JP2001030741A

JP2001030741A - 車両用畜熱システム

Info

Publication number: JP2001030741A
Application number: JP11209572A
Authority: JP
Inventors: Toshio Yajima; 敏雄矢島; Katsunobu Iizuka; 克展飯塚
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2001-02-06
Anticipated expiration: 2019-07-23
Also published as: JP4034010B2

Abstract

(57)【要約】【課題】車両用畜熱システムにおいて、畜熱器の容量
を大きくすることなく、エンジン停止時の冷却水温度を
有効に維持可能とする。【解決手段】空調ユニットのヒータコア６への冷却水
系統に管路２６を含み廃熱回収器２０と畜熱器３０を備
える分岐流路を設ける。廃熱回収器のケーシング２１は
排気管の第１の分岐管１４内に設置され、第１の分岐管
は第１開閉弁１７で開閉される。これにより、冷却水温
度が低くても畜熱可能な温度まで廃熱回収器で温度上昇
されるからアイドリング停止の間も暖房機能を容易に維
持できる。また、冷却水温度が所定値より高くなると制
御バルブ２５で分岐流路を閉じて安定化する一方、廃熱
回収器の温度が所定値より高くなると第１開閉弁で第１
の分岐管を閉じる。さらに、排気ガス温度が低いときも
第１開閉弁を閉じて冷却水が逆に廃熱回収器で放熱しな
いようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の暖房補助装
置等に用いられる車両用畜熱システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃エンジンを駆動源とする車両
では、その車室内を暖房するために、エンジンの冷却水
系統からの温水を空調ユニットのヒータコアに循環させ
ることにより、熱交換して車室内空気を暖めるようにし
ている。一方、環境保護の観点から、例えば交差点など
でのアイドリング停止が課題に挙がっているが、アイド
リング停止の間も十分な暖房性能を確保したいという要
求がある。

【０００３】そのため、例えばエンジンの冷却水系統か
ら空調ユニットのヒータコアにつながる管路の途中に畜
熱器を設け、走行中に高温の冷却水から畜熱器に熱を蓄
えておき、エンジンが停止して冷却水の温度が低下した
ときには畜熱器から冷却水へ放熱するようにしたものが
提案されている。これにより、アイドリング停止の例え
ば５分間程度は暖房性能を維持できるように意図したも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
車両の燃料消費性能の改善向上とともに、エンジンから
の発熱が少なくなり、冷却水の温度が十分に上昇しない
という状況になってきている。そのため、上述のように
畜熱器を設けただけでは十分でなく、とくに潜熱型の畜
熱器の場合には所定温度以上でないと有効に畜熱されな
い。かわりに低温で必要な熱量を畜熱するには畜熱器の
容量をとくに大きくしなければならず、車両に確保でき
る設置空間からみて非現実的なものとなる。

【０００５】このほか、冷却水温度を上昇させるものと
して、エンジンの排気管途中に熱交換器形式の廃熱回収
器を設置して、エンジンから空調機のヒータコアへ供給
される冷却水をその廃熱回収器に通すようにしたものが
ある。しかし、この装置ではエンジン駆動中は冷却水を
加熱し水温を上昇させることができるが、エンジン停止
中に暖房を行なうと、冷却水が廃熱回収器においても放
熱して、急速に冷却水温度が低下してしまうという問題
がある。

【０００６】したがって、本発明は、上記の問題点に鑑
み、畜熱器の容量を大きくすることなく、エンジン停止
時の冷却水温度を有効に維持可能とした車両用畜熱シス
テムを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１の本
発明車両用畜熱システムは、エンジンの冷却水系統に、
廃熱回収手段と畜熱器を備え、廃熱回収手段は、冷却水
と排気ガス間で熱交換可能にエンジンの排気系統にそっ
て設置され、廃熱回収手段で冷却水の温度を上昇させて
畜熱器で畜熱するよう構成されたものとした。これによ
り、冷却水温度が低い場合にも畜熱器が畜熱可能な温度
までその温度が廃熱回収手段で上昇されるので、畜熱器
で効率よく畜熱することができる。

