(57)【要約】【課題】車両上下方向に十分な車載スペースがない場合であっても車載可能で且つ蓄熱性能の低下を防ぐ蓄熱装置を提供する。【解決手段】媒体を保温貯留する横長型の貯留部１１と、前記貯留部１１に媒体を流入する媒体入口１３ａを備えた媒体導入部１３と、前記貯留部１１から媒体を流出する媒体出口１４ａを備えた媒体導出部１４と、前記媒体入口１３ａと前記媒体出口１４ａとの間に設けられる整流板１５と、を有する蓄熱装置１であって、前記媒体入口１３ａは、前記貯留部１１の長手方向の略中心を挟んで前記媒体出口１４ａと逆側の位置に設けられ、前記整流板１５は、該整流板１５の全部又は一部が前記媒体入口１３ａにおける媒体の流入方向に対して斜めになるよう設けられたことを特徴とする。【選択図】図１
2010138781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体を保温貯留する横長型の貯留部（１１）と、
前記貯留部（１１）に媒体を流入する媒体入口（１３ａ）を備えた媒体導入部（１３）と、
前記貯留部（１１）から媒体を流出する媒体出口（１４ａ）を備えた媒体導出部（１４）と、
前記媒体入口（１３ａ）と前記媒体出口（１４ａ）との間に設けられる整流板（１５）と、
を有する蓄熱装置（１）であって、
前記媒体入口（１３ａ）は、前記貯留部（１１）の長手方向の略中心を挟んで前記媒体出口（１４ａ）と逆側の位置に設けられ、
前記整流板（１５）は、該整流板（１５）の全部又は一部が前記媒体入口（１３ａ）における媒体の流入方向に対して斜めになるよう設けられたことを特徴とする蓄熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄熱装置であって、
前記媒体導入部（１３）及び前記媒体導出部（１４）は、前記貯留部（１１）の上部又は下部の略中心から前記貯留部（１１）の長手方向に離れた挿通位置（１１ａ）を挿通するよう設けられ、
前記媒体導出部（１４）は、さらに、前記挿通位置（１１ａ）から、前記貯留部（１１）の内部において前記挿通位置（１１ａ）と逆側の長手方向に向かって屈曲するよう設けられたことを特徴とする蓄熱装置。
【請求項３】
請求項１に記載の蓄熱装置であって、
前記媒体導入部（１３）は、前記貯留部（１１）の上部又は下部の略中心から前記貯留部（１１）の長手方向に離れた挿通位置（１１ａ）を挿通するよう設けられ、
前記媒体導出部（１４）は、前記挿通位置（１１ａ）と前記貯留部（１１）の上部又は下部の略中心を挟んで逆側に離れた挿通位置（１１ｂ）を挿通するよう設けられたことを特徴とする蓄熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、エンジンの暖機運転に係る燃費の低減などを目的として、予め高温の媒体を蓄えておく蓄熱装置が搭載されている。
【０００３】
従来の蓄熱装置には、縦長で円筒型の二重真空断熱構造のものが知られている（特許文献１、２参照）。かかる蓄熱装置の内部には、内部に蓄えられた高温の媒体と内部に流入してくる低温の媒体との混合を防ぐために所定の位置に整流板が設けられている。
【特許文献１】特開２００３−８０９２９号公報
【特許文献２】特開２０００−７３７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１又は２に開示された縦長で円筒型の蓄熱装置は、車両上下方向に十分な車載スペースが確保できない場合にはそのまま配置できない問題があった。
【０００５】
この問題を解決するためには、例えば蓄熱装置の形状を車両上下方向に縮小させることが考えられるが、そうすると同装置内の外周側に高温の媒体の淀みが発生し易くなって蓄熱性能が低下してしまう。淀みとは媒体が流れないでたまっている領域である。
【０００６】
本発明は、このような技術的課題を鑑みてなされたもので、車両上下方向に十分な車載スペースがない場合であっても車載可能で且つ蓄熱性能の低下を防ぐ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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、媒体を保温貯留する横長型の貯留部と、前記貯留部に媒体を流入する媒体入口を備えた媒体導入部と、前記貯留部から媒体を流出する媒体出口を備えた媒体導出部と、前記媒体入口と前記媒体出口との間に設けられる整流板と、を有する蓄熱装置であって、前記