt eine Lufttemperatur in der Adsorptionskammer 4 in einem Temperaturbereich (z. B. 80-90°C) entsprechend der Kühlwassertemperatur von dem Motor 1, und eine Lufttemperatur in der Flüssigmedium-Speicherkammer 10 liegt in einem Temperaturbereich (z. B. 40-60°C) entsprechend einer Kältemitteltemperatur von dem Kondensator 8b. Die Lufttemperatur in der Flüssigmedium-Speicherkammer 10 ist niedriger als die Lufttemperatur in der Adsorptionskammer 4. Deshalb strömt das von dem Adsorptionsmittel 5 desorbierte Medium in die Flüssigmedium-Speicherkammer 10 und wird durch den Kondensationskern 9 gekühlt, um kondensiert zu werden. Dann wird das kondensierte Medium als flüssiges Medium bzw. Flüssigmedium in der Flüssigmedium-Speicherkammer 10 gespeichert. Wärme, die dem Kältemittel durch den Kondensationskern 9 zugeführt wird, wird schließlich durch den Kondensator 8b der Kältemaschine an die Umgebungsluft abgestrahlt. In dem Wärmespeichermodus ist eine Öffnungszeit des Ventils 12a eine Zeit, die zum Desorbieren etwa des gesamten an dem Adsorptionsmittel 5 adsorbierten Mediums bei der Temperatur des Kühlwassers von dem Motor 1 erforderlich ist. Die Öffnungszeit wird geeigneterweise basierend auf der Medienadsorptionskapazität des Adsorptionsmittels 5 bestimmt.
Ein in Fig. 3 dargestellter Vorwärm/Hilfskühl-Modus wird durchgeführt, wenn die Temperatur des Kühlwassers von dem Motor 1 niedriger als die vorgegebene Temperatur (z. B. 80-90°C) wird. Insbesondere wird der Vorwärm/Hilfskühl-Modus bei einem Motorkaltstart durchgeführt, bei dem der Betrieb des Motors 1 bei einer niedrigen Temperatur gestartet wird. Insbesondere wird das Ventil 12b geöffnet, während der Motor 1 betrieben wird. Da in diesem Fall Kühlwasser niedriger Temperatur in dem Adsorptionskern 6 strömt, adsorbiert das Adsorptionsmittel in der Adsorptionskammer 4 das Gasmedium und erzeugt Adsorptionswärme. Dann wird das in dem Adsorptionskern 6 strömende Kühlwasser durch die erzeugte Adsorptionswärme erwärmt. Deshalb wird die Temperatur des zu dem Motor 1 zurück kehrenden Kühlwassers erhöht, und der Vorwärmvorgang des Motors 1 wird erleichtert.
Da hierbei das Adsorptionsmittel 5 das Gasmedium in der Adsorptionskammer 4 adsorbiert, wird der Druck in der Adsorptionskammer 4 geringer als der Druck in der Flüssigmedium-Speicherkammer 10. In diesem Zustand wird, wenn die Dampfkompressions-Kältemaschine 8 betrieben wird, die Lufttemperatur in der Flüssigmedium- Speicherkammer 10 zu einem Temperaturbereich (z. B. 40-60°C) entsprechend der Kältemitteltemperatur von dem Kondensator 8b, und die Lufttemperatur in der Adsorptionskammer 4 liegt in einem Temperaturbereich (z. B. 25°C) entsprechend einer Außenlufttemperatur. Deshalb adsorbiert das Flüssigmedium in der Flüssigmedium-Speicherkammer 10 Wärme von dem Kältemittel und setzt die Verdampfung fort.
Somit wird das Hochdruckkältemittel von dem Kondensator 8b unter Verwendung dieser Medienverdampfung in der Flüssigmedium-Speicherkammer 10 gekühlt. Deshalb kann das Hochdruckkältemittel im Vergleich zu einer Dampfkompressions-Kältemaschine, die keinen Kondensationskern 9 enthält, gekühlt werden, und die Enthalpie (Trockenheit) des Kältemittels an einem Einlass des Verdampfapparats 8d kann reduziert werden, wodurch die Kühlleistung der Dampfkompressions-Kältemaschine 8 verbessert wird. Somit verringert sich der Druck des aus dem Kompressor 8a ausgegebenen Kältemittels. Demzufolge kann ein Antriebsenergieverbrauch des Kompressors 8a, d. h. eine Last des Motors 1verringert werden, und eine von der Dampfkompressions-Kältemaschine 8 benötigte Antriebsenergie kann reduziert werden.
Wie oben beschrieben, wird in dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn die Temperatur des Kühlwassers hoch ist, die Abwärme des Motors 1 unter Verwendung der Adsorptionsfunktion des Adsorptionsmittels 5 als Verdunstungskälte (ähnlich der Kondensationswärme) gespeichert. Wenn dagegen zum Beispiel bei dem Vorwärmvorgang des Motors 1 die Temperatur des Kühlwassers niedrig ist, wird das Medium an dem Adsorptionsmittel 5 adsorbiert, und die Adsorptionswärme (äquivalent zu der Kondensationswärme) des Mediums wird erzeugt. Da die erzeugte Adsorptionswärme zum Kühlen des Wassers zugeführt wird, wird der Vorwärmvorgang des Motors 1 erleichtert. Zusätzlich kann die Luftkühlleistung in der Kältemaschine 8 verbessert werden, während der Antriebsenergieverbrauch der Dampfkompressions-Kältemaschine 8 reduziert werden kann. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird Wasser als das Medium verwendet, und die Verdunstungskälte des Wassers ist groß (2.500 kJ/kg). Deshalb kann eine Größe einer Wärmespeichereinheit, die mit der Adsorptionskammer 4 und der Flüssigmedium- Speicherkammer konstruiert ist, verringert werden.
