JP2009047352A - Heat accumulator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用蓄熱システム等に適用され、高温流体を貯留するタンク本体内に、センターパイプと整流板を設定した蓄熱器に関する。 The present invention is applied to a vehicle heat storage system and the like, and relates to a heat storage unit in which a center pipe and a rectifying plate are set in a tank body that stores a high-temperature fluid.
従来、車両用蓄熱システムに適用される蓄熱器としては、高温のエンジン冷却水を貯留するタンク本体内に、センターパイプと、偏流を抑える整流作用によりエンジン冷却水の有効な貯留と排出を行うための整流板を設定したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a heat accumulator applied to a vehicular heat accumulating system, in a tank body for accumulating high-temperature engine cooling water, for storing and discharging engine cooling water effectively by a center pipe and a rectifying action for suppressing drift What set the baffle plate is known (for example, refer patent document 1).
そして、従来の蓄熱器では、車両走行時に高温となったエンジン冷却水を蓄熱器に取り込み、車両が停止している間、高温のエンジン冷却水を蓄熱器内に保温貯蔵する。そして、次回のエンジン始動時、蓄熱器内の高温のエンジン冷却水をエンジンに送り込み、エンジンの即暖に使用している。
しかしながら、従来の蓄熱器にあっては、タンク本体のタンク入口の開口面積よりも大きい整流板を、センターパイプのパイプ外周面とタンク本体の内面との間にスポット溶接等により溶接固定する構成であるため、蓄熱器の製造時、組み立て性が低い、という問題があった。 However, in the conventional heat accumulator, a rectifying plate larger than the opening area of the tank inlet of the tank main body is welded and fixed between the pipe outer peripheral surface of the center pipe and the inner surface of the tank main body by spot welding or the like. Therefore, there was a problem that the assemblability was low when manufacturing the heat accumulator.
すなわち、従来の蓄熱器の場合、タンク本体を3分割等による分割構造にし、分割タンクに対して整流板を溶接固定し、その後、分割タンクを互いに位置合わせしてロー付け等により固定する必要がある。このように、タンク本体を製造する工程の途中に、整流板を固定する工程が必ず入る。 That is, in the case of a conventional heat accumulator, it is necessary to divide the tank body into three parts, etc., weld and fix the current plate to the divided tank, and then align the divided tanks to each other and fix them by brazing or the like is there. In this way, the process of fixing the current plate is necessarily in the middle of the process of manufacturing the tank body.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、高温流体を貯留するタンク本体内に、センターパイプと整流板を設定するに際し、組み立て容易性を達成することができる蓄熱器を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problem, and provides a heat accumulator that can achieve ease of assembly when setting a center pipe and a current plate in a tank body that stores a high-temperature fluid. Objective.
上記目的を達成するため、本発明では、高温流体を貯留するタンク本体内に、タンク入口の位置からタンク軸上にタンク底に近接する位置まで延びるセンターパイプを配置すると共に、前記センターパイプのパイプ外周面と前記タンク本体の内面との間を覆う整流板を介装した蓄熱器において、
前記整流板は、複数の整流穴を有する折り畳み可能な整流板部を有し、前記整流板部を折り畳んだとき、前記タンク入口の開口面積より小さい投影面積まで縮小し、前記整流板部を広げたとき、板部外周端が前記タンク本体の内面まで拡大する折り畳み式整流板であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a center pipe extending from the position of the tank inlet to a position close to the tank bottom is disposed on the tank shaft in the tank main body storing the high temperature fluid, and the pipe outer peripheral surface of the center pipe. In the heat accumulator interposing a rectifying plate covering between the inner surface of the tank body,
The rectifying plate has a foldable rectifying plate portion having a plurality of rectifying holes. When the rectifying plate portion is folded, the rectifying plate portion is reduced to a projection area smaller than an opening area of the tank inlet, and the rectifying plate portion is widened. In this case, the outer peripheral end of the plate portion is a foldable rectifying plate that expands to the inner surface of the tank body.
よって、本発明の蓄熱器にあっては、折り畳み式整流板の整流板部を、タンク入口の開口面積より小さい投影面積まで縮小した折り畳み状態にて、タンク入口よりセンターパイプと共に折り畳み式整流板をタンク本体内に挿入し、タンク本体内への挿入後、折り畳まれている整流板部を広げることで、板部外周端がタンク本体の内面まで拡大し、タンク本体内に整流板部を設定することができる。
すなわち、蓄熱器の組み立て製造時、タンク本体を製造する工程の途中に、整流板を固定する工程が必ず入る従来の蓄熱器とは異なり、タンク本体の製造工程の後工程にて、既にタンク形状を持つタンク本体内に折り畳み状態の折り畳み式整流板を挿入することができる。加えて、折り畳み状態の整流板部を広げる操作を行うだけで拡大した整流板部がタンク本体内に設定されるため、従来のように整流板を固定する溶接作業も必要としない。
この結果、高温流体を貯留するタンク本体内に、センターパイプと整流板を設定するに際し、組み立て容易性を達成することができる。
Therefore, in the heat accumulator of the present invention, in the folded state in which the rectifying plate portion of the foldable rectifying plate is reduced to a projection area smaller than the opening area of the tank inlet, the foldable rectifying plate is tanked together with the center pipe from the tank inlet. After inserting into the main body and inserting it into the tank body, widen the folded rectifying plate part so that the outer peripheral edge of the plate part extends to the inner surface of the tank body, and the rectifying plate part is set in the tank body Can do.
