JP2001074383A - Heat accumulator for vehicle - Google Patents

Heat accumulator for vehicle

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JP2001074383A
JP2001074383A JP25215699A JP25215699A JP2001074383A JP 2001074383 A JP2001074383 A JP 2001074383A JP 25215699 A JP25215699 A JP 25215699A JP 25215699 A JP25215699 A JP 25215699A JP 2001074383 A JP2001074383 A JP 2001074383A
Authority
JP
Japan
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heat
cooling water
inlet pipe
engine cooling
convection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP25215699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Yajima
敏雄 矢島
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Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Kansei Corp
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum 'heat accumulator for vehicle' having high heat insulating performance and advantageous in cost in which heat insulating efficiency is enhanced by reducing convection due to temperature difference of engine-cooling water and heating is allowed during manufacture of a container by eliminating a resin part. SOLUTION: An inner container 13 is contained in an outer container 11 through a vacuum heat insulating space 12 and the inlet and outlet pipes 5, 6 of the inner container 13 are provided to pass through the outer container 11. High temperature engine-cooling water introduced from the inlet pipe 5 is stored in the inner container 13 and delivered from the outlet pipe 6. In such a heat accumulator for vehicle, at least one of the inlet or outlet pipe 5, 6 in the vacuum heat insulating space 12 is provided with means H for preventing heat loss due to convection when the engine-cooling water is standing in the pipe 5 or 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンを予熱す
るための高温のエンジン冷却水を内部に貯溜する車両用
蓄熱器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a regenerator for a vehicle in which high-temperature engine cooling water for preheating an engine is stored.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、車両は、コールドスタート時の
エミッション対策や即暖性の向上を図る上から、エンジ
ンを予熱することが有効とされている。このエンジンの
予熱方法は、種々の方法があるが、最近では、エンジン
冷却水を使用する方法が多用されている。この方法は、
エンジン冷却水が高温状態のとき、これを予め蓄熱器内
に貯溜し、翌日のコールドスタート時にこれを取出し、
エンジンに導びき、当該エンジンを加熱するというもの
である。
2. Description of the Related Art In general, it is effective for a vehicle to preheat an engine in order to improve emission control at the time of cold start and to improve immediate warming. There are various methods for preheating the engine. Recently, a method using engine cooling water has been frequently used. This method
When the engine cooling water is in a high temperature state, it is stored in advance in the regenerator and taken out at the next cold start.
It leads to the engine and heats the engine.

【0003】したがって、この蓄熱器は、一定容量のエ
ンジン冷却水が高い保温性をもって蓄えられることが重
要で、高度の保温性を狙うものには真空断熱式の蓄熱器
が使用されている。
[0003] Therefore, it is important for the heat accumulator to store a constant volume of engine cooling water with high heat retention, and a vacuum heat insulation type heat accumulator is used for high heat retention.

【0004】つまり、この蓄熱器は、内側容器と外側容
器との間に真空断熱空間を設け、内側容器内に貯溜され
た高温のエンジン冷却水が保有する熱が極力外部に逃げ
ないように断熱している。
That is, in this heat storage device, a vacuum heat insulating space is provided between the inner container and the outer container, so that heat held by the high-temperature engine cooling water stored in the inner container is prevented from escaping to the outside as much as possible. are doing.

【0005】ただし、この蓄熱器は、断熱空間の高真空
状態に耐え得る剛性を有していなければならず、しかも
車載のために軽量であることが好ましい。
[0005] However, the heat accumulator must have a rigidity capable of withstanding a high vacuum state in the heat insulating space, and is preferably lightweight for mounting on a vehicle.

【0006】このため、従来の蓄熱器は、例えば、図
8,9に示すように構成されている。ここに、図8は従
来の車両用蓄熱器を示す側面図、図9は図8の9−9線
に沿う断面相当図である。
For this reason, a conventional heat storage device is configured, for example, as shown in FIGS. FIG. 8 is a side view showing a conventional vehicle heat storage device, and FIG. 9 is a cross-sectional equivalent view taken along line 9-9 in FIG.

【0007】この蓄熱器は、全体形状を円筒状とし、外
側容器11自体にはビード11aが形成され、また、内
側容器13は、外側容器11内で当該外側容器11との
間に所定のスペースである断熱空間12が保持されるよ
うにサスペンションSにより支持されている(特開平1
−139996号公報、特開平4−217790号公報
等参照)。ここにおいて、前記サスペンションSとは、
板ばね材により構成されたものである。
This heat storage device has a cylindrical shape as a whole, and a bead 11a is formed in the outer container 11 itself. The inner container 13 has a predetermined space between the outer container 11 and the outer container 11. Is supported by the suspension S so as to hold the heat insulating space 12 (Japanese Patent Laid-Open No.
139996, JP-A-4-217790, etc.). Here, the suspension S is
It is made of a leaf spring material.

