JP2018193960A - 熱制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気熱を利用する自由度を向上させる。【解決手段】熱制御装置１は、移動体を駆動するためのエンジン１０と、移動体において発生する熱を蓄熱する蓄熱部１３と、移動体の車室内の空気を昇温するヒータ部１４と、蓄熱部１３から流出した熱搬送媒体をヒータ部１４に搬送し、ヒータ部１４から流出した熱搬送媒体を蓄熱部１３に搬送する第１搬送部１５と、蓄熱部１３から流出した熱搬送媒体をエンジン１０に搬送し、エンジン１０から流出した熱搬送媒体を蓄熱部１３に搬送する第２搬送部１６と、第１搬送部１５と第２搬送部１６とを切り替える第１切替部２０と、を有する。【選択図】図６

Description

本発明は、車両で発生した熱を回収し、車両で利用するための熱制御装置に関する。

車両には、車両で発生した熱を回収し、車両で利用する熱制御装置が設けられている。特許文献１には、蓄熱器の温水をエンジン及びヒータコアに供給する構造が開示されている。

特開２００８−３８８２７号公報

特許文献１に示すように、蓄熱部の温水はエンジンに流入する場合、または、蓄熱部の温水はヒータを流れた後にエンジンに流入する場合があるが、この場合、エンジン始動時に、蓄熱部の熱を、エンジンを暖機することだけに用いるか、又はヒータによって室内を昇温することだけに用いるかのどちらか一方を選択することはできなかった。この結果、車両のエンジンで発生する排気熱を利用する自由度が低下してしまうという問題が生じていた。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、車両のエンジンで発生する排気熱を利用する自由度を向上させることができる熱制御装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様においては、移動体を駆動するためのエンジンと、前記移動体において発生する熱を蓄熱する蓄熱部と、前記移動体の車室内の空気を昇温するヒータ部と、前記蓄熱部から流出した熱搬送媒体を前記ヒータ部に搬送し、前記ヒータ部から流出した前記熱搬送媒体を前記蓄熱部に搬送する第１搬送部と、前記蓄熱部から流出した前記熱搬送媒体を前記エンジンに搬送し、前記エンジンから流出した前記熱搬送媒体を前記蓄熱部に搬送する第２搬送部と、前記第１搬送部と前記第２搬送部とを切り替える第１切替部と、を有することを特徴とする熱制御装置を提供する。

また、前記エンジンは、エンジンヘッド部と、前記エンジンヘッド部の下方に設けられているエンジンブロック部と、を有し、前記第１切替部は、室温設定値が所定の閾値以上の場合、前記蓄熱部から流出した前記熱搬送媒体を前記ヒータ部に供給し、前記室温設定値が前記所定の閾値未満の場合、かつ前記エンジンの内部における前記熱搬送媒体の温度が所定の閾値未満の場合、前記蓄熱部から流出した前記熱搬送媒体を前記エンジンヘッド部に供給し、前記エンジンブロック部から流出した前記熱搬送媒体を前記蓄熱部に供給してもよい。

また、前記エンジンから排出された排気ガスの熱を回収する回収部と、前記回収部から流出した前記熱搬送媒体を前記ヒータ部に搬送し、前記ヒータ部から流出した前記熱搬送媒体を前記回収部に搬送する第３搬送部と、前記第１搬送部と前記第３搬送部とを切り替える第２切替部と、を有し、前記第２切替部は、前記第１切替部が前記蓄熱部から流出した前記熱搬送媒体を前記ヒータ部に供給してから所定の時間が経過した後に、または、前記蓄熱部の入口と出口における温度差が所定の閾値以下の場合に、前記回収部から流出した前記熱搬送媒体を前記ヒータ部に供給してもよい。

また、前記エンジンから排出された排気ガスの熱を回収する回収部と、前記回収部から流出した前記熱搬送媒体を前記エンジンヘッド部に搬送し、前記エンジンブロック部から流出した前記熱搬送媒体を前記回収部に搬送する第４搬送部と、前記第２搬送部と前記第４搬送部とを切り替える第２切替部と、を有し、前記第２切替部は、前記第１切替部が前記蓄熱部から流出した前記熱搬送媒体を前記エンジンヘッド部に供給してから所定の時間が経過した後に、または、前記蓄熱部の入口と出口における温度差が所定の閾値以下の場合に、前記回収部から流出した前記熱搬送媒体を前記エンジンヘッド部に供給してもよい。

