(57)【要約】【課題】内部に蓄えられる冷却液に対するシール性の向上を可能とする蓄熱タンクを提供する。【解決手段】一端側に円筒状に開口する開口部１１３を有し、内部に液冷式熱機関の冷却液を保温貯蔵するタンク本体１１０と、開口部１１３の筒軸方向に挿嵌される挿嵌部１２１に、タンク本体１１０内部に連通して冷却液が流入、流出する流路１２４、１２５、１２６が形成された冷却液流路部１２０とから成る蓄熱タンクにおいて、開口部１１３あるいは挿嵌部１２１に両者１１３、１２１間をシールするＯリング１３１、１３２を設けると共に、このＯリング１３１、１３２は筒軸方向に並ぶように少なくとも２つ設けるようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に円筒状に開口する開口部（１１３）を有し、内部に液冷式熱機関の冷却液を保温貯蔵するタンク本体（１１０）と、
前記開口部（１１３）の筒軸方向に挿嵌される挿嵌部（１２１）に、前記タンク本体（１１０）内部に連通して前記冷却液が流入、流出する流路（１２４、１２５、１２６）が形成された冷却液流路部（１２０）とから成る蓄熱タンクにおいて、
前記開口部（１１３）あるいは前記挿嵌部（１２１）には、両者（１１３、１２１）間をシールするＯリング（１３１、１３２）が設けられると共に、前記Ｏリング（１３１、１３２）は前記筒軸方向に並ぶように少なくとも２つ設けられたことを特徴とする蓄熱タンク。
【請求項２】
前記冷却液流路部（１２０）は、樹脂材によって形成されており、
前記流路（１２４、１２５、１２６）の所定部位（１２５）は、前記挿嵌部（１２１）に対して別部材として形成され、後組付けされた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】
前記冷却液流路部（１２０）には、前記タンク本体（１１０）内部から流出する前記冷却液の温度を検出する温度センサあるいは、前記タンク本体（１１０）内部に貯蔵された前記冷却液を外部に抜くドレン部の少なくとも一方が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の蓄熱タンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水冷エンジン等の液冷式熱機関の冷却液を保温貯蔵する蓄熱タンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の蓄熱タンクは、例えば特許文献１に示されるように、水冷式エンジンの冷却水回路中に配設され、エンジン作動時における高温の冷却水を内部に蓄え、次の始動時に、蓄えられた高温の冷却水をエンジン側に流出させることでエンジンの暖機性能、あるいは冷却水を加熱源とする暖房装置の即効暖房性能の向上を図るものとして知られている。
【０００３】
蓄熱タンクの構造としては、高温の冷却水を蓄えるタンク本体とタンク本体内に連通して冷却水が流入、流出する通路を有するハウジングとから成り、タンク本体およびハウジングが機械的に組付けされている。尚、特許文献１中には詳細な記載はされていないが、当業者の技術レベルから考えれば、タンク本体およびハウジングの間にはゴム材から成る０リングが介在されて、冷却水に対するシールが行われることになる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１８８４４２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Ｏリングは、車両の振動、冷却水回路内の内圧の影響を受けることに加えて、外部空気およびタンク本体内に蓄えられる高温の冷却水の両者にさらされることになり、Ｏリングにとっては非常に厳しい使われ方が強いられる。即ち、一般にゴム材は、酸化および高温下での特性劣化を大きく伴うので、上記構造における蓄熱タンクにおいては、冷却水に対するシール性の向上が課題として残されていた。