車両用暖機システム
【課題】蓄熱装置の構造の簡素化、小型化、軽量化を図りながらも、暖機対象機関の早期暖機や車内の即効暖房を効果的に行えるようにする。
【解決手段】蓄熱装置１０を備えた車両用暖機システムで、蓄熱装置１０は、自動変速機４０の作動油が流通する作動油流通室１７と、作動油との熱交換が可能な蓄熱材２０を収容した蓄熱材収容室１６とを有し、蓄熱材収容室１６は、複数の分割室１６ａに分割されており、複数の分割室１６ａを連通する連通部１６ｂと、連通部１６ｂを開閉する開閉手段６０とを備え、開閉手段６０は、蓄熱材２０中で板面６１ｃに沿って回転する回転板６１により、その開口部６１ａを連通部１６ｂに対して移動させて連通部１６ｂを開閉する。蓄熱材２０の抵抗を低減でき連通部１６ｂの開閉がスムーズに行えるので、回転駆動機構６２を小型化、蓄熱装置２０の構造の簡素化が図れる。
【解決手段】蓄熱装置１０を備えた車両用暖機システムで、蓄熱装置１０は、自動変速機４０の作動油が流通する作動油流通室１７と、作動油との熱交換が可能な蓄熱材２０を収容した蓄熱材収容室１６とを有し、蓄熱材収容室１６は、複数の分割室１６ａに分割されており、複数の分割室１６ａを連通する連通部１６ｂと、連通部１６ｂを開閉する開閉手段６０とを備え、開閉手段６０は、蓄熱材２０中で板面６１ｃに沿って回転する回転板６１により、その開口部６１ａを連通部１６ｂに対して移動させて連通部１６ｂを開閉する。蓄熱材２０の抵抗を低減でき連通部１６ｂの開閉がスムーズに行えるので、回転駆動機構６２を小型化、蓄熱装置２０の構造の簡素化が図れる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関や変速機などの早期暖機あるいは車内の即効暖房を行うことができる蓄熱装置を備えた車両用暖機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１、２に示すように、蓄熱により内燃機関（以下、「エンジン」という）や自動変速機の暖機を行う蓄熱装置を備えた車両用暖機システムがある。特許文献１に記載の蓄熱装置（蓄熱タンク）は、エンジンの冷却水を蓄熱媒体として用い、該蓄熱媒体を断熱性の高い容器に収容したものである。また、特許文献２に記載の蓄熱装置は、自動変速機の作動油が流通する流路を、セラミックや酸化マグネシウムなどの高熱容量材からなる蓄熱材層で被覆した構造である。このような蓄熱装置を備えた暖機システムを利用すれば、車両の始動時におけるエンジンや自動変速機の早期暖機、あるいは車内の即効暖房を効果的に行うことが可能となる。
【０００３】
ところで、上記のような蓄熱装置では、暖機対象機関から流通する熱伝達媒体との熱交換による蓄熱・放熱を行う蓄熱材（蓄熱要素）として、過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材（過冷却蓄熱材）を備えたものがある。このような過冷却蓄熱材は、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、過冷却解除手段による過冷却状態の解除により、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、このような過冷却蓄熱材では、蓄熱の際、蓄熱材中に固体（結晶）状態の箇所が残存している状態で熱供給が停止されると、その後の温度低下で固化が進行し、過冷却状態を維持できずに蓄熱を放出してしまうという問題がある。そのため、蓄熱材への蓄熱を行う際には、蓄熱材中に固体状態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る必要がある。
【０００４】
この点、特許文献３に記載の蓄熱装置では、蓄熱材を複数の容器に分割して封入しているので、各容器に封入された蓄熱材ごとに蓄熱が行われるようになる。したがって、短時間の熱供給でも、固体状態の箇所が無くなるように蓄熱材の融解を促進させることが可能となる。しかしながら、特許文献３の蓄熱装置では、蓄熱材を収容する複数の容器それぞれに蓄熱材の過冷却状態を解除する手段（発核装置）を設置しているので、蓄熱装置の部品点数が多くなり、構造の複雑化、大型化を招いていた。
【特許文献１】特開平１０−７１８３７号公報
【特許文献２】特開２００２−３９３３５号公報
【特許文献３】特開平６−１１７７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、蓄熱装置の構造の簡素化、小型化、軽量化を図りながらも、暖機対象機関の早期暖機や車内の即効暖房を効果的に行える車両用暖機システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため本発明にかかる車両用暖機システムは、過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材からなる蓄熱要素（２０）と、該蓄熱要素（２０）の過冷却状態を解除する過冷却解除手段（２５）と、を有してなる蓄熱装置（１０）と、暖機対象機関（３０，４０）と蓄熱装置（１０）との間で熱伝達媒体を流通させる熱伝達媒体流路（３１，３４，３６，４１）と、を備え、蓄熱装置（１０）は、熱伝達媒体流路（３１，３４，３６，４１）からの熱伝達媒体が流通する熱伝達媒体流通室（１４，１５，１７，１８）と、熱伝達媒体との熱交換が可能な蓄熱要素（２０）を収容した蓄熱要素収容室（１６）とを有し、蓄熱要素収容室（１６）は、複数の分割室（１６ａ）に分割されており、複数の分割室（１６ａ）を連通する連通部（１６ｂ）と、該連通部（１６ｂ）の開閉状態を切り替える開閉手段（６０）と、を備え、開閉手段（６０）は、分割室（１６ａ）内で連通部（１６ｂ）に対向して配置された開口部（６１ａ）を有する平板状の回転体（６１）と、該回転体（６１）をその板面（６１ｃ）に沿って回転させる回転駆動機構（６２）と、を備え、回転駆動機構（６２）による回転体（６１）の回転により、連通部（１６ｂ）に対する開口部（６１ａ）の位置が変化することで連通部（１６ｂ）の開閉状態が切り替わることを特徴とする。なお、ここでの括弧内の符号は、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。
【０００７】
また、この場合、過冷却解除手段（２５）は、複数の分割室（１６ａ）のうちいずれか一の分割室（１６ａ）のみに設け、蓄熱要素（２０）の蓄熱時には、開閉手段（６０）により連通部（１６ｂ）が開かれて複数の分割室（１６ａ）が連通する一方、過冷却解除手段（２５）による蓄熱要素（２０）の過冷却状態の解除時には、開閉手段（６０）により連通部（１６ｂ）が閉じられて蓄熱要素収容室（１６）が複数の分割室（１６ａ）に分割されるようにするとよい。これにより、蓄熱要素の全容量が大きい場合でも、各分割室に分割して収容した蓄熱要素ごとに蓄熱を行うことができるので、蓄熱を効率良く完了させることが可能となる。それに加えて、蓄熱要素の放熱を行わせる際は、複数の分割室を連通し、蓄熱要素を一体化した状態で蓄熱要素の過冷却状態を解除できるので、過冷却解除手段は、複数の分割室のうちいずれか一の分割室のみに設ければ足りる。したがって、蓄熱装置の部品点数を少なく抑えることができ、蓄熱装置の構造の簡素化、小型化、軽量化を図ることができる。これらにより、蓄熱装置の構造の簡素化を図りながらも、蓄熱要素への蓄熱および放熱を短時間で効率的に行うことができ、暖機対象機関の早期暖機や車内の即効暖房を効果的に行えるようになる。
【０００８】
さらに、この車両用暖機システムでは、連通部の開閉状態を切り替える開閉手段として、分割室内で連通部に対向して配置された開口部を有する平板状の回転体と、該回転体をその板面に沿って回転させる回転駆動機構と、を備え、回転駆動機構による回転体の回転により、連通部に対する開口部の位置が変化することで連通部の開閉状態が切り替わるようにしている。この構成によれば、蓄熱要素中にある回転体をその板面に沿って回転させるので、蓄熱要素から受ける抵抗を極力低減した状態で回転体をスムーズに回転させることができ、連通路の開閉の切り替えが容易に行えるようになる。したがって、過冷却解除による放熱後に粘度が高くなって流動性が低下した蓄熱要素中などでも、小さな駆動力で確実に開閉部材を回転させることができるので、回転駆動機構の小型化及び構成の簡素化を図ることができ、蓄熱装置の小型化や低コスト化につながる。また、連通部の開閉動作に影響を与えることなく連通部の断面積の広さを確保できるようになるので、複数の分割室の間を必要十分に連通させることが可能となる。
【０００９】
また、この構成に加えて、回転体（６１）に設けた開口部（６１ａ）の内周端面を、該回転体（６１）の板面（６１ｃ）に対して傾斜する傾斜面（６１ｂ）としてもよい。本発明の開閉手段では、回転体の開口部内に蓄熱要素収容室の蓄熱要素が入り込んだ状態で回転体を回転させる必要があるが、開口部の内周端面を上記の傾斜面状に形成すれば、回転体が回転する際、開口部内の蓄熱要素が開口部の内周端面に沿って滑らかに移動するようになるので、開口部内の蓄熱要素で回転体の回転が妨げられずに済む。したがって、蓄熱要素から受ける抵抗をさらに低減した状態で回転体をスムーズに回転させることが可能となる。
【００１０】
また、分割室（１６ａ）における回転体の周囲に、該回転体（６１）と蓄熱要素（２０）との間を仕切るカバー部材（６５）を設置してもよい。これによれば、蓄熱要素と回転体との接触面積を減らすことができるので、回転体が回転する際に蓄熱要素によって生じる粘着抵抗を低減することができる。したがって、回転体をよりスムーズに回転させることが可能となる。
【００１１】
さらにこの場合、カバー部材（６５）の内部に、熱伝達媒体流通室（１７）に通じる通路（６５ｂ）を形成してもよい。これによれば、カバー部材に接する蓄熱要素と通路を流通する熱伝達媒体との間でも熱交換が行えるようになるので、蓄熱要素による熱伝達媒体の加温や熱伝達媒体による蓄熱要素への蓄熱の効率を向上させることが可能となる。
【００１２】
また、上記の車両用暖機システムの実施態様として、連通部（１６ｂ）は、三室以上の分割室（１６ａ）を連通するように二箇所以上に設けられており、開閉手段（６０）は、該二箇所以上の連通部（１６ｂ）に対応して配置された複数の回転体（６１）と、該複数の回転体（６１）を連結する回転軸（６３）とを備え、回転駆動機構（６２）による回転軸（６３）の回転で複数の回転体（６１）が一体に回転するように構成してよい。これによれば、各分割室を連通する連通部を開閉可能とするための構成を簡単な機構で実現できる。
【００１３】
この場合、上記複数の回転体（６１）のうち少なくともいずれかの回転体（６１）の開口部（６１ａ）又はそれに対応する連通部（１６ｂ）を、回転体（６１）の回転方向に沿う複数の位置に設けてもよい。これによれば、隣接する分割室が連通する連通部の断面積を広く確保でき、また、回転体の回転角度に応じて連通部の断面積を可変させることが可能となるので、蓄熱要素の蓄熱及び放熱を効率良く行え、車両で発生した熱エネルギーの効率的な利用の促進を図ることができる。
【００１４】
また、この場合、上記複数の回転体（６１）それぞれに設けた開口部（６１ａ）又はそれに対応する連通部（１６ｂ）の少なくともいずれかを、回転体（６１）の回転方向において互いに異なる位置に配置することで、開口部（６１ａ）の一致により開通する連通部（１６ｂ）の数を回転体（６１）の回転角度に応じて任意に設定できるようにしてもよい。これによれば、回転体の回転方向の角度を変化させるだけで、連通する分割室の個数を任意に設定することが可能となる。したがって、開閉手段の構成が簡単でありながら、蓄熱要素の蓄熱及び放熱を効率良く行えるようになり、車両で発生した熱エネルギーの効率的な利用の促進を図ることができる。
【００１５】
また、本発明では、上記の開閉手段（６０）が備える回転体（６０）の回転により、蓄熱要素（２０）の過冷却状態の解除動作が行われるようにしても良い。この具体例としては、開閉部材の移動により、開閉部材の面がそれに接する蓄熱要素に対して相対的に移動することで、その部分の蓄熱要素の過冷却状態が解除される（発核が行われる）ようにすることが挙げられる。
【００１６】
また、本発明の車両用暖機システムでは、蓄熱装置（１０）へ流通させる熱伝達媒体は、内燃機関（３０）の冷却水、内燃機関（３０）の潤滑油、あるいは変速機（４０）の作動油とすることができる。これらにより、内燃機関や駆動系機関の早期暖機を効果的に行えるようになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる車両用暖機システムによれば、蓄熱装置の構造の簡素化を図りながらも、蓄熱要素の蓄熱および放熱を短時間で効率的に行うことができ、暖機対象機関の早期暖機や車内の即効暖房を効果的に行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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実施形態にかかる蓄熱装置を備えた車両用暖機システムの構成例を示す概略図である。車両用暖機システム１は、蓄熱材２０を有してなる蓄熱装置１０と、エンジン３０の冷却水（ＬＬＣ）を蓄熱装置１０および車内暖房装置４４のヒータコア４５へ循環させる冷却水循環路３１と、自動変速機（ＡＴ）４０の作動油（ＡＴＦ）を蓄熱装置１０へ循環させる作動油循環路４１とを備えている。冷却水循環路３１は、エンジン３０に形成された水ジャケット（図示せず）から導出され、蓄熱装置１０に連通し、蓄熱装置１０の下流側でヒータコア４５を通り、エンジン３０の水ジャケットに再度導入されている。エンジン３０に導入される直前位置には、冷却水ポンプ３２が介装されている。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ようになっている。また、作動油循環路４１には、作動油を流通させる作動油ポンプ（電動ポンプ）４２と、作動油の温度を検出する油温センサ４３が設置されている。蓄熱装置１０は、詳細な構成は後述するが、冷却水循環路３１に連通する冷却水流通室１５と、蓄熱材２０を収容した蓄熱材収容室１６と、作動油循環路４１に連通する作動油流通室１７とを備えている。
【００１９】
ヒータコア４５は、詳細な図示は省略するが、車内に臨む空気導入ダクト内に設置されている。空気導入ダクト内には、ヒータコア４５に風を送るための送風ファン４６が組み込まれている。送風ファン４６は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという。）５０によって作動を制御されるようになっている。ヒータコア４５の送風下流側には、車内に連通する送風ダクトが設けられている。
【００２０】
また、車内のコントロールパネル（図示せず）には、車内暖房用の暖房スイッチ５１、及びデフロスタ吹出口から温風を吹き出すためのデフロスタスイッチ５５が設けられている。暖房スイッチ５１およびデフロスタスイッチ５５のオン／オフ信号は、ＥＣＵ５０に出力されるようになっている。したがって、送風ファン４６は、暖房スイッチ５１やデフロスタスイッチ５５のオン信号に応じて作動し、空気導入ダクトを介して吸い込んだ車内の空気を、ヒータコア４５を通して送風ダクトから再び車内に吹き込むようになっている。また、暖機システム１は、外気温を検出する外気温センサ５４を備えている。外気温センサ５４の検出信号は、ＥＣＵ５０に出力されるようになっている。また、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチという。）５６の操作信号は、ＥＣＵ５０に送られるようになっている。
【００２１】
冷却水循環路３１における蓄熱装置１０とヒータコア４５の間には、冷却水循環路３１の開閉を切り替える切替バルブ（開閉弁）３３が設置されている。切替バルブ３３は、ＥＣＵ５０からの信号で開閉が制御されるようになっている。以下では、切替バルブ３３がオフであるというときは、切替バルブ３３が開かれて、蓄熱装置１０及びヒータコア４５の冷却水が流通する状態を示し、切替バルブ３３がオンであるというときは、切替バルブ３３が閉じられて、蓄熱装置１０及びヒータコア４５の冷却水が流通しない状態を示す。
【００２２】
また、エンジン３０の冷却水をラジエター４７へ循環させるラジエター用循環路３５が設けられている。ラジエター用循環路３５は、エンジン３０の水ジャケットから出て、冷却水循環路３１における冷却水ポンプ３２の上流側に合流している。ラジエター用循環路３５には、ラジエター４７に連通する主流路３５ａとラジエター４７をバイパスするバイパス流路３５ｂが設けられている。ラジエター４７の下流側におけるバイパス流路３５ｂの合流部には、電子制御サーモスタット弁（三方弁）３７が介装されている。電子制御サーモスタット弁３７は、ＥＣＵ５０からの信号で開閉方向が制御されるようになっている。また、ラジエター用循環路３５には、冷却水の水温を検出する水温センサ３８が組み込まれている。水温センサ３８の検出信号は、ＥＣＵ５０に出力されるようになっている。
