JP2006029333A - 熱エネルギー貯蔵を伴う冷却剤システム及び該システムの稼働方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 冷却剤システム(20)は、エンジン(32)から熱エネルギーを取り去り、該熱エネルギーを冷却剤に移すため、エンジン(32)と熱交換関係となる熱交換回路と、熱交換回路と流体連通する断熱タンク(38)とを含む。該システム(20)はまた、第1稼働状態において第1の量の冷却剤を断熱タンク(38)に入れるために熱交換回路及び断熱タンク(38)に冷却剤を通過させ、かつ、第2稼働状態において前記第1の量よりも多い第2の量の冷却剤を断熱タンク(38)に入れるために熱交換回路から断熱タンク(38)内へと追加の量の冷却剤を送り、かつ、第3稼働状態において断熱タンク(38)から熱交換回路へと前記追加の量の冷却剤を送るための制御手段及び関連導管弁類を含む。システム(20)を稼働して熱エネルギーを貯蔵する方法も提供される。
【選択図】 図1
Description
22 エンジン冷却剤ジャケット
24 ラジエータ
26 循環ポンプ
28 電動可逆ポンプ
30 二次熱交換器
32 エンジン(発熱構成要素)
34 空気流
36 客室
38、98、100 タンク
42、110 逆止弁
44 第1電磁弁
46 第2電磁弁
50 制御部
130 第1壁
134 第2可動壁(ダイアフラム)
136 第1(冷却剤)リザーバ
138 第2(制御流体)リザーバ
Claims (36)
- 冷却剤システムであって、
エンジンから熱エネルギーを取り去り、該熱エネルギーを冷却剤に移すため、エンジンと熱交換関係となることができる熱交換回路と、
熱交換回路と流体連通する断熱タンクと、
第1稼働状態において第1の量の冷却剤を断熱タンクに入れるために熱交換回路及び断熱タンクに冷却剤を通過させ、かつ、第2稼働状態において前記第1の量よりも多い第2の量の冷却剤を断熱タンクに入れるために熱交換回路から断熱タンク内へと追加の量の冷却剤を送り、かつ、第3稼働状態において断熱タンクから熱交換回路へと前記追加の量の冷却剤を送るための制御関連導管弁類とを備えた冷却剤システム。 - 前記断熱タンクは第1口及び第2口を有し、
前記制御関連導管弁類は、第1口及び熱交換回路と流体連通する第1弁と、第2口及び熱交換回路と流体連通する第2弁と、熱交換回路及び第1弁と流体連通するポンプとを備え、
第1及び第2弁は、第1及び第2弁の両方が開放して、冷却剤が熱交換回路から断熱タンクを通過することを許容する第1稼働状態と、第1弁が開放しかつ第2弁が閉じて、冷却剤が断熱タンクに入るか又は断熱タンクを出ることを許容する第2稼働状態とを有し、
ポンプは、該ポンプが冷却剤を熱交換回路から断熱タンク内へと送る第1稼働状態と、該ポンプが冷却剤を断熱タンクから熱交換回路へと送る第2稼働状態とを有する請求項1に従う冷却剤システム。 - 前記ポンプは可逆容積移送式ポンプからなる請求項2に従う冷却剤システム。
- 冷却剤が、第1弁を通過することなく熱交換回路と断熱タンクとの間を通ることを許容するため、熱交換回路及び断熱タンクの第1口と流体連通する導管を更に備えた請求項3に従う冷却剤システム。
- 前記導管を通る断熱タンクから熱交換回路への冷却剤の流れを制限するため、前記導管と流体連通する第3弁を更に備えた請求項4に従う冷却剤システム。
- 前記第3弁は逆止弁からなる請求項5に従う冷却剤システム。
- 前記断熱タンクと熱交換回路との間を通る冷却剤を受け入れるため、第1弁及びポンプと流体連通する冷却剤対空気熱交換器を更に備えた請求項2に従う冷却剤システム。
- 前記熱交換回路は、ラジエータと、ラジエータと流体連通するエンジンジャケットと、ラジエータとエンジンジャケットとの間に冷却剤を通すためにラジエータ及びエンジンジャケットと流体連通する循環ポンプとを備える請求項2に従う冷却剤システム。
- 前記断熱タンクは第1壁を有し、
