JP4513245B2

JP4513245B2 - 蓄熱タンク

Info

Publication number: JP4513245B2
Application number: JP2001270821A
Authority: JP
Inventors: 敬豊島; 鉱一坂; 敏夫森川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2021-09-06
Also published as: DE10239503B4; FR2829233B1; JP2003072356A; FR2829233A1; US6718925B2; US20030041828A1; DE10239503A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温水等の非圧縮性流体を保温貯蔵する蓄熱タンクに関するもので、車両用エンジンの冷却水を保温貯蔵する車両用蓄熱タンクに適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
水冷式熱機関の冷却水を保温貯蔵する蓄熱タンクとして、出願人は、既に特願２００１−２２６２２３号を出願しているが、この出願において、蓄熱タンク（タンク本体）内に温水（冷却水）を供給する流入側温水通路には、蓄熱タンクの下方部で略直角に温水通路が曲がったエルボ部が形成されているので、このエルボ部で比較的大きな圧力損失（曲がり損失）が発生し易く、通水抵抗が大きくなってしまう。
【０００３】
本発明は、上記点に鑑み、エルボ部での圧力損失（曲がり損失）を低減することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、非圧縮性の流体を保温貯蔵するタンク本体（１１０）と、タンク本体（１１０）内外を貫通するようにタンク本体（１１０）に固定され、流体の流通方向を転向させるエルボ配管（１１６）とを備える蓄熱タンクにおいて、エルボ配管（１１６）は、流体が流入する流入口（１１４ａ）から下流側に延びる入口側筒部（１１６ａ）、及び流体が流出する流出口（１１４ｂ）から上流側に延びる出口側筒部（１１６ｂ）を有し、さらに、エルボ配管（１１６）のうち、両筒部（１１６ａ、１１６ｂ）の軸線が交差する部位に対応する部位であって流入口（１１４ａ）から流入した流体が衝突する部位には、入口側筒部（１１６ａ）の軸線と平行な方向と交差する衝突面（１１６ｃ）を有する段付き部（１１６ｄ）が形成されていることを特徴とする。
【０００５】
これにより、流入口（１１４ａ）から流入した流体が一カ所で衝突してその流通方向を転向させることなく、複数箇所（衝突面（１１６ｃ）及び出口側筒部（１１６ｂ）の内壁面）に分散して衝突してその流通方向を転向させる。
【０００６】
したがって、流入口（１１４ａ）から流入した流体の殆どを１つの壁面に衝突させて転向させる場合（段付き部（１１６ｄ）が無い場合）に比べて、流体流れが大きく乱れることを防止できるので、エルボ配管（１１６）の圧力損失（曲がり損失）を低減することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、出口側筒部（１１６ｂ）内には、出口側筒部（１１６ｂ）内を流通する流体と逆向きに流れる流体が流通するパイプ（１１７）が、出口側筒部（１１６ｂ）の軸線と略平行に延びて設けられており、段付き部（１１６ｄ）は、少なくともパイプ（１１７）より流入口（１１４ａ）側に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
ところで、段付き部（１１６ｄ）近傍にパイプ（１１７）が配設されていると、入口側筒部（１１６ａ）から流出して段付き部（１１６ｄ）（衝突面（１１６ｃ））に向かう流体の一部はパイプ（１１７）に衝突するので、パイプ（１１７）周りの空間のうち入口側筒部（１１６ａ）と反対側の空間（以下、この空間を背面側空間と呼ぶ。）には、流体が廻り難いので、出口側筒部（１１６ｂ）のうち背面側空間に対応する空間は、流体通路として効果的（有効的）に機能しないおそれがある。
【０００９】
これに対して、請求項２に記載の発明のごとく、少なくともパイプ（１１７）より流入口（１１４ａ）側に段付き部（１１６ｄ）を設ければ、パイプ（１１７）周りの空間のうち流入口（１１４ａ）に位置する水回りが良い空間（以下、この空間を正面側空間と呼ぶ。）側で多くの流体を転向させることができるので、エルボ配管（１１６）の圧力損失を低減することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、パイプ（１１７）の中心軸線（Ｌｃ）は、出口側筒部（１１６ｂ）の中心軸線（Ｌｂ）を挟んで流入口（１１４ａ）側と反対側に位置していることを特徴とする。