【００２３】
図２は、電子制御サーモスタット弁３７の構成例を示す図である。以下では、電子制御サーモスタット弁３７がオフであるというときは、同図（ａ）に示す状態、すなわち、主流路３５ａを開いてバイパス流路３５ｂを閉じた状態を指し、電子制御サーモスタット弁３７がオンであるというときは、同図（ｂ）に示す状態、すなわち、主流路３５ａを閉じてバイパス流路３５ｂを開いた状態を指すものとする。
【００２４】
ＥＣＵ５０は、水温センサ３８で検出した冷却水温が所定温度（例えば１００℃）未満の場合、電子制御サーモスタット弁３７をオンにすることで、冷却水がラジエター４７へ流れないように制御する。一方、冷却水温が所定温度（例えば１１０℃）以上になった場合、電子制御サーモスタット弁３７をオフにすることで、冷却水をラジエター４７へ導くように制御する。
【００２５】
ＥＣＵ５０には、無線により外部機器と交信が可能な受信装置５２が接続されている。これにより、ＥＣＵ５０は、エンジンスタートキー５３に設けたウォームアップスイッチ５３ａのオン／オフ信号を遠隔受信できるようになっている。したがって、乗員が車外でエンジンスタートキー５３のウォームアップスイッチ５３ａを操作した場合、ＥＣＵ５０でその信号が受信され、ＥＣＵ５０は暖機システム１にウォームアップ指令を発することができる。
【００２６】
図３は、蓄熱装置１０の詳細構成を示す図で、（ａ）は、分解斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。蓄熱装置１０は、筒状体からなる筐体１１と、筐体１１の内部に設置された該筐体１１よりも若干小径の筒状体からなる中間部材１２と、中間部材１２の内部に設置された仕切部材１３とを備えた三重構造になっている。仕切部材１３は、内部に収納空間を有しており、対向する一対の側面には複数のフィン１３ａが形成されている。フィン１３ａは、筐体１１の上下方向に沿って延びる板状で、多数が横方向に所定間隔で配列されている。フィン１３ａの間には、同図（ｂ）に示すように、仕切部材１３の外側に通じる隙間１３ｂが設けられている。
【００２７】
上記の各部材で構成される蓄熱装置１０では、筐体１１と中間部材１２の間は、エンジン３０の冷却水が流通する冷却水流通室１５になっている。中間部材１２と仕切部材１３の間は、自動変速機４０の作動油が流通する作動油流通室１７になっている。仕切部材１３の内部は、蓄熱材２０が密封状態で充填される蓄熱材収容室１６になっている。
【００２８】
筐体１１の上下端の開口には、蓋部材１４ａ，１４ｂが取り付けられている。下側の蓋部材１４ａには、作動油流通室１７に作動油を導入する作動油入口１７ａが設けられており、上側の蓋部材１４ｂには、作動油を導出する作動油出口１７ｂが設けられている。また、筐体１１の上端近傍と下端近傍の側面には、それぞれ冷却水流通室１５に冷却水を導入する冷却水入口１５ａと、冷却水を導出する冷却水出口１５ｂとが設けられている。
【００２９】
蓄熱材収容室１６は、仕切部材１３におけるフィン１３ａの内部に形成された複数の分割室１６ａを有している。分割室１６ａは、図３（ｂ）に示すように、平面視の形状が細長い略矩形状の室であり、各分割室１６ａの平面視における長手方向の中間位置には、隣接する分割室１６ａを直線状に貫通する貫通部１６ｃが形成されている。貫通部１６ｃ内には、直線棒状の回転軸６３が設置されており、回転軸６３上には、軸方向に沿って所定間隔で複数枚の回転板（回転体）６１が設置されている。各回転板６１はいずれも同形の円形平板状で、各フィン１３ａの一方の側面に面接触するように配置されている。そして、各フィン１３ａの回転板６１に対向する位置には、連通部１６ｂが形成されている。連通部１６ｂはフィン１３ａを貫通して両側の分割室１６ａ，１６ａを連通させる円形の貫通穴からなり、各フィン１３ａに設けた連通部１６ｂは、回転軸６３の軸方向に沿って一直線に配列されている。一方、回転板６１の外周近傍には、該回転板６１を貫通する円形の開口部６１ａが形成されている。開口部６１ａは、回転板６１が回転軸６３周りで回転する際、その回転角度に応じてフィンの連通部１６ｂに対する位置が変化することで、連通部１６ｂを開閉するようになっている。すなわち、開口部６１ａが連通部１６ｂと一致することで、連通部１６ｂが開通する。一方、回転板６１の回転角度により、開口部６１ａが連通部１６ｂ以外の位置にあるときは、回転板６１によって連通部１６ｂが閉鎖される。
【００３０】
また、回転軸６３を回転させるための回転駆動機構６２が設置されている。回転駆動機構６２は、回転軸６３の回転角度を制御しながら回転させることが可能なステッピングモータなどで構成されており、該回転駆動機構６２は、ＥＣＵ５０の指令で動作するようになっている。上記の回転板６１と回転軸６３及び回転駆動機構６２で、各連通部１６ｂの開閉状態を切り替える開閉手段６０が構成されている。
【００３１】
なお、図３（ｂ）では、一枚のフィン１３ａに設けた連通部１６ｂとそれに対応する一個の回転板６１に設けた開口部６１ａをいずれも１個のみとしているが、一枚のフィン１３ａに複数の連通部１６ｂを設けたり、一個の回転板６１に複数の開口部６１ａを設けたりすることも可能である。また、一枚のフィン１３ａの連通部１６ｂとそれに対応する一個の回転板６１の開口部６１ａとを複数個ずつ設け、複数個の開口部６１ａが複数個の連通部１６ｂに同時に一致するように構成すれば、分割室１６ａの間を連通する連通部１６ｂの断面積を広く確保できるようになる。
【００３２】
図４は、回転板６１の詳細構成を示す図で、（ａ）は、図３のＢ−Ｂ矢視図、（ｂ）と（ｃ）はそれぞれ（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。同図に示すように、回転板６１の開口部６１ａは、その内周端面が回転板６１の板面（表面）６１ｃに対して傾斜する傾斜面６１ｂとして形成されている。すなわち、図４（ｂ）に示す構成例では、開口部６１ａの内周端面が回転軸６３方向の中央から両側に向かって次第に拡径する傾斜面６１ｂになっており、内周端面の中央が開口部６１ａの中心に向かって鋭角状に突出している。また、図４（ｃ）に示す構成例では、開口部６１ａの内周端面が回転軸６３方向の一端から他端に向かって次第に拡径する傾斜面６１ｂになっており、内周端面の一端が開口部６１ａの中心に向かって鋭角状に突出している。本実施形態の開閉手段６０では、回転板６１の開口部６１ａ内に分割室１６ａの蓄熱材２０が入り込んだ状態で回転板６１を回転させる必要があるが、開口部６１ａの内周端面を上記のような傾斜面６１ｂとすれば、回転板６１が回転する際、開口部６１ａ内の蓄熱材２０が傾斜面６１ｂに沿って滑らかに移動するようになるので、開口部６１ａ内の蓄熱材２０で回転板６１の回転が妨げられずに済む。したがって、蓄熱材２０から受ける抵抗を低減できるので、回転板６１をスムーズに回転させることが可能となる。
【００３３】
図５は、複数の分割室１６ａを連通する連通部１６ｂ及び回転板６１に設けた開口部６１ａの配置構成の一例を模式的に示す図である。なお、以下の説明で、上下左右というときは、図５乃至図８に記載した各矢視図における上下及び左右を指すものとする。また、ここでは、説明の都合上、蓄熱装置１０の分割室１６ａをＰ室、Ｑ室、Ｒ室、Ｓ室の四室のみとし、Ｐ室、Ｑ室、Ｒ室にそれぞれ回転板６１を設置した場合を示している。Ｐ室とＱ室を連通する連通部１６ｂは、図５のI−I矢視に示すように、回転軸６３の周囲において上下及び右側の三箇所に９０度間隔で配置されている。また、Ｑ室とＲ室を連通する連通部１６ｂは、図５のII−II矢視に示すように、回転軸６３の周りにおける上側と右側の二箇所に９０度間隔で配置されている。また、Ｒ室とＳ室を連通する連通部１６ｂは、図５のIII−III矢視に示すように、上側の一箇所のみに配置されている。一方、Ｐ室に設置した回転板６１に設けた開口部６１ａと、Ｑ室に設置した回転板６１に設けた開口部６１ａと、Ｒ室に設置した回転板６１に設けた開口部６１ａとは、いずれも回転板６１の回転方向における同位相の位置に１個だけ形成されている。
【００３４】
図６は、図５に示す配置構成における連通部１６ｂの開閉状態を説明するための図である。同図を用いて、回転板６１の回転に伴う連通部１６ｂの開閉について説明する。なお、図６及び下記の図８では、連通部１６ｂに一致して該連通部１６ｂを開通させている開口部６１ａを白抜きで示し、連通部１６ｂと一致していない開口部６１ａをハッチングで示している。まず、図６（ａ）に示すように、各回転板６１の開口部６１ａが左側に位置するときは、いずれの連通部１６ｂにおいても、開口部６１ａと連通部１６ｂの位置が一致しておらず、三箇所の連通部１６ｂのすべてが閉鎖された状態になっている。したがって、Ｐ室、Ｑ室、Ｒ室、Ｓ室の間がそれぞれ区切られており、各室が独立している。その状態から、三個の回転板６１が一体に回転して、図６（ｂ）に示すように、開口部６１ａが下側に位置するときは、Ｐ室とＱ室の間の連通部１６ｂが開通し、Ｑ室とＲ室の間の連通部１６ｂ、Ｒ室とＳ室の間の連通部１６ｂは、いずれも閉鎖した状態となる。これにより、Ｐ室とＱ室が連通し、Ｒ室とＳ室は互いに独立した状態になっている。その位置からさらに回転板６１が回転して、図６（ｃ）に示すように、各回転板６１の開口部６１ａが図の向かって右側に位置するときは、Ｐ室とＱ室の間の連通部１６ｂ、及びＱ室とＲ室の間の連通部１６ｂが開通し、Ｒ室とＳ室の間の連通部１６ｂは閉鎖した状態となる。これにより、Ｐ室とＱ室とＲ室が互いに連通し、Ｓ室は独立した状態になる。その位置からさらに回転板６１が回転して、図６（ｄ）に示すように、各回転板６１の開口部６１ａが上側に位置するときは、Ｐ室とＱ室の間の連通部１６ｂ、及びＱ室とＲ室の間の連通部１６ｂ、及びＲ室とＳ室の間の連通部１６ｂが開通する。これにより、Ｐ室とＱ室とＲ室とＳ室のすべてが互いに連通した状態になる。
【００３５】
図７は、連通部１６ｂ及び開口部６１ａの他の配置構成例を模式的に示す図である。同図に示す例では、Ｐ室とＱ室を連通する連通部１６ｂ、Ｑ室とＲ室を連通する連通部１６ｂ、Ｒ室とＳ室を連通する連通部１６ｂのいずれもが、図５のI−I矢視、II−II矢視、III−III矢視に示すように、回転軸６３の外周における上側一箇所にのみ設けられている。一方、Ｐ室に設置した回転板６１の開口部６１ａは、IV−IV矢視に示すように、左右及び下側の三箇所に９０度間隔で配置されている。また、Ｑ室に設置した回転板６１の開口部６１ａは、V―V矢視に示すように、右側と下側の二箇所に９０度間隔で配置されている。また、Ｒ室に設置した回転板６１の開口部６１ａは、VI―VI矢視に示すように、右側一箇所のみに配置されている。
【００３６】
図８は、図７に示す配置構成での連通部１６ｂの開閉状態を説明するための図である。同図を用いて、回転板６１の回転に伴う連通部１６ｂの開閉について説明する。まず、図８（ａ）に示すように、Ｐ室に設置した回転板６１の三個の開口部６１ａが左右及び下側に位置し、Ｑ室に設置した回転板６１の二個の開口部６１ａが右側と下側に位置し、Ｒ室に設置した回転板６１の一個の開口部６１ａが右側に位置するとき、いずれの連通部１６ｂにおいても、開口部６１ａと連通部１６ｂが一致せず、三箇所の連通部１６ｂすべてが閉鎖された状態になっている。したがって、Ｐ室、Ｑ室、Ｒ室、Ｓ室の間がそれぞれ区切られており、各室が独立している。その状態から、各回転板６１が同図の時計回りに９０度回転し、（ｂ）に示す状態になったとき、Ｐ室とＱ室の間の連通部１６ｂが開通し、Ｑ室とＲ室の間の連通部１６ｂ、Ｒ室とＳ室の間の連通部１６ｂは、いずれも閉鎖した状態となる。これにより、Ｐ室とＱ室が連通し、Ｒ室とＳ室は、互いに独立した状態となる。その位置からさらに回転板６１が時計回りに９０度回転し、（ｃ）に示す状態になったとき、Ｐ室とＱ室の間の連通部１６ｂ、及びＱ室とＲ室の間の連通部１６ｂが開通し、Ｒ室とＳ室の間の連通部１６ｂは閉鎖した状態となる。これにより、Ｐ室とＱ室とＲ室が互いに連通し、Ｓ室は独立した状態となる。その位置からさらに回転板６１が時計回りに９０度回転し、（ｄ）に示す状態になったとき、Ｐ室とＱ室の間の連通部１６ｂ、及びＱ室とＲ室の間の連通部１６ｂ、及びＲ室とＳ室の間の連通部１６ｂが開通する。これにより、Ｐ室とＱ室とＲ室とＳ室のすべてが互いに連通した状態になる。
【００３７】
図３に戻り、蓄熱装置１０では、蓄熱材収容室１６と作動油流通室１７とが隣接して配置され、かつ、作動油流通室１７と冷却水流通室１５とが隣接して配置されている。したがって、蓄熱材収容室１６の蓄熱材２０と作動油流通室１７の作動油との間で直接的に熱交換を行え、かつ、作動油流通室１７の作動油と冷却水流通室１５の冷却水との間で直接的に熱交換を行える。なお、冷却水流通室１５の冷却水と蓄熱材収容室１６の蓄熱材２０との間でも、作動油流通室１７の作動油を介して間接的に熱交換が行える。
【００３８】
筐体１１は、冷却水に対する防錆性などの耐久性があり、且つ断熱性の良好な材料、例えば、銅、アルミニウム、ステンレスなどの金属材料で構成されている。この筐体１１は、図示は省略するが、断熱性を高めるため、内部に真空の断熱層を形成してもよい。また、中間部材１２および仕切部材１３は、冷却水、作動油、蓄熱材２０に対する耐久性があり、且つ比較的熱伝導性の高い材料、例えば、ステンレスなどの金属材料で構成するとよい。
【００３９】
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。このような蓄熱材２０として、例えば、酢酸ナトリウム水和物からなる蓄熱材が挙げられる。酢酸ナトリウム水和物は、後述する解除手段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。したがって、蓄熱材２０は、作動油あるいは冷却水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、解除手段による過冷却状態の解除により、蓄熱を放出して液相から固相へ相変化（固化）する。
【００４０】
さらに、本実施形態では、過冷却状態の解除により蓄熱材２０が液相から固相へ相変化した状態で、分割室１６ａの回転板６１をスムーズに回転させる必要がある。そのため、例えば、上記の酢酸ナトリウム水和物からなる蓄熱材２０にゲル化剤や水を添加する処理などを施すことで、蓄熱材２０が固相へ相変化した後も所定の流動性を有するようにしておくことが望ましい。なお、ここでいう所定の流動性とは、具体的には、固相状態の蓄熱材２０において、固形状の成分が液体中に混合している混濁液状態（サスペンジョン）を指し、液体中に固形物が浮遊しているような状態をいう。蓄熱材２０が固相へ相変化したときにこのような状態であれば、蓄熱材２０に接している回転板６１をスムーズに回転させることが可能となる。
【００４１】
蓄熱材収容室１６の蓄熱材２０中には、蓄熱材２０の過冷却状態を解除する解除手段（以下、発核装置という。）２５が設置されている。図９は、発核装置２５を示す概略側面図である。発核装置２５は、蓄熱材２０中に設置された円形平板状の金属バネ部材２６と、金属バネ部材２６に打撃を与えるソレノイド２７とを備えている。ソレノイド２７は、ＥＣＵ５０の指令に応じて動作する。金属バネ部材２６は、同図（ａ）に示す状態において、ソレノイド２７による打撃で中央部２６ａが押圧されると、同図（ｂ）に示すように、該中央部２６ａが反転するようになっている。これにより、蓄熱材２０中に核が生成（発核）され、蓄熱材２０の過冷却状態が解除されて固化が始まる。なお、解除手段としては、蓄熱材２０中に核を生成可能な手段であれば、何れの手段でもよく、上記以外にも、例えば、蓄熱材２０中で金属摩擦あるいは電圧印加などを施す手段であってもよい。
【００４２】
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。
【００４３】
図１０は、上記構成の暖機システム１における運転モードのタイムチャートを示すグラフである。同図に示すように、暖機システム１の運転モードは、モード０からモード３までの４段階に切り替わる。モード０は、エンジン３０が停止している間のモードである。モード１は、ＩＧスイッチ５６がオンされてエンジン３０が始動してから、冷却水温度が所定温度に達するまでのモードであり、この間、自動変速機４０の作動油が蓄熱材２０によって加熱される。また、エンジン３０は自己暖機する。モード２は、冷却水温度が前記の所定温度に達した後、作動油の油温が所定温度に達したことで自動変速機４０の暖機が完了したと判断されるまでのモードであり、この間、自動変速機４０の作動油がエンジン３０の冷却水によって加熱される。また、エンジン３０の冷却水は、電子制御サーモスタット弁３７の開閉制御によって、所定の温度範囲を維持するように制御（ＤＵＴＹ制御）される。モード３は、自動変速機４０の暖機が完了したと判断された後のモードであり、この間、自動変速機４０の作動油がエンジン３０の冷却水によって冷却される。また、エンジン３０の冷却水は、モード２と同様、電子制御サーモスタット弁３７の開閉制御によって、所定の温度範囲を維持するように制御される。
