(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジン停止状態で車室内の暖房を行うことができるとともに、エンジン始動時等の暖機運転を促進し、燃費を向上させることができるとともに、エンジン等の傷みを防止できる自動車用暖房システムを提供する。【解決手段】蓄熱器７を備えて構成される車両用暖房システム１であって、駆動部２で発生した熱を第１の熱媒体を介して上記蓄熱器に蓄積する蓄熱行程と、上記蓄熱器に蓄積された熱を第２の熱媒体を介して暖房装置１６に移動させて暖房を行う暖房行程と、上記蓄熱器に蓄積された熱を上記第１の熱媒体を介して上記駆動部に移動させて暖機運転を行う暖機行程とを行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱器を備えて構成される車両用暖房システムであって、
駆動部で発生した熱を第１の熱媒体を介して上記蓄熱器に蓄積する蓄熱行程と、
上記蓄熱器に蓄積された熱を第２の熱媒体を介して暖房装置に移動させて暖房を行う暖房行程と、
上記蓄熱器に蓄積された熱を上記第１の熱媒体を介して上記駆動部に移動させて暖機運転を行う暖機行程とを行うことができる、自動車用暖房システム。
【請求項２】
駆動部において加熱された第１の熱媒体をラジエータに移動させる高温側冷却流路と、上記ラジエータにおいて放熱させた上記第１の熱媒体を上記駆動部に戻す低温側冷却流路とを有する駆動部冷却回路を備えるとともに、
上記高温側冷却流路の中間部から分岐して延出するとともに、上記蓄熱器に接続される蓄熱器入熱流路と、上記蓄熱器から延出して上記低温側冷却流路に接続される蓄熱器戻り流路とを有する蓄熱回路を設けて上記蓄熱行程を行う、請求項１に記載の自動車用暖房システム。
【請求項３】
上記蓄熱器において加熱された第２の熱媒体を上記蓄熱器から上記暖房装置に送る暖房入熱流路と、上記暖房装置において放熱させた上記第２の熱媒体を上記蓄熱器に戻す暖房戻り流路とを有する暖房回路を設けて上記暖房行程を行う、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の自動車用暖房システム。
【請求項４】
上記高温側冷却流路と上記蓄熱器入熱流路の接続部に設けられた第１の弁と、
上記蓄熱器戻り流路に設けられた第２の弁と、
上記第２の弁から上記駆動部へつながる暖機流路を備え、
上記駆動部で加熱された上記第１の熱媒体を上記高温側冷却流路から上記蓄熱器入熱流路に送るとともに、上記蓄熱器で放熱させた上記第１の熱媒体を上記蓄熱器戻り流路から上記低温側冷却流路へ送るように、上記第１の弁と上記第２の弁を制御する蓄熱行程と、
上記駆動部で加熱された上記第１の熱媒体を、上記高温側冷却流路から上記ラジエータに送るとともに、上記ラジエータで放熱させた第１の熱媒体を、上記低温側冷却流路を介して上記駆動部に送るように、上記第１の弁と上記第２の弁を制御する駆動部冷却行程と、
上記蓄熱器で加熱された第２の熱媒体を、上記暖房入熱流路を介して上記暖房装置へ送るとともに、上記暖房装置で放熱させた上記第２の熱媒体を、上記暖房戻り流路を介して上記蓄熱器に戻す暖房行程とを行うことができるとともに、
上記蓄熱器で加熱された第１の熱媒体を、上記暖機流路を介して上記駆動部へ送るように、上記第１の弁と上記第２の弁を制御する暖機行程を行うことができる、請求項２又は請求項３のいずれか１項に記載の自動車用暖房システム。
【請求項５】
上記高温側冷却流路を流れる第１の熱媒体の温度を計測する高温側熱媒体温度計測装置と、上記蓄熱器内の温度を計測する蓄熱温度計測装置とを備え、
これら計測装置の計測値に基づいて各弁を制御することにより、上記各行程を行うように構成した、請求項４に記載の自動車用暖房システム。
【請求項６】
上記高温側冷却流路における上記第１の弁の上流側と、上記低温側冷却流路をつなぐバイパス回路と、
このバイパス回路と上記低温側冷却流路との合流部分に設けられるとともに、弁内を流動する熱媒体の温度に応じて開度を変更できる第３の弁とを備え、
上記第１の熱媒体の一部が上記バイパス回路を流動するようにして上記暖機行程を行う、請求項４又は請求項５のいずれかに記載の自動車用暖房システム。
【請求項７】
上記暖房回路は、第２の熱媒体として水が流動させられるとともに、
上記暖房戻り流路の中間部にポンプ及び貯水タンクを設け、
暖房行程が行われないときに、上記第２の熱媒体を上記貯水タンクに保持できるように構成されている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の自動車用暖房システム。
【請求項８】
