蓄热系统技术方案

蓄热系统具备产生热并且向第一热介质散发该热的热源(1)；以及蓄积热的蓄热部(2)。蓄热部在蓄热部的温度为相变温度以下的情况下变化成固体状的第一相状态，并且在蓄热部的温度超过相变温度的情况下变化成固体状的第二相状态。蓄热部通过第一相状态与第二相状态之间的相变化进行蓄热或散热。被构成为能够切换在蓄热部对第一热介质所具有的热进行蓄热的蓄热模式与将在蓄热部中蓄积的热向传热对象(1、7)散发的散热模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蓄热系统关联申请的相互参照本申请享受以日本专利申请2014-153726号(申请日：2014年7月29日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部的内容。
本文公开涉及一种蓄热系统。
技术介绍
在具备作为能量转换装置的发动机(内燃机)的车辆中，对于热剩余的静态时以及需要热的启动时的各个情况，通常会产生时间上的以及空间上的间隔。因此，提出了静态时对从发动机散发的热的一部分事先进行蓄热，而在启动时将被蓄热的热散发的蓄热系统。例如，已知使用利用物质的比热的显热蓄热材料而进行蓄热的蓄热系统、使用利用随着物质的固液相变化产生的潜热的潜热蓄热材料而进行蓄热的蓄热系统。另外，已知使用利用化学反应热的化学蓄热材料而进行蓄热的蓄热系统(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-108748号公报
技术实现思路
然而，在使用上述潜热蓄热材料的蓄热系统中，通常基于蓄热材料的热容量的蓄热较小，因此难以高密度地蓄积热。因此，在根据系统要求的蓄热以及散热而构成显热蓄热系统的情况下，可能会导致体积大型化。另外，在使用上述潜热蓄热材料的蓄热系统中，除显热以外，还能够利用液相与固相之间的相变时的焓进行蓄热。然而，需要用于收纳液体的容器(保持部)。因此，可能会因容器而导致蓄热材料与热源或散热目的地之间的热阻变大。另外，设置容器，也能够导致产生搭载时未配置有任何部件的空间即所谓的死区。即，在使用潜热蓄热材料的蓄热系统中，能够利用相变时的焓这一优点被需要容器这一缺点抵消。另外，在使用上述化学蓄热材料的蓄热系统中，除显热以及潜热以外，还能够利用化学反应的焓进行蓄热。此时，该化学反应的反应速度通常较大程度地取决于温度。因此，为了使该化学反应迅速进行，要求较高的温度。因此，在热源(发动机)的温度低的情况下，在蓄热材料中几乎不会进行化学反应，从而可能难以高密度地蓄积热。即，在使用化学蓄热材料的蓄热系统中，可能因热源的温度而无法具备能够利用化学反应的焓这一优点。本文公开是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于提供一种废除用于保持蓄热材料的保持部且实现体积的小型化，并且能够与热源的温度无关地进行高密度的蓄热的蓄热系统。本文公开的蓄热系统具备：产生热并将该热向第一热介质散发的热源；以及蓄积热的蓄热部。蓄热部在蓄热部的温度为相变温度以下的情况下变化成固体状的第一相状态，并且在蓄热部的温度超过相变温度的情况下变化成固体状的第二相状态。蓄热部通过第一相状态与第二相状态之间的相变化进行蓄热或散热。被构成为能够切换蓄热模式与散热模式，该蓄热模式是将第一热介质所具有的热蓄热到蓄热部中的模式，该散热模式是将被蓄积于蓄热部的热向传热对象散发的模式。由此，蓄热部通过固体状的第一相状态与固体状的第二相状态之间的相变化进行蓄热或散热，由此能够在第一相状态以及第二相状态这两者中均将蓄热部设为固体状。因此能够废除用于保持蓄热材料的保持部。另外，蓄热部通过固体状的第一相状态与固体状的第二相状态之间的相变化进行蓄热，由此，与显热蓄热材料相比能够高密度地贮存热。因此，能够将蓄热系统的体积小型化。另外，由于蓄热部中的蓄热以及散热中没有伴随化学反应，因此即使在热源的温度低的情况下，也能够高密度地贮存热。即，能够与热源的温度无关地进行高密度的蓄热。附图说明图1是表示第一实施方式所涉及的蓄热系统的整体构成图。图2是表示第一实施方式中的蓄热部的示意性的立体图。图3是表示第二实施方式所涉及的蓄热系统的整体构成图。图4是表示第三实施方式所涉及的蓄热系统的整体构成图。图5是表示第四实施方式所涉及的蓄热系统的整体构成图。图6是表示第五实施方式所涉及的蓄热系统的整体构成图。图7是表示第五实施方式中的蓄热部的示意性的立体图。图8是表示第六实施方式中的蓄热部的示意图。图9是表示第七实施方式中的蓄热部的示意图。图10是表示第八实施方式中的蓄热部的示意图。具体实施方式以下，参照附图对本文公开的实施方式进行说明。另外，在以下的各实施方式中，对彼此相同或等同的部分在附图中标注相同的符号。(第一实施方式)参照图1以及图2对本文公开的第一实施方式进行说明。本实施方式中，将本文公开所涉及的蓄热系统应用于对作为混合动力汽车(车辆)的一个行驶用驱动源而使用的发动机(内燃机)的废热进行蓄热的蓄热系统。如图1所示，本实施方式的蓄热系统中，经由冷却水向蓄热部2输送来自发动机1的热，在蓄热部2蓄积该热。发动机1是当将来自外部的供给能量即燃料转换成其他形态的能量即动力时，对冷却水散发热的能量转换部，相当于本文公开的热源。