(57)【要約】【課題】車両への搭載性に優れ、かつ、高い断熱性能が得られる蓄熱器を提供する。【解決手段】車両用蓄熱器１０は、扁平な端面を有する柱形状のタンク１と、タンク１の側面及び端面に貼り付けられる複数の真空断熱材２と、を備える。タンク１の側面において、曲率半径が真空断熱材２の許容曲げ半径未満になる部分を二箇所以下にした。【選択図】図１
2013002346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの冷却水を貯留する車両用蓄熱器であって、
扁平な端面を有する柱形状のタンクと、
前記タンクの側面及び端面に貼り付けられる複数の真空断熱材と、
を備え、
前記タンクの側面において、曲率半径が前記真空断熱材の許容曲げ半径未満になる部分が二箇所以下である、
ことを特徴とする車両用蓄熱器。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用蓄熱器であって、
前記タンクの側面は、対向し、かつ、同一方向に湾曲する部分を有する、
ことを特徴とする車両用蓄熱器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用蓄熱器であって、
前記タンク内にはつづら折り形状の通路が形成される、
ことを特徴とする車両用蓄熱器。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用蓄熱器であって
前記つづら折り形状の通路の一方の端部に接続する入口パイプと、
前記つづら折り形状の通路の他方の端部から前記入口パイプに向けて延びる戻り通路と、
前記戻り通路に接続され、前記入口パイプに隣接して配置される出口パイプと、
備えたことを特徴とする車両用蓄熱器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の車両用蓄熱器であって、
前記車両用蓄熱器は、前記車両のタイヤハウス内に配置される、
ことを特徴とする車両用蓄熱器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの冷却水を貯留・保温する車両用蓄熱器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高温になったエンジンの冷却水を蓄熱器に貯留・保温しておき、エンジンを再始動する時に蓄熱器に貯留してある高温の冷却水をエンジンの冷却水回路に戻すことで、エンジンの暖機時間を短縮する技術が実用化されている（特許文献１）。このような蓄熱器を備えた車両では、燃費、暖房促進、排気性能向上といった効果が期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５００４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在実用化されている蓄熱器は、内タンク及び内タンクを内部に収容する外タンクを有する二重構造の蓄熱器である。二重構造の蓄熱器では、内タンクと外タンクとの間の空間を真空にすることによって、内タンク内に貯留される冷却水からの放熱を抑制している。
【０００５】
しかしながら、二重構造の蓄熱器は、内タンク及び外タンクに作用する圧力を均等にするために各タンクの形状を円柱形状にする必要があり、デッドスペースが大きくなって、車両への搭載性が悪かった。タンクの容量は、エンジンの排気量、冷却水量等に応じて３〜５リットルの容量が必要であり、現状の車両の空きスペースに円筒形状かつこのような大容量の蓄熱器を搭載することは難しい。
【０００６】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、車両への搭載性に優れ、かつ、高い断熱性能が得られる蓄熱器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様によれば、エンジンの冷却水を貯留する車両用蓄熱器であって、扁平な端面を有する柱形状のタンクと、前記タンクの側面及び端面に貼り付けられる複数の真空断熱材と、を備え、前記タンクの側面において、曲率半径が前記真空断熱材の許容曲げ半径未満になる部分が二箇所以下である、ことを特徴とする車両用蓄熱器が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様によれば、タンクを扁平な端面を有する柱形状にしたことによって、車両への搭載性が向上する。さらに、タンクの側面において、曲率半径が真空断熱材の許容曲げ半径未満になる部分が２個以下になるようにしたことによって、真空断熱材のつなぎ目の数を少なくすることができ、蓄熱器の断熱性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用蓄熱器の全体構成を示した図である。