【０００８】請求項２の発明は、エンジンの冷却水系統
が制御バルブにより分岐された分岐流路を有し、上記廃
熱回収手段と畜熱器が分岐流路に備えられているものと
した。制御バルブにより切り換えることにより、必要に
応じて畜熱可能となる。

【０００９】請求項３の発明は、冷却水系統が空調ユニ
ットのヒータコアへの空調循環路であり、分岐流路がヒ
ータコア上流の冷却水供給路に対して並列となっている
ものとした。これにより、空調のモードに応じて、例え
ば暖房時に冷却水を分岐流路に流して畜熱し、畜熱され
た熱量で、エンジン停止時にも相当時間暖房機能が維持
できる。

【００１０】請求項４の発明は、廃熱回収手段が排気管
内に設置されたケーシングを備え、該ケーシングの冷却
水の入口および出口が排気管外へ延びて、入口が制御バ
ルブに接続され、出口が畜熱器に接続されているものと
した。ケーシングが排気管内に設置されているので、ケ
ーシングを流れる冷却水が効率よく排気ガスから熱を吸
収することができる。

【００１１】請求項５の発明は、制御バルブが暖房モー
ド時に冷却水の流れを分岐流路へ開き、冷却水温度が所
定値より高くなると分岐流路を閉じるよう構成されてい
るものとした。これにより、冷却水温度が一定の範囲に
収まるので、安定した空調が得られる。

【００１２】請求項６の発明は、排気管が分岐管に分岐
され、当該分岐部には排気ガスの流れをいずれかの分岐
管に切り換える切換弁が設けられ、廃熱回収手段は一方
の分岐管に設置されて、切換弁は、廃熱回収手段の温度
が所定値より高くなると当該廃熱回収手段が設置された
分岐管を閉じるよう構成されているものとした。廃熱回
収手段の温度が所定値より高くなるとその分岐管を閉じ
るので、廃熱回収手段が排気ガスに曝されなくなり、廃
熱回収手段の過熱が防止される。

【００１３】請求項７の発明は、制御バルブと畜熱器の
間に、廃熱回収手段と並列にバイパス路が設けられ、制
御バルブは、暖房モード時に排気ガス温度が冷却水温度
より高いときは冷却水の流れを前記分岐流路へ開き、排
気ガス温度が冷却水温度以下のときには、冷却水の流れ
をバイパス路へ開くよう構成されているものとした。排
気ガス温度が冷却水温度以下のときには、冷却水の流れ
をバイパス路へ開き、廃熱回収手段へは流さないので、
廃熱回収手段で熱を奪われることなく冷却水を畜熱器へ
通すことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例により詳細に説明する。図１は第１の実施例の構成を
示す図である。エンジン１にはその冷却水の放熱のため
ラジエータ２が付設され、冷却水ポンプ３によりラジエ
ータ２へ冷却水を循環させるようになっている。放熱循
環路４にはサーモバルブ５が設けられ、エンジン始動後
冷却水温度が所定値になるまではラジエータ２への流通
を遮断して、速やかに暖機が行なわれるようになってい
る。

【００１５】サーモバルブ５からは車室内に設置された
空調ユニットのヒータコア６へ冷却水を供給する第１冷
却水供給路７が分岐し、第１冷却水供給路７は制御バル
ブ２５と第２冷却水供給路８を経てヒータコアに接続し
ている。ヒータコア６からは冷却水をエンジン１側へ戻
す冷却水戻し路９が冷却水ポンプ３の入口側に接続して
いる。サーモバルブ５は常時冷却水を冷却水供給路７へ
流すようになっており、第１、第２冷却水供給路７、８
と冷却水戻し路９とでヒータコア６のための空調循環路
１０を形成している。