また、前記第１切替部は、前記エンジンの内部における前記熱搬送媒体の温度が所定の閾値以上の場合、前記エンジンヘッド部から流出した前記熱搬送媒体を前記ヒータ部に供給し、前記ヒータ部から流出した前記熱搬送媒体を前記エンジンブロック部に供給し、前記第２切替部は、前記エンジンの内部における前記熱搬送媒体の温度が所定の閾値以上の場合、前記回収部から流出した前記熱搬送媒体を前記蓄熱部に供給し、前記蓄熱部から流出した前記熱搬送媒体を前記回収部に供給してもよい。

本発明によれば、車両のエンジンで発生する排気熱を利用する自由度が向上するという効果を奏する。

本実施形態に係る熱制御装置の構成（第１モード）を示す。 本実施形態に係る熱制御装置の構成（第２モード）を示す。 本実施形態に係る熱制御装置の構成（第３モード）を示す。 本実施形態に係る熱制御装置の構成（第４モード）を示す。 本実施形態に係る熱制御装置の構成（第５モード）を示す。 本実施形態に係る熱制御装置における制御部の動作フローチャートを示す。

＜本実施形態＞
［熱制御装置１の基本構成］
図１〜図５は、本実施形態に係る熱制御装置１の構成を示す図である。図１は、第１モードの状態における熱制御装置１を示している。第１モードは、エンジン１０の始動後、熱搬送媒体を蓄熱部１３とヒータ部１４との間を循環させることで、蓄熱部１３が蓄熱した熱をヒータ部１４による室内の昇温に用いるモードである。

図２は、第２モードの状態における熱制御装置１を示している。第２モードは、エンジン１０の始動後、熱搬送媒体を回収部１２とヒータ部１４との間を循環させることで、回収部１２に回収された熱をヒータ部１４による室内の昇温に用いるモードである。

図３は、第３モードの状態における熱制御装置１を示している。第３モードは、エンジン１０の暖機後、熱搬送媒体をエンジン１０とヒータ部１４との間を循環させ、かつ、熱搬送媒体を回収部１２と蓄熱部１３との間を循環させるモードである。この結果、第３モードは、エンジン１０が発した熱をヒータ部１４による室内の昇温に用い、かつ、回収部１２に回収された熱で蓄熱部１３を蓄熱するモードである。

図４は、第４モードの状態における熱制御装置１を示している。第４モードは、エンジン１０の始動後、熱搬送媒体を蓄熱部１３とエンジン１０との間を循環させることで、蓄熱部１３が蓄熱した熱を用いてエンジン１０を暖機するモードである。

図５は、第５モードの状態における熱制御装置１を示している。第５モードは、エンジン１０の始動後、熱搬送媒体を回収部１２とエンジン１０との間を循環させることで、回収部１２に回収された熱を用いてエンジン１０を暖機するモードである。

熱制御装置１は、移動体の一種である車両に搭載されている。図１〜図５における実線の矢印は、車両における熱搬送媒体が管を流れる向きを示している。熱搬送媒体は、例えば冷却水として利用されているＬＬＣ（Ｌｏｎｇ Ｌｉｆｅ Ｃｏｏｌａｎｔ）である。

熱制御装置１は、車両のエンジン１０から排出される排気ガスの排気熱を、車両で有効に利用する装置である。熱制御装置１は、エンジン１０、排気管１１、回収部１２、蓄熱部１３、ヒータ部１４、第１搬送部１５、第２搬送部１６、第３搬送部１７、第４搬送部１８、第１切替部２０、第２切替部２１、ポンプ２２、ポンプ２３、及び制御部３０を有する。

