(57)【要約】【課題】暖機対象の運転状態に応じた的確な暖機を切り換えて行い、始動後の車両の運転状態を早期に安定させる。【解決手段】蓄熱材２０を有する熱交換装置１０を備えた車両用暖機システムであって、熱交換装置１０は、エンジン３０の冷却水Ｗを導入する第１室７４と、自動変速機４０の作動油Ｕを導入する第２室７５と、蓄熱材２０を収容した蓄熱室６２とを具備し、第１室７４及び第２室７５を蓄熱室６２に対して回転させる回転機構８３を備え、冷却水Ｗの温度が所定温度以下である場合、回転機構８３の制御により、エンジン３０の始動時と始動後所定時間経過後とで、蓄熱室６２が第１室７４と第２室７５に対して熱交換可能な領域の比率を入れ替えるようにした。始動直後のエンジン３０を蓄熱材２０で優先的に暖機できるので、エンジン３０の運転状態を早期に安定させることが可能となる。【選択図】図２
2010144574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱および放熱が可能な蓄熱要素を有する熱交換装置と、
少なくとも第１暖機対象と第２暖機対象とを含む複数の暖機対象である機関又は装置と、
前記第１暖機対象と前記熱交換装置との間で循環流通する第１熱交換媒体と、前記第２暖機対象と前記熱交換装置との間で循環流通する第２熱交換媒体と、を備え、
前記熱交換装置は、前記第１熱交換媒体を導入する第１区画と、前記第２熱交換媒体を導入する第２区画と、前記蓄熱要素を収容した蓄熱区画と、前記蓄熱区画を前記第１区画および前記第２区画に対して相対的に移動させる移動機構と、該移動機構を制御する制御手段と、を具備し、前記移動機構により、前記蓄熱区画が前記第１区画に対して熱交換可能な領域と前記第２区画に対して熱交換可能な領域との比率を変更可能であり、
車両の外気温、前記第１熱交換媒体の温度、前記第２熱交換媒体の温度の少なくともいずれかを計測する温度計測手段を備え、
前記第１暖機対象の始動時に前記温度計測手段で計測した温度が所定温度以下である場合、
前記第１暖機対象の始動時と始動後所定時間経過後とで、前記蓄熱区画が前記第１区画と前記第２区画とに対して熱交換可能な領域の比率を変化させる
ことを特徴とする車両用暖機システム。
【請求項２】
前記第１暖機対象の始動時に前記温度計測手段で計測した温度が前記所定温度以下である場合、
前記第１暖機対象の始動時と始動後所定時間経過後とで、前記蓄熱区画が前記第１区画と前記第２区画とに対して熱交換可能な領域の大小関係を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用暖機システム。
【請求項３】
前記第１暖機対象の始動時に前記温度計測手段で計測した温度が前記所定温度より高い場合、
前記第１暖機対象の始動後所定時間経過後は、
前記蓄熱区画が前記第１区画と前記第２区画とに対して熱交換可能な領域の比率を、前記第１区画と前記第２区画のいずれか一方を優先した比率とする
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用暖機システム。
【請求項４】
前記始動後所定時間は、前記温度計測手段で計測した温度に基づいて定められる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項５】
前記第１暖機対象は、内燃機関であり、前記第１熱交換媒体は、前記内燃機関の冷却水であり、
前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、
前記内燃機関の始動時に前記温度計測手段で計測した前記冷却水の温度が前記所定温度より高い場合、
前記内燃機関の始動後、該内燃機関の回転数が最初のピーク回転数に達した時点から該内燃機関の暖機が完了したと判断される時点までの間、前記運転状態検出手段で検出した運転状態を監視し、
該運転状態を不安定と判断する場合、当該運転状態を安定と判断するまでは、前記蓄熱区画が前記第１区画に対して熱交換可能な領域の比率を前記第２区画に対して熱交換可能な領域の比率よりも高くする
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項６】
前記運転状態検出手段は、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段であり、
前記回転数検出手段で検出された前記内燃機関の回転数の変動が所定範囲を超える場合、前記内燃機関の運転状態を不安定と判断する
ことを特徴とする請求項５に記載の車両用暖機システム。
【請求項７】
前記第１熱交換媒体および前記第２熱交換媒体が有する熱で前記蓄熱要素の蓄熱を行う場合、
前記第１区画と前記第２区画のうち、より温度の高い熱交換媒体が導入される区画に対して前記蓄熱区画が熱交換可能な領域の比率を他方の区画に対する比率より高くする
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項８】
前記蓄熱区画が前記第１区画または前記第２区画に対して熱交換可能な領域は、前記蓄熱区画が前記第１区画または前記第２区画に接する領域である
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項９】
前記移動機構は、前記蓄熱区画を前記第１区画および前記第２区画に対して相対的に回転させる回転機構であり、該回転機構により、前記蓄熱区画が前記第１区画と前記第２区画とに接する面積の比率を変化させる
ことを特徴とする請求項８に記載の車両用暖機システム。
【請求項１０】
前記蓄熱要素は、過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材からなり、
前記熱交換装置は、前記蓄熱要素の過冷却状態を解除する過冷却解除手段を備える
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項１１】
前記蓄熱要素は、化学変化による熱の吸収・放出が可能な化学蓄熱材からなり、
前記熱交換装置は、前記蓄熱要素に化学変化を生じさせる手段を備える
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱および放熱が可能な蓄熱要素を有する熱交換装置を備え、内燃機関や変速機などの早期暖機あるいは車内の即効暖房を行うことができる車両用暖機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示すように、蓄熱により内燃機関（エンジン）や自動変速機の暖機を行う蓄熱装置（熱交換装置）を備えた車両用暖機システムがある。特許文献１に記載の蓄熱装置は、熱交換媒体であるエンジンの冷却水との熱交換を行う蓄熱材（蓄熱要素）を具備している。この蓄熱装置では、車両の運転時に冷却水の熱を蓄熱材に蓄熱しておき、次回の車両始動時に、この蓄熱を利用して内燃機関の早期暖機を行うことができる。
【特許文献１】特開平６−１８５４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のような車両用暖機システムが備える蓄熱装置では、蓄熱材の区画とエンジンや自動変速機などの暖機対象に流通させる熱交換媒体の区画とを隣接させて配置し、蓄熱材と熱交換媒体との間で熱交換を行えるように構成したものがある。このような蓄熱装置の例として、特許文献１の蓄熱装置では、蓄熱材の区画（蓄熱材容器）と冷却水の区画（冷却水通路）とを隣接させて配置している。この構成は、蓄熱材で冷却水を加熱してエンジンを優先的に暖機したい場合には有利である。
【０００４】
ところが、車両の運転を一時的に停止した後、短時間で再開する場合などは、エンジンが既に暖まっているため、蓄熱装置によるエンジンの暖機は不要である。その一方で、自動変速機の作動油は、温度低下に応じて粘度が高くなるため、始動直後に適温より低い温度になっていると、自動変速機で発生するフリクションの要因となる。したがって、このような場合、始動直後の車両の走行状態を早期に安定させるためには、蓄熱装置によるエンジンの暖機に優先して、自動変速機の暖機を行えるようにすることが望ましい。しかしながら、特許文献１に記載の蓄熱装置では、蓄熱材の区画は冷却水の区画に対してのみ直接的に熱交換可能であるため、蓄熱材で自動変速機の暖機も行いたい場合、蓄熱材の熱を自動変速機の作動油に十分に与えることができないおそれがある。このように、従来の蓄熱装置では、エンジンや自動変速機など各種の暖機対象を備える車両において、各機関の運転状態に応じた的確な暖機を切り換えて行うことができなかった。
