(57)【要約】【課題】  温水の排出効率を向上できると共に、タンクの生産性及び組み付け性の向上を同時に図ることが可能な蓄熱タンクを提供する。【解決手段】  蓄熱タンク１０は、流入側流路４１と流出側流路４２とが形成されていて、タンクの開口部１１に挿着されるボディバルブ４と、流出側流路に連通し、タンク内を略垂直に延在するセンターパイプ５と、流入する冷水と貯留する温水との混合を防止する混合防止板６，６０とを備えていて、この混合防止板にはセンターパイプを通す貫通穴６３と流体を通過させる多数の流通孔６４とが設けられ、かつ混合防止板が、タンクの開口部１１の口径Ｄ１よりも小さい径Ｄ２で形成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体を保温貯蔵する貯留部（Ｔ）を有する断熱構造の蓄熱タンク（１０）であって、
流体を前記蓄熱タンク（１０）内部に流入する流入側流路（４１）と、前記蓄熱タンク（１０）内に貯留された流体を外部に流出する流出側流路（４２）とが形成されていて、前記貯留部の重力下方部位に位置する前記蓄熱タンク（１０）の開口部（１１）に挿着されるボディバルブ（４）と、
前記流出側流路（４２）に連通し、前記貯留部内を略垂直に延在するセンターパイプ（５）と、
前記蓄熱タンク（１０）内部に配置され、流入する流体と貯留する流体との混合を防止する混合防止板（６，６０）と、
を備えている蓄熱タンクにおいて、
前記混合防止板（６）には、前記センターパイプ（５）を通す貫通穴（６３）と流入した流体を通過させる多数の流通孔（６４）とが設けられていて、前記混合防止板（６）が前記開口部（１１）の口径Ｄ１よりも小さい径Ｄ２で形成されていることを特徴とする蓄熱タンク。
【請求項２】
前記混合防止板（６）が、環状の上板（６２）と筒状の側板（６１）とよりなる有底円筒形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱タンク。
【請求項３】
前記センターパイプ（５）、前記ボディバルブ（４）及び前記混合防止板（６，６０）とがそれぞれ別体で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄熱タンク。
【請求項４】
前記ボディバルブ（４）と前記混合防止板（６）とが一体に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の蓄熱タンク。
【請求項５】
前記センターパイプ（５）と前記混合防止板（６，６０）とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄熱タンク。
【請求項６】
前記ボディバルブ（４）と前記混合防止板の側板（６１）とが一体に形成され、前記センターパイプ（５）と前記混合防止板の上板（６２）とが一体に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の蓄熱タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を保温貯蔵する、真空断熱層を備えた蓄熱タンクに関し、特に車両に搭載され、エンジン冷却水を保温貯蔵するのに好適な蓄熱タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の水冷式内燃機関（エンジン）の暖機促進を図る冷却系装置として、エンジンから流出するエンジン冷却水を保温貯蔵する蓄熱タンクを冷却水回路に配設し、蓄熱タンク内に貯蔵された高温の冷却水をエンジンに導入してエンジンの暖機促進を図るものが提案されている。即ち、この冷却系装置は車両の通常運転時において、エンジンより発生する余剰熱をエンジンの冷却水系に組み込まれた蓄熱タンクに蓄えることにより、車両始動時等にエンジンや車両室内を暖めるものである。
この様に蓄熱タンクは、エンジンの余剰熱を有効利用し、車両の運転において全体的な観点から燃料消費の低減を図るように使用できる。
【０００３】
このような蓄熱タンク１０は、一般に蓄熱タンク本体を成すステンレス製の内筒タンク１と、同じくステンレス製の外筒タンク２とを具備しており、内筒タンク１と外筒タンク２との間の空間３が略真空に保たれることにより、断熱構造となっている。内筒タンク１と外筒タンク２とは開口部（１）において溶接等によって固着されており、従来においては、図５（ａ）に示すようにこの開口部に流入側流路４１と流出側流路４２とが設けられたボディバルブ４が挿入され、挿着されている。
【０００４】
しかしながら、この従来の蓄熱タンク１０においては、蓄熱タンクから温水を排出するために、流入側流路４１から冷水を入れて流出側流路４２から温水を排出させようとしても、取り入れた冷水の一部が短絡してそのまま流出側流路４２から排出してしまい、蓄熱した温水を有効に取り出すことが難しいという問題があった。
【０００５】
このような冷水の短絡を防止するものとして、特許文献１及び特許文献２等の蓄熱タンクが知られている。このようなタンクは、基本的に図５（ｂ）に示されるような蓄熱タンク１０である。即ち、ボディバルブ４の流出側流路４２に接続して、蓄熱タンク１０内を垂直に伸びたセンターパイプ５と、ボディバルブ４の上方に配置され、蓄熱された温水と流入した冷水との混合を防止する混合防止板６とを蓄熱タンク１０内に設けている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−７１８４０号公報