【００４４】
図１１は、暖機システム１の制御手順を示すメインフローである。この制御手順では、まず、後述するモード切替のサブルーチンを実行する（ステップＳＴ１）。その結果に基づき、モード０であるか否かを判定する（ステップＳＴ２）。モード０であれば（Ｙ）、モード０のサブルーチンを実行し（ステップＳＴ３）、モード０でなければ（Ｎ）、モード１か否かを判定する（ステップＳＴ４）。その結果、モード１であれば（Ｙ）、モード１のサブルーチンを実行し（ステップＳＴ５）、モード１でなければ（Ｎ）、モード２か否かを判定する（ステップＳＴ６）。その結果、モード２であれば（Ｙ）、モード２のサブルーチンを実行し（ステップＳＴ７）、モード２でなければ（Ｎ）、モード３のサブルーチンを実行する（ステップＳＴ８）。
【００４５】
図１２は、モード切替手順を説明するためのフローチャートである。モード切替では、まず、ＩＧスイッチ５６がオンであるか否かを判定する（ステップＳＴ１０）。その結果、ＩＧスイッチ５６がオンでなければ（Ｎ）、モード０をセットする（ステップＳＴ１１）。ＩＧスイッチ５６がオンであれば（Ｙ）、モード２以上か否かを判定し（ステップＳＴ１２）、モード２以上でなければ（Ｎ）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌより低いか否かを判定し（ステップＳＴ１３）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌより低ければ（Ｙ）、モード１をセットする（ステップＳＴ１４）。♯ＴＷ１Ｌの具体例は、１００℃である。また、先のステップＳＴ１２でモード２以上である場合（Ｙ）は、続けてモード２か否かを判定し（ステップＳＴ１５）、モード２である場合（Ｙ）、あるいは先のステップＳＴ１３で冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌ以上である場合（Ｎ）は、作動油温ＴＡＴＦが♯ＴＡＴＦ１Ｌより低いか否かを判定する（ステップＳＴ１６）。♯ＴＡＴＦ１Ｌの具体例は、１００℃である。その結果、作動油温ＴＡＴＦが♯ＴＡＴＦ１Ｌより低ければ（Ｙ）、モード２をセットし（ステップＳＴ１７）、作動油温ＴＡＴＦが♯ＴＡＴＦ１Ｌ以上であれば（Ｎ）、モード３をセットする（ステップＳＴ１８）。また、先のステップＳＴ１５でモード２でない場合（Ｎ）は、モード３をセットする（ステップＳＴ１８）。
【００４６】
図１３は、モード０の手順を説明するためのフローチャートである。モード０では、まず、ウォームアップ信号の入力の有無を判定する（ステップＳＴ０−１）。この結果、ウォームアップ信号の入力が無い場合（Ｎ）は、発核装置２５をオフする（ステップＳＴ０−２）。一方、ウォームアップ信号の入力が有る場合（Ｙ）は、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ３より低いか否かを判定する（ステップＳＴ０−３）。♯ＴＷ３の具体例は、６０℃である。その結果、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ３以上であれば（Ｎ）、発核装置２５をオフする（ステップＳＴ０−２）。つまり、始動時に冷却水温が十分に高い場合は、蓄熱装置１０によるエンジン３０や自動変速機４０の暖機は不要であると判断して、蓄熱材２０を発核させず、蓄熱装置１０の自己暖機は行わない。一方、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ３より低ければ（Ｙ）、発核装置２５がオンであるか否かを判定する（ステップＳＴ０−４）。その結果、発核装置２５がオフであれば（Ｎ）、発核装置２５をオンする（ステップＳＴ０−５）。
【００４７】
ここで、蓄熱材収容室１６に設置された発核装置２５をオンする際には、あらかじめ回転駆動機構６２により、各回転板６１を各連通部１６ｂが開通する角度位置とし、複数の分割室１６ａを連通させておく。これにより、各分割室１６ａ内の蓄熱材２０が連通部１６ｂを介して一体化した状態になるので、発核装置２５の発核動作により、発核装置２５が配置された一の分割室１６ａ内で最初に起こる蓄熱材２０の固化が、隣接する他の分割室１６ａの蓄熱材２０に順次伝播し、やがて蓄熱材収容室１６の蓄熱材２０全体に拡散する。したがって、一の発核装置２５による発核動作のみで、複数の分割室１６ａの蓄熱材２０全体を固化させて蓄熱を放出させることができる。
【００４８】
一方、先のステップＳＴ０−４で発核装置２５がオンであれば（Ｙ）、発核装置２５がオンしてから所定時間以内か否かを判定する（ステップＳＴ０−６）。その結果、所定時間以内でなければ（Ｎ）、すなわち発核装置２５がオンしてから所定時間以上が経過していれば、発核装置２５をオフする（ステップＳＴ０−２）。また、このモード０では、切替バルブ３３はオフにしておき（ステップＳＴ０−７）、電子制御サーモスタット弁３７はオフにしておく（ステップＳＴ０−８）。その後、モード０の手順を終了してメインフローに戻る。
【００４９】
図１4は、モード１の手順を説明するためのフローチャートである。モード１では、まず、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ３より低いか否かを判定する（ステップＳＴ１−１）。その結果、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ３以上であれば（Ｎ）、発核装置２５をオフする（ステップＳＴ１−２）。つまり、始動時に冷却水温が十分に高い場合は、蓄熱装置１０によるエンジン３０や自動変速機４０の暖機は不要であると判断し、蓄熱材２０を発核させず、蓄熱材２０による冷却水や作動油の加熱を行わない。一方、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ３より低ければ（Ｙ）、発核装置２５がオンであるか否かを判定する（ステップＳＴ１−３）。その結果、発核装置２５がオンで無ければ（Ｎ）、発核装置２５をオンする（ステップＳＴ１−４）。この場合も、蓄熱材収容室１６に設置された発核装置２５をオンする際、あらかじめ各回転板６１を各連通部１６ｂが開通する角度位置とし、複数の分割室１６ａを連通させておく。
【００５０】
一方、先のステップＳＴ１−３で発核装置２５がオンであれば（Ｙ）、発核装置２５がオンしてから所定時間以内か否かを判定する（ステップＳＴ１−５）。その結果、所定時間以内でなければ（Ｎ）、すなわち発核装置２５がオンしてから所定時間以上が経過していれば、発核装置２５をオフする（ステップＳＴ１−２）。続けて、外気温が所定温度以上であり、かつデフロスタスイッチ５５がオフであるか否かを判定する（ステップＳＴ１−６）。その結果、外気温が所定温度以下、またはデフロスタスイッチ５５がオンである場合（Ｎ）は、切替バルブ３３をオフすることで（ステップＳＴ１−７）、蓄熱装置１０から出た冷却水をヒータコア４５に流通させる。つまりこの場合は、蓄熱装置１０による自動変速機４０の暖機を行いながら、蓄熱装置１０による車内暖房も行う。一方、外気温が所定温度以上であり、かつデフロスタスイッチ５５がオフである場合（Ｙ）は、切替バルブ３３をオンすることで（ステップＳＴ１−８）、蓄熱装置１０から出た冷却水をヒータコア４５には流通させない。つまりこの場合は、蓄熱装置１０による自動変速機４０の暖機を優先的に行い、車内暖房は行わない。また、モード１では、電子制御サーモスタット弁３７をオンしておき（ステップＳＴ１−９）、ラジエター４７には冷却水を流通させず、冷却水が早期に温まるようにする。その後、モード１の手順を終了してメインフローに戻る。
【００５１】
図１５は、モード２の手順を説明するためのフローチャートである。モード２では、発核装置２５をオフする（ステップＳＴ２−１）。さらに、切替バルブ３３をオフすることで（ステップＳＴ２−２）、蓄熱装置１０からの冷却水をヒータコア４５に流通させる。そして、電子制御サーモスタット弁３７がオンであるか否かを判定する（ステップＳＴ２−３）。その結果、オンであれば（Ｙ）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｈより低いか否かを判定する（ステップＳＴ２−４）。♯ＴＷ１Ｈの具体例は、１０５℃である。その結果、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｈ以上である場合（Ｎ）は、電子制御サーモスタット弁３７をオフすることで（ステップＳＴ２−６）、ラジエターに冷却水を流通させる。一方、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｈより低い場合（Ｙ）は、電子制御サーモスタット弁３７をオンのままとし（ステップＳＴ２−７）、ラジエター４７に冷却水を流通させない。また、先のステップＳＴ２−３で電子制御サーモスタット弁３７がオフである場合（Ｎ）は、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌより高いか否かを判定する（ステップＳＴ２−５）。その結果、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌより高ければ（Ｙ）、電子制御サーモスタット弁３７をオフのままとし（ステップＳＴ２−６）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌ以下であれば（Ｎ）、電子制御サーモスタット弁３７をオンする（ステップＳＴ２−７）。その後、スタートに戻り上記の手順を反復する。つまり、モード２では、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｈ以上に上昇した場合は、ラジエター４７による冷却を行い、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌ以下に低下した場合は、ラジエター４７による冷却を停止する。これにより、図１０に示すように、冷却水温ＴＷが常に♯ＴＷ１Ｌと♯ＴＷ１Ｈの間の範囲内に収まるように制御する。
【００５２】
図１６は、モード３の手順を説明するためのフローチャートである。モード３では、まず、発核装置２５はオフである（ステップＳＴ３−１）。また、切替バルブ３３はオフであり（ステップＳＴ３−２）、蓄熱装置１０から出た冷却水がヒータコア４５に流通している。そして、作動油温ＴＡＴＦが♯ＴＡＴＦ１Ｈよりも低いか否かを判定する（ステップＳＴ３−３）。♯ＴＡＴＦ１Ｈの具体例は、１１０℃である。その結果、作動油温ＴＡＴＦが♯ＴＡＴＦ１Ｈよりも低ければ（Ｙ）、電子制御サーモスタット弁３７がオンであるか否かを判定する（ステップＳＴ３−４）。オンであれば（Ｙ）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｈより低いか否かを判定する（ステップＳＴ３−５）。冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｈ以上であれば（Ｎ）、電子制御サーモスタット弁３７をオフし（ステップＳＴ３−７）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌより低ければ（Ｙ）、電子制御サーモスタット弁３７をオンする（ステップＳＴ３−８）。一方、先のステップＳＴ３−４で電子制御サーモスタット弁３７がオンでない場合（Ｎ）は、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌより高いか否かを判定する（ステップＳＴ３−６）。その結果、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌより高ければ（Ｙ）、電子制御サーモスタット弁３７をオフし（ステップＳＴ３−７）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌ以下であれば（Ｎ）、電子制御サーモスタット弁３７をオンする（ステップＳＴ３−８）。つまり、自動変速機４０の作動油温が狙い範囲（ＴＡＴＦ＜♯ＴＡＴＦ１Ｈ：１１０℃）にある場合は、冷却水温をそれ以上低くする必要がないため、該冷却水温を燃費優先のいわゆる燃費狙い値（♯ＴＷ１Ｌ：１００℃＜ＴＷ＜♯ＴＷ１Ｈ：１０５℃）になるように制御する。
【００５３】
一方、先のステップＳＴ３−３において、作動油温ＴＡＴＦが♯ＴＡＴＦ１Ｈ以上である場合（Ｎ）は、電子制御サーモスタット弁３７が既にオンしているか否かを判定し（ステップＳＴ３−９）、オンしていれば（Ｙ）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ２Ｈより低いか否かを判定する（ステップＳＴ３−１０）。♯ＴＷ２Ｈの具体例は、８５℃である。冷却水温ＴＷが♯ＴＷ２Ｈ以上である場合（Ｎ）は、電子制御サーモスタット弁３７をオフし（ステップＳＴ３−１２）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ２Ｈより低い場合（Ｙ）は、電子制御サーモスタット弁３７をオンする（ステップＳＴ３−８）。一方、先のステップＳＴ３−９で電子制御サーモスタット弁３７がオンでない場合（Ｎ）は、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ２Ｌより高いか否かを判定する（ステップＳＴ３−１１）。♯ＴＷ２Ｌの具体例は、８０℃である。その結果、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ２Ｌより高ければ（Ｙ）、電子制御サーモスタット弁３７をオフし（ステップＳＴ３−１２）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ２Ｌ以下であれば（Ｎ）、電子制御サーモスタット弁３７をオンする（ステップＳＴ３−８）。つまり、自動変速機４０の作動油温が狙い範囲（ＴＡＴＦ＜♯ＴＡＴＦ１Ｈ：１１０℃）と比べて高すぎる場合は、エンジン３０の冷却水温を低く抑える必要があるため、該冷却水温を作動油の冷却を優先する温度（♯ＴＷ２Ｌ：８０℃＜ＴＷ＜♯ＴＷ２Ｈ：８５℃）となるように制御する。
【００５４】
ここで、蓄熱材収容室１６内の蓄熱材２０が、モード１における過冷却状態の解除（発核）により固相（放熱完了）状態になっているときは、モード２あるいはモード３において、作動油流通室１７を流通する作動油から熱が供給されることで、蓄熱材２０への蓄熱が行われる。この場合、回転駆動機構６２により回転板６１の回転方向の角度を調整することで、各回転板６１で各連通部１６ｂを閉鎖して、各分割室１６ａが仕切られた状態にしておく。こうすることで、蓄熱材収容室１６内の蓄熱材２０の全容量が大きい場合でも、各分割室１６ａに分割して収容された蓄熱材２０ごとに蓄熱を行わせることができるようになり、蓄熱材２０への蓄熱を効率良く完了させることが可能となる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態の車両用暖機システム１によれば、発核装置２５による発核（蓄熱材２０の過冷却状態の解除）時には、開閉手段６０により連通部１６ｂを開いて複数の分割室１６ａを連通させるようにしている。これにより、複数の分割室１６ａ内の蓄熱材２０を一体化することができるので、発核装置２５は、各分割室１６ａに設ける必要は無く、いずれか一の分割室１６ａにのみ設ければ足りる。したがって、発核装置２５の設置数を少なくすることができるので、蓄熱装置１０の部品点数を少なく抑えることができ、蓄熱装置１０の構造の簡素化、小型化、軽量化を図ることができる。
また、蓄熱材２０の蓄熱時には、開閉手段６０により連通部１６ｂを閉じて、蓄熱材収容室１６を複数の分割室１６ａに分割するようにしている。これにより、蓄熱材収容室１６の蓄熱材２０の全容量が大きい場合でも、各分割室１６ａに分割して収容した蓄熱材２０ごとに蓄熱を行うことができるので、蓄熱材２０の蓄熱を効率良く完了させることが可能となる。
これらにより、蓄熱装置１０の構造の簡素化を図りながらも、蓄熱材２０の蓄熱および放熱を短時間で効率的に行うことができ、自動変速機４０やエンジン３０の早期暖機、あるいは車内の即効暖房を効果的に行えるようになる。