【0008】この蓄熱器においては、高真空状態となっ
ている断熱空間12からの放熱量は少なく余り問題とは
ならないが、出入口管5,6の部分での放熱量は無視で
きないことから、内側容器13の端部に樹脂製のヘッダ
ー部7を設け、これに出口管6と入口管5を連結してい
る。このようにすれば、金属同志の連結に比し熱伝達に
よる熱移動が少なく、組立ても容易となり、コスト的に
も有利である。
In this regenerator, the amount of heat radiation from the heat-insulated space 12 in a high vacuum state is small and does not cause much problem, but the amount of heat radiation at the entrance and exit pipes 5 and 6 cannot be ignored. A header section 7 made of resin is provided at an end of the container 13, and the outlet pipe 6 and the inlet pipe 5 are connected to the header section 7. In this case, heat transfer due to heat transfer is less than in the connection between metals, the assembly is easy, and the cost is advantageous.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この蓄熱器
を製造する場合には、両蓋体16a,16bのみでな
く、前記ヘッダー部7も樹脂製のものとしているので、
真空断熱空間12を形成するために使用されるゲッター
法やベーキング法が使用できず、高真空にする方法が限
定される。しかも、異種材料が一部に存在するために、
製造も面倒になるという不具合もある。
However, when manufacturing this heat accumulator, not only the both lids 16a and 16b but also the header 7 are made of resin.
The getter method and the baking method used for forming the vacuum heat insulating space 12 cannot be used, and the method of applying a high vacuum is limited. In addition, because different materials exist partially,
There is also a problem that manufacturing is troublesome.

【0010】また、このような目的に使用される蓄熱器
における熱移動による放熱は、金属同志の接触による熱
伝達や放射熱による放熱のみでなく、前記出入口管内で
エンジン冷却水の温度差により対流することによっても
熱の逃げが生じることが判明した。
[0010] The heat radiation by the heat transfer in the regenerator used for such a purpose is not only caused by the heat transfer by the contact between the metals and the heat radiation by the radiant heat, but also by the convection due to the temperature difference of the engine cooling water in the inlet / outlet pipe. It has been found that heat escape also occurs by doing so.

【0011】つまり、蓄熱器の出入口管内では、出入口
管の一部が温度低下すると、エンジン冷却水に比重差が
生じ、これにより管内で対流が発生し、この対流によっ
て熱移動し、温度低下が促進されるという現象も無視で
きないことが判明した。
That is, in the inlet / outlet pipe of the regenerator, when a part of the inlet / outlet pipe decreases in temperature, a difference in specific gravity occurs in the engine cooling water, thereby causing convection in the pipe, and the convection causes heat transfer to reduce the temperature. It turned out that the phenomenon of being promoted could not be ignored.

【0012】本発明は、上述した従来技術の課題を解決
するためになされたもので、エンジン冷却水の温度差に
よる対流の発生を減少し、断熱効率を高めると共に、樹
脂製部分を廃止することにより容器製造時の加熱を可能
とした、保温性能が高く、コスト的にも有利な真空式の
車両用蓄熱器を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to reduce the generation of convection due to the temperature difference of engine cooling water, to enhance the heat insulation efficiency, and to eliminate the resin part. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a vacuum-type heat regenerator for a vehicle which enables heating at the time of manufacturing a container, has high heat retention performance, and is advantageous in cost.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。
The object of the present invention is achieved by the following means.

【0014】(1) 外側容器内に真空の断熱空間を介
して内側容器を収納し、当該内側容器の出口管と入口管
を前記外側容器を挿通して設け、前記入口管から導入さ
れた高温のエンジン冷却水を内側容器に貯溜し、必要に
応じて前記出口管から流出させるようにした真空断熱式
の車両用蓄熱器において、前記真空の断熱空間に存在す
る前記出口管又は入口管の少なくとも一方に、当該管内
のエンジン冷却水が前記貯溜時に対流による熱損失を防
止する対流防止手段を設けたことを特徴とする車両用蓄
熱器。
(1) The inner container is housed in the outer container via a vacuum insulated space, and the outlet tube and the inlet tube of the inner container are provided through the outer container, and the high temperature introduced from the inlet tube is provided. In the vacuum heat insulation type vehicle heat storage device that stores the engine cooling water in the inner container and flows out from the outlet pipe as needed, at least the outlet pipe or the inlet pipe existing in the vacuum heat insulating space. On the other hand, a convection preventing means for preventing heat loss due to convection when the engine cooling water in the pipe is stored is provided.

【0015】(2) 前記対流防止手段は、真空の断熱
空間に存在する前記出口管又は入口管の少なくとも一方
に当該管を重力方向上下に伸延するU字状の湾曲部によ
り構成したことを特徴とする車両用蓄熱器。
(2) The convection preventing means is characterized in that at least one of the outlet pipe and the inlet pipe existing in the vacuum insulating space is formed by a U-shaped curved portion extending the pipe vertically in the direction of gravity. Heat storage for vehicles.

【0016】(3) 前記出口管又は入口管は、前記外
側容器の下部に取り付けたことを特徴とする車両用蓄熱
器。
(3) The heat storage device for a vehicle, wherein the outlet pipe or the inlet pipe is attached to a lower part of the outer container.

【0017】(4) 前記対流防止手段は、真空の断熱
空間に存在する出口管又は入口管内に前記エンジン冷却
水の対流による移動を抑制する逆止弁を設けて構成した
ことを特徴とする車両用蓄熱器。
(4) The vehicle, wherein the convection preventing means is provided with a check valve provided in an outlet pipe or an inlet pipe existing in a vacuum insulated space to suppress the movement of the engine cooling water by convection. For heat storage.