【０００５】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、暖機対象である機関又は装置の運転状態に応じた的確な暖機を行うことで、車両の運転状態を早期に安定させることができる車両用暖機システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため本発明にかかる車両用暖機システムは、蓄熱および放熱が可能な蓄熱要素（２０）を有する熱交換装置（１０）と、少なくとも第１暖機対象（３０）と第２暖機対象（４０）とを含む複数の暖機対象である機関又は装置（３０，４０）と、第１暖機対象（３０）と熱交換装置（１０）との間で循環流通する第１熱交換媒体（Ｗ）と、第２暖機対象（４０）と熱交換装置（１０）との間で循環流通する第２熱交換媒体（Ｕ）と、を備え、熱交換装置（１０）は、第１熱交換媒体（Ｗ）を導入する第１区画（７４）と、第２熱交換媒体（Ｕ）を導入する第２区画（７５）と、蓄熱要素（２０）を収容した蓄熱区画（６２）と、蓄熱区画（６２）を第１区画（７４）および第２区画（７５）に対して相対的に移動させる移動機構（８３）と、移動機構（８３）を制御する制御手段（５０）と、を具備し、移動機構（８３）により、蓄熱区画（６２）が第１区画（７４）と第２区画（７５）に対して熱交換可能な領域の比率を変更可能であり、車両の外気温、第１熱交換媒体（Ｗ）の温度、第２熱交換媒体（Ｕ）の温度の少なくともいずれかを計測する温度計測手段（３８）を備え、第１暖機対象（３０）の始動時に温度計測手段（３８）で計測した温度（ＴＷ）が所定温度（ＴＷst１）以下である場合、第１暖機対象（３０）の始動時と始動後所定時間（Ｔast１）経過後とで、蓄熱区画（６２）が第１区画（７４）と第２区画（７５）に対して熱交換可能な領域の比率を変更するようにしたことを特徴とする。また、ここでいう蓄熱区画（６２）が第１区画（７４）と第２区画（７５）に対して熱交換可能な領域の比率を変更することには、蓄熱区画（６２）が第１区画（７４）と第２区画（７５）に対して熱交換可能な領域の大小関係を変更することが含まれる。なお、ここでの括弧内の符号は、後述する実施形態の対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
【０００７】
本発明にかかる車両用暖機システムによれば、熱交換装置は、第１暖機対象からの第１熱交換媒体を導入する第１区画および第２暖機対象からの第２熱交換媒体を導入する第２区画と、蓄熱要素を収容した蓄熱区画とを相対的に移動させる移動機構により、蓄熱区画が第１区画に対して熱交換可能な領域と、第２区画に対して熱交換可能な領域との比率を変更可能であり、外気温又は第１又は第２熱交換媒体の温度が所定温度以下である場合、第１暖機対象の始動時と始動後所定時間経過後とで、蓄熱区画が第１区画と第２区画に対して熱交換可能な領域の比率を変更するようにした。これにより、蓄熱要素の放熱で第１、第２暖機対象の暖機を行う際、外気温又は第１又は第２熱交換媒体の温度に基づく第１暖機対象の運転状態から、第１暖機対象の暖機が必要であると判断した場合、第１暖機対象の始動直後、第１暖機対象の暖機を優先的に行わせることができる。その上で、第１暖機対象の始動後所定時間が経過した後は、第１暖機対象の暖機がある程度進行したとみなして、蓄熱要素による暖機の優先順位を第１暖機対象から第２暖機対象に切り換えることが可能となる。
【０００８】
その一方で、外気温又は第１又は第２熱交換媒体の温度が所定温度より高い場合は、第１暖機対象の優先的な暖機は不要である。したがって、その場合は、第１暖機対象の始動時から第２暖機対象の暖機を優先的に行うようにしておき、始動後所定時間経過後もそのまま第２暖機対象の暖機を優先して行うようにできる。これらにより、第１暖機対象と第２暖機対象に対する暖機を各暖機対象の運転状況に応じて的確に切り換えて行えるようになり、各暖機対象に与える熱の配分を最適化することが可能となる。したがって、車両の始動時に、暖機対象の運転状態に基づいて判断した暖機の必要性に応じて的確な暖機動作を行えるようになる。
【０００９】
また、この車両用暖機システムでは、第１暖機対象（３０）の始動時に温度計測手段（３８）で計測した温度（ＴＷ）が上記の所定温度（ＴＷst１）より高い場合は、第１暖機対象（３０）の始動後所定時間（Ｔast１）経過後に、蓄熱区画（６２）が第１区画（７４）と第２区画（７５）に対して熱交換可能な領域の比率を、第１区画（７４）と第２区画（７５）のいずれか一方を優先した比率とすることができる。この場合の具体例としては、第１暖機対象が内燃機関であり、第２暖機対象が自動変速機である場合、内燃機関の始動後所定時間が経過した後は、蓄熱要素で自動変速機の作動油を優先的に温めるようにすることが挙げられる。これにより、自動変速機のフリクションを早期に低減させることが可能となる。
【００１０】
ここで、上記の始動後所定時間（Ｔast１）は、温度計測手段（３８）で計測した温度（ＴＷ）に基づいて定めるようにするとよい。具体的には、温度計測手段で計測した温度が低い場合は、蓄熱要素による第１暖機対象の暖機をより長く行う必要があるため、始動後所定時間を長くする一方、温度計測手段で計測した温度が高い場合は、蓄熱要素による第１暖機対象の暖機を短時間で済ませることが可能となるため、始動後所定時間を短くすることができる。これにより、蓄熱要素に蓄えられた熱の有効利用を図ることができ、第１暖機対象と第２暖機対象に与える熱の配分のさらなる最適化を図ることが可能となる。
【００１１】
また、上記の車両用暖機システムでは、第１暖機対象は、内燃機関（３０）であり、第１熱交換媒体は、内燃機関（３０）の冷却水（Ｗ）であり、内燃機関（３０）の運転状態を検出する運転状態検出手段（３９）を備え、内燃機関（３０）の始動時に温度計測手段（３８）で計測した冷却水（Ｗ）の温度が上記の所定温度より高い場合、内燃機関（３０）の始動後、内燃機関（３０）の回転数が最初のピーク回転数に達した時点から内燃機関（３０）の暖機が完了したと判断される時点までの間、運転状態検出手段（３９）で検出した運転状態を監視し、該運転状態を不安定と判断する場合、当該運転状態を安定と判断するまでは、蓄熱区画（６２）が第１区画（７４）に対して熱交換可能な領域の比率を第２区画（７５）に対して熱交換可能な領域の比率よりも高くするとよい。
【００１２】
これによれば、内燃機関の運転状態が不安定と判断した場合、内燃機関を第２暖機対象より優先的に暖機することで、内燃機関の運転状態を早期に安定させることが可能となる。また、内燃機関の運転状態が安定した後は、蓄熱要素による暖機対象を第２暖機対象に切り換えることで、不必要な暖機動作を最小限に抑えることが可能となる。これにより、内燃機関と第２暖機対象に与える熱の配分の最適化を図ることが可能となる。したがって、暖機対象の運転状態に基づいて判断した暖機の必要性に応じて的確な暖機動作を行えるようになる。この場合、上記の運転状態検出手段は、内燃機関（３０）の回転数を検出する回転数検出手段（３９）とし、回転数検出手段（３９）で検出された内燃機関（３０）の回転数の変動が所定範囲を超える場合、内燃機関（３０）の運転状態を不安定と判断するとことができる。
【００１３】
また、上記の車両用暖機システムでは、第１熱交換媒体（Ｗ）および第２熱交換媒体（Ｕ）が有する熱で蓄熱要素（２０）の蓄熱を行う場合、第１区画（７４）と第２区画（７５）のうち、より温度の高い熱交換媒体（Ｗ）が導入される区画（７４）に対して蓄熱区画（６２）が熱交換可能な領域の比率を他方の区画（７５）に対する比率より高くするとよい。これによれば、複数の熱交換媒体のうち、より温度の高い熱交換媒体が有する熱を蓄熱要素に対して効果的に与えることができるので、蓄熱要素への蓄熱を短時間で効率良く完了させることが可能となる。したがって、車両で発生する熱エネルギーの有効利用が促進される。
【００１４】
また、上記の車両用暖機システムでは、蓄熱区画（６２）が第１区画（７４）または第２区画（７５）に対して熱交換可能な領域は、蓄熱区画（６２）が第１区画（７４）または第２区画（７５）に接する領域とすることができる。またこの場合、移動機構（８３）として、蓄熱区画（６２）を第１区画（７４）および第２区画（７５）に対して相対的に回転させる回転機構（８３）を用いるとよい。この回転機構によれば、簡単な構成で、第１区画と第２区画に対する蓄熱区画の接触面積の比率を任意に変化させることが可能となる。また、蓄熱区画を回転させるだけで、第１区画と第２区画に対する蓄熱区画の接触面積の比率をスムーズに変化させることができる。したがって、第１熱交換媒体と第２熱交換媒体に与える熱の配分を効率良く最適化できるようになる。
【００１５】
また、上記の車両用暖機システムでは、熱交換装置（１０）が備える蓄熱要素（２０）は、過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材（２０）からなるものが望ましい。これによれば、液状の蓄熱材が凝固点以下になっても固化せず、蓄熱を保持したまま過冷却状態をとり得る。したがって、外気温が低下しても蓄熱を保持でき、かつ、長期間放置しても蓄熱を安定的に保持できるので、蓄熱区画の外部に対する断熱構造を簡素化できる。また、過冷却解除手段による過冷却状態の解除により、所望のタイミングで蓄熱材を発熱させることができるので、暖機対象の早期暖機をより効果的に行えるようになる。また、熱交換装置（１０）が備える蓄熱要素（２０）は、化学変化による熱の吸収・放出が可能な化学蓄熱材（２１）からなるものでもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる車両用暖機システムによれば、暖機対象である機関又は装置の運転状態に応じた的確な暖機を切り換えて行えるようになるので、車両の運転状態を早期に安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態にかかる熱交換装置を備えた車両用暖機システムの構成例を示す概略図である。車両用暖機システム１は、蓄熱材２０を有してなる熱交換装置１０と、エンジン（内燃機関：第１暖機対象）３０の冷却水（ＬＬＣ：第１熱交換媒体）を熱交換装置１０および車内暖房装置４４のヒータコア４５へ循環させる冷却水循環路３１と、自動変速機（ＡＴ：第２暖機対象）４０の作動油（ＡＴＦ：第２熱交換媒体）を熱交換装置１０へ循環させる作動油循環路４１とを備えている。冷却水循環路３１は、エンジン３０に形成された水ジャケット（図示せず）から導出され、熱交換装置１０に連通し、熱交換装置１０の下流側でヒータコア４５を通り、エンジン３０の水ジャケットに再度導入されている。エンジン３０に導入される直前位置には、冷却水ポンプ３２が介装されている。冷却水ポンプ３２は、エンジン３０のクランク軸（図示せず）の回転に連動して駆動するようになっている。また、作動油循環路４１には、作動油を流通させる作動油ポンプ（電動ポンプ）４２と、作動油の温度を検出する油温センサ４３が設置されている。熱交換装置１０は、詳細な構成は後述するが、冷却水循環路３１に連通する第１室（第１区画）７４と、作動油循環路４１に連通する第２室（第２区画）７５と、蓄熱材２０を収納した蓄熱室（蓄熱区画）６２とを備えている。また、エンジン３０には、該エンジン３０の回転数を検出する回転計３９が設置されており、車両用暖機システム１では、エンジン３０の回転数および該回転数に基づく回転変動のデータを取得できるようになっている。なお、図１では、熱交換装置１０の構成を簡略化して示している。