【００５６】
また、この車両用暖機システム１では、連通部１６ｂの開閉状態を切り替える開閉手段６０として、分割室１６ａ内で連通部１６ｂに対向して配置された開口部６１ａを有する回転板６１と、該回転板６１をその板面６１ｃに沿って回転させる回転駆動機構６２と、を備え、回転駆動機構６２による回転板６１の回転により、連通部１６ｂに対する開口部６１ａの位置が変化することで、連通部１６ｂの開閉状態が切り替わるようにしている。この構成によれば、蓄熱材２０中にある回転板６１をその板面６１ｃに沿って回転させるので、蓄熱材２０から受ける抵抗を極力低減した状態でスムーズに回転させることができ、連通部１６ｂの開閉の切り替えが容易に行えるようになる。したがって、過冷却解除（発核）による放熱後に粘度が高くなって流動性が低下した蓄熱材２０中でも、小さな駆動力で確実に回転板６１を回転させて連通部１６ｂを開閉できるので、回転駆動機構６２の小型化及び構成の簡素化を図ることができ、蓄熱装置１０の小型化や低コスト化につながる。
【００５７】
また、本実施形態では、回転板６１に設けた開口部６１ａの内周端面を、該回転板６１の板面６１ｃに対して傾斜する傾斜面６１ｂとしている。この点、本実施形態の開閉手段６０では、回転板６１の開口部６１ａに分割室１６ａ内の蓄熱材２０が入り込んだ状態で回転板６１を回転させる必要があるが、開口部６１ａの内周端面を傾斜面６１ｂとしていることで、回転板６１が回転する際、開口部６１ａ内の蓄熱材２０が開口部６１ａの内周端面に沿って滑らかに移動するので、開口部６１ａ内の蓄熱材２０で回転板６１の回転が妨げられずに済む。したがって、蓄熱材２０から受ける抵抗をさらに低減した状態で回転板６１をスムーズに回転させることが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態の車両用暖機システム１では、複数の分割室１６ａを連通する複数の連通部１６ｂを備えており、開閉手段６０は、該複数の連通部１６ｂに対応して配置された複数の回転板６１と、該複数の回転板６１を連結する回転軸６３とを備え、回転駆動機構６２による回転軸６３の回転で複数の回転板６１が一体に回転するように構成している。このような機構を採用したことで、複数の分割室１６ａを連通する複数の連通部１６ｂを同時に開閉できる機構を簡単な構成で実現している。
【００５９】
また、図５及び図７に示す構成例では、各回転板６１の開口部６１ａ又はそれに対応する連通部１６ｂを回転板６１の回転方向に沿う複数の位置に設けている。これにより、回転板６１の回転角度に応じて、開通する連通部１６ｂの数、すなわち連通する分割室１６ａの数を可変させることが可能となるので、蓄熱材２０の蓄熱及び放熱を効率良く行えて、車両で発生した熱エネルギーの効率的な利用の促進を図ることができる。
【００６０】
また、図５及び図７に示す構成例では、上記複数の回転板６１それぞれに設けた開口部６１ａ又はそれに対応する連通部１６ｂの少なくともいずれかを、回転板６１の回転方向において互いに異なる位置に配置することで、回転板６１の回転角度に応じて開口部６１ａの一致により開通する連通部１６ｂの数を任意に設定できる。これによれば、回転板６１における回転方向の角度を変化させるだけで、連通する分割室１６ａの個数を任意に設定することが可能となる。したがって、開閉手段６０の構成が簡単でありながら、蓄熱材２０の蓄熱及び放熱を効率良く行えるようになり、車両で発生した熱エネルギーの効率的な利用の促進を図ることができる。
【００６１】
また、本実施形態の開閉手段６０では、図４（ａ）に示すように、蓄熱材２０中で回転板６１が回転するため、蓄熱材２０に接触している回転板６１の板面６１ｃが蓄熱材２０に対して相対的に移動することで、その部分の蓄熱材２０に刺激が与えられて、該蓄熱材２０中に核が生成（発核）されるようになる。このことを利用すれば、回転板６１を回転させて連通部１６ｂを開閉するだけで、蓄熱材２０を発核させることができるので、蓄熱材２０の過冷却状態の解除を簡単に行えるようになる。特に、本実施形態では、回転軸６３を介して回転板６１を回転させるという簡単な構成の開閉手段６０により、蓄熱材２０の放熱を効率良く行わせることが可能となる。
【００６２】
また、回転板６１の回転に伴う発核動作を利用すれば、複数の分割室１６ａにおいて同時に蓄熱材２０を発核させることができるので、各分割室１６ａに収容された蓄熱材２０の過冷却状態の解除を一の動作で同時に行うことが可能となる。したがって、蓄熱材２０の放熱時間を短縮でき、蓄熱を利用した暖機を迅速に行えるようになる。なお、上記のような回転板６１の回転による発核動作だけで各分割室１６ａに収容された蓄熱材２０を十分に発核させることができる場合は、発核装置２５の設置を省略することも可能である。
【００６３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態にかかる車両用暖機システムについて説明する。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。
【００６４】
図１７は、第２実施形態の車両用暖機システムが備える蓄熱装置１０−２の詳細構成を示す図で、図３（ａ）のＡ−Ａ部分に相当する矢視断面図である。本実施形態の蓄熱装置１０−２では、分割室１６ａにおける回転板６１の外側に、該回転板６１と蓄熱材２０との間を仕切るカバー部材６５を設置している。カバー部材６５は、フィン１３ａの回転板６１側の面に形成されており、回転板６１の回転外周側の端面及び回転板６１の板面（分割室１６ａ側の面）６１ｃとを囲む形状に形成されている。カバー部材６５には、開口部６１ａに蓄熱材２０を流通させるためのスリット部６５ａが設けられている。スリット部６５は、連通部１６ｂに一致したときの開口部６１ａに対向する位置に設けられており、カバー部材６５を貫通するスリット状に形成されている。また、カバー部材６５の内部には、フィン１３ａの外側に設けた作動油流通室１７（隙間１３ｂ）に通じる通路６５ｂが形成されており、該通路６５ｂには、作動油流通室１７からの作動油が流通するようになっている。
【００６５】
本実施形態では、回転板６１と蓄熱材２０との間を仕切るカバー部材６５を設置したことで、蓄熱材２０と回転板６１との接触面積を減らすことができるので、回転板６１が回転する際に蓄熱材２０によって生じる粘着抵抗を低減できる。したがって、蓄熱材２０の状態に関わらず、回転板６１をよりスムーズに回転させることが可能となる。
【００６６】
また、カバー部材６５の内部に、作動油流通室１７に通じる通路６５ｂを形成している。これにより、カバー部材６５に接する蓄熱材２０とカバー部材６５の通路６５ｂを流通する作動油（熱伝達媒体）との間でも熱交換が行えるようになるので、蓄熱材２０による作動油の加温や作動油による蓄熱材２０への蓄熱の効率を向上させることが可能となる。
【００６７】
〔第３実施形態〕
図１８は、第３実施形態の車両用暖機システム１−３の構成例を示す概略図である。この暖機システム１−３が備える蓄熱装置１０−３は、第１実施形態の蓄熱装置１０が備える作動油流通室１７に代えて、エンジン３０の潤滑油を流通させる潤滑油流通室１４を備えている。また、それに伴い、自動変速機４０と蓄熱装置１０との間で作動油を循環させていた作動油循環路４１に代えて、エンジン３０と蓄熱装置１０−３との間で潤滑油を循環させる潤滑油循環路３６を設けている。なお、潤滑油循環路３６には、潤滑油を流通させる潤滑油ポンプ（電動ポンプ）３９が設置されている。
【００６８】
蓄熱装置１０−３では、蓄熱材収容室１６（仕切部材１３）が潤滑油流通室１４内に設置されている。したがって、蓄熱材収容室１６に収容された蓄熱材２０は、潤滑油流通室１４を流れる潤滑油からの熱供給で蓄熱される。また、発核装置２５による過冷却状態の解除に伴う放熱は、主に潤滑油流通室１４を流れる潤滑油に対して供給されるようになる。
【００６９】
〔第４実施形態〕
図１９は、第４実施形態の車両用暖機システムが備える蓄熱装置１０−４の詳細構成を示す図で、（ａ）は、分解斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。本実施形態の蓄熱装置１０−４は、第１実施形態の蓄熱装置１０が備える中間部材１２を省略し、筐体１１の内部に仕切部材１３を設置した二重構造となっている。この蓄熱装置１０−４では、筐体１１と仕切部材１３の間は、エンジン３０の冷却水が流通する冷却水流通室１５になっており、仕切部材１３の内側は、蓄熱材２０が密封状態で充填される蓄熱材収容室１６になっている。本実施形態でも、蓄熱材収容室１６が複数の分割室１６ａに分割されており、各分割室１６ａを連通する連通部１６ｂを開閉するための開閉手段６０が設置されている。なお、本実施形態では、蓄熱材収容室１６に収容された蓄熱材２０は、冷却水流通室１５を流れる冷却水からの熱供給で蓄熱される。また、発核装置２５による過冷却状態の解除に伴う放熱は、主に冷却水流通室１５を流れる冷却水に対して供給されるようになる。
【００７０】
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。例えば、蓄熱装置１０（１０−２〜１０−４）が備える蓄熱材収容室１６の具体的な数や形状や配置、すなわち、各分割室１６ａや連通部１６ｂや回転板６１の具体的な数や形状や配置は一例であり、分割室１６ａや連通部１６ｂや回転板６１は、上記以外の数や形状や配置とすることも可能である。また、回転板６１に設ける開口部６１ａや連通部１６ｂの具体的な数や配置や形状も上記実施形態に示すものには限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車両用暖機システムの構成例を示す概略図である。
【図２】電子制御サーモスタット弁の構成例を示す図である。
【図３】蓄熱装置の構成例を示す図で、（ａ）は、分解斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】開閉手段の動作を説明するための図である。
【図５】分割室を連通する連通部及び回転板の開口部の配置構成の一例を模式的に示す図である。
【図６】図５に示す配置構成における連通部の開閉状態を説明するための図である。
【図７】連通部及び開口部の他の配置構成例を模式的に示す図である。
【図８】図７に示す配置構成での連通部の開閉状態を説明するための図である。
【図９】発核装置の構成例を示す図である。
【図１０】暖機システムの運転モードのタイムチャートを示すグラフである。
【図１１】暖機システムの制御手順を示すメインフローである。
【図１２】運転モード切替手順を説明するためのフローチャートである。
【図１３】モード０の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１４】モード１の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１５】モード２の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１６】モード３の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明の第２実施形態にかかる蓄熱装置の構成例を示す図で、図３（ａ）のＡ−Ａ矢視に対応する部分の断面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態にかかる車両用暖機システムの構成例を示す概略図である。
【図１９】本発明の第４実施形態にかかる蓄熱装置の構成例を示す図で、（ａ）は、分解斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 車両用暖機システム
１０ 蓄熱装置
１１ 筐体
１２ 中間部材
１３ 仕切部材
１４ 潤滑油流通室（熱伝達媒体流通室）
１５ 冷却水流通室（熱伝達媒体流通室）
１６ 蓄熱材収容室（蓄熱要素収容室）
１６ａ 分割室
１６ｂ 連通部
１７ 作動油流通室（熱伝達媒体流通室）
１８ 排気ガス流通室（熱伝達媒体流通室）
２０ 蓄熱材（蓄熱要素）
２５ 発核装置（過冷却解除手段）
３０ エンジン（内燃機関）
３１ 冷却水循環路（熱伝達媒体流路）
３４ 排気ガス流路（熱伝達媒体流路）
３５ ラジエター用循環路
３６ 潤滑油循環路（熱伝達媒体流路）
３７ 電子制御サーモスタット弁
３８ 水温センサ
４０ 自動変速機
４１ 作動油循環路（熱伝達媒体流路）
４４ 車内暖房装置
４５ ヒータコア
４６ 送風ファン
４７ ラジエター
５１ 暖房スイッチ
５５ デフロスタスイッチ
５６ イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）
６０ 開閉手段
６１ 回転板（回転体）
６１ａ 開口部
６１ｂ 傾斜面
６２ 回転駆動機構
６３ 回転軸
６５ カバー部材
６５ａ スリット部
６５ｂ 通路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関や変速機などの早期暖機あるいは車内の即効暖房を行うことができる蓄熱装置を備えた車両用暖機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１、２に示すように、蓄熱により内燃機関（以下、「エンジン」という）や自動変速機の暖機を行う蓄熱装置を備えた車両用暖機システムがある。特許文献１に記載の蓄熱装置（蓄熱タンク）は、エンジンの冷却水を蓄熱媒体として用い、該蓄熱媒体を断熱性の高い容器に収容したものである。また、特許文献２に記載の蓄熱装置は、自動変速機の作動油が流通する流路を、セラミックや酸化マグネシウムなどの高熱容量材からなる蓄熱材層で被覆した構造である。このような蓄熱装置を備えた暖機システムを利用すれば、車両の始動時におけるエンジンや自動変速機の早期暖機、あるいは車内の即効暖房を効果的に行うことが可能となる。
【０００３】
ところで、上記のような蓄熱装置では、暖機対象機関から流通する熱伝達媒体との熱交換による蓄熱・放熱を行う蓄熱材（蓄熱要素）として、過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材（過冷却蓄熱材）を備えたものがある。このような過冷却蓄熱材は、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、過冷却解除手段による過冷却状態の解除により、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、このような過冷却蓄熱材では、蓄熱の際、蓄熱材中に固体（結晶）状態の箇所が残存している状態で熱供給が停止されると、その後の温度低下で固化が進行し、過冷却状態を維持できずに蓄熱を放出してしまうという問題がある。そのため、蓄熱材への蓄熱を行う際には、蓄熱材中に固体状態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る必要がある。
【０００４】
この点、特許文献３に記載の蓄熱装置では、蓄熱材を複数の容器に分割して封入しているので、各容器に封入された蓄熱材ごとに蓄熱が行われるようになる。したがって、短時間の熱供給でも、固体状態の箇所が無くなるように蓄熱材の融解を促進させることが可能となる。しかしながら、特許文献３の蓄熱装置では、蓄熱材を収容する複数の容器それぞれに蓄熱材の過冷却状態を解除する手段（発核装置）を設置しているので、蓄熱装置の部品点数が多くなり、構造の複雑化、大型化を招いていた。
【特許文献１】特開平１０−７１８３７号公報
【特許文献２】特開２００２−３９３３５号公報
【特許文献３】特開平６−１１７７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、蓄熱装置の構造の簡素化、小型化、軽量化を図りながらも、暖機対象機関の早期暖機や車内の即効暖房を効果的に行える車両用暖機システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため本発明にかかる車両用暖機システムは、過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材からなる蓄熱要素（２０）と、該蓄熱要素（２０）の過冷却状態を解除する過冷却解除手段（２５）と、を有してなる蓄熱装置（１０）と、暖機対象機関（３０，４０）と蓄熱装置（１０）との間で熱伝達媒体を流通させる熱伝達媒体流路（３１，３４，３６，４１）と、を備え、蓄熱装置（１０）は、熱伝達媒体流路（３１，３４，３６，４１）からの熱伝達媒体が流通する熱伝達媒体流通室（１４，１５，１７，１８）と、熱伝達媒体との熱交換が可能な蓄熱要素（２０）を収容した蓄熱要素収容室（１６）とを有し、蓄熱要素収容室（１６）は、複数の分割室（１６ａ）に分割されており、複数の分割室（１６ａ）を連通する連通部（１６ｂ）と、該連通部（１６ｂ）の開閉状態を切り替える開閉手段（６０）と、を備え、開閉手段（６０）は、分割室（１６ａ）内で連通部（１６ｂ）に対向して配置された開口部（６１ａ）を有する平板状の回転体（６１）と、該回転体（６１）をその板面（６１ｃ）に沿って回転させる回転駆動機構（６２）と、を備え、回転駆動機構（６２）による回転体（６１）の回転により、連通部（１６ｂ）に対する開口部（６１ａ）の位置が変化することで連通部（１６ｂ）の開閉状態が切り替わることを特徴とする。なお、ここでの括弧内の符号は、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。