In other words, when assembling and manufacturing the heat accumulator, unlike the conventional heat accumulator in which the process of fixing the current plate is always in the middle of the process of manufacturing the tank body, the tank shape is already in the subsequent process of the tank body manufacturing process. A foldable rectifying plate in a folded state can be inserted into the tank body having In addition, since the enlarged rectifying plate portion is set in the tank body simply by performing an operation of expanding the folded rectifying plate portion, a welding operation for fixing the rectifying plate as in the related art is not required.
As a result, when the center pipe and the current plate are set in the tank main body that stores the high-temperature fluid, it is possible to achieve ease of assembly.
以下、本発明の蓄熱器を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing the heat accumulator of the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
図1は実施例1の蓄熱器Aが適用された車両用蓄熱システムの一例を示す全体図である。
実施例1の車両用蓄熱システムは、図1に示すように、蓄熱器Aと、エンジン1と、ラヂエータ2と、サーモスタット3と、制御バルブ4と、ヒータコア5と、ウォータポンプ6と、を備えている。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall view showing an example of a vehicle heat storage system to which the heat storage device A of the first embodiment is applied.
As shown in FIG. 1, the vehicle heat storage system according to the first embodiment includes a heat accumulator A, an
車両用蓄熱システムは、図1に示すように、エンジン1とラヂエータ2とヒータコア5と蓄熱器Aを互いに並列に連結し、エンジン1と蓄熱器Aとを連通する回路の途中位置であって、ヒータコア5に分岐する位置に制御バルブ4を設け、蓄熱器Aとヒータコア5を循環する回路の途中位置にウォータポンプ6を設けている。
As shown in FIG. 1, the vehicle heat storage system is an intermediate position of a circuit that connects the
前記蓄熱器Aは、車両走行時、高温のエンジン冷却水を貯留し、エンジン始動時、貯留しておいた高温のエンジン冷却水をエンジン1に供給する。すなわち、蓄熱器Aは、車両用蓄熱システムにおけるエンジン即暖のデバイスとして設けられている。
The heat accumulator A stores high-temperature engine cooling water when the vehicle travels, and supplies the stored high-temperature engine cooling water to the
前記エンジン1と前記ラヂエータ2と前記サーモスタット3を有する第1のエンジン冷却水循環回路は、エンジン冷却水が低温時にはサーモスタット3を閉じ、エンジン冷却水の昇温を促し、エンジン冷却水が低温時にはサーモスタット3を開き、エンジン冷却水をラヂエータ2による熱交換により冷却する。
The first engine coolant circulation circuit having the
前記エンジン1と前記制御バルブ4と前記ヒータコア5を有する第2のエンジン冷却水循環回路は、エンジン始動後のエアコン作動時、制御バルブ4のバルブ位置をエンジン冷却水の循環位置とし、車室内暖房時等において、ヒータコア5による熱交換により、車室内に温度調整風を送風する。
The second engine coolant circulation circuit having the
前記エンジン1と前記制御バルブ4と前記蓄熱器Aと前記ウォータポンプ6を有する第3のエンジン冷却水循環回路は、エンジン即暖時や蓄熱時、制御バルブ4のバルブ位置をエンジン冷却水の循環位置とし、エンジン即暖時、蓄熱器Aに貯留しておいた高温のエンジン冷却水をウォータポンプ6の作動によりエンジン1に供給し、蓄熱時、蓄熱器Aにウォータポンプ6の作動により循環する高温のエンジン冷却水を貯留する。
The third engine coolant circulation circuit having the
図2は実施例1の蓄熱器Aにおいて折り畳み式整流板の整流板部を折り畳んでタンク本体内に配置した状態を示す断面図である。図3は実施例1の蓄熱器Aにおいて折り畳み式整流板の整流板部を開いてタンク本体内に設定した状態を示す断面図である。図4は実施例1の蓄熱器Aにおいて折り畳み式整流板の折り畳み傘構造を示す図である。図5は実施例1の蓄熱器Aにおいて折り畳み傘構造のストッパ機構を示す図であり、(a)はストッパ機構の正面図を示し、(b)はストッパ機構の側面図を示す。図6は実施例1の蓄熱器Aにおいて折り畳み傘構造のセンターパイプに対するヒンジ結合部の一例を示す図である。図7は実施例1の蓄熱器Aにおいて折り畳み傘構造の整流板部の一例を示す一部斜視図である。図8は実施例1の蓄熱器Aにおいて折り畳み式整流板の整流板部を折り畳んでタンク入口から挿入する状態を示す図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the rectifying plate portion of the foldable rectifying plate is folded and arranged in the tank body in the heat accumulator A of the first embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where the rectifying plate portion of the folding rectifying plate is opened and set in the tank body in the heat accumulator A of the first embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating a folding umbrella structure of a folding type rectifying plate in the heat accumulator A of the first embodiment. FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating a stopper mechanism having a folding umbrella structure in the heat accumulator A according to the first embodiment. FIG. 5A is a front view of the stopper mechanism, and FIG. 5B is a side view of the stopper mechanism. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a hinge coupling portion with respect to the center pipe of the folding umbrella structure in the heat accumulator A according to the first embodiment. FIG. 7 is a partial perspective view illustrating an example of a rectifying plate portion having a folding umbrella structure in the heat accumulator A according to the first embodiment. FIG. 8 is a diagram illustrating a state where the rectifying plate portion of the folding rectifying plate is folded and inserted from the tank inlet in the heat accumulator A of the first embodiment.