Ferner kann das Ventil 12 in einem offenen Zustand gehalten werden, nachdem der Vorwärmvorgang des Motors 1 beendet ist. Zum Beispiel werden, wenn das Fahrzeug in einem Leerlaufbetrieb des Motors 1 gestoppt wird, eine Drehzahl des Motors 1 und ein Luftvolumen im Vergleich zu denjenigen bei einem fahrenden Fahrzeug reduziert, und eine thermische Last der Dampfkompressions-Kältemaschine 8 wird verringert. Deshalb wird die Kühlleistung des Kondensators 8b verringert. Jedoch wird in diesem Fall, wenn das Ventil 12 nach der Beendigung des Vorwärmvorgangs des Motors 1 in dem offenen Zustand ist, die Last des Motors 1 verringert, und die Temperatur des Kühlwassers wird verringert. Deshalb wird der Vorwärm/-Hilfskühl-Modus automatisch eingestellt, und eine übermäßige Verringerung der Temperatur des Kühlwassers wird verhindert, während der Antriebsenergieverbrauch der Dampfkompressions-Kältemaschine 8 verringert wird.
Wenn dagegen das Fahrzeug fährt, steigt die Last des Motors 1, und die Temperatur des Kühlwassers steigt, sodass der Wärmespeichermodus automatisch eingestellt wird. Demgemäß können der Vorwärm/Hilfskühl-Modus und der Wärmespeichermodus ohne eine spezielle Schaltvorrichtung automatisch ausgewählt werden.
Der in Fig. 4 dargestellte Hilfskühl-Prioritätsmodus wird durchgeführt, wenn die Temperatur des Kühlwassers von dem Motor 1 gleich oder höher als die vorgegebene Temperatur (z. B. 80-90°C) wird, unter welcher der Vorwärmvorgang des Motors 1 als beendet bestimmt werden kann. Insbesondere wird das Kühlwasser zwischen dem Wärmespeicherkühler 7a und dem Adsorptionskern 6 zirkuliert, während das Ventil 12 geöffnet ist. Da in diesem Fall die Lufttemperatur in der Adsorptionskamrner 4 auf einer Temperatur (z. B. 25°C) entsprechend der Außenlufttemperatur gehalten werden kann, absorbiert das Flüssigmedium in der Flüssigmedium-Speicherkammer 10 Wärme von dem Kältemittel durch den Kondensationskern 9. Deshalb setzt das Flüssigmedium in der Flüssigmedium-Speicherkammer 10 die Verdampfung fort. Somit wird das Hochdruckkältemittel an einem Auslass des Kondensators 8b durch das Flüssigmedium durch den Kondensationskern 9 gekühlt, sodass der Druck des Hochdruckkältemittels im Vergleich zu einer Dampfkompressions-Kältemaschine ohne den Kondensationskern 9 kontinuierlich reduziert werden kann.
Wie oben beschrieben, kann das Wärmespeichersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durch effektives Nutzen der Wärmeadsorptionsfunktion nicht nur im Winter, wenn eine Außenlufttemperatur niedrig ist, sondern auch im Sommer, wenn die Außenlufttemperatur hoch ist und ein Kühlvorgang erforderlich ist, effektiv genutzt werden. Außerdem kann das Wärmespeichersystem durch Hinzufügen einer geringen Veränderung zu einem bekannten Wärmespeichersystem kostengünstig hergestellt werden. Ferner kann der Aufbau des Wärmespeichersystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel effektiv vereinfacht werden, und die Anzahl der Ventile kann verringert werden.
Hier sind Testergebnisse des Wärmespeichersystems für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 5 gezeigt. Fig. 5 trägt eine Lufttemperatur Ti in der Fahrgastzelle und eine Kühlwassertemperatur Tw des Motors 1 als die Ordinaten auf und trägt eine Fahrzeug-Fahrtzeit als die Abszisse auf. Wie in Fig. 5 dargestellt, kann ein Betriebsmodus des Wärmespeichersystems, wie beispielsweise der Wärmespeichermodus, der Vorwärm/Hilfskühl-Modus und der Hilfskühlprioritätsmodus effektiv ausgewählt werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind, wie in Fig. 6 dargestellt, der Kühler 2 und der Wärmespeicherkühler 7a miteinander integriert. Insbesondere enthält, wie in Fig. 7 dargestellt, der integrierte Kühler 2 mehrere Rohre 2a, in denen Kühlwasser strömt, Wasserkästen 2b, 2c und ein Trennelement 2d zum Aufteilen eines Raums in dem Wasserkasten 2c an der Wasserauslassseite. Die Wasserkästen 2b, 2c stehen an beiden Enden der Rohre 2a in ihrer Längsrichtung mit diesen Rohren 2a in Verbindung. Wie in Fig. 6 dargestellt, schaltet ein Dreiwege-Schaltventil 14 einen Kühlwasserstrom von dem Kühler 2 oder einen Kühlwasserstrom von dem Wärmespeicherkühler 7a.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die anderen Bauteile ähnlich denjenigen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels. Deshalb kann in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Wärmespeichermodus, der Vorwärm/Hilfskühl-Modus oder der Hilfskühl-Prioritätsmodus ähnlich dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ausgewählt werden.