上記ポンプ及び貯水タンクが、上記暖房装置の下方に設けられており、上記ポンプが作動していない時には、上記暖房装置内の上記第２の熱媒体が、上記貯水タンクに自然落下して上記タンクに貯溜されるように構成されている、請求項７に記載の自動車用暖房システム。
【請求項９】
上記暖房回路に、第２の熱媒体として空気が用いられている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の自動車用暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、自動車用暖房システムに関する。詳しくは、蓄熱器を利用することにより、エンジンが停止しているときにも暖房装置を利用できるとともに、暖機運転を促進できる自動車用暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車車室の暖房を行うために、ヒートポンプ式の空調装置が用いられることが多い。一般的な車両用のヒートポンプ式空調装置は、エンジンの回転を取り出してコンプレッサを作動させ、外気から室内へ熱を移動させるように構成されている。このため、エンジンが稼働していなければ、空調装置を利用できない場合が多い。
【０００３】
特に、トラック等では、暖房装置を作動させるためにエンジンを稼働させたままで、仮眠をとる場合が多い。しかし、エンジン音や振動が発生するため、ドライバーが十分に休息できないという問題もある。
【０００４】
エンジンを停止した状態で利用できるように、車両の燃料を燃焼させて暖房を行う暖房装置や、バッテリーを用いた電気式の暖房装置が提供されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２２０９２０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記エンジンを稼働させた状態で暖房を行うシステムは、自動車が停止しているときにも燃料が消費される。このため、燃費が低下するという問題も生じる。
【０００７】
また、トラック等において、暖房装置を使用する場合、使用時間が長時間に及ぶことが多い。したがって、エンジンを稼働させたままでは、燃費が低下するばかりでなく、二酸化炭素の発生量も大幅に増加し、地球環境に悪影響を与えることになる。
【０００８】
エンジンを稼働させない状態で、燃料を燃焼させて暖房を行う暖房装置においても、燃料を消費し、燃費が低下するとともに二酸化炭素が発生することに変わりない。
【０００９】
一方、バッテリーを利用した暖房装置は、二酸化炭素が生じることはなく、上記のような問題は少ない。しかしながら、暖房装置は消費電力が大きく、バッテリーを傷める恐れがある。さらに、バッテリーで消費された電力は走行時に充電する必要があるため、その分エンジンに負担がかかり燃費が悪化する。
【００１０】
また、ハイブリッド自動車や電気自動車に、従来のヒートポンプ式の空調装置を適用する場合、コンプレッサを作動させるための電力が必要となり、消費電力が非常に大きくなる。このため、バッテリーの寿命が早まるといった問題も生じやすい。
【００１１】
一方、自動車エンジン等の暖機運転を行うことにより、潤滑油等の粘度を低下させて自動車の燃費を向上させることができるとともに、磨耗を低減させてエンジン等の傷みを防止できる。ところが、従来の暖機運転は、エンジンを稼働させることにより生じる熱によって駆動系を温めるものであり、効果を得るまでにある程度の時間を要する。したがって、その間燃料が消費されることになり、十分な燃料節減効果を得ることはできない。また、十分な暖機時間をとれない場合も多い。
【００１２】
本願発明は、エンジン停止状態で車室内の暖房を行うことができるとともに、エンジン始動時等の暖機運転を促進し、燃費を向上させることができるとともに、エンジン等の傷みを防止できる自動車用暖房システムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願の請求項１に記載した発明は、蓄熱器を備えて構成される車両用暖房システムであって、駆動部で発生した熱を第１の熱媒体を介して上記蓄熱器に蓄積する蓄熱行程と、上記蓄熱器に蓄積された熱を第２の熱媒体を介して暖房装置に移動させて暖房を行う暖房行程と、上記蓄熱器に蓄積された熱を上記第１の熱媒体を介して上記駆動部に移動させて暖機運転を行う暖機行程とを行うことができる自動車用暖房システムに関するものである。
【００１４】
本願発明では、蓄熱器にエンジン等の駆動部で発生した熱を蓄積し、この熱を車室内の暖房と、エンジン等の駆動部の暖機運転に利用することができるように構成している。
【００１５】
本願発明に係る暖房システムは、駆動部を冷却する必要のある種々の自動車に適用できる。たとえば、ガソリンエンジン等の内燃機関を備える自動車のみならず、ハイブリッド自動車や電気自動車に適用することもできる。