エンジン１０は、車両を駆動するための動力を発生する。エンジン１０は、例えばディーゼルエンジン又はガソリンエンジンである。エンジン１０は、エンジンヘッド部１０１、エンジンブロック部１０２、及びポンプ１０３を有する。エンジンヘッド部１０１は、エンジン１０における上方に位置する部分であり、エンジンブロック部１０２は、エンジン１０における下方に位置する部分である。エンジンブロック部１０２は、エンジンヘッド部１０１の下方に設けられている。

エンジンヘッド部１０１は、例えば、吸排気装置、点火装置、及び燃料噴射装置が含まれる。また、エンジンブロック部１０２は、例えば、シリンダとクランクケースとが含まれる。エンジン１０の内部には、熱搬送媒体が流れる流路が形成されている。ポンプ１０３は、エンジン１０の内部に形成されている当該流路に熱搬送媒体を流すための力を発生する機能を有する。

排気管１１は、エンジン１０から排出される排気ガスが流れる管である。回収部１２は、エンジン１０から排出される排気ガスの排気熱を回収する機能を有する。回収部１２は、例えば熱交換器である。回収部１２は、排気管１１に設けられている。エンジン１０から排出された排気ガスは、排気管１１を流れて、回収部１２を通過した後に、車両の外側に排出される。その際に、排気ガスは回収部１２において、熱搬送媒体と熱交換することにより、熱搬送媒体を加熱する。一方、排気ガスは、冷却されて車両の外側に排出される。

蓄熱部１３は、車両において発生する熱を蓄熱する機能を有する。蓄熱部１３は、例えば、エンジン１０が発生する熱により温められた熱搬送媒体を一時的に蓄えることにより蓄熱する。蓄熱部１３は、第１搬送部１５を介してヒータ部１４と接続されている。また、蓄熱部１３は、配管４０及び配管４６と、配管４５及び配管４７とを介して回収部１２と接続されている。

ヒータ部１４は、車両の室内の空気と熱搬送媒体との間の熱交換を行う機能を有する。熱搬送媒体の温度が室内の空気の温度よりも高い場合、ヒータ部１４は熱搬送媒体の熱により温められた空気を室内に排出することで、室内の温度を上昇させる。ユーザは、車両のインスツルメントパネルに設けられた操作部により、室内の温度を設定することができる。ヒータ部１４は、制御部３０の制御に基づいて、室内の温度が設定された温度になるように動作する。ヒータ部１４は、第１搬送部１５を介して蓄熱部１３と接続されている。またヒータ部１４は、配管４２及び配管４８と、配管４３及び配管４９とを介してエンジン１０と接続されている。

第１搬送部１５は、蓄熱部１３から流出した熱搬送媒体をヒータ部１４に搬送し、ヒータ部１４から流出した熱搬送媒体を蓄熱部１３に搬送する。第１搬送部１５は、蓄熱部１３とヒータ部１４とを接続する配管である。具体的には、第１搬送部１５は、蓄熱部１３とバルブ２１１とを接続する配管４０、バルブ２１１とバルブ２０１とを接続する配管４１、及びバルブ２０１とヒータ部１４とを接続する配管４２を有する。また、第１搬送部１５は、ヒータ部１４とバルブ２０２とを接続する配管４３、バルブ２０２とバルブ２１２とを接続する配管４４、及びバルブ２１２と蓄熱部１３とを接続する配管４５を有する。

第２搬送部１６は、蓄熱部１３から流出した熱搬送媒体をエンジン１０に搬送し、エンジン１０から流出した熱搬送媒体を蓄熱部１３に搬送する。第２搬送部１６は、蓄熱部１３とエンジン１０とを接続する配管である。具体的には、第２搬送部１６は、配管４０、配管４１、及びバルブ２０１とエンジン１０のエンジンヘッド部１０１とを接続する配管４８を有する。また、第２搬送部１６は、エンジン１０のエンジンブロック部１０２とバルブ２０２とを接続する配管４９、配管４４、及び配管４５を有する。

第３搬送部１７は、回収部１２から流出した熱搬送媒体をヒータ部１４に搬送し、ヒータ部１４から流出した熱搬送媒体を回収部１２に搬送する。第３搬送部１７は、回収部１２とヒータ部１４とを接続する配管である。具体的には、第３搬送部１７は、回収部１２とバルブ２１１とを接続する配管４６、配管４１、及び配管４２を有する。また、第３搬送部１７は、配管４３、配管４４、及びバルブ２１２と回収部１２とを接続する配管４７を有する。

