JPS63198714A - 車両の加熱装置 - Google Patents
車両の加熱装置Info
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
- F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
- F01P11/20—Indicating devices; Other safety devices concerning atmospheric freezing conditions, e.g. automatically draining or heating during frosty weather
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
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- F01P2011/205—Indicating devices; Other safety devices using heat-accumulators
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、車両の加熱装置に関し、特に水素吸蔵合金を
収容した加熱器で各種の加熱対象（冷却水、オイル、吸
気等々）を加熱するのに適した加熱装置に関する。
収容した加熱器で各種の加熱対象（冷却水、オイル、吸
気等々）を加熱するのに適した加熱装置に関する。
最近、水素吸蔵合金（以下、Ｍ Ｈという）を活用した
各種のヒートポンプシステムが実用化され、車両のエン
ジンや空調装置に適用することが提案されている（特願
昭５９−１０７０７３号参照）。
各種のヒートポンプシステムが実用化され、車両のエン
ジンや空調装置に適用することが提案されている（特願
昭５９−１０７０７３号参照）。
例えば、第９図及び第１０図は車両の加熱装置として従
来より提案されている各ヒートポンプシステムを示すも
ので、高温解離型ＭＨを収容した加熱器１００、低温解
離型ＭＨを収容した水素貯蔵器１０１ （但し、これは
水素タンクで代用し得る）と、両者を結ぶガス連絡１０
２と、制御弁１０３とを備えており、更に第１０図のシ
ステムでは真空ポンプ１０４を有するバイパス通路１０
２ａを備えている。
来より提案されている各ヒートポンプシステムを示すも
ので、高温解離型ＭＨを収容した加熱器１００、低温解
離型ＭＨを収容した水素貯蔵器１０１ （但し、これは
水素タンクで代用し得る）と、両者を結ぶガス連絡１０
２と、制御弁１０３とを備えており、更に第１０図のシ
ステムでは真空ポンプ１０４を有するバイパス通路１０
２ａを備えている。
例えば、冷寒始動時などにおいてエンジンの排ガス熱（
Ｑｌ）で水素貯蔵器ｌｏｔを加熱するとＨｔガスが放出
され、加熱器１００内のＭＨはそのＨ，ガスを吸蔵して
発熱しその熱（Ｑ２）で冷却水を加熱することが出来る
。ところが、上記ヒートポンプシステムを繰返し作動さ
せるためには加熱器１００内のＭ ｌ−１に吸蔵された
Ｈ、ガスを解離させて水素貯蔵器１０１内へ戻すことが
必要である。
Ｑｌ）で水素貯蔵器ｌｏｔを加熱するとＨｔガスが放出
され、加熱器１００内のＭＨはそのＨ，ガスを吸蔵して
発熱しその熱（Ｑ２）で冷却水を加熱することが出来る
。ところが、上記ヒートポンプシステムを繰返し作動さ
せるためには加熱器１００内のＭ ｌ−１に吸蔵された
Ｈ、ガスを解離させて水素貯蔵器１０１内へ戻すことが
必要である。
この加熱器１００内のＭ Ｈの再生方法として、（１）
第９図のシステムのように加熱器１００内のＭＨと水素
貯蔵器１０１内のＭＨとの水素平衡解離圧を利用する方
法、（２）第１０図のシステムのように真空ポンプ１０
４により加熱器１００内のＨ。
第９図のシステムのように加熱器１００内のＭＨと水素
貯蔵器１０１内のＭＨとの水素平衡解離圧を利用する方
法、（２）第１０図のシステムのように真空ポンプ１０
４により加熱器１００内のＨ。
ガスを吸引しそのＨ２ガスを水素貯蔵器１０１へ戻す方
法、が一般的である。
法、が一般的である。
即ち、第９図のシステムでは、暖機後の冷却水などの熱
（Ｑ３）で加熱器１００を加熱すると１４２ガスが解離
し水素貯蔵器１０１へ流入する。このとき、再生のため
に水素貯蔵器１０１を外気等で冷却する（Ｑ４）必要が
ある。第１１図は、外気温を一２５℃として上記ヒート
ポンプシステムにおける加熱と再生における温度と水素
解離圧の関係を例示したもので、第１２図は加熱器１０
０のＭＨ及び水素貯蔵器１０１のＭＨの温度の時間変化
を例示したものである。
（Ｑ３）で加熱器１００を加熱すると１４２ガスが解離
し水素貯蔵器１０１へ流入する。このとき、再生のため
に水素貯蔵器１０１を外気等で冷却する（Ｑ４）必要が
ある。第１１図は、外気温を一２５℃として上記ヒート
ポンプシステムにおける加熱と再生における温度と水素
