JP6323257B2 - Cooling system - Google Patents

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Description

本発明は、反応容器内での化学蓄熱材への反応媒体の固定化反応に伴い蒸発容器内で生じる反応媒体の蒸発潜熱によって冷却対象流体を冷却する冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device that cools a fluid to be cooled by latent heat of vaporization of a reaction medium generated in an evaporation container in association with the reaction of fixing the reaction medium to a chemical heat storage material in the reaction container.

従来技術として、例えば下記特許文献１に開示された冷却機能を備える車両用化学蓄熱システムがある。このシステムでは、蒸発容器内から供給される水蒸気により反応容器内の化学蓄熱材が水和反応した際に放熱するようになっている。また、蒸発容器内での水蒸気の生成に伴って生じた蒸発潜熱によって冷媒を冷却し、冷房の熱源として利用可能となっている。   As a prior art, for example, there is a vehicle chemical heat storage system having a cooling function disclosed in Patent Document 1 below. In this system, heat is released when the chemical heat storage material in the reaction vessel undergoes a hydration reaction by water vapor supplied from the inside of the evaporation vessel. In addition, the refrigerant is cooled by the latent heat of evaporation generated with the generation of water vapor in the evaporation container, and can be used as a heat source for cooling.

特開２０１３−１１２３１０号公報JP2013-112310A

上記従来技術のシステムでは、蒸発容器内での反応媒体である水の蒸発に伴って生じた蒸発潜熱によって冷却対象流体である冷媒を冷却可能ではある。しかしながら、冷却性能の調節制御を行なうものではないため、安定した冷却性能が得難いという問題がある。   In the above-described prior art system, it is possible to cool the refrigerant that is the cooling target fluid by the latent heat of evaporation generated with the evaporation of the water that is the reaction medium in the evaporation container. However, since adjustment control of cooling performance is not performed, there is a problem that it is difficult to obtain stable cooling performance.

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、蒸発容器内での反応媒体の蒸発に伴って生じた蒸発潜熱によって冷却対象流体を冷却する性能を安定化することが可能な冷却装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a cooling device capable of stabilizing the performance of cooling a fluid to be cooled by the latent heat of evaporation generated along with the evaporation of the reaction medium in the evaporation container. The purpose is to provide.

上記目的を達成するため、開示された技術の一つでは、
吸熱した際に反応媒体が脱離する脱離反応によって蓄熱するとともに、気相の反応媒体が固定化される固定化反応によって放熱する化学蓄熱材（２２）と、
化学蓄熱材を内部に収容する反応容器（２１）と、
内部で液相の反応媒体を蒸発させて気相の反応媒体にする蒸発容器（３１）と、
反応容器の内部での固定化反応に伴って蒸発容器の内部で生成して反応容器の内部へ供給される気相の反応媒体の供給量を調節する供給量調節手段（１２）と、
蒸発容器の内部での反応媒体の蒸発に伴って生じる蒸発潜熱により冷却対象流体を冷却する冷却手段（３２）と、
蒸発容器の内部における反応媒体の蒸発環境状態に関連する物理量を検出する物理量検出手段（３５）と、
供給量調節手段を制御する制御手段（１００）と、を備え、
制御手段は、物理量検出手段が検出する物理量に応じて供給量調節手段を制御し、冷却手段による冷却対象流体の冷却性能を調節するものであり、
蒸発容器の内部の液面の位置である液位（ＷＬ）を調節する液位調節手段（４１）を備え、
冷却手段は、蒸発容器の内部空間と冷却対象流体の流通通路とを隔絶するように設けられて、蒸発潜熱を冷却対象流体と蒸発容器の内部の反応媒体との間で熱交換する熱交換部材（３２）を有し、
液位調節手段は、熱交換部材の最下部（３２ａ）に対応する第１高さ位置（Ｈ１）よりも高く、かつ、第１高さ位置よりも所定寸法高い第２高さ位置（Ｈ２）よりも低くなるように、液位を調節するものであり、
第２高さ位置は、蒸発容器の内部で反応媒体が蒸発する際の液面からの液はね高さ寸法（ＨＳ）に応じて設定されることを特徴としている。
また、開示された技術の他の一つでは、
制御手段は、物理量検出手段が検出する物理量に応じて供給量調節手段を制御し、冷却手段による冷却対象流体の冷却性能を調節するものであり、
蒸発容器の内部の液面の位置である液位（ＷＬ）を調節する液位調節手段（４１）を備え、
冷却手段は、蒸発容器の内部空間と冷却対象流体の流通通路とを隔絶するように設けられて、蒸発潜熱を冷却対象流体と蒸発容器の内部の反応媒体との間で熱交換する熱交換部材（３２）を有し、
液位調節手段は、熱交換部材の最下部（３２ａ）に対応する第１高さ位置（Ｈ１）よりも高く、かつ、第１高さ位置よりも所定寸法高い第２高さ位置（Ｈ２）よりも低くなるように、液位を調節するものであり、
液位調節手段は、蒸発容器の内部へ供給する液相の反応媒体の量を調節して、液位を調節する供給液量調節手段（４１）であることを特徴としている。 In order to achieve the above object, one of the disclosed techniques includes:
A chemical heat storage material (22) that stores heat by a desorption reaction in which the reaction medium desorbs when it absorbs heat, and dissipates heat by an immobilization reaction in which the gas phase reaction medium is fixed;
A reaction vessel (21) containing a chemical heat storage material therein;
An evaporation vessel (31) for evaporating the liquid phase reaction medium to form a gas phase reaction medium therein;
A supply amount adjusting means (12) for adjusting the supply amount of the gas phase reaction medium that is generated inside the evaporation vessel and supplied to the inside of the reaction vessel in association with the immobilization reaction inside the reaction vessel;
A cooling means (32) for cooling the fluid to be cooled by latent heat of vaporization that accompanies evaporation of the reaction medium inside the evaporation container;
Physical quantity detecting means (35) for detecting a physical quantity related to the evaporation environment state of the reaction medium inside the evaporation container;
Control means (100) for controlling the supply amount adjusting means,
The control means controls the supply amount adjusting means according to the physical quantity detected by the physical quantity detecting means , and adjusts the cooling performance of the cooling target fluid by the cooling means ,
A liquid level adjusting means (41) for adjusting the liquid level (WL) which is the position of the liquid level inside the evaporation container;
The cooling means is provided so as to isolate the internal space of the evaporation container and the flow passage of the cooling target fluid, and heat exchange members for exchanging latent heat of evaporation between the cooling target fluid and the reaction medium inside the evaporation container. (32)
The liquid level adjusting means is higher than the first height position (H1) corresponding to the lowermost part (32a) of the heat exchange member, and is higher by a predetermined dimension than the first height position (H2). The liquid level is adjusted to be lower than
The second height position is characterized in that it is set in accordance with the liquid splash height dimension (HS) from the liquid surface when the reaction medium evaporates inside the evaporation container .
In another of the disclosed techniques,
The control means controls the supply amount adjusting means according to the physical quantity detected by the physical quantity detecting means, and adjusts the cooling performance of the cooling target fluid by the cooling means,
A liquid level adjusting means (41) for adjusting the liquid level (WL) which is the position of the liquid level inside the evaporation container;
The cooling means is provided so as to isolate the internal space of the evaporation container and the flow passage of the cooling target fluid, and heat exchange members for exchanging latent heat of evaporation between the cooling target fluid and the reaction medium inside the evaporation container. (32)
The liquid level adjusting means is higher than the first height position (H1) corresponding to the lowermost part (32a) of the heat exchange member, and is higher by a predetermined dimension than the first height position (H2). The liquid level is adjusted to be lower than
The liquid level adjusting means is a supply liquid amount adjusting means (41) for adjusting the liquid level by adjusting the amount of the liquid phase reaction medium supplied to the inside of the evaporation container.

これによると、制御手段は、蒸発容器の内部における反応媒体の蒸発環境状態に関連する物理量に応じて供給量調節手段を制御する。したがって、蒸発容器の内部から反応容器の内部へ供給される気相の反応媒体の供給量を調節して、蒸発容器内の反応媒体の蒸発環境を調節し、反応媒体の蒸発に伴って生じる蒸発潜熱量をコントロールすることができる。このようにして、蒸発容器内での反応媒体の蒸発に伴って生じた蒸発潜熱によって冷却対象流体を冷却する性能を安定化することができる。   According to this, the control means controls the supply amount adjusting means according to the physical quantity related to the evaporation environment state of the reaction medium inside the evaporation container. Therefore, by adjusting the supply amount of the gas phase reaction medium supplied from the inside of the evaporation container to the inside of the reaction container, the evaporation environment of the reaction medium in the evaporation container is adjusted, and the evaporation that occurs as the reaction medium evaporates. The amount of latent heat can be controlled. In this way, it is possible to stabilize the performance of cooling the fluid to be cooled by the latent heat of evaporation generated along with the evaporation of the reaction medium in the evaporation container.

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the parenthesis attached | subjected to each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明を適用した第１の実施形態における冷却装置である化学蓄熱システム１０を有する車両用空調用装置１の概略構成を示す模式図であり、冷房運転時を示している。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the apparatus 1 for vehicle air conditioning which has the chemical thermal storage system 10 which is a cooling device in 1st Embodiment to which this invention is applied, and has shown the time of air_conditionaing | cooling operation. 第１の実施形態の車両用空調装置１の概略構成を示す模式図であり、蓄熱運転時を示している。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the vehicle air conditioner 1 of 1st Embodiment, and has shown the time of thermal storage driving | operation. 第１の実施形態の車両用空調装置１の概略構成を示す模式図であり、暖房運転時を示している。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the vehicle air conditioner 1 of 1st Embodiment, and has shown the time of heating operation. 第１の実施形態の化学蓄熱システム１０の一部を示す模式構成図である。It is a schematic block diagram which shows a part of chemical heat storage system 10 of 1st Embodiment. 第１の実施形態の空調制御装置１００の冷房運転時の概略制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the general | schematic control operation at the time of air_conditionaing | cooling operation of the air-conditioning control apparatus 100 of 1st Embodiment. 第１の実施形態の空調制御装置１００の冷房性能制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the air_conditioning | cooling performance control operation | movement of the air-conditioning control apparatus 100 of 1st Embodiment. 第１の実施形態の空調制御装置１００の水位制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the water level control operation | movement of the air-conditioning control apparatus 100 of 1st Embodiment. 第１の実施形態の蒸発容器内の水温と飽和水蒸気圧との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the water temperature in the evaporation container of 1st Embodiment, and saturated water vapor pressure. 第１の実施形態の蒸発容器内の水位と冷房性能との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the water level in the evaporation container of 1st Embodiment, and cooling performance. 第１の実施形態の蒸発容器内の水位と液はねとの関係を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the relationship between the water level in the evaporation container of 1st Embodiment, and a liquid splash. 比較例の蒸発容器内の水位と液はねとの関係を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the relationship between the water level in the evaporation container of a comparative example, and a liquid splash. 第１の実施形態における冷房性能の経時変化の一例を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating an example of the time-dependent change of the cooling performance in 1st Embodiment. 第１の実施形態の蒸発容器内の圧力と冷房性能との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the pressure in the evaporation container of 1st Embodiment, and cooling performance.

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。   A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. In the case where only a part of the configuration is described in each embodiment, the other parts of the configuration are the same as those described previously. In addition to the combination of parts specifically described in each embodiment, the embodiments may be partially combined as long as the combination is not particularly troublesome.

（第１の実施形態）
本発明を適用した第１の実施形態について、図１〜図１３を参照して説明する。本実施形態では、冷却装置として機能する運転モードで運転可能な化学蓄熱システム１０を車両用空調装置１に適用している。図１に示すように、車両用空調装置１は、空調ユニット２と、空調ユニット２の構成機器を作動制御する空調制御装置１００とを備えている。以下、制御手段である空調制御装置１００を空調ＥＣＵ１００と呼ぶ場合がある。 (First embodiment)
A first embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the chemical heat storage system 10 that can be operated in an operation mode that functions as a cooling device is applied to the vehicle air conditioner 1. As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioner 1 includes an air conditioning unit 2 and an air conditioning control device 100 that controls the components of the air conditioning unit 2. Hereinafter, the air-conditioning control apparatus 100 that is a control unit may be referred to as an air-conditioning ECU 100.

空調ユニット２は、例えば、大型車両のキャビンの天井部の上面に配置される。空調ユニット２は、空調ダクト６０を有している。空調ダクト６０は、例えば、ある程度の弾性を有して強度的に優れた樹脂の成形品でなっている。   The air conditioning unit 2 is arranged on the upper surface of the ceiling of the cabin of a large vehicle, for example. The air conditioning unit 2 has an air conditioning duct 60. The air conditioning duct 60 is, for example, a resin molded product having a certain degree of elasticity and excellent strength.

空調ダクト６０には、内部の空気通路に空気流れを発生させる遠心式のブロワ７０が設けられている。ブロワ７０は空調ＥＣＵ１００により作動制御され、駆動用モータに印加されるブロワ電圧に基づいて所定の回転数で回転するようになっている。ブロワ７０の作動により、空調ダクト６０内には、吸込口７１から吹出口７２や排出口７３へ向かう空気流れが形成される。   The air conditioning duct 60 is provided with a centrifugal blower 70 that generates an air flow in an internal air passage. The blower 70 is controlled by the air conditioning ECU 100 and rotates at a predetermined rotational speed based on the blower voltage applied to the drive motor. By the operation of the blower 70, an air flow from the suction port 71 toward the blowout port 72 and the discharge port 73 is formed in the air conditioning duct 60.

ブロワ７０の空気流れ上流側の吸込口７１には、図示を省略した内外気切替箱が設けられている。内外気切替箱には、車室外の空気である外気を導入する外気導入口と、車室内の空気である内気を導入する内気導入口とが形成されている。また内外気切替箱には、吸込口モードに基づいて外気又は内気を切替導入するために、外気導入口及び内気導入口を開閉する内外気切替ドアが設けられている。内外気切替ドアは、空調ＥＣＵ１００により作動制御されるようになっている。   The suction port 71 on the upstream side of the air flow of the blower 70 is provided with an inside / outside air switching box (not shown). The inside / outside air switching box is formed with an outside air introduction port for introducing outside air that is air outside the vehicle compartment and an inside air introduction port for introducing inside air that is air inside the vehicle compartment. The inside / outside air switching box is provided with an outside air introduction port and an inside / outside air switching door for opening and closing the inside air introduction port in order to switch and introduce outside air or inside air based on the suction port mode. The inside / outside air switching door is controlled by the air conditioning ECU 100.