【００１６】
上記蓄熱器として、自動車に搭載できるものであれば、種々の方式の蓄熱器を採用できる。本願発明では、暖房のみならず暖機運転に利用するため、熱容量の大きな蓄熱器を採用するのが好ましい。また、固体蓄熱材を充填した蓄熱器を採用するのが好ましい。
【００１７】
上記第１の熱媒体は、従来の駆動部冷却システムで用いるものを採用できる。たとえば、不凍液（ＬＬＣ）を第１の熱媒体として利用することができる。
【００１８】
本願発明における蓄熱行程は、駆動部で発生した熱を蓄熱するものである。たとえば、内燃機関を駆動部とする自動車では、上記駆動部で発生した熱をラジエータまで運んで放熱させることが多い。このような冷却システムを備える自動車では、請求項２に記載した発明のように、駆動部において加熱された第１の熱媒体をラジエータに移動させる高温側冷却流路と、上記ラジエータにおいて放熱させた上記第１の熱媒体を上記駆動部に戻す低温側冷却流路とを有する駆動部冷却回路が設けられている。本願発明では、上記高温側冷却流路の中間部から分岐して延出するとともに、上記蓄熱器に接続された蓄熱器入熱流路と、上記蓄熱器から延出して上記低温側冷却流路に接続される蓄熱器戻り流路とを有する蓄熱回路を設けて、上記蓄熱行程を行うことができる。すなわち、請求項２に記載した発明では、上記駆動部から上記ラジエータにつながる駆動部冷却回路の高温側冷却流路と低温側冷却流路に掛け渡すように上記蓄熱回路を設けて、上記駆動部で生じた熱を有効に活用するものである。
【００１９】
上記暖房行程は、上記第１の熱媒体とは異なる第２の熱媒体を用いて行われる。すなわち、請求項３に記載した発明のように、上記蓄熱器において加熱された第２の熱媒体を上記蓄熱器から上記暖房装置に送る暖房入熱流路と、上記暖房装置において放熱させた上記第２の熱媒体を上記蓄熱器に戻す暖房戻り流路とを有する暖房回路を設けて、上記暖房行程を行うことができる。
【００２０】
上記第２の熱媒体の種類も特に限定されることはない。たとえば、水を熱媒体として利用することができる。また、請求項９に記載した発明のように、空気を熱媒体として利用することもできる。この場合、上記空気を車室内に直接吹き出すように構成することもできるし、水を採用した場合と同様に、循環回路及び熱交換機を設けて暖房に利用することができる。
【００２１】
上記暖房装置も、種々の形式のものを採用できる。たとえば、上記第２の熱媒体と車室空気との熱交換を行うことができるものを採用できる。また、車室内の床を加熱する床暖房装置を採用することもできる。本願発明では、駆動部の排熱を蓄熱して暖房に利用するものであるため、エンジンが稼働中に蓄熱し、エンジン停止中に暖房を行うことが可能となる。また、燃料を消費するものではないため、炭酸ガスが排出されない。したがって環境に悪影響を与えることはない。また、電気式の暖房装置のように、消費電力の増大によって電池が傷む恐れもない。
【００２２】
さらに、本願発明では、上記蓄熱器に蓄積された熱を上記第１の熱媒体を介して上記駆動部に移動させて暖機運転を促進する暖機行程を行うことができる。
【００２３】
本願発明では、駆動部から出た熱を蓄熱するものであるため、蓄積した熱を駆動部に戻すだけで暖機行程を行うことができる。したがって、暖機行程のための特別な回路を設ける必要はない。このため、従来の駆動部冷却回路を利用して、暖機用のシステムを簡単に構成することができる。なお、効率を高めるため、上記蓄熱器の熱を直接駆動部に送る暖機回路を設けることもできる。
【００２４】
請求項４に記載した発明のように、上記高温側冷却流路と上記蓄熱器入熱流路の接続部に設けられた第１の弁と、上記低温側冷却流路と上記蓄熱器戻り流路に設けられた第２の弁とを備え、上記駆動部で加熱された上記第１の熱媒体を上記高温側冷却流路から上記蓄熱器入熱流路に送るとともに、上記蓄熱器で放熱させた上記第１の熱媒体を上記蓄熱器戻り流路から上記低温側冷却戻り流路へ送るように、上記第１の弁と上記第２の弁を制御することにより、上記蓄熱行程を行うことができる。上記第１の熱媒体を上述しように流動させることができれば、種々の方式の弁を利用できる。また、複数の弁を組み合わせて利用できる。たとえば、上記第１の弁と上記第２の弁に三方弁を採用して、流路を切り替えるように制御することができる。
【００２５】
上記第１の弁と上記第２の弁を制御して流路を切り替えることにより、上記駆動部から排出される第１の熱媒体を上記蓄熱器に導入して蓄熱行程を行うことができる。また、請求項５に記載した発明のように、上記高温側冷却流路を流れる第１の熱媒体の温度を計測する高温側熱媒体温度計測装置と、上記蓄熱器内の温度を計測する蓄熱温度計測装置とを設け、これら計測装置の計測値に基づいて各弁を制御することにより、上記各行程を行うことができる。たとえば、上記第１の熱媒体の温度が上昇した後に、上記第１の熱媒体を蓄熱器に導入して蓄熱行程を開始する一方、上記蓄熱器の温度が所定温度に達した後は蓄熱行程を停止するように、上記各弁を開閉制御することができる。