【００１６】つぎに、エンジン１の排気マニホルド１１
には、コンバータ１２を介して排気管１３が接続され、
排気管１３にはコンバータ１２の直後に第１および第２
の分岐管１４、１５が形成されている。各分岐管１４、
１５の入口には、アクチュエータ１６に連結され、連動
して作動する第１および第２開閉弁１７、１８が設けら
れている。第１開閉弁１７が開のとき第２開閉弁１８は
閉じられ、第１開閉弁１７が閉のとき第２開閉弁１８は
開となる。

【００１７】第１の分岐管１４にはその内部に廃熱回収
器２０が設けられている。廃熱回収器２０は上流側およ
び下流側の両端に入口および出口を備えたケーシング２
１からなり、ケーシング２１の外周面には排気ガスの流
れにそう方向に延びた多数のフィン２４が設けられてい
る。第１の分岐管１４は廃熱回収器２０の下流側におい
て第２の分岐管１５と合流している。

【００１８】サーモバルブ５からヒータコア６に至る第
１冷却水供給路７および第２冷却水供給路の間に設けら
れた制御バルブ２５は三方弁からなっている。制御バル
ブ２５には管路２６により廃熱回収器２０が接続されて
いる。制御バルブ２５は第１冷却水供給路７を管路２６
（廃熱回収器２０側）と第２冷却水供給路とに切換接続
するようになっており、ここでは管路２６への連通状態
を開、遮断状態を閉と呼ぶ。この制御バルブ２５は全開
から複数段で段階的に閉じることができ、閉じるに従っ
て第１冷却水供給路７との連通が徐々に拡大する。

【００１９】また、廃熱回収器２０の出口２３には管路
２７により潜熱型の畜熱器３０が接続され、畜熱器３０
の出口３２は管路２８により冷却水供給路７の制御バル
ブ２５とヒータコア６の間に接続されている。これによ
り、制御バルブ２５から廃熱回収器２０および畜熱器３
０を経てヒータコア６に至る冷却水の分岐流路が形成さ
れる。

【００２０】アクチュエータ１６および制御バルブ２５
を制御するため制御装置３５が設けられており、制御装
置３５は、イグニッションスイッチ４０のオンにより作
動し、エンジン１から流出した冷却水温度（エンジン水
温）Ｔｗを検出する水温センサ３６、コンバータ１２直
後の排気ガス温度Ｔｃを検出する排気ガス温度センサ３
７、廃熱回収器２０の温度を検出する廃熱回収器温度セ
ンサ３８、ならびに畜熱器３０の温度を検出する畜熱器
温度センサ３９からの信号が入力される。

【００２１】なお、廃熱回収器温度センサ３８は廃熱回
収器２０の出口２３における水温をもって廃熱回収器温
度Ｔｒとする。また、畜熱器温度センサ３９は畜熱器３
０の出口３２における水温をもって畜熱器温度Ｔｂとす
る。制御装置３５はまた空調装置の図示しない制御部に
も接続され、暖房モードであるかどうかの情報を得られ
るようになっている。

【００２２】図２、図３は、上記構成における制御の流
れを示すフローチャートである。車両のイグニッション
スイッチ４０がオンされると制御が開始される。まず、
ステップ１０１においてエンジン１が始動されると、初
期設定としてステップ１０２で、第１開閉弁１７を閉
じ、第２開閉弁１８を開く。これにより、排気ガスは廃
熱回収器２０をバイパスし、第２の分岐管１５を流れる
ことになる。ステップ１０２ではまた、制御バルブ２５
を閉じて、冷却水が廃熱回収器２０へ流れない状態とす
る。これにより、冷却水は廃熱回収器２０と畜熱器３０
をバイパスすることになる。

