(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関と建造物内の暖房装置とで熱媒を共用し、排熱を相互に再利用する暖房システムであって、
前記内燃機関内を循環する熱媒の第一温度を検出する第一温度検出手段と、
前記暖房装置内を循環する熱媒の第二温度を検出する第二温度検出手段と、
前記内燃機関の循環経路と前記暖房装置の循環経路とを接続する接続路と、
前記第一温度及び前記第二温度に基づき、前記接続路を流通する熱媒の流通方向を高温側から低温側への方向に制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする、暖房システム。
【請求項２】
前記内燃機関又は前記暖房装置の循環経路に介装され、前記熱媒を圧送する圧送装置を備え、
前記制御手段が、前記接続路の接続時に、前記第一温度及び前記第二温度に基づいて前記圧送装置による前記暖房装置側の熱媒の圧送方向を制御する
ことを特徴とする、請求項１記載の暖房システム。
【請求項３】
前記制御手段が、前記接続路の接続時であって前記内燃機関及び前記暖房装置の少なくとも何れか一方が作動中である場合に、前記接続路を介した前記熱媒の流通を停止させる
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の暖房システム。
【請求項４】
前記制御手段が、前記接続路の接続時であって前記第一温度及び前記第二温度の差が所定値未満である場合に、前記接続路を介した前記熱媒の流通を停止させる
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の暖房システム。
【請求項５】
前記車両に設けられ、前記内燃機関を始動させる操作を検出する始動操作検出手段を備え、
前記制御手段が、前記接続路の接続時に前記始動操作検出手段で前記操作が検出された場合に、前記第一温度及び前記第二温度に基づく前記熱媒の前記流通方向の制御を実施した後、前記内燃機関を始動させる
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の暖房システム。
【請求項６】
前記接続路を介した前記熱媒の流通を遮断する遮断弁を備え、
前記制御手段が、前記遮断弁を閉鎖することで前記熱媒の流通を停止させる
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の暖房システム。
【請求項７】
建造物内の暖房装置と共通の熱媒を利用する内燃機関の冷却系を備えた車両の暖機装置であって、
前記内燃機関側の熱媒の循環経路に介装され、前記内燃機関側の熱媒の第一温度を検出する第一温度検出手段と、
前記暖房装置から伝達される情報であって、前記暖房装置側の熱媒の第二温度の情報を取得する第二温度取得手段と、
前記内燃機関側の熱媒の循環経路上に設けられ、前記暖房装置側の熱媒の循環経路に繋がる接続路を接続するための継手手段と、
前記第一温度及び前記第二温度に基づき、前記接続路を流通する熱媒の流通方向を高温側から低温側への方向に制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする、車両の暖機装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両内の内燃機関と建造物内の暖房装置とで熱媒を共用する暖房システム及び車両の暖機装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の排熱を住宅の給湯や暖房に再利用する技術が提案されている。すなわち、車載の内燃機関（エンジン）に残留するエネルギーを住宅内の給湯装置や暖房装置に供給することで、給湯効率や暖房効率を向上させるものである。
例えば特許文献１には、車両停止時に車載の発電機を利用して発電し、電力を住宅側へ送電するとともに、高温になったエンジン冷却水を住宅側に供給し、床暖房や風呂水の加温に利用するエネルギーシステムが開示されている。このようなシステムにより、車両を運行させていないときにも車両を有効に活用することができるとされている。
【０００３】
一方、住宅側の排熱を車両側で再利用する技術も提案されている。例えば特許文献２には、住宅の床暖房に用いられる温水を車両のエンジン冷却水の循環回路に送出し、エンジンを暖機する暖機システムが開示されている。この技術では、床暖房用の温水に車両のエンジン冷却水と同じ不凍液（LLC, Long Life Coolant）が使用され、床暖房装置と車両の冷却水回路とを接続することで不凍液を相互に利用することが可能となっている。このようなシステムにより、ユーザーが車両へ乗り込む前に予め車両側暖機回路に熱を取り込んで、エンジンの暖機効果を高めることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２３１１０６号公報
