JP2008133804A - エンジンの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 潜熱蓄熱材を収容したエンジンを、簡易で低コストに製造できる方法を提供する。
【解決手段】 エンジンブロック１１０の内部に形成されたロワージャケット１１２ｅに、粒子状の無水和物が注入される（無水和物注入工程）。その後、ロワージャケット１１２ｅ内にて、無水和物が水和することで、潜熱蓄熱材ＬＭが生成する（水和工程）。これにより、過冷却状態にて潜熱を蓄熱する性質を有する潜熱蓄熱材ＬＭがエンジンブロック１１０内に収容された構成の、エンジン１００が形成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、過冷却状態にて潜熱を蓄熱する性質を有する潜熱蓄熱材を収容したエンジンの製造方法に関する。

冷間始動の際にシリンダ付近を局部的に加熱することで、フリクションロスや排気エミッションを改善するように構成されたエンジンとして、この種のエンジンが知られている。

例えば、特開平１１−１８２３９３号公報に記載の構成においては、シリンダブロックに、蓄熱材収容室が形成されている。この蓄熱材収容室は、前記シリンダを囲むように設けられている。

前記蓄熱材収容室には、酢酸ナトリウム・３水和物（ＣＨ₃ＣＯＯＮａ・３Ｈ₂Ｏ）からなる前記潜熱蓄熱材が充填されている。この酢酸ナトリウム・３水和物は、融点（５８℃）を超える温度から融点以下の温度（マイナス２０℃ないしマイナス３０℃程度まで）に冷却されても、ゲル相から固相への相変化を起こさずに、潜熱を蓄えたまま過冷却状態となる特性を有している。

また、前記蓄熱材収容室には、一対の電極が配設されている。これら一対の電極は、前記潜熱蓄熱材に電気的衝撃を与えるように構成されている。

かかる構成によれば、前記潜熱蓄熱材は、前記シリンダから熱を受けて、ゲル相となる。これにより、前記潜熱蓄熱材に潜熱が蓄えられる。

一方、冷間始動時には、前記一対の電極に電圧が印加される。これにより、過冷却状態となっている前記潜熱蓄熱材に、電気的衝撃が与えられる。すると、その衝撃によって、当該潜熱蓄熱材の固相への相変化が促され、速やかに潜熱が放出される。この潜熱により、前記潜熱蓄熱材に囲まれた前記シリンダの壁温が急速に上昇する。
特開平１１−１８２３９３号公報

この種のエンジンにおいては、前記潜熱蓄熱材を充填する作業に難点があった。

例えば、固相の前記潜熱蓄熱材は、水分を吸収することで湿っている。このため、特開平１１−１８２３９３号公報に記載の構成において、前記蓄熱材収容室内に前記潜熱蓄熱材を充填する際、振動や空気圧を用いたとしても、固相の前記潜熱蓄熱材を前記蓄熱材収容室内に充填することは、きわめて困難である。

また、前記潜熱蓄熱材を融点以上に加熱してゲル状として、前記蓄熱材収容室に充填しようとすると、前記シリンダブロックをも、前記潜熱蓄熱材の融点以上に加熱する必要がある。この場合、製造コストが上昇する等の問題が生じる。

この点、前記シリンダブロックが低温（室温程度）であると、ゲル状の前記潜熱蓄熱材は、前記蓄熱材収容室内に充填される際に、当該シリンダブロックによって冷却される。これと同時に、当該潜熱蓄熱材は、前記蓄熱材収容室の内壁面等と衝突することで機械的衝撃を受ける。すると、前記蓄熱材収容室内への充填の途中で、前記潜熱蓄熱材が固化してしまう。

よって、前記蓄熱材収容室内にゲル状の前記潜熱蓄熱材を充填する際に、前記シリンダブロックの加熱が行われないと、当該潜熱蓄熱材が前記蓄熱材収容室内に良好に充填されない。

本発明は、潜熱蓄熱材を収容したエンジンを、簡易で低コストに製造できる方法を提供するものである。

本発明の製造方法の対象であるエンジンは、エンジンブロックを備えている。このエンジンブロックの内部には、収容室が形成されている。この収容室は、前記エンジンブロック内に形成された空間によって構成され得る。あるいは、この収容室は、前記空間内に収容された容器から構成され得る。

前記収容室には、潜熱蓄熱材が収容されている。この潜熱蓄熱材は、過冷却状態にて潜熱を蓄熱する性質を有する物質である。すなわち、前記潜熱蓄熱材は、過冷却状態にて潜熱を保持するとともに、この過冷却状態が解除されることで潜熱を放出する性質を有する物質である。例えば、前記潜熱蓄熱材としては、酢酸ナトリウム・３水和物が用いられ得る。