前記蓄熱器Aは、図3に示すように、高温のエンジン冷却水(高温流体)を貯留するタンク本体10内に、タンク入口11の位置からタンク軸上にタンク底に近接する位置まで延びるセンターパイプ12を配置すると共に、前記センターパイプ12のパイプ外周面と前記タンク本体10の内面との間を覆う整流板を介装している。
ここで、タンク本体10は、内側タンク10aと外側タンク10bと真空断熱層10cによる二重タンク構造であり、耐食性に優れたステンレス素材等により構成されている。
As shown in FIG. 3, the heat accumulator A is a center pipe that extends from the position of the
Here, the
前記整流板は、複数の整流穴13aを有する折り畳み可能な整流板部13を有し、図2に示すように、前記整流板部13を折り畳んだとき、前記タンク入口11の開口面積より小さい投影面積まで縮小し、図3に示すように、前記整流板部13を広げたとき、板部外周端が前記タンク本体10の内面まで拡大する折り畳み式整流板14としている。
The rectifying plate has a foldable rectifying
前記折り畳み式整流板14は、図3及び図4に示すように、前記整流板部13の外周端に沿って弾性シール材15(例えば、ゴムシール材)を設け、前記整流板部13を広げたとき、前記弾性シール材15の介在により前記タンク本体10の内面に対する前記整流板部13の外周端密着を保つようにしている。つまり、弾性シール材15を拡がり押し付けにより変形させることで、タンク本体10の内面とは強く干渉させている。なお、実施例1では、折り畳み式整流板14を樹脂成型品としている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the foldable
前記折り畳み式整流板14は、図2〜図4に示すように、前記センターパイプ12のパイプ外周面に沿って摺動可能な外側パイプ16を有する。そして、前記センターパイプ12に対する前記外側パイプ16の位置を、図8に示すように、前記整流板部13が折り畳んだ状態になる位置とし、前記整流板部13の折り畳み状態を保持したままで前記タンク入口11より前記センターパイプ12と共に前記タンク本体10内に挿入する。そして、図2に示すように、前記タンク本体10内へセンターパイプ12と共に折り畳み式整流板14を挿入した後、図3に示すように、前記外側パイプ16を上方に押し上げることで、折り畳まれている前記整流板部13を広げる。
As shown in FIGS. 2 to 4, the foldable
前記折り畳み式整流板14は、図4に示すように、外側パイプ16と、傘骨体17と、整流板部13と、押し上げ連結リンク18と、ストッパ機構19と、を有する、いわゆる折り畳み傘構造としている。
As shown in FIG. 4, the foldable
前記外側パイプ16は、図4に示すように、内径としてセンターパイプ12の外径より僅かに大きな径を持ち、センターパイプ12のパイプ外周面に沿って摺動可能な短筒状パイプとしている。
As shown in FIG. 4, the
前記傘骨体17は、図2〜図4に示すように、前記センターパイプ12に対するヒンジ結合部20から放射状に複数配設されている。ここで、ヒンジ結合部20としては、センターパイプ12と一体に結合するなら差し込み固定によるヒンジ結合とし、センターパイプ12と別体に結合するなら爪等を用いた連結固定によるヒンジ結合とする。差し込み固定によるヒンジ結合の例としては、図6に示すように、例えば、傘骨体17の先端部に首部20aと差し込み係合部20bを形成し、センターパイプ12に形成した結合穴部20cに対し差し込み係合部20bを差し込むことで構成される。
As shown in FIGS. 2 to 4, a plurality of the
前記整流板部13は、図7に示すように、周方向に隣接する傘骨体17,17を覆うと共に放射状に複数の整流穴13aを有する折り畳み可能な樹脂板としている。この整流板部13の折り畳み部13bは、板厚を薄くして折り曲げ性を持たせた樹脂ヒンジ構造としている。
As shown in FIG. 7, the rectifying
前記押し上げ連結リンク18は、図4に示すように、前記外側パイプ16のヒンジ結合部21と前記傘骨体17のヒンジ結合部22を連結する。すなわち、外側パイプ16をセンターパイプ12に沿って上方に押し上げることによって、押し上げ連結リンク18を介して傘骨体17に開き方向の力が与えられ、内側に閉じている複数の傘骨体17が、ヒンジ結合部20を中心として外側に開くようにしている。なお、ヒンジ結合部21,22としては、折れ曲げヒンジ構造や球体関節構造等が適用される。
As shown in FIG. 4, the push-up connecting
前記ストッパ機構19は、図4に示すように、前記整流板部13を広げた位置を前記センターパイプ12に対する前記外側パイプ16の固定位置として規定する機構である。このストッパ機構19は、外側パイプ16の上端固定位置を規定するセンターパイプ12に設けた上端ストッパプレート19aと、外側パイプ16の下端固定位置を規定するセンターパイプ12に設けた下端ストッパプレート19bと、により構成される。そして、下端ストッパプレート19bは、図5に示すように、外側パイプ16の上向き移動時にはバネ板19cの撓みによりセンターパイプ12内に退避状態となる。
As shown in FIG. 4, the
次に、作用を説明する。
以下、実施例1の蓄熱器の作用を、「車両蓄熱システムでのエンジン即暖作用」、「蓄熱器での整流作用」、「蓄熱器製造時における折り畳み式整流板の組み付け作用」、「隙間腐蝕の発生防止作用」に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
Hereinafter, the operation of the heat accumulator of Example 1 is referred to as “the engine immediate warming operation in the vehicle heat accumulating system”, “rectifying operation in the heat accumulator”, “the assembling operation of the folding rectifying plate at the time of manufacturing the heat accumulator”, “gap The description will be divided into the “preventing action of corrosion”.
[車両蓄熱システムでのエンジン即暖作用]
図9は車両蓄熱システムでのエンジン即暖作用を説明する作用説明図であり、(a)はエンジン始動直後のエンジン即暖時におけるエンジン冷却水の流れを示し、(b)はエンジン即暖後の暖房要求時におけるエンジン冷却水の流れを示し、(c)は安定走行による蓄熱時におけるエンジン冷却水の流れを示し、(d)はエンジン停止時の蓄熱状態でのエンジン冷却水の流れを示す。
[Immediate engine warming in vehicle heat storage system]
FIG. 9 is an operation explanatory diagram for explaining the engine immediate warming operation in the vehicle heat storage system, where (a) shows the flow of engine cooling water when the engine is immediately warmed immediately after the engine is started, and (b) is after the engine is warmed immediately. Shows the flow of engine cooling water at the time of heating request, (c) shows the flow of engine cooling water during heat storage by stable running, and (d) shows the flow of engine cooling water in the heat storage state when the engine is stopped .
この車両用蓄熱システムでは、図9(c)に示すように、走行時(安定域)において、ウォータポンプ6を作動させることで、第2のエンジン冷却水循環回路と第3のエンジン冷却水循環回路にエンジン冷却水を循環させる蓄熱モードとし、高温となったエンジン冷却水を蓄熱器Aに取り込む。 In this vehicle heat storage system, as shown in FIG. 9 (c), when the water pump 6 is operated during running (stable region), the second engine coolant circulation circuit and the third engine coolant circulation circuit are operated. The heat storage mode in which the engine coolant is circulated is taken, and the engine coolant that has become hot is taken into the heat accumulator A.
