JP2012255105A

JP2012255105A - 蓄熱体

Info

Publication number: JP2012255105A
Application number: JP2011129355A
Authority: JP
Inventors: Shigeharu Hashimoto; 重治橋本; Mikiya Ichimura; 幹也市村; Kenkichi Nagai; 研吉永井
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2012-12-27

Abstract

【課題】従来よりも簡易な構造で、蓄熱及び放熱効率がよい蓄熱体を提供する。
【解決手段】蓄熱体１０は、セラミックスの隔壁４により仕切られて一方の端面２ａから他方の端面２ｂまで軸方向に貫通し、流体が流通する複数のセル３を有するハニカム構造体１として形成されている。隔壁４は、二つの端面２ａ（入口端面）、端面２ｂ（出口端面）の間を連通する複数のセル３が形成されるように配置されている。そして、隔壁４の内部に潜熱蓄熱材８が充填されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、流体の熱を蓄熱し、その熱を流体に伝達する蓄熱体に関する。

従来から、流体の熱、例えば、自動車の排ガスの熱を回収し、それを蓄熱して再利用することが提案されている。

特許文献１には、多孔質セラミック成形体の気孔中に蓄熱材が充填されている蓄熱器が開示されている。また、ハニカム構造体のセルを部分的に目封止し、その中に蓄熱材が充填されている蓄熱体が開示されている。

特許文献２には、表面の気孔に化学蓄熱材が充填されている蓄熱構造体が開示されている。化学蓄熱材を用いているため、第１流体と第２流体の流路が異なる流路とされている。すなわち、第１流体が流通する第１流路と、第２流体が流通する第２流路とが、クロスフロー構造として形成されている。

特許文献３には、ハニカム構造体の目封止セル内に蓄熱材を備えた蓄熱体が開示されている。

特許文献４には、ハニカム構造体の流体流路同士の間に設けられた収容部内に蓄熱材が封入されたハニカム型潜熱蓄熱体が開示されている。

特許第２７４６９４３号公報特開２０１１−５８６７８号公報特開２０１１−５２９１９号公報特開２０１１−３８７５０号公報

特許文献１では、多孔質の円管やハニカム構造体のセルの両端を目封止して中に蓄熱材が充填されている。そのため、第１図のようにカプセル型の蓄熱材を用いた蓄熱器は、カプセルの中心部に充填されている蓄熱材は、流体との熱伝達面から遠く、蓄熱、放熱効率がよくない。また、特許文献１の第５図のようなハニカム構造体を用いた蓄熱器では、流体導入孔７ａ側の蓄熱材は、効率的に蓄熱、放熱できるが、流体導出孔８ａ側の蓄熱材は、有効に利用できていると言い難い。

特許文献２の蓄熱構造体は、表面の気孔にのみ蓄熱材が充填されているので、充填される蓄熱材の総量が少なく、蓄熱量も少ない。また、特許文献２の蓄熱構造体は、化学蓄熱材の使用を前提としており、例えば、脱水反応と水和反応を繰り返すことにより、発熱と吸熱を利用するものである。このため、吸熱用の媒体（例えば熱い排気ガス）が通り脱水反応が起こる流路と発熱用の媒体（例えば水蒸気）が通り水和反応が起こる流路とが、クロスフロー構造により分けられている。クロスフロー構造は複雑な構造であるため製造上好ましくない。

また、特許文献３，４の蓄熱体よりも、さらに製造が容易で、蓄熱、放熱効率がよいものが求められている。

本発明の課題は、従来よりも簡易な構造で、蓄熱及び放熱効率がよい蓄熱体を提供することにある。

本発明者らは、ハニカム構造体の隔壁の内部に潜熱蓄熱材を充填することにより、上記課題を解決しうることを見出した。すなわち、本発明によれば、以下の蓄熱体が提供される。

［１］セラミックスの隔壁により仕切られて一方の端面から他方の端面まで軸方向に貫通し、流体が流通する複数のセルを有するハニカム構造体として形成され、前記隔壁の内部に潜熱蓄熱材が充填され、前記セルに加熱流体を流通させることにより蓄熱し、前記セルに被加熱流体を流通させることにより、蓄熱した熱を前記被加熱流体に放熱する蓄熱体。