Drittes Ausführungsbeispiel

In dem in Fig. 8 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel wird auf die die Adsorptionsmittel-Kühleinheit 7 bildenden Vorrichtungen, wie beispielsweise den in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Wärmespeicherkühler 7a verzichtet, wodurch der Aufbau des Wärmespeichersystems vereinfacht wird. Auch in dem dritten Ausführungsbeispiel sind die anderen Bauteile ähnlich denjenigen, des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels. Deshalb können in dem dritten Ausführungsbeispiel der Wärmespeichermodus, der Vorwärm/Hilfskühl-Modus oder der Hilfskühl-Prioritätsmodus ähnlich zu dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ausgewählt werden.

Viertes Ausführungsbeispiel

In den obigen Ausführungsbeispielen sind die Adsorptionskammer 4 und die Flüssigmedium-Speicherkammer 10 getrennt voneinander angeordnet, und der Verbindungsdurchgang 11 und das Ventil 12 sind dazwischen vorgesehen. In einem Wärmespeichersystem (Kältespeichersystem) gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel sind jedoch, wie in Fig. 9-11 dargestellt, die Adsorptionskammer 4 und die Flüssigmedium-Speicherkammer 10 miteinander integriert, um eine Speicherkammer 40 zu bilden, und der Verbindungsdurchgang 11 und das Ventil 12 des ersten Ausführungsbeispiels sind weggelassen. Hierbei wird das Medium (Wasser) in der Speicherkammer 40 bei einem Druck viel niedriger als der Atmosphärendruck aufgenommen und eingeschlossen. Ferner ist der Adsorptionskem 6 in einem Adsorptionsraum (entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Adsorptionskammer 4) der Speicherkammer 40 angeordnet, und der Kondensationskern 9 ist in einem Flüssigmedium-Speicherraum (entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Flüssigmedium-Speicherkammer 10) der Speicherkammer 40 angeordnet. Das Flüssigmedium wird in dem Flüssigmedium- Speicherraum der Speicherkammer 40 gespeichert. Ferner sind in dem vierten Ausführungsbeispiel der Wärmespeicherkühler 7a und der Kühler 2 miteinander integriert, wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Als nächstes wird die Funktionsweise des Wärmespeichersystems gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben. In dem vierten Ausführungsbeispiel wird der Betriebsmodus des Wärmespeichersystems relativ zu der Kältemaschine 8 (z. B. dem Dampfkompressions-Kältemittelkreislauf) definiert. Ein in Fig. 9 dargestellter Kältespeichermodus (Wärmespeichermodus) wird durchgeführt, wenn die Drehzahl des Motors 1 höher als seine Leerlauf-Drehzahl ist. Das heißt, der Kältespeichermodus wird durchgeführt, wenn eine Temperatur des Kühlwassers von dem Motor 1 gleich oder höher als eine vorgegebene Temperatur (z. B. 80-90°C) wird, unter welcher eine Beendigung des Vorwärmvorgangs des Motors 1 bestimmt werden kann. Insbesondere wird das Hochtemperaturkühlwasser von dem Motor 1 in den Adsorptionskern 6 zirkuliert, während der Motor 1 und die Dampfkompressions-Kältemaschine 8 betrieben werden. Dann absorbiert das Adsorptionsmittel Abwärme von dem Motor 1, und das adsorbierte Medium wird von dem Adsorptionsmittel als gasförmiges Medium desorbiert.
Hierbei liegt die Lufttemperatur in dem Adsorptionsraum der Speicherkammer 40 in einem Temperaturbereich (z. B. 80-90°C) entsprechend der Kühlwassertemperatur, und die Lufttemperatur in dem Flüssigmedium-Speicherraum der Speicherkammer 40 liegt in einem Temperaturbereich (z. B. 40-60°C) entsprechend der Kältemitteltemperatur von dem Kondensator 8b. Die Lufttemperatur in dem Flüssigmedium-Speicherraum der Speicherkammer ist niedriger als die Lufttemperatur in dem Adsorptionsraum der Speicherkammer 40. Deshalb strömt das von dem Adsorptionsmittel 5 desorbierte Medium zu dem Flüssigmedium-Speicherraum und wird durch den Kondensationskern 9 gekühlt und kondensiert. Dann wird das kondensierte Medium als Flüssigmedium in dem Flüssigmedium-Speicherraum in der Speicherkammer 40 gespeichert. Wärme, die dem Kältemittel durch den Kondensationskern 9 zugeführt wird, wird schließlich durch den Kondensator 8b an die Umgebungsluft abgestrahlt.
Während das Kühlwasser hoher Temperatur in dem Adsorptionskern 6 strömt, wird die Desorption des Mediums von dem Adsorptionsmittel 5 fortgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt wird, da das Medium nicht an dem Adsorptionsmittel S adsorbiert ist, das desorbierte Medium durch den Kondensationskern 9 verflüssigt, sodass der Kältespeichervorgang als Speichervorgang des Flüssigmedium fortgesetzt wird.
Ein in Fig. 10 dargestellter Kältefreisetzungsmodus (Hilfskühlmodus) wird durchgeführt, wenn das Fahrzeug gestoppt wird, nachdem der Kältespeichervorgang beendet ist. Insbesondere wird in dem Kältefreisetzungsmodus das Kühlwasser niedriger Temperatur, welches durch den Wärmespeicherkühler 7a gekühlt ist, in den Adsorptionskern 6 zirkuliert. Deshalb wird das Adsorptionsmittel 5 gekühlt, und die relative Feuchtigkeit um das Adsorptionsmittel 5 steigt an, sodass das Gasmedium (Feuchtigkeit) um das Adsorptionsmittel 5 an dem Adsorptionsmittel 5 adsorbiert wird. Somit reduziert sich der Druck in dem Adsorptionsraum der Speicherkammer 40 relativ zu dem Druck in dem Flüssigmedium-Speicherraum der Speicherkammer 40. In diesem Zustand wird, wenn die Dampflcompressions-Kältemaschine 8 betrieben wird, die Lufttemperatur in dem Flüssigmedium-Speicherraum zu einer Temperatur (z. B. 40-60°C) entsprechend der Kältemitteltemperatur von dem Kondensator 8b, und die Lufttemperatur in dem Adsorptionsraum wird zu einer Temperatur (z. B. 25°C) entsprechend einer Außenlufttemperatur. Somit absorbiert das Flüssigmedium in dem Flüssigmedium-Speicherraum Wärme von dem Kältemittel durch den Kondensationskern 9 und setzt die Verdampfung fort.
Demgemäß wird ein Hochdruckkältemittel in dem Kondensator 8b unter Verwendung dieser Verdampfung in dem Flüssigmedium-Speicherraum der Speicherkammer 40 gekühlt. Deshalb kann das Hochdruckkältemittel von dem Kondensator 8b im Vergleich zu einer Dampfkompressions-Kältemaschine ohne den Kondensationskern 9 gekühlt werden, und die Enthalpie (Trockenheit) des Kältemittels an dem Eingang des Verdampfapparats 8d kann reduziert werden, wodurch die Kühlleistung der Dampfkompressions- Kältemaschine 8 verbessert wird. Somit reduziert sich der Druck des aus dem Kompressor 8a ausgegebenen Kältemittels. Als Ergebnis wird der Antriebsenergieverbrauch des Kompressors 8a, d. h. die Last des Motors 1 reduziert, und der Antriebsenergieverbrauch der Dampfkompressions-Kältemaschine kann effektiv verringert werden.
Ein in Fig. 11 dargestellter Kältevorfreisetzungsmodus wird durchgeführt, wenn die Last (Abwärme) des Motors 1 relativ niedrig ist und das Kühlwasser von dem Motor 1 nur durch den Kühler 2 ausreichend gekühlt werden kann, nachdem der Kältespeichervorgang beendet worden ist. Insbesondere wird, bevor der Kältefreisetzungsmodus ausgewählt wird, nachdem der Kältespeichervorgang abgeschlossen ist, nur das in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschriebene Schaltventil 14 wie in dem Kältefreisetzungsmodus betätigt. Dann wird das Kühlwasser, das bis nahe der Außenlufttemperatur gekühlt ist, in den Adsorptionskern 6 eingeleitet. Demgemäß kann, wenn der Kältefreisetzungsmodus ausgewählt ist, das Adsorptionsmittel 5 unter Verwendung des Kühlwassers niedriger Temperatur effektiv gekühlt werden, sodass das Adsorptionsmittel 5 schnell gekühlt werden kann und die relative Feuchtigkeit um das Adsorptionsmittel 5 schnell erhöht werden kann. Deshalb kann die Hilfskühlleistung erhöht werden.
Ferner ist in dem vierten Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 9-11 gezeigt, die Dampfkompressions-Kältemaschine 8 ein Speicherzyklus, in dem eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 8e auf einer Kältemittelniederdruckseite (einer Ansaugseite des Kompressors 8a) angeordnet ist. Demgemäß strömt in der Dampfkompressions-Kältemaschine das Kältemittel von dem Verdampfapparat 8d in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 8e, um in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung in ein gasförmiges Kältemittel und ein flüssiges Kältemittel getrennt zu werden. Das in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 8e abgetrennte gasförmige Kältemittel wird dem Kompressor 8a zugeführt, und das flüssige Kältemittel wird in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 8e als überschüssiges Kältemittel in der Dampfkompressions-Kältemaschine 8 gespeichert. In dem Wärmespeichersystem des vierten Ausführungsbeispiels sind die anderen Bauteile ähnlich jenen des ersten Ausführungsbeispiels.