空調ダクト６０には、ブロワ７０の空気流れ下流側に仕切壁６３が設けられている。仕切壁６３は、ブロワ７０よりも下流側の空気通路を、第１通路部６１と、第２通路部６２とに区画している。第１通路部６１には、化学蓄熱システム１０の熱交換器３０が配設されている。熱交換器３０は、凝縮器もしくは蒸発器として機能する多機能熱交換器である。一方、第２通路部６２には、化学蓄熱システム１０の反応器２０が配設されている。   The air conditioning duct 60 is provided with a partition wall 63 on the air flow downstream side of the blower 70. The partition wall 63 divides an air passage downstream of the blower 70 into a first passage portion 61 and a second passage portion 62. In the first passage portion 61, the heat exchanger 30 of the chemical heat storage system 10 is disposed. The heat exchanger 30 is a multifunction heat exchanger that functions as a condenser or an evaporator. On the other hand, the reactor 20 of the chemical heat storage system 10 is disposed in the second passage portion 62.

仕切壁６３の空気流れ上流端部には、第１開閉ドア８１が設けられている。第１開閉ドア８１は、第１通路部６１へ空気流入口である第１流入口６１ａ、および、第２通路部６２への空気流入口である第２流入口６２ａの開度を調節する。   A first opening / closing door 81 is provided at the upstream end of the partition wall 63 in the air flow direction. The first opening / closing door 81 adjusts the opening degree of the first inlet 61 a that is an air inlet to the first passage portion 61 and the second inlet 62 a that is an air inlet to the second passage portion 62.

仕切壁６３には、空気流れ方向における中間部に中間部連通口６３ａが設けられている。中間部連通口６３ａは、第１通路部６１の熱交換器３０よりも空気流れ下流側と、第２通路部６２の反応器２０よりも空気流れ上流側とを連通可能に設けられている。空調ダクト６０内には、中間部連通口６３ａを開閉可能な第２開閉ドア８２が設けられている。第２開閉ドア８２は、中間部連通口６３ａと、第１通路部６１のうち中間部連通口６３ａ形成部位よりも空気流れ下流側とを選択的に開閉する。第２開閉ドア８２は、熱交換器３０から流出した空気を中間部連通口６３ａから第２通路部６２へ流入させるモードと、熱交換器３０から流出した空気をそのまま第１通路部６１に流通させるモードとに選択的に切り替える。   The partition wall 63 is provided with an intermediate communication port 63a at an intermediate portion in the air flow direction. The intermediate portion communication port 63 a is provided so that the air flow downstream side of the first passage portion 61 from the heat exchanger 30 and the air flow upstream side of the second passage portion 62 from the reactor 20 can communicate with each other. In the air conditioning duct 60, a second opening / closing door 82 capable of opening and closing the intermediate communication port 63a is provided. The second open / close door 82 selectively opens and closes the intermediate communication port 63a and the first flow passage portion 61 on the downstream side of the air flow with respect to the intermediate communication port 63a formation site. The second opening / closing door 82 circulates the air flowing out from the heat exchanger 30 into the second passage portion 62 from the intermediate portion communication port 63a and the air flowing out from the heat exchanger 30 to the first passage portion 61 as it is. Select the mode you want to use.

仕切壁６３には、空気流れ方向における下流部に下流部連通口６３ｂが設けられている。下流部連通口６３ｂは、第１通路部６１の中間部連通口６３ａ形成部位よりも空気流れ下流側と、第２通路部６２の反応器２０よりも空気流れ下流側とを連通可能に設けられている。空調ダクト６０内には、下流部連通口６３ｂを開閉可能な第３開閉ドア８３が設けられている。第３開閉ドア８３は、下流部連通口６３ｂと、吹出口７２とを開閉する。第３開閉ドア８３は、下流部連通口６３ｂを閉じて吹出口７２を開くモードと、下流部連通口６３ｂを開いて吹出口７２を閉じるモードと、下流部連通口６３ｂおよび吹出口７２の両者を開くモードとを選択的に切り替える。   The partition wall 63 is provided with a downstream communication port 63b at a downstream portion in the air flow direction. The downstream communication port 63b is provided so that the air flow downstream side of the intermediate passage communication port 63a formation portion of the first passage portion 61 and the air flow downstream side of the reactor 20 of the second passage portion 62 can communicate with each other. ing. In the air conditioning duct 60, a third opening / closing door 83 capable of opening / closing the downstream communication port 63b is provided. The third open / close door 83 opens and closes the downstream communication port 63 b and the air outlet 72. The third open / close door 83 includes both a mode in which the downstream communication port 63 b is closed and the air outlet 72 is opened, a mode in which the downstream communication port 63 b is opened and the air outlet 72 is closed, and both the downstream communication port 63 b and the air outlet 72. Selectively switch between open modes.

空調ダクト６０には、排出口７３を開閉する第４開閉ドア８４が設けられている。第４開閉ドア８４は、排出口７３を開くモードと、排出口７３を開くモードとを選択的に切り替える。第４開閉ドア８４は、空調ダクト６０内を流通する空気を、車室外へ排出させるモードと、車室外への排出を行なわないモードとを選択的に切り替える。   The air conditioning duct 60 is provided with a fourth opening / closing door 84 that opens and closes the discharge port 73. The fourth open / close door 84 selectively switches between a mode for opening the discharge port 73 and a mode for opening the discharge port 73. The fourth open / close door 84 selectively switches between a mode for discharging the air flowing through the air conditioning duct 60 to the outside of the passenger compartment and a mode for not discharging the air outside the passenger compartment.

第１開閉ドア８１、第２開閉ドア８２、第３開閉ドア８３および第４開閉ドア８４は、空調ダクト６０内の空気流通モードを切り替える空気流通モード切替手段を構成するものである。第１〜第４開閉ドア８１〜８４は、リンク機構等を介して、空気流通モードドア
駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。なお、この空気流通モードドア駆動用の電動アクチュエータは、空調ＥＣＵ１００から出力される制御信号によって、その作動が制御される。 The first open / close door 81, the second open / close door 82, the third open / close door 83, and the fourth open / close door 84 constitute air flow mode switching means for switching the air flow mode in the air conditioning duct 60. The first to fourth open / close doors 81 to 84 are connected to an electric actuator for driving the air circulation mode door via a link mechanism or the like and are operated to rotate in conjunction with each other. The operation of the electric actuator for driving the air flow mode door is controlled by a control signal output from the air conditioning ECU 100.

空調ダクト６０の空気流れ最下流部の吹出口７２には、図示を省略しているが、送風空気を空調対象空間である車室内へ吹き出すための複数の開口が設けられている。この開口としては、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ開口部、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス開口部、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット開口部が設けられている。これらの開口部の空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成する接続ダクトを介して、車室内に設けられたセンターフェイス吹出口、サイドフェイス吹出口等からなるフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口に接続されている。   Although not shown in the drawings, the air outlet 72 at the most downstream portion of the air flow of the air conditioning duct 60 is provided with a plurality of openings for blowing the blown air into the vehicle interior that is the air conditioning target space. The opening includes a defroster opening that blows air-conditioned air toward the inner side of the vehicle front window glass, a face opening that blows air-conditioned air toward the upper body of the passenger in the vehicle interior, and a foot that blows air-conditioned air toward the feet of the passenger An opening is provided. The air flow downstream side of these openings is a face air outlet, a foot air outlet, and a defroster, each of which includes a center face air outlet, a side face air outlet, and the like provided in the vehicle interior via connection ducts that form air passages. Connected to the outlet.

デフロスタ開口部、フェイス開口部およびフット開口部の空気流れ上流側には、それぞれ、デフロスタドア、フェイスドア、フットドアが配置されている。デフロスタドアは、デフロスタ開口部の開口面積を調整する。フェイスドアは、フェイス開口部の開口面積を調整する。フットドアは、フット開口部の開口面積を調整する。   A defroster door, a face door, and a foot door are arranged on the upstream side of the air flow of the defroster opening, the face opening, and the foot opening, respectively. The defroster door adjusts the opening area of the defroster opening. The face door adjusts the opening area of the face opening. The foot door adjusts the opening area of the foot opening.

フェイスドア、デフロスタドアおよびフットドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。なお、この吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータも、空調ＥＣＵ１００から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   The face door, the defroster door, and the foot door constitute the outlet mode switching means for switching the outlet mode. The face door, the defroster door, and the foot door are linked to the electric actuator for driving the outlet mode door via a link mechanism or the like. It is rotated. The operation of the electric actuator for driving the air outlet mode door is also controlled by a control signal output from the air conditioning ECU 100.

吹出口モード切替手段によって切り替えられる吹出口モードとしては、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、およびフットデフロスタモードがある。フェイスモードは、センターフェイス吹出口等から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す。バイレベルモードは、センターフェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出す。フットモードは、フット吹出口を全開するとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出す。フットデフロスタモードは、フット吹出口及びデフロスタ吹出口を同程度開口して、フット吹出口及びデフロスタ吹出口の双方から空気を吹き出す。   As the outlet mode switched by the outlet mode switching means, there are a face mode, a bi-level mode, a foot mode, and a foot defroster mode. In the face mode, air is blown out toward the upper body of the passenger in the passenger compartment from the center face outlet or the like. In the bi-level mode, both the center face air outlet and the foot air outlet are opened, and air is blown out toward the upper body and feet of the passengers in the passenger compartment. In the foot mode, the foot air outlet is fully opened and the defroster air outlet is opened by a small opening, and air is mainly blown out from the foot air outlet. In the foot defroster mode, the foot outlet and the defroster outlet are opened to the same extent, and air is blown out from both the foot outlet and the defroster outlet.

さらに、乗員が操作パネルに設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタ吹出口を全開してデフロスタ吹出口からフロント窓ガラス内面に空気を吹き出すデフロスタモードとすることもできる。   Furthermore, it can also be set as the defroster mode which blows out air from a defroster blower outlet to an inner surface of a front window glass by fully opening a defroster blower outlet by a passenger | crew's manual operation of the blow mode switching switch provided in the operation panel.

化学蓄熱システム１０は、弁装置１２、反応器２０、熱交換器３０、水タンク４０、流量調節器４１、水タンク５０、開閉弁５１等を備えている。   The chemical heat storage system 10 includes a valve device 12, a reactor 20, a heat exchanger 30, a water tank 40, a flow rate regulator 41, a water tank 50, an on-off valve 51, and the like.

反応器２０は、反応容器２１と化学蓄熱材２２とを有している。反応容器２１は、例えば金属製の容器体であり、内部に化学蓄熱材２２を収容している。化学蓄熱材２２は、例えば、物理吸着材とともに反応容器２１内に収容することができる。化学蓄熱材２２は、吸熱した際に反応媒体が脱離する脱離反応して蓄熱するとともに、気相の反応媒体が固定化される固定化反応に伴って放熱する。脱離反応は、反応媒体が化学蓄熱材から脱離する化学的脱離反応と呼ぶことができる。また、固定化反応は、反応媒体が化学蓄熱材に付加する化学的付加反応と呼ぶことができる。また、固定化反応は、気相の反応媒体が化学蓄熱材に化学的に吸着される化学的吸着反応と呼ぶこともできる。   The reactor 20 includes a reaction vessel 21 and a chemical heat storage material 22. The reaction container 21 is, for example, a metal container, and contains a chemical heat storage material 22 therein. The chemical heat storage material 22 can be accommodated in the reaction vessel 21 together with the physical adsorbent, for example. The chemical heat storage material 22 stores heat by desorption reaction in which the reaction medium is desorbed when the heat is absorbed, and dissipates heat along with an immobilization reaction in which the gas phase reaction medium is immobilized. The desorption reaction can be referred to as a chemical desorption reaction in which the reaction medium is desorbed from the chemical heat storage material. Further, the immobilization reaction can be referred to as a chemical addition reaction in which the reaction medium adds to the chemical heat storage material. The immobilization reaction can also be called a chemical adsorption reaction in which a gas phase reaction medium is chemically adsorbed on a chemical heat storage material.

本実施形態では、例えば、化学蓄熱材２２としてアルカリ土類金属の水酸化物の１つである水酸化カルシウムを用い、反応媒体として水を用いることができる。したがって、吸熱したときには、下記式（１）の水酸化カルシウムの脱水反応により蓄熱する。
Ｃａ（ＯＨ）２＋１０９ｋＪ→ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ（Ｇａｓ）・・・（１） In the present embodiment, for example, calcium hydroxide, which is one of alkaline earth metal hydroxides, can be used as the chemical heat storage material 22, and water can be used as the reaction medium. Therefore, when the heat is absorbed, heat is stored by the dehydration reaction of calcium hydroxide of the following formula (1).
Ca (OH) 2 +109 kJ → CaO + H 2 O (Gas) (1)

また、下記式（２）の酸化カルシウムの水和反応によって水酸化カルシウムに復原することにより、発熱が起こり化学蓄熱材２２から放熱される。
ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ（Ｇａｓ）→Ｃａ（ＯＨ）２＋１０９ｋＪ・・・（２） Further, by restoring to calcium hydroxide by the hydration reaction of calcium oxide of the following formula (2), heat is generated and the heat is released from the chemical heat storage material 22.
CaO + H 2 O (Gas) → Ca (OH) 2 +109 kJ (2)

反応容器２１には、容器体内部とは隔絶された容器体の外部となる部分に空気通路２３が形成されている。空気通路２３は、互いに連通する複数の化学蓄熱材２２収容部の間に形成されている。また、反応容器２１の容器体の外部となる部分には、化学蓄熱材２２を加熱する加熱手段である電気ヒータ２４が配設されている。電気ヒータ２４は空気通路２３に隣接して配置され、反応容器２１の外面に密着している。   An air passage 23 is formed in the reaction vessel 21 in a portion that is isolated from the inside of the vessel body and that is outside the vessel body. The air passage 23 is formed between a plurality of chemical heat storage material 22 accommodating portions communicating with each other. In addition, an electric heater 24 that is a heating means for heating the chemical heat storage material 22 is disposed on the outside of the container body of the reaction vessel 21. The electric heater 24 is disposed adjacent to the air passage 23 and is in close contact with the outer surface of the reaction vessel 21.