媒体入口は、前記貯留部の長手方向の略中心を挟んで前記媒体出口と逆側の位置に設けられ、前記整流板は、該整流板の全部又は一部が前記媒体入口における媒体の流入方向に対して斜めになるよう設けられたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の蓄熱装置であって、前記媒体導入部及び前記媒体導出部は、前記貯留部の上部又は下部の略中心から前記貯留部の長手方向に離れた挿通位置を挿通するよう設けられ、前記媒体導出部は、さらに、前記挿通位置から、前記貯留部の内部において前記挿通位置と逆側の長手方向に向かって屈曲するよう設けられたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の蓄熱装置であって、前記媒体導入部は、前記貯留部の上部又は下部の略中心から前記貯留部の長手方向に離れた挿通位置を挿通するよう設けられ、  前記媒体導出部は、前記挿通位置と前記貯留部の上部又は下部の略中心を挟んで逆側に離れた挿通位置を挿通するよう設けられたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、貯留部が横長型であるので、車両上下方向に十分なスペースが確保できない場合であっても車載可能になる。また、媒体入口は、貯留部の長手方向の略中心を挟んで媒体出口と逆側の位置に設け、整流板をその全部又は一部が媒体の流入方向に対して斜めになるよう設けたことにより、貯留部の内部に淀の発生を防ぐ媒体の流れを作り出しているので、蓄熱性能の低下を防ぐことができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、媒体導入部及び媒体導出部が同一の挿通位置を挿通するよう設けられ、媒体導出部は貯留部の内部において屈曲されるよう設けられたことにより、蓄熱装置の製造性を高めることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、媒体導入部と媒体導出部とが貯留部の長手方向の略中心を挟んで逆側の異なる挿通位置を挿通する設けられたことにより、媒体導入部と媒体導出部とを二重管構造とすることなく配置できるので、装置全体のレイアウト性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
（装置構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る蓄熱装置１の概略斜視図である。図１に示す蓄熱装置１は、内側タンク（貯留部）１１、外側タンク１２、入口パイプ（媒体導入部）１３、出口パイプ（媒体導出部）１４、整流板１５を備えた構成である。この蓄熱装置１は、入口パイプ１３から内側タンク１１の内部に流入された媒体を蓄えて、この蓄えた媒体を出口パイプ１４から不図示のエンジンに供給するものである。
【００１５】
以下、蓄熱装置１の各構成要素について説明する。
【００１６】
内側タンク１１は、内部に冷却水等の媒体を保温貯留する容器である。外側タンク１２は、内側タンク１１と所定の空間を隔てて内側タンク１１を内包する容器である。これら内側タンク１１と外側タンク１２との間の所定の空間は略真空になっているため、内側タンク１１の内部は外気から断熱され同部に貯留された媒体は保温可能になる。これら内側タンク１１及び外側タンク１２は、例えばＳＵＳ３０４等、耐食性に優れたステンレス鋼等の金属製材質を用いることが好適である。
【００１７】
さらに本実施形態に係る内側タンク１１及び外側タンク１２は、横長型で略直方体型の形状である。すなわち、内側タンク１１の長手方向（Ｙ軸方向）の長さＬ１は鉛直方向（Ｚ軸方向）の高さＨよりも長い。このように横長型の形状になっているため、鉛直方向の形状を縮小しても内側タンク１１の内部に蓄えられた高温の媒体と同部に流入してくる低温の媒体を分離するための十分な領域を確保できる。
【００１８】
入口パイプ１３は、不図示のエンジンの冷却水系統から流入してきた媒体を内側タンク１１の内部に流入する媒体入口１３ａを端部に備えた配管である。出口パイプ１４は、内側タンク１１の内部に貯留された媒体を不図示のエンジンの冷却水系統に流出する媒体出口１４ａを端部に備えた配管である。これら入口パイプ１３及び出口パイプ１４は、例えば樹脂製の材料によって構成される。また入口パイプ１３及び出口パイプ１４は、蓄熱装置１の上部においては、入口パイプ１３を外側の管と出口パイプ１４を内側の管とした二重管構造となっている。