【００２３】ステップ１０３では、空調装置が暖房モー
ドになっているかどうかを適宜の間隔でチェックする。
暖房モードになっている場合には、ステップ１０４に進
んで、水温センサ３６、排気ガス温度センサ３７、廃熱
回収器温度センサ３８および畜熱器温度センサ３９から
の信号を入力して、冷却水、排気ガス、廃熱回収器およ
び畜熱器の各温度データＴｗ、Ｔｃ、Ｔｒ、Ｔｂを求め
る。

【００２４】そして、ステップ１０５では、冷却水温度
Ｔｗが畜熱器温度Ｔｂ以上であるかどうかをチェックす
る。冷却水温度Ｔｗが畜熱器温度Ｔｂ以上であれば、ス
テップ１０６に進み、冷却水温度Ｔｗが第１の所定値Ｔ
１（例えば４０℃）より高いかどうかをチェックする。
冷却水温度ＴｗがＴ１以下の場合には、ステップ１０３
に戻る。

【００２５】冷却水温度ＴｗがＴ１より高い場合には、
ステップ１０７で、排気ガス温度Ｔｃが冷却水温度Ｔｗ
より高いかどうかをチェックする。排気ガス温度Ｔｃが
Ｔｗ以下であれば、そのままステップ１０３に戻る。冷
却水は廃熱回収器２０を流れないので、低温の排気ガス
に熱を奪われない。

【００２６】排気ガス温度ＴｃがＴｗよりも大きくなる
と、ステップ１０８で、排気管１３の第１開閉弁１７を
開いて、排気ガスを第１の分岐管１４に通して廃熱回収
器２０に導く。続いてステップ１０９では、制御バルブ
２５を開いてエンジン１からの冷却水を通廃熱回収器２
０へ通すようにする。これにより、冷却水は廃熱回収器
２０において第１の分岐管１４を流れる排気ガスから熱
を吸収して、畜熱器３０に畜熱される。

【００２７】一方、ステップ１０５のチェックにおいて
冷却水温度Ｔｗが畜熱器温度Ｔｂより低いときには、ス
テップ１１０に進み、冷却水温度Ｔｗが第１の所定値Ｔ
１より高いかどうかをチェックする。冷却水温度Ｔｗが
Ｔ１より高い場合は、ステップ１１１で、排気ガス温度
Ｔｃが冷却水温度Ｔｗより高いかどうかをチェックす
る。

【００２８】排気ガス温度ＴｃがＴｗ以下であれば、ス
テップ１０９へ進んで制御バルブ２５を開く。これによ
り、冷却水は畜熱器３０で加熱される。排気ガス温度Ｔ
ｃがＴｗよりも大きくなると、ステップ１０８へ進んで
排気管の第１開閉弁１７を開き、続いてステップ１０９
で制御バルブ２５を開く。

【００２９】一方、ステップ１１０のチェックにおいて
冷却水温度ＴｗがＴ１以下の場合には、ステップ１０９
へ進む。

【００３０】ステップ１０９の次に、ステップ１１２で
は、冷却水温度Ｔｗが第２の所定値Ｔ２（例えば８０
℃）よりも低いかどうかをチェックする。冷却水温度Ｔ
ｗがＴ２よりも低いときは、ステップ１１３において、
廃熱回収器温度Ｔｒが第３の所定値Ｔ３（例えば８０
℃）より低いかどうかをチェックする。

【００３１】廃熱回収器温度ＴｒがＴ３より低いとき
は、ステップ１１４に進んで、交差点でのアイドリング
停止など、エンジン１が停止されたかどうかをチェック
する。エンジン１が回転中であれば、ステップ１０３へ
戻り、暖房モードが継続されていれば上記のフローを繰
り返す。

【００３２】この間、冷却水温度が上昇して、ステップ
１１２のチェックにおいて冷却水温度ＴｗがＴ２以上と
なったときには、ステップ１１５で、制御バルブ２５を
１段階だけ閉じてステップ１０３へ戻る。こうして、制
御バルブ２５は冷却水温度ＴｗがＴ２より低くなるまで
段階的に閉じられる。