【００１１】
これにより、正面側空間を大きくすることができるので、エルボ配管（１１６）の圧力損失をさらに低減することができる。
【００１２】
ところで、エルボ配管（１１６）のうち、両筒部（１１６ａ、１１６ｂ）の軸線が交差する部位（以下、この部位をコーナ部と呼ぶ。）に段付き部（１１６ｄ）を設けると、段付き部（１１６ｄ）が無いもの（後述する図６（ｂ）参照）に比べて、コーナ部における実質的な流体通路断面積が小さくなり易い。
【００１３】
このため、段付き部（１１６ｄ）を設けて曲がり損失を低減しても、コーナ部における実質的な流体通路断面積が小さくなることによる絞り損失が増大してしまい、エルボ配管（１１６）全体として見たいときの圧力損失を十分に低減できないおそれがある。
【００１４】
これに対して、請求項４に記載の発明では、段付き部（１１６ｄ）は、流入口（１１４ａ）から段付き部（１１６ｄ）を見たときに、衝突面（１１６ｃ）のうち流出口（１１４ｂ）に位置する端部（１１６ｅ）が見えるように形成されていることを特徴としているので、段付き部（１１６ｄ）の段付き高さが低くなり、コーナ部の内径側壁面から段付き部（１１６ｄ）の先端まで寸法が大きくなり、、実質的な流体通路断面積を増大させることができる。
【００１５】
したがって、段付き部（１１６ｄ）を設けて曲がり損失を低減しつつ、コーナ部における実質的な流体通路断面積が小さくなること抑制して絞り損失が増大することを防止できるので、エルボ配管（１１６）全体として見たいときの圧力損失を十分に低減することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、段付き部（１１６ｄ）は、階段状に複数箇所設けられており、さらに、複数箇所の段付き部（１１６ｄ）は、流入口（１１４ａ）から段付き部（１１６ｄ）を見たときに、衝突面（１１６ｃ）のうち流出口（１１４ｂ）に位置する端部（１１６ｅ）が見えるように形成されていることを特徴とする。
【００１７】
これにより、段付き部（１１６ｄ）全体の段付き高さが低くなるので、絞り損失が増大することをさらに防止できるので、エルボ配管（１１６）全体として見たいときの圧力損失をより一層低減することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、非圧縮性の流体を保温貯蔵するタンク本体（１１０）と、タンク本体（１１０）内外を貫通するようにタンク本体（１１０）に固定され、流体の流通方向を転向させるエルボ配管（１１６）とを備える蓄熱タンクにおいて、エルボ配管（１１６）は、流体が流入する流入口（１１４ａ）から下流側に延びる入口側筒部（１１６ａ）の軸線と、流体が流出する流出口（１１４ｂ）から上流側に延びる出口側筒部（１１６ｂ）の軸線とが交差するように繋がって構成され、出口側筒部（１１６ｂ）内には、出口側筒部（１１６ｂ）内を流通する流体と逆向きに流れる流体が流通するパイプ（１１７）が、出口側筒部（１１６ｂ）の軸線と略平行に延びて設けられており、さらに、入口側筒部（１１６ａ）は、入口側筒部（１１６ａ）から出口側筒部（１１６ｂ）に流入した流体が、パイプ（１１７）周りを旋回しながら出口側筒部（１１６ｂ）内を流通するように出口側筒部（１１６ｂ）に繋がっていることを特徴とする。
【００１９】
これにより、入口側筒部（１１６ａ）から出口側筒部（１１６ｂ）に流入した流体が出口側筒部（１１６ｂ）の壁面に衝突してその流通方向を大きく転向させるのではなく、パイプ（１１７）周りを旋回ながら徐々にその流通方向を転向させるとともに、出口側筒部（１１６ｂ）に流入した流体の殆ど全量が同方向に旋回する（流れる）ので、流体流れが大きく乱れることなく、流出口（１１４ｂ）に向けて流れる。したがって、流速分布が過度に不均一になることを抑制しつつ、エルボ配管（１１６）の圧力損失（曲がり損失）を低減することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明では、非圧縮性の流体を保温貯蔵するタンク本体（１１０）と、タンク本体（１１０）内外を貫通するようにタンク本体（１１０）に固定され、流体の流通方向を転向させるエルボ配管（１１６）とを備える蓄熱タンクにおいて、エルボ配管（１１６）は、流体が流入する流入口（１１４ａ）から下流側に延びる入口側筒部（１１６ａ）の軸線と、流体が流出する流出口（１１４ｂ）から上流側に延びる出口側筒部（１１６ｂ）の軸線とが交差するように繋がって構成され、出口側筒部（１１６ｂ）内には、出口側筒部（１１６ｂ）内を流通する流体と逆向きに流れる流体が流通するパイプ（１１７）が、出口側筒部（１１６ｂ）の軸線と略平行に延びて設けられており、パイプ（１１７）の中心軸線（Ｌｃ）は、出口側筒部（１１６ｂ）の中心軸線（Ｌｂ）を挟んで流入口（１１４ａ）側と反対側に位置していることを特徴とする。