【0018】(5) 前記逆止弁は、前記出口管には前
記エンジン冷却水の比重よりも軽い弁体を、前記入口管
には前記エンジン冷却水の比重よりも重い弁体をそれぞ
れ設けたことを特徴とする車両用蓄熱器。
(5) In the check valve, a valve element lighter than the specific gravity of the engine cooling water is provided at the outlet pipe, and a valve element heavier than the specific gravity of the engine cooling water is provided at the inlet pipe. A heat storage device for a vehicle, comprising:

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1は本発明の実施形態に係る車両用蓄熱
器が設けられた温水循環系の概略図、図2は同車両用蓄
熱器の側面図、図3は図2の3−3線に沿う断面相当図
である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a hot water circulation system provided with a vehicle heat accumulator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the vehicle heat accumulator, and FIG. 3 is a line 3-3 in FIG. FIG.

【0021】本実施形態の車両用蓄熱器は、図1に示す
ような、車両のエンジン冷却水が循環する循環系に設け
られている。この循環系は、エンジンEに設けられたウ
ォータポンプWPとラジエータRとをサーモスタット1
を介して導管Pにより接続した第1閉回路C1と、この
第1閉回路C1に連通され、流通するエンジン冷却水の
一部をヒータコア2に導く第2閉回路C2と、前記第1
閉回路C1に連通され、流通するエンジン冷却水の一部
を開閉弁3,4を有する入口管5と出口管6を介して車
両用蓄熱器10に導く第3閉回路C3とを有している。
The heat storage device for a vehicle according to the present embodiment is provided in a circulation system for circulating engine cooling water of the vehicle as shown in FIG. This circulating system connects a water pump WP and a radiator R provided in the engine E to a thermostat 1.
A first closed circuit C1 connected to the heater core 2 through the first closed circuit C1 connected to the heater core 2 through the first closed circuit C1 and the first closed circuit C2.
A third closed circuit C3 which is communicated with the closed circuit C1 and guides a part of the circulating engine cooling water to the vehicle heat storage 10 via the inlet pipe 5 having the on-off valves 3 and 4 and the outlet pipe 6; I have.

【0022】この車両用蓄熱器10は、図3に示すよう
に、外側容器11と、この外側容器11内に真空の断熱
空間12を介して収納された内側容器13とを有してお
り、これら内外の容器11,13は、図2に示すよう
に、エンジンルーム内に収容しやすいように軸直角断面
がほぼ矩形状となるように形成されている。なお、前記
断熱空間12は、内側容器13の外表面全体にわたって
存在するように形成されている。
As shown in FIG. 3, the vehicle heat storage device 10 has an outer container 11 and an inner container 13 housed in the outer container 11 via a vacuum heat insulating space 12. As shown in FIG. 2, the inner and outer containers 11 and 13 are formed so that the cross section perpendicular to the axis is substantially rectangular so as to be easily accommodated in the engine room. Note that the heat insulating space 12 is formed so as to exist over the entire outer surface of the inner container 13.

【0023】外側容器11は、両蓋体14a,14b
と、胴部15とからなり、これらは、0.3〜0.5m
m程度の極めて薄肉の、熱伝導率の低い金属であるステ
ンレスあるいはアルミニウム等により構成されている。
なお、この外側容器11は、それ自体の剛性を高めるた
めに胴部15に多数の凹状ビード部15aを形成しても
良い。内側容器13も同様である。
The outer container 11 has two lids 14a, 14b.
, And the body 15, which are 0.3 to 0.5 m
It is made of stainless steel, aluminum, or the like, which is an extremely thin metal having a low thermal conductivity of about m.
The outer container 11 may have a number of concave bead portions 15a formed on the body portion 15 in order to increase the rigidity of the outer container 11 itself. The same applies to the inner container 13.

【0024】一方、内側容器13は、両蓋体16a,1
6bと、胴部17とからなり、これらも前記外側容器1
1と同様の材料により構成されているが、内部には複数
枚の仕切板18が設けられている。
On the other hand, the inner container 13 has two lids 16a, 1
6b and a body portion 17, which are also the outer container 1
It is made of the same material as 1 except that a plurality of partition plates 18 are provided inside.

【0025】この仕切板18は、内側容器13内をジグ
ザグ状に仕切るように設けられ、前記入口管5から流入
したエンジン冷却水を、いわゆる一方向流れとして出口
管6に至るようにするものであるが、前記胴部17の一
端から他端まで伸延して設けられていることから、内側
容器13を補強する機能も有している。
The partition plate 18 is provided so as to partition the inside of the inner container 13 in a zigzag manner so that the engine cooling water flowing from the inlet pipe 5 reaches the outlet pipe 6 as a so-called one-way flow. However, since it is provided extending from one end to the other end of the body 17, it also has a function of reinforcing the inner container 13.

【0026】特に、本実施の形態は、第1に、前述した
樹脂製のヘッダー部はなく、蓋体も金属製のものとし、
第2に、入口管5と出口管6は、外側容器11の蓋体1
4aを挿通した後に、直接端部が内側容器13の蓋体1
6aに取り付け、しかも、この入口管5には、流入した
エンジン冷却水が対流による熱損失を防止する手段(以
下、対流防止手段)Hを設けている。
In particular, in the present embodiment, first, the above-mentioned resin header is not provided, and the lid is made of metal.
Second, the inlet pipe 5 and the outlet pipe 6 are connected to the lid 1 of the outer container 11.
4a is inserted directly into the lid 1 of the inner container 13 after the insertion.
The inlet pipe 5 is provided with a means (hereinafter referred to as convection preventing means) H for preventing heat loss due to convection of the flowing engine cooling water.

