JP2010196508A - 暖機装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、蓄熱材の過冷却状態を安定的に維持でき、蓄熱材の発核を所望のタイミングで行えるようにする。
【解決手段】過冷却の液相状態で蓄熱を保持可能な潜熱蓄熱材２０を有する暖機装置１であって、蓄熱タンク１０と、蓄熱タンク１０を回転させる回転機構２７とを備え、蓄熱タンク１０は、冷却水Ｗと蓄熱材２０との熱交換を行わせるための熱交換室１２と、液相の蓄熱材２０を収容するためのリザーバ室１３と、熱交換室１２とリザーバ室１３との間で蓄熱材２０の固相を分離して液相を通過させる連通路１５と、熱交換室１２に設けた蓄熱材２０の種結晶２３ａを保持する発核物質保持部２２とを備え、蓄熱タンク１０の回転により、蓄熱材２０の液相のみが熱交換室１２とリザーバ室１３との間を移動するように構成した。これにより、蓄熱材２０の液相を種結晶２３ａから分離して安定的に保管できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載された内燃機関や変速機などの暖機対象の暖機を行うのに好適な蓄熱材を備えた暖機装置に関する。

従来、例えば特許文献１に示すように、車両に搭載された内燃機関（エンジン）や自動変速機など暖機対象の暖機を行うための暖機装置がある。特許文献１の暖機装置は、エンジンの冷却水との熱交換を行う蓄熱材を具備している。この暖機装置では、車両の運転時に冷却水の熱を蓄熱材に蓄熱しておき、次回の車両始動時にこの蓄熱を利用して内燃機関の早期暖機を行うことができる。

また、特許文献２に記載の暖機装置（熱交換器）は、暖機対象である自動変速機を循環する作動油（ＡＴＦ）との熱交換による蓄熱・放熱が可能な蓄熱材として、過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材を備えている。潜熱蓄熱材は、熱伝達媒体からの熱供給により、熱を蓄熱して固相から液相へ相変化（融解）し、その後の温度低下により、液相の状態を保ったまま過冷却状態となる。一方、発核装置による発核の伝播、あるいは蓄熱材中に形成された種結晶（種核）を発端とする発核の伝播により、蓄熱を放出して液相から固相へ相変化（固化）するようになっている。

ところが、上記のような潜熱蓄熱材は、蓄熱の際、蓄熱材に固相の箇所（以下、「種結晶」ということがある。）が残存している状態で熱供給が停止すると、その後の温度低下で、種結晶を発端とする発核が蓄熱材の全体に伝播し、過冷却状態を維持できずに蓄熱を放出してしまう。そのため、蓄熱材の蓄熱を行う際、蓄熱材に固相の箇所が無くなるように蓄熱材の全体を完全に融解させなければならない。あるいは、過冷却状態で蓄熱を安定的に保持するためには、蓄熱材の液相を固相から分離して保持する必要がある。

この点に関する従来技術として、特許文献３に記載の蓄熱装置がある。この蓄熱装置は、種結晶を保持するための種結晶保持部を蓄熱材の内外で移動させる移動機構を備えている。このような移動機構によれば、過冷却状態の蓄熱材に対する種結晶の接触・離間を制御できるので、蓄熱材が不用意に発核することがなくなり、蓄熱を安定的に保持できるうえ、所望のタイミングで蓄熱材を発熱させることが可能となる。
特開平１０−７１８３７号公報 特開２００７−３０３５５７号公報 特開２００７−３０９５７０号公報

しかしながら、特許文献３に記載の蓄熱装置においても、蓄熱材を十分に加熱できない場合は、種結晶保持部に保持された種結晶以外の蓄熱材中にも固相が残存するため、蓄熱終了後に過冷却状態を維持できないおそれがある。また、蓄熱時に蓄熱材が融点以上になっても、蓄熱材を収納した容器内の微小な隙間には固相が残存し易い。このように残存する蓄熱材の固相が発核源となることで、蓄熱材の過冷却状態を安定的に維持できないおそれがある。

また、特許文献３の蓄熱装置では、種結晶保持部を移動させる移動機構が容器内で蓄熱材に触れているため、移動機構の隙間で蓄熱材が固化すると、移動機構のスムーズな動作に支障が出るなど、蓄熱装置の信頼性に影響を及ぼすおそれがある。また、種結晶保持部を移動させる移動機構によって、蓄熱容器の内部構造の複雑化、部品点数の増加を招くことになり、蓄熱装置及び車両のコスト増につながるおそれがある。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、簡単な構成で、蓄熱材の過冷却状態を安定的に維持することができ、蓄熱材の発核を所望のタイミングで行える暖機装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明は、暖機対象（３０）から供給される熱伝達媒体（Ｗ）との熱交換による蓄熱・放熱が可能な蓄熱材（２０）を有する暖機装置（１）であって、蓄熱材（２０）を収容した蓄熱装置（１０）と、蓄熱装置（１０）を移動させる移動機構（２７）と、を備え、蓄熱材（２０）は、過冷却の液相状態で蓄熱を保持可能な潜熱蓄熱材であり、蓄熱装置（１０）は、熱伝達媒体（Ｗ）と蓄熱材（２０）との熱交換を行わせるための熱交換区画（１２）と、液相状態にある蓄熱材（２０）を収容するためのリザーバ区画（１３）と、熱交換区画（１２）とリザーバ区画（１３）との間に配置された蓄熱材（２０）の固相を分離して液相のみを通過させる連通部（１５）と、を備え、移動機構（２７）による蓄熱装置（１０）の移動により、液相状態にある蓄熱材（２０）が連通部（１５）を通過して熱交換区画（１２）とリザーバ区画（１３）との間を移動することを特徴とする。また、この暖機装置（１）では、蓄熱装置（１０）の熱交換区画（１２）に、蓄熱材（２０）を発核させるための発核物質（２３）を保持する発核物質保持部（２２）を設けるとよい。

過冷却の液相状態で蓄熱を保持可能な潜熱蓄熱材は、蓄熱時の加熱が十分でない場合、液相中に固相（種結晶）が残存した状態となる。この状態では、固相を発端とする発核の伝播で蓄熱材の過冷却状態が解除されるため、過冷却状態を安定的に維持することができない。また、蓄熱材を発核させる発核物質を備えている場合、蓄熱材の過冷却状態を安定的に維持するためには、過冷却状態の蓄熱材を発核物質から分離して保持する必要がある。これらの点に鑑みて、本発明にかかる暖機装置では、移動機構による蓄熱装置の移動により、蓄熱材の液相のみが熱交換区画とリザーバ区画との間を移動するように構成した。したがって、熱交換室での熱伝達媒体との熱交換による蓄熱で過冷却の液相状態となった蓄熱材をリザーバ区画に移動させて、該リザーバ区画に貯留することができる。これにより、液相状態の蓄熱材を熱交換室に残留する種結晶などの発核物質から分離して保持できる。したがって、発核の伝播による蓄熱の不用意な放出を効果的に防止でき、熱伝達媒体との熱交換で蓄熱材に蓄えた蓄熱を安定的に保持することができる。

