JPH06173679A - 潜熱蓄熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は内燃機関の冷却水経路中に設けられ
昇温時に蓄えた潜熱を再始動時に放出して内燃機関の早
期暖機を図る潜熱蓄熱装置に関し、潜熱蓄熱材のバイパ
ス通路を設けて要求される循環水量を常に確保すること
を目的とする。 【構成】 内燃機関１０の冷却水経路１１中にポンプ１
２，ラジエタ１３と直列に潜熱蓄熱材１６を設ける。潜
熱蓄熱材１６は冷却水が昇温している間に潜熱を蓄え、
内燃機関１０の再始動時にその潜熱を放出する。潜熱蓄
熱材１６をバイパスするバイパス通路１７を設ける。バ
イパス制御バルブ１８は要求循環流量検出回路１９に基
づいてバイパス通路１７の導通を制御する。要求循環流
量検出回路１９は水温センサ２０の検出値が所定の温度
を越えたらバイパス制御バルブ１８を開弁させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は潜熱蓄熱装置に係り、特
に内燃機関の冷却水経路中に設けられ昇温時に蓄えた潜
熱を再始動時に放出して内燃機関の早期暖機を図る潜熱
蓄熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水冷式内燃機関においては、内燃機関本
体に設けられたウォータジャケットに循環用ポンプから
供給された冷却水が内燃機関で発生した熱を奪うことで
オーバーヒートが防止される。この際、ウォータジャケ
ットに送り込まれることにより加熱された冷却水は、冷
却水経路中に設けられたラジエタで空冷された後、再び
循環用ポンプに循環される。

【０００３】ところで、一般に内燃機関に供給される燃
料は、内燃機関が適温に暖機された状態で良好な気化性
を示し、内燃機関の温度が低い状態では燃料の十分な気
化性を確保する事が困難である。このため冷間時におい
ては内燃機関の始動性が著しく悪化し、また暖機過程に
おいては、燃料の不十分な気化性に起因して運転状態が
不安定になりがちである。

【０００４】このため、内燃機関の冷間始動時には燃料
の気化性の悪化を補うために燃料の増量補正が広く行わ
れている。しかし、燃料の増量補正は、内燃機関の燃費
や排気エミッションの悪化を引き起こす場合があり最小
限に抑制することが好ましく、従来より内燃機関の暖機
に要する時間の短縮化が要求されている。

【０００５】ところで、水冷式内燃機関においては上記
したように内燃機関で発生した熱は冷却水に奪われる。
従って、内燃機関の暖機時間を短縮するためには、内燃
機関の始動時において低温であった冷却水をできるだけ
早期に所定の温度に昇温する必要が生じる。

【０００６】このような要求を満たすため、従来より冷
却水経路中に潜熱蓄熱材を配し、昇温時の冷却水から蓄
えた潜熱を内燃機関の再始動時に放出して冷却水の早期
昇温を図ろうとする潜熱蓄熱装置が考案されている（特
願平３−３０００５２号）。

【０００７】上記の潜熱蓄熱装置は、融点を越える温度
状態から融点以下の温度状態に冷却しても液相から固相
に相変化を起こさず、潜熱を蓄えたまま液相状態を保つ
特性、いわゆる過冷却性を有する素材を潜熱蓄熱材とし
て使用している。つまり、上記従来の装置における潜熱
蓄熱材は、内燃機関が定常運転している際に高温のため
液相状態とされ、その後運転が停止され冷却水が低温と
なると過冷却状態になる。

【０００８】そして、内燃機関を再始動する際に過冷却
状態にある潜熱蓄熱材に何らかの衝撃、例えば電気的な
衝撃を与えると、潜熱蓄熱材の過冷却状態が解除され、
潜熱の放出を伴って液相から固相へと相変化を起こし、
冷却水経路内の冷却水が昇温される。

