JP2013108748A - Chemical heat storage system for vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemical heat storage system for a vehicle that can store heat stably over a long period and heating a heating target requiring a high temperature.SOLUTION: The chemical heat storage system 10 for the vehicle includes: a reactor 38, incorporating a chemical heat storage material storing heat by performing dehydration reaction by the exhaust heat of an engine 12 and radiating heat through hydration reaction; a condenser 52 for condensing steam radiated following the dehydration reaction from reactor 38; an evaporator 70 for supplying steam for hydration reaction to the reactor 38 by making water evaporate using engine cooling water as a heat source; a sensible heat storage device 142 for storing the engine cooling water in a heat-retention state; a heating air line 154 for guiding, to a battery 16, the heat radiated from the chemical heat storage material in the reactor 38; and an ECU for storing engine exhaust heat in the reactor 38 during traveling of the vehicle, storing the engine cooling water in the sensible heat storage device 142 during the stop of the vehicle, and supplying the engine cooling water to the evaporator 70 via the sensible heat storage device 142 when starting the vehicle.

Description

本発明は、車両の走行に伴い生じる熱を有効利用するための車両用化学蓄熱システムに関する。   The present invention relates to a vehicular chemical heat storage system for effectively using heat generated with traveling of a vehicle.

電気自動車において、緊急時に駆動用バッテリに充電するための補助エンジンと、暖房用に温水を加熱する燃焼器と、高温温水を利用して熱を蓄える蓄熱器とを備え、補助エンジンの始動の際に蓄熱器に蓄えた温水を補助エンジンに供給して補助エンジンを予熱する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。   An electric vehicle includes an auxiliary engine for charging a driving battery in an emergency, a combustor that heats hot water for heating, and a heat accumulator that stores heat using high-temperature hot water. A technique for preheating the auxiliary engine by supplying hot water stored in a heat accumulator to the auxiliary engine is known (for example, see Patent Document 1).

また、エンジン駆動とモータ駆動とを組み合わせたハイブリッド車において、冷却水の一部を保温保持する蓄熱器を備え、車両始動時における蓄熱器内の冷却水温がエンジン内の冷却水温よりも高い場合に蓄熱器からエンジンに冷却水を供給して暖気し、当座の間はモータ駆動によって車両を走行させる技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。   Also, in a hybrid vehicle that combines engine drive and motor drive, with a heat accumulator that keeps some of the coolant warm, and when the coolant temperature in the heat accumulator is higher than the coolant temperature in the engine when the vehicle starts A technique is known in which cooling water is supplied to an engine from a heat accumulator to warm up the vehicle and the vehicle is driven by a motor during the current period (see, for example, Patent Document 2).

特開平９−１１７３１号公報JP-A-9-11731 特開２００２−１２２０６１号公報JP 2002-122061 A

しかしながら、上記の如き従来の技術では、熱を顕熱として蓄える顕熱蓄熱器を用いているため、長期間に亘り蓄熱状態を維持することができず、また蓄えた温水又は冷却水の温度以上の温度への加熱ができない。   However, in the conventional technology as described above, since a sensible heat accumulator that stores heat as sensible heat is used, the heat storage state cannot be maintained for a long period of time, and more than the temperature of the stored hot water or cooling water. Heating to the temperature of is not possible.

本発明は、上記事実を考慮して、長期間に亘って安定的に蓄熱でき、かつ高温が要求される加熱対象の加熱が可能となる車両用化学蓄熱システムを得ることが目的である。   An object of the present invention is to obtain a vehicular chemical heat storage system that can stably store heat for a long period of time and can heat a heating target that requires a high temperature in consideration of the above facts.

請求項１記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、車両に搭載された内燃機関の排気熱により脱水反応を行って蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材が内蔵された反応器と、前記反応器から前記脱水反応に伴って放出された水蒸気を凝縮させる凝縮器と、前記内燃機関の冷却水を熱源として水を蒸発させることで、前記反応器に前記水和反応のための水蒸気を供給するための蒸発器と、前記反応器内の前記化学蓄熱材が水和反応により放熱した熱を加熱対象に伝える伝熱構造と、前記車両の走行時に前記内燃機関の排気熱を前記反応器に供給させ、車両始動時に前記冷却水を前記蒸発器に供給させる制御装置と、を備えている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a first aspect of the present invention includes a reactor having a built-in chemical heat storage material that stores heat by performing a dehydration reaction by exhaust heat of an internal combustion engine mounted on the vehicle and dissipates heat by a hydration reaction; A condenser for condensing water vapor released from the reactor along with the dehydration reaction, and water is evaporated by using the cooling water of the internal combustion engine as a heat source, thereby allowing the water vapor for the hydration reaction to flow into the reactor. An evaporator for supplying the heat, a heat transfer structure for transferring heat radiated by the chemical heat storage material in the reactor to a heating target, and the reaction of exhaust heat of the internal combustion engine when the vehicle is running And a control device for supplying the cooling water to the evaporator when the vehicle is started.

請求項１記載の車両用化学蓄熱システムでは、車両走行時には、制御装置により内燃機関の排気熱が反応器に供給され、反応器内では排気熱の供給を受けた化学蓄熱材が脱水される。すなわち、化学蓄熱材の脱水反応に伴い排気熱が該化学蓄熱材に蓄熱される。一方、車両始動時には、制御装置により蒸発器に冷却水すなわち熱が供給される。この熱により生じた水蒸気が反応器に供給されると、反応器内では、化学蓄熱材の発熱を伴う水和反応が生じ、該化学蓄熱材が発熱した熱が伝熱構造を介して加熱対象（被加熱体）に供給される。すなわち、化学蓄熱材に蓄えられていた熱が加熱対象に放熱される。   In the vehicle chemical heat storage system according to the first aspect, when the vehicle travels, the exhaust heat of the internal combustion engine is supplied to the reactor by the control device, and the chemical heat storage material receiving the supply of exhaust heat is dehydrated in the reactor. That is, the exhaust heat is stored in the chemical heat storage material along with the dehydration reaction of the chemical heat storage material. On the other hand, when the vehicle is started, cooling water, that is, heat is supplied to the evaporator by the control device. When steam generated by this heat is supplied to the reactor, a hydration reaction accompanied by heat generation of the chemical heat storage material occurs in the reactor, and the heat generated by the chemical heat storage material is heated through the heat transfer structure. (Supplied body). That is, the heat stored in the chemical heat storage material is radiated to the heating target.

本車両用化学蓄熱システムでは、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いるので、長期間に亘り安定的に蓄熱することができる。また、冷却水の如き低温熱源を用いて生じさせた水蒸気により化学蓄熱材に水和反応を生じさせるので、低温の熱を利用して（汲み上げて）高温を得ることができる。   In this vehicle chemical heat storage system, since a chemical heat storage material that stores and releases heat by dehydration and hydration reactions is used, heat can be stored stably over a long period of time. Further, since the hydration reaction is caused in the chemical heat storage material by the water vapor generated using a low-temperature heat source such as cooling water, a high temperature can be obtained by using (pumping) low-temperature heat.

このように、請求項１記載の車両用化学蓄熱システムでは、長期間に亘って安定的に蓄熱でき、かつ高温が要求される加熱対象の加熱が可能となる。   Thus, in the vehicle chemical heat storage system according to the first aspect, heat can be stably stored over a long period of time, and heating of a heating target requiring high temperature is possible.

請求項２記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項１記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記反応器、前記凝縮器、及び前記蒸発器を連通する水蒸気系統は、予め大気圧未満に減圧されている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a second aspect of the present invention is the chemical heat storage system for a vehicle according to the first aspect, wherein the water vapor system communicating the reactor, the condenser, and the evaporator is less than atmospheric pressure in advance. Has been depressurized.

請求項２記載の車両用化学蓄熱システムでは、反応器、凝縮器、及び蒸発器における水蒸気系統（水系統）が大気圧未満に減圧されているので、低温の冷却水を用いて多量の水蒸気を得ることができる。すなわち、加熱対象の加熱が要求される低温環境下等で、十分な熱量を放熱させることが可能になる。   In the vehicle chemical heat storage system according to claim 2, since the steam system (water system) in the reactor, the condenser, and the evaporator is depressurized to less than atmospheric pressure, a large amount of steam is generated using low-temperature cooling water. Can be obtained. That is, it is possible to dissipate a sufficient amount of heat in a low temperature environment where heating of the heating target is required.

請求項３記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項１又は請求項２記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記車両には、前記冷却水を冷却するためのラジエータ、前記ラジエータに送風するためのファンが設けられており、前記制御装置は、前記冷却水の前記ラジエータ入口での温度が環境温度よりも低い場合に、前記車両始動時に前記冷却水を前記ラジエータと前記蒸発器との間で循環させると共に前記ファンを作動させるようになっている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a third aspect of the invention is the chemical heat storage system for a vehicle according to the first or second aspect, wherein the vehicle has a radiator for cooling the cooling water, and air is blown to the radiator. When the temperature of the cooling water inlet at the radiator inlet is lower than the environmental temperature, the control device supplies the cooling water between the radiator and the evaporator when starting the vehicle. The fan is operated while circulating between them.

請求項３記載の車両用化学蓄熱システムでは、車両の始動の際に冷却水温が環境温度よりも低い場合に、ラジエータを利用して周囲空気との熱交換によって冷却水温を高めることができる。これにより、蒸発器での発生水蒸気量を増すことができる。   In the vehicle chemical heat storage system according to the third aspect, when the cooling water temperature is lower than the environmental temperature at the time of starting the vehicle, the cooling water temperature can be increased by exchanging heat with ambient air using a radiator. Thereby, the amount of water vapor generated in the evaporator can be increased.

請求項４記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項１又は請求項２記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記車両には、前記冷却水と車体との熱交換を行う熱交換部が設けられており、前記制御装置は、前記車両始動時に前記車体の温度が前記冷却水の温度よりも高くかつ環境温度よりも高い場合に、前記冷却水が前記熱交換部を経由して前記蒸発器に供給されるようになっている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a fourth aspect of the present invention is the chemical heat storage system for a vehicle according to the first or second aspect, wherein the vehicle has a heat exchanging portion that performs heat exchange between the cooling water and the vehicle body. The controller is configured such that when the temperature of the vehicle body is higher than the temperature of the cooling water and higher than the environmental temperature at the time of starting the vehicle, the cooling water passes through the heat exchange unit and It is supplied to the evaporator.

請求項４記載の車両用化学蓄熱システムでは、車両の始動の際に冷却水温よりも車体温度が高く、かつ該車体温度が環境温度よりも高い場合に、熱交換部における車体と冷却水との熱交換によって冷却水温を高めることができる。これにより、蒸発器での発生水蒸気量を増すことができる。   In the vehicle chemical heat storage system according to claim 4, when the vehicle body temperature is higher than the cooling water temperature and the vehicle body temperature is higher than the environmental temperature at the time of starting the vehicle, The cooling water temperature can be increased by heat exchange. Thereby, the amount of water vapor generated in the evaporator can be increased.

請求項５記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項１〜請求項４の何れか１項記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記凝縮器と前記蒸発器とは、冷媒との熱交換により水蒸気を凝縮させ、熱媒との熱交換により水を蒸発させる蒸発・凝縮器として一体化されている。   The vehicle chemical heat storage system according to claim 5 is the vehicle chemical heat storage system according to any one of claims 1 to 4, wherein the condenser and the evaporator are heat of the refrigerant. It is integrated as an evaporator / condenser that condenses water vapor by exchange and evaporates water by heat exchange with the heat medium.

請求項５記載の車両用化学蓄熱システムでは、蒸発器と凝縮器とが一体化されているので、例えば、凝縮器で凝縮された水を蓄えると共に蒸発器に供給するための循環系統が不要になり、システム全体の構造が簡素化される。   In the vehicle chemical heat storage system according to claim 5, since the evaporator and the condenser are integrated, for example, a circulation system for storing the water condensed by the condenser and supplying it to the evaporator becomes unnecessary. Thus, the structure of the entire system is simplified.

請求項６記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項１〜請求項５の何れか１項記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記車両は、走行用の駆動力を発揮するモータと、前記モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両であり、前記バッテリが前記加熱対象とされている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a sixth aspect of the present invention is the chemical thermal storage system for a vehicle according to any one of the first to fifth aspects, wherein the vehicle is a motor that exhibits driving force for traveling. A hybrid vehicle including a battery that supplies electric power to the motor, and the battery is the heating target.

請求項６記載の車両用化学蓄熱システムでは、化学蓄熱材が蓄熱していた熱によって、一般に低温での出力密度が低いバッテリが車両始動時に加熱されるので、該バッテリの出力密度が増大される。これにより、本車両用化学蓄熱システムが適用された車両では、モータによる低温始動性が向上する。   In the vehicle chemical heat storage system according to claim 6, a battery having a low output density at a low temperature is generally heated at the start of the vehicle by the heat stored in the chemical heat storage material, so that the output density of the battery is increased. . Thereby, in the vehicle to which this chemical heat storage system for vehicles is applied, the low temperature startability by the motor is improved.

請求項７記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項１〜請求項５の何れか１項記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記内燃機関の排気ガスと前記冷却水との熱交換を行う排気熱回収器をさらに備え、前記制御装置は、車両始動時に、前記排気熱を回収した冷却水を前記蒸発器に供給させるようになっている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a seventh aspect of the present invention is the chemical heat storage system for a vehicle according to any one of the first to fifth aspects, wherein heat is exchanged between the exhaust gas of the internal combustion engine and the cooling water. An exhaust heat recovery device is further provided, and the control device is configured to supply the evaporator with cooling water recovered from the exhaust heat when the vehicle is started.

請求項７記載の車両用化学蓄熱システムでは、排気熱回収器で排気熱を回収（顕熱蓄熱）した冷却水が、車両始動時に蒸発器に供給されるので、換言すれば、より高温の冷却水が蒸発器に供給される（場合が多くなる）ので、化学蓄熱材の発熱温度をより高めることが可能になる。これにより、より高温が要求される加熱対象の有効な加熱が可能になる。   In the chemical heat storage system for a vehicle according to claim 7, since the cooling water whose exhaust heat has been recovered (sensible heat storage) by the exhaust heat recovery device is supplied to the evaporator at the time of starting the vehicle, in other words, higher temperature cooling Since water is supplied to the evaporator (increased in many cases), the heat generation temperature of the chemical heat storage material can be further increased. Thereby, the effective heating of the heating object for which higher temperature is required becomes possible.

請求項８記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、車両に搭載された内燃機関の排気熱により脱水反応を行って蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材が内蔵された反応器と、前記反応器から前記脱水反応に伴って放出された水蒸気を凝縮させる凝縮器と、前記内燃機関の冷却水を熱源として水を蒸発させることで、前記反応器に前記水和反応のための水蒸気を供給するための蒸発器と、前記冷却水を保温状態で貯留可能に構成された顕熱蓄熱器と、前記反応器内の前記化学蓄熱材が水和反応により放熱した熱を加熱対象に伝える伝熱構造と、前記車両の車両走行時に前記内燃機関の排気熱を前記反応器に供給させ、車両停止時に前記冷却水を前記顕熱蓄熱器に貯留させ、車両始動時に前記冷却水を前記顕熱蓄熱器を経由して前記蒸発器に供給させる制御装置と、を備えている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to an eighth aspect of the present invention includes a reactor having a built-in chemical heat storage material that stores heat by performing a dehydration reaction by exhaust heat of an internal combustion engine mounted on the vehicle and dissipates heat by a hydration reaction; A condenser for condensing water vapor released from the reactor along with the dehydration reaction, and water is evaporated by using the cooling water of the internal combustion engine as a heat source, thereby allowing the water vapor for the hydration reaction to flow into the reactor. An evaporator for supplying water, a sensible heat regenerator configured to be able to store the cooling water in a heat-retaining state, and the heat radiated by the chemical heat storage material in the reactor to the heating target The heat transfer structure and exhaust heat of the internal combustion engine are supplied to the reactor when the vehicle is running, the cooling water is stored in the sensible heat storage device when the vehicle is stopped, and the cooling water is stored when the vehicle is started. The steam is passed through a heat regenerator. Comprises a control device for supplying to the vessel, the.

請求項８記載の車両用化学蓄熱システムでは、車両走行時には、制御装置により内燃機関の排気熱が反応器に供給され、反応器内では排気熱の供給を受けた化学蓄熱材が脱水される。すなわち、化学蓄熱材の脱水反応に伴い排気熱が該化学蓄熱材に蓄熱される。また、車両停止時には、冷却水が顕熱蓄熱器に貯留され、該冷却水の有する熱が蓄熱される。   In the chemical heat storage system for a vehicle according to the eighth aspect, when the vehicle travels, the exhaust heat of the internal combustion engine is supplied to the reactor by the control device, and the chemical heat storage material receiving the exhaust heat is dehydrated in the reactor. That is, the exhaust heat is stored in the chemical heat storage material along with the dehydration reaction of the chemical heat storage material. Further, when the vehicle is stopped, the cooling water is stored in the sensible heat accumulator, and the heat of the cooling water is stored.

一方、車両始動時には、制御装置により、顕熱蓄熱器を経由した冷却水、すなわち、顕熱蓄熱器で蓄えられていた熱（を含む冷却水の熱）が蒸発器に供給される。この熱により生じた水蒸気が反応器に供給されると、反応器内では、化学蓄熱材の発熱を伴う水和反応が生じ、該化学蓄熱材が発熱した熱が伝熱構造を介して加熱対象（被加熱体）に供給される。すなわち、化学蓄熱材に蓄えられていた熱が加熱対象に放熱される。   On the other hand, when the vehicle is started, the control device supplies the cooling water via the sensible heat accumulator, that is, the heat stored in the sensible heat accumulator (including the heat of the cooling water) to the evaporator. When steam generated by this heat is supplied to the reactor, a hydration reaction accompanied by heat generation of the chemical heat storage material occurs in the reactor, and the heat generated by the chemical heat storage material is heated through the heat transfer structure. (Supplied body). That is, the heat stored in the chemical heat storage material is radiated to the heating target.

本車両用化学蓄熱システムでは、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いるので、長期間に亘り安定的に蓄熱することができる。また、冷却水の如き低温熱源を用いて生じさせた水蒸気により化学蓄熱材に水和反応を生じさせるので、低温の熱を利用して（汲み上げて）高温を得ることができる。しかも、顕熱蓄熱器に蓄えた熱を蒸発器での蒸気発生に用いるため、車両始動時には、より高温の冷却水が蒸発器に供給され（る場合が多くなり）、化学蓄熱材の発熱温度をより高めることが可能になる。これにより、より高温が要求される加熱対象の有効な加熱が可能になる。   In this vehicle chemical heat storage system, since a chemical heat storage material that stores and releases heat by dehydration and hydration reactions is used, heat can be stored stably over a long period of time. Further, since the hydration reaction is caused in the chemical heat storage material by the water vapor generated using a low-temperature heat source such as cooling water, a high temperature can be obtained by using (pumping) low-temperature heat. In addition, since the heat stored in the sensible heat accumulator is used for steam generation in the evaporator, higher temperature cooling water is supplied to the evaporator at the start of the vehicle (in many cases), and the heat generation temperature of the chemical heat storage material Can be further enhanced. Thereby, the effective heating of the heating object for which higher temperature is required becomes possible.

このように、請求項８記載の車両用化学蓄熱システムでは、長期間に亘って安定的に蓄熱でき、かつ高温が要求される加熱対象の加熱が可能となる   Thus, in the chemical heat storage system for a vehicle according to claim 8, heat can be stably stored over a long period of time, and heating of a heating target requiring high temperature is possible.

請求項９記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項８記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記反応器、前記凝縮器、及び前記蒸発器を連通する水蒸気系統は、予め大気圧未満に減圧されている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a ninth aspect of the present invention is the chemical heat storage system for a vehicle according to the eighth aspect, wherein the water vapor system communicating the reactor, the condenser, and the evaporator is less than atmospheric pressure in advance. Has been depressurized.

請求項９記載の車両用化学蓄熱システムでは、反応器、凝縮器、及び蒸発器における水蒸気系統（水系統）が大気圧未満に減圧されているので、低温の冷却水を用いて多量の水蒸気を得ることができる。すなわち、加熱対象の加熱が要求される低温環境下等で、十分な熱量を放熱させることが可能になる。   In the vehicle chemical heat storage system according to claim 9, since the steam system (water system) in the reactor, the condenser, and the evaporator is depressurized to less than atmospheric pressure, a large amount of steam is generated using low-temperature cooling water. Can be obtained. That is, it is possible to dissipate a sufficient amount of heat in a low temperature environment where heating of the heating target is required.

請求項１０記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項８又は請求項９記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記制御装置は、車両始動時に、前記顕熱蓄熱器を経由した前記冷却水を前記蒸発器及び前記内燃機関に供給させるようになっている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to claim 10 is the chemical heat storage system for vehicle according to claim 8 or claim 9, wherein the control device is configured to perform the cooling via the sensible heat storage device when the vehicle is started. Water is supplied to the evaporator and the internal combustion engine.

請求項１０記載の車両用化学蓄熱システムでは、車両始動時に、顕熱蓄熱器に蓄えていた熱を蒸発器で蒸気発生、及び内燃機関の暖機に供することができる。なお、蒸発器と内燃機関とを冷却水の流れについて直列に配置し、蒸発器の下流側に内燃機関を配置することが好ましい。   In the vehicle chemical heat storage system according to the tenth aspect, the heat stored in the sensible heat storage device can be used for generating steam and warming up the internal combustion engine when starting the vehicle. In addition, it is preferable to arrange | position an evaporator and an internal combustion engine in series about the flow of cooling water, and to arrange | position an internal combustion engine downstream of an evaporator.

請求項１１記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項８〜請求項１０の何れか１項記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記内燃機関の排気ガスと前記冷却水との熱交換を行う排気熱回収器をさらに備え、前記制御装置は、車両停止時に、前記排気熱を回収した冷却水を前記顕熱蓄熱器に貯留させるようになっている。   The vehicle chemical heat storage system according to claim 11 is the vehicle chemical heat storage system according to any one of claims 8 to 10, wherein heat exchange between the exhaust gas of the internal combustion engine and the cooling water is performed. The control device is further configured to store the cooling water from which the exhaust heat has been collected in the sensible heat regenerator when the vehicle is stopped.

請求項１１記載の車両用化学蓄熱システムでは、排気熱回収器で排気熱を回収（顕熱蓄熱）した冷却水が顕熱蓄熱器に貯留され、該回収熱が顕熱蓄熱されるので、車両始動時に蒸発器に対しより高温の冷却水を供給することができる場合が多くなる。これにより、化学蓄熱材の発熱温度をより高めて、より高温が要求される加熱対象を有効に加熱することができる場合が多くなる。   In the vehicle chemical heat storage system according to claim 11, the cooling water that has recovered the exhaust heat (sensible heat storage) by the exhaust heat recovery device is stored in the sensible heat storage device, and the recovered heat is stored in the sensible heat storage. More often, higher temperature cooling water can be supplied to the evaporator at start-up. Thereby, the exothermic temperature of a chemical thermal storage material can be raised more, and the case where the heating object for which higher temperature is requested | required can be heated effectively increases.

請求項１２記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、車両に搭載された内燃機関の排気熱により脱水反応を行って蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材が内蔵された反応器と、前記反応器から前記脱水反応に伴って放出された水蒸気を冷媒との熱交換により凝縮させる凝縮器と、前記冷媒を熱源として水を蒸発させることで、前記反応器に前記水和反応のための水蒸気を供給するための蒸発器と、前記凝縮器から排出された冷媒を保温状態で貯留可能に構成された顕熱蓄熱器と、前記反応器内の前記化学蓄熱材が水和反応により放熱した熱を加熱対象に伝える伝熱構造と、車両走行時に前記内燃機関の排気熱を前記反応器に供給させ、前記車両の走行時又は停止時に前記冷媒を前記顕熱蓄熱器に貯留させ、車両始動時に前記冷媒を前記顕熱蓄熱器を経由して前記蒸発器に供給させる制御装置と、を備えている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to an invention of claim 12 includes a reactor in which a chemical heat storage material that stores heat by performing a dehydration reaction with exhaust heat of an internal combustion engine mounted on the vehicle and that dissipates heat by a hydration reaction is built-in. A condenser for condensing water vapor released from the reactor in association with the dehydration reaction by heat exchange with a refrigerant, and evaporating water using the refrigerant as a heat source, thereby allowing the reactor to perform the hydration reaction. An evaporator for supplying water vapor, a sensible heat regenerator configured to be able to store the refrigerant discharged from the condenser in a heat retaining state, and the chemical heat storage material in the reactor dissipate heat by hydration reaction. A heat transfer structure that transmits the heat to the object to be heated, exhaust heat of the internal combustion engine is supplied to the reactor when the vehicle is running, and the refrigerant is stored in the sensible heat storage device when the vehicle is running or stopped. The refrigerant at start-up Via the serial sensible heat accumulator and a, and a control device for supplying to the evaporator.

請求項１２記載の車両用化学蓄熱システムでは、車両走行時には、制御装置により内燃機関の排気熱が反応器に供給され、反応器内では排気熱の供給を受けた化学蓄熱材が脱水される。すなわち、化学蓄熱材の脱水反応に伴い排気熱が該化学蓄熱材に蓄熱される。また、この蓄熱の終了時又は車両停止時には、凝縮器を冷却するための冷媒が該凝縮器の下流側に位置する顕熱蓄熱器に貯留され、冷媒の凝縮熱が蓄熱される。   In the chemical heat storage system for a vehicle according to the twelfth aspect, when the vehicle is running, the exhaust heat of the internal combustion engine is supplied to the reactor by the control device, and the chemical heat storage material that has been supplied with the exhaust heat is dehydrated in the reactor. That is, the exhaust heat is stored in the chemical heat storage material along with the dehydration reaction of the chemical heat storage material. Further, when the heat storage is completed or when the vehicle is stopped, the refrigerant for cooling the condenser is stored in the sensible heat accumulator located on the downstream side of the condenser, and the heat of condensation of the refrigerant is stored.

一方、車両始動時には、制御装置により、顕熱蓄熱器を経由した冷媒、すなわち、顕熱蓄熱器で蓄えられていた熱（を含む冷媒の熱）が蒸発器に供給される。この熱により生じた水蒸気が反応器に供給されると、反応器内では、化学蓄熱材の発熱を伴う水和反応が生じ、該化学蓄熱材が発熱した熱が伝熱構造を介して加熱対象（被加熱体）に供給される。すなわち、化学蓄熱材に蓄えられていた熱が加熱対象に放熱される。   On the other hand, when the vehicle is started, the control device supplies the refrigerant passing through the sensible heat accumulator, that is, the heat stored in the sensible heat accumulator (including the heat of the refrigerant) to the evaporator. When steam generated by this heat is supplied to the reactor, a hydration reaction accompanied by heat generation of the chemical heat storage material occurs in the reactor, and the heat generated by the chemical heat storage material is heated through the heat transfer structure. (Supplied body). That is, the heat stored in the chemical heat storage material is radiated to the heating target.

本車両用化学蓄熱システムでは、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いるので、長期間に亘り安定的に蓄熱することができ、また、凝縮器を冷却するための冷媒の如き低温熱源を用いて生じさせた水蒸気により化学蓄熱材に水和反応を生じさせるので、低温の熱を利用して（汲み上げて）高温を得ることができる。しかも、顕熱蓄熱器に蓄えた熱を蒸発器での蒸気発生に用いるため、車両始動時には、より高温の冷媒が蒸発器に供給され（る場合が多くなり）、より化学蓄熱材の発熱温度をより高めることが可能になる。これにより、より高温が要求される加熱対象の有効な加熱が可能になる。   This vehicle chemical heat storage system uses a chemical heat storage material that stores and dissipates heat by dehydration and hydration reactions, so it can store heat stably over a long period of time, and it can also be used to cool the condenser. Since the hydration reaction is caused in the chemical heat storage material by the water vapor generated using such a low temperature heat source, a high temperature can be obtained using (pumping up) the low temperature heat. In addition, since the heat stored in the sensible heat accumulator is used for steam generation in the evaporator, a higher temperature refrigerant is supplied to the evaporator at the start of the vehicle (more often), and the heat generation temperature of the chemical heat storage material is higher. Can be further enhanced. Thereby, the effective heating of the heating object for which higher temperature is required becomes possible.

このように、請求項１２記載の車両用化学蓄熱システムでは、長期間に亘って安定的に蓄熱でき、かつ高温が要求される加熱対象の加熱が可能となる   Thus, in the chemical heat storage system for a vehicle according to claim 12, heat can be stably stored over a long period of time, and heating of a heating target requiring high temperature is possible.

請求項１３記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項１２記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記反応器、前記凝縮器、及び前記蒸発器を連通する水蒸気系統は、予め大気圧未満に減圧されている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a thirteenth aspect of the present invention is the chemical heat storage system for a vehicle according to the twelfth aspect of the present invention, wherein the steam system that communicates the reactor, the condenser, and the evaporator is less than atmospheric pressure in advance. Has been depressurized.

請求項１３記載の車両用化学蓄熱システムでは、反応器、凝縮器、及び蒸発器における水蒸気系統（水系統）が大気圧未満に減圧されているので、低温の冷却水を用いて多量の水蒸気を得ることができる。すなわち、加熱対象の加熱が要求される低温環境下等で、十分な熱量を放熱させることが可能になる。   In the vehicle chemical heat storage system according to claim 13, since the steam system (water system) in the reactor, the condenser, and the evaporator is depressurized to less than atmospheric pressure, a large amount of steam is generated using low-temperature cooling water. Can be obtained. That is, it is possible to dissipate a sufficient amount of heat in a low temperature environment where heating of the heating target is required.

請求項１４記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項７〜請求項１３の何れか１項記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記車両は、前記内燃機関の排気ガスを浄化するための排気触媒を有しており、前記は閾触媒が前記加熱対象とされている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a fourteenth aspect of the present invention is the chemical heat storage system for a vehicle according to any one of the seventh to thirteenth aspects, wherein the vehicle purifies the exhaust gas of the internal combustion engine. The above-mentioned exhaust catalyst is included, and the above-mentioned threshold catalyst is the heating target.

請求項１４記載の車両用化学蓄熱システムでは、上記の如く排気熱回収器及び／又は顕熱蓄熱器からの高温の冷却水又は冷媒によって蒸発器で蒸気を発生させるため、化学蓄熱材の放熱により高温の熱を得ることができる。このため、高温（例えば３００℃）で反応活性が良好となる排気触媒の加熱を、化学蓄熱材に蓄えた熱にて有効に行うことが可能になる。   In the chemical heat storage system for a vehicle according to claim 14, steam is generated in the evaporator by high-temperature cooling water or refrigerant from the exhaust heat recovery device and / or the sensible heat storage device as described above. High temperature heat can be obtained. For this reason, it becomes possible to effectively heat the exhaust catalyst whose reaction activity is good at a high temperature (for example, 300 ° C.) with the heat stored in the chemical heat storage material.

以上説明したように本発明に係る車両用化学蓄熱システムは、長期間に亘って安定的に蓄熱でき、かつ高温が要求される加熱対象の加熱が可能となるという優れた効果を有する。   As described above, the vehicle chemical heat storage system according to the present invention has an excellent effect that heat can be stably stored over a long period of time, and heating of a heating target requiring high temperature is possible.

本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの概略全体構成を示すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram showing a schematic overall configuration of a chemical heat storage system for a vehicle according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムを構成する蓄熱ＥＣＵの図である。It is a figure of heat storage ECU which comprises the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの動作モードを説明するための図であって、（Ａ）は蓄熱モードのシステム構成図、（Ｂ）は、放熱モードのシステム構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure for demonstrating the operation mode of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 1st Embodiment of this invention, Comprising: (A) is a system block diagram of heat storage mode, (B) is a system block diagram of heat dissipation mode. It is. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの動作モードを概念的に説明する図であって、（Ａ）蓄熱モードの概念図、（Ｂ）は、放熱モードの概念図である。It is a figure which illustrates notionally the operation mode of the chemical thermal storage system for vehicles concerning a 1st embodiment of the present invention, and (A) a conceptual diagram of thermal storage mode, (B) is a conceptual diagram of heat dissipation mode. . 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの蓄熱、放熱サイクルを示すＰＴ線図である。It is PT diagram which shows the thermal storage of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and a thermal radiation cycle. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムが適用されたハイブリッド車を構成するバッテリの環境温度と出力密度との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the environmental temperature of the battery which comprises the hybrid vehicle to which the chemical thermal storage system for vehicles concerning the 1st Embodiment of this invention was applied, and output density. 本発明の第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの放熱モードの実行状態を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the execution state of the thermal radiation mode of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの放熱モードの実行状態を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the execution state of the thermal radiation mode of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの概略全体構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the schematic whole structure of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムを示す図であって、（Ａ）は概略全体構成を示すシステム構成図、（Ｂ）は、放熱モードのシステム構成図である。It is a figure which shows the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 5th Embodiment of this invention, Comprising: (A) is a system block diagram which shows a schematic whole structure, (B) is a system block diagram of the thermal radiation mode. 本発明の第６の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの概略全体構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the schematic whole structure of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第６の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムを構成する蓄熱ＥＣＵの図である。It is a figure of heat storage ECU which comprises the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第６の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの化学蓄熱モードの実行状態を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the execution state of the chemical thermal storage mode of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第６の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの顕熱蓄熱モードの実行状態を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the execution state of the sensible heat storage mode of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第６の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの放熱モードのシステム構成図である。It is a system block diagram of the thermal radiation mode of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第６の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの蓄熱、放熱サイクルを示すＰＴ線図である。It is PT diagram which shows the thermal storage of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 6th Embodiment of this invention, and a thermal radiation cycle. 本発明の第７の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの放熱モードのシステム構成図である。It is a system block diagram of the thermal radiation mode of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第８の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの概略全体構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the schematic whole structure of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 8th Embodiment of this invention. 本発明の第８の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの動作モードを説明するための図であって、（Ａ）は蓄熱モードのシステム構成図、（Ｂ）は、放熱モードのシステム構成図である。It is a figure for demonstrating the operation mode of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 8th Embodiment of this invention, Comprising: (A) is a system block diagram of heat storage mode, (B) is a system block diagram of heat dissipation mode. It is. 本発明の第９の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの概略全体構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the schematic whole structure of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 9th Embodiment of this invention. 本発明の第９の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの動作モードを説明するための図であって、（Ａ）は化学蓄熱モードのシステム構成図、（Ｂ）は顕熱蓄熱モードのシステム構成図、（Ｃ）は放熱モードのシステム構成図である。It is a figure for demonstrating the operation mode of the chemical thermal storage system for vehicles concerning the 9th Embodiment of this invention, Comprising: (A) is a system block diagram of chemical thermal storage mode, (B) is a system of sensible heat thermal storage mode Configuration diagram, (C) is a system configuration diagram of the heat dissipation mode.

本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１０について、図１〜図６に基づいて説明する。先ず、車両用化学蓄熱システム１０が適用された車両としての自動車１１の熱系統について簡単に説明し、次いで、車両用化学蓄熱システム１０について説明することとする。   A vehicular chemical heat storage system 10 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the heat system of the automobile 11 as a vehicle to which the vehicle chemical heat storage system 10 is applied will be briefly described, and then the vehicle chemical heat storage system 10 will be described.

図１には、自動車１１に適用された車両用化学蓄熱システム１０の概略全体構成がシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、自動車１１は、内燃機関としてのエンジン１２と、電気モータであるモータ１４とを備えている。すなわち、自動車１１は、エンジン１２とモータ１４とを備えたハイブリッド車とされており、モータ１４に電力を供給するためのインバータ（パワーコントロールユニット）１５、バッテリ１６をさらに備える。この実施形態では、エンジン１２及びモータ１４の双方に車両走行のための駆動力を生じさせ得るパラレル式のハイブリッド車とされている。   FIG. 1 shows a schematic overall configuration of a chemical heat storage system 10 for a vehicle applied to an automobile 11 in a system configuration diagram. As shown in this figure, the automobile 11 includes an engine 12 as an internal combustion engine and a motor 14 as an electric motor. That is, the automobile 11 is a hybrid vehicle including an engine 12 and a motor 14, and further includes an inverter (power control unit) 15 for supplying electric power to the motor 14 and a battery 16. In this embodiment, a parallel-type hybrid vehicle capable of generating a driving force for vehicle travel in both the engine 12 and the motor 14 is provided.

また、自動車１１は、エンジン１２からの排気ガスを浄化して大気放出する排気系１８を備えている。排気系１８は、一端がエンジン１２に接続されると共に他端が大気開放端２０Ａとされた排気ライン（排気管）２０と、排気ライン２０におけるエンジン１２側に設けられた排気触媒としての触媒コンバータ２２とを有する。図示は省略するが、排気系１８には、排気音を低減するための消音装置が排気ライン２０における触媒コンバータ２２の下流側に設けられている。   The automobile 11 also includes an exhaust system 18 that purifies exhaust gas from the engine 12 and discharges it to the atmosphere. The exhaust system 18 includes an exhaust line (exhaust pipe) 20 having one end connected to the engine 12 and the other end being an atmosphere open end 20A, and a catalytic converter as an exhaust catalyst provided on the engine 12 side in the exhaust line 20. 22. Although not shown, the exhaust system 18 is provided with a silencer for reducing exhaust noise on the downstream side of the catalytic converter 22 in the exhaust line 20.

