JPH06280722A - エンジンの蓄熱装置 - Google Patents
エンジンの蓄熱装置Info
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- JPH06280722A JPH06280722A JP5073125A JP7312593A JPH06280722A JP H06280722 A JPH06280722 A JP H06280722A JP 5073125 A JP5073125 A JP 5073125A JP 7312593 A JP7312593 A JP 7312593A JP H06280722 A JPH06280722 A JP H06280722A
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- heat
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】蓄熱装置の弊害を防止しつつ暖機の促進を図る
ことができるエンジンの蓄熱装置を提供する。 【構成】冷却水通路9には蓄熱器すなわちヒートバッテ
リ10が該冷却水通路を流通する冷却水と熱交換可能に
介設される。冷却水通路9には、蓄熱器10をバイパス
するバイパス通路11が設けられている。冷却水通路9
の下流には切換バルブV3が設けられこのバルブV3に
バイパス通路11の下流側が接続されている。さらに蓄
熱器10の上流側及び下流側には、冷却水温度を検出す
る温度計12、13が取付られる。エンジンの冷間始動
時においては、シリンダヘッド用冷却水通路5及び冷却
水通路9のみが機能するように切換バルブV1及びV2
を制御する。さらにコントローラは、ヒータ15をオン
にする。冷却水温度が上昇するときのみ、すなわち、蓄
熱器が冷却水に熱供与を行うことができる状態にある場
合にのみ冷却水と熱交換させるようにしている。
ことができるエンジンの蓄熱装置を提供する。 【構成】冷却水通路9には蓄熱器すなわちヒートバッテ
リ10が該冷却水通路を流通する冷却水と熱交換可能に
介設される。冷却水通路9には、蓄熱器10をバイパス
するバイパス通路11が設けられている。冷却水通路9
の下流には切換バルブV3が設けられこのバルブV3に
バイパス通路11の下流側が接続されている。さらに蓄
熱器10の上流側及び下流側には、冷却水温度を検出す
る温度計12、13が取付られる。エンジンの冷間始動
時においては、シリンダヘッド用冷却水通路5及び冷却
水通路9のみが機能するように切換バルブV1及びV2
を制御する。さらにコントローラは、ヒータ15をオン
にする。冷却水温度が上昇するときのみ、すなわち、蓄
熱器が冷却水に熱供与を行うことができる状態にある場
合にのみ冷却水と熱交換させるようにしている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンを迅速に暖機
するためのエンジンの蓄熱装置に関する。
するためのエンジンの蓄熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンの始動時とくに冷間始動時に
は、エンジンの温度が低いために、燃料の気化、霧化が
悪く暖機完了後の状態に比して、エミッション性能及び
燃費性能が悪くなる。この問題を解消するために、シリ
ンダブロックに連通する冷却水通路に蓄熱器を備え、エ
ンジンの冷間運転時に、蓄熱器からの放熱によって冷却
水の温度を高め暖機を促進することが知られている。こ
のような例は、特開昭63−280817号公報に開示
されている。
は、エンジンの温度が低いために、燃料の気化、霧化が
悪く暖機完了後の状態に比して、エミッション性能及び
燃費性能が悪くなる。この問題を解消するために、シリ
ンダブロックに連通する冷却水通路に蓄熱器を備え、エ
ンジンの冷間運転時に、蓄熱器からの放熱によって冷却
水の温度を高め暖機を促進することが知られている。こ
のような例は、特開昭63−280817号公報に開示
されている。
【0003】
【解決しようとする課題】このような蓄熱装置を使用し
て早期暖機を図る場合、蓄熱器が熱供与可能状態になっ
ていることが前提となる。しかし、蓄熱装置によって
は、3日程度で自然放熱してしまうので、この状態でエ
ンジン始動が行われる場合には、蓄熱装置は機能しな
い。それどころか、逆に蓄熱装置が冷却水から熱を奪う
ので、暖機速度が低下するという問題がある。蓄熱装置
は一般に熱容量が大きいので、エンジンの暖機を著しく
阻害する恐れがある。
て早期暖機を図る場合、蓄熱器が熱供与可能状態になっ
ていることが前提となる。しかし、蓄熱装置によって
は、3日程度で自然放熱してしまうので、この状態でエ
ンジン始動が行われる場合には、蓄熱装置は機能しな
い。それどころか、逆に蓄熱装置が冷却水から熱を奪う
ので、暖機速度が低下するという問題がある。蓄熱装置