【0027】まず、第1の点にについて述べれば、ヘッ
ダー部分等が樹脂製でなければ、蓄熱器10全体が金属
製とすることができ、製作時には、全体を加熱する手段
を用いることができ、前記ゲッター法(ゲッター金属を
真空中で加熱し、その蒸気で内部を光輝状態に綺麗に仕
上げつつ真空化する方法)やベーキング法(全体を加熱
しつつ真空化する方法)を使用して、10-5torr以
下の高真空の断熱空間を確保することができる。したが
って、断熱空間12内に微粒子が残留することにより真
空度が低下することもなく、高真空度による高断熱性能
を発揮することができる。
First, regarding the first point, if the header portion and the like are not made of resin, the entire heat storage unit 10 can be made of metal, and means for heating the whole can be used during manufacture. Using the getter method (a method in which the getter metal is heated in a vacuum, and the inside of the getter metal is vacuumed while the interior is beautifully brilliant) or a baking method (a method in which the whole is heated and evacuated). A high vacuum heat insulating space of 10 -5 torr or less can be secured. Accordingly, the degree of vacuum does not decrease due to the fine particles remaining in the heat insulating space 12, and high heat insulating performance due to the high degree of vacuum can be exhibited.

【0028】第2の点について述べれば、エンジン冷却
水が、入口管5より内側容器13内に流入すると、開閉
弁3,4が閉じられ、内部に貯溜されるが、このエンジ
ン冷却水の熱は、貯溜時に入口管5などを伝わり外部に
逃げる。この結果、入口管5付近のエンジン冷却水の温
度が低下し、部分的に比重差が生じ、これにより対流が
生じ、熱が移動し、エンジン冷却水の温度が一層低下す
ることになる。このため、本実施の形態では、前記断熱
空間12内の入口管5に対流防止手段Hを施している。
As for the second point, when the engine cooling water flows into the inner container 13 through the inlet pipe 5, the on-off valves 3 and 4 are closed and stored therein. Is transmitted through the inlet pipe 5 and the like during storage to escape to the outside. As a result, the temperature of the engine cooling water near the inlet pipe 5 decreases, causing a partial difference in specific gravity. This causes convection, heat is transferred, and the temperature of the engine cooling water further decreases. For this reason, in the present embodiment, the convection preventing means H is applied to the inlet pipe 5 in the heat insulating space 12.

【0029】具体的には、当該対流防止手段Hは、図3
に示すように、前記断熱空間12内の入口管5に、当該
入口管5を重力方向上下に伸延するようにU字状の湾曲
部19を形成することにより構成している。
More specifically, the convection preventing means H is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, a U-shaped curved portion 19 is formed in the inlet pipe 5 in the heat insulating space 12 so as to extend the inlet pipe 5 up and down in the direction of gravity.

【0030】つまり、断熱空間12内に存在している入
口管5にジャバラ部Jを形成し、U字状に曲げると、そ
れだけ入口管5の長さが長くなり、熱伝導も経路が長い
分、伝わりにくく、保温性が向上することになる。
That is, if the bellows portion J is formed in the inlet pipe 5 existing in the heat insulating space 12 and is bent into a U-shape, the length of the inlet pipe 5 becomes longer and the heat conduction becomes longer due to the longer path. It is difficult to be transmitted, and the heat retention is improved.

【0031】また、この熱伝導により入口管5内のエン
ジン冷却水が温度低下すると、温度低下したエンジン冷
却水の比重が重くなるが、例えば、湾曲部19の左側部
分の外部入口管19a内のエンジン冷却水が温度低下す
ると、この重い水塊Lは、図3に示すように、外部入口
管19aに沿って下降し、外部入口管19aの下端部分
に溜まる。同様に、湾曲部19の右側部分の内部入口管
19b内の温度低下した重い水塊Rは、内部入口管19
bに沿って下降し、内部入口管19bの下端部分に溜ま
る。これにより湾曲部19の左右両端部は、重い水塊
L,Rによって閉鎖されることになり、湾曲部19内で
の対流による水の移動はなくなり、熱の逃げが防止され
る。
When the temperature of the engine cooling water in the inlet pipe 5 decreases due to the heat conduction, the specific gravity of the lowered engine cooling water increases. When the temperature of the engine cooling water drops, this heavy water lump L descends along the external inlet pipe 19a and accumulates at the lower end of the external inlet pipe 19a, as shown in FIG. Similarly, the heavy water mass R having a lowered temperature in the inner inlet pipe 19b on the right side of the curved portion 19 is connected to the inner inlet pipe 19b.
b, and accumulates at the lower end of the internal inlet pipe 19b. As a result, the left and right ends of the curved portion 19 are closed by the heavy water masses L and R, so that the movement of water due to convection in the curved portion 19 is eliminated, and escape of heat is prevented.

【0032】さらに、U字状の湾曲部19が形成された
入口管5を外側容器11の下部に取り付けると、下部か
ら上部に向けて湾曲部19を形成でき、不必要に蓄熱器
10全体を大型化することがないという利点もある。
Further, when the inlet pipe 5 having the U-shaped curved portion 19 is attached to the lower portion of the outer container 11, the curved portion 19 can be formed from the lower portion to the upper portion, so that the entire heat storage device 10 is unnecessary. There is also an advantage that the size is not increased.