冷却水是在与发动机1之间进行热的接收或供给的液体，相当于本文公开的第一热介质。发动机1与蓄热部2通过在发动机1与蓄热部2之间形成闭合回路的冷却水流路3连接。在冷却水流路3设置有使冷却水在该冷却水流路3中循环的机械式或电动式的第一泵31。而且，冷却水流路3内的冷却水从发动机1的冷却水出口经由蓄热部2向发动机1的冷却水入口循环。本实施方式的冷却水流路3相当于本文公开的第一热介质流路。另外，发动机1上连接有供从发动机1排出的气体即排气流通的排气流路4。蓄热部2对与发动机1的废热进行热交换而变得高温的冷却水所具有的热进行蓄热。另外，具体而言，蓄热部2由在该蓄热部2的温度为相变温度以下的情况下变化为固体状的第一相状态，并且在该蓄热部2的温度超过相变温度的情况下变化为固体状的第二相状态的蓄热材料构成。即，蓄热部2由在第一相状态以及第二相状态均为固体的材料构成。另外，蓄热部2通过第一相状态与第二相状态之间的相变化而进行蓄热或散热。随后，对本实施方式中的蓄热部2的材料(蓄热材料)进行说明。蓄热部2由在所构成的物质的电子之间工作的库伦相互作用强的强相关电子类化合物构成。在本实施方式中，作为构成蓄热部2的强相关电子类化合物，采用至少包含过渡性金属以及氧的化合物，例如二氧化钒。另外，作为构成蓄热部2的强相关电子类化合物，也可以采用由下述通式F1表示的化合物。M1-xNxOy···F1然而，通式F1中，M以及N表示相互不同的过渡性金属。此处，上述通式F1中的M能够采用钒。另外，上述通式F1中的N能够采用从钨、铼、钼、钌、铌以及钽构成的组中选出的一种金属。因此，通过向二氧化钒中附加规定量的如上述那样的钨等金属元素，由此能够将蓄热部2的相变温度设定成所期望的温度。随后，对本实施方式中的蓄热部2的构造进行说明。如图2所示，本实施方式的蓄热部2以具有由上述的蓄热材料构成的块状的主体部21的方式构成。在主体部21形成有多个供冷却水流通的冷却水流通孔22。在冷却水流通孔22的内部设置有作为传热构件的第一翅片23。在本实施方式中，作为第一翅片23，采用了与冷却水的流动方向垂直的剖面形状被形成为使凸部交替位于一侧与另一侧地弯曲的波形状的波纹翅片。通过该第一翅片23使得与冷却水的传热面积增大，从而促进了冷却水与蓄热材料的热交换。回到图1，本实施方式的蓄热系统构成为，能够切换在蓄热部2对冷却水所具有的热进行蓄热的蓄热模式与将蓄热部2中蓄积的热向发动机1散发的散热模式。具体而言，在蓄热模式下，经由在冷却水流路3中流动的冷却水在蓄热部2对发动机1的废热进行蓄热。即，在蓄热模式下，与发动机1进行热交换而变得高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄热系统，具备：热源(1)，产生热并且将该热向第一热介质散发；以及蓄热部(2)，该蓄热部(2)蓄积热，所述蓄热部(2)在所述蓄热部(2)的温度为相变温度以下的情况下变化成固体状的第一相状态，并且在所述蓄热部(2)的温度超过所述相变温度的情况下变化成固体状的第二相状态，所述蓄热部(2)通过所述第一相状态与所述第二相状态之间的相变化进行蓄热或者散热，所述蓄热系统构成为能够切换蓄热模式与散热模式，该蓄热模式是将所述第一热介质所具有的热蓄热到所述蓄热部(2)中的模式，该散热模式是将被蓄积于所述蓄热部(2)的热向传热对象(1、7)散发的模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.29 JP 2014-1537261.一种蓄热系统，具备：热源(1)，产生热并且将该热向第一热介质散发；以及蓄热部(2)，该蓄热部(2)蓄积热，所述蓄热部(2)在所述蓄热部(2)的温度为相变温度以下的情况下变化成固体状的第一相状态，并且在所述蓄热部(2)的温度超过所述相变温度的情况下变化成固体状的第二相状态，所述蓄热部(2)通过所述第一相状态与所述第二相状态之间的相变化进行蓄热或者散热，所述蓄热系统构成为能够切换蓄热模式与散热模式，该蓄热模式是将所述第一热介质所具有的热蓄热到所述蓄热部(2)中的模式，该散热模式是将被蓄积于所述蓄热部(2)的热向传热对象(1、7)散发的模式。2.如权利要求1所述的蓄热系统，其中，所述热源是能量转换部(1)，该能量转换部(1)在将来自外部的供给能量转换成其他形态的能量时对所述第一热介质散发热，所述蓄热系统应用于车辆。3.如权利要求2所述的蓄热系统，其中，所述第一热介质是与所述能量转换部(1)之间进行热的接收或供给的液体。4.如权利要求2所述的蓄热系统，其中，所述第一热介质是从所述能量转换部(1)排出的气体。5.如权利要求3或4所述的蓄热系统，其中，所述传热对象是所述能量转换部(1)，在所述散热模式下，将被蓄积于所述蓄热部(2)的热经由所述第一热介质向所述能量转换部(1)散发。6.如权利要求3～5中任一项所述的蓄热系统，其中，所述传热对象是与所述能量转换部(1)不同的加热对象，所述车辆具备供第二热介质流通的第二热介质流路(6)，该第二热介质是...

【专利技术属性】
技术研发人员：布施卓哉，笠松伸矢，河野欣，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP