CN101506483A - 车辆用蓄热系统 - Google Patents

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CN101506483A CNA2007800309437A CN200780030943A CN101506483A CN 101506483 A CN101506483 A CN 101506483A CN A2007800309437 A CNA2007800309437 A CN A2007800309437A CN 200780030943 A CN200780030943 A CN 200780030943A CN 101506483 A CN101506483 A CN 101506483A
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桧山仁一
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Calsonic Kansei Corp
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Abstract

一种车辆用蓄热系统,在将发动机ENG和空调单元的暖气风箱30连接起来的发动机冷却水循环回路中,具有发动机冷却水的储液/流通用的蓄热器S。所述蓄热器S在温水储液层1与侧面真空隔热层5之间,具有储液/流通与发动机冷却水不同的热媒即变速箱机油的机油储液层5。

Description

车辆用蓄热系统
技术领域
本发明涉及一种为促进发动机暖机,或者为提高暖房能力(速热性)而应用于发动机冷却水循环回路的车辆用蓄热系统。
背景技术
现有技术中,作为已周知的保温储藏发动机冷却水的车辆用蓄热系统,其使用金属制的内容器与外容器的双重结构,并具有两容器之间的空隙部被真空隔热的蓄热器(例如,参照日本专利特开2004-20027号公报)。
而且,现有的车辆用蓄热系统中,将车辆行驶时达到高温的发动机冷却水装入蓄热器中,并且在车辆停止期间将高温发动机冷却水保温储藏在蓄热器内。而且,当下次发动机启动时,将蓄热器内的高温发动机冷却水送入发动机或车厢内暖房用的暖气风箱,供发动机早期暖机或早期暖房使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而,在现有的车辆蓄热系统中,是构成为仅将发动机冷却水所蓄有的热能作为热源用于早期暖机或早期暖房,因此,存在当发动机发热量少时,有时发动机冷却水的温度也不上升,反而因为放置导致发动机冷却水水温降低,而达不到发动机启动时发动机暖机或车厢内暖房所需温度的问题。
例如近年来,存在因发动机高效化而使发动机发热量逐步降低的倾向,因此可储存在蓄热器中的热能有时也会不足。因此,如果停止发动机后长时间放置,则蓄热器储藏的温水温度会因外部气温等的影响而降低,导致无法获得所期望的与发动机启动时相应的发动机早期暖机性或车厢内的早期暖房性能。
而且,因为考虑到燃费性能及环境性能较佳而搭载发动机和电动发电机作为动力源的混合动力车有逐渐普及的倾向。该混合动力车在电池容量高的行驶状况等下,可选择使发动机停转只将电动发电机作为动力源的行驶模式(电动汽车模式),当该电动汽车模式下的行驶频率高时,会因发动机停转而使发动机冷却水的温度不上升。因此,当然无法期望发动机启动时的早期暖机性能或早期暖房性能,冬季等条件下暖房行驶时,如果无法对空调单元的暖气风箱供给高温的发动机冷却水,使车厢内失去暖房效果,则无法在通常行驶的常规区域中确保稳定的暖房性能。