その一方で、次回、暖機対象の暖機を行う際には、再度、蓄熱装置を移動させて、液相状態の蓄熱材を熱交換室に戻せばよい。これにより、熱交換室に残留する発核物質に液相状態の蓄熱材が接触することで、蓄熱材の過冷却状態が解除される。つまり、液相状態の蓄熱材の移動により、発核物質を発端とする発核伝播による発熱が起こるので、熱伝達媒体を所望のタイミングで迅速かつ確実に加熱することが可能となる。したがって、エンジンや変速機など暖機対象の暖機を車両の始動直前あるいは始動直後など所望のタイミングで効果的に行えるようになる。

また、この暖機装置では、熱交換区画とリザーバ区画との間で液相状態の蓄熱材が移動することにより、蓄熱材が撹拌される作用がある。これにより、蓄熱材に相分離が起こり難くなる。また、蓄熱材に相分離防止剤などの添加物質を加えなくて済む。したがって、蓄熱材による蓄熱及び放熱を長期に渡って安定的に行えるようになる。

また、潜熱蓄熱材には、所定以上の高温状態に曝されると変質し、当初の蓄熱・放熱性能を発揮できなくなるものがある。この点、本発明の暖機装置によれば、暖機対象から供給される熱伝達媒体の温度が上昇して蓄熱材が高温状態に曝されるような場合は、液相の蓄熱材を熱交換区画からリザーバ区画へ移動させる対応が可能となる。これにより、熱伝達媒体の温度が上昇した場合でも、蓄熱材が所定以上の高温状態に曝されずに済むので、蓄熱材の変質を効果的に防止できる。

上記の暖機装置の一実施態様として、移動機構は、蓄熱装置（１０）を回転させる回転機構（２７）であり、熱交換区画（１２）とリザーバ区画（１３）は、蓄熱装置（１０）の回転軸（Ｒ）に対して交差する方向に並べて配置されていてよい。これによれば、簡単な構成で、蓄熱材の液相を熱交換区画とリザーバ区画との間で移動させることが可能となる。したがって、暖機装置の構成の簡素化、軽量化を図ることができる。また、ここでの回転機構は、蓄熱装置自体を回転させる機構であるため、従来技術のように、発核物質を移動させる機構が蓄熱材と直接接触せずに済む。したがって、蓄熱材が可動部分の動作に影響を及ぼすおそれが無いので、暖機装置の信頼性が向上する。

また、上記の暖機装置では、熱交換区画（１２）には、熱伝達媒体（Ｗ）が流通する熱伝達媒体配管（１８）と、該熱伝達媒体配管（１８）に取り付けた伝熱フィン（２１）とからなる熱交換器（１７）が設置されており、発核物質保持部（２２）は、熱伝達媒体配管（１８）と伝熱フィン（２１）との間の隙間（２２ａ）に形成されていてよい。これによれば、比較的安価でありながら蓄熱材の確実な発核が行える種結晶などの発核物質を熱交換区画内の多数箇所に配置できるので、装置コストを低廉にしながらも、蓄熱材の発熱を所望のタイミングで迅速に行うことができる。また、蓄熱材の全体を均等に発熱させることができる。さらに、アクチュエータなど物理的な機構による発核装置を設置する場合と比較して、暖機装置の構成の簡素化、軽量化を図ることができる。

あるいは、上記の暖機装置では、発核物質保持部（２２）は、熱交換区画（１２）の一部を外側に突出させた突出部（２４ｂ）に形成した窪み部（２２ｂ）としてもよい。これによれば、発核物質保持部を蓄熱装置の外側に配置することで、外部との熱交換による冷却作用が望めるので、発核物質保持部に溜まった蓄熱材の固化（種結晶化）を促進させることができ、種結晶を保持し易くなる。また、この場合、発核物質保持部は、熱交換区画において蓄熱材が収容された際に下側となる部分に設けるとよい。これにより、発核物質保持部に種結晶がさらに溜まり易くなる。なお、発核物質保持部に保持される発核物質は、蓄熱材の種結晶、または蓄熱材とは異なる物質からなる発核剤のいずれであってもよい。

また、上記の暖機装置では、リザーバ区画（１３）に収容された蓄熱材（２０）を加熱するための加熱手段（１６）を備えるとよい。これによれば、熱交換区画での加熱が不十分で、連通部で分離し切れなかった微小の固相がリザーバ区画に収容された蓄熱材の液相に混入している場合でも、加熱手段による蓄熱材の補助的な加熱で、当該固相を融解させることができる。したがって、蓄熱材中に残存する固相を効果的に除去できるので、リザーバ区画に収容された蓄熱材の過冷却状態をより安定的に維持できる。

また、上記の暖機装置の一実施態様として、暖機対象は、内燃機関（３０）であり、熱伝達媒体は、内燃機関（３０）の冷却水（Ｗ）あるいは潤滑油（Ｌ）であってよい。あるいは、他の実施態様として、暖機対象は、変速機（４０）であり、熱伝達媒体は、変速機（４０）の作動油（Ｍ）であってよい。これらによれば、車両の始動時に内燃機関や変速機の早期暖機が効果的に行えるようになり、車両のスムーズな始動や燃費向上が実現できる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態の対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかる暖機装置によれば、簡単な構成で、蓄熱材の過冷却状態を安定的に維持することができ、蓄熱材の発核を所望のタイミングで行えるようになる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態にかかる暖機装置の全体構成例を示す概略図である。同図に示す暖機装置１は、蓄熱材２０を収容した蓄熱タンク（蓄熱装置）１０と、暖機対象であるエンジン（内燃機関）３０の冷却水（ＬＬＣ：熱伝達媒体）Ｗを蓄熱タンク１０に循環させるための冷却水循環路３１とを備えている。蓄熱タンク１０に収容された蓄熱材２０は、過冷却の液相状態で蓄熱を保持可能な潜熱蓄熱材からなる。蓄熱材２０の詳細については後述する。冷却水循環路３１は、エンジン３０のウォータージャケット３０ａから導出され、蓄熱タンク１０に連通し、ウォータージャケット３０ａに再度導入されている。冷却水循環路３１の途中には、冷却水Ｗを流通させるための冷却水ポンプ３２が介装されている。ここでの冷却水ポンプ３２は、電動ポンプである。なお、エンジン３０の始動前（停止中）に冷却水循環路３１の冷却水Ｗを循環流通させる必要が無い場合は、冷却水ポンプ３２は、エンジン３０のクランク軸（図示せず）の回転に連動して駆動するものであってもよい。