【０００９】従って、上記装置を備える内燃機関では、
始動時において冷却水温が潜熱蓄熱材から放出される潜
熱の熱量に相当する温度だけ昇温し、上記装置を備えな
い内燃機関に比べて始動性が改善されると共に、内燃機
関の暖機に要する時間が短縮される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置は冷却水の経路内に潜熱蓄熱材を配する構成である。
つまり、冷却水が流通する配管の内部に潜熱蓄熱材を配
設し、冷却水が潜熱蓄熱材の周囲を流れる際に熱交換を
行う構成である。このように冷却水通路としての配管内
部に潜熱蓄熱材を配設すれば、当然にこの潜熱蓄熱材は
冷却水が冷却水通路を流通する際の抵抗となり、大きな
圧力損失が生ずることになる。

【００１１】このため、上記従来の潜熱蓄熱装置を備え
た内燃機関においては、循環用ポンプの能力が同一であ
れば、潜熱蓄熱装置を備えない内燃機関に比べて冷却水
経路中を循環させ得る流量が減少し、特に内燃機関が高
負荷状態で運転している際には循環水量不足によるオー
バヒートを引き起こす場合があるという問題を有してい
た。

【００１２】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、内燃機関を適温に保持するのに高い冷却能力が要
求される場合には、潜熱蓄熱材をバイパスして冷却水を
流通させることにより循環水量を確保し、要求される冷
却能力を常に確保し得る潜熱蓄熱装置を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は、上記の課題を解
決する潜熱蓄熱装置の原理図を示す。

【００１４】図１中、符号１は内燃機関を示す。また、
符号２は内燃機関１の冷却水経路を示す。冷却水経路２
中に、冷却水を流出するポンプ３及び冷却水を放熱させ
るラジエタ４と直列に潜熱蓄熱材５を設ける。潜熱蓄熱
材５は内燃機関１が定常運転中で冷却水が昇温している
間に冷却水の熱を潜熱として蓄え、内燃機関１の再始動
時において蓄えた潜熱を放出する。

【００１５】冷却水経路２に、潜熱蓄熱材５をバイパス
するバイパス通路６を設ける。バイパス通路６には、バ
イパス通路６の導通を制御するバイパス制御バルブ７を
設ける。また、要求循環流量検出手段８は、内燃機関１
のオーバヒート防止に必要な冷却水の流量を検出し、要
求される流量が所定の流量以上となった場合にバイパス
制御バルブ７を開弁させる。

【００１６】

【作用】本発明に係る潜熱蓄熱装置において、前記潜熱
蓄熱材５は前記内燃機関１が暖機された状態にあるとき
に冷却水から供給された熱を潜熱として蓄熱する。そし
て、前記内燃機関１が再始動する際にその熱を放出し、
前記内燃機関１の始動後、冷却水の昇温に伴って再び潜
熱を蓄え始める。

【００１７】ここで、前記内燃機関１が暖機過程である
場合は前記冷却水経路２内を循環する冷却水が少量でも
前記内燃機関１がオーバーヒートすることはなく、前記
潜熱蓄熱材５による圧力損失は問題にはならない。ま
た、前記内燃機関１が十分暖機された状態では、前記潜
熱蓄熱材５はすでに潜熱を十分に蓄えた状態となる。

【００１８】ところで、本発明に係る潜熱蓄熱装置にお
いては、前記内燃機関のオーバヒート防止に必要な冷却
水の流量が所定量以上となると前記バイパス制御バルブ
７が開弁し、その後冷却水は前記潜熱蓄熱材５をバイパ
スして流れる。このため、潜熱蓄熱材が抵抗となること
がなく十分な循環流量が確保される。従って、内燃機関
のオーバヒート防止に高い冷却能力が要求される際に
は、潜熱蓄熱材５に十分な潜熱を蓄熱させた状態で、十
分な循環流量が確保される。