本发明着眼于上述问题,其目的在于提供一种无需依赖发动机发热量的多少就可以确保高温发动机冷却水,而实现提高发动机启动时的早期暖机性能或车厢内的早期暖房性能,以及提高常规区域的暖房性能的车辆用蓄热系统。
解决技术问题的手段
为实现上述目的,本发明提供一种车辆用蓄热系统,在将发动机和空调单元的暖气风箱连结的发动机冷却水循环回路中,具有使发动机冷却水储液/流通的蓄热器,其特征在于,上述蓄热器在温水储液层和隔热层之间具有热媒储液层,使与发动机冷却水不同的热媒进行储液/流通。
发明的效果
由此,本发明的车辆用蓄热系统中,由于蓄热器中与发动机冷却水不同的热媒(以下称为“另媒介”)进行储液/流通的热媒储液层构成为夹在温水储液层与隔热层之间,因此,可以在热媒储液层与隔热层之间抑制从另媒介的放热,并且可以在温水储液层的发动机冷却水与热媒储液层的另媒介之间高效地进行热交换。由此,当发动机冷却水的温度低时,便可以将热媒储液层的另媒介所具有的热能赋予给温水储液层中储藏或者流通的发动机冷却水,提高发动机冷却水的温度。也就是说,可以通过对热源添加与发动机冷却水不同的热媒,无需依赖发动机发热量的多少就可以确保高温发动机冷却水。因此,当使发动机停止后,由于可以一边通过隔热层抑制温度下降,一边将高温发动机冷却水储液于蓄热器的温水储液层中,从而即使从发动机停止经过规定时间后启动发动机,也可以通过从蓄热器中将高温发动机冷却水供给至暖气风箱中而使车厢内迅速达到暖房状态,或者也可以通过从蓄热器中将高温发动机冷却水供给至发动机中而迅速达到发动机暖机状态。而且,即使在使用暖房状态下的行驶中,在发动机发热量少或者无发动机发热量的情况下,由另媒介对发动机冷却水赋予热能,使发动机冷却水温度保持为高温,并且从蓄热器中将高温发动机冷却水供给至暖气风箱中,以防止常规区域中的暖房性能降低。其结果,无需依赖发动机发热量的多少就可以确保高温发动机冷却水,由此实现提高发动机启动时的早期暖机性能或车厢内的早期暖房性能,以及提高常规区域中的暖房性能。
附图说明
【图1A】是表示实施例1的适用于混合动力车辆的车辆用蓄热系统(车辆用蓄热系统的一例)整体的立体图。
【图1B】表示图1A的双层管的A部放大立体图。
【图2】是表示用于实施例1的车辆用蓄热系统的层叠式蓄热器S的纵向剖面正视图。
【图3】是表示用于实施例1的车辆用蓄热系统的层叠式蓄热器S的图2的B部放大图。
【图4】是表示用于实施例1的车辆用蓄热系统的层叠式蓄热器S的外观立体图。
【图5】是表示用于实施例1的车辆用蓄热系统的层叠式蓄热器S的剖面立体图。
【图6】是实施例1的车辆用蓄热系统中使用暖房状态下行驶时的蓄热作用的说明图。
【图7】是实施例1的车辆用蓄热系统中未使用暖房状态下行驶时的蓄热作用的说明图。
【图8】是实施例1的车辆用蓄热系统中发动机停止时的蓄热维持作用的说明图。
【图9】是实施例1的车辆用蓄热系统中使用供热状态下启动发动机后的供热、暖机作用的说明图。
符号的说明
ENG 发动机
EC  发动机离合器
M/G 电动发电机
A/T 自动变速器(变速箱)
VU 阀门单元
S  蓄热器
1 温水储液层
2 侧面真空隔热层(隔热层、真空隔热层)
3 入口侧端面真空隔热层
4 出口侧端面真空隔热层
5 机油储液层(热媒储液层)
6 入口管道
7 出口管道
15 入口侧端板
16 入口侧盖板
17 出口侧端板
18 出口侧盖板
19 储槽构件
19c 第3分隔壁部
19d 内肋
30 暖气风箱
31 发动机冷却水导入管
32 温水供给管
33 温水回流管
34 机油导入管
35 机油回流管
36 连接器
37 双层管
38 温水入口阀
39 温水出口阀
40 机油入口阀(热媒入口阀)
41 机油出口阀(热媒出口阀)
具体实施方式
以下,根据附图所示的实施例1说明实现本发明的车辆用蓄热系统的最佳实施方式。
实施例1