【0033】対流防止手段Hは、入口管5にU字状の湾
曲部19を形成することにより構成できるが、図4に示
すような逆止弁20,23を使用しても良い。
The convection preventing means H can be constituted by forming a U-shaped curved portion 19 in the inlet pipe 5, but check valves 20 and 23 as shown in FIG. 4 may be used.

【0034】図4は、前記対流防止手段Hの他の実施の
形態を示す断面図である。この対流防止手段Hは、入口
管5の湾曲部19の外部入口管19a側に逆止弁20を
設けたものである。この逆止弁20は、対流を防止する
ために、図5に示すように、水の比重より重い球状弁体
20aにガイド棒20bを取り付け、開口部22を開閉
するように設けられ、エンジン冷却水が流入する場合に
は開口部22を開放するが、常時は閉鎖して対流を防止
するようになっている。
FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the convection preventing means H. The convection preventing means H is provided with a check valve 20 on the outer inlet pipe 19a side of the curved portion 19 of the inlet pipe 5. As shown in FIG. 5, the check valve 20 is provided so that a guide rod 20b is attached to a spherical valve body 20a having a specific gravity higher than that of water to open and close the opening 22 in order to prevent convection. The opening 22 is opened when water flows in, but is normally closed to prevent convection.

【0035】このようにすれば、水の移動が逆止弁20
により規制されることになるので、湾曲部19内での対
流による水の移動はなくなり、熱の逃げがより確実に防
止される。
In this way, the movement of water is controlled by the check valve 20.
Therefore, the movement of water due to convection in the curved portion 19 is eliminated, and the escape of heat is more reliably prevented.

【0036】また、出口管6側にも逆止弁23を設ける
ことが好ましい。ただし、この逆止弁23は、図6に示
すように、水の比重より軽い球状弁体23aにガイド棒
23bを介してストッパ23cを取り付け、開口部24
を開閉するように設けられ、エンジン冷却水が流出する
場合には開口部24を開放し、常時は閉鎖して対流を防
止するようになっている。
It is preferable to provide a check valve 23 also on the outlet pipe 6 side. However, as shown in FIG. 6, the check valve 23 has a stopper 23c attached to a spherical valve body 23a having a specific gravity lower than that of water via a guide rod 23b.
The opening 24 is opened when engine cooling water flows out, and is normally closed to prevent convection.

【0037】前記逆止弁20は、金属製の中空体により
構成することが好ましいが、逆止弁23は、必ずしも中
空体であることはなく、金属製の中実体であっても良
い。このようにすれば、蓄熱器10全体が金属製とな
り、製作時に全体を加熱するベーキング法等を使用し
て、高真空の断熱空間とすることができる。
The check valve 20 is preferably formed of a metal hollow body, but the check valve 23 is not necessarily a hollow body but may be a solid metal body. In this way, the entire heat accumulator 10 is made of metal, and a high-vacuum insulated space can be formed by using a baking method or the like in which the entire heat accumulator is heated during manufacturing.

【0038】なお、前述した断熱空間12内の高真空状
態を保持するには、外側容器11あるいは内側容器13
自体の剛性を高めればよいが、このようにすれば各容器
の肉厚が増大し、重量的にも好ましくないので、本実施
の形態では、図7に示すように、外側容器11の内面か
ら第1リブR1 を突出し、内側容器13の外面から第2
リブR2を突出し、これらリブRの先端が点接触するよ
うに構成することが好ましい。これらリブRは、相互に
直角にクロスするように設けるかあるいは斜めにクロス
するように設けられている。
In order to maintain the high vacuum state in the heat insulating space 12, the outer container 11 or the inner container 13 is required.
It is sufficient to increase the rigidity of the container itself, but this increases the thickness of each container, which is not preferable in terms of weight. In this embodiment, as shown in FIG. The first rib R1 protrudes from the outer surface of the inner container 13 to the second rib R1.
It is preferable that the ribs R2 protrude so that the tips of the ribs R make point contact. These ribs R are provided so as to cross each other at right angles or to cross each other diagonally.

【0039】リブRは、いずれも肉厚が0.3〜0.5
mm程度のステンレスあるいはアルミニウム等からなる
金属製のもので、L型あるいはT型のアングル材により
構成すれば、前記ベーキング法等も問題なく使用でき
る。
Each of the ribs R has a thickness of 0.3 to 0.5.
The above-mentioned baking method and the like can be used without any problem if they are made of a metal made of stainless steel, aluminum, or the like having a length of about mm and made of an L-shaped or T-shaped angle material.

【0040】このようなリブRにより内外の容器11,
13を補強すれば、内外の容器11,13が矩形又は箱
状のものであっても、その肉厚が0.3mm程度の薄肉
のものであっても、真空に対して十分耐圧強度を有する
ものとなり、全体重量を軽量化でき、車載部品として好
ましいものとなる。
The inner and outer containers 11,
If the inner and outer containers 11 and 13 are rectangular or box-shaped or have a thin wall thickness of about 0.3 mm, the reinforcing member 13 has sufficient pressure resistance to vacuum. As a result, the overall weight can be reduced, which is preferable as an in-vehicle component.

【0041】次に、実施形態の作用を説明する。Next, the operation of the embodiment will be described.