［２］前記潜熱蓄熱材は、フッ化物塩、硝酸塩、塩化物塩、アルカリ金属炭酸塩、水酸化物、糖アルコール類、及び酢酸ナトリウムからなる群から選ばれるいずれかである前記［１］に記載の蓄熱体。

本発明の蓄熱体は、セラミックスの隔壁の内部にも潜熱蓄熱材が充填されているため、蓄熱量を大きくすることができる。また、セルが貫通しているため、セルを流れる流体の流量が多く、潜熱蓄熱材が隔壁内に充填されているため、隔壁を形成するセラミックスと潜熱蓄熱材とが接する面積が大きくなる。このため、流体から効率的に伝熱することができる。

本発明の蓄熱体を示す斜視図である。本発明の蓄熱体の軸方向に平行な断面で切断した断面図である。蓄熱材を充填する充填方法１を示す説明図である。蓄熱材を充填する充填方法２を示す説明図である。蓄熱材を充填する充填方法３を示す説明図である。触媒コンバーターとして蓄熱体を利用する実施形態を示す模式図である。蓄熱体の能力を評価するための評価装置の概略図であり、エンジン停止時の状態を示す図である。蓄熱体の能力を評価するための評価装置の概略図であり、暖機時の状態を示す図である。蓄熱体の能力を評価するための評価装置の概略図であり、暖機後の状態を示す図である。蓄熱体の能力を評価するための評価装置の概略図であり、ストレージ稼動状態を示す図である。比較例２の蓄熱体を示す模式図である。エンジン始動開始後のエンジン冷却水入口水温の推移を示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

図１に本発明の蓄熱体１０の斜視図、図２に軸方向に平行な面で切断した断面図を示す。本発明の蓄熱体１０は、セラミックスの隔壁４により仕切られて一方の端面２ａから他方の端面２ｂまで軸方向に貫通し、流体が流通する複数のセル３を有するハニカム構造体１として形成されている。隔壁４は、二つの端面２ａ（入口端面）、端面２ｂ（出口端面）の間を連通する複数のセル３が形成されるように配置されている。セル３は、端面２において目封止されておらず、全てのセル３が貫通している。隔壁４の内部に潜熱蓄熱材８が充填されている。隔壁４の内部に潜熱蓄熱材８が充填されているとは、図２の拡大図に示すように、隔壁４の表面４ａのみならず、隔壁４の厚み方向４ｄにおける中央部４ｂにも潜熱蓄熱材８が存在することを意味する。言い換えると、潜熱蓄熱材８は、隔壁４の表面４ａの気孔のみならず、隔壁４の内部の気孔にも充填されている。

蓄熱体１０は、セル３内を加熱流体が流通する場合には、加熱流体から熱を受け取り、潜熱蓄熱材８によって蓄熱することができる。また、セル３内を被加熱流体が流通する場合には、潜熱蓄熱材８にて蓄熱した熱を被加熱流体へ放熱することができる。セラミックスの隔壁４の内部にも潜熱蓄熱材８が充填されているため、蓄熱量を大きくすることができる。化学蓄熱材の場合、例えば、脱水・水和反応が起こるため、被加熱流体と被加熱流体とを異なる流路にする。このため、化学蓄熱材を用いた蓄熱体は、クロスフロー構造等の複雑な構造とされる。本発明では、潜熱蓄熱材８を用いているため、加熱流体と被加熱流体とを同じ流路にて流通させることができるため、蓄熱体１０の構造を複雑にする必要がない。このため、製造が容易であり製造コストを削減することができる。また、セル３が目封止されておらず、貫通しているため、流体の流量を多くすることができる。これにより、蓄熱及び放熱効率を向上させることができる。