【００１９】
さらに本実施形態に係る入口パイプ１３は、蓄熱装置１の上部又は下部（図１では上部）の略中心から長手方向（図１ではＹ軸負方向）に離れた挿通位置１１ａに設けられたパイプ取り付け穴１６を挿通するよう設けられている。
【００２０】
このように入口パイプ１３を配置する利点を従来の配置方法と比較して説明する。従来の配置方法によれば、入口パイプ１３は蓄熱装置１の上部又は下部の略中心を挿通するように設けられるのが一般的である。しかしながら本実施形態に係る蓄熱装置１に従来の配置方法を適用すると、内側タンク１１の長手方向の両端部（図１では領域Ａ、Ｂ周辺）に淀みが発生してしまう。淀みが発生すると淀み近傍の媒体は蓄熱装置１から排出されないため、蓄熱装置１の蓄熱性能を低下させてしまうことになり好ましくない。一方、本実施形態に係る入口パイプ１３の配置方法によれば、入口パイプ１３は、内側タンク１１の長手方向の一端部（図１では領域Ａ周辺）に淀みが発生するのを防止できる程度に蓄熱装置１の上部の略中心から離れた挿通位置１１ａを挿通するよう設けられている。そのため、挿通位置１１ａと逆側の端部（図１では領域Ｂ周辺）に淀みが発生し得るものの従来の配置方法よりも淀の発生を低減することができる。
【００２１】
また出口パイプ１４は、この挿通位置１１ａから、内側タンク１１の内部において挿通位置１１ａと逆側の長手方向（図１ではＹ軸正方向）に向かって屈曲するよう設けられている。
【００２２】
このように出口パイプ１４を配置する利点を従来の配置方法と比較して説明する。従来の配置方法によれば、出口パイプ１４は屈曲されずに入口パイプ１３と同様に略鉛直方向に直線的に設けられるのが一般的である。しかしながら本実施形態に係る蓄熱装置１に従来の配置方法を適用すると、鉛直方向（Ｚ軸）の高さが短いため内側タンク１１の長手方向の一端部（図１では領域Ｂ周辺）に依然淀みが発生してしまう。そうすると、蓄熱装置１の蓄熱性能を低下させてしまうことになり好ましくない。一方、本実施形態に係る出口パイプ１４の配置方法によれば、媒体入口１３ａは、貯留部１１の長手方向の略中心を挟んで媒体入口１４ａと逆側の位置に設けられている。そのため、従来の配置方法よりも内側タンク１１の長手方向の一端部（図１では領域Ｂ周辺）に淀みが発生するのを防ぐことができる。
【００２３】
整流板１５は、媒体入口１３ａと媒体出口１４ａとの間に設けられ、その表面に多数の孔１５ａが設けられた薄型の板である。この整流板１５は表面に設けられた多数の孔１５ａを用いて、媒体入口１３ａから流入して媒体出口１４ａに向かって流れる媒体の流れを略均一となるよう整える。なお、整流板１５の略中央には出口パイプ１４を嵌通する嵌通孔１５ｂが設けられており、この嵌通孔１５ｂにおいて整流板１５は出口パイプ１４と嵌合される。この整流板１５は、内側タンク１１の材質よりも電気陰性度の高い材質（内側タンク１１がステンレスのときには、アルミニウム等）を用いることが好適である。これは、内側タンク１１の腐食を防止するためである。
【００２４】
この整流板１５を設けることで、媒体が媒体入口１３ａから媒体出口１４ａへ向かって最短経路でショートカットして流れることを防止することができる。また、整流板１５よりも媒体出口１４ａの側の領域に高温の媒体が貯留されていて且つ整流板１５よりも媒体入口１３ａの側の領域に低温の媒体が流入するときには、高温の領域と低温の領域とを分離して高温の媒体を優先して流出させることができる。このようにして、蓄熱装置１の蓄熱性能の低下を防ぐことができる。
【００２５】
さらに本実施形態に係る整流板１５は、整流板１５の全部又は一部が媒体入口１３ａにおける媒体の導入方向（図中の矢印方向）に対して斜め（垂直でも平行でもない方向）になるよう設けられている。
【００２６】
このように整流板１５を配置する利点を従来の配置方法と比較して説明する。従来の配置方法によれば、整流板１５は媒体入口１３ａにおける媒体の導入方向（図中の媒体入口１３ａ近傍の矢印方向）に対して垂直に設けられるのが一般的である。しかしながら本実施形態に係る蓄熱装置１に従来の配置方法を適用しても、内側タンク１１の長手方向の一端部の上部（図１では領域Ｂ１周辺）における淀みの発生を防止できない。領域Ｂ１周辺に向かう媒体の流れがないためである。一方、本実施形態に係る整流板１５の配置方法によれば、内側タンク１１の内部において淀みが発生し得る領域Ｂ１周辺に向かう媒体の流れを作り出すと共に淀みの発生を防ぐことができる（詳細については後述の各具体例において説明する）。すなわち、従来の配置方法よりも内側タンク１１の内部を流れる媒体の流れ分布を考慮した配置となっている。