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、内部に蓄えられる冷却液に対するシール性の向上を可能とする蓄熱タンクを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、一端側に円筒状に開口する開口部（１１３）を有し、内部に液冷式熱機関の冷却液を保温貯蔵するタンク本体（１１０）と、開口部（１１３）の筒軸方向に挿嵌される挿嵌部（１２１）に、タンク本体（１１０）内部に連通して冷却液が流入、流出する流路（１２４、１２５、１２６）が形成された冷却液流路部（１２０）とから成る蓄熱タンクにおいて、開口部（１１３）あるいは挿嵌部（１２１）には、両者（１１３、１２１）間をシールするＯリング（１３１、１３２）が設けられると共に、このＯリング（１３１、１３２）は筒軸方向に並ぶように少なくとも２つ設けられたことを特徴としている。
【０００９】
これにより、少なくとも２つのＯリング（１３１、１３２）のうち一方のＯリング（１３１）によって、冷却液に対する基本的なシールが行われる。そして、他方のＯリング（１３２）によって、一方のＯリング（１３１）に対する空気の供給が遮断される。よって、一方のＯリング（１３１）は酸化による特性低下が軽減されるので、シール性を向上することができる。尚、他方のＯリング（１３２）は一方のＯリング（１３１）によって冷却液にさらされることがないので、冷却液の温度による特性低下が軽減され、酸化による影響のみを考慮したＯリング（１３２）として容易に対応が可能となる。
【００１０】
また、付随効果として２つのＯリング（１３１、１３２）によって開口部（１１３）および挿嵌部（１２１）は互いに支持されることになるので、自動的に両者の軸芯が調節され、傾いて装着されることを防止できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、冷却液流路部（１２０）は、樹脂材によって形成されており、流路（１２４、１２５、１２６）の所定部位（１２５）は、挿嵌部（１２１）に対して別部材として形成され、後組付けされたことを特徴としている。
【００１２】
これにより、樹脂の一体成形では、流路（１２５）の形成が困難な場合においては、所定部位（１２５）を別部材とすることで実質的に作り易くすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、冷却液流路部（１２０）には、タンク本体（１１０）内部から流出する冷却液の温度を検出する温度センサあるいは、タンク本体（１１０）内部に貯蔵された冷却液を外部に抜くドレン部の少なくとも一方が設けられたことを特徴としている。
【００１４】
これにより、蓄熱タンク（１００）を液冷式熱機関の暖機システムとして用いる際に必要となる温度センサやドレン部を一体化でき、省スペース化、低コスト化を図ることができる。
【００１５】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図６に示し、その全体構成について説明する。第１実施形態は、本発明の蓄熱タンク１００を水冷式エンジン（液冷式熱機関）の冷却水（冷却液）回路に適用されるものとしており、蓄熱タンク１００は、タンク本体１１０および冷却水流路部（冷却液流路部）１２０等から成る。
【００１７】
タンク本体１１０は、図１に示すように、内部に冷却水が保温貯蔵されるものであり、例えば耐食性に優れたステンレス材から成る内側タンク部１１１および外側タンク部１１２が溶接、ないし、ろう付けにより接合されて形成されている。両タンク部１１１、１１２の間は、断熱層を形成するように略真空に保たれている。
【００１８】
そして、一端側（図１中の下側）には、後述する冷却水流路部１２０が挿嵌されるための開口部１１３が設けられている。開口部１１３は、内側タンク部１１１によって円筒状の内壁面を形成している。
【００１９】
タンク本体１１０の略中央の外周には、リング状のブラケット１４１が設けられ、このブラケット１４１には開口部１１３側に延びるブラケット１４２がボルト１４３によって固定されている。
【００２０】
冷却水流路部１２０は、図２、図３に示すように、冷却水がタンク本体１１０の内部に流入する流路（１２４、１２２）と、タンク本体１１０の内部から外部に流出する流路（１２５、１２６）とが形成されたものであり、ナイロン系の樹脂材によって成形されている。尚、冷却水流路部１２０を構成する以下の各部位１２１〜１２８のうち、センタパイプ１２５を除く他の各部位はインジェクション成形によって一体で形成されている。