本発明の蓄熱体１０の隔壁４の内部に充填される蓄熱材は、相変化により発熱・吸熱する潜熱蓄熱材８である。潜熱蓄熱材８としては、常温では固相であり、且つ流体流路であるセル３に加熱流体が流通された際に液相となるもので潜熱が比較的大きいものが好ましい。潜熱蓄熱材８としては、例えば、ＬｉＦ／ＮａＦ、ＬｉＦ／ＣａＦ_２、ＬｉＦ／ＢｅＦ_２、ＬｉＦ／ＮａＦ等のフッ化物塩、ＬｉＮＯ_３、ＮａＮＯ_３、ＮａＮＯ_２、ＫＮＯ_３等の硝酸塩、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＭｇＣｌ_２、ＫＣｌ、ＺｎＣｌ_２等の塩化物塩、ＬｉＣＯ_３、Ｋ_２ＣＯ_３等のアルカリ金属炭酸塩、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ等の水酸化物、エリスリトール等の糖アルコール類、酢酸ナトリウム等が挙げられる。

蓄熱体１０の本体であるハニカム構造体１は、一方の端面２ａから他方の端面２ｂまで貫通する流体の流路となる複数のセル３を区画形成する隔壁４を備える。ハニカム構造体１の隔壁４や外周壁７は、耐熱性に優れるセラミックスを用いることが好ましく、特に伝熱性を考慮すると炭化珪素が好ましい。但し、必ずしもハニカム構造体１の全体が炭化珪素で構成されている必要はなく、炭化珪素が本体中に含まれていれば良い。即ち、ハニカム構造体１は、炭化珪素を含む導電性セラミックスからなるものであることが好ましい。潜熱蓄熱材８を充填するためには、多孔体であることが好ましい。

さらに、ハニカム構造体１は、Ｓｉ相の他、耐火性粒子を含むことが好ましく、Ｓｉ又はＳｉ−耐火性粒子複合材料を主成分とすることが好ましい。ここで主成分とはハニカム構造体の５０質量％以上を構成することをいう。好ましい耐火性粒子としては、酸化物系ではＡｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、炭化物系ではＳｉＣ、窒化物系ではＳｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮ、その他ムライト等の粒子が挙げられるが、高い熱伝導率や耐熱衝撃性を確保するためにＳｉＣが好ましい。即ち、ハニカム構造体１が、Ｓｉ−ＳｉＣ系材料を主成分とすることが好ましい。

ハニカム構造体１がＳｉ−ＳｉＣ系複合材料を主成分とする場合、Ｓｉ／（Ｓｉ＋ＳｉＣ）で規定されるＳｉ含有量が少なすぎると結合材が不足するために隣接するＳｉＣ粒子同士のＳｉ相による結合が不十分となり、熱伝導率が低下するだけでなく、ハニカム構造のような薄壁の構造体を維持し得る強度を得ることが困難となる。逆にＳｉ含有量が多すぎると、適切にＳｉＣ粒子同士を結合し得る以上に金属珪素が存在することに起因して、ハニカム構造体１が焼成により過度に収縮してしまい、気孔率低下、平均細孔径縮小などの弊害が併発してくる点において好ましくない。したがってＳｉ含有量は、５〜５０質量％であることが好ましく、１０〜４０質量％であることが更に好ましい。

図１及び図２に示すハニカム構造体１の形状は円柱であるが、形状としてはこれに限定されるものでなく、四角柱形状等の他の形状であってもよい。

ハニカム構造体１のセル３の軸方向に垂直な断面における形状は、円形、楕円形、三角形、四角形、その他の多角形等の中から所望の形状を適宜選択すれば良く、セル形状は混在していても良い。

ハニカム構造体１のセル３の隔壁４の密度は、０．５〜５ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。０．５ｇ／ｃｍ^３未満の場合、隔壁４は強度不足となり、第一流体が流路内を通り抜ける際に圧力により隔壁４が破損する可能性がある。また、５ｇ／ｃｍ^３を超えると、ハニカム構造体１自体が重くなり、軽量化の特徴が損なわれる可能性がある。上記の範囲の密度とすることにより、ハニカム構造体１を強固なものとすることができる。また、熱伝導率を向上させる効果も得られる。