【００１８】
ヒータコア４５は、詳細な図示は省略するが、車内に臨む空気導入ダクト内に設置されている。空気導入ダクト内には、ヒータコア４５に風を送るための送風ファン４６が組み込まれている。送風ファン４６は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという。）５０によって作動を制御されるようになっている。ヒータコア４５の送風下流側には、車内に連通する送風ダクトが設けられている。
【００１９】
また、車内のコントロールパネル（図示せず）には、車内暖房用の暖房スイッチ５１、及びデフロスタ吹出口から温風を吹き出すためのデフロスタスイッチ５５が設けられている。暖房スイッチ５１およびデフロスタスイッチ５５のオン／オフ信号は、ＥＣＵ５０に出力されるようになっている。したがって、送風ファン４６は、暖房スイッチ５１やデフロスタスイッチ５５のオン信号に応じて作動し、空気導入ダクトを介して吸い込んだ車内の空気を、ヒータコア４５を通して送風ダクトから再び車内に吹き込むようになっている。また、暖機システム１は、外気温を検出する外気温センサ５４を備えている。外気温センサ５４の検出信号は、ＥＣＵ５０に出力されるようになっている。また、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチという。）５６の操作信号は、ＥＣＵ５０に送られるようになっている。
【００２０】
冷却水循環路３１における熱交換装置１０とヒータコア４５の間には、冷却水循環路３１の開閉を切り換える切替バルブ（開閉弁）３３が設置されている。切替バルブ３３は、ＥＣＵ５０からの信号で開閉が制御されるようになっている。また、エンジン３０の冷却水をラジエター４７へ循環させるラジエター用循環路３５が設けられている。ラジエター用循環路３５は、エンジン３０の水ジャケットから出て、冷却水循環路３１における冷却水ポンプ３２の上流側に合流している。ラジエター用循環路３５には、ラジエター４７に連通する主流路３５ａとラジエター４７をバイパスするバイパス流路３５ｂが設けられている。ラジエター４７の下流側におけるバイパス流路３５ｂの合流部には、電子制御サーモスタット弁（三方弁）３７が介装されている。電子制御サーモスタット弁３７は、ＥＣＵ５０からの信号で開閉方向が制御されるようになっている。また、ラジエター用循環路３５には、冷却水の水温を検出する水温センサ３８が組み込まれている。水温センサ３８の検出信号は、ＥＣＵ５０に出力されるようになっている。
【００２１】
ここでは、電子制御サーモスタット弁３７がオフであるというときは、電子制御サーモスタット弁３７により主流路３５ａが開かれてバイパス流路３５ｂが閉じられた状態を指し、電子制御サーモスタット弁３７がオンであるというときは、電子制御サーモスタット弁３７により主流路３５ａが閉じられてバイパス流路３５ｂが開かれた状態を示すものとする。ＥＣＵ５０は、水温センサ３８で検出した冷却水温が所定温度（例えば１００℃）未満の場合、電子制御サーモスタット弁３７をオンにすることで、冷却水がラジエター４７へ流れないように制御する。一方、冷却水温が所定温度（例えば１１０℃）以上になった場合、電子制御サーモスタット弁３７をオフにすることで、冷却水をラジエター４７へ導くように制御する。
【００２２】
ＥＣＵ５０には、無線により外部機器と交信が可能な受信装置５２が接続されている。これにより、ＥＣＵ５０は、エンジンスタートキー５３に設けたウォームアップスイッチ５３ａのオン／オフ信号を遠隔受信できるようになっている。したがって、乗員が車外でエンジンスタートキー５３のウォームアップスイッチ５３ａを操作した場合、ＥＣＵ５０でその信号が受信され、ＥＣＵ５０は暖機システム１にウォームアップ指令を発することができる。
【００２３】
図２及び図３は、熱交換装置１０の詳細構成を示す図で、図２は、熱交換装置１０の側断面図、図３（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれ、図２のＡ−Ａ部断面図、Ｂ−Ｂ部断面図、Ｃ−Ｃ部断面図、Ｄ矢視図である。熱交換装置１０は、図２に示すように、略円筒状の外筒６１と、外筒６１の内部に同心状に設置された略円柱状の内筒７１とを備えた二重管構造である。そして、この熱交換装置１０には、固定された外筒６１に対して内筒７１の一部（後述する回転部７３）を回転移動させる回転機構（移動機構）８３を備えている。回転機構８３は、回転部７３を回転可能に支持する回転軸８１と、回転軸８１を介して回転部７３を回転させるモータなどのアクチュエータ８２とを備えて構成されている。なお、以下の説明で軸方向というときは、回転軸８１の軸方向を示すものとする。
【００２４】
外筒６１は、中空円筒状の外形を有しており、該外筒６１の内周面６１ａの一部には、図３（ｃ）に示すように、軸方向から見た断面形状が外筒６１の径方向に所定厚さを有する半円弧面形状の蓄熱室６２が形成されている。蓄熱室６２は、外筒６１の内周面６１ａのうち、回転軸８１を含む平面で二分割した一方の側（図では上側半分）に配置されている。蓄熱室６２の内部には、蓄熱材２０が充填されている。また、蓄熱室６２には、図２に示すように、蓄熱材２０の過冷却状態を解除するための過冷却解除手段（以下、「発核装置」という）２５が設置されている。蓄熱材２０及び発核装置２５の詳細については後述する。また、外筒６１の内周面における他方の側（図では下側半分）には、断熱材６４を収容した断熱室６５が配置されている。断熱室６５は、軸方向から見た断面形状が外筒６１の径方向に所定厚さを有する半円弧面形状であり、回転軸８１に対して蓄熱室６２と対称（図では上下対称）の配置になっている。断熱室６５に充填された断熱材６４は、例えば、合成樹脂材などの断熱性に優れた材料で構成された湾曲板状の塊状体からなる。なお、断熱材６４の材料は断熱性を確保できるものであればこれに限定されず、例えば、気体あるいは液状体や流動性を有する半固形状の材料などであってもよい。
【００２５】
図２に示すように、内筒７１は、軸方向の両側が外筒６１に対して固定された固定部７２，７２になっており、固定部７２，７２の内側は、該固定部７２，７２に対して回転可能に支持された回転部７３になっている。回転部７３の外周面７３ａは、外筒６１の内周面６１ａと面接触しており、回転部７３の回転により、回転部７３の外周面７３ａと外筒６１の内周面６１ａとが摺動するようになっている。内筒７１の内部は、図３（ｃ）に示すように、回転軸８１を含む平面を境として二室に分割されている。一方の室は、冷却水循環路３１からエンジン３０の冷却水Ｗが導入される第１室（第１区画）７４であり、他方の室は、作動油循環路４１から自動変速機４０の作動油Ｕが導入される第２室（第２区画）７５である。なお、各図では、第１室７４と第２室７５を分かり易く示すため、第１室７４の冷却水Ｗに横棒の記号を並べた模様を施し、第２室７５の作動油ＵにＶ字型の記号を並べた模様を施している。
【００２６】
第１室７４は、内筒７１の固定部７２，７２と回転部７３に渡って配置されており、固定部７２，７２と回転部７３の間が軸方向に直交する平面からなる境界面７８，７８で分割されている。また、第２室７５は、やはり内筒７１の固定部７２，７２と回転部７３に渡って配置されており、固定部７２，７２と回転部７３の間が上記の境界面７８，７８で分割されている。第１室７４における固定部７２，７２に属する部分にはそれぞれ、第１室７４に冷却水Ｗを導入する冷却水入口７６ａと、第１室７４から冷却水Ｗを導出する冷却水出口７６ｂとが設けられている。冷却水入口７６ａと冷却水出口７６ｂは、図１に示す冷却水循環路３１の上流側と下流側にそれぞれ接続されている。また、第２室７５における固定部７２，７２に属する部分にはそれぞれ、第２室７５に作動油Ｕを導入する作動油入口７７ａと、第２室７５から作動油Ｕを導出する作動油出口７７ｂとが設けられている。作動油入口７７ａと作動油出口７７ｂは、作動油循環路４１の上流側と下流側にそれぞれ接続されている。なお、図２では、第１室７４及び第２室７５の固定部７２，７２に属する部分を分かり易く示すため、当該部分の内周縁に帯状のハッチングを施している。
【００２７】