【００１９】

【実施例】図２は本発明に係る潜熱蓄熱装置の一実施例
の構成を表す全体図を示す。

【００２０】同図において符号１０は、本実施例の潜熱
蓄熱装置を備える内燃機関を示す。内燃機関１０のシリ
ンダブロック（図示せず）には、冷却水を流通させるた
めのウォータジャケットが設けられている。ウォータジ
ャケットには冷却水通路１１が連通され、これにより内
燃機関１の循環式冷却水経路が構成されている。

【００２１】冷却水経路１１中、内燃機関１０の直上流
にはポンプ１２が設けられている。冷却水はこのポンプ
１２により水圧を与えられ、内燃機関１０のウォータジ
ャケット内に導かれる。このようにしてウォータジャケ
ット内に導かれた冷却水はウォータジャケット内を流通
する際に内燃機関１０が発生する熱を奪い昇温された状
態で再び冷却水経路１１に戻り、次いでラジエタ１３に
向けて進行する。

【００２２】冷却水経路１１のラジエタ１３上流部には
ラジエタ１３をバイパスし、ラジエタ１３下流において
後述のサーモスタット１５を介して冷却水経路１１と連
通するラジエタバイパス通路１４が設けられている。ま
た、サーモスタット１５とポンプ１２との間には本実施
例の潜熱蓄熱装置の構成要素である潜熱蓄熱材１６、及
びこの潜熱蓄熱材１６をバイパスするバイパス通路１７
が設けられている。

【００２３】このバイパス通路１７は、外部からの信号
によりパイパス通路１７の導通を制御し得るバイパス制
御バルブ１８を備え、要求循環流量検出回路１９から供
給される信号に従って導通または遮断状態となる。要求
循環流量検出回路１９は、内燃機関のオーバヒートを防
止し得る冷却水の循環流量を検出して、その循環流量が
所定量を越えた場合にバイパス制御バルブ１８を開弁さ
せる回路である。

【００２４】尚、本実施例においては冷却水経路１１内
を循環している水量が所定量に達しているか否かは後述
のように冷却水の温度に基づいて判定している。このた
め要求循環流量検出回路１９には、ラジエタ１３で冷却
される前段階における冷却水温度を検出する水温センサ
２０の検出信号が供給されている。

【００２５】また、本実施例においては潜熱蓄熱材１６
を、酢酸ナトリウム・３水和物（ＣＨ₃ ＣＯＯＮａ・３
（Ｈ₂ Ｏ））で構成している。この酢酸ナトリウム・３
水和物は、融点（５８℃）を越える温度状態から融点以
下の温度状態に冷却しても液相から固相に相変化を起こ
さず、潜熱を蓄えたまま液相状態を保つ特性、いわゆる
過冷却性を有する素材である。

【００２６】従って、内燃機関１０が十分暖機され潜熱
蓄熱材１６の周囲を流れる冷却水の温度が酢酸ナトリウ
ム・３水和物の融点である５８℃を越えると、潜熱蓄熱
材１６はそれに伴って液相状態となり、その後内燃機関
１０の運転が停止され冷却水が低温となっても固相状態
にはならない。

【００２７】つまり、内燃機関１０が停止している間、
潜熱蓄熱材１６は融解熱に相当する潜熱を蓄えた過冷却
状態を維持することになる。尚、酢酸ナトリウム・３水
和物は、マイナス３０℃程度まで過冷却状態を維持でき
る素材であり、車載用内燃機関の潜熱蓄熱材として十分
に使用することができる。

【００２８】ところで、酢酸ナトリウム・３水和物にお
けるこのような過冷却状態を解除する方法としては、例
えば電気的な衝撃を与える方法、局部的に過冷却状態を
維持できない程度に冷却する方法、潜熱蓄熱材内部で何
らかの機械的衝撃を与える方法等が知られている。

【００２９】本実施例においてはこれらの方法の中で最
も信頼性が高く、かつ簡易な構成で実現できることか
ら、電気的な衝撃を与える方法を採用し、潜熱蓄熱材１
６中に一対の電極２１，２２を設け、過冷却状態を解除
する際に電極２１，２２間に所定の電圧を印加する構成
とした。このため図２に示すように潜熱蓄熱材１６中に
挿入された電極２１，２２には、スイッチ回路２３を介
して直流電源２４が接続されている。