第４搬送部１８は、回収部１２から流出した熱搬送媒体をエンジンヘッド部１０１に搬送し、エンジンブロック部１０２から流出した熱搬送媒体を回収部１２に搬送する。第４搬送部１８は、回収部１２とエンジン１０とを接続する配管である。具体的には、第４搬送部１８は、配管４６、配管４１、及び配管４８を有する。また、第４搬送部１８は、配管４９、配管４４、及び配管４７を有する。

第１切替部２０は、制御部３０の指示に基づいて、熱搬送媒体の流路を切り替える機能を有する。第１切替部２０は、第１搬送部１５と第２搬送部１６とを切り替える。第１切替部２０は、バルブ２０１とバルブ２０２とを有する。バルブ２０１とバルブ２０２は、例えば三方向バルブである。バルブ２０１とバルブ２０２とは、蓄熱部１３とヒータ部１４との間に設けられている。具体的には、バルブ２０１は、配管４１、配管４２、及び配管４８の接続位置に設けられている。また、バルブ２０２は、配管４３、配管４４、及び配管４９の接続位置に設けられている。

第２切替部２１は、制御部３０の指示に基づいて、熱搬送媒体の流路を切り替える機能を有する。第２切替部２１は、第１搬送部１５と第３搬送部１７とを切り替える。また、第２切替部２１は、第２搬送部１６と第４搬送部１８とを切り替える。第２切替部２１は、バルブ２１１とバルブ２１２とを有する。バルブ２１１とバルブ２１２は、例えば三方向バルブである。バルブ２１１とバルブ２１２は、蓄熱部１３とヒータ部１４との間に設けられている。具体的には、バルブ２１１は、配管４０、配管４１、及び配管４６の接続位置に設けられている。また、バルブ２１２は、配管４４、配管４５、及び配管４７の接続位置に設けられている。

ポンプ２２とポンプ２３とは、熱搬送媒体を流すための力を発生する機能を有する。ポンプ２２とポンプ２３とは、制御部３０の制御により熱搬送媒体の単位時間あたりの流量を調整することができる。ポンプ２２は、配管４１におけるバルブ２０１とバルブ２１１との間に設けられている。ポンプ２３は、配管４７における回収部１２とバルブ２１２との間に設けられている。

ポンプ２２とポンプ２３とは、制御部３０の指示に基づいて、正回転又は逆回転してもよい。ポンプ２２は、制御部３０の制御により、正回転又は逆回転することで、ポンプ２２を通過する熱搬送媒体の向きを切り替えることができてもよい。また、ポンプ２３は、制御部３０の制御により、正回転又は逆回転することで、ポンプ２３を通過する熱搬送媒体の向きを切り替えることができてもよい。

［制御部３０によるモード切り替え動作］
制御部３０は、熱制御装置１の各部を制御する。制御部３０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を有する。制御部３０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、熱搬送媒体の流路を切り替える制御を実行する。

制御部３０は、第１切替部２０、第２切替部２１、ポンプ２２、ポンプ２３、及びポンプ１０３を制御することで、熱制御装置１を第１モード、第２モード、第３モード、第４モード、又は第５モードに設定する。

図６は、本実施形態に係る熱制御装置１における制御部３０の動作フローチャートである。
まず、制御部３０は、エンジン１０が始動しているかどうかを確認する（Ｓ１）。次に、制御部３０は、空調の状態を特定する（Ｓ２）。具体的には、制御部３０は、例えば、ヒータ部１４のスイッチがオンになっているかどうかを確認することで、乗員が車室内部を温めたい状態にあるかどうかを確認する。

次に、制御部３０は、車両の室温設定状態を確認する（Ｓ３）。制御部３０は、室温設定値が所定の閾値以上の場合（Ｓ３においてＹＥＳ）、第１切替部２０及び第２切替部２１を第１モードへ切り替える（Ｓ４）。具体的には、制御部３０は、室温設定値が所定の閾値以上の場合、第１切替部２０、第２切替部２１、及びポンプ２２を、蓄熱部１３から流出した熱搬送媒体をヒータ部１４に供給し、ヒータ部１４から流出した熱搬送媒体を蓄熱部１３に供給するように制御する。このとき、熱制御装置１は、図１に示す第１モードの状態となり、蓄熱部１３に蓄熱されている熱を用いて、ヒータ部１４によって車室内の空気を昇温させることができる。