【図２】タンク内部の通路を示した図である。
【図３】タンク内部の通路を示した図である。
【図４】入口パイプの詳細を示した図である。
【図５】タンクに貼り付けられる真空断熱材をタンクから分離して示した図である。
【図６】タンクの側面の断面を示した図である。
【図７】車両への搭載例を示した図である。
【図８】本発明の第２実施形態を示した図である。
【図９】本発明の第３実施形態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用蓄熱器１０の全体構成を示している。蓄熱器１０は、タンク１と、真空断熱材２と、入口パイプ３と、出口パイプ４とを有する。タンク１は、全体が真空断熱材２によって覆われているので、図中、タンク１を破線で表している。
【００１２】
タンク１は、扁平な端面を有する柱形状の樹脂性のタンクであり、内部にエンジンの冷却水を貯留する空間を有する。ここで「柱形状」とは、平行な端面と、両端面に対して垂直で、かつ、両端面の縁部を接続する湾曲及び／又は屈曲した側面とで構成される立体形状を指す。
【００１３】
図２及び図３に示すように、タンク１は、つづら折り形状（蛇行形状）の通路１１と、つづら折り形状の通路１１に接続し、つづら折り形状の通路１１の外側に沿って配置されるＬ字形の戻り通路１２とを内部に有する。タンク１の一方の側の端面には、入口パイプ３及び出口パイプ４が接続される入口開口１３及び出口開口１４が形成されている。なお、図２は、タンク内部の通路が分かりやすいようにタンク１の側面の一部を取り除いた状態を示しており、図３は、タンク１の内部の通路をさらに簡略化して示している。
【００１４】
真空断熱材２は、多孔質素材を金属フィルムで包み、内部を真空にしたシート状の断熱材であり、タンク１の側面及び端面に隙間なく貼り付けられる。真空断熱材２は、気圧によって押し潰されることなく、高い断熱性能を実現する。
【００１５】
ただし、真空断熱材２は、予め定められた許容曲げ半径よりも曲率半径が小さくなるような曲げを行うと、内部の多孔質素材が押し潰され、その部分の断熱性能が低下してしまう。したがって、タンク１の端面に貼り付けられる真空断熱材２は一枚のシートで構成されるが、タンク１の側面に貼り付けられる真空断熱材２は複数のシートで構成され、曲率半径が許容曲げ半径未満となる部分にシートとシートとのつなぎ目が位置するようにすることで、真空断熱材２に曲率半径が許容まげ半径未満となるような曲げが生じないようにする。
【００１６】
入口パイプ３及び出口パイプ４は、一箇所にまとめて、かつ、同一方向に延びるように設けられ、それぞれ図示しない配管を介してエンジンの冷却水回路に接続される。
【００１７】
図４は、入口パイプ３の詳細な構成を示している。本実施形態のように入口開口１３の径と入口パイプ３に接続される配管の径とが異なる場合は、入口開口１３の径から配管の径まで径が連続的に変化する移行部３１を入口パイプ３の内部に形成し、冷却水が入口パイプ３を流れる時の抵抗を低減する。なお、図４は入口パイプ３の構成を示しているが、出口パイプ４の構成も同様である。
【００１８】
図５は、タンク１に貼り付けられる真空断熱材２をタンク１から分離して示している。タンク１に貼り付けられる真空断熱材２は、タンク１の側面に貼り付けられる矩形の二枚の側面用シート２１、２２と、タンク１の端面に貼り付けられるタンク１の側面と略同一形状の二枚の端面用シート２３、２４とで構成される。
【００１９】
図６は、タンク１の側面の断面を示している。
【００２０】
タンク１の側面は、曲率半径が許容曲げ半径未満となる部分を二箇所有している。言い換えれば、タンク１の側面は、二箇所を除き、曲率半径が全て許容曲げ半径以上である。具体的には、図中の曲率半径Ｒ１〜Ｒ５のうち、Ｒ１及びＲ３は許容曲げ半径よりも小さく、Ｒ２、Ｒ４及びＲ５は許容曲げ半径よりも大きい。
【００２１】
また、タンク１の側面は、対向し、かつ、同一方向に湾曲する部分を有している。この例では、曲率半径Ｒ２の部分と曲率半径Ｒ４の部分が、対向し、かつ、同一方向に湾曲している。タンク１の側面をこのような形状とすることで、タンク１の全体形状が一方向に反った形状（弓形）になっている。