図２及び図３（ａ）に示すように、内筒７１の境界面７８，７８には、回転軸８１を中心とする同心円状に形成された複数の突起と窪みとの組み合わせからなる係合部７８ａ，７８ａが設けられており、該係合部７８ａ，７８ａにより、回転部７３が固定部７２，７２の間で回転自在に支持されている。第１室７４の固定部７２，７２と回転部７３は、境界面７８，７８に設けた冷却水通路７８ｂ，７８ｂで繋がっており、第２室７５の固定部７２，７２と回転部７３は、境界面７８，７８に設けた作動油通路７８ｃ，７８ｃで繋がっている。冷却水通路７８ｂ及び作動油通路７８ｃは、詳細な図示は省略するが、回転部７３の回転角度位置に関わらず開通するように、例えば、固定部７２，７２側に設けた同心円状に配置した複数の小孔と、回転部７３側に設けた該小孔に対向する円形の環状孔とで構成するとよい。
【００２８】
さらに、第１室７４は、図２及び図３（ｂ）に示すように、固定部７２，７２および該固定部７２，７２に隣接する回転部７３の両側部分が、回転軸８１の外側全周を囲む環状に形成されており、かつ、図２及び図３（ｃ）に示すように、回転部７３の中間部分は、回転軸８１の一方の側（図では上側半分）のみに半円弧形状に偏心して配置されている。また、第２室７５は、図２及び図３（ｂ）に示すように、固定部７２，７２及び回転部７３の軸方向の両側部分が第１室７４の外側全周を囲む環状に形成されており、かつ、図２及び図３（ｃ）に示すように、回転部７３の中間部分は、回転軸８１の他方の側（第１室７４と反対側、図では下側半分）のみに半円弧形状に偏心して配置されている。
【００２９】
内筒７１の回転部７３を回転させるアクチュエータ８２は、ＥＣＵ５０の指令に応じて駆動されるようになっている。ＥＣＵ５０及びアクチュエータ８２で回転部７３の回転を制御することで、該回転部７３の回転角度を任意に変更できる。これにより、外筒６１の蓄熱室６２及び断熱室６５と、内筒７１の第１室７４及び第２室７５とを相対的に回転させて、第１室７４と第２室７５に対する蓄熱室６２と断熱室６５の接触比率を可変させることができる。すなわち、ドラム状の回転部７３の回転により、蓄熱材２０と断熱材６４の冷却水Ｗと作動油Ｕに対する接触比率を０〜１００％の範囲で任意に変化させることが可能となる。したがって、蓄熱材２０と直接に熱交換を行わせる熱交換媒体の種類を冷却水Ｗと作動油Ｕとで切り換えることが可能となると共に、蓄熱材２０との熱交換の比率（蓄熱材２０との接触面積の比率）を冷却水Ｗと作動油Ｕの間で任意に調節することが可能となる。
【００３０】
蓄熱材２０は、過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材であり、凝固点以下になっても液状のままで固化しない性質を有している。このような蓄熱材２０として、例えば、酢酸ナトリウム水和物からなる潜熱蓄熱材が挙げられる。酢酸ナトリウム水和物は、発核装置２５による過冷却状態の解除によって、平衡状態に戻って固化する際に発熱し、温度の低い他の媒体を加熱することができる。ここでは、過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材の代表例として酢酸ナトリウム水和物を挙げたが、他にも、水和塩化合物（化学式としてＭｘ・ｎＨ2Ｏ（ｎ：整数）で表わされるもの）を挙げることができ、Ｎａ2ＳＯ4・１０Ｈ2Ｏ，ＣａＣｌ2・６Ｈ2Ｏを例示することができる。
【００３１】
図４は、蓄熱室６２に設置した発核装置２５の構成例を示す概略側面図である。同図に示す発核装置２５は、蓄熱材２０中に設置された円形平板状の金属バネ部材２６と、金属バネ部材２６に打撃を与えるソレノイド２７とを備えている。ソレノイド２７は、ＥＣＵ５０の指令に応じて動作する。金属バネ部材２６は、同図（ａ）に示す状態において、ソレノイド２７による打撃で中央部２６ａが押圧されると、同図（ｂ）に示すように、該中央部２６ａが反転するようになっている。これにより、蓄熱材２０中に核が生成（発核）され、蓄熱材２０の過冷却状態が解除されて固化が始まる。なお、解除手段としては、蓄熱材２０中に核を生成可能な機構であれば、図４に示す発核装置２５以外の構造でもよく、上記以外にも、例えば、蓄熱材２０中で金属摩擦あるいは電圧印加などを施す機構であってもよい。
【００３２】
また、蓄熱材２０は、化学反応を利用して熱の吸収・放出を行うことができる化学蓄熱材からなるものであってもよい。このような化学蓄熱材として、例えば、ゼオライトからなる蓄熱材がある。図５は、ゼオライトからなる蓄熱材２１を収容した熱交換装置１０の構成例を示す概略図である。この場合、熱交換装置１０は、ゼオライトからなる蓄熱材２１に反応媒体である水２２を供給して化学反応を生じさせる反応媒体供給部２３を備えて構成される。この熱交換装置１０では、エンジン３０の運転時に、冷却水Ｗや作動油Ｕとの熱交換でゼオライト２１を加熱して脱水させ、これにより、蓄熱材２１に蓄熱する。一方、エンジン３０の始動時には、反応媒体供給部２３から蓄熱材２１に水２２を供給して吸着させることで、蓄熱材２１に吸着熱を発生させて冷却水Ｗや作動油Ｕを加熱する。化学蓄熱材としては、ゼオライトの他にも、例えば、シリカゲル・活性炭・生石灰などがあり、化学反応を生じさせる反応媒体としては、水の他にも、エタノール・メタノール・エチレングリコール系不凍液・塩化カルシウム系不凍液などがある。また、化学蓄熱材の例としては、他にも水素吸蔵合金を用いた蓄熱材などが挙げられる。
【００３３】
図６は、上記構成の暖機システム１でエンジン３０や自動変速機４０の暖機を行う際の制御手順を示すメインフローである。以下、同図のフローに従って、暖機システム１の制御手順について説明する。まず、ステップＳＴ１−１では、後述する発核制御サブルーチンに従って蓄熱材２０の発核制御が行われる。図７は、発核制御サブルーチンを示すフローチャートである。本実施形態の車両用暖機システム１では、既述のように、乗員が車外でエンジンスタートキー５３のウォームアップスイッチ５３ａを操作した場合、ＥＣＵ５０でその信号が受信される。暖機システム１は、このウォームアップ指令の有無に応じて蓄熱材２０の発核を制御するように構成されている。したがって、発核制御サブルーチンでは、ウォームアップ信号の入力の有無を判定する（ステップＳＴ２−１）。その結果、ウォームアップ信号の入力が無い場合（Ｎ）は、発核許可フラグ＝０、すなわち発核を不許可とする（ステップＳＴ２−２）。一方、ウォームアップ信号の入力が有る場合（Ｙ）は、冷却水温ＴＷが所定の発核許可温度ＴＷ１より低いか否かを判定する（ステップＳＴ２−３）。発核許可温度ＴＷ１の具体例は６０℃である。その結果、冷却水温ＴＷが発核許可温度ＴＷ１以上であれば（Ｎ）、発核許可フラグ＝０とする（ステップＳＴ２−２）。つまり、始動時に冷却水温ＴＷが十分に高い場合は、熱交換装置１０によるエンジン３０や自動変速機４０の暖機は不要と判断し、蓄熱材２０の発核を許可しない。一方、冷却水温ＴＷが発核許可温度ＴＷ１より低ければ（Ｙ）、発核許可フラグ＝１、すなわち蓄熱材２０の発核を許可する（ステップＳＴ２−４）。
【００３４】
続いて、図６に示すメインフローに戻り、発核許可フラグ＝１であるか否かを判定する（ステップＳＴ１−２）。その結果、発核許可フラグ＝０（ＮＯ）、すなわち発核が不許可であれば、ステップＳＴ１−１の発核制御サブルーチンに戻り、発核許可があるまで待機する。一方、発核許可フラグ＝１（ＹＥＳ）、すなわち発核が許可されていれば、続けて、始動後時間判定値検索済みフラグ＝１か否かを判断する（ステップＳＴ１−３）。図８は、エンジン３０の始動時の冷却水温度ＴＷstに対する始動後経過時間の判定値Ｔast１及び判定値Ｔast２の分布を示すグラフである。ここでは、エンジン３０の始動後の時間判定値として、判定値Ｔast１と判定値Ｔast２の二種類の判定値を検索する。これら判定値は、エンジン３０の始動時の冷却水温度ＴＷstに基づいて、図８のグラフから検索される。すなわち、ステップＳＴ１−３で時間判定値検索済みフラグ＝０（ＮＯ）であれば、まず判定値Ｔast1を検索し（ステップＳＴ１−４）、続けて判定値Ｔast2を検索する（ステップＳＴ１−５）。その後、時間判定値検索済みフラグ＝１とする（ステップＳＴ１−６）。一方、ステップＳＴ１−３で時間判定値検索済みフラグ＝１（ＹＥＳ）である場合は、既に判定値Ｔast1および判定値Ｔast2の検索が済んでいるので、ステップＳＴ１−４〜ＳＴ１−６は省略する。
【００３５】
続いて、冷却水温度ＴＷがエンジン暖機判定温度ＴＷhotより高いか否かを判断する（ステップＳＴ１−７）。ここでのエンジン暖機判定温度ＴＷhotは、一例として６０℃である。その結果、冷却水温度ＴＷがエンジン暖機判定温度ＴＷhotよりも高い場合（ＹＥＳ）は、蓄熱材２０によるエンジン３０や自動変速機４０の暖機は不要と判断し、蓄熱材２０による冷却水Ｗや作動油Uの加熱は行わず、代わりに、冷却水Ｗあるいは作動油Ｕの熱を蓄熱材２０に蓄える蓄熱モードを実行する。この蓄熱モードでは、冷却水Ｗと作動油Ｕに対する蓄熱材２０の接触比率を可変制御する蓄熱材接触比率可変制御を行う（ステップＳＴ１−８）。蓄熱材接触比率可変制御では、具体的には、冷却水Ｗと作動油Ｕのうちより温度の高いものに対して蓄熱材２０を優先的に接触させる制御を行う。
【００３６】
一方、先のステップＳＴ１−７で冷却水温度ＴＷがエンジン暖機判定温度ＴＷhot以下である場合（ＮＯ）は、蓄熱材２０によるエンジン３０や自動変速機４０の暖機が必要と判断し、続けて、始動後タイマ（エンジン始動後の経過時間）tm_astが判定値Ｔast２を経過しているか否かを判断する（ステップＳＴ１−８）。その結果、始動後タイマtm_astが判定値Ｔast２を経過していれば（ＹＥＳ）、以降、蓄熱材２０によるエンジン３０や自動変速機４０の暖機は不要であると判断し、蓄熱モードに移行して、蓄熱材接触比率可変制御を実行する（ステップＳＴ１−８）。
【００３７】