具体的には、第１モードでは、蓄熱部１３から流出した熱搬送媒体は、配管４０、バルブ２１１、配管４１、ポンプ２２、バルブ２０１、配管４２、ヒータ部１４、配管４３、バルブ２０２、配管４４、バルブ２１２、配管４５、蓄熱部１３の順に流れる。制御部３０は、ステップＳ４の処理の後、ステップＳ７に処理を進める。

続いて、制御部３０は、室温設定値が所定の閾値未満の場合（Ｓ３においてＮＯ）、エンジン水温を確認する（Ｓ５）。具体的には、制御部３０は、エンジン１０の内部における熱搬送媒体の温度を確認する。

制御部３０は、エンジン水温が所定の閾値以上の場合（Ｓ５においてＹＥＳ）、Ｓ１２に処理を進める。具体的には、制御部３０は、エンジン１０の内部における熱搬送媒体の温度が所定の温度以上の場合、Ｓ１２に処理を進める。

制御部３０は、エンジン水温が所定の閾値未満の場合（Ｓ５においてＮＯ）、第１切替部２０及び第２切替部２１を第４モードへ切り替える（Ｓ６）。具体的には、制御部３０は、エンジン１０の内部における熱搬送媒体の温度が所定の温度未満の場合、第１切替部２０、第２切替部２１、及びポンプ２２を、蓄熱部１３から流出した熱搬送媒体をエンジンヘッド部１０１に供給し、エンジンブロック部１０２から流出した熱搬送媒体を蓄熱部１３に供給するように制御する。このとき、熱制御装置１は、図４に示す第４モードの状態となる。

具体的には、第４モードでは、蓄熱部１３から流出した熱搬送媒体は、配管４０、バルブ２１１、配管４１、ポンプ２２、バルブ２０１、配管４８、エンジンヘッド部１０１、エンジンブロック部１０２、配管４９、バルブ２０２、配管４４、バルブ２１２、配管４５、蓄熱部１３の順に流れる。

このとき、熱制御装置１は、蓄熱部１３に蓄熱されている熱を用いて、エンジン１０を暖機することができる。また、このとき、熱搬送媒体は、エンジンヘッド部１０１に流入し、エンジンブロック部１０２から流出するので、熱制御装置１は、エンジン１０の吸排気装置付近を優先して暖機をすることができる。この結果、熱制御装置１は、エンジン１０の暖機時において、エンジン１０から排出される排気ガスの清浄度合いを向上させることができる。

ステップＳ４の後、制御部３０は、所定の時間が経過したか、または、蓄熱部１３の入口と出口における温度差が所定の閾値以下となったかどうかを確認する（Ｓ７）。制御部３０は、例えば、蓄熱部１３の入口側に設けられている配管４５と蓄熱部１３の出口側に設けられている配管４０とを流れる熱搬送媒体の温度差が所定の閾値以下となったかどうかを判定することにより、蓄熱部１３の入口と出口における温度差が所定の閾値以下となったかどうかを確認する。

次に、制御部３０は、所定の時間が経過したか、または蓄熱部１３の入口と出口における温度差が所定の閾値以下となったと判定した場合（Ｓ７においてＹＥＳ）、第１切替部２０及び第２切替部２１を第２モードへ切り替える（Ｓ８）。

具体的には、制御部３０は、所定の時間が経過した、または蓄熱部１３の入口と出口における温度差が所定の閾値以下になったと判定した場合（Ｓ７においてＹＥＳ）、第１切替部２０、第２切替部２１、ポンプ２２、及びポンプ２３を、回収部１２から流出した熱搬送媒体をヒータ部１４に供給し、ヒータ部１４から流出した熱搬送媒体を回収部１２に供給するように制御する。このとき、熱制御装置１は、図２に示す第２モードの状態となり、回収部１２で排気熱から回収した熱で、ヒータ部１４によって車室内の空気を昇温させることができる。