加熱手段は、電気ヒータに限定されず、他のヒータであってもよい。また、車両に搭載された内燃機関が排出する排ガスの熱を利用する加熱手段であってもよい。   The heating means is not limited to an electric heater, and may be another heater. Moreover, the heating means using the heat of the exhaust gas discharged | emitted by the internal combustion engine mounted in the vehicle may be sufficient.

図４に示すように、熱交換器３０は、容器３１と熱交換部３２とを有している。容器３１および熱交換部３２は、いずれも、例えば金属製である。熱交換部３２は、複数の扁平チューブ３３と扁平チューブ３３内に配設されたフィン３４とを有している。複数の扁平チューブ３３は、互いに間隔を空けて積層され、それぞれの扁平チューブ３３が容器３１を図４紙面表裏方向に延びて貫通するように配置されている。熱交換部３２は、本実施形態における熱交換部材に相当する。   As shown in FIG. 4, the heat exchanger 30 includes a container 31 and a heat exchange unit 32. Both the container 31 and the heat exchange unit 32 are made of metal, for example. The heat exchange unit 32 includes a plurality of flat tubes 33 and fins 34 disposed in the flat tubes 33. The plurality of flat tubes 33 are stacked with a space between each other, and each flat tube 33 is disposed so as to extend through the container 31 in the front and back direction in FIG. The heat exchange unit 32 corresponds to the heat exchange member in the present embodiment.

したがって、扁平チューブ３３の内部空間は、容器３１の外部と連通しており、図４紙面表裏方向に延びる空気通路を形成している。扁平チューブ３３内の空気通路は、容器３１の内部とは隔絶されており、図１に示すブロワ７０により送風され第１流入口６１ａから流入し第１通路部６１を流れる空気が流れる。フィン３４は、例えばコルゲートフィンであり、ろう付け等により扁平チューブ３３に接合されている。扁平チューブ３３とフィン３４とは熱的に接続されている。   Therefore, the internal space of the flat tube 33 communicates with the outside of the container 31 and forms an air passage extending in the front and back direction in FIG. The air passage in the flat tube 33 is isolated from the inside of the container 31, and air that is blown by the blower 70 shown in FIG. 1 and flows in from the first inlet 61 a flows through the first passage portion 61. The fins 34 are corrugated fins, for example, and are joined to the flat tube 33 by brazing or the like. The flat tube 33 and the fin 34 are thermally connected.

熱交換器３０は、容器３１内の水と扁平チューブ３３内を流れる空気との熱交換により水の凝縮もしくは蒸発を行なう。容器３１内の水蒸気が扁平チューブ３３内を流れる空気に放熱して液相の水となる場合には、熱交換器３０は凝縮器として機能する。容器３１内の水蒸気は、下記式（３）のように凝縮潜熱を空気に放熱する。
Ｈ２Ｏ（Ｇａｓ）→Ｈ２Ｏ（Ｌｉｑ）＋４４ｋＪ・・・（３） The heat exchanger 30 condenses or evaporates water by exchanging heat between water in the container 31 and air flowing through the flat tube 33. When water vapor in the container 31 dissipates heat to the air flowing through the flat tube 33 and becomes liquid phase water, the heat exchanger 30 functions as a condenser. The water vapor in the container 31 dissipates latent heat of condensation into the air as shown in the following formula (3).
H 2 O (Gas) → H 2 O (Liq) +44 kJ (3)

容器３１内の液相の水が扁平チューブ３３内を流れる空気から吸熱して水蒸気となる場合には、熱交換器３０は蒸発器として機能する。容器３１内の水は、下記式（４）のように蒸発潜熱を空気から吸熱する。
Ｈ２Ｏ（Ｌｉｑ）→Ｈ２Ｏ（Ｇａｓ）−４４ｋＪ・・・（４） When the liquid phase water in the container 31 absorbs heat from the air flowing in the flat tube 33 and becomes water vapor, the heat exchanger 30 functions as an evaporator. The water in the container 31 absorbs latent heat of evaporation from the air as shown in the following formula (4).
H 2 O (Liq) → H 2 O (Gas) −44 kJ (4)

図１および図４に示すように、反応容器２１と容器３１とは水蒸気配管１１で接続されている。水蒸気配管１１により、反応容器２１の内部と容器３１の内部とは連通可能となっている。弁装置１２は、水蒸気配管１１の内部に形成される水蒸気通路の通路断面積を調節する。弁装置１２は、水蒸気配管１１を介して反応容器２１内部と容器３１内部との間を移動する水蒸気量を調節する。弁装置１２は、空調ＥＣＵ１００から出力される制御信号によって、その開度が制御される。   As shown in FIGS. 1 and 4, the reaction vessel 21 and the vessel 31 are connected by a steam pipe 11. With the steam pipe 11, the inside of the reaction vessel 21 and the inside of the vessel 31 can communicate with each other. The valve device 12 adjusts the cross-sectional area of the water vapor passage formed inside the water vapor pipe 11. The valve device 12 adjusts the amount of water vapor that moves between the inside of the reaction vessel 21 and the inside of the vessel 31 via the water vapor pipe 11. The opening degree of the valve device 12 is controlled by a control signal output from the air conditioning ECU 100.

水蒸気配管１１の容器３１側の開口端部は、容器３１の上部に開口している。図示例では、水蒸気配管１１の容器３１側の開口端部は、容器３１の天井部に開口している。   The opening end of the steam pipe 11 on the container 31 side opens to the upper part of the container 31. In the illustrated example, the opening end of the water vapor pipe 11 on the container 31 side opens in the ceiling of the container 31.

図１および図４に示すように、熱交換器３０の容器３１の下部には、供給用の水配管１４を介して水タンク４０が接続している。図示例では、水配管１４の容器３１側の開口端部は、容器３１の底部に開口している。   As shown in FIGS. 1 and 4, a water tank 40 is connected to the lower part of the container 31 of the heat exchanger 30 via a supply water pipe 14. In the illustrated example, the opening end of the water pipe 14 on the container 31 side opens at the bottom of the container 31.

水タンク４０は、内部に容器３１内へ供給するための水を貯留する。水配管１４には、供給用の水タンク４０内から容器３１内へ供給される水の量を調節する流量調節器４１が設けられている。流量調節器４１は、空調ＥＣＵ１００から出力される制御信号によって、その水供給作動が制御される。また、流量調節器４１は、水配管１４を介して水タンク４０内から容器３１内へ供給した水量に関する情報を出力する。流量調節器４１には、例えば、マスフローコントローラを用いることができる。流量調節器４１は、本実施形態における供給液量調節手段であり、液位調節手段に相当する。   The water tank 40 stores water to be supplied into the container 31 inside. The water pipe 14 is provided with a flow rate regulator 41 that adjusts the amount of water supplied from the water tank 40 for supply into the container 31. The flow rate regulator 41 has its water supply operation controlled by a control signal output from the air conditioning ECU 100. The flow controller 41 also outputs information on the amount of water supplied from the water tank 40 to the container 31 via the water pipe 14. As the flow rate regulator 41, for example, a mass flow controller can be used. The flow rate regulator 41 is a supply liquid amount adjustment unit in the present embodiment, and corresponds to a liquid level adjustment unit.

図４では図示を省略しているが、図１に示すように、熱交換器３０の容器３１の下部には、排水用の水配管１５を介して水タンク５０が接続している。図示例では、水配管１５の容器３１側の開口端部は、容器３１の底部に開口している。   Although not shown in FIG. 4, as shown in FIG. 1, a water tank 50 is connected to the lower part of the container 31 of the heat exchanger 30 via a drain water pipe 15. In the illustrated example, the opening end of the water pipe 15 on the container 31 side opens at the bottom of the container 31.

水タンク５０は、容器３１内で凝縮して復水した水を貯留する。水配管１５には、容器３１内から排水用の水タンク５０内へ送られる水の通路を開閉する開閉弁５１が設けられている。開閉弁５１は、空調ＥＣＵ１００から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   The water tank 50 stores the water condensed and condensed in the container 31. The water pipe 15 is provided with an open / close valve 51 for opening and closing a passage of water sent from the container 31 to the water tank 50 for drainage. The operation of the on-off valve 51 is controlled by a control signal output from the air conditioning ECU 100.

本実施形態では、供給用の水タンク４０と排水用の水タンク５０とを別に設けているが、水配管１４及び水配管１５の水流通方向を規制する手段を設けたり、共通の水配管を用いても流通方向を制御する手段を設けたりすれば、水タンクを１つにしてもかまわない。   In this embodiment, the water tank 40 for supply and the water tank 50 for drainage are provided separately, but a means for regulating the water flow direction of the water pipe 14 and the water pipe 15 is provided, or a common water pipe is provided. Even if it is used, if a means for controlling the flow direction is provided, one water tank may be used.

容器３１の上部には、容器３１の内部の圧力を検出する圧力検出手段である圧力センサ３５が設けられている。本実施形態では、圧力センサ３５は、容器３１の天井部に設けられ、常時容器３１内の水蒸気の圧力を検出するようになっている。圧力センサ３５は検出した圧力情報を空調ＥＣＵ１００へ出力する。   A pressure sensor 35 that is a pressure detection means for detecting the pressure inside the container 31 is provided on the top of the container 31. In this embodiment, the pressure sensor 35 is provided in the ceiling part of the container 31, and always detects the pressure of water vapor in the container 31. The pressure sensor 35 outputs the detected pressure information to the air conditioning ECU 100.

圧力センサ３５は、容器３１内の第２高さ位置Ｈ２よりも高い部位、および、水蒸気配管１１内の弁装置１２よりも容器３１側の部位のいずれかの圧力を検出するように設けることが好ましい。   The pressure sensor 35 is provided so as to detect the pressure of either the part higher than the second height position H2 in the container 31 or the part closer to the container 31 than the valve device 12 in the steam pipe 11. preferable.

空調ダクト６０内には、流入温センサ３６および流出温センサ３７が設けられている。流入温センサ３６は、熱交換器３０の熱交換部３２へ流入する空気の温度を検出する。流入温センサ３６は、熱交換器３０の扁平チューブ３３へ流入する直前の空気の温度を検出する。また、流出温センサ３７は、熱交換器３０の熱交換部３２から流出する空気の温度を検出する。流出温センサ３７は、熱交換器３０の扁平チューブ３３から流出した直後の空気の温度を検出する。流出温センサ３７は、フィン３４に取り付けられるフィン温度センサであってもよい。流入温センサ３６および流出温センサ３７の両温度検出手段は、いずれも、検出した温度情報を空調ＥＣＵ１００へ出力する。   An inflow temperature sensor 36 and an outflow temperature sensor 37 are provided in the air conditioning duct 60. The inflow temperature sensor 36 detects the temperature of the air flowing into the heat exchange unit 32 of the heat exchanger 30. The inflow temperature sensor 36 detects the temperature of air immediately before flowing into the flat tube 33 of the heat exchanger 30. In addition, the outflow temperature sensor 37 detects the temperature of the air flowing out from the heat exchange unit 32 of the heat exchanger 30. The outflow temperature sensor 37 detects the temperature of the air immediately after flowing out from the flat tube 33 of the heat exchanger 30. The outflow temperature sensor 37 may be a fin temperature sensor attached to the fin 34. Both the temperature detection means of the inflow temperature sensor 36 and the outflow temperature sensor 37 output the detected temperature information to the air conditioning ECU 100.

空調ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。空調ＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータ、入力回路、出力回路等を有している。マイクロコンピュータは、種々の演算処理を行う。入力回路は、各種センサ等から入力された信号をＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータに出力する。出力回路は、マイクロコンピュータからの制御信号を出力信号仕様に変換して各制御機器に出力する。   The air conditioning ECU 100 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The air conditioning ECU 100 includes a microcomputer, an input circuit, an output circuit, and the like. The microcomputer performs various arithmetic processes. The input circuit performs A / D conversion on the signals input from various sensors and outputs them to the microcomputer. The output circuit converts a control signal from the microcomputer into an output signal specification and outputs it to each control device.

空調ＥＣＵ１００には、例えば車室内の計器盤近傍に設けられたコントロールパネルの各種スイッチからのスイッチ信号、及び各種センサからの検出信号等が入力される。また、例えば車両を制御する車両制御手段から、車両の速度に関する情報等も入力する。空調ＥＣＵ１００は、入力された各種信号や情報等に基づいて、弁装置１２、電気ヒータ２４、流量調節器４１、開閉弁５１、ブロワ７０、各開閉ドア８１〜８４等を作動制御するようになっている。空調ＥＣＵ１００は、入力情報等に基づいて、内外気モード設定制御、吹出口モード設定制御、風量設定制御、空気流通モード設定制御、化学蓄熱システム運転モード設定制御等を行なう。   The air conditioning ECU 100 receives, for example, switch signals from various switches on a control panel provided in the vicinity of an instrument panel in the passenger compartment, detection signals from various sensors, and the like. Further, for example, information relating to the speed of the vehicle is also input from a vehicle control means for controlling the vehicle. The air conditioning ECU 100 controls the operation of the valve device 12, the electric heater 24, the flow rate regulator 41, the on-off valve 51, the blower 70, the on-off doors 81 to 84, and the like based on various signals and information that are input. ing. The air conditioning ECU 100 performs inside / outside air mode setting control, air outlet mode setting control, air volume setting control, air flow mode setting control, chemical heat storage system operation mode setting control, and the like based on input information and the like.

空調ＥＣＵ１００は、車両に余剰のエネルギーがある場合には、化学蓄熱システム１０の化学蓄熱材２２に蓄熱する蓄熱運転を行なうことができる。また、空調ＥＣＵ１００は、入力された各種信号や情報等に基づいて、車室内の空調が必要であると判断した場合には、化学蓄熱システム１０に蓄えたエネルギーを利用して、冷房運転や暖房運転を行なうことができる。空調ＥＣＵ１００は、車両用空調装置１を、蓄熱運転モード、冷房運転モード、および、暖房運転モードに設定切り替えすることができる。   The air conditioning ECU 100 can perform a heat storage operation for storing heat in the chemical heat storage material 22 of the chemical heat storage system 10 when there is surplus energy in the vehicle. In addition, when the air conditioning ECU 100 determines that air conditioning in the passenger compartment is necessary based on various input signals and information, the air conditioning ECU 100 uses the energy stored in the chemical heat storage system 10 to perform cooling operation and heating. You can drive. The air conditioning ECU 100 can switch the setting of the vehicle air conditioner 1 to a heat storage operation mode, a cooling operation mode, and a heating operation mode.