【００２１】
これにより、正面側空間を大きくすることができるので、エルボ配管（１１６）の圧力損失をさらに低減することができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明では、非圧縮性の流体が流れる流体通路（１１４）に設けられ、流体の流通方向を転向させるエルボであって、流体が流入する流入口（１１４ａ）から下流側に延びる入口側筒部（１１６ａ）、及び流体が流出する流出口（１１４ｂ）から上流側に延びる出口側筒部（１１６ｂ）を有し、両筒部（１１６ａ、１１６ｂ）の軸線が交差する部位に対応する部位であって、流入口（１１４ａ）から流入した流体が衝突する部位には、入口側筒部（１１６ａ）の軸線と平行な方向と交差する衝突面（１１６ｃ）を有する段付き部（１１６ｄ）が形成されていることを特徴とする。
【００２３】
これにより、流入口（１１４ａ）から流入した流体が一カ所で衝突してその流通方向を転向させることなく、複数箇所（衝突面（１１６ｃ）及び出口側筒部（１１６ｂ）の内壁面）に分散して衝突してその流通方向を転向させる。
【００２４】
したがって、流入口（１１４ａ）から流入した流体の殆どを１つの壁面に衝突させて転向させる場合（段付き部（１１６ｄ）が無い場合）に比べて、流体流れが大きく乱れることを防止できるので、エルボの圧力損失（曲がり損失）を低減することができる。
【００２５】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る蓄熱タンク１００を車両用冷却水回路の蓄熱タンクに適用したものであって、図１はエンジン冷却水（温水）回路の模式図である。
【００２７】
図１中、２００は走行用の水冷式エンジン（液冷式熱機関）であり、２１０は水冷式エンジン（以下、エンジンと略す。）２００内を循環してエンジン２００を冷却する冷却水（冷却液）と空気とを熱交換して冷却水を冷却するラジエータである。
【００２８】
２２０はラジエータ２１０を迂回させて冷却水を循環させるバイパス回路であり、２２１はエンジン２００の温度が所定温度となるように、バイパス回路２２０に流す冷却水量とラジエータ２１０に流す冷却水量とを調節するサーモスタットである。
【００２９】
２１１はラジエータ２１０に冷却風を送風する送風機であり、２３０は冷却水を熱源として車室内を暖房するヒータコアであり、２３１はヒータコア２３０に空気を送風する送風機である。
【００３０】
２０１はエンジン２００から動力を得てラジエータ２１０、バイパス回路２２０及びヒータコア２３０からなる第１冷却水回路Ｓ１に冷却水を循環させる第１ポンプであり、２４０は蓄熱タンク１００とエンジン２００とからな第２冷却水回路Ｓ２に冷却水を循環させる電動式の第２ポンプである。
【００３１】
ここで、第２冷却水回路Ｓ２は、エンジン２００から流出した冷却水が蓄熱タンク１００に流入し、蓄熱タンク１００から流出した冷却水がエンジン２００内に流入するように構成されている。
【００３２】
なお、第２冷却水回路Ｓ２は、第２ポンプ２４０により冷却水が循環させられるので、第１冷却水回路Ｓ１の影響を受けることなく、独立して第２冷却水回路Ｓ２の冷却水流れを制御することができる。
【００３３】
また、エンジン２００には、エンジン２００の温度（エンジン２００内を循環する冷却水の温度）を検出する第１温度センサ２５１が配設され、一方、第２冷却水回路Ｓ２のうち蓄熱タンク１００の冷却水出口側には、蓄熱タンク１００から流出する冷却水（温水）の温度を検出する第２温度センサ２５２が配設されている。
【００３４】
そして、両温度センサ２５１、２５２の検出信号は、電子制御装置（ＥＣＵ）２５０に入力されており、ＥＣＵ２５０は、両温度センサ２５１、２５２の検出信号に基づいて第２ポンプ２４０を制御する。
【００３５】
次に、蓄熱タンク１００について、図２を用いて述べる。
【００３６】
１１０は冷却水（流体）が保温貯蔵されるタンク本体であり、このタンク本体１１０は、耐食性に優れた材質（本実施形態ではステンレス）製の内側タンク部１１１と外側タンク部１１２とからなる二重タンク構造である。なお、両タンク部１１１、１１２の間は、断熱層を形成すべく、略真空に保たれている。
【００３７】