解離圧の関係を例示したもので、第１２図は加熱器１０
０のＭＨ及び水素貯蔵器１０１のＭＨの温度の時間変化
を例示したものである。
上記第９図のヒートポンプシステムにおいて、加熱時に
は水素貯蔵器１０１が加熱され、再生時には加熱器１０
０が例えば約８０℃の冷却水で加熱される一方水素貯蔵
器１０１は例えば−２５℃の外気で冷却されることにな
る。しかし、システムが大型化する程加熱器１００及び
水素貯蔵器１０１のＭＨの熱容量が大きくなることから
、再生時加熱器１００を加熱する時間も水素貯蔵器１０
１を冷却する時間も長くなる。その結果、第１１図・第
１２図から判るようにエンジン起動後加熱器１００が再
生完了するまでにかなりの長時間（第１２図の例では約
３３分）かかることになる。
は水素貯蔵器１０１が加熱され、再生時には加熱器１０
０が例えば約８０℃の冷却水で加熱される一方水素貯蔵
器１０１は例えば−２５℃の外気で冷却されることにな
る。しかし、システムが大型化する程加熱器１００及び
水素貯蔵器１０１のＭＨの熱容量が大きくなることから
、再生時加熱器１００を加熱する時間も水素貯蔵器１０
１を冷却する時間も長くなる。その結果、第１１図・第
１２図から判るようにエンジン起動後加熱器１００が再
生完了するまでにかなりの長時間（第１２図の例では約
３３分）かかることになる。
従って、このヒートポンプシステムを備えた車両の場合
、かなりの長時間走行しない限り、加熱器ｌＯＯを再生
できないので上記ヒートポンプシステムを繰返し作動さ
せることが出来ないという問題がある。
、かなりの長時間走行しない限り、加熱器ｌＯＯを再生
できないので上記ヒートポンプシステムを繰返し作動さ
せることが出来ないという問題がある。
これに対して、第１０図のシステムの場合、真空ポンプ
１０４のシール技術が難しく、真空ポンプ１０４の作動
にエネルギを要し、系が複雑化・大型化するという問題
がある。
１０４のシール技術が難しく、真空ポンプ１０４の作動
にエネルギを要し、系が複雑化・大型化するという問題
がある。
本発明に係る車両の加熱装置は、水素吸蔵合金を収容し
た加熱器と、水素ガスを貯蔵した第１貯蔵器とを制御弁
を介して連通連結した車両の加熱装置において、水素吸
蔵合金を収容した第２貯蔵器を設け、加熱器の再生時に
加熱器から低温状態にある第２貯蔵器へ水素ガスを導入
する制御手段を設けたものである。
た加熱器と、水素ガスを貯蔵した第１貯蔵器とを制御弁
を介して連通連結した車両の加熱装置において、水素吸
蔵合金を収容した第２貯蔵器を設け、加熱器の再生時に
加熱器から低温状態にある第２貯蔵器へ水素ガスを導入
する制御手段を設けたものである。
尚、上記第１貯蔵器は、水素吸蔵合金にＨ２ガスを吸蔵
させた貯蔵器で構成してもよいし、或いはＨ２ガスを単
に貯蔵する水素タンクで構成してもよい。
させた貯蔵器で構成してもよいし、或いはＨ２ガスを単
に貯蔵する水素タンクで構成してもよい。
本発明に係る車両の加熱装置においては、その加熱器を
作動させる場合、先ず第１貯蔵器から加熱器へＨ２ガス
を供給しＨ２ガスの吸蔵に伴って加熱器を発熱させる。
作動させる場合、先ず第１貯蔵器から加熱器へＨ２ガス
を供給しＨ２ガスの吸蔵に伴って加熱器を発熱させる。
その加熱後加熱器を再生するときには加熱器を加熱して
そのＭＨからＨ２ガスを解離させ、そのＨ２ガスを低温
状態にある第２貯蔵器へ導入すると、そのＨ２ガスが第
２貯蔵器のＭＨに吸蔵されることになる。
そのＭＨからＨ２ガスを解離させ、そのＨ２ガスを低温
状態にある第２貯蔵器へ導入すると、そのＨ２ガスが第
２貯蔵器のＭＨに吸蔵されることになる。
次に第２貯蔵器から第１貯蔵器へＨ２ガスを戻して完全
に再生し、再び加熱器を作動させるときには上記同様に
繰返えすものとする。
に再生し、再び加熱器を作動させるときには上記同様に
繰返えすものとする。
但し、第２貯蔵器から第１貯蔵器へＨ，ガスを戻さない
でおいて、再び加熱器を作動させるときには第２貯蔵器
を加熱することによりＨ２ガスを解離させそのＨ２ガス
を加熱器へ導入し加熱器を発熱させる。その加熱後加熱
器を再生するときには加熱器を加熱し解離したＨ２ガス
を第１貯蔵器へ導入させることも有り得る。
でおいて、再び加熱器を作動させるときには第２貯蔵器
を加熱することによりＨ２ガスを解離させそのＨ２ガス
を加熱器へ導入し加熱器を発熱させる。その加熱後加熱
器を再生するときには加熱器を加熱し解離したＨ２ガス
を第１貯蔵器へ導入させることも有り得る。
本発明に係る車両の加熱装置によれば、以上説明したよ
うに、第１貯蔵器−加熱器→第２貯蔵器−第１貯蔵器、
或いは第１貯蔵器−加熱器一第２貯蔵器−加熱器一第１
貯蔵器、のような順序で１４２ガスを移動させることに
より加熱器の再生を短時間で行うことが出来るので、冷
寒時に車両を短時間作動（走行）させるのを繰返すよう
な場合にも、加熱装置を確実に作動させることが出来る
。
うに、第１貯蔵器−加熱器→第２貯蔵器−第１貯蔵器、
或いは第１貯蔵器−加熱器一第２貯蔵器−加熱器一第１