前記制御関連導管弁類は第2壁であって、前記第1壁と該第2壁との間に、熱交換回路と流体連通する冷却剤リザーバを前記第1壁と共に形成する第2壁を含み、
第2壁は、冷却剤リザーバの容積を第1の量と第2の量との間で変えるため、第1壁に対して第1位置と第2位置との間を移動可能である請求項1に従う冷却剤システム。 - 前記第1壁はある空間を包囲し、前記第2壁は、該空間を分割して冷却剤リザーバと制御流体リザーバとを形成するように該空間内に配置され、冷却剤リザーバ及び制御流体リザーバは互いに流体的に絶縁される請求項9に従う冷却剤システム。
- 前記第2壁は可撓性膜からなる請求項10に従う冷却剤システム。
- 前記制御関連導管弁類は、第1稼働状態において制御流体を制御流体リザーバ内へと送って第2壁を第1方向に移動させ、かつ、第2稼働状態において制御流体を制御流体リザーバ外へと送って第2壁を第1方向とは反対側の第2方向に移動させるため、制御流体リザーバと連通するポンプを更に備える請求項10に従う冷却剤システム。
- 前記制御関連導管弁類は、制御流体リザーバ及び前記ポンプと流体連通する弁を更に備え、該弁は、該弁が開放して制御流体リザーバと前記ポンプとの間を流体が通ることを許容する第1稼働状態と、該弁が閉じて制御流体リザーバと前記ポンプとの間を流体が通ることを制限する第2稼働状態とを有する請求項12に従う冷却剤システム。
- 冷却剤システムであって、
エンジンから熱エネルギーを取り去り、該熱エネルギーを冷却剤に移すため、エンジンと熱交換関係となることができる熱交換回路と、
第1口及び第2口を有する断熱タンクと、
第1口及び熱交換回路と流体連通する第1弁と、
第2口及び熱交換回路と流体連通する第2弁と、
熱交換回路及び第1弁と流体連通するポンプとを備え、
第1及び第2弁は、第1及び第2弁の両方が開放して、冷却剤が熱交換回路から断熱タンクを通過することを許容する第1稼働状態と、第1弁が開放しかつ第2弁が閉じて、冷却剤が断熱タンクに入るか又は断熱タンクを出ることを許容する第2稼働状態とを有し、
ポンプは、該ポンプが冷却剤を熱交換回路から断熱タンク内へと送る第1稼働状態と、該ポンプが冷却剤を断熱タンクから熱交換回路へと送る第2稼働状態とを有する冷却剤システム。 - 冷却剤システムであって、
エンジンから熱エネルギーを取り去り、該熱エネルギーを冷却剤に移すため、エンジンと熱交換関係となることができる熱交換回路と、
第1壁を有する断熱タンクと、
第2壁であって、前記第1壁と該第2壁との間に、熱交換回路と流体連通する冷却剤リザーバを前記第1壁と共に形成する第2壁とを備え、
第2壁は、冷却剤リザーバの容積を第1の量と第2の量との間で変えるため、第1壁に対して第1位置と第2位置との間を移動可能である冷却剤システム。 - 冷却剤システムを稼働して熱エネルギーを貯蔵する方法であって、
エンジンと、エンジンから熱エネルギーを取り去り、該熱エネルギーを冷却剤に移すため、エンジンと熱交換関係となる熱交換回路と、断熱タンクとを設ける工程と、
第1稼働状態において第1の量の冷却剤を断熱タンクに入れるために熱交換回路及び断熱タンクに冷却剤を通過させる工程と、
第2稼働状態において前記第1の量よりも多い第2の量の冷却剤を断熱タンクに入れるために熱交換回路から断熱タンク内へと追加の量の冷却剤を送る工程と、
第3稼働状態において断熱タンク内の第2の量の冷却剤を保持する工程と、
第4稼働状態において断熱タンクから熱交換回路へと前記追加の量の冷却剤を送る工程とを含む方法。 - 前記熱交換回路から断熱タンク内へと追加の量の冷却剤を送る工程は、エンジンを非作動状態にする工程と、該エンジン非作動化後、ある時間待つ工程と、該時間が経過した後、第2稼働状態において前記第1の量よりも多い第2の量の冷却剤を断熱タンクに入れるために熱交換回路から断熱タンク内へと追加の量の冷却剤を送る工程とを含む請求項16に従う方法。