【００３３】一方、制御バルブ２５が開いている間に、
廃熱回収器２０の過熱により、ステップ１１３のチェッ
クにおいて廃熱回収器温度ＴｒがＴ３以上となったとき
には、ステップ１１６に進み、排気管の第１開閉弁１７
を閉じて、ステップ１０３へ戻る。

【００３４】つぎに、ステップ１１４のチェックにおい
てエンジン１が停止された場合には、ステップ１１７に
進み、排気管の第１開閉弁１７を閉じる。そして、ステ
ップ１１８でイグニッション４０がオフされれば、制御
が終了する。一方、イグニッション４０がオン状態であ
れば、ステップ１１９でエンジン１が再始動されたかど
うかをチェックし、始動された場合にはステップ１０３
へ戻る。

【００３５】なお、ステップ１１５、１１６の実行後は
いずれもエンジン再始動時と同様にステップ１０３へ戻
るので、制御の途中で非暖房モードになったときにはス
テップ１０３からステップ１０２へ移って、第１開閉弁
および制御バルブが閉じられる。

【００３６】本実施例は以上のように構成され、長時間
駐車の後に車両運行を開始する場合には、エンジン１が
始動されると、まず、ステップ１０２で排気管の第１開
閉弁１７を閉じて排気ガスは廃熱回収器２０をバイパス
させるとともに、制御バルブ２５を閉じて冷却水は廃熱
回収器２０、畜熱器３０をバイパスさせて第１冷却水供
給路７から第１冷却水供給路８のみを流れるように初期
設定される。これにより、冷却水は廃熱回収器２０で低
温の排気ガスに曝されることなく、暖機が始まる。

【００３７】まず、長時間駐車駐車で畜熱器３０が放熱
しきった状態では、ステップ１０５から１０６へ進み、
冷却水温度が低い間は冷却水自体が廃熱回収器２０や畜
熱器３０で放熱しないよう、初期設定のまま暖機が続け
られる。

【００３８】そして暖房モードにおいて、冷却水温度が
上昇してＴ１に達し、しかも排気ガス温度が冷却水温度
より高くなると、ステップ１０８、１０９で第１開閉弁
１７を開くとともに制御バルブ２５を開いて、冷却水を
廃熱回収器２０で加熱して畜熱器３０に畜熱しながら、
空調ユニットのヒータコア６に循環させる。なお、排気
ガス温度が冷却水温度以下であれば、冷却水が廃熱回収
器２０で放熱することになるので、第１開閉弁１７は閉
じたままステップ１０７からステップ１０９へ進み制御
バルブ２５を開いて、畜熱器３０に畜熱する。

【００３９】一方、畜熱器３０に残存熱量があり畜熱器
温度が冷却水温度より高い状態でスタートした場合に
は、ステップ１０５から１１０へ進み、冷却水温度が低
い間は直接ステップ１０９で制御バルブ２５を開くこと
により、畜熱器３０で加熱され、暖機が促進される。さ
らに、排気ガス温度が冷却水温度以下のときも、ステッ
プ１０９で制御バルブ２５のみを開いて、畜熱器３０に
より温度を高く保持される。

【００４０】冷却水温度が上昇してＴ１に達し、しかも
排気ガス温度が冷却水温度より高くなると、ステップ１
０８、１０９で第１開閉弁１７を開くとともに制御バル
ブ２５を開いて、今度は、冷却水を廃熱回収器２０で加
熱して畜熱器３０に畜熱しながら、空調ユニットのヒー
タコア６に循環させる。

【００４１】その後、冷却水温度が上昇してＴ２以上と
なると、ステップ１１５で制御バルブ２５を段階的に閉
じて、冷却水温度が高温になり過ぎないように温度調節
を行う。

【００４２】一方、冷却水を廃熱回収器２０で加熱して
いる間、廃熱回収器２０の温度が所定値Ｔ３以上となっ
た場合には、廃熱回収器２０に対する過負荷となるか
ら、ステップ１１６で第１開閉弁１７を閉じて、廃熱回
収器２０側への排気ガスの供給を停止する。