Fünftes Ausführungsbeispiel

In dem fünften Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 12 dargestellt, die Dampfkompressions-Kältemaschine 8 ein Empfängerzyklus, in dem die Gas/Flüssigkeit- Trennvorrichtung 8e an einer Kältemittelhochdruckseite angeordnet ist, hierbei ist der Kondensationskern 9 in einem Kältemitteldurchgang zwischen dem Empfänger (Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung) 8e und dem Kondensator 8b angeordnet.
In dem fünften Ausführungsbeispiel sind die anderen Bauteile ähnlich jenen des oben beschriebenen vierten Ausführungsbeispiels. Demgemäß kann in dem fünften Ausführungsbeispiel ein Betriebsmodus wie beispielsweise der Kältespeichermodus (Wärmespeichermodus), der Kältefreisetzungsmodus oder der Kältevorfreisetzungsmodus des vierten Ausführungsbeispiel ausgewählt werden.

Sechstes Ausführungsbeispiel

In dem sechsten Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 13 dargestellt, der Kondensationskern 9 in einem Kältemitteldurchgang zwischen einem Ausgabeanschluss des Kompressors 8a und einem Kältemitteleinlass des Kondensators 8b angeordnet. In dem in Fig. 13 dargestellten Wärmespeichersystem sind die anderen Bauteile ähnlich jenen des oben beschriebenen vierten Ausführungsbeispiels, und ein in dem vierten Ausführungsbeispiel beschriebener Betriebsmodus kann ausgewählt werden. In ähnlicher Weise ist in Fig. 14 der Kondensationskern 9 in einem Kältemitteldurchgang zwischen dem Ausgabeanschluss des Kompressors 8a und dem Kältemitteleinlass des Kondensators 8b in dem Wärmespeichersystem des fünften Ausführungsbeispiels angeordnet. Demgemäß sind in dem in Fig. 14 gezeigten Wärmespeichersystem die anderen Bauteile ähnlich jenen des oben beschriebenen fünften Ausführungsbeispiels, und ein in dem fünften Ausführungsbeispiel beschriebener Betriebsmodus kann ausgewählt werden.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Es wird nun das siebte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 15 und 16 beschrieben. In den oben beschriebenen vierten bis sechsten Ausführungsbeispielen wird die Temperatur des in den Adsorptionskern 6 strömenden Kühlwassers durch die zwei Schaltventile 7b, 14 und die Pumpe 7c gesteuert. In dem siebten Ausführungsbeispiel wird jedoch, wie in Fig. 15, 16 dargestellt, die Temperatur des in den Adsorptionskern 6 strömenden Kühlwassers durch ein einzelnes Schaltventil 7d und die Pumpe 7c gesteuert.
Insbesondere wird, wie in Fig. 15 dargestellt, das Schaltventil 7d geöffnet, während der Betrieb der Pumpe 7c in dem Kältespeichermodus gestoppt ist. Deshalb wird das Kühlwasser hoher Temperatur, das aus dem Motor 1 strömt, zwischen dem Motor 1 und dem Adsorptionskern 6 zirkuliert, und das an dem Adsorptionsmittel S adsorbierte Medium wird davon desorbiert, sodass der Kältespeichervorgang durchgeführt wird. In dem Kältefreisetzungsmodus (Hilfskühlvorgang) wird, wie in Fig. 16 dargestellt, das Schaltventil 7d geschlossen und die Pumpe 7c wird betrieben. Deshalb wird das Kühlwasser niedriger Temperatur, das aus dem Kühler 2 strömt, zwischen dem Kühler 2 und dem Adsorptionskern 6 zirkuliert, sodass das Hochdruckkältemittel in der Dampfkompressions-Kältemaschine gekühlt wird. In Fig. 15, 16 sind die anderen Bauteile ähnlich jenen des oben beschriebenen vierten Ausführungsbeispiels. In dem siebten Ausführungsbeispiel kann die das einzelne Schaltventil 7d verwendende Konstruktion für das fünfte und das sechste Ausführungsbeispiel verwendet werden.