貯蔵器、のような順序で１４２ガスを移動させることに
より加熱器の再生を短時間で行うことが出来るので、冷
寒時に車両を短時間作動（走行）させるのを繰返すよう
な場合にも、加熱装置を確実に作動させることが出来る
。
以下、本発明の実施例について図面に基いて説明する。
（第１実施例）
本実施例は、本発明を自動車のエンジンの冷却水を加熱
する加熱装置に適用した場合のものである。
する加熱装置に適用した場合のものである。
第１図に示すように、冷寒始動時エンジンＥの冷却水を
加熱して暖機を促進するため、エンジンＥの冷却水通路
１の途中部にはＭＨ＋＜第１の水素吸蔵合金）を収容し
た加熱器２が外装されている。
加熱して暖機を促進するため、エンジンＥの冷却水通路
１の途中部にはＭＨ＋＜第１の水素吸蔵合金）を収容し
た加熱器２が外装されている。
また、エンジンＥの排気マニホールド３よりも下流部に
おいて排気通路４には第１バイパス通路４ａと第２バイ
パス通路４ｂとが設けられ、第１バイパス通路４ａには
ＭＨ２（第２の水素吸蔵合金）を収容した第１水素貯蔵
器５が外装されるとともに第２バイパス通路４ｂにはＭ
Ｈａ （第３の水素吸蔵合金）を収容した第２貯蔵器
６が外装されている。
おいて排気通路４には第１バイパス通路４ａと第２バイ
パス通路４ｂとが設けられ、第１バイパス通路４ａには
ＭＨ２（第２の水素吸蔵合金）を収容した第１水素貯蔵
器５が外装されるとともに第２バイパス通路４ｂにはＭ
Ｈａ （第３の水素吸蔵合金）を収容した第２貯蔵器
６が外装されている。
上記加熱器２と第１貯蔵器５と第２貯蔵器６とはガス通
路７で連Ｊ連結され、第１制御弁■１ ・第２制御弁ｖ
２・第３制御弁ｖ３が図示のようにガス通路７に設けら
れ、排気通路４と第１及び第２バイパス通路４ａ・４ｂ
には図示のように通路を開閉するシャツタ弁Ｖ、・■、
・■６が夫々設けられている。
路７で連Ｊ連結され、第１制御弁■１ ・第２制御弁ｖ
２・第３制御弁ｖ３が図示のようにガス通路７に設けら
れ、排気通路４と第１及び第２バイパス通路４ａ・４ｂ
には図示のように通路を開閉するシャツタ弁Ｖ、・■、
・■６が夫々設けられている。
更に、第１貯蔵器５及び第２貯蔵器６の外周側を取り囲
むように夫々外気ダクト８・９が設けられ、この外気ダ
クト８・９へは走行風を導入可能で、外気ダクト８・９
の下流端部には夫々シャツタ弁■、・■、が設けられて
いる。
むように夫々外気ダクト８・９が設けられ、この外気ダ
クト８・９へは走行風を導入可能で、外気ダクト８・９
の下流端部には夫々シャツタ弁■、・■、が設けられて
いる。
上記冷却水通路１はサーモ弁から分岐してラジェータ（
図示外）をバイパスするバイパス冷却水通路に相当する
ものであり、この冷却水通路ｌにはウォータポンプ１０
と温度センサ１１とが介設され、また第２貯蔵器６内の
Ｈ２ガス圧を検出する圧力センサ■２が設けられており
、上記温度センサ１１と圧力センサ１２からの信号は夫
々図示外のコントロールユニットへ出力され、上記第１
〜第３制御弁Ｖ、〜■、及びシャツタ弁ｖ４〜Ｖ。
図示外）をバイパスするバイパス冷却水通路に相当する
ものであり、この冷却水通路ｌにはウォータポンプ１０
と温度センサ１１とが介設され、また第２貯蔵器６内の
Ｈ２ガス圧を検出する圧力センサ■２が設けられており
、上記温度センサ１１と圧力センサ１２からの信号は夫
々図示外のコントロールユニットへ出力され、上記第１
〜第３制御弁Ｖ、〜■、及びシャツタ弁ｖ４〜Ｖ。
はコントロールユニットにより制御される。尚、第２図
は、加熱器２と第１貯蔵器５と第２貯蔵器６とのＨ２ガ
ス系統を等価的に図示したものである。
は、加熱器２と第１貯蔵器５と第２貯蔵器６とのＨ２ガ
ス系統を等価的に図示したものである。
上記加熱器２内のＭ Ｈ＋ は例えばり、Ｎ、系の高温
解離型のＭ Ｉ−１で、第１貯蔵器５内のＭ Ｈｔは例
えばり、Ｎ、系の低温解離型のＭＨで、第２貯蔵器６内
のＭ ＋−１、は例えばＭ、 ’ｒ、系の中温（ＭＨｌ
及びＭＨ□と比較したときにその中間の温度）解離型の
ＭＨである（但し、Ｍ、はミツシュメタル）。
解離型のＭ Ｉ−１で、第１貯蔵器５内のＭ Ｈｔは例
えばり、Ｎ、系の低温解離型のＭＨで、第２貯蔵器６内
のＭ ＋−１、は例えばＭ、 ’ｒ、系の中温（ＭＨｌ
及びＭＨ□と比較したときにその中間の温度）解離型の
ＭＨである（但し、Ｍ、はミツシュメタル）。
次に、上記加熱装置の作用について説明する。
先ず、冷寒始動時エンジン冷却水を加熱する場合、温度
センサ１１からの信号により冷却水温が例えば５℃以下
のときには、第１・第２制御弁■１ ・Ｖ２及びシャツ
タ弁Ｖ、・■、を開くとともに、第３制御３１１弁■３
及びシャツタ弁■４ ・ｖ６ ・■７を閉じる。
センサ１１からの信号により冷却水温が例えば５℃以下
のときには、第１・第２制御弁■１ ・Ｖ２及びシャツ
タ弁Ｖ、・■、を開くとともに、第３制御３１１弁■３
及びシャツタ弁■４ ・ｖ６ ・■７を閉じる。