首先,对系统结构进行说明。图1A是表示实施例1的适用于混合动力车辆的车辆用蓄热系统(车辆用蓄热系统的一例)整体的立体图。图1B表示图1A的双层管的A部放大立体图。
如图1A所示,实施例1的车辆用蓄热系统具有发动机ENG、发动机离合器EC、电动发电机M/G、自动变速器A/T(变速箱)、阀门单元VU、蓄热器S、暖气风箱30、发动机冷却水导入管31、温水供给管32、温水回流管33、机油导入管34、机油回流管35、连接器36、双层管37、温水入口阀38、温水出口阀39、机油入口阀40(热媒入口阀)、及机油出口阀41(热媒出口阀)。
应用有实施例1的车辆用蓄热系统的混合动力车辆具有发动机ENG与电动发电机M/G作为动力源,发动机ENG的输出轴与电动发电机M/G的输入轴经由发动机离合器EC连结。
所述电动发电机M/G的输出轴上连结有自动变速器A/T,该自动变速器A/T根据驱动力需求信息或车速信息等自动变更有级或无级(stepless)的变速比。所述自动变速器A/T通过油压控制而使变速要件动作,并且在收容有齿轮列(gear train)等的变速箱中,附设有收容油压控制阀类的阀门单元VU。
作为行驶模式,该混合动力车辆具有混合动力车模式,即,将发动机离合器EC接合,以发动机ENG与电动发电机M/G作为动力源进行行驶;电动汽车模式,即,将发动机离合器EC松开,使发动机ENG停转,而仅以电动发电机M/G为动力源进行行驶。而且,无论选择何种行驶模式行驶时,因为在阀门单元VU对变速要件进行油压控制,所以作为作业油的变速箱机油(以下简称为“机油”)均维持高温状态。因此,在实施例1,将阀门单元VU的机油,作为与发动机冷却水不同的热媒用于车辆用蓄热系统。
车辆用蓄热系统的基本结构为,在将发动机ENG与未图示的空调单元的暖气风箱30连结起来的发动机冷却水循环回路中,具有使发动机冷却水储液/流通的蓄热器S。
所述发动机冷却水循环回路,具有将发动机ENG与蓄热器S的温水入口管道6(参照图2)连结起来的发动机冷却水导入管31、将蓄热器S的温水出口管道7(参照图2)与暖气风箱30的入口管道连结起来的温水供给管32、以及将暖气风箱30的出口管道与发动机ENG连结起来的温水回流管33。
使机油导入/回流至所述蓄热器S的机油循环回路具有将阀门单元VU与蓄热器S的机油入口管道20(参照图2)连结起来的机油导入管34、将蓄热器S的机油出口管道21(参照图2)与阀门单元VU连结起来的机油回流管35。
在所述温水供给管32的中途位置设置有连接器36,如图1B所示,连接器36与蓄热器S的温水出口管道7及机油入口管道20之间的管,设定为由内管与外管构成的双层管37,代替由温水供给管32与机油导入管34构成的独立配管。
所述双层管37,在由内管与外管构成的结构中,由内管包围的流路用作连通于机油导入管34的机油导入流路34′(热媒导入流路),由内管与外管包围且分割为四部分的流路用作连通温水供给管32的温水供给流路32′。而且,温水从图1B的近前处向深处流过温水供给流路32′,与此相对,机油沿与温水相反的方向从图1B的深处向近前处流过机油导入流路34′,且在机油导入流路34′与温水供给流路32′之间进行高效的热交换。
在与所述蓄热器S的温水储液层1连通的温水入口管道6及温水出口管道7中,分别设置有温水入口阀38及温水出口阀39,在与所述蓄热器S的机油储液层5连通的机油入口管道20及机油出口管道21中,分别设置有机油入口阀40及机油出口阀41。而且,通过未图示的阀控制结构进行如下控制,即当进行蓄热时,无论是否使用暖房均使机油入口阀40及机油出口阀41开启(参照图6及图7),在发动机停止的蓄热状态下,使温水入口阀38、温水出口阀39、机油入口阀40、机油出口阀41关闭(参照图8),并且在发动机启动后立即使用暖房时,使温水入口阀38、温水出口阀39、机油入口阀40及机油出口阀41开启(参照图9)。