そして、図9(d)に示すように、エンジン停止時には、高温のエンジン冷却水を蓄熱器A内に保温貯蔵する。この蓄熱維持モードでは、タンク本体10が真空断熱層10cを有する二重タンク構造となっているため、タンク本体10内のエンジン冷却水の温度低下を長時間にわたり抑える。
And as shown in FIG.9 (d), a high temperature engine cooling water is heat-reserved and stored in the thermal storage A at the time of an engine stop. In this heat storage maintenance mode, since the
そして、次のエンジン始動直後には、図9(a)に示すように、制御バルブ4をエンジン1と蓄熱器Aとを連通する側に切り替え、ウォータポンプ6を作動させることで、蓄熱器Aの温水を、制御バルブ4→エンジン1→ウォータポンプ6→蓄熱器Aという閉回路(第3のエンジン冷却水循環回路)で循環させる。このエンジン即暖モードでは、蓄熱器A内の高温のエンジン冷却水がエンジン1に送り込まれ、エンジン1の暖機が促進される。
Then, immediately after the next engine start, as shown in FIG. 9 (a), the
そして、エンジン即暖後に暖房要求があるときには、図9(b)に示すように、制御バルブ4をエンジン1とヒータコア5とを連通する側に切り替えることで、エンジン冷却水を、制御バルブ4→ヒータコア5→エンジン1という閉回路(第2のエンジン冷却水循環回路)で循環させる。この暖房モードでは、エンジン即暖に加え、エンジン1での燃焼熱により温度上昇したエンジン冷却水がヒータコア5に送り込まれることで、応答良く車室内暖房を効かせることができる。
When there is a heating request immediately after the engine is warmed up, as shown in FIG. 9 (b), the
[蓄熱器での整流作用]
前記車両用蓄熱システムによる蓄熱モード(図9(c))での蓄熱器Aによるエンジン冷却水の整流作用を説明する。
蓄熱器Aのタンク入口11とセンターパイプ12の外周隙間t(図3参照)から上方に向かってエンジン1からの高温のエンジン冷却水が流れ込むと、流れ込んだエンジン冷却水は折り畳み式整流板14の整流板部13に受け止められ、受け止められたエンジン冷却水は、整流板部13に沿って拡大し、整流板部13の複数の整流穴13aから流量均等性を保ちながら上方に抜ける。
すなわち、折り畳み式整流板14により流れ込んだ冷却水が通路領域の一部に偏在して流れる偏流を抑える整流作用を示し、既に貯留されている低温のエンジン冷却水を流れ込んできた高温のエンジン冷却水より押し上げ、押し上げられた分のエンジン冷却水をセンターパイプ12の上端開口12a(図3参照)から下方に向かって流出させる。
これによって、流れ込んだ高温のエンジン冷却水がショートカットしてセンターパイプ12から流出することが防止され、蓄熱エネルギとしてタンク本体10内に高温のエンジン冷却水を有効に蓄えることができる。
[Rectifying action in the regenerator]
The rectifying action of the engine coolant by the heat accumulator A in the heat storage mode (FIG. 9 (c)) by the vehicle heat storage system will be described.
When hot engine coolant from the
That is, the high-temperature engine cooling water that has flowed in the low-temperature engine cooling water that has already been stored has been shown to suppress the uneven flow that the cooling water flowing in by the
As a result, the hot engine coolant that has flowed in is prevented from flowing out of the
前記車両用蓄熱システムによるエンジン即暖モード(図9(a))での蓄熱器Aによるエンジン冷却水の整流作用を説明する。
蓄熱器Aのセンターパイプ12から低温のエンジン冷却水が流れ込むと、流れ込んだエンジン冷却水は折り畳み式整流板14の整流板部13に受け止められ、受け止められたエンジン冷却水は、整流板部13に沿って拡大し、整流板部13の複数の整流穴13aから流量均等性を保ちながら下方に抜ける。
すなわち、折り畳み式整流板14により流れ込んだ冷却水が通路領域の一部に偏在して流れる偏流を抑える整流作用を示し、貯留・保温されている高温のエンジン冷却水を、流れ込んだ低温のエンジン冷却水により押し下げ、押し下げられた高温のエンジン冷却水を、タンク入口11とセンターパイプ12の外周隙間t(図3参照)からエンジン1に向かって流出させる。