【００２６】
また、上記蓄熱行程と同様に、上記駆動部で加熱された上記第１の熱媒体を、上記高温側冷却流路から上記ラジエータに送るとともに、上記ラジエータで放熱させた第１の熱媒体を、上記低温側冷却流路を介して上記駆動部に送るように、上記第１の弁と上記第２の弁を制御して、駆動部冷却行程を行うことができる。すなわち、駆動部冷却行程は、従来と同様に駆動部を冷却する行程であり、上記蓄熱回路に第１の熱媒体が流入しないように上記各弁を制御すればよい。
【００２７】
一方、上記蓄熱器で加熱された第２の熱媒体を、上記暖房入熱流路を介して上記暖房装置へ送るとともに、上記暖房装置で放熱させた上記第２の熱媒体を、上記暖房戻り流路を介して上記蓄熱器に戻す暖房行程を行うことができる。たとえば、上記第２の熱媒体を流動させるポンプが設けられている場合には、上記ポンプを作動させることにより上記暖房行程を行うことができる。上記暖房行程は、上記蓄熱器の温度と暖房対象である車室等の温度を計測し、これら温度に基づいて上記ポンプを制御すればよい。
【００２８】
さらに、上記第２の弁から上記駆動部へつながる暖機流路を設け、上記蓄熱器で加熱された第１の熱媒体を、上記暖機流路を介して上記駆動部へ送るように、上記第１の弁と上記第２の弁を制御することにより、上記暖機行程を行うことができる。
【００２９】
暖機行程を、上記エンジンを冷却するための低温側冷却流路を利用して行うこともできる。しかしながら、上記低温側冷却流路の断熱性が低い場合や、流路が長い場合は上記第１の熱媒体の温度が低下して、効果的に暖機行程を行うことができない場合がある。このような場合、本請求項に記載した発明のように、駆動部に直接つながり、あるいは駆動部近傍の低温側冷却流路につながる専用の暖機流路を設けることにより、効果的に暖機行程を行うことが望ましい。
【００３０】
また、上記駆動部から流出する第１の熱媒体の温度が所定の温度以下である場合に暖機運転を続行し、所定の温度を越えた場合に、上記暖機運転を停止することができる。なお、上記暖機運転は、エンジン等の駆動部が稼働中に行うことが出来る。
【００３１】
請求項６に記載した発明は、上記高温側冷却流路における上記第１の弁の上流側と上記低温側冷却流路とをつなぐバイパス回路と、このバイパス回路と上記低温側冷却流路との合流部分に設けられるとともに、弁内を流動する熱媒体の温度に応じて開度を変更できる第３の弁とを備え、上記第１の熱媒体の一部が上記バイパス回路を流動するようにして上記暖機行程を行うものである。
【００３２】
エンジンの始動時に、第１の熱媒体をラジエータに送ったのでは、熱媒体の温度が上昇するのに時間がかかる。このため、上記高温側冷却流路と上記低温側冷却流路をつなぐバイパス回路が設けられることが多い。上記バイパス回路を介して第１の熱媒体を循環流動させることにより、熱媒体の温度を迅速に上昇させることが可能となる。このため、暖機運転を迅速に行うことが可能となる。
【００３３】
上記バイパス回路には、弁内を流動する熱媒体の温度に応じて開度を変更できるサーモスタット付きの弁が採用されている。上記第１の熱媒体は、温度が所定の温度に達するまで、一部が上記バイパス回路を流動させられる。請求項６に記載した発明では、本願発明に係るシステムを、上記バイパス回路とともに暖機行程を行うように構成したものである。
【００３４】
請求項７に記載した発明は、上記暖房回路に、第２の熱媒体として水を流動させるとともに、上記暖房戻り流路の中間部にポンプ及び貯水タンクを設け、暖房行程が行われないときに、上記第２の熱媒体を上記貯水タンクに保持できるように構成したものである。
【００３５】
上記暖房回路は、上記蓄熱器に直接つながっているため、第２の熱媒体が流動していない場合にも、熱媒体の対流や熱伝導等によって熱が移動する。このため、暖房回路内に熱媒体が存在すると、暖房運転を行っていない場合にも蓄熱器から熱が放熱されることになる。また、上記暖房装置は、上記蓄熱器の上方に位置する場合が多く、加熱された熱媒体が対流により流動して、車室内に放熱される場合も考えられる。上記構成を採用することにより、暖房行程を行わない場合には、上記第２の熱媒体を暖房回路から退避させることが可能となる。したがって、蓄熱器に蓄積された熱が無用に消費されることがなくなる。
【００３６】