【００２１】
更に詳述すると、冷却水流路部１２０には、円筒状を成す円筒部１２２および矩形状を成す平板部１２３から成る挿嵌部１２１に、流路としての入口パイプ１２４、センタパイプ１２５、出口パイプ１２６が設けられている。円筒部１２２の外周には、この円筒部１２２の筒軸方向に並ぶようにＯリング溝１２２ａ、１２２ｂが設けられている。また、平板部１２３の角部近傍の４ヶ所には取付け穴１２３ａが設けられている。尚、筒軸方向については、以下、図１、図２に合わせて上下方向と呼ぶことにする。
【００２２】
入口パイプ１２４、出口パイプ１２６は、平板部１２３の反円筒部側に設けられ、略９０度を成すように配設されている。センタパイプ１２５は、円筒部１２２の内側に配設され、上記のタンク本体１１０内部の上側近傍に延びている。そして、入口パイプ１２４は、円筒部１２２の内側に連通し、また、センタパイプ１２５は、出口パイプ１２６に設けられた挿入部１２６ａに接続されて出口パイプ１２６と連通するようにしている。
【００２３】
ここで、センタパイプ１２５の接続構造について、図４〜図６を用いて説明する。センタパイプ１２５は、パイプ状の別部材として形成されており、一方の端部には、２つのスリット１２５ａが設けられ、両スリット１２５ａ間に形成される肉部１２５ｂの先端部に半径方向の外側に突出する突起１２５ｃが設けられるようにしている。また、突起１２５ｃと対向する側の外周面には、半径方向に突出し、長手方向に延びる凸状の回り止め１２５ｄが設けられている。
【００２４】
一方、出口パイプ１２６の挿入部１２６ａにはＣ字状の座面１２６ｂ、センタパイプ１２５の肉部１２５ｂおよび突起１２５ｃが貫通する座面切欠き部１２６ｃ、回り止め１２５ｄが嵌入して収納される回り止め収納部１２６ｄが設けられている。
【００２５】
そして、センタパイプ１２５の肉部１２５ｂおよび突起１２５ｃを座面切欠き部１２６ｃに対応させ、回り止め１２５ｄを回り止め収納部１２６ｄに対応させて、センタパイプ１２５を挿入部１２６ａに挿入することで、肉部１２５ｂが樹脂材の弾性によって撓みながら進み、突起１２５ｃが挿入部１２６ａの内側開口部に係止される。また、回り止め１２５ｄが回り止め収納部１２６ｄに係合して、センタパイプ１２５は挿入部１２６ａにワンタッチで後組付けされている。
【００２６】
図２、図３に戻って、更にここでは、平板部１２３の反円筒部側に温度センサ取付け部１２７およびドレンコック取付け部１２８を設けている。温度センサ取付け部１２７は、入口パイプ１２４に対向する位置に設けられ、またドレンコック取付け部１２８は、出口パイプ１２６に対向する位置に設けられるようにしている。温度センサ取付け部１２７は、出口パイプ１２６に連通し、図示しない温度センサが取付けられる。また、ドレンコック取付け部１２８は、円筒部１２２の内側に連通し、図示しないドレンコックが取付けられる。
【００２７】
上記のように形成される冷却水流路部１２０は、図１に示すように、円筒部１２２のＯリング溝１２２ａ、１２２ｂにそれぞれＯリング１３１、１３２が装着され、挿嵌部１２１としての円筒部１２２がタンク本体１１０の開口部１１３に挿嵌される。尚、ここでは２つのＯリング１３１、１３２は、同一仕様のものとしているが、以下の説明上、便宜的に符号を１３１と１３２に分けて付している。そして、平板部１２３の取付け穴１２３ａにボルト１４４が挿通され、ブラケット１４２に締結されることで、タンク本体１１０および冷却水流路部１２０が一体に組付けられ、蓄熱タンク１００が形成される。冷却水回路において入口パイプ１２４は、エンジンの冷却水流出側に接続され、また、出口パイプ１２６はエンジンの冷却水流入側に接続される。
【００２８】
次に、上記構成に基づく作動およびその作用効果について説明する。まず、エンジン作動時において充分に暖機が成されて、冷却水温度が所定温度以上に高温（例えば８０℃以上）と成ると、蓄熱モードとして高温の冷却水が蓄熱タンク１００のタンク本体１１０内に蓄えられる。具体的には入口パイプ１２４から流入する冷却水は円筒部１２２を経て、タンク本体１１０の下側から上側に流入していく。そして、冷却水はセンタパイプ１２５の上端から出口パイプ１２６を経てエンジンに戻り、この冷却水の循環によってタンク本体１１０内に高温の冷却水が蓄えられることになる。