【0042】まず、車両用蓄熱器10を形成する場合
は、入口管5と出口管6が取り付けられた蓋体16aを
溶接又はロー付けにより胴部17に取り付けた後に、こ
の内側容器13の外面に第2リブR2の基端側を取り付
ける。
First, when forming the heat storage device 10 for a vehicle, the lid 16a to which the inlet pipe 5 and the outlet pipe 6 are attached is attached to the body 17 by welding or brazing. Attach the base end side of the second rib R2.

【0043】次に、第2リブR2とクロスするように第
1リブR1 を内側容器13に載置した状態で、一端が密
閉され他端が開口された外側容器11内に入れ、開口端
側に、前記入口管5と出口管6が挿通する蓋体14aを
当接する。
Next, in a state where the first rib R1 is placed on the inner container 13 so as to cross the second rib R2, the first rib R1 is placed in the outer container 11 having one end closed and the other end opened. Then, the lid 14a through which the inlet pipe 5 and the outlet pipe 6 pass is brought into contact.

【0044】この蓋体14aには予め吸引口(図示せ
ず)が設けられているので、この吸引口から断熱空間1
2内の空気を吸引しつつ排気し、この真空度を保ちなが
ら蓋体14aを外側容器11に加熱接合する。この場
合、蓄熱器10はすべて金属製であるために、断熱空間
12内にゲッター合金を入れ、前記真空吸引時にベーキ
ングを施し、内部に残存する有害ガスを除去してもよ
く、また、エンジン冷却水から出る輻射熱を反射するた
めに内側容器13の内面等に金属を蒸着してもよい。
The cover 14a is provided with a suction port (not shown) in advance.
The air in the chamber 2 is exhausted while being sucked, and the lid 14a is heated and joined to the outer container 11 while maintaining the degree of vacuum. In this case, since the heat accumulator 10 is entirely made of metal, a getter alloy may be put in the heat insulating space 12 and baked at the time of vacuum suction to remove harmful gas remaining inside. A metal may be vapor-deposited on the inner surface or the like of the inner container 13 to reflect radiant heat from water.

【0045】このようにして形成された車両用蓄熱器1
0は、入口管5と出口管6を前記第3閉回路C3に開閉
弁3,4を介して接続して使用する。使用に当たって
は、通常運転時に、エンジン冷却水が高温になった時点
で、入口側の開閉弁3と出口側の開閉弁4を開き、循環
系内を流れるエンジン冷却水を内側容器13内に取り込
む。
The vehicle heat storage device 1 thus formed
No. 0 is used by connecting the inlet pipe 5 and the outlet pipe 6 to the third closed circuit C3 via the on-off valves 3 and 4. In use, at the time of normal operation, when the temperature of the engine cooling water becomes high, the opening / closing valve 3 on the inlet side and the opening / closing valve 4 on the outlet side are opened, and the engine cooling water flowing through the circulation system is taken into the inner container 13. .

【0046】このエンジン冷却水は、入口管5から流入
し、仕切板18により仕切られた内側容器13内をジグ
ザグ状に流れて出口管6より流出するが、この内側容器
13内に高温のエンジン冷却水が貯溜された時点を見計
らって、入口側の開閉弁3と出口側の開閉弁4を閉じ、
エンジン冷却水を内側容器13内に封止し貯溜する。
The engine cooling water flows in from the inlet pipe 5, flows in a zigzag manner in the inner container 13 partitioned by the partition plate 18, and flows out from the outlet pipe 6. At the moment when the cooling water is stored, the on-off valve 3 on the inlet side and the on-off valve 4 on the outlet side are closed,
The engine cooling water is sealed and stored in the inner container 13.

【0047】この場合、エンジン冷却水が保有する熱
は、断熱空間12により断熱されるが、対流防止手段H
によっても熱損失が防止される。
In this case, the heat held by the engine cooling water is insulated by the heat insulating space 12.
This also prevents heat loss.

【0048】つまり、入口管5内のエンジン冷却水が温
度低下すると、このエンジン冷却水の比重が重くなり、
外部入口管19a内の重い水塊Lは、下降し下端部分に
溜まり、内部入口管19b内の温度低下した重い水塊R
も、同様に下端部分に溜まる。これにより湾曲部19の
左右両端部は、重い水塊L,Rにより閉鎖され、湾曲部
19内での対流による水の移動はなくなり、熱の逃げが
防止される。
That is, when the temperature of the engine cooling water in the inlet pipe 5 decreases, the specific gravity of the engine cooling water increases,
The heavy water lump L in the outer inlet pipe 19a descends and accumulates at the lower end portion, and the heavy water lump R having a lowered temperature in the inner inlet pipe 19b.
Also accumulate at the lower end. As a result, the left and right ends of the curved portion 19 are closed by the heavy water bodies L and R, so that the movement of water due to convection in the curved portion 19 is eliminated, and escape of heat is prevented.

【0049】また、逆止弁20,23を有する場合に
は、入口管5内でエンジン冷却水の温度低下し、比重が
重くなっても、逆止弁20,23により下降が阻止され
る。特に、重い水塊が溜まる位置は、逆止弁20,23
の近傍であるため、対流による水の移動の阻止は、エン
ジン冷却水の温度低下が開始されてから早い時点から始
まり、熱の逃げ防止も早期に開始される。
When the check valves 20 and 23 are provided, even if the temperature of the engine cooling water drops in the inlet pipe 5 and the specific gravity increases, the check valves 20 and 23 prevent the cooling water from descending. In particular, the position where the heavy water mass accumulates is determined by the check valves 20 and 23.
, The prevention of water movement by convection starts at an early point in time after the temperature of the engine cooling water starts to decrease, and the prevention of heat escape also starts early.