さらに、自動車１１は、エンジン１２を冷却するためのエンジン冷却系２４を備えている。エンジン冷却系２４は、エンジン１２、ヒータコア２６、ラジエータ２８の順でエンジン冷却水を循環させるための冷却水循環ライン３０、冷却水循環ライン３０におけるエンジン１２の直上流に設けられエンジン冷却水に駆動力を付与するウォータポンプ３２と、ラジエータ２８をバイパスするバイパスライン３４とを含んで構成されている。この実施形態におけるウォータポンプ３２は、エンジン１２の駆動力で作動する機械式のポンプとされている。   The automobile 11 further includes an engine cooling system 24 for cooling the engine 12. The engine cooling system 24 is provided immediately upstream of the engine 12 in the cooling water circulation line 30, the cooling water circulation line 30 for circulating the engine cooling water in the order of the engine 12, the heater core 26, and the radiator 28. It includes a water pump 32 to be applied and a bypass line 34 that bypasses the radiator 28. The water pump 32 in this embodiment is a mechanical pump that operates with the driving force of the engine 12.

この実施形態では、冷却水循環ライン３０におけるラジエータ２８とウォータポンプ３２との間へのバイパスライン３４の合流部分には、３ポート弁３６が設けられている。３ポート弁３６は、冷却水循環ライン３０にのみエンジン冷却水が流通される状態と、バイパスライン３４によってラジエータ２８が完全にバイパスされる状態と、ラジエータ２８とバイパスライン３４とにエンジン冷却水が流れる割合を調整する状態とをとり得る構成とされている。   In this embodiment, a three-port valve 36 is provided at the junction of the bypass line 34 between the radiator 28 and the water pump 32 in the cooling water circulation line 30. In the three-port valve 36, the engine coolant flows only through the coolant circulation line 30, the state where the radiator 28 is completely bypassed by the bypass line 34, and the engine coolant flows through the radiator 28 and the bypass line 34. It is set as the structure which can take the state which adjusts a ratio.

車両用化学蓄熱システム１０は、以上説明した自動車１１に適用され、図４（Ａ）に模式的に示される如く排気系１８の排気熱を蓄熱し、図４（Ｂ）に模式的に示される如く所要の場合に蓄熱した熱を放熱させることで、自動車１１を構成する加熱対象（例えばバッテリ１６や触媒コンバータ２２等）を加熱するようになっている。この実施形態では、後述する如く、自動車１１の低温始動時にバッテリ１６を加熱する構成とされている。以下、具体的に説明する。   The vehicular chemical heat storage system 10 is applied to the automobile 11 described above, stores the exhaust heat of the exhaust system 18 as schematically shown in FIG. 4A, and is schematically shown in FIG. 4B. As described above, the heat to be heated (for example, the battery 16 and the catalytic converter 22) constituting the automobile 11 is heated by dissipating the heat stored when necessary. In this embodiment, as will be described later, the battery 16 is heated when the automobile 11 is started at a low temperature. This will be specifically described below.

車両用化学蓄熱システム１０は、容器内に化学蓄熱材が充填された反応器３８を備えている。反応器３８内の化学蓄熱材は、脱水に伴って蓄熱（吸熱）し、水和（水酸化カルシウムへの復原）に伴って放熱（発熱）する構成とされている。この実施形態では、化学蓄熱材として、アルカリ土類金属水酸化物の１つである水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）が採用されている。したがって、反応器３８内では、以下に示す反応で蓄熱、放熱を可逆的に繰り返し得る構成とされている。
Ｃａ（ＯＨ）２ ⇔ ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ The vehicle chemical heat storage system 10 includes a reactor 38 filled with a chemical heat storage material in a container. The chemical heat storage material in the reactor 38 stores heat (absorbs heat) with dehydration and dissipates heat (heat generation) with hydration (restoration to calcium hydroxide). In this embodiment, calcium hydroxide (Ca (OH) 2), which is one of alkaline earth metal hydroxides, is employed as the chemical heat storage material. Therefore, in the reactor 38, it is set as the structure which can reversibly repeat heat storage and heat dissipation by the reaction shown below.
Ca (OH) 2 Ｃａ CaO + H2O

この式に蓄熱量、発熱量Ｑを併せて示すと、
Ｃａ（ＯＨ）２ ＋ Ｑ → ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ
ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ → Ｃａ（ＯＨ）２ ＋ Ｑ
となる。 When the heat storage amount and the heat generation amount Q are shown together in this equation,
Ca (OH) 2 + Q → CaO + H2O
CaO + H2O → Ca (OH) 2 + Q
It becomes.

また、車両用化学蓄熱システム１０は、反応器３８に排気系１８の排気ライン２０から排気熱、すなわち高温の排気ガスを導入するための排気供給ライン４０、反応器３８から排気ライン２０に排気ガスを戻す排気戻しライン４２を備えている。排気供給ライン４０には開閉弁４４が設けられ、排気戻しライン４２には開閉弁４６が設けられている。これにより、開閉弁４４、４６が共に開放されている場合には反応器３８に排気ガスの一部が流通され、開閉弁４４、４６が共に閉止されている場合には反応器３８に排気ガスが導入されない構成とされている。   In addition, the vehicle chemical heat storage system 10 includes an exhaust gas supply line 40 for introducing exhaust heat from the exhaust line 20 of the exhaust system 18, that is, high-temperature exhaust gas, to the reactor 38, and An exhaust return line 42 for returning the air is provided. The exhaust supply line 40 is provided with an open / close valve 44, and the exhaust return line 42 is provided with an open / close valve 46. Thereby, when the on-off valves 44 and 46 are both opened, a part of the exhaust gas is circulated through the reactor 38, and when both the on-off valves 44 and 46 are closed, the exhaust gas is passed through the reactor 38. Is configured not to be introduced.

すなわち、この実施形態における反応器３８は、化学蓄熱材と排気ガスとの熱交換器として捉えることができる。なお、この実施形態では、自動車１１の運転中における化学蓄熱材の温度が略４５０℃になるように、排気ガスの反応器３８への流通量（割合）が設定されている。この設定は、排気ライン２０と反応器３８側との圧力損失のバランス等で設定されても良く、後述する蓄熱ＥＣＵ８８にて開閉弁４４、４６の開度を調整することで設定されても良い。化学蓄熱材の温度を略４５０℃とするのは、５００℃以上で生じやすくなる化学蓄熱材の劣化（潮解等）を抑制するためである。   That is, the reactor 38 in this embodiment can be regarded as a heat exchanger between the chemical heat storage material and the exhaust gas. In this embodiment, the flow rate (ratio) of the exhaust gas to the reactor 38 is set so that the temperature of the chemical heat storage material during operation of the automobile 11 is about 450 ° C. This setting may be set based on the balance of pressure loss between the exhaust line 20 and the reactor 38, or may be set by adjusting the opening degree of the on-off valves 44 and 46 by a heat storage ECU 88 described later. . The reason why the temperature of the chemical heat storage material is set to about 450 ° C. is to suppress deterioration (such as deliquescence) of the chemical heat storage material that easily occurs at 500 ° C. or higher.

さらに、車両用化学蓄熱システム１０は、反応器３８内の化学蓄熱材が放出した熱を加熱対象に供給するための伝熱構造としての加熱エアライン４８を備えている。加熱エアライン４８は、一端がブロア５０に接続されており、中間部が反応器３８内の化学蓄熱材と熱交換可能な熱交換部４８Ａとされている。この加熱エアライン４８における反応器３８の下流側部分が、加熱対象としてのバッテリ１６との熱交換部４８Ｂとされている。加熱エアライン４８の他端は、大気開放端４８Ｃとされている。   Furthermore, the vehicle chemical heat storage system 10 includes a heating air line 48 as a heat transfer structure for supplying the heat released by the chemical heat storage material in the reactor 38 to the object to be heated. One end of the heating air line 48 is connected to the blower 50, and the intermediate part is a heat exchange part 48 </ b> A that can exchange heat with the chemical heat storage material in the reactor 38. The downstream part of the reactor 38 in the heating air line 48 is a heat exchanging part 48B with the battery 16 as a heating target. The other end of the heating air line 48 is an atmospheric open end 48C.

またさらに、車両用化学蓄熱システム１０は、反応器３８内の化学蓄熱材の脱水反応に伴い生じた水蒸気を凝縮するための凝縮器５２を備えている。凝縮器５２は、開閉弁５４が設けられた水蒸気回収ライン５６を介して反応器３８の内部（化学蓄熱材の充填室）に連通されている。凝縮器５２は、冷媒としての水蒸気冷却液と反応器３８から流入した水蒸気との熱交換によって、該水蒸気を凝縮させる熱交換器とされている。   Furthermore, the vehicle chemical heat storage system 10 is provided with a condenser 52 for condensing water vapor generated by the dehydration reaction of the chemical heat storage material in the reactor 38. The condenser 52 is communicated with the inside of the reactor 38 (the chemical heat storage material filling chamber) via a steam recovery line 56 provided with an on-off valve 54. The condenser 52 is a heat exchanger that condenses the steam by heat exchange between the steam coolant as the refrigerant and the steam flowing in from the reactor 38.

水蒸気冷却液は、凝縮器５２とサブラジエータ５８とを結ぶ冷却液循環ライン６０をリキッドポンプ６２の動力で循環するようになっている。これにより、凝縮器５２にて供給された凝縮熱がサブラジエータ５８にて放出されるようになっている。サブラジエータ５８は、外気と冷却液との熱交換器であるため、凝縮器５２は、水蒸気を略４０℃以下に冷却することができる。   The steam coolant is circulated by the power of the liquid pump 62 through a coolant circulation line 60 that connects the condenser 52 and the sub radiator 58. Thereby, the heat of condensation supplied by the condenser 52 is released by the sub-radiator 58. Since the sub-radiator 58 is a heat exchanger between the outside air and the coolant, the condenser 52 can cool the water vapor to about 40 ° C. or less.

以上説明した凝縮器５２は、開閉弁６４が設けられた水回収ライン６６を介して水タンク６８に連通されている。水タンク６８は、凝縮器５２にて凝縮された水を液体のまま貯留するようになっている。   The condenser 52 described above is communicated with a water tank 68 through a water recovery line 66 provided with an on-off valve 64. The water tank 68 stores the water condensed in the condenser 52 in a liquid state.

さらに、車両用化学蓄熱システム１０は、反応器３８内に化学蓄熱材に水和反応を生じさせるための水蒸気を供給する蒸発器７０を備えている。蒸発器７０は、水ポンプ７２が設けられた水供給ライン７４を介して水タンク６８に連通されると共に、開閉弁７６が設けられた水蒸気供給ライン７８を介して反応器３８の内部（化学蓄熱材の充填室）に連通されている。車両用化学蓄熱システム１０では、水ポンプ７２の駆動力により蒸発器７０に供給された水が該蒸発器７０において熱媒と熱交換されることによって蒸発され、反応器３８内に供給されるようになっている。   Furthermore, the vehicle chemical heat storage system 10 is provided with an evaporator 70 for supplying water vapor for causing a hydration reaction to the chemical heat storage material in the reactor 38. The evaporator 70 is communicated with the water tank 68 via a water supply line 74 provided with a water pump 72, and the inside of the reactor 38 (chemical heat storage) via a water vapor supply line 78 provided with an on-off valve 76. Material filling chamber). In the vehicle chemical heat storage system 10, the water supplied to the evaporator 70 by the driving force of the water pump 72 is evaporated by heat exchange with the heat medium in the evaporator 70, and is supplied into the reactor 38. It has become.

この実施形態では、反応器３８における化学蓄熱材の充填空間、開閉弁５４を含む水蒸気回収ライン５６、凝縮器５２、開閉弁６４を含む水回収ライン６６、水タンク６８、水ポンプ７２を含む水供給ライン７４、蒸発器７０、開閉弁７６を含む水蒸気供給ライン７８で構成される水蒸気系統としての水・水蒸気循環ライン８０は、予め真空脱気されている。したがって、反応器３８、凝縮器５２、蒸発器７０は、その機能を発揮するための反応、熱交換が行われていない状態では、それぞれの内圧が大気圧と比較して十分に小さい構成とされている。   In this embodiment, the chemical heat storage material filling space in the reactor 38, the steam recovery line 56 including the on-off valve 54, the condenser 52, the water recovery line 66 including the on-off valve 64, the water tank 68, and the water including the water pump 72 are used. A water / steam circulation line 80 as a steam system constituted by a steam supply line 78 including a supply line 74, an evaporator 70, and an on-off valve 76 has been degassed in advance. Accordingly, the reactor 38, the condenser 52, and the evaporator 70 are configured so that the internal pressures thereof are sufficiently smaller than the atmospheric pressure in a state where the reaction and heat exchange for performing the functions are not performed. ing.

これにより、蒸発器７０では、低温の熱媒と液相の水との熱交換によって、該液相の水を蒸発させて水蒸気にすることができる構成とされている。この実施形態では、蒸発器７０は、エンジン冷却水を熱媒（低温熱源）として、水タンク６８から供給された水を蒸発させるようになっている。   Thus, the evaporator 70 is configured to evaporate the liquid phase water into water vapor by heat exchange between the low temperature heating medium and the liquid phase water. In this embodiment, the evaporator 70 evaporates the water supplied from the water tank 68 using engine cooling water as a heat medium (low temperature heat source).

したがって、車両用化学蓄熱システム１０は、蒸発器７０にエンジン冷却水を導く低温熱媒ライン８２を備えている。この実施形態では、低温熱媒ライン８２は、エンジン冷却系２４の冷却水循環ライン３０におけるラジエータ２８の下流から分岐してラジエータ２８の上流に合流している。これにより、ラジエータ２８と蒸発器７０（及びバイパスライン３４）とが並列に配置された如き構成とされている。   Therefore, the vehicular chemical heat storage system 10 includes a low-temperature heat medium line 82 that guides engine coolant to the evaporator 70. In this embodiment, the low-temperature heat medium line 82 branches from the downstream side of the radiator 28 in the cooling water circulation line 30 of the engine cooling system 24 and joins the upstream side of the radiator 28. Thus, the radiator 28 and the evaporator 70 (and the bypass line 34) are arranged in parallel.

低温熱媒ライン８２には、例えば電動式の低温熱媒ポンプ８４が設けられており、エンジン１２が停止している状態でエンジン冷却水を駆動可能とされている。また、冷却水循環ライン３０における低温熱媒ライン８２の分岐部分には、３ポート弁８６が設けられている。３ポート弁８６は、低温熱媒ライン８２と冷却水循環ライン３０との間を開閉する機能と、冷却水循環ライン３０におけるラジエータ２８の下流部分を開閉する機能とを有する構成とされている。   The low-temperature heat medium line 82 is provided with, for example, an electric low-temperature heat medium pump 84 so that the engine cooling water can be driven while the engine 12 is stopped. Further, a three-port valve 86 is provided at a branch portion of the low-temperature heat medium line 82 in the cooling water circulation line 30. The three-port valve 86 is configured to have a function of opening / closing between the low-temperature heat medium line 82 and the cooling water circulation line 30 and a function of opening / closing a downstream portion of the radiator 28 in the cooling water circulation line 30.

さらに、車両用化学蓄熱システム１０は、制御装置としての蓄熱ＥＣＵ８８を備えている。蓄熱ＥＣＵ８８は、図２に示される如く、開閉弁４４、４６、５４、６４、７６、３ポート弁３６、８６、ブロア５０、リキッドポンプ６２、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ８４のそれぞれに電気的に接続されており、これらの作動を制御するようになっている。蓄熱ＥＣＵ８８は、自動車１１の図示しないスタートスイッチ（運転制御ＥＣＵやメインコントローラ）や外気温センサ等にも電気的に接続されており、車両の走行状態や外気温等の情報に基づいて上記した各制御対象を制御するようになっている。   Furthermore, the vehicle chemical heat storage system 10 includes a heat storage ECU 88 as a control device. As shown in FIG. 2, the heat storage ECU 88 is electrically connected to each of the on-off valves 44, 46, 54, 64, 76, the three-port valves 36, 86, the blower 50, the liquid pump 62, the water pump 72, and the low-temperature heat medium pump 84. Are connected to control these operations. The heat storage ECU 88 is also electrically connected to a start switch (operation control ECU and main controller) (not shown) of the automobile 11 and an outside air temperature sensor, and the like. The control object is controlled.

この実施形態では、蓄熱ＥＣＵ８８は、自動車１１の走行時には、反応器３８の化学蓄熱材への蓄熱が行われる蓄熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図３（Ａ）に示される如く、開閉弁４４、４６、５４、６４を開放させ、リキッドポンプ６２を作動させる一方、３ポート弁８６の蒸発器７０側のポートを閉止させ、ブロア５０、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ８４を停止状態に維持するようになっている。なお、各図に示す弁類の黒塗りで示すポートは、該ポートが閉止されている状態を示している。   In this embodiment, the heat storage ECU 88 is configured to control each control target described above so as to execute a heat storage mode in which heat is stored in the chemical heat storage material of the reactor 38 when the automobile 11 is traveling. Specifically, as shown in FIG. 3A, the on-off valves 44, 46, 54 and 64 are opened to operate the liquid pump 62, while the port on the evaporator 70 side of the three-port valve 86 is closed. The blower 50, the water pump 72, and the low-temperature heat medium pump 84 are maintained in a stopped state. In addition, the port shown by the black of the valves shown to each figure has shown the state by which this port was closed.

一方、蓄熱ＥＣＵ８８は、自動車１１の低温環境下での始動時（低温始動時におけるモータ１４の作動前）には、反応器３８内の化学蓄熱材が放熱を行うと共に、該反応器３８から放熱された熱がバッテリ１６に導かれる放熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図３（Ｂ）に示される如く、開閉弁４４、４６、５４、６４を閉止させ、リキッドポンプ６２を停止させる一方、開閉弁７６、３ポート弁８６の各ポートを開放させ、ブロア５０、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ８４を作動させるようになっている。   On the other hand, the heat storage ECU 88 radiates heat from the chemical heat storage material in the reactor 38 when the vehicle 11 is started in a low temperature environment (before the motor 14 is operated at the time of low temperature start), and also radiates heat from the reactor 38. Each control target is controlled so as to execute a heat dissipation mode in which the generated heat is guided to the battery 16. Specifically, as shown in FIG. 3B, the on-off valves 44, 46, 54, 64 are closed and the liquid pump 62 is stopped, while the ports of the on-off valve 76 and the 3-port valve 86 are opened. The blower 50, the water pump 72, and the low-temperature heat medium pump 84 are operated.

次に、第１の実施形態の作用を説明する。   Next, the operation of the first embodiment will be described.

上記構成の車両用化学蓄熱システム１０では、蓄熱ＥＣＵ８８は、自動車１１の運転中には、図３（Ａ）に示される如き蓄熱モードを実行する。すると、排気系１８の排気ライン２０から排気供給ライン４０を経由して反応器３８に高温の排気ガスが導かれ、該排気ガスからの熱供給を受けて反応器３８内の化学蓄熱材が脱水反応を生じ、排気熱が化学蓄熱材に蓄熱される。   In the vehicle chemical heat storage system 10 configured as described above, the heat storage ECU 88 executes a heat storage mode as shown in FIG. Then, high-temperature exhaust gas is led from the exhaust line 20 of the exhaust system 18 to the reactor 38 via the exhaust supply line 40, and the chemical heat storage material in the reactor 38 is dehydrated by receiving heat supply from the exhaust gas. A reaction occurs, and the exhaust heat is stored in the chemical heat storage material.

この蓄熱モード実行の際、反応器３８で化学蓄熱材から脱水された水である水蒸気は、水蒸気回収ライン５６を介して凝縮器５２に流入され、該凝縮器５２で冷却液循環ライン６０を循環する冷却液との熱交換により冷却、凝縮される。水蒸気の凝縮熱で加熱された冷却液は、サブラジエータ５８にて冷却される。また、凝縮器５２で凝縮された水は、水回収ライン６６を介して水タンク６８に回収される。   During execution of this heat storage mode, water vapor, which is water dehydrated from the chemical heat storage material in the reactor 38, flows into the condenser 52 via the water vapor recovery line 56, and circulates through the coolant circulation line 60 in the condenser 52. It is cooled and condensed by heat exchange with the cooling liquid. The coolant heated by the condensation heat of the steam is cooled by the sub radiator 58. Further, the water condensed by the condenser 52 is collected in the water tank 68 via the water collection line 66.

以上により、車両用化学蓄熱システム１０が適用された自動車１１では、その走行（エンジン１２の作動）に伴い生じる排気ガスの排気熱を反応器３８に蓄熱する。なお、例えばモータ１４による走行モード（エンジン１２がバッテリ１６の充電用途にも運転されない場合など）には、蓄熱ＥＣＵ８８は、開閉弁４４、４６、５４、６４を閉止させ、リキッドポンプ６２を停止させ、かつ３ポート弁８６の蒸発器７０側のポートを閉止状態、ブロア５０、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ８４の停止状態を維持する。   As described above, in the automobile 11 to which the vehicular chemical heat storage system 10 is applied, the exhaust heat of the exhaust gas generated during the travel (operation of the engine 12) is stored in the reactor 38. For example, in the travel mode by the motor 14 (when the engine 12 is not operated for charging the battery 16 or the like), the heat storage ECU 88 closes the on-off valves 44, 46, 54, 64 and stops the liquid pump 62. In addition, the port on the evaporator 70 side of the three-port valve 86 is closed, and the blower 50, the water pump 72, and the low-temperature heat medium pump 84 are stopped.

また、車両用化学蓄熱システム１０では、蓄熱ＥＣＵ８８は、外気温が所定の閾値を下回る低温環境下で自動車１１が始動される場合には、図３（Ｂ）に示される如き放熱モードを実行する。すると、水タンク６８内の水が水ポンプ７２の駆動力によって蒸発器７０に導かれると共に、冷却水循環ライン３０内のエンジン冷却水が低温熱媒ポンプ８４の駆動力によって低温熱媒ライン８２を介して蒸発器７０に導かれる。このエンジン冷却水との熱交換によって、水タンク６８から導入された水は蒸発され、これにより生じた水蒸気が水蒸気供給ライン７８を介して反応器３８内に供給される。なお、３ポート弁８６は、ラジエータ２８側のポートを閉止して、エンジン冷却水がラジエータ２８をバイパスするようにしても良い。   Further, in the vehicle chemical heat storage system 10, the heat storage ECU 88 executes a heat radiation mode as shown in FIG. 3B when the automobile 11 is started in a low temperature environment where the outside air temperature is below a predetermined threshold. . Then, the water in the water tank 68 is guided to the evaporator 70 by the driving force of the water pump 72, and the engine cooling water in the cooling water circulation line 30 passes through the low-temperature heat medium line 82 by the driving force of the low-temperature heat medium pump 84. Then, it is guided to the evaporator 70. The water introduced from the water tank 68 is evaporated by heat exchange with the engine cooling water, and the water vapor generated thereby is supplied into the reactor 38 via the water vapor supply line 78. The three-port valve 86 may close the port on the radiator 28 side so that the engine coolant bypasses the radiator 28.

反応器３８内の化学蓄熱材は、水蒸気との接触に伴い水和反応を行いつつ放熱する。この熱は、ブロア５０により加熱エアライン４８を流れる空気に供給され、該加熱空気によってバッテリ１６が加熱される。蓄熱ＥＣＵ８８は、例えば暖気開始からの経過時間、バッテリ１６の温度、加熱エアライン４８内の空気の温度変化の何れか１つに基づいて、バッテリ１６が十分に加熱されたと判断すると、モータ１４の始動許可信号をメインコントローラ等に出力する。また、蓄熱ＥＣＵ８８は、３ポート弁８６の蒸発器７０側のポートを閉止し、ブロア５０、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ８４を停止させる。すなわち、バッテリ１６の暖機を終了する。   The chemical heat storage material in the reactor 38 dissipates heat while performing a hydration reaction in contact with water vapor. This heat is supplied to the air flowing through the heated air line 48 by the blower 50, and the battery 16 is heated by the heated air. When the heat storage ECU 88 determines that the battery 16 has been sufficiently heated based on any one of the elapsed time from the start of warm-up, the temperature of the battery 16, and the temperature change of the air in the heating air line 48, for example, A start permission signal is output to the main controller or the like. Further, the heat storage ECU 88 closes the port on the evaporator 70 side of the three-port valve 86, and stops the blower 50, the water pump 72, and the low-temperature heat medium pump 84. That is, the warm-up of the battery 16 is terminated.

ここで、車両用化学蓄熱システム１０では、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いて蓄熱・放熱を行うため、長期間に亘り安定的に蓄熱することができる。また、エンジン冷却水の如き低温熱源を用いて生じさせた水蒸気により化学蓄熱材に水和反応を生じさせるので、低温の熱を利用して（汲み上げて）高温を得ることができる。特に、車両用化学蓄熱システム１０では、反応器３８、凝縮器５２、蒸発器７０を連通する水・水蒸気循環ライン８０が減圧（真空脱気）されているので、低温熱源によって十分な蒸発量を得ることができ、十分な熱量を得ることができる。   Here, in the vehicle chemical heat storage system 10, heat storage and heat dissipation are performed using a chemical heat storage material that performs heat storage and heat dissipation by dehydration and hydration reactions, so that heat can be stably stored for a long period of time. Moreover, since the hydration reaction is caused in the chemical heat storage material by the water vapor generated using a low-temperature heat source such as engine cooling water, a high temperature can be obtained by using (pumping) low-temperature heat. In particular, in the chemical heat storage system 10 for a vehicle, the water / steam circulation line 80 communicating with the reactor 38, the condenser 52, and the evaporator 70 is depressurized (vacuum deaeration). Can be obtained, and a sufficient amount of heat can be obtained.

上記したように低温熱源から高温を得る点について、図５に示すサイクル図にて補足する。図５には、ＰＴ線図に示された圧力平衡点における車両用化学蓄熱システム１０のサイクルが示されている。この図において、上側の等圧線が脱水（吸熱）反応を示し、下側の等圧線が水和（発熱）反応を示している。このサイクルに示す通り、化学蓄熱材の温度が略４２４℃で加熱（蓄熱）された場合、水蒸気は略５０℃の飽和水蒸気圧力となる。この水蒸気は、凝縮器５２にて略４０℃以下に冷却されるので、凝縮されて水になることが解る。このように凝縮されることで凝縮器内圧力が略一定となるため、蓄熱材平衡圧力との差圧が維持され、連続的に脱水反応を行わせることができる。これにより、化学蓄熱材が酸化物（ＣａＯ）の状態となる。次に、車両始動時には、蒸発器７０におけるエンジン冷却水（低温熱源）との熱交換により、水タンク６８から供給された水の蒸発により水蒸気が生成される。例えば蒸発器７０に２〜５℃のエンジン冷却水を供給することで、その温度に応じた圧力の水蒸気を発生させることができる。   The point which obtains high temperature from a low-temperature heat source as mentioned above is supplemented with the cycle diagram shown in FIG. FIG. 5 shows a cycle of the vehicle chemical heat storage system 10 at the pressure equilibrium point shown in the PT diagram. In this figure, the upper isobaric line represents a dehydration (endothermic) reaction, and the lower isobaric line represents a hydration (exothermic) reaction. As shown in this cycle, when the temperature of the chemical heat storage material is heated (heat storage) at about 424 ° C., the water vapor has a saturated water vapor pressure of about 50 ° C. Since the water vapor is cooled to about 40 ° C. or less by the condenser 52, it is understood that the water vapor is condensed to become water. By condensing in this way, the condenser internal pressure becomes substantially constant, so that the differential pressure from the heat storage material equilibrium pressure is maintained, and the dehydration reaction can be continuously performed. Thereby, a chemical heat storage material will be in the state of an oxide (CaO). Next, when the vehicle is started, water vapor is generated by evaporation of water supplied from the water tank 68 by heat exchange with the engine cooling water (low temperature heat source) in the evaporator 70. For example, by supplying engine cooling water of 2 to 5 ° C. to the evaporator 70, water vapor having a pressure corresponding to the temperature can be generated.

この水蒸気の供給によって反応器３８内では、化学蓄熱材（ＣａＯ）の平衡圧力と水蒸気圧力との差圧によって該化学蓄熱材の水和反応が発生し、該水和反応に伴う発熱によって化学蓄熱材が昇温される。図５は、より低温である０℃のエンジン冷却水を供給した場合を例示しており、この場合、反応器３８の化学蓄熱材の水和反応によって略３３０℃の温度を得ることができることを示している。   The supply of water vapor causes the hydration reaction of the chemical heat storage material to occur in the reactor 38 due to the differential pressure between the equilibrium pressure of the chemical heat storage material (CaO) and the water vapor pressure, and the heat generated by the hydration reaction causes chemical heat storage. The material is heated. FIG. 5 illustrates a case where engine cooling water of 0 ° C., which is a lower temperature, is supplied. In this case, a temperature of approximately 330 ° C. can be obtained by the hydration reaction of the chemical heat storage material of the reactor 38. Show.

このように、化学蓄熱材を内蔵した反応器３８にて蓄熱を行う車両用化学蓄熱システム１０では、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）にも示される如く、４２４℃程度で反応器３８に蓄熱した場合、わずか０°の低温熱源から熱をくみ上げて、３３０℃の高温を得ることができる。   Thus, in the vehicle chemical heat storage system 10 that stores heat in the reactor 38 incorporating the chemical heat storage material, the reactor 38 is heated at about 424 ° C. as shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B). When the heat is stored, the heat can be pumped from a low-temperature heat source of only 0 ° to obtain a high temperature of 330 ° C.

そして、車両用化学蓄熱システム１０では、反応器３８内で高温の化学蓄熱材との熱交換によって加熱された空気がブロア５０によってバッテリ１６に送られるので、該バッテリ１６が加熱される。これにより、バッテリ１６の出力密度が増大する。具体的には、バッテリ１６の出力密度は、図６に示される如き温度依存性を有しており、例えば、バッテリ１６の温度を環境温度０℃から１０℃まで上昇させることができれば、出力密度は略１．７倍になり、また例えばバッテリ１６の温度を環境温度５℃から１５℃まで上昇させることができれば、出力密度は略１．５倍に増大することが解る。そして、本実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１０では、略１分間の放熱モードの実行で、バッテリ１６の温度を略１０℃上昇させることができることが確かめられている。   And in the chemical heat storage system 10 for vehicles, since the air heated by the heat exchange with a high temperature chemical heat storage material in the reactor 38 is sent to the battery 16 by the blower 50, the battery 16 is heated. Thereby, the output density of the battery 16 increases. Specifically, the output density of the battery 16 has temperature dependence as shown in FIG. 6. For example, if the temperature of the battery 16 can be increased from 0 ° C. to 10 ° C., the output density Is about 1.7 times, and for example, if the temperature of the battery 16 can be increased from 5 ° C. to 15 ° C., the output density increases to about 1.5 times. And in the chemical heat storage system 10 for vehicles which concerns on this embodiment, it is confirmed that the temperature of the battery 16 can be raised about 10 degreeC by execution of the thermal radiation mode for about 1 minute.

これにより、車両用化学蓄熱システム１０が適用されたハイブリッド車である自動車１１は、低温環境下において、放熱モードの実行によるバッテリ１６の昇温を待ってモータ１４をスムースに始動させることができる。換言すれば、自動車１１は、バッテリ１６の出力密度が低下する低温環境下において、エンジン１２に頼ることなく始動することができる。   Thereby, the automobile 11, which is a hybrid vehicle to which the vehicle chemical heat storage system 10 is applied, can smoothly start the motor 14 while waiting for the battery 16 to rise in temperature in the low-temperature environment. In other words, the automobile 11 can be started without relying on the engine 12 in a low temperature environment where the output density of the battery 16 is reduced.

次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品、部分については、上記第１の実施形態又は前出の構成同一の符号を付して説明を省略し、また図示を省略する場合がある。   Next, another embodiment of the present invention will be described. Note that parts and portions that are basically the same as those in the first embodiment or the previous configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment or the previous configuration, and the description thereof is omitted. May be omitted.

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１００について、図７に基づいて説明する。図７には、放熱モードを実行する車両用化学蓄熱システム１００がシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１００では、放熱モードにおいて、バイパスライン３４にエンジン冷却水を流さず、ラジエータ２８と蒸発器７０とでエンジン冷却水を循環させる運転を採る場合がある点で、第１の実施形態とは異なる。 (Second Embodiment)
A chemical heat storage system for a vehicle 100 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a system configuration diagram of a vehicular chemical heat storage system 100 that executes the heat radiation mode. As shown in this figure, in the vehicle chemical heat storage system 100, in the heat dissipation mode, there is a case where the engine cooling water is circulated between the radiator 28 and the evaporator 70 without flowing the engine cooling water through the bypass line 34 in some cases. This is different from the first embodiment.

具体的には、図示を省略した蓄熱ＥＣＵは、外気温センサの他に、ラジエータ２８の入口でのエンジン冷却水温を検出する水温センサ（図示省略）、及びラジエータ２８に送風するための電動ファン１０２に電気的に接続されている。そして、この蓄熱ＥＣＵは、放熱モードの実行時において、ラジエータ２８の入口でのエンジン冷却水温が環境温度（外気温）よりも低いと判断した場合に、図７に示される如く、３ポート弁８６のエンジン１２側のポート、３ポート弁３６のバイパスライン３４側のポートを閉止し、低温熱媒ポンプ８４を作動することで、上記の通りエンジン冷却水がラジエータ２８と蒸発器７０とを循環する流れが生じる構成とされている。この際、蓄熱ＥＣＵは、電動ファン１０２を作動させるようになっている。   Specifically, the heat storage ECU (not shown) includes, in addition to the outside air temperature sensor, a water temperature sensor (not shown) for detecting the engine cooling water temperature at the inlet of the radiator 28, and the electric fan 102 for sending air to the radiator 28. Is electrically connected. When the heat storage ECU determines that the engine coolant temperature at the inlet of the radiator 28 is lower than the environmental temperature (outside air temperature) during execution of the heat dissipation mode, as shown in FIG. By closing the port on the engine 12 side and the port on the bypass line 34 side of the 3-port valve 36 and operating the low-temperature heat medium pump 84, the engine coolant circulates through the radiator 28 and the evaporator 70 as described above. It is set as the structure which a flow produces. At this time, the heat storage ECU operates the electric fan 102.

また、図示は省略するが、車両用化学蓄熱システム１００では、エンジン冷却水の水温が環境温度よりも高いと蓄熱ＥＣＵが判断した場合には、エンジン冷却水がラジエータ２８で放熱しないように該エンジン冷却水がバイパスライン３４を流れるように、蓄熱ＥＣＵが３ポート弁３６、８６を制御するようになっている。   Although not shown, in the vehicle chemical heat storage system 100, when the heat storage ECU determines that the temperature of the engine cooling water is higher than the environmental temperature, the engine cooling water is prevented from radiating heat from the radiator 28. The heat storage ECU controls the three-port valves 36 and 86 so that the cooling water flows through the bypass line 34.

以上により、車両用化学蓄熱システム１００では、エンジン冷却水温が環境温度よりも低い場合に、ラジエータ２８において外気と熱交換すなわち昇温されたエンジン冷却水を用いて、蒸発器７０において水蒸気を生じさせることができる。すなわち、より低温環境下でも十分な水蒸気を得られる。車両用化学蓄熱システム１００の他の構成は、車両用化学蓄熱システム１０の対応する構成と同じである。   As described above, in the chemical heat storage system 100 for a vehicle, when the engine coolant temperature is lower than the environmental temperature, heat is exchanged with the outside air in the radiator 28, that is, the engine coolant that has been heated is used to generate water vapor in the evaporator 70. be able to. That is, sufficient water vapor can be obtained even in a lower temperature environment. The other structure of the chemical heat storage system 100 for vehicles is the same as the corresponding structure of the chemical heat storage system 10 for vehicles.

したがって、本発明の第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１００によっても、基本的に第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。   Accordingly, the vehicle chemical heat storage system 100 according to the second embodiment of the present invention can basically obtain the same effect by the same operation as the vehicle chemical heat storage system 10 according to the first embodiment. .

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１１０について、図８に基づいて説明する。図８には、放熱モードを実行する車両用化学蓄熱システム１１０がシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１１０は、低温熱媒ライン８２に設けられた熱交換部としての車体熱交換器１１２を備える点で、第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１０とは異なる。 (Third embodiment)
A vehicular chemical heat storage system 110 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a system configuration diagram showing a vehicle chemical heat storage system 110 that executes the heat radiation mode. As shown in this figure, the vehicular chemical heat storage system 110 includes a vehicle body heat exchanger 112 as a heat exchanging portion provided in the low-temperature heat medium line 82, and thus the vehicular chemical heat storage system 110 according to the first embodiment. Different from the system 10.