請求項８に記載した発明のように、暖房回路を構成する上記ポンプ及び貯水タンクを、上記暖房装置の下方に設け、上記ポンプが作動していない時には、上記暖房装置内の上記第２の熱媒体が、上記貯水タンクに自然落下して上記タンクに貯溜されるように構成することができる。これにより、暖房行程を行わない場合には、上記第２の熱媒体を上記暖房回路から自動的に退避させることが可能となる。
【発明の効果】
【００３７】
蓄熱器に蓄積した熱を利用して、駆動装置が停止している場合にも暖房を行うことができるとともに、上記熱を駆動装置の暖機運転に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本願発明の実施形態を図に基づいて具体的に説明する。
【００３９】
図１に本実施形態に係る自動車用暖房システムの回路の概略を示す。また、図２に、本実施形態に係る制御機器の構成を示す。
【００４０】
図１に示すように、本実施形態は、駆動装置としてのエンジン２と、ラジエータ３と、これらエンジン２とラジエータ３との間で第１の熱媒体を流動させる高温側冷却流路４及び低温側冷却流路５から構成される駆動部冷却回路６とを備える自動車に、本願発明に係る暖房システム１を適用したものである。
【００４１】
上記駆動部冷却回路６では、エンジン２を冷却した第１の熱媒体が、上記高温側冷却流路４を介して上記ラジエータ３に送られる。ラジエータ３では、水や外気を利用して第１の熱媒体から熱を放熱させる。そして、放熱されて温度が下がった第１の熱媒体が、上記低温側冷却流路５を介して上記エンジン２に戻される。上記第１の熱媒体として不凍液（ＬＬＣ）が用いられている。上記第１の熱媒体は、上記低温側冷却流路５中に設けられた循環ポンプＰ１よって、エンジン稼働中に上記流路中を循環させられて、エンジン２の過熱を防止している。
【００４２】
本実施形態に係る暖房システム１では、上記高温側冷却流路４を流れる第１の熱媒体から蓄熱する蓄熱器７を設け、この蓄熱器７に蓄熱された熱を利用して暖房が行われる。上記蓄熱器７を設けるために、上記高温側冷却流路４の中間部から分岐して延出するとともに、蓄熱器７に接続される蓄熱器入熱流路８と、上記蓄熱器７から延出して上記低温側冷却流路５に接続される蓄熱器戻り流路９とを有する蓄熱回路１０が設けられる。
【００４３】
たとえば、一般的なガソリンエンジン車では、エンジン２の稼働中に、上記高温側冷却流路４を流れる第１の熱媒体の温度は定常状態で110℃〜120℃ぐらいであり、上記低温側冷却流路では90℃〜80℃程度まで温度が低下している。本実施形態では、上記温度差を利用して、上記蓄熱器７に熱を蓄熱する。
【００４４】
上記蓄熱回路１０に上記第１の熱媒体を導入するため、上記高温側冷却流路４から上記蓄熱器入熱流路８が分岐する分岐点に、第１の３方弁Ａが設けられている。上記３方弁Ａは、第１の熱媒体の流路を、上記ラジエータ３側と上記蓄熱器７側に向けて切り替えることができるとともに、ラジエータ３へ第１の熱媒体が送られないように高温側冷却流路４を閉止できるように構成されている。
【００４５】
一方、上記蓄熱器戻り流路９には、上記蓄熱器７で放熱させられた第１の熱媒体を上記低温側冷却流路に戻すための第２の３方弁Ｂが設けられる。本実施形態では、上記第２の３方弁Ｂは、上記蓄熱器戻り流路９の中間部に設けられている。また、後述する暖機行程用の暖機流路１１と上記低温側冷却流路５とに流路を切り替えることができるとともに、蓄熱回路１０を閉止できるように構成されている。
【００４６】
上記高温側冷却流路４と上記蓄熱器入熱流路８とを連通させるように上記第１の３方弁Ａを制御するとともに、上記蓄熱戻り流路９を上記低温側冷却流路５に連通させるように上記第２の弁Ｂを制御することにより、上記高温側冷却流路４から上記蓄熱回路１０に第１の熱媒体を導入して蓄熱行程を行うことができる。また、上記蓄熱器入熱流路８と上記蓄熱戻り流路９を閉止することにより、上記蓄熱器７を上記駆動部冷却回路６から切り離すことができるように構成している。
【００４７】
本実施形態においては、暖房システム１を、トラック等において仮眠をとるスペースの床暖房に適用している。
【００４８】
上記床暖房を行うために、車室床部に床暖房装置１６が設けられるとともに、上記蓄熱器７において加熱された第２の熱媒体を上記蓄熱器７から上記暖房装置１６に送る暖房入熱流路１２と、上記暖房装置１６において放熱させた上記第２の熱媒体を上記蓄熱器７に戻す暖房戻り流路１３とを有する暖房回路１４が設けられている。本実施形態では、上記第２の熱媒体として水が用いられており、上記暖房戻り流路１３内に循環ポンプＰ２と、上記水を貯溜するタンク１５とが設けられている。また、上記暖房回路１４を閉止するための弁Ｄが、上記暖房入熱流路１２内に設けられている。
【００４９】