- 前記断熱タンクから熱交換回路へと前記追加の量の冷却剤を送る工程は、エンジン作動化信号があるか否かを決定する工程と、エンジン作動化信号がある場合、第4稼働状態において断熱タンクから熱交換回路へと前記追加の量の冷却剤を送る工程とを含む請求項16の方法。
- 前記断熱タンクを設ける工程は、断熱ダンクに離隔した第1及び第2壁を設ける工程を含み、第1及び第2壁は、該第1壁と該第2壁との間に、熱交換回路と流体連通する冷却剤リザーバを形成し、第2壁は、冷却剤リザーバの容積を変えるため、第1壁に対して移動可能であり、
前記熱交換回路から断熱タンク内へと追加の量の冷却剤を送る工程は、冷却剤を熱交換回路から冷却剤リザーバ内へと引き込むために第2壁を第1方向に移動させる工程を含み、
前記断熱タンクから熱交換回路へと前記追加の量の冷却剤を送る工程は、冷却剤を冷却剤リザーバから熱交換回路内へと排出するために第2壁を第1方向とは反対側の第2方向に移動させる工程を含む請求項16に従う方法。 - 前記冷却剤を熱交換回路から冷却剤リザーバ内へと引き込むために第2壁を第1方向に移動させる工程は、エンジンを非作動状態にする工程と、該エンジン非作動化後、ある時間待つ工程と、該時間が経過した後、冷却剤を熱交換回路から冷却剤リザーバ内へと引き込むために第2壁を第1方向に移動させる工程とを含む請求項19に従う方法。
- 前記冷却剤を冷却剤リザーバから熱交換回路内へと排出するために第2壁を第1方向とは反対側の第2方向に移動させる工程は、エンジン作動化信号があるか否かを決定する工程と、エンジン作動化信号がある場合、冷却剤を冷却剤リザーバから熱交換回路内へと排出するために第2壁を第1方向とは反対側の第2方向に移動させる工程とを含む請求項19に従う方法。
- 冷却剤システムであって、
発熱構成要素から熱エネルギーを取り去り、該熱エネルギーを冷却剤に移すため、発熱構成要素と熱交換関係となることができる熱交換回路と、
熱交換回路と流体連通する断熱タンクと、
第1稼働状態において第1の量の冷却剤を断熱タンクに入れるために熱交換回路及び断熱タンクに冷却剤を通過させ、かつ、第2稼働状態において前記第1の量よりも多い第2の量の冷却剤を断熱タンクに入れるために熱交換回路から断熱タンク内へと追加の量の冷却剤を送り、かつ、第3稼働状態において断熱タンクから熱交換回路へと前記追加の量の冷却剤を送るための制御関連導管弁類とを備えた冷却剤システム。 - 前記断熱タンクは第1及び第2口を有し、
前記制御関連導管弁類は、第1口及び熱交換回路と流体連通する第1弁と、第2口及び熱交換回路と流体連通する第2弁と、熱交換回路及び第1弁と流体連通するポンプとを備え、
第1及び第2弁は、第1及び第2弁の両方が開放して、冷却剤が熱交換回路から断熱タンクを通過することを許容する第1稼働状態と、第1弁が開放しかつ第2弁が閉じて、冷却剤が断熱タンクに入るか又は断熱タンクを出ることを許容する第2稼働状態とを有し、
ポンプは、該ポンプが冷却剤を熱交換回路から断熱タンク内へと送る第1稼働状態と、該ポンプが冷却剤を断熱タンクから熱交換回路へと送る第2稼働状態とを有する請求項22に従う冷却剤システム。 - 前記ポンプは可逆容積移送式ポンプからなる請求項23に従う冷却剤システム。
- 冷却剤が、第1弁を通過することなく熱交換回路と断熱タンクとの間を通ることを許容するため、熱交換回路及び断熱タンクの第1口と流体連通する導管を更に備えた請求項24に従う冷却剤システム。
- 前記導管を通る断熱タンクから熱交換回路への冷却剤の流れを制限するため、前記導管と流体連通する第3弁を更に備えた請求項25に従う冷却剤システム。
- 前記第3弁は逆止弁からなる請求項26に従う冷却剤システム。
- 前記断熱タンクは第1壁を有し、
前記制御関連導管弁類は第2壁であって、前記第1壁と該第2壁との間に、熱交換回路と流体連通する冷却剤リザーバを前記第1壁と共に形成する第2壁を含み、