【0050】そして、例えば、冬季のように外気温が低
いときに、エンジンを始動する場合には、当該エンジン
の始動と共に駆動されるウォータポンプWPにより前記
循環系内にエンジン冷却水を循環している状態で、前記
開閉弁3,4を開き、内側容器13内に貯溜された高温
のエンジン冷却水を循環系内に戻し、このエンジン冷却
水を介してエンジンを加熱する。
When the engine is started when the outside temperature is low, for example, in winter, the engine cooling water is circulated in the circulation system by the water pump WP driven at the same time as the start of the engine. In this state, the on-off valves 3 and 4 are opened to return the high-temperature engine cooling water stored in the inner container 13 to the circulation system, and the engine is heated via the engine cooling water.

【0051】本発明は、上述した実施の形態のみに限定
されるものではなく、特許請求の範囲内で種々変更使用
することができる。上述した実施形態は、対流防止手段
Hとして、入口管5側にU字状の湾曲部19を形成して
いるが、この湾曲部19は、出口管6側にも設けてもよ
く、また、入口管5と出口管6にそれぞれ湾曲部19の
みを形成したものであってもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously modified and used within the scope of the claims. In the above-described embodiment, the U-shaped curved portion 19 is formed on the inlet pipe 5 side as the convection preventing means H, but the curved portion 19 may be provided on the outlet pipe 6 side. The inlet pipe 5 and the outlet pipe 6 may each be formed with only the curved portion 19.

【0052】[0052]

【発明の効果】請求項1の発明は、車両用蓄熱器の真空
断熱空間に存在する出口管又は入口管の少なくとも一方
にエンジン冷却水の対流防止手段を施したので、エンジ
ン冷却水の温度差による対流の発生を減少し、断熱効率
を高め、長期にわたり高温のエンジン冷却水を貯溜する
ことができる。また、出入口管内で対流を防止できるの
で、エンジン冷却水の温度低下が内部まで波及せず、こ
れによっても長期にわたり高温のエンジン冷却水を貯溜
することができる。さらに、樹脂製ヘッダー部を廃止で
きるので、容器製造時の加熱が可能となり、より高真空
の蓄熱器とすることができ、これによっても保温性能を
向上させることができる。加えて、部品点数の低減から
コスト的にも有利となる。
According to the first aspect of the present invention, at least one of the outlet pipe and the inlet pipe in the vacuum heat insulating space of the vehicle heat storage device is provided with a means for preventing convection of the engine cooling water. Reduces the generation of convection, enhances adiabatic efficiency, and stores high-temperature engine cooling water for a long period of time. Further, since convection can be prevented in the inlet / outlet pipe, the temperature drop of the engine cooling water does not spread to the inside, so that high-temperature engine cooling water can be stored for a long time. Furthermore, since the resin-made header can be eliminated, heating at the time of manufacturing the container is possible, and a higher-vacuum regenerator can be obtained, which can also improve the heat retention performance. In addition, it is advantageous in terms of cost because the number of parts is reduced.

【0053】請求項2の発明は、出入口管自体をU字状
に湾曲して対流防止手段としたので、伝熱距離が長くな
り、より伝熱しにくく、エンジン冷却水の温度差による
対流の発生を減少し、これら総じて断熱効率を高めるこ
とができ、しかも構成部品が少なく、構成も簡素化し、
コスト的に有利となる。
According to the second aspect of the present invention, since the entrance / exit tube itself is curved in a U-shape to serve as the convection preventing means, the heat transfer distance becomes longer, the heat transfer becomes more difficult, and the convection due to the temperature difference of the engine cooling water is generated. And the overall insulation efficiency can be increased, and the number of components is small, the configuration is simplified,
This is advantageous in cost.

【0054】請求項3の発明は、U字状の湾曲部が形成
された出口管又は入口管を外側容器の下部に取り付けた
ので、下部から上部に向けて湾曲部を形成でき、不必要
に蓄熱機全体を大型化することがない。
According to the third aspect of the present invention, since the outlet pipe or the inlet pipe having the U-shaped curved portion is attached to the lower portion of the outer container, the curved portion can be formed from the lower portion to the upper portion, which is unnecessary. The entire heat storage unit does not become large.

【0055】請求項4の発明は、出入口管内に逆止弁を
設けて対流防止手段としたので、対流防止機能が素早
く、保温性能の高い蓄熱器となる。
According to the fourth aspect of the present invention, since a check valve is provided in the inlet / outlet pipe to serve as a convection preventing means, a convection preventing function is quick and a heat storage device having a high heat retaining performance can be obtained.