本実施形態は、上記蓄熱器７を利用して上記エンジン２の暖機運転を行うように構成されている。上記暖機運転を行うために、上記第２の弁Ｂから延出してエンジン２の近傍の上記低温側冷却流路５に接続された暖機流路１１が設けられている。上記暖機流路１１は、上記蓄熱器７で加熱された第１の熱媒体を流動させるために設けられたものであり、断熱処理が施されている。
【００５０】
エンジン２の暖機運転の開始時に、上第１の熱媒体を上記ラジエータに循環させると、温度上昇に時間がかかる。本実施形態では、上記高温側冷却流路４における上記第１の弁Ａの上流側と、上記低温側冷却流路５とをつなぐバイパス回路１７が設けられている。上記バイパス回路１７を設けることにより、第１の熱媒体を迅速に加熱して暖気運転を促進できる。
【００５１】
上記バイパス回路１７と上記低温側冷却流路５の接続部には、第３の弁１Ｃが設けられている。上記弁Ｃとして、弁内を流動する熱媒体の温度に応じて開度を変更できるサーモスタット付きの弁が採用されている。上記第１の熱媒体は、温度が８０℃〜８４℃に達するまで、一部が上記バイパス回路を流動させられる。これにより、暖機運転中に、エンジン２で加熱された第１の熱媒体がラジエータ３で冷却されるのを緩和して、暖機運転を促進できる。本実施形態では、上記バイパス回路１７を備える駆動部冷却回路６に、本願発明に係る暖房システムを組み込み、上記バイパス回路とともに暖機行程を促進するように構成している。
【００５２】
図２に示すように、本実施形態では、上記各弁Ａ，Ｂ，Ｄ、ポンプＰ１，Ｐ２、温度計測装置Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４を、蓄熱器コントロールユニットを用いて制御するように構成している。
【００５３】
次に、図３及び図４に示すフローチャートに基づいて、上記各機器を用いて行われる各行程について説明する。
【００５４】
図３に示すように、本実施形態に係る暖房システム１では、まずモードの選択が行われる（Ｓ１０１）。上記モードとして、床暖房モードと、暖機モードと、蓄熱モードと、エンジン冷却モードがある。上記蓄熱モードと上記エンジン冷却モードは、他のモードを選択しない限り自動的に選択されるように構成されている。
【００５５】
上記蓄熱器７に第１の熱媒体から蓄熱する手順（Ｓ１０４〜Ｓ１１７）を以下に説明する。なお、エンジン冷却モードは、第１の熱媒体をエンジン２とラジエータ３との間で循環させるだけであり、いずれのエンジンにおいても行われるものであるため、説明は省略する。
【００５６】
まず、蓄熱器７に蓄熱できるかどうかの判断を行う。蓄熱を行うには、上記高温側冷却流路４における第１の熱媒体が加熱されているとともに、蓄熱器７に蓄熱可能な容量があることを確認する必要がある。まず、エンジン２が稼動しているかどうか判断する。エンジン２が稼動していれば、排熱が生じるとともにポンプＰ１も稼動しているため、蓄熱行程を行うことができる。エンジンが稼動している場合（Ｓ１１８でＹｅｓ）、本実施形態では、第１の弁Ａを蓄熱器入熱流路側（蓄熱器側）に上記第１の熱媒体が流れるように設定するとともに、上記第２の弁Ｂを上記低温側冷却流路側（低温側）上記第１の熱媒体が流れるように設定する（Ｓ１０４）。これにより、上記第１の熱媒体が上記蓄熱回路１０に導入される。なお、ポンプＰ１は、エンジン始動とともに始動させられる。エンジン２が稼動していない場合（Ｓ１１８でＮｏ）は、蓄熱行程及び冷却行程は行えないため、制御は終了する（Ｓ１０９）。
【００５７】
この状態で、上記高温側熱媒体温度計測装置Ｔ１を用いて、上記高温側冷却流路４の弁Ａの近傍を流れる第１の熱媒体の温度を計測する。
【００５８】
高温側熱媒体の温度が一定温度以上である場合、本実施形態では９０℃以上ある場合は（Ｓ１０６でＮｏ）、エンジン２が過熱状態であり、冷却が必要であるため、第１の熱媒体がラジエータ３側へ流れるように、第１の弁Ａを制御する（Ｓ１１２）。また、弁Ｂを閉止して（Ｓ１１３）、蓄熱行程を行わないように制御する。これにより、エンジンの過熱を防止できる。
【００５９】
上記第１の熱媒体の温度が一定温度未満の場合、本実施形態では９０℃未満である場合は（Ｓ１０６でＹｅｓ）、上記蓄熱温度計測装置Ｔ２によって、蓄熱器７の温度を計測する（Ｓ１０７）。また、蓄熱器内の温度が一定温度以上である場合、本実施形態では上記蓄熱器７の温度が８０℃以上ある場合は（Ｓ１０８でＮｏ）、蓄熱の必要はなく、高温側冷却流路４を流れる第１の熱媒体が上記ラジエータ３側に流れるように、上記第１の弁Ａを制御するとともに、上記第２の弁Ｂを閉止する（Ｓ１１６）。これにより、上記蓄熱器７が、上記冷却回路６から遮断されて、蓄熱器７が保温状態におかれる（Ｓ１１７）。この場合、一定時間経過後に、再度高温側冷却流路４を流れる第１の熱媒体の温度が計測され（Ｓ１０５）、また蓄熱器７の温度が計測されて（Ｓ１０７）、蓄熱が必要かどうか判断される（Ｓ１０８）。なお、本実施形態では、蓄熱開始温度を８０℃に設定したが、この温度は蓄熱材の仕様等によって決定される。また、蓄熱終了温度を９０℃に設定したが、この温度は、エンジン２やラジエータ３の熱容量等によって決定される。