Achtes Ausführungsbeispiel

In den oben beschriebenen vierten bis siebten Ausführungsbeispielen werden der Kältespeichermodus und der Kältefreisetzungsmodus durch Steuern der Temperatur des in den Adsorptionskern 6 zu zirkulierenden Kühlwassers geschaltet. In dem achten Ausführungsbeispiel wird jedoch die Temperatur des Adsorptionsmittels 5 zumindest nach dem Ende des Vorwärmvorgangs des Motors 1 allgemein stabilisiert. Somit können der Kältespeichermodus und der Kältefreisetzungsmodus entsprechend einer thermischen Last der Dampfkompressions-Kältemaschine 8 automatisch geschaltet werden.
Insbesondere ist, wie in Fig. 17 dargestellt, das Wärmespeichersystem so aufgebaut, dass das Kühlwasser von dem Motor 1 immer in den Adsorptionskern 6 zirkuliert wird. Wenn die Drehzahl des Kompressors 8a bei der Fahrt des Fahrzeugs hoch ist, kann eine ausreichende Menge des Kühlmittels in die Dampflcompressions-Kältemaschine 8 zirkuliert werden. In diesem Fall ist, wenn eine ausreichende Menge von Kühlluft zu dem Kondensator 8b geleitet wird, die Temperatur des Hochdruckkältemittels an einem Kältemittelausgang des Kondensators 8b niedrig, und das von dem Adsorptionsmittel 5 desorbierte Gasmedium wird durch den Kondensationskern 9 wie in dem vierten Ausführungsbeispiel gekühlt und verflüssigt. Das heißt, zu diesem Zeitpunkt wird der in dem vierten Ausführungsbeispiel beschriebene Kältespeichermodus ausgewählt.
Wenn dagegen die Drehzahl des Kompressors 8a beim Stoppen des Fahrzeugs niedrig ist, kann eine ausreichende Menge des Kältemittels nicht in der Dampfkompressions- Kältemaschine 8 zirkuliert werden. In diesem Fall steigt, wenn eine ausreichende Menge von Kühlluft nicht zu dem Kondensator 8b geleitet werden kann, die Temperatur des Hochdruckkältemittels, das in dem Flüssigmedium-Speicherraum der Speicherkammer 40 gespeicherte Flüssigmedium wird in dem Kältespeichermodus verdampft. Dann steigt die relative Feuchtigkeit in dem Adsorptionsraum der Speicherkammer 40, und das verdampfte Medium wird an dem Adsorptionsmittel adsorbiert. Das heißt, zu diesem Zeitpunkt wird der in dem vierten Ausführungsbeispiel beschriebene Kältefreisetzungsmodus ausgewählt. Somit werden der Kältespeichermodus und der Kältefreisetzungsmodus entsprechend der thermischen Last der Dampfkompressions-Kältemaschine 8 automatisch geschaltet.
Das Adsorptionsmittel, das für das Wärmespeichersystem (z. B. ein Fahrzeug-Klimagerät) gemäß dem achten Ausführungsbeispiel am geeignetsten ist, hat die folgende Wasseradsorptionskapazität. Wie in Fig. 18 dargestellt, wird die Wasseradsorptionskapazität des Adsorptionsmittels 5 zwischen einer kleinen thermischen Last der Dampfkompressions- Kältemaschine 8 und einer großen thermischen Last davon stark verändert. Insbesondere gibt in Fig. 18 ein Punkt A eine Wasseradsorptionskapazität bei einer relativen Feuchtigkeit Ψ von 0,1% entsprechend einer Kältemitteltemperatur von 40°C an, und ein Punkt B gibt eine Wasseradsorptionskapazität bei einer relativen Feuchtigkeit Ψ von 0,18% entsprechend einer Kältemitteltemperatur von 50°C an. In Fig. 18 wird der Kältespeichermodus bei einer relativen Feuchtigkeit Ψ niedriger als der Punkt A ausgewählt, und der Kältefreisetzungsmodus wird bei einer relativen Feuchtigkeit Ψ höher als der Punkt B ausgewählt. In Fig. 17 wird der Aufbau des achten Ausführungsbeispiels typischerweise für das vierte Ausführungsbeispiel verwendet. Demgemäß sind die anderen Bauteile des achten Ausführungsbeispiels ähnlich jenen des oben beschriebenen vierten Ausführungsbeispiels. Der Aufbau des achten Ausführungsbeispiels kann auch für das fünfte bis siebte Ausführungsbeispiel verwendet werden. Auch in diesem Fall können der Kältespeichermodus und der Kältefreisetzungsmodus entsprechend der thermischen Last der Dampfkompressions-Kältemaschine 8 automatisch geschaltet werden.

Neuntes Ausführungsbeispiel

Bei dem oben beschriebenen achten Ausführungsbeispiel wird das Kühlwasser, das aus dem Motor 1 strömt, immer in den Adsorptionskern 6 zirkuliert, wodurch die Temperatur des Adsorptionsmittels 5 allgemein stabilisiert wird. In dem neunten Ausführungsbeispiel wird jedoch, wie in Fig. 19 dargestellt, das aus dem Kühler 2 strömende Kühlwasser immer in den Adsorptionskern 6 zirkuliert, wodurch die Temperatur des Adsorptionsmittels 5 allgemein stabilisiert wird. Obwohl der Vorgang in dem neunten Ausführungsbeispiel ähnlich zu dem Vorgang in dem achten Ausführungsbeispiel ist, ist die Temperatur des in dem Adsorptionskern 6 zirkulierenden Kühlwassers in dem neunten Ausführungsbeispiel niedriger als diejenige in dem achten Ausführungsbeispiel. Deshalb ist die relative Feuchtigkeit Ψ, bei welcher das Medium an dem Adsorptionsmittel 5 adsorbiert oder von diesem desorbiert wird, zwischen dem achten und dem neunten Ausführungsbeispiel verschieden. Fig. 20 ist ein Diagramm einer Eigenschaft des Adsorptionsmittels S. das für das neunte Ausführungsbeispiel am geeignetsten ist.