車体熱交換器１１２は、車体外板にエンジン冷却水の流通する管を熱交換可能に接触させたものとされ、３ポート弁８６と低温熱媒ポンプ８４との間に配置されている。また、低温熱媒ライン８２には、車体熱交換器１１２をバイパスするバイパスライン１１４を有する。低温熱媒ライン８２からバイパスライン１１４への分岐部分には、３ポート弁１１６が配設されている。   The vehicle body heat exchanger 112 has a pipe through which engine coolant flows in contact with the outer plate of the vehicle body so that heat exchange is possible, and is disposed between the three-port valve 86 and the low-temperature heat medium pump 84. The low-temperature heat medium line 82 has a bypass line 114 that bypasses the vehicle body heat exchanger 112. A 3-port valve 116 is disposed at a branch portion from the low-temperature heat medium line 82 to the bypass line 114.

また、図示を省略した蓄熱ＥＣＵは、車体（車体熱交換器１１２の車体側部分）の温度を検出するための車体温センサ（図示省略）、及びラジエータ２８の入口でのエンジン冷却水温を検出する水温センサ（図示省略）に電気的に接続されている。そして、蓄熱ＥＣＵは、放熱モードの実行時において、車体温度が環境温度よりも高く、かつ、該車体温度がエンジン冷却水温よりも高い場合に、図８に示される如くエンジン冷却水が車体熱交換器１１２に導かれるように３ポート弁１１６を制御し、他の場合にはエンジン冷却水がバイパスライン１１４を流れるように３ポート弁１１６を制御する構成とされている（図示省略）。   The heat storage ECU (not shown) detects a temperature of the vehicle body (a vehicle body side portion of the vehicle body heat exchanger 112), a vehicle body temperature sensor (not shown), and an engine coolant temperature at the inlet of the radiator 28. It is electrically connected to a water temperature sensor (not shown). Then, when the heat storage ECU executes the heat dissipation mode, when the vehicle body temperature is higher than the environmental temperature and the vehicle body temperature is higher than the engine cooling water temperature, the engine cooling water exchanges the vehicle body heat as shown in FIG. The three-port valve 116 is controlled so as to be guided to the vessel 112, and in other cases, the three-port valve 116 is controlled so that the engine coolant flows through the bypass line 114 (not shown).

さらに、蓄熱ＥＣＵは、例えば第２の実施形態と同様に、放熱モードの実行時において、ラジエータ２８の入口でのエンジン冷却水温が環境温度よりも低いと判断した場合には、エンジン冷却水がラジエータ２８に導かれるように３ポート弁８６のエンジン１２側のポート、３ポート弁３６のバイパスライン３４側のポートを閉止し、エンジン冷却水の水温が環境温度よりも高いと判断した場合には、エンジン冷却水がバイパスライン３４を流れるように、蓄熱ＥＣＵが３ポート弁３６、８６を制御するようになっている。車両用化学蓄熱システム１００の他の構成は、車両用化学蓄熱システム１０の対応する構成と同じである。   Further, for example, as in the second embodiment, when the heat storage ECU determines that the engine cooling water temperature at the inlet of the radiator 28 is lower than the environmental temperature during execution of the heat dissipation mode, the engine cooling water is supplied to the radiator. When the port on the engine 12 side of the 3-port valve 86 is closed so as to be led to 28 and the port on the bypass line 34 side of the 3-port valve 36 is closed, and it is determined that the temperature of the engine coolant is higher than the environmental temperature, The heat storage ECU controls the three-port valves 36 and 86 so that the engine coolant flows through the bypass line 34. The other structure of the chemical heat storage system 100 for vehicles is the same as the corresponding structure of the chemical heat storage system 10 for vehicles.

したがって、本発明の第３の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１１０によっても、基本的に第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用化学蓄熱システム１１０では、例えば環境温度は低温であるが、車体外板が日射等により昇温されている場合等に、より温度の高い低温冷媒を用いることができ、化学蓄熱材からの発熱温度を上昇させることが可能になる。   Therefore, the vehicle chemical heat storage system 110 according to the third embodiment of the present invention can basically obtain the same effect by the same operation as the vehicle chemical heat storage system 10 according to the first embodiment. . In the vehicle chemical heat storage system 110, for example, when the environmental temperature is low, but the vehicle body outer plate is heated by solar radiation or the like, a higher temperature low-temperature refrigerant can be used, and the chemical heat storage material can be used. It becomes possible to raise the heat generation temperature from.

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１２０について、図９に基づいて説明する。図９には、車両用化学蓄熱システム１２０のシステム構成図が示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１２０は、凝縮器５２及び蒸発器７０に代えて、これらの機能が集約された蒸発・凝縮器１２２を備える点で、第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１０とは異なる。 (Fourth embodiment)
A vehicle chemical heat storage system 120 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a system configuration diagram of the vehicle chemical heat storage system 120. As shown in this figure, the vehicular chemical heat storage system 120 according to the first embodiment is provided with an evaporator / condenser 122 in which these functions are integrated instead of the condenser 52 and the evaporator 70. It differs from the chemical heat storage system 10 for vehicles.

蒸発・凝縮器１２２は、水蒸気ライン１２４を介して反応器３８（化学蓄熱材の充填空間）に連通されており、該水蒸気ライン１２４には開閉弁１２６が設けられている。この車両用化学蓄熱システム１２０では、反応器３８、蒸発・凝縮器１２２における水・水蒸気の貯留・流通空間、水蒸気ライン１２４が予め真空脱気されている。   The evaporator / condenser 122 communicates with the reactor 38 (chemical heat storage material filling space) via a steam line 124, and the steam line 124 is provided with an opening / closing valve 126. In this vehicular chemical heat storage system 120, the water / water vapor storage / circulation space in the reactor 38, the evaporator / condenser 122, and the water vapor line 124 are previously vacuum degassed.

また、蒸発・凝縮器１２２は、冷却液循環ライン６０を循環する水蒸気冷却液との熱交換で凝縮された水を、自らの内部に貯留（保持）するようになっており、低温熱媒ライン８２を流通するエンジン冷却水との熱交換によって貯留していた水を蒸発する構成とされている。したがって、蒸発・凝縮器１２２は、水・水蒸気の貯留・流通空間（熱交換路）と、水蒸気冷却液の流通空間、エンジン冷却水の流通空間との３流路を有する構成とされている。   Further, the evaporator / condenser 122 stores (holds) the water condensed by heat exchange with the steam cooling liquid circulating in the cooling liquid circulation line 60 in its own interior. 82 is configured to evaporate the water stored by heat exchange with the engine cooling water flowing through 82. Therefore, the evaporator / condenser 122 is configured to have three flow paths: a water / steam storage / circulation space (heat exchange path), a steam cooling liquid circulation space, and an engine cooling water circulation space.

以上により、車両用化学蓄熱システム１２０は、開閉弁６４、水回収ライン６６、水タンク６８、水ポンプ７２、水供給ライン７４を有しない構成とされている。車両用化学蓄熱システム１２０の他の構成は、車両用化学蓄熱システム１０の対応する構成と同じである。   As described above, the vehicular chemical heat storage system 120 does not include the on-off valve 64, the water recovery line 66, the water tank 68, the water pump 72, and the water supply line 74. The other structure of the chemical heat storage system 120 for vehicles is the same as the corresponding structure of the chemical heat storage system 10 for vehicles.

したがって、本発明の第４の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１２０によっても、基本的に第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用化学蓄熱システム１２０では、凝縮器５２の機能と蒸発器７０の機能とを蒸発・凝縮器１２２に集約することで、全体として簡素なシステムとすることができる。また、蓄熱ＥＣＵによる制御対象も減るので、制御系を含めシステムの簡素化を図ることができる。   Therefore, the vehicle chemical heat storage system 120 according to the fourth embodiment of the present invention can basically obtain the same effect by the same operation as the vehicle chemical heat storage system 10 according to the first embodiment. . Further, in the vehicle chemical heat storage system 120, the function of the condenser 52 and the function of the evaporator 70 are integrated into the evaporator / condenser 122, so that the system can be simplified as a whole. In addition, since the number of objects to be controlled by the heat storage ECU is reduced, the system including the control system can be simplified.

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１３０について、図１０に基づいて説明する。図１０（Ａ）には、車両用化学蓄熱システム１３０のシステム構成図が示されており、図１０（Ｂ）には、放熱モードを実行する車両用化学蓄熱システム１３０のシステム構成図が示されている。これらの図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１３０は、排気ガスの排気熱をエンジン冷却水に回収するための排気熱回収器１３２が触媒コンバータ２２の下流側に設けられている点で、第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１０とは異なる。 (Fifth embodiment)
A vehicular chemical heat storage system 130 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10A shows a system configuration diagram of the vehicle chemical heat storage system 130, and FIG. 10B shows a system configuration diagram of the vehicle chemical heat storage system 130 that executes the heat radiation mode. ing. As shown in these drawings, the vehicular chemical heat storage system 130 is provided with an exhaust heat recovery device 132 for recovering exhaust heat of exhaust gas into engine cooling water on the downstream side of the catalytic converter 22. It differs from the chemical heat storage system 10 for vehicles which concerns on 1st Embodiment.

排気熱回収器１３２は、排気ガスとエンジン冷却水との熱交換器とされている。排気熱回収器１３２のガス流路は、排気ライン２０から分岐されると共に該排気ライン２０に合流する熱交換ガスライン１３４の中央部を構成している。排気ライン２０における熱交換ガスライン１３４の分岐部と合流部との間には、バイパス弁１３５が配置されている。   The exhaust heat recovery unit 132 is a heat exchanger for exhaust gas and engine cooling water. The gas flow path of the exhaust heat recovery device 132 forms a central portion of a heat exchange gas line 134 that branches from the exhaust line 20 and merges with the exhaust line 20. A bypass valve 135 is disposed between the branch portion and the merge portion of the heat exchange gas line 134 in the exhaust line 20.

一方、排気熱回収器１３２のエンジン冷却水流路は、低温熱媒ライン１３６の一部を構成している。この実施形態に係る低温熱媒ライン１３６は、冷却水循環ライン３０におけるエンジン１２とヒータコア２６との間から分岐されると共に蒸発器７０を経由して３ポート弁８６に至っている。すなわち、低温熱媒ライン１３６は、３ポート弁８６から蒸発器７０を経由して冷却水循環ライン３０におけるヒータコア２６とラジエータ２８との間に至る低温熱媒ライン８２とは異なる。   On the other hand, the engine coolant flow path of the exhaust heat recovery device 132 constitutes a part of the low-temperature heat medium line 136. The low-temperature heat medium line 136 according to this embodiment is branched from the engine 12 and the heater core 26 in the cooling water circulation line 30 and reaches the three-port valve 86 via the evaporator 70. That is, the low-temperature heat medium line 136 is different from the low-temperature heat medium line 82 extending from the three-port valve 86 via the evaporator 70 and between the heater core 26 and the radiator 28 in the cooling water circulation line 30.

また、車両用化学蓄熱システム１３０は、冷却水循環ライン３０における低温熱媒ライン１３６の分岐部分に設けられた３ポート弁１３８を有する。そして、車両用化学蓄熱システム１３０を構成する蓄熱ＥＣＵは、自動車１１の走行時（蓄熱モード）では、３ポート弁１３８の低温熱媒ライン１３６側のポートを閉止して蒸発器７０へのエンジン冷却水の流通を防止するようになっている（図示省略）。   In addition, the vehicle chemical heat storage system 130 includes a three-port valve 138 provided at a branch portion of the low-temperature heat medium line 136 in the cooling water circulation line 30. The heat storage ECU constituting the vehicle chemical heat storage system 130 closes the port on the low-temperature heat medium line 136 side of the three-port valve 138 when the automobile 11 is running (heat storage mode), and cools the engine to the evaporator 70. The water is prevented from flowing (not shown).

そして、車両用化学蓄熱システム１３０では、蓄熱ＥＣＵは、放熱モードの実行時に、図１０（Ｂ）に示される如く、エンジン１２を始動させると共に、３ポート弁３６のバイパスライン３４側のポート、３ポート弁８６のラジエータ２８側のポートを共に閉止するようになっている。この放熱モードでは、排気熱回収器１３２において排気ガスから熱回収したエンジン冷却水が、ウォータポンプ３２の駆動力で低温熱媒ライン１３６を経由して蒸発器７０に導かれ、蒸発器７０にて水蒸気が発生するようになっている。   In the vehicular chemical heat storage system 130, the heat storage ECU starts the engine 12 and executes the port 3 on the bypass line 34 side of the 3-port valve 36, as shown in FIG. The ports on the radiator 28 side of the port valve 86 are closed together. In this heat dissipation mode, the engine coolant recovered from the exhaust gas in the exhaust heat recovery device 132 is guided to the evaporator 70 via the low-temperature heat medium line 136 by the driving force of the water pump 32, and Water vapor is generated.

蒸発器７０を通過したエンジン冷却水は、エンジン１２に供給された該エンジン１２の暖機にも供されるようになっている。車両用化学蓄熱システム１３０の他の構成は、車両用化学蓄熱システム１０の対応する構成と同じである。   The engine cooling water that has passed through the evaporator 70 is also used for warming up the engine 12 supplied to the engine 12. The other structure of the chemical heat storage system 130 for vehicles is the same as the corresponding structure of the chemical heat storage system 10 for vehicles.

したがって、本発明の第５の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１３０によっても、基本的に第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用化学蓄熱システム１３０では、エンジン１２を始動して生じさせた排気ガスの排気熱を回収して蒸発器７０での蒸発熱に利用する構成であるため、蒸発器７０での水蒸気圧力を高めることができる。このため、車両用化学蓄熱システム１３０では、化学蓄熱材の発熱温度を車両用化学蓄熱システム１０に対し大幅に高めることが可能である。したがって、車両用化学蓄熱システム１３０においては、例えば後述する車両用化学蓄熱システム１５０等と同様に、反応器３８から放熱させた熱を、３５０℃以上の温度への加熱が要求される触媒コンバータ２２の加熱に利用することができる。   Therefore, the vehicle chemical heat storage system 130 according to the fifth embodiment of the present invention can basically obtain the same effect by the same operation as the vehicle chemical heat storage system 10 according to the first embodiment. . Further, in the vehicle chemical heat storage system 130, the exhaust heat of the exhaust gas generated by starting the engine 12 is recovered and used for the evaporation heat in the evaporator 70, so that the water vapor pressure in the evaporator 70 is Can be increased. For this reason, in the chemical heat storage system 130 for vehicles, it is possible to raise significantly the heat_generation | fever temperature of a chemical heat storage material with respect to the chemical heat storage system 10 for vehicles. Therefore, in the vehicular chemical heat storage system 130, for example, as in the vehicular chemical heat storage system 150 described later, the catalytic converter 22 is required to heat the heat released from the reactor 38 to a temperature of 350 ° C. or higher. Can be used for heating.

なお、上記した第５の実施形態では、低温始動時にヒータコア２６にエンジン冷却水が流通されない例を示したが、ヒータコア２６にエンジン冷却水を流して暖房要求を満たしても良いことは言うまでもない。   In the fifth embodiment described above, an example in which engine cooling water is not circulated through the heater core 26 at the time of low temperature start is shown. Needless to say, the engine cooling water may flow through the heater core 26 to satisfy the heating requirement.

（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１４０について、図１１〜図１５に基づいて説明する。図１１には、車両用化学蓄熱システム１４０のシステム構成図が示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１４０は、エンジン冷却水の系統に顕熱蓄熱器１４２を備える点で、第１の実施形態とは異なる。 (Sixth embodiment)
A vehicular chemical heat storage system 140 according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 shows a system configuration diagram of the vehicle chemical heat storage system 140. As shown in this figure, the vehicular chemical heat storage system 140 is different from the first embodiment in that a sensible heat storage 142 is provided in the engine cooling water system.

顕熱蓄熱器１４２は、冷却水循環ライン３０におけるヒータコア２６の上下流に連通された蓄熱器ライン１４４に設けられており、ヒータコア２６と並列に配置されているものと捉えることができる。この顕熱蓄熱器１４２は、断熱容器とされ、高温のエンジン冷却水を貯留することで該エンジン冷却水の顕熱を蓄える構成とされている。   The sensible heat accumulator 142 is provided in the heat accumulator line 144 connected to the upstream and downstream of the heater core 26 in the cooling water circulation line 30, and can be regarded as being arranged in parallel with the heater core 26. The sensible heat accumulator 142 is a heat insulating container and is configured to store sensible heat of the engine cooling water by storing high-temperature engine cooling water.

冷却水循環ライン３０におけるヒータコア２６の上流側（エンジン１２側）の分岐部には、３ポート弁１４６が設けられている。また、蓄熱器ライン１４４における顕熱蓄熱器１４２に対する３ポート弁１４６とは反対側には、顕熱蓄熱器１４２側に向けてエンジン冷却水を圧送するための低温熱媒ポンプ１４８が設けられている。   A three-port valve 146 is provided at a branching portion on the upstream side (engine 12 side) of the heater core 26 in the cooling water circulation line 30. In addition, a low-temperature heat medium pump 148 for pumping engine cooling water toward the sensible heat accumulator 142 is provided on the opposite side of the heat accumulator line 144 from the three-port valve 146 with respect to the sensible heat accumulator 142. Yes.

そして、車両用化学蓄熱システム１４０は、低温熱媒ポンプ８４が設けられた低温熱媒ライン８２に代えて、低温熱媒ライン１５０を備えている。低温熱媒ライン１５０は、蓄熱器ライン１４４における顕熱蓄熱器１４２と３ポート弁１４６との間の部分から、蒸発器７０を経由して３ポート弁８６に至っている。この実施形態では、蓄熱器ライン１４４における低温熱媒ライン１５０の分岐部には、３ポート弁１５２が設けられている。なお、３ポート弁１５２を設けない構成とすることも可能である。   The vehicle chemical heat storage system 140 includes a low-temperature heat medium line 150 instead of the low-temperature heat medium line 82 provided with the low-temperature heat medium pump 84. The low-temperature heat medium line 150 reaches the 3-port valve 86 through the evaporator 70 from a portion between the sensible heat storage unit 142 and the 3-port valve 146 in the storage unit line 144. In this embodiment, a three-port valve 152 is provided at a branch portion of the low-temperature heat medium line 150 in the regenerator line 144. It is also possible to adopt a configuration in which the 3-port valve 152 is not provided.

以上説明したように車両用化学蓄熱システム１４０は、車両用化学蓄熱システム１０とほぼ同様に構成された化学蓄熱部１４０Ａと、エンジン冷却水の顕熱を蓄熱するための顕熱蓄熱部１４０Ｂとを備え、低温熱媒ポンプ１４８、低温熱媒ライン１５０によって顕熱蓄熱部１４０Ｂから化学蓄熱部１４０Ａにエンジン冷却水の顕熱を輸送可能なシステムとして捉えることができる。   As described above, the vehicle chemical heat storage system 140 includes the chemical heat storage unit 140A configured in substantially the same manner as the vehicle chemical heat storage system 10 and the sensible heat storage unit 140B for storing sensible heat of engine cooling water. And a low-temperature heat medium pump 148 and a low-temperature heat medium line 150 can be regarded as a system capable of transporting sensible heat of engine cooling water from the sensible heat storage unit 140B to the chemical heat storage unit 140A.

この実施形態では、車両用化学蓄熱システム１４０による加熱対象は、バッテリ１６に代えて触媒コンバータ２２とされている。したがって、車両用化学蓄熱システム１４０は、加熱エアライン４８に代えて、ブロア５０の作動によって反応器３８の熱（加熱空気）を触媒コンバータ２２に導く加熱エアライン１５４を備えている。加熱エアライン１５４は、反応器３８との熱交換を行う熱交換部１５４Ａを通過した加熱空気が、触媒コンバータ２２の内部に導入されて排気触媒と直接的に熱交換され、排気ライン２０を介して大気開放されるように構成されている。この実施形態に係る自動車１１は、モータ１４及びバッテリ１６を備えず、エンジン１２の動力のみで走行するものであっても良い（以下、モータ１４、バッテリ１６に関する説明は省略する）。   In this embodiment, the object to be heated by the vehicle chemical heat storage system 140 is the catalytic converter 22 instead of the battery 16. Therefore, the vehicle chemical heat storage system 140 includes a heating air line 154 that guides the heat (heating air) of the reactor 38 to the catalytic converter 22 by the operation of the blower 50 instead of the heating air line 48. In the heating air line 154, the heated air that has passed through the heat exchanging part 154 A that exchanges heat with the reactor 38 is introduced into the catalytic converter 22 and directly exchanges heat with the exhaust catalyst. It is configured to be open to the atmosphere. The vehicle 11 according to this embodiment may be one that travels only with the power of the engine 12 without including the motor 14 and the battery 16 (hereinafter, description of the motor 14 and the battery 16 is omitted).

また、図１２に示される如く、車両用化学蓄熱システム１４０は、制御装置としての蓄熱ＥＣＵ１５６を備えている。蓄熱ＥＣＵ１５６は、図１２に示される如く、開閉弁４４、４６、５４、６４、７６、３ポート弁３６、８６、１４６、１５２、ブロア５０、リキッドポンプ６２、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ１４８のそれぞれに電気的に接続されており、これらの作動を制御するようになっている。蓄熱ＥＣＵ１５６は、自動車１１の図示しないスタートスイッチ（運転制御ＥＣＵやメインコントローラ）や外気温センサ等にも電気的に接続されており、車両の走行状態や外気温等の情報に基づいて上記した各制御対象を制御するようになっている。   Further, as shown in FIG. 12, the vehicle chemical heat storage system 140 includes a heat storage ECU 156 as a control device. As shown in FIG. 12, the heat storage ECU 156 includes on-off valves 44, 46, 54, 64, 76, three-port valves 36, 86, 146, 152, blower 50, liquid pump 62, water pump 72, and low-temperature heat medium pump 148. These are electrically connected to each other to control their operation. The heat storage ECU 156 is also electrically connected to a start switch (operation control ECU and main controller) (not shown) of the automobile 11 and an outside air temperature sensor. The control object is controlled.

この実施形態では、蓄熱ＥＣＵ１５６は、自動車１１の走行時には、反応器３８の化学蓄熱材への蓄熱が行われる化学蓄熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図１３に示される如く、開閉弁４４、４６、５４、６４を開放させ、リキッドポンプ６２を作動させる一方、３ポート弁８６の蒸発器７０側のポート、３ポート弁１４６の蓄熱器ライン１４４側のポート、３ポート弁１５２の顕熱蓄熱器１４２側のポートをそれぞれ閉止させ、ブロア５０、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ１４８を停止状態に維持するようになっている。   In this embodiment, the heat storage ECU 156 controls each control target described above so as to execute a chemical heat storage mode in which heat is stored in the chemical heat storage material of the reactor 38 when the automobile 11 is traveling. . Specifically, as shown in FIG. 13, the on-off valves 44, 46, 54, and 64 are opened to operate the liquid pump 62, while the port on the evaporator 70 side of the three-port valve 86 and the three-port valve 146. The port on the heat accumulator line 144 side and the port on the sensible heat accumulator 142 side of the three-port valve 152 are closed, and the blower 50, the water pump 72, and the low-temperature heat medium pump 148 are maintained in a stopped state.

また、蓄熱ＥＣＵ１５６は、自動車１１の停止の際には、顕熱蓄熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図１４に示される如く、開閉弁４４、４６、５４、６４を閉止させ、さらにリキッドポンプ６２を停止させる（以上、化学蓄熱部１４０Ａを停止させる）一方、３ポート弁３６の３ポート弁８６側のポート、３ポート弁８６のラジエータ２８及び蒸発器７０側の各ポート、３ポート弁１４６のヒータコア２６側のポート、３ポート弁１５２の低温熱媒ライン１５０側のポートをそれぞれ閉止させると共に、３ポート弁１５２の顕熱蓄熱器１４２側のポートを開放させ、かつ低温熱媒ポンプ１４８を作動させるようになっている。   Further, the heat storage ECU 156 controls each control target described above so as to execute the sensible heat storage mode when the automobile 11 is stopped. Specifically, as shown in FIG. 14, the on-off valves 44, 46, 54, and 64 are closed, and the liquid pump 62 is stopped (the chemical heat storage unit 140 </ b> A is stopped). Ports on the three-port valve 86 side, ports on the radiator 28 and evaporator 70 side of the three-port valve 86, ports on the heater core 26 side of the three-port valve 146, and ports on the low-temperature heat medium line 150 side of the three-port valve 152, respectively In addition to closing, the port on the sensible heat storage 142 side of the three-port valve 152 is opened, and the low-temperature heat medium pump 148 is operated.

さらに、蓄熱ＥＣＵ１５６は、自動車１１の低温環境下での始動時（低温始動時におけるエンジン１２の始動前）には、反応器３８内の化学蓄熱材が放熱を行うと共に、該反応器３８から放熱された熱が触媒コンバータ２２に導かれる放熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図１５に示される如く、３ポート弁３６のエンジン１２側のポート、３ポート弁１４６の蓄熱器ライン１４４側のポートを閉止すると共に、３ポート弁８６の蒸発器７０側のポート、３ポート弁３６の３ポート弁８６側のポート、３ポート弁１５２の低温熱媒ライン１５０側のポート、及び開閉弁７６を開放し、かつ、低温熱媒ポンプ１４８、ブロア５０、水ポンプ７２を作動させるようになっている。   Further, the heat storage ECU 156 radiates heat from the chemical heat storage material in the reactor 38 when the vehicle 11 is started in a low temperature environment (before the engine 12 is started at the time of low temperature start), and also radiates heat from the reactor 38. Each control target is controlled so as to execute a heat release mode in which the generated heat is guided to the catalytic converter 22. Specifically, as shown in FIG. 15, the port on the engine 12 side of the three-port valve 36 is closed, and the port on the heat accumulator line 144 side of the three-port valve 146 is closed, and the evaporator 70 side of the three-port valve 86 is closed. The port on the 3-port valve 86 side of the 3-port valve 36, the port on the low-temperature heat medium line 150 side of the 3-port valve 152, and the on-off valve 76 are opened, and the low-temperature heat medium pump 148, blower 50, water pump are opened. 72 is actuated.

次に、第６の実施形態の作用を説明する。   Next, the operation of the sixth embodiment will be described.

上記構成の車両用化学蓄熱システム１４０では、蓄熱ＥＣＵ１５６は、自動車１１の運転中には、図１３に示される如く、主に化学蓄熱部１４０Ａにおいて化学蓄熱モードを実行する。すると、排気系１８の排気ライン２０から排気供給ライン４０を経由して反応器３８に高温の排気ガスが導かれ、該排気ガスからの熱供給を受けて反応器３８内の化学蓄熱材が脱水反応を生じ、排気熱が化学蓄熱材に蓄熱される。   In the vehicle chemical heat storage system 140 having the above configuration, the heat storage ECU 156 executes the chemical heat storage mode mainly in the chemical heat storage unit 140A as shown in FIG. Then, high-temperature exhaust gas is led from the exhaust line 20 of the exhaust system 18 to the reactor 38 via the exhaust supply line 40, and the chemical heat storage material in the reactor 38 is dehydrated by receiving heat supply from the exhaust gas. A reaction occurs, and the exhaust heat is stored in the chemical heat storage material.

この化学蓄熱モードの実行の際、反応器３８で化学蓄熱材から脱水された水である水蒸気は、水蒸気回収ライン５６を介して凝縮器５２に流入され、該凝縮器５２で冷却液循環ライン６０を循環する冷却液との熱交換により冷却、凝縮される。水蒸気の凝縮熱で加熱された冷却液は、サブラジエータ５８にて冷却される。また、凝縮器５２で凝縮された水は、水回収ライン６６を介して水タンク６８に回収される。   During execution of this chemical heat storage mode, water vapor, which is water dehydrated from the chemical heat storage material in the reactor 38, flows into the condenser 52 via the water vapor recovery line 56, and in the condenser 52, the coolant circulation line 60. It is cooled and condensed by heat exchange with the coolant that circulates. The coolant heated by the condensation heat of the steam is cooled by the sub radiator 58. Further, the water condensed by the condenser 52 is collected in the water tank 68 via the water collection line 66.

以上により、車両用化学蓄熱システム１４０が適用された自動車１１では、その走行（エンジン１２の作動）に伴い生じる排気ガスの排気熱を反応器３８に蓄熱する。また、化学蓄熱モードの実行の際には、顕熱蓄熱部１４０Ｂでは、顕熱蓄熱器１４２がエンジン冷却水の循環系等から切り離されている。   As described above, in the automobile 11 to which the vehicle chemical heat storage system 140 is applied, the exhaust heat of the exhaust gas generated during the travel (operation of the engine 12) is stored in the reactor 38. In addition, in the execution of the chemical heat storage mode, the sensible heat storage unit 140B is separated from the engine cooling water circulation system and the like in the sensible heat storage unit 140B.

また、車両用化学蓄熱システム１４０では、蓄熱ＥＣＵ１５６は、自動車１１が停車（エンジン１２が停止）された場合には、図１４に示される如く、顕熱蓄熱部１４０Ｂにおいてエンジン冷却水の顕熱を顕熱蓄熱器１４２に蓄える顕熱蓄熱モードを実行する。すると、低温熱媒ポンプ１４８の駆動力によって、エンジン冷却水がエンジン１２と顕熱蓄熱器１４２との間を所定時間だけ循環する。これにより、顕熱蓄熱器１４２内には、エンジン１２との熱交換で加熱された高温のエンジン冷却水が貯留（保持）される。すなわち、エンジン冷却水の熱が顕熱蓄熱器１４２に蓄えられる。   Further, in the vehicle chemical heat storage system 140, when the automobile 11 is stopped (the engine 12 is stopped), the heat storage ECU 156 performs sensible heat of engine cooling water in the sensible heat storage section 140B as shown in FIG. The sensible heat storage mode stored in the sensible heat storage unit 142 is executed. Then, the engine cooling water circulates between the engine 12 and the sensible heat accumulator 142 for a predetermined time by the driving force of the low-temperature heat medium pump 148. Thereby, in the sensible heat accumulator 142, high-temperature engine cooling water heated by heat exchange with the engine 12 is stored (held). That is, the heat of the engine coolant is stored in the sensible heat regenerator 142.

そして、車両用化学蓄熱システム１４０では、蓄熱ＥＣＵ１５６は、外気温が所定の閾値を下回る低温環境下で自動車１１が始動される場合には、エンジン１２の始動に先立って、図１５に示される如き放熱モードを実行する。すると、水タンク６８内の水が水ポンプ７２の駆動力によって蒸発器７０に導かれると共に、顕熱蓄熱器１４２内のエンジン冷却水が低温熱媒ポンプ１４８の駆動力によって低温熱媒ライン１５０を介して蒸発器７０に導かれる。このエンジン冷却水との熱交換によって、水タンク６８から導入された水は蒸発され、これにより生じた水蒸気が水蒸気供給ライン７８を介して反応器３８内に供給される。   In the vehicular chemical heat storage system 140, the heat storage ECU 156, as shown in FIG. 15, prior to the start of the engine 12 when the automobile 11 is started in a low temperature environment where the outside air temperature is below a predetermined threshold. Execute the heat dissipation mode. Then, the water in the water tank 68 is guided to the evaporator 70 by the driving force of the water pump 72, and the engine cooling water in the sensible heat accumulator 142 passes through the low-temperature heat medium line 150 by the driving force of the low-temperature heat medium pump 148. To the evaporator 70. The water introduced from the water tank 68 is evaporated by heat exchange with the engine cooling water, and the water vapor generated thereby is supplied into the reactor 38 via the water vapor supply line 78.

反応器３８内の化学蓄熱材は、水蒸気との接触に伴い水和反応を行いつつ放熱する。この熱は、ブロア５０により加熱エアライン１５４を流れる空気に供給され、該加熱空気によって触媒コンバータ２２（内の排気触媒）が加熱される。蓄熱ＥＣＵ１５６は、例えば暖気開始からの経過時間、触媒コンバータ２２の温度、加熱エアライン１５４内の空気の温度変化の何れか１つに基づいて、触媒コンバータ２２が十分に加熱されたと判断すると、エンジン１２の始動許可信号をメインコントローラ等に出力する。また、蓄熱ＥＣＵ１５６は、３ポート弁８６の蒸発器７０側のポートを閉止し、ブロア５０、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ８４を停止させる。すなわち、触媒コンバータ２２の暖機を終了する。   The chemical heat storage material in the reactor 38 dissipates heat while performing a hydration reaction in contact with water vapor. This heat is supplied to the air flowing through the heating air line 154 by the blower 50, and the catalytic converter 22 (internal exhaust catalyst) is heated by the heating air. When the heat storage ECU 156 determines that the catalytic converter 22 has been sufficiently heated based on any one of the elapsed time from the start of warm-up, the temperature of the catalytic converter 22, and the temperature change of the air in the heating air line 154, for example, 12 start permission signals are output to the main controller or the like. Further, the heat storage ECU 156 closes the port on the evaporator 70 side of the three-port valve 86 and stops the blower 50, the water pump 72, and the low-temperature heat medium pump 84. That is, the warm-up of the catalytic converter 22 is finished.

ここで、車両用化学蓄熱システム１４０では、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いて蓄熱・放熱を行うため、長期間に亘り安定的に蓄熱することができる。また、エンジン冷却水の如き低温熱源を用いて生じさせた水蒸気により化学蓄熱材に水和反応を生じさせるので、低温の熱を利用して（汲み上げて）高温を得ることができる。特に、車両用化学蓄熱システム１４０では、反応器３８、凝縮器５２、蒸発器７０を連通する水・水蒸気循環ライン８０が減圧（真空脱気）されているので、低温熱源によって十分な蒸発量を得ることができ、十分な熱量を得ることができる。   Here, in the chemical heat storage system for vehicles 140, heat storage and heat dissipation are performed using a chemical heat storage material that performs heat storage and heat dissipation by dehydration and hydration reactions, so that heat can be stably stored for a long period of time. Moreover, since the hydration reaction is caused in the chemical heat storage material by the water vapor generated using a low-temperature heat source such as engine cooling water, a high temperature can be obtained by using (pumping) low-temperature heat. In particular, in the chemical heat storage system 140 for a vehicle, the water / steam circulation line 80 communicating with the reactor 38, the condenser 52, and the evaporator 70 is depressurized (vacuum deaeration). Can be obtained, and a sufficient amount of heat can be obtained.

上記したように低温熱源から高温を得る点について、図１６に示すサイクル図にて補足する。図１６には、ＰＴ線図に示された圧力平衡点における車両用化学蓄熱システム１４０のサイクルが示されている。この図において、上側の等圧線が脱水（吸熱）反応を示し、下側の等圧線が水和（発熱）反応を示している。このサイクルに示す通り、化学蓄熱材の温度が略４２４℃で加熱（蓄熱）された場合、水蒸気は略５０℃の飽和水蒸気圧力となる。この水蒸気は、凝縮器５２にて略４０℃以下に冷却されるので、凝縮されて水になることが解る。このように凝縮されることで凝縮器内圧力が略一定となるため、蓄熱材平衡圧力との差圧が維持され、連続的に脱水反応を行わせることができる。これにより、化学蓄熱材が酸化物（ＣａＯ）の状態となる。次に、車両始動時には、蒸発器７０におけるエンジン冷却水（低温熱源）との熱交換により、水タンク６８から供給された水の蒸発により水蒸気が生成される。   As described above, the point of obtaining a high temperature from a low-temperature heat source will be supplemented by a cycle diagram shown in FIG. FIG. 16 shows a cycle of the vehicle chemical heat storage system 140 at the pressure equilibrium point shown in the PT diagram. In this figure, the upper isobaric line represents a dehydration (endothermic) reaction, and the lower isobaric line represents a hydration (exothermic) reaction. As shown in this cycle, when the temperature of the chemical heat storage material is heated (heat storage) at about 424 ° C., the water vapor has a saturated water vapor pressure of about 50 ° C. Since the water vapor is cooled to about 40 ° C. or less by the condenser 52, it is understood that the water vapor is condensed to become water. By condensing in this way, the condenser internal pressure becomes substantially constant, so that the differential pressure from the heat storage material equilibrium pressure is maintained, and the dehydration reaction can be continuously performed. Thereby, a chemical heat storage material will be in the state of an oxide (CaO). Next, when the vehicle is started, water vapor is generated by evaporation of water supplied from the water tank 68 by heat exchange with the engine cooling water (low temperature heat source) in the evaporator 70.