一方、始動後タイマtm_astが判定値Ｔast２を経過していなければ（ＮＯ）、続けて、始動時の冷却水温度ＴＷstが低温始動判定温度ＴＷst１より低いか否かを判断する（ステップＳＴ１−９）。低温始動判定温度ＴＷst１は、一例として−５℃である。その結果、始動時の冷却水温度ＴＷstが低温始動判定温度ＴＷst１より低ければ（ＹＥＳ）、続けて、始動後タイマtm_astが判定値Ｔast１を経過しているか否かを判断する（ステップＳＴ１−１０）。ここでの判定値Ｔast１は、一例として、始動時の冷却水温度ＴＷstが−２０℃以下の極低温始動では１０秒、始動時の冷却水温度ＴＷstが−２０℃〜−５℃の低温始動では２秒に設定することができる。このように、判定値Ｔast１は始動時の冷却水温度ＴＷstに基づいて定めることができる。
【００３８】
始動後タイマtm_astが判定値Ｔast１を経過する前（ステップＳＴ１−１０でＮＯ）は、蓄熱材２０を冷却水Ｗ（第１室７４）側へ接触させて（ステップＳＴ１−１２）、蓄熱材２０によるエンジン３０の暖機を行う。一方、始動後タイマtm_astが判定値Ｔast１を経過したら（ステップＳＴ１−１０でＹＥＳ）、蓄熱材２０を作動油U（第２室７５）側へ接触させるように移動して（ステップＳＴ１−１１）、蓄熱材２０による自動変速機４０の暖機を行う。
【００３９】
図９（ａ）は、上記の極低温始動あるいは低温始動におけるエンジン３０の始動後経過時間Ｔast（sec）に対するエンジン３０の回転数N、および蓄熱材２０の接触対象の切り換えを示すグラフである。同図に示すように、ＩＧスイッチ５６がオンされた後、クランキング状態を経て、エンジン３０の回転数Ｎが始動判定回転数Nｓを超えたとき、エンジン始動と判断する。このとき、ＩＧスイッチ５６のオンと同時に発核させた蓄熱材２０は、当初、冷却水Ｗ側へ接触させておき、蓄熱材２０で冷却水Ｗを加熱して始動直後のエンジン３０の暖機を行う。その後、始動後タイマtm_astが判定値Ｔast１を経過したとき、蓄熱材２０を回転させて作動油Ｕ側に接触させる。これにより、以降、冷却水Ｗの加熱によるエンジン３０の暖機に代えて、作動油Ｕの加熱による自動変速機４０の暖機を行う。
【００４０】
つまり、冷却水Ｗの温度に基づくエンジン３０の運転状態からエンジン３０の暖機が必要であると判断した場合、エンジン３０の始動直後には、蓄熱材２０によるエンジン３０の暖機を優先的に行わせることができる。その上で、エンジン３０の始動後所定時間が経過した後は、エンジン３０の暖機がある程度進行したとみなして、蓄熱材２０による暖機の対象をエンジン３０から自動変速機４０に切り換えることができる。
【００４１】
なお、始動後タイマtm_astが判定値Ｔast１を経過する前のステップＳＴ１−１２では、冷却水Ｗが所定温度以下の低温である場合には、蓄熱材２０を冷却水Ｗ側に接触させることに代えて、蓄熱材接触比率可変制御を行うことも可能である。図１０は、この場合における始動時の冷却水温度ＴＷstに対する蓄熱材接触比率の分布の一例を示すグラフである。同図のグラフは、横軸が始動時の冷却水温度ＴＷst（℃）であり、縦軸が冷却水Ｗ側と作動油Ｕ側との蓄熱材接触比率Ｒstr（％）である。このグラフに示すように、始動時の冷却水温度ＴＷstが低温の場合は、蓄熱材２０の全体を冷却水Ｗ側に接触させる一方、始動時の冷却水温度ＴＷstが高温の場合は、蓄熱材２０の全体を作動油Ｕ側に接触させる。そして、始動時の冷却水温度ＴＷstが上記の低温と高温との間であるときは、冷却水温度ＴＷstに応じて蓄熱材２０の接触比率を段階的に変化させるようにする。具体的には、始動時の冷却水温度ＴＷstが低温側から高温側へ移動するに従い、蓄熱材２０の接触の比率が冷却水Ｗ側から作動油Ｕ側へ移動するように制御する。
【００４２】
図６のフローに戻り、先のステップＳＴ１−９で、始動時の冷却水温度ＴＷstが低温始動判定温度ＴＷst１以上である冷機始動の場合（ＮＯ）は、続けて、エンジン不安定判定フラグ＝１か否かを判断する（ステップＳＴ１−１３）。ここでは、回転計３９で検出したエンジン３０の回転数の変化に基づいて、エンジン３０の回転が不安定であるか否かを判断する。その結果、エンジン不安定判定フラグ＝０（ＮＯ）、すなわちエンジン３０の回転が安定と判断した場合は、蓄熱材２０を作動油Ｕ側へ接触させる（ステップＳＴ１−１１）。これにより、蓄熱材２０で作動油Ｕを加熱して自動変速機４０の暖機を行う。一方、エンジン不安定判定フラグ＝１（ＹＥＳ）、すなわちエンジン３０の回転が不安定と判断した場合は、蓄熱材２０を冷却水Ｗ側へ接触させる（ステップＳＴ１−１４）。これにより、蓄熱材２０で冷却水Ｗを加熱してエンジン３０の暖機を行う。
【００４３】
つまり、始動時の冷却水温度ＴＷstが低温始動判定温度ＴＷst１以上の冷機始動では、エンジン３０が暖まっている状態であるため、蓄熱材２０によるエンジン３０の優先的な暖機は不要である。したがって、その場合は、回転数から判断したエンジン３０の運転が不安定な状態でない限り、エンジン３０の始動時から蓄熱材２０による暖機の対象を自動変速機４０としておき、始動後所定時間経過後もそのまま自動変速機４０の暖機を継続して行うようにする。
【００４４】
図９（ｂ）は、上記の冷機始動におけるエンジン３０の始動後経過時間Ｔast（sec）に対するエンジン３０の回転数Ｎ、および蓄熱材２０の接触対象の切り換えを示すグラフである。上記のように、冷機始動では、エンジン３０の始動後にエンジン３０の回転数Ｎの変化を監視することで、エンジン３０の運転状態の判定を行う。ここでの運転状態の判定（回転数変化の監視）は、一例として、エンジン３０の始動後に回転数Ｎが最初のピーク回転数（最高回転数）ＮPに達した時点Ｔ1で開始し、エンジン３０の暖機が完了したと判断される時点Ｔ2まで継続して行うようにする。この運転状態の判定でエンジン３０の回転が不安定と判断した場合は、蓄熱材２０を冷却水Ｗ側へ接触させてエンジン３０の暖機を行う一方、エンジン３０の回転が安定と判断した場合は、蓄熱材２０を作動油Ｕ側へ接触させて自動変速機４０の暖機を行う。
【００４５】
この場合、エンジン３０の暖機が完了した時点は次のように判断するとよい。すなわち、エンジン３０の始動後、冷却水温度ＴＷがエンジン暖機判定温度ＴＷhot（６０℃）に達した時点（蓄熱モードへ移行する時点）でエンジン３０の暖機が完了したと判断することができる。あるいは、エンジン３０の始動後、最初のピーク回転数ＮPを過ぎてから、エンジン３０の回転数Ｎがアイドル回転数Ｎ0あるいはその近傍まで下降した時点でエンジン３０の暖機が完了したと判断してもよいし、最初のピーク回転数ＮP後の経過時間で判断してもよい。
【００４６】
図１１は、暖機システム１で上記フローに従って行う暖機の手順を整理した一覧表である。同図の一覧表を基に、暖機システム１による暖機の具体的な手順の一例を説明する。まず、始動時の冷却水温が−２０℃以下の極低温始動、あるいは始動時の冷却水温が−２０℃〜−５℃の低温始動においては、エンジン３０の始動時、蓄熱材２０を冷却水Ｗ側に接触させておき、蓄熱材２０で冷却水Ｗを加熱してエンジン３０の暖機を行う。これにより、エンジン３０の燃焼室の暖機で燃料の霧化が促進され、エンジン３０の始動性や燃費が向上する。また、排気エミッションの低減も図れる。この場合、エンジン３０の始動後、所定時間（Ｔast１）が経過したら蓄熱材２０を回転させて作動油Ｕへの接触に切り換える。ここでの所定時間は、既述のように一例として極低温始動では１０秒、低温始動では２秒に設定できる。つまり、エンジン３０の始動後所定時間が経過した後は、蓄熱材２０を作動油Ｕ側に接触させることで、蓄熱材２０で自動変速機４０の暖機を行う。これにより、アイドル運転時における自動変速機４０の引き摺りフリクションを低減できるので、エンジン３０の安定性の向上や燃費の向上を図ることができる。
【００４７】
一方、始動時の冷却水温が−５℃〜３５℃の冷機始動においては、通常、エンジン３０は自己暖機による安定した運転が可能であるため、蓄熱材２０による暖機は不要と判断する。したがって、エンジン３０の始動時には、蓄熱材２０を作動油U側に接触させておき、蓄熱材２０で作動油Ｕを加熱して自動変速機４０の暖機を行う。これにより、走行時のフリクション低減による燃費の向上を図ることができる。
【００４８】
また、冷機始動におけるエンジン３０の始動後には、回転計３９で計測されたエンジンの回転数に基づいて、エンジン３０の回転状態が安定であるか否かを判断する。その結果、エンジン３０の回転変動が所定の許容範囲内であり、運転状態が安定であると判断した場合は、そのまま蓄熱材２０を作動油Ｕ側に接触させおき、蓄熱材２０で作動油Ｕを加熱して自動変速機４０の暖機を行う。一方、エンジン３０の回転変動が所定の許容範囲を超えており、運転状態が不安定であると判断した場合は、蓄熱材２０を回転させて冷却水Ｗ側に接触させ、蓄熱材２０によるエンジン３０の暖機を行う。これにより、エンジン３０の燃焼室の暖機で燃料の霧化が促進され、エンジン３０の回転を早期に安定させることが可能となる。なおこの場合は、エンジン３０の回転変動が許容範囲内に収まってから所定時間が経過したとき、あるいは、冷却水温が所定温度以上になったとき、蓄熱材２０の接触を作動油Ｕ側に切り換えることで、蓄熱材２０によるエンジン３０の暖機を停止して自動変速機４０の暖機に切り換える。
【００４９】
また、エンジン３０の始動後、蓄熱材２０によるエンジン３０の暖機、あるいは自動変速機４０の暖機を行っているときは、蓄熱材２０を冷却水Ｗと作動油Ｕの間に配置し、冷却水Ｗと作動油Ｕの両方と接触させるようにする。これにより、蓄熱材２０と冷却水Ｗおよび作動油Ｕの両方との熱交換を促進させることができる。