これによって、流れ込んだ低温のエンジン冷却水がショートカットしてタンク入口11とセンターパイプ12の外周隙間tからエンジン1へ流出することが防止され、高温のエンジン冷却水として蓄えていた蓄熱エネルギを有効にエンジン1に与えることができる。
The rectifying action of the engine coolant by the heat accumulator A in the engine immediate warming mode (FIG. 9 (a)) by the vehicle heat storage system will be described.
When low-temperature engine cooling water flows from the
That is, the cooling water flowing in by the
This prevents the low-temperature engine coolant that has flowed in from flowing out of the outer peripheral gap t between the
[蓄熱器製造時における折り畳み式整流板の組み付け作用]
実施例1の蓄熱器Aにあっては、センターパイプ12に対する外側パイプ16の位置を、図8に示すように、折り畳み式整流板14の整流板部13が折り畳んだ状態になる位置とし、整流板部13の折り畳み状態を保持したままでタンク入口11よりセンターパイプ12と共にタンク本体10内に挿入する。そして、図2に示すように、タンク本体10内へセンターパイプ12と共に折り畳み式整流板14を挿入する。その後、挿入した折り畳み式整流板14の外側パイプ16を上方に押し上げることで、図3に示すように、折り畳まれている整流板部13を、あたかも傘を開くように広げる。以上の組み付け作業により、整流板部13の板部外周端がタンク本体10の内面まで拡大し、タンク本体10内に整流板部13を設定するができる。
[Assembly of folding rectifier plate during manufacture of regenerator]
In the heat accumulator A of the first embodiment, the position of the
すなわち、蓄熱器Aの組み立て製造時、タンク本体を製造する工程の途中に、整流板を固定する工程が必ず入る従来の蓄熱器とは異なり、タンク本体10の製造工程の後工程にて、既にタンク形状を持つタンク本体10内に折り畳み状態の折り畳み式整流板14を挿入することができる。加えて、折り畳み状態の整流板部13を広げる操作を行うだけで拡大した整流板部13がタンク本体10内に設定されるため、従来のように整流板を固定する溶接作業も必要としない。
That is, during assembly manufacture of the heat accumulator A, unlike the conventional heat accumulator in which the process of fixing the rectifying plate is necessarily in the middle of the process of manufacturing the tank main body, in the subsequent process of the manufacturing process of the tank
[隙間腐蝕の発生防止作用]
従来の整流板をタンク本体の内面に溶接により固定する構造では、タンク本体の内面と整流板との間に微小な隙間が発生し、この微小隙間部分に水の腐蝕成分が滞留し、時間の経過と共に滞留している腐蝕成分の濃度が増し、この部分から腐蝕が進行するという隙間腐蝕の発生が問題となっていた。
[Prevention of crevice corrosion]
In the conventional structure in which the current plate is fixed to the inner surface of the tank body by welding, a minute gap is generated between the inner surface of the tank body and the current plate, and water corrosive components stay in this minute gap portion, The concentration of the corrosive component staying with the passage of time has increased, and the occurrence of crevice corrosion that corrosion proceeds from this portion has been a problem.