【００３０】尚、図２中、符号２５は車内ヒータ用のヒ
ータコアを示す。このヒータコア２５は循環水通路１１
から分岐して設けられたヒータ通路２６内を流れる冷却
水により加熱され、車内にその熱を放出することで車内
ヒータを実現する。

【００３１】次に、本実施例の潜熱蓄熱装置の動作につ
いて、冷却水の昇温過程に沿って説明する。

【００３２】上記図２に示す内燃機関１０が十分長い時
間停止していたとすると、内燃機関１０の温度及び冷却
水の温度は、内燃機関１０が置かれている環境温度とほ
ぼ等温となっていると考えられる。ところで、内燃機関
に供給される燃料は、内燃機関が適温に暖機された状態
で良好な気化性を示し、内燃機関の温度が低い場合は十
分な気化性が得られないことが知られている。

【００３３】このため何らの手立ても講じないとすれ
ば、冷間始動時においては内燃機関内部で燃料の十分な
気化が行われず始動性が悪化すると共に、始動後におい
ても内燃機関が十分に暖機されるまでの間は運転状態が
不安定になる。そこで、近年では電子制御式燃料噴射装
置の普及に伴って、内燃機関の暖機課程においては燃料
の気化性を補う意味で燃料の増量補正が広く行われてい
る。

【００３４】しかし、このような燃料の増量補正は、燃
費や排気エミッションの悪化を引き起こすため最小限に
止める必要があり、内燃機関の暖機に要する時間をでき
るだけ短縮することが要求されている。

【００３５】従って、内燃機関の冷却系の構成は、内燃
機関が十分暖機された状態ではオーバヒート防止のため
高い冷却能力を発揮し、内燃機関が暖機過程にある場合
は、発生した熱をなるべく外部に放出せず、自己の暖機
に用い得る構成であることが好ましい。

【００３６】上記した本実施例における内燃機関１０の
冷却系においては、サーモスタット１５を用いることで
このような背反する特性を両立させている。以下、図３
を参照してサーモスタット１５の構成について簡単に説
明する。

【００３７】図３は、サーモスタット１５に流通する冷
却水の温度変化に伴って、サーモスタット１５が動作す
る様子を表す正面断面図を示す。図３（Ａ）は、冷却水
温度８３℃未満、即ち冷間時の様子を、図３（Ｂ）は冷
却水温度８３℃〜９６℃の暖機完了直前の様子を、また
図３（Ｃ）は冷却水温度９６℃以上、即ち温間時の様子
を示している。

【００３８】各図において符号３０は、サーモスタット
１５のアウタハウジングを示す。このアウタハウジング
３０は３方向に開口部３０ａ，３０ｂ，３０ｃを有し、
それぞれの開口部３０ａ，３０ｂ，３０ｃは内燃機関１
０へ通じるラジエタバイパス通路１４，ポンプ１２又は
ラジエタ１３へ通じる冷却水経路１１に連通している。

【００３９】アウタハウジング３０の内部には、ガスケ
ット３１を介してインナハウジング３２が固定されてい
る。このインナハウジング３２は、アウタハウジング３
０の開口部３０ａ，３０ｂと開口部３０ｃとの間に設け
られている。また、インナハウジング３２の開口部３０
ａ，３０ｂ側には流通路３２ａが、また開口部３０ｃ側
には流通路３２ｂが設けられている。

【００４０】インナハウジング３２内部には、端部がイ
ンナハウジング３２に固定された固定軸３３、固定軸３
３及びインナハウジング３２の開口部３２ｃに沿って軸
方向に変位可能に設けられたシリンダ３４、シリンダ３
４に固定された弁体３５、弁体３５とインナハウジング
３２との間に挟持され弁体３５を流通路３２ｂ方向に押
圧するスプリング３６が設けられている。