本発明の製造方法の特徴は、無水和物注入工程と、それに引き続く水和工程と、を含むことにある。

前記無水和物注入工程においては、前記収容室に、粒子状の無水和物が注入される。続いて、前記水和工程において、前記収容室内にて、前記無水和物が水和する。これにより、前記収容室内にて、前記潜熱蓄熱材が生成する。

前記水和工程においては、前記収容室内に、前記無水物を所定の水和状態とするために必要かつ十分な量の水が存在することが好ましい。例えば、前記無水和物として酢酸ナトリウム無水和物が用いられる場合、すべての酢酸ナトリウム無水和物粒子が酢酸ナトリウム・３水和物となり、余剰の水が生じないように、酢酸ナトリウム無水和物と水との比率が設定される。

前記無水和物注入工程において、前記収容室に、前記無水和物と水との混合物が注入されてもよい。具体的には、例えば、前記無水和物注入工程において、前記収容室に、水と酢酸ナトリウム無水和物との混合物が注入され得る。

この場合、前記無水和物の粒子のすべてが所定の水和物となり、余剰の水が生じないように、当該無水和物と水との比率が設定される。そして、当該無水和物の水和反応が充分進行する前に、すなわち、前記混合物が良好な流動性を示している間に、当該混合物が、前記収容室に注入される。

本発明によれば、前記収容室内への前記潜熱蓄熱材の充填が、簡易かつ低コストな工程を用いて行われ得る。

以下、本発明の実施形態（本願の出願時点において取り敢えず出願人が最良と考えている実施形態）について、図面を参照しつつ説明する。

＜エンジンの構成＞
図１は、本発明の適用対象であるエンジン１００の内部構成を説明するための側断面図である。

図１を参照すると、エンジン１００は、エンジンブロック１１０を備えている。エンジンブロック１１０は、当該エンジン１００の本体部を構成する部材である。

エンジンブロック１１０は、シリンダヘッド１１１を備えている。シリンダヘッド１１１には、アッパージャケット１１１ａが形成されている。アッパージャケット１１１ａは、エンジン１００を冷却するためのクーラントＣの流路である。アッパージャケット１１１ａには、クーラントＣが液密的に充填されている。

アッパージャケット１１１ａは、吸気ポート１１１ｂの近傍位置に形成されている。吸気ポート１１１ｂは、吸気通路の末端部である。この吸気通路は、燃焼前の燃料混合気の通路である。

アッパージャケット１１１ａは、排気ポート１１１ｃの近傍位置にも形成されている。排気ポート１１１ｃは、排気通路の始端部である。この排気通路は、燃焼後のガスを排出する通路である。

吸気弁１１１ｄは、吸気ポート１１１ｂを、その末端側から開閉可能に構成及び配置されている。排気弁１１１ｅは、排気ポート１１１ｃを、その始端側から開閉可能に構成及び配置されている。アッパージャケット１１１ａは、吸気弁１１１ｄと排気弁１１１ｅとの間の位置にも形成されている。

また、エンジンブロック１１０は、シリンダブロック１１２を備えている。このシリンダブロック１１２には、ブロックボア１１２ａが形成されている。ブロックボア１１２ａは、当該エンジン１００の高さ方向（図中上下方向）に沿って形成された、円筒形状の貫通孔である。

ブロックボア１１２ａ内には、薄肉円筒形状のシリンダライナ１１２ｂが挿入されている。このシリンダライナ１１２ｂの内側の空間によって、シリンダ１１２ｃが形成されている。このシリンダ１１２ｃ内には、ピストン１１２ｄが、当該エンジン１００の高さ方向に沿って往復運動可能に収容されている。

シリンダブロック１１２の上部には、ロワージャケット１１２ｅが設けられている。すなわち、ロワージャケット１１２ｅは、シリンダ１１２ｃの上部、及びシリンダライナ１１２ｂの上部を囲むように設けられている。このロワージャケット１１２ｅは、流体が通過可能な空間であって、平面視にて略円環状に形成されている。

ロワージャケット１１２ｅの下端部に対応する位置には、注入孔１１２ｆが設けられている。注入孔１１２ｆは、ロワージャケット１１２ｅの下端部とシリンダブロック１１２の外部とを連通させる貫通孔として形成されている。この注入孔１１２ｆは、ロワージャケット１１２ｅの下端部から側方に向かって設けられている。