其次,对蓄热器S的结构进行说明。图2是表示用于实施例1的车辆用蓄热系统的层叠式(laminated)蓄热器S的纵向剖面正视图。图3是表示用于实施例1的车辆用蓄热系统的层叠式蓄热器S的图2的B部放大图。图4是表示用于实施例1的车辆用蓄热系统的层叠式蓄热器S的外观立体图。图5是表示用于实施例1的车辆用蓄热系统的层叠式蓄热器S的剖面立体图。
用于实施例1的车辆用蓄热系统的层叠式蓄热器S如图2~图5所示,具有温水储液层1、侧面真空隔热层2(隔热层、真空隔热层)、入口侧端面真空隔热层3、出口侧端面真空隔热层4、机油储液层5(热媒储液层)、温水入口管道6、温水出口管道7、入口侧端板15、入口侧盖板16、出口侧端板17、出口侧盖板18、储槽构件19、机油入口管道20、及机油出口管道21。
所述蓄热器S在温水储液层1的外周部具有真空隔热层2、3、4,且在所述温水储液层1与所述侧面真空隔热层2之间,设置有对自动变速器A/T的机油(与发动机冷却水不同的热媒)进行储液/流通的机油储液层5。
所述蓄热器S制成如下层叠式,即,使相邻的所述储槽构件19反转配置且多层层叠后,使用所述入口侧端板15及入口侧盖板16、与所述出口侧端板17及出口侧盖板18,阻塞经层叠的储槽构件19的两端开口部,由此形成温水储液层1、机油储液层5、及真空隔热层2、3、4。另外,作为该层叠式蓄热器S的制造方法,采用如下真空硬焊方法,即对各构成部件涂敷硬焊材料,并层叠组装为容器形状后,置入真空环境中使之升温,对各构成部件进行硬焊。总之,容器制造后无需进行抽气步骤,而是在组装制造时,预先确保真空隔热层2、3、4,以此省略抽气步骤。
所述温水储液层1是将由层叠所述储槽构件19而连通的内侧中央空间连通而形成的。在该温水储液层1中设置有使发动机冷却水流入的温水入口管道6、及使经加热的发动机冷却水流出的温水出口管道7。而且,在分隔所述温水储液层1与机油储液层5的间壁上,通过层叠储槽构件19形成有如下凹凸,该凹凸与发动机冷却水从入口流向出口的水流直交。该凹凸如图3所示,通过邻接的第3分隔壁部19c与内肋19d、19d的重叠而形成。
所述侧面真空隔热层2通过使由层叠所述储槽构件19而连通的最外周空间形成真空而形成。所述入口侧端面真空隔热层3通过使由入口侧端板15与入口侧盖板16形成的空间形成真空而形成,所述出口侧端面真空隔热层4通过使由出口侧端板17与出口侧盖板18形成的空间形成真空而形成。另外,图3中的19i是在所述侧面真空隔热层2处以剖面呈现的储槽构件19的定位突起。
所述机油储液层5由如下环状空间构成,该环状空间为夹在因层叠所述储槽构件19而连通的空间中的作为温水储液层1的内侧中央空间与作为侧面真空隔热层2的最外周空间之间的空间。在该机油储液层5中,设置有使机油流入的机油入口管道20、及使机油流出的机油出口管道21。另外,机油入口管道20与机油出口管道21的出入口位置关系,设定为与温水入口管道6和温水出口管道7的出入口位置关系相反。
其次,说明其作用。
蓄热作用
实施例1的车辆用蓄热系统中,在蓄热器S中,由于与发动机冷却水不同的热媒即机油进行储液/流通的机油储液层5构成为夹在温水储液层1与侧面真空隔热层2之间,因此在机油储液层5与侧面真空隔热层2之间抑制机油散热,且在温水储液层1的发动机冷却水与机油储液层5的机油之间高效地进行热交换。
因此,当发动机冷却水温度低时,机油储液层5的机油所具有的热能,将赋予给温水储液层1中储藏或者流通的发动机冷却水,从而提高发动机冷却水的温度。也就是说,通过对热源添加与发动机冷却水不同的热媒即机油,而无需依赖发动机发热量的多少便可以确保高温发动机冷却水。