【００２９】
エンジン停止時においては、温水保持モードとしてタンク本体１１０内に蓄えられた高温の冷却水が保持される。
【００３０】
そして、次にエンジンが始動された時に、暖機モードとして、タンク本体１１０内の高温の冷却水はエンジン側に流出しエンジンの早期暖機を果たす。尚、温水保持モード時の放熱によって冷却水の温度低下が生ずるが、自然対流によってタンク本体１１０内においては上側に温度の高い冷却水が集まり、暖機モード時には、この温度の高い冷却水がまずエンジン側に流出して、エンジンの暖機効果を高めるようにしている。尚、図示しない温度センサによって、タンク本体１１０から流出する冷却水の温度が所定温度を下回ったと判定されると、エンジンを循環する冷却水は、蓄熱タンク１００をバイパスして流れるように制御される。
【００３１】
ところで、タンク本体１１０と冷却水流路部１２０とが組み付けられて成るこの蓄熱タンク１００において、内部に蓄えられる冷却水は円筒部１２２に設けられた上側のＯリング１３１によってシールされることになる。本発明ではその下側に、もうひとつのＯリング１３２を設けており、この下側のＯリング１３２によって、上側のＯリング１３１に対する空気の供給が遮断される。よって、上側のＯリング１３１は酸化による特性低下が軽減されるので、シール性を向上することができる。尚、下側のＯリング１３２は上側のＯリング１３１によって冷却液にさらされることがないので、冷却液の温度による特性低下が軽減され、酸化による影響のみを考慮したＯリング１３２として容易に対応が可能となる。
【００３２】
また、付随効果として２つのＯリング１３１、１３２によって開口部１１３および挿嵌部１２１（円筒部１２２）は互いに支持されることになるので、自動的に両者の軸芯が調節され、傾いて装着されることを防止できる。
【００３３】
また、冷却水流路部１２０において長く延びるセンタパイプ１２５を別部材として後組付けするようにしているので、インジェクション成形型の製作の難しさ、大型化、成形時の温度調節の煩わしさ等を排除して、実質的な作り易さを実現している。
【００３４】
更に、冷却水流路部１２０に温度センサやドレンコックを一体的に設けるようにしているので、蓄熱タンク１００を水冷式エンジンの暖機システムとして用いる際に、省スペース化、低コスト化を図ることができる。
【００３５】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、Ｏリング１３１、１３２は同一仕様のものとして説明したが、これに限らず、冷却水に浸される側（上側）のＯリング１３１を冷却水に対する耐性の高いものとし、また、外部空気側（下側）となるＯリング１３２を外部空気に対する耐性の高いものとしても良く、これによれば更にシール性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における蓄熱タンクの全体構成を示す断面図である。
【図２】冷却水流路部を示す斜視図である。
【図３】図２におけるＡ方向からの矢視図である。
【図４】センタパイプの端部を示す斜視図である。
【図５】出口パイプにおける挿入部を示す平面図である。
【図６】センタパイプと挿入部との組付け状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１００  蓄熱タンク
１１０  タンク本体
１１３  開口部
１２０  冷却水流路部（冷却液流路部）
１２１  挿嵌部
１２４  入口パイプ（流路）
１２５  センタパイプ（流路、所定部位）
１２６  出口パイプ（流路）
１３１、１３２  Ｏリング
【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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【図６】
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