注入孔１１２ｆには、封止栓１１３が装着されている。封止栓１１３は、注入孔１１２ｆを液密的に塞ぎ得るように構成されている。

シリンダヘッド１１１とシリンダブロック１１２とは、ガスケット１１４を介して接合されている。このガスケット１１４には、クーラントＣが通過可能な貫通孔１１４ａが設けられている。この貫通孔１１４ａは、ロワージャケット１１２ｅとアッパージャケット１１１ａとの間でクーラントＣを交流させ得るように形成されている。

ロワージャケット１１２ｅ内には、セパレータ１１５が挿入されている。セパレータ１１５は、ロワージャケット１１２ｅ内を液密的に上下に分割し得るように構成されている。すなわち、セパレータ１１５によって、ロワージャケット１１２ｅが、上部と下部とに分割されている。このセパレータ１１５は、本実施形態においては、シリンダライナ１１２ｂの外側面における上部に固定された円環状の部材である。

ロワージャケット１１２ｅにおける前記上部は、クーラントＣの流路を構成する空間である。かかる上部は、ガスケット１１４に設けられた貫通孔１１４ａを介して、アッパージャケット１１１ａと接続されている。かかる上部には、クーラントＣが液密的に充填されている。

ロワージャケット１１２ｅにおける前記下部は、潜熱蓄熱材ＬＭを収容する空間（収容室）である。かかる空間には、潜熱蓄熱材ＬＭが液密的に充填されている。

潜熱蓄熱材ＬＭは、過冷却性を有する物質である。ここで、過冷却性とは、ある物質が、融点を超える温度に加熱されることで液相となった後、融点以下の温度に冷却されても、固相に相変化を起こさずに潜熱を保持したまま、ゲル相の状態を保つ特性をいう。そして、融点以下の温度にてゲル相が維持されている状態を、過冷却状態という。

また、この潜熱蓄熱材ＬＭは、融点より低温の状態で外部からの刺激により過冷却状態が解除されることで、潜熱を放出し得る物質である。すなわち、潜熱蓄熱材ＬＭは、過冷却状態にて潜熱を保持し得るとともに、当該過冷却状態が解除されて固相に相変化することで潜熱を放出し得る物質である。

本実施形態に用いられる潜熱蓄熱材ＬＭは、暖機後のクーラントＣの温度（例えば８２℃程度）よりも低い融点を有する物質である。具体的には、本実施形態における潜熱蓄熱材ＬＭは、融点が５８℃である酢酸ナトリウム・３水和物（ＣＨ₃ＣＯＯＮa・３Ｈ₂Ｏ）からなる。この潜熱蓄熱材ＬＭは、マイナス２０℃ないしマイナス３０℃程度まで冷却されても過冷却状態が保持され得るように構成されている。

＜＜発核装置＞＞
ロワージャケット１１２ｅにおける前記下部には、発核装置１２０が収容されている。すなわち、発核装置１２０は、潜熱蓄熱材ＬＭ中に埋没した状態で、ロワージャケット１１２ｅの底部に配置されている。

発核装置１２０は、導線１２１を介して通電されることで、潜熱蓄熱材ＬＭの過冷却状態を解除させ得るように構成されている。導線１２１は、封止栓１１３の略中央を貫通するように設けられている。導線１２１が封止栓１１３を貫通している部分は、液密的にシールされている。この導線１２１は、図示しないエンジンコントロールコンピュータと、インタフェース等を介して接続されている。

図２Ａは、図１に示されている発核装置１２０を拡大した側断面図である。図２Ａを参照すると、発核装置１２０の内部には、コイル１２２が収容されている。このコイル１２２は、第一ケーシング１２３に固定されている。

第一ケーシング１２３は、略平板状の部材であって、芯部１２３ａと、コイル支持部１２３ｂと、フランジ部１２３ｃと、を備えている。この第一ケーシング１２３は、磁性体であるＳＵＳ３０４によって一体に形成されている。

芯部１２３ａは、コイル１２２の中心に挿通されるように、突出して形成されている。すなわち、芯部１２３ａは、コイル１２２の鉄芯を構成する部材である。

芯部１２３ａの周囲には、コイル支持部１２３ｂが形成されている。コイル支持部１２３ｂは、コイル１２２を収容し得るように形成された凹部である。このコイル支持部１２３ｂ内にコイル１２２が収容されることで、コイル１２２が第一ケーシング１２３によって支持されている。

コイル支持部１２３ｂの外側には、フランジ部１２３ｃが設けられている。このフランジ部１２３ｃは、第一ケーシング１２３の図中上端部且つ端縁部にて、外側に向けて突出するように形成されている。