は一般に熱容量が大きいので、エンジンの暖機を著しく
阻害する恐れがある。
【0004】本発明はこのような事情に基づいて構成さ
れたもので、蓄熱装置の特性に着目し、冷却水に対する
熱移動が生じるときのみ蓄熱装置を機能させて、蓄熱装
置の弊害を防止しつつ暖機の促進を図ることができるエ
ンジンの蓄熱装置を提供することをを目的とする。
れたもので、蓄熱装置の特性に着目し、冷却水に対する
熱移動が生じるときのみ蓄熱装置を機能させて、蓄熱装
置の弊害を防止しつつ暖機の促進を図ることができるエ
ンジンの蓄熱装置を提供することをを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の蓄熱装置は、エ
ンジンの冷却水通路に介設され冷却水との熱交換によっ
て蓄熱する蓄熱器と、該蓄熱器をバイパスするバイパス
通路と、前記蓄熱器を介設する冷却水通路と蓄熱器をバ
イパスするバイパス通路との切り換えを行う蓄熱器バイ
パス切換手段と、蓄熱器入口側の冷却水温度を検出する
入口温度検出手段と、蓄熱器出口側の冷却水温度を検出
する出口温度検出手段と、前記入口及び出口温度検出手
段からの出力に基づいて前記切換手段を制御するバイパ
ス制御手段とを備えたことを特徴とする。
ンジンの冷却水通路に介設され冷却水との熱交換によっ
て蓄熱する蓄熱器と、該蓄熱器をバイパスするバイパス
通路と、前記蓄熱器を介設する冷却水通路と蓄熱器をバ
イパスするバイパス通路との切り換えを行う蓄熱器バイ
パス切換手段と、蓄熱器入口側の冷却水温度を検出する
入口温度検出手段と、蓄熱器出口側の冷却水温度を検出
する出口温度検出手段と、前記入口及び出口温度検出手
段からの出力に基づいて前記切換手段を制御するバイパ
ス制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0006】好ましい態様では、エンジンのシリンダブ
ロックに冷却水を流通させるシリンダブロック冷却水通
路と、エンジンのシリンダヘッドに冷却水を流通させる
シリンダヘッド冷却水通路と、蓄熱器入口側の冷却水温
度が出口側の冷却水温度よりも高いときにはシリンダヘ
ッド冷却水通路にのみ冷却水を流通させる流通制御手段
とを備える。
ロックに冷却水を流通させるシリンダブロック冷却水通
路と、エンジンのシリンダヘッドに冷却水を流通させる
シリンダヘッド冷却水通路と、蓄熱器入口側の冷却水温
度が出口側の冷却水温度よりも高いときにはシリンダヘ
ッド冷却水通路にのみ冷却水を流通させる流通制御手段
とを備える。
【0007】
【作用】本発明によれば、エンジンの冷間運転時におい
て、蓄熱器の前後で冷却水温度が上昇するかどうかを検
出し、冷却水温度が上昇するときのみ、すなわち、蓄熱
器が冷却水に熱供与を行うことができる状態にある場合
にのみ冷却水と熱交換させるようにしている。
て、蓄熱器の前後で冷却水温度が上昇するかどうかを検
出し、冷却水温度が上昇するときのみ、すなわち、蓄熱
器が冷却水に熱供与を行うことができる状態にある場合
にのみ冷却水と熱交換させるようにしている。
【0008】したがって、冷間運転時であっても蓄熱器
が冷却水よりも低い温度であって冷却水から逆に熱を奪
うような状況にある場合には、冷却水と蓄熱器とは接触
をさせないようになっている。また、エンジンが暖機運
転を脱した後、すなわち、エンジン温度が十分に上昇し
たときには、蓄熱器に冷却水を流通させ、蓄熱材と冷却
水とを熱交換させる。これによって、冷却水から蓄熱器
に熱移動が生じ、冷却水温度は低下し蓄熱材温度は上昇
する。このように蓄熱材への蓄熱動作が生じる場合に
は、蓄熱器は冷却水の冷却効果すなわちエンジンの冷却
を促進するように機能する。
が冷却水よりも低い温度であって冷却水から逆に熱を奪
うような状況にある場合には、冷却水と蓄熱器とは接触
をさせないようになっている。また、エンジンが暖機運
転を脱した後、すなわち、エンジン温度が十分に上昇し
たときには、蓄熱器に冷却水を流通させ、蓄熱材と冷却
水とを熱交換させる。これによって、冷却水から蓄熱器
に熱移動が生じ、冷却水温度は低下し蓄熱材温度は上昇
する。このように蓄熱材への蓄熱動作が生じる場合に
は、蓄熱器は冷却水の冷却効果すなわちエンジンの冷却
を促進するように機能する。
【0009】
【実施例】以下、添附の図面に基づいて本発明の実施例
を説明する。本発明にかかるエンジンの蓄熱装置は、エ
ンジンの冷却系の構成要素として組み込まれる。エンジ
ン1の冷却系Cは、シリンダブロック2及びシリンダヘ
ッド3からなるエンジン1のそれぞれに対して冷却水を
供給するシリンダブロック用冷却水通路4と、シリンダ
ヘッド用冷却水通路5を備えている。冷却水通路5に
は、逆流を防止する逆止弁5aが設けられる。シリンダ
ブロック用冷却水通路4は、ラジエータ6からの冷却水
供給通路であってサーモスタット7及びウォータポンプ