具体的には、第２モードでは、回収部１２から流出した熱搬送媒体は、配管４６、バルブ２１１、配管４１、ポンプ２２、バルブ２０１、配管４２、ヒータ部１４、配管４３、バルブ２０２、配管４４、バルブ２１２、配管４７、ポンプ２３、回収部１２の順に流れる。制御部３０は、所定の時間が経過していない、または蓄熱部１３の入口と出口の温度差が所定の閾値以下ではないと判定した場合（Ｓ７においてＮＯ）は、Ｓ２に戻る。

制御部は、Ｓ６の後、所定の時間が経過したか、または、蓄熱部１３の入口と出口における温度差が所定の閾値以下となったかどうかを確認する（Ｓ９）。制御部３０は、例えば、蓄熱部１３の入口側に設けられている配管４５と蓄熱部１３の出口側に設けられている配管４０とを流れる熱搬送媒体の温度差が所定の閾値以下となったかどうかを判定することにより、蓄熱部１３の入口と出口における温度差が所定の閾値以下となったかどうかを確認する。

次に、制御部３０は、所定の時間が経過したか、または蓄熱部１３の入口と出口における温度差が所定の閾値以下となったと判定した場合（Ｓ９においてＹＥＳ）、第１切替部２０及び第２切替部２１を第５モードへ切り替える（Ｓ１０）。

具体的には、制御部３０は、所定の時間が経過した、または蓄熱部１３の入口と出口における温度差が所定の閾値以下になったと判定した場合（Ｓ９においてＹＥＳ）、第１切替部２０、第２切替部２１、ポンプ２２、及びポンプ２３を、回収部１２から流出した熱搬送媒体をエンジンヘッド部１０１に供給し、エンジンブロック部１０２から流出した熱搬送媒体を回収部１２に供給するように制御する。このとき、熱制御装置１は、図５に示す第５モードの状態となり、回収部１２で排気熱から回収した熱で、エンジン１０を暖機することができる。

また、このとき、熱搬送媒体は、エンジンヘッド部１０１に流入し、エンジンブロック部１０２から流出するので、熱制御装置１は、エンジン１０の吸排気装置付近を優先して暖機をすることができる。この結果、熱制御装置１は、エンジン１０の暖機時において、エンジン１０から排出される排気ガスの清浄度合いを向上させることができる。

具体的には、第５モードでは、回収部１２から流出した熱搬送媒体は、配管４６、バルブ２１１、配管４１、ポンプ２２、バルブ２０１、配管４８、エンジンヘッド部１０１、エンジンブロック部１０２、配管４９、バルブ２０２、配管４４、バルブ２１２、配管４７、ポンプ２３、回収部１２の順に流れる。制御部３０は、所定の時間が経過していない、または蓄熱部１３の入口と出口の温度差が所定の閾値以下ではないと判定した場合（Ｓ９においてＮＯ）は、Ｓ２に戻る。

ステップＳ８、ステップＳ１０の後、制御部３０は、エンジン水温が所定の閾値以上であるかどうかを確認する（Ｓ１１）。具体的には、制御部３０は、エンジン１０の内部における熱搬送媒体の温度が所定の閾値以上であるかどうかを確認する。

制御部３０は、エンジン水温が所定の閾値以上であると判定した場合（Ｓ１１においてＹＥＳ）、第１切替部２０及び第２切替部２１を第３モードへ切り替える（Ｓ１２）。具体的には、制御部３０は、エンジン１０の内部における熱搬送媒体の温度が所定の閾値以上である場合、第１切替部２０及びポンプ１０３を、エンジンヘッド部１０１から流出した熱搬送媒体をヒータ部１４に供給し、ヒータ部１４から流出した熱搬送媒体をエンジンブロック部１０２に供給するように制御する。