また、タンク本体１１０の下方側部位には、両タンク部１１１、１１２を貫通してタンク本体１１０内外を連通させるパイプ部材１１３が両タンク部１１１、１１２に溶接されている。
【００３８】
そして、パイプ部材１１３内には、タンク本体１１０内に冷却水を導入する導入通路１１４、及びタンク本体１１０内に貯蔵された冷却水を排水する流出通路１１５を形成するとともに、両通路１１４、１１５を開閉するバルブ（図示せず。）のバルブハウジングを兼ねる通路形成部材（エルボ部材）１１６が、Ｏリング等のシール部材１１６ａにより水密に装着されている。
【００３９】
なお、本実施形態では、通路形成部材１１６は、断熱性に優れた材質（本実施形態では、ナイロン系の樹脂）にて形成されている。
【００４０】
このとき、通路形成部材１１６のうち導入通路１１４を構成する部位は、図３に示すように、冷却水が流入する流入口１１４ａから下流側に延びる入口側筒部１１６ａの中心線Ｌａと、冷却水が流出する流出口１１４ｂから上流側に延びる出口側筒部１１６ｂの中心線Ｌｂとが直交するように繋がってエルボ配管部を構成している。
【００４１】
そして、導入通路１１４（エルボ配管部）のうち、両筒部１１６ａ、１１６ｂの中心線Ｌａ、Ｌｂが交差する部位に対応する部位であって流入口１１４ａから流入した冷却水が衝突する部位には、入口側筒部１１６ａの中心線Ｌａと平行な方向と交差する衝突面１１６ｃを有する段付き部１１６ｄが設けられており、この段付き部１１６ｄは、流入口１１４ａ側から奥に向かうほど（紙面右側から左側に向かうほど）、流出口１１４ｂ側に近づくように階段状に複数段（本実施形態では、２段）形成されている。
【００４２】
また、下から２断面の段付き部１１６ｄには、タンク本体１１０内上方側と流出通路１１５とを繋ぐパイプ１１７が挿入されており、このパイプ１１７は、その中心線Ｌｃが出口側筒部１１６ｂの中心線Ｌｂと略平行となり、かつ、図４に示すように、中心軸線Ｌｃが中心軸線Ｌｂを挟んで流入口１１４ａ側と反対側に偏心するように配設されている。
【００４３】
このため、蓄熱タンク１００に流入する冷却水は、図２に示すように、流入口１１４ａから導入通路１１４に流入し、パイプ１１７とパイプ部材１１３との間に形成された導入通路１１４を下から上に向けて流れてタンク本体１１０内に流入する。
【００４４】
一方、蓄熱タンク１００から流出する冷却水は、パイプ１１７の上方側に形成された開口部１１７ａからパイプ１１７内を上から下に向けて流通し、通路形成部材１１６に形成された流出通路１１５を経由して排水される。
【００４５】
なお、上述の冷却水流れの説明から明らかなように、導入通路１１４と流出通路１１５とは、パイプ１１７により区画される（パイプ１１７内が流出通路１１５となり、パイプ１１７外が導入通路１１４となる）ので、パイプ１１７は、通路形成部材１１６と同様に断熱性に優れた材料（例えば、樹脂）にて形成することが望ましい。
【００４６】
また、流出口１１４ｂの近傍には、流出口１１４ｂから流出する冷却水を衝突させて冷却水の流出方向を転向させる衝突部材１１８が設けられており、この衝突部材１１８は、流出口１１４ｂから所定寸法を隔てた位置にて流出口１１４ｂと対向する遮蔽部１１８ａ、及び遮蔽部１１８ａから連なって流出口１１４ｂ側（下方側）に延びるとともに、流出口１１４ｂから所定寸法を隔てた位置にて流出口１１４ｂの外縁部全周に渡って流出口１１４ｂを覆うように設けられた筒状の案内部１１８ｂを有するものである。
【００４７】
そして、本実施形態では、案内部１１８ｂの端部からタンク本体１１０の内壁に向けて水平方向に拡がる混合防止板１１９が衝突部材１１８に一体化されており、この混合防止板１１９は、図５に示すように、冷却水が流通する多数個の穴１１９ａを設けたものである。因みに、本実施形態では、ステンレス等の耐食性に優れた金属材にプレス成形（絞り加工）を施すことにより、衝突部材１１８と混合防止板１１９とを一体成形している。
【００４８】
次に、本実施形態に係る冷却水回路の作動を述べる。
【００４９】
１．蓄熱モード
このモードは、エンジン２００が稼働しているときであって、エンジン２００から流出する冷却水の温度（第１温度センサ２５１の温度）Ｔ１が所定温度Ｔｏ以上のときに実行されるものある。
【００５０】
具体的には、第２ポンプ２４０を稼働させることによりエンジン２００から流出した高温の冷却水を蓄熱タンク１００に供給し、高温の冷却水を蓄熱タンク１００（タンク本体１１０）に蓄える。
【００５１】
なお、所定温度Ｔｏとは、エンジン２００の暖機運転が終了したものと見なすことができる温度であって、本実施形態では、約８０℃である。
【００５２】
２．暖機モード