因此,当发动机ENG停止时,由于可以一边通过侧面真空隔热层2阻止温度下降,一边将高温发动机冷却水储藏在蓄热器S的温水储液层1中,因此即使从发动机停止经过规定时间后启动发动机,也可以通过从蓄热器S中将高温发动机冷却水供给至暖气风箱30,而使车厢内早期达到暖房状态,也可以通过从蓄热器S中将高温发动机冷却水供给至发动机ENG而早期进入发动机暖机状态。
而且,在使用暖房状态下行驶时,发动机发热量少时,或者无发动机发热量时,可以利用机油对发动机冷却水增加热能,将发动机冷却水的温度保持为高温,且从蓄热器S中将高温发动机冷却水供给至暖气风箱30,而防止常规区域中的暖房性能降低。
以下,作为蓄热系统作用的一例,根据图6~图9,就[使用暖房状态下行驶时的蓄热作用]、[未使用暖房状态下行驶时的蓄热作用]、[发动机停止时的蓄热维持作用]、[使用暖房状态下启动发动机后的暖房/暖机作用]进行说明。
[使用暖房状态下行驶时的蓄热作用]
使用暖房状态下行驶中(稳定区域)进行蓄热时,温水入口阀38、温水出口阀39、机油入口阀40、及机油出口阀41开启。
此时,来自发动机ENG的发动机冷却水,如图6所示,经由发动机冷却水导入管31→温水入口管道6→蓄热器S的温水储液层1→温水出口管道7→双层管37的温水供给流路32`→温水供给管32而供给至暖气风箱30的入口。接着,在该发动机冷却水蜿蜒行进在暖气风箱30内的管道中时,对周围的空气赋予热量而对车厢内供暖。其后,到达暖气风箱30出口的发动机冷却水,如图6所示,经由温水回流管33回流至发动机ENG中。
另一方面,来自阀门单元VU的机油,如图6所示,经由机油导入管34→双层管37的机油导入流路34`→机油入口管道20,而供给至蓄热器S的机油储液层5中。在该机油移动于双层管37的机油导入流路34`中时,将机油热量赋予给流动于双层管37的温水供给流路32`中的发动机冷却水,且在该机油移动于蓄热器S的机油储液层5中时,将机油热量赋予给流动于蓄热器S的温水储液层1中的发动机冷却水。其后,到达蓄热器S的机油出口管道21中的机油,如图6所示,经由机油回流管35而回流至阀门单元VU中。
因此,在使用暖房状态下行驶中,当发动机冷却水温度低于机油温度时,同时表现出双层管热交换作用与蓄热器热交换作用,在该双层管热交换作用下,从流动于双层管37的机油导入流路34`中的机油,将热量赋予给流动于温水供给流路32`中的发动机冷却水,而在该蓄热器热交换作用下,从流动于蓄热器S的机油储液层5中的机油,将热量赋予给流动于温水储液层1中的发动机冷却水。通过此类热交换作用而进行温水控制,使流动的发动机冷却水温度与机油温度大致相等,因此可以将供给至暖气风箱30中的发动机冷却水温度稳定保持为机油温度水平的高温。
[未使用暖房状态下行驶时的蓄热作用]
未使用暖房状态下行驶中(稳定区域)进行蓄热时,温水入口阀38与温水出口阀39关闭,机油入口阀40与机油出口阀47开启。
此时,来自发动机ENG的发动机冷却水,如图7所示,并不流动于管路系统中,且因为温水入口阀38与温水出口阀39关闭,而成为发动机冷却水储藏于蓄热器S的温水储液层1中的状态。
另一方面,来自阀门单元VU的机油,如图7所示,经由机油导入管34→双层管37的机油导入流路34`→机油入口管道20,而供给至蓄热器S的机油储液层5中。在所述机油移动于双层管37的机油导入流路34`中时,将热量赋予给蓄积在双层管37的温水供给流路32`中的发动机冷却水,并且在所述机油移动在蓄热器S的机油储液层5中时,将热量赋予给蓄积在蓄热器S的温水储液层1中的发动机冷却水。随后,到达蓄热器S的机油出口管道21中的机油,如图7所示,经由机油回流管35而回流至阀门单元VU中。