【００２７】
なお、整流板１５の配置位置については、以下のように言い換えてもよい。例えば、整流板１５の所定の一辺とその一辺の対辺とで構成される平面が媒体入口１３ａにおける媒体の導入方向に対して斜めになるような配置位置である。また例えば、パイプ取り付け穴１６から整流板１５の所定の一辺までの鉛直方向（Ｚ軸方向）の長さＨ１とパイプ取り付け穴１６からその対辺までの鉛直方向（Ｚ軸方向）の長さＨ２とが異なるような配置位置である。
【００２８】
（第１の具体例）
図２は、蓄熱装置１の具体例を示す図である（その１）。図２は図１の蓄熱装置１を側方側（Ｘ軸正方向）からみた図を示している。
【００２９】
図２において入口パイプ１３は、蓄熱装置１の上部の略中心から長手方向に離れた挿通位置１１ａに設けられたパイプ取り付け穴１６を挿通するよう設けられている。また出口パイプ１４は、この挿通位置１１ａから、内側タンク１１の内部において挿通位置１１ａと逆側の長手方向（Ｙ軸正方向）へ向かって略垂直に屈曲するよう設けられている。さらに整流板１５は、出口パイプ１４の上部側と下部側とで斜度が異なるよう設けられている。具体的には、整流板１５は上部側では略鉛直方向に下部側では上部側と比して所定角度斜めになるよう配置されている。
【００３０】
この構成により下部側の整流板１５は、媒体入口１３ａから流入した媒体の流れを略均一となるよう整える整流手段として機能するに加えて、媒体入口１３ａから流入した媒体の内側タンク１１の下部方向への流れを内側タンク１１の内壁に沿った上部方向への流れに変換して内側タンク１１の内部で循環流を作り出す循環流生成手段としても機能する。また上部側の整流板１５は、下部側の整流板１５によって作り出された媒体の流れを略均一となるよう整える整流手段として機能する。そうすると上部側の整流板１５は領域Ｂ１周辺に向かう媒体の流れを生成する。これにより、領域Ｂ１周辺における淀みの発生を防止しつつ蓄熱装置１の蓄熱性能の低下を防ぐことができる。
【００３１】
（第２の具体例）
図３は、蓄熱装置１の具体例を示す図である（その２）。図３は図１の蓄熱装置１を側方側（Ｘ軸正方向）からみた図を示している。
【００３２】
図３において入口パイプ１３は、蓄熱装置１の上部の略中心から長手方向に離れた挿通位置１１ａに設けられたパイプ取り付け穴１６を挿通するよう設けられている。また出口パイプ１４は、この挿通位置１１ａから、内側タンク１１の内部において挿通位置１１ａと逆側の長手方向（Ｙ軸正方向）及び内側タンク１１の下部側へ向かって屈曲されるよう設けられている。さらに整流板１５は、出口パイプ１４の配管方向に対して略垂直になるよう配置されている。
【００３３】
この構成により下部側の整流板１５は、具体例１と同様に機能する。また上部側の整流板１５も具体例１と同様に機能する。これにより、領域Ｂ１周辺における淀みの発生を防止しつつ蓄熱装置１の蓄熱性能の低下を防ぐことができる。
【００３４】
（第３の具体例）
図４は、蓄熱装置１の具体例を示す図である（その３）。図４は図１の蓄熱装置１を側方側（Ｘ軸正方向）からみた図を示している。
【００３５】
図４において入口パイプ１３は、蓄熱装置１の下部の略中心から長手方向に離れた挿通位置１１ａに設けられたパイプ取り付け穴１６を挿通するよう設けられている。また出口パイプ１４は、この挿通位置１１ａから、内側タンク１１の内部において挿通位置１１ａと逆側の長手方向（Ｙ軸負方向）及び内側タンク１１の上部側へ向かって屈曲されるよう設けられている。さらに整流板１５は、出口パイプ１４の配管方向に対して略垂直になるよう配置されている。
【００３６】
この構成により上部側の整流板１５は、媒体入口１３ａから流入した媒体の流れを略均一となるよう整える整流手段として機能するのに加えて、媒体入口１３ａから流入した媒体の内側タンク１１の上部方向への流れを内側タンク１１の内壁に沿った下部方向への流れに変換して内側タンク１１の内部で循環流を作り出す循環流生成手段としても機能する。また下部側の整流板１５は、上部側の整流板１５によって作り出された媒体の流れを略均一となるよう整える整流手段として機能する。そうすると下部側の整流板１５は領域Ｂ１周辺に向かう媒体の流れを生成する。これにより、領域Ｂ１周辺における淀みの発生を防止しつつ蓄熱装置１の蓄熱性能の低下を防ぐことができる。