従って、外気ダクト８へは外気が流入せず、第１バイパ
ス通路４ａ内を約２００℃の排気が流れるので、第１貯
蔵器５が加熱されそのＭＨ２からＨ２ガスが解離し、そ
のＨｚガスがガス通路７を介して加熱器２へ流入しＭＨ
，に吸蔵される。これによりＭＨ，は１１□ガス吸蔵に
伴って発熱し、Ｍ Ｈ、は約２〜３分の間に約５０℃に
昇温し、〈第４図参照）冷却水が加熱される。一方、こ
の間外気ダクト９へは外気が流入し、第２バイパス通路
４ｂ内を排気が流れないので第２貯蔵器６は外気温（−
２０℃）近くまで冷却されている。
ス通路４ａ内を約２００℃の排気が流れるので、第１貯
蔵器５が加熱されそのＭＨ２からＨ２ガスが解離し、そ
のＨｚガスがガス通路７を介して加熱器２へ流入しＭＨ
，に吸蔵される。これによりＭＨ，は１１□ガス吸蔵に
伴って発熱し、Ｍ Ｈ、は約２〜３分の間に約５０℃に
昇温し、〈第４図参照）冷却水が加熱される。一方、こ
の間外気ダクト９へは外気が流入し、第２バイパス通路
４ｂ内を排気が流れないので第２貯蔵器６は外気温（−
２０℃）近くまで冷却されている。
上記加熱器２による加熱を約３分間ｍ読後には、シャツ
タ弁Ｖ４ ・ｖ７を開き、第２制御弁ｖ２及びシャツタ
弁Ｖ、を閉じる。
タ弁Ｖ４ ・ｖ７を開き、第２制御弁ｖ２及びシャツタ
弁Ｖ、を閉じる。
これにより、加熱器２へのＨ２ガスの供給を停止し、第
１貯蔵器５の冷却を開始する。
１貯蔵器５の冷却を開始する。
次に、加熱器２の再生について第３図・第４図を参照し
て説明すると、エンジンＥの暖機とともに冷却水温が上
昇し、暖機が略完了して冷却水温が約８０゛Ｃ以」二に
上昇した時点において、第３制御弁Ｖ、を開くと、加熱
器２内のＭ Ｈ、から解離したＨ、ガスが第２貯蔵器６
へ供給され、そのＭＨ３は外気で冷却されている、ので
ＭＨｌにＨｚガスが吸蔵されていく （第３図リセット
１）。尚、第３図において、Ｍ Ｈ３の再生後、十分冷
却されていないときにはリセット１は０℃付近に向う矢
印となる。加熱器２内のＭＨ，からの解離が終了すると
、冷却水温が再び上昇し始めるので、その時点において
第１制御弁Ｖ、及びシャツタ弁Ｖ４・■、を閉じるとと
もにシャツタ弁Ｖｈを開く。
て説明すると、エンジンＥの暖機とともに冷却水温が上
昇し、暖機が略完了して冷却水温が約８０゛Ｃ以」二に
上昇した時点において、第３制御弁Ｖ、を開くと、加熱
器２内のＭ Ｈ、から解離したＨ、ガスが第２貯蔵器６
へ供給され、そのＭＨ３は外気で冷却されている、ので
ＭＨｌにＨｚガスが吸蔵されていく （第３図リセット
１）。尚、第３図において、Ｍ Ｈ３の再生後、十分冷
却されていないときにはリセット１は０℃付近に向う矢
印となる。加熱器２内のＭＨ，からの解離が終了すると
、冷却水温が再び上昇し始めるので、その時点において
第１制御弁Ｖ、及びシャツタ弁Ｖ４・■、を閉じるとと
もにシャツタ弁Ｖｈを開く。
これにより、第２貯蔵器６が排気熱で加熱されＭＨｌか
らＨｔガスの解離が進行し、Ｈｔガス圧が下界していく
。第２貯蔵器６内のＨ２ガス圧が約９ｋｇ／ｃＪ以上に
なったときに、第２制御弁■２を開き、第２貯蔵器６か
ら第１貯蔵器５へＨ２ガスを供給し、そのＨ，ガスをＭ
Ｈｔに吸蔵させる（第３図リセット２）。この間第１
貯蔵器５は外気で冷却されているのでＨ２ガスの吸蔵が
進行する。これを約１０分間継続すると、第２貯蔵器６
の再生が完了するので、第２・第３制御弁■２ ・Ｖ、
及びシャツタ弁■４を閉じるとともにシャツタ弁■４
・ｖｌｌを開く。以上の加熱及び再生の制御はコントロ
ールユニットにより自動的になされることは言うまでも
ない。
らＨｔガスの解離が進行し、Ｈｔガス圧が下界していく
。第２貯蔵器６内のＨ２ガス圧が約９ｋｇ／ｃＪ以上に
なったときに、第２制御弁■２を開き、第２貯蔵器６か
ら第１貯蔵器５へＨ２ガスを供給し、そのＨ，ガスをＭ
Ｈｔに吸蔵させる（第３図リセット２）。この間第１
貯蔵器５は外気で冷却されているのでＨ２ガスの吸蔵が
進行する。これを約１０分間継続すると、第２貯蔵器６
の再生が完了するので、第２・第３制御弁■２ ・Ｖ、
及びシャツタ弁■４を閉じるとともにシャツタ弁■４
・ｖｌｌを開く。以上の加熱及び再生の制御はコントロ
ールユニットにより自動的になされることは言うまでも
ない。
上記加熱装置においては、ＭＨ，とＭ Ｅ（２の中間の
中温解離型のＭ Ｈ３を収容した第２貯蔵器６を設けた
ので、加熱器２による加熱完了後、第１貯蔵器５の冷却
期間（約２５分）を待つことなく、約その半分の時間経
過した時点で加熱器２の再生を開始することが出来る。
中温解離型のＭ Ｈ３を収容した第２貯蔵器６を設けた
ので、加熱器２による加熱完了後、第１貯蔵器５の冷却
期間（約２５分）を待つことなく、約その半分の時間経
過した時点で加熱器２の再生を開始することが出来る。
従って、比較的短時間自動車を走行させる場合でも確実
に加熱器２を再生でき、次回の走行時に加熱装置を作動
させることが出来、これにより加熱装置の稼働率を高め
ることが出来る。そして、Ｍ ＨＩ−Ｍ Ｈ３→Ｍ１）