【００４３】また、例えば交差点でアイドリング停止し
た場合には、まずステップ１１７で第１開閉弁１７を閉
じて、エンジン１の再始動を待つ。この間は、制御バル
ブ２５は閉じておらず、アイドリング停止中も蓄熱器３
０からの高温冷却水により相当時間にわたって暖房性能
が維持される。そして、第１開閉弁１７が閉じられてい
るので、再始動したときに低温の排気ガスが第1の分岐
管１４に流入するのが阻止され、冷却水が廃熱回収器２
０において熱を奪われることがない。なお、エンジン停
止に引き続いてイグニッション４０がオフされたときに
は、制御も終了する。

【００４４】本実施例によれば、蓄熱器３０と排気ガス
の廃熱回収器２０とを組み合わせたことにより、冷却水
温度が低くても効率よく、比較的小容量の蓄熱器で高い
熱量を蓄熱でき、エンジン停止時でも冷却水温度を有効
に維持して十分な暖房性能を確保することができるとと
もに、再始動の際にもその蓄熱による暖かい冷却水によ
ってエンジンが速やかに暖められ、良好な立ち上がり特
性を得ることができるという効果を有する。

【００４５】図４は走行とアイドリング停止を交互に繰
り返した際の冷却水の変化を模式的に示す図である。走
行を開始すると冷却水温度が上昇するが、廃熱回収器を
備えない場合には冷却水の温度は破線で示す高さまでし
か上昇せず、潜熱型の畜熱器に対して畜熱可能の高さに
足りない。これに対して、本実施例では廃熱回収器にお
いて冷却水を加熱して温度を実線位置まで上昇させてい
るので、効率よく畜熱される。

【００４６】また、アイドリング停止時の冷却水温度
も、畜熱器があっても破線の高さからは短時間に低下し
てしまうので、アイドリング停止期間の途中で暖房機能
が失われてしまうが、実施例では畜熱器が十分機能して
実線の高さから緩やかに低下し、アイドリング停止の期
間にわたって暖房機能を維持するに必要な温度を保持す
ることができる。

【００４７】図５は第２の実施例を示す図である。これ
は、前実施例における三方弁の制御バルブ２５のかわり
に、四方弁の制御バルブ４５を用い、畜熱器３０と制御
バルブ４５の間に廃熱回収器２０をスキップするバイパ
ス路４７を設けたものである。

【００４８】制御バルブ４５は、第１冷却水供給路７を
管路２６（廃熱回収器２０側）とバイパス路４７と第２
冷却水供給路とに切換接続するようになっており、ここ
では管路２６への連通状態を「制御バルブの開」、閉遮
断状態を「制御バルブの閉」と呼び、バイパス路４７と
の連通を「バイパス路の開」と呼ぶ。この制御バルブ４
５は全開から複数段で段階的に閉じることができ、閉じ
るに従ってバイパス路４７との連通が徐々に拡大する。

【００４９】図６は第２の実施例における制御の流れの
要部を示す。図示外の他のステップは図３のフローチャ
ートと同じである。ステップ１０７において、排気ガス
温度Ｔｃが冷却水温度Ｔｗより高いかどうかをチェック
する。排気ガス温度ＴｃがＴｗよりも大きい場合は、ス
テップ１０８、１０９で、排気管１３の第１開閉弁１７
を開き、制御バルブ４５を開いて、冷却水が廃熱回収器
２０において第１の分岐管１４を流れる排気ガスから熱
を吸収して、畜熱器３０に畜熱されるようにする。

【００５０】一方、排気ガス温度ＴｃがＴｗ以下であれ
ば、ステップ２０１に進んで、制御バルブ４５を操作し
てバイパス路４７を開く。これにより、冷却水は廃熱回
収器２０を流れないので、外気温度がとくに低いときに
も廃熱回収器部分で熱を奪われることなく、有効に畜熱
器３０に畜熱を行うことができる。このあと、ステップ
１１２へ進む。