フランジ部１２３ｃの外周面は、上下方向について、テーパーのない真っ直ぐな筒の外側表面として形成されている。フランジ部１２３ｃよりも図中下側の第一ケーシング１２３の外周面も、上下方向について、テーパーのない真っ直ぐな筒の外側表面として形成されている。

第一ケーシング１２３における、芯部１２３ａ及びコイル支持部１２３ｂと対向するように、第二ケーシング１２４が配置されている。第二ケーシング１２４は、磁性体であるＳＵＳ３０４によって一体に形成された、略平板状の部材である。この第二ケーシング１２４は、第一ケーシング１２３における、芯部１２３ａ、コイル支持部１２３ｂ、及びフランジ部１２３ｃを、覆うように形成されている。

具体的には、第二ケーシング１２４は、コイル対向部１２４ａを備えている。コイル対向部１２４ａは、第二ケーシング１２４の主要な部分を構成する平板状の部材である。このコイル対向部１２４ａは、第一ケーシング１２３における、芯部１２３ａ及びコイル支持部１２３ｂと対向するように配置されている。このコイル対向部１２４ａには、貫通孔としての連通孔１２４ａ１が、複数形成されている。

コイル対向部１２４ａの端縁部には、筒状部１２４ｂが一体に形成されている。筒状部１２４ｂは、コイル対向部１２４ａの端縁部から図中下方に向けて突出するように設けられている。この筒状部１２４ｂは、第一ケーシング１２３におけるフランジ部１２３ｃを、外側から囲むように設けられている。

筒状部１２４ｂにおける内周面は、フランジ部１２３ｃの外周面と、接触しながら軸方向（図中上下方向）に沿って相対移動し得るように設けられている。すなわち、筒状部１２４ｂにおける内周と、フランジ部１２３ｃの外周とは、所定の嵌め合い寸法で、互いに摺動し得るようになっている。

筒状部１２４ｂの内周における図中上端部は、第一ケーシング１２３におけるフランジ部１２３ｃの、図２Ａにおける上昇位置を規制し得るように、テーパー状に形成されている。そして、テーパー下端部１２４ｂ１によって、第一ケーシング１２３の図２Ａにおける上昇位置が規制されるようになっている。ここで、テーパー下端部１２４ｂ１は、上述のテーパー状に形成された部分の、図２Ａにおける下端部（第一ケーシング１２３に近接する側の端部）である。具体的には、テーパー下端部１２４ｂ１がフランジ部１２３ｃの図２Ａにおける上端部と当接することで、第一ケーシング１２３の図２Ａにおける上昇位置が規制されるようになっている。

筒状部１２４ｂの図中下端部から内側に向けて突出するように、ストッパ部１２４ｃが形成されている。ストッパ部１２４ｃは、第一ケーシング１２３におけるフランジ部１２３ｃの、図２Ａにおける下降位置を規制し得るように構成されている。すなわち、ストッパ部１２４ｃは、フランジ部１２３ｃと当接することで、第一ケーシング１２３が第二ケーシング１２４から離脱することを抑止し得るように構成されている。

第一ケーシング１２３（芯部１２３ａの先端及びフランジ部１２３ｃ）と、第二ケーシング１２４（コイル対向部１２４ａ）と、の間には、ギャップ１２５が形成されている。

このように、第一ケーシング１２３におけるフランジ部１２３ｃと、第二ケーシング１２４における筒状部１２４ｂ及びストッパ部１２４ｃと、によって、離間状態と近接状態との間で、第一ケーシング１２３と第二ケーシング１２４との相対移動がガイドされ得るようになっている。

ここで、前記離間状態は、コイル１２２に通電がなされず、ギャップ１２５が最大となる状態である。また、前記近接状態は、コイル１２２に通電がなされて第一ケーシング１２３と第二ケーシング１２４との間で磁気的な引力が生じることで、ギャップ１２５が最小となる状態である。

ギャップ１２５は、連通孔１２４ａ１を介して、発核装置１２０の外部の空間（図１のロワージャケット１１２ｅにおける前記下部）と連通するように形成されている。このギャップ１２５内には、トリガー部材１２６が配置されている。

トリガー部材１２６は、板バネ状の部材であって、非磁性体であるＳＵＳ３０４の薄板によって構成されている。すなわち、トリガー部材１２６は、第一ケーシング１２３と第二ケーシング１２４とを、図２Ａにおける上方に向けて付勢することで、第一ケーシング１２３と第二ケーシング１２４とを前記離間状態に設定し得るように構成されている。