図２及び図３は、蓄熱タンク１０の詳細構成例を示す図で、図２は、分解斜視図、図３（ａ）は、平面図、同図（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図、同図（ｃ）は、同図（ｂ）のＹ−Ｙ矢視断面図である。蓄熱タンク１０は、合成樹脂製の成型品などからなる中空容器状のケース１１を備えている。なお、ケース１１の材質は合成樹脂材には限定されず、収容した蓄熱材２０に後述する発核が起こり難い材質であれば、他の材質であってもよい。ケース１１は、横方向（本実施形態では水平方向）を長手方向とする略直方体形状で、長手方向の中央で二分割された左ケース１１ａと右ケース１１ｂとを備えて構成されている。ケース１１の内部には、エンジン３０の冷却水Ｗと蓄熱材２０との熱交換を行わせるための熱交換室（熱交換区画）１２と、液相状態にある蓄熱材２０を収容するためのリザーバ室（リザーバ区画）１３とが形成されている。すなわち、ケース１１内には、該ケース１１の縦方向（図１乃至図３では垂直方向）の中間位置において横方向に延びる板状の仕切壁１４が設置されており、仕切壁１４の一方側（図１乃至図３では上側）がリザーバ室１３になっており、仕切壁１４の他方側（図２乃至図３では下側）が熱交換室１２になっている。そして、図３（ｃ）に示すように、仕切壁１４の長手方向に向かう一方の端辺１４ａには、蓄熱材２０を通過させて熱交換室１２とリザーバ室１３との間で移動させるための連通路（連通部）１５が設けられている。連通路１５は、詳細な構成は後述するが、蓄熱材２０の固相を分離（捕捉）して液相のみを通過させるようになっている。

リザーバ室１３には、電気ヒーター（加熱手段）１６が設置されている。電気ヒーター１６は、リザーバ室１３に貯留された液相状態の蓄熱材２０を補助的に加熱するものである。電気ヒーター１６は、リザーバ室１３の長手方向に沿う略Ｕ字型の棒状に形成されたヒーター部１６ａと、ヒーター部１６ａの両端に取り付けた端子部１６ｂ，１６ｂとを備えている。端子部１６ｂ，１６ｂは、リザーバ室１３の長手方向の端面において外壁２４に固定されており、先端が外壁２４の外側に露出している。電気ヒーター１６の動作は、図１に示す車両の各部を制御するための電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と記す）５０によって制御される。

熱交換室１２の長手方向の一端には、冷却水循環路３１の上流側に連通する冷却水入口１２ａが設けられており、他端には、冷却水循環路３１の下流側に連通する冷却水出口１２ｂが設けられている。また、冷却水入口１２ａ及び冷却水出口１２ｂと冷却水循環路３１との間には、これらを接続するための接続管２５，２５が取り付けられている。また、熱交換室１２内には、冷却水Ｗと蓄熱材２０との熱交換を行わせるための熱交換器１７が設置されている。熱交換器１７は、冷却水Ｗを流通させる冷却水配管（熱伝達媒体配管）１８と、冷却水配管１８に取り付けた伝熱フィン２１とを備えている。

冷却水配管１８は、熱伝導性に優れた金属材料などで構成された直線棒状のパイプからなる。冷却水配管１８は、熱交換室１２の長手方向に沿って延びており、所定間隔で複数本が平行に設置されている。冷却水入口１２ａと冷却水配管１８の上流端との間には、冷却水入口１２ａから流入する冷却水Ｗを複数の冷却水配管１８へ分岐させて流すための分岐部材１９ａが設置されている。一方、冷却水配管１８の下流端と冷却水出口１２ｂとの間には、複数の冷却水配管１８から流出する冷却水Ｗを一の冷却水出口１２ｂへ合流させるための合流部材１９ｂが設置されている。

また、熱交換器１７が備える伝熱フィン２１は、熱伝導性に優れた金属製の平板部材からなる。伝熱フィン２１には、冷却水配管１８に対応する円形の貫通孔２１ａ（図３（ｃ）参照）が複数形成されており、貫通孔２１ａに冷却水配管１８が圧入固定されている。伝熱フィン２１は、冷却水配管１８の長手方向に沿って所定間隔で多数枚が取り付けられている。熱交換室１２における熱交換器１７の周囲は、蓄熱材２０が充填される空間になっている。

熱交換室１２では、冷却水入口１２ａから導入された冷却水Ｗが熱交換器１７の冷却水配管１８を流れる。このとき、熱交換室１２内の蓄熱材２０と冷却水配管１８を流れる冷却水Ｗとの間で熱交換が行われる。具体的には、冷却水Ｗの温度よりも蓄熱材２０の温度の方が高い場合は、蓄熱材２０によって冷却水Ｗが加熱され、加熱された冷却水Ｗでエンジン３０の暖機が行われる。一方、蓄熱材２０の温度よりも冷却水Ｗの温度の方が高い場合は、冷却水Ｗによって蓄熱材２０が加熱され、蓄熱材２０への蓄熱が行われる。

熱交換室１２及びリザーバ室１３に収容された蓄熱材２０は、過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材であり、凝固点以下になっても液状のままで固化しない性質を有している。このような潜熱蓄熱材は、冷却水Ｗなど熱伝達媒体からの熱供給により、熱を蓄熱して固相から液相へ相変化（融解）し、その後の温度低下により、液相の状態を保ったまま過冷却状態となる。一方、固相状態の蓄熱材２０中に形成される発核物質２３である種結晶（種核）２３ａ（図５参照）を発端とする発核の伝播より、蓄熱を放出して液相から固相へ相変化（固化）するようになっている。このような潜熱蓄熱材として、例えば、酢酸ナトリウム水和物からなる潜熱蓄熱材が挙げられる。酢酸ナトリウム水和物は、発核物質による過冷却状態の解除によって、平衡状態に戻って固化する際に発熱し、温度の低い他の媒体を加熱することができる。

なお、ここでは、過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材の代表例として酢酸ナトリウム水和物を挙げたが、他にも、水和塩化合物（化学式としてＭｘ・ｎＨ₂Ｏ（ｎ：整数）で表わされるもの）を挙げることができ、Ｎａ₂ＳＯ₄・１０Ｈ₂Ｏ，ＣａＣｌ₂・６Ｈ₂Ｏを例示することができる。なお、潜熱蓄熱材を発核させる発核物質は、上記のような潜熱蓄熱材中に形成された種結晶以外にも、蓄熱材とは異なる物質であって、蓄熱材に添加されることで蓄熱材を発核させる性質を有する発核剤を用いることもできる。具体的には、潜熱蓄熱材中に１〜２００μｍ程度の粒子径を有する結晶性の発核剤を包含させ、これを発核物質とすることができる。

ここで、上記の潜熱蓄熱材とそれに包含させる発核剤との好ましい組み合わせを例示的に列挙する。図４は、潜熱蓄熱材と発核剤の組み合わせの一例を示す表である。同図に示すように、潜熱蓄熱材と発核剤の組み合わせとして、硫酸ナトリウム１０水和塩−ホウ酸ナトリウム、塩化カルシウム６水和塩−水酸化バリウム、炭酸ストロンチウム、酢酸ナトリウム３水和塩−ピロリン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、硫酸アルミニウムアンモニウム１２水和塩−硫酸アルミニウムセシウム、硫酸アルミニウムルビジウム、硫酸アルミニウムカリウム１２水和塩−硫酸セシウム、塩化セシウム、炭酸セシウム、リン酸水素二ナトリウム１２水和塩−リン酸三カルシウム、塩化カルシウム、などが挙げられる。