【０００７】
また、この場合、過冷却解除手段（２５）は、複数の分割室（１６ａ）のうちいずれか一の分割室（１６ａ）のみに設け、蓄熱要素（２０）の蓄熱時には、開閉手段（６０）により連通部（１６ｂ）が開かれて複数の分割室（１６ａ）が連通する一方、過冷却解除手段（２５）による蓄熱要素（２０）の過冷却状態の解除時には、開閉手段（６０）により連通部（１６ｂ）が閉じられて蓄熱要素収容室（１６）が複数の分割室（１６ａ）に分割されるようにするとよい。これにより、蓄熱要素の全容量が大きい場合でも、各分割室に分割して収容した蓄熱要素ごとに蓄熱を行うことができるので、蓄熱を効率良く完了させることが可能となる。それに加えて、蓄熱要素の放熱を行わせる際は、複数の分割室を連通し、蓄熱要素を一体化した状態で蓄熱要素の過冷却状態を解除できるので、過冷却解除手段は、複数の分割室のうちいずれか一の分割室のみに設ければ足りる。したがって、蓄熱装置の部品点数を少なく抑えることができ、蓄熱装置の構造の簡素化、小型化、軽量化を図ることができる。これらにより、蓄熱装置の構造の簡素化を図りながらも、蓄熱要素への蓄熱および放熱を短時間で効率的に行うことができ、暖機対象機関の早期暖機や車内の即効暖房を効果的に行えるようになる。
【０００８】
さらに、この車両用暖機システムでは、連通部の開閉状態を切り替える開閉手段として、分割室内で連通部に対向して配置された開口部を有する平板状の回転体と、該回転体をその板面に沿って回転させる回転駆動機構と、を備え、回転駆動機構による回転体の回転により、連通部に対する開口部の位置が変化することで連通部の開閉状態が切り替わるようにしている。この構成によれば、蓄熱要素中にある回転体をその板面に沿って回転させるので、蓄熱要素から受ける抵抗を極力低減した状態で回転体をスムーズに回転させることができ、連通路の開閉の切り替えが容易に行えるようになる。したがって、過冷却解除による放熱後に粘度が高くなって流動性が低下した蓄熱要素中などでも、小さな駆動力で確実に開閉部材を回転させることができるので、回転駆動機構の小型化及び構成の簡素化を図ることができ、蓄熱装置の小型化や低コスト化につながる。また、連通部の開閉動作に影響を与えることなく連通部の断面積の広さを確保できるようになるので、複数の分割室の間を必要十分に連通させることが可能となる。
【０００９】
また、この構成に加えて、回転体（６１）に設けた開口部（６１ａ）の内周端面を、該回転体（６１）の板面（６１ｃ）に対して傾斜する傾斜面（６１ｂ）としてもよい。本発明の開閉手段では、回転体の開口部内に蓄熱要素収容室の蓄熱要素が入り込んだ状態で回転体を回転させる必要があるが、開口部の内周端面を上記の傾斜面状に形成すれば、回転体が回転する際、開口部内の蓄熱要素が開口部の内周端面に沿って滑らかに移動するようになるので、開口部内の蓄熱要素で回転体の回転が妨げられずに済む。したがって、蓄熱要素から受ける抵抗をさらに低減した状態で回転体をスムーズに回転させることが可能となる。
【００１０】
また、分割室（１６ａ）における回転体の周囲に、該回転体（６１）と蓄熱要素（２０）との間を仕切るカバー部材（６５）を設置してもよい。これによれば、蓄熱要素と回転体との接触面積を減らすことができるので、回転体が回転する際に蓄熱要素によって生じる粘着抵抗を低減することができる。したがって、回転体をよりスムーズに回転させることが可能となる。
【００１１】
さらにこの場合、カバー部材（６５）の内部に、熱伝達媒体流通室（１７）に通じる通路（６５ｂ）を形成してもよい。これによれば、カバー部材に接する蓄熱要素と通路を流通する熱伝達媒体との間でも熱交換が行えるようになるので、蓄熱要素による熱伝達媒体の加温や熱伝達媒体による蓄熱要素への蓄熱の効率を向上させることが可能となる。
【００１２】
また、上記の車両用暖機システムの実施態様として、連通部（１６ｂ）は、三室以上の分割室（１６ａ）を連通するように二箇所以上に設けられており、開閉手段（６０）は、該二箇所以上の連通部（１６ｂ）に対応して配置された複数の回転体（６１）と、該複数の回転体（６１）を連結する回転軸（６３）とを備え、回転駆動機構（６２）による回転軸（６３）の回転で複数の回転体（６１）が一体に回転するように構成してよい。これによれば、各分割室を連通する連通部を開閉可能とするための構成を簡単な機構で実現できる。
【００１３】
この場合、上記複数の回転体（６１）のうち少なくともいずれかの回転体（６１）の開口部（６１ａ）又はそれに対応する連通部（１６ｂ）を、回転体（６１）の回転方向に沿う複数の位置に設けてもよい。これによれば、隣接する分割室が連通する連通部の断面積を広く確保でき、また、回転体の回転角度に応じて連通部の断面積を可変させることが可能となるので、蓄熱要素の蓄熱及び放熱を効率良く行え、車両で発生した熱エネルギーの効率的な利用の促進を図ることができる。
【００１４】
また、この場合、上記複数の回転体（６１）それぞれに設けた開口部（６１ａ）又はそれに対応する連通部（１６ｂ）の少なくともいずれかを、回転体（６１）の回転方向において互いに異なる位置に配置することで、開口部（６１ａ）の一致により開通する連通部（１６ｂ）の数を回転体（６１）の回転角度に応じて任意に設定できるようにしてもよい。これによれば、回転体の回転方向の角度を変化させるだけで、連通する分割室の個数を任意に設定することが可能となる。したがって、開閉手段の構成が簡単でありながら、蓄熱要素の蓄熱及び放熱を効率良く行えるようになり、車両で発生した熱エネルギーの効率的な利用の促進を図ることができる。
【００１５】
また、本発明では、上記の開閉手段（６０）が備える回転体（６０）の回転により、蓄熱要素（２０）の過冷却状態の解除動作が行われるようにしても良い。この具体例としては、開閉部材の移動により、開閉部材の面がそれに接する蓄熱要素に対して相対的に移動することで、その部分の蓄熱要素の過冷却状態が解除される（発核が行われる）ようにすることが挙げられる。
【００１６】
また、本発明の車両用暖機システムでは、蓄熱装置（１０）へ流通させる熱伝達媒体は、内燃機関（３０）の冷却水、内燃機関（３０）の潤滑油、あるいは変速機（４０）の作動油とすることができる。これらにより、内燃機関や駆動系機関の早期暖機を効果的に行えるようになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる車両用暖機システムによれば、蓄熱装置の構造の簡素化を図りながらも、蓄熱要素の蓄熱および放熱を短時間で効率的に行うことができ、暖機対象機関の早期暖機や車内の即効暖房を効果的に行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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実施形態にかかる蓄熱装置を備えた車両用暖機システムの構成例を示す概略図である。車両用暖機システム１は、蓄熱材２０を有してなる蓄熱装置１０と、エンジン３０の冷却水（ＬＬＣ）を蓄熱装置１０および車内暖房装置４４のヒータコア４５へ循環させる冷却水循環路３１と、自動変速機（ＡＴ）４０の作動油（ＡＴＦ）を蓄熱装置１０へ循環させる作動油循環路４１とを備えている。冷却水循環路３１は、エンジン３０に形成された水ジャケット（図示せず）から導出され、蓄熱装置１０に連通し、蓄熱装置１０の下流側でヒータコア４５を通り、エンジン３０の水ジャケットに再度導入されている。エンジン３０に導入される直前位置には、冷却水ポンプ３２が介装されている。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ようになっている。また、作動油循環路４１には、作動油を流通させる作動油ポンプ（電動ポンプ）４２と、作動油の温度を検出する油温センサ４３が設置されている。蓄熱装置１０は、詳細な構成は後述するが、冷却水循環路３１に連通する冷却水流通室１５と、蓄熱材２０を収容した蓄熱材収容室１６と、作動油循環路４１に連通する作動油流通室１７とを備えている。
【００１９】
ヒータコア４５は、詳細な図示は省略するが、車内に臨む空気導入ダクト内に設置されている。空気導入ダクト内には、ヒータコア４５に風を送るための送風ファン４６が組み込まれている。送風ファン４６は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという。）５０によって作動を制御されるようになっている。ヒータコア４５の送風下流側には、車内に連通する送風ダクトが設けられている。
【００２０】
また、車内のコントロールパネル（図示せず）には、車内暖房用の暖房スイッチ５１、及びデフロスタ吹出口から温風を吹き出すためのデフロスタスイッチ５５が設けられている。暖房スイッチ５１およびデフロスタスイッチ５５のオン／オフ信号は、ＥＣＵ５０に出力されるようになっている。したがって、送風ファン４６は、暖房スイッチ５１やデフロスタスイッチ５５のオン信号に応じて作動し、空気導入ダクトを介して吸い込んだ車内の空気を、ヒータコア４５を通して送風ダクトから再び車内に吹き込むようになっている。また、暖機システム１は、外気温を検出する外気温センサ５４を備えている。外気温センサ５４の検出信号は、ＥＣＵ５０に出力されるようになっている。また、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチという。）５６の操作信号は、ＥＣＵ５０に送られるようになっている。
【００２１】
冷却水循環路３１における蓄熱装置１０とヒータコア４５の間には、冷却水循環路３１の開閉を切り替える切替バルブ（開閉弁）３３が設置されている。切替バルブ３３は、ＥＣＵ５０からの信号で開閉が制御されるようになっている。以下では、切替バルブ３３がオフであるというときは、切替バルブ３３が開かれて、蓄熱装置１０及びヒータコア４５の冷却水が流通する状態を示し、切替バルブ３３がオンであるというときは、切替バルブ３３が閉じられて、蓄熱装置１０及びヒータコア４５の冷却水が流通しない状態を示す。
【００２２】
また、エンジン３０の冷却水をラジエター４７へ循環させるラジエター用循環路３５が設けられている。ラジエター用循環路３５は、エンジン３０の水ジャケットから出て、冷却水循環路３１における冷却水ポンプ３２の上流側に合流している。ラジエター用循環路３５には、ラジエター４７に連通する主流路３５ａとラジエター４７をバイパスするバイパス流路３５ｂが設けられている。ラジエター４７の下流側におけるバイパス流路３５ｂの合流部には、電子制御サーモスタット弁（三方弁）３７が介装されている。電子制御サーモスタット弁３７は、ＥＣＵ５０からの信号で開閉方向が制御されるようになっている。また、ラジエター用循環路３５には、冷却水の水温を検出する水温センサ３８が組み込まれている。水温センサ３８の検出信号は、ＥＣＵ５０に出力されるようになっている。
【００２３】
図２は、電子制御サーモスタット弁３７の構成例を示す図である。以下では、電子制御サーモスタット弁３７がオフであるというときは、同図（ａ）に示す状態、すなわち、主流路３５ａを開いてバイパス流路３５ｂを閉じた状態を指し、電子制御サーモスタット弁３７がオンであるというときは、同図（ｂ）に示す状態、すなわち、主流路３５ａを閉じてバイパス流路３５ｂを開いた状態を指すものとする。
【００２４】
ＥＣＵ５０は、水温センサ３８で検出した冷却水温が所定温度（例えば１００℃）未満の場合、電子制御サーモスタット弁３７をオンにすることで、冷却水がラジエター４７へ流れないように制御する。一方、冷却水温が所定温度（例えば１１０℃）以上になった場合、電子制御サーモスタット弁３７をオフにすることで、冷却水をラジエター４７へ導くように制御する。
【００２５】
ＥＣＵ５０には、無線により外部機器と交信が可能な受信装置５２が接続されている。これにより、ＥＣＵ５０は、エンジンスタートキー５３に設けたウォームアップスイッチ５３ａのオン／オフ信号を遠隔受信できるようになっている。したがって、乗員が車外でエンジンスタートキー５３のウォームアップスイッチ５３ａを操作した場合、ＥＣＵ５０でその信号が受信され、ＥＣＵ５０は暖機システム１にウォームアップ指令を発することができる。
【００２６】
図３は、蓄熱装置１０の詳細構成を示す図で、（ａ）は、分解斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。蓄熱装置１０は、筒状体からなる筐体１１と、筐体１１の内部に設置された該筐体１１よりも若干小径の筒状体からなる中間部材１２と、中間部材１２の内部に設置された仕切部材１３とを備えた三重構造になっている。仕切部材１３は、内部に収納空間を有しており、対向する一対の側面には複数のフィン１３ａが形成されている。フィン１３ａは、筐体１１の上下方向に沿って延びる板状で、多数が横方向に所定間隔で配列されている。フィン１３ａの間には、同図（ｂ）に示すように、仕切部材１３の外側に通じる隙間１３ｂが設けられている。
【００２７】
上記の各部材で構成される蓄熱装置１０では、筐体１１と中間部材１２の間は、エンジン３０の冷却水が流通する冷却水流通室１５になっている。中間部材１２と仕切部材１３の間は、自動変速機４０の作動油が流通する作動油流通室１７になっている。仕切部材１３の内部は、蓄熱材２０が密封状態で充填される蓄熱材収容室１６になっている。
【００２８】
筐体１１の上下端の開口には、蓋部材１４ａ，１４ｂが取り付けられている。下側の蓋部材１４ａには、作動油流通室１７に作動油を導入する作動油入口１７ａが設けられており、上側の蓋部材１４ｂには、作動油を導出する作動油出口１７ｂが設けられている。また、筐体１１の上端近傍と下端近傍の側面には、それぞれ冷却水流通室１５に冷却水を導入する冷却水入口１５ａと、冷却水を導出する冷却水出口１５ｂとが設けられている。
【００２９】
蓄熱材収容室１６は、仕切部材１３におけるフィン１３ａの内部に形成された複数の分割室１６ａを有している。分割室１６ａは、図３（ｂ）に示すように、平面視の形状が細長い略矩形状の室であり、各分割室１６ａの平面視における長手方向の中間位置には、隣接する分割室１６ａを直線状に貫通する貫通部１６ｃが形成されている。貫通部１６ｃ内には、直線棒状の回転軸６３が設置されており、回転軸６３上には、軸方向に沿って所定間隔で複数枚の回転板（回転体）６１が設置されている。各回転板６１はいずれも同形の円形平板状で、各フィン１３ａの一方の側面に面接触するように配置されている。そして、各フィン１３ａの回転板６１に対向する位置には、連通部１６ｂが形成されている。連通部１６ｂはフィン１３ａを貫通して両側の分割室１６ａ，１６ａを連通させる円形の貫通穴からなり、各フィン１３ａに設けた連通部１６ｂは、回転軸６３の軸方向に沿って一直線に配列されている。一方、回転板６１の外周近傍には、該回転板６１を貫通する円形の開口部６１ａが形成されている。開口部６１ａは、回転板６１が回転軸６３周りで回転する際、その回転角度に応じてフィンの連通部１６ｂに対する位置が変化することで、連通部１６ｂを開閉するようになっている。すなわち、開口部６１ａが連通部１６ｂと一致することで、連通部１６ｂが開通する。一方、回転板６１の回転角度により、開口部６１ａが連通部１６ｂ以外の位置にあるときは、回転板６１によって連通部１６ｂが閉鎖される。
【００３０】
また、回転軸６３を回転させるための回転駆動機構６２が設置されている。回転駆動機構６２は、回転軸６３の回転角度を制御しながら回転させることが可能なステッピングモータなどで構成されており、該回転駆動機構６２は、ＥＣＵ５０の指令で動作するようになっている。上記の回転板６１と回転軸６３及び回転駆動機構６２で、各連通部１６ｂの開閉状態を切り替える開閉手段６０が構成されている。
【００３１】