そして、車両用化学蓄熱システム１４０では、顕熱蓄熱器１４２に蓄えたエンジン冷却水の熱を蒸発器７０に供給するため、顕熱蓄熱器１４２を有しない構成（車両用化学蓄熱システム１０）と比較して、高温のエンジン冷却水を利用して蒸発器７０にて水蒸気を発生させることができる。例えば顕熱蓄熱器１４２内のエンジン冷却水が略５０℃である場合、蒸発器７０を３５℃〜４５℃とすることができ、蒸発器７０では、その温度に応じた水蒸気を発生させることができる。これにより、顕熱蓄熱器１４２を有しない構成（反応器３８の蓄熱量は同じ）と比較して水蒸気圧力が高くなるので、化学蓄熱材に高温で放熱させることができる。   And in the chemical heat storage system 140 for vehicles, in order to supply the engine cooling water heat | fever stored in the sensible heat storage 142 to the evaporator 70, the structure which does not have the sensible heat storage 142 (chemical storage system 10 for vehicles), In comparison, water vapor can be generated in the evaporator 70 using high-temperature engine cooling water. For example, when the engine cooling water in the sensible heat accumulator 142 is approximately 50 ° C., the evaporator 70 can be set to 35 ° C. to 45 ° C., and the evaporator 70 generates water vapor according to the temperature. it can. Thereby, since a water vapor pressure becomes high compared with the structure which does not have the sensible heat storage device 142 (the heat storage amount of the reactor 38 is the same), it is possible to dissipate the chemical heat storage material at a high temperature.

図１６に示される如く蒸発器７０を３７℃にして水蒸気を発生させる場合、略４００℃の温度を得ることができる。この温度は、触媒コンバータ２２内の排気触媒の活性が良好となる３００℃に対し十分に高いので、該触媒コンバータ２２内の排気触媒の加熱に有効に供することができる。   When the evaporator 70 is set to 37 ° C. to generate water vapor as shown in FIG. 16, a temperature of about 400 ° C. can be obtained. Since this temperature is sufficiently higher than 300 ° C. at which the activity of the exhaust catalyst in the catalytic converter 22 becomes good, it can be effectively used for heating the exhaust catalyst in the catalytic converter 22.

そして、車両用化学蓄熱システム１４０では、反応器３８内で高温の化学蓄熱材との熱交換によって加熱された空気がブロア５０によって触媒コンバータ２２に送られるので、該触媒コンバータ２２内の排気触媒が加熱、昇温される。これにより、エンジン１２が作動された場合に、該エンジン１２の排気ガスが良好に浄化される。具体的には、この実施形態では、略１分間の放熱モードの実行で、触媒コンバータ２２の温度を略３５０℃まで上昇させることができることが確かめられており、この場合、排気ガス中の未燃炭化水素成分が、放熱モードなしでエンジン１２を始動した場合と比較して半減される。   In the vehicle chemical heat storage system 140, air heated by heat exchange with the high-temperature chemical heat storage material in the reactor 38 is sent to the catalytic converter 22 by the blower 50, so that the exhaust catalyst in the catalytic converter 22 is Heated and heated. Thereby, when the engine 12 is operated, the exhaust gas of the engine 12 is well purified. Specifically, in this embodiment, it has been confirmed that the temperature of the catalytic converter 22 can be raised to about 350 ° C. by executing the heat dissipation mode for about 1 minute. The hydrocarbon component is halved compared to when the engine 12 is started without the heat dissipation mode.

以上により、車両用化学蓄熱システム１４０が適用された自動車１１では、低温始動時の排気ガス浄化性能が著しく向上する。   As described above, in the automobile 11 to which the vehicular chemical heat storage system 140 is applied, the exhaust gas purification performance at the low temperature start is remarkably improved.

（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１６０について、図１７に基づいて説明する。図１７には、放熱モードを実行する車両用化学蓄熱システム１６０がシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１６０では、放熱モードにおいて、顕熱蓄熱器１４２内のエンジン冷却水（熱）を蒸発器７０及びエンジン１２に供給する点で、放熱モードでエンジン１２をバイパスする第６の実施形態とは異なる。車両用化学蓄熱システム１６０の他の構成は、車両用化学蓄熱システム１４０の対応する構成と同じである。すなわち、車両用化学蓄熱システム１６０は、制御を除き化学蓄熱部１４０Ａ、顕熱蓄熱部１４０Ｂと同様に構成された化学蓄熱部１６０Ａと顕熱蓄熱部１６０Ｂとを有して構成されている。 (Seventh embodiment)
A vehicular chemical heat storage system 160 according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a system configuration diagram showing a vehicle chemical heat storage system 160 that executes the heat radiation mode. As shown in this figure, in the vehicle chemical heat storage system 160, the engine cooling water (heat) in the sensible heat storage unit 142 is supplied to the evaporator 70 and the engine 12 in the heat dissipation mode. This is different from the sixth embodiment in which the process is bypassed. The other structure of the chemical heat storage system 160 for vehicles is the same as the corresponding structure of the chemical heat storage system 140 for vehicles. That is, the vehicle chemical heat storage system 160 is configured to have a chemical heat storage unit 160A and a sensible heat storage unit 160B that are configured similarly to the chemical heat storage unit 140A and the sensible heat storage unit 140B except for control.

したがって、本発明の第７の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１６０によっても、基本的に第６の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１４０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用化学蓄熱システム１６０では、顕熱蓄熱器１４２の熱をエンジン１２にも供給するので、低温始動時におけるエンジン１２の暖機促進にも寄与する。また、この実施形態では、顕熱蓄熱器１４２の熱がヒータコア２６にも供給されるので、低温始動時の暖房促進にも寄与する。   Therefore, the vehicle chemical heat storage system 160 according to the seventh embodiment of the present invention can basically obtain the same effect by the same operation as the vehicle chemical heat storage system 140 according to the sixth embodiment. . Further, in the vehicle chemical heat storage system 160, the heat of the sensible heat storage device 142 is also supplied to the engine 12, which contributes to promotion of warm-up of the engine 12 at low temperature start. Moreover, in this embodiment, since the heat of the sensible heat accumulator 142 is supplied also to the heater core 26, it contributes also to the heating promotion at the time of low temperature start-up.

（第８の実施形態）
本発明の第８の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１７０について、図１８〜図１９に基づいて説明する。図１８には、車両用化学蓄熱システム１３０のシステム構成図が示されている。また、図１９（Ａ）には、化学蓄熱モード及び顕熱蓄熱モードを実行する車両用化学蓄熱システム１７０のシステム構成が示されており、図１９（Ｂ）には、放熱モードを実行する車両用化学蓄熱システム１７０のシステム構成図が示されている。これらの図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１７０は、排気ガスの排気熱をエンジン冷却水に回収するための排気熱回収器１７２が触媒コンバータ２２の下流側に設けられている点で、第６の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１４０とは異なる。 (Eighth embodiment)
A vehicle chemical heat storage system 170 according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 18 shows a system configuration diagram of the vehicle chemical heat storage system 130. Further, FIG. 19A shows a system configuration of a vehicle chemical heat storage system 170 that executes the chemical heat storage mode and the sensible heat storage mode, and FIG. 19B shows a vehicle that executes the heat dissipation mode. The system block diagram of the chemical heat storage system 170 is shown. As shown in these drawings, the vehicle chemical heat storage system 170 is provided with an exhaust heat recovery unit 172 for recovering exhaust heat of exhaust gas into engine cooling water on the downstream side of the catalytic converter 22. It differs from the chemical heat storage system 140 for vehicles which concerns on 6th Embodiment.

排気熱回収器１７２は、排気ガスとエンジン冷却水との熱交換器とされている。排気熱回収器１７２のガス流路は、排気ライン２０から分岐されると共に該排気ライン２０に合流する熱交換ガスライン１３４の中央部を構成している。排気ライン２０における熱交換ガスライン１３４の分岐部と合流部との間には、バイパス弁１３５が配置されている。   The exhaust heat recovery unit 172 is a heat exchanger for exhaust gas and engine cooling water. The gas flow path of the exhaust heat recovery unit 172 forms a central portion of a heat exchange gas line 134 that branches from the exhaust line 20 and merges with the exhaust line 20. A bypass valve 135 is disposed between the branch portion and the merge portion of the heat exchange gas line 134 in the exhaust line 20.

一方、排気熱回収器１７２のエンジン冷却水流路は、蓄熱器ライン１４４における顕熱蓄熱器１４２と３ポート弁１４６との間の一部を構成している。この実施形態では、低温熱媒ライン１５０は、蓄熱器ライン１４４における低温熱媒ポンプ１４８と冷却水循環ライン３０からの分岐部との間から分岐されている。この実施形態では、この分岐部に３ポート弁１５２が設けられていないが、該３ポート弁１５２を設ける構成としても良い。また、車両用化学蓄熱システム１７０では、蓄熱器ライン１４４における、３ポート弁１４６と排気熱回収器１７２との間と、冷却水循環ライン３０からの分岐部と低温熱媒ライン１５０の分岐部との間とを繋ぐエンジン冷却水分離用ライン１７４が設けられている。   On the other hand, the engine coolant flow path of the exhaust heat recovery unit 172 constitutes a part between the sensible heat storage unit 142 and the 3-port valve 146 in the storage unit line 144. In this embodiment, the low-temperature heat medium line 150 is branched from between the low-temperature heat medium pump 148 in the heat accumulator line 144 and a branch portion from the cooling water circulation line 30. In this embodiment, the three-port valve 152 is not provided at the branch portion, but the three-port valve 152 may be provided. Further, in the vehicle chemical heat storage system 170, the heat storage line 144 has a space between the three-port valve 146 and the exhaust heat recovery device 172, a branch portion from the cooling water circulation line 30, and a branch portion of the low-temperature heat medium line 150. An engine cooling water separation line 174 is provided between the two.

さらに、蓄熱器ライン１４４における冷却水循環ライン３０からの分岐部と低温熱媒ライン１５０の分岐部との間からのエンジン冷却水分離用ライン１７４の分岐部分には、３ポート弁１７６が設けられている。   Further, a three-port valve 176 is provided at the branch portion of the engine coolant separation line 174 between the branch portion from the coolant circulation line 30 and the branch portion of the low-temperature heat medium line 150 in the heat accumulator line 144. Yes.

そして、車両用化学蓄熱システム１７０では、蓄熱ＥＣＵは、図１９（Ａ）に示される如く、自動車１１の走行時に化学蓄熱部１７０Ａによる化学蓄熱モード、顕熱蓄熱部１７０Ｂによる顕熱蓄熱モードを行う構成とされている。化学蓄熱モードについては、車両用化学蓄熱システム１４０と同様であるので説明を省略する。顕熱蓄熱モードでは、３ポート弁１４６の蓄熱器ライン１４４側のポート、３ポート弁１７６の冷却水循環ライン３０からの分岐側のポートを閉止することで、顕熱蓄熱部１７０Ｂには、蓄熱器ライン１４４とエンジン冷却水分離用ライン１７４とによって、冷却水循環ライン３０とは独立してエンジン冷却水が循環するエンジン冷却水サブ循環ライン１７８が形成される。   In the vehicle chemical heat storage system 170, as shown in FIG. 19A, the heat storage ECU performs a chemical heat storage mode by the chemical heat storage unit 170A and a sensible heat storage mode by the sensible heat storage unit 170B when the automobile 11 is running. It is configured. The chemical heat storage mode is the same as that of the vehicle chemical heat storage system 140 and will not be described. In the sensible heat storage mode, the port on the side of the heat accumulator line 144 of the three-port valve 146 is closed, and the port on the branch side from the cooling water circulation line 30 of the three-port valve 176 is closed. The line 144 and the engine coolant separation line 174 form an engine coolant sub-circulation line 178 through which engine coolant circulates independently of the coolant circulation line 30.

このエンジン冷却水サブ循環ライン１７８でエンジン冷却水を循環させることで、排気熱回収器１７２で排気熱を回収したエンジン冷却水が顕熱蓄熱器１４２に蓄えられる。蓄熱ＥＣＵは、例えば顕熱蓄熱器１４２内のエンジン冷却水の温度が所定温度以下に成った場合等に、バイパス弁１３５を閉止すると共に低温熱媒ポンプ１４８を作動させることで、顕熱蓄熱器１４２内に高温のエンジン冷却水を貯留させるようになっている。   By circulating the engine coolant through the engine coolant sub-circulation line 178, the engine coolant recovered from the exhaust heat by the exhaust heat recovery unit 172 is stored in the sensible heat storage unit 142. The heat storage ECU closes the bypass valve 135 and activates the low-temperature heat medium pump 148 when, for example, the temperature of the engine cooling water in the sensible heat storage 142 is equal to or lower than a predetermined temperature. The high-temperature engine cooling water is stored in 142.

また、蓄熱ＥＣＵは、放熱モードの実行時には、図１９（Ｂ）に示される如く、３ポート弁１７６の冷却水循環ライン３０からの分岐側のポートを開放すると共に該３ポート弁１７６の低温熱媒ポンプ１４８側のポート、３ポート弁１４６のヒータコア２６側のポートを閉止するようになっている。これにより、顕熱蓄熱器１４２に蓄えられていた高温のエンジン冷却水（エンジン冷却水の顕熱）が蒸発器７０に供給される構成である。車両用化学蓄熱システム１７０の他の構成は、車両用化学蓄熱システム１４０の対応する構成と同じである。   In addition, when executing the heat dissipation mode, the heat storage ECU opens the branch-side port from the cooling water circulation line 30 of the three-port valve 176 and executes the low-temperature heat medium of the three-port valve 176 as shown in FIG. A port on the pump 148 side and a port on the heater core 26 side of the three-port valve 146 are closed. Accordingly, the high-temperature engine cooling water (sensible heat of engine cooling water) stored in the sensible heat storage unit 142 is supplied to the evaporator 70. The other structure of the chemical heat storage system 170 for vehicles is the same as the corresponding structure of the chemical heat storage system 140 for vehicles.

したがって、本発明の第８の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１７０によっても、基本的に第６の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１４０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用化学蓄熱システム１７０では、排気熱回収器１７２で排気熱を回収したエンジン冷却水を顕熱蓄熱器１４２に貯留させる構成であるため、例えば短時間の運転においても高温のエンジン冷却水すなわち顕熱を蓄えることができ、次回の始動時に触媒コンバータ２２を効果的に加熱することができる。   Therefore, the vehicle chemical heat storage system 170 according to the eighth embodiment of the present invention can basically obtain the same effect by the same operation as the vehicle chemical heat storage system 140 according to the sixth embodiment. . Further, in the vehicle chemical heat storage system 170, the engine cooling water whose exhaust heat has been recovered by the exhaust heat recovery unit 172 is stored in the sensible heat storage unit 142. That is, sensible heat can be stored, and the catalytic converter 22 can be effectively heated at the next start.

なお、車両用化学蓄熱システム１７０の構成において、放熱モードの実行の際に、３ポート弁３６のエンジン１２側のポートを開、３ポート弁３６のバイパスライン３４側のポートを閉、３ポート弁１４６の１４４側のポートを開とすることで、顕熱蓄熱器１４２の熱をエンジン１２の暖機にも供するようにしても良い。   In the configuration of the vehicular chemical heat storage system 170, the port on the engine 12 side of the three-port valve 36 is opened when the heat dissipation mode is executed, and the port on the bypass line 34 side of the three-port valve 36 is closed. By opening the port on the 144 side of 146, the heat of the sensible heat accumulator 142 may also be used for warming up the engine 12.

（第９の実施形態）
本発明の第９の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１８０について、図２０〜図２１に基づいて説明する。図２０には、車両用化学蓄熱システム１８０のシステム構成図が示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１８０は、蒸発器７０に代えて蒸発・凝縮器１２２を備えており、該蒸発・凝縮器１２２で水蒸気を発生させる際の低温熱源として、エンジン冷却水に代えて冷却液循環ライン６０を循環する水蒸気冷却液を用いる点で、第１、第６の実施形態とは異なる。 (Ninth embodiment)
A vehicular chemical heat storage system 180 according to a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 20 shows a system configuration diagram of a chemical heat storage system 180 for a vehicle. As shown in this figure, the vehicular chemical heat storage system 180 is provided with an evaporator / condenser 122 instead of the evaporator 70, and engine cooling is used as a low-temperature heat source when the evaporator / condenser 122 generates water vapor. This is different from the first and sixth embodiments in that a steam coolant that circulates in the coolant circulation line 60 is used instead of water.

具体的には、冷却液循環ライン６０は、蒸発・凝縮器１２２の冷媒流路に連通されており、該冷却液循環ライン６０におけるリキッドポンプ６２とサブラジエータ５８との間（サブラジエータ５８の上流側）には顕熱蓄熱器１８２が設けられている。また、車両用化学蓄熱システム１８０は、冷却液循環ライン６０における顕熱蓄熱器１８２とサブラジエータ５８との間から分岐された低温熱媒ライン１８４を有する。   Specifically, the coolant circulation line 60 is communicated with the refrigerant flow path of the evaporator / condenser 122, and between the liquid pump 62 and the sub radiator 58 in the coolant circulation line 60 (upstream of the sub radiator 58). The sensible heat accumulator 182 is provided on the side). Further, the vehicle chemical heat storage system 180 includes a low-temperature heat medium line 184 branched from between the sensible heat storage 182 and the sub-radiator 58 in the coolant circulation line 60.

この実施形態では、低温熱媒ライン１８４は、蒸発・凝縮器１２２の熱媒流路（第４の実施形態におけるエンジン冷却水の流通路に相当）を経由して、冷却液循環ライン６０におけるサブラジエータ５８と蒸発・凝縮器１２２（冷媒ライン）との間に合流されている。また、車両用化学蓄熱システム１８０では、冷却液循環ライン６０に対する低温熱媒ライン１８４の分岐部、合流部に３ポート弁１８６、１８８がそれぞれ設けられている。さらに、車両用化学蓄熱システム１８０は、冷却液循環ライン６０におけるリキッドポンプ６２と１８２との間から分岐されると共に顕熱蓄熱器１８２と３ポート弁１８６との間に合流されることで、顕熱蓄熱器１８２をバイパス可能なバイパスライン１９０を有する。冷却液循環ライン６０におけるバイパスライン１９０の分岐部には、３ポート弁１９２が設けられている。以上により、図２０に示される如く、車両用化学蓄熱システム１８０は、車両用化学蓄熱システム１２０とほぼ同様に構成された化学蓄熱部１８０Ａと、蒸気冷却液の顕熱を蓄熱するための顕熱蓄熱部１８０Ｂとを備えたシステムとして捉えることができる。   In this embodiment, the low-temperature heat medium line 184 passes through the heat medium flow path of the evaporator / condenser 122 (corresponding to the flow path of engine cooling water in the fourth embodiment), and the It joins between the radiator 58 and the evaporator / condenser 122 (refrigerant line). In the vehicle chemical heat storage system 180, three-port valves 186 and 188 are respectively provided at a branch portion and a junction portion of the low-temperature heat medium line 184 with respect to the coolant circulation line 60. Further, the vehicle chemical heat storage system 180 is branched from between the liquid pumps 62 and 182 in the coolant circulation line 60 and joined between the sensible heat storage 182 and the three-port valve 186, thereby A bypass line 190 that can bypass the heat regenerator 182 is provided. A three-port valve 192 is provided at a branch portion of the bypass line 190 in the coolant circulation line 60. As described above, as shown in FIG. 20, the vehicular chemical heat storage system 180 includes the chemical heat storage unit 180A configured in substantially the same manner as the vehicle chemical heat storage system 120, and the sensible heat for storing the sensible heat of the steam coolant. It can be understood as a system including the heat storage unit 180B.

この車両用化学蓄熱システム１８０を構成する蓄熱ＥＣＵ（図示省略）は、開閉弁４４、４６、１２６、３ポート弁１８６、１８８、１９２、ブロア５０、リキッドポンプ６２に電気的に接続されており、これらの作動を制御するようになっている。蓄熱ＥＣＵは、自動車１１の図示しないスタートスイッチ（運転制御ＥＣＵやメインコントローラ）や外気温センサ等にも電気的に接続されており、車両の走行状態や外気温等の情報に基づいて上記した各制御対象を制御するようになっている。また、この実施形態に係るＥＣＵは、顕熱蓄熱器１８２内の水温、凝縮器１２２（凝縮器として機能している１２２）の出口水温に応じた信号を出力する各水温センサに電気的に接続されており、これらの情報に基づいて上記した各制御対象を制御するようになっている。   A heat storage ECU (not shown) constituting the chemical heat storage system 180 for a vehicle is electrically connected to the on-off valves 44, 46, 126, the three-port valves 186, 188, 192, the blower 50, and the liquid pump 62, These operations are controlled. The heat storage ECU is also electrically connected to a start switch (operation control ECU and main controller) (not shown) of the automobile 11 and an outside air temperature sensor, and the like. The control object is controlled. Further, the ECU according to this embodiment is electrically connected to each water temperature sensor that outputs a signal corresponding to the water temperature in the sensible heat accumulator 182 and the outlet water temperature of the condenser 122 (122 functioning as a condenser). The above-described control objects are controlled based on these pieces of information.

この実施形態では、蓄熱ＥＣＵは、自動車１１の走行時には、反応器３８の化学蓄熱材への蓄熱が行われる化学蓄熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図２１（Ａ）に示される如く、開閉弁４４、４６、１２６を開放させ、リキッドポンプ６２を作動させる一方、３ポート弁１８６、１８８の各低温熱媒ライン１８４側のポートを閉止させるようになっている。この実施形態では、３ポート弁１９２のバイパスライン１９０側のポートが閉止されることで、化学蓄熱モードと並行して、凝縮器１２２で水蒸気から水への凝縮熱を回収した蒸気冷却液が顕熱蓄熱器１８２に貯留される顕熱蓄熱モードが実行される。この顕熱蓄熱モードは、上記各水温センサからの情報に基づいて、ＥＣＵが顕熱蓄熱器１８２内の水温が凝縮器１２２の出口水温を上回るまで実行する。そして、ＥＣＵは、上記各水温センサからの情報に基づいて、顕熱蓄熱器１８２内の水温が凝縮器１２２の出口水温を上回ったと判断した場合に、図２１（Ｂ）に示される如く、３ポート弁１９２のバイパスライン１９０側のポートが開放されると共に、該３ポート弁１９２の顕熱蓄熱器１８２側のポートが閉止される。これにより、顕熱蓄熱モードが停止される一方、化学蓄熱モードが維持される。   In this embodiment, the heat storage ECU controls each control target described above so as to execute a chemical heat storage mode in which heat is stored in the chemical heat storage material of the reactor 38 when the automobile 11 is traveling. . Specifically, as shown in FIG. 21A, the on-off valves 44, 46 and 126 are opened to operate the liquid pump 62, while the ports on the low-temperature heat medium line 184 side of the three-port valves 186 and 188 are operated. Is to be closed. In this embodiment, by closing the port on the bypass line 190 side of the three-port valve 192, in parallel with the chemical heat storage mode, the steam cooling liquid that has recovered the heat of condensation from water vapor to water by the condenser 122 appears. The sensible heat storage mode stored in the heat storage unit 182 is executed. This sensible heat storage mode is executed until the water temperature in the sensible heat storage unit 182 exceeds the outlet water temperature of the condenser 122 based on the information from each water temperature sensor. When the ECU determines that the water temperature in the sensible heat accumulator 182 exceeds the outlet water temperature of the condenser 122 based on the information from each of the water temperature sensors, as shown in FIG. The port on the bypass line 190 side of the port valve 192 is opened, and the port on the sensible heat accumulator 182 side of the three-port valve 192 is closed. Thereby, the sensible heat storage mode is stopped, while the chemical heat storage mode is maintained.

一方、蓄熱ＥＣＵは、自動車１１の低温環境下での始動時（低温始動時におけるエンジン１２の始動前）には、反応器３８内の化学蓄熱材が放熱を行うと共に、該反応器３８から放熱された熱が触媒コンバータ２２に導かれる放熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図２１（Ｃ）に示される如く、開閉弁４４、４６を閉止させ、３ポート弁１８６、１８８の各低温熱媒ライン１８４側のポートを開放、サブラジエータ５８側のポートを閉止させ、３ポート弁１９２のバイパスライン１９０側のポートを閉止させると共に該３ポート弁１９２の顕熱蓄熱器１８２側のポートを開放させ、かつブロア５０、リキッドポンプ６２を作動させるようになっている。   On the other hand, the heat storage ECU radiates heat from the chemical heat storage material in the reactor 38 at the time of starting the automobile 11 in a low temperature environment (before starting the engine 12 at the time of low temperature starting) and also radiates heat from the reactor 38. Each control target is controlled so as to execute a heat release mode in which the generated heat is guided to the catalytic converter 22. Specifically, as shown in FIG. 21C, the on-off valves 44 and 46 are closed, the ports on the low-temperature heat medium line 184 side of the three-port valves 186 and 188 are opened, and the ports on the sub-radiator 58 side are opened. It closes, closes the port on the bypass line 190 side of the three-port valve 192, opens the port on the sensible heat accumulator 182 side of the three-port valve 192, and operates the blower 50 and the liquid pump 62. Yes.

この図２１（Ｃ）に示される放熱モードでは、リキッドポンプ６２の駆動力によって水蒸気冷却液が顕熱蓄熱器１８２、蒸発・凝縮器１２２（の熱媒流路）を循環するので、蒸発器７０では、水蒸気冷却液を低温熱源として水の蒸発が行われる。すなわち、水蒸気冷却液の温度に応じた圧力の水蒸気が発生される。   In the heat dissipation mode shown in FIG. 21C, the steam cooling liquid circulates through the sensible heat accumulator 182 and the evaporator / condenser 122 (the heat medium flow path) by the driving force of the liquid pump 62. Then, water is evaporated using a steam cooling liquid as a low-temperature heat source. That is, water vapor having a pressure corresponding to the temperature of the water vapor coolant is generated.

ここで、車両用化学蓄熱システム１８０では、冷却液循環ライン６０に設けられた顕熱蓄熱器１８２に、水蒸気冷却液の顕熱、すなわち蓄熱モードでの水蒸気から水への凝縮に伴う凝縮熱が蓄えられるため、蒸発器７０において高温の水蒸気冷却液を用いて高い水蒸気圧力を得ることができる。このため、この実施形態においても、第６の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１４０と同様に、触媒コンバータ２２を有効に加熱し得る高温を、反応器３８にて発生させることができる。   Here, in the vehicle chemical heat storage system 180, the sensible heat storage unit 182 provided in the coolant circulation line 60 receives the sensible heat of the steam coolant, that is, the condensation heat accompanying the condensation from steam to water in the heat storage mode. Since it is stored, a high water vapor pressure can be obtained in the evaporator 70 using a high-temperature water vapor coolant. For this reason, also in this embodiment, similarly to the vehicular chemical heat storage system 140 according to the sixth embodiment, a high temperature capable of effectively heating the catalytic converter 22 can be generated in the reactor 38.

なお、上記した各実施形態では、車両用化学蓄熱システム１０〜１８０の概略構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、各種変形して実施可能であることは言うまでもない。特に、各実施形態における各ラインの配置、弁類のタイプ、配置、開閉動作等は、対応するモード（蓄熱、放熱の各モード）を実行可能であれば良く、各種の変更が可能である。また、例えば、第４、第９の形態以外の各構成において蒸発・凝縮器１２２を適用しても良く、第９の実施形態の構成において凝縮器５２及び蒸発器７０を適用しても良い。   In addition, in each above-mentioned embodiment, although schematic structure of the chemical heat storage systems 10-180 for vehicles was illustrated, this invention is not limited to this, It cannot be overemphasized that it can implement various deformation | transformation. In particular, the arrangement of each line, the type of valves, the arrangement, the opening / closing operation, and the like in each embodiment are not limited as long as the corresponding modes (heat storage and heat dissipation modes) can be executed, and various changes can be made. Further, for example, the evaporator / condenser 122 may be applied in each configuration other than the fourth and ninth embodiments, and the condenser 52 and the evaporator 70 may be applied in the configuration of the ninth embodiment.

また、上記した各実施形態では、化学蓄熱材として水酸化カルシウムを用いた例を示したが、本発明はこれに限定されず、水和・脱水による各種の放熱・蓄熱する各種の化学蓄熱材を用いて実施することができる。   Further, in each of the above-described embodiments, an example in which calcium hydroxide is used as a chemical heat storage material has been shown. However, the present invention is not limited to this, and various chemical heat storage materials that perform various heat dissipation and heat storage by hydration and dehydration. Can be implemented.

さらに、上記した各実施形態では、蓄熱した熱による加熱対象としてバッテリ１６、触媒コンバータ２２を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、予めされた設定に基づいて又は要求に応じて、エンジン１２及び／又はヒータコア２６を加熱対象としても良く、また例えば、氷雪等が付着した車体、車輪周り、ウインドシールドガラス等を加熱対象としても良い。また、加熱対象を複数の加熱対象候補から選択する構成とすることも可能である。   Furthermore, in each of the above-described embodiments, the battery 16 and the catalytic converter 22 are exemplified as the heating target by the stored heat. However, the present invention is not limited to this, for example, based on a preset setting or on demand. The engine 12 and / or the heater core 26 may be heated. For example, a vehicle body, wheels, windshield glass, or the like to which ice or snow is attached may be heated. It is also possible to select a heating target from a plurality of heating target candidates.

１０ 車両用化学蓄熱システム
１１ 自動車（ハイブリッド車）
１２ エンジン（内燃機関）
１４ モータ
１６ バッテリ
２２ 触媒コンバータ（排気触媒）
２８ ラジエータ
３８ 反応器（化学蓄熱材）
４８ 加熱エアライン（伝熱構造）
５２ 凝縮器
７０ 蒸発器
８０ 水・水蒸気循環ライン（水蒸気系統）
８８ 蓄熱ＥＣＵ（制御装置）
１００・１１０・１２０・１３０・１４０・１６０・１７０・１８０ 車両用化学蓄熱システム
１０２ 電動ファン（ファン）
１１２ 車体熱交換器（熱交換部）
１２２ 蒸発・凝縮器（蒸発器、凝縮器）
１３２・１７２ 排気熱回収器
１４２・１８２ 顕熱蓄熱器
１５６ 蓄熱ＥＣＵ（制御装置） 10 Chemical heat storage system for vehicles 11 Automobiles (hybrid vehicles)
12 engine (internal combustion engine)
14 Motor 16 Battery 22 Catalytic converter (exhaust catalyst)
28 Radiator 38 Reactor (chemical heat storage material)
48 Heating air line (heat transfer structure)
52 Condenser 70 Evaporator 80 Water / steam circulation line (steam system)
88 Thermal storage ECU (control device)
100/110/120/130/140/160/170/180 Chemical heat storage system for vehicles 102 Electric fan (fan)
112 Car body heat exchanger (heat exchanger)
122 Evaporator / Condenser (Evaporator, Condenser)
132/172 Exhaust heat recovery unit 142/182 Sensible heat storage unit 156 Thermal storage ECU (control device)

本発明は、車両の走行に伴い生じる熱を有効利用するための車両用化学蓄熱システムに関する。   The present invention relates to a vehicular chemical heat storage system for effectively using heat generated with traveling of a vehicle.

電気自動車において、緊急時に駆動用バッテリに充電するための補助エンジンと、暖房用に温水を加熱する燃焼器と、高温温水を利用して熱を蓄える蓄熱器とを備え、補助エンジンの始動の際に蓄熱器に蓄えた温水を補助エンジンに供給して補助エンジンを予熱する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。   An electric vehicle includes an auxiliary engine for charging a driving battery in an emergency, a combustor that heats hot water for heating, and a heat accumulator that stores heat using high-temperature hot water. A technique for preheating the auxiliary engine by supplying hot water stored in a heat accumulator to the auxiliary engine is known (for example, see Patent Document 1).

また、エンジン駆動とモータ駆動とを組み合わせたハイブリッド車において、冷却水の一部を保温保持する蓄熱器を備え、車両始動時における蓄熱器内の冷却水温がエンジン内の冷却水温よりも高い場合に蓄熱器からエンジンに冷却水を供給して暖気し、当座の間はモータ駆動によって車両を走行させる技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。   Also, in a hybrid vehicle that combines engine drive and motor drive, with a heat accumulator that keeps some of the coolant warm, and when the coolant temperature in the heat accumulator is higher than the coolant temperature in the engine when the vehicle starts A technique is known in which cooling water is supplied to an engine from a heat accumulator to warm up the vehicle and the vehicle is driven by a motor during the current period (see, for example, Patent Document 2).

特開平９−１１７３１号公報JP-A-9-11731 特開２００２−１２２０６１号公報JP 2002-122061 A

しかしながら、上記の如き従来の技術では、熱を顕熱として蓄える顕熱蓄熱器を用いているため、長期間に亘り蓄熱状態を維持することができず、また蓄えた温水又は冷却水の温度以上の温度への加熱ができない。   However, in the conventional technology as described above, since a sensible heat accumulator that stores heat as sensible heat is used, the heat storage state cannot be maintained for a long period of time, and more than the temperature of the stored hot water or cooling water. Heating to the temperature of is not possible.

本発明は、上記事実を考慮して、長期間に亘って安定的に蓄熱でき、かつ高温が要求される加熱対象の加熱が可能となる車両用化学蓄熱システムを得ることが目的である。   An object of the present invention is to obtain a vehicular chemical heat storage system that can stably store heat for a long period of time and can heat a heating target that requires a high temperature in consideration of the above facts.

請求項１記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、車両に搭載された内燃機関の排気熱により脱水反応を行って蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材が内蔵された反応器と、前記反応器から前記脱水反応に伴って放出された水蒸気を凝縮させる凝縮器と、前記内燃機関の冷却水を熱源として水を蒸発させることで、前記反応器に前記水和反応のための水蒸気を供給するための蒸発器と、前記冷却水を保温状態で貯留可能に構成された顕熱蓄熱器と、前記反応器内の前記化学蓄熱材が水和反応により放熱した熱を加熱対象に伝える伝熱構造と、前記車両の車両走行時に前記内燃機関の排気熱を前記反応器に供給させ、車両停止時に前記冷却水を前記顕熱蓄熱器に貯留させ、車両始動時に前記冷却水を前記顕熱蓄熱器を経由して前記蒸発器に供給させる制御装置と、を備えている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a first aspect of the present invention includes a reactor having a built-in chemical heat storage material that stores heat by performing a dehydration reaction by exhaust heat of an internal combustion engine mounted on the vehicle and dissipates heat by a hydration reaction; A condenser for condensing water vapor released from the reactor along with the dehydration reaction, and water is evaporated by using the cooling water of the internal combustion engine as a heat source, thereby allowing the water vapor for the hydration reaction to flow into the reactor. An evaporator for supplying water, a sensible heat regenerator configured to be able to store the cooling water in a heat-retaining state, and the heat radiated by the chemical heat storage material in the reactor to the heating target The heat transfer structure and exhaust heat of the internal combustion engine are supplied to the reactor when the vehicle is running, the cooling water is stored in the sensible heat storage device when the vehicle is stopped, and the cooling water is stored when the vehicle is started. The steam is passed through a heat regenerator. Comprises a control device for supplying to the vessel, the.

請求項１記載の車両用化学蓄熱システムでは、車両走行時には、制御装置により内燃機関の排気熱が反応器に供給され、反応器内では排気熱の供給を受けた化学蓄熱材が脱水される。すなわち、化学蓄熱材の脱水反応に伴い排気熱が該化学蓄熱材に蓄熱される。また、車両停止時には、冷却水が顕熱蓄熱器に貯留され、該冷却水の有する熱が蓄熱される。   In the vehicle chemical heat storage system according to the first aspect, when the vehicle travels, the exhaust heat of the internal combustion engine is supplied to the reactor by the control device, and the chemical heat storage material receiving the supply of exhaust heat is dehydrated in the reactor. That is, the exhaust heat is stored in the chemical heat storage material along with the dehydration reaction of the chemical heat storage material. Further, when the vehicle is stopped, the cooling water is stored in the sensible heat accumulator, and the heat of the cooling water is stored.

一方、車両始動時には、制御装置により、顕熱蓄熱器を経由した冷却水、すなわち、顕熱蓄熱器で蓄えられていた熱（を含む冷却水の熱）が蒸発器に供給される。この熱により生じた水蒸気が反応器に供給されると、反応器内では、化学蓄熱材の発熱を伴う水和反応が生じ、該化学蓄熱材が発熱した熱が伝熱構造を介して加熱対象（被加熱体）に供給される。すなわち、化学蓄熱材に蓄えられていた熱が加熱対象に放熱される。   On the other hand, when the vehicle is started, the control device supplies the cooling water via the sensible heat accumulator, that is, the heat stored in the sensible heat accumulator (including the heat of the cooling water) to the evaporator. When steam generated by this heat is supplied to the reactor, a hydration reaction accompanied by heat generation of the chemical heat storage material occurs in the reactor, and the heat generated by the chemical heat storage material is heated through the heat transfer structure. (Supplied body). That is, the heat stored in the chemical heat storage material is radiated to the heating target.