このモードは、エンジン２００の始動時に実行されるモードであって、具体的には、エンジン２００の始動と同時に第２ポンプ２４０を稼働させるものである。
【００５３】
これにより、蓄熱タンク２００内に保温貯蔵された高温の冷却水がエンジン２００に供給されるので、エンジン２００の暖機運転を促進することができる。
【００５４】
また、冬場等の暖房運転時にあっては、エンジン始動直後からヒータコア２３０に温度の高い温水を供給することができるので、車室内の即効暖房を図ることができる。
【００５５】
３．冷水保持モード
このモードは、エンジン２００が稼働しているときであって、蓄熱タンク１００から流出する冷却水の温度（第２温度センサ２５２の検出温度）Ｔ２が所定温度Ｔｏ未満となったとき、第２ポンプ２４０を停止させるものである。
【００５６】
これにより、暖機モード時において、蓄熱タンク１００内に保温貯蔵された高温の冷却水が全て流出したと見なすことができるときに、冷水保持モードに移行するので、エンジン２００から流出した低温の冷却水が蓄熱タンク１００内に保持されてエンジン２００内に流入してしまうことを防止できる。したがって、エンジン２００の暖機運転をさらに促進することができる。
【００５７】
なお、本モードの説明からも明らかなように、タンク本体１１０の容量は、エンジン２００内に存在し得る冷却水量以上とすれば、有効的に暖機運転を促進することができる。
【００５８】
因みに、エンジン２００から流出する冷却水の温度Ｔ１が所定温度Ｔｏ以上となったときには、蓄熱モードに移行する。
【００５９】
４．温水保持モード
本モードは、エンジン２００が停止しているときに実行されるもので、具体的には、エンジン停止時には第２ポンプ２４０を停止して蓄熱モード時に蓄えられた高温の冷却水を保温貯蔵するものである。
【００６０】
次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述べる。
【００６１】
図６（ａ）は本実施形形態に係る導入通路１１４（エルボ配管部）における冷却水流れを示す模式図であり、図６（ｂ）は段付き部１１６ｄが無い場合の導入通路１１４（エルボ配管部）における冷却水流れを示す模式図である。
【００６２】
そして、段付き部１１６ｄが無い場合には、流入口１１４ａと対向する（流入口１１４ａから冷却水の流通方向を見たときに見える）１つの壁面１１４ｃに流入口１１４ａから流入した冷却水の殆どが衝突してその流通方向を転向させるので、その壁面１１４ｃ近傍において冷却水流れが大きく乱れるとともに、流出口１１４ｂのうち壁面１１４ｃ側の流速が大きくなるように流速分布が不均一になる。
【００６３】
これに対して、本実施形態では、導入通路１１４（エルボ配管部）のうち、両筒部１１６ａ、１１６ｂの中心線Ｌａ、Ｌｂが交差する部位に対応する部位であって流入口１１４ａから流入した冷却水が衝突する部位には、入口側筒部１１６ａの中心線Ｌａと平行な方向と交差する衝突面１１６ｃを有する段付き部１１６ｄが設けられているので、流入口１１４ａから流入した冷却水が一カ所で衝突してその流通方向を転向させることなく、複数箇所（衝突面１１６ｃ及び出口側筒部１１６ｂの内壁面１１４ｃ）に分散して衝突してその流通方向を転向させる。
【００６４】
したがって、流入口１１４ａから流入した冷却水の殆どを１つの壁面１１４ｃに衝突させて転向させる場合に比べて、冷却水流れが大きく乱れることを防止できるので、導入通路１１４の圧力損失（曲がり損失）を低減することができる。
【００６５】
また、段付き部１１６ｄは、流入口１１４ａ側から奥に向かうほど、流出口１１４ｂ側に近づくように階段状に形成されているので、流出口１１４ｂのうち壁面１１４ｃ側の流速が過度に大きくなるように流速分布が不均一になることを抑制できる。
【００６６】
なお、本実施形態では、段付き部１１６ｄを設けて導入通路１１４の圧力損失（曲がり損失）を低減するものであるが、段付き部１１６ｄの角が尖っていると、冷却水流れが乱れ易いので、段付き部１１６ｄの角はできるだけ大きな曲率半径を有する曲面で構成することが望ましい。
【００６７】
ところで、段付き部１１６ｄ（衝突面１１６ｃ）近傍には、パイプ１１７が配設されているので、入口側筒部１１６ａから流出して段付き部１１６ｄ（衝突面１１６ｃ）に向かう冷却水の一部はパイプ１１７に衝突する。
【００６８】
したがって、パイプ１１７周りの空間のうち入口側筒部１１６ａと反対側の空間１１７ｂ（図４参照）には、冷却水が廻り難いので、出口側筒部１１６ｂのうち空間１１７ｂに対応する空間は、冷却水通路として効果的（有効的）に機能しないおそれがある。
【００６９】