なお、図３（ｂ）では、一枚のフィン１３ａに設けた連通部１６ｂとそれに対応する一個の回転板６１に設けた開口部６１ａをいずれも１個のみとしているが、一枚のフィン１３ａに複数の連通部１６ｂを設けたり、一個の回転板６１に複数の開口部６１ａを設けたりすることも可能である。また、一枚のフィン１３ａの連通部１６ｂとそれに対応する一個の回転板６１の開口部６１ａとを複数個ずつ設け、複数個の開口部６１ａが複数個の連通部１６ｂに同時に一致するように構成すれば、分割室１６ａの間を連通する連通部１６ｂの断面積を広く確保できるようになる。
【００３２】
図４は、回転板６１の詳細構成を示す図で、（ａ）は、図３のＢ−Ｂ矢視図、（ｂ）と（ｃ）はそれぞれ（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。同図に示すように、回転板６１の開口部６１ａは、その内周端面が回転板６１の板面（表面）６１ｃに対して傾斜する傾斜面６１ｂとして形成されている。すなわち、図４（ｂ）に示す構成例では、開口部６１ａの内周端面が回転軸６３方向の中央から両側に向かって次第に拡径する傾斜面６１ｂになっており、内周端面の中央が開口部６１ａの中心に向かって鋭角状に突出している。また、図４（ｃ）に示す構成例では、開口部６１ａの内周端面が回転軸６３方向の一端から他端に向かって次第に拡径する傾斜面６１ｂになっており、内周端面の一端が開口部６１ａの中心に向かって鋭角状に突出している。本実施形態の開閉手段６０では、回転板６１の開口部６１ａ内に分割室１６ａの蓄熱材２０が入り込んだ状態で回転板６１を回転させる必要があるが、開口部６１ａの内周端面を上記のような傾斜面６１ｂとすれば、回転板６１が回転する際、開口部６１ａ内の蓄熱材２０が傾斜面６１ｂに沿って滑らかに移動するようになるので、開口部６１ａ内の蓄熱材２０で回転板６１の回転が妨げられずに済む。したがって、蓄熱材２０から受ける抵抗を低減できるので、回転板６１をスムーズに回転させることが可能となる。
【００３３】
図５は、複数の分割室１６ａを連通する連通部１６ｂ及び回転板６１に設けた開口部６１ａの配置構成の一例を模式的に示す図である。なお、以下の説明で、上下左右というときは、図５乃至図８に記載した各矢視図における上下及び左右を指すものとする。また、ここでは、説明の都合上、蓄熱装置１０の分割室１６ａをＰ室、Ｑ室、Ｒ室、Ｓ室の四室のみとし、Ｐ室、Ｑ室、Ｒ室にそれぞれ回転板６１を設置した場合を示している。Ｐ室とＱ室を連通する連通部１６ｂは、図５のI−I矢視に示すように、回転軸６３の周囲において上下及び右側の三箇所に９０度間隔で配置されている。また、Ｑ室とＲ室を連通する連通部１６ｂは、図５のII−II矢視に示すように、回転軸６３の周りにおける上側と右側の二箇所に９０度間隔で配置されている。また、Ｒ室とＳ室を連通する連通部１６ｂは、図５のIII−III矢視に示すように、上側の一箇所のみに配置されている。一方、Ｐ室に設置した回転板６１に設けた開口部６１ａと、Ｑ室に設置した回転板６１に設けた開口部６１ａと、Ｒ室に設置した回転板６１に設けた開口部６１ａとは、いずれも回転板６１の回転方向における同位相の位置に１個だけ形成されている。
【００３４】
図６は、図５に示す配置構成における連通部１６ｂの開閉状態を説明するための図である。同図を用いて、回転板６１の回転に伴う連通部１６ｂの開閉について説明する。なお、図６及び下記の図８では、連通部１６ｂに一致して該連通部１６ｂを開通させている開口部６１ａを白抜きで示し、連通部１６ｂと一致していない開口部６１ａをハッチングで示している。まず、図６（ａ）に示すように、各回転板６１の開口部６１ａが左側に位置するときは、いずれの連通部１６ｂにおいても、開口部６１ａと連通部１６ｂの位置が一致しておらず、三箇所の連通部１６ｂのすべてが閉鎖された状態になっている。したがって、Ｐ室、Ｑ室、Ｒ室、Ｓ室の間がそれぞれ区切られており、各室が独立している。その状態から、三個の回転板６１が一体に回転して、図６（ｂ）に示すように、開口部６１ａが下側に位置するときは、Ｐ室とＱ室の間の連通部１６ｂが開通し、Ｑ室とＲ室の間の連通部１６ｂ、Ｒ室とＳ室の間の連通部１６ｂは、いずれも閉鎖した状態となる。これにより、Ｐ室とＱ室が連通し、Ｒ室とＳ室は互いに独立した状態になっている。その位置からさらに回転板６１が回転して、図６（ｃ）に示すように、各回転板６１の開口部６１ａが図の向かって右側に位置するときは、Ｐ室とＱ室の間の連通部１６ｂ、及びＱ室とＲ室の間の連通部１６ｂが開通し、Ｒ室とＳ室の間の連通部１６ｂは閉鎖した状態となる。これにより、Ｐ室とＱ室とＲ室が互いに連通し、Ｓ室は独立した状態になる。その位置からさらに回転板６１が回転して、図６（ｄ）に示すように、各回転板６１の開口部６１ａが上側に位置するときは、Ｐ室とＱ室の間の連通部１６ｂ、及びＱ室とＲ室の間の連通部１６ｂ、及びＲ室とＳ室の間の連通部１６ｂが開通する。これにより、Ｐ室とＱ室とＲ室とＳ室のすべてが互いに連通した状態になる。
【００３５】
図７は、連通部１６ｂ及び開口部６１ａの他の配置構成例を模式的に示す図である。同図に示す例では、Ｐ室とＱ室を連通する連通部１６ｂ、Ｑ室とＲ室を連通する連通部１６ｂ、Ｒ室とＳ室を連通する連通部１６ｂのいずれもが、図５のI−I矢視、II−II矢視、III−III矢視に示すように、回転軸６３の外周における上側一箇所にのみ設けられている。一方、Ｐ室に設置した回転板６１の開口部６１ａは、IV−IV矢視に示すように、左右及び下側の三箇所に９０度間隔で配置されている。また、Ｑ室に設置した回転板６１の開口部６１ａは、V―V矢視に示すように、右側と下側の二箇所に９０度間隔で配置されている。また、Ｒ室に設置した回転板６１の開口部６１ａは、VI―VI矢視に示すように、右側一箇所のみに配置されている。
【００３６】
図８は、図７に示す配置構成での連通部１６ｂの開閉状態を説明するための図である。同図を用いて、回転板６１の回転に伴う連通部１６ｂの開閉について説明する。まず、図８（ａ）に示すように、Ｐ室に設置した回転板６１の三個の開口部６１ａが左右及び下側に位置し、Ｑ室に設置した回転板６１の二個の開口部６１ａが右側と下側に位置し、Ｒ室に設置した回転板６１の一個の開口部６１ａが右側に位置するとき、いずれの連通部１６ｂにおいても、開口部６１ａと連通部１６ｂが一致せず、三箇所の連通部１６ｂすべてが閉鎖された状態になっている。したがって、Ｐ室、Ｑ室、Ｒ室、Ｓ室の間がそれぞれ区切られており、各室が独立している。その状態から、各回転板６１が同図の時計回りに９０度回転し、（ｂ）に示す状態になったとき、Ｐ室とＱ室の間の連通部１６ｂが開通し、Ｑ室とＲ室の間の連通部１６ｂ、Ｒ室とＳ室の間の連通部１６ｂは、いずれも閉鎖した状態となる。これにより、Ｐ室とＱ室が連通し、Ｒ室とＳ室は、互いに独立した状態となる。その位置からさらに回転板６１が時計回りに９０度回転し、（ｃ）に示す状態になったとき、Ｐ室とＱ室の間の連通部１６ｂ、及びＱ室とＲ室の間の連通部１６ｂが開通し、Ｒ室とＳ室の間の連通部１６ｂは閉鎖した状態となる。これにより、Ｐ室とＱ室とＲ室が互いに連通し、Ｓ室は独立した状態となる。その位置からさらに回転板６１が時計回りに９０度回転し、（ｄ）に示す状態になったとき、Ｐ室とＱ室の間の連通部１６ｂ、及びＱ室とＲ室の間の連通部１６ｂ、及びＲ室とＳ室の間の連通部１６ｂが開通する。これにより、Ｐ室とＱ室とＲ室とＳ室のすべてが互いに連通した状態になる。
【００３７】
図３に戻り、蓄熱装置１０では、蓄熱材収容室１６と作動油流通室１７とが隣接して配置され、かつ、作動油流通室１７と冷却水流通室１５とが隣接して配置されている。したがって、蓄熱材収容室１６の蓄熱材２０と作動油流通室１７の作動油との間で直接的に熱交換を行え、かつ、作動油流通室１７の作動油と冷却水流通室１５の冷却水との間で直接的に熱交換を行える。なお、冷却水流通室１５の冷却水と蓄熱材収容室１６の蓄熱材２０との間でも、作動油流通室１７の作動油を介して間接的に熱交換が行える。
【００３８】
筐体１１は、冷却水に対する防錆性などの耐久性があり、且つ断熱性の良好な材料、例えば、銅、アルミニウム、ステンレスなどの金属材料で構成されている。この筐体１１は、図示は省略するが、断熱性を高めるため、内部に真空の断熱層を形成してもよい。また、中間部材１２および仕切部材１３は、冷却水、作動油、蓄熱材２０に対する耐久性があり、且つ比較的熱伝導性の高い材料、例えば、ステンレスなどの金属材料で構成するとよい。
【００３９】
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。このような蓄熱材２０として、例えば、酢酸ナトリウム水和物からなる蓄熱材が挙げられる。酢酸ナトリウム水和物は、後述する解除手段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。したがって、蓄熱材２０は、作動油あるいは冷却水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、解除手段による過冷却状態の解除により、蓄熱を放出して液相から固相へ相変化（固化）する。
【００４０】
さらに、本実施形態では、過冷却状態の解除により蓄熱材２０が液相から固相へ相変化した状態で、分割室１６ａの回転板６１をスムーズに回転させる必要がある。そのため、例えば、上記の酢酸ナトリウム水和物からなる蓄熱材２０にゲル化剤や水を添加する処理などを施すことで、蓄熱材２０が固相へ相変化した後も所定の流動性を有するようにしておくことが望ましい。なお、ここでいう所定の流動性とは、具体的には、固相状態の蓄熱材２０において、固形状の成分が液体中に混合している混濁液状態（サスペンジョン）を指し、液体中に固形物が浮遊しているような状態をいう。蓄熱材２０が固相へ相変化したときにこのような状態であれば、蓄熱材２０に接している回転板６１をスムーズに回転させることが可能となる。
【００４１】
蓄熱材収容室１６の蓄熱材２０中には、蓄熱材２０の過冷却状態を解除する解除手段（以下、発核装置という。）２５が設置されている。図９は、発核装置２５を示す概略側面図である。発核装置２５は、蓄熱材２０中に設置された円形平板状の金属バネ部材２６と、金属バネ部材２６に打撃を与えるソレノイド２７とを備えている。ソレノイド２７は、ＥＣＵ５０の指令に応じて動作する。金属バネ部材２６は、同図（ａ）に示す状態において、ソレノイド２７による打撃で中央部２６ａが押圧されると、同図（ｂ）に示すように、該中央部２６ａが反転するようになっている。これにより、蓄熱材２０中に核が生成（発核）され、蓄熱材２０の過冷却状態が解除されて固化が始まる。なお、解除手段としては、蓄熱材２０中に核を生成可能な手段であれば、何れの手段でもよく、上記以外にも、例えば、蓄熱材２０中で金属摩擦あるいは電圧印加などを施す手段であってもよい。
【００４２】
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。
【００４３】
図１０は、上記構成の暖機システム１における運転モードのタイムチャートを示すグラフである。同図に示すように、暖機システム１の運転モードは、モード０からモード３までの４段階に切り替わる。モード０は、エンジン３０が停止している間のモードである。モード１は、ＩＧスイッチ５６がオンされてエンジン３０が始動してから、冷却水温度が所定温度に達するまでのモードであり、この間、自動変速機４０の作動油が蓄熱材２０によって加熱される。また、エンジン３０は自己暖機する。モード２は、冷却水温度が前記の所定温度に達した後、作動油の油温が所定温度に達したことで自動変速機４０の暖機が完了したと判断されるまでのモードであり、この間、自動変速機４０の作動油がエンジン３０の冷却水によって加熱される。また、エンジン３０の冷却水は、電子制御サーモスタット弁３７の開閉制御によって、所定の温度範囲を維持するように制御（ＤＵＴＹ制御）される。モード３は、自動変速機４０の暖機が完了したと判断された後のモードであり、この間、自動変速機４０の作動油がエンジン３０の冷却水によって冷却される。また、エンジン３０の冷却水は、モード２と同様、電子制御サーモスタット弁３７の開閉制御によって、所定の温度範囲を維持するように制御される。
【００４４】
図１１は、暖機システム１の制御手順を示すメインフローである。この制御手順では、まず、後述するモード切替のサブルーチンを実行する（ステップＳＴ１）。その結果に基づき、モード０であるか否かを判定する（ステップＳＴ２）。モード０であれば（Ｙ）、モード０のサブルーチンを実行し（ステップＳＴ３）、モード０でなければ（Ｎ）、モード１か否かを判定する（ステップＳＴ４）。その結果、モード１であれば（Ｙ）、モード１のサブルーチンを実行し（ステップＳＴ５）、モード１でなければ（Ｎ）、モード２か否かを判定する（ステップＳＴ６）。その結果、モード２であれば（Ｙ）、モード２のサブルーチンを実行し（ステップＳＴ７）、モード２でなければ（Ｎ）、モード３のサブルーチンを実行する（ステップＳＴ８）。
【００４５】
図１２は、モード切替手順を説明するためのフローチャートである。モード切替では、まず、ＩＧスイッチ５６がオンであるか否かを判定する（ステップＳＴ１０）。その結果、ＩＧスイッチ５６がオンでなければ（Ｎ）、モード０をセットする（ステップＳＴ１１）。ＩＧスイッチ５６がオンであれば（Ｙ）、モード２以上か否かを判定し（ステップＳＴ１２）、モード２以上でなければ（Ｎ）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌより低いか否かを判定し（ステップＳＴ１３）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌより低ければ（Ｙ）、モード１をセットする（ステップＳＴ１４）。♯ＴＷ１Ｌの具体例は、１００℃である。また、先のステップＳＴ１２でモード２以上である場合（Ｙ）は、続けてモード２か否かを判定し（ステップＳＴ１５）、モード２である場合（Ｙ）、あるいは先のステップＳＴ１３で冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌ以上である場合（Ｎ）は、作動油温ＴＡＴＦが♯ＴＡＴＦ１Ｌより低いか否かを判定する（ステップＳＴ１６）。♯ＴＡＴＦ１Ｌの具体例は、１００℃である。その結果、作動油温ＴＡＴＦが♯ＴＡＴＦ１Ｌより低ければ（Ｙ）、モード２をセットし（ステップＳＴ１７）、作動油温ＴＡＴＦが♯ＴＡＴＦ１Ｌ以上であれば（Ｎ）、モード３をセットする（ステップＳＴ１８）。また、先のステップＳＴ１５でモード２でない場合（Ｎ）は、モード３をセットする（ステップＳＴ１８）。
【００４６】
図１３は、モード０の手順を説明するためのフローチャートである。モード０では、まず、ウォームアップ信号の入力の有無を判定する（ステップＳＴ０−１）。この結果、ウォームアップ信号の入力が無い場合（Ｎ）は、発核装置２５をオフする（ステップＳＴ０−２）。一方、ウォームアップ信号の入力が有る場合（Ｙ）は、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ３より低いか否かを判定する（ステップＳＴ０−３）。♯ＴＷ３の具体例は、６０℃である。その結果、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ３以上であれば（Ｎ）、発核装置２５をオフする（ステップＳＴ０−２）。つまり、始動時に冷却水温が十分に高い場合は、蓄熱装置１０によるエンジン３０や自動変速機４０の暖機は不要であると判断して、蓄熱材２０を発核させず、蓄熱装置１０の自己暖機は行わない。一方、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ３より低ければ（Ｙ）、発核装置２５がオンであるか否かを判定する（ステップＳＴ０−４）。その結果、発核装置２５がオフであれば（Ｎ）、発核装置２５をオンする（ステップＳＴ０−５）。
【００４７】
ここで、蓄熱材収容室１６に設置された発核装置２５をオンする際には、あらかじめ回転駆動機構６２により、各回転板６１を各連通部１６ｂが開通する角度位置とし、複数の分割室１６ａを連通させておく。これにより、各分割室１６ａ内の蓄熱材２０が連通部１６ｂを介して一体化した状態になるので、発核装置２５の発核動作により、発核装置２５が配置された一の分割室１６ａ内で最初に起こる蓄熱材２０の固化が、隣接する他の分割室１６ａの蓄熱材２０に順次伝播し、やがて蓄熱材収容室１６の蓄熱材２０全体に拡散する。したがって、一の発核装置２５による発核動作のみで、複数の分割室１６ａの蓄熱材２０全体を固化させて蓄熱を放出させることができる。
【００４８】
一方、先のステップＳＴ０−４で発核装置２５がオンであれば（Ｙ）、発核装置２５がオンしてから所定時間以内か否かを判定する（ステップＳＴ０−６）。その結果、所定時間以内でなければ（Ｎ）、すなわち発核装置２５がオンしてから所定時間以上が経過していれば、発核装置２５をオフする（ステップＳＴ０−２）。また、このモード０では、切替バルブ３３はオフにしておき（ステップＳＴ０−７）、電子制御サーモスタット弁３７はオフにしておく（ステップＳＴ０−８）。その後、モード０の手順を終了してメインフローに戻る。