これに対し、実施例1の蓄熱器Aにあっては、折り畳み式整流板14は、整流板部13の外周端に沿って弾性シール材15を設け、整流板部13を広げたとき、弾性シール材15の介在によりタンク本体10の内面に対する整流板部13の外周端密着を保つようにしている。
On the other hand, in the heat accumulator A of Example 1, the
したがって、弾性シール材15を拡がり押し付けにより変形させることで、タンク本体10の内面とは強く干渉し、エンジン冷却水の流れの隙間漏れが防止されるため、水の腐蝕成分が滞留することによる隙間腐蝕の発生を確実に防止することができる。
Therefore, the
次に、効果を説明する。
実施例1の蓄熱器Aにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the heat accumulator A of Example 1, the effects listed below can be obtained.
(1) 高温流体を貯留するタンク本体10内に、タンク入口11の位置からタンク軸上にタンク底に近接する位置まで延びるセンターパイプ12を配置すると共に、前記センターパイプ12のパイプ外周面と前記タンク本体10の内面との間を覆う整流板を介装した蓄熱器において、前記整流板は、複数の整流穴13aを有する折り畳み可能な整流板部13を有し、前記整流板部13を折り畳んだとき、前記タンク入口11の開口面積より小さい投影面積まで縮小し、前記整流板部13を広げたとき、板部外周端が前記タンク本体10の内面まで拡大する折り畳み式整流板14であるため、高温流体を貯留するタンク本体10内に、センターパイプ12と整流板を設定するに際し、組み立て容易性を達成することができる。
(1) A
(2) 前記折り畳み式整流板14は、前記整流板部13の外周端に沿って弾性シール材15を設け、前記整流板部13を広げたとき、前記弾性シール材15の介在により前記タンク本体10の内面に対する前記整流板部13の外周端密着を保つため、流体流れの隙間漏れ防止作用により、流体に含まれる腐蝕成分が滞留することによる隙間腐蝕の発生を確実に防止することができる。
(2) The
(3) 前記折り畳み式整流板14は、前記センターパイプ12のパイプ外周面に沿って摺動可能な外側パイプ16を有し、前記センターパイプ12に対する前記外側パイプ16の位置を、前記整流板部13が折り畳んだ状態になる位置とし、前記整流板部13の折り畳み状態を保持したままで前記タンク入口11より前記センターパイプ12と共に前記タンク本体10内に挿入し、前記タンク本体10内への挿入後、前記外側パイプ16を上方に押し上げることで、折り畳まれている前記整流板部13を広げるため、タンク本体10に対して折り畳み式整流板14を組み付けるとき、タンク入口11の隙間空間から押し上げ操作具等を用いて外側パイプ16を押し上げるだけの簡単な作業により、折り畳まれている整流板部13を広げることができる。
(3) The
(4) 前記折り畳み式整流板14は、前記センターパイプ12のパイプ外周面に沿って摺動可能な外側パイプ16と、前記センターパイプ12に対するヒンジ結合部20から放射状に複数配設された傘骨体17と、周方向に隣接する傘骨体17,17を覆うと共に複数の整流穴13aを有する折り畳み可能な整流板部13と、前記外側パイプ16のヒンジ結合部21と前記傘骨体17のヒンジ結合部22を連結する押し上げ連結リンク18と、前記整流板部13を広げた位置を前記センターパイプ12に対する前記外側パイプ16の固定位置として規定するストッパ機構19(19a,19b)と、を有する折り畳み傘構造であるため、広げたときの整流板部13の投影面積に対し、折り畳んだときの整流板部13の投影面積の縮小比率を高く設定でき、タンク本体10の蓄熱容積を確保しながら、タンク入口11の開口面積を小さく抑えることができる。
(4) The
(5) 前記タンク本体10は、車両走行時、前記タンク入口11と前記センターパイプ12の外周隙間tから上方に向かって流れ込むエンジン冷却水を貯留し、エンジン始動時、貯留しておいた高温のエンジン冷却水を、前記タンク入口11と前記センターパイプ12の外周隙間tからエンジン1に供給するため、車両用蓄熱システムにおけるエンジン即暖のデバイスとして蓄熱器Aを有効活用することができる。
(5) The
以上、本発明の蓄熱器を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 The heat accumulator of the present invention has been described based on the first embodiment. However, the specific configuration is not limited to the first embodiment, and the gist of the invention according to each claim of the claims is described. Unless it deviates, design changes and additions are allowed.