【特許文献２】特開２００３−８０９２９号公報
【０００７】
上記のような従来の蓄熱タンクでは、混合防止板６を予め内筒タンク１に溶接した上で、ボディバルブ４及びセンターパイプ５を蓄熱タンクに組み付ける必要があり、蓄熱タンクの生産性及び組み付け性が著しく低下するという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄熱された温水の排出効率を向上できると共に、蓄熱タンクの生産性及び組み付け性の向上を同時に図ることができる蓄熱タンクを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の蓄熱タンクを提供する。
請求項１に記載の蓄熱タンクは、流入側流路４１と流出側流路４２とが形成されていて、蓄熱タンク１０の開口部１１に挿着されるボディバルブ４と、流出側流路４２に連通し、タンク内を略垂直に延在するセンターパイプ５と、流入する流体と貯留する流体との混合を防止する混合防止板６，６０とを備えていて、この混合防止板６，６０には、センターパイプ５を通す貫通穴６３と流体を通過させる多数の流通孔６４とが設けられていて、混合防止板６が開口部１１の口径Ｄ１より小さい径Ｄ２で形成されているものである。これにより、タンク１０と混合防止板６，６０とが独立することにより、タンクの生産性を向上させることができ、かつタンク口径Ｄ１より混合防止板６，６０の径Ｄ２が小さいことから、タンク１０下方の開口部１１からボディバルブ４と同時に挿入でき、その組み付け性が飛躍的に向上する。
【００１０】
請求項２の蓄熱タンクは、混合防止板６を環状の上板６２と筒状の側板６１とよりなる有底円筒形状に形成したものであり、これにより、流入した流体が上板６２に衝突してから、多数の流通孔６４を介して分配した流れとなってタンク１０内を上方に移動することから、貯留部Ｔに貯留された流体（温水）を効率良く、センターパイプ５を介して排出させることができる。
請求項３の蓄熱タンクは、センターパイプ５、ボディバルブ４及び混合防止板６，６０とをそれぞれ別体で形成したものであり、それぞれの部品の製造が容易である。
【００１１】
請求項４の蓄熱タンクは、ボディバルブ４と混合防止板６とを一体に形成したものであり、また請求項５の蓄熱タンクは、センターパイプ５と混合防止板６，６０とを一体に形成したものであり、更に請求項６の蓄熱タンクは、ボディバルブ４と混合防止板の側板６１とを一体に形成し、センターパイプ５と混合防止板の上板６２とを一体に形成したものである。このように、生産性及び組み付け性を考慮しながら、部品同志を一体化することにより、部品点数の削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に従って本発明の実施の形態の蓄熱タンクについて説明する。図１は、本発明の第１実施の形態の蓄熱タンクの縦断面図である。本実施形態の蓄熱タンクは、車両のエンジン冷却水系に具備されて、エンジンの余剰熱を蓄積して、車両の始動時等においてエンジンや車室内等を暖めるために使用される。
【００１３】
蓄熱タンク１０は、耐食性に優れた材質（例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス）製の内筒タンク１と、所定の機械的強度を有する材質（例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス）製の外筒タンク２とを具備しており、内筒タンク１と外筒タンク２との間の空間３が略真空に保たれることにより、断熱構造となっている。蓄熱タンク１０は、内部が流体の貯留部Ｔとなっており、底部を上方に向け、開口部１１を下方に向ける形で略垂直に車両に搭載されている。従って、蓄熱タンク１０の開口部１１が貯留部Ｔの重力下方部位に位置している。内筒タンク１と外筒タンク２とは開口部１１の近辺１２において溶接等により固着されている。
【００１４】
蓄熱タンク１０の開口部１１には、熱伝導率の小さい樹脂（例えば、商標名テフロン）等の材質よりなるボディバルブ４が螺着、接着等により流体密に固着されている。ボディバルブ４の内部には、エンジン冷却水が流入する流入側流路４１と貯留部Ｔに貯留されたエンジン冷却水（温水）を流出する流出側流路４２とが形成されている。なお、流出側流路４２は、タンク１０の略軸中心位置でタンク内に開口しており、一方、流入側流路４１は、タンクの軸中心位置よりずれた位置でタンク内に開口している。また、これらの流出入側流路４１，４２には、それぞれ図示しないエンジン冷却水の出入パイプが接続されている。
【００１５】
本実施形態では、ボディバルブ４の上面４ａに混合防止板６が取り付けられている。混合防止板６は、後述するセンターパイプ５を通す貫通穴６３が形成された環状の上板６２と筒状の側板６１とが一体に形成された有底円筒形状又はカップ形状をしていて、開放側を下向きにしてボディバルブ４の上面４ａに固定される。また、上板６２と側板６１には、タンク１０内に入ったエンジン冷却水が通る多数の流通孔６４が穿設されている。この場合、上板６２には、流通孔６４を設けなくてもよい。更に、混合防止板６は、タンク１０の開口部１１の口径Ｄ１よりも小さい径（外径）Ｄ２になるように形成されている。