【００６０】
蓄熱器７の温度が８０℃未満である場合（Ｓ１０８でＹｅｓ）、エンジン２が稼働しているかどうかをチェックする。エンジンが稼働していない場合（Ｓ１０９でＮｏ）、蓄熱熱源を確保できないため、高温側冷却流路４を流れる第１の熱媒体が上記ラジエータ３側に流れるように、上記第１の弁Ａを制御するとともに、上記第２の弁Ｂを閉止する（Ｓ１１４）。なお、この場合ポンプＰ１は停止状態にある。これにより、制御は終了され、上記蓄熱器７が、上記冷却回路６から遮断されて、蓄熱器７が保温状態におかれる（Ｓ１１５）。
【００６１】
上記エンジン２が稼働している場合（Ｓ１０９でＹｅｓ）、第１の熱媒体が上記蓄熱器７に流れるように上記第１の弁Ａを制御するとともに、蓄熱器７から流出した第１の熱媒体が上記低温側冷却流路５に流れるように上記第２の弁Ｂを制御する（Ｓ１１０）。これにより、上記第１の熱媒体が継続的に上記蓄熱回路１０に導入されて、蓄熱器７への蓄熱が行われる（Ｓ１１１）。上記蓄熱行程においては、所定時間ごとに第１の熱媒体の温度が計測されて（Ｓ１０５）、以下の各ステップが繰り返し行われる。
【００６２】
蓄熱行程において、上記各ステップを採用することにより、エンジンやラジエータを傷めることなく、上記蓄熱行程を行うことができる。
【００６３】
次に、暖機モードが選択された場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）の制御（Ｓ２０１〜Ｓ２０５）について説明する。
【００６４】
本実施形態に係る暖機行程は、エンジン２の暖機運転を行う際に、上記蓄熱器７の熱を添加して暖機運転を促進し、短時間で暖機運転を終えることを目的としている。
【００６５】
エンジン２が稼働していない場合（Ｓ２０１でＮｏ）、暖機行程は行われない。エンジンが稼働している場合（Ｓ２０１でＹｅｓ）、蓄熱温度計測装置Ｔ２によって、蓄熱器７の温度が計測される（Ｓ２０２）。蓄熱器７の温度が８０度以上である場合（Ｓ２０３でＹｅｓ）、第１の熱媒体を上記蓄熱流路８に導入するように、上記第１の弁Ａが制御されるとともに、蓄熱器７で加熱された第１の熱媒体が上記暖機流路１１に流れるように、上記第２の弁Ｂが制御される（Ｓ２０４）。これにより、蓄熱器７によって加熱された第１の熱媒体が、上記エンジン２に供給されて暖機行程が行われる（Ｓ２０５）。上記暖機行程においては、所定時間ごとに蓄熱器７の温度が計測される（Ｓ２０２）。蓄熱器７の温度が、８０℃以下である場合（Ｓ２０３でＮｏ）、エンジンを暖機することができないと判断され、上記高温側熱媒体温度計測装置Ｔ１によって上記高温側冷却流路４を流れる第１の熱媒体の温度が計測されて（Ｓ１０５）、上記フローチャートの以下のステップが実行され、蓄熱行程を行う上述した条件を満たした場合に、蓄熱行程（Ｓ１１１）が行われる。
【００６６】
上記暖機行程Ｓ２０５を行うことにより、エンジンの始動時に、迅速に暖機を行うことが可能となり、暖機するために必要な時間を低減させることが可能となる。また、上記蓄熱器７に蓄積された熱は、エンジン２からの排熱を蓄積したものであるため、燃料消費が増加することもない。
【００６７】
次に、図４に基づいて、床暖房モードが選択された場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）の制御（Ｓ３０１〜Ｓ３０８及びＳ４０１〜Ｓ４０７）について説明する。
【００６８】
暖房行程を行う場合、エンジン２が稼働している場合と、稼働していない場合で制御が異なる。
【００６９】
エンジン２が稼働している場合（Ｓ３０１でＹｅｓ）、上記高温側熱媒体温度計測装置Ｔ１によって上記高温側冷却流路４を流れる第１の熱媒体の温度が計測される（Ｓ３０２）。上記第１の熱媒体の温度が９０℃未満でない場合、すなわち、９０℃以上である場合は（Ｓ３０３でＮｏ）、エンジン２が過熱状態であると判断される。このため、上記第１の熱媒体を冷却するため、第１の熱媒体がラジエータ３側へ流れるように第１の弁Ａを制御するとともに弁Ｂを閉止して（Ｓ３０９）、蓄熱行程を行わないように制御する。これにより、エンジンの過熱を防止できる。なお、エンジン２の過熱を防止するために、例えば、弁Ａをラジエータ側へ８０％開いて第１の熱媒体を確実にラジエータ３に供給してエンジンの２の過熱を予防しつつ、２０％を蓄熱器へ分配して蓄熱し、暖房の熱源とするように構成することもできる。