２と２段階の再生により加熱器２を再生するので、第３
図から判るようにＭ ！＋ 、を約４０℃程度に加熱す
ればＭＨ，→Ｍ Ｈｚへの再生が可能なので、必ずしも
排気熱を活用しなくとも、エンジンからの放熱や電気ヒ
ータによる加熱など低熱源を用いて再生することが出来
る。
に加熱器２を再生でき、次回の走行時に加熱装置を作動
させることが出来、これにより加熱装置の稼働率を高め
ることが出来る。そして、Ｍ ＨＩ−Ｍ Ｈ３→Ｍ１）
２と２段階の再生により加熱器２を再生するので、第３
図から判るようにＭ ！＋ 、を約４０℃程度に加熱す
ればＭＨ，→Ｍ Ｈｚへの再生が可能なので、必ずしも
排気熱を活用しなくとも、エンジンからの放熱や電気ヒ
ータによる加熱など低熱源を用いて再生することが出来
る。
この場合、例えばシリンダブロックやシリンダヘッドや
オイルパンの内部に熱発電子素子（ＴＥＧ）を設け、エ
ンジンに残留した蓄熱で発電し、その電力でヒータを介
してＭＨｓを加熱するようにしてもよい。
オイルパンの内部に熱発電子素子（ＴＥＧ）を設け、エ
ンジンに残留した蓄熱で発電し、その電力でヒータを介
してＭＨｓを加熱するようにしてもよい。
尚、第２貯蔵器６には、第１貯蔵器５のＭＨ。
と同種のＭＨを用いてもよい。この場合暖機加熱時には
第１貯蔵器５と第２貯蔵器６から加熱器２へ交互にＨ２
ガスを供給し、例えば第２貯蔵器６から加熱器２へ１−
１２ガスを供給したときには加熱器２から低温状態にあ
る第１貯蔵器５へＨ２ガスを戻して加熱器２を再生する
。
第１貯蔵器５と第２貯蔵器６から加熱器２へ交互にＨ２
ガスを供給し、例えば第２貯蔵器６から加熱器２へ１−
１２ガスを供給したときには加熱器２から低温状態にあ
る第１貯蔵器５へＨ２ガスを戻して加熱器２を再生する
。
（第２実施例）
本実施例は、本発明を自動車のエンジンの吸気を加熱す
る加熱装置に適用した場合のものである。
る加熱装置に適用した場合のものである。
第５図に示すように、エンジンＥの吸気管２０にＭＨ，
（第１の水素吸蔵合金）を収容した加熱器２１が外装（
但し、内装してもよい）され、また約１０ｋｇ／ｃＪの
ガス圧のＨ２ガスを貯蔵する第１貯蔵器２２が設けられ
、エンジンＥの冷却水通路２３の途中部にはＭＨｚ（第
３の水素吸蔵合金）を収容した第２貯蔵器２４が外装さ
れ、加熱器２１と第１貯蔵器２２と第２貯蔵器２４とは
、ガス通路２５で連結され、第１〜第３制御弁Ｖ１・■
２ ・■、が図示のようにガス通路２５に介装されてい
る。
（第１の水素吸蔵合金）を収容した加熱器２１が外装（
但し、内装してもよい）され、また約１０ｋｇ／ｃＪの
ガス圧のＨ２ガスを貯蔵する第１貯蔵器２２が設けられ
、エンジンＥの冷却水通路２３の途中部にはＭＨｚ（第
３の水素吸蔵合金）を収容した第２貯蔵器２４が外装さ
れ、加熱器２１と第１貯蔵器２２と第２貯蔵器２４とは
、ガス通路２５で連結され、第１〜第３制御弁Ｖ１・■
２ ・■、が図示のようにガス通路２５に介装されてい
る。
上記加熱器２１の再生時に加熱器２１を加熱するため、
加熱器２１の外周部には電気ヒータ２１２１ ｆ）＜巻
装され、この電気ヒータ２１ａはリレースイッチ２１ｂ
を介してバッテリに接続されている。
加熱器２１の外周部には電気ヒータ２１２１ ｆ）＜巻
装され、この電気ヒータ２１ａはリレースイッチ２１ｂ
を介してバッテリに接続されている。
図示していないが、第１実施例の場合と同様に冷却水温
を検出する温度、センサや第１・第２貯蔵器２２・２４
内のＨ２ガス圧を検出する圧力センサ等が設けられ、こ
の加熱装置はコントロールユニットで制御される。
を検出する温度、センサや第１・第２貯蔵器２２・２４
内のＨ２ガス圧を検出する圧力センサ等が設けられ、こ
の加熱装置はコントロールユニットで制御される。
上記加熱器２１内に収容するＭ Ｈ＋は高温解離型のＺ
ｒ Ｃｒ１．２Ｆ ａｏ、ｆｉであり、第２貯蔵器２４
内に収容するＭ Ｈ３は低温解離のり、Ｎ、系のＭＨで
ある。
ｒ Ｃｒ１．２Ｆ ａｏ、ｆｉであり、第２貯蔵器２４
内に収容するＭ Ｈ３は低温解離のり、Ｎ、系のＭＨで
ある。
上記Ｚ ｒ Ｃｒ＋、ｚＦａｏ、ｓはり、Ｎ、系のＭＨ
に比べて吸蔵速度も速く発熱量も多いが、再生温度（約
４００℃）が高いのでエンジンＥで発生する２００℃程
度の排熱で再生するのに従来では真空ポンプで吸引しな
がら再生していた。しかし、上記のように第２貯蔵器２
４を設けることにより容易に再生することが出来るよう
になっている。
に比べて吸蔵速度も速く発熱量も多いが、再生温度（約
４００℃）が高いのでエンジンＥで発生する２００℃程
度の排熱で再生するのに従来では真空ポンプで吸引しな
がら再生していた。しかし、上記のように第２貯蔵器２
４を設けることにより容易に再生することが出来るよう
になっている。
次に、上記加熱装置の作用について説明する。
先ず、冷寒始動時に吸気を加熱する場合には、第１及び
第２制御弁Ｖ、・Ｖ２を開き第３制御弁Ｖ３を閉じる。