また、トリガー部材１２６は、前記離間状態から前記近接状態に変化する際に、第一ケーシング１２３と第二ケーシング１２４との間で押圧されて弾性変形することで、潜熱蓄熱材ＬＭ（図１参照）における過冷却状態を解除させ得るように構成されている。

図２Ｂは、図２Ａに示されているトリガー部材１２６の側断面図である。図２Ｃは、図２Ｂに示されているトリガー部材１２６の平面図（トリガー部材１２６を水平面状に載置した場合の平面図）である。

図２Ａないし図２Ｃを参照すると、トリガー部材１２６は、皿状部１２６ａと、脚部１２６ｂと、から構成されている。

皿状部１２６ａは、第一ケーシング１２３に向けて突出するように、湾曲状態で形成されている。脚部１２６ｂは、皿状部１２６ａの端縁から外側に延びるように設けられている。

図２Ｃに示されているように、複数（本実施形態においては４つ）の脚部１２６ｂが、外側に向けて突出する幅狭の舌片状に形成されている。そして、隣り合う脚部１２６ｂの間の空間によって、潜熱蓄熱材通路１２６ｃが形成されている。この潜熱蓄熱材通路１２６ｃは、潜熱蓄熱材ＬＭ（図１参照）が通過可能な通路である。

また、皿状部１２６ａには、多数のノッチ１２６ｄが形成されている。このノッチ１２６ｄは、皿状部１２６ａの弾性変形の際に、その近傍の潜熱蓄熱材ＬＭ（図１参照）における過冷却状態を解除させ得るように構成されている。

＜エンジンの製造方法＞
次に、前記構成のエンジン１００の製造方法について説明する。図３ないし図５は、本実施形態の製造方法を説明するための、エンジンブロック１１０の側断面図である。

まず、図３に示されているように、アッパージャケット１１１ａ及びロワージャケット１１２ｅに何も充填されていない状態で、エンジンブロック１１０が組み上げられる（エンジンブロック組立工程）。

次に、混合液ＭＬ（図４参照）が、注入孔１１２ｆから、エンジンブロック１１０に注入される（無水和物注入工程）。これにより、図４に示されているように、ロワージャケット１１２ｅにおける前記下部に、混合液ＭＬが充填される。

ここで、混合液ＭＬは、数ｍｍの粒径の酢酸ナトリウム無水和物の粒子と水との混合物である。この混合液ＭＬにおける、酢酸ナトリウム無水和物と水との混合比は、所定の比率に設定されている。この所定の比率とは、すべての酢酸ナトリウム無水和物が酢酸ナトリウム・３水和物となり、余剰の水が生じないような比率である。

この無水和物注入工程においては、混合液ＭＬとしては、酢酸ナトリウム無水和物と水とを混合した直後のものが、好適に用いられる。すなわち、酢酸ナトリウム無水和物と水との混合物である混合液ＭＬが、混合後すみやかに（水和反応が充分進行する前に：具体的には、混合後数時間以内に）、ロワージャケット１１２ｅにおける前記下部に注入される。かかる混合液ＭＬは、良好な流動性を示すため、ロワージャケット１１２ｅにおける前記下部内に均等に行き渡る。

その後、図５に示されているように、ロワージャケット１１２ｅにおける前記下部に発核装置１２０が挿入されるとともに、注入孔１１２ｆが封止栓１１３によって塞がれる（封止工程）。これにより、混合液ＭＬが、ロワージャケット１１２ｅにおける前記下部に、液密的に収容される。

かかる封止工程の後、数時間ないし十数時間経過することで、酢酸ナトリウム無水和物の水和反応が進行する。これにより、図１に示されているように、ロワージャケット１１２ｅにおける前記下部にて、酢酸ナトリウム・３水和物からなる潜熱蓄熱材ＬＭが生成する（水和工程）。

＜エンジンの動作＞
次に、上述の構成を有するエンジン１００の動作について説明する。ここで、図６Ａ及び図６Ｂは、図１に示されている発核装置１２０の周辺を拡大した側断面図である。なお、図６Ａには、前記離間状態が示されている。図６Ｂには、前記近接状態が示されている。

まず図１を参照すると、暖機後であって、クーラントＣの温度が所定の暖機終了温度（例えば８２℃程度）よりも高温の状態においては、ロワージャケット１１２ｅにおける前記下部に収容されている潜熱蓄熱材ＬＭ（酢酸ナトリウム・３水和物：融点５８℃）の全量が、融点を超える温度に加熱されて液相となる。

