JP2001130241A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厳冬期のエンジンの暖気運転中にも暖房能力
またはデフロスト能力を発揮することができる車両用空
調装置を提供する。 【解決手段】 冬季の暖房能力が不足するときに、コン
プレッサ駆動用発電機の発電電力を使って暖房能力また
はデフロスト能力を向上させることを特徴とし、前記暖
房能力またはデフロスト能力を向上させるための方策と
して、前記熱交換器（ヒータコア）の冷却水の入り口
側に電気ヒータを配設して前記冷却水を加熱する、前
記熱交換器（ヒータコア）の暖房空気の出口側に電気ヒ
ータを配設して該暖房空気を加熱する、前記熱交換器
（ヒータコア）の冷却水の入り口側及び前記熱交換器
（ヒータコア）の暖房空気の出口側に電気ヒータを配設
して前記冷却水及び前記暖房空気を加熱する、３種類の
方策から選定され、電気ヒータとして放熱フィン付の電
熱ヒータまたはＰＴＣヒータが使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、夏期はエンジン
で駆動される発電機の発電電力によりコンプレッサを動
作させて冷房を行い、冬季はさらにエンジンの冷却水を
使った熱交換器（ヒータコア）を通過させることにより
除湿暖房を行う車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より自動車等の車両の空調方式とし
て、夏期はエンジンで駆動される発電機の発電電力によ
りコンプレッサを動作させて冷房を行い、冬季はさらに
エンジンの冷却水を使った熱交換器（ヒータコア）を通
過させることにより除湿暖房を行う方式が使われてい
る。車両の走行中は、冬季においてもエンジンの冷却水
は高温となり、暖房のための熱源として充分な熱容量を
もっている。

【０００３】図４に従来の技術による車両用空調装置の
構成をブロック図で示す。この図において、エアーダク
ト２の中には、ファン３、エバポレータ４およびヒータ
コア５が収容され、それぞれ通風、冷房、暖房の役目を
もっている。吸気口切り替え弁８の位置如何により、外
気はａ方向から、室内循環気はｂ方向から取り入れら
れ、ファン３によって矢印ｃの方向に送風される。

【０００４】冷房を行うときは、エバポレータ４を動作
させ（コンプレッサ及びコンデンサは不図示）、冷暖切
り替え弁９を９ａの位置に回転させて取り入れた空気が
ヒータコア５を通過しないようにしている。暖房を行う
ときは、エバポレータ４を通過後、冷暖切り替え弁を９
ｂの位置に回転させて取り入れた空気がヒータコア５を
通過して冷却水入口６から入り、冷却水出口７から出る
冷却水の熱によって暖められるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、エンジン停
止時はこのエンジン本体及び冷却水の温度が周囲温度と
同一の温度になっており、厳冬期には場所により氷点下
の温度となっていることもある。従って、エンジンの始
動直後や厳冬期の暖気運転中は、エンジンの冷却水温度
が低く、冷却水を暖房用の熱源として使えないという課
題があった。特に最近、エンジンの高効率化によってエ
ンジンから冷却水への排熱が減少する傾向にあることも
上述の課題を助長する要因となっている。

【０００６】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、エンジンの冷却水または暖房出力の空気を外部か
ら加熱して厳冬期のエンジンの暖気運転中にも暖房能力
またはデフロスト能力を発揮することができる車両用空
調装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、エンジンで駆動される発電機の発電電力によりコン
プレッサを動作させて冷房を行い、エンジンの冷却水を
使った熱交換器（ヒータコア）によって暖房を行う車両
用空調装置において、エンジンの暖機運転中等、暖房能
力が不足するときに、発電機の発電電力を使って暖房能
力またはデフロスト能力を向上させることを特徴とする
車両用空調装置を提供する。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の車両用空調装置において、前記暖房能力またはデフロ
スト能力を向上させるための発電機は、コンプレッサ駆
動用発電機であることを特徴とする。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の車両用空調装置において、前記暖房能力またはデフロ
スト能力を向上させるための発電機は、コンプレッサ駆
動用及び車両用の共用発電機であることを特徴とする。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
３のいずれかに記載の車両用空調装置において、前記暖
房能力またはデフロスト能力の向上は、前記熱交換器
（ヒータコア）の冷却水の入り口側に電気ヒータを配設
して前記冷却水を加熱することを特徴とする。