【００４１】ここで、固定軸３３の端部とシリンダ３４
の内壁とで囲まれる空間（図３中斜線部分）には温度変
化に伴って熱膨張により体積を大きく変化させる液体が
封入されている。このため、インナハウジング３２を取
り巻く環境温度が８３℃未満の場合はスプリング３６の
作用により弁体３５はインナハウジング３２の内壁に密
着した状態に保持されるが（図３（Ａ））、環境温度が
８３℃を越えるとシリンダ３４内部の液体の膨張に伴っ
て弁体３５がスプリング３６の押圧力に抗って変位し、
弁体３５とインナハウジング３２の内壁との間に隙間が
生ずる（図３（Ｂ），（Ｃ））。

【００４２】一方、シリンダ３４の、インナハウジング
３２から突出した部分にはもう一つの弁体３７及びスプ
リング３８が配設されている。この弁体３７はシリンダ
３２の外壁にそって摺動可能な状態で、スプリング３８
の一端に固定されている。またスプリング３８の他端は
弁体３７をアウタハウジング３０の開口部３０ａ側に備
えた状態でシリンダ３４に固定されている。

【００４３】従って、インナハウジング３２を取り巻く
環境温度が上昇して、シリンダ３４内の液体の膨張に伴
ってシリンダ３４が変位すると、開口部３０ａと弁体３
７との間隔は徐々に狭まり、環境温度が９６℃に到達す
ると遂には両者が密着した状態となる（図３（Ｃ））。

【００４４】つまり、図３（Ａ）に示すようにサーモス
タット１５内に流入してくる冷却水の温度が８３℃未満
の場合（冷間時）は、弁体３５がインナハウジング３２
に密着して流通路３２ａと３２ｂとの間が実質的に遮断
され、ラジエタ１３に通じる開口部３０ｃが閉弁状態と
なると共に、弁体３７が開口部３０ａと離間した位置に
あるため内燃機関１０へ通じる開口部３０ａは開弁状態
となる。従ってこの場合は、内燃機関１０から図２にお
ける冷却水経路１１に流出した全ての冷却水は、ラジエ
タバイパス通路１４を経由して循環されることになる。

【００４５】つまり、冷却水温が８３℃未満の場合は、
冷却水がラジエタ１３で空冷されることはなく、内燃機
関１０で発生した熱が有効に内燃機関１０自身の暖機に
用いられる。更に、サーモスタット１５の作用によりラ
ジエタ１３内に存在する冷却水は循環水経路１１中を循
環しないことから、内燃機関１０と共に昇温すべき冷却
水量が少量となり、内燃機関１０の昇温速度は画期的に
早められる。

【００４６】次に、サーモスタット１５に流れる冷却水
の温度が８３℃に達すると、上記したように図３（Ｂ）
に示す弁体３５はインナハウジング３２の内壁と離間
し、流通路３２ａと３２ｂとの間は導通状態となる。従
って、ラジエタ１３へ通じる開口部３０ｃが開弁状態と
なり、サーモスタット１５に設けられた全ての開口部３
２ａ，３２ｂ，３２ｃが互いに導通した状態となる。

【００４７】このため、循環系を循環する冷却水はラジ
エタ１３にもラジエタバイパス通路１４にも流通し、内
燃機関１０で発生した熱の１部はラジエタ１３から大気
中に放出されることになる。尚、この場合において、冷
間時には循環されていなかった冷却水がラジエタ１３か
ら流出すると冷却水温は急変するが、これにより冷却水
温度が再び８３℃未満となると開口部３０ｃが閉弁する
ため冷却水全体の温度が急変することはない。

【００４８】そして、冷却水温度が９６℃に達したら
（温間時）、オーバヒート防止のため最大限の冷却能力
を発揮する必要が生じ、図３（Ｃ）に示すようにラジエ
タバイパス通路１４に通じる開口部３０ａが遮断され、
全冷却水がラジエタ１３を経由するようになる。