エンジン１００の停止後、しばらく経過すると、シリンダブロック１１２の温度が、外気温程度にまで低下する。また、ロワージャケット１１２ｅにおける前記上部内のクーラントＣの温度、及び、ロワージャケット１１２ｅにおける前記下部内の潜熱蓄熱材ＬＭの温度もまた、外気温程度にまで低下する。もっとも、この場合、潜熱蓄熱材ＬＭは、固相に相変化せず、ゲル相の状態を保持する。すなわち、当該潜熱蓄熱材ＬＭは、過冷却状態となることで、潜熱を蓄熱する。

エンジン１００の停止中は、発核装置１２０（図２Ａにおけるコイル１２２）には、通電がなされていない。よって、この場合、図６Ａに示されているように、発核装置１２０の状態は、トリガー部材１２６の弾性力によって、第一ケーシング１２３と第二ケーシング１２４との間のギャップ１２５が最大となる前記離間状態にて保持される。

エンジン１００の再始動の際に、発核装置１２０（コイル１２２）に通電がなされる。すると、図６Ｂにて二点鎖線で示されているように、閉じた磁気回路ＭＣが形成される。この磁気回路ＭＣの形成により、芯部１２３ａとコイル対向部１２４ａとの間で、強い磁力が発生する。この磁力により、トリガー部材１２６の弾性力に抗して、第一ケーシング１２３と第二ケーシング１２４とが、互いに近接するように相対移動する。そして、フランジ部１２３ｃがテーパー下端部１２４ｂ１と当接することで、発核装置１２０の状態が、前記近接状態に設定される。

上述のように、発核装置１２０の状態が、前記離間状態から前記近接状態に変化する際に、トリガー部材１２６が、第一ケーシング１２３と第二ケーシング１２４との間で押圧されることで弾性変形する。

このトリガー部材１２６（図２Ｂにおける皿状部１２６ａ）の弾性変形により、ノッチ１２６ｄ（図２Ｃ参照）の近傍の潜熱蓄熱材ＬＭの過冷却状態が解除され、微小な固相の核が生成する。この核が、その周囲の過冷却状態の潜熱蓄熱材ＬＭと接触することで、この核の周囲の潜熱蓄熱材ＬＭの過冷却状態が次々と解除される。このようにして、ギャップ１２５内の潜熱蓄熱材ＬＭにおける過冷却状態が解除される。

そして、ギャップ１２５内の潜熱蓄熱材ＬＭの過冷却状態の解除の影響が、連通孔１２４ａ１を介して、発核装置１２０の周囲の潜熱蓄熱材ＬＭの全体に及ぼされる。このようにして、潜熱蓄熱材ＬＭの過冷却状態が連鎖反応的に解除されることで、潜熱蓄熱材ＬＭに蓄熱された潜熱が放出される。

再び図１を参照すると、ロワージャケット１１２ｅにおける前記下部内の潜熱蓄熱材ＬＭから放熱された潜熱は、直接的にシリンダブロック１１２に伝達される。これにより、冷間始動時における暖機が促進される。

＜実施形態による効果＞
本実施形態におけるエンジン１００の製造方法においては、無水和物注入工程によって、良好な流動性を有する混合液ＭＬ（酢酸ナトリウム無水和物粒子と水との混合物）が、シリンダブロック１１２（ロワージャケット１１２ｅにおける前記下部）に速やかに注入され得る。

また、この無水和物注入工程によれば、混合液ＭＬが、シリンダブロック１１２（ロワージャケット１１２ｅにおける前記下部）内に、均等に注入され得る。

さらに、この無水和物注入工程は、単に混合液ＭＬを注入孔１１２ｆから注入するという、きわめて簡略かつ低コストな工程を用いて行われ得る。具体的には、この無水和物注入工程は、例えば、シリンダブロック１１２を潜熱蓄熱材ＬＭ（酢酸ナトリウム・３水和物）の融点以上に加熱することなく行われ得る。

＜変形例の例示列挙＞
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。

以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部材に対しては、上述の実施形態と同様の符号が付されているものとする。また、以下の変形例の説明においては、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。

もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたもの限定されるものではない。また、複数の変形例が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。

本発明（特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的・機能的に表現されているもの）は、上述の実施形態や、下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、（先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。

（Ａ）本発明は、無水和物注入工程において、エンジンブロックの加熱を全く排除するものではない。

（Ｂ）潜熱蓄熱材ＬＭの基となる無水物の状態（粒子形状や粒度等）は、様々なものに設定され得る。特に、水和反応の進行速度が所望の速度となるように、無水物の状態が適宜設定され得る。