【００５０】
冷却水温度に基づくエンジン３０の暖機完了、あるいは作動油温度に基づく自動変速機４０の暖機完了を判断したら、蓄熱モードに移行する。蓄熱モードでは、蓄熱材２０の回転位置を制御して、冷却水Ｗと作動油Ｕのうち温度の高い方に優先的に接触させる。これにより、冷却水Ｗまたは作動油Ｕの熱で蓄熱材２０への蓄熱を行う。蓄熱が完了したら、蓄熱材２０はその位置で停止させておく。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態の車両用暖機システム１によれば、熱交換装置１０は、エンジン３０の冷却水Ｗが流通する第１室７４および自動変速機４０の作動油Ｕが流通する第２室７５と、蓄熱材２０を収容した蓄熱室６２とを相対的に移動させる移動機構（回転機構）８３を備え、該移動機構８３により、蓄熱室６２の蓄熱材２０が第１室７４の冷却水Ｗと直接的に熱交換可能な領域と、第２室７５の作動油Ｕと直接的に熱交換可能な領域との比率を変更可能としている。これにより、例えば、蓄熱材２０の放熱でエンジン３０や自動変速機４０の暖機を行う際、エンジン３０や自動変速機４０の運転状況から判断した暖機の優先順位に応じて、冷却水Ｗと作動油Ｕに対して蓄熱材２０が熱交換可能な領域の比率を可変させることで、冷却水Ｗと作動油Ｕに与える熱の配分の最適化を図ることができる。したがって、エンジン３０と自動変速機４０の暖機を車両の運転状況に応じて的確に行えるようになり、車両で発生する熱を効率良く利用することが可能となる。
【００５２】
また、蓄熱材２０に熱を蓄える際にも、蓄熱材２０が冷却水Ｗと作動油Ｕに対して熱交換可能な領域の比率を可変させることで、冷却水Ｗと作動油Ｕのうちより多くの熱を保持するものから蓄熱材２０に対して効果的に熱を与えることが可能となる。特に、蓄熱材２０を過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材とする場合、蓄熱材２０の融解が完全に終わる前に熱の供給が絶たれると、蓄熱材２０中に固層が残存する。その状態では、時間の経過により、蓄熱材２０が放熱して固形状態に戻ってしまい、蓄熱を保持できない。したがって、蓄熱時には、蓄熱材２０の全体が融解するように十分な加熱を行う必要がある。この点、本実施形態の熱交換装置１０によれば、冷却水Ｗと作動油Ｕのうちより高温のものから選択的に熱を与えることができるので、短時間の加熱でも蓄熱材２０の全体を効率良く融解させることが可能となる。
【００５３】
そして、この車両用暖機システム１では、回転機構８３により第１室７４及び第２室７５を回転させることで、第１室７４と第２室７５に対する蓄熱室６２の接触面積の比率を変化させるようになっている。したがって、簡単な構成で、蓄熱室６２の蓄熱材２０が第１室７４の冷却水Ｗと第２室７５の作動油Ｕに対して熱交換可能な領域の比率を任意に変化させることが可能となる。また、第１室７４及び第２室７５を回転させる機構としたことで、蓄熱材２０が冷却水Ｗと作動油Ｕとの間で授受する熱の配分を効率良く最適化できるようになる。
【００５４】
また、この熱交換装置１０では、断熱材６４を有する断熱室６５をさらに備え、回転機構８３は、第１室７４及び第２室７５と蓄熱室６２及び断熱室６５とを相対的に回転移動させるように構成されており、第１室７４と第２室７５に対する蓄熱室６２の接触面積の比率の変化に伴い、第１室７４と第２室７５に対する断熱室６５の接触面積の比率が変化するようになっている。したがって、冷却水Ｗと作動油Ｕに対する熱配分の比率の変化に伴い、冷却水Ｗ及び作動油Ｕの断熱作用の比率も変化する。これにより、冷却水Ｗ及び作動油Ｕに与える熱の配分だけでなく、冷却水Ｗ及び作動油Ｕの保温作用の最適化も図ることが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態では、蓄熱室６２に充填した蓄熱材２０として、過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材を用いている。潜熱蓄熱材は、液状の蓄熱材が凝固点以下になっても固化せず、蓄熱を保持したまま過冷却状態をとり得る。したがって、外気温が低下しても蓄熱を保持でき、かつ、長期間放置しても蓄熱を安定的に保持できるので、熱交換装置１０の断熱構造（外筒６１の外部に対する断熱構造）を簡素化できる。また、発核装置２５による過冷却状態の解除により、所望のタイミングで蓄熱材２０を発熱させることができるので、エンジン３０や自動変速機４０の早期暖機をより効果的に行えるようになる。
【００５６】
また、本実施形態の車両用暖機システム１では、冷却水Ｗの温度が所定温度以下である場合、エンジン３０の始動時と始動後所定時間経過後とで、蓄熱室６２が第１室７４と第２室７５に対して直接的に熱交換可能な領域の比率を入れ替えるようにしている。その一方で、冷却水Ｗの温度が所定温度より高い場合は、エンジン３０の始動時と始動後所定時間経過後とで、蓄熱室６２が第１室７４と第２室７５に対して直接的に熱交換可能な領域の比率を変化させないようにしている。これらにより、エンジン３０と自動変速機４０に対する暖機をそれらの運転状況に応じて的確に切り換えて行えるようになり、エンジン３０と自動変速機４０に与える熱の配分を最適化することが可能となる。したがって、車両の始動時に、車両の運転状態に基づいて判断した暖機の必要性に応じて的確な暖機動作を行えるようになる。
【００５７】
また、本実施形態の車両用暖機システム１では、エンジン３０の始動時の運転状態を判断し、該運転状態が不安定である場合、蓄熱材２０によるエンジン３０の暖機を優先的に行うことで、エンジン３０の運転状態を早期に安定させることが可能となる。また、エンジン３０の運転状態が安定した後は、蓄熱材２０による暖機対象を自動変速機４０に切り換えることで、不必要な暖機動作を最小限に抑えることが可能となる。これにより、エンジン３０と自動変速機４０に与える熱の配分の最適化を図ることが可能となる。
【００５８】
なお、本実施形態の車両用暖機システム１では、水温センサ３８で検出した冷却水の水温に基づいて第１室７４及び第２室７５と蓄熱室６２及び断熱室６５の相対回転を制御する場合を説明したが、これ以外にも、外気温センサ５４で検出した外気温に基づいて当該回転を制御することも可能である。
【００５９】
また、本実施形態の車両用暖機システム１では、図示は省略するが、冷却水あるいは作動油による蓄熱材２０の加熱を補助するための電気ヒーターを設置してもよい。このような電気ヒーターを備えていれば、車両の走行時に蓄熱材２０への蓄熱を行う際、電気ヒーターによる加温を併用して蓄熱を行えるようになる。また、車両の停止直後に蓄熱材２０の蓄熱が完了するまでの間、電気ヒーターによる加温を継続して行うことも可能となる。したがって、車両の１回の運転時間が短い場合などにおいても、蓄熱材２０の蓄熱をより確実に完了でき、次回車両の始動時に、蓄熱材２０によるエンジン３０や自動変速機４０の早期暖機を効果的に行えるようになる。
【００６０】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態にかかる車両用暖機システムについて説明する。なお、第２実施形態の説明及び対応する図面においては、第１実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその部分の詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項、及び図示する以外の事項については、第１実施形態と同じである。
【００６１】
図１２は、第２実施形態の車両用暖機システムが備える熱交換装置１０−２の構成例を示す側断面図である。第１実施形態の熱交換装置１０では、内筒７１の回転部７３に形成された第１室７４と第２室７５の両方が一体に回転する構成であったのに対して、第２実施形態の熱交換装置１０−２では、内筒７１に形成された第２室７５は回転せず、第１室７４のみが回転するようになっている。すなわち、第１室７４は、第２室７５の内部で回転軸８１周りに回転自在に支持されている。第１室７４は、その軸方向の両側部分が回転軸８１の外側全周を囲む環状に形成されており、かつ、軸方向の中間部分は、回転軸８１の一方の側（図では上側半分）のみに半円弧形状に偏心して配置されている。第２室７５は、第１室７４の外側を囲む円筒状に形成されている。したがって、第２室７５の内部に作動油Ｕと共に第１室７４が回転自在に収容された状態になっている。また、第１室７４は、回転軸８１周りに配置された両端部を介して中間部分が回転するようになっているが、両端部に設けた冷却水入口７６ａと冷却水出口７６ｂは、いずれも回転軸８１の中心に一致しているので、第１室７４が回転する際、それらの位置が移動しないようになっている。
【００６２】
熱交換装置１０−２では、蓄熱室６２又は断熱室６５に第１室７４が接触していない場合は、代わりに第２室７５の作動油Ｕが接触するようになる。したがって、第１室７４が蓄熱室６２に接触する位置と断熱室６５に接触する位置との間で回転することで、蓄熱材２０及び断熱材６４に対する冷却水Ｗと作動油Ｕの接触が切り替わるようになっている。これにより、蓄熱材２０及び断熱材６４に対する冷却水Ｗと作動油Ｕの接触または離間、あるいはそれらの接触比率を切り換える機構をより簡単な構成で実現可能となる。
【００６３】
〔第３実施形態〕