ハニカム構造体１のセル密度（即ち、単位断面積当たりのセル３の数）については特に制限はなく、目的に応じて適宜設計すればよいが、１００〜４００セル／平方インチ（ｃｐｓｉ）の範囲であることが好ましい。セル密度が１００セル／平方インチ以上とすることにより、隔壁４の強度、ひいては蓄熱体１０（ハニカム構造体１）自体の強度及び有効ＧＳＡ（幾何学的表面積）を十分なものとすることができる。一方、セル密度が４００セル／平方インチ以下とすると、加熱流体が流れる際の圧力損失の増大を抑制することができる。

ハニカム構造体は多孔質材料で構成されており、気孔率は３０〜９０％であることが好ましく、４０〜８０％であることがより好ましく、５０〜７０％であることがさらに好ましい。潜熱蓄熱材８の充填量を確保するために気孔率は、３０％以上が好ましい。また強度を保つために９０％以下とすることが好ましい。

ハニカム構造体１のセル３の隔壁４の厚さ（壁厚）についても、目的に応じて適宜設計すればよく、特に制限はないが、壁厚を１０〜２０ｍｉｌとすることが好ましく、１３〜１８ｍｉｌとすることが更に好ましい。壁厚を１０ｍｉｌ以上とすると、機械的強度が十分なものとして、衝撃や熱応力によって破損することを防止することができる。一方、２０ｍｉｌ以下とすると、流体の圧力損失の増大、熱交換効率の低下を抑制することができる。

次に蓄熱体１０の製造方法を説明する。まず、セラミック成形原料を押出して、セラミックスの隔壁４により仕切られて一方の端面２から他方の端面２まで軸方向に貫通する、流体の流路となる複数のセル３が区画形成されたハニカム成形体を成形する。

具体的には、以下のように製造することができる。セラミックス粉末を含む坏土を所望の形状に押し出してハニカム成形体を成形後、乾燥し、焼成することによって、隔壁４によってガスの流路となる複数のセル３が区画形成されたハニカム構造体１を得る。

ハニカム構造体１の材料としては、前述のセラミックスを用いることができるが、例えば、Ｓｉ含浸ＳｉＣ複合材料を主成分とするハニカム構造体を製造する場合、まず、所定量のＣ粉末、ＳｉＣ粉末、バインダー、水又は有機溶媒を混練し、成形して所望形状の成形体を得る。次いで、この成形体を、金属Ｓｉ雰囲気下、減圧の不活性ガス又は真空中に置き、成形体中に金属Ｓｉを含浸させる。

なお、Ｓｉ_３Ｎ_４、及びＳｉＣ等を採用した場合も、成形原料を坏土化し、この坏土を成形工程において押出成形することにより、隔壁４によって区画された排ガスの流路となる複数のセル３を有するハニカム形状の成形体を成形することができる。これを乾燥、焼成することにより、ハニカム構造体１を得る。

次に、ハニカム構造体１の隔壁４に潜熱蓄熱材８を充填する。充填する方法としては、以下の充填方法１〜３が挙げられる。

図３Ａに充填方法１を示す。充填装置３１の下部には、ゴム等の伸縮性膜３２が備えられている。充填装置３１の上部には、ハニカム構造体１を設置できるように構成されている。伸縮性膜３２に導入口３３から、加温して液体となっている潜熱蓄熱材８を導入する。ハニカム構造体１の、潜熱蓄熱材８がある方とは反対側の端部側から真空引きすることにより、ハニカム構造体１の隔壁４の内部に潜熱蓄熱材８を充填する。

図３Ｂに充填方法２を示す。ハニカム構造体１の一方の端部から内部に、加温して液体となっている潜熱蓄熱材８を流入させ、反対の端部側から真空引きすることにより隔壁４の内部に潜熱蓄熱材８を充填する。そして、一定の真空度に保つことにより余剰の潜熱蓄熱材８を除去する。