本車両用化学蓄熱システムでは、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いるので、長期間に亘り安定的に蓄熱することができる。また、冷却水の如き低温熱源を用いて生じさせた水蒸気により化学蓄熱材に水和反応を生じさせるので、低温の熱を利用して（汲み上げて）高温を得ることができる。しかも、顕熱蓄熱器に蓄えた熱を蒸発器での蒸気発生に用いるため、車両始動時には、より高温の冷却水が蒸発器に供給され（る場合が多くなり）、化学蓄熱材の発熱温度をより高めることが可能になる。これにより、より高温が要求される加熱対象の有効な加熱が可能になる。   In this vehicle chemical heat storage system, since a chemical heat storage material that stores and releases heat by dehydration and hydration reactions is used, heat can be stored stably over a long period of time. Further, since the hydration reaction is caused in the chemical heat storage material by the water vapor generated using a low-temperature heat source such as cooling water, a high temperature can be obtained by using (pumping) low-temperature heat. In addition, since the heat stored in the sensible heat accumulator is used for steam generation in the evaporator, higher temperature cooling water is supplied to the evaporator at the start of the vehicle (in many cases), and the heat generation temperature of the chemical heat storage material Can be further enhanced. Thereby, the effective heating of the heating object for which higher temperature is required becomes possible.

このように、請求項１記載の車両用化学蓄熱システムでは、長期間に亘って安定的に蓄熱でき、かつ高温が要求される加熱対象の加熱が可能となる   Thus, in the vehicle chemical heat storage system according to claim 1, heat can be stably stored over a long period of time, and heating of a heating target requiring high temperature is possible.

請求項２記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項１記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記反応器、前記凝縮器、及び前記蒸発器を連通する水蒸気系統は、予め大気圧未満に減圧されている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a second aspect of the present invention is the chemical heat storage system for a vehicle according to the first aspect, wherein the water vapor system communicating the reactor, the condenser, and the evaporator is less than atmospheric pressure in advance. Has been depressurized.

請求項２記載の車両用化学蓄熱システムでは、反応器、凝縮器、及び蒸発器における水蒸気系統（水系統）が大気圧未満に減圧されているので、低温の冷却水を用いて多量の水蒸気を得ることができる。すなわち、加熱対象の加熱が要求される低温環境下等で、十分な熱量を放熱させることが可能になる。   In the vehicle chemical heat storage system according to claim 2, since the steam system (water system) in the reactor, the condenser, and the evaporator is depressurized to less than atmospheric pressure, a large amount of steam is generated using low-temperature cooling water. Can be obtained. That is, it is possible to dissipate a sufficient amount of heat in a low temperature environment where heating of the heating target is required.

請求項３記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項１又は請求項２記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記制御装置は、車両始動時に、前記顕熱蓄熱器を経由した前記冷却水を前記蒸発器及び前記内燃機関に供給させるようになっている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a third aspect of the present invention is the chemical heat storage system for a vehicle according to the first or second aspect, wherein the control device is configured to perform the cooling via the sensible heat storage device when the vehicle is started. Water is supplied to the evaporator and the internal combustion engine.

請求項３記載の車両用化学蓄熱システムでは、車両始動時に、顕熱蓄熱器に蓄えていた熱を蒸発器で蒸気発生、及び内燃機関の暖機に供することができる。なお、蒸発器と内燃機関とを冷却水の流れについて直列に配置し、蒸発器の下流側に内燃機関を配置することが好ましい。   In the chemical heat storage system for a vehicle according to the third aspect, when the vehicle is started, the heat stored in the sensible heat storage device can be used for generating steam and warming up the internal combustion engine by the evaporator. In addition, it is preferable to arrange | position an evaporator and an internal combustion engine in series about the flow of cooling water, and to arrange | position an internal combustion engine downstream of an evaporator.

請求項４記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記内燃機関の排気ガスと前記冷却水との熱交換を行う排気熱回収器をさらに備え、前記制御装置は、車両停止時に、前記排気熱を回収した冷却水を前記顕熱蓄熱器に貯留させるようになっている。   A vehicle chemical heat storage system according to a fourth aspect of the present invention is the chemical heat storage system for a vehicle according to any one of the first to third aspects, wherein the heat exchange between the exhaust gas of the internal combustion engine and the cooling water is performed. The control device is further configured to store the cooling water from which the exhaust heat has been collected in the sensible heat regenerator when the vehicle is stopped.

請求項４記載の車両用化学蓄熱システムでは、排気熱回収器で排気熱を回収（顕熱蓄熱）した冷却水が顕熱蓄熱器に貯留され、該回収熱が顕熱蓄熱されるので、車両始動時に蒸発器に対しより高温の冷却水を供給することができる場合が多くなる。これにより、化学蓄熱材の発熱温度をより高めて、より高温が要求される加熱対象を有効に加熱することができる場合が多くなる。   In the chemical heat storage system for a vehicle according to claim 4, the cooling water that has recovered the exhaust heat (sensible heat storage) by the exhaust heat recovery device is stored in the sensible heat storage device, and the recovered heat is stored in the sensible heat storage. More often, higher temperature cooling water can be supplied to the evaporator at start-up. Thereby, the exothermic temperature of a chemical thermal storage material can be raised more, and the case where the heating object for which higher temperature is requested | required can be heated effectively increases.

請求項５記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、車両に搭載された内燃機関の排気熱により脱水反応を行って蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材が内蔵された反応器と、前記反応器から前記脱水反応に伴って放出された水蒸気を冷媒との熱交換により凝縮させる凝縮器と、前記冷媒を熱源として水を蒸発させることで、前記反応器に前記水和反応のための水蒸気を供給するための蒸発器と、前記凝縮器から排出された冷媒を保温状態で貯留可能に構成された顕熱蓄熱器と、前記反応器内の前記化学蓄熱材が水和反応により放熱した熱を加熱対象に伝える伝熱構造と、車両走行時に前記内燃機関の排気熱を前記反応器に供給させ、前記車両の走行時又は停止時に前記冷媒を前記顕熱蓄熱器に貯留させ、車両始動時に前記冷媒を前記顕熱蓄熱器を経由して前記蒸発器に供給させる制御装置と、を備えている。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a chemical heat storage system for a vehicle, comprising: a reactor having a built-in chemical heat storage material that stores heat by performing a dehydration reaction by exhaust heat of an internal combustion engine mounted on the vehicle; A condenser for condensing water vapor released from the reactor in association with the dehydration reaction by heat exchange with a refrigerant, and evaporating water using the refrigerant as a heat source, thereby allowing the reactor to perform the hydration reaction. An evaporator for supplying water vapor, a sensible heat regenerator configured to be able to store the refrigerant discharged from the condenser in a heat retaining state, and the chemical heat storage material in the reactor dissipate heat by hydration reaction. A heat transfer structure that transmits the heat to the object to be heated, exhaust heat of the internal combustion engine is supplied to the reactor when the vehicle is running, and the refrigerant is stored in the sensible heat storage device when the vehicle is running or stopped. Before starting the refrigerant Via sensible heat storage unit and a, and a control device for supplying to the evaporator.

請求項５記載の車両用化学蓄熱システムでは、車両走行時には、制御装置により内燃機関の排気熱が反応器に供給され、反応器内では排気熱の供給を受けた化学蓄熱材が脱水される。すなわち、化学蓄熱材の脱水反応に伴い排気熱が該化学蓄熱材に蓄熱される。また、この蓄熱の終了時又は車両停止時には、凝縮器を冷却するための冷媒が該凝縮器の下流側に位置する顕熱蓄熱器に貯留され、冷媒の凝縮熱が蓄熱される。   In the vehicle chemical heat storage system according to claim 5, when the vehicle travels, the exhaust heat of the internal combustion engine is supplied to the reactor by the control device, and the chemical heat storage material receiving the exhaust heat is dehydrated in the reactor. That is, the exhaust heat is stored in the chemical heat storage material along with the dehydration reaction of the chemical heat storage material. Further, when the heat storage is completed or when the vehicle is stopped, the refrigerant for cooling the condenser is stored in the sensible heat accumulator located on the downstream side of the condenser, and the heat of condensation of the refrigerant is stored.

一方、車両始動時には、制御装置により、顕熱蓄熱器を経由した冷媒、すなわち、顕熱蓄熱器で蓄えられていた熱（を含む冷媒の熱）が蒸発器に供給される。この熱により生じた水蒸気が反応器に供給されると、反応器内では、化学蓄熱材の発熱を伴う水和反応が生じ、該化学蓄熱材が発熱した熱が伝熱構造を介して加熱対象（被加熱体）に供給される。すなわち、化学蓄熱材に蓄えられていた熱が加熱対象に放熱される。   On the other hand, when the vehicle is started, the control device supplies the refrigerant passing through the sensible heat accumulator, that is, the heat stored in the sensible heat accumulator (including the heat of the refrigerant) to the evaporator. When steam generated by this heat is supplied to the reactor, a hydration reaction accompanied by heat generation of the chemical heat storage material occurs in the reactor, and the heat generated by the chemical heat storage material is heated through the heat transfer structure. (Supplied body). That is, the heat stored in the chemical heat storage material is radiated to the heating target.

本車両用化学蓄熱システムでは、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いるので、長期間に亘り安定的に蓄熱することができ、また、凝縮器を冷却するための冷媒の如き低温熱源を用いて生じさせた水蒸気により化学蓄熱材に水和反応を生じさせるので、低温の熱を利用して（汲み上げて）高温を得ることができる。しかも、顕熱蓄熱器に蓄えた熱を蒸発器での蒸気発生に用いるため、車両始動時には、より高温の冷媒が蒸発器に供給され（る場合が多くなり）、より化学蓄熱材の発熱温度をより高めることが可能になる。これにより、より高温が要求される加熱対象の有効な加熱が可能になる。   This vehicle chemical heat storage system uses a chemical heat storage material that stores and dissipates heat by dehydration and hydration reactions, so it can store heat stably over a long period of time, and it can also be used to cool the condenser. Since the hydration reaction is caused in the chemical heat storage material by the water vapor generated using such a low temperature heat source, a high temperature can be obtained using (pumping up) the low temperature heat. In addition, since the heat stored in the sensible heat accumulator is used for steam generation in the evaporator, a higher temperature refrigerant is supplied to the evaporator at the start of the vehicle (more often), and the heat generation temperature of the chemical heat storage material is higher. Can be further enhanced. Thereby, the effective heating of the heating object for which higher temperature is required becomes possible.

このように、請求項５記載の車両用化学蓄熱システムでは、長期間に亘って安定的に蓄熱でき、かつ高温が要求される加熱対象の加熱が可能となる   Thus, in the chemical heat storage system for vehicles according to claim 5, heat can be stably stored over a long period of time, and heating of a heating target requiring high temperature is possible.

請求項６記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項５記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記反応器、前記凝縮器、及び前記蒸発器を連通する水蒸気系統は、予め大気圧未満に減圧されている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a sixth aspect of the present invention is the chemical heat storage system for a vehicle according to the fifth aspect, wherein the water vapor system communicating the reactor, the condenser, and the evaporator is less than atmospheric pressure in advance. Has been depressurized.

請求項６記載の車両用化学蓄熱システムでは、反応器、凝縮器、及び蒸発器における水蒸気系統（水系統）が大気圧未満に減圧されているので、低温の冷却水を用いて多量の水蒸気を得ることができる。すなわち、加熱対象の加熱が要求される低温環境下等で、十分な熱量を放熱させることが可能になる。   In the vehicle chemical heat storage system according to claim 6, since the steam system (water system) in the reactor, the condenser, and the evaporator is depressurized to less than atmospheric pressure, a large amount of steam is generated using low-temperature cooling water. Can be obtained. That is, it is possible to dissipate a sufficient amount of heat in a low temperature environment where heating of the heating target is required.

請求項７記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、請求項１〜請求項６の何れか１項記載の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記車両は、前記内燃機関の排気ガスを浄化するための排気触媒を有しており、前記は閾触媒が前記加熱対象とされている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a seventh aspect of the invention is the chemical thermal storage system for a vehicle according to any one of the first to sixth aspects, wherein the vehicle purifies the exhaust gas of the internal combustion engine. The above-mentioned exhaust catalyst is included, and the above-mentioned threshold catalyst is the heating target.

請求項７記載の車両用化学蓄熱システムでは、上記の如く排気熱回収器及び／又は顕熱蓄熱器からの高温の冷却水又は冷媒によって蒸発器で蒸気を発生させるため、化学蓄熱材の放熱により高温の熱を得ることができる。このため、高温（例えば３００℃）で反応活性が良好となる排気触媒の加熱を、化学蓄熱材に蓄えた熱にて有効に行うことが可能になる。   In the vehicle chemical heat storage system according to claim 7, since the steam is generated in the evaporator by the high-temperature cooling water or the refrigerant from the exhaust heat recovery device and / or the sensible heat storage device as described above, the chemical heat storage material radiates heat. High temperature heat can be obtained. For this reason, it becomes possible to effectively heat the exhaust catalyst whose reaction activity is good at a high temperature (for example, 300 ° C.) with the heat stored in the chemical heat storage material.

第１態様の車両用化学蓄熱システムは、車両に搭載された内燃機関の排気熱により脱水反応を行って蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材が内蔵された反応器と、前記反応器から前記脱水反応に伴って放出された水蒸気を凝縮させる凝縮器と、前記内燃機関の冷却水を熱源として水を蒸発させることで、前記反応器に前記水和反応のための水蒸気を供給するための蒸発器と、前記反応器内の前記化学蓄熱材が水和反応により放熱した熱を加熱対象に伝える伝熱構造と、前記車両の走行時に前記内燃機関の排気熱を前記反応器に供給させ、車両始動時に前記冷却水を前記蒸発器に供給させる制御装置と、を備えている。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a chemical heat storage system for a vehicle in which a chemical heat storage material that stores heat by performing a dehydration reaction by exhaust heat of an internal combustion engine mounted on the vehicle and that dissipates heat by a hydration reaction is built-in. For supplying water vapor for the hydration reaction to the reactor by condensing the water vapor released from the dehydration reaction from the condenser and evaporating water using the cooling water of the internal combustion engine as a heat source An evaporator, a heat transfer structure that transmits heat radiated by the chemical heat storage material in the reactor to the object to be heated, and exhaust gas of the internal combustion engine is supplied to the reactor when the vehicle is running And a control device for supplying the cooling water to the evaporator when the vehicle is started.

第１態様の車両用化学蓄熱システムでは、車両走行時には、制御装置により内燃機関の排気熱が反応器に供給され、反応器内では排気熱の供給を受けた化学蓄熱材が脱水される。すなわち、化学蓄熱材の脱水反応に伴い排気熱が該化学蓄熱材に蓄熱される。一方、車両始動時には、制御装置により蒸発器に冷却水すなわち熱が供給される。この熱により生じた水蒸気が反応器に供給されると、反応器内では、化学蓄熱材の発熱を伴う水和反応が生じ、該化学蓄熱材が発熱した熱が伝熱構造を介して加熱対象（被加熱体）に供給される。すなわち、化学蓄熱材に蓄えられていた熱が加熱対象に放熱される。   In the vehicle chemical heat storage system according to the first aspect, when the vehicle travels, the exhaust heat of the internal combustion engine is supplied to the reactor by the control device, and the chemical heat storage material receiving the exhaust heat is dehydrated in the reactor. That is, the exhaust heat is stored in the chemical heat storage material along with the dehydration reaction of the chemical heat storage material. On the other hand, when the vehicle is started, cooling water, that is, heat is supplied to the evaporator by the control device. When steam generated by this heat is supplied to the reactor, a hydration reaction accompanied by heat generation of the chemical heat storage material occurs in the reactor, and the heat generated by the chemical heat storage material is heated through the heat transfer structure. (Supplied body). That is, the heat stored in the chemical heat storage material is radiated to the heating target.

本車両用化学蓄熱システムでは、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いるので、長期間に亘り安定的に蓄熱することができる。また、冷却水の如き低温熱源を用いて生じさせた水蒸気により化学蓄熱材に水和反応を生じさせるので、低温の熱を利用して（汲み上げて）高温を得ることができる。   In this vehicle chemical heat storage system, since a chemical heat storage material that stores and releases heat by dehydration and hydration reactions is used, heat can be stored stably over a long period of time. Further, since the hydration reaction is caused in the chemical heat storage material by the water vapor generated using a low-temperature heat source such as cooling water, a high temperature can be obtained by using (pumping) low-temperature heat.

このように、第１態様の車両用化学蓄熱システムでは、長期間に亘って安定的に蓄熱でき、かつ高温が要求される加熱対象の加熱が可能となる。   Thus, in the vehicle chemical heat storage system of the first aspect, heat can be stably stored over a long period of time, and heating of a heating target requiring high temperature is possible.

第２態様の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、第１態様の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記反応器、前記凝縮器、及び前記蒸発器を連通する水蒸気系統は、予め大気圧未満に減圧されている。   The chemical heat storage system for a vehicle according to the second aspect of the invention is the chemical heat storage system for a vehicle according to the first aspect, wherein the water vapor system communicating the reactor, the condenser, and the evaporator is depressurized to less than atmospheric pressure in advance. Has been.

第２態様の車両用化学蓄熱システムでは、反応器、凝縮器、及び蒸発器における水蒸気系統（水系統）が大気圧未満に減圧されているので、低温の冷却水を用いて多量の水蒸気を得ることができる。すなわち、加熱対象の加熱が要求される低温環境下等で、十分な熱量を放熱させることが可能になる。   In the vehicle chemical heat storage system of the second aspect, the steam system (water system) in the reactor, the condenser, and the evaporator is depressurized to less than atmospheric pressure, so a large amount of steam is obtained using low-temperature cooling water. be able to. That is, it is possible to dissipate a sufficient amount of heat in a low temperature environment where heating of the heating target is required.

第３態様の車両用化学蓄熱システムは、第１又は第２態様の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記車両には、前記冷却水を冷却するためのラジエータ、前記ラジエータに送風するためのファンが設けられており、前記制御装置は、前記冷却水の前記ラジエータ入口での温度が環境温度よりも低い場合に、前記車両始動時に前記冷却水を前記ラジエータと前記蒸発器との間で循環させると共に前記ファンを作動させるようになっている。   The vehicle chemical heat storage system according to a third aspect is the chemical heat storage system for a vehicle according to the first or second aspect, wherein the vehicle is provided with a radiator for cooling the cooling water and a fan for blowing air to the radiator. The control device circulates the cooling water between the radiator and the evaporator at the start of the vehicle when the temperature of the cooling water at the radiator inlet is lower than an environmental temperature. The fan is activated.

第３態様の車両用化学蓄熱システムでは、車両の始動の際に冷却水温が環境温度よりも低い場合に、ラジエータを利用して周囲空気との熱交換によって冷却水温を高めることができる。これにより、蒸発器での発生水蒸気量を増すことができる。   In the vehicle chemical heat storage system of the third aspect, when the coolant temperature is lower than the environmental temperature when the vehicle is started, the coolant temperature can be increased by heat exchange with ambient air using a radiator. Thereby, the amount of water vapor generated in the evaporator can be increased.

第４態様の車両用化学蓄熱システムは、第１又は第２態様の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記車両には、前記冷却水と車体との熱交換を行う熱交換部が設けられており、前記制御装置は、前記車両始動時に前記車体の温度が前記冷却水の温度よりも高くかつ環境温度よりも高い場合に、前記冷却水が前記熱交換部を経由して前記蒸発器に供給されるようになっている。   The vehicle chemical heat storage system according to a fourth aspect is the vehicle chemical heat storage system according to the first or second aspect, wherein the vehicle is provided with a heat exchanging unit that performs heat exchange between the cooling water and the vehicle body, When the temperature of the vehicle body is higher than the temperature of the cooling water and higher than the environmental temperature at the time of starting the vehicle, the control device supplies the cooling water to the evaporator via the heat exchange unit. It is like that.

第４態様の車両用化学蓄熱システムでは、車両の始動の際に冷却水温よりも車体温度が高く、かつ該車体温度が環境温度よりも高い場合に、熱交換部における車体と冷却水との熱交換によって冷却水温を高めることができる。これにより、蒸発器での発生水蒸気量を増すことができる。   In the vehicle chemical heat storage system of the fourth aspect, when the vehicle body temperature is higher than the cooling water temperature and the vehicle body temperature is higher than the environmental temperature when the vehicle is started, the heat of the vehicle body and the cooling water in the heat exchange unit is The cooling water temperature can be increased by replacement. Thereby, the amount of water vapor generated in the evaporator can be increased.

第５態様の車両用化学蓄熱システムは、第１〜第４態様の何れかの車両用化学蓄熱システムにおいて、前記凝縮器と前記蒸発器とは、冷媒との熱交換により水蒸気を凝縮させ、熱媒との熱交換により水を蒸発させる蒸発・凝縮器として一体化されている。   The chemical heat storage system for a vehicle according to a fifth aspect is the chemical heat storage system for a vehicle according to any one of the first to fourth aspects, wherein the condenser and the evaporator condense water vapor by heat exchange with a refrigerant, It is integrated as an evaporator / condenser that evaporates water by heat exchange with the medium.

第５態様の車両用化学蓄熱システムでは、蒸発器と凝縮器とが一体化されているので、例えば、凝縮器で凝縮された水を蓄えると共に蒸発器に供給するための循環系統が不要になり、システム全体の構造が簡素化される。   In the vehicle chemical heat storage system of the fifth aspect, since the evaporator and the condenser are integrated, for example, a circulation system for storing the water condensed in the condenser and supplying it to the evaporator becomes unnecessary. The whole system structure is simplified.

第６態様の車両用化学蓄熱システムは、第１〜第５態様の何れかの車両用化学蓄熱システムにおいて、前記車両は、走行用の駆動力を発揮するモータと、前記モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両であり、前記バッテリが前記加熱対象とされている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a sixth aspect is the chemical heat storage system for a vehicle according to any one of the first to fifth aspects, wherein the vehicle supplies a motor that exhibits a driving force for traveling and power to the motor. A hybrid vehicle including a battery, and the battery is the heating target.

第６態様の車両用化学蓄熱システムでは、化学蓄熱材が蓄熱していた熱によって、一般に低温での出力密度が低いバッテリが車両始動時に加熱されるので、該バッテリの出力密度が増大される。これにより、本車両用化学蓄熱システムが適用された車両では、モータによる低温始動性が向上する。   In the vehicle chemical heat storage system of the sixth aspect, a battery having a low output density at a low temperature is generally heated at the time of starting the vehicle by the heat stored in the chemical heat storage material, so that the output density of the battery is increased. Thereby, in the vehicle to which this chemical heat storage system for vehicles is applied, the low temperature startability by the motor is improved.

第７態様の車両用化学蓄熱システムは、第１〜第５態様の何れかの車両用化学蓄熱システムにおいて、前記内燃機関の排気ガスと前記冷却水との熱交換を行う排気熱回収器をさらに備え、前記制御装置は、車両始動時に、前記排気熱を回収した冷却水を前記蒸発器に供給させるようになっている。   A chemical heat storage system for a vehicle according to a seventh aspect is the chemical heat storage system for a vehicle according to any one of the first to fifth aspects, further comprising an exhaust heat recovery device that performs heat exchange between the exhaust gas of the internal combustion engine and the cooling water. The control device is configured to supply the evaporator with cooling water from which the exhaust heat has been recovered when the vehicle is started.

第７態様の車両用化学蓄熱システムでは、排気熱回収器で排気熱を回収（顕熱蓄熱）した冷却水が、車両始動時に蒸発器に供給されるので、換言すれば、より高温の冷却水が蒸発器に供給される（場合が多くなる）ので、化学蓄熱材の発熱温度をより高めることが可能になる。これにより、より高温が要求される加熱対象の有効な加熱が可能になる。   In the vehicle chemical heat storage system according to the seventh aspect, the cooling water whose exhaust heat has been recovered (sensible heat storage) by the exhaust heat recovery device is supplied to the evaporator at the time of starting the vehicle. Is supplied to the evaporator (in many cases), it becomes possible to further increase the heat generation temperature of the chemical heat storage material. Thereby, the effective heating of the heating object for which higher temperature is required becomes possible.

第８態様の記載の発明に係る車両用化学蓄熱システムは、第７態様の車両用化学蓄熱システムにおいて、前記車両は、前記内燃機関の排気ガスを浄化するための排気触媒を有しており、前記は閾触媒が前記加熱対象とされている。   The chemical heat storage system for a vehicle according to the invention described in the eighth aspect is the chemical thermal storage system for a vehicle according to the seventh aspect, wherein the vehicle has an exhaust catalyst for purifying the exhaust gas of the internal combustion engine, The threshold catalyst is the heating target.

第８態様の車両用化学蓄熱システムでは、上記の如く排気熱回収器及び／又は顕熱蓄熱器からの高温の冷却水又は冷媒によって蒸発器で蒸気を発生させるため、化学蓄熱材の放熱により高温の熱を得ることができる。このため、高温（例えば３００℃）で反応活性が良好となる排気触媒の加熱を、化学蓄熱材に蓄えた熱にて有効に行うことが可能になる。   In the vehicular chemical heat storage system of the eighth aspect, steam is generated in the evaporator by the high-temperature cooling water or refrigerant from the exhaust heat recovery device and / or the sensible heat storage device as described above. Can get the heat. For this reason, it becomes possible to effectively heat the exhaust catalyst whose reaction activity is good at a high temperature (for example, 300 ° C.) with the heat stored in the chemical heat storage material.

以上説明したように本発明に係る車両用化学蓄熱システムは、長期間に亘って安定的に蓄熱でき、かつ高温が要求される加熱対象の加熱が可能となるという優れた効果を有する。   As described above, the vehicle chemical heat storage system according to the present invention has an excellent effect that heat can be stably stored over a long period of time, and heating of a heating target requiring high temperature is possible.

本発明の第１参考例に係る車両用化学蓄熱システムの概略全体構成を示すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram showing a schematic overall configuration of a vehicle chemical heat storage system according to a first reference example of the present invention. 本発明の第１参考例に係る車両用化学蓄熱システムを構成する蓄熱ＥＣＵの図である。It is a figure of heat storage ECU which comprises the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 1st reference example of this invention. 本発明の第１参考例に係る車両用化学蓄熱システムの動作モードを説明するための図であって、（Ａ）は蓄熱モードのシステム構成図、（Ｂ）は、放熱モードのシステム構成図である。It is a figure for demonstrating the operation mode of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 1st reference example of this invention, Comprising: (A) is a system block diagram of heat storage mode, (B) is a system block diagram of heat dissipation mode. is there. 本発明の第１参考例に係る車両用化学蓄熱システムの動作モードを概念的に説明する図であって、（Ａ）蓄熱モードの概念図、（Ｂ）は、放熱モードの概念図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which illustrates notionally the operation mode of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 1st reference example of this invention, Comprising: (A) The conceptual diagram of thermal storage mode, (B) is the conceptual diagram of heat dissipation mode. 本発明の第１参考例に係る車両用化学蓄熱システムの蓄熱、放熱サイクルを示すＰＴ線図である。It is PT diagram which shows the thermal storage of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 1st reference example of this invention, and a thermal radiation cycle. 本発明の第１参考例に係る車両用化学蓄熱システムが適用されたハイブリッド車を構成するバッテリの環境温度と出力密度との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the environmental temperature of a battery and output density which comprise the hybrid vehicle to which the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 1st reference example of this invention was applied. 本発明の第２参考例に係る車両用化学蓄熱システムの放熱モードの実行状態を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the execution state of the thermal radiation mode of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 2nd reference example of this invention. 本発明の第３参考例に係る車両用化学蓄熱システムの放熱モードの実行状態を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the execution state of the thermal radiation mode of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 3rd reference example of this invention. 本発明の第４参考例に係る車両用化学蓄熱システムの概略全体構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the schematic whole structure of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 4th reference example of this invention. 本発明の第５参考例に係る車両用化学蓄熱システムを示す図であって、（Ａ）は概略全体構成を示すシステム構成図、（Ｂ）は、放熱モードのシステム構成図である。It is a figure which shows the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 5th reference example of this invention, Comprising: (A) is a system block diagram which shows a schematic whole structure, (B) is a system block diagram of the thermal radiation mode. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの概略全体構成を示すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram showing a schematic overall configuration of a chemical heat storage system for a vehicle according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムを構成する蓄熱ＥＣＵの図である。It is a figure of heat storage ECU which comprises the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの化学蓄熱モードの実行状態を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the execution state of the chemical thermal storage mode of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの顕熱蓄熱モードの実行状態を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the execution state of the sensible heat storage mode of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの放熱モードのシステム構成図である。It is a system configuration figure of heat dissipation mode of the chemical heat storage system for vehicles concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの蓄熱、放熱サイクルを示すＰＴ線図である。It is PT diagram which shows the thermal storage of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and a thermal radiation cycle. 本発明の第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの放熱モードのシステム構成図である。It is a system block diagram of the thermal radiation mode of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの概略全体構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the schematic whole structure of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの動作モードを説明するための図であって、（Ａ）は蓄熱モードのシステム構成図、（Ｂ）は、放熱モードのシステム構成図である。It is a figure for demonstrating the operation mode of the chemical thermal storage system for vehicles which concerns on the 3rd Embodiment of this invention, Comprising: (A) is a system block diagram of heat storage mode, (B) is a system block diagram of heat dissipation mode. It is. 本発明の第４の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの概略全体構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the schematic whole structure of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態に係る車両用化学蓄熱システムの動作モードを説明するための図であって、（Ａ）は化学蓄熱モードのシステム構成図、（Ｂ）は顕熱蓄熱モードのシステム構成図、（Ｃ）は放熱モードのシステム構成図である。It is a figure for demonstrating the operation mode of the chemical heat storage system for vehicles which concerns on the 4th Embodiment of this invention, Comprising: (A) is a system block diagram of chemical heat storage mode, (B) is a system of sensible heat storage mode. Configuration diagram, (C) is a system configuration diagram of the heat dissipation mode.

本発明の第１参考例に係る車両用化学蓄熱システム１０について、図１〜図６に基づいて説明する。先ず、車両用化学蓄熱システム１０が適用された車両としての自動車１１の熱系統について簡単に説明し、次いで、車両用化学蓄熱システム１０について説明することとする。   A vehicular chemical heat storage system 10 according to a first reference example of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the heat system of the automobile 11 as a vehicle to which the vehicle chemical heat storage system 10 is applied will be briefly described, and then the vehicle chemical heat storage system 10 will be described.

図１には、自動車１１に適用された車両用化学蓄熱システム１０の概略全体構成がシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、自動車１１は、内燃機関としてのエンジン１２と、電気モータであるモータ１４とを備えている。すなわち、自動車１１は、エンジン１２とモータ１４とを備えたハイブリッド車とされており、モータ１４に電力を供給するためのインバータ（パワーコントロールユニット）１５、バッテリ１６をさらに備える。この参考例では、エンジン１２及びモータ１４の双方に車両走行のための駆動力を生じさせ得るパラレル式のハイブリッド車とされている。   FIG. 1 shows a schematic overall configuration of a chemical heat storage system 10 for a vehicle applied to an automobile 11 in a system configuration diagram. As shown in this figure, the automobile 11 includes an engine 12 as an internal combustion engine and a motor 14 as an electric motor. That is, the automobile 11 is a hybrid vehicle including an engine 12 and a motor 14, and further includes an inverter (power control unit) 15 for supplying electric power to the motor 14 and a battery 16. In this reference example, a parallel type hybrid vehicle that can generate a driving force for running the vehicle in both the engine 12 and the motor 14 is used.

また、自動車１１は、エンジン１２からの排気ガスを浄化して大気放出する排気系１８を備えている。排気系１８は、一端がエンジン１２に接続されると共に他端が大気開放端２０Ａとされた排気ライン（排気管）２０と、排気ライン２０におけるエンジン１２側に設けられた排気触媒としての触媒コンバータ２２とを有する。図示は省略するが、排気系１８には、排気音を低減するための消音装置が排気ライン２０における触媒コンバータ２２の下流側に設けられている。   The automobile 11 also includes an exhaust system 18 that purifies exhaust gas from the engine 12 and discharges it to the atmosphere. The exhaust system 18 includes an exhaust line (exhaust pipe) 20 having one end connected to the engine 12 and the other end being an atmosphere open end 20A, and a catalytic converter as an exhaust catalyst provided on the engine 12 side in the exhaust line 20. 22. Although not shown, the exhaust system 18 is provided with a silencer for reducing exhaust noise on the downstream side of the catalytic converter 22 in the exhaust line 20.

さらに、自動車１１は、エンジン１２を冷却するためのエンジン冷却系２４を備えている。エンジン冷却系２４は、エンジン１２、ヒータコア２６、ラジエータ２８の順でエンジン冷却水を循環させるための冷却水循環ライン３０、冷却水循環ライン３０におけるエンジン１２の直上流に設けられエンジン冷却水に駆動力を付与するウォータポンプ３２と、ラジエータ２８をバイパスするバイパスライン３４とを含んで構成されている。この参考例におけるウォータポンプ３２は、エンジン１２の駆動力で作動する機械式のポンプとされている。   The automobile 11 further includes an engine cooling system 24 for cooling the engine 12. The engine cooling system 24 is provided immediately upstream of the engine 12 in the cooling water circulation line 30, the cooling water circulation line 30 for circulating the engine cooling water in the order of the engine 12, the heater core 26, and the radiator 28. It includes a water pump 32 to be applied and a bypass line 34 that bypasses the radiator 28. The water pump 32 in this reference example is a mechanical pump that operates with the driving force of the engine 12.

この参考例では、冷却水循環ライン３０におけるラジエータ２８とウォータポンプ３２との間へのバイパスライン３４の合流部分には、３ポート弁３６が設けられている。３ポート弁３６は、冷却水循環ライン３０にのみエンジン冷却水が流通される状態と、バイパスライン３４によってラジエータ２８が完全にバイパスされる状態と、ラジエータ２８とバイパスライン３４とにエンジン冷却水が流れる割合を調整する状態とをとり得る構成とされている。   In this reference example, a three-port valve 36 is provided at the junction of the bypass line 34 between the radiator 28 and the water pump 32 in the cooling water circulation line 30. In the three-port valve 36, the engine coolant flows only through the coolant circulation line 30, the state where the radiator 28 is completely bypassed by the bypass line 34, and the engine coolant flows through the radiator 28 and the bypass line 34. It is set as the structure which can take the state which adjusts a ratio.

車両用化学蓄熱システム１０は、以上説明した自動車１１に適用され、図４（Ａ）に模式的に示される如く排気系１８の排気熱を蓄熱し、図４（Ｂ）に模式的に示される如く所要の場合に蓄熱した熱を放熱させることで、自動車１１を構成する加熱対象（例えばバッテリ１６や触媒コンバータ２２等）を加熱するようになっている。この参考例では、後述する如く、自動車１１の低温始動時にバッテリ１６を加熱する構成とされている。以下、具体的に説明する。   The vehicular chemical heat storage system 10 is applied to the automobile 11 described above, stores the exhaust heat of the exhaust system 18 as schematically shown in FIG. 4A, and is schematically shown in FIG. 4B. As described above, the heat to be heated (for example, the battery 16 and the catalytic converter 22) constituting the automobile 11 is heated by dissipating the heat stored when necessary. In this reference example, as described later, the battery 16 is heated when the automobile 11 is started at a low temperature. This will be specifically described below.

車両用化学蓄熱システム１０は、容器内に化学蓄熱材が充填された反応器３８を備えている。反応器３８内の化学蓄熱材は、脱水に伴って蓄熱（吸熱）し、水和（水酸化カルシウムへの復原）に伴って放熱（発熱）する構成とされている。この参考例では、化学蓄熱材として、アルカリ土類金属水酸化物の１つである水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）が採用されている。したがって、反応器３８内では、以下に示す反応で蓄熱、放熱を可逆的に繰り返し得る構成とされている。
Ｃａ（ＯＨ）２ ⇔ ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ The vehicle chemical heat storage system 10 includes a reactor 38 filled with a chemical heat storage material in a container. The chemical heat storage material in the reactor 38 stores heat (absorbs heat) with dehydration and dissipates heat (heat generation) with hydration (restoration to calcium hydroxide). In this reference example, calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), which is one of alkaline earth metal hydroxides, is employed as the chemical heat storage material. Therefore, in the reactor 38, it is set as the structure which can reversibly repeat heat storage and heat dissipation by the reaction shown below.
Ca (OH) 2 Ｃａ CaO + H 2 O

この式に蓄熱量、発熱量Ｑを併せて示すと、
Ｃａ（ＯＨ）２ ＋ Ｑ → ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ
ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ → Ｃａ（ＯＨ）２ ＋ Ｑ
となる。 When the heat storage amount and the heat generation amount Q are shown together in this equation,
Ca (OH) 2 + Q → CaO + H 2 O
CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 + Q
It becomes.