【００４９】
図１4は、モード１の手順を説明するためのフローチャートである。モード１では、まず、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ３より低いか否かを判定する（ステップＳＴ１−１）。その結果、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ３以上であれば（Ｎ）、発核装置２５をオフする（ステップＳＴ１−２）。つまり、始動時に冷却水温が十分に高い場合は、蓄熱装置１０によるエンジン３０や自動変速機４０の暖機は不要であると判断し、蓄熱材２０を発核させず、蓄熱材２０による冷却水や作動油の加熱を行わない。一方、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ３より低ければ（Ｙ）、発核装置２５がオンであるか否かを判定する（ステップＳＴ１−３）。その結果、発核装置２５がオンで無ければ（Ｎ）、発核装置２５をオンする（ステップＳＴ１−４）。この場合も、蓄熱材収容室１６に設置された発核装置２５をオンする際、あらかじめ各回転板６１を各連通部１６ｂが開通する角度位置とし、複数の分割室１６ａを連通させておく。
【００５０】
一方、先のステップＳＴ１−３で発核装置２５がオンであれば（Ｙ）、発核装置２５がオンしてから所定時間以内か否かを判定する（ステップＳＴ１−５）。その結果、所定時間以内でなければ（Ｎ）、すなわち発核装置２５がオンしてから所定時間以上が経過していれば、発核装置２５をオフする（ステップＳＴ１−２）。続けて、外気温が所定温度以上であり、かつデフロスタスイッチ５５がオフであるか否かを判定する（ステップＳＴ１−６）。その結果、外気温が所定温度以下、またはデフロスタスイッチ５５がオンである場合（Ｎ）は、切替バルブ３３をオフすることで（ステップＳＴ１−７）、蓄熱装置１０から出た冷却水をヒータコア４５に流通させる。つまりこの場合は、蓄熱装置１０による自動変速機４０の暖機を行いながら、蓄熱装置１０による車内暖房も行う。一方、外気温が所定温度以上であり、かつデフロスタスイッチ５５がオフである場合（Ｙ）は、切替バルブ３３をオンすることで（ステップＳＴ１−８）、蓄熱装置１０から出た冷却水をヒータコア４５には流通させない。つまりこの場合は、蓄熱装置１０による自動変速機４０の暖機を優先的に行い、車内暖房は行わない。また、モード１では、電子制御サーモスタット弁３７をオンしておき（ステップＳＴ１−９）、ラジエター４７には冷却水を流通させず、冷却水が早期に温まるようにする。その後、モード１の手順を終了してメインフローに戻る。
【００５１】
図１５は、モード２の手順を説明するためのフローチャートである。モード２では、発核装置２５をオフする（ステップＳＴ２−１）。さらに、切替バルブ３３をオフすることで（ステップＳＴ２−２）、蓄熱装置１０からの冷却水をヒータコア４５に流通させる。そして、電子制御サーモスタット弁３７がオンであるか否かを判定する（ステップＳＴ２−３）。その結果、オンであれば（Ｙ）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｈより低いか否かを判定する（ステップＳＴ２−４）。♯ＴＷ１Ｈの具体例は、１０５℃である。その結果、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｈ以上である場合（Ｎ）は、電子制御サーモスタット弁３７をオフすることで（ステップＳＴ２−６）、ラジエターに冷却水を流通させる。一方、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｈより低い場合（Ｙ）は、電子制御サーモスタット弁３７をオンのままとし（ステップＳＴ２−７）、ラジエター４７に冷却水を流通させない。また、先のステップＳＴ２−３で電子制御サーモスタット弁３７がオフである場合（Ｎ）は、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌより高いか否かを判定する（ステップＳＴ２−５）。その結果、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌより高ければ（Ｙ）、電子制御サーモスタット弁３７をオフのままとし（ステップＳＴ２−６）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌ以下であれば（Ｎ）、電子制御サーモスタット弁３７をオンする（ステップＳＴ２−７）。その後、スタートに戻り上記の手順を反復する。つまり、モード２では、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｈ以上に上昇した場合は、ラジエター４７による冷却を行い、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌ以下に低下した場合は、ラジエター４７による冷却を停止する。これにより、図１０に示すように、冷却水温ＴＷが常に♯ＴＷ１Ｌと♯ＴＷ１Ｈの間の範囲内に収まるように制御する。
【００５２】
図１６は、モード３の手順を説明するためのフローチャートである。モード３では、まず、発核装置２５はオフである（ステップＳＴ３−１）。また、切替バルブ３３はオフであり（ステップＳＴ３−２）、蓄熱装置１０から出た冷却水がヒータコア４５に流通している。そして、作動油温ＴＡＴＦが♯ＴＡＴＦ１Ｈよりも低いか否かを判定する（ステップＳＴ３−３）。♯ＴＡＴＦ１Ｈの具体例は、１１０℃である。その結果、作動油温ＴＡＴＦが♯ＴＡＴＦ１Ｈよりも低ければ（Ｙ）、電子制御サーモスタット弁３７がオンであるか否かを判定する（ステップＳＴ３−４）。オンであれば（Ｙ）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｈより低いか否かを判定する（ステップＳＴ３−５）。冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｈ以上であれば（Ｎ）、電子制御サーモスタット弁３７をオフし（ステップＳＴ３−７）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌより低ければ（Ｙ）、電子制御サーモスタット弁３７をオンする（ステップＳＴ３−８）。一方、先のステップＳＴ３−４で電子制御サーモスタット弁３７がオンでない場合（Ｎ）は、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌより高いか否かを判定する（ステップＳＴ３−６）。その結果、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌより高ければ（Ｙ）、電子制御サーモスタット弁３７をオフし（ステップＳＴ３−７）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ１Ｌ以下であれば（Ｎ）、電子制御サーモスタット弁３７をオンする（ステップＳＴ３−８）。つまり、自動変速機４０の作動油温が狙い範囲（ＴＡＴＦ＜♯ＴＡＴＦ１Ｈ：１１０℃）にある場合は、冷却水温をそれ以上低くする必要がないため、該冷却水温を燃費優先のいわゆる燃費狙い値（♯ＴＷ１Ｌ：１００℃＜ＴＷ＜♯ＴＷ１Ｈ：１０５℃）になるように制御する。
【００５３】
一方、先のステップＳＴ３−３において、作動油温ＴＡＴＦが♯ＴＡＴＦ１Ｈ以上である場合（Ｎ）は、電子制御サーモスタット弁３７が既にオンしているか否かを判定し（ステップＳＴ３−９）、オンしていれば（Ｙ）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ２Ｈより低いか否かを判定する（ステップＳＴ３−１０）。♯ＴＷ２Ｈの具体例は、８５℃である。冷却水温ＴＷが♯ＴＷ２Ｈ以上である場合（Ｎ）は、電子制御サーモスタット弁３７をオフし（ステップＳＴ３−１２）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ２Ｈより低い場合（Ｙ）は、電子制御サーモスタット弁３７をオンする（ステップＳＴ３−８）。一方、先のステップＳＴ３−９で電子制御サーモスタット弁３７がオンでない場合（Ｎ）は、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ２Ｌより高いか否かを判定する（ステップＳＴ３−１１）。♯ＴＷ２Ｌの具体例は、８０℃である。その結果、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ２Ｌより高ければ（Ｙ）、電子制御サーモスタット弁３７をオフし（ステップＳＴ３−１２）、冷却水温ＴＷが♯ＴＷ２Ｌ以下であれば（Ｎ）、電子制御サーモスタット弁３７をオンする（ステップＳＴ３−８）。つまり、自動変速機４０の作動油温が狙い範囲（ＴＡＴＦ＜♯ＴＡＴＦ１Ｈ：１１０℃）と比べて高すぎる場合は、エンジン３０の冷却水温を低く抑える必要があるため、該冷却水温を作動油の冷却を優先する温度（♯ＴＷ２Ｌ：８０℃＜ＴＷ＜♯ＴＷ２Ｈ：８５℃）となるように制御する。
【００５４】
ここで、蓄熱材収容室１６内の蓄熱材２０が、モード１における過冷却状態の解除（発核）により固相（放熱完了）状態になっているときは、モード２あるいはモード３において、作動油流通室１７を流通する作動油から熱が供給されることで、蓄熱材２０への蓄熱が行われる。この場合、回転駆動機構６２により回転板６１の回転方向の角度を調整することで、各回転板６１で各連通部１６ｂを閉鎖して、各分割室１６ａが仕切られた状態にしておく。こうすることで、蓄熱材収容室１６内の蓄熱材２０の全容量が大きい場合でも、各分割室１６ａに分割して収容された蓄熱材２０ごとに蓄熱を行わせることができるようになり、蓄熱材２０への蓄熱を効率良く完了させることが可能となる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態の車両用暖機システム１によれば、発核装置２５による発核（蓄熱材２０の過冷却状態の解除）時には、開閉手段６０により連通部１６ｂを開いて複数の分割室１６ａを連通させるようにしている。これにより、複数の分割室１６ａ内の蓄熱材２０を一体化することができるので、発核装置２５は、各分割室１６ａに設ける必要は無く、いずれか一の分割室１６ａにのみ設ければ足りる。したがって、発核装置２５の設置数を少なくすることができるので、蓄熱装置１０の部品点数を少なく抑えることができ、蓄熱装置１０の構造の簡素化、小型化、軽量化を図ることができる。
また、蓄熱材２０の蓄熱時には、開閉手段６０により連通部１６ｂを閉じて、蓄熱材収容室１６を複数の分割室１６ａに分割するようにしている。これにより、蓄熱材収容室１６の蓄熱材２０の全容量が大きい場合でも、各分割室１６ａに分割して収容した蓄熱材２０ごとに蓄熱を行うことができるので、蓄熱材２０の蓄熱を効率良く完了させることが可能となる。
これらにより、蓄熱装置１０の構造の簡素化を図りながらも、蓄熱材２０の蓄熱および放熱を短時間で効率的に行うことができ、自動変速機４０やエンジン３０の早期暖機、あるいは車内の即効暖房を効果的に行えるようになる。
【００５６】
また、この車両用暖機システム１では、連通部１６ｂの開閉状態を切り替える開閉手段６０として、分割室１６ａ内で連通部１６ｂに対向して配置された開口部６１ａを有する回転板６１と、該回転板６１をその板面６１ｃに沿って回転させる回転駆動機構６２と、を備え、回転駆動機構６２による回転板６１の回転により、連通部１６ｂに対する開口部６１ａの位置が変化することで、連通部１６ｂの開閉状態が切り替わるようにしている。この構成によれば、蓄熱材２０中にある回転板６１をその板面６１ｃに沿って回転させるので、蓄熱材２０から受ける抵抗を極力低減した状態でスムーズに回転させることができ、連通部１６ｂの開閉の切り替えが容易に行えるようになる。したがって、過冷却解除（発核）による放熱後に粘度が高くなって流動性が低下した蓄熱材２０中でも、小さな駆動力で確実に回転板６１を回転させて連通部１６ｂを開閉できるので、回転駆動機構６２の小型化及び構成の簡素化を図ることができ、蓄熱装置１０の小型化や低コスト化につながる。
【００５７】
また、本実施形態では、回転板６１に設けた開口部６１ａの内周端面を、該回転板６１の板面６１ｃに対して傾斜する傾斜面６１ｂとしている。この点、本実施形態の開閉手段６０では、回転板６１の開口部６１ａに分割室１６ａ内の蓄熱材２０が入り込んだ状態で回転板６１を回転させる必要があるが、開口部６１ａの内周端面を傾斜面６１ｂとしていることで、回転板６１が回転する際、開口部６１ａ内の蓄熱材２０が開口部６１ａの内周端面に沿って滑らかに移動するので、開口部６１ａ内の蓄熱材２０で回転板６１の回転が妨げられずに済む。したがって、蓄熱材２０から受ける抵抗をさらに低減した状態で回転板６１をスムーズに回転させることが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態の車両用暖機システム１では、複数の分割室１６ａを連通する複数の連通部１６ｂを備えており、開閉手段６０は、該複数の連通部１６ｂに対応して配置された複数の回転板６１と、該複数の回転板６１を連結する回転軸６３とを備え、回転駆動機構６２による回転軸６３の回転で複数の回転板６１が一体に回転するように構成している。このような機構を採用したことで、複数の分割室１６ａを連通する複数の連通部１６ｂを同時に開閉できる機構を簡単な構成で実現している。
【００５９】
また、図５及び図７に示す構成例では、各回転板６１の開口部６１ａ又はそれに対応する連通部１６ｂを回転板６１の回転方向に沿う複数の位置に設けている。これにより、回転板６１の回転角度に応じて、開通する連通部１６ｂの数、すなわち連通する分割室１６ａの数を可変させることが可能となるので、蓄熱材２０の蓄熱及び放熱を効率良く行えて、車両で発生した熱エネルギーの効率的な利用の促進を図ることができる。
【００６０】
また、図５及び図７に示す構成例では、上記複数の回転板６１それぞれに設けた開口部６１ａ又はそれに対応する連通部１６ｂの少なくともいずれかを、回転板６１の回転方向において互いに異なる位置に配置することで、回転板６１の回転角度に応じて開口部６１ａの一致により開通する連通部１６ｂの数を任意に設定できる。これによれば、回転板６１における回転方向の角度を変化させるだけで、連通する分割室１６ａの個数を任意に設定することが可能となる。したがって、開閉手段６０の構成が簡単でありながら、蓄熱材２０の蓄熱及び放熱を効率良く行えるようになり、車両で発生した熱エネルギーの効率的な利用の促進を図ることができる。
【００６１】
また、本実施形態の開閉手段６０では、図４（ａ）に示すように、蓄熱材２０中で回転板６１が回転するため、蓄熱材２０に接触している回転板６１の板面６１ｃが蓄熱材２０に対して相対的に移動することで、その部分の蓄熱材２０に刺激が与えられて、該蓄熱材２０中に核が生成（発核）されるようになる。このことを利用すれば、回転板６１を回転させて連通部１６ｂを開閉するだけで、蓄熱材２０を発核させることができるので、蓄熱材２０の過冷却状態の解除を簡単に行えるようになる。特に、本実施形態では、回転軸６３を介して回転板６１を回転させるという簡単な構成の開閉手段６０により、蓄熱材２０の放熱を効率良く行わせることが可能となる。
【００６２】
また、回転板６１の回転に伴う発核動作を利用すれば、複数の分割室１６ａにおいて同時に蓄熱材２０を発核させることができるので、各分割室１６ａに収容された蓄熱材２０の過冷却状態の解除を一の動作で同時に行うことが可能となる。したがって、蓄熱材２０の放熱時間を短縮でき、蓄熱を利用した暖機を迅速に行えるようになる。なお、上記のような回転板６１の回転による発核動作だけで各分割室１６ａに収容された蓄熱材２０を十分に発核させることができる場合は、発核装置２５の設置を省略することも可能である。
【００６３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態にかかる車両用暖機システムについて説明する。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。
【００６４】