【特許文献２】特開２００９−９７５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来のシステムでは、車両側や住宅側のそれぞれで発生する排熱を効率的に相互利用することが難しいという課題がある。例えば、車両側と住宅側との間で熱量を移動させる際に、熱量の移動方向をユーザー自らが把握しておく必要がある。そのため、車両及び住宅の熱的エネルギーの差異が小さい場合に、熱量をどちらへ移動させるべきかを判断することが難しく、そもそも熱量を移動させる操作をなすべきか否かを判断することもユーザーの負担となる。
【０００６】
また、日常的に車両を利用する自動車通勤者をモデルとして車両の利用形態を考慮すると、出勤時に車両に乗り込む際には住宅側に熱的エネルギーの余剰が生じやすく、帰宅時に車両を停止させた直後には車両側に熱的エネルギーの余剰が生じやすいと考えられる。したがって、エネルギーの移動方向が単方向となる特許文献１，２に記載されたような技術では、エネルギー効率を十分に向上させることができない。
【０００７】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、車両及び建造物のそれぞれで発生する排熱を効率的かつ相互に利用可能とすることである。
なお、上記の目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用，効果であって従来の技術では得られない作用，効果を奏することも、本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）ここで開示する暖房システムは、車両に搭載された内燃機関と建造物内の暖房装置とで熱媒を共用し、排熱を相互に再利用する暖房システムである。まず、前記内燃機関内を循環する熱媒の第一温度を検出する第一温度検出手段と、前記暖房装置内を循環する熱媒の第二温度を検出する第二温度検出手段とを備える。また、前記内燃機関の循環経路と前記暖房装置の循環経路とを接続する接続路を備える。さらに、前記第一温度及び前記第二温度に基づき、前記接続路を流通する熱媒の流通方向を高温側から低温側への方向に制御する制御手段を備える。
なお、上記の「内燃機関内を循環する熱媒」を「内燃機関側の熱媒」と言い換えてもよい。つまり「内燃機関内を循環する熱媒」との表現は、内燃機関と暖房装置との二者のうちの「内燃機関側の熱媒」を意図したものであり、熱媒が内燃機関の内部のみを循環することを意味しない。また「暖房装置内を循環する熱媒」との表現に関しても同様であり、「暖房装置側の熱媒」と言い換えてもよい。
【０００９】
（２）また、前記内燃機関又は前記暖房装置の循環経路に介装され、前記熱媒を圧送する圧送装置を備えることが好ましい。この場合、前記制御手段が、前記接続路の接続時に、前記第一温度及び前記第二温度に基づいて前記圧送装置による前記暖房装置側の熱媒の圧送方向を制御することが好ましい。あるいは、前記制御手段が、前記接続路の接続時に、前記第一温度及び前記第二温度に基づいて前記圧送装置による前記暖房装置内での熱媒の圧送方向を制御することが好ましい。
つまり、前記接続路を介して前記内燃機関の循環経路と前記暖房装置の循環経路とを環状に接続するとともに、前記制御手段が、前記第一温度と前記第二温度との大小関係に基づいて、熱媒の循環方向を順方向又は逆方向に切り換えることが好ましい。
【００１０】
（３）また、前記制御手段が、前記接続路の接続時であって前記内燃機関及び前記暖房装置の少なくとも何れか一方が作動中である場合に、前記接続路を介した前記熱媒の流通を停止させることが好ましい。
言い換えると、前記制御手段は、前記内燃機関及び前記暖房装置がともに非作動の状態である場合に限り、前記接続路を介して前記熱媒を移動させることが好ましい。
（４）また、前記制御手段が、前記接続路の接続時であって前記第一温度及び前記第二温度の差が所定値未満である場合に、前記接続路を介した前記熱媒の流通を停止させることが好ましい。
【００１１】
（５）また、前記車両に設けられ、前記内燃機関を始動させる操作を検出する始動操作検出手段を備えることが好ましい。この場合、前記制御手段が、前記接続路の接続時に前記始動操作検出手段で前記操作が検出された場合に、前記第一温度及び前記第二温度に基づく前記熱媒の前記流通方向の制御を実施した後、前記内燃機関を始動させることが好ましい。
（６）また、前記接続路を介した前記熱媒の流通を遮断する遮断弁を備えることが好ましい。この場合、前記制御手段が、前記遮断弁を閉鎖することで前記熱媒の流通を停止させることが好ましい。
【００１２】
（７）また、ここで開示する車両の暖機装置は、建造物内の暖房装置と共通の熱媒を利用する内燃機関の冷却系を備えた車両の暖機装置である。まず、前記内燃機関側の熱媒の循環経路に介装され、前記内燃機関側の熱媒の第一温度を検出する第一温度検出手段と、前記暖房装置から伝達される情報であって、前記暖房装置側の熱媒の第二温度の情報を取得する第二温度取得手段とを備える。また、前記内燃機関側の熱媒の循環経路上に設けられ、前記暖房装置側の熱媒の循環経路に繋がる接続路を接続するための継手手段を備える。さらに、前記第一温度及び前記第二温度に基づき、前記接続路を流通する熱媒の流通方向を高温側から低温側への方向に制御する制御手段を備える。
【発明の効果】
【００１３】
開示の暖房システム，車両の暖機装置では、車両側の熱媒の温度と暖房装置側の熱媒の温度とが検出され、これらの両方の温度に基づいて高温側から低温側へと熱媒が流れるように、接続路内の熱媒の流通方向が制御される。これにより、内燃機関及び暖房装置の排熱を相互に再利用することが可能となり、エネルギー効率や省エネルギー性を向上させることができる。