Zehntes Ausführungsbeispiel

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das Hochdruckkältemittel in der Kältemaschine 8 unter Verwendung der Adsorptionsmittel-Kühleinheit gekühlt. In dem zehnten Ausführungsbeispiel wird jedoch das Niederdruckkühlmittel nach seiner Dekompression in der Kältemaschine 8 unter Verwendung der Adsorptionsmittel-Kühleinheit gekühlt. Insbesondere kühlt der Kondensationskern 9, wie in Fig. 21, 22 dargestellt, das in einem Kältemitteldurchgang, der einen stromaufwärtigen und einen stromabwärtigen Verdampfapparat 8d, 8f verbindet, strömende Kühlmittel. Wenn der Kältespeichermodus ausgewählt ist, wie in Fig. 21 dargestellt, wird das von dem Adsorptionsmittel 5 desorbierte Gasmedium durch Durchführen eines Wärmeaustauschs mit dem aus dem stromaufwärtigen Verdampfapparat 8d strömenden Kältemittel gekühlt und kondensiert. Das in dem stromaufwärtigen Verdampfapparat 8d strömende Kältemittel steht mit in die Fahrgastzelle zu blasende Luft in Wärmeaustausch, um die Luft zu kühlen. Das in den stromabwärtigen Verdampfapparat 8f strömende Kältemittel wird durch den Kondensationskern 9 erwärmt. Im Kältespeichermodus jedoch wird das Kälteempfinden nicht stark verringert, weil die Dampfkompressions-Kältemaschine 8 eine ausreichende Kühlkapazität besitzt.
Wenn der Kältefreisetzungsmodus ausgewählt ist, wie in Fig. 22 dargestellt, wird das gasförmige Kältemittel, das aus dem stromaufwärtigen Verdampfapparat 8d strömt, durch den Kondensationskern 9 gekühlt und verflüssigt, und strömt anschließend in den stromabwärtigen Verdampfapparat 8f, um wieder verdampft zu werden. Demzufolge kann die Kühlleistung der Dampfkompressions-Kältemaschine 8 des Wärmespeichersystems, das für ein Fahrzeug-Klimagerät verwendet wird, ohne Erhöhen der Drehzahl des Motors 1 erhöht werden, wodurch der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs verringert wird. In Fig. 21, 22 ist der stromabwärtige Verdampfapparat 8f, der in Strömungsrichtung des Kältemittels stromab des stromaufwärtigen Verdampfapparats 8d angeordnet ist, bevorzugt an einer in Luftströmungsrichtung stromaufwärtigen Seite des Verdampfapparats 8d angeordnet.

Elftes Ausführungsbeispiel

In dem oben beschriebenen zehnten Ausführungsbeispiel wird das in dem Adsorptionskern 6 strömende Kühlwasser durch den Wärmespeicherkühler 7a gekühlt. In dem elften Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 23, 24 gezeigt, der Wärmespeicherkühler 7a weggelassen, und ein Wärmetauscher 110 ist vorgesehen. Der Wärmetauscher 110 führt einen Wärmeaustausch zwischen in dem Adsorptionskern 6 strömendem Kühlwasser und dem Hochdruckkältemittel an einem Ausgang des Kondensators 8b in der Dampfkompressions-Kältemaschine 8 durch. Deshalb wird das in dem Adsorptionskern 6 strömende Kühlwasser durch das aus dem Kondensator 8b strömende Kältemittel in dem Wärmetauscher 110 gekühlt. Der Kältespeichermodus und der Kältefreisetzungsmodus werden ähnlich dem oben beschriebenen zehnten Ausführungsbeispiel durchgeführt. Der Kältespeichermodus wird eingestellt wie in Fig. 23, und der Kältefreisetzungsmodus wird eingestellt wie in Fig. 24. In dem elften Ausführungsbeispiel wird die von dem Adsorptionsmittel 5 erzeugte Wärme in dem Kondensator 8b durch das Kältemittel an die Außenluft abgestrahlt.

Zwölftes Ausführungsbeispiel

In den oben beschriebenen zehnten und elften Ausführungsbeispielen ist der Kondensationskern 9 getrennt von den Verdampfapparaten 8d, 8f angeordnet. In dem zwölften Ausführungsbeispiel sind jedoch, wie in Fig. 25A, 25B dargestellt, der Kondensationskern 9 und die Verdampfapparate 8d, 8f miteinander integriert. Demgemäß können in dem zwölften Ausführungsbeispiel der Kondensationskern 9 und die Verdampfapparate 8d, 8f einfach in einem Klimagehäuse für das Fahrzeug-Klimagerät angeordnet werden.

Dreizehntes Ausführungsbeispiel

In dem dreizehnten Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 26 dargestellt, ein Wärmetauscher 9a mit den Verdampfapparaten 8d, 8f integriert. In dem Wärmetauscher 9a steht ein durch den Kondensationskern 9 gekühltes Fluid mit dem in einem Kältemitteldurchgang, der die Verdampfapparate 8d, 8f verbindet, strömenden Kältemittel im Wärmeaustausch. Demgemäß können der Wärmetauscher 9a und die Verdampfapparate 8d, 8f einfach in dem Klimagehäuse angeordnet werden.

Vierzehntes Ausführungsbeispiel

In dem vierzehnten Ausführungsbeispiel wird, wie in Fig. 27, 28 gezeigt, auf den in dem zehnten bis dreizehnten Ausführungsbeispiel beschriebenen stromabwärtigen Verdampfapparat 8f verzichtet, und der Kondensationskern 9 ist an einer stromabwärtigen Kältemittelseite des Verdampfapparats 8d angeordnet. Die anderen Bauteile des Wärmespeichersystems in Fig. 27 sind ähnlich jenen des oben beschriebenen zehnten Ausführungsbeispiels, und die anderen Bauteile des Wärmespeichersystems in Fig. 28 sind ähnlich jenen des oben beschriebenen elften Ausführungsbeispiels.

Fünfzehntes Ausführungsbeispiel

In dem in Fig. 29 und 30 dargestellten fünfzehnten Ausführungsbeispiel sind Modifikationen des oben beschriebenen vierzehnten Ausführungsbeispiels. Wie in Fig. 29 und 30 dargestellt, sind der Verdampfapparat 8f und der Verdampfapparat 8d bezüglich eines Kältemittelstroms parallel angeordnet. Insbesondere ist der Verdampfapparat 8d in dem Kältemittelstrom stromab des Kondensationskerns 9 in Reihe angeordnet. Andererseits ist der Verdampfapparat 8f in einem Kältemittelnebendurchgang angeordnet, durch welchen das Kältemittel an dem Kondensationskern 9 vorbeiströmt. Vorzugsweise ist der Verdampfapparat 8f an einer stromabwärtigen Luftseite des Verdampfapparates 8d in dem Klimagehäuse angeordnet.