空調ＥＣＵ１００は、例えば、車両が所定速度以上の高速走行を行なっているときには、オルタネータにおける余剰発電電力を利用して、化学蓄熱システム１０に蓄熱する蓄熱運転を行なう。蓄熱運転時には、図２に示すように、各開閉ドア８１〜８４の位置を設定する。   For example, when the vehicle is traveling at a high speed of a predetermined speed or higher, the air conditioning ECU 100 performs a heat storage operation for storing heat in the chemical heat storage system 10 using surplus generated power in the alternator. At the time of the heat storage operation, as shown in FIG. 2, the positions of the open / close doors 81 to 84 are set.

第１開閉ドア８１は、第１流入口６１ａを全開とし、第２流入口６２ａを閉塞する。第２開閉ドア８２は、中間部連通口６３ａを閉塞し、第１通路部６１の中間部連通口６３ａ形成部位よりも空気流れ下流側を全開とする。第３開閉ドア８３は、下流部連通口６３ｂを開いて吹出口７２を閉塞する。第４開閉ドア８４は、排出口７３を開く。   The first opening / closing door 81 fully opens the first inlet 61a and closes the second inlet 62a. The second open / close door 82 closes the intermediate communication port 63a and opens the air flow downstream side of the first passage portion 61 from the portion where the intermediate communication port 63a is formed. The third opening / closing door 83 closes the outlet 72 by opening the downstream communication port 63b. The fourth open / close door 84 opens the discharge port 73.

これにより、空調ダクト６０内には、図２に白抜き矢印で示すように空気が流通する。このとき、ブロワ７０を作動させて送風を行なってもよいが、車両が高速走行を行なっているので、ブロワ７０を停止していてもラム圧により空調ダクト６０内に空気が流れる。   Thereby, air circulates in the air conditioning duct 60 as shown by white arrows in FIG. At this time, the blower 70 may be operated to blow air, but since the vehicle is traveling at high speed, air flows into the air conditioning duct 60 by the ram pressure even when the blower 70 is stopped.

また、空調ＥＣＵ１００は、弁装置１２を開状態とするとともに、開閉弁５１も開状態とする。そして、空調ＥＣＵ１００は、反応器２０の電気ヒータ２４に通電して化学蓄熱材２２を加熱する。このとき、第２通路部６２には、空気流れが形成されていないので、化学蓄熱材２２を効率よく加熱することができる。電気ヒータ２４の加熱により、反応容器２１内では、上記した式（１）のように水酸化カルシウムが脱水反応して化学蓄熱する。   Further, the air conditioning ECU 100 opens the valve device 12 and also opens the on-off valve 51. The air conditioning ECU 100 then energizes the electric heater 24 of the reactor 20 to heat the chemical heat storage material 22. At this time, since no air flow is formed in the second passage portion 62, the chemical heat storage material 22 can be efficiently heated. Due to the heating of the electric heater 24, calcium hydroxide is dehydrated and chemically stored in the reaction vessel 21 as shown in the above formula (1).

脱水反応に伴い反応容器２１内で発生した水蒸気は、水蒸気配管１１内を流通して熱交換器３０の容器３１内へ導入される。容器３１内へ導入された水蒸気は、第１通路部６１を流れる空気により冷却されて、上記の式（３）のように凝縮して液相の水となる。このとき、熱交換器３０は、凝縮器として機能している。熱交換器３０により凝縮した水は、水配管１５を介して水タンク５０内へ回収される。   The water vapor generated in the reaction vessel 21 due to the dehydration reaction flows through the water vapor pipe 11 and is introduced into the vessel 31 of the heat exchanger 30. The water vapor introduced into the container 31 is cooled by the air flowing through the first passage portion 61 and condensed as shown in the above formula (3) to become liquid phase water. At this time, the heat exchanger 30 functions as a condenser. The water condensed by the heat exchanger 30 is collected into the water tank 50 through the water pipe 15.

空調ＥＣＵ１００は、車室内を冷房する必要がある場合には、吹出口７２から車室内へ冷風を吹き出す冷房運転を行なう。冷房運転時には、図１に示すように、各開閉ドア８１〜８４の位置を設定する。   When it is necessary to cool the vehicle interior, the air conditioning ECU 100 performs a cooling operation in which cool air is blown out from the air outlet 72 into the vehicle interior. During the cooling operation, as shown in FIG. 1, the positions of the open / close doors 81 to 84 are set.

第１開閉ドア８１は、第１流入口６１ａおよび第２流入口６２ａを共に開く。第２開閉ドア８２は、中間部連通口６３ａを閉塞し、第１通路部６１の中間部連通口６３ａ形成部位よりも空気流れ下流側を全開とする。第３開閉ドア８３は、下流部連通口６３ｂを閉塞して吹出口７２を開く。第４開閉ドア８４は、排出口７３を開く。   The first opening / closing door 81 opens both the first inlet 61a and the second inlet 62a. The second open / close door 82 closes the intermediate communication port 63a and opens the air flow downstream side of the first passage portion 61 from the portion where the intermediate communication port 63a is formed. The third open / close door 83 closes the downstream communication port 63 b and opens the air outlet 72. The fourth open / close door 84 opens the discharge port 73.

これにより、空調ダクト６０内には、図１に白抜き矢印で示すように空気が流通する。このとき、ブロワ７０が作動されて空調ダクト６０内に送風が行なわれる。   As a result, air flows in the air conditioning duct 60 as shown by the white arrows in FIG. At this time, the blower 70 is operated to blow air into the air conditioning duct 60.

反応容器２１内では、上記した式（２）の酸化カルシウムの水和反応によって水酸化カルシウムに復原することにより、発熱が起こり化学蓄熱材２２から放熱される。化学蓄熱材２２からの熱量は、第２通路部６２を流れる空気に放熱され、排出口７３から車室外に放出される。   In the reaction vessel 21, heat is generated and heat is released from the chemical heat storage material 22 by restoring to calcium hydroxide by the hydration reaction of the calcium oxide of the above formula (2). The amount of heat from the chemical heat storage material 22 is radiated to the air flowing through the second passage portion 62 and released from the exhaust port 73 to the outside of the passenger compartment.

このとき、空調ＥＣＵ１００は、弁装置１２を開状態としている。水和反応に伴い反応容器２１内で必要となる水蒸気は、水蒸気配管１１内を介して熱交換器３０の容器３１内から供給される。容器３１内では液相の水が第１通路部６１を流れる空気から吸熱して蒸発して水蒸気となる。容器３１内の水は、上記の式（４）のように蒸発潜熱を空気から吸熱する。これにより、第１通路部６１を流れ熱交換器３０で冷却された空気は、吹出口７２から車室内へ吹き出す。このとき、熱交換器３０は、蒸発器として機能している。   At this time, the air conditioning ECU 100 opens the valve device 12. Water vapor required in the reaction vessel 21 due to the hydration reaction is supplied from the vessel 31 of the heat exchanger 30 through the vapor pipe 11. In the container 31, liquid phase water absorbs heat from the air flowing through the first passage portion 61 and evaporates to become water vapor. The water in the container 31 absorbs latent heat of evaporation from the air as in the above equation (4). Thereby, the air which flowed through the 1st channel | path part 61 and was cooled with the heat exchanger 30 blows off from the blower outlet 72 to a vehicle interior. At this time, the heat exchanger 30 functions as an evaporator.

また、このとき、空調ＥＣＵ１００は、開閉弁５１は閉状態とするとともに、流量調節器４１を作動している。熱交換器３０での水の蒸発により不足した分の液相の水は、水配管１４を介して水タンク４０内から供給される。空調ＥＣＵ１００は、弁装置１２の開度制御および流量調節器４１の作動制御を行なう。これらの制御については、後で詳述する。   At this time, the air-conditioning ECU 100 closes the on-off valve 51 and operates the flow rate regulator 41. The liquid phase water that is insufficient due to the evaporation of water in the heat exchanger 30 is supplied from the water tank 40 through the water pipe 14. The air conditioning ECU 100 performs opening control of the valve device 12 and operation control of the flow rate regulator 41. These controls will be described in detail later.

空調ＥＣＵ１００は、車室内を暖房する必要がある場合には、吹出口７２から車室内へ温風を吹き出す暖房運転を行なう。暖房運転時には、図３に示すように、各開閉ドア８１〜８４の位置を設定する。   When it is necessary to heat the vehicle interior, the air conditioning ECU 100 performs a heating operation in which hot air is blown from the air outlet 72 into the vehicle interior. At the time of heating operation, as shown in FIG. 3, the positions of the open / close doors 81 to 84 are set.

第１開閉ドア８１は、第１流入口６１ａを全開とし、第２流入口６２ａを閉塞する。第２開閉ドア８２は、中間部連通口６３ａを全開とし、第１通路部６１の中間部連通口６３ａ形成部位よりも空気流れ下流側を閉塞する。第３開閉ドア８３は、下流部連通口６３ｂおよび吹出口７２の両者を開く。第４開閉ドア８４は、排出口７３を閉塞する。   The first opening / closing door 81 fully opens the first inlet 61a and closes the second inlet 62a. The second opening / closing door 82 fully opens the intermediate communication port 63a and closes the air flow downstream side of the first passage portion 61 where the intermediate communication port 63a is formed. The third opening / closing door 83 opens both the downstream communication port 63b and the air outlet 72. The fourth opening / closing door 84 closes the discharge port 73.

これにより、空調ダクト６０内には、図３に白抜き矢印で示すように空気が流通する。このとき、ブロワ７０が作動されて空調ダクト６０内に送風が行なわれる。   As a result, air flows in the air conditioning duct 60 as shown by the white arrows in FIG. At this time, the blower 70 is operated to blow air into the air conditioning duct 60.

反応容器２１内では、上記した式（２）の酸化カルシウムの水和反応によって水酸化カルシウムに復原することにより、発熱が起こり化学蓄熱材２２から放熱される。化学蓄熱材２２からの熱量は、中間部連通口６３ａから第２通路部６２へ流入した空気に放熱される。   In the reaction vessel 21, heat is generated and heat is released from the chemical heat storage material 22 by restoring to calcium hydroxide by the hydration reaction of the calcium oxide of the above formula (2). The amount of heat from the chemical heat storage material 22 is radiated to the air flowing into the second passage 62 from the intermediate communication port 63a.

このとき、空調ＥＣＵ１００は、弁装置１２を開状態としている。水和反応に伴い反応容器２１内で必要となる水蒸気は、水蒸気配管１１内を介して熱交換器３０の容器３１内から供給される。容器３１内では液相の水が第１通路部６１を流れる空気から吸熱して蒸発して水蒸気となる。容器３１内の水は、上記の式（４）のように蒸発潜熱を空気から吸熱する。これにより、第１通路部６１を流れ熱交換器３０で熱交換される空気は、冷却され除湿される。このとき、熱交換器３０は、蒸発器として機能している。   At this time, the air conditioning ECU 100 opens the valve device 12. Water vapor required in the reaction vessel 21 due to the hydration reaction is supplied from the vessel 31 of the heat exchanger 30 through the vapor pipe 11. In the container 31, liquid phase water absorbs heat from the air flowing through the first passage portion 61 and evaporates to become water vapor. The water in the container 31 absorbs latent heat of evaporation from the air as in the above equation (4). Thereby, the air flowing through the first passage portion 61 and heat-exchanged by the heat exchanger 30 is cooled and dehumidified. At this time, the heat exchanger 30 functions as an evaporator.

これにより、空調ダクト６０を流れる空気は、熱交換器３０で冷却除湿された後、反応器２０で加熱され、温風となって吹出口７２から車室内へ吹き出す。車室内へ吹き出す温風は、除湿された温風であり、車室の窓ガラス等が曇り難い。したがって、内外気切替箱を内気導入モードとして、速やかかつ効率的な暖房を行なうことが可能である。   As a result, the air flowing through the air conditioning duct 60 is cooled and dehumidified by the heat exchanger 30, then heated by the reactor 20, and blown out from the outlet 72 into the vehicle compartment as warm air. The warm air blown into the passenger compartment is dehumidified warm air, and the window glass and the like of the passenger compartment are difficult to fog. Accordingly, the inside / outside air switching box can be used as the inside air introduction mode to perform quick and efficient heating.

また、このとき、空調ＥＣＵ１００は、開閉弁５１は閉状態とするとともに、流量調節器４１を作動している。熱交換器３０での水の蒸発により不足した分の液相の水は、水配管１４を介して水タンク４０内から供給される。   At this time, the air-conditioning ECU 100 closes the on-off valve 51 and operates the flow rate regulator 41. The liquid phase water that is insufficient due to the evaporation of water in the heat exchanger 30 is supplied from the water tank 40 through the water pipe 14.

なお、暖房運転時には、第１開閉ドア８１による第１流入口６１ａおよび第２流入口６２ａの開度比の設定変更により、車室内へ吹き出す温風温度を変更することも可能である。   During the heating operation, the temperature of the hot air blown into the vehicle compartment can be changed by changing the setting of the opening ratio of the first inlet 61a and the second inlet 62a by the first opening / closing door 81.

次に、空調ＥＣＵ１００が冷房運転を行なう際の制御動作について説明する。図５に示すように、空調ＥＣＵ１００は、冷房運転を開始するときには、まず、容器３１内の初期水量供給を行なう（ステップ１０１）。ステップ１０１では、例えば水配管１４を介して液相の水を容器３１内へ供給し、水面のレベルである水位ＷＬが、上限レベルである第２高さ位置Ｈ２、もしくは第２高さ位置Ｈ２よりも若干低い位置となるように設定する。第２高さ位置Ｈ２は、第１高さ位置Ｈ１よりも所定寸法高い高さ位置である。第１高さ位置Ｈ１は、容器３１内における熱交換部３２の最下部３２ａに対応する高さ位置である。本例では、扁平チューブ３３の最下部に相当する。   Next, the control operation when the air conditioning ECU 100 performs the cooling operation will be described. As shown in FIG. 5, when starting the cooling operation, the air conditioning ECU 100 first supplies an initial water amount in the container 31 (step 101). In step 101, for example, liquid phase water is supplied into the container 31 through the water pipe 14, and the water level WL that is the level of the water surface is the second height position H2 or the second height position H2 that is the upper limit level. It is set to be a slightly lower position. The second height position H2 is a height position that is higher by a predetermined dimension than the first height position H1. The first height position H <b> 1 is a height position corresponding to the lowermost part 32 a of the heat exchange unit 32 in the container 31. In this example, it corresponds to the lowermost part of the flat tube 33.