【００２２】
側面用シート２１、２２は、タンク１の側面を曲率半径が許容曲げ半径よりも小さくなる部分（曲率半径Ｒ１の部分と曲率半径Ｒ２の部分）を境にして二つの領域に分け、これら２つの領域に対応する形状にそれぞれ形成される。側面用シート２１、２２は、タンク１の側面に貼り付けるために、タンク１の側面に沿って曲げられるが、その曲率半径が許容曲げ半径よりも小さくなることはない。
【００２３】
続いて、上記構成を備えたことによる作用効果について説明する。
【００２４】
まず、上記構成によれば、タンク１の形状を扁平な柱形状に、特に、一方向に反った形状にしたことによって、蓄熱器１０を、タイヤハウス、バンパーの隙間、フェンダーの内側、コンプレッサ、モータ等の円筒形部材の周囲の空間等の様々な隙間に配置することが可能になり、車両への搭載性が向上する。
【００２５】
図７は、蓄熱器１０をタイヤハウス内に配置した例を示している。上記構成によればこのような形状が特殊な空間であっても蓄熱器１０を配置することができ、さらに、エンジンルーム内の熱の影響を受けにくく、蓄熱器１０の劣化を抑えることができるという利点がある。
【００２６】
また、タンク１に貯留された冷却水の熱は、真空断熱材２のシートとシートとのつなぎ目から外部に逃げる。したがって、高い断熱性能を得るためには、シートとシートとのつなぎ目の数をなるべく少なくするのがよい。
【００２７】
この点に関しては、上記構成によれば、タンク１の側面において、曲率半径が許容曲げ半径未満となる部分が二箇所しかなく、シートとシートとのつなぎ目の数が少なくなるので、つなぎ目から逃げる熱量を少なくして、高い断熱性能を実現することができる。
【００２８】
また、タンク１内の通路の一部をつづら折り形状の通路１１としたことにより、タンク１の形状自由度が向上する。また、この形状によれば、タンク１内に貯留された高温の冷却水をエンジンに戻す際には、高温の冷却水とタンク１内に流入する低温の冷却水との混合を抑えながら、高温の冷却水がエンジンに戻されるので、高温の冷却水の排出効率を向上させ、エンジンの暖機時間を短縮することができる。
【００２９】
また、つづら折り形状の通路１１にＬ字形の戻り通路１２を接続し、入口パイプ３と出口パイプ４とが隣接して略同じ位置に配置されるようにした。これによって入口パイプ３及び出口パイプ４の周辺から逃げる熱量も少なくなり、蓄熱器１０の断熱性能をさらに向上させることができる。
【００３０】
＜第２実施形態＞
図８は第２実施形態に係る蓄熱器１０を示している。第２実施形態では、タンク１の側面において曲率半径が許容曲げ半径未満となる部分を一箇所とし（Ｒ７＜許容曲げ半径）、タンク１の側面には一枚の真空断熱材２のシートのみが巻き付けられるようにし、当該シートの両端が、曲率半径が許容曲げ半径未満となる部分でつなぎ合わされるようにした点が第１実施形態と相違する。その他の構成は第１実施形態と同じである。
【００３１】
本構成によれば、シートとシートとのつなぎ目の数が第１実施形態よりも少なくなり、より一層断熱性能を向上させることができる。
【００３２】
＜第３実施形態＞
図９は第３実施形態に係る蓄熱器１０を示している。第３実施形態では、タンク１の側面の曲率半径を全周にわたって許容曲げ半径以上とし、曲率半径が許容曲げ半径未満となる部分が存在しないようにした点が第１実施形態と相違する。一枚の真空断熱材２のシートのみがタンク１の側面に巻き付けられる点は第２実施形態と同じであるが、当該シートの端部をつなぎ合わせる部位はタンク１の側面の任意の位置でよい。
【００３３】
本構成によれば、第２実施形態と同様に、シートとシートとのつなぎ目の数が第１実施形態よりも少なくなり、より一層断熱性能を向上させることができる。
【００３４】
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。
【符号の説明】
【００３５】
１    タンク
２    真空断熱材
３    入口パイプ
４    出口パイプ
１０  蓄熱器
１１  つづら折り形状の通路
１２  戻り通路
【図１】
2013002346.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】
2013002346.tif 000008
【図７】
2013002346.tif 000009
【図８】
2013002346.tif 000010
【図９】
2013002346.tif 000011