例えば、自動車通勤の場合には、帰宅時に車両の排熱を利用して自宅の暖房装置を予熱することができる。また、出勤時には自宅の暖房装置の排熱を利用して車両を暖機することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態の暖房システムの概要を説明するための模式図である。
【図２】図１の暖房システムの熱媒の回路構造を模式的に示す回路図である。
【図３】図１の暖房システムで実施される制御のフローチャートを例示するものである。
【図４】図１の暖房システムでの熱媒の移送状態を説明するための模式図であり、（ａ）は車両側の熱媒温度が低い場合、（ｂ）は車両及び暖房装置の温度差が小さい場合、（ｃ）は暖房装置側の熱媒温度が低い場合にそれぞれ対応する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照して暖房システム及び車両の暖機装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
【００１６】
［１．暖房システムの概要］
図１に示すように、本実施形態の暖房システムは、車両１の車載エンジン２（内燃機関）と建造物１０内の暖房装置１１とで熱媒を共用し、排熱を相互に再利用する暖房システムである。車両１には、車載エンジン２を冷却又は加温するためのエンジン冷却水が流通する車載還流路３（循環経路）が形成される。車載還流路３は、エンジン冷却水（例えば、不凍液，LLC）を循環させるための流路であり、図示しない車載エンジン２のウォータージャケットに接続される。また、車載還流路３上には、エンジン冷却水を暖房装置１１との間で循環させるための車載取り出し口２１が設けられる。
【００１７】
建造物１０は、例えば一般住宅や集合住宅，公共建築物等である。また、暖房装置１１は、温風式床暖房システムや蓄熱式床暖房システムといった屋内暖房システムの温水を加熱する装置であり、その内部には温水加熱器１２と温水還流路１３（循環経路）とが設けられる。ここでいう温水とは、エンジン冷却水と同一成分の流体（例えば、不凍液，LLC）である。以下、車載還流路３内のエンジン冷却水を温水還流路１３内の温水と区別しない場合には、単にこれらを「熱媒」と表記する。
【００１８】
温水加熱器１２で加熱された熱媒は、温水還流路１３の内部を通って建造物１０の壁面や床面を加温し、建造物１０の屋内を暖房する。また、温水還流路１３上には、車載還流路３と同様に、熱媒を車両１との間で循環させるための温水取り出し口２２が設けられる。
車両１の車載還流路３と暖房装置１１の温水還流路１３との間は、着脱式の接続配管２０（接続路）で接続される。接続配管２０の両端部には、それぞれが車載取り出し口２１，温水取り出し口２２に対してワンタッチで取り付け，取り外しが可能な流体継手（カチットタイプの流体継手，継手手段）が設けられる。この流体継手は、車載取り出し口２１又は温水取り出し口２２に対して接続されていない状態では接続配管２０の内部の流路を閉鎖し、車載取り出し口２１又は温水取り出し口２２に接続されている状態で流路を開放する構造を持つ。
【００１９】
［２．回路構造］
［２−１．車両側］
車載還流路３と温水還流路１３とを接続配管２０で接続したときの熱媒回路構造を図２に例示する。車載還流路３は、第一還流路３ａ及び第二還流路３ｂを連結した形状に形成される。第一還流路３ａは、車載エンジン２と車載ヒーター５との間に熱媒を循環させる環状の流路である。一方、第二還流路３ｂは、車載エンジン２と車載ラジエーター８との間に熱媒を循環させる環状の流路である。
【００２０】
第一還流路３ａは、おもに車両１の暖機始動時に熱媒や車載エンジン２を暖めるための流路である。反対に、第二還流路３ｂは、車載エンジン２が暖まった後の通常運転時に熱媒を冷却するための流路である。これらの第一還流路３ａ及び第二還流路３ｂは、８の字型（漢数字でなく数字の「ハチ」の字のような形状）に接続され、第一還流路３ａと第二還流路３ｂとの交点に車載エンジン２が位置するように形成される。
【００２１】
車載エンジン２の駆動軸には、車載ポンプ４が接続される。この車載ポンプ４は、車載エンジン２の動力を利用して熱媒を圧送する機械式のウォーターポンプである。車載ポンプ４から吐出される熱媒は、第一還流路３ａ及び第二還流路３ｂのそれぞれに供給され、熱媒を循環させる。なお、車載エンジン２の停止時には車載ポンプ４が作動しないため、車載ポンプ４から吐出される熱媒の流量はゼロとなる。
第一還流路３ａ上に介装される車載ヒーター５は、車両に搭載された図示しないバッテリーの電力で作動する加熱器であり、熱媒を加熱する機能を持つとともに、加熱した熱媒の熱を車室内の空気に熱伝達させ車室内を暖房することができる熱交換器である。なお、本実施形態の車載ヒーター５は、車載エンジン２の停止時には作動しないものとする。
【００２２】