（Ｃ）潜熱蓄熱材ＬＭの材質としては、上述の実施形態で用いられていた酢酸ナトリウム・３水和物（ＣＨ₃ＣＯＯＮa・３Ｈ₂Ｏ）の他に、様々なものが採用され得る。

例えば、潜熱蓄熱材ＬＭの材質としては、シュウ酸、酢酸マグネシウム、酢酸マンガン、硫酸ニッケル、硫酸マグネシウム、硫酸銅、硫酸亜鉛、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、及びこれらの水和物が用いられ得る。あるいは、潜熱蓄熱材ＬＭの材質としては、例えば、ナフタレン、パルミチン酸、安息香酸、高純度パラフィン等、及びこれらの混合物等が用いられ得る。

（Ｄ）セパレータ１１５は、シリンダライナ１１２ｂと一体に形成されていてもよい。あるいは、セパレータ１１５は、シリンダブロック１１２の内側の表面から突出するように形成された凸部であってもよい。

（Ｅ）本発明の収容室は、シリンダブロック１１２に形成された空間（ロワージャケット１１２ｅ）に限定されない。例えば、本発明の収容室は、ロワージャケット１１２ｅ内に収容された容器であってもよい。この場合、図１におけるセパレータ１１５は省略される。

図７は、本発明の適用対象であるエンジン１００の変形例の構成を示す側断面図である。図７を参照すると、かかる変形例のエンジン１００においては、ロワージャケット１１２ｅ内には、潜熱蓄熱材容器１３０が収容されている。潜熱蓄熱材容器１３０は、ロワージャケット１１２ｅの内壁面との間に、クーラントＣが通過可能な間隙が形成されるように配置されている。

潜熱蓄熱材容器１３０は、本発明の収容室としての潜熱蓄熱材収容室１３０ａを内部に備えた密閉容器として構成されている。この潜熱蓄熱材収容室１３０ａは、潜熱蓄熱材ＬＭを液密的に収容し得る空間である。また、この潜熱蓄熱材収容室１３０ａには、発核装置１２０が収容されている。

図８は、図７に示されている潜熱蓄熱材容器１３０の外観を示す斜視図である。図８を参照すると、潜熱蓄熱材容器１３０は、非磁性体であるＳＵＳ３０４の薄板から構成されている。この潜熱蓄熱材容器１３０は、アウター側板１３１と、インナー側板１３２と、水平板１３３と、導線シール部１３４と、から構成されている。

アウター側板１３１及びインナー側板１３２は、複数の円筒を互いに重なるように一列に並べて滑らかに繋ぎ合わせたような形状に形成されている。アウター側板１３１及びインナー側板１３２の、上端及び下端には、水平板１３３が一体的に接続されている。これらのアウター側板１３１、インナー側板１３２、及び一対の水平板１３３によって囲まれた空間によって、上述の潜熱蓄熱材収容室１３０ａが形成されている。

潜熱蓄熱材収容室１３０ａ内には、発核装置１２０が少なくとも１個収容されている。この発核装置１２０と図示しないエンジンコントロールコンピュータとを接続する導線１２１がアウター側板１３１を貫通している箇所には、導線シール部１３４が設けられている。この導線シール部１３４は、当該箇所を液密的にシールし得るように構成されている。

再び図７を参照すると、ロワージャケット１１２ｅの下端部に対応する位置には、冷却水流入口１１２ｇが設けられている。冷却水流入口１１２ｇは、ロワージャケット１１２ｅの下端部とシリンダブロック１１２の外部とを連通させる貫通孔として形成されている。この冷却水流入口１１２ｇは、ロワージャケット１１２ｅの下端部から側方に向かって設けられている。

本変形例に係るエンジン１００は、図示しないメカニカルポンプから送出されたクーラントＣが、冷却水流入口１１２ｇを通ってロワージャケット１１２ｅにまず導入されるように構成されている。また、かかるエンジン１００は、ロワージャケット１１２ｅの内壁面と潜熱蓄熱材容器１３０との上述の間隙を通ったクーラントＣが、さらにガスケット１１４における貫通孔１１４ａを通って、アッパージャケット１１１ａに導入されるように構成されている。

かかる構成のエンジン１００の製造方法について、図７及び図８を参照しつつ説明する。

まず、潜熱蓄熱材収容室１３０ａ内に潜熱蓄熱材ＬＭが充填されていない状態で、上述の構成の潜熱蓄熱材容器１３０が組み上げられる（容器組立工程）。

続いて、潜熱蓄熱材収容室１３０ａ内に、酢酸ナトリウム無水和物粒子と水との混合物が注入され、液密的にシールされる（無水和物注入工程）。この無水和物注入工程により、上述の実施形態の場合と同様に、潜熱蓄熱材収容室１３０ａ内に、酢酸ナトリウム無水和物粒子と水との混合物が、均等に充填される。また、かかる無水和物注入工程も、上述の実施形態と同様に、きわめて簡略かつ低コストな工程を用いて行われ得る。