そこで、本実施形態は、図２、３に示すように、少なくともパイプ１１７より流入口１１４ａ（入口側筒部１１６ａ）側に段付き部１１６ｄを設けることにより、パイプ１１７周りの空間のうち入口側筒部１１６ａに位置する水回りが良い空間１１７ｃ（図４参照）側で冷却水を転向させて導入通路１１４の圧力損失を低減している。
【００７０】
また、パイプ１１７の中心軸線Ｌｃが出口側筒部１１６ｂの中心軸線Ｌｂを挟んで流入口１１４ａ側と反対側に位置するようにパイプ１１７を配設しているので、パイプ１１７周りの空間のうち入口側筒部１１６ａに位置する空間１１７ｃを大きくすることができ、導入通路１１４の圧力損失をさらに低減することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、遮蔽部１１８ａ及び案内部１１８ｂからなる略コップ状の衝突部材１１８が流出口１１４ｂ近傍に設けられているので、流出口１１４ｂから上方側に向けて噴出した流速の大きい噴流は、図２に示すように、遮蔽部１１８ａに衝突してその流通方向を略９０°（水平方向に）転向した後、案内部１１８ｂによって案内されて下方側に転向し、その流速が十分に低下した状態で混合防止板１１８の下方側に至る。
【００７２】
したがって、上方へ噴流を確実に転向させることができるため、流出口１１４ｂから流速の大きい噴流が吹き出したときであっても、確実にタンク本体１１０内の冷却水が撹拌されてしまうことを防止できるので、蓄熱タンク１００の保温応力を向上させることができる。
【００７３】
また、案内部１１８ｂは、流出口１１４ｂの外縁部全周に渡って流出口１１４ｂを覆うように設けられているので、流出口１１４ｂの外縁部全周に渡って確実にタンク本体１１０内の冷却水が撹拌されてしまうことを防止できる。
【００７４】
また、流出口１１４ｂは、流出口１１４ｂから流出する流体の噴流方向と直交する方向から見て、流出口１１４ｂが完全に隠れるように衝突部材１１８により覆われているので、流出口１１４ｂから吹き出す噴流が衝突部材１１８の内壁（衝突部材１１８のうち流出口１１４ｂ側に面した壁面）によって噴流を転向させる区間が長くなる。
【００７５】
したがって、噴流の向きを確実に転向させることができるので、噴流の速度を確実に減速することができる。延いては、流速の大きい噴流が吹き出したときであっても、確実にタンク本体１１０内の冷却水が撹拌されてしまうことを防止できる。
【００７６】
（第２実施形態）
本実施形態は、図７に示すように、一段目（最下段）の段付き部１１６ｄを流入口１１４ａから見たときに、衝突面１１６ｃのうち流出口１１４ｂに位置する端部１１６ｅが見えるように、一段目の段付き部１１６ｄの段付き高さ（衝突面１１６ｃの高さ）ｈを第１実施形態に比べて小さくしたものである。
【００７７】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００７８】
導入通路１１４（エルボ配管部）のうち、両筒部１１６ａ、１１６ｂの中心線Ｌａ、Ｌｂが交差するコーナ部１１４ｄ（図７参照）に段付き部１１６ｄを設けると、段付き部１１６ｄが無いもの（図６（ｂ）参照）に比べて、コーナ部１１４ｄにおける実質的な冷却水通路断面積Ｓが小さくなり易い。
【００７９】
このため、段付き部１１６ｄを設けて曲がり損失を低減しても、コーナ部１１４ｄにおける実質的な冷却水通路断面積Ｓが小さくなることによる絞り損失が増大して、導入通路１１４（エルボ配管部）全体として見たいときの圧力損失を十分に低減できないおそれがある。
【００８０】
これに対して、本実施形態では、一段目の段付き部１１６ｄを流入口１１４ａから見たときに、衝突面１１６ｃのうち流出口１１４ｂに位置する端部１１６ｅが見えるようにしているので、一段目の段付き部１１６ｄの段付き高さ（衝突面１１６ｃの高さ）ｈが低くなり、図３（第１実施形態）と図７（本実施形態）との比較からも明らかなように、コーナ部１１４ｄの内径側壁面から段付き部１１６ｄの先端まで寸法が大きくなるので、実質的な冷却水通路断面積Ｓを増大させることができる。
【００８１】
したがって、段付き部１１６ｄを設けて曲がり損失を低減しつつ、コーナ部１１４ｄにおける実質的な冷却水通路断面積Ｓが小さくなること抑制して絞り損失が増大することを防止できるので、導入通路１１４（エルボ配管部）全体として見たいときの圧力損失を十分に低減することができる。
【００８２】
（第３実施形態）
第２実施形態では、一段目の段付き部１１６ｄのみを流入口１１４ａから見たときに、衝突面１１６ｃのうち流出口１１４ｂに位置する端部１１６ｅが見えるようにしたが、本実施形態は、図８に示すように、全ての段付き部１１６ｄを流入口１１４ａから見たときに、衝突面１１６ｃのうち流出口１１４ｂに位置する端部１１６ｅが見えるようにしたものである。