Weitere Ausführungsbeispiele

Obwohl die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen davon, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen vollständig beschrieben wurde, sind für den Fachmann selbstverständlich verschiedene Veränderungen und Modifikationen offensichtlich.
Zum Beispiel ist in den oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispielen der Kondensationskern 9 in der Flüssigmedium-Speicherkammer 10 angeordnet. Jedoch kann die Flüssigmedium-Speicherkammer 10 separat von einem Behälter zum Aufnehmen des Kondensationskern 9 vorgesehen sein, ohne auf diese Art und Weise beschränkt zu sein. In diesem Fall sind das erste und das zweite Ventil 12a, 12b notwendigerweise unabhängig voneinander vorgesehen.
In den oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispielen sind die Abwärme- Zuführvorrichtung 6a, die Adsorptionswärme-Zuführvorrichtung 6b und der Kühlabschnitt 6c mit dem einzigen Adsorptionskern 6 aufgebaut. In der vorliegenden Erfindung können jedoch diese Vorrichtungen 6a-6c unabhängig voneinander vorgesehen werden, ohne auf diese Art und Weise beschränkt zu sein.
Bei den obigen Ausführungsbeispielen wird Wasser als Medium verwendet, und ein Kieselgel oder ein Zeolith wird als Adsorptionsmittel 5 eingesetzt. Jedoch wird Wasser als Medium verwendet, und ein Hydrationsmaterial zum Erzeugen eines Hydrats, wie beispielsweise Kohlendioxid und Methan, kann als Adsorptionsmittel 5 verwendet werden, oder Ammoniak kann als Adsorptionsmittel 5 verwendet werden, ohne auf diese Art und Weise beschränkt zu sein. Hierbei bedeutet die Adsorption des Mediums eine reversible Reaktion wie beispielsweise eine reversible chemische Reaktion und eine Auflösung. Das heißt, falls aufgrund einer Bindung und Trennung zwischen einer Substanz und einem Medium nur eine Substanz Wärme abstrahlt und absorbiert, kann die Substanz als das Adsorptionsmittel 5 verwendet werden.
In den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen wird die Dampfkompressions-Kältemaschine 8 (d. h. der Kompressor 8a) in den Vorwärm/Hilfskühl-Modus betrieben. In der vorliegenden Erfindung kann jedoch der Vorgang der Dampflcompressions-Kältemaschine 8 in dem Vorwärm/Hilfskühl-Modus gestoppt werden, ohne auf diese Art und Weise beschränkt zu sein.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann eine Adsorptions-Kältemaschine oder eine Ejektorpumpen-Kältemaschine als Kältemaschine verwendet werden, ohne auf die Dampfkompressions-Kältemaschine 8 in den obigen Ausführungsbeispielen beschränkt zu sein. Zum Beispiel ist in einem Elektroauto die den Vorwärmvorgang erfordernde Vorrichtung ein Elektromotor oder eine Wechselrichterschaltung, ohne auf den Verbrennungsmotor 1 in dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein.
Ferner können Abgase von dem Verbrennungsmotor 1 als Abwärmequelle verwendet werden, ohne auf die Wärme des Kühlwassers zum Kühlen des Verbrennungsmotors 1 beschränkt zu sein. In diesem Fall ist die Abwärme-Zuführvorrichtung 6a als ein Wärmetauscher unabhängig von der Adsorptionswärme-Zuführvorrichtung 6b vorgesehen. Wenn die Abwärme-Zuführvorrichtung 6a und die Adsorptionswärme-Zuführvorrichtung 6b als ein einziger Wärmetauscher vorgesehen sind, ist ein Ventil zum Schalten eines Kühlwasserstroms erforderlich. Ferner kann der Kondensationskern 9 an einer beliebigen Position in der Dampfkompressions-Kältemaschine vorgesehen sein, ohne auf eine stromabwärtige Kältemittelseite des Kondensators 8b in dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein. Allgemein ist der Kondensationskern 9 an einer Stelle vorgesehen, an welcher eine Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und dem Medium groß ist.
Solche Veränderungen und Modifikationen liegen selbstverständlich im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Wärmespeichersystem für ein Fahrzeug, mit
einem Adsorptionsmittel (5) zum Adsorbieren und Desorbieren eines Mediums, wobei das Adsorptionsmittel eine Medienadsorptionskapazität besitzt, welche entsprechend einem Temperaturanstieg des Adsorptionsmittels verringert wird, und beim Adsorbieren eines gasförmigen Mediums Wärme erzeugt;
einer Adsorptionskammer (4) zum Aufnehmen des Adsorptionsmittels darin;
einer Abwärme-Zuführvorrichtung (6a) zum Zuführen einer in dem Fahrzeug erzeugten Abwärme zu dem Adsorptionsmittel;
einer Adsorptionswärme-Zuführvorrichtung (6b) zum Zuführen der durch das Adsorptionsmittel erzeugten Wärme zu einer einen Vorwärmvorgang benötigenden Vorrichtung (1), wobei die Vorrichtung in dem Fahrzeug befestigt ist;
einer Kältemaschine (8) zum Kühlen von in eine Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu blasender Luft, wobei die Kältemaschine einen Kältemittel/Medium-Wärmetauscher (9) zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen dem Medium und dem in der Kältemaschine zirkulierenden Kältemittel enthält;
einem ersten Ventil (12a) zum Öffnen und Schließen eines ersten Durchgangs, durch den das von dem Adsorptionsmittel desorbierte gasförmige Medium von der Adsorptionskammer in den Kältemittel/Medium-Wärmetauscher eingeleitet wird;
einer Flüssigmedium-Speicherkammer (10) zum Speichern eines in dem Kältemittel/Medium-Wärmetauscher gekühlten und kondensierten flüssigen Mediums, wobei das flüssige Medium in dem Kältemittel/Medium-Wärmetauscher durch Absorbieren von Wärme erwärmt und in ein gasförmiges Medium verdampft wird;
einem zweiten Ventil (12b) zum Öffnen und Schließen eines zweiten Durchgangs, durch welchen die Flüssigmedium-Speicherkammer und die Adsorptionskammer miteinander in Verbindung stehen, wobei
das erste Ventil den ersten Durchgang für eine vorgegebene Zeitdauer öffnet, wenn eine Temperatur der Vorrichtung gleich oder höher als eine vorgegebene Temperatur ist, und den ersten Durchgang nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer schließt; und
das zweite Ventil den zweiten Durchgang zumindest öffnet, wenn die Temperatur der Vorrichtung niedriger als die vorgegebene Temperatur ist.

2. Wärmespeichersystem nach Anspruch 1, bei welchem der Kältemittel/Medium- Wärmetauscher den Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und dem in der Flüssigmedium-Speicherkammer gespeicherten flüssigen Medium durchführt, wenn das zweite Ventil den zweiten Durchgang öffnet.