因此,未使用暖房状态下行驶中,当发动机冷却水温度低于机油温度时,同时表现出双层管热交换作用与蓄热器热交换作用,在所述双层管热交换作用下,从流动于双层管37的机油导入流路34`中的机油,将热量赋予给蓄积于温水供给流路32`中的发动机冷却水,而在所述蓄热器热交换作用下,从流动于蓄热器S的机油储液层5中的机油,将热量赋予给蓄积于温水储液层1中的发动机冷却水。通过此类热交换作用而进行蓄热控制,使发动机冷却水温度与机油温度大致相等,因此可以将蓄积于蓄热器S的温水储液层1中的发动机冷却水温度保持为机油温度水平的高温。
[发动机停止时的蓄热维持作用]
在发动机停止时的蓄热状态下,温水入口阀38、温水出口阀39、机油入口阀40、及机油出口阀41关闭。
此时,来自发动机ENG的发动机冷却水,如图8所示,并不流动于管路系统中,且因为温水入口阀38与温水出口阀39关闭,而成为发动机冷却水储藏于蓄热器S的温水储液层1中的状态。
另一方面,来自阀门单元VU的机油,也如图8所示,并不流动于管路系统中,且因为机油入口阀40与机油出口阀41关闭而成为机油储藏于蓄热器S的机油储液层5中的状态。
因此,无论如图6所示的由使用暖房状态下行驶转为发动机停止的情形时,还是如图7所示的由未使用暖房状态下行驶转为发动机停止的情形时,如上所述在发动机开始停止时,蓄积于蓄热器S的温水储液层1中的发动机冷却水温度,均保持为机油温度水平的高温。因此,利用温水储液层1外周的机油储液层5与最外周的侧面真空隔热层2,而将蓄积于温水储液层1中的发动机冷却水的散热抑制为最小,因为这样高的保温效果,例如即使因停车而长时间停放后,蓄积于蓄热器S的温水储液层1中的发动机冷却水温度也能保持高温不变。
[使用暖房状态下启动发动机后的暖房/暖机作用]
发动机启动后立即使用暖房时,温水入口阀38、温水出口阀39、机油入口阀40、及机油出口阀41开启。
此时,来自发动机ENG的发动机冷却水,如图9所示,经由发动机冷却水导入管31→温水入口管道6→蓄热器S的温水储液层1→温水出口管道7→双层管37的温水供给流路32`→温水供给管32,而供给至暖气风箱30的入口。其后,到达暖气风箱30的出口的发动机冷却水,如图9所示,经由温水回流管33回流至发动机ENG中。
另一方面,来自阀门单元VU的机油,如图9所示,经由机油导入管34→双层管37的机油导入流路34`→机油入口管道20,而供给至蓄热器S的机油储液层5中。其后,到达蓄热器S的机油出口管道21中的机油,如图9所示,经由机油回流管35回流至阀门单元VU中。
因此,如果从图8所示的发动机停止时的蓄热状态启动发动机,则发动机启动后,虽然发动机ENG的发动机冷却水温度低,但蓄积于蓄热器S的温水储液层1中的高温发动机冷却水供给至暖气风箱30的入口,因此,该高温冷却水在蜿蜒行进在暖气风箱30内的管道时,将热量赋予给周围的空气,使车厢内制暖(也就是暖房作用)。接着,到达暖气风箱30出口的发动机冷却水的温度仅因热交换而相应降低,仍保持为高温状态,因此可以通过经由温水回流管33回流至发动机ENG中,而对发动机ENG进行暖机(也就是暖机作用)。
该发动机启动后经过规定时间,进入图6所示的状态,当发动机冷却水温度低于机油温度时,则同时表现出双层管热交换作用与蓄热器热交换作用,在所述双层管热交换作用下,由流动于双层管37的机油导入流路34`中的机油,将热量赋予给流动于温水供给流路32`中的发动机冷却水,且在所述蓄热器热交换作用下,由流动于蓄热器S的机油储液层5中的机油,将热量赋予给流动于温水储液层1中的发动机冷却水。通过此类热交换作用而进行温水控制,使流动状态下的发动机冷却水温度与机油温度大致相等,从而可将供给至暖气风箱30中的发动机冷却水温度稳定保持为机油温度水平的高温,提高常规区域中的暖房性能。
其次,说明其效果。
实施例1的车辆用蓄热系统,可以获得以下所列举的效果。