図３Ｃに充填方法３を示す。ハニカム構造体１を、加温して液体になっている潜熱蓄熱材８に浸漬する。そして、余剰の潜熱蓄熱材８を加圧空気等により除去する。

以上のようにして、隔壁４に潜熱蓄熱材８が充填された蓄熱体１０（ハニカム構造体１）の流体流路であるセル３に流通させる流体としては、熱を有する媒体（加熱流体）であれば、媒体が気体、液体であっても特に限定されない。例えば、気体であれば自動車の排ガス等が挙げられる。この場合、排ガスを浄化する触媒コンバーターとして蓄熱体１０を利用することができる。液体の場合は、液体と潜熱蓄熱材８が直接触れてしまうと反応する可能性があるため、間接的な接触（例えば、液体を管内に流す）とすることが好ましい。

図４に、蓄熱機能付きの触媒コンバーター２０として蓄熱体１０を利用する実施形態を示す。触媒コンバーター２０は、エンジンから排出される排ガスを浄化し、外部に排出するため、エンジンの排気管に備えられる。すなわち、自動車のエンジン始動時（コールドスタート時）の排ガスを高効率で浄化する触媒コンバーター２０である。運転時に排ガスの熱を蓄熱し、運転を停止した後でも、排ガスの流路に担持された触媒は蓄熱材８による熱で活性状態にあるため、２回目のエンジン始動直後でも未燃分を大量に含む排ガス（主に炭化水素（ＨＣ））が浄化される。これにより、従来の排ガス浄化に貴金属触媒を多量に使う必要がなく、また排ガスも浄化された状態になるため、排ガスの後処理システムのコスト低減、今後の厳しい排ガス規制のクリアが可能となる。

本発明の蓄熱体１０を触媒コンバーター２０として利用すると、２回目以降からエンジン始動時に触媒が活性化するまでの時間が短く、エンジン始動直後でも排ガス浄化性能が高い。つまり、本発明の蓄熱体１０の触媒コンバーター２０によれば、コールドスタート時の触媒早期活性化が可能である。特に、自動車のエンジンを仮に一晩停止した場合、ハイブリッド車のように停止時にアイドルストップするような場合には、本発明を用いることは効果的である。

加熱流体が自動車の排ガスの場合、加熱流体が通過するセル３の内部の壁面に、触媒が担持されている。これは、排ガス浄化の役割に加えて、排ガス浄化の際に発生する反応熱（発熱反応）も蓄熱することが可能になる。触媒には、貴金属（白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、インジウム、銀、及び金）、アルミニウム、ニッケル、ジルコニウム、チタン、セリウム、コバルト、マンガン、亜鉛、銅、亜鉛、スズ、鉄、ニオブ、マグネシウム、ランタン、サマリウム、ビスマス及びバリウムからなる群から選択された元素が少なくとも一種を含有する。これらは金属、酸化物、及びそれ以外の化合物であっても良い。

加熱流体が通過する蓄熱体１０（ハニカム構造体１）に担持される触媒（触媒金属＋担持体）の担持量としては、０．０１〜５０ｇ／Ｌであることが好ましく、貴金属であれば０．１〜５ｇ／Ｌであることが更に好ましい。触媒（触媒金属＋担持体）の担持量を０．０１ｇ／Ｌ以上とすることにより、触媒作用を十分発現させることができる。一方、５０ｇ／Ｌ以下とすることにより、圧力損失の増大や製造コストの上昇を抑制することができる。

以下のように触媒を担持させることができる。まず、担体微粒子となるセラミックス粉末に触媒成分を含む水溶液を含浸させた後、乾燥し、焼成することにより触媒コート微粒子を得る。この触媒コート微粒子に分散媒（水等）、その他の添加剤を加えてコーティング液（スラリー）を調製し、このスラリーをハニカム構造体１の隔壁４にコーティングした後、乾燥し、焼成することによって、隔壁４に触媒を担持する。