第２制御弁Ｖ、・Ｖ２を開き第３制御弁Ｖ３を閉じる。
すると、第１貯蔵器２２からＨｚガラス加熱器２１へ供
給され、Ｈ，ガスの吸蔵に伴って加熱器２１が発熱し吸
気が加熱される。
給され、Ｈ，ガスの吸蔵に伴って加熱器２１が発熱し吸
気が加熱される。
上記のように所定時間にわたってＨ２ガスを供給し、エ
ンジンＥの暖機が完了した時には第２制御弁■２を閉じ
吸気加熱を停止する。
ンジンＥの暖機が完了した時には第２制御弁■２を閉じ
吸気加熱を停止する。
上記加熱器２１を再生する場合には、第６図に示すよう
に、先ずエンジンＥの暖機前に加熱器２１から第２貯蔵
器２４へＨｚガラス流して加熱器２１を再生し、次に暖
機後筒２貯蔵器２４から第１貯蔵器２２へＨｔガスを流
して第２貯蔵器２４を再生する。即ち、加熱器２１のヒ
ータ２１ａへ通電して加熱器２１を約２００℃に加熱し
てＭＨｌからＨ２ガスを解離させ、第１・第３制御弁■
、・Ｖ、を開いて加熱器２１から低温状態にある第２貯
蔵器２４へＨ２ガスを流し、ＭＨ，に吸蔵させ（第６図
りセット１）、加熱器２１の再生終了後筒１・第３制御
弁■１ ・■、を閉じる。 次に、暖機後約５０℃以上
の冷却水で第２貯蔵器２４を加熱しつつ、第２・第３制
御弁■２ ・■、を開いて第２貯蔵器２４から第１貯蔵
器２２へＨ２ガスを供給し、第２貯蔵器２４を再生する
（第６図リセット２）。 、 上記のように、この加熱装置では、Ｍ ＨＩに比較し低
温解離型のＭＨ，を収容した第２貯蔵器２４を設け、Ｍ
Ｈ，−ＭＨ！＝第１貯蔵器２２の順に２段階で再生する
ことにより、２００℃程度の低温でＭＨ，を再生するこ
とが出来る。
に、先ずエンジンＥの暖機前に加熱器２１から第２貯蔵
器２４へＨｚガラス流して加熱器２１を再生し、次に暖
機後筒２貯蔵器２４から第１貯蔵器２２へＨｔガスを流
して第２貯蔵器２４を再生する。即ち、加熱器２１のヒ
ータ２１ａへ通電して加熱器２１を約２００℃に加熱し
てＭＨｌからＨ２ガスを解離させ、第１・第３制御弁■
、・Ｖ、を開いて加熱器２１から低温状態にある第２貯
蔵器２４へＨ２ガスを流し、ＭＨ，に吸蔵させ（第６図
りセット１）、加熱器２１の再生終了後筒１・第３制御
弁■１ ・■、を閉じる。 次に、暖機後約５０℃以上
の冷却水で第２貯蔵器２４を加熱しつつ、第２・第３制
御弁■２ ・■、を開いて第２貯蔵器２４から第１貯蔵
器２２へＨ２ガスを供給し、第２貯蔵器２４を再生する
（第６図リセット２）。 、 上記のように、この加熱装置では、Ｍ ＨＩに比較し低
温解離型のＭＨ，を収容した第２貯蔵器２４を設け、Ｍ
Ｈ，−ＭＨ！＝第１貯蔵器２２の順に２段階で再生する
ことにより、２００℃程度の低温でＭＨ，を再生するこ
とが出来る。
次に、上記加熱器２１及び第２貯蔵器２４内に収容する
ＭＨ，やＭＨ，の粉体表面にＡ１を蒸着するＡＩ蒸着装
置３０について第７図・第８図により説明する。
ＭＨ，やＭＨ，の粉体表面にＡ１を蒸着するＡＩ蒸着装
置３０について第７図・第８図により説明する。
第７図において、強化ガラス製の円筒状蒸着容器３１が
支軸３２を介して回転自在に支持され、モータ３３で蒸
着容器３１を回転できるようになっている。蒸着容器３
１内には第８図のように多数の小孔３４を有するタング
ステン製の円筒状蒸発器３５が同心状に配設され、支軸
３２の内端部に固着されている。そして、蒸発器３５は
その周壁部分３５ａが開閉可能になっており、その開口
部から内部にベレット状のＡ１塊が収容される。
支軸３２を介して回転自在に支持され、モータ３３で蒸
着容器３１を回転できるようになっている。蒸着容器３
１内には第８図のように多数の小孔３４を有するタング
ステン製の円筒状蒸発器３５が同心状に配設され、支軸
３２の内端部に固着されている。そして、蒸発器３５は
その周壁部分３５ａが開閉可能になっており、その開口
部から内部にベレット状のＡ１塊が収容される。
上記蒸着容器３１も蒸発器３５と略同様にその周壁部分
が開閉可能になっており、その開口部から内部にＭＨの
粉体を収容可能である。
が開閉可能になっており、その開口部から内部にＭＨの
粉体を収容可能である。
上記蒸着容器３１の内部の空気を排出するため、一方の
支軸３２の外側に吸引管３６が外装され、吸引管３６は
バルブ３７及びコネクタ３８を介して真空ポンプ３９に
接続され、吸引管３６は蒸着容器３１内空間に連通して
いる。更に、上記蒸発器３５を加熱するため蒸発器３５
へはコントローラから所定の電流を通電し得るようにな
っている。
支軸３２の外側に吸引管３６が外装され、吸引管３６は
バルブ３７及びコネクタ３８を介して真空ポンプ３９に
接続され、吸引管３６は蒸着容器３１内空間に連通して
いる。更に、上記蒸発器３５を加熱するため蒸発器３５
へはコントローラから所定の電流を通電し得るようにな
っている。
次に、上記Ａ１蒸着装置３０の作用について説明する。
先ず、蒸着容器３１内に約１００〜２００μｍの粒径の
Ｍｌ（を収容するとともに蒸発器３５内にベレット状の
ＡＩ塊を収容する。次に、真空ポンプ３９を作動させて