なお、以下の本実施形態の説明では、蓄熱材２０として、酢酸ナトリウム水和物からなる潜熱蓄熱材を備えると共に、該蓄熱材２０を発核させるための発核物質として、蓄熱材２０中に形成される固相状態の種結晶を用いる場合を例に説明を行う。

図５は、熱交換室１２に設けた発核物質２３を保持するための発核物質保持部２２の構成例を示す図で、図３（ｂ）に示すＡ部分の部分拡大図である。熱交換室１２に設置した熱交換器１７は、伝熱フィン２１の貫通孔２１ａと該貫通孔２１ａに圧入された冷却水配管１８との間に形成された楔形状の隙間２２ａを備えているが、この楔形状の隙間２２ａが発核物質２３を保持するための発核物質保持部２２になっている。すなわち、隙間２２ａに入り込んだ液相状態の蓄熱材２０は、蓄熱材２０の発核の伝播で固化して種結晶２３ａとなる。ここで、上記のような微小な隙間２２ａに入り込んだ種結晶２３ａは、融点以上になっても直ぐには液化し難いため、熱交換室１２内の他の蓄熱材２０が加熱されてその融解が進行したときも、隙間２２ａに入り込んだ種結晶２３ａは容易に液相化せず、結晶状態のまま隙間２２ａに保持される確率が高い。このような種結晶２３ａが発核物質２３となる。

図６は、発核物質保持部２２の他の構成例を示す図で、（ａ）は、図３（ｃ）に対応する蓄熱タンク１０の側断面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ部分の部分拡大図である。発核物質保持部２２は、図５に示すような楔形状の隙間２２ａとするほか、図６に示すような構成でもよい。図６に示す蓄熱タンク１０は、熱交換室１２の外壁２４の一部を外側に突出させた突出部２４ｂを備えており、発核物質保持部２２は、突出部２４ｂの内側に形成した凹形状の窪み２２ｂからなる。発核物質保持部２２としてこのような蓄熱タンク１０の外側に突出する窪み２２ｂを備えれば、窪み２２ｂに溜まる蓄熱材２０を蓄熱タンク１０の外側に突出させて配置できる。これにより、外部（外気）との熱交換による冷却作用で窪み２２ｂに溜まった蓄熱材２０の固化（結晶化）が促進されるので、窪み２２ｂ内に種結晶２３ａが生成し易くなる。また、窪み２２ｂは、熱交換室１２の外壁２４のうち、熱交換室１２に蓄熱材２０が収容されたとき（蓄熱タンク１０が後述する熱交換位置にあるとき）に熱交換室１２の下側に位置する部分（以下、下壁という。）２４ａに設けられている。このように、熱交換室１２の下壁２４ａに窪み２２ｂを設けたことで、窪み２２ｂに蓄熱材２０が溜まり易くなる。

また、図６（ｂ）に示すように、窪み２２ｂの内面には、段状（くびれ状）の凹凸が設けられている。これにより、窪み２２ｂ内に生成した種結晶２３ａが保持され易くなる。したがって、蓄熱タンク１０が回転して熱交換室１２の上下が反転した際にも、窪み２２ｂ内の種結晶２３ａが落下し難くなり、窪み２２ｂ内に留まり易くなる。

図７は、発核物質保持部２２のさらに他の構成例を示す図で、伝熱フィン２１の側面図ある。図７に示す発核物質保持部２２は、伝熱フィン２１に形成されたスリット状の貫通溝２２ｃからなる。貫通溝２２ｃは、冷却水配管１８の周囲に配列された直線状の細溝であり、長手方向が冷却水配管１８の周方向に沿って配置されている。図７では、四本の貫通溝２２ｃが円周方向に沿って等間隔に配列されている。このような伝熱フィン２１に形成した貫通溝２２ｃでも、蓄熱材２０の種結晶２３ａを保持することができる。なお、発核物質２３として、種結晶２３ａではなく図４に示すような発核剤を用いる場合でも、当該発核剤の微粒子を貫通溝２２ｃに挟み込んだ状態で保持することが可能である。

図８は、連通路１５の詳細構成を示す図で、図３（ｃ）に示すＣ部分の部分拡大図である。熱交換室１２とリザーバ室１３を繋ぐ連通路１５は、図２に示すように、仕切壁１４の端辺１４ａにおいてケース１１の外壁２４に沿って設けられている。この連通路１５は、図８に示すように、ケース１１の長手方向の一端から見た断面形状が複数段に屈曲した屈曲形状（迷路形状）の細い流路になっている。図８に示す連通路１５の断面形状を詳述すると、連通路１５は、リザーバ室１３側から横方向に進み、その後略直角に屈曲して上方に向かって進み、上端で下方向へ折り返されて直進し、熱交換室１２に通じている。連通路１５をこのような細い屈曲形状の断面を有する流路としたことで、蓄熱材２０の固相を分離（捕捉）して液相のみを通過させることが可能となる。

図９は、連通路１５の他の構成例を示す図で、（ａ）は、左ケース１１ａの斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＤ部分の部分拡大図である。同図に示す連通路１５−２は、仕切壁１４の端辺１４ａに沿う位置に形成した多数の小孔１５−２ａを有する網目状の部分からなる。このような網目状の部分からなる連通路１５−２でも、蓄熱材２０の固相を分離して液相のみを通過させることが可能となる。

図１乃至図３に示すように、蓄熱タンク１０は、長手方向の両端が一対の軸受（支持機構）２６，２６によって回転自在に支持されている。軸受２６，２６は、ケース１１の両端に取り付けた接続管２５，２５を軸支している。これにより、蓄熱タンク１０は、ケース１１の長手方向に沿って仕切壁１４と平行に延びる回転軸Ｒの周りで回転自在になっている。回転軸Ｒは、冷却水入口１２ａ及び冷却水出口１２ｂの中心と一致している。なお、以下の説明で単に軸方向というときは、回転軸Ｒの軸方向を示す。さらに、図１に示すように、蓄熱タンク１０には、該蓄熱タンク１０を回転させるためのモータ２８が設置されている。モータ２８の回転が接続管２５，２５を介して蓄熱タンク１０に伝達されるようになっている。モータ２８による蓄熱タンク１０の回転動作（回転角度など）は、ＥＣＵ５０で制御されるようになっている。なお、図１以外の各図では、モータ２８の図示は省略している。軸受２６，２６とモータ２８とで、蓄熱タンク１０を回転させるための回転機構（移動機構）２７が構成されている。