ステップ１０１を実行したら、次に、蒸発器である熱交換器３０の冷房性能制御（ステップ２００）、および、容器３１内の水位制御（ステップ３００）を、繰り返し実行する。なお、ステップ２００の制御周期と、ステップ３００の制御周期とは、同一でなくてもよい。冷房性能制御の制御周期を比較的短くしてきめ細かく冷房性能を調節し、水位制御の周期は冷房性能制御の周期に比して長くすることができる。例えば、水位制御の周期は、冷房性能制御の周期に対して、１０倍から２００倍程度に設定することができる。   If step 101 is performed, next, the cooling performance control (step 200) of the heat exchanger 30 which is an evaporator, and the water level control (step 300) in the container 31 will be performed repeatedly. Note that the control cycle of step 200 and the control cycle of step 300 may not be the same. It is possible to adjust the cooling performance finely by relatively shortening the control cycle of the cooling performance control, and to make the cycle of the water level control longer than the cycle of the cooling performance control. For example, the cycle of water level control can be set to about 10 to 200 times the cycle of cooling performance control.

図６に示すように、冷房性能制御を行なうときには、空調ＥＣＵ１００は、まず、圧力センサ３５が検出する圧力値Ｐを取得する（ステップ２１０）。そして、次に、ステップ２１０で取得した圧力値Ｐが予め設定された所定圧力値Ｐ１より高いか否か判断する（ステップ２２０）。   As shown in FIG. 6, when performing the cooling performance control, the air conditioning ECU 100 first acquires the pressure value P detected by the pressure sensor 35 (step 210). Next, it is determined whether or not the pressure value P acquired in step 210 is higher than a predetermined pressure value P1 set in advance (step 220).

ステップ２２０において、圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ１より高いと判断した場合には、弁装置１２の開度を１段階上昇させる（ステップ２３０）。ステップ２３０を実行したら、ステップ２１０へリターンする。一方、ステップ２２０において、圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ１より低いと判断した場合には、弁装置１２の開度を１段階下降させる（ステップ２４０）。ステップ２４０を実行したら、ステップ２１０へリターンする。図６では図示を省略しているが、圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ１と等しい場合には、弁装置１２の開度変更を行なわずに、ステップ２１０へリターンする。   If it is determined in step 220 that the pressure value P is higher than the predetermined pressure value P1, the opening degree of the valve device 12 is increased by one step (step 230). After executing step 230, the process returns to step 210. On the other hand, when it is determined in step 220 that the pressure value P is lower than the predetermined pressure value P1, the opening degree of the valve device 12 is lowered by one step (step 240). After executing step 240, the process returns to step 210. Although not shown in FIG. 6, when the pressure value P is equal to the predetermined pressure value P <b> 1, the process returns to step 210 without changing the opening degree of the valve device 12.

なお、弁装置１２を、通路断面積を調節可能な開度調節タイプではなく、全開モードと全閉モードとを切り替える開閉弁タイプとすることができる。この場合には、ステップ２３０では、弁装置を開状態とし、ステップ２４０では、弁装置を閉状態とする。弁装置が開閉弁タイプである場合には、弁装置が水蒸気配管１１内の通路を介して水蒸気を断続的に供給することができる。弁装置が開閉弁タイプである場合には、弁装置の弁体のハンチングを防止するために、開状態から閉状態へ移行する際の所定圧力値Ｐ１と、閉状態から開状態へ移行する際の所定圧力値Ｐ１を異なるものとしてもかまわない。   The valve device 12 may be an open / close valve type that switches between a fully open mode and a fully closed mode, instead of an opening adjustment type that can adjust the passage cross-sectional area. In this case, in step 230, the valve device is opened, and in step 240, the valve device is closed. When the valve device is an on-off valve type, the valve device can intermittently supply water vapor through the passage in the water vapor pipe 11. When the valve device is an on-off valve type, in order to prevent hunting of the valve body of the valve device, a predetermined pressure value P1 when shifting from the open state to the closed state, and when shifting from the closed state to the open state The predetermined pressure value P1 may be different.

ステップ２２０における圧力判定基準値（閾値）である所定圧力値Ｐ１は、例えば、図８に示すように、１．０ｋＰａ〜１．４ｋＰａの範囲内の所定値とすることができる。所定圧力値Ｐ１が１．０ｋＰａよりも低い場合には、蒸気圧不足により反応器２０における水和反応が抑制され、反応器２０の性能が低下してしまい好ましくない。一方、所定圧力値Ｐ１が１．４ｋＰａよりも高い場合には、容器３１内の水の相変化温度が比較的高くなってしまい、熱交換器３０で空気の好適な冷却を行なうことが難しい。   The predetermined pressure value P1 that is the pressure determination reference value (threshold value) in Step 220 can be set to a predetermined value within a range of 1.0 kPa to 1.4 kPa, for example, as shown in FIG. When the predetermined pressure value P1 is lower than 1.0 kPa, the hydration reaction in the reactor 20 is suppressed due to insufficient vapor pressure, and the performance of the reactor 20 is deteriorated. On the other hand, when the predetermined pressure value P1 is higher than 1.4 kPa, the phase change temperature of the water in the container 31 becomes relatively high, and it is difficult to perform suitable cooling of the air by the heat exchanger 30.

また、ステップ２２０における圧力判定値である所定圧力値Ｐ１は、１つの圧力値であってもよいが、所定の圧力範囲で設定されるものであってもよい。例えば、所定圧力値Ｐ１を、１．０ｋＰａ〜１．４ｋＰａの範囲内の所定圧力範囲で設定してもかまわない。   Further, the predetermined pressure value P1 that is the pressure determination value in step 220 may be one pressure value, or may be set within a predetermined pressure range. For example, the predetermined pressure value P1 may be set within a predetermined pressure range within a range of 1.0 kPa to 1.4 kPa.

なお、本例では、反応容器２１、容器３１およびこれらを接続する水蒸気配管１１は、互いの接続部において気密に接続されている。そして、これらの内部空間を真空脱気した後に水を供給している。これにより、容器３１内における水の蒸発を容易にしている。このような条件下では、圧力判定基準値である所定圧力値Ｐ１は、図８に示すように、飽和水蒸気圧から設定することができる。   In this example, the reaction vessel 21, the vessel 31, and the water vapor pipe 11 connecting them are hermetically connected to each other at the connection portion. Then, water is supplied after vacuuming these internal spaces. Thereby, evaporation of water in the container 31 is facilitated. Under such conditions, the predetermined pressure value P1, which is a pressure determination reference value, can be set from the saturated water vapor pressure as shown in FIG.

また、反応容器２１、容器３１およびこれらを接続する配管の内部空間に、空気等の水以外の気体が存在する場合には、水の飽和水蒸気圧を分圧とする圧力値に基づいて所定圧力値Ｐ１を設定することができる。   In addition, when a gas other than water, such as air, is present in the internal space of the reaction vessel 21, the vessel 31 and the piping connecting them, a predetermined pressure based on the pressure value obtained by dividing the saturated water vapor pressure of water. The value P1 can be set.

空調ＥＣＵ１００は、圧力センサ３５が検出する圧力が高くなるにしたがって、容器３１の内部から反応容器２１の内部へ供給される水蒸気の供給量が多くなるように弁装置１２を制御する。これにより、容器３１内の圧力を目標冷却性能に対応した所定圧力値Ｐ１に保ち、熱交換器３０における冷却性能を安定化する。   The air conditioning ECU 100 controls the valve device 12 so that the amount of water vapor supplied from the inside of the container 31 to the inside of the reaction vessel 21 increases as the pressure detected by the pressure sensor 35 increases. Thereby, the pressure in the container 31 is maintained at the predetermined pressure value P1 corresponding to the target cooling performance, and the cooling performance in the heat exchanger 30 is stabilized.

図７に示すように、水位制御を行なうときには、空調ＥＣＵ１００は、まず、蒸発性能の積算を行なう（ステップ３１０）。ステップ３１０では、先回ステップ３１０を実行した後の蒸発性能の積算値を算出する。   As shown in FIG. 7, when performing water level control, the air conditioning ECU 100 first integrates the evaporation performance (step 310). In step 310, an integrated value of the evaporation performance after the previous execution of step 310 is calculated.

蒸発性能ｗ（単位Ｗ）は、下記の式（５）により求めることができる。なお、単位は例示であり、以下も同様である。
ｗ＝（Ｔ１−Ｔ２）×Ｑ１×Ｃｐ・・・（５） The evaporation performance w (unit W) can be obtained by the following equation (5). In addition, a unit is an illustration and the following is also the same.
w = (T1-T2) × Q1 × Cp (5)

ここで、Ｔ１は、流入温センサ３６が検出する空気の温度（単位℃）である。Ｔ２は、流出温センサ３７が検出する空気の温度（単位℃）である。また、Ｑ１は、空気の流量（単位ｍ３／ｈｒ）である。空調ＥＣＵ１００は、Ｑ１をブロワ７０への作動指令値から算出することができる。Ｃｐは、空気の比熱（単位Ｊ／ｍ３）である。 Here, T1 is the air temperature (unit: ° C.) detected by the inflow temperature sensor 36. T2 is the temperature of air (unit: ° C.) detected by the outflow temperature sensor 37. Q1 is the flow rate of air (unit m 3 / hr). The air conditioning ECU 100 can calculate Q1 from the operation command value to the blower 70. Cp is the specific heat of air (unit: J / m 3 ).

式（５）により求めた蒸発性能ｗを積算して、積算蒸発性能ｑ（単位Ｊ）を下記の式（６）から求めることができる。

Figure 0006323257
The accumulated evaporation performance q (unit J) can be obtained from the following equation (6) by integrating the evaporation performance w obtained by the equation (5).
Figure 0006323257

蒸発性能ｗは、蒸発の仕事率ということができる。したがって、積算蒸発性能ｑは、蒸発の仕事量であるといえる。   The evaporation performance w can be referred to as the evaporation power. Therefore, it can be said that the integrated evaporation performance q is the work of evaporation.

ステップ３１０を実行して、蒸発性能の積算値を算出したら、積算蒸発性能ｑに相当する分の水を、水タンク４０から容器３１内へ供給する（ステップ３２０）。   When step 310 is executed and the integrated value of the evaporation performance is calculated, water corresponding to the integrated evaporation performance q is supplied from the water tank 40 into the container 31 (step 320).

ステップ３２０では、まず、下記の式（７）により蒸発により消費した水量ｍ（単位ｍｍ３）を算出する。
ｍ＝ｑ／Ｃ・・・（７） In step 320, first, the amount of water m (unit: mm 3 ) consumed by evaporation is calculated by the following equation (7).
m = q / C (7)

ここで、Ｃは、水の潜熱（単位Ｊ／ｇ）である。   Here, C is the latent heat of water (unit: J / g).

消費した水量ｍを算出したら、流量調節器４１を作動させて水タンク４０から容器３１内へ液相の水を供給するとともに、流量調節器４１から供給水量Ｑ２（単位ｍｍ３／ｍｉｎ）を取得する。そして、下記の式（８）により、消費水量ｍから供給水量Ｑ２を逐次減算していく。
ｍ＝ｍ−Ｑ２・・・（８） After calculating the consumed water amount m, the flow rate regulator 41 is operated to supply liquid phase water from the water tank 40 into the container 31, and the supplied water amount Q2 (unit mm 3 / min) is obtained from the flow rate regulator 41. To do. Then, the supplied water amount Q2 is successively subtracted from the consumed water amount m by the following equation (8).
m = m−Q2 (8)

そして、ｍが０以下となったところで、水タンク４０から容器３１内へ水の供給を停止する。以上のように、ステップ３２０を実行して、容器３１内への水の供給を完了したら、ステップ３１０へリターンする。   And when m becomes 0 or less, supply of water from the water tank 40 into the container 31 is stopped. As described above, when step 320 is executed and the supply of water into the container 31 is completed, the process returns to step 310.

空調ＥＣＵ１００が水位制御を行なう際には、図４に示すように、容器３１内の水位ＷＬが、下限レベルである第１高さ位置Ｈ１よりも高く、上限レベルである第２高さ位置Ｈ２よりも低くなるようになっている。空調ＥＣＵ１００が行なう水位制御は、水位ＷＬが、常に第１高さ位置Ｈ１と第２高さ位置Ｈ２との間に位置するように行なわれる。   When the air conditioning ECU 100 performs the water level control, as shown in FIG. 4, the water level WL in the container 31 is higher than the first height position H1 that is the lower limit level, and the second height position H2 that is the upper limit level. It is supposed to be lower than. The water level control performed by the air conditioning ECU 100 is performed such that the water level WL is always located between the first height position H1 and the second height position H2.

図９に示すように、水位ＷＬが第１高さ位置Ｈ１より低くなると、熱交換器３０で空気を冷却する性能が大きく低下する。水が相変化する液面位置において水の蒸発時には蒸発潜熱が得られる。この液面が熱交換部３２の下端よりも低くなると、蒸発潜熱で空気を冷却し難い。これにより、液面が熱交換部３２の下端よりも低くなると空気冷却性能が低下してしまう。   As shown in FIG. 9, when the water level WL becomes lower than the first height position H1, the performance of cooling the air with the heat exchanger 30 is greatly reduced. Evaporation latent heat is obtained at the time of evaporation of water at the liquid level where the phase of water changes. When this liquid level becomes lower than the lower end of the heat exchange part 32, it is difficult to cool the air with latent heat of vaporization. Thereby, if a liquid level becomes lower than the lower end of the heat exchange part 32, air cooling performance will fall.