【００１６】
蓄熱タンク１０内に貯留されたエンジン冷却水（温水）の排水を誘導するセンターパイプ５は、その一端がボディバルブ４の流出側流路４２に接続し、混合防止板６の貫通穴６３を通って、タンク１０の中央部を略垂直に延びて、他端がタンク底部近傍の貯留部Ｔに開口している。
本実施形態では、ボディバルブ４、センターパイプ５及び混合防止板６はそれぞれ別体で形成されている。
【００１７】
上記のように構成された本実施形態においては、タンク１０と混合防止板６とが独立することで、タンクの生産性が容易となり、かつタンク１０の開口部１１の口径Ｄ１よりも混合防止板６を小さい外径Ｄ２で形成しているので、この開口部１１から混合防止板６をボディバルブ４と同時に容易に挿入でき、その組み付け性を飛躍的に向上させることができる。
【００１８】
また、上記構成の本実施形態では、ボディバルブ４の流入側流路４１を通ってタンク１０内に流入したエンジン冷却水は、上方に移動し、混合防止板６（上板６２）に衝突し、次いで多数の流通孔６４を介して分配した流れになってさらに上方に移動し、センターパイプ５の上方の開口からセンターパイプ５内に入り、下方流れとなって排出される。この一連の流れにより、蓄熱タンク１０の貯留部Ｔで蓄熱された温水（エンジン冷却水）が順次、センターパイプ５に誘導されることで、タンク１０内に流入したエンジン冷却水（冷水）が短絡して排水されることがなく、温水を効率良く排出することが可能となる。また、混合防止板６自体は、流入側流路４１からタンク１０内に吹き出す噴流により、タンク１０内のエンジン冷却水（温水）が撹拌されて強制対流してしまうことを抑制し、タンク１０内の温水と冷水とが混合してしまうことをも防止している。
【００１９】
図２は、第２実施形態の蓄熱タンクの縦断面図である。第２実施形態は、第１実施形態とは、混合防止板６の構造が異なっている。即ち、第２実施形態の混合防止板６は、全体として環状の板６０のみによって構成されている。この環状の板６０には、その中央にセンターパイプ５を通す貫通穴６３が形成され、またこの貫通穴６３の周囲に多数の流通孔６４が形成されている。この混合防止板６である環状の板６０は、ボディバルブ４の上面４ａよりやや上方に配置され、センターパイプ５に固着されている。また、この混合防止板６である環状の板６０もまた、その外径Ｄ２が、タンク１０の開口部１１の口径Ｄ１より小さくなるように形成されている。この場合、板６０とセンターパイプ５とは一体に形成してもよいし、別部品としてもよい。その他の構成は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
この第２実施形態でも、第１実施形態と同様の作用効果を奏するものである。
【００２０】
図３は、第３実施形態の蓄熱タンクの縦断面図である。第１実施形態においては、ボディバルブ４、センターパイプ５及び混合防止板６は、それぞれ別部品として形成されているが、この第３実施形態においては、ボディバルブ４と混合防止板６とを成形加工により一体化して形成し、センターパイプ５のみを別部品としている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
この第３実施形態では、第１実施形態の作用効果に加えて、部品点数を削減することができるという効果も奏する。
【００２１】
図４は、第３実施形態の２つの変形例（ａ），（ｂ）を示している。図４（ａ）に示す変形例においては、混合防止板６の環状の上板６２をセンターパイプ５とを成形加工により一体化して形成し、更に混合防止板６の筒状の側板６１をボディバルブ４とを成形加工により一体化して形成している。
図４（ｂ）に示す変形例においては、上板６２と側板６１とよりなる有底円筒形状の混合防止板６とセンターパイプ５とを成形加工により一体化して形成し、ボディバルブ４を別部品としている。
なお、上記第３実施形態及び２つの変形例とも、第１実施形態と同様に混合防止板６は、タンク１０の開口部１１の口径Ｄ１よりも小さい径（外径）Ｄ２で形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態の蓄熱タンクの縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の蓄熱タンクの縦断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態の蓄熱タンクの縦断面図である。
【図４】第３実施形態の２つの変形例（ａ），（ｂ）を示す図である。
【図５】従来の２つの蓄熱タンク（ａ），（ｂ）を説明する図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    内筒タンク
２    外筒タンク
１０    蓄熱タンク（タンク）
１１    開口部
４    ボディバルブ
４ａ    上面
４１    流入側流路
４２    流出側流路
５    センターパイプ
６    混合防止板
６０    環状の板
６１    上板
６２    側板
６３    貫通穴
６４    流通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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