【００８３】
これにより、段付き部１１６ｄ全体の段付き高さｈが低くなるので、絞り損失が増大することをさらに防止できるので、導入通路１１４（エルボ配管部）全体として見たいときの圧力損失をより一層低減することができる。
【００８４】
（第４実施形態）
上述の実施形態では、段付き部１１６ｄを設けることにより導入通路１１４（エルボ配管部）の圧力損失（曲がり損失）を低減したが、本実施形態は、図９に示すように、段付き部１１６ｄに代えて、入口側筒部１１６ａから出口側筒部１１６ｂ（コーナ部１１４ｄ）に流入した冷却水が、パイプ１１７周りを旋回ながら出口側筒部１１６ｂ内を流通するように、入口側筒部１１６ａの中心線Ｌａがパイプ１１７の中心と一致する円の接線上に位置するように入口側筒部１１６ａを出口側筒部１１６ｂに接続したものである。
【００８５】
これにより、入口側筒部１１６ａから出口側筒部１１６ｂ（コーナ部１１４ｄ）に流入した冷却水が壁面１１４ｃに衝突してその流通方向を大きく転向させるのではなく、パイプ１１７周りを旋回ながら徐々にその流通方向を転向させるとともに、コーナ部１１４ｄに流入した冷却水の殆ど全量が同方向に旋回する（流れる）ので、冷却水流れが大きく乱れることなく、流出口１１４ｂに向けて流れる。したがって、流速分布が過度に不均一になることを抑制しつつ、導入通路１１４の圧力損失（曲がり損失）を低減することができる。
【００８６】
（第５実施形態）
上述の実施形態では、段付き部１１６ｄを設けることにより導入通路１１４（エルボ配管部）の圧力損失（曲がり損失）を低減したが、本実施形態は、図１０に示すように、パイプ１１７の中心軸線Ｌｃが出口側筒部１１６ｂの中心軸線Ｌｂを挟んで流入口１１４ａ側と反対側に位置するようにパイプ１１７を配設した状態で段付き部１１６ｄを廃止したものである。
【００８７】
これにより、パイプ１１７周りの空間のうち入口側筒部１１６ａに位置する水回りが良い空間１１７ｃ（詳細は、第１実施形態の特徴を参照）を大きくすることができるので、第１実施導入通路１１４の圧力損失をさらに低減することができる。
【００８８】
（その他の実施形態）
上述の実施形態には、本発明を車両用冷却水回路の蓄熱タンクに適用したが、保発明はこれに限定されるものではなく、その他の用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用冷却水回路の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る蓄熱タンクの正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る蓄熱タンクに適用される通路形成部材の断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る蓄熱タンクに適用される通路形成部材の上面図である。
【図５】（ａ）は本発明の実施形態に係る蓄熱タンクに適用される衝突部材の断面図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係る蓄熱タンクに適用される衝突部材の上面図である。
【図６】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る蓄熱タンクに適用されるエルボ配管部内の冷却水流れを示す模式図であり、（ｂ）は段付き部が無い場合におけるエルボ配管部内の冷却水流れを示す模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る蓄熱タンクの正面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る蓄熱タンクの正面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る蓄熱タンクに適用されるエルボ配管部内の冷却水流れを示す模式図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る蓄熱タンクに適用されるエルボ配管部内の冷却水流れを示す模式図である。
【符号の説明】
１００…蓄熱タンク、１１０…タンク本体、１１４…導入通路、
１１４ａ…流入口、１１４ｂ…流出口、１１６ａ…入口側筒部、
１１６ｂ…出口側筒部、１１６ｃ…衝突面、１１６ｄ…段付き部。

Claims

非圧縮性の流体を保温貯蔵するタンク本体（１１０）と、
前記タンク本体（１１０）内外を貫通するように前記タンク本体（１１０）に固定され、流体の流通方向を転向させるエルボ配管（１１６）とを備える蓄熱タンクにおいて、