また、制御部３０は、エンジン１０の内部における熱搬送媒体の温度が所定の閾値以上である場合、第２切替部２１及びポンプ２３を、回収部１２から流出した熱搬送媒体を蓄熱部１３に供給し、蓄熱部１３から流出した熱搬送媒体を回収部１２に供給するように制御する。このとき、熱制御装置１は、図３に示す第３モードの状態となり、エンジン１０が発する熱でヒータ部１４によって車室内の空気を昇温し、かつ、回収部１２で排気熱から回収した熱で、蓄熱部１３を蓄熱することができる。

具体的には、第３モードでは、エンジンヘッド部１０１から流出した熱搬送媒体は、配管４８、バルブ２０１、配管４２、ヒータ部１４、配管４３、バルブ２０２、配管４９、エンジンブロック部１０２、エンジンヘッド部１０１の順に流れる。また、第３モードでは、回収部１２から流出した熱搬送媒体は、配管４６、バルブ２１１、配管４０、蓄熱部１３、配管４５、バルブ２１２、配管４７、ポンプ２３、回収部１２の順に流れる。

制御部３０は、エンジン水温が所定の閾値未満であると判定した場合（Ｓ１１においてＮＯ）は、Ｓ２に戻る。制御部３０は、第１切替部２０及び第２切替部２１を第３モードへ切り替えた（Ｓ１２）後に、エンジン１０が停止しているかどうかを確認する（Ｓ１３）。制御部３０は、エンジン１０が停止していると判定した場合（Ｓ１３において、ＹＥＳ）は、制御を終了する。また、制御部３０は、エンジン１０が停止していないと判定した場合（Ｓ１３において、ＮＯ）は、Ｓ２に戻る。

このように熱制御装置１は、エンジン１０の始動後、特に、エンジン１０の暖機前からエンジン１０の暖機後の各条件に応じて、熱搬送媒体の流路が異なる複数のモード間を切り替えることができる。この結果、熱制御装置１は、車両の排気熱を利用する自由度を向上させ、かつ車両の排気熱を効率よく車両で利用することができる。

なお、上記実施形態では、エンジンブロック部１０２は、エンジンヘッド部１０１の下方に設けられているとしたが、これに限定されない。エンジンヘッド部１０１とエンジンブロック部１０２とは、車両の高さ方向において同じ高さに位置していてもよい。この場合、例えば、エンジンヘッド部１０１とエンジンブロック部１０２とが、車両の高さ方向において同じ高さに位置し、かつ、車両の前後方向又は車両の車幅方向において並んで位置していてもよい。

［本実施形態に係る熱制御装置１による効果］
本実施形態に係る熱制御装置１は、移動体を駆動するためのエンジン１０と、移動体において発生する熱を蓄熱する蓄熱部１３と、移動体の車室内の空気を昇温するヒータ部１４と、を有する。また、熱制御装置１は、蓄熱部１３から流出した熱搬送媒体をヒータ部１４に搬送し、ヒータ部１４から流出した熱搬送媒体を蓄熱部１３に搬送する第１搬送部１５と、蓄熱部１３から流出した熱搬送媒体をエンジン１０に搬送し、エンジン１０から流出した熱搬送媒体を蓄熱部１３に搬送する第２搬送部１６と、第１搬送部１５と第２搬送部１６とを切り替える第１切替部２０と、を有する。

本実施形態に係る熱制御装置１は、このように第１搬送部１５、第２搬送部１６、及び第１搬送部１５と第２搬送部１６とを切り替える第１切替部２０を有する。よって、熱制御装置１は、蓄熱部１３に蓄熱されている熱を、ヒータ部１４を用いて室内の空気を昇温させることだけに用いるか、または、エンジン１０を暖機することだけに用いるのか、を切り替えることができる。この結果、熱制御装置１は、エンジン１０の排気熱を利用する自由度が向上する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。例えば、以上の説明においては、移動体が車両である場合について説明したが、移動体は車両に限らず、本発明は、航空機、船舶及び列車等の他の移動体にも適用することができる。また、本発明に係る移動体は、必ずしも移動する機能を有していなくてもよく、内燃機関を有する任意の装置であってもよい。