図１３は、第３実施形態の車両用暖機システムが備える熱交換装置１０−３の構成例を示す図で（ａ）は、側断面図、（ｂ）は、（ａ）のＥ−Ｅ部断面図である。第３実施形態の熱交換装置１０−３は、第１実施形態の熱交換装置１０と比較して、外筒６１又は内筒７１に形成した蓄熱室６２及び断熱室６５と第１室７４及び第２室７５との配置が互いに逆になっている。すなわち、熱交換装置１０−３では、蓄熱室６２及び断熱室６５が内筒７１に形成されており、冷却水Ｗを導入する第１室７４及び作動油Ｕを導入する第２室７５が外筒６１に形成されている。そして、本実施形態の熱交換装置１０−３でも、外筒６１は固定されており、内筒７１は、外筒６１に対して回転軸８１周りで回転可能に支持されている。また、第１室７４に冷却水Ｗを導入する冷却水入口７６ａと冷却水Ｗを導出する冷却水出口７６ｂ、および第２室７５に作動油Ｕを導入する作動油入口７７ａと作動油Ｕを導出する作動油出口７７ｂは、いずれも外筒６１の軸方向の両端面に設けられている。そして、第１実施形態の熱交換装置１０では、内筒７１は軸方向の中間の回転部７３のみが回転するように構成されていたが、本実施形態の熱交換装置１０−３では、内筒７１は、全体が回転可能な部分として一体に構成されている。
【００６４】
この熱交換装置１０−３では、回転機構８３により、内筒７１の蓄熱室６２及び断熱室６５が回転することで、蓄熱室６２及び断熱室６５を第１室７４及び第２室７５に対して相対的に回転させることができる。これにより、第１室７４と第２室７５に対する蓄熱室６２と断熱室６５の接触比率を可変させることができる。したがって、蓄熱材２０と直接的に熱交換を行う熱交換媒体を冷却水Ｗと作動油Ｕで切り換えることが可能となると共に、冷却水Ｗと作動油Ｕで、蓄熱材２０と直接的に熱交換を行う比率を任意に変更することが可能となる。
【００６５】
また、本実施形態の熱交換装置１０−３では、冷却水入口７６ａや作動油入口７７ａを介して外部と繋がっている第１室７４及び第２室７５を固定側の外筒６１に配置して、回転する内筒７１には、外部に対して媒体などの出入りが無い蓄熱室６２及び断熱室６５を配置している。したがって、第１実施形態の熱交換装置１０と比較して、外筒６１と内筒７１の構造及びそれらの周辺構造を簡単にすることができる。これにより、熱交換装置１０−３の構成の簡素化による部品点数の削減や軽量化を図ることができる。
【００６６】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態にかかる車両用暖機システムについて説明する。図１４は、第４実施形態の車両用暖機システムが備える熱交換装置１０−４の構成例を示す図で、（ａ）は、側断面図、（ｂ）は、（ａ）のＦ−Ｆ部断面図である。本実施形態の熱交換装置１０−４は、第３実施形態の熱交換装置１０−３と比較して、外筒６１の構成が異なっている。具体的には、本実施形態の外筒６１には、エンジン３０の冷却水Ｗを導入する第１室７４と自動変速機４０の作動油Ｕを導入する第２室７５とに加えて、エンジン３０の潤滑油Mを導入する第３室７９が設けられている。なお、図１４及び以降の各図では、第３室７９を分かり易く示すため、第３室７９の潤滑油Ｍに横向きＳ字状の記号を並べた模様を施している。
【００６７】
すなわち、本実施形態の熱交換装置１０−４が備える外筒６１には、図１４（ｂ）に示すように、回転軸８１回りに同心円状で等間隔（１２０度間隔）で配置した第１室７４と第２室７５と第３室７９とが配置されている。またそれに伴い、本実施形態の車両用暖機システムでは、図示は省略するが、エンジン３０に導入する潤滑油が貯留された潤滑油貯留部と熱交換装置１０−４との間で潤滑油を循環流通させるための潤滑油循環路が設けられている。この潤滑油循環路は、熱交換装置１０−４の第３室７９に潤滑油Ｍを導入する潤滑油入口８０ａと、第３室７９から潤滑油Ｍを導出する潤滑油出口８０ｂとに繋がれている。また、内筒７１の蓄熱室６２及び断熱室６５の構成は、基本的には第３実施形態の熱交換装置１０−３と同じであるが、本実施形態では、蓄熱室６２が円周方向における１／３の範囲（１２０度分）に配置されており、断熱室６５が残り２／３の範囲（２４０度分）に配置されている。これにより、蓄熱室６２における第１室７４、第２室７５、第３室７９に接触する面の大きさ（回転方向の幅）が、対応する第１室７４、第２室７５、第３室７９の面の大きさと一致するようになっている。なお、蓄熱室６２と断熱室６５の範囲は互いに入れ替えてもよい。さらにいえば、蓄熱室６２と断熱室６５の範囲の比率は、上記の１／３と２／３には限らず任意の割合に設定することが可能である。
【００６８】
本実施形態の熱交換装置１０−４では、回転機構８３により内筒７１の蓄熱室６２及び断熱室６５が回転することで、蓄熱室６２及び断熱室６５と外筒６１の第１室７４乃至第３室７９とを相対的に回転させることができ、蓄熱室６２及び断熱室６５に対する第１室７４、第２室７５、第３室７９の三者間の接触比率を可変させることができる。したがって、蓄熱室６２の蓄熱材２０と直接的に熱交換を行う熱交換媒体を冷却水Ｗと作動油Ｕと潤滑油Ｍの三種類の中から切り換えることが可能となると共に、冷却水Ｗと作動油Ｕと潤滑油Ｍが蓄熱材２０と直接的に熱交換を行う比率を変更することが可能となる。このように、蓄熱材２０による加熱対象として、エンジン３０の冷却水Ｗだけでなくエンジン３０の潤滑油Ｍも含むので、エンジン３０の早期暖機、及びエンジン３０の熱を利用した蓄熱材２０への蓄熱をより効果的に行えるようになる。
【００６９】
〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態にかかる車両用暖機システムについて説明する。図１５は、第５実施形態の車両用暖機システムが備える熱交換装置１０−５の構成例を示す図で、（ａ）は、側断面図、（ｂ）は、（ａ）のＧ−Ｇ部断面図である。第１乃至第４実施形態の熱交換装置１０〜１０−４では、外筒６１が固定されており、内筒７１が回転するようになっていたが、本実施形態の熱交換装置１０−５では、これらとは逆に、内筒７１が固定されており、外筒６１が回転するようになっている。すなわち、熱交換装置１０−５では、回転軸８１は軸方向における外筒６１の一側面の中心に固定されており、外筒６１を回転可能に支持している。したがって、アクチュエータ８２による回転軸８１の回転で、固定側の内筒７１の外側で外筒６１が回転するように構成されている。
【００７０】
外筒６１には、蓄熱材２０を収容した蓄熱室６２と断熱材６４を収容した断熱室６５とが設けられている。一方、内筒７１には、冷却水Ｗを導入する第１室７４と作動油Ｕを導入する第２室７５とが設けられている。また、内筒７１の軸方向の一側面における第１室７４と第２室７５に対応する位置にはそれぞれ、冷却水入口７６ａ及び冷却水出口７６ｂと、作動油入口７７ａ及び作動油出口７７ｂとが設けられている。なお、第１室７４と第２室７５は、内部の流路が軸方向で冷却水入口７６ａ又は作動油入口７７ａを設けた一端から他端へ横方向に向かい、該他端で上下に向かって略Ｕ字状に反転し、再度、前記一端の冷却水出口７６ｂ又は作動油出口７７ｂに向かっている。
【００７１】
本実施形態の熱交換装置１０−５では、回転機構８３により外筒６１の蓄熱室６２及び断熱室６５が回転することで、蓄熱室６２及び断熱室６５を第１室７４及び第２室７５に対して相対的に回転させることができる。これにより、蓄熱室６２と断熱室６５に対する第１室７４と第２室７５の接触比率を可変させることができる。したがって、第１乃至第３実施形態と同様、蓄熱材２０と直接的に熱交換を行う熱交換媒体を冷却水Ｗと作動油Ｕとで切り換えることが可能となると共に、冷却水Ｗと作動油Ｕのうち、蓄熱材２０と直接的に熱交換を行うものの比率を任意に変更することが可能となる。
【００７２】
〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態にかかる車両用暖機システムについて説明する。図１６は、第６実施形態の車両用暖機システムが備える熱交換装置１０−６の構成例を示す図で、（ａ）は、側断面図、（ｂ）は、（ａ）のＨ−Ｈ部断面図である。本実施形態の熱交換装置１０−６は、第５実施形態の熱交換装置１０−５と比較して、内筒７１の構成が異なっている。すなわち、内筒７１には、エンジン３０の冷却水Ｗを導入する第１室７４と自動変速機４０の作動油Ｕを導入する第２室７５とに加えて、エンジン３０の潤滑油Mを導入する第３室７９が設けられている。
【００７３】
本実施形態の熱交換装置１０−６が備える内筒７１は、図１６（ｂ）に示すように、中心軸周りに同心円状で等間隔（１２０度間隔）に第１室７４と第２室７５と第３室７９とが配置されている。これに伴い、本実施形態の車両用暖機システムにおいても、エンジン３０に導入する潤滑油を貯留する潤滑油貯留部（図示せず）と熱交換装置１０−６との間に潤滑油循環路（図示せず）が設けられている。なお、外筒６１の蓄熱室６２及び断熱室６５の構成は、基本的には、第５実施形態の熱交換装置１０−５と同じであるが、本実施形態では、蓄熱室６２が円周方向における１／３の範囲（１２０度分）に配置されており、断熱室６５が残り２／３の範囲（２４０度分）に配置されている。なお、蓄熱室６２と断熱室６５の範囲は互いに入れ替えてもよい。さらにいえば、蓄熱室６２と断熱室６５の範囲の比率は、上記の１／３と２／３には限らず任意の割合に設定することが可能である。
【００７４】