7aを介してシリンダブロック2に接続されている。両
冷却水通路4、5は、エンジン1の出口側で切換バルブ
V1に接続されている。この切換バルブV1から2つの
冷却水通路8、9が延びており、1つはラジエータへ冷
却水を送るものであり、他の1つは切換バルブV2を介
して、シリンダヘッド用冷却水通路に連通するものであ
る。またこの冷却水通路9は切換バルブV2を介してサ
ーモスタット7に接続されている。
を説明する。本発明にかかるエンジンの蓄熱装置は、エ
ンジンの冷却系の構成要素として組み込まれる。エンジ
ン1の冷却系Cは、シリンダブロック2及びシリンダヘ
ッド3からなるエンジン1のそれぞれに対して冷却水を
供給するシリンダブロック用冷却水通路4と、シリンダ
ヘッド用冷却水通路5を備えている。冷却水通路5に
は、逆流を防止する逆止弁5aが設けられる。シリンダ
ブロック用冷却水通路4は、ラジエータ6からの冷却水
供給通路であってサーモスタット7及びウォータポンプ
7aを介してシリンダブロック2に接続されている。両
冷却水通路4、5は、エンジン1の出口側で切換バルブ
V1に接続されている。この切換バルブV1から2つの
冷却水通路8、9が延びており、1つはラジエータへ冷
却水を送るものであり、他の1つは切換バルブV2を介
して、シリンダヘッド用冷却水通路に連通するものであ
る。またこの冷却水通路9は切換バルブV2を介してサ
ーモスタット7に接続されている。
【0010】冷却水通路9には蓄熱器すなわちヒートバ
ッテリ10が該冷却水通路を流通する冷却水と熱交換可
能に介設されている。冷却水通路9には、蓄熱器10を
バイパスするバイパス通路11が設けられている。冷却
水通路9の下流には、切換バルブV3が設けられこのバ
ルブV3にバイパス通路11の下流側が接続されてい
る。
ッテリ10が該冷却水通路を流通する冷却水と熱交換可
能に介設されている。冷却水通路9には、蓄熱器10を
バイパスするバイパス通路11が設けられている。冷却
水通路9の下流には、切換バルブV3が設けられこのバ
ルブV3にバイパス通路11の下流側が接続されてい
る。
【0011】さらに蓄熱器10の上流側及び下流側に
は、冷却水温度を検出する温度計12、13が取付られ
る。さらに、冷却水通路9には、エンジン1の始動時に
も駆動する電磁式ウォータポンプ14がさらに下流に
は、ヒータ15が設けられる。以上の構成のエンジンの
冷却系統の動作を図2のフローチャートを用いて説明す
る。
は、冷却水温度を検出する温度計12、13が取付られ
る。さらに、冷却水通路9には、エンジン1の始動時に
も駆動する電磁式ウォータポンプ14がさらに下流に
は、ヒータ15が設けられる。以上の構成のエンジンの
冷却系統の動作を図2のフローチャートを用いて説明す
る。
【0012】なお、本例の冷却系を制御するにあたっ
て、好ましくはマイクロコンピュータを含んで構成され
るコントローラが設けられ、このコントローラは温度計
12、13からの出力に基づいて切換バルブV1、V
2、及びV3の切換及びヒータ15のオン・オフ制御を
行う。スタート状態では、電磁式ウォータポンプ14は
オン状態になり、蓄熱材回路がオン状態とされる。すな
わち、冷却水が蓄熱器を介して流通するように回路設定
が行われる。そして、エンジンが始動時されると、コン
トローラは温度計12、13の出力Tin及びTout を入
力する(ステップS1)。
て、好ましくはマイクロコンピュータを含んで構成され
るコントローラが設けられ、このコントローラは温度計
12、13からの出力に基づいて切換バルブV1、V
2、及びV3の切換及びヒータ15のオン・オフ制御を
行う。スタート状態では、電磁式ウォータポンプ14は
オン状態になり、蓄熱材回路がオン状態とされる。すな
わち、冷却水が蓄熱器を介して流通するように回路設定
が行われる。そして、エンジンが始動時されると、コン
トローラは温度計12、13の出力Tin及びTout を入
力する(ステップS1)。
【0013】エンジンの冷間始動時においては、シリン
ダヘッド用冷却水通路5及び冷却水通路9のみが機能す
るように切換バルブV1及びV2を制御する。これによ
って、エンジン運転状態で最も昇熱速度の早いシリンダ
ヘッドの熱を回収して、効果的に温度上昇するととも
に、またヒータ15に対して熱を供与し、ヒータ15は
ブロアからの風と接触して車室内の昇温に寄与する。
ダヘッド用冷却水通路5及び冷却水通路9のみが機能す
るように切換バルブV1及びV2を制御する。これによ
って、エンジン運転状態で最も昇熱速度の早いシリンダ
ヘッドの熱を回収して、効果的に温度上昇するととも
に、またヒータ15に対して熱を供与し、ヒータ15は
ブロアからの風と接触して車室内の昇温に寄与する。
【0014】次に温度検出値からエンジン冷却水温度が
80℃より低いかどうかを判断する(ステップS2)。
低い場合には、コントローラは蓄熱器10の入口温度T