【００５１】また、ステップ１１１のチェックにおい
て、排気ガス温度ＴｃがＴｗ以下であるときも、ステッ
プ２０２に進んで、バイパス路４７を開くよう制御バル
ブ４５を制御する。これにより、冷却水は廃熱回収器部
分で熱を奪われることなく畜熱器３０へ流れ、畜熱器で
加熱される。このあと、ステップ１１２へ進む。その他
の構成は、第１の実施例と同じである。

【００５２】本実施例によれば、第１の実施例の効果が
得られるとともに、排気ガス温度Ｔｃが冷却水温度Ｔｗ
以下のときは冷却水をバイパス路４７を経て畜熱器３０
へ流し、廃熱回収器２０を通過しないようにしたので、
廃熱回収器部分で冷却水が熱を奪われず、畜熱器３０へ
畜熱する場合、および畜熱器３０から放熱（冷却水加
熱）する場合のいずれにおいても、冷却水および畜熱器
の保有する熱がきわめて有効に生かされるという効果を
有している。

【００５３】なお、各実施例では廃熱回収手段としてフ
ィンを備えたケーシングを排気管内に設置した廃熱回収
器を用いたが、これに限定されず、任意の形式で排気ガ
スの熱を吸収できるものであればよい。また、排気管の
分岐管を切り換える切換弁として、第１および第２開閉
弁を用いているが、これも分岐部分において１つの弁で
切り換えることもできる。さらに、制御の基準値として
の温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の値も、例示値に限定されず、
エンジンやラジエータの性能、畜熱器、廃熱回収器の仕
様その他システムの特性に対応させて設定される。

【００５４】

【発明の効果】以上のとおり、本発明は、エンジンの冷
却水系統に、畜熱器と排気ガスから熱を吸収する廃熱回
収手段とを備え、廃熱回収手段で冷却水の温度を上昇さ
せて畜熱器で畜熱するよう構成したので、冷却水温度が
低い場合にも畜熱器が畜熱可能な温度まで上昇させるこ
とができ、畜熱器の容量を大きくすることなく効率よく
畜熱することができるという効果を有する。したがって
また、エンジン停止の間も冷却水温度を長く維持するこ
とができる。

【００５５】なお、上記エンジンの冷却水系統は制御バ
ルブにより分岐された分岐流路を有するものとし、廃熱
回収手段と畜熱器を分岐流路に備えることにより、必要
に応じて制御バルブで畜熱状態を切り換えることができ
る。

【００５６】また、冷却水系統が空調ユニットのヒータ
コアへの空調循環路で、分岐流路をヒータコア上流の冷
却水供給路に対して並列とすることにより、空調のモー
ドに応じて、例えばエンジン停止時にも相当時間暖房機
能を維持することができる。

【００５７】さらに、暖房モード時に制御バルブが冷却
水の流れを分岐流路へ開き、冷却水温度が所定値より高
くなると分岐流路を閉じるよう制御することにより、冷
却水温度が一定の範囲に収まり、安定した空調が得られ
る。

【００５８】そしてまた、排気管を分岐して廃熱回収手
段を一方の分岐管に設置し、排気ガスの流れをいずれか
の分岐管に切り換える切換弁を設けて、廃熱回収手段の
温度が所定値より高くなると当該廃熱回収手段が設置さ
れた分岐管を閉じるよう制御することにより、廃熱回収
手段の過熱が防止される。

【００５９】さらに、制御バルブと畜熱器の間に、廃熱
回収手段と並列にバイパス路を設け、制御バルブを、暖
房モード時に排気ガス温度が冷却水温度より高いときは
冷却水の流れを前記分岐流路へ開き、排気ガス温度が冷
却水温度以下のときには、冷却水の流れをバイパス路へ
開くよう制御することにより、排気ガス温度が冷却水温
度以下のときには、廃熱回収手段で熱を奪われることな
く冷却水を畜熱器へ通すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。