蓄熱体１０（ハニカム構造体１）を容器内に設置する場合、蓄熱体１０から外部への伝熱を遮蔽するため、蓄熱体１０の外周部に蓄熱体１０と一体とされ、蓄熱体１０の熱が外部に放出されることを防ぐための蓄熱体保持材を備えることが好ましい。蓄熱体１０の周りに蓄熱体保持材を巻いた方がより好ましい。つまり、但し、伝熱を遮蔽するものであれば、蓄熱体保持材は特に限定されず、真空構造を有する断熱容器を用いても構わない。いずれにしても、蓄熱体１０の周りが断熱されていることがより好ましい。

蓄熱体１０を保持するための容器（蓄熱体保持容器）１４の材質は特に限定されないが、加工性が良好な金属（例えば、ステンレス等）で構成することが好ましい。接続する配管を含めて構成する材質も特に限定されない。

本発明の蓄熱体１０を、自動車等のエンジン冷却水を加熱するための熱エネルギーの貯蔵システムとして利用することもできる。蓄熱体１０により、エンジン冷却水を加熱すると、２回目以降からエンジン始動時の暖機時間を短縮でき、燃費を改善することができる。また、温まったエンジン冷却水は室内暖房用の熱源として用いることができ、暖機時間の短縮は、室内暖房のすばやい立ち上がりにも貢献する。また、排ガスや電子部品の冷却水などの排熱を蓄熱体１０で蓄熱し、エンジン排熱が少ない場合の暖房熱源、あるいはＥＶ（電気自動車）の暖房熱源として利用することもできる。

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
（蓄熱体の製造）
一方の端面２から他方の端面２まで軸方向にセル３が貫通した、セラミックス製のハニカム構造体１の隔壁４の気孔中に、潜熱蓄熱材８が充填されている蓄熱体１０を以下のようにして製造した。まず、セラミックス粉末を含む坏土を所望の形状に押し出した後、乾燥し、焼成することによって、材質が多孔質ＳｉＣ、本体サイズが、直径１５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、壁厚（隔壁４の厚さ）１５ｍｉｌ、セル密度４００ｃｐｓｉ、気孔率６０％のハニカム構造体１を製造した。次に、潜熱蓄熱材８として酢酸ナトリウム３水塩（増粘材添加品）を、図３Ｃに示すようにしてハニカム構造体１に充填した。これにより、図１，図２に示すような蓄熱体１０を製造した。

（蓄熱体能力評価）
図５に示すように、蓄熱体１０、エンジン４１、ラジエーター４２、ヒーターコア４３、温度計４４、サーモスタット４５、ウォーターバルブ（三方弁）４６、ウォーターポンプ４７を備える評価装置を用いた。また、図５は、エンジン停止時の状態を示す。さらに、図６は、エンジン始動直後の暖機時（暖機が必要な状態で、蓄熱体１０の水（温水）をエンジンに供給する。）、図７は、暖機後（蓄熱体１０に水が流れていない。）、図８は、ストレージ稼動状態（十分に暖機された状態で、蓄熱体１０に水（温水）を供給している。）を示す図である。

（比較例１）
実施例１と同様にして、ハニカム構造体１を製造した。ただし、潜熱蓄熱材８を充填せず、実施例１と同様に、図５に示す評価装置を用いて評価した。つまり、図５の蓄熱体１０の代わりに、潜熱蓄熱材８が充填されていないハニカム構造体１を配置した。

（比較例２）
図９に示すような、蓄熱体として多孔質セラミックより成るハニカム構造体１を用いた蓄熱器５０を作製した。まず、セラミックス粉末を含む坏土を所望の形状に押し出した後、乾燥し、焼成することによって、材質が多孔質ＳｉＣ、本体サイズが、直径１５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、壁厚（隔壁４の厚さ）１５ｍｉｌ、セル密度４００ｃｐｓｉ、気孔率６０％のハニカム構造体１を製造した。次に、潜熱蓄熱材８として酢酸ナトリウム３水塩（増粘材添加品）を、図３Ｃに示すようにしてハニカム構造体１に充填した。これにより、図１，図２に示すような蓄熱体１０を製造した（ここまでは、実施例１と同じである。）。