第二還流路３ｂ上に介装される車載ラジエーター８は、熱媒と空気（例えば、車両１の外部から導入される外気）との間で熱交換を行うことで熱媒を冷却する熱交換器である。車載エンジン２で発生した熱は、ウォータージャケット内の熱媒に伝達され、車載ラジエーター８で放熱される。また、第一還流路３ａと第二還流路３ｂとが接続される分岐点の少なくとも一方には、熱媒の温度に応じてその流通方向を制御する車載サーモスタット６が介装され、この車載サーモスタット６に対して高温通路３ｃが接続される。
【００２３】
図２に示すように、車両１の車載還流路３では、車載サーモスタット６に対して四つの熱媒流路が接続される。車載サーモスタット６は、熱媒の温度が低下しすぎることを防止すべく、第二還流路３ｂを流れる熱媒の流通を制御するものであり、熱媒温度が所定温度以下であるときに、高温通路３ｃと第二還流路３ｂ側の流路とをともに閉鎖する。
さらに、車載サーモスタット６は、図示しないバッテリーの電力を受けて第一還流路３ａ側と第二還流路３ｂ側との双方の流路を閉鎖する機能を兼ね備えている。つまり、車載サーモスタット６は、電力の供給を受けていない通常使用時には一般的なエンジン冷却回路の恒温装置として機能し、電力の供給を受けたときには、第二還流路３ｂ側だけでなく第一還流路３ａ側（車載サーモスタット６と車載ストップバルブ９との間の流路）も閉鎖する。このとき、車載エンジン２側の流路は、車載サーモスタット６を介して高温通路３ｃのみに接続されることになる。
【００２４】
図２に示すように、第一還流路３ａ上の任意の位置には車載ストップバルブ９が介装され、車載ストップバルブ９に対して低温通路３ｄが接続される。車載ストップバルブ９は、図示しないバッテリーの電力を受けて、第一還流路３ａ内の熱媒の流通を遮断する遮蔽弁である。ここでは、第一還流路３ａのうち、車載ストップバルブ９と車載サーモスタット６との間の流路が車載ストップバルブ９への通電時に閉鎖される。また、車載ストップバルブ９への非通電時には第一還流路３ａが開放されるとともに、低温通路３ｄ側の流路が閉鎖される。
【００２５】
つまり、車載ストップバルブ９は、電力の供給を受けていない通常使用時には実質的には回路構成を変更せず、一般的な暖機回路の機能を妨げない。一方、電力の供給を受けたときには第一還流路３ａを閉鎖するため、車載エンジン２側の流路が低温通路３ｄのみに接続されることになる。なお車載サーモスタット６及び車載ストップバルブ９への供給電力は、後述する暖機制御装置３０で制御される。
【００２６】
車載サーモスタット６の通電時に車載エンジン２と連通状態になる高温通路３ｃと、車載ストップバルブ９の通電時に車載エンジン２と連通状態になる低温通路３ｄとの配置関係に着目すると、高温通路３ｃが車載エンジン２を挟んで低温通路３ｄの反対側に位置するように、全体の回路が構成される。つまり、車載サーモスタット６及び車載ストップバルブ９の通電時には、車載エンジン２に繋がる二つの流路が高温通路３ｃ及び低温通路３ｄのそれぞれに接続された状態となる。なおこのとき、車載エンジン２から高温通路３ｃへの流路の長さが低温通路３ｄへの流路の長さよりも短くなるように、車載サーモスタット６及び車載ストップバルブ９の配設位置を設定することが好ましい。
【００２７】
高温通路３ｃ及び低温通路３ｄのそれぞれの端部は、車載取り出し口２１に配置される。また、接続配管２０の内部には、これらの高温通路３ｃ，低温通路３ｄに対応する第一通路２０ａ，第二通路２０ｂが形成される。第一通路２０ａは、おもに高温の熱媒が通過する流路として機能し、第二通路２０ｂはおもに低温の熱媒が通過する流路として機能する。
車載エンジン２の内部又は近傍には、熱媒の温度を検出する車載温度センサー７（第一温度検出手段）が設けられる。この車載温度センサー７は、図２に示す熱媒回路のうち、車両１側の熱媒の温度を検出するものである。つまり、車載エンジン２と暖房装置１１との間で循環する熱媒の温度のうち、車載エンジン２側の温度を検出する。以下、車載温度センサー７で検出される熱媒温度のことを、第一温度T1とも呼ぶ。第一温度T1の情報は、暖機制御装置３０に伝達される。
【００２８】
車両１の任意の位置（例えば、車室内）には、一般的なイグニッションキースイッチに連動するキーセンサー２３（始動操作検出手段）が設けられる。このキーセンサー２３は、イグニッションキースイッチの操作位置を検出してその操作位置に対応する信号を暖機制御装置３０へ出力するセンサーである。イグニッションキースイッチの操作位置には、図２中に示すように、オフ位置（OFF），アクセサリ位置（ACC），オン位置（ON），スタート位置（START）等がある。なお、本実施形態の暖房システムでは、少なくとも車載エンジン２が停止している状態で排熱の再利用が実施される。すなわち、イグニッションキースイッチの操作位置が少なくともオフ位置又はアクセサリ位置にあるときに、排熱が再利用される。
【００２９】
［２−２．暖房装置側］
温水還流路１３は、温水加熱器１２と温水放熱器１５との間に熱媒を循環させる環状の流路である。温水加熱器１２は、例えば建造物１０に供給される電力やガス燃料等を利用して作動する加熱器であり、熱媒を加熱する機能を持つ。なお、暖房装置１１には図示しない電源スイッチが設けられており、温水加熱器１２は電源スイッチの操作状態に応じて熱媒を加熱する。例えば、電源スイッチがオンであるときに熱媒を加熱し、電源スイッチがオフであるときに加熱を停止する。また、電源スイッチの操作状態や温水加熱器１２の作動状態に関する情報は、暖機制御装置３０に伝達される。