前記エルボ配管（１１６）は、流体が流入する流入口（１１４ａ）から下流側に延びる入口側筒部（１１６ａ）、及び流体が流出する流出口（１１４ｂ）から上流側に延びる出口側筒部（１１６ｂ）を有し、
さらに、前記エルボ配管（１１６）のうち、前記両筒部（１１６ａ、１１６ｂ）の軸線が交差する部位に対応する部位であって前記流入口（１１４ａ）から流入した流体が衝突する部位には、前記入口側筒部（１１６ａ）の軸線と平行な方向と交差する衝突面（１１６ｃ）を有する段付き部（１１６ｄ）が形成されていることを特徴とする蓄熱タンク。
前記出口側筒部（１１６ｂ）内には、前記出口側筒部（１１６ｂ）内を流通する流体と逆向きに流れる流体が流通するパイプ（１１７）が、前記出口側筒部（１１６ｂ）の軸線と略平行に延びて設けられており、
前記段付き部（１１６ｄ）は、少なくとも前記パイプ（１１７）より前記流入口（１１４ａ）側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱タンク。
前記パイプ（１１７）の中心軸線（Ｌｃ）は、前記出口側筒部（１１６ｂ）の中心軸線（Ｌｂ）を挟んで前記流入口（１１４ａ）側と反対側に位置していることを特徴とする請求項２に記載の蓄熱タンク。
前記段付き部（１１６ｄ）は、前記流入口（１１４ａ）から前記段付き部（１１６ｄ）を見たときに、前記衝突面（１１６ｃ）のうち前記流出口（１１４ｂ）に位置する端部（１１６ｅ）が見えるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の蓄熱タンク。
前記段付き部（１１６ｄ）は、階段状に複数箇所設けられており、
さらに、前記複数箇所の段付き部（１１６ｄ）は、前記流入口（１１４ａ）から前記段付き部（１１６ｄ）を見たときに、前記衝突面（１１６ｃ）のうち前記流出口（１１４ｂ）に位置する端部（１１６ｅ）が見えるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の蓄熱タンク。
非圧縮性の流体を保温貯蔵するタンク本体（１１０）と、
前記タンク本体（１１０）内外を貫通するように前記タンク本体（１１０）に固定され、流体の流通方向を転向させるエルボ配管（１１６）とを備える蓄熱タンクにおいて、
前記エルボ配管（１１６）は、流体が流入する流入口（１１４ａ）から下流側に延びる入口側筒部（１１６ａ）の軸線と、流体が流出する流出口（１１４ｂ）から上流側に延びる出口側筒部（１１６ｂ）の軸線とが交差するように繋がって構成され、
前記出口側筒部（１１６ｂ）内には、前記出口側筒部（１１６ｂ）内を流通する流体と逆向きに流れる流体が流通するパイプ（１１７）が、前記出口側筒部（１１６ｂ）の軸線と略平行に延びて設けられており、
さらに、前記入口側筒部（１１６ａ）は、前記入口側筒部（１１６ａ）から前記出口側筒部（１１６ｂ）に流入した流体が、前記パイプ（１１７）周りを旋回しながら前記出口側筒部（１１６ｂ）内を流通するように前記出口側筒部（１１６ｂ）に繋がっていることを特徴とする蓄熱タンク。
非圧縮性の流体を保温貯蔵するタンク本体（１１０）と、
前記タンク本体（１１０）内外を貫通するように前記タンク本体（１１０）に固定され、流体の流通方向を転向させるエルボ配管（１１６）とを備える蓄熱タンクにおいて、
前記エルボ配管（１１６）は、流体が流入する流入口（１１４ａ）から下流側に延びる入口側筒部（１１６ａ）の軸線と、流体が流出する流出口（１１４ｂ）から上流側に延びる出口側筒部（１１６ｂ）の軸線とが交差するように繋がって構成され、
前記出口側筒部（１１６ｂ）内には、前記出口側筒部（１１６ｂ）内を流通する流体と逆向きに流れる流体が流通するパイプ（１１７）が、前記出口側筒部（１１６ｂ）の軸線と略平行に延びて設けられており、
さらに、前記パイプ（１１７）の中心軸線（Ｌｃ）は、前記出口側筒部（１１６ｂ）の中心軸線（Ｌｂ）を挟んで前記流入口（１１４ａ）側と反対側に位置していることを特徴とする蓄熱タンク。
非圧縮性の流体が流れる流体通路（１１４）に設けられ、前記流体の流通方向を転向させるエルボであって、
流体が流入する流入口（１１４ａ）から下流側に延びる入口側筒部（１１６ａ）、及び流体が流出する流出口（１１４ｂ）から上流側に延びる出口側筒部（１１６ｂ）を有し、
前記両筒部（１１６ａ、１１６ｂ）の軸線が交差する部位に対応する部位であって、前記流入口（１１４ａ）から流入した流体が衝突する部位には、前記入口側筒部（１１６ａ）の軸線と平行な方向と交差する衝突面（１１６ｃ）を有する段付き部（１１６ｄ）が形成されていることを特徴とするエルボ。