第2壁は、冷却剤リザーバの容積を第1の量と第2の量との間で変えるため、第1壁に対して第1位置と第2位置との間を移動可能である請求項22に従う冷却剤システム。 - 前記第1壁はある空間を包囲し、前記第2壁は、該空間を分割して冷却剤リザーバと制御流体リザーバとを形成するように該空間内に配置され、冷却剤リザーバ及び制御流体リザーバは互いに流体的に絶縁される請求項28に従う冷却剤システム。
- 前記第2壁は可撓性膜からなる請求項29に従う冷却剤システム。
- 前記制御関連導管弁類は、第1稼働状態において制御流体を制御流体リザーバ内へと送って第2壁を第1方向に移動させ、かつ、第2稼働状態において制御流体を制御流体リザーバ外へと送って第2壁を第1方向とは反対側の第2方向に移動させるため、制御流体リザーバと連通するポンプを更に備える請求項29に従う冷却剤システム。
- 前記制御関連導管弁類は、制御流体リザーバ及び前記ポンプと流体連通する弁を更に備え、該弁は、該弁が開放して制御流体リザーバと前記ポンプとの間を流体が通ることを許容する第1稼働状態と、該弁が閉じて制御流体リザーバと前記ポンプとの間を流体が通ることを制限する第2稼働状態とを有する請求項31に従う冷却剤システム。
- 冷却剤システムであって、
発熱構成要素から熱エネルギーを取り去り、該熱エネルギーを冷却剤に移すため、発熱構成要素と熱交換関係となることができる熱交換回路と、
第1口及び第2口を有する断熱タンクと、
第1口及び熱交換回路と流体連通する第1弁と、
第2口及び熱交換回路と流体連通する第2弁と、
熱交換回路及び第1弁と流体連通するポンプとを備え、
第1及び第2弁は、第1及び第2弁の両方が開放して、冷却剤が熱交換回路から断熱タンクを通過することを許容する第1稼働状態と、第1弁が開放しかつ第2弁が閉じて、冷却剤が断熱タンクに入るか又は断熱タンクを出ることを許容する第2稼働状態とを有し、
ポンプは、該ポンプが冷却剤を熱交換回路から断熱タンク内へと送る第1稼働状態と、該ポンプが冷却剤を断熱タンクから熱交換回路へと送る第2稼働状態とを有する冷却剤システム。 - 冷却剤システムであって、
発熱構成要素から熱エネルギーを取り去り、該熱エネルギーを冷却剤に移すため、発熱構成要素と熱交換関係となることができる熱交換回路と、
第1壁を有する断熱タンクと、
第2壁であって、前記第1壁と該第2壁との間に、熱交換回路と流体連通する冷却剤リザーバを前記第1壁と共に形成する第2壁とを備え、
第2壁は、冷却剤リザーバの容積を第1の量と第2の量との間で変えるため、第1壁に対して第1位置と第2位置との間を移動可能である冷却剤システム。 - 冷却剤システムを稼働して熱エネルギーを貯蔵する方法であって、
発熱構成要素から熱エネルギーを取り去り、該熱エネルギーを冷却剤に移すため、発熱構成要素と熱交換関係となる熱交換回路と、断熱タンクとを設ける工程と、
第1稼働状態において第1の量の冷却剤を断熱タンクに入れるために熱交換回路及び断熱タンクに冷却剤を通過させる工程と、
第2稼働状態において前記第1の量よりも多い第2の量の冷却剤を断熱タンクに入れるために熱交換回路から断熱タンク内へと追加の量の冷却剤を送る工程と、
第3稼働状態において断熱タンク内の第2の量の冷却剤を保持する工程と、
第4稼働状態において断熱タンクから熱交換回路へと前記追加の量の冷却剤を送る工程とを含む方法。 - 前記断熱タンクを設ける工程は、断熱ダンクに離隔した第1及び第2壁を設ける工程を含み、第1及び第2壁は、該第1壁と該第2壁との間に、熱交換回路と流体連通する冷却剤リザーバを形成し、第2壁は、冷却剤リザーバの容積を変えるため、第1壁に対して移動可能であり、
前記熱交換回路から断熱タンク内へと追加の量の冷却剤を送る工程は、冷却剤を熱交換回路から冷却剤リザーバ内へと引き込むために第2壁を第1方向に移動させる工程を含み、
前記断熱タンクから熱交換回路へと前記追加の量の冷却剤を送る工程は、冷却剤を冷却剤リザーバから熱交換回路内へと排出するために第2壁を第1方向とは反対側の第2方向に移動させる工程を含む請求項35に従う方法。
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