(57)【要約】【課題】エンジンの暖気を行う際に、潜熱蓄熱材の凝固熱で確実にエンジン冷却水を加熱できる潜熱蓄熱材を用いたエンジン冷却装置を提供する。【解決手段】流動性潜熱蓄熱材Ｓを収容した蓄熱材タンク１６と、エンジン冷却水流路１３に接続され、エンジン冷却水が通る熱交換器１５ａを有すると共に流動性潜熱蓄熱材Ｓが収容される熱交換槽１５と、蓄熱材タンク１６と熱交換槽１５内の流動性潜熱蓄熱材Ｓを移動させる蓄熱材循環手段１７とを備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性潜熱蓄熱材を収容した蓄熱材タンクと、エンジンの冷却水流路に接続され、エンジン冷却水が通る熱交換器を有すると共に流動性潜熱蓄熱材が収容される熱交換槽と、前記蓄熱材タンクと前記熱交換槽内の流動性潜熱蓄熱材を移動させる蓄熱材循環手段とを備えたことを特徴とする潜熱蓄熱材を用いたエンジン冷却装置。
【請求項２】
前記流動性潜熱蓄熱材は、潜熱蓄熱材としてのパラフィンをエマルジョンとしたパラフィンエマルジョンからなる請求項１記載の潜熱蓄熱材を用いたエンジン冷却装置。
【請求項３】
前記流動性潜熱蓄熱材は、潜熱蓄熱材を収容したマイクロカプセルを液体に混ぜたスラリーからなる請求項１記載の潜熱蓄熱材を用いたエンジン冷却装置。
【請求項４】
前記蓄熱材循環手段は、前記蓄熱材タンクと前記熱交換槽を結ぶ蓄熱材循環路と、その蓄熱循環路に接続された蓄熱材ポンプとからなる請求項１〜３のいずれかに記載の潜熱蓄熱材を用いたエンジン冷却装置。
【請求項５】
エンジンの暖気後、前記熱交換槽に、蓄熱材タンク内の流動性潜熱蓄熱材を供給循環させて、流動性潜熱蓄熱材を、前記熱交換槽内の熱交換器を通るエンジン冷却水で加熱し、エンジン始動時に、前記蓄熱材タンク内の流動性潜熱蓄熱材を前記熱交換槽に供給循環させて、前記熱交換器を通るエンジン冷却水を加熱する請求項１〜４のいずれかに記載の潜熱蓄熱材を用いたエンジン冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン始動時にエンジン冷却水等を加熱するための潜熱蓄熱材を用いたエンジン冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジン始動時にエンジンの暖機性を向上するために、エンジン冷却系統内に蓄熱タンクを接続し、その蓄熱タンクに暖気後の温水を貯めておき、暖気中にその温水を冷却水系に放出するという顕熱蓄熱が実用化されているが、顕熱蓄熱より蓄熱量の多い潜熱蓄熱材も検討されている。
【０００３】
図２は、エンジン冷却系統に接続される潜熱蓄熱材を用いた蓄熱タンク１００を示したもので、エンジンの冷却系統にタンク１０１を接続し、このタンク１０１内に潜熱蓄熱材１０２を封入し、潜熱蓄熱材１０２内にエンジン冷却水の通る熱交換器１０３を収容している。
【０００４】
このような従来の潜熱蓄熱材を用いた蓄熱タンク１００は、エンジンの暖気後の温水が熱交換器１０３を通ることで、潜熱蓄熱材１０２が凝固状態から加熱されて液体となり、エンジンの停止後に冷却されても過冷却を保った液体状態を保持する。
【０００５】
そこでエンジン始動時の暖気中に、過冷却状態の潜熱蓄熱材に衝撃を与えて過冷却状態を解き、急速に凝固させることにより凝固熱（潜熱）が発生し、その凝固熱で熱交換器１０３を通るエンジン冷却水を加熱するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１２９８４４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７７４９７号公報
【特許文献３】特開平７−１２６６１４号公報
【特許文献４】特開２００７−３２１６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、潜熱蓄熱材の過冷却状態は不安定あり、僅かな刺激（振動や温度分布の不均一等）で過冷却が解けて凝固し始めてしまう。
【０００８】
そのため、寒冷時のエンジンの停止中（例えば駐車時）に不用意に凝固を始め、潜熱蓄熱材の凝固熱により加熱機能を果たせない問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、エンジンの暖気を行う際に、潜熱蓄熱材の凝固熱で確実にエンジン冷却水を加熱できる潜熱蓄熱材を用いたエンジン冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、流動性潜熱蓄熱材を収容した蓄熱材タンクと、エンジンの冷却水流路に接続され、エンジン冷却水が通る熱交換器を有すると共に流動性潜熱蓄熱材が収容される熱交換槽と、前記蓄熱材タンクと前記熱交換槽内の流動性潜熱蓄熱材を移動させる蓄熱材循環手段とを備えたことを特徴とする潜熱蓄熱材を用いたエンジン冷却装置である。
【００１１】
前記流動性潜熱蓄熱材は、潜熱蓄熱材としてのパラフィンをエマルジョンとしたパラフィンエマルジョンからなるのが好ましい。
【００１２】
前記流動性潜熱蓄熱材は、潜熱蓄熱材を収容したマイクロカプセルを液体に混ぜたスラリーからなるのが好ましい。
【００１３】
前記蓄熱材循環手段は、前記蓄熱材タンクと前記熱交換槽を結ぶ蓄熱材循環路と、その蓄熱循環路に接続された蓄熱材ポンプとからなるのが好ましい。
【００１４】