その後、数時間ないし十数時間経過することで、酢酸ナトリウム無水和物の水和反応が進行する。これにより、潜熱蓄熱材収容室１３０ａ内にて、酢酸ナトリウム・３水和物からなる潜熱蓄熱材ＬＭが生成する（水和工程）。

酢酸ナトリウム無水和物粒子と水との混合物が充填された潜熱蓄熱材容器１３０は、ロワージャケット１１２ｅ内に収容される（容器収容工程）。

潜熱蓄熱材容器１３０がロワージャケット１１２ｅ内に収容された状態のシリンダブロック１１２は、ガスケット１１４を介して、シリンダヘッド１１１と接合される（エンジンブロック組立工程）。

なお、本変形例においては、水和工程は、容器収容工程やエンジンブロック組立工程に先立って進行・完了し得る。あるいは、水和工程は、容器収容工程やエンジンブロック組立工程と並行して進行し得る。あるいは、水和工程は、容器収容工程やエンジンブロック組立工程の後に進行・完了し得る。

（Ｆ）図８に示されているように、発核装置１２０は、複数設けられていることが好ましい。これにより、潜熱の放出がより確実に行われ得る。

（Ｇ）発核装置１２０の構成は、図２に示されているものに限定されない。また、潜熱蓄熱材容器１３０の構成も、図８に示されているものに限定されない。

（Ｈ）無水和物注入工程は、上述の実施形態等のような、無水和物と水とが同時に注入されるものに限定されない。例えば、無水和物が先に注入され、その後に水が注入されてもよい。あるいは、その逆に、水が先に注入され、その後に無水和物が注入されてもよい。

（Ｉ）上述の実施形態等においては、水和工程は、単なる所定時間の放置であって、実質的には特別の工程をなすものではない。もっとも、水和工程として、無水和物の水和反応が促進されるような環境下にエンジンブロック１１０や潜熱蓄熱材容器１３０を所定時間保持する特別の工程を設けても差し支えない。

（Ｊ）その他、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能な、いかなる構造をも含む。

本発明の適用対象であるエンジンの内部構成を説明するための側断面図である。 図１に示されている発核装置を拡大した側断面図である。 図２Ａに示されているトリガー部材の側断面図である。 図２Ｂに示されているトリガー部材６の平面図（トリガー部材を水平面状に載置した場合の平面図）である。 本実施形態の製造方法を説明するための、エンジンブロックの側断面図である。 本実施形態の製造方法を説明するための、エンジンブロックの側断面図である。 本実施形態の製造方法を説明するための、エンジンブロックの側断面図である。 図１に示されている発核装置の周辺を拡大した側断面図である。 図１に示されている発核装置の周辺を拡大した側断面図である。 本発明の適用対象であるエンジンの変形例の構成を示す側断面図である。 図７に示されている潜熱蓄熱材容器の外観を示す斜視図である。

符号の説明

１００…エンジン １１０…エンジンブロック
１１１…シリンダヘッド １１１ａ…アッパージャケット
１１２…シリンダブロック １１２ｅ…ロワージャケット（収容室）
１１２ｆ…注入孔 １１３…封止栓
１１４…ガスケット １１４ａ…貫通孔
１１５…セパレータ １２０…発核装置
１３０…潜熱蓄熱材容器 １３０ａ…潜熱蓄熱材収容室（収容室）
Ｃ…クーラント ＬＭ…潜熱蓄熱材
ＭＣ…磁気回路 ＭＬ…混合液

Claims (3)

1. 過冷却状態にて潜熱を蓄熱する性質を有する潜熱蓄熱材を収容したエンジンの製造方法であって、
   エンジンブロックの内部に形成された収容室に、粒子状の無水和物を注入する、無水和物注入工程と、
   前記収容室内にて、前記無水和物を水和させることで、前記潜熱蓄熱材を生成させる、水和工程と、
   を含むことを特徴とする、エンジンの製造方法。
2. 請求項１に記載の、エンジンの製造方法であって、
   前記無水和物注入工程は、前記収容室に、前記無水和物と水との混合物を注入する工程であることを特徴とする、エンジンの製造方法。
3. 請求項２に記載の、エンジンの製造方法であって、
   前記無水和物注入工程は、前記収容室に、水と前記無水和物としての酢酸ナトリウム無水和物との混合物を注入する工程であることを特徴とする、エンジンの製造方法。

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