【００４９】このように、本実施例のサーモスタット１
５は、内燃機関１０の冷却水の循環経路を適切に切り換
えて、内燃機関１０の早期暖機と高い冷却能力の確保と
を両立させている。

【００５０】ところで、本実施例においては上記図２に
示すように冷却水経路１１中に酢酸ナトリウム・３水和
物からなる潜熱蓄熱材１６を備えている。この潜熱蓄熱
材１６は、上記したように内燃機関が定常運転している
間に潜熱を蓄え、運転が停止された際には再始動される
までの間過冷却状態を保っている。

【００５１】従って、内燃機関１０の停止時において潜
熱蓄熱材１６中に挿入されている電極２１，２２と電源
２４との導通を制御するスイッチ回路２３をオンとして
電気的な衝撃を加えると、酢酸ナトリウム・３水和物の
過冷却状態が解除され、液相から固相への相変化に伴う
潜熱が冷却水中に放出される。

【００５２】そこで、本実施例においては、例えばスイ
ッチ回路２３を内燃機関のイグニッションスイッチと連
動させ、内燃機関の冷間始動時に潜熱蓄熱材１６の過冷
却状態を解除する構成としている。これにより、内燃機
関の冷間始動時における冷却水温度は、潜熱蓄熱材１６
の蓄熱能力に応じて昇温され、始動性が改善されると共
に一層暖機に要する時間が短縮される。

【００５３】ところが、潜熱蓄熱材１６は効率確保のた
め冷却水と直接熱交換を行う構成とせざるを得ず、上記
したように冷却水経路１１中に配設される。このため冷
却水経路１１内における潜熱蓄熱材１６の格納スペース
の突出や、配管径の不均一等に起因して、冷却水が潜熱
蓄熱材１６の周囲を流通する際に大きな圧力損失が生ず
る。

【００５４】上記したように内燃機関１０がまだ十分に
暖機されていない間はラジエタ１３に供給される冷却水
量が少ない方が好ましいため、このような圧力損失が問
題となることはない。しかし、内燃機関１０が十分に暖
機された後においては、オーバヒート防止のため、内燃
機関１０で発生する全ての熱量を大気中に放出し得る冷
却能力が要求される。従って、暖機完了後においては冷
却水流通の際の圧力損失はできるだけ小さい方が好まし
く、潜熱蓄熱材１６による圧力損失は大きな問題とな
る。

【００５５】一方、潜熱蓄熱材１６と冷却水との間で熱
交換が行われるのは、潜熱の放出が行われる内燃機関１
０の始動時と、潜熱の蓄熱が行われる期間、即ち融点５
８℃の潜熱蓄熱材１６が完全に溶融して液相になるまで
の期間である。従って、内燃機関１０が十分に暖機さ
れ、冷却系に高い冷却能力が要求される時点においては
必ずしも潜熱蓄熱材１６周辺を冷却水が流通している必
要は認められない。

【００５６】そこで、本実施例においては、外部から遠
隔操作で開閉を制御し得るバイパス制御バルブ１８を備
えたバイパス通路を設け、所定の状況下では冷却水が潜
熱蓄熱材１６をバイパスして流れる構成としている。

【００５７】ここで、冷却水が潜熱蓄熱材１６をバイパ
スする必要がある状況とは、上記したように循環水量が
多量に要求される場合、即ち冷却水温が十分に高温とな
った場合である。このため、本実施例においては冷却水
経路１１中に設けられた水温センサ２０で検出された冷
却水温が、潜熱蓄熱材１６の融点より高い所定の温度に
達した場合には要求循環流量検出回路１９から、パイパ
ス制御バルブ１８に対して開弁信号が供給される構成と
している。

【００５８】つまり、本実施例によれば、内燃機関１０
が暖機過程であって、少量の循環流量で足りる間に潜熱
蓄熱材１６の蓄熱が完了し、暖機終了後高い冷却能力が
要求される際には、冷却水が潜熱蓄熱材１６をバイパス
して流れ、十分な循環流量を確保することが可能とな
る。