蓄熱タンク１０内の熱交換室１２とリザーバ室１３は、回転軸Ｒに対して交差する方向（本実施形態では、回転軸Ｒの両側）に並べて配置されている。したがって、蓄熱タンク１０が回転機構２７によって回転することで、熱交換室１２とリザーバ室１３の相対的な配置（上下配置及び左右配置）が入れ替わるようになっている。なお、上記の回転機構２７は、蓄熱タンク１０を移動させる機構の一例である。したがって、本発明にかかる蓄熱装置を移動させる移動機構としては、熱交換室１２とリザーバ室１３の相対的な配置が入れ替わるように蓄熱タンク１０を移動させるものであれば、回転機構２７以外の構成であってもよい。

図１０は、蓄熱タンク１０の動作を説明するための図である。なお、同図では、蓄熱タンク１０に収容された蓄熱材２０を網掛けで図示している。蓄熱タンク１０は、回転機構２７による回転で、同図（ａ）及び（ｂ）に示すように、リザーバ室１３が上側で熱交換室１２が下側となる位置（以下、この位置を「熱交換位置」という）と、熱交換位置から１８０度回転して、同図（ｃ）及び（ｄ）に示すように、熱交換室１２が上側でリザーバ室１３が下側となる位置（以下、この位置を「蓄熱材移動位置」という）と、蓄熱材移動位置から同図（ｃ）の時計周りに９０度回転して、同図（ｅ）に示すように、連通路１５が仕切壁１４の上端に配置されており、かつ、熱交換室１２とリザーバ室１３が仕切壁１４を挟んで横に並ぶ位置（以下、この位置を「蓄熱材保管位置」という）の三種類の位置（回転角度位置）を取ることができる。熱交換位置では、蓄熱タンク１０内にある液相状態の蓄熱材２０が下側の熱交換室１２に配置される。一方、蓄熱材移動位置では、熱交換室１２にあった液相状態の蓄熱材２０が下側のリザーバ室１３へ移動する。そして、蓄熱材保管位置では、リザーバ室１３へ移動した液相状態の蓄熱材２０がそのままリザーバ室１３に貯留される。

図１１は、蓄熱タンク１０の長手方向の一端（図１の左端）を示す概略側面図である。同図に示すように、リザーバ室１３の端面には、電気ヒーター１６の端子部１６ｂ，１６ｂが露出している。端子部１６ｂ，１６ｂには、電源２９からの電力を供給する配線２９ａ，２９ａの端子部２９ｂ，２９ｂが接続されるようになっている。ここで、電気ヒーター１６は、リザーバ室１３に蓄熱材２０が貯留されているときのみ作動すれば良い。したがってここでは、回転機構２７による蓄熱タンク１０の回転角度位置に応じて、配線２９ａ，２９ａの端子部２９ｂ，２９ｂと電気ヒーター１６の端子部１６ｂ，１６ｂとの接触・離間が切り換わるように構成している。具体的には、図１１（ａ）に示すように、蓄熱タンク１０が蓄熱材移動位置以外の位置（熱交換位置及び蓄熱材保管位置）にあるときは、電気ヒーター１６の端子部１６ｂ，１６ｂが電源２９の端子部２９ｂ，２９ｂから離間して、電気ヒーター１６が停止している。一方、図１１（ｂ）に示すように、蓄熱タンク１０が蓄熱材移動位置にあるときは、電気ヒーター１６の端子部１６ｂ，１６ｂが電源２９の端子部２９ｂ，２９ｂに接触する。これにより、ヒーター部１６ａの通電で電気ヒーター１６が作動する。

また、暖機装置１には、図１に示すように、外気温を検出する外気温センサ５４が設置されている。外気温センサ５４の検出信号は、ＥＣＵ５０に出力される。また、冷却水循環路３１には、冷却水Ｗの温度を検出する冷却水温度センサ３８が設置されている。また、蓄熱タンク１０の熱交換室１２には、蓄熱材２０の温度を検出する蓄熱材温度センサ５５が設置されている。冷却水温度センサ３８や蓄熱材温度センサ５５の検出信号は、ＥＣＵ５０に出力される。

車両には、エンジン３０を始動するためのイグニッションスイッチ５６が設置されている。イグニッションスイッチ５６の操作信号は、ＥＣＵ５０に送られるようになっている。また、車室内のコントロールパネル５７には、エンジン３０のウォームアップ指令を出すためのウォームアップスイッチ５８が設けられている。ウォームアップスイッチ５８によるウォームアップ指令は、ＥＣＵ５０に送られる。また、ＥＣＵ５０に対して無線による信号送信が可能なリモコンキー５９を備えている場合は、ウォームアップスイッチ５８は、リモコンキー５９に設けてもよい。ウォームアップスイッチ５８をリモコンキー５９に設ければ、乗員が車外からエンジン３０のウォームアップ指令を出すことが可能となる。

次に、上記構成の暖機装置１による暖機動作について説明する。図１２は、暖機装置１による暖機動作の手順を説明するためのフローチャートである。まず、ＥＣＵ５０は、エンジン３０が始動しているか否かを判断する（ステップＳＴ１）。その結果、エンジン３０が始動していなければ（ＮＯ）、ＥＣＵ５０は、ウォームアップ指令の入力があるか否かを判断する（ステップＳＴ２）。ウォームアップ指令は、コントロールパネル５７あるいはリモコンキー５９が備えるウォームアップスイッチ５８の操作に基づいて発せられる。その結果、ＥＣＵ５０にウォームアップ指令の入力があれば（ＹＥＳ）、当該ウォームアップ指令に基づいて冷却水ポンプ３２の運転を開始する（ステップＳＴ３）。冷却水ポンプ３２の運転により、冷却水循環路３１の冷却水Ｗが蓄熱タンク１０の熱交換器１７に流通する。そして、ステップＳＴ１でエンジン３０が始動している場合（ＹＥＳ）、またはステップＳＴ３で冷却水ポンプ３２の運転を開始した場合は、蓄熱材保管位置にある蓄熱タンク１０を回転させて熱交換位置とする（ステップＳＴ４）。

蓄熱タンク１０を熱交換位置とすることで、リザーバ室１３が上側で熱交換室１２が下側になるので、リザーバ室１３に貯留されていた液相状態の蓄熱材２０が連通路１５を通過して下側の熱交換室１２に流入する。すると、熱交換室１２内の発核物質保持部２２に保持された種結晶２３ａ（固相状態の蓄熱材２０）が液相状態の蓄熱材２０と接触することで、液相状態の蓄熱材２０が発核する。この発核が熱交換室１２に流入した液相状態の蓄熱材２０の全体に伝播することで、蓄熱材２０の固化が進行する。これにより、熱交換室１２内の蓄熱材２０が発熱し、冷却水配管１８を流通する冷却水Ｗが加熱される（ステップＳＴ５）。蓄熱材２０で加熱された冷却水Ｗがエンジン３０に流入することで、エンジン３０の暖機が行われる。