【００３０】
温水放熱器１５は、熱媒が持つ熱量を温水還流路１３の外部へ放出させて建造物１０の室内を暖房する熱交換器である。熱媒の熱量は、例えば室内の空気や、建造物１０の床面，壁面に設置された蓄熱材や、建造物１０を構成する床板，壁体のコンクリート等に伝熱される。
温水還流路１３上には、温水ポンプ１４が介装される。この温水ポンプ１４は、例えば建造物１０に供給される電力で作動する圧送装置であり、熱媒を圧送して温水還流路１３内で循環させる機能を持つ。また、温水ポンプ１４による熱媒の圧送方向は切り換え可能であり、熱媒の温水還流路１３内での循環方向は暖機制御装置３０で任意の方向（順方向又は逆方向）に制御される。
【００３１】
温水還流路１３上における温水加熱器１２の近傍には、温水バルブ１６が設けられる。温水バルブ１６は、建造物１０に供給される電力を利用して温水還流路１３を開閉する遮蔽弁である。ここでは、温水加熱器１２の作動時に温水還流路１３が開放され、温水加熱器１２の非作動時に温水還流路１３が閉鎖される。
【００３２】
図２に示すように、温水還流路１３上には、温水ポンプ１４，温水放熱器１５，温水バルブ１６及び温水加熱器１２がこの順番で配置される。これらのうち、温水ポンプ１４及び温水放熱器１５の上流側及び下流側には、温水還流路１３から分岐形成された高温通路１３ａ及び低温通路１３ｂが設けられる。高温通路１３ａは、接続配管２０の第一通路２０ａに接続される流路であり、低温通路１３ｂは第二通路２０ｂに接続される流路である。
【００３３】
高温通路１３ａと低温通路１３ｂとの配置関係に着目すると、高温通路１３ａは、温水ポンプ１４及び温水放熱器１５を挟んで低温通路１３ｂの反対側に位置するように設けられる。したがって、温水バルブ１６が閉鎖されると、温水ポンプ１４及び温水放熱器１５を通過する流路の両端が高温通路１３ａ及び低温通路１３ｂのそれぞれに接続された状態となる。なおこのとき、温水放熱器１５から高温通路１３ｃへの流路の長さが低温通路１３ｄへの流路の長さよりも短くなるように、高温通路１３ａ及び低温通路１３ｂの分岐位置を設定することが好ましい。
【００３４】
温水放熱器１５の内部又は近傍には、熱媒の温度を検出する温水温度センサー１７（第二温度検出手段）が設けられる。この温水温度センサー１７は、図２に示す熱媒回路のうち、建造物１０側の熱媒の温度を検出するものである。つまり、車載エンジン２と暖房装置１１との間で循環する熱媒の温度のうち、暖房装置１１側の温度を検出する。以下、温水温度センサー１７で検出される熱媒温度のことを、第二温度T2とも呼ぶ。第二温度T2の情報は、暖機制御装置３０に伝達される。
【００３５】
［３．制御構造］
車両１に搭載された暖機制御装置３０（制御手段）は、排熱の相互利用に係る制御を実施するための電子制御装置であり、例えばマイクロプロセッサやROM，RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成される。この暖機制御装置３０は、車両１と建造物１０とが接続配管２０で接続されたときに、建造物１０側からの給電を受けて作動する。ここでは、車両１側の熱媒の第一温度T1と建造物１０側の熱媒の第二温度T2とに応じて、熱媒の入れ替えを実施するか否かを判定する制御が実施されるとともに、熱媒の移送方向が制御される。
【００３６】
上記の制御を実施する手段として、暖機制御装置３０の内部には、第一温度検出部３１，第二温度検出部３２，ポンプ制御部３３及びバルブ制御部３４が設けられる。これらの各要素は、電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
【００３７】
第一温度検出部３１（第一温度検出手段）は、暖機制御装置３０が通電された時に車載温度センサー７を起動させ、第一温度T1を検出させてその情報を取得するものである。なお、第一温度検出部３１は、車載温度センサー７から伝達される情報に基づいて第一温度T1を検出する第一温度検出手段としての機能も持つ。つまり、車載温度センサー７が第一温度T1に対応する何らかのパラメーター（第一温度T1との相関が認められるパラメーター）を検出し、そのパラメーターに基づいて第一温度検出部３１が第一温度T1を検出してもよい。ここで取得された第一温度T1の情報は、ポンプ制御部３３及びバルブ制御部３４に伝達される。
【００３８】
第二温度検出部３２（第二温度検出手段，第二温度取得手段）は、第一温度検出部３１と同様に、暖機制御装置３０が通電された時に温水温度センサー１７を起動させ、第二温度T2を検出させてその情報を取得するものである。第二温度検出部３２は、温水温度センサー１７から伝達される情報に基づいて第二温度T2を検出する第二温度検出手段としての機能も持つ。つまり、温水温度センサー１７が第二温度T2に対応する何らかのパラメーター（第二温度T2との相関が認められるパラメーター）を検出し、そのパラメーターに基づいて第二温度検出部３２が第二温度T2を検出してもよい。ここで取得された第二温度T2の情報は、ポンプ制御部３３及びバルブ制御部３４に伝達される。
【００３９】