実施例1では、折り畳み式整流板として、整流板部の外周端に沿って弾性シール材を設けた例を示した。しかし、例えば、整流板部の外周端とタンク本体の内面との間に隙間腐蝕を生じることのない流体通路を介在させた設定としても良い。また、例えば、傘骨体の外側端部のみに弾性シール材を設けるというように部分的弾性支持構造とし、他の部分は流体通路を介在させた設定としても良い。 In Example 1, the example which provided the elastic sealing material along the outer peripheral end of the baffle plate part was shown as a foldable baffle plate. However, for example, a setting may be made in which a fluid passage that does not cause crevice corrosion is interposed between the outer peripheral end of the rectifying plate portion and the inner surface of the tank body. Further, for example, a partial elastic support structure may be used such that an elastic sealing material is provided only at the outer end of the umbrella frame, and other portions may be set with a fluid passage interposed therebetween.
実施例1では、折り畳み式整流板として、センターパイプのパイプ外周面に沿って摺動可能な外側パイプを有し、外側パイプを上方に押し上げることで、折り畳まれている整流板部を広げる例を示した。しかし、例えば、外側パイプを下方に引き下げたり、外側パイプを回転させて螺合位置を変えたりし、折り畳まれている整流板部を広げるような折り畳み式整流板としても良い。さらに、エアーや高圧水等を送り、折り畳まれている整流板部を広げるような折り畳み式整流板としても良い。 Example 1 shows an example in which a folded rectifying plate has an outer pipe slidable along the outer peripheral surface of the center pipe as a foldable rectifying plate, and the folded rectifying plate is expanded by pushing the outer pipe upward. It was. However, for example, a folding type rectifying plate that expands the folded rectifying plate portion by pulling the outer pipe downward or rotating the outer pipe to change the screwing position may be used. Furthermore, it is good also as a foldable rectification | straightening board which sends air, high pressure water etc., and spreads the folded rectification | straightening board part.
実施例1では、折り畳み式整流板として、折り畳み傘構造のものを示したが、折り畳み傘構造以外の方式による構造により、折り畳み式整流板を構成しても良い。要するに、整流板は、複数の整流穴を有する折り畳み可能な整流板部を有し、整流板部を折り畳んだとき、タンク入口の開口面積より小さい投影面積まで縮小し、整流板部を広げたとき、板部外周端がタンク本体の内面まで拡大する折り畳み式整流板であれば、具体的な構成は実施例1に限られるものではない。 In the first embodiment, the folding type rectifying plate has a folding umbrella structure. However, the folding type rectifying plate may be configured by a structure other than the folding umbrella structure. In short, the rectifying plate has a foldable rectifying plate portion having a plurality of rectifying holes, and when the rectifying plate portion is folded, the rectifying plate portion is reduced to a projection area smaller than the opening area of the tank inlet, and the rectifying plate portion is widened. As long as the outer peripheral end of the plate portion is a foldable rectifying plate that expands to the inner surface of the tank body, the specific configuration is not limited to that of the first embodiment.
実施例1では、蓄熱器を車両用蓄熱システムに適用した例を示したが、本発明の蓄熱器は、車両以外に住宅用蓄熱システムや工場用蓄熱システムや事業所用蓄熱システム等の様々な分野の蓄熱システムにも適用することができる。また、水以外の高温流体を貯留する蓄熱器に適用することもできる。要するに、高温流体を貯留するタンク本体内に、センターパイプと整流板を配置した蓄熱器に適用することができる。 In Example 1, although the example which applied the thermal storage device to the thermal storage system for vehicles was shown, the thermal storage device of this invention is various fields, such as a thermal storage system for houses, a thermal storage system for factories, and a thermal storage system for establishments other than a vehicle. It can also be applied to other heat storage systems. It can also be applied to a heat accumulator that stores a high-temperature fluid other than water. In short, the present invention can be applied to a heat accumulator in which a center pipe and a rectifying plate are arranged in a tank body that stores a high-temperature fluid.