一方、水位ＷＬが第２高さ位置Ｈ２より高くなると、液はねにより一部の蒸発潜熱が利用し難くなる。図１０に示すように、第２高さ位置Ｈ２は、水面からの液はね高さ寸法ＨＳに基づいて設定されている。例えば、第２高さ位置Ｈ２は、熱交換部３２の最上部３２ｂよりも液はね高さ寸法ＨＳだけ低い位置に設定することができる。   On the other hand, when the water level WL becomes higher than the second height position H2, some of the latent heat of evaporation becomes difficult to use due to the liquid splash. As shown in FIG. 10, the second height position H2 is set based on the liquid splash height dimension HS from the water surface. For example, the second height position H2 can be set to a position lower than the uppermost portion 32b of the heat exchange unit 32 by the liquid splash height dimension HS.

容器３１内において活発な蒸発が行なわれると、水蒸気の生成に伴い水面から液はねが起きる場合がある。液はねとは、水面からの微細な水滴Ｈｄの飛散である。飛散した水滴Ｈｄが熱交換部３２に付着した場合には、水滴Ｈｄが水蒸気となる場合に、蒸発潜熱で空気を冷却することができる。液はね高さ寸法ＨＳは、液はねにより水滴Ｈｄが飛散する際の水面からの到達限界高さ寸法である。液はね高さ寸法ＨＳは、液はねにより水滴Ｈｄが飛散する際の水面からの最高到達高さ寸法である。   When active evaporation is performed in the container 31, liquid splash may occur from the water surface with the generation of water vapor. The liquid splash is scattering of fine water droplets Hd from the water surface. When the scattered water droplets Hd adhere to the heat exchange unit 32, the air can be cooled by latent heat of vaporization when the water droplets Hd become water vapor. The liquid splash height dimension HS is a critical height height dimension from the water surface when the water droplets Hd are scattered by the liquid splash. The liquid splash height dimension HS is the maximum reachable height dimension from the water surface when water droplets Hd are scattered by the liquid splash.

ところが、図１１に示すように、水位ＷＬが第２高さ位置Ｈ２より高くなると、液はねした水滴Ｈｄは、熱交換部３２の最上部３２ｂよりも上方まで飛散して、容器３１の天井部や水蒸気配管１１の内面に付着してしまう。このように、熱交換部３２以外に付着した水滴Ｈｄは、蒸発して水蒸気となったとしても、蒸発潜熱で熱交換部３２を通過する空気を冷却し難い。   However, as shown in FIG. 11, when the water level WL becomes higher than the second height position H <b> 2, the splashed water droplets Hd scatter to the upper side of the uppermost part 32 b of the heat exchange unit 32, and the ceiling of the container 31. And adhere to the inner surface of the steam pipe 11. Thus, even if the water droplets Hd adhering to other than the heat exchanging section 32 evaporate to become water vapor, it is difficult to cool the air passing through the heat exchanging section 32 with latent heat of vaporization.

このように、容器３１内の水位ＷＬが、第１高さ位置Ｈ１以上、かつ、第２高さ位置Ｈ２以下に位置付けられている場合に、蒸発潜熱を空気冷却に確実に利用することができる。   Thus, when the water level WL in the container 31 is positioned at the first height position H1 or more and the second height position H2 or less, the latent heat of vaporization can be reliably used for air cooling. .

熱交換器３０が蒸発器として機能しているときには、容器３１は蒸発容器に相当する。また、弁装置１２は、水和反応に伴って蒸発容器の内部で生成して反応容器の内部へ供給される気相の反応媒体である水蒸気の供給量を調節する供給量調節手段に相当する。また、熱交換器３０の熱交換部３２は、蒸発容器の内部での反応媒体の蒸発に伴って生じる蒸発潜熱により冷却対象流体である空調用の送風空気を冷却する冷却手段に相当する。また、圧力センサ３５は、蒸発容器の内部における反応媒体の蒸発環境状態に関連する物理量を検出する物理量検出手段に相当する。   When the heat exchanger 30 functions as an evaporator, the container 31 corresponds to an evaporation container. Further, the valve device 12 corresponds to a supply amount adjusting means for adjusting the supply amount of water vapor that is a gas phase reaction medium that is generated inside the evaporation vessel and supplied to the inside of the reaction vessel along with the hydration reaction. . The heat exchanging unit 32 of the heat exchanger 30 corresponds to a cooling unit that cools the air blown for air conditioning, which is a fluid to be cooled, by the latent heat of evaporation generated along with the evaporation of the reaction medium inside the evaporation container. The pressure sensor 35 corresponds to a physical quantity detection unit that detects a physical quantity related to the evaporation environment state of the reaction medium inside the evaporation container.

上述の構成および作動によれば、以下に述べる効果を得ることができる。   According to the configuration and operation described above, the following effects can be obtained.

本実施形態の車両用空調装置１は、吸熱した際に反応媒体である水が脱離する脱水反応して蓄熱するとともに、気相の反応媒体である水蒸気が固定化される水和反応して放熱する化学蓄熱材２２と、化学蓄熱材２２を内部に収容する反応容器２１と、を備えている。   The vehicle air conditioner 1 of the present embodiment performs a dehydration reaction in which water as a reaction medium is desorbed when absorbing heat, and stores heat, and also performs a hydration reaction in which water vapor as a gas phase reaction medium is immobilized. A chemical heat storage material 22 that dissipates heat and a reaction vessel 21 that houses the chemical heat storage material 22 therein are provided.

また、内部で液相の水を蒸発させて水蒸気とする蒸発容器である容器３１と、反応容器２１内での水和反応に伴って容器３１内で生成して反応容器２１内へ供給される水蒸気の供給量を調節する弁装置１２と、を備えている。   In addition, the container 31 is an evaporation container that evaporates liquid phase water to form water vapor, and is generated in the container 31 along with the hydration reaction in the reaction container 21 and supplied into the reaction container 21. And a valve device 12 for adjusting the supply amount of water vapor.

反応容器２１内で水和反応が行なわれるときには、熱交換器３０が蒸発器として用いられる。このとき、容器３１は蒸発容器である。また、弁装置１２は、水和反応に伴って蒸発容器の内部で生成して反応容器２１の内部へ供給される水蒸気の供給量を調節する供給量調節手段である。   When the hydration reaction is performed in the reaction vessel 21, the heat exchanger 30 is used as an evaporator. At this time, the container 31 is an evaporation container. The valve device 12 is supply amount adjusting means for adjusting the supply amount of water vapor generated inside the evaporation vessel and supplied to the inside of the reaction vessel 21 along with the hydration reaction.

さらに、容器３１の内部での水の蒸発に伴って生じる蒸発潜熱により冷却対象流体である送風空気を冷却する熱交換部３２と、容器３１の内部における水の蒸発環境状態に関連する物理量を検出する物理量検出手段としての圧力センサ３５と、を備えている。   Furthermore, the heat exchange unit 32 that cools the blown air that is the fluid to be cooled by the latent heat of evaporation generated along with the evaporation of water inside the container 31, and the physical quantity related to the evaporation environment state of the water inside the container 31 are detected. And a pressure sensor 35 as a physical quantity detecting means.

そして、制御手段である空調ＥＣＵ１００は、圧力センサ３５が検出する物理量に応じて弁装置１２を制御し、熱交換器３０が蒸発器であるときの熱交換部３２による送風空気の冷却性能を調節する。   And air-conditioning ECU100 which is a control means controls the valve apparatus 12 according to the physical quantity which the pressure sensor 35 detects, and adjusts the cooling performance of the ventilation air by the heat exchange part 32 when the heat exchanger 30 is an evaporator. To do.

これによると、空調ＥＣＵ１００は、容器３１内における反応媒体の蒸発環境状態に関連する物理量に応じて弁装置１２を制御する。したがって、容器３１内から反応容器２１内へ供給される気相の反応媒体の供給量を調節して、容器３１内の反応媒体の蒸発環境を調節し、反応媒体の蒸発に伴って生じる蒸発潜熱量をコントロールすることができる。このようにして、容器３１内での反応媒体の蒸発に伴って生じた蒸発潜熱によって冷却対象流体である送風空気を冷却する性能を安定化することができる。   According to this, the air conditioning ECU 100 controls the valve device 12 according to the physical quantity related to the evaporation environment state of the reaction medium in the container 31. Therefore, the supply amount of the gas phase reaction medium supplied from the container 31 into the reaction container 21 is adjusted to adjust the evaporation environment of the reaction medium in the container 31, and the latent heat of vaporization generated as the reaction medium evaporates. The amount can be controlled. In this way, it is possible to stabilize the performance of cooling the blown air, which is the fluid to be cooled, by the latent heat of evaporation generated with the evaporation of the reaction medium in the container 31.

また、本実施形態の反応媒体は水であり、容器３１の内部では、液相の水が蒸発して水蒸気となる。これによると、空調ＥＣＵ１００は、容器３１の内部における水蒸気の生成環境状態に関連する物理量に応じて弁装置１２を制御する。したがって、容器３１の内部から反応容器２１の内部へ供給される水蒸気の供給量を調節して、容器３１の内部の水蒸気生成環境を調節し、水蒸気の生成に伴って生じる蒸発潜熱量を調整することができる。このようにして、容器３１の内部での水蒸気の生成に伴って生じた蒸発潜熱によって車室内への送風空気を冷却する冷却性能を安定化することができる。   The reaction medium of the present embodiment is water, and liquid phase water evaporates into water vapor inside the container 31. According to this, the air conditioning ECU 100 controls the valve device 12 in accordance with the physical quantity related to the state of the water vapor generation environment inside the container 31. Therefore, the supply amount of water vapor supplied from the inside of the container 31 to the inside of the reaction vessel 21 is adjusted, the water vapor generation environment inside the container 31 is adjusted, and the amount of latent heat of evaporation generated with the generation of water vapor is adjusted. be able to. In this way, it is possible to stabilize the cooling performance for cooling the air blown into the passenger compartment by the latent heat of evaporation generated with the generation of water vapor inside the container 31.

車両用空調装置１において、空調ＥＣＵ１００は、車室内へ吹き出す空調空気の目標吹出温度ＴＡＯに基づいて送風空気の冷却性能の目標値を決定する。そして、熱交換器３０の熱交換部３２による冷却性能が、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて決定した目標値に一致するように、水の蒸発環境状態に関連する物理量である圧力に応じて弁装置１２を制御して冷却性能を調節する。したがって、図１２に示すように、本実施形態によれば、安定した冷房性能を比較的長時間維持することができる。これに対し、弁装置１２で水蒸気供給量の調節を行なわない比較例においては、図１２に破線で示すように、安定した冷房性能を維持することができない。これは、反応容器２１内での水和反応が成り行きで行われ、これに伴い蒸発容器内での水蒸気の生成が行なわれるため、水和反応開始直後に高い冷房性能を得ることができるものの、その後急速に冷房性能が低下してしまう。   In the vehicle air conditioner 1, the air conditioning ECU 100 determines a target value for the cooling performance of the blown air based on the target blowing temperature TAO of the conditioned air blown into the vehicle interior. And the valve apparatus according to the pressure which is a physical quantity relevant to the evaporation environment state of water so that the cooling performance by the heat exchanger 32 of the heat exchanger 30 matches the target value determined based on the target blowing temperature TAO. 12 is controlled to adjust the cooling performance. Therefore, as shown in FIG. 12, according to the present embodiment, stable cooling performance can be maintained for a relatively long time. On the other hand, in the comparative example in which the valve device 12 does not adjust the water supply amount, stable cooling performance cannot be maintained as shown by the broken line in FIG. This is because the hydration reaction in the reaction vessel 21 is performed in a random manner, and steam is generated in the evaporation vessel along with this, so that high cooling performance can be obtained immediately after the start of the hydration reaction, Thereafter, the cooling performance rapidly decreases.

また、本実施形態の物理量検出手段は、蒸発容器である容器３１の内部の圧力を検出する圧力検出手段としての圧力センサ３５である。これによると、蒸発容器内の圧力により、蒸発容器内の反応媒体である水の蒸発環境を精度良く検出することができる。したがって、蒸発容器内での反応媒体の蒸発に伴って生じた蒸発潜熱によって冷却対象流体を冷却する性能を確実に安定化することができる。   The physical quantity detection means of the present embodiment is a pressure sensor 35 as pressure detection means for detecting the pressure inside the container 31 that is an evaporation container. According to this, the evaporation environment of water, which is the reaction medium in the evaporation container, can be accurately detected by the pressure in the evaporation container. Therefore, it is possible to reliably stabilize the performance of cooling the fluid to be cooled by the latent heat of evaporation generated along with the evaporation of the reaction medium in the evaporation container.

また、本実施形態の圧力検出手段は、蒸発容器の内部の気相の水の圧力を検出する。これによると、蒸発容器内の気相の水の圧力により、蒸発容器内の水の蒸発環境をより精度良く検出することができる。したがって、蒸発容器内での反応媒体の蒸発に伴って生じた蒸発潜熱によって冷却対象流体を冷却する性能をより確実に安定化することができる。   Moreover, the pressure detection means of this embodiment detects the pressure of the vapor phase water inside the evaporation container. According to this, the evaporation environment of the water in the evaporation container can be detected with higher accuracy by the pressure of the vapor phase water in the evaporation container. Therefore, it is possible to more reliably stabilize the performance of cooling the fluid to be cooled by the latent heat of evaporation generated along with the evaporation of the reaction medium in the evaporation container.

容器３１内では、温度分布が生じるため、蒸発容器内の反応媒体である水の蒸発環境を温度で検出して弁装置１２を制御すると、冷却性能の安定度が低下し易い。蒸発容器内では、気液界面で液相の水が水蒸気に気化する。したがって、気液界面では水温と同温の水蒸気が生成される。その後、蒸発容器内を上昇する水蒸気は、熱交換部３２での熱交換により、上昇するに従って徐々に温度が上昇していく。また、減圧場では、界面沸騰が起きるため、容器３１内の温度分布が乱れ易い。さらに、弁装置１２の開閉状態によっても、水蒸気の流れ状態が変動するため、温度分布が乱れ易い。これらに起因して、容器３１内で検出する水蒸気の温度は、気液界面の温度から乖離する場合があり、水の蒸発環境状態を表す物理量としては比較的精度が低く、冷却性能の安定度が低下する場合がある。   Since a temperature distribution is generated in the container 31, if the evaporation environment of water, which is a reaction medium in the evaporation container, is detected based on the temperature and the valve device 12 is controlled, the stability of the cooling performance tends to decrease. In the evaporation container, liquid phase water vaporizes into water vapor at the gas-liquid interface. Therefore, water vapor having the same temperature as the water temperature is generated at the gas-liquid interface. Thereafter, the temperature of the water vapor rising in the evaporation container gradually increases as it rises due to heat exchange in the heat exchange section 32. In addition, since boiling at the interface occurs in the reduced pressure field, the temperature distribution in the container 31 tends to be disturbed. Furthermore, since the flow state of water vapor varies depending on the open / closed state of the valve device 12, the temperature distribution tends to be disturbed. Due to these reasons, the temperature of the water vapor detected in the container 31 may deviate from the temperature of the gas-liquid interface, and as a physical quantity representing the water evaporation environment state, the accuracy is relatively low, and the stability of the cooling performance. May decrease.