ポンプ制御部３３は、車両１及び暖房装置１１の作動状態と第一温度T1及び第二温度T2とに基づいて、暖房装置１１の温水ポンプ１４を制御するものである。ここでは、第一温度T1と第二温度T2との温度差|T1-T2|が所定温度差T0（ただし0＜T0）以上であるときに温水ポンプ１４が駆動され、所定温度差T0未満であるときに温水ポンプ１４が非駆動とされる。ただし、温水ポンプ１４が駆動されるのは、車両１及び暖房装置１１がともに作動していない状態である場合に限る。つまり、温水ポンプ１４の駆動条件は以下の全てが成立することとされる。
（１）車載エンジン２が停止中である
（２）温水加熱器１２が停止中である
（３）熱媒の温度差|T1-T2|が所定温度差T0以上である
【００４０】
また、温水ポンプ１４による熱媒の圧送方向（温水ポンプ１４の駆動方向）は、第一通路２０ａを流通する熱媒の流通方向が高温側から低温側へと流れるように制御される。つまり、第一温度T1と第二温度T2との大小関係に関わらず、第一通路２０ａを流通する熱媒が常に第二通路２０ｂを流通する熱媒よりも高温となるように、熱媒の循環方向が制御される。例えば、第一温度T1が第二温度T2よりも高温のときには、高温通路１３ａから温水ポンプ１４へ熱媒が流入し、温水放熱器１５側へと流出するように、温水ポンプ１４が駆動される。反対に、第一温度T1が第二温度T2よりも低温のときには、温水放熱器１５から温水ポンプ１４へ熱媒が流入し、高温通路１３ａ側へと流出するように、温水ポンプ１４が駆動される。
【００４１】
バルブ制御部３４は、車両１及び暖房装置１１の作動状態と第一温度T1及び第二温度T2とに基づいて、車載サーモスタット６及び車載ストップバルブ９を制御するものである。ここでは、第一温度T1と第二温度T2との温度差|T1-T2|が所定温度差T0以上であるときに、車載サーモスタット６及び車載ストップバルブ９への電力供給がなされる。一方、温度差|T1-T2|が所定温度差T0未満であるときには、車載サーモスタット６及び車載ストップバルブ９に給電されず、高温通路３ｃ及び低温通路３ｄが閉鎖状態とされる。
【００４２】
また、バルブ制御部３４は、車両１及び暖房装置１１の何れか一方が作動している場合にも、車載サーモスタット６及び車載ストップバルブ９への給電を停止する。例えば、温水ポンプ１４の駆動中にイグニッションキースイッチが操作されて車載エンジン２が始動した場合には、車載サーモスタット６及び車載ストップバルブ９が制御され、高温通路３ｃ及び低温通路３ｄが閉鎖状態とされる。
【００４３】
［４．フローチャート］
図３は、暖機制御装置３０で実行される制御の手順を例示するフローチャートである。このフローチャートに示される制御は、車両１と暖房装置１１とが接続配管２０で接続されることによって、暖機制御装置３０が通電された時点から開始され、予め設定された所定周期で繰り返し実施される。
ステップＡ１０では、車載エンジン２及び暖房装置１１の作動状態が検出される。車載エンジン２の作動状態は、例えばキーセンサー２３で検出されるイグニッションキースイッチの操作位置に基づいて把握される。また、暖房装置１１の作動状態は、例えば温水加熱器１２の作動状態に基づいて把握される。
【００４４】
続くステップＡ２０では、車載エンジン２が停止中であるか否かが判定され、停止中であればステップＡ３０へ進む。一方、車載エンジン２が運転中であればステップＡ６０へ進み、熱媒の入れ替え操作が禁止される。このとき、すでに熱媒の入れ替えが実施されていた場合には、その入れ替え操作が中止される。また、ステップＡ３０では、暖房装置１１が停止中であるか否かが判定され、停止中であればステップＡ４０へ進む。一方、暖房装置１１が運転中であればステップＡ６０へ進む。
【００４５】
ステップＡ４０では、第一温度検出部３１及び第二温度検出部３２から車載温度センサー７及び温水温度センサー１７を起動させる信号が出力され、第一温度T1及び第二温度T2が取得される。また、続くステップＡ５０では、これらの温度差|T1-T2|が所定温度差T0以上であるか否かが判定される。ここで温度差|T1-T2|が所定温度差T0以上であれば、ステップＡ７０へ進む。一方、温度差|T1-T2|が所定温度差T0未満であれば上記の温水ポンプ１４の駆動条件が成立しないため、ステップＡ６０へ進む。
【００４６】
ステップＡ７０では、車載サーモスタット６及び車載ストップバルブ９に電力が供給され、高温通路３ｃ及び低温通路３ｄが開放される。これにより、接続配管２０を介した熱媒の入れ替え経路が形成される。また、続くステップＡ８０では、第一温度T1が第二温度T2よりも高温であるか否かが判定される。ここで、T1＞T2である場合にはステップＡ９０へ進み、高温である車両１側から低温である暖房装置１１側へと熱媒が移動するように、温水ポンプ１４が駆動される。反対に、T1＜T2である場合にはステップＡ１００へ進み、高温である暖房装置１１側から低温である車両１側へと熱媒が移動するように、温水ポンプ１４が駆動される。
【００４７】
［５．作用］
［５−１．出勤時］
図４（ａ）〜（ｃ）を用いて、建造物１０に居住する車両１のユーザーが自動車通勤するときの制御と熱媒の移動状態とを説明する。
【００４８】