その後、先のステップＳＴ１でエンジン３０が始動していなかった場合は、エンジン３０が始動される（ステップＳＴ６）。一方、発核の伝播により蓄熱材２０の全体が固化して発熱がおさまると、蓄熱材２０による冷却水Ｗの加熱が終了する。この時点ではエンジン３０が自己暖機で十分に暖まっているので、エンジン３０を循環して高温になった冷却水Ｗが冷却水循環路３１から蓄熱タンク１０に導入されるようになる。こうして、高温になった冷却水Ｗが熱交換器１７を流通することで、冷却水Ｗで熱交換室１２の蓄熱材２０が加熱される（ステップＳＴ７）。これにより、先の発核で固相状態になっている熱交換室１２内の蓄熱材２０が加熱されて融解し、蓄熱材２０に熱が蓄えられる。

次に、ＥＣＵ５０は、冷却水Ｗによる蓄熱材２０の蓄熱が完了した否かを判断する（ステップＳＴ８）。ここでの蓄熱完了は、例えば、冷却水温度センサ３８で検出した冷却水温度が所定温度（一例として６０℃）以上になってからの経過時間に基づいて判断することができる。あるいは、蓄熱材２０の蓄熱完了は、蓄熱材温度センサ５５で検出した蓄熱材２０の温度、または該蓄熱材２０の温度が所定以上になってからの経過時間に基づいて判断してもよい。その結果、蓄熱材２０の蓄熱が完了したと判断する場合（ＹＥＳ）は、回転機構２７で蓄熱タンク１０を回転させて、蓄熱材移動位置とする（ステップＳＴ９）。これにより、熱交換室１２が上側でリザーバ室１３が下側となるので、熱交換室１２内にある液相状態の蓄熱材２０が連通路１５を通過して下側のリザーバ室１３へ移動する。

このとき、連通路１５は、蓄熱材２０の固相を分離して液相のみを通過させるので、熱交換室１２内の蓄熱材２０に固相が残存していても、液相の蓄熱材２０のみをリザーバ室１３に移すことができる。また、熱交換室１２の発核物質保持部２２に保持された種結晶２３ａは、液相の蓄熱材２０が移動してもそのまま熱交換室１２内に残存する。これらにより、固相状態の種結晶２３ａを液相の蓄熱材２０から分離することができる。

一方、ステップＳＴ８で、蓄熱材２０の蓄熱が完了していないと判断した場合（ＮＯ）は、続けて、エンジン３０が停止しているか否かを判断する（ステップＳＴ１０）。その結果、エンジン３０が停止していなければ（ＮＯ）、ステップＳＴ７に戻り、引き続き冷却水Ｗによる蓄熱材２０の加熱を行う。一方、エンジン３０が停止していれば（ＹＥＳ）、回転機構２７で蓄熱タンク１０を回転させることで、蓄熱材移動位置とする（ステップＳＴ１１）。これにより、ステップ９と同様、熱交換室１２内にある液相状態の蓄熱材２０がリザーバ室１３へ移動する。その後、電気ヒーター１６を運転して、リザーバ室１３の蓄熱材２０を加熱する（ステップＳＴ１２）。すなわち、蓄熱が完了していない状態でリザーバ室１３に移動した液相状態の蓄熱材２０には、連通路１５で分離しきれない微小な固形状の蓄熱材２０が含まれている。また、液相状態の蓄熱材２０をリザーバ室１３に移動する際、液相状態の蓄熱材２０がリザーバ室１３の外壁２４と接触することや、不意の衝撃が加わることなどで、液相状態の蓄熱材２０中に核が生成され、蓄熱材２０が固相化する場合もあり得る。このような場合に固相状態の蓄熱材２０を融解するため、電気ヒーター１６を運転してリザーバ室１３の蓄熱材２０を補助的に加熱するようにしている。

ステップＳＴ９で蓄熱タンク１０を蓄熱材移動位置とした後、あるいは、ステップＳＴ１２で電気ヒーター１６の運転を行った後、熱交換室１２からリザーバ室１３への液相状態の蓄熱材２０の移動が完了したか否かを判断する（ステップＳＴ１３）。その結果、蓄熱材２０の移動が完了していなければ（ＮＯ）、蓄熱材２０の移動が完了するまで待つ。蓄熱材２０の移動が完了したら（ＹＥＳ）、蓄熱タンク１０を回転させることで、蓄熱材保管位置とする（ステップＳＴ１４）。蓄熱材保管位置で、次回の車両の始動までの間、蓄熱材２０を保管する。なお、熱交換室１２からリザーバ室１３への蓄熱材２０の移動が完了したことの判断は、蓄熱タンク１０を蓄熱材移動位置としてからの経過時間に基づいて行ってもよいし、リザーバ室１３あるいは熱交換室１２に液量センサ（図示せず）を設置し、該液量センサで検出したリザーバ室１３あるいは熱交換室１２内の蓄熱材２０の液量に基づいて行ってもよい。

上記のように、冷却水Ｗによる蓄熱材２０への蓄熱は、車両の運転時、エンジン３０がかかっている状態で行われるが、１回の車両の運転時間が短時間の場合には、冷却水Ｗの温度が十分に上昇する前にエンジン３０が停止することがある。この場合、冷却水Ｗによる蓄熱材２０の加熱が十分に行えないので、熱交換室１２内の蓄熱材２０の融解が進まず、蓄熱材２０中に固相状態の箇所が多く残存するようになる。その場合、熱交換室１２内の蓄熱材２０の固相は、液相中を沈下して、熱交換室１２の下部及びその近傍に溜まる。このような蓄熱材２０の固相は、熱交換器１７の隣接する伝熱フィン２１の間や冷却水配管１８の間などに引っ掛かった状態となる。したがって、液相状態の蓄熱材２０の移動時に、固相状態の蓄熱材２０が熱交換室１２内に残存し易くなる。

また、蓄熱材２０への蓄熱中に、エンジン３０から供給される冷却水Ｗの温度が所定以上に上昇し、蓄熱材２０が高温状態に曝されるような場合には、蓄熱タンク１０を蓄熱材移動位置とすることで、液相状態の蓄熱材２０を熱交換室１２からリザーバ室１３へ移動させればよい。これにより、冷却水Ｗの温度が上昇した場合でも、蓄熱材２０が所定以上の高温状態に曝されずに済むので、蓄熱材２０の変質を効果的に防ぐことができる。

以上説明したように、本実施形態の暖機装置１では、回転機構２７による蓄熱タンク１０の回転移動により、液相状態の蓄熱材２０が熱交換室１２とリザーバ室１３との間で移動するように構成した。これにより、冷却水Ｗとの熱交換で液相状態になった蓄熱材２０をリザーバ室１３に貯留することができ、液相状態の蓄熱材２０を熱交換室１２内の種結晶２３ａから分離した状態で保持できる。したがって、種結晶２３ａからの発核の伝播による蓄熱の不用意な放出を効果的に防止でき、蓄熱材２０に蓄えられた熱を安定的に保持することができる。