(1)在将发动机ENG与空调单元的暖气风箱30连结起来的发动机冷却水循环回路中具有对发动机冷却水进行储液/流通的蓄热器S的车辆用蓄热系统中,所述蓄热器S,在温水储液层1与隔热层之间,设置有与发动机冷却水不同的热媒进行储液/流通的热媒储液层,因此,无需依赖发动机发热量的多少就可以确保高温发动机冷却水,以此可以实现提高发动机启动时的早期暖机性能或车厢内的早期暖房性能,及提高常规区域中的暖房性能。
(2)由于使所述隔热层形成为侧面真空隔热层2,且使所述热媒储液层作为机油储液层5,使与发动机冷却水不同的热媒为用于自动变速器A/T的变速箱机油,且在该机油储液层5中储液/流通该变速箱机油,因此无需附加新产生热媒的装置,而利用无论发动机ENG动作或是停止均维持高温状态的变速箱机油,以低成本系统确保高温发动机冷却水。
(3)由于所述蓄热器S制成如下层叠式蓄热器S,即对多枚储槽构件19进行层叠后,利用以入口侧盖板15与出口侧盖板17阻塞经层叠的储槽构件19的开口部而形成所述温水储液层1、所述机油储液层5及所述侧面真空隔热层2,因此,无需如容器式蓄热器般准备多个不同容量的蓄热器,可通过设定不同的储槽构件19层叠层数对应因车种或排气量等不同而不同的温水蓄热容量需求。
(4)所述层叠式蓄热器S,由于在分隔所述温水储液层1与所述机油储液层5的间壁上,通过层叠储槽构件19而形成与发动机冷却水从入口流向出口的水流直交的凹凸,因此,与双套圆筒容器构造相比,可扩大温水储液层1的发动机冷却水与机油储液层5的机油之间的热交换面积,从而提高发动机冷却水与机油的热交换效率。
(5)由于将与发动机冷却水不同的热媒即机油导入/回流的机油导入流路34`及机油回流流路与所述蓄热器S的机油储液层5连结起来,且在所述发动机冷却水循环回路中沿着将所述蓄热器S的温水储液层1中的温水供给至所述暖气风箱30的入口的温水供给流路32`,以可进行热交换的方式配置具有与所述温水反向流向的所述机油导入流路34`,因此,可在蓄热器S的内部以外,增加温水供给流路32`与机油导入流路34`相伴配置而形成的区域作为热交换区域,因此,与仅由蓄热器S进行热交换相比,可以提高机油与发动机冷却水的热交换效率。
(6)由于所述温水供给流路32`与所述机油导入流路34`由具有内管与外管的双层管37构成,且双层管37中由内管包围的流路为机油导入流路34`,由内管与外管包围的流路为温水供给流路32`,因此,当发动机冷却水温度低于机油温度时,可利用将机油所具有的热能有效地赋予给发动机冷却水的高热交换效率而实现提高发动机冷却水的温度。
(7)由于在与所述蓄热器S的温水储液层1连通的温水入口管道6及温水出口管道7中,分别设置有温水入口阀38与温水出口阀39,而在与所述蓄热器S的机油储液层5连通的机油入口管道20及机油出口管道21中,分别设置有机油入口阀40与机油出口阀41,且设置有进行如下控制的阀控制结构,当进行蓄热时,无论暖房使用或是未使用,所述机油入口阀40与所述机油出口阀41均开启,在发动机停止的蓄热状态下,所述温水入口阀38、所述温水出口阀39、所述机油入口阀40、及所述机油出口阀41关闭,当发动机启动后立即使用暖房时,所述温水入口阀39、所述温水出口阀39、所述机油入口阀40、及所述机油出口阀41开启,因此,可以实现发动机启动时的即时暖机性或车厢内的即时暖房性,并且可以提高常规区域中的暖房性能。
以上,基于实施例1说明本发明的车辆用蓄热系统,但具体结构并不限于该实施例1,只要不脱离权利要求中各请求项所涉及的发明要旨,容许对设计进行更改或追加等。
实施例1中例示的是将变速箱机油用作与发动机冷却水不同的热媒。然而,该热媒并不限定于变速箱机油,既可以利用车载的其他热媒,也可以使用来自新设定的热源中的热媒。