【0056】請求項5の発明は、出口管側の逆止弁は、
エンジン冷却水の比重よりも軽い弁体を、入口管側の逆
止弁は、エンジン冷却水の比重よりも重い弁体をそれぞ
れ設けたので、エンジン冷却水の導入時に邪魔すること
がなく、しかも対流防止機能が素早く、保温性能の高い
蓄熱器となる。
According to a fifth aspect of the present invention, the check valve on the outlet pipe side comprises:
The valve element lighter than the specific gravity of the engine cooling water and the check valve on the inlet pipe side are each provided with a valve element heavier than the specific gravity of the engine cooling water. The convection prevention function is quick and it becomes a heat storage with high heat retention performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施形態に係る車両用蓄熱器が設け
られた温水循環系の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a hot water circulation system provided with a vehicle heat storage device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同車両用蓄熱器の側面図である。FIG. 2 is a side view of the vehicle heat storage device.

【図3】 図2の3−3線に沿う断面相当図である。FIG. 3 is a cross-sectional equivalent view taken along line 3-3 in FIG.

【図4】 本発明の他の実施形態を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図5】 入口管側の逆止弁を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a check valve on the inlet pipe side.

【図6】 出口管側の逆止弁を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a check valve on the outlet pipe side.

【図7】 突条部材を例示する斜視図である。FIG. 7 is a perspective view illustrating a ridge member.

【図8】 従来の車両用蓄熱器を示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing a conventional vehicle heat storage device.

【図9】 図8の9−9線に沿う断面相当図である。9 is a cross-sectional equivalent view taken along line 9-9 in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5…入口管、 6…出口管、 10…車両用蓄熱器、 11…外側容器、 12…断熱空間、 13…内側容器、 19…湾曲部、 20,23…逆止弁、 20a,23a…弁体、 H…対流防止手段。 5 ... Inlet pipe, 6 ... Outlet pipe, 10 ... Vehicle regenerator, 11 ... Outer vessel, 12 ... Insulated space, 13 ... Inner vessel, 19 ... Bending part, 20,23 ... Check valve, 20a, 23a ... Valve Body, H: Convection prevention means.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外側容器(11)内に真空の断熱空間(12)を
介して内側容器(13)を収納し、当該内側容器(13)の出口
管(6)と入口管(5)を前記外側容器(11)を挿通して設
け、前記入口管(5)から導入された高温のエンジン冷却
水を内側容器(13)に貯溜し、必要に応じて前記出口管
(6)から流出させるようにした真空断熱式の車両用蓄熱
器において、 前記真空の断熱空間(12)に存在する前記出口管(6)又は
入口管(5)の少なくとも一方に、当該管(5,6)内のエン
ジン冷却水が前記貯溜時に対流による熱損失を防止する
対流防止手段(H)を設けたことを特徴とする車両用蓄熱
器。
An inner container (13) is housed in an outer container (11) via a vacuum insulating space (12), and an outlet pipe (6) and an inlet pipe (5) of the inner container (13) are connected. The outer vessel (11) is provided so as to pass therethrough, and the high-temperature engine cooling water introduced from the inlet pipe (5) is stored in the inner vessel (13).
(6) A vacuum heat-insulating vehicle heat storage device that is allowed to flow out from (6), wherein at least one of the outlet pipe (6) or the inlet pipe (5) present in the vacuum heat-insulating space (12) is connected to the pipe ( A heat storage device for a vehicle, further comprising a convection preventing means (H) for preventing heat loss due to convection when the engine cooling water in (5, 6) is stored.
【請求項2】 前記対流防止手段(H)は、真空の断熱空
間(12)に存在する前記出口管(6)又は入口管(5)の少な
くとも一方に当該管(5,6)を重力方向上下に伸延するU
字状の湾曲部(19)により構成したことを特徴とする請求
項1に記載の車両用蓄熱器。
2. The convection preventing means (H) connects the pipe (5, 6) to at least one of the outlet pipe (6) or the inlet pipe (5) existing in the vacuum heat insulating space (12) in the direction of gravity. U extending up and down
The heat accumulator for a vehicle according to claim 1, wherein the heat accumulator is constituted by a curved portion (19).
【請求項3】 前記出口管(6)又は入口管(5)は、前記
外側容器(11)の下部に取り付けたことを特徴とする請求
項2に記載の車両用蓄熱器。
3. The heat storage device according to claim 2, wherein the outlet pipe (6) or the inlet pipe (5) is attached to a lower portion of the outer container (11).
【請求項4】 前記対流防止手段(H)は、真空の断熱空
間(12)に存在する出口管(6)又は入口管(5)内に前記エ
ンジン冷却水の対流による移動を抑制する逆止弁(20,2
3)を設けて構成したことを特徴とする請求項1〜3の
いずれかに記載の車両用蓄熱器。
4. The non-return means for suppressing convection of the engine cooling water in an outlet pipe (6) or an inlet pipe (5) existing in a vacuum heat insulating space (12). Valve (20,2
The vehicle heat accumulator according to any one of claims 1 to 3, wherein 3) is provided.
【請求項5】 前記逆止弁(20,23)は、前記出口管(6)
には前記エンジン冷却水の比重よりも軽い弁体(23a)
を、前記入口管(5)には前記エンジン冷却水の比重より
も重い弁体(20a)をそれぞれ設けたことを特徴とする請
求項4に記載の車両用蓄熱器。
5. The check valve (20, 23) is connected to the outlet pipe (6).
The valve element (23a) which is lighter than the specific gravity of the engine cooling water
The heat storage device for a vehicle according to claim 4, wherein the inlet pipe (5) is provided with a valve element (20a) that is heavier than the specific gravity of the engine cooling water.
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