そして、車両の始動時にエンジン３０の暖機を行う際には、蓄熱タンク１０を移動させて、液相状態の蓄熱材２０を熱交換室１２に戻すようにしている。これにより、熱交換室１２に残留する種結晶２３ａに液相状態の蓄熱材２０が接触することで、蓄熱材２０の過冷却状態が解除される。つまり、液相状態の蓄熱材２０の移動により、種結晶２３ａからの発核の伝播による発熱が起こるので、冷却水Ｗを所望のタイミングで迅速かつ確実に加熱することが可能となる。したがって、エンジン３０の暖機を車両の始動直前あるいは始動直後など所望のタイミングで効果的に行えるようになる。

また、この暖機装置１では、熱交換室１２とリザーバ室１３との間で液相状態の蓄熱材２０が移動することにより、蓄熱材２０が撹拌される作用がある。これにより、蓄熱材２０の相分離が起こり難くなる。また、蓄熱材２０に相分離防止剤などの添加物質を加えずに済む。したがって、蓄熱材２０の性状を一定に保つことができ、蓄熱材２０による蓄熱及び放熱を長期に渡って安定的に行えるようになる。

また本実施形態の暖機装置１は、蓄熱タンク１０を回転させる回転機構２７を備えており、熱交換室１２とリザーバ室１３は、蓄熱タンク１０の回転軸Ｒに対して交差する方向に並べて配置されている。これにより、簡単な構成で、液相状態の蓄熱材２０を熱交換室１２とリザーバ室１３との間で移動させることができる。したがって、暖機装置１の構成の簡素化、軽量化を図ることができる。また、ここでの回転機構２７は、蓄熱タンク１０を回転させる機構であるため、蓄熱タンク１０の可動部分が蓄熱材２０と直接接触せずに済む。したがって、蓄熱材２０が可動部分の動作に影響を及ぼすおそれが無いので、暖機装置１の信頼性が向上する。

また、この暖機装置１では、発核物質保持部２２は、冷却水配管１８と伝熱フィン２１との間に形成された隙間２２ａである。これにより、比較的安価でありながら確実に発核が行える種結晶２３ａなどの発核物質２３を熱交換室１２内の多数箇所に分散配置できるので、暖機装置１の製造コストや維持コストを低廉にしながらも、蓄熱材２０の発核による発熱を所望のタイミングで迅速に行わせることができる。また、蓄熱材２０の全体を均等に発熱させることができる。さらに、物理的な機構による発核装置を備える場合と比較して、暖機装置１の構成の簡素化、軽量化を図ることができる。

また、発核物質保持部２２は、熱交換室１２の一部を外側に突出させた突出部２４ｂに形成した窪み部２２ｂとしてもよい。これによれば、発核物質保持部２２を蓄熱タンク１０の外側に配置することで、外部との熱交換による冷却作用が望めるので、発核物質保持部２２に溜まった蓄熱材２０の固化（種結晶化）を促進させることができ、種結晶２３ａを保持し易くなる。また、この場合、発核物質保持部２２を熱交換室１２における蓄熱材２０が収容された際に下側となる下壁２４ａに設ければ、発核物質保持部２２に種結晶２３ａが溜まり易くなる。

また、この暖機装置１では、リザーバ室１３に収容された蓄熱材２０を加熱するための電気ヒーター１６を備えている。これにより、熱交換室１２での加熱が不十分でリザーバ室１３に収容された蓄熱材２０の液相に固相が混入している場合でも、電気ヒーター１６による蓄熱材２０の補助的な加熱で、当該固相を融解させることができる。したがって、蓄熱材２０中に残存する固相を効果的に除去できるので、リザーバ室１３に収容された蓄熱材２０の過冷却状態をより安定的に維持できるようになる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態にかかる暖機装置について説明する。なお、第２実施形態の説明及び対応する図面においては、第１実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその部分の詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項、及び図示する以外の事項については、第１実施形態と同じである。

図１３は、本発明の第２実施形態にかかる暖機装置１−２の全体構成例を示す概略図である。第１実施形態の暖機装置１は、蓄熱タンク１０の熱交換室１２にエンジン３０の冷却水Ｗを流通させて冷却水Ｗと蓄熱材２０との熱交換を行わせるように構成していたが、図１３に示す第２実施形態の暖機装置１−２は、蓄熱タンク１０−２の熱交換室１２−２にエンジン３０の潤滑油（熱伝達媒体）Ｌを流通させて、潤滑油Ｌと蓄熱材２０との熱交換を行わせるように構成している。

本実施形態の暖機装置１−２は、暖機対象であるエンジン３０の潤滑油Ｌを蓄熱タンク１０−２へ循環させるための潤滑油循環路３３を備えている。潤滑油循環路３３は、エンジン３０の内部から蓄熱タンク１０−２の潤滑油入口１２−２ａに連通し、潤滑油出口１２−２ｂから再度エンジン３０の内部に連通している。潤滑油循環路３３には、潤滑油Ｌを循環流通させるための潤滑油ポンプ３４と、潤滑油Ｌの温度を検出するための潤滑油温度センサ３５とが設置されている。また、蓄熱タンク１０−２の熱交換室１２−２に設置した熱交換器１７−２は、潤滑油Ｌを流通させる潤滑油配管（熱伝達媒体配管）１８−２を備えている。したがって、蓄熱タンク１０−２の熱交換室１２−２では、エンジン３０の潤滑油Ｌと蓄熱材２０との熱交換が行われるようになっている。

本実施形態の暖機装置１−２によれば、回転機構２７による蓄熱タンク１０−２の回転で、エンジン３０の潤滑油Ｌを所望のタイミングで迅速かつ確実に加熱することが可能となる。したがって、エンジン３０の暖機を車両の始動直前あるいは始動直後など所望の時期に効果的に行えるようになる。一般に、車両の始動直後には、潤滑油Ｌの温度が低く粘度が高いため、エンジン３０内でフリクションが生じ易く、これがエンジン３０のスムーズな動作の妨げになるおそれがある。この点、本実施形態の暖機装置１−２によれば、車両の始動直後に潤滑油Ｌを早期に昇温させることができるので、エンジン３０内で生じるフリクションを効果的に低減でき、車両のスムーズな始動及び燃費の向上を図ることができる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態にかかる暖機装置について説明する。図１４は、本発明の第３実施形態にかかる暖機装置１−３の全体構成例を示す概略図である。図１４に示す第３実施形態の暖機装置１−３は、蓄熱タンク１０−３の熱交換室１２−３に自動変速機４０の作動油（ＡＴＦ：熱伝達媒体）Ｍを流通させて、作動油Ｍと蓄熱材２０との熱交換を行わせるように構成している。