また、容器３１内の液相の水の温度を検出する場合は、容器３１内での水の蒸発に伴い、水配管１４を介して下部から例えば常温の水が供給される。したがって、容器３１内の液相の水は、下部と上部の気液界面近傍とでは温度が異なり易い。また、減圧場では、界面沸騰が起きるため、容器３１内の水の混合が安定せず、液相の水にも温度分布が生じ易い。これらに起因して、容器３１内で検出する液相の水の温度は、気液界面の温度から乖離する場合があり、水の蒸発環境状態を表す物理量としては比較的精度が低く、冷却性能の安定度が低下する場合がある。   When detecting the temperature of the liquid phase water in the container 31, for example, room temperature water is supplied from the lower part through the water pipe 14 as the water in the container 31 evaporates. Therefore, the temperature of the liquid phase water in the container 31 tends to be different between the vicinity of the lower and upper gas-liquid interfaces. Further, in the reduced pressure field, interface boiling occurs, so the mixing of water in the container 31 is not stable, and temperature distribution is likely to occur in liquid phase water. Due to these reasons, the temperature of the liquid phase water detected in the container 31 may deviate from the temperature of the gas-liquid interface, and the physical quantity representing the water evaporation environment state is relatively low in accuracy and cooling performance. The stability of may decrease.

冷却性能の制御を送風空気の熱交換部３２からの流出温度に基づいて行なうことも考えられるが、送風空気の流速分布や温度分布に起因して検出温度にばらつきを生じ易い。また、送風空気の流速によっては、温度検出の応答遅れが生じる場合がある。   Although it is conceivable to control the cooling performance based on the temperature of the blown air flowing out from the heat exchanging section 32, the detected temperature tends to vary due to the flow velocity distribution and temperature distribution of the blown air. Moreover, depending on the flow velocity of the blown air, a response delay in temperature detection may occur.

これらに対して、本実施形態のように水の蒸発環境状態を表す物理量として容器３１内の気相部の圧力を用いれば、冷却性能を確実に安定化することができる。例えば、図１３に示すように、蒸発容器である容器３１内の圧力を、所望の冷房性能に対応した圧力に制御することにより、所望の高い冷房性能、すなわち、所望の高い空調空気冷却性能を得ることが可能である。   On the other hand, if the pressure of the gas phase part in the container 31 is used as a physical quantity indicating the evaporation environment state of water as in this embodiment, the cooling performance can be reliably stabilized. For example, as shown in FIG. 13, by controlling the pressure in the container 31 that is an evaporation container to a pressure corresponding to the desired cooling performance, the desired high cooling performance, that is, the desired high conditioned air cooling performance is achieved. It is possible to obtain.

また、本実施形態の化学蓄熱システム１０は、蒸発容器の内部の水面の位置である水位ＷＬを調節する水位調節手段として流量調節器４１を備えている。すなわち、蒸発容器内の液面の位置である液位を調節する液位調節手段を備えている。そして、送風空気を冷却する冷却手段は、蒸発容器の内部空間と送風空気の流通通路とを隔絶するように設けられて、蒸発潜熱を送風空気と蒸発容器の内部の水との間で熱交換する熱交換部材である熱交換部３２を有している。   In addition, the chemical heat storage system 10 of the present embodiment includes a flow rate regulator 41 as a water level adjusting unit that adjusts the water level WL that is the position of the water surface inside the evaporation container. In other words, the liquid level adjusting means for adjusting the liquid level which is the position of the liquid level in the evaporation container is provided. The cooling means for cooling the blown air is provided so as to isolate the internal space of the evaporation container from the flow path of the blown air, and heat exchange is performed between the blown air and the water inside the evaporation container. It has the heat exchange part 32 which is a heat exchange member to do.

液位調節手段である流量調節器４１は、熱交換部３２の最下部３２ａに対応する第１高さ位置Ｈ１よりも高く、かつ、第１高さ位置Ｈ１よりも所定寸法高い第２高さ位置Ｈ２よりも低くなるように液位である水位ＷＬを調節する。   The flow rate regulator 41 which is a liquid level adjusting means is a second height which is higher than the first height position H1 corresponding to the lowermost portion 32a of the heat exchange section 32 and higher than the first height position H1 by a predetermined dimension. The water level WL which is the liquid level is adjusted so as to be lower than the position H2.

これによると、流量調節器４１により、蒸発容器内の反応媒体の液位が、熱交換部３２の最下部３２ａに対応する第１高さ位置Ｈ１と、第１高さ位置Ｈ１よりも所定寸法高い第２高さ位置Ｈ２との間に位置するように調節することができる。したがって、相変化に伴い蒸発潜熱が生じる液面の位置を、熱交換部３２に触れる位置とすることができる。これにより、水の蒸発に伴って生じた蒸発潜熱によって確実に送風空気を冷却することができる。このようにして、送風空気を冷却する性能をより一層確実に安定化することができる。   According to this, the liquid level of the reaction medium in the evaporation container is set to a first height position H1 corresponding to the lowermost portion 32a of the heat exchanging section 32 and a predetermined dimension from the first height position H1 by the flow rate regulator 41. It can adjust so that it may be located between high 2nd height position H2. Therefore, the position of the liquid surface where the latent heat of vaporization accompanying the phase change can be set to a position where the heat exchange unit 32 is touched. As a result, the blown air can be reliably cooled by the latent heat of evaporation generated with the evaporation of water. In this way, the performance of cooling the blown air can be more reliably stabilized.

また、第２高さ位置Ｈ２は、蒸発容器の内部で水が蒸発する際の液面からの液はね高さ寸法ＨＳに応じて設定されている。水が蒸発する際に液面から液はねがあり、飛散した液相の水が熱交換部３２以外に付着した場合には、この水が蒸発しても蒸発潜熱を送風空気の冷却に利用し難い。したがって、水が蒸発する際の液面からの液はね高さ寸法に応じた第２高さ位置Ｈ２を設定することで、液はねがあったとしても飛散した液相の水が熱交換部３２以外に付着することを抑制することができる。これにより、水の蒸発に伴って生じた蒸発潜熱によって一層確実に送風空気を冷却することができる。   The second height position H2 is set according to the liquid splash height dimension HS from the liquid surface when water evaporates inside the evaporation container. When the water evaporates, there is liquid splash from the liquid surface, and when the scattered liquid phase water adheres to other than the heat exchanging section 32, the latent heat of evaporation is used for cooling the blown air even if the water evaporates. It is hard to do. Therefore, by setting the second height position H2 corresponding to the height of the splashed liquid from the liquid surface when the water evaporates, even if there is a splashed liquid, the water in the dispersed liquid phase undergoes heat exchange. It can suppress adhering to other than the part 32. FIG. As a result, the blown air can be more reliably cooled by the latent heat of evaporation generated with the evaporation of water.

また、本実施形態の液位調節手段である流量調節器４１は、蒸発容器の内部へ供給する液相の水の量を調節して液位を調節する供給液量調節手段である。これによると、供給液量調節手段で蒸発容器内へ供給する液相の水量を調節して、第１高さ位置Ｈ１と第２高さ位置Ｈ２との間に位置するように、容易に液位を調節することができる。   Further, the flow rate regulator 41 as the liquid level adjusting means of the present embodiment is a supply liquid amount adjusting means for adjusting the liquid level by adjusting the amount of liquid phase water supplied to the inside of the evaporation container. According to this, the amount of water in the liquid phase supplied into the evaporation container is adjusted by the supply liquid amount adjusting means, so that the liquid can be easily placed between the first height position H1 and the second height position H2. The position can be adjusted.

また、本実施形態の冷却対象流体は、車両の室内へ吹き出す空調空気（送風空気）である。冷却対象流体は、空調ダクト６０内の送風空気である。これによると、蒸発容器内での水の蒸発に伴って生じた蒸発潜熱によって車室内へ吹き出す空調空気を冷却する性能を安定化することができる。したがって、車室内を安定して冷房することができる。   Moreover, the cooling target fluid of the present embodiment is conditioned air (blowing air) that is blown into the vehicle interior. The cooling target fluid is blown air in the air conditioning duct 60. According to this, it is possible to stabilize the performance of cooling the conditioned air that is blown out into the passenger compartment by the latent heat of evaporation generated along with the evaporation of water in the evaporation container. Therefore, the vehicle interior can be stably cooled.

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。 (Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The structure of the said embodiment is an illustration to the last, Comprising: The scope of the present invention is not limited to the range of these description. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.

上記実施形態では、反応媒体が水であり、化学蓄熱材が水酸化カルシウムであった。化学蓄熱材は、反応媒体が固定化（吸着）された際に水酸化カルシウムとなり、反応媒体が脱離された際に酸化カルシウムとなるものであった。しかしながら、これに限定されるものではない。   In the above embodiment, the reaction medium is water and the chemical heat storage material is calcium hydroxide. The chemical heat storage material becomes calcium hydroxide when the reaction medium is fixed (adsorbed), and becomes calcium oxide when the reaction medium is desorbed. However, the present invention is not limited to this.

例えば、水を反応媒体とする場合には、化学蓄熱材としては、例えば、下記するものを用いることができる。酸化物系の材料として、上記したＣａＯのほか、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）等のアルカリ土類金属の無機酸化物を用いることができる。また、酸化リチウム等のアルカリ金属の無機酸化物、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、等の無機酸化物などであってもよい。これらの金属酸化物は、一種、もしくは、二種以上を用いることができる。 For example, when water is used as the reaction medium, for example, the following can be used as the chemical heat storage material. In addition to the above-mentioned CaO, for example, an inorganic oxide of an alkaline earth metal such as magnesium oxide (MgO) or barium oxide (BaO) can be used as the oxide material. The inorganic oxide of an alkaline metal such as lithium oxide, aluminum oxide (Al 2 O 3), may be a inorganic oxides like. These metal oxides can be used alone or in combination of two or more.

また、アンモニア等を反応媒体とする場合には、化学蓄熱材としては、例えば、下記するものを採用することができる。化学蓄熱材としては、金属塩化物を用いることができ、例えば、アルカリ金属の塩化物、アルカリ土類金属の塩化物、及び遷移金属の塩化物などが好適である。化学蓄熱材としては、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）や塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）を用いることができる。また、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）、塩化ストロンチウム（ＳｒＣｌ２）、塩化バリウム（ＢａＣｌ２）、塩化マンガン（ＭｎＣｌ２）、塩化コバルト（ＣｏＣｌ２）、塩化ニッケル（ＮｉＣｌ２）等を用いることができる。金属塩化物は、一種、もしくは、二種以上を用いることができる。 Further, when ammonia or the like is used as a reaction medium, for example, the following can be adopted as the chemical heat storage material. As the chemical heat storage material, metal chlorides can be used. For example, alkali metal chlorides, alkaline earth metal chlorides, transition metal chlorides, and the like are suitable. As the chemical heat storage material, lithium chloride (LiCl) or magnesium chloride (MgCl 2 ) can be used. Alternatively, calcium chloride (CaCl 2 ), strontium chloride (SrCl 2 ), barium chloride (BaCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), cobalt chloride (CoCl 2 ), nickel chloride (NiCl 2 ), or the like can be used. One or two or more metal chlorides can be used.

金属塩化物では、例えば、アンモニアが化学蓄熱材から脱離する脱離反応したときに蓄熱し、アンモニアが化学蓄熱材に固定化（吸着）される固定化反応（吸着反応）したときに放熱する。例えば、化学蓄熱材がＭｇＣｌ２の場合、下記の可逆反応式（９）において、右方向に進む固定化反応時に放熱し、左方向に進む脱離反応時に蓄熱する。
ＭｇＣｌ２・２ＮＨ３＋４ＮＨ３⇔ＭｇＣｌ２・６ＮＨ３＋Ｑ［ｋＪ］・・・（９） In metal chloride, for example, heat is stored when ammonia is desorbed from the chemical heat storage material, and heat is released when the ammonia is fixed (adsorbed) to the chemical heat storage material. . For example, when the chemical heat storage material is MgCl 2 , in the reversible reaction formula (9) below, heat is released during the immobilization reaction that proceeds in the right direction, and heat is stored during the desorption reaction that proceeds in the left direction.
MgCl 2 · 2NH 3 + 4NH 3 ⇔MgCl 2 · 6NH 3 + Q [kJ] (9)

また、上記実施形態では、蒸発容器の内部における反応媒体の蒸発環境状態に関連する物理量を検出する物理量検出手段として、蒸発容器内の上部の圧力を検出する圧力検出手段である圧力センサ３５を用いていたが、これに限定されるものではない。物理量検出手段は、例えば、蒸発容器内の上部以外の位置に配設された圧力検出手段であってもよい。また、例えば、蒸発容器内の温度を検出する温度検出手段であってもかまわない。また、例えば、蒸発容器内から反応容器内へ供給される反応媒体流量を検出する手段であってもかまわない。また、例えば、反応容器内の温度を検出する温度検出手段であってもかまわない。蒸発容器の内部で蒸発した反応媒体が反応容器の内部へ供給されて、気相の反応媒体が化学蓄熱材に固定化される固定化反応に伴って放熱するため、反応容器内の温度も、蒸発容器内における反応媒体の蒸発環境状態に関連する物理量に相当する。   Moreover, in the said embodiment, the pressure sensor 35 which is a pressure detection means which detects the pressure of the upper part in an evaporation container is used as a physical quantity detection means which detects the physical quantity relevant to the evaporation environment state of the reaction medium in the inside of an evaporation container. However, the present invention is not limited to this. The physical quantity detection unit may be, for example, a pressure detection unit disposed at a position other than the upper part in the evaporation container. Further, for example, temperature detecting means for detecting the temperature in the evaporation container may be used. Further, for example, a means for detecting the flow rate of the reaction medium supplied from the evaporation container into the reaction container may be used. Further, for example, temperature detecting means for detecting the temperature in the reaction vessel may be used. The reaction medium evaporated inside the evaporation container is supplied to the inside of the reaction container, and the gas phase reaction medium dissipates heat along with the immobilization reaction that is fixed to the chemical heat storage material. This corresponds to a physical quantity related to the evaporation environment state of the reaction medium in the evaporation container.