A 蓄熱器
1 エンジン
2 ラヂエータ
3 サーモスタット
4 制御バルブ
5 ヒータコア
6 ウォータポンプ
10 タンク本体
11 タンク入口
12 センターパイプ
13 整流板部
13a 整流穴
14 折り畳み式整流板
15 弾性シール材
16 外側パイプ
17 傘骨体
18 押し上げ連結リンク
19 ストッパ機構
19a 上端ストッパプレート
19b 下端ストッパプレート
20 ヒンジ結合部
21 ヒンジ結合部
22 ヒンジ結合部
A
Claims (5)
前記整流板は、複数の整流穴を有する折り畳み可能な整流板部を有し、前記整流板部を折り畳んだとき、前記タンク入口の開口面積より小さい投影面積まで縮小し、前記整流板部を広げたとき、板部外周端が前記タンク本体の内面まで拡大する折り畳み式整流板であることを特徴とする蓄熱器。 A center pipe that extends from the position of the tank inlet to a position close to the tank bottom is disposed on the tank shaft in the tank body that stores the high-temperature fluid, and covers between the pipe outer peripheral surface of the center pipe and the inner surface of the tank body. In a heat accumulator with a baffle plate,
The rectifying plate has a foldable rectifying plate portion having a plurality of rectifying holes. When the rectifying plate portion is folded, the rectifying plate portion is reduced to a projection area smaller than an opening area of the tank inlet, and the rectifying plate portion is widened. When this is the case, the heat accumulator is a foldable rectifying plate in which the outer peripheral end of the plate portion expands to the inner surface of the tank body.
前記折り畳み式整流板は、前記整流板部の外周端に沿って弾性シール材を設け、前記整流板部を広げたとき、前記弾性シール材の介在により前記タンク本体の内面に対する前記整流板部の外周端密着を保つことを特徴とする蓄熱器。 The regenerator according to claim 1,
The foldable rectifying plate is provided with an elastic seal material along an outer peripheral end of the rectifying plate portion, and when the rectifying plate portion is spread, the rectifying plate portion of the rectifying plate portion with respect to the inner surface of the tank body is interposed by the elastic seal material. A heat accumulator characterized by maintaining close contact with the outer peripheral edge.
前記折り畳み式整流板は、前記センターパイプのパイプ外周面に沿って摺動可能な外側パイプを有し、前記センターパイプに対する前記外側パイプの位置を、前記整流板部が折り畳んだ状態になる位置とし、前記整流板部の折り畳み状態を保持したままで前記タンク入口より前記センターパイプと共に前記タンク本体内に挿入し、前記タンク本体内への挿入後、前記外側パイプを上方に押し上げることで、折り畳まれている前記整流板部を広げることを特徴とする蓄熱器。 In the heat accumulator according to claim 1 or claim 2,
The foldable rectifying plate has an outer pipe slidable along the outer peripheral surface of the center pipe, and the position of the outer pipe with respect to the center pipe is a position where the rectifying plate portion is folded, With the folded state of the rectifying plate portion maintained, it is inserted into the tank main body together with the center pipe from the tank inlet, and after being inserted into the tank main body, the outer pipe is pushed upward to be folded up. A heat accumulator characterized by expanding the current plate part.
前記折り畳み式整流板は、前記センターパイプのパイプ外周面に沿って摺動可能な外側パイプと、前記センターパイプに対するヒンジ結合部から放射状に複数配設された傘骨体と、周方向に隣接する傘骨体を覆うと共に複数の整流穴を有する折り畳み可能な整流板部と、前記外側パイプのヒンジ結合部と前記傘骨体のヒンジ結合部を連結する押し上げ連結リンクと、前記整流板部を広げた位置を前記センターパイプに対する前記外側パイプの固定位置として規定するストッパ機構と、を有する折り畳み傘構造であることを特徴とする蓄熱器。 The regenerator according to any one of claims 1 to 3,
The foldable rectifying plate includes an outer pipe that is slidable along an outer peripheral surface of the center pipe, a plurality of umbrella bones that are radially arranged from hinge coupling portions to the center pipe, and umbrella bones that are adjacent in the circumferential direction. A foldable rectifying plate portion that covers the body and has a plurality of rectifying holes, a push-up connecting link that connects the hinge connecting portion of the outer pipe and the hinge connecting portion of the umbrella body, and a position where the rectifying plate portion is expanded And a stopper mechanism that defines a fixed position of the outer pipe with respect to the center pipe.
前記タンク本体は、車両走行時、前記タンク入口と前記センターパイプの外周隙間から上方に向かって流れ込むエンジン冷却水を貯留し、エンジン始動時、貯留しておいた高温のエンジン冷却水を、前記タンク入口と前記センターパイプの外周隙間からエンジンに供給することを特徴とする蓄熱器。 The heat accumulator according to any one of claims 1 to 4,
The tank body stores engine cooling water that flows upward from an outer peripheral gap between the tank inlet and the center pipe when the vehicle travels, and the stored high-temperature engine cooling water is stored in the tank inlet when the engine is started. And a heat accumulator which is supplied to the engine from the outer peripheral gap of the center pipe.
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