实施例1中列举了将层叠式蓄热器用作蓄热器的示例,然而蓄热器既可以为现有技术中的三套管容器式蓄热器,也可以是容器构造与层叠构造的组合构造。
实施例1中,列举了将由内管与外管构成的双层管分隔开而设定温水供给流路与机油导入流路,实现高热交换效率的示例。然而,也可以列举如下示例,将一个管道剖面分隔为半圆形剖面形状的两个通道,使其中一个通道为温水供给流路,另一个通道为机油导入流路。而且,也可以相互具有接触面并且保持平行的方式设置温水供给管与机油导入管,另外,也可以采用在此基础上再以隔热材料覆盖束好的两个管外周的构造。简单来说只要以可进行热交换的方式相伴配置温水供给流路与热媒导入流路,就无需限定于实施例1的构造。
工业实用性
实施例1中,列举了车辆用蓄热系统应用于混合动力车辆的示例,然而本发明的车辆用蓄热系统,也可以应用于搭载有汽油发动机或柴油机发动机的发动机车。简单来说,本发明可以应用于将发动机与暖气风箱连结起来的发动机冷却水循环回路中具有蓄热器的车辆。
对相关申请的交叉引用
本发明根据2006年11月21日申请的日本专利申请号2006—313801号主张优先权,在这里参照包括该申请的说明书、附图及专利的权利要求书的全部申请内容。

Claims (7)

1.一种车辆用蓄热系统,在将发动机和空调单元的暖气风箱连结起来的发动机冷却水循环回路中具有蓄热器,供发动机冷却水进行储液/流通,
其特征在于,所述蓄热器包括温水储液层、隔热层、及设置于温水储液层和隔热层之间的热媒储液层,该热媒储液层储液/流通与发动机冷却水不同的热媒。
2.根据权利要求1所述的车辆用蓄热系统,
其特征在于,所述隔热层为真空隔热层,
且所述热媒储液层作为机油储液层,使用与发动机冷却水不同的热媒作为用于变速箱的变速箱机油,且在该机油储液层中储液/流通该变速箱机油。
3.根据权利要求2所述的车辆用蓄热系统,
其特征在于,所述蓄热器是以下述方式形成的层叠式蓄热器,层叠多层储槽构件后,以入口侧盖板与出口侧盖板阻塞经层叠的储槽构件的开口部,而形成所述温水储液层、所述机油储液层及所述真空隔热层。
4.根据权利要求3所述的车辆用蓄热系统,
其特征在于,所述层叠式蓄热器在分隔所述温水储液层与所述机油储液层的间壁上,由储槽构件的层叠而形成凹凸,该凹凸与从发动机冷却水的入口流往出口的流向直交。
5.根据权利要求1至权利要求4中任何一项所述的车辆用蓄热系统,
其特征在于,将与发动机冷却水不同的热媒导入/回流的热媒导入流路与热媒回流流路连结至所述蓄热器的热媒储液层,
且在所述发动机冷却水循环回路中,沿着将所述蓄热器的温水储液层中的温水供给至所述暖气风箱的入口的温水供给流路,以可以进行热交换的方式配置具有与所述温水反向流向的所述热媒导入流路。
6.根据权利要求5所述的车辆用蓄热系统,
其特征在于,所述温水供给流路与所述热媒导入流路由具有内管与外管的双层管构成,双层管中由内管包围的流路作为热媒导入流路,且由内管与外管包围的流路作为温水供给流路。
7.根据权利要求1至权利要求6中任何一项所述的车辆用蓄热系统,
其特征在于,在连通所述蓄热器温水储液层的温水入口管道与温水出口管道中分别设置有温水入口阀与温水出口阀,
在连通所述蓄热器热媒储液层的热媒入口管道与热媒出口管道中,分别设置有热媒入口阀与热媒出口阀,
且该车辆用蓄热系统设置有阀控制结构,
当进行蓄热时,无论是否使用暖房均开启所述热媒入口阀与所述热媒出口阀,在发动机停止的蓄热状态下,关闭所述温水入口阀、所述温水出口阀、所述热媒入口阀及所述热媒出口阀,
且在发动机启动后立即使用暖房时,开启所述温水入口阀、所述温水出口阀、所述热媒入口阀及所述热媒出口阀。
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