3. Wärmespeichersystem nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Medium Wasser ist.

4. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem das Adsorptionsmittel ein Hydrationsmaterial zum Erzeugen eines Hydrats ist.

5. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Kältemaschine eine Dampfkompressions-Kältemaschine ist.

6. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Abwärme eine durch die Vorrichtung nach Beendigung des Vorwärmvorgangs erzeugte Wärme ist.

7. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner mit einer Adsorptionsmittel-Kühleinheit (7), welche das Adsorptionsmittel kühlt, wenn das zweite Ventil den zweiten Durchgang öffnet.

8. Wärmespeichersystem nach Anspruch 7, ferner mit einem Kühler (2) zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen einem in der Vorrichtung zirkulierenden Kühlwasser und Außenluft, wobei die Adsorptionsmittel-Kühleinheit (7) einen Strahlungsabschnitt (7a) enthält, der mit dem Kühler integriert ist.

9. Wärmespeichersystem nach Anspruch 8, bei welchem sowohl der Kühler als auch der Strahlungsabschnitt die durch die Vorrichtung erzeugte Wärme an die Außenluft abstrahlen, wenn eine Menge der von der Vorrichtung erzeugten Wärme gleich oder größer als eine vorgegebene Menge ist.

10. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit einer Adsorptionsmittel-Kühleinheit (7) mit einem Kühlabschnitt (6c) zum Kühlen des Adsorptionsmittels, wobei
die Abwärme-Zuführvorrichtung (6a), die Adsorptionswärme-Zuführvorrichtung (6b) und der Kühlabschnitt (6c) so vorgesehen sind, dass sie aus einem einzigen Wärmetauscher (6) aufgebaut sind; und
das erste Ventil (12a) und das zweite Ventil (12b) aus einem einzigen Ventil (12) zum Öffnen und Schließen des ersten Durchgangs bzw. des zweiten Durchgangs aufgebaut sind.

11. Wärmespeichersystem nach Anspruch 1, bei welchem der Kältemittel/Medium- Wärmetauscher so angeordnet ist, dass er das Kältemittel in der Kältemaschine durch das Medium in einem Kühlmodus kühlt.

12. Wärmespeichersystem für ein Fahrzeug, mit
einem Adsorptionsmittel (5) zum Adsorbieren und Desorbieren eines gasförmigen Mediums, wobei das Adsorptionsmittel das gasförmige Medium desorbiert, wenn es erwärmt wird;
einer Dampfkompressions-Kältemaschine (8) zum Kühlen von in eine Fahrgastzelle zu blasender Luft, wobei die Dampfkompressions-Kältemaschine einen Kältemittel/Medium-Wärmetauscher (9) zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen dem Medium und dem Kältemittel enthält; und
einer Adsorptionskammer (40) die darin das Adsorptionsmittel (5) und den Kältemittel/Medium-Wärmetauscher (9) enthält, um darin das durch den Kältemittel/Medium-Wärmetauscher gekühlte und kondensierte flüssige Medium zu speichern, wobei das flüssige Medium in dem Kältemittel/Medium-Wärmetauscher durch Wärme aus dem Kältemittel erwärmt und in ein gasförmiges Medium verdampft wird, wobei
der Kältemittel/Medium-Wärmetauscher in der Adsorptionskammer angeordnet ist, um das Kältemittel in der Kältemaschine in einem Kühlmodus zu kühlen.

13. Wärmespeichersystem nach Anspruch 12, bei welchem der Kältemittel/Medium- Wärmetauscher so angeordnet ist, dass er das Kältemittel im Kühlmodus nach seiner Dekompression in der Kältemaschine auf einer Niederdruckseite kühlt.

14. Wärmespeichersystem nach Anspruch 12 oder 13, bei welchem
die Dampfkompressions-Kältemaschine wenigstens zwei Wärmetauscher (8d, 8f) auf der Niederdruckseite enthält; und
der Kältemittel/Medium-Wärmetauscher (9) in einem Kältemitteldurchgang angeordnet ist, der die zwei Wärmetauscher (3d, 8f) verbindet, um das in dem Kältemitteldurchgang strömende Kältemittel zu kühlen.

15. Wärmespeichersystem nach Anspruch 14, bei welchem die zwei Wärmetauscher (8d, 8f) und der Kältemittel/Medium-Wärmetauscher (9) miteinander integriert sind.

16. Wärmespeichersystem nach Anspruch 15, bei welchem
der Kältemittel/Medium-Wärmetauscher einen Kältemittel/Fluid-Wärmetauscher (9a) zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen einem Fluid, das mit dem Medium in der Adsorptionskammer (40) in Wärmeaustausch steht, und dem in dem Kältemitteldurchgang zwischen den zwei Wärmetauschern strömenden Kältemittel enthält; und
der Kältemittel/Fluid-Wärmetauscher (9a) und die zwei Wärmetauscher (8d, 8f) miteinander integriert sind.

17. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei welchem das Adsorptionsmittel so angeordnet ist, dass es im Kühlmodus durch das Kältemittel auf einer Hochdruckseite vor seiner Dekompression in der Kältemaschine gekühlt wird.

18. Wärmespeichersystem nach Anspruch 12, bei welchem der Kältemittel/Medium- Wärmetauscher (9) so angeordnet ist, dass er in dem Kühlmodus das Kältemittel auf einer Hochdruckseite vor seiner Dekompression in dem Kältemittel kühlt.

19. Wärmespeichersystem nach Anspruch 12, ferner mit
einem Fluiddurchgang, durch welchen ein Fluid zum Kühlen und Erwärmen des Adsorptionsmittels zu dem Adsorptionsmittel strömt;
einem Schaltventil (7d) zum Öffnen und Schließen des Fluiddurchgangs; und
einer Pumpe (7c) zum Zirkulieren des Fluids zu dem Adsorptionsmittel.

20. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 12 bis 19, bei welchem das Adsorptionsmittel eine Medienadsorptionskapazität besitzt, die sich entsprechend einer Veränderung der relativen Feuchtigkeit um das Adsorptionsmittel verändert.

21. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 12 bis 20, bei welchem das Adsorptionsmittel so angeordnet ist, dass es eine im wesentlichen konstante Temperatur aufweist.

22. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 12 bis 21, bei welchem das Adsorptionsmittel in einem Kältespeichermodus durch in dem Fahrzeug während der Fahrt des Fahrzeugs erzeugte Abwärme erwärmt wird.