１・・・熱制御装置
１０・・・エンジン
１０１・・・エンジンヘッド部
１０２・・・エンジンブロック部
１０３・・・ポンプ
１１・・・排気管
１２・・・回収部
１３・・・蓄熱部
１４・・・ヒータ部
１５・・・第１搬送部
１６・・・第２搬送部
１７・・・第３搬送部
１８・・・第４搬送部
２０・・・第１切替部
２０１・・・バルブ
２０２・・・バルブ
２１・・・第２切替部
２１１・・・バルブ
２１２・・・バルブ
２２・・・ポンプ
２３・・・ポンプ
３０・・・制御部
４０〜４９・・・配管

Claims (5)

1. 移動体を駆動するためのエンジンと、
   前記移動体において発生する熱を蓄熱する蓄熱部と、
   前記移動体の車室内の空気を昇温するヒータ部と、
   前記蓄熱部から流出した熱搬送媒体を前記ヒータ部に搬送し、前記ヒータ部から流出した前記熱搬送媒体を前記蓄熱部に搬送する第１搬送部と、
   前記蓄熱部から流出した前記熱搬送媒体を前記エンジンに搬送し、前記エンジンから流出した前記熱搬送媒体を前記蓄熱部に搬送する第２搬送部と、
   前記第１搬送部と前記第２搬送部とを切り替える第１切替部と、
   を有することを特徴とする熱制御装置。
2. 前記エンジンは、
   エンジンヘッド部と、
   前記エンジンヘッド部の下方に設けられているエンジンブロック部と、
   を有し、
   前記第１切替部は、室温設定値が所定の閾値以上の場合、前記蓄熱部から流出した前記熱搬送媒体を前記ヒータ部に供給し、前記室温設定値が前記所定の閾値未満の場合、かつ前記エンジンの内部における前記熱搬送媒体の温度が所定の閾値未満の場合、前記蓄熱部から流出した前記熱搬送媒体を前記エンジンヘッド部に供給し、前記エンジンブロック部から流出した前記熱搬送媒体を前記蓄熱部に供給することを特徴とする、
   請求項１に記載の熱制御装置。
3. 前記エンジンから排出された排気ガスの熱を回収する回収部と、
   前記回収部から流出した前記熱搬送媒体を前記ヒータ部に搬送し、前記ヒータ部から流出した前記熱搬送媒体を前記回収部に搬送する第３搬送部と、
   前記第１搬送部と前記第３搬送部とを切り替える第２切替部と、
   を有し、
   前記第２切替部は、前記第１切替部が前記蓄熱部から流出した前記熱搬送媒体を前記ヒータ部に供給してから所定の時間が経過した後に、または、前記蓄熱部の入口と出口における温度差が所定の閾値以下の場合に、前記回収部から流出した前記熱搬送媒体を前記ヒータ部に供給することを特徴とする、
   請求項２に記載の熱制御装置。
4. 前記エンジンから排出された排気ガスの熱を回収する回収部と、
   前記回収部から流出した前記熱搬送媒体を前記エンジンヘッド部に搬送し、前記エンジンブロック部から流出した前記熱搬送媒体を前記回収部に搬送する第４搬送部と、
   前記第２搬送部と前記第４搬送部とを切り替える第２切替部と、
   を有し、
   前記第２切替部は、前記第１切替部が前記蓄熱部から流出した前記熱搬送媒体を前記エンジンヘッド部に供給してから所定の時間が経過した後に、または、前記蓄熱部の入口と出口における温度差が所定の閾値以下の場合に、前記回収部から流出した前記熱搬送媒体を前記エンジンヘッド部に供給することを特徴とする、
   請求項２に記載の熱制御装置。
5. 前記第１切替部は、前記エンジンの内部における前記熱搬送媒体の温度が所定の閾値以上の場合、前記エンジンヘッド部から流出した前記熱搬送媒体を前記ヒータ部に供給し、前記ヒータ部から流出した前記熱搬送媒体を前記エンジンブロック部に供給し、
   前記第２切替部は、前記エンジンの内部における前記熱搬送媒体の温度が所定の閾値以上の場合、前記回収部から流出した前記熱搬送媒体を前記蓄熱部に供給し、前記蓄熱部から流出した前記熱搬送媒体を前記回収部に供給することを特徴とする、
   請求項３又は４に記載の熱制御装置。
   

Images