エンジンの暖気後、前記熱交換槽に、蓄熱材タンク内の流動性潜熱蓄熱材を供給循環させて、流動性潜熱蓄熱材を、前記熱交換槽内の熱交換器を通るエンジン冷却水で加熱し、エンジン始動時に、前記蓄熱材タンク内の流動性潜熱蓄熱材を前記熱交換槽に供給循環させて、前記熱交換器を通るエンジン冷却水を加熱するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、潜熱蓄熱材に流動性を持たせた流動性潜熱蓄熱材とし、しかも、エンジン冷却水路と隔離した状態で流動性潜熱蓄熱材を貯めておくことができるため、エンジンの停止時に不容易に過冷却が解けることがないという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の潜熱蓄熱材を用いたエンジン冷却装置の一実施の形態を示すブロック構成図である。
【図２】エンジン冷却装置に接続される従来の潜熱蓄熱タンクを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
先ず、図１により、エンジン冷却水系統を説明する。
【００１９】
エンジン冷却水系統１０は、エンジン１１とラジエータ１２とがエンジン冷却水流路１３で接続され、そのエンジン冷却水流路１３に冷却水ポンプ１４が接続されて構成される。
【００２０】
エンジン冷却水系統１０では、エンジン１１を冷却した冷却水がラジエータ１２で冷却され、これを冷却水ポンプ１４を介してエンジン１１に供給循環することで、エンジン１１を冷却する。
【００２１】
なお、図には示ししていないがエンジン始動時は、エンジン１１からのエンジン冷却水は、ラジエータ１２をバイパスラインを介して冷却水ポンプ１４に直接戻り、エンジン冷却水が８０℃以上となったときにバイパスラインが閉じられてラジエータ１２に循環される。
【００２２】
本発明においては、ラジエータ１２から冷却水ポンプ１４に至るエンジン冷却水流路１３に熱交換器１５ａを収容した熱交換槽１５を設け、この熱交換槽１５と蓄熱材タンク１６内に流動性潜熱蓄熱材Ｓを収容し、その熱交換槽１５と蓄熱材タンク１６内の流動性潜熱蓄熱材Ｓを蓄熱材循環手段１７で移動循環できるようにしたものである。
【００２３】
熱交換槽１５は、魔法瓶等のように断熱性のあるもので形成され、その熱交換槽１５内の熱交換器１５ａは、エンジン冷却水流路１３に接続されてエンジン冷却水が流れるようにされる。
【００２４】
蓄熱材タンク１６は、熱交換槽１５と同様に断熱性のあるもので形成されると共に、車両の振動が伝わらないように設置される。
【００２５】
蓄熱材循環手段１７は、熱交換槽１５と蓄熱材タンク１６とを結ぶ蓄熱材循環路１８と、その蓄熱循環路１８に接続され、流動性潜熱蓄熱材Ｓを移動循環する蓄熱材ポンプ１９とからなる。
【００２６】
流動性潜熱蓄熱材Ｓは、パラフィンをエマルジョン化したパラフィンエマルジョンや、パラフィンを５〜１０μｍのカプセルに封入した蓄熱材を水などの液体に混ぜてスラリー状としたものなどからなり、蓄熱材ポンプ１９で循環移動できるように液状で、かつ約６０℃以上で液化するものであれば、いずれでも使用できる。
【００２７】
蓄熱材タンク１６には、流動性潜熱蓄熱材Ｓの温度を検出する蓄熱材温度センサ２１が、エンジン１１にはエンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ２２が設けられ、これらセンサ２１、２２の検出値がＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）２０に入力される。
【００２８】
ＥＣＵ２０は、暖機運転後の車両運転中やエンジン始動時に、蓄熱材温度センサ２１と冷却水温度センサ２２の温度を基に、蓄熱材ポンプ１９を駆動制御するようになっている。
【００２９】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００３０】
先ずエンジンが暖気運転が終わり、冷却水温度センサ２２で検出した温度が、例えば８０℃以上で、蓄熱材温度センサ２１で検出した温度が８０℃以下であるときには、ＥＣＵ２０は、蓄熱材ポンプ１９を駆動する。
【００３１】
これにより、蓄熱材タンク１６内の流動性潜熱蓄熱材Ｓが熱交換槽１５に移動し、そこで熱交換器１５ａを通るエンジン冷却水で加熱されて、蓄熱材タンク１６内に戻る。このように、車両運転中は、蓄熱材タンク１６内の流動性潜熱蓄熱材Ｓを８０℃以上の温度に保持するように、ＥＣＵ２０は、蓄熱材温度センサ２１で検出した温度を基に蓄熱材ポンプ１９を駆動制御する。
【００３２】
次に、エンジン１１が停止され、その状態が続いても、断熱構造の蓄熱材タンク１６内の流動性潜熱蓄熱材Ｓの温度はさほど下がらず、パラフィンも液状のままである。
【００３３】
次に、エンジン１１が始動されたとき、ＥＣＵ２０は、冷却水温度センサ２２の温度を検出し、その温度が低いときに蓄熱材ポンプ１９を駆動する。これにより、蓄熱材タンク１６内の流動性潜熱蓄熱材Ｓが蓄熱材ポンプ１９で吸い込まれることで、過冷却状態が説かれて熱交換槽１５に流れ、そこで、熱交換器１５ａを通る流動性潜熱蓄熱材Ｓ中の蓄熱材の顕熱と凝固熱でエンジン冷却水を加熱する。
【００３４】
これにより、エンジンの暖機性能が向上する。
【００３５】
そして、エンジン１１の始動後に、冷却水温度センサ２２によって冷却水温度が、例えば８０℃以上になったときに、蓄熱材ポンプ１９が停止される。
【符号の説明】
【００３６】
１１  エンジン
１５  熱交換槽
１５ａ  熱交換器
１６  蓄熱材タンク
１７  蓄熱材循環手段
Ｓ  流動性潜熱蓄熱材
【図１】
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【図２】
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