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公開番号2025108967
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-24
出願番号2024002554
出願日2024-01-11
発明の名称蓄熱装置
出願人スズキ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類F28D 20/02 20060101AFI20250716BHJP(熱交換一般)
要約【課題】蓄熱装置の重量や体積を大きく増加させることなく、潜熱蓄熱材の固相化によって潜熱蓄熱材の体積が減少しても、潜熱蓄熱材と熱交換体との間の伝熱効率の低下を抑制することができる蓄熱装置を提供する。
【解決手段】蓄熱装置は、潜熱蓄熱材30が封入された容器1と、容器1内の潜熱蓄熱材30と熱交換可能に熱媒体が流通する配管10と、配管10の外周面にその一端が取り付けられた熱伝導性の可撓性シート20、21と、潜熱蓄熱材30内に配置され、潜熱蓄熱材の過冷却状態を崩壊させるための発核トリガとを備える。配管10は、熱媒体の入口部11と出口部15を容器1に有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
潜熱蓄熱材が封入された容器と、
前記潜熱蓄熱材の過冷却状態を崩壊させるための発核トリガであって、前記容器内の前記潜熱蓄熱材内に配置されている発核トリガと、
前記容器内の前記潜熱蓄熱材と熱交換可能に熱媒体が流通する配管であって、前記熱媒体の入口部と出口部を前記容器に有する配管と、
前記配管の外周面にその一端が取り付けられた熱伝導性の可撓性シートと
を備える蓄熱装置。
続きを表示（約 110 文字）【請求項２】
前記可撓性シートの他端が、前記容器の内壁面に向いて配置されている請求項１に記載の蓄熱装置。
【請求項３】
潜熱蓄熱材への伝熱手段を更に備える請求項１又は２に記載の蓄熱装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、車両等の移動体のエンジンを始動する際に、暖機を促進して燃費向上や排ガスの浄化を行ったり、暖房性能を向上するために、移動体から排出される熱エネルギーを潜熱蓄熱材に一時的に蓄えて使用する蓄熱装置が種々提案されている。
【０００３】
例えば、蓄熱装置として、特許文献１には、密閉された容器と、容器の外部から容器の内部を通って容器の外部へ至る熱媒体の流路を形成する伝熱チューブを有する熱交換体とを備える潜熱蓄熱装置が記載されており、容器の内部に潜熱蓄熱材が収容されるとともに、潜熱蓄熱材よりも低比重であって、潜熱蓄熱材に対して不溶性の不溶性液体とが容器の内部に収容され、潜熱蓄熱材と不溶性液体は、重力方向に対して、潜熱蓄熱材が下層で不溶性液体が上層となる層状に収容され、熱交換体は、不溶性液体と潜熱蓄熱材とに跨るように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１２－２１５３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
潜熱蓄熱材は、固相と液相を変化させて熱を取り出す仕組みとなっているが、液相と固相で比重が異なり、潜熱蓄熱材が液相から固相へ相変化すると、潜熱蓄熱材の体積が減少する。潜熱蓄熱材を充填した容器において、相変化による潜熱蓄熱材の体積減少によって熱交換体と潜熱蓄熱材との間に空隙が生じると、潜熱蓄熱材と熱交換体との間の伝熱効率が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
特許文献１では、この問題を解決するために、潜熱蓄熱材と熱交換体との間に隙間が生じても、不溶性液体が隙間に入り込むことから、隙間が空隙のままである状態と比べて潜熱蓄熱材と熱交換体との熱交換の効率が向上し、隙間による潜熱蓄熱材と熱交換体との間の伝熱効率の低下を抑制している。しかしながら、特許文献１の蓄熱装置では、装置内に潜熱蓄熱材とは別の液体を入れる必要があるため、蓄熱装置の重量および体積が増加してしまうという問題がある。また、潜熱蓄熱材の蓄熱の際には顕熱が増加するため、余分にエネルギーが必要となるといった問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、蓄熱装置の重量や体積を大きく増加させることなく、潜熱蓄熱材の固相化によって潜熱蓄熱材の体積が減少しても、潜熱蓄熱材と熱交換体との間の伝熱効率の低下を抑制することができる蓄熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る蓄熱装置は、潜熱蓄熱材が封入された容器と、前記潜熱蓄熱材の過冷却状態を崩壊させるための発核トリガであって、前記容器内の前記潜熱蓄熱材内に配置されている発核トリガと、前記容器内の前記潜熱蓄熱材と熱交換可能に熱媒体が流通する配管であって、前記熱媒体の入口部と出口部を前記容器に有する配管と、前記配管の外周面にその一端が取り付けられた熱伝導性の可撓性シートとを備える。
【発明の効果】
【０００９】
このように本発明よれば、容器内の潜熱蓄熱材と熱交換可能に熱媒体が流通する配管を設け、その外周面に熱伝導性の可撓性シートの一端を取り付けることで、潜熱蓄熱材の固相化の体積収縮に可撓性シートが追従し、潜熱蓄熱材との間に空隙ができるのを防ぐので、固相の潜熱蓄熱材との伝熱効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明に係る蓄熱装置の一実施形態を模式的に示す斜視図である。
図１において蓄熱装置の矢印IIの方向から見た側面図である。
図１において蓄熱装置のIII－III線に沿った断面図である。
本発明に係る蓄熱装置の一実施形態の蓄熱および放熱を模式的に説明するフロー図である。
参考例である蓄熱装置の蓄熱および放熱を模式的に説明するフロー図である。
実施例の蓄熱装置の放熱時における配管入出口および蓄熱材の各温度の変化を示すグラフである。
比較例である蓄熱装置の放熱時における配管入出口および蓄熱材の各温度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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