また、車両用化学蓄熱システム１０は、反応器３８に排気系１８の排気ライン２０から排気熱、すなわち高温の排気ガスを導入するための排気供給ライン４０、反応器３８から排気ライン２０に排気ガスを戻す排気戻しライン４２を備えている。排気供給ライン４０には開閉弁４４が設けられ、排気戻しライン４２には開閉弁４６が設けられている。これにより、開閉弁４４、４６が共に開放されている場合には反応器３８に排気ガスの一部が流通され、開閉弁４４、４６が共に閉止されている場合には反応器３８に排気ガスが導入されない構成とされている。   In addition, the vehicle chemical heat storage system 10 includes an exhaust gas supply line 40 for introducing exhaust heat from the exhaust line 20 of the exhaust system 18, that is, high-temperature exhaust gas, to the reactor 38, and An exhaust return line 42 for returning the air is provided. The exhaust supply line 40 is provided with an open / close valve 44, and the exhaust return line 42 is provided with an open / close valve 46. Thereby, when the on-off valves 44 and 46 are both opened, a part of the exhaust gas is circulated through the reactor 38, and when both the on-off valves 44 and 46 are closed, the exhaust gas is passed through the reactor 38. Is configured not to be introduced.

すなわち、この参考例における反応器３８は、化学蓄熱材と排気ガスとの熱交換器として捉えることができる。なお、この参考例では、自動車１１の運転中における化学蓄熱材の温度が略４５０℃になるように、排気ガスの反応器３８への流通量（割合）が設定されている。この設定は、排気ライン２０と反応器３８側との圧力損失のバランス等で設定されても良く、後述する蓄熱ＥＣＵ８８にて開閉弁４４、４６の開度を調整することで設定されても良い。化学蓄熱材の温度を略４５０℃とするのは、５００℃以上で生じやすくなる化学蓄熱材の劣化（潮解等）を抑制するためである。   That is, the reactor 38 in this reference example can be regarded as a heat exchanger between the chemical heat storage material and the exhaust gas. In this reference example, the flow rate (ratio) of exhaust gas to the reactor 38 is set so that the temperature of the chemical heat storage material during operation of the automobile 11 is approximately 450 ° C. This setting may be set based on the balance of pressure loss between the exhaust line 20 and the reactor 38, or may be set by adjusting the opening degree of the on-off valves 44 and 46 by a heat storage ECU 88 described later. . The reason why the temperature of the chemical heat storage material is set to about 450 ° C. is to suppress deterioration (such as deliquescence) of the chemical heat storage material that easily occurs at 500 ° C. or higher.

さらに、車両用化学蓄熱システム１０は、反応器３８内の化学蓄熱材が放出した熱を加熱対象に供給するための伝熱構造としての加熱エアライン４８を備えている。加熱エアライン４８は、一端がブロア５０に接続されており、中間部が反応器３８内の化学蓄熱材と熱交換可能な熱交換部４８Ａとされている。この加熱エアライン４８における反応器３８の下流側部分が、加熱対象としてのバッテリ１６との熱交換部４８Ｂとされている。加熱エアライン４８の他端は、大気開放端４８Ｃとされている。   Furthermore, the vehicle chemical heat storage system 10 includes a heating air line 48 as a heat transfer structure for supplying the heat released by the chemical heat storage material in the reactor 38 to the object to be heated. One end of the heating air line 48 is connected to the blower 50, and the intermediate part is a heat exchange part 48 </ b> A that can exchange heat with the chemical heat storage material in the reactor 38. The downstream part of the reactor 38 in the heating air line 48 is a heat exchanging part 48B with the battery 16 as a heating target. The other end of the heating air line 48 is an atmospheric open end 48C.

またさらに、車両用化学蓄熱システム１０は、反応器３８内の化学蓄熱材の脱水反応に伴い生じた水蒸気を凝縮するための凝縮器５２を備えている。凝縮器５２は、開閉弁５４が設けられた水蒸気回収ライン５６を介して反応器３８の内部（化学蓄熱材の充填室）に連通されている。凝縮器５２は、冷媒としての水蒸気冷却液と反応器３８から流入した水蒸気との熱交換によって、該水蒸気を凝縮させる熱交換器とされている。   Furthermore, the vehicle chemical heat storage system 10 is provided with a condenser 52 for condensing water vapor generated by the dehydration reaction of the chemical heat storage material in the reactor 38. The condenser 52 is communicated with the inside of the reactor 38 (the chemical heat storage material filling chamber) via a steam recovery line 56 provided with an on-off valve 54. The condenser 52 is a heat exchanger that condenses the steam by heat exchange between the steam coolant as the refrigerant and the steam flowing in from the reactor 38.

水蒸気冷却液は、凝縮器５２とサブラジエータ５８とを結ぶ冷却液循環ライン６０をリキッドポンプ６２の動力で循環するようになっている。これにより、凝縮器５２にて供給された凝縮熱がサブラジエータ５８にて放出されるようになっている。サブラジエータ５８は、外気と冷却液との熱交換器であるため、凝縮器５２は、水蒸気を略４０℃以下に冷却することができる。   The steam coolant is circulated by the power of the liquid pump 62 through a coolant circulation line 60 that connects the condenser 52 and the sub radiator 58. Thereby, the heat of condensation supplied by the condenser 52 is released by the sub-radiator 58. Since the sub-radiator 58 is a heat exchanger between the outside air and the coolant, the condenser 52 can cool the water vapor to about 40 ° C. or less.

以上説明した凝縮器５２は、開閉弁６４が設けられた水回収ライン６６を介して水タンク６８に連通されている。水タンク６８は、凝縮器５２にて凝縮された水を液体のまま貯留するようになっている。   The condenser 52 described above is communicated with a water tank 68 through a water recovery line 66 provided with an on-off valve 64. The water tank 68 stores the water condensed in the condenser 52 in a liquid state.

さらに、車両用化学蓄熱システム１０は、反応器３８内に化学蓄熱材に水和反応を生じさせるための水蒸気を供給する蒸発器７０を備えている。蒸発器７０は、水ポンプ７２が設けられた水供給ライン７４を介して水タンク６８に連通されると共に、開閉弁７６が設けられた水蒸気供給ライン７８を介して反応器３８の内部（化学蓄熱材の充填室）に連通されている。車両用化学蓄熱システム１０では、水ポンプ７２の駆動力により蒸発器７０に供給された水が該蒸発器７０において熱媒と熱交換されることによって蒸発され、反応器３８内に供給されるようになっている。   Furthermore, the vehicle chemical heat storage system 10 is provided with an evaporator 70 for supplying water vapor for causing a hydration reaction to the chemical heat storage material in the reactor 38. The evaporator 70 is communicated with the water tank 68 via a water supply line 74 provided with a water pump 72, and the inside of the reactor 38 (chemical heat storage) via a water vapor supply line 78 provided with an on-off valve 76. Material filling chamber). In the vehicle chemical heat storage system 10, the water supplied to the evaporator 70 by the driving force of the water pump 72 is evaporated by heat exchange with the heat medium in the evaporator 70, and is supplied into the reactor 38. It has become.

この参考例では、反応器３８における化学蓄熱材の充填空間、開閉弁５４を含む水蒸気回収ライン５６、凝縮器５２、開閉弁６４を含む水回収ライン６６、水タンク６８、水ポンプ７２を含む水供給ライン７４、蒸発器７０、開閉弁７６を含む水蒸気供給ライン７８で構成される水蒸気系統としての水・水蒸気循環ライン８０は、予め真空脱気されている。したがって、反応器３８、凝縮器５２、蒸発器７０は、その機能を発揮するための反応、熱交換が行われていない状態では、それぞれの内圧が大気圧と比較して十分に小さい構成とされている。   In this reference example, the chemical heat storage material filling space in the reactor 38, the water vapor recovery line 56 including the on-off valve 54, the water recovery line 66 including the condenser 52 and the on-off valve 64, the water tank 68, and the water including the water pump 72 are used. A water / steam circulation line 80 as a steam system constituted by a steam supply line 78 including a supply line 74, an evaporator 70, and an on-off valve 76 has been degassed in advance. Accordingly, the reactor 38, the condenser 52, and the evaporator 70 are configured so that the internal pressures thereof are sufficiently smaller than the atmospheric pressure in a state where the reaction and heat exchange for performing the functions are not performed. ing.

これにより、蒸発器７０では、低温の熱媒と液相の水との熱交換によって、該液相の水を蒸発させて水蒸気にすることができる構成とされている。この参考例では、蒸発器７０は、エンジン冷却水を熱媒（低温熱源）として、水タンク６８から供給された水を蒸発させるようになっている。   Thus, the evaporator 70 is configured to evaporate the liquid phase water into water vapor by heat exchange between the low temperature heating medium and the liquid phase water. In this reference example, the evaporator 70 evaporates the water supplied from the water tank 68 by using engine cooling water as a heat medium (low temperature heat source).

したがって、車両用化学蓄熱システム１０は、蒸発器７０にエンジン冷却水を導く低温熱媒ライン８２を備えている。この参考例では、低温熱媒ライン８２は、エンジン冷却系２４の冷却水循環ライン３０におけるラジエータ２８の下流から分岐してラジエータ２８の上流に合流している。これにより、ラジエータ２８と蒸発器７０（及びバイパスライン３４）とが並列に配置された如き構成とされている。   Therefore, the vehicular chemical heat storage system 10 includes a low-temperature heat medium line 82 that guides engine coolant to the evaporator 70. In this reference example, the low-temperature heat medium line 82 branches from the downstream side of the radiator 28 in the cooling water circulation line 30 of the engine cooling system 24 and joins the upstream side of the radiator 28. Thus, the radiator 28 and the evaporator 70 (and the bypass line 34) are arranged in parallel.

低温熱媒ライン８２には、例えば電動式の低温熱媒ポンプ８４が設けられており、エンジン１２が停止している状態でエンジン冷却水を駆動可能とされている。また、冷却水循環ライン３０における低温熱媒ライン８２の分岐部分には、３ポート弁８６が設けられている。３ポート弁８６は、低温熱媒ライン８２と冷却水循環ライン３０との間を開閉する機能と、冷却水循環ライン３０におけるラジエータ２８の下流部分を開閉する機能とを有する構成とされている。   The low-temperature heat medium line 82 is provided with, for example, an electric low-temperature heat medium pump 84 so that the engine cooling water can be driven while the engine 12 is stopped. Further, a three-port valve 86 is provided at a branch portion of the low-temperature heat medium line 82 in the cooling water circulation line 30. The three-port valve 86 is configured to have a function of opening / closing between the low-temperature heat medium line 82 and the cooling water circulation line 30 and a function of opening / closing a downstream portion of the radiator 28 in the cooling water circulation line 30.

さらに、車両用化学蓄熱システム１０は、制御装置としての蓄熱ＥＣＵ８８を備えている。蓄熱ＥＣＵ８８は、図２に示される如く、開閉弁４４、４６、５４、６４、７６、３ポート弁３６、８６、ブロア５０、リキッドポンプ６２、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ８４のそれぞれに電気的に接続されており、これらの作動を制御するようになっている。蓄熱ＥＣＵ８８は、自動車１１の図示しないスタートスイッチ（運転制御ＥＣＵやメインコントローラ）や外気温センサ等にも電気的に接続されており、車両の走行状態や外気温等の情報に基づいて上記した各制御対象を制御するようになっている。   Furthermore, the vehicle chemical heat storage system 10 includes a heat storage ECU 88 as a control device. As shown in FIG. 2, the heat storage ECU 88 is electrically connected to each of the on-off valves 44, 46, 54, 64, 76, the three-port valves 36, 86, the blower 50, the liquid pump 62, the water pump 72, and the low-temperature heat medium pump 84. Are connected to control these operations. The heat storage ECU 88 is also electrically connected to a start switch (operation control ECU and main controller) (not shown) of the automobile 11 and an outside air temperature sensor, and the like. The control object is controlled.

この参考例では、蓄熱ＥＣＵ８８は、自動車１１の走行時には、反応器３８の化学蓄熱材への蓄熱が行われる蓄熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図３（Ａ）に示される如く、開閉弁４４、４６、５４、６４を開放させ、リキッドポンプ６２を作動させる一方、３ポート弁８６の蒸発器７０側のポートを閉止させ、ブロア５０、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ８４を停止状態に維持するようになっている。なお、各図に示す弁類の黒塗りで示すポートは、該ポートが閉止されている状態を示している。   In this reference example, the heat storage ECU 88 is configured to control each control target described above so as to execute a heat storage mode in which heat is stored in the chemical heat storage material of the reactor 38 when the automobile 11 is traveling. Specifically, as shown in FIG. 3A, the on-off valves 44, 46, 54 and 64 are opened to operate the liquid pump 62, while the port on the evaporator 70 side of the three-port valve 86 is closed. The blower 50, the water pump 72, and the low-temperature heat medium pump 84 are maintained in a stopped state. In addition, the port shown by the black of the valves shown to each figure has shown the state by which this port was closed.

一方、蓄熱ＥＣＵ８８は、自動車１１の低温環境下での始動時（低温始動時におけるモータ１４の作動前）には、反応器３８内の化学蓄熱材が放熱を行うと共に、該反応器３８から放熱された熱がバッテリ１６に導かれる放熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図３（Ｂ）に示される如く、開閉弁４４、４６、５４、６４を閉止させ、リキッドポンプ６２を停止させる一方、開閉弁７６、３ポート弁８６の各ポートを開放させ、ブロア５０、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ８４を作動させるようになっている。   On the other hand, the heat storage ECU 88 radiates heat from the chemical heat storage material in the reactor 38 when the vehicle 11 is started in a low temperature environment (before the motor 14 is operated at the time of low temperature start), and also radiates heat from the reactor 38. Each control target is controlled so as to execute a heat dissipation mode in which the generated heat is guided to the battery 16. Specifically, as shown in FIG. 3B, the on-off valves 44, 46, 54, 64 are closed and the liquid pump 62 is stopped, while the ports of the on-off valve 76 and the 3-port valve 86 are opened. The blower 50, the water pump 72, and the low-temperature heat medium pump 84 are operated.

次に、第１参考例の作用を説明する。   Next, the operation of the first reference example will be described.

上記構成の車両用化学蓄熱システム１０では、蓄熱ＥＣＵ８８は、自動車１１の運転中には、図３（Ａ）に示される如き蓄熱モードを実行する。すると、排気系１８の排気ライン２０から排気供給ライン４０を経由して反応器３８に高温の排気ガスが導かれ、該排気ガスからの熱供給を受けて反応器３８内の化学蓄熱材が脱水反応を生じ、排気熱が化学蓄熱材に蓄熱される。   In the vehicle chemical heat storage system 10 configured as described above, the heat storage ECU 88 executes a heat storage mode as shown in FIG. Then, high-temperature exhaust gas is led from the exhaust line 20 of the exhaust system 18 to the reactor 38 via the exhaust supply line 40, and the chemical heat storage material in the reactor 38 is dehydrated by receiving heat supply from the exhaust gas. A reaction occurs, and the exhaust heat is stored in the chemical heat storage material.

この蓄熱モード実行の際、反応器３８で化学蓄熱材から脱水された水である水蒸気は、水蒸気回収ライン５６を介して凝縮器５２に流入され、該凝縮器５２で冷却液循環ライン６０を循環する冷却液との熱交換により冷却、凝縮される。水蒸気の凝縮熱で加熱された冷却液は、サブラジエータ５８にて冷却される。また、凝縮器５２で凝縮された水は、水回収ライン６６を介して水タンク６８に回収される。   During execution of this heat storage mode, water vapor, which is water dehydrated from the chemical heat storage material in the reactor 38, flows into the condenser 52 via the water vapor recovery line 56, and circulates through the coolant circulation line 60 in the condenser 52. It is cooled and condensed by heat exchange with the cooling liquid. The coolant heated by the condensation heat of the steam is cooled by the sub radiator 58. Further, the water condensed by the condenser 52 is collected in the water tank 68 via the water collection line 66.

以上により、車両用化学蓄熱システム１０が適用された自動車１１では、その走行（エンジン１２の作動）に伴い生じる排気ガスの排気熱を反応器３８に蓄熱する。なお、例えばモータ１４による走行モード（エンジン１２がバッテリ１６の充電用途にも運転されない場合など）には、蓄熱ＥＣＵ８８は、開閉弁４４、４６、５４、６４を閉止させ、リキッドポンプ６２を停止させ、かつ３ポート弁８６の蒸発器７０側のポートを閉止状態、ブロア５０、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ８４の停止状態を維持する。   As described above, in the automobile 11 to which the vehicular chemical heat storage system 10 is applied, the exhaust heat of the exhaust gas generated during the travel (operation of the engine 12) is stored in the reactor 38. For example, in the travel mode by the motor 14 (when the engine 12 is not operated for charging the battery 16 or the like), the heat storage ECU 88 closes the on-off valves 44, 46, 54, 64 and stops the liquid pump 62. In addition, the port on the evaporator 70 side of the three-port valve 86 is closed, and the blower 50, the water pump 72, and the low-temperature heat medium pump 84 are stopped.

また、車両用化学蓄熱システム１０では、蓄熱ＥＣＵ８８は、外気温が所定の閾値を下回る低温環境下で自動車１１が始動される場合には、図３（Ｂ）に示される如き放熱モードを実行する。すると、水タンク６８内の水が水ポンプ７２の駆動力によって蒸発器７０に導かれると共に、冷却水循環ライン３０内のエンジン冷却水が低温熱媒ポンプ８４の駆動力によって低温熱媒ライン８２を介して蒸発器７０に導かれる。このエンジン冷却水との熱交換によって、水タンク６８から導入された水は蒸発され、これにより生じた水蒸気が水蒸気供給ライン７８を介して反応器３８内に供給される。なお、３ポート弁８６は、ラジエータ２８側のポートを閉止して、エンジン冷却水がラジエータ２８をバイパスするようにしても良い。   Further, in the vehicle chemical heat storage system 10, the heat storage ECU 88 executes a heat radiation mode as shown in FIG. 3B when the automobile 11 is started in a low temperature environment where the outside air temperature is below a predetermined threshold. . Then, the water in the water tank 68 is guided to the evaporator 70 by the driving force of the water pump 72, and the engine cooling water in the cooling water circulation line 30 passes through the low-temperature heat medium line 82 by the driving force of the low-temperature heat medium pump 84. Then, it is guided to the evaporator 70. The water introduced from the water tank 68 is evaporated by heat exchange with the engine cooling water, and the water vapor generated thereby is supplied into the reactor 38 via the water vapor supply line 78. The three-port valve 86 may close the port on the radiator 28 side so that the engine coolant bypasses the radiator 28.

反応器３８内の化学蓄熱材は、水蒸気との接触に伴い水和反応を行いつつ放熱する。この熱は、ブロア５０により加熱エアライン４８を流れる空気に供給され、該加熱空気によってバッテリ１６が加熱される。蓄熱ＥＣＵ８８は、例えば暖気開始からの経過時間、バッテリ１６の温度、加熱エアライン４８内の空気の温度変化の何れか１つに基づいて、バッテリ１６が十分に加熱されたと判断すると、モータ１４の始動許可信号をメインコントローラ等に出力する。また、蓄熱ＥＣＵ８８は、３ポート弁８６の蒸発器７０側のポートを閉止し、ブロア５０、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ８４を停止させる。すなわち、バッテリ１６の暖機を終了する。   The chemical heat storage material in the reactor 38 dissipates heat while performing a hydration reaction in contact with water vapor. This heat is supplied to the air flowing through the heated air line 48 by the blower 50, and the battery 16 is heated by the heated air. When the heat storage ECU 88 determines that the battery 16 has been sufficiently heated based on any one of the elapsed time from the start of warm-up, the temperature of the battery 16, and the temperature change of the air in the heating air line 48, for example, A start permission signal is output to the main controller or the like. Further, the heat storage ECU 88 closes the port on the evaporator 70 side of the three-port valve 86, and stops the blower 50, the water pump 72, and the low-temperature heat medium pump 84. That is, the warm-up of the battery 16 is terminated.

ここで、車両用化学蓄熱システム１０では、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いて蓄熱・放熱を行うため、長期間に亘り安定的に蓄熱することができる。また、エンジン冷却水の如き低温熱源を用いて生じさせた水蒸気により化学蓄熱材に水和反応を生じさせるので、低温の熱を利用して（汲み上げて）高温を得ることができる。特に、車両用化学蓄熱システム１０では、反応器３８、凝縮器５２、蒸発器７０を連通する水・水蒸気循環ライン８０が減圧（真空脱気）されているので、低温熱源によって十分な蒸発量を得ることができ、十分な熱量を得ることができる。   Here, in the vehicle chemical heat storage system 10, heat storage and heat dissipation are performed using a chemical heat storage material that performs heat storage and heat dissipation by dehydration and hydration reactions, so that heat can be stably stored for a long period of time. Moreover, since the hydration reaction is caused in the chemical heat storage material by the water vapor generated using a low-temperature heat source such as engine cooling water, a high temperature can be obtained by using (pumping) low-temperature heat. In particular, in the chemical heat storage system 10 for a vehicle, the water / steam circulation line 80 communicating with the reactor 38, the condenser 52, and the evaporator 70 is depressurized (vacuum deaeration). Can be obtained, and a sufficient amount of heat can be obtained.

上記したように低温熱源から高温を得る点について、図５に示すサイクル図にて補足する。図５には、ＰＴ線図に示された圧力平衡点における車両用化学蓄熱システム１０のサイクルが示されている。この図において、上側の等圧線が脱水（吸熱）反応を示し、下側の等圧線が水和（発熱）反応を示している。このサイクルに示す通り、化学蓄熱材の温度が略４２４℃で加熱（蓄熱）された場合、水蒸気は略５０℃の飽和水蒸気圧力となる。この水蒸気は、凝縮器５２にて略４０℃以下に冷却されるので、凝縮されて水になることが解る。このように凝縮されることで凝縮器内圧力が略一定となるため、蓄熱材平衡圧力との差圧が維持され、連続的に脱水反応を行わせることができる。これにより、化学蓄熱材が酸化物（ＣａＯ）の状態となる。次に、車両始動時には、蒸発器７０におけるエンジン冷却水（低温熱源）との熱交換により、水タンク６８から供給された水の蒸発により水蒸気が生成される。例えば蒸発器７０に２〜５℃のエンジン冷却水を供給することで、その温度に応じた圧力の水蒸気を発生させることができる。   The point which obtains high temperature from a low-temperature heat source as mentioned above is supplemented with the cycle diagram shown in FIG. FIG. 5 shows a cycle of the vehicle chemical heat storage system 10 at the pressure equilibrium point shown in the PT diagram. In this figure, the upper isobaric line represents a dehydration (endothermic) reaction, and the lower isobaric line represents a hydration (exothermic) reaction. As shown in this cycle, when the temperature of the chemical heat storage material is heated (heat storage) at about 424 ° C., the water vapor has a saturated water vapor pressure of about 50 ° C. Since the water vapor is cooled to about 40 ° C. or less by the condenser 52, it is understood that the water vapor is condensed to become water. By condensing in this way, the condenser internal pressure becomes substantially constant, so that the differential pressure from the heat storage material equilibrium pressure is maintained, and the dehydration reaction can be continuously performed. Thereby, a chemical heat storage material will be in the state of an oxide (CaO). Next, when the vehicle is started, water vapor is generated by evaporation of water supplied from the water tank 68 by heat exchange with the engine cooling water (low temperature heat source) in the evaporator 70. For example, by supplying engine cooling water of 2 to 5 ° C. to the evaporator 70, water vapor having a pressure corresponding to the temperature can be generated.

この水蒸気の供給によって反応器３８内では、化学蓄熱材（ＣａＯ）の平衡圧力と水蒸気圧力との差圧によって該化学蓄熱材の水和反応が発生し、該水和反応に伴う発熱によって化学蓄熱材が昇温される。図５は、より低温である０℃のエンジン冷却水を供給した場合を例示しており、この場合、反応器３８の化学蓄熱材の水和反応によって略３３０℃の温度を得ることができることを示している。   The supply of water vapor causes the hydration reaction of the chemical heat storage material to occur in the reactor 38 due to the differential pressure between the equilibrium pressure of the chemical heat storage material (CaO) and the water vapor pressure, and the heat generated by the hydration reaction causes chemical heat storage. The material is heated. FIG. 5 illustrates a case where engine cooling water of 0 ° C., which is a lower temperature, is supplied. In this case, a temperature of approximately 330 ° C. can be obtained by the hydration reaction of the chemical heat storage material of the reactor 38. Show.

このように、化学蓄熱材を内蔵した反応器３８にて蓄熱を行う車両用化学蓄熱システム１０では、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）にも示される如く、４２４℃程度で反応器３８に蓄熱した場合、わずか０°の低温熱源から熱をくみ上げて、３３０℃の高温を得ることができる。   Thus, in the vehicle chemical heat storage system 10 that stores heat in the reactor 38 incorporating the chemical heat storage material, the reactor 38 is heated at about 424 ° C. as shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B). When the heat is stored, the heat can be pumped from a low-temperature heat source of only 0 ° to obtain a high temperature of 330 ° C.

そして、車両用化学蓄熱システム１０では、反応器３８内で高温の化学蓄熱材との熱交換によって加熱された空気がブロア５０によってバッテリ１６に送られるので、該バッテリ１６が加熱される。これにより、バッテリ１６の出力密度が増大する。具体的には、バッテリ１６の出力密度は、図６に示される如き温度依存性を有しており、例えば、バッテリ１６の温度を環境温度０℃から１０℃まで上昇させることができれば、出力密度は略１．７倍になり、また例えばバッテリ１６の温度を環境温度５℃から１５℃まで上昇させることができれば、出力密度は略１．５倍に増大することが解る。そして、本参考例に係る車両用化学蓄熱システム１０では、略１分間の放熱モードの実行で、バッテリ１６の温度を略１０℃上昇させることができることが確かめられている。   And in the chemical heat storage system 10 for vehicles, since the air heated by the heat exchange with a high temperature chemical heat storage material in the reactor 38 is sent to the battery 16 by the blower 50, the battery 16 is heated. Thereby, the output density of the battery 16 increases. Specifically, the output density of the battery 16 has temperature dependence as shown in FIG. 6. For example, if the temperature of the battery 16 can be increased from 0 ° C. to 10 ° C., the output density Is about 1.7 times, and for example, if the temperature of the battery 16 can be increased from 5 ° C. to 15 ° C., the output density increases to about 1.5 times. And in the chemical heat storage system 10 for vehicles which concerns on this reference example, it is confirmed that the temperature of the battery 16 can be raised about 10 degreeC by execution of the thermal radiation mode for about 1 minute.

これにより、車両用化学蓄熱システム１０が適用されたハイブリッド車である自動車１１は、低温環境下において、放熱モードの実行によるバッテリ１６の昇温を待ってモータ１４をスムースに始動させることができる。換言すれば、自動車１１は、バッテリ１６の出力密度が低下する低温環境下において、エンジン１２に頼ることなく始動することができる。   Thereby, the automobile 11, which is a hybrid vehicle to which the vehicle chemical heat storage system 10 is applied, can smoothly start the motor 14 while waiting for the battery 16 to rise in temperature in the low-temperature environment. In other words, the automobile 11 can be started without relying on the engine 12 in a low temperature environment where the output density of the battery 16 is reduced.

次に、本発明の他の参考例を説明する。なお、上記第１参考例又は前出の構成と基本的に同一の部品、部分については、上記第１参考例又は前出の構成同一の符号を付して説明を省略し、また図示を省略する場合がある。   Next, another reference example of the present invention will be described. Parts and portions that are basically the same as those in the first reference example or the previous configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first reference example or the previous configuration, and the description thereof is omitted. There is a case.

（第２参考例）
本発明の第２参考例に係る車両用化学蓄熱システム１００について、図７に基づいて説明する。図７には、放熱モードを実行する車両用化学蓄熱システム１００がシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１００では、放熱モードにおいて、バイパスライン３４にエンジン冷却水を流さず、ラジエータ２８と蒸発器７０とでエンジン冷却水を循環させる運転を採る場合がある点で、第１参考例とは異なる。 (Second reference example)
The chemical heat storage system 100 for vehicles which concerns on the 2nd reference example of this invention is demonstrated based on FIG. FIG. 7 shows a system configuration diagram of a vehicular chemical heat storage system 100 that executes the heat radiation mode. As shown in this figure, in the vehicle chemical heat storage system 100, in the heat dissipation mode, there is a case where the engine cooling water is circulated between the radiator 28 and the evaporator 70 without flowing the engine cooling water through the bypass line 34 in some cases. This is different from the first reference example.

具体的には、図示を省略した蓄熱ＥＣＵは、外気温センサの他に、ラジエータ２８の入口でのエンジン冷却水温を検出する水温センサ（図示省略）、及びラジエータ２８に送風するための電動ファン１０２に電気的に接続されている。そして、この蓄熱ＥＣＵは、放熱モードの実行時において、ラジエータ２８の入口でのエンジン冷却水温が環境温度（外気温）よりも低いと判断した場合に、図７に示される如く、３ポート弁８６のエンジン１２側のポート、３ポート弁３６のバイパスライン３４側のポートを閉止し、低温熱媒ポンプ８４を作動することで、上記の通りエンジン冷却水がラジエータ２８と蒸発器７０とを循環する流れが生じる構成とされている。この際、蓄熱ＥＣＵは、電動ファン１０２を作動させるようになっている。   Specifically, the heat storage ECU (not shown) includes, in addition to the outside air temperature sensor, a water temperature sensor (not shown) for detecting the engine cooling water temperature at the inlet of the radiator 28, and the electric fan 102 for sending air to the radiator 28. Is electrically connected. When the heat storage ECU determines that the engine coolant temperature at the inlet of the radiator 28 is lower than the environmental temperature (outside air temperature) during execution of the heat dissipation mode, as shown in FIG. By closing the port on the engine 12 side and the port on the bypass line 34 side of the 3-port valve 36 and operating the low-temperature heat medium pump 84, the engine coolant circulates through the radiator 28 and the evaporator 70 as described above. It is set as the structure which a flow produces. At this time, the heat storage ECU operates the electric fan 102.

また、図示は省略するが、車両用化学蓄熱システム１００では、エンジン冷却水の水温が環境温度よりも高いと蓄熱ＥＣＵが判断した場合には、エンジン冷却水がラジエータ２８で放熱しないように該エンジン冷却水がバイパスライン３４を流れるように、蓄熱ＥＣＵが３ポート弁３６、８６を制御するようになっている。   Although not shown, in the vehicle chemical heat storage system 100, when the heat storage ECU determines that the temperature of the engine cooling water is higher than the environmental temperature, the engine cooling water is prevented from radiating heat from the radiator 28. The heat storage ECU controls the three-port valves 36 and 86 so that the cooling water flows through the bypass line 34.

以上により、車両用化学蓄熱システム１００では、エンジン冷却水温が環境温度よりも低い場合に、ラジエータ２８において外気と熱交換すなわち昇温されたエンジン冷却水を用いて、蒸発器７０において水蒸気を生じさせることができる。すなわち、より低温環境下でも十分な水蒸気を得られる。車両用化学蓄熱システム１００の他の構成は、車両用化学蓄熱システム１０の対応する構成と同じである。   As described above, in the chemical heat storage system 100 for a vehicle, when the engine coolant temperature is lower than the environmental temperature, heat is exchanged with the outside air in the radiator 28, that is, the engine coolant that has been heated is used to generate water vapor in the evaporator 70. be able to. That is, sufficient water vapor can be obtained even in a lower temperature environment. The other structure of the chemical heat storage system 100 for vehicles is the same as the corresponding structure of the chemical heat storage system 10 for vehicles.

したがって、本発明の第２参考例に係る車両用化学蓄熱システム１００によっても、基本的に第１参考例に係る車両用化学蓄熱システム１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。   Therefore, also by the vehicle chemical heat storage system 100 according to the second reference example of the present invention, the same effect can be obtained basically by the same operation as the vehicle chemical heat storage system 10 according to the first reference example.

（第３参考例）
本発明の第３参考例に係る車両用化学蓄熱システム１１０について、図８に基づいて説明する。図８には、放熱モードを実行する車両用化学蓄熱システム１１０がシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１１０は、低温熱媒ライン８２に設けられた熱交換部としての車体熱交換器１１２を備える点で、第１参考例に係る車両用化学蓄熱システム１０とは異なる。 (Third reference example)
A chemical heat storage system 110 for a vehicle according to a third reference example of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a system configuration diagram showing a vehicle chemical heat storage system 110 that executes the heat radiation mode. As shown in this figure, the vehicle chemical heat storage system 110 includes a vehicle body heat exchanger 112 as a heat exchange section provided in the low-temperature heat medium line 82, and therefore the vehicle chemical heat storage system according to the first reference example. Different from 10.

車体熱交換器１１２は、車体外板にエンジン冷却水の流通する管を熱交換可能に接触させたものとされ、３ポート弁８６と低温熱媒ポンプ８４との間に配置されている。また、低温熱媒ライン８２には、車体熱交換器１１２をバイパスするバイパスライン１１４を有する。低温熱媒ライン８２からバイパスライン１１４への分岐部分には、３ポート弁１１６が配設されている。   The vehicle body heat exchanger 112 has a pipe through which engine coolant flows in contact with the outer plate of the vehicle body so that heat exchange is possible, and is disposed between the three-port valve 86 and the low-temperature heat medium pump 84. The low-temperature heat medium line 82 has a bypass line 114 that bypasses the vehicle body heat exchanger 112. A 3-port valve 116 is disposed at a branch portion from the low-temperature heat medium line 82 to the bypass line 114.

また、図示を省略した蓄熱ＥＣＵは、車体（車体熱交換器１１２の車体側部分）の温度を検出するための車体温センサ（図示省略）、及びラジエータ２８の入口でのエンジン冷却水温を検出する水温センサ（図示省略）に電気的に接続されている。そして、蓄熱ＥＣＵは、放熱モードの実行時において、車体温度が環境温度よりも高く、かつ、該車体温度がエンジン冷却水温よりも高い場合に、図８に示される如くエンジン冷却水が車体熱交換器１１２に導かれるように３ポート弁１１６を制御し、他の場合にはエンジン冷却水がバイパスライン１１４を流れるように３ポート弁１１６を制御する構成とされている（図示省略）。   The heat storage ECU (not shown) detects a temperature of the vehicle body (a vehicle body side portion of the vehicle body heat exchanger 112), a vehicle body temperature sensor (not shown), and an engine coolant temperature at the inlet of the radiator 28. It is electrically connected to a water temperature sensor (not shown). Then, when the heat storage ECU executes the heat dissipation mode, when the vehicle body temperature is higher than the environmental temperature and the vehicle body temperature is higher than the engine cooling water temperature, the engine cooling water exchanges the vehicle body heat as shown in FIG. The three-port valve 116 is controlled so as to be guided to the vessel 112, and in other cases, the three-port valve 116 is controlled so that the engine coolant flows through the bypass line 114 (not shown).

さらに、蓄熱ＥＣＵは、例えば第２参考例と同様に、放熱モードの実行時において、ラジエータ２８の入口でのエンジン冷却水温が環境温度よりも低いと判断した場合には、エンジン冷却水がラジエータ２８に導かれるように３ポート弁８６のエンジン１２側のポート、３ポート弁３６のバイパスライン３４側のポートを閉止し、エンジン冷却水の水温が環境温度よりも高いと判断した場合には、エンジン冷却水がバイパスライン３４を流れるように、蓄熱ＥＣＵが３ポート弁３６、８６を制御するようになっている。車両用化学蓄熱システム１００の他の構成は、車両用化学蓄熱システム１０の対応する構成と同じである。   Further, for example, as in the second reference example, when the heat storage ECU determines that the engine coolant temperature at the inlet of the radiator 28 is lower than the environmental temperature during execution of the heat dissipation mode, the engine coolant is supplied to the radiator 28. When the engine 12 side port of the 3-port valve 86 is closed so that the temperature of the engine cooling water is higher than the environmental temperature, The heat storage ECU controls the three-port valves 36 and 86 so that the cooling water flows through the bypass line 34. The other structure of the chemical heat storage system 100 for vehicles is the same as the corresponding structure of the chemical heat storage system 10 for vehicles.

したがって、本発明の第３参考例に係る車両用化学蓄熱システム１１０によっても、基本的に第１参考例に係る車両用化学蓄熱システム１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用化学蓄熱システム１１０では、例えば環境温度は低温であるが、車体外板が日射等により昇温されている場合等に、より温度の高い低温冷媒を用いることができ、化学蓄熱材からの発熱温度を上昇させることが可能になる。   Therefore, the vehicle chemical heat storage system 110 according to the third reference example of the present invention can basically obtain the same effect by the same operation as the vehicle chemical heat storage system 10 according to the first reference example. In the vehicle chemical heat storage system 110, for example, when the environmental temperature is low, but the vehicle body outer plate is heated by solar radiation or the like, a higher temperature low-temperature refrigerant can be used, and the chemical heat storage material can be used. It becomes possible to raise the heat generation temperature from.

（第４参考例）
本発明の第４参考例に係る車両用化学蓄熱システム１２０について、図９に基づいて説明する。図９には、車両用化学蓄熱システム１２０のシステム構成図が示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１２０は、凝縮器５２及び蒸発器７０に代えて、これらの機能が集約された蒸発・凝縮器１２２を備える点で、第１参考例に係る車両用化学蓄熱システム１０とは異なる。 (4th reference example)
A vehicle chemical heat storage system 120 according to a fourth reference example of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a system configuration diagram of the vehicle chemical heat storage system 120. As shown in this figure, the vehicle chemical heat storage system 120 is provided with an evaporator / condenser 122 in which these functions are integrated, instead of the condenser 52 and the evaporator 70, and the vehicle according to the first reference example. This is different from the chemical heat storage system 10 for use.

蒸発・凝縮器１２２は、水蒸気ライン１２４を介して反応器３８（化学蓄熱材の充填空間）に連通されており、該水蒸気ライン１２４には開閉弁１２６が設けられている。この車両用化学蓄熱システム１２０では、反応器３８、蒸発・凝縮器１２２における水・水蒸気の貯留・流通空間、水蒸気ライン１２４が予め真空脱気されている。   The evaporator / condenser 122 communicates with the reactor 38 (chemical heat storage material filling space) via a steam line 124, and the steam line 124 is provided with an opening / closing valve 126. In this vehicular chemical heat storage system 120, the water / water vapor storage / circulation space in the reactor 38, the evaporator / condenser 122, and the water vapor line 124 are previously vacuum degassed.

また、蒸発・凝縮器１２２は、冷却液循環ライン６０を循環する水蒸気冷却液との熱交換で凝縮された水を、自らの内部に貯留（保持）するようになっており、低温熱媒ライン８２を流通するエンジン冷却水との熱交換によって貯留していた水を蒸発する構成とされている。したがって、蒸発・凝縮器１２２は、水・水蒸気の貯留・流通空間（熱交換路）と、水蒸気冷却液の流通空間、エンジン冷却水の流通空間との３流路を有する構成とされている。   Further, the evaporator / condenser 122 stores (holds) the water condensed by heat exchange with the steam cooling liquid circulating in the cooling liquid circulation line 60 in its own interior. 82 is configured to evaporate the water stored by heat exchange with the engine cooling water flowing through 82. Therefore, the evaporator / condenser 122 is configured to have three flow paths: a water / steam storage / circulation space (heat exchange path), a steam cooling liquid circulation space, and an engine cooling water circulation space.

以上により、車両用化学蓄熱システム１２０は、開閉弁６４、水回収ライン６６、水タンク６８、水ポンプ７２、水供給ライン７４を有しない構成とされている。車両用化学蓄熱システム１２０の他の構成は、車両用化学蓄熱システム１０の対応する構成と同じである。   As described above, the vehicular chemical heat storage system 120 does not include the on-off valve 64, the water recovery line 66, the water tank 68, the water pump 72, and the water supply line 74. The other structure of the chemical heat storage system 120 for vehicles is the same as the corresponding structure of the chemical heat storage system 10 for vehicles.

したがって、本発明の第４参考例に係る車両用化学蓄熱システム１２０によっても、基本的に第１参考例に係る車両用化学蓄熱システム１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用化学蓄熱システム１２０では、凝縮器５２の機能と蒸発器７０の機能とを蒸発・凝縮器１２２に集約することで、全体として簡素なシステムとすることができる。また、蓄熱ＥＣＵによる制御対象も減るので、制御系を含めシステムの簡素化を図ることができる。   Therefore, the vehicle chemical heat storage system 120 according to the fourth reference example of the present invention can basically obtain the same effect by the same operation as the vehicle chemical heat storage system 10 according to the first reference example. Further, in the vehicle chemical heat storage system 120, the function of the condenser 52 and the function of the evaporator 70 are integrated into the evaporator / condenser 122, so that the system can be simplified as a whole. In addition, since the number of objects to be controlled by the heat storage ECU is reduced, the system including the control system can be simplified.

（第５参考例）
本発明の第５参考例に係る車両用化学蓄熱システム１３０について、図１０に基づいて説明する。図１０（Ａ）には、車両用化学蓄熱システム１３０のシステム構成図が示されており、図１０（Ｂ）には、放熱モードを実行する車両用化学蓄熱システム１３０のシステム構成図が示されている。これらの図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１３０は、排気ガスの排気熱をエンジン冷却水に回収するための排気熱回収器１３２が触媒コンバータ２２の下流側に設けられている点で、第１参考例に係る車両用化学蓄熱システム１０とは異なる。 (5th reference example)
A vehicle chemical heat storage system 130 according to a fifth reference example of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10A shows a system configuration diagram of the vehicle chemical heat storage system 130, and FIG. 10B shows a system configuration diagram of the vehicle chemical heat storage system 130 that executes the heat radiation mode. ing. As shown in these drawings, the vehicular chemical heat storage system 130 is provided with an exhaust heat recovery device 132 for recovering exhaust heat of exhaust gas into engine cooling water on the downstream side of the catalytic converter 22. It differs from the chemical heat storage system 10 for vehicles which concerns on a 1st reference example.

排気熱回収器１３２は、排気ガスとエンジン冷却水との熱交換器とされている。排気熱回収器１３２のガス流路は、排気ライン２０から分岐されると共に該排気ライン２０に合流する熱交換ガスライン１３４の中央部を構成している。排気ライン２０における熱交換ガスライン１３４の分岐部と合流部との間には、バイパス弁１３５が配置されている。   The exhaust heat recovery unit 132 is a heat exchanger for exhaust gas and engine cooling water. The gas flow path of the exhaust heat recovery device 132 forms a central portion of a heat exchange gas line 134 that branches from the exhaust line 20 and merges with the exhaust line 20. A bypass valve 135 is disposed between the branch portion and the merge portion of the heat exchange gas line 134 in the exhaust line 20.

一方、排気熱回収器１３２のエンジン冷却水流路は、低温熱媒ライン１３６の一部を構成している。この参考例に係る低温熱媒ライン１３６は、冷却水循環ライン３０におけるエンジン１２とヒータコア２６との間から分岐されると共に蒸発器７０を経由して３ポート弁８６に至っている。すなわち、低温熱媒ライン１３６は、３ポート弁８６から蒸発器７０を経由して冷却水循環ライン３０におけるヒータコア２６とラジエータ２８との間に至る低温熱媒ライン８２とは異なる。   On the other hand, the engine coolant flow path of the exhaust heat recovery device 132 constitutes a part of the low-temperature heat medium line 136. The low-temperature heat medium line 136 according to this reference example is branched from the engine 12 and the heater core 26 in the cooling water circulation line 30 and reaches the three-port valve 86 via the evaporator 70. That is, the low-temperature heat medium line 136 is different from the low-temperature heat medium line 82 extending from the three-port valve 86 via the evaporator 70 and between the heater core 26 and the radiator 28 in the cooling water circulation line 30.

また、車両用化学蓄熱システム１３０は、冷却水循環ライン３０における低温熱媒ライン１３６の分岐部分に設けられた３ポート弁１３８を有する。そして、車両用化学蓄熱システム１３０を構成する蓄熱ＥＣＵは、自動車１１の走行時（蓄熱モード）では、３ポート弁１３８の低温熱媒ライン１３６側のポートを閉止して蒸発器７０へのエンジン冷却水の流通を防止するようになっている（図示省略）。   In addition, the vehicle chemical heat storage system 130 includes a three-port valve 138 provided at a branch portion of the low-temperature heat medium line 136 in the cooling water circulation line 30. The heat storage ECU constituting the vehicle chemical heat storage system 130 closes the port on the low-temperature heat medium line 136 side of the three-port valve 138 when the automobile 11 is running (heat storage mode), and cools the engine to the evaporator 70. The water is prevented from flowing (not shown).

そして、車両用化学蓄熱システム１３０では、蓄熱ＥＣＵは、放熱モードの実行時に、図１０（Ｂ）に示される如く、エンジン１２を始動させると共に、３ポート弁３６のバイパスライン３４側のポート、３ポート弁８６のラジエータ２８側のポートを共に閉止するようになっている。この放熱モードでは、排気熱回収器１３２において排気ガスから熱回収したエンジン冷却水が、ウォータポンプ３２の駆動力で低温熱媒ライン１３６を経由して蒸発器７０に導かれ、蒸発器７０にて水蒸気が発生するようになっている。   In the vehicular chemical heat storage system 130, the heat storage ECU starts the engine 12 and executes the port 3 on the bypass line 34 side of the 3-port valve 36, as shown in FIG. The ports on the radiator 28 side of the port valve 86 are closed together. In this heat dissipation mode, the engine coolant recovered from the exhaust gas in the exhaust heat recovery device 132 is guided to the evaporator 70 via the low-temperature heat medium line 136 by the driving force of the water pump 32, and Water vapor is generated.

蒸発器７０を通過したエンジン冷却水は、エンジン１２に供給された該エンジン１２の暖機にも供されるようになっている。車両用化学蓄熱システム１３０の他の構成は、車両用化学蓄熱システム１０の対応する構成と同じである。   The engine cooling water that has passed through the evaporator 70 is also used for warming up the engine 12 supplied to the engine 12. The other structure of the chemical heat storage system 130 for vehicles is the same as the corresponding structure of the chemical heat storage system 10 for vehicles.

したがって、本発明の第５参考例に係る車両用化学蓄熱システム１３０によっても、基本的に第１参考例に係る車両用化学蓄熱システム１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用化学蓄熱システム１３０では、エンジン１２を始動して生じさせた排気ガスの排気熱を回収して蒸発器７０での蒸発熱に利用する構成であるため、蒸発器７０での水蒸気圧力を高めることができる。このため、車両用化学蓄熱システム１３０では、化学蓄熱材の発熱温度を車両用化学蓄熱システム１０に対し大幅に高めることが可能である。したがって、車両用化学蓄熱システム１３０においては、例えば後述する車両用化学蓄熱システム１５０等と同様に、反応器３８から放熱させた熱を、３５０℃以上の温度への加熱が要求される触媒コンバータ２２の加熱に利用することができる。   Therefore, the vehicle chemical heat storage system 130 according to the fifth reference example of the present invention can basically obtain the same effect by the same operation as the vehicle chemical heat storage system 10 according to the first reference example. Further, in the vehicle chemical heat storage system 130, the exhaust heat of the exhaust gas generated by starting the engine 12 is recovered and used for the evaporation heat in the evaporator 70, so that the water vapor pressure in the evaporator 70 is Can be increased. For this reason, in the chemical heat storage system 130 for vehicles, it is possible to raise significantly the heat_generation | fever temperature of a chemical heat storage material with respect to the chemical heat storage system 10 for vehicles. Therefore, in the vehicular chemical heat storage system 130, for example, as in the vehicular chemical heat storage system 150 described later, the catalytic converter 22 is required to heat the heat released from the reactor 38 to a temperature of 350 ° C. or higher. Can be used for heating.

なお、上記した第５参考例では、低温始動時にヒータコア２６にエンジン冷却水が流通されない例を示したが、ヒータコア２６にエンジン冷却水を流して暖房要求を満たしても良いことは言うまでもない。   In the fifth reference example described above, the example in which the engine cooling water is not distributed to the heater core 26 at the time of low temperature start is shown. Needless to say, the engine cooling water may be flowed to the heater core 26 to satisfy the heating request.

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１４０について、図１１〜図１５に基づいて説明する。図１１には、車両用化学蓄熱システム１４０のシステム構成図が示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１４０は、エンジン冷却水の系統に顕熱蓄熱器１４２を備える点で、第１参考例とは異なる。 (First embodiment)
A vehicular chemical heat storage system 140 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 shows a system configuration diagram of the vehicle chemical heat storage system 140. As shown in this figure, the vehicular chemical heat storage system 140 is different from the first reference example in that a sensible heat storage 142 is provided in the engine cooling water system.

顕熱蓄熱器１４２は、冷却水循環ライン３０におけるヒータコア２６の上下流に連通された蓄熱器ライン１４４に設けられており、ヒータコア２６と並列に配置されているものと捉えることができる。この顕熱蓄熱器１４２は、断熱容器とされ、高温のエンジン冷却水を貯留することで該エンジン冷却水の顕熱を蓄える構成とされている。   The sensible heat accumulator 142 is provided in the heat accumulator line 144 connected to the upstream and downstream of the heater core 26 in the cooling water circulation line 30, and can be regarded as being arranged in parallel with the heater core 26. The sensible heat accumulator 142 is a heat insulating container and is configured to store sensible heat of the engine cooling water by storing high-temperature engine cooling water.

冷却水循環ライン３０におけるヒータコア２６の上流側（エンジン１２側）の分岐部には、３ポート弁１４６が設けられている。また、蓄熱器ライン１４４における顕熱蓄熱器１４２に対する３ポート弁１４６とは反対側には、顕熱蓄熱器１４２側に向けてエンジン冷却水を圧送するための低温熱媒ポンプ１４８が設けられている。   A three-port valve 146 is provided at a branching portion on the upstream side (engine 12 side) of the heater core 26 in the cooling water circulation line 30. In addition, a low-temperature heat medium pump 148 for pumping engine cooling water toward the sensible heat accumulator 142 is provided on the opposite side of the heat accumulator line 144 from the three-port valve 146 with respect to the sensible heat accumulator 142. Yes.

そして、車両用化学蓄熱システム１４０は、低温熱媒ポンプ８４が設けられた低温熱媒ライン８２に代えて、低温熱媒ライン１５０を備えている。低温熱媒ライン１５０は、蓄熱器ライン１４４における顕熱蓄熱器１４２と３ポート弁１４６との間の部分から、蒸発器７０を経由して３ポート弁８６に至っている。この実施形態では、蓄熱器ライン１４４における低温熱媒ライン１５０の分岐部には、３ポート弁１５２が設けられている。なお、３ポート弁１５２を設けない構成とすることも可能である。   The vehicle chemical heat storage system 140 includes a low-temperature heat medium line 150 instead of the low-temperature heat medium line 82 provided with the low-temperature heat medium pump 84. The low-temperature heat medium line 150 reaches the 3-port valve 86 through the evaporator 70 from a portion between the sensible heat storage unit 142 and the 3-port valve 146 in the storage unit line 144. In this embodiment, a three-port valve 152 is provided at a branch portion of the low-temperature heat medium line 150 in the regenerator line 144. It is also possible to adopt a configuration in which the 3-port valve 152 is not provided.

以上説明したように車両用化学蓄熱システム１４０は、車両用化学蓄熱システム１０とほぼ同様に構成された化学蓄熱部１４０Ａと、エンジン冷却水の顕熱を蓄熱するための顕熱蓄熱部１４０Ｂとを備え、低温熱媒ポンプ１４８、低温熱媒ライン１５０によって顕熱蓄熱部１４０Ｂから化学蓄熱部１４０Ａにエンジン冷却水の顕熱を輸送可能なシステムとして捉えることができる。   As described above, the vehicle chemical heat storage system 140 includes the chemical heat storage unit 140A configured in substantially the same manner as the vehicle chemical heat storage system 10 and the sensible heat storage unit 140B for storing sensible heat of engine cooling water. And a low-temperature heat medium pump 148 and a low-temperature heat medium line 150 can be regarded as a system capable of transporting sensible heat of engine cooling water from the sensible heat storage unit 140B to the chemical heat storage unit 140A.

この実施形態では、車両用化学蓄熱システム１４０による加熱対象は、バッテリ１６に代えて触媒コンバータ２２とされている。したがって、車両用化学蓄熱システム１４０は、加熱エアライン４８に代えて、ブロア５０の作動によって反応器３８の熱（加熱空気）を触媒コンバータ２２に導く加熱エアライン１５４を備えている。加熱エアライン１５４は、反応器３８との熱交換を行う熱交換部１５４Ａを通過した加熱空気が、触媒コンバータ２２の内部に導入されて排気触媒と直接的に熱交換され、排気ライン２０を介して大気開放されるように構成されている。この実施形態に係る自動車１１は、モータ１４及びバッテリ１６を備えず、エンジン１２の動力のみで走行するものであっても良い（以下、モータ１４、バッテリ１６に関する説明は省略する）。   In this embodiment, the object to be heated by the vehicle chemical heat storage system 140 is the catalytic converter 22 instead of the battery 16. Therefore, the vehicle chemical heat storage system 140 includes a heating air line 154 that guides the heat (heating air) of the reactor 38 to the catalytic converter 22 by the operation of the blower 50 instead of the heating air line 48. In the heating air line 154, the heated air that has passed through the heat exchanging part 154 A that exchanges heat with the reactor 38 is introduced into the catalytic converter 22 and directly exchanges heat with the exhaust catalyst. It is configured to be open to the atmosphere. The vehicle 11 according to this embodiment may be one that travels only with the power of the engine 12 without including the motor 14 and the battery 16 (hereinafter, description of the motor 14 and the battery 16 is omitted).

また、図１２に示される如く、車両用化学蓄熱システム１４０は、制御装置としての蓄熱ＥＣＵ１５６を備えている。蓄熱ＥＣＵ１５６は、図１２に示される如く、開閉弁４４、４６、５４、６４、７６、３ポート弁３６、８６、１４６、１５２、ブロア５０、リキッドポンプ６２、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ１４８のそれぞれに電気的に接続されており、これらの作動を制御するようになっている。蓄熱ＥＣＵ１５６は、自動車１１の図示しないスタートスイッチ（運転制御ＥＣＵやメインコントローラ）や外気温センサ等にも電気的に接続されており、車両の走行状態や外気温等の情報に基づいて上記した各制御対象を制御するようになっている。   Further, as shown in FIG. 12, the vehicle chemical heat storage system 140 includes a heat storage ECU 156 as a control device. As shown in FIG. 12, the heat storage ECU 156 includes on-off valves 44, 46, 54, 64, 76, three-port valves 36, 86, 146, 152, blower 50, liquid pump 62, water pump 72, and low-temperature heat medium pump 148. These are electrically connected to each other to control their operation. The heat storage ECU 156 is also electrically connected to a start switch (operation control ECU and main controller) (not shown) of the automobile 11 and an outside air temperature sensor. The control object is controlled.

この実施形態では、蓄熱ＥＣＵ１５６は、自動車１１の走行時には、反応器３８の化学蓄熱材への蓄熱が行われる化学蓄熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図１３に示される如く、開閉弁４４、４６、５４、６４を開放させ、リキッドポンプ６２を作動させる一方、３ポート弁８６の蒸発器７０側のポート、３ポート弁１４６の蓄熱器ライン１４４側のポート、３ポート弁１５２の顕熱蓄熱器１４２側のポートをそれぞれ閉止させ、ブロア５０、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ１４８を停止状態に維持するようになっている。   In this embodiment, the heat storage ECU 156 controls each control target described above so as to execute a chemical heat storage mode in which heat is stored in the chemical heat storage material of the reactor 38 when the automobile 11 is traveling. . Specifically, as shown in FIG. 13, the on-off valves 44, 46, 54, and 64 are opened to operate the liquid pump 62, while the port on the evaporator 70 side of the three-port valve 86 and the three-port valve 146. The port on the heat accumulator line 144 side and the port on the sensible heat accumulator 142 side of the three-port valve 152 are closed, and the blower 50, the water pump 72, and the low-temperature heat medium pump 148 are maintained in a stopped state.

また、蓄熱ＥＣＵ１５６は、自動車１１の停止の際には、顕熱蓄熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図１４に示される如く、開閉弁４４、４６、５４、６４を閉止させ、さらにリキッドポンプ６２を停止させる（以上、化学蓄熱部１４０Ａを停止させる）一方、３ポート弁３６の３ポート弁８６側のポート、３ポート弁８６のラジエータ２８及び蒸発器７０側の各ポート、３ポート弁１４６のヒータコア２６側のポート、３ポート弁１５２の低温熱媒ライン１５０側のポートをそれぞれ閉止させると共に、３ポート弁１５２の顕熱蓄熱器１４２側のポートを開放させ、かつ低温熱媒ポンプ１４８を作動させるようになっている。   Further, the heat storage ECU 156 controls each control target described above so as to execute the sensible heat storage mode when the automobile 11 is stopped. Specifically, as shown in FIG. 14, the on-off valves 44, 46, 54, and 64 are closed, and the liquid pump 62 is stopped (the chemical heat storage unit 140 </ b> A is stopped). Ports on the three-port valve 86 side, ports on the radiator 28 and evaporator 70 side of the three-port valve 86, ports on the heater core 26 side of the three-port valve 146, and ports on the low-temperature heat medium line 150 side of the three-port valve 152, respectively In addition to closing, the port on the sensible heat storage 142 side of the three-port valve 152 is opened, and the low-temperature heat medium pump 148 is operated.

さらに、蓄熱ＥＣＵ１５６は、自動車１１の低温環境下での始動時（低温始動時におけるエンジン１２の始動前）には、反応器３８内の化学蓄熱材が放熱を行うと共に、該反応器３８から放熱された熱が触媒コンバータ２２に導かれる放熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図１５に示される如く、３ポート弁３６のエンジン１２側のポート、３ポート弁１４６の蓄熱器ライン１４４側のポートを閉止すると共に、３ポート弁８６の蒸発器７０側のポート、３ポート弁３６の３ポート弁８６側のポート、３ポート弁１５２の低温熱媒ライン１５０側のポート、及び開閉弁７６を開放し、かつ、低温熱媒ポンプ１４８、ブロア５０、水ポンプ７２を作動させるようになっている。   Further, the heat storage ECU 156 radiates heat from the chemical heat storage material in the reactor 38 when the vehicle 11 is started in a low temperature environment (before the engine 12 is started at the time of low temperature start), and also radiates heat from the reactor 38. Each control target is controlled so as to execute a heat release mode in which the generated heat is guided to the catalytic converter 22. Specifically, as shown in FIG. 15, the port on the engine 12 side of the three-port valve 36 is closed, and the port on the heat accumulator line 144 side of the three-port valve 146 is closed, and the evaporator 70 side of the three-port valve 86 is closed. The port on the 3-port valve 86 side of the 3-port valve 36, the port on the low-temperature heat medium line 150 side of the 3-port valve 152, and the on-off valve 76 are opened, and the low-temperature heat medium pump 148, blower 50, water pump are opened. 72 is actuated.

次に、第１の実施形態の作用を説明する。   Next, the operation of the first embodiment will be described.

上記構成の車両用化学蓄熱システム１４０では、蓄熱ＥＣＵ１５６は、自動車１１の運転中には、図１３に示される如く、主に化学蓄熱部１４０Ａにおいて化学蓄熱モードを実行する。すると、排気系１８の排気ライン２０から排気供給ライン４０を経由して反応器３８に高温の排気ガスが導かれ、該排気ガスからの熱供給を受けて反応器３８内の化学蓄熱材が脱水反応を生じ、排気熱が化学蓄熱材に蓄熱される。   In the vehicle chemical heat storage system 140 having the above configuration, the heat storage ECU 156 executes the chemical heat storage mode mainly in the chemical heat storage unit 140A as shown in FIG. Then, high-temperature exhaust gas is led from the exhaust line 20 of the exhaust system 18 to the reactor 38 via the exhaust supply line 40, and the chemical heat storage material in the reactor 38 is dehydrated by receiving heat supply from the exhaust gas. A reaction occurs, and the exhaust heat is stored in the chemical heat storage material.

この化学蓄熱モードの実行の際、反応器３８で化学蓄熱材から脱水された水である水蒸気は、水蒸気回収ライン５６を介して凝縮器５２に流入され、該凝縮器５２で冷却液循環ライン６０を循環する冷却液との熱交換により冷却、凝縮される。水蒸気の凝縮熱で加熱された冷却液は、サブラジエータ５８にて冷却される。また、凝縮器５２で凝縮された水は、水回収ライン６６を介して水タンク６８に回収される。   During execution of this chemical heat storage mode, water vapor, which is water dehydrated from the chemical heat storage material in the reactor 38, flows into the condenser 52 via the water vapor recovery line 56, and in the condenser 52, the coolant circulation line 60. It is cooled and condensed by heat exchange with the coolant that circulates. The coolant heated by the condensation heat of the steam is cooled by the sub radiator 58. Further, the water condensed by the condenser 52 is collected in the water tank 68 via the water collection line 66.

以上により、車両用化学蓄熱システム１４０が適用された自動車１１では、その走行（エンジン１２の作動）に伴い生じる排気ガスの排気熱を反応器３８に蓄熱する。また、化学蓄熱モードの実行の際には、顕熱蓄熱部１４０Ｂでは、顕熱蓄熱器１４２がエンジン冷却水の循環系等から切り離されている。   As described above, in the automobile 11 to which the vehicle chemical heat storage system 140 is applied, the exhaust heat of the exhaust gas generated during the travel (operation of the engine 12) is stored in the reactor 38. In addition, in the execution of the chemical heat storage mode, the sensible heat storage unit 140B is separated from the engine cooling water circulation system and the like in the sensible heat storage unit 140B.

また、車両用化学蓄熱システム１４０では、蓄熱ＥＣＵ１５６は、自動車１１が停車（エンジン１２が停止）された場合には、図１４に示される如く、顕熱蓄熱部１４０Ｂにおいてエンジン冷却水の顕熱を顕熱蓄熱器１４２に蓄える顕熱蓄熱モードを実行する。すると、低温熱媒ポンプ１４８の駆動力によって、エンジン冷却水がエンジン１２と顕熱蓄熱器１４２との間を所定時間だけ循環する。これにより、顕熱蓄熱器１４２内には、エンジン１２との熱交換で加熱された高温のエンジン冷却水が貯留（保持）される。すなわち、エンジン冷却水の熱が顕熱蓄熱器１４２に蓄えられる。   Further, in the vehicle chemical heat storage system 140, when the automobile 11 is stopped (the engine 12 is stopped), the heat storage ECU 156 performs sensible heat of engine cooling water in the sensible heat storage section 140B as shown in FIG. The sensible heat storage mode stored in the sensible heat storage unit 142 is executed. Then, the engine cooling water circulates between the engine 12 and the sensible heat accumulator 142 for a predetermined time by the driving force of the low-temperature heat medium pump 148. Thereby, in the sensible heat accumulator 142, high-temperature engine cooling water heated by heat exchange with the engine 12 is stored (held). That is, the heat of the engine coolant is stored in the sensible heat regenerator 142.

そして、車両用化学蓄熱システム１４０では、蓄熱ＥＣＵ１５６は、外気温が所定の閾値を下回る低温環境下で自動車１１が始動される場合には、エンジン１２の始動に先立って、図１５に示される如き放熱モードを実行する。すると、水タンク６８内の水が水ポンプ７２の駆動力によって蒸発器７０に導かれると共に、顕熱蓄熱器１４２内のエンジン冷却水が低温熱媒ポンプ１４８の駆動力によって低温熱媒ライン１５０を介して蒸発器７０に導かれる。このエンジン冷却水との熱交換によって、水タンク６８から導入された水は蒸発され、これにより生じた水蒸気が水蒸気供給ライン７８を介して反応器３８内に供給される。   In the vehicular chemical heat storage system 140, the heat storage ECU 156, as shown in FIG. 15, prior to the start of the engine 12 when the automobile 11 is started in a low temperature environment where the outside air temperature is below a predetermined threshold. Execute the heat dissipation mode. Then, the water in the water tank 68 is guided to the evaporator 70 by the driving force of the water pump 72, and the engine cooling water in the sensible heat accumulator 142 passes through the low-temperature heat medium line 150 by the driving force of the low-temperature heat medium pump 148. To the evaporator 70. The water introduced from the water tank 68 is evaporated by heat exchange with the engine cooling water, and the water vapor generated thereby is supplied into the reactor 38 via the water vapor supply line 78.

反応器３８内の化学蓄熱材は、水蒸気との接触に伴い水和反応を行いつつ放熱する。この熱は、ブロア５０により加熱エアライン１５４を流れる空気に供給され、該加熱空気によって触媒コンバータ２２（内の排気触媒）が加熱される。蓄熱ＥＣＵ１５６は、例えば暖気開始からの経過時間、触媒コンバータ２２の温度、加熱エアライン１５４内の空気の温度変化の何れか１つに基づいて、触媒コンバータ２２が十分に加熱されたと判断すると、エンジン１２の始動許可信号をメインコントローラ等に出力する。また、蓄熱ＥＣＵ１５６は、３ポート弁８６の蒸発器７０側のポートを閉止し、ブロア５０、水ポンプ７２、低温熱媒ポンプ８４を停止させる。すなわち、触媒コンバータ２２の暖機を終了する。   The chemical heat storage material in the reactor 38 dissipates heat while performing a hydration reaction in contact with water vapor. This heat is supplied to the air flowing through the heating air line 154 by the blower 50, and the catalytic converter 22 (internal exhaust catalyst) is heated by the heating air. When the heat storage ECU 156 determines that the catalytic converter 22 has been sufficiently heated based on any one of the elapsed time from the start of warm-up, the temperature of the catalytic converter 22, and the temperature change of the air in the heating air line 154, for example, 12 start permission signals are output to the main controller or the like. Further, the heat storage ECU 156 closes the port on the evaporator 70 side of the three-port valve 86 and stops the blower 50, the water pump 72, and the low-temperature heat medium pump 84. That is, the warm-up of the catalytic converter 22 is finished.

ここで、車両用化学蓄熱システム１４０では、脱水、水和反応により蓄熱・放熱を行う化学蓄熱材を用いて蓄熱・放熱を行うため、長期間に亘り安定的に蓄熱することができる。また、エンジン冷却水の如き低温熱源を用いて生じさせた水蒸気により化学蓄熱材に水和反応を生じさせるので、低温の熱を利用して（汲み上げて）高温を得ることができる。特に、車両用化学蓄熱システム１４０では、反応器３８、凝縮器５２、蒸発器７０を連通する水・水蒸気循環ライン８０が減圧（真空脱気）されているので、低温熱源によって十分な蒸発量を得ることができ、十分な熱量を得ることができる。   Here, in the chemical heat storage system for vehicles 140, heat storage and heat dissipation are performed using a chemical heat storage material that performs heat storage and heat dissipation by dehydration and hydration reactions, so that heat can be stably stored for a long period of time. Moreover, since the hydration reaction is caused in the chemical heat storage material by the water vapor generated using a low-temperature heat source such as engine cooling water, a high temperature can be obtained by using (pumping) low-temperature heat. In particular, in the chemical heat storage system 140 for a vehicle, the water / steam circulation line 80 communicating with the reactor 38, the condenser 52, and the evaporator 70 is depressurized (vacuum deaeration). Can be obtained, and a sufficient amount of heat can be obtained.

上記したように低温熱源から高温を得る点について、図１６に示すサイクル図にて補足する。図１６には、ＰＴ線図に示された圧力平衡点における車両用化学蓄熱システム１４０のサイクルが示されている。この図において、上側の等圧線が脱水（吸熱）反応を示し、下側の等圧線が水和（発熱）反応を示している。このサイクルに示す通り、化学蓄熱材の温度が略４２４℃で加熱（蓄熱）された場合、水蒸気は略５０℃の飽和水蒸気圧力となる。この水蒸気は、凝縮器５２にて略４０℃以下に冷却されるので、凝縮されて水になることが解る。このように凝縮されることで凝縮器内圧力が略一定となるため、蓄熱材平衡圧力との差圧が維持され、連続的に脱水反応を行わせることができる。これにより、化学蓄熱材が酸化物（ＣａＯ）の状態となる。次に、車両始動時には、蒸発器７０におけるエンジン冷却水（低温熱源）との熱交換により、水タンク６８から供給された水の蒸発により水蒸気が生成される。   As described above, the point of obtaining a high temperature from a low-temperature heat source will be supplemented by a cycle diagram shown in FIG. FIG. 16 shows a cycle of the vehicle chemical heat storage system 140 at the pressure equilibrium point shown in the PT diagram. In this figure, the upper isobaric line represents a dehydration (endothermic) reaction, and the lower isobaric line represents a hydration (exothermic) reaction. As shown in this cycle, when the temperature of the chemical heat storage material is heated (heat storage) at about 424 ° C., the water vapor has a saturated water vapor pressure of about 50 ° C. Since the water vapor is cooled to about 40 ° C. or less by the condenser 52, it is understood that the water vapor is condensed to become water. By condensing in this way, the condenser internal pressure becomes substantially constant, so that the differential pressure from the heat storage material equilibrium pressure is maintained, and the dehydration reaction can be continuously performed. Thereby, a chemical heat storage material will be in the state of an oxide (CaO). Next, when the vehicle is started, water vapor is generated by evaporation of water supplied from the water tank 68 by heat exchange with the engine cooling water (low temperature heat source) in the evaporator 70.

そして、車両用化学蓄熱システム１４０では、顕熱蓄熱器１４２に蓄えたエンジン冷却水の熱を蒸発器７０に供給するため、顕熱蓄熱器１４２を有しない構成（車両用化学蓄熱システム１０）と比較して、高温のエンジン冷却水を利用して蒸発器７０にて水蒸気を発生させることができる。例えば顕熱蓄熱器１４２内のエンジン冷却水が略５０℃である場合、蒸発器７０を３５℃〜４５℃とすることができ、蒸発器７０では、その温度に応じた水蒸気を発生させることができる。これにより、顕熱蓄熱器１４２を有しない構成（反応器３８の蓄熱量は同じ）と比較して水蒸気圧力が高くなるので、化学蓄熱材に高温で放熱させることができる。   And in the chemical heat storage system 140 for vehicles, in order to supply the engine cooling water heat | fever stored in the sensible heat storage 142 to the evaporator 70, the structure which does not have the sensible heat storage 142 (chemical storage system 10 for vehicles), In comparison, water vapor can be generated in the evaporator 70 using high-temperature engine cooling water. For example, when the engine cooling water in the sensible heat accumulator 142 is approximately 50 ° C., the evaporator 70 can be set to 35 ° C. to 45 ° C., and the evaporator 70 generates water vapor according to the temperature. it can. Thereby, since a water vapor pressure becomes high compared with the structure which does not have the sensible heat storage device 142 (the heat storage amount of the reactor 38 is the same), it is possible to dissipate the chemical heat storage material at a high temperature.

図１６に示される如く蒸発器７０を３７℃にして水蒸気を発生させる場合、略４００℃の温度を得ることができる。この温度は、触媒コンバータ２２内の排気触媒の活性が良好となる３００℃に対し十分に高いので、該触媒コンバータ２２内の排気触媒の加熱に有効に供することができる。   When the evaporator 70 is set to 37 ° C. to generate water vapor as shown in FIG. 16, a temperature of about 400 ° C. can be obtained. Since this temperature is sufficiently higher than 300 ° C. at which the activity of the exhaust catalyst in the catalytic converter 22 becomes good, it can be effectively used for heating the exhaust catalyst in the catalytic converter 22.

そして、車両用化学蓄熱システム１４０では、反応器３８内で高温の化学蓄熱材との熱交換によって加熱された空気がブロア５０によって触媒コンバータ２２に送られるので、該触媒コンバータ２２内の排気触媒が加熱、昇温される。これにより、エンジン１２が作動された場合に、該エンジン１２の排気ガスが良好に浄化される。具体的には、この実施形態では、略１分間の放熱モードの実行で、触媒コンバータ２２の温度を略３５０℃まで上昇させることができることが確かめられており、この場合、排気ガス中の未燃炭化水素成分が、放熱モードなしでエンジン１２を始動した場合と比較して半減される。   In the vehicle chemical heat storage system 140, air heated by heat exchange with the high-temperature chemical heat storage material in the reactor 38 is sent to the catalytic converter 22 by the blower 50, so that the exhaust catalyst in the catalytic converter 22 is Heated and heated. Thereby, when the engine 12 is operated, the exhaust gas of the engine 12 is well purified. Specifically, in this embodiment, it has been confirmed that the temperature of the catalytic converter 22 can be raised to about 350 ° C. by executing the heat dissipation mode for about 1 minute. The hydrocarbon component is halved compared to when the engine 12 is started without the heat dissipation mode.

以上により、車両用化学蓄熱システム１４０が適用された自動車１１では、低温始動時の排気ガス浄化性能が著しく向上する。   As described above, in the automobile 11 to which the vehicular chemical heat storage system 140 is applied, the exhaust gas purification performance at the low temperature start is remarkably improved.

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１６０について、図１７に基づいて説明する。図１７には、放熱モードを実行する車両用化学蓄熱システム１６０がシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１６０では、放熱モードにおいて、顕熱蓄熱器１４２内のエンジン冷却水（熱）を蒸発器７０及びエンジン１２に供給する点で、放熱モードでエンジン１２をバイパスする第１の実施形態とは異なる。車両用化学蓄熱システム１６０の他の構成は、車両用化学蓄熱システム１４０の対応する構成と同じである。すなわち、車両用化学蓄熱システム１６０は、制御を除き化学蓄熱部１４０Ａ、顕熱蓄熱部１４０Ｂと同様に構成された化学蓄熱部１６０Ａと顕熱蓄熱部１６０Ｂとを有して構成されている。 (Second Embodiment)
A vehicle chemical heat storage system 160 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a system configuration diagram showing a vehicle chemical heat storage system 160 that executes the heat radiation mode. As shown in this figure, in the vehicle chemical heat storage system 160, the engine cooling water (heat) in the sensible heat storage unit 142 is supplied to the evaporator 70 and the engine 12 in the heat dissipation mode. This is different from the first embodiment that bypasses. The other structure of the chemical heat storage system 160 for vehicles is the same as the corresponding structure of the chemical heat storage system 140 for vehicles. That is, the vehicle chemical heat storage system 160 is configured to have a chemical heat storage unit 160A and a sensible heat storage unit 160B that are configured similarly to the chemical heat storage unit 140A and the sensible heat storage unit 140B except for control.