【００５９】また、このようなパイパス通路を具備しな
い従来の潜熱蓄熱装置においては、内燃機関の高負荷状
態が継続して、冷却水温度が長い期間にわたって、例え
ば１００℃程度の高温に維持されると、過冷却状態を解
除するために必要であるとされる潜熱蓄熱材中のクラス
タと呼ばれる核までもが溶融してしまう場合があった。
このため、従来の潜熱蓄熱装置では、潜熱蓄熱材の過冷
却状態の解除が意思通りに行えなくなるという不具合が
生じることがあった。

【００６０】これに対して、本実施例の潜熱蓄熱装置で
は、クラスタが溶融するほど高い温度の冷却水中に潜熱
蓄熱装置１６がさらされることがなく、常に安定して潜
熱蓄熱材１６の過冷却性を解除することができる。

【００６１】尚、上記実施例においては、水温センサ２
０の検出値に基づいて、冷却系を循環させるべき冷却水
量が所定の流量を越えたか否かを検出する構成としてい
るがこれに限るものではない。例えば図３（Ｃ）に示す
ように、サーモスタット１５の開口部３０ａに流量計を
設け、開口部３０ａを流れる冷却水が所定量より少なく
なったら、すなわちラジエタ１３を流れる流量が所定量
以上になったらバイパス制御バルブ１８を開弁する構成
としてもよい。

【００６２】また、上記実施例においては潜熱蓄熱材１
６として過冷却性を備える素材に限定しているが、これ
に限るものではなく、保温式の蓄熱材を使用する潜熱蓄
熱装置においても、上記実施例の場合と同様に潜熱蓄熱
材による圧力損失を回避することにより内燃機関の高負
荷時における高い冷却能力の確保が可能となる。

【００６３】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、内燃機関の
オーバヒート防止のために多量の冷却水を循環させる必
要がある場合には、冷却水が潜熱蓄熱材をバイパスして
流れる。このため、実質的に潜熱蓄熱材による圧力損失
が、内燃機関の冷却能力を低下させることがない。

【００６４】従って、本発明によれば、従来の潜熱蓄熱
装置と同様に内燃機関の冷間始動性を向上させ、かつ暖
機に要する時間を短縮させることができると共に、内燃
機関の定常運転時において従来の装置と比べて高い冷却
能力を維持し得るという特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る潜熱蓄熱装置の原理図である。

【図２】本発明に係る僣越蓄熱装置の一実施例の構成を
表す全体図である。

【図３】本実施例に使用するサーモスタットの構成及び
動作を説明するための図である。

【符号の説明】

１，１０ 内燃機関 ２，１１ 冷却水経路 ３，１２ ポンプ ４，１３ ラジエタ ５，１６ 潜熱蓄熱材 ６，１７ バイパス通路 ７，１８ バイパス制御バルブ ８ 要求循環流量検出手段 １５ サーモスタット １９ 要求循環流量検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂木 和久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 前田 明宏 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 岡部 均 神奈川県藤沢市辻堂新町４丁目３番１号 エヌオーケー株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の冷却水の経路中に、冷却水を
   流出するポンプ及び冷却水を放熱させるラジエタと直列
   に潜熱蓄熱材を配設し、前記内燃機関が昇温している間
   に冷却水の熱を前記潜熱蓄熱材の潜熱として蓄え、前記
   内燃機関の再始動時に蓄えた潜熱を放出して前記内燃機
   関の早期暖機を図る潜熱蓄熱装置において、 前記潜熱蓄熱材をバイパスするバイパス通路と、 該バイパス通路の導通を制御するバイパス制御バルブ
   と、 前記内燃機関のオーバヒート防止に必要な冷却水の循環
   流量を検出し、要求される流量が所定の流量以上となっ
   た場合に前記バイパス制御バルブを開弁させる要求循環
   流量検出手段とを備えることを特徴とする潜熱蓄熱装
   置。