図１７は、第２実施形態の車両用暖機システムが備える蓄熱装置１０−２の詳細構成を示す図で、図３（ａ）のＡ−Ａ部分に相当する矢視断面図である。本実施形態の蓄熱装置１０−２では、分割室１６ａにおける回転板６１の外側に、該回転板６１と蓄熱材２０との間を仕切るカバー部材６５を設置している。カバー部材６５は、フィン１３ａの回転板６１側の面に形成されており、回転板６１の回転外周側の端面及び回転板６１の板面（分割室１６ａ側の面）６１ｃとを囲む形状に形成されている。カバー部材６５には、開口部６１ａに蓄熱材２０を流通させるためのスリット部６５ａが設けられている。スリット部６５は、連通部１６ｂに一致したときの開口部６１ａに対向する位置に設けられており、カバー部材６５を貫通するスリット状に形成されている。また、カバー部材６５の内部には、フィン１３ａの外側に設けた作動油流通室１７（隙間１３ｂ）に通じる通路６５ｂが形成されており、該通路６５ｂには、作動油流通室１７からの作動油が流通するようになっている。
【００６５】
本実施形態では、回転板６１と蓄熱材２０との間を仕切るカバー部材６５を設置したことで、蓄熱材２０と回転板６１との接触面積を減らすことができるので、回転板６１が回転する際に蓄熱材２０によって生じる粘着抵抗を低減できる。したがって、蓄熱材２０の状態に関わらず、回転板６１をよりスムーズに回転させることが可能となる。
【００６６】
また、カバー部材６５の内部に、作動油流通室１７に通じる通路６５ｂを形成している。これにより、カバー部材６５に接する蓄熱材２０とカバー部材６５の通路６５ｂを流通する作動油（熱伝達媒体）との間でも熱交換が行えるようになるので、蓄熱材２０による作動油の加温や作動油による蓄熱材２０への蓄熱の効率を向上させることが可能となる。
【００６７】
〔第３実施形態〕
図１８は、第３実施形態の車両用暖機システム１−３の構成例を示す概略図である。この暖機システム１−３が備える蓄熱装置１０−３は、第１実施形態の蓄熱装置１０が備える作動油流通室１７に代えて、エンジン３０の潤滑油を流通させる潤滑油流通室１４を備えている。また、それに伴い、自動変速機４０と蓄熱装置１０との間で作動油を循環させていた作動油循環路４１に代えて、エンジン３０と蓄熱装置１０−３との間で潤滑油を循環させる潤滑油循環路３６を設けている。なお、潤滑油循環路３６には、潤滑油を流通させる潤滑油ポンプ（電動ポンプ）３９が設置されている。
【００６８】
蓄熱装置１０−３では、蓄熱材収容室１６（仕切部材１３）が潤滑油流通室１４内に設置されている。したがって、蓄熱材収容室１６に収容された蓄熱材２０は、潤滑油流通室１４を流れる潤滑油からの熱供給で蓄熱される。また、発核装置２５による過冷却状態の解除に伴う放熱は、主に潤滑油流通室１４を流れる潤滑油に対して供給されるようになる。
【００６９】
〔第４実施形態〕
図１９は、第４実施形態の車両用暖機システムが備える蓄熱装置１０−４の詳細構成を示す図で、（ａ）は、分解斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。本実施形態の蓄熱装置１０−４は、第１実施形態の蓄熱装置１０が備える中間部材１２を省略し、筐体１１の内部に仕切部材１３を設置した二重構造となっている。この蓄熱装置１０−４では、筐体１１と仕切部材１３の間は、エンジン３０の冷却水が流通する冷却水流通室１５になっており、仕切部材１３の内側は、蓄熱材２０が密封状態で充填される蓄熱材収容室１６になっている。本実施形態でも、蓄熱材収容室１６が複数の分割室１６ａに分割されており、各分割室１６ａを連通する連通部１６ｂを開閉するための開閉手段６０が設置されている。なお、本実施形態では、蓄熱材収容室１６に収容された蓄熱材２０は、冷却水流通室１５を流れる冷却水からの熱供給で蓄熱される。また、発核装置２５による過冷却状態の解除に伴う放熱は、主に冷却水流通室１５を流れる冷却水に対して供給されるようになる。
【００７０】
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。例えば、蓄熱装置１０（１０−２〜１０−４）が備える蓄熱材収容室１６の具体的な数や形状や配置、すなわち、各分割室１６ａや連通部１６ｂや回転板６１の具体的な数や形状や配置は一例であり、分割室１６ａや連通部１６ｂや回転板６１は、上記以外の数や形状や配置とすることも可能である。また、回転板６１に設ける開口部６１ａや連通部１６ｂの具体的な数や配置や形状も上記実施形態に示すものには限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車両用暖機システムの構成例を示す概略図である。
【図２】電子制御サーモスタット弁の構成例を示す図である。
【図３】蓄熱装置の構成例を示す図で、（ａ）は、分解斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】開閉手段の動作を説明するための図である。
【図５】分割室を連通する連通部及び回転板の開口部の配置構成の一例を模式的に示す図である。
【図６】図５に示す配置構成における連通部の開閉状態を説明するための図である。
【図７】連通部及び開口部の他の配置構成例を模式的に示す図である。
【図８】図７に示す配置構成での連通部の開閉状態を説明するための図である。
【図９】発核装置の構成例を示す図である。
【図１０】暖機システムの運転モードのタイムチャートを示すグラフである。
【図１１】暖機システムの制御手順を示すメインフローである。
【図１２】運転モード切替手順を説明するためのフローチャートである。
【図１３】モード０の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１４】モード１の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１５】モード２の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１６】モード３の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明の第２実施形態にかかる蓄熱装置の構成例を示す図で、図３（ａ）のＡ−Ａ矢視に対応する部分の断面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態にかかる車両用暖機システムの構成例を示す概略図である。
【図１９】本発明の第４実施形態にかかる蓄熱装置の構成例を示す図で、（ａ）は、分解斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 車両用暖機システム
１０ 蓄熱装置
１１ 筐体
１２ 中間部材
１３ 仕切部材
１４ 潤滑油流通室（熱伝達媒体流通室）
１５ 冷却水流通室（熱伝達媒体流通室）
１６ 蓄熱材収容室（蓄熱要素収容室）
１６ａ 分割室
１６ｂ 連通部
１７ 作動油流通室（熱伝達媒体流通室）
１８ 排気ガス流通室（熱伝達媒体流通室）
２０ 蓄熱材（蓄熱要素）
２５ 発核装置（過冷却解除手段）
３０ エンジン（内燃機関）
３１ 冷却水循環路（熱伝達媒体流路）
３４ 排気ガス流路（熱伝達媒体流路）
３５ ラジエター用循環路
３６ 潤滑油循環路（熱伝達媒体流路）
３７ 電子制御サーモスタット弁
３８ 水温センサ
４０ 自動変速機
４１ 作動油循環路（熱伝達媒体流路）
４４ 車内暖房装置
４５ ヒータコア
４６ 送風ファン
４７ ラジエター
５１ 暖房スイッチ
５５ デフロスタスイッチ
５６ イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）
６０ 開閉手段
６１ 回転板（回転体）
６１ａ 開口部
６１ｂ 傾斜面
６２ 回転駆動機構
６３ 回転軸
６５ カバー部材
６５ａ スリット部
６５ｂ 通路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材からなる蓄熱要素と、該蓄熱要素の過冷却状態を解除する過冷却解除手段と、を有してなる蓄熱装置と、
暖機対象機関と前記蓄熱装置との間で熱伝達媒体を流通させる熱伝達媒体流路と、を備え、
前記蓄熱装置は、
前記熱伝達媒体流路からの熱伝達媒体が流通する熱伝達媒体流通室と、前記熱伝達媒体との熱交換が可能な蓄熱要素を収容した蓄熱要素収容室とを有し、
前記蓄熱要素収容室は、複数の分割室に分割されており、
前記複数の分割室を連通する連通部と、該連通部の開閉状態を切り替える開閉手段と、を備え、
前記開閉手段は、前記分割室内で前記連通部に対向して配置された開口部を有する平板状の回転体と、該回転体をその板面に沿って回転させる回転駆動機構と、を備え、
前記回転駆動機構による前記回転体の回転により、前記連通部に対する前記開口部の位置が変化することで前記連通部の開閉状態が切り替わる
ことを特徴とする車両用暖機システム。
【請求項２】
前記過冷却解除手段は、前記複数の分割室のうちいずれか一の分割室のみに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用暖機システム。
【請求項３】
前記蓄熱要素の蓄熱時には、前記開閉手段により前記連通部が開かれて前記複数の分割室が連通し、
前記過冷却解除手段による前記蓄熱要素の過冷却状態の解除時には、前記開閉手段により前記連通部が閉じられて前記蓄熱要素収容室が複数の分割室に分割されることを特徴とする請求項２に記載の車両用暖機システム。
【請求項４】
前記回転体の回転により前記蓄熱要素の過冷却状態の解除動作が行われるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用暖機システム。
【請求項５】
前記回転体に設けた前記開口部の内周端面が、該回転体の板面に対して傾斜する傾斜面になっている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項６】
前記分割室における前記回転体の外側に、該回転体と前記蓄熱要素との間を仕切るカバー部材を設置した
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項７】
前記カバー部材の内部に、前記熱伝達媒体流通室に通じる通路が形成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の車両用暖機システム。
【請求項８】
前記連通部は、三室以上の前記分割室を連通するように二箇所以上に設けられており、前記開閉手段は、該二箇所以上の連通部に対応して配置された複数の回転体と、該複数の回転体を連結する回転軸とを備え、前記回転駆動機構による前記回転軸の回転で前記複数の回転体が一体に回転する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項９】
前記複数の回転体のうち少なくともいずれかの回転体の開口部又はそれに対応する前記連通部は、前記回転体の回転方向における複数箇所に設けられている
ことを特徴とする請求項８に記載の車両用暖機システム。
【請求項１０】
前記複数の回転体それぞれに設けた前記開口部又はそれに対応する前記連通部の少なくともいずれかは、前記回転体の回転方向において互いに異なる位置に配置されており、
前記回転体の回転角度に応じて、前記開口部が一致することで開通する前記連通部の数を任意に設定できる
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の車両用暖機システム。
【請求項１１】
前記熱伝達媒体は、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１０のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項１２】
前記熱伝達媒体は、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１０のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項１３】
前記熱伝達媒体は、変速機の作動油であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項１】
過冷却状態で蓄熱が可能な潜熱蓄熱材からなる蓄熱要素と、該蓄熱要素の過冷却状態を解除する過冷却解除手段と、を有してなる蓄熱装置と、
暖機対象機関と前記蓄熱装置との間で熱伝達媒体を流通させる熱伝達媒体流路と、を備え、
前記蓄熱装置は、
前記熱伝達媒体流路からの熱伝達媒体が流通する熱伝達媒体流通室と、前記熱伝達媒体との熱交換が可能な蓄熱要素を収容した蓄熱要素収容室とを有し、
前記蓄熱要素収容室は、複数の分割室に分割されており、
前記複数の分割室を連通する連通部と、該連通部の開閉状態を切り替える開閉手段と、を備え、
前記開閉手段は、前記分割室内で前記連通部に対向して配置された開口部を有する平板状の回転体と、該回転体をその板面に沿って回転させる回転駆動機構と、を備え、
前記回転駆動機構による前記回転体の回転により、前記連通部に対する前記開口部の位置が変化することで前記連通部の開閉状態が切り替わる
ことを特徴とする車両用暖機システム。
【請求項２】
前記過冷却解除手段は、前記複数の分割室のうちいずれか一の分割室のみに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用暖機システム。
【請求項３】
前記蓄熱要素の蓄熱時には、前記開閉手段により前記連通部が開かれて前記複数の分割室が連通し、
前記過冷却解除手段による前記蓄熱要素の過冷却状態の解除時には、前記開閉手段により前記連通部が閉じられて前記蓄熱要素収容室が複数の分割室に分割されることを特徴とする請求項２に記載の車両用暖機システム。
【請求項４】
前記回転体の回転により前記蓄熱要素の過冷却状態の解除動作が行われるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用暖機システム。
【請求項５】
前記回転体に設けた前記開口部の内周端面が、該回転体の板面に対して傾斜する傾斜面になっている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項６】
前記分割室における前記回転体の外側に、該回転体と前記蓄熱要素との間を仕切るカバー部材を設置した
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項７】
前記カバー部材の内部に、前記熱伝達媒体流通室に通じる通路が形成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の車両用暖機システム。
【請求項８】
前記連通部は、三室以上の前記分割室を連通するように二箇所以上に設けられており、前記開閉手段は、該二箇所以上の連通部に対応して配置された複数の回転体と、該複数の回転体を連結する回転軸とを備え、前記回転駆動機構による前記回転軸の回転で前記複数の回転体が一体に回転する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項９】
前記複数の回転体のうち少なくともいずれかの回転体の開口部又はそれに対応する前記連通部は、前記回転体の回転方向における複数箇所に設けられている
ことを特徴とする請求項８に記載の車両用暖機システム。
【請求項１０】
前記複数の回転体それぞれに設けた前記開口部又はそれに対応する前記連通部の少なくともいずれかは、前記回転体の回転方向において互いに異なる位置に配置されており、
前記回転体の回転角度に応じて、前記開口部が一致することで開通する前記連通部の数を任意に設定できる
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の車両用暖機システム。
【請求項１１】
前記熱伝達媒体は、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１０のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項１２】
前記熱伝達媒体は、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１０のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【請求項１３】
前記熱伝達媒体は、変速機の作動油であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の車両用暖機システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−１０５５７０（Ｐ２０１０−１０５５７０Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８０５５６（Ｐ２００８−２８０５５６）
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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