例えば、早朝の出勤時に、ユーザーによって車両１と暖房装置１１とが接続配管２０で接続されると、暖機制御装置３０が起動する。暖機制御装置３０は、車両１及び暖房装置１１の作動状態を判断し、これらがともに停止した状態であれば、両者の熱媒の温度を検出する。出勤時には、暖房装置１１の熱媒温度が比較的高温であり、車両１の熱媒温度は比較的低温である。暖機制御装置３０は、第一温度T1よりも第二温度T2の方が高温であると判断し、暖房装置１１の熱媒が車両１側に移送されるように温水ポンプ１４を駆動する。
【００４９】
図４（ａ）に示すように、暖房装置１１の温水還流路１３内に残存する高温の熱媒は、温水ポンプ１４から高温通路１３ａ側へ移送され、第一通路２０ａ及び高温通路３ｃを介して車載エンジン２に供給される。これにより、車載エンジン２が迅速に暖機される。このとき、温水バルブ１６は閉鎖されているため、温水ポンプ１４から送出された熱媒は温水加熱器１２を通過することなく、つまり温水還流路１３を循環することなく、車両１側へと移動する。また、車両１側では車載サーモスタット６及び車載ストップバルブ９が通電されるため、車載サーモスタット６と車載ストップバルブ９との間のバイパス経路が閉鎖される。したがって、暖房装置１１側から供給される熱媒はすべて、車載エンジン２を通過する。
車載エンジン２を通過して温度が低下した熱媒は、低温通路３ｄから第二通路２０ｂを介して暖房装置１１の低温通路１３ｂに返送される。このような熱媒の入れ替え操作により、暖房装置１１の排熱が車両１に効率的に伝達される。
【００５０】
その後、第一温度T1と第二温度T2との温度差|T1-T2|が所定温度差T0未満になると、温水ポンプ１４が非駆動とされ、熱媒の入れ替え操作が終了する。また、車載サーモスタット６及び車載ストップバルブ９への給電が停止し、図４（ｂ）に示すように、高温通路３ｃ及び低温通路３ｄが閉鎖状態となる。したがって、接続配管２０を車載取り出し口２１や温水取り出し口２２から取り外しても、熱媒が漏出することはない。また、ユーザーがイグニッションキースイッチを操作すれば、車載エンジン２が始動する。なお、ユーザーが接続配管２０を繋いだ時点で第一温度T1と第二温度T2との温度差|T1-T2|が所定温度差T0未満である場合にも熱媒の入れ替え操作がなされず、図４（ｂ）に示すような状態となる。
【００５１】
［５−２．帰宅時］
夕方にユーザーが車両１で帰宅し、車両１と暖房装置１１とが接続配管２０で接続されると、再び暖機制御装置３０が起動する。暖機制御装置３０は、車両１及び暖房装置１１の作動状態を判断し、これらがともに停止した状態であれば、両者の熱媒の温度を検出する。帰宅時には、出勤時とは反対に、暖房装置１１の熱媒温度が比較的低温であり、車両１の熱媒温度は比較的高温である。暖機制御装置３０は、第二温度T2よりも第一温度T1の方が高温であると判断し、車両１の熱媒が暖房装置１１側に移送されるように温水ポンプ１４を駆動する。
【００５２】
図４（ｃ）に示すように、車両１の車載還流路３内に残存する高温の熱媒は、温水ポンプ１４に吸い込まれ、高温通路３ｃ及び第一通路２０ａを介して、車載還流路３の高温通路１３ａ側へ移送される。さらに、その熱媒は温水ポンプ１４から温水放熱器１５に供給される。これにより、温水放熱器１５が迅速に暖められ、十分に予熱される。
【００５３】
温水放熱器１５を通過して温度が低下した熱媒は、低温通路１３ｂから第二通路２０ｂを介して車両１の低温通路３ｄに返送される。このような熱媒の入れ替え操作により、車両１の排熱が暖房装置１１に効率的に伝達される。
その後、第一温度T1と第二温度T2との温度差|T1-T2|が所定温度差T0未満になると、温水ポンプ１４が非駆動とされ、熱媒の入れ替え操作が終了する。また、車載サーモスタット６及び車載ストップバルブ９への給電が停止し、図４（ｂ）に示すように、高温通路３ｃ及び低温通路３ｄが閉鎖状態となる。
【００５４】
［６．効果］
（１）このように、上記の暖房システム及び車両の暖機装置では、車両１側の熱媒の第一温度T1と暖房装置１１側の熱媒の第二温度T2とが検出され、これらの両方の温度に基づいて、高温側から低温側へと熱媒が流れるように、接続配管２０内の熱媒の流通方向が制御される。
すなわち、車両１が低温であって暖房装置１１の排熱が余っているような状況では、その排熱のエネルギーを車両１で再利用すべく、暖房装置１１から車両１へと排熱を移動させている。反対に、暖房装置１１が低温であって車両１の排熱が余っているような状況ではエネルギーの移動方向を反転させて、車両１から暖房装置１１へと排熱を移動させている。
【００５５】
このような制御により、車載エンジン２と暖房装置１１との双方で発生しうる排熱を相互に（双方向に）再利用することが可能となり、エネルギー効率や省エネルギー性を向上させることができる。例えば自動車通勤では、帰宅時に車両１の排熱を利用して自宅の暖房装置１１を予熱することができる。さらに、出勤時には自宅の暖房装置１１の排熱を利用して車両１を暖機することができる。
【００５６】
（２）また、上記の暖房システム及び車両の暖機装置では、暖房装置１１の温水ポンプ１４を暖機制御装置３０で制御して、暖房装置１１側の熱媒の圧送方向を変更している。このような制御構成により、例えば車載還流路３上に電制ウォーターポンプを設ける必要がなく、簡素な構成で熱媒の相互利用を図ることができる。また、熱媒の圧送方向を制御することで、高温側の熱媒の温度を低下させることなく低温側へと送給することができ、排熱の移送効率を高めることができる。