本実施形態の暖機装置１−３は、暖機対象である自動変速機４０の作動油Ｍを蓄熱タンク１０−３へ循環させるための作動油循環路４１を備えている。作動油循環路４１は、自動変速機４０が備える油溜まり４０ａから蓄熱タンク１０−３の作動油入口１２−３ａに連通し、作動油出口１２−３ｂから再度油溜まり４０ａに連通している。作動油循環路４１には、作動油Ｍを循環流通させるための作動油ポンプ４２と、作動油Ｍの温度を検出するための作動油温度センサ４８とが設置されている。また、蓄熱タンク１０−３の熱交換室１２−３に設置した熱交換器１７−３は、作動油Ｍを流通させる作動油配管（熱伝達媒体配管）１８−３を備えている。したがって、蓄熱タンク１０−３の熱交換室１２−３では、自動変速機４０の作動油Ｍと蓄熱材２０との熱交換が行われるようになっている。

本実施形態の暖機装置１−３によれば、回転機構２７による蓄熱タンク１０−３の回転で、自動変速機４０の作動油Ｍを所望のタイミングで迅速かつ確実に加熱することが可能となる。したがって、自動変速機４０の暖機を車両の始動直前あるいは始動直後など所望の時期に効果的に行えるようになる。一般に、車両の始動直後には、作動油Ｍの温度が低く粘度が高いため、自動変速機４０内でフリクションが生じ易く、これが自動変速機４０のスムーズな動作の妨げになるおそれがある。この点、本実施形態の暖機装置１−３によれば、車両の始動直後に作動油Ｍを早期に昇温させることができるので、自動変速機４０内で生じるフリクションを効果的に低減でき、車両のスムーズな始動及び燃費の向上を図ることができる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記第１乃至第３実施形態の暖機装置１〜１−３では、蓄熱タンク１０（１０−２，１０−３）において蓄熱材２０との熱交換を行う熱伝達媒体は、エンジン３０の冷却水Ｗ、エンジン３０の潤滑油Ｌ、自動変速機４０の作動油Ｍのうちのいずれか１種類である場合について説明したが、本発明にかかる暖機装置では、蓄熱装置の熱交換区画において複数種類の熱伝達媒体（例えば、エンジン３０の冷却水Ｗ及び潤滑油Ｌ）と蓄熱材との熱交換が行えるように構成することも可能である。

本発明の第１実施形態にかかる暖機装置の構成例を示す概略図である。 蓄熱タンクの詳細構成例を示す分解斜視図である。 蓄熱タンクの詳細構成例を示す図で、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図、（ｃ）は、（ｂ）のＹ−Ｙ矢視断面図である。 潜熱蓄熱材と発核物質（発核剤）の組み合わせの一例を示す表である。 発核物質保持部の構成例を示す図で、図３（ｂ）のＡ部分拡大図である。 発核物質保持部の他の構成例を示す図で、図３（ｂ）のＢ部分拡大図である。 発核物質保持部の他の構成例を示す図で、伝熱フィンの側面図である。 連通路の詳細構成を示す図で、図３（ｃ）のＣ部分拡大図である。 連通路の他の構成例を示す図で、（ａ）は、左ケースの斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＤ部分拡大図である。 蓄熱タンクの動作を説明するための図である。 蓄熱タンクの長手方向の一端を示す側面図である。 暖機装置による暖機動作の手順を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態にかかる暖機装置の構成例を示す概略図である。 本発明の第３実施形態にかかる暖機装置の構成例を示す概略図である。

１，１−２，１−３ 暖機装置
１０，１０−２，１０−３ 蓄熱タンク（蓄熱装置）
１１ ケース
１２ 熱交換室（熱交換区画）
１３ リザーバ室（リザーバ区画）
１４ 仕切壁
１５ 連通路（連通部）
１６ 電気ヒーター（加熱手段）
１７ 熱交換器
１８ 冷却水配管
２０ 蓄熱材
２１ 伝熱フィン
２２ 発核物質保持部
２２ａ 隙間
２２ｂ 窪み
２２ｃ 貫通溝
２３ 発核物質
２３ａ 種結晶
２４ 外壁
２４ａ 下壁
２４ｂ 突出部
２７ 回転機構
３０ エンジン（暖機対象）
３１ 冷却水循環路
４０ 自動変速機（暖機対象）
４１ 作動油循環路
５０ ＥＣＵ
Ｗ 冷却水（熱伝達媒体）
Ｌ 潤滑油（熱伝達媒体）
Ｍ 作動油（熱伝達媒体）
Ｒ 回転軸

Claims (11)

1. 暖機対象から供給される熱伝達媒体との熱交換による蓄熱・放熱が可能な蓄熱材を有する暖機装置であって、
   前記蓄熱材を収容した蓄熱装置と、前記蓄熱装置を移動させる移動機構と、を備え、
   前記蓄熱材は、過冷却の液相状態で蓄熱を保持可能な潜熱蓄熱材であり、
   前記蓄熱装置は、
   前記熱伝達媒体と前記蓄熱材との熱交換を行わせるための熱交換区画と、
   液相状態にある前記蓄熱材を収容するためのリザーバ区画と、
   前記熱交換区画と前記リザーバ区画との間に配置された前記蓄熱材の固相を分離して液相を通過させる連通部と、を備え、
   前記移動機構による前記蓄熱装置の移動により、液相状態にある前記蓄熱材が前記連通部を通過して前記熱交換区画と前記リザーバ区画との間を移動する
   ことを特徴とする暖機装置。
2. 前記蓄熱装置の前記熱交換区画には、前記蓄熱材を発核させるための発核物質を保持する発核物質保持部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の暖機装置。
3. 前記移動機構は、前記蓄熱装置を回転させる回転機構であり、
   前記熱交換区画と前記リザーバ区画は、前記蓄熱装置の回転軸に対して交差する方向に並べて配置されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の暖機装置。
4. 前記熱交換区画には、前記熱伝達媒体が流通する熱伝達媒体配管と、該熱伝達媒体配管に取り付けた伝熱フィンとからなる熱交換器が設置されており、
   前記発核物質保持部は、前記熱伝達媒体配管と前記伝熱フィンとの間に形成された隙間である
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の暖機装置。
5. 前記発核物質保持部は、前記熱交換区画の一部を外側に突出させた突出部に形成した窪み状の部分からなる
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の暖機装置。
6. 前記発核物質保持部は、前記熱交換区画における前記蓄熱材が収容されたときに下側となる部分に設けられている
   ことを特徴とする請求項５に記載の蓄熱装置。
7. 前記発核物質保持部に保持される発核物質は、前記蓄熱材の種結晶、または前記蓄熱材とは異なる物質からなる発核剤である
   ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の暖機装置。
8. 前記リザーバ区画には、該リザーバ区画に収容した前記蓄熱材を加熱するための加熱手段が設置されている
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の暖機装置。
9. 前記暖機対象は、内燃機関であり、
   前記熱伝達媒体は、前記内燃機関の冷却水である
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の暖機装置。
10. 前記暖機対象は、内燃機関であり、
    前記熱伝達媒体は、前記内燃機関の潤滑油である
    ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の暖機装置。
11. 前記暖機対象は、変速機であり、
    前記熱伝達媒体は、前記変速機の作動油である
    ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の暖機装置。

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