蒸着容器３１内の空気を吸引除去後バルブ３７を閉じ、
コネクタ３８を外す。
Ｍｌ（を収容するとともに蒸発器３５内にベレット状の
ＡＩ塊を収容する。次に、真空ポンプ３９を作動させて
蒸着容器３１内の空気を吸引除去後バルブ３７を閉じ、
コネクタ３８を外す。
次に、蒸発器３５に通電して加熱しつつ、モータ３３に
より蒸着容器３１と蒸発器３５とを低速で回転させる。
より蒸着容器３１と蒸発器３５とを低速で回転させる。
すると、蒸発器３５内のＡＩ塊が加熱されてＡ１蒸気が
発生し、そのＡＩ熱蒸気蒸発器３５の小７Ｌ３４から蒸
着容器３１内へ流れ出す。蒸着容器３１内のＭＨの粉体
は容器の回転によって攪拌されているので、ＭＨの粉体
の表面にＡＩ熱蒸気蒸着することになる。この場合、Ａ
ｌ蒸着膜の膜厚ば数μｍ〜１０μｍ程度とすることが望
ましいが、この膜厚は蒸発器３５へ供給する電流と処理
時間とで適宜制御することが出来る。
発生し、そのＡＩ熱蒸気蒸発器３５の小７Ｌ３４から蒸
着容器３１内へ流れ出す。蒸着容器３１内のＭＨの粉体
は容器の回転によって攪拌されているので、ＭＨの粉体
の表面にＡＩ熱蒸気蒸着することになる。この場合、Ａ
ｌ蒸着膜の膜厚ば数μｍ〜１０μｍ程度とすることが望
ましいが、この膜厚は蒸発器３５へ供給する電流と処理
時間とで適宜制御することが出来る。
上記のように、ＭＨの粉体表面にＡＩを蒸着させると、
ガラス程度の小さな熱伝導率を有するＭＨの熱伝導率が
著しく大きくなる。Ａ１蒸着膜の膜厚が上記の範囲であ
ればＨ２ガスの吸蔵に悪影響は殆んどない。ＡＩは比重
が小さいので、Ｃｕの蒸着膜を形成する場合に比較し、
比重の小さなＭ）ｔを得ることが出来るため加熱器２１
や貯蔵器２４の熱容量を小さくし、加熱や再生時の反応
速度を高めることが出来る。
ガラス程度の小さな熱伝導率を有するＭＨの熱伝導率が
著しく大きくなる。Ａ１蒸着膜の膜厚が上記の範囲であ
ればＨ２ガスの吸蔵に悪影響は殆んどない。ＡＩは比重
が小さいので、Ｃｕの蒸着膜を形成する場合に比較し、
比重の小さなＭ）ｔを得ることが出来るため加熱器２１
や貯蔵器２４の熱容量を小さくし、加熱や再生時の反応
速度を高めることが出来る。
尚、上記蒸着容器３１は、セラミックやセラミックを内
側にコーティングした金属材料製でもよく、蒸発器３５
はセラミック製とし、その内部にタングステン類のヒー
タを配設してもよい。
側にコーティングした金属材料製でもよく、蒸発器３５
はセラミック製とし、その内部にタングステン類のヒー
タを配設してもよい。
本願の車両の加熱装置は、冷却水や吸気を加熱する加熱
装置以外に、オイルや空調用のエアを加熱するものにも
適用できるし、ディーゼルエンジンやロータリピストン
エンジンにも同様に適用し得るものである。
装置以外に、オイルや空調用のエアを加熱するものにも
適用できるし、ディーゼルエンジンやロータリピストン
エンジンにも同様に適用し得るものである。
図面のうち第１図〜第８図は本発明の実施例を示すもの
で、第１図〜第４図は第１実施例を示し、第１図は加熱
装置の全体構成図、第２図はＨ２ガス系統の構成図、第
３図はＭＨ，−ＭＨ，・ＭＨｌの水素解離圧・温度特性
図、第４図はＭ Ｈ、とＭ Ｈ２の温度のタイムチャー
ト、第５図〜第８図は第２実施例を示し、第５図は加熱
装置の全体構成図、第６図はＭ ＨＩ とＭ Ｈ３の水
素解離圧・温度特性図、第７図はＡＩ蒸着装置の全体構
成図、第８図は蒸発器の斜視図、第９図・第１０図は夫
々従来技術に係る加熱装置の１１□ガス系統の構成図、
第１１図・第１２図は夫々第９図と第１０図の装置にお
けるＭ Ｈの水素解離圧・温度特性図及びＭＨの温度の
タイムチャートである。 ２・２１・・加熱器、 ５・２２・・第１貯蔵器、６・
２４・・第２貯蔵器、 ７・２５・・ガス通路、 Ｖｌ
・■２ ・Ｖ、・・制御弁。 第１図 −Ｑ＾− 第３図 （Ｋｇｚｔｍ） ｆｌ、７１：ｉ１
で、第１図〜第４図は第１実施例を示し、第１図は加熱
装置の全体構成図、第２図はＨ２ガス系統の構成図、第
３図はＭＨ，−ＭＨ，・ＭＨｌの水素解離圧・温度特性
図、第４図はＭ Ｈ、とＭ Ｈ２の温度のタイムチャー
ト、第５図〜第８図は第２実施例を示し、第５図は加熱
装置の全体構成図、第６図はＭ ＨＩ とＭ Ｈ３の水
素解離圧・温度特性図、第７図はＡＩ蒸着装置の全体構
成図、第８図は蒸発器の斜視図、第９図・第１０図は夫
々従来技術に係る加熱装置の１１□ガス系統の構成図、
第１１図・第１２図は夫々第９図と第１０図の装置にお
けるＭ Ｈの水素解離圧・温度特性図及びＭＨの温度の
タイムチャートである。 ２・２１・・加熱器、 ５・２２・・第１貯蔵器、６・
２４・・第２貯蔵器、 ７・２５・・ガス通路、 Ｖｌ
・■２ ・Ｖ、・・制御弁。 第１図 −Ｑ＾− 第３図 （Ｋｇｚｔｍ） ｆｌ、７１：ｉ１
Claims (1)
- （１）水素吸蔵合金を収容した加熱器と、水素ガスを貯
蔵した第１貯蔵器とを制御弁を介して連通連結した車両
の加熱装置において、 水素吸蔵合金を収容した第２貯蔵器を設け、加熱器の再