【図２】実施例における制御の流れを示すフローチャー
トである。

【図３】実施例における制御の流れを示すフローチャー
トである。

【図４】走行とアイドリング停止を交互に繰り返した際
の冷却水の変化を示す図である。

【図５】第２の実施例の構成を示す図である。

【図６】第２の実施例における制御の流れを示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１エンジン２ラジエータ３冷却水ポンプ４放熱循環路５サーモバルブ６ヒータコア７第１冷却水供給路８第２冷却水供給路９冷却水戻し路１０空調循環路１１排気マニホルド１２コンバータ１３排気管１４第１の分岐管１５第２の分岐管１６アクチュエータ１７第１開閉弁１８第２開閉弁２０廃熱回収器２１ケーシング２４フィン２５、４５制御バルブ２６、２７、２８管路３０畜熱器３５制御装置３６水温センサ３７排気ガス温度センサ３８廃熱回収器温度センサ３９畜熱器温度センサ４０イグニッションスイッチ４７バイパス路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの冷却水系統（１０）に、廃熱
回収手段（２０）と畜熱器（３０）を備え、前記廃熱回
収手段は、冷却水と排気ガス間で熱交換可能にエンジン
の排気系統（１３）にそって設置され、前記廃熱回収手
段で冷却水の温度を上昇させて前記畜熱器で畜熱するよ
う構成されていることを特徴とする車両用畜熱システ
ム。
【請求項２】エンジンの冷却水系統（１０）が制御バ
ルブ（２５、４５）により分岐された分岐流路（２６、
２７）を有し、前記廃熱回収手段（２０）と畜熱器（３
０）は前記分岐流路に備えられていることを特徴とする
請求項１記載の車両用畜熱システム。
【請求項３】前記冷却水系統は空調ユニットのヒータ
コア（６）への空調循環路（１０）であり、前記分岐流
路（２６、２７）は、ヒータコア上流の冷却水供給路
（８）に対して並列となっていることを特徴とする請求
項２記載の車両用畜熱システム。
【請求項４】前記廃熱回収手段（２０）は、排気管
（１３）内に設置されたケーシング（２１）を備え、該
ケーシングの冷却水の入口および出口が排気管外へ延び
て、入口が前記制御バルブ（２５、４５）に接続され、
出口が前記畜熱器（３０）に接続されているものである
ことを特徴とする請求項２または３記載の車両用畜熱シ
ステム。
【請求項５】前記制御バルブ（２５、４５）は、暖房
モード時に冷却水の流れを前記分岐流路（２６、２７）
へ開き、冷却水温度が所定値より高くなると分岐流路を
閉じるよう構成されていることを特徴とする請求項３ま
たは４記載の車両用畜熱システム。
【請求項６】前記排気管（１３）は分岐管（１４、１
５）に分岐され、当該分岐部には排気ガスの流れをいず
れかの分岐管に切り換える切換弁（１７、１８）が設け
られ、前記廃熱回収手段（２０）は一方の分岐管（１
４）に設置されて、前記切換弁は、廃熱回収手段の温度
が所定値より高くなると当該廃熱回収手段が設置された
分岐管を閉じるよう構成されていることを特徴とする請
求項４または５記載の車両用畜熱システム。
【請求項７】前記制御バルブ（４５）と畜熱器（３
０）の間に、前記廃熱回収手段（２０）と並列にバイパ
ス路（４７）が設けられ、前記制御バルブは、暖房モー
ド時に排気ガス温度が冷却水温度より高いときは冷却水
の流れを前記分岐流路（２６、２７）へ開き、排気ガス
温度が冷却水温度以下のときには、冷却水の流れを前記
バイパス路へ開くよう構成されていることを特徴とする
請求項３、４、５または６記載の車両用畜熱システム。