したがって、本発明の第２の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１６０によっても、基本的に第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１４０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用化学蓄熱システム１６０では、顕熱蓄熱器１４２の熱をエンジン１２にも供給するので、低温始動時におけるエンジン１２の暖機促進にも寄与する。また、この実施形態では、顕熱蓄熱器１４２の熱がヒータコア２６にも供給されるので、低温始動時の暖房促進にも寄与する。   Therefore, the vehicle chemical heat storage system 160 according to the second embodiment of the present invention can obtain the same effect by the same operation as that of the vehicle chemical heat storage system 140 according to the first embodiment. . Further, in the vehicle chemical heat storage system 160, the heat of the sensible heat storage device 142 is also supplied to the engine 12, which contributes to promotion of warm-up of the engine 12 at low temperature start. Moreover, in this embodiment, since the heat of the sensible heat accumulator 142 is supplied also to the heater core 26, it contributes also to the heating promotion at the time of low temperature start-up.

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１７０について、図１８〜図１９に基づいて説明する。図１８には、車両用化学蓄熱システム１３０のシステム構成図が示されている。また、図１９（Ａ）には、化学蓄熱モード及び顕熱蓄熱モードを実行する車両用化学蓄熱システム１７０のシステム構成が示されており、図１９（Ｂ）には、放熱モードを実行する車両用化学蓄熱システム１７０のシステム構成図が示されている。これらの図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１７０は、排気ガスの排気熱をエンジン冷却水に回収するための排気熱回収器１７２が触媒コンバータ２２の下流側に設けられている点で、第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１４０とは異なる。 (Third embodiment)
The chemical heat storage system 170 for vehicles which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated based on FIGS. 18-19. FIG. 18 shows a system configuration diagram of the vehicle chemical heat storage system 130. Further, FIG. 19A shows a system configuration of a vehicle chemical heat storage system 170 that executes the chemical heat storage mode and the sensible heat storage mode, and FIG. 19B shows a vehicle that executes the heat dissipation mode. The system block diagram of the chemical heat storage system 170 is shown. As shown in these drawings, the vehicle chemical heat storage system 170 is provided with an exhaust heat recovery unit 172 for recovering exhaust heat of exhaust gas into engine cooling water on the downstream side of the catalytic converter 22. It differs from the chemical heat storage system 140 for vehicles which concerns on 1st Embodiment.

排気熱回収器１７２は、排気ガスとエンジン冷却水との熱交換器とされている。排気熱回収器１７２のガス流路は、排気ライン２０から分岐されると共に該排気ライン２０に合流する熱交換ガスライン１３４の中央部を構成している。排気ライン２０における熱交換ガスライン１３４の分岐部と合流部との間には、バイパス弁１３５が配置されている。   The exhaust heat recovery unit 172 is a heat exchanger for exhaust gas and engine cooling water. The gas flow path of the exhaust heat recovery unit 172 forms a central portion of a heat exchange gas line 134 that branches from the exhaust line 20 and merges with the exhaust line 20. A bypass valve 135 is disposed between the branch portion and the merge portion of the heat exchange gas line 134 in the exhaust line 20.

一方、排気熱回収器１７２のエンジン冷却水流路は、蓄熱器ライン１４４における顕熱蓄熱器１４２と３ポート弁１４６との間の一部を構成している。この実施形態では、低温熱媒ライン１５０は、蓄熱器ライン１４４における低温熱媒ポンプ１４８と冷却水循環ライン３０からの分岐部との間から分岐されている。この実施形態では、この分岐部に３ポート弁１５２が設けられていないが、該３ポート弁１５２を設ける構成としても良い。また、車両用化学蓄熱システム１７０では、蓄熱器ライン１４４における、３ポート弁１４６と排気熱回収器１７２との間と、冷却水循環ライン３０からの分岐部と低温熱媒ライン１５０の分岐部との間とを繋ぐエンジン冷却水分離用ライン１７４が設けられている。   On the other hand, the engine coolant flow path of the exhaust heat recovery unit 172 constitutes a part between the sensible heat storage unit 142 and the 3-port valve 146 in the storage unit line 144. In this embodiment, the low-temperature heat medium line 150 is branched from between the low-temperature heat medium pump 148 in the heat accumulator line 144 and a branch portion from the cooling water circulation line 30. In this embodiment, the three-port valve 152 is not provided at the branch portion, but the three-port valve 152 may be provided. Further, in the vehicle chemical heat storage system 170, the heat storage line 144 has a space between the three-port valve 146 and the exhaust heat recovery device 172, a branch portion from the cooling water circulation line 30, and a branch portion of the low-temperature heat medium line 150. An engine cooling water separation line 174 is provided between the two.

さらに、蓄熱器ライン１４４における冷却水循環ライン３０からの分岐部と低温熱媒ライン１５０の分岐部との間からのエンジン冷却水分離用ライン１７４の分岐部分には、３ポート弁１７６が設けられている。   Further, a three-port valve 176 is provided at the branch portion of the engine coolant separation line 174 between the branch portion from the coolant circulation line 30 and the branch portion of the low-temperature heat medium line 150 in the heat accumulator line 144. Yes.

そして、車両用化学蓄熱システム１７０では、蓄熱ＥＣＵは、図１９（Ａ）に示される如く、自動車１１の走行時に化学蓄熱部１７０Ａによる化学蓄熱モード、顕熱蓄熱部１７０Ｂによる顕熱蓄熱モードを行う構成とされている。化学蓄熱モードについては、車両用化学蓄熱システム１４０と同様であるので説明を省略する。顕熱蓄熱モードでは、３ポート弁１４６の蓄熱器ライン１４４側のポート、３ポート弁１７６の冷却水循環ライン３０からの分岐側のポートを閉止することで、顕熱蓄熱部１７０Ｂには、蓄熱器ライン１４４とエンジン冷却水分離用ライン１７４とによって、冷却水循環ライン３０とは独立してエンジン冷却水が循環するエンジン冷却水サブ循環ライン１７８が形成される。   In the vehicle chemical heat storage system 170, as shown in FIG. 19A, the heat storage ECU performs a chemical heat storage mode by the chemical heat storage unit 170A and a sensible heat storage mode by the sensible heat storage unit 170B when the automobile 11 is running. It is configured. The chemical heat storage mode is the same as that of the vehicle chemical heat storage system 140 and will not be described. In the sensible heat storage mode, the port on the side of the heat accumulator line 144 of the three-port valve 146 is closed, and the port on the branch side from the cooling water circulation line 30 of the three-port valve 176 is closed. The line 144 and the engine coolant separation line 174 form an engine coolant sub-circulation line 178 through which engine coolant circulates independently of the coolant circulation line 30.

このエンジン冷却水サブ循環ライン１７８でエンジン冷却水を循環させることで、排気熱回収器１７２で排気熱を回収したエンジン冷却水が顕熱蓄熱器１４２に蓄えられる。蓄熱ＥＣＵは、例えば顕熱蓄熱器１４２内のエンジン冷却水の温度が所定温度以下に成った場合等に、バイパス弁１３５を閉止すると共に低温熱媒ポンプ１４８を作動させることで、顕熱蓄熱器１４２内に高温のエンジン冷却水を貯留させるようになっている。   By circulating the engine coolant through the engine coolant sub-circulation line 178, the engine coolant recovered from the exhaust heat by the exhaust heat recovery unit 172 is stored in the sensible heat storage unit 142. The heat storage ECU closes the bypass valve 135 and activates the low-temperature heat medium pump 148 when, for example, the temperature of the engine cooling water in the sensible heat storage 142 is equal to or lower than a predetermined temperature. The high-temperature engine cooling water is stored in 142.

また、蓄熱ＥＣＵは、放熱モードの実行時には、図１９（Ｂ）に示される如く、３ポート弁１７６の冷却水循環ライン３０からの分岐側のポートを開放すると共に該３ポート弁１７６の低温熱媒ポンプ１４８側のポート、３ポート弁１４６のヒータコア２６側のポートを閉止するようになっている。これにより、顕熱蓄熱器１４２に蓄えられていた高温のエンジン冷却水（エンジン冷却水の顕熱）が蒸発器７０に供給される構成である。車両用化学蓄熱システム１７０の他の構成は、車両用化学蓄熱システム１４０の対応する構成と同じである。   In addition, when executing the heat dissipation mode, the heat storage ECU opens the branch-side port from the cooling water circulation line 30 of the three-port valve 176 and executes the low-temperature heat medium of the three-port valve 176 as shown in FIG. A port on the pump 148 side and a port on the heater core 26 side of the three-port valve 146 are closed. Accordingly, the high-temperature engine cooling water (sensible heat of engine cooling water) stored in the sensible heat storage unit 142 is supplied to the evaporator 70. The other structure of the chemical heat storage system 170 for vehicles is the same as the corresponding structure of the chemical heat storage system 140 for vehicles.

したがって、本発明の第３の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１７０によっても、基本的に第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１４０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用化学蓄熱システム１７０では、排気熱回収器１７２で排気熱を回収したエンジン冷却水を顕熱蓄熱器１４２に貯留させる構成であるため、例えば短時間の運転においても高温のエンジン冷却水すなわち顕熱を蓄えることができ、次回の始動時に触媒コンバータ２２を効果的に加熱することができる。   Therefore, also by the vehicle chemical heat storage system 170 according to the third embodiment of the present invention, the same effect can be obtained by basically the same operation as the vehicle chemical heat storage system 140 according to the first embodiment. . Further, in the vehicle chemical heat storage system 170, the engine cooling water whose exhaust heat has been recovered by the exhaust heat recovery unit 172 is stored in the sensible heat storage unit 142. That is, sensible heat can be stored, and the catalytic converter 22 can be effectively heated at the next start.

なお、車両用化学蓄熱システム１７０の構成において、放熱モードの実行の際に、３ポート弁３６のエンジン１２側のポートを開、３ポート弁３６のバイパスライン３４側のポートを閉、３ポート弁１４６の１４４側のポートを開とすることで、顕熱蓄熱器１４２の熱をエンジン１２の暖機にも供するようにしても良い。   In the configuration of the vehicular chemical heat storage system 170, the port on the engine 12 side of the three-port valve 36 is opened when the heat dissipation mode is executed, and the port on the bypass line 34 side of the three-port valve 36 is closed. By opening the port on the 144 side of 146, the heat of the sensible heat accumulator 142 may also be used for warming up the engine 12.

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１８０について、図２０〜図２１に基づいて説明する。図２０には、車両用化学蓄熱システム１８０のシステム構成図が示されている。この図に示される如く、車両用化学蓄熱システム１８０は、蒸発器７０に代えて蒸発・凝縮器１２２を備えており、該蒸発・凝縮器１２２で水蒸気を発生させる際の低温熱源として、エンジン冷却水に代えて冷却液循環ライン６０を循環する水蒸気冷却液を用いる点で、第１、第１の実施形態とは異なる。 (Fourth embodiment)
A vehicle chemical heat storage system 180 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 20 shows a system configuration diagram of a chemical heat storage system 180 for a vehicle. As shown in this figure, the vehicular chemical heat storage system 180 is provided with an evaporator / condenser 122 instead of the evaporator 70, and engine cooling is used as a low-temperature heat source when the evaporator / condenser 122 generates water vapor. It differs from the first and first embodiments in that a water vapor coolant that circulates in the coolant circulation line 60 is used instead of water.

具体的には、冷却液循環ライン６０は、蒸発・凝縮器１２２の冷媒流路に連通されており、該冷却液循環ライン６０におけるリキッドポンプ６２とサブラジエータ５８との間（サブラジエータ５８の上流側）には顕熱蓄熱器１８２が設けられている。また、車両用化学蓄熱システム１８０は、冷却液循環ライン６０における顕熱蓄熱器１８２とサブラジエータ５８との間から分岐された低温熱媒ライン１８４を有する。   Specifically, the coolant circulation line 60 is communicated with the refrigerant flow path of the evaporator / condenser 122, and between the liquid pump 62 and the sub radiator 58 in the coolant circulation line 60 (upstream of the sub radiator 58). The sensible heat accumulator 182 is provided on the side). Further, the vehicle chemical heat storage system 180 includes a low-temperature heat medium line 184 branched from between the sensible heat storage 182 and the sub-radiator 58 in the coolant circulation line 60.

この実施形態では、低温熱媒ライン１８４は、蒸発・凝縮器１２２の熱媒流路（第４参考例におけるエンジン冷却水の流通路に相当）を経由して、冷却液循環ライン６０におけるサブラジエータ５８と蒸発・凝縮器１２２（冷媒ライン）との間に合流されている。また、車両用化学蓄熱システム１８０では、冷却液循環ライン６０に対する低温熱媒ライン１８４の分岐部、合流部に３ポート弁１８６、１８８がそれぞれ設けられている。さらに、車両用化学蓄熱システム１８０は、冷却液循環ライン６０におけるリキッドポンプ６２と１８２との間から分岐されると共に顕熱蓄熱器１８２と３ポート弁１８６との間に合流されることで、顕熱蓄熱器１８２をバイパス可能なバイパスライン１９０を有する。冷却液循環ライン６０におけるバイパスライン１９０の分岐部には、３ポート弁１９２が設けられている。以上により、図２０に示される如く、車両用化学蓄熱システム１８０は、車両用化学蓄熱システム１２０とほぼ同様に構成された化学蓄熱部１８０Ａと、蒸気冷却液の顕熱を蓄熱するための顕熱蓄熱部１８０Ｂとを備えたシステムとして捉えることができる。   In this embodiment, the low-temperature heat medium line 184 passes through the heat medium flow path of the evaporator / condenser 122 (corresponding to the flow path of engine cooling water in the fourth reference example), and the sub-radiator in the coolant circulation line 60. 58 and the evaporator / condenser 122 (refrigerant line). In the vehicle chemical heat storage system 180, three-port valves 186 and 188 are respectively provided at a branch portion and a junction portion of the low-temperature heat medium line 184 with respect to the coolant circulation line 60. Further, the vehicle chemical heat storage system 180 is branched from between the liquid pumps 62 and 182 in the coolant circulation line 60 and joined between the sensible heat storage 182 and the three-port valve 186, thereby A bypass line 190 that can bypass the heat regenerator 182 is provided. A three-port valve 192 is provided at a branch portion of the bypass line 190 in the coolant circulation line 60. As described above, as shown in FIG. 20, the vehicular chemical heat storage system 180 includes the chemical heat storage unit 180A configured in substantially the same manner as the vehicle chemical heat storage system 120, and the sensible heat for storing the sensible heat of the steam coolant. It can be understood as a system including the heat storage unit 180B.

この車両用化学蓄熱システム１８０を構成する蓄熱ＥＣＵ（図示省略）は、開閉弁４４、４６、１２６、３ポート弁１８６、１８８、１９２、ブロア５０、リキッドポンプ６２に電気的に接続されており、これらの作動を制御するようになっている。蓄熱ＥＣＵは、自動車１１の図示しないスタートスイッチ（運転制御ＥＣＵやメインコントローラ）や外気温センサ等にも電気的に接続されており、車両の走行状態や外気温等の情報に基づいて上記した各制御対象を制御するようになっている。また、この実施形態に係るＥＣＵは、顕熱蓄熱器１８２内の水温、凝縮器１２２（凝縮器として機能している１２２）の出口水温に応じた信号を出力する各水温センサに電気的に接続されており、これらの情報に基づいて上記した各制御対象を制御するようになっている。   A heat storage ECU (not shown) constituting the chemical heat storage system 180 for a vehicle is electrically connected to the on-off valves 44, 46, 126, the three-port valves 186, 188, 192, the blower 50, and the liquid pump 62, These operations are controlled. The heat storage ECU is also electrically connected to a start switch (operation control ECU and main controller) (not shown) of the automobile 11 and an outside air temperature sensor, and the like. The control object is controlled. Further, the ECU according to this embodiment is electrically connected to each water temperature sensor that outputs a signal corresponding to the water temperature in the sensible heat accumulator 182 and the outlet water temperature of the condenser 122 (122 functioning as a condenser). The above-described control objects are controlled based on these pieces of information.

この実施形態では、蓄熱ＥＣＵは、自動車１１の走行時には、反応器３８の化学蓄熱材への蓄熱が行われる化学蓄熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図２１（Ａ）に示される如く、開閉弁４４、４６、１２６を開放させ、リキッドポンプ６２を作動させる一方、３ポート弁１８６、１８８の各低温熱媒ライン１８４側のポートを閉止させるようになっている。この実施形態では、３ポート弁１９２のバイパスライン１９０側のポートが閉止されることで、化学蓄熱モードと並行して、凝縮器１２２で水蒸気から水への凝縮熱を回収した蒸気冷却液が顕熱蓄熱器１８２に貯留される顕熱蓄熱モードが実行される。この顕熱蓄熱モードは、上記各水温センサからの情報に基づいて、ＥＣＵが顕熱蓄熱器１８２内の水温が凝縮器１２２の出口水温を上回るまで実行する。そして、ＥＣＵは、上記各水温センサからの情報に基づいて、顕熱蓄熱器１８２内の水温が凝縮器１２２の出口水温を上回ったと判断した場合に、図２１（Ｂ）に示される如く、３ポート弁１９２のバイパスライン１９０側のポートが開放されると共に、該３ポート弁１９２の顕熱蓄熱器１８２側のポートが閉止される。これにより、顕熱蓄熱モードが停止される一方、化学蓄熱モードが維持される。   In this embodiment, the heat storage ECU controls each control target described above so as to execute a chemical heat storage mode in which heat is stored in the chemical heat storage material of the reactor 38 when the automobile 11 is traveling. . Specifically, as shown in FIG. 21A, the on-off valves 44, 46 and 126 are opened to operate the liquid pump 62, while the ports on the low-temperature heat medium line 184 side of the three-port valves 186 and 188 are operated. Is to be closed. In this embodiment, by closing the port on the bypass line 190 side of the three-port valve 192, in parallel with the chemical heat storage mode, the steam cooling liquid that has recovered the heat of condensation from water vapor to water by the condenser 122 appears. The sensible heat storage mode stored in the heat storage unit 182 is executed. This sensible heat storage mode is executed until the water temperature in the sensible heat storage unit 182 exceeds the outlet water temperature of the condenser 122 based on the information from each water temperature sensor. When the ECU determines that the water temperature in the sensible heat accumulator 182 exceeds the outlet water temperature of the condenser 122 based on the information from each of the water temperature sensors, as shown in FIG. The port on the bypass line 190 side of the port valve 192 is opened, and the port on the sensible heat accumulator 182 side of the three-port valve 192 is closed. Thereby, the sensible heat storage mode is stopped, while the chemical heat storage mode is maintained.

一方、蓄熱ＥＣＵは、自動車１１の低温環境下での始動時（低温始動時におけるエンジン１２の始動前）には、反応器３８内の化学蓄熱材が放熱を行うと共に、該反応器３８から放熱された熱が触媒コンバータ２２に導かれる放熱モードを実行するように、上記した各制御対象を制御するようになっている。具体的には、図２１（Ｃ）に示される如く、開閉弁４４、４６を閉止させ、３ポート弁１８６、１８８の各低温熱媒ライン１８４側のポートを開放、サブラジエータ５８側のポートを閉止させ、３ポート弁１９２のバイパスライン１９０側のポートを閉止させると共に該３ポート弁１９２の顕熱蓄熱器１８２側のポートを開放させ、かつブロア５０、リキッドポンプ６２を作動させるようになっている。   On the other hand, the heat storage ECU radiates heat from the chemical heat storage material in the reactor 38 at the time of starting the automobile 11 in a low temperature environment (before starting the engine 12 at the time of low temperature starting) and also radiates heat from the reactor 38. Each control target is controlled so as to execute a heat release mode in which the generated heat is guided to the catalytic converter 22. Specifically, as shown in FIG. 21C, the on-off valves 44 and 46 are closed, the ports on the low-temperature heat medium line 184 side of the three-port valves 186 and 188 are opened, and the ports on the sub-radiator 58 side are opened. It closes, closes the port on the bypass line 190 side of the three-port valve 192, opens the port on the sensible heat accumulator 182 side of the three-port valve 192, and operates the blower 50 and the liquid pump 62. Yes.

この図２１（Ｃ）に示される放熱モードでは、リキッドポンプ６２の駆動力によって水蒸気冷却液が顕熱蓄熱器１８２、蒸発・凝縮器１２２（の熱媒流路）を循環するので、蒸発器７０では、水蒸気冷却液を低温熱源として水の蒸発が行われる。すなわち、水蒸気冷却液の温度に応じた圧力の水蒸気が発生される。   In the heat dissipation mode shown in FIG. 21C, the steam cooling liquid circulates through the sensible heat accumulator 182 and the evaporator / condenser 122 (the heat medium flow path) by the driving force of the liquid pump 62. Then, water is evaporated using a steam cooling liquid as a low-temperature heat source. That is, water vapor having a pressure corresponding to the temperature of the water vapor coolant is generated.

ここで、車両用化学蓄熱システム１８０では、冷却液循環ライン６０に設けられた顕熱蓄熱器１８２に、水蒸気冷却液の顕熱、すなわち蓄熱モードでの水蒸気から水への凝縮に伴う凝縮熱が蓄えられるため、蒸発器７０において高温の水蒸気冷却液を用いて高い水蒸気圧力を得ることができる。このため、この実施形態においても、第１の実施形態に係る車両用化学蓄熱システム１４０と同様に、触媒コンバータ２２を有効に加熱し得る高温を、反応器３８にて発生させることができる。   Here, in the vehicle chemical heat storage system 180, the sensible heat storage unit 182 provided in the coolant circulation line 60 receives the sensible heat of the steam coolant, that is, the condensation heat accompanying the condensation from steam to water in the heat storage mode. Since it is stored, a high water vapor pressure can be obtained in the evaporator 70 using a high-temperature water vapor coolant. For this reason, also in this embodiment, similarly to the vehicular chemical heat storage system 140 according to the first embodiment, a high temperature capable of effectively heating the catalytic converter 22 can be generated in the reactor 38.

なお、上記した各実施形態では、車両用化学蓄熱システム１０〜１８０の概略構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、各種変形して実施可能であることは言うまでもない。特に、各実施形態における各ラインの配置、弁類のタイプ、配置、開閉動作等は、対応するモード（蓄熱、放熱の各モード）を実行可能であれば良く、各種の変更が可能である。また、例えば、第４、第９の形態以外の各構成において蒸発・凝縮器１２２を適用しても良く、第４の実施形態の構成において凝縮器５２及び蒸発器７０を適用しても良い。   In addition, in each above-mentioned embodiment, although schematic structure of the chemical heat storage systems 10-180 for vehicles was illustrated, this invention is not limited to this, It cannot be overemphasized that it can implement various deformation | transformation. In particular, the arrangement of each line, the type of valves, the arrangement, the opening / closing operation, and the like in each embodiment are not limited as long as the corresponding modes (heat storage and heat dissipation modes) can be executed, and various changes can be made. Further, for example, the evaporator / condenser 122 may be applied in each configuration other than the fourth and ninth embodiments, and the condenser 52 and the evaporator 70 may be applied in the configuration of the fourth embodiment.

また、上記した各実施形態では、化学蓄熱材として水酸化カルシウムを用いた例を示したが、本発明はこれに限定されず、水和・脱水による各種の放熱・蓄熱する各種の化学蓄熱材を用いて実施することができる。   Further, in each of the above-described embodiments, an example in which calcium hydroxide is used as a chemical heat storage material has been shown. However, the present invention is not limited to this, and various chemical heat storage materials that perform various heat dissipation and heat storage by hydration and dehydration. Can be implemented.

さらに、上記した各実施形態では、蓄熱した熱による加熱対象としてバッテリ１６、触媒コンバータ２２を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、予めされた設定に基づいて又は要求に応じて、エンジン１２及び／又はヒータコア２６を加熱対象としても良く、また例えば、氷雪等が付着した車体、車輪周り、ウインドシールドガラス等を加熱対象としても良い。また、加熱対象を複数の加熱対象候補から選択する構成とすることも可能である。   Furthermore, in each of the above-described embodiments, the battery 16 and the catalytic converter 22 are exemplified as the heating target by the stored heat. However, the present invention is not limited to this, for example, based on a preset setting or on demand. The engine 12 and / or the heater core 26 may be heated. For example, a vehicle body, wheels, windshield glass, or the like to which ice or snow is attached may be heated. It is also possible to select a heating target from a plurality of heating target candidates.

１０ 車両用化学蓄熱システム
１１ 自動車（ハイブリッド車）
１２ エンジン（内燃機関）
１４ モータ
１６ バッテリ
２２ 触媒コンバータ（排気触媒）
２８ ラジエータ
３８ 反応器（化学蓄熱材）
４８ 加熱エアライン（伝熱構造）
５２ 凝縮器
７０ 蒸発器
８０ 水・水蒸気循環ライン（水蒸気系統）
８８ 蓄熱ＥＣＵ（制御装置）
１００・１１０・１２０・１３０・１４０・１６０・１７０・１８０ 車両用化学蓄熱システム
１０２ 電動ファン（ファン）
１１２ 車体熱交換器（熱交換部）
１２２ 蒸発・凝縮器（蒸発器、凝縮器）
１３２・１７２ 排気熱回収器
１４２・１８２ 顕熱蓄熱器
１５４ 加熱エアライン（伝熱構造）
１５６ 蓄熱ＥＣＵ（制御装置） 10 Chemical heat storage system for vehicles 11 Automobiles (hybrid vehicles)
12 engine (internal combustion engine)
14 Motor 16 Battery 22 Catalytic converter (exhaust catalyst)
28 Radiator 38 Reactor (chemical heat storage material)
48 Heating air line (heat transfer structure)
52 Condenser 70 Evaporator 80 Water / steam circulation line (steam system)
88 Thermal storage ECU (control device)
100/110/120/130/140/160/170/180 Chemical heat storage system for vehicles 102 Electric fan (fan)
112 Car body heat exchanger (heat exchanger)
122 Evaporator / Condenser (Evaporator, Condenser)
132/172 Exhaust heat recovery unit 142/182 Sensible heat storage unit 154 Heating air line (heat transfer structure)
156 Thermal storage ECU (control device)

Claims (14)

車両に搭載された内燃機関の排気熱により脱水反応を行って蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材が内蔵された反応器と、
前記反応器から前記脱水反応に伴って放出された水蒸気を凝縮させる凝縮器と、
前記内燃機関の冷却水を熱源として水を蒸発させることで、前記反応器に前記水和反応のための水蒸気を供給するための蒸発器と、
前記反応器内の前記化学蓄熱材が水和反応により放熱した熱を加熱対象に伝える伝熱構造と、
前記車両の走行時に前記内燃機関の排気熱を前記反応器に供給させ、車両始動時に前記冷却水を前記蒸発器に供給させる制御装置と、
を備えた車両用化学蓄熱システム。 A reactor with a built-in chemical heat storage material that stores heat by performing a dehydration reaction by exhaust heat of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and dissipates heat by a hydration reaction;
A condenser for condensing water vapor released from the reactor during the dehydration reaction;
An evaporator for supplying water vapor for the hydration reaction to the reactor by evaporating water using the cooling water of the internal combustion engine as a heat source;
A heat transfer structure that transfers heat radiated by the chemical heat storage material in the reactor to a heating target; and
A control device for supplying exhaust heat of the internal combustion engine to the reactor when the vehicle is running, and supplying the cooling water to the evaporator when starting the vehicle;
A chemical heat storage system for vehicles. 前記反応器、前記凝縮器、及び前記蒸発器を連通する水蒸気系統は、予め大気圧未満に減圧されている請求項１記載の車両用化学蓄熱システム。   The vehicular chemical heat storage system according to claim 1, wherein the water vapor system communicating the reactor, the condenser, and the evaporator is depressurized to less than atmospheric pressure in advance. 前記車両には、前記冷却水を冷却するためのラジエータ、前記ラジエータに送風するためのファンが設けられており、
前記制御装置は、前記冷却水の前記ラジエータ入口での温度が環境温度よりも低い場合に、前記車両始動時に前記冷却水を前記ラジエータと前記蒸発器との間で循環させると共に前記ファンを作動させるようになっている請求項１又は請求項２記載の車両用化学蓄熱システム。 The vehicle is provided with a radiator for cooling the cooling water, and a fan for blowing air to the radiator,
The controller circulates the cooling water between the radiator and the evaporator and activates the fan when starting the vehicle when the temperature of the cooling water at the radiator inlet is lower than the environmental temperature. The vehicular chemical heat storage system according to claim 1 or claim 2 configured as described above. 前記車両には、前記冷却水と車体との熱交換を行う熱交換部が設けられており、
前記制御装置は、前記車両始動時に前記車体の温度が前記冷却水の温度よりも高くかつ環境温度よりも高い場合に、前記冷却水が前記熱交換部を経由して前記蒸発器に供給されるようになっている請求項１又は請求項２記載の車両用化学蓄熱システム。 The vehicle is provided with a heat exchanging portion for exchanging heat between the cooling water and the vehicle body,
When the temperature of the vehicle body is higher than the temperature of the cooling water and higher than the environmental temperature at the time of starting the vehicle, the control device supplies the cooling water to the evaporator via the heat exchange unit. The vehicular chemical heat storage system according to claim 1 or claim 2 configured as described above. 前記凝縮器と前記蒸発器とは、冷媒との熱交換により水蒸気を凝縮させ、熱媒との熱交換により水を蒸発させる蒸発・凝縮器として一体化されている請求項１〜請求項４の何れか１項記載の車両用化学蓄熱システム。   The condenser and the evaporator are integrated as an evaporator / condenser that condenses water vapor by heat exchange with a refrigerant and evaporates water by heat exchange with a heat medium. The chemical heat storage system for vehicles of any one of Claims. 前記車両は、走行用の駆動力を発揮するモータと、前記モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両であり、
前記バッテリが前記加熱対象とされている請求項１〜請求項５の何れか１項記載の車両用化学蓄熱システム。 The vehicle is a hybrid vehicle including a motor that exhibits a driving force for traveling and a battery that supplies power to the motor.
The vehicular chemical heat storage system according to any one of claims 1 to 5, wherein the battery is the heating target. 前記内燃機関の排気ガスと前記冷却水との熱交換を行う排気熱回収器をさらに備え、
前記制御装置は、車両始動時に、前記排気熱を回収した冷却水を前記蒸発器に供給させるようになっている請求項１〜請求項５の何れか１項記載の車両用化学蓄熱システム。 An exhaust heat recovery device for exchanging heat between the exhaust gas of the internal combustion engine and the cooling water;
The said control apparatus is a chemical thermal storage system for vehicles in any one of Claims 1-5 which supplies the cooling water which collect | recovered the said exhaust heat to the said evaporator at the time of vehicle starting. 車両に搭載された内燃機関の排気熱により脱水反応を行って蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材が内蔵された反応器と、
前記反応器から前記脱水反応に伴って放出された水蒸気を凝縮させる凝縮器と、
前記内燃機関の冷却水を熱源として水を蒸発させることで、前記反応器に前記水和反応のための水蒸気を供給するための蒸発器と、
前記冷却水を保温状態で貯留可能に構成された顕熱蓄熱器と、
前記反応器内の前記化学蓄熱材が水和反応により放熱した熱を加熱対象に伝える伝熱構造と、
前記車両の車両走行時に前記内燃機関の排気熱を前記反応器に供給させ、車両停止時に前記冷却水を前記顕熱蓄熱器に貯留させ、車両始動時に前記冷却水を前記顕熱蓄熱器を経由して前記蒸発器に供給させる制御装置と、
を備えた車両用化学蓄熱システム。 A reactor with a built-in chemical heat storage material that stores heat by performing a dehydration reaction by exhaust heat of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and dissipates heat by a hydration reaction;
A condenser for condensing water vapor released from the reactor during the dehydration reaction;
An evaporator for supplying water vapor for the hydration reaction to the reactor by evaporating water using the cooling water of the internal combustion engine as a heat source;
A sensible heat regenerator configured to be able to store the cooling water in a heat retaining state;
A heat transfer structure that transfers heat radiated by the chemical heat storage material in the reactor to a heating target; and
The exhaust heat of the internal combustion engine is supplied to the reactor when the vehicle is running, the cooling water is stored in the sensible heat storage device when the vehicle is stopped, and the cooling water is passed through the sensible heat storage device when the vehicle is started. And a control device for supplying to the evaporator;
A chemical heat storage system for vehicles. 前記反応器、前記凝縮器、及び前記蒸発器を連通する水蒸気系統は、予め大気圧未満に減圧されている請求項８記載の車両用化学蓄熱システム。   The vehicular chemical heat storage system according to claim 8, wherein a steam system that communicates the reactor, the condenser, and the evaporator is depressurized to less than atmospheric pressure in advance. 前記制御装置は、車両始動時に、前記顕熱蓄熱器を経由した前記冷却水を前記蒸発器及び前記内燃機関に供給させるようになっている請求項８又は請求項９記載の車両用化学蓄熱システム。   10. The vehicle chemical heat storage system according to claim 8, wherein the control device is configured to supply the cooling water that has passed through the sensible heat storage device to the evaporator and the internal combustion engine when the vehicle is started. 10. . 前記内燃機関の排気ガスと前記冷却水との熱交換を行う排気熱回収器をさらに備え、
前記制御装置は、車両停止時に、前記排気熱を回収した冷却水を前記顕熱蓄熱器に貯留させるようになっている請求項８〜請求項１０の何れか１項記載の車両用化学蓄熱システム。 An exhaust heat recovery device for exchanging heat between the exhaust gas of the internal combustion engine and the cooling water;
The said control apparatus stores the cooling water which collect | recovered the said exhaust heat in the said sensible heat storage device at the time of a vehicle stop, The chemical thermal storage system for vehicles in any one of Claims 8-10. . 車両に搭載された内燃機関の排気熱により脱水反応を行って蓄熱し、水和反応により放熱する化学蓄熱材が内蔵された反応器と、
前記反応器から前記脱水反応に伴って放出された水蒸気を冷媒との熱交換により凝縮させる凝縮器と、
前記冷媒を熱源として水を蒸発させることで、前記反応器に前記水和反応のための水蒸気を供給するための蒸発器と、
前記凝縮器から排出された冷媒を保温状態で貯留可能に構成された顕熱蓄熱器と、
前記反応器内の前記化学蓄熱材が水和反応により放熱した熱を加熱対象に伝える伝熱構造と、
車両走行時に前記内燃機関の排気熱を前記反応器に供給させ、前記車両の走行時又は停止時に前記冷媒を前記顕熱蓄熱器に貯留させ、車両始動時に前記冷媒を前記顕熱蓄熱器を経由して前記蒸発器に供給させる制御装置と、
を備えた車両用化学蓄熱システム。 A reactor with a built-in chemical heat storage material that stores heat by performing a dehydration reaction by exhaust heat of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and dissipates heat by a hydration reaction;
A condenser that condenses water vapor released from the reactor during the dehydration reaction by heat exchange with a refrigerant;
An evaporator for supplying water vapor for the hydration reaction to the reactor by evaporating water using the refrigerant as a heat source;
A sensible heat regenerator configured to be able to store the refrigerant discharged from the condenser in a heat retaining state;
A heat transfer structure that transfers heat radiated by the chemical heat storage material in the reactor to a heating target; and
Exhaust heat of the internal combustion engine is supplied to the reactor when the vehicle is running, the refrigerant is stored in the sensible heat storage unit when the vehicle is running or stopped, and the refrigerant passes through the sensible heat storage unit when the vehicle is started And a control device for supplying to the evaporator;
A chemical heat storage system for vehicles. 前記反応器、前記凝縮器、及び前記蒸発器を連通する水蒸気系統は、予め大気圧未満に減圧されている請求項１２記載の車両用化学蓄熱システム。   The vehicular chemical heat storage system according to claim 12, wherein a steam system that communicates the reactor, the condenser, and the evaporator is previously depressurized to less than atmospheric pressure. 前記車両は、前記内燃機関の排気ガスを浄化するための排気触媒を有しており、
前記は閾触媒が前記加熱対象とされている請求項７〜請求項１３の何れか１項記載の車両用化学蓄熱システム。 The vehicle has an exhaust catalyst for purifying exhaust gas of the internal combustion engine,
The vehicle chemical heat storage system according to any one of claims 7 to 13, wherein a threshold catalyst is the heating target.
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