生時に加熱器から低温状態にある第２貯蔵器へ水素ガス
を導入する制御手段を設けたことを特徴とする車両の加
熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198187A JPH0788773B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 車両の加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198187A JPH0788773B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 車両の加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63198714A true JPS63198714A (ja) | 1988-08-17 |
| JPH0788773B2 JPH0788773B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=12346115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3198187A Expired - Lifetime JPH0788773B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 車両の加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788773B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02218812A (ja) * | 1989-02-21 | 1990-08-31 | Suzuki Motor Co Ltd | 水素自動車における燃料タンク加熱装置 |
| JPH0459314U (ja) * | 1990-09-29 | 1992-05-21 | ||
| JPH04314912A (ja) * | 1991-04-15 | 1992-11-06 | Nippon Steel Corp | 水素吸蔵合金を用いた車輌の冷暖房方法 |
| JPH06235560A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵合金利用移動体 |
| JP2015183635A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 株式会社豊田自動織機 | 化学蓄熱装置 |
| JP2024000717A (ja) * | 2022-06-21 | 2024-01-09 | 日産自動車株式会社 | 発熱装置及び窓部材 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5698056B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2015-04-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 化学蓄熱装置 |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP3198187A patent/JPH0788773B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02218812A (ja) * | 1989-02-21 | 1990-08-31 | Suzuki Motor Co Ltd | 水素自動車における燃料タンク加熱装置 |
| JPH0459314U (ja) * | 1990-09-29 | 1992-05-21 | ||
| JPH04314912A (ja) * | 1991-04-15 | 1992-11-06 | Nippon Steel Corp | 水素吸蔵合金を用いた車輌の冷暖房方法 |
| JPH06235560A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵合金利用移動体 |
| JP2015183635A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 株式会社豊田自動織機 | 化学蓄熱装置 |
| JP2024000717A (ja) * | 2022-06-21 | 2024-01-09 | 日産自動車株式会社 | 発熱装置及び窓部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0788773B2 (ja) | 1995-09-27 |
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