inより出口温度Tout が高いかどうか判断する(ステッ
プS3)。高い場合には蓄熱器10を介して冷却水が流
通する状態を継続する(ステップS4)。この場合に
は、電磁式ウォータポンプ14はオンの状態になってい
る。そうでない場合には、バイパス通路11を介して冷
却水が流通するように切換バルブV3を制御する(ステ
ップS5)。この場合には、電磁式ウォータポンプ14
をオフする。
80℃より低いかどうかを判断する(ステップS2)。
低い場合には、コントローラは蓄熱器10の入口温度T
inより出口温度Tout が高いかどうか判断する(ステッ
プS3)。高い場合には蓄熱器10を介して冷却水が流
通する状態を継続する(ステップS4)。この場合に
は、電磁式ウォータポンプ14はオンの状態になってい
る。そうでない場合には、バイパス通路11を介して冷
却水が流通するように切換バルブV3を制御する(ステ
ップS5)。この場合には、電磁式ウォータポンプ14
をオフする。
【0015】このようにして、冷却水温度が上昇すると
きのみ、すなわち、蓄熱器が冷却水に熱供与を行うこと
ができる状態にある場合にのみ冷却水と熱交換させるよ
うにしている。したがって、冷間運転時であっても蓄熱
器が冷却水よりも低い温度であって冷却水から逆に熱を
奪うような状況にある場合には、冷却水と蓄熱器とは接
触をさせないようになっている。
きのみ、すなわち、蓄熱器が冷却水に熱供与を行うこと
ができる状態にある場合にのみ冷却水と熱交換させるよ
うにしている。したがって、冷間運転時であっても蓄熱
器が冷却水よりも低い温度であって冷却水から逆に熱を
奪うような状況にある場合には、冷却水と蓄熱器とは接
触をさせないようになっている。
【0016】また、エンジンが暖機運転を脱した後(本
例では、冷却水温度が80℃以上になったとき)すなわ
ち、エンジン温度が十分に上昇したときには、蓄熱器に
冷却水を流通させ、蓄熱材と冷却水とを熱交換させる
(ステップS6)。この場合には、電磁式ウォータポン
プ14をオンする。これによって、冷却水から蓄熱器に
熱移動が生じ、冷却水温度は低下し蓄熱材温度は上昇す
る。そして、冷却水温度が蓄熱材の温度に接近して蓄熱
作用が実質的に完了したかどうかを判断する(ステップ
S7)。この判断が、YESである場合には、コントロ
ーラ再びバイパス回路を連通させるとともに、電磁式ウ
ォータポンプ14をオフする(ステップS8)。
例では、冷却水温度が80℃以上になったとき)すなわ
ち、エンジン温度が十分に上昇したときには、蓄熱器に
冷却水を流通させ、蓄熱材と冷却水とを熱交換させる
(ステップS6)。この場合には、電磁式ウォータポン
プ14をオンする。これによって、冷却水から蓄熱器に
熱移動が生じ、冷却水温度は低下し蓄熱材温度は上昇す
る。そして、冷却水温度が蓄熱材の温度に接近して蓄熱
作用が実質的に完了したかどうかを判断する(ステップ
S7)。この判断が、YESである場合には、コントロ
ーラ再びバイパス回路を連通させるとともに、電磁式ウ
ォータポンプ14をオフする(ステップS8)。
【0017】このようにすれば、蓄熱材への蓄熱動作が
生じる場合には、蓄熱器は冷却水の冷却効果すなわちエ
ンジンの冷却を促進するように機能する。
生じる場合には、蓄熱器は冷却水の冷却効果すなわちエ
ンジンの冷却を促進するように機能する。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、冷間運転時に暖機を効
果的に促進することができ、エミッション性能及び燃費
性能を改善することができる。
果的に促進することができ、エミッション性能及び燃費
性能を改善することができる。
【図1】本発明の蓄熱装置を用いるエンジンの冷却装置
の全体概略図、
の全体概略図、
【図2】冷却系統の制御に係るフローチャートである。
1 エンジン、V1、V2、V3 切換バルブ、10
蓄熱器。
蓄熱器。
Claims (2)
- 【請求項1】エンジンの冷却水通路に介設され冷却水と
の熱交換によって蓄熱する蓄熱器と、 該蓄熱器をバイパスするバイパス通路と、 前記蓄熱器を介設する冷却水通路と蓄熱器をバイパスす
るバイパス通路との切り換えを行う蓄熱器バイパス切換
手段と、 蓄熱器入口側の冷却水温度を検出する入口温度検出手段
と、 蓄熱器出口側の冷却水温度を検出する出口温度検出手段
と、 前記入口及び出口温度検出手段からの出力に基づいて前
記切換手段を制御するバイパス制御手段とを備えたこと
を特徴とするエンジンの蓄熱装置。 - 【請求項2】請求項1において、さらに、エンジンのシ
リンダブロックに冷却水を流通させるシリンダブロック
冷却水通路と、エンジンのシリンダヘッドに冷却水を流
通させるシリンダヘッド冷却水通路と、蓄熱器入口側の
冷却水温度が出口側の冷却水温度よりも高いときにはシ
リンダヘッド冷却水通路にのみ冷却水を流通させる流通