【００７０】
上記第１の熱媒体の温度が９０℃未満の場合は（Ｓ３０３でＹｅｓ）、上記第１の熱媒体が蓄熱回路１０に流れるように上記第１の弁Ａを制御するとともに、第１の熱媒体が、上記蓄熱戻り流路９から上記低温側冷却路５に流れるように、上記第２の弁Ｂを制御する（Ｓ３０４）。この制御により、上述した蓄熱行程（Ｓ１１１）が実行され、上記蓄熱器７に、上記第１の熱媒体から熱が蓄熱される。
【００７１】
次に、床温度計測装置Ｔ４によって、床暖房装置１６を設けた床の温度が計測される（Ｓ３０５）。上記床温度が設定温度以下である場合（Ｓ３０６でＹｅｓ）、暖房が必要と判断されて、上記暖房回路１４のポンプＰ２が作動させられ、第２の熱媒体が上記暖房回路１４を循環させられる（Ｓ３０７）。これにより、エンジンが稼働している場合の床暖房行程が行われる。
【００７２】
床温度が設定温度以上である場合には暖房は必要ないと判断されて、ポンプＰ２は停止させられる（Ｓ３０８）。上記床暖房モードを選択している間は、所定時間ごとに床温度が計測されて（Ｓ３０５）、床温度が所定の温度以下になった場合に上記ポンプＰ２が作動させられる（３０７）。上記各行程を採用することにより、床の温度を適温に保持することができる。
【００７３】
上記エンジン２が稼働していない場合（Ｓ３０１でＮｏ）、上記第１の熱媒体から継続的な蓄熱を行うことができないため、上記第１の熱媒体が上記ラジエータ３に流動するように上記第１の弁Ａを制御するととともに、第２の弁Ｂを閉止する（Ｓ４０１）。これにより、上記蓄熱器７が、上記冷却回路６から遮断されて、保温状態におかれる。
【００７４】
上記状態で、蓄熱温度計測器Ｔ２によって蓄熱器７の温度が計測される（Ｓ４０２）。上記蓄熱器７の温度が８０度以上ない場合（Ｓ４０３でＮｏ）、上記蓄熱器７に床暖房を行う熱量がないと判断されて、制御は終了する（Ｓ４０８）。この場合、エンジン２が稼働していないため、蓄熱行程を行うことも不可能である。
【００７５】
蓄熱器７の温度が８０℃以上ある場合（Ｓ４０３でＹｅｓ）、床温度計測装置Ｔ４によって、床暖房装置１６を設けた床の温度が計測される（Ｓ４０４）。上記床温度が設定温度以下である場合（Ｓ４０５でＹｅｓ）、暖房が必要と判断されて、上記暖房回路１４のポンプＰ２が作動させられ、第２の熱媒体が上記暖房回路１４を循環させられる（Ｓ４０６）。これにより、エンジンが稼働していない場合の床暖房行程が行われる。
【００７６】
床温度が、設定温度以上ある場合（Ｓ４０５でＮｏ）には、暖房は必要ないと判断されて、ポンプＰ２は停止させられる（Ｓ４０７）。エンジン２が停止している場合（Ｓ３０１でＮｏ）には、所定時間ごとに、上記蓄熱温度計測装置Ｔ２によって蓄熱器７の温度が計測されて（Ｓ４０２）、蓄熱器７の温度が８０℃未満になった場合、ポンプＰ２が停止させられて、暖房行程が終了される（Ｓ４０８）。
【００７７】
上記暖房行程を行うことにより、エンジン２が稼働していない状態においても、暖房装置を作動させることができる。
【００７８】
本願発明では、第２の熱媒体として水を使用するとともに、蓄熱器７、タンク１５及びポンプＰ２を、上記床暖房装置１６より下方に設置している。これにより、上記ポンプＰ２を作動させていない状態では、上記第２の熱媒体が上記タンク１５に貯溜することができる。また、ポンプを停止することにより、床暖房装置１６内の第２の熱媒体を上記タンク１５へ自然落下させることが可能となる。なお、上記暖房入熱流路１３に第４の弁Ｄを設けて、不使用時に上記第２の熱媒体が上記床暖房装置１６に流動しないように構成している。これにより、床暖房装置１６の不使用時に、上記第２の熱媒体を介して上記蓄熱器７に蓄熱した熱が放熱されることはない。
【００７９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
蓄熱器を利用して、エンジン停止中の暖房を行うことができるとともに、エンジン始動時の暖機運転を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本願発明に係る暖房システムの構成を示す回路図である。
【図２】暖房システムの各機器の制御系統を示すブロック図である。
【図３】暖房システムの各行程を示すフローチャートである。
【図４】暖房システムの各行程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
１  車両用暖房システム
７  蓄熱器
２  駆動部（エンジン）
１６  暖房装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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