また、上記実施形態では、図７に例示した制御動作によって、蒸発容器内の液位を調節していたが、これに限定されるものではない。例えば、第１高さ位置Ｈ１と第２高さ位置Ｈ２とに液位を検出する手段を設け、この液位検出手段が検出する液位に応じて蒸発容器内の液位を調節するものであってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the liquid level in an evaporation container was adjusted with the control operation illustrated in FIG. 7, it is not limited to this. For example, a means for detecting the liquid level is provided at the first height position H1 and the second height position H2, and the liquid level in the evaporation container is adjusted according to the liquid level detected by the liquid level detection means. There may be.

また、上記実施形態では、蒸発容器の内部の液面の位置である液位を調節する液位調節手段として、蒸発容器の内部へ供給する液相の反応媒体の量を調節する供給液量調節手段である流量調節器４１を用いていたが、これに限定されるものではない。例えば、流量調節器４１以外の供給液量調節手段を採用してもかまわない。また、供給液量調節手段以外の液位調節手段を採用してもかまわない。例えば、蒸発容器に、熱交換部よりも下方の貯液容量を可変する機構を設けて、液位調節手段としてもかまわない。   Further, in the above embodiment, as the liquid level adjusting means for adjusting the liquid level which is the position of the liquid level inside the evaporation container, the supply liquid amount adjustment for adjusting the amount of the liquid phase reaction medium supplied to the inside of the evaporation container Although the flow rate regulator 41 which is means is used, the present invention is not limited to this. For example, supply liquid amount adjusting means other than the flow rate regulator 41 may be adopted. Further, liquid level adjusting means other than the supply liquid amount adjusting means may be adopted. For example, the evaporating container may be provided with a mechanism for changing the liquid storage capacity below the heat exchanging unit, and the liquid level adjusting means may be used.

また、上記実施形態では、熱交換器３０は、容器３１と、容器３１を貫通するように配設された扁平チューブ３３を有する熱交換部３２とを備えていたが、熱交換器の形態はこれに限定されるものではない。例えば、上下に一対のタンクを有し、一対のタンク間を複数のチューブで連通して熱交換器としてもかまわない。すなわち、上記実施形態では、チューブ内が冷却対象流体の通路であったが、タンク及びチューブ内を反応媒体の貯留空間や通路とし、隣り合うチューブ間を冷却対象流体の通路とするものであってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the heat exchanger 30 was provided with the heat exchanger 32 which has the container 31 and the flat tube 33 arrange | positioned so that the container 31 may be penetrated, the form of a heat exchanger is It is not limited to this. For example, a pair of tanks may be provided on the upper and lower sides, and the pair of tanks may be communicated by a plurality of tubes to form a heat exchanger. That is, in the above-described embodiment, the inside of the tube is a passage for the cooling target fluid, but the tank and the inside of the tube are used as a storage space and a passage for the reaction medium, and between the adjacent tubes is a passage for the cooling target fluid. Also good.

また、上記実施形態では、熱交換器３０は、蒸発器および凝縮器のいずれかに機能を切り替える熱交換器であったが、これに限定されるものではなく、蒸発器と凝縮器とを別に設けてもかまわない。   Moreover, in the said embodiment, although the heat exchanger 30 was a heat exchanger which switches a function to either an evaporator or a condenser, it is not limited to this, A vaporizer and a condenser are separately provided. It does not matter if it is provided.

また、上記実施形態では、冷却対象流体は、車室内へ吹き出す空調空気であったが、これに限定されるものではない。冷却対象流体は、例えば、空気以外の気体であってもよいし、例えば、水等の液体であってもかまわない。   Moreover, in the said embodiment, although the cooling object fluid was the conditioned air which blows off into a vehicle interior, it is not limited to this. The fluid to be cooled may be a gas other than air, for example, or may be a liquid such as water.

１ 車両用空調装置
１０ 化学蓄熱システム
１２ 弁装置（供給量調節手段）
２１ 反応容器
２２ 化学蓄熱材
３１ 容器（蒸発容器）
３２ 熱交換部（冷却手段、熱交換部材）
３５ 圧力センサ（物理量検出手段、圧力検出手段）
４１ 流量調節器（液位調節手段、供給液量調節手段）
１００ 空調制御装置（空調ＥＣＵ、制御手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle air conditioner 10 Chemical heat storage system 12 Valve apparatus (supply amount adjustment means)
21 Reaction vessel 22 Chemical heat storage material 31 Container (evaporation vessel)
32 Heat exchange part (cooling means, heat exchange member)
35 Pressure sensor (physical quantity detection means, pressure detection means)
41 Flow controller (liquid level adjusting means, supply liquid amount adjusting means)
100 Air conditioning control device (air conditioning ECU, control means)

Claims (7)

吸熱した際に反応媒体が脱離する脱離反応によって蓄熱するとともに、気相の反応媒体が固定化される固定化反応によって放熱する化学蓄熱材（２２）と、
前記化学蓄熱材を内部に収容する反応容器（２１）と、
内部で液相の反応媒体を蒸発させて前記気相の反応媒体にする蒸発容器（３１）と、
前記反応容器の内部での前記固定化反応に伴って前記蒸発容器の内部で生成して前記反応容器の内部へ供給される前記気相の反応媒体の供給量を調節する供給量調節手段（１２）と、
前記蒸発容器の内部での前記反応媒体の蒸発に伴って生じる蒸発潜熱により冷却対象流体を冷却する冷却手段（３２）と、
前記蒸発容器の内部における前記反応媒体の蒸発環境状態に関連する物理量を検出する物理量検出手段（３５）と、
前記供給量調節手段を制御する制御手段（１００）と、を備え、
前記制御手段は、前記物理量検出手段が検出する前記物理量に応じて前記供給量調節手段を制御し、前記冷却手段による前記冷却対象流体の冷却性能を調節するものであり、
前記蒸発容器の内部の液面の位置である液位（ＷＬ）を調節する液位調節手段（４１）を備え、
前記冷却手段は、前記蒸発容器の内部空間と前記冷却対象流体の流通通路とを隔絶するように設けられて、前記蒸発潜熱を前記冷却対象流体と前記蒸発容器の内部の前記反応媒体との間で熱交換する熱交換部材（３２）を有し、
前記液位調節手段は、前記熱交換部材の最下部（３２ａ）に対応する第１高さ位置（Ｈ１）よりも高く、かつ、前記第１高さ位置よりも所定寸法高い第２高さ位置（Ｈ２）よりも低くなるように、前記液位を調節するものであり、
前記第２高さ位置は、前記蒸発容器の内部で前記反応媒体が蒸発する際の前記液面からの液はね高さ寸法（ＨＳ）に応じて設定されることを特徴とする冷却装置。 A chemical heat storage material (22) that stores heat by a desorption reaction in which the reaction medium desorbs when it absorbs heat, and dissipates heat by an immobilization reaction in which the gas phase reaction medium is fixed;
A reaction vessel (21) containing the chemical heat storage material therein;
An evaporation vessel (31) for evaporating a liquid phase reaction medium to form the gas phase reaction medium;
Supply amount adjusting means (12) for adjusting the supply amount of the gas phase reaction medium that is generated inside the evaporation vessel and supplied to the inside of the reaction vessel along with the immobilization reaction inside the reaction vessel. )When,
A cooling means (32) for cooling the fluid to be cooled by the latent heat of evaporation generated along with the evaporation of the reaction medium inside the evaporation container;
A physical quantity detecting means (35) for detecting a physical quantity related to an evaporation environment state of the reaction medium inside the evaporation container;
Control means (100) for controlling the supply amount adjusting means,
The control means controls the supply amount adjusting means according to the physical quantity detected by the physical quantity detecting means , and adjusts the cooling performance of the cooling target fluid by the cooling means ,
Liquid level adjusting means (41) for adjusting the liquid level (WL) which is the position of the liquid level inside the evaporation container,
The cooling means is provided so as to isolate the internal space of the evaporation container and the circulation passage of the cooling target fluid, and the latent heat of evaporation is transferred between the cooling target fluid and the reaction medium inside the evaporation container. A heat exchange member (32) for exchanging heat at
The liquid level adjusting means is a second height position that is higher than the first height position (H1) corresponding to the lowermost part (32a) of the heat exchange member and is higher by a predetermined dimension than the first height position. The liquid level is adjusted to be lower than (H2),
The cooling apparatus according to claim 2, wherein the second height position is set according to a liquid splash height dimension (HS) from the liquid surface when the reaction medium evaporates inside the evaporation container . 前記液位調節手段は、前記蒸発容器の内部へ供給する前記液相の反応媒体の量を調節して、前記液位を調節する供給液量調節手段（４１）であることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。 The liquid level adjustment means, according to the amount of the reaction medium in the liquid phase supplied to the inside of the evaporation container by adjusting the, wherein the liquid level is feed amount adjusting means for adjusting (41) Item 2. The cooling device according to Item 1 . 吸熱した際に反応媒体が脱離する脱離反応によって蓄熱するとともに、気相の反応媒体が固定化される固定化反応によって放熱する化学蓄熱材（２２）と、
前記化学蓄熱材を内部に収容する反応容器（２１）と、
内部で液相の反応媒体を蒸発させて前記気相の反応媒体にする蒸発容器（３１）と、
前記反応容器の内部での前記固定化反応に伴って前記蒸発容器の内部で生成して前記反応容器の内部へ供給される前記気相の反応媒体の供給量を調節する供給量調節手段（１２）と、
前記蒸発容器の内部での前記反応媒体の蒸発に伴って生じる蒸発潜熱により冷却対象流体を冷却する冷却手段（３２）と、
前記蒸発容器の内部における前記反応媒体の蒸発環境状態に関連する物理量を検出する物理量検出手段（３５）と、
前記供給量調節手段を制御する制御手段（１００）と、を備え、
前記制御手段は、前記物理量検出手段が検出する前記物理量に応じて前記供給量調節手段を制御し、前記冷却手段による前記冷却対象流体の冷却性能を調節するものであり、
前記蒸発容器の内部の液面の位置である液位（ＷＬ）を調節する液位調節手段（４１）を備え、
前記冷却手段は、前記蒸発容器の内部空間と前記冷却対象流体の流通通路とを隔絶するように設けられて、前記蒸発潜熱を前記冷却対象流体と前記蒸発容器の内部の前記反応媒体との間で熱交換する熱交換部材（３２）を有し、
前記液位調節手段は、前記熱交換部材の最下部（３２ａ）に対応する第１高さ位置（Ｈ１）よりも高く、かつ、前記第１高さ位置よりも所定寸法高い第２高さ位置（Ｈ２）よりも低くなるように、前記液位を調節するものであり、
前記液位調節手段は、前記蒸発容器の内部へ供給する前記液相の反応媒体の量を調節して、前記液位を調節する供給液量調節手段（４１）であることを特徴とする冷却装置。 A chemical heat storage material (22) that stores heat by a desorption reaction in which the reaction medium desorbs when it absorbs heat, and dissipates heat by an immobilization reaction in which the gas phase reaction medium is fixed;
A reaction vessel (21) containing the chemical heat storage material therein;
An evaporation vessel (31) for evaporating a liquid phase reaction medium to form the gas phase reaction medium;
Supply amount adjusting means (12) for adjusting the supply amount of the gas phase reaction medium that is generated inside the evaporation vessel and supplied to the inside of the reaction vessel along with the immobilization reaction inside the reaction vessel. )When,
A cooling means (32) for cooling the fluid to be cooled by the latent heat of evaporation generated along with the evaporation of the reaction medium inside the evaporation container;
A physical quantity detecting means (35) for detecting a physical quantity related to an evaporation environment state of the reaction medium inside the evaporation container;
Control means (100) for controlling the supply amount adjusting means,
The control means controls the supply amount adjusting means according to the physical quantity detected by the physical quantity detecting means , and adjusts the cooling performance of the cooling target fluid by the cooling means ,
Liquid level adjusting means (41) for adjusting the liquid level (WL) which is the position of the liquid level inside the evaporation container,
The cooling means is provided so as to isolate the internal space of the evaporation container and the circulation passage of the cooling target fluid, and the latent heat of evaporation is transferred between the cooling target fluid and the reaction medium inside the evaporation container. A heat exchange member (32) for exchanging heat at
The liquid level adjusting means is a second height position that is higher than the first height position (H1) corresponding to the lowermost part (32a) of the heat exchange member and is higher by a predetermined dimension than the first height position. The liquid level is adjusted to be lower than (H2),
The liquid level adjusting means is a supply liquid amount adjusting means (41) for adjusting the liquid level by adjusting the amount of the reaction medium in the liquid phase supplied to the inside of the evaporation container. apparatus. 前記物理量検出手段は、前記蒸発容器の内部の圧力を検出する圧力検出手段（３５）であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の冷却装置。 The cooling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the physical quantity detection means is pressure detection means (35) for detecting a pressure inside the evaporation container. 前記圧力検出手段は、前記蒸発容器の内部の前記気相の反応媒体の圧力を検出することを特徴とする請求項４に記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 4 , wherein the pressure detection unit detects a pressure of the gas phase reaction medium inside the evaporation container. 前記反応媒体は水であり、
前記蒸発容器の内部では、液相の水が蒸発して水蒸気となることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の冷却装置。 The reaction medium is water;
6. The cooling device according to claim 1 , wherein liquid-phase water evaporates into water vapor inside the evaporation container. 前記冷却対象流体は、車両の室内へ吹き出す空調空気であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の冷却装置。 The cooling device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the cooling target fluid is conditioned air blown into a vehicle interior.
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