このハニカム構造体１は、隔壁４により仕切られて一方の端面２から他方の端面２まで軸方向に貫通するセル３を有するが、セル３の両端面２，２を市松模様状に封止部材５２により封止し、封止セル３ａを形成してハニカム構造体１ａとした。封止セル３ａには、潜熱蓄熱材８を充填した。

封止セル３ａを有するハニカム構造体１ａを容器５１内に収納して蓄熱器５１とした。図９に示すように、ハニカム構造体１ａの両端面２，２には、多孔板５５，５６が備えられている。蓄熱器５０の流体導入口５７ａ側に備えられている多孔板５５には、ハニカム構造体１ａの封止されていないセル３に対応する箇所の一部に流体導入孔５５ｈが設けられている。一方、流体導出口５７ｂ側に備えられている多孔板５６には、封止されていないセル３で、流体導入孔５５ｈが設けられていないセル３に対応する箇所に流体導出孔５６ｈが設けられている。したがって、蓄熱器５０の流体導入口５７ａから流入した流体は、多孔板５５の流体導入孔５５ｈからハニカム構造体１ａ内に流入する。そして、潜熱蓄熱材８が充填された封止セル３を通過した後、多孔板５６の流体導出孔５６ｈを経由して、流体導出口５７ｂから流出する。この蓄熱器５１を図５の蓄熱体１０の代わりに配置した。

（結果）
エンジン駆動後、暖機（図６、７の状態）を経て、蓄熱体に十分な熱量が蓄積された状態に達したこと（図８の状態で水温８０℃）を確認後、エンジンを停止した。２４時間放置したのち、２回目のコールドスタートを実施した。図１０に結果を示す。図１０の横軸は、図６の状態が主として含まれ、図７の状態も僅かに含んでいる（水温の上昇に伴ってサーモスタット４５の開度が徐々に変化する。）。図１０の縦軸のエンジン冷却水入口水温は、温度計４４ａで測定した。蓄熱体として、セル３が貫通しているハニカム構造体１を用いた実施例１は、比較例１，２よりも、エンジン冷却水の温度上昇速度が早くなることを確認した。すなわち、セル３が貫通し、隔壁４の内部に潜熱蓄熱材８が充填された蓄熱体１０（実施例１）は、比較例１，２よりも熱交換効率が向上した。

本発明の蓄熱体は、自動車の排ガスの熱を回収し、それを蓄熱して再利用することに用いることができる。本発明の蓄熱体を、自動車等のエンジン冷却水を加熱するための熱エネルギーの貯蔵システムとして利用することができる。

１：ハニカム構造体、２，２ａ，２ｂ：端面、３：セル、４：隔壁、４ａ：（隔壁の）表面、４ｂ：（隔壁の厚さ方向の）中央部、４ｄ：隔壁の厚さ方向、７：外周壁、８：潜熱蓄熱材、１０：蓄熱体、１４：蓄熱体保持容器、２０：触媒コンバーター、３１：充填装置、３２：伸縮性膜、３３：導入口、４１：エンジン、４２：ラジエーター、４３：ヒーターコア、４４，４４ａ：温度計、４５：サーモスタット、４６：ウォーターバルブ（三方弁）、４７：ウォーターポンプ、５０：蓄熱体、５１：容器、５２：封止部材、５５：多孔板、５５ｈ：流体導入孔、５６：多孔板、５６ｈ：流体導出孔、５７ａ：流体導入口、５７ｂ：流体導出口。

Claims

セラミックスの隔壁により仕切られて一方の端面から他方の端面まで軸方向に貫通し、流体が流通する複数のセルを有するハニカム構造体として形成され、
前記隔壁の内部に潜熱蓄熱材が充填され、
前記セルに加熱流体を流通させることにより蓄熱し、前記セルに被加熱流体を流通させることにより、蓄熱した熱を前記被加熱流体に放熱する蓄熱体。
前記潜熱蓄熱材は、フッ化物塩、硝酸塩、塩化物塩、アルカリ金属炭酸塩、水酸化物、糖アルコール類、及び酢酸ナトリウムからなる群から選ばれるいずれかである請求項１に記載の蓄熱体。