【００３７】
（第４の具体例）
図５は、蓄熱装置１の具体例を示す図である（その４）。図５は図１の蓄熱装置１を側方側（Ｘ軸正方向）からみた図を示している。
【００３８】
図５において入口パイプ１３は、蓄熱装置１の上部の略中心から長手方向に離れた挿通位置１１ａに設けられたパイプ取り付け穴１６を挿通して略鉛直に延びるよう設けられている。また出口パイプ１４は、この挿通位置１１ａと蓄熱装置１の上部の略中心を挟んで逆側に離れた挿通位置１１ｂに設けられたパイプ取り付け穴１７を挿通して略鉛直に延びるよう設けられている。すなわち、媒体入口１３ａと媒体出口１４ａとは、内側タンク１１の長手方向の略中心を挟んで逆側の異なる位置に設けられている。さらに整流板１５は、媒体入口１３ａにおける媒体の導入方向に対して斜めになるよう設けられている。
【００３９】
この構成により下部側の整流板１５は、具体例１と同様に機能する。また上部側の整流板１５も具体例１と同様に機能する。これにより、領域Ｂ１周辺における淀みの発生を防止しつつ蓄熱装置１の蓄熱性能の低下を防ぐことができる。なお、第４の具体例に係る蓄熱装置１はパイプ取り付け穴１６及びパイプ取り付け穴１７の２箇所のパイプ取り付け穴を設けているため、蓄熱装置１の製造性という観点では２重管構造とした第１の具体例に係る蓄熱装置１に比して劣るが、第１の具体例乃至第３の具体例に係る蓄熱装置１のように屈曲させた出口パイプ１４を設ける必要がない点で好適である。また、第１の具体例乃至第３の具体例に係る蓄熱装置１のように二重管構造にすることなく入口パイプ１３と出口パイプ１４とを配置できるので、装置全体のレイアウト性を高める点で好適である。さらには、出口パイプ１４の長さを屈曲させた場合よりも短くすることができるので、高温媒体が出口パイプ１４から不図示のエンジンに供給されるまでの間に生じる熱放出を抑制し、高温状態を維持して不図示のエンジンに供給することができる点でも好適である。
【００４０】
以上、各具体例について説明してきたが、本実施形態に係る蓄熱装置１は、内側タンク１１が横長型であるので、車両上下方向に十分なスペースが確保できない場合であっても車載可能になる。また、内側タンク１１の内部において屈曲されるよう設けられた出口パイプ１４と全部又は一部が媒体の流入方向に対して斜めになるよう設けられた整流板１５とにより、内側タンク１１の内部に淀の発生を防ぐ媒体の流れを作り出しているので、蓄熱性能の低下を防ぐことができる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例を示したものであり、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００４２】
例えば、上記説明においては、内側タンク１１が横長型で略直方体型の形状である場合を例に示したが、この場合に限らない。例えば内側タンク１１の下部側の形状を出口パイプ１４に沿って傾斜を備えさせた形状にするなど車載スペースに応じて適宜形状を変更してもよい。
【００４３】
また、例えば、上記各具体例の説明においては、内側タンク１１の上部に挿通位置１１ａが設けられた場合（図２、図３、図５（図５では加えて挿通位置１１ｂ）参照）や内側タンク１１の下部に挿通位置１１ａが設けられた場合（図４参照）を例に説明してきたが、挿通位置１１ａ、１１ｂは内側タンク１１の上部又は下部のいずれに設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係る蓄熱装置の概略斜視図である。
【図２】蓄熱装置の具体例を示す図である（その１）。
【図３】蓄熱装置の具体例を示す図である（その２）。
【図４】蓄熱装置の具体例を示す図である（その３）。
【図５】蓄熱装置の具体例を示す図である（その４）。
【符号の説明】
【００４５】
１   蓄熱装置
１１ 内側タンク（貯留部）
１２ 外側タンク
１３ 入口パイプ（媒体導入部）
１３ａ      媒体入口
１４ 出口パイプ（媒体導出部）
１４ａ      媒体出口
１５ 整流板
１５ａ      孔
１５ｂ      嵌通穴
１６ パイプ取り付け穴
【図１】
2010138781.tif 000003
【図２】
2010138781.tif 000004
【図３】
2010138781.tif 000005
【図４】
2010138781.tif 000006
【図５】
2010138781.tif 000007