本実施形態の熱交換装置１０−６では、回転機構８３により外筒６１の蓄熱室６２及び断熱室６５を回転させることで、蓄熱室６２及び断熱室６５と第１室７４乃至第３室７９とを相対的に回転させることができ、蓄熱室６２と断熱室６５に対する第１室７４、第２室７５、第３室７９の接触比率を可変させることができる。したがって、蓄熱材２０と直接的に熱交換を行う熱交換媒体を冷却水Ｗと作動油Ｕと潤滑油Ｍの三種類の中で切り換えることが可能となると共に、冷却水Ｗと作動油Ｕと潤滑油Ｍの三者が蓄熱材２０と直接的に熱交換を行う比率を変更することが可能となる。したがって、複数の暖機対象への熱配分の最適化を図ることができ、車両で発生する熱エネルギーのさらなる有効利用が可能となる。また、蓄熱材２０による加熱対象として、エンジン３０の冷却水Ｗだけでなく潤滑油Ｍも含むので、エンジン３０の暖機及びエンジン３０の熱を利用した蓄熱材２０への蓄熱をより効果的に行えるようになる。
【００７５】
〔第７実施形態〕
次に、本発明の第７実施形態にかかる車両用暖機システムについて説明する。図１７及び図１８は、第７実施形態の車両用暖機システムが備える熱交換装置１０−７の構成例を示す図で、図１７は、概略分解斜視図、図１８（ａ）及び（ｂ）は、熱交換装置１０−７の動作を説明するための概略側断面図である。上記の第１乃至第６実施形態の熱交換装置１０〜１０−６が備える移動機構８３は、同心状に配置された外筒６１と内筒７１とを相対的に回転させる回転機構８３であったが、本実施形態の熱交換装置１０−７が備える移動機構９３は、外筒６１に対して内筒７１を軸方向に沿って直線状に移動させる直線移動機構である。なお、図１７では、図示及び説明の都合上、外筒６１の内部に配置された内筒７１が見えるように、外筒６１を軸方向に沿って二分割した状態を示しているが、実際は、外筒６１は一体の円筒形状である。
【００７６】
すなわち、熱交換装置１０−７では、外筒６１の内側に配置された内筒７１が軸方向に沿って直線状に進退移動することで、外筒６１の内周面６１ａと内筒７１の外周面７１ａとが摺動するようになっている。内筒７１を直線移動させる移動機構９３は、内筒７１の中心軸部分を貫通する回転軸９１と、回転軸９１を回転させるモータなどのアクチュエータ９２とで構成されている。回転軸９１の外周面には、軸方向に沿う螺旋状のネジ山９１ａが形成されており、該ネジ山９１ａが内筒７１の中心軸部分に形成されたネジ溝７１ｂ（図１８参照）に対してネジ係合している。したがって、アクチュエータ９２の駆動により回転軸９１が回転すると、内筒７１が軸方向に沿って進退移動する。
【００７７】
外筒６１には、冷却水Ｗを導入する第１室７４と作動油Uを導入する第２室７５とが軸方向に並べて形成されている。第１室７４と第２室７５はいずれも外筒６１の形状に沿う円環形状に形成されており、軸方向の長さが互いに等しくなっている。一方、内筒７１の内部は、蓄熱材２０を収容する蓄熱室６２になっている。蓄熱室６２の軸方向の長さは、第１室７４又は第２室７５の同方向と等しい長さ、すなわち外筒６１の半分の長さに形成されている。
【００７８】
この熱交換装置１０−７では、図１８（ａ）に示すように、内筒７１が外筒６１の一端（図における左端）に位置しているとき、蓄熱室６２の外周６２ａと第１室７４の内周７４ａとが接した状態となり、蓄熱材２０と冷却水Ｗとの直接的な熱交換が可能となる。一方、図１７（ａ）に示す状態から、移動機構９３により内筒７１を移動させて、同図（ｂ）に示すように、内筒７１を外筒６１の他端（図における右端）に位置させたとき、蓄熱室６２の外周６２ａが第２室７５の内周７５ａと接した状態となり、蓄熱材２０と作動油Ｕとの直接的な熱交換が可能となる。また、内筒７１を（ａ）に示す位置と（ｂ）に示す位置との間の任意の位置で停止させれば、蓄熱材２０と冷却水Ｗ及び作動油Ｕの両方との直接の熱交換が行える状態となり、蓄熱材２０の位置を任意に変更することで、蓄熱材２０から冷却水Ｗあるいは作動油Ｕに与える熱、または、冷却水Ｗあるいは作動油Ｕから蓄熱材２０に与える熱の配分を任意に設定することが可能となる。
【００７９】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【００８０】
例えば、上記各実施形態の熱交換装置１０〜１０−７においては、第１室７４と第２室７５の配置を互いに逆にすることが可能であり、蓄熱室６２と断熱室６５の配置を互いに逆にすることも可能である。また、第１室７４と第２室７５と第３室７９の三室を備える熱交換装置においては、第１室７４乃至第３室７９の配置を互いに入れ替えることも可能である。さらに、蓄熱室６２と断熱室６５の割合や第１室７４乃至第３室７９の割合は、上記実施形態に示すものには限らず、適宜他の割合とすることが可能である。また、断熱室６５は省略することも可能である。その場合、断熱性を有する部材で構成した外筒６１又は内筒７１の一部を断熱室６５の代わりに配置することで、当該外筒６１又は内筒７１の一部で第１室７４や第２室７５の断熱作用を確保することも可能である。また、本発明の熱交換装置が備える移動機構の具体的な構成は、上記実施形態に示す回転機構８３や直線移動機構９３には限定されず、それ以外の動作をさせる機構であってもよい。
【００８１】
また、上記各実施形態の熱交換装置１０〜１０−７では、熱交換装置で暖機を行う暖機対象をエンジン３０及び自動変速機４０とし、暖機対象と熱交換装置１０との間で循環流通させる熱交換媒体がエンジン３０の冷却水Ｗや自動変速機４０の作動油Ｕ、あるいはエンジン３０の潤滑油Ｍである場合を説明したが、本発明の車両用暖機システムでは、上記以外の機関または装置、例えば、車内の暖房を行う暖房装置などをさらに暖機対象として追加してもよいし、熱交換媒体として、冷却水Ｗ、作動油Ｕ、潤滑油Ｍ以外の媒体を用いてもよい。
【００８２】
また、上記各実施形態では、蓄熱区画が第１区画または第２区画に対して直接的に熱交換可能な領域の一例として、蓄熱区画が第１区画または第２区画に接する場合を説明したが、本発明における熱交換可能な領域とは、区画同士の熱交換が高い効率で確実に行えるように構成したものであれば、区画同士が直接的に接触しているものには限定されず、例えば、他の伝熱性に優れた部材を介して間接的に接触させたり、他の熱伝達媒体を介して熱交換を行わせたりするなど、上記実施形態に示す以外の構成を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車両用暖機システムの構成例を示す概略図である。
【図２】第１実施形態にかかる車両用暖機システムが備える熱交換装置の側断面図である。
【図３】熱交換装置を示す図で、（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれ、図２のＡ−Ａ部断面図、Ｂ−Ｂ部断面図、Ｃ−Ｃ部断面図、Ｄ矢視図である。
【図４】発核装置の構成例を示す図である。
【図５】化学蓄熱材を収容した熱交換装置の構成例を示す概略図である。
【図６】車両用暖機システムで暖機を行う際の制御手順を示すフローチャートである。
【図７】発核制御サブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】エンジン始動時の冷却水温度に対する始動後経過時間の判定値の分布を示すグラフである。
【図９】エンジンの始動後経過時間に対する回転数の変化および蓄熱材の接触対象切換の関係を示すグラフで、（ａ）は、極低温・低温始動時、（ｂ）は、冷機始動時を示す。
【図１０】エンジン始動時の冷却水温度に対する蓄熱材接触比率の分布を示すグラフである。
【図１１】車両用暖機システムで暖機を行う手順を整理した表である。
【図１２】第２実施形態の車両用暖機システムが備える熱交換装置の構成例を示す側断面図である。
【図１３】第３実施形態の車両用暖機システムが備える熱交換装置の構成例を示す図で（ａ）は、側断面図、（ｂ）は、（ａ）のＥ−Ｅ部断面図である。
【図１４】第４実施形態の車両用暖機システムが備える熱交換装置の構成例を示す図で、（ａ）は、側断面図、（ｂ）は、（ａ）のＦ−Ｆ部断面図である。
【図１５】第５実施形態の車両用暖機システムが備える熱交換装置の構成例を示す図で、（ａ）は、側断面図、（ｂ）は、（ａ）のＧ−Ｇ部断面図である。
【図１６】第６実施形態の車両用暖機システムが備える熱交換装置の構成例を示す図で、（ａ）は、側断面図、（ｂ）は、（ａ）のＨ−Ｈ部断面図である。
【図１７】第７実施形態の車両用暖機システムが備える熱交換装置の構成例を示す概略分解斜視図である。
【図１８】第７実施形態の熱交換装置の動作を説明するための概略側断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  車両用暖機システム
１０〜１０−７    熱交換装置（蓄熱装置）
２０  蓄熱材（蓄熱要素）
２５  発核装置
３０  エンジン（暖機対象）
３１  冷却水循環路
３８  水温センサ（温度計測手段）
３９  回転計（回転数検出手段）
４０  自動変速機（暖機対象）
４１  作動油循環路
５６  ＩＧスイッチ
６１  外筒
６２  蓄熱室（蓄熱区画）
６４  断熱材（断熱要素）
６５  断熱室（断熱区画）
７１  内筒
７２  固定部
７３  回転部
７４  第１室（第１区画）
７５  第２室（第２区画）
７９  第３室（第３区画）
８３  回転機構（移動機構）
９３  直線移動機構（移動機構）
Ｗ  冷却水（第１熱交換媒体）
Ｕ  作動油（第２熱交換媒体）
Ｍ  潤滑油（他の熱交換媒体）
【図１】
2010144574.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2010144574.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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