制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの蓄熱装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5073125A JPH06280722A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | エンジンの蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5073125A JPH06280722A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | エンジンの蓄熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06280722A true JPH06280722A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=13509200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5073125A Pending JPH06280722A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | エンジンの蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06280722A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002340284A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-27 | Toyota Motor Corp | 油温制御装置 |
| US6810977B2 (en) | 2000-10-16 | 2004-11-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle and method in which the engine is preheated before start |
| US7077224B2 (en) | 2002-07-19 | 2006-07-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle and method of controlling the same |
| JP2008223559A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Osaka Gas Co Ltd | 熱電併給システム |
| CN103161606A (zh) * | 2011-12-09 | 2013-06-19 | 现代自动车株式会社 | 车辆的储热装置 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP5073125A patent/JPH06280722A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6810977B2 (en) | 2000-10-16 | 2004-11-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle and method in which the engine is preheated before start |
| JP2002340284A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-27 | Toyota Motor Corp | 油温制御装置 |
| US7077224B2 (en) | 2002-07-19 | 2006-07-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle and method of controlling the same |
| JP2008223559A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Osaka Gas Co Ltd | 熱電併給システム |
| CN103161606A (zh) * | 2011-12-09 | 2013-06-19 | 现代自动车株式会社 | 车辆的储热装置 |
| KR101305199B1 (ko) * | 2011-12-09 | 2013-09-12 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 차량의 축열장치 |
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