【００５７】
特に、上述の実施形態のように、車載エンジン２から高温通路３ｃへの流路の長さが低温通路３ｄへの流路の長さよりも短くなるように、車載サーモスタット６及び車載ストップバルブ９の配設位置を設定すれば、排熱をより効率的に再利用することができる。また同様に、温水放熱器１５から高温通路１３ｃへの流路の長さが低温通路１３ｄへの流路の長さよりも短くなるように、高温通路１３ａ及び低温通路１３ｂの分岐位置を設定すれば、さらに排熱の再利用効率を高めることができる。
【００５８】
（３）また、上記の暖房システム及び車両の暖機装置では、温水ポンプ１４の駆動条件の中に「車載エンジン２及び温水加熱器１２が停止中であること」が含まれている。言い換えれば、車載エンジン２も暖房装置１１もともに非作動である場合に限り、温水ポンプ１４が作動する。つまり、接続配管２０を介して移動する熱量は、すべて「排熱」ということになる。したがって、確実に熱媒の排熱を再利用することができ、省エネルギー性を向上させることができる。
【００５９】
（４）また、上記の暖房システム及び車両の暖機装置では、第一温度T1と第二温度T2との温度差|T1-T2|に応じて温水ポンプ１４が制御されるため、温度差|T1-T2|が大きい状態のときに高温である一方の熱を利用して低温である他方を暖めることができ、省エネルギー性を向上させることができる。
また、温度差|T1-T2|が所定温度差T0未満まで小さくなったときには、熱媒の流れが停止するため、排熱の再利用を停止することができ、内燃機関の暖機や暖房装置の予熱を完了することができる。なお、最初から温度差|T1-T2|が所定温度差T0未満であるような場合には、熱媒の入れ替え操作が実施されないため、温水ポンプ１４の駆動に係るエネルギーを浪費することもなく、省エネルギー性を向上させることができる。
【００６０】
（５）また、上記の暖房システム及び車両の暖機装置では、車載エンジン２が始動すると車載サーモスタット６及び車載ストップバルブ９への給電が停止して、高温通路３ｃ及び低温通路３ｄが閉鎖状態とされる。これにより、車載エンジン２を始動させる前であっても始動させた後であっても、接続配管２０を取り外すことが可能となり、利便性を向上させることができる。
【００６１】
［７．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
上述の実施形態では、車両１と暖房装置１１とが接続配管２０で接続された時点で、熱媒の入れ替え操作を実施するか否かが判定される制御を説明したが、この熱媒の入れ替え操作を実施するか否かを判定するタイミングはこれに限定されない。
【００６２】
例えば、キーセンサー２３で検出されたイグニッションキースイッチの操作位置がスタート位置であるとき（すなわち、ユーザーによって車載エンジン２を始動させる操作がなされたとき）に、図３に示すフローチャートを開始する制御構成としてもよい。
この場合、第一温度T1と第二温度T2との温度差|T1-T2|が所定温度差T0以上であれば、熱媒の入れ替え操作を実施し、所定温度差T0未満であれば、熱媒の入れ替えを禁止して車載エンジン２を始動させることが考えられる。これにより、熱量の再利用効率が低い場合には車載エンジン２を即座に始動させて、暖機時間を短縮することができる。
【００６３】
また、上述の実施形態では、暖房装置１１の温水ポンプ１４を用いて熱媒の入れ替え操作を実施するものを例示したが、温水ポンプ１４以外の圧送装置を用いて熱媒を入れ替える構成としてもよい。例えば、車両１の車載ポンプ４が電制ウォーターポンプ（電力で作動する電気制御ポンプ）である場合には、温水ポンプ１４の代わりに車載ポンプ４を駆動すればよい。
また、上述の実施形態では、暖機制御装置３０を車両１に内蔵させたものを例示したが、暖機制御装置３０を暖房装置１１に内蔵させてもよいし、車両１及び暖房装置１１から独立して設けてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１  車両
２  車載エンジン（内燃機関）
３  車載還流路（循環経路）
４  車載ポンプ
５  車載ヒーター
６  車載サーモスタット
７  車載温度センサー（第一温度検出手段）
８  車載ラジエーター
９  車載ストップバルブ（遮蔽弁）
１０  建造物
１１  暖房装置
１２  温水加熱器
１３  温水還流路（循環経路）
１４  温水ポンプ（圧送装置）
１５  温水放熱器
１６  温水バルブ
１７  温水温度センサー（第二温度検出手段）
２０  接続配管（接続路）
２３  キーセンサー（始動操作検出手段）
３０  暖機制御装置（制御手段）
３１  第一温度検出部（第一温度検出手段）
３２  第二温度検出部（第二温度検出手段，第二温度取得手段）
３３  ポンプ制御部
３４  バルブ制御部
【図１】
0005817559.tif 000002
【図２】
0005817559.tif 000003
【図３】
0005817559.tif 000004
【図４】
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