【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
３のいずれかに記載の車両用空調装置において、前記暖
房能力またはデフロスト能力の向上は、前記熱交換器
（ヒータコア）の暖房空気の出口側に電気ヒータを配設
して該暖房空気を加熱することを特徴とする。

【００１２】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
３のいずれかに記載の車両用空調装置において、前記暖
房能力またはデフロスト能力の向上は、前記熱交換器
（ヒータコア）の冷却水の入り口側及び前記熱交換器
（ヒータコア）の暖房空気の出口側に電気ヒータを配設
して前記冷却水及び前記暖房空気を加熱することを特徴
とする。

【００１３】請求項７に記載の発明は、請求項４ないし
６のいずれかに記載の車両用空調装置において、前記電
気ヒータは、放熱フィン付の電熱コイルヒータであるこ
とを特徴とする。

【００１４】請求項８に記載の発明は、請求項４ないし
６のいずれかに記載の車両用空調装置において、前記電
気ヒータは、セラミックヒータ等のＰＴＣ（ Positive
Temperature Coefficient ）ヒータであることを特徴と
する請求項４ないし６のいずれかに記載の車両用空調装
置。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図を参照しながら説明する。 ＜第１の実施形態＞図１は、この発明の第１の実施形態
による車両用空調装置の構成を示すブロック図である。
この図において、符号１は車両用空調装置であり、エア
ーダクト２の内部に主要機器として、通風を行うファン
３、冷房用のエバポレータ４（コンプレッサ及びコンデ
ンサは不図示）及びエンジンで暖められた冷却水を通し
て熱交換をして暖房を行うヒータコア５が収容されてい
る。

【００１６】吸気口切り替え弁８の位置如何により、外
気はａ方向から、室内循環気はｂ方向から取り入れら
れ、ファン３によって矢印ｃの方向に送風される。冷房
を行うときは、エバポレータ４を動作させ、冷暖切り替
え弁９を９ａの位置に回転させて取り入れた空気がヒー
タコア５を通過しないようにし、冷気をｄ方向に送出す
る。送出された冷気は車室内、フロントガラスまたは足
下等に切り替えまたは分岐されるが、ここでは不図示と
している。

【００１７】暖房を行うときは、エバポレータ４を通過
後、冷暖切り替え弁を９ｂの位置に回転させて取り入れ
た空気がヒータコア５を通過して冷却水入口６から入
り、冷却水出口７から出る冷却水の熱によって暖められ
るようになっている。また、デフロスト機能が必要なと
きはエバポレータ４とヒータコア５の両方を動作させ、
冷暖切り替え弁９のコントロールによって所望の特性を
得る。

【００１８】このような標準的な車両用空調装置の構成
に加え、この実施形態では図１に示すようにヒータコア
５の冷却水の入口側に電熱ヒータ１１を設けている。冬
期のエンジン始動直後等の場合、ヒータコア５に通水さ
れる冷却水温度が低いので、この電熱ヒータ１１への通
電によって冷却水を加熱してヒータコア５による暖房効
果を高めるようにしている。この電熱ヒータ１１には、
コイルヒータまたはセラミックヒータ等のＰＴＣ（Posi
tive Temperature Coefficient ）ヒータ等が使用さ
れ、加熱のための電力は空調専用の発電機から給電され
る構成と、車両用の共用発電機から給電される構成とが
ある。

【００１９】＜第２の実施形態＞図２は、この発明の第
２の実施形態による車両用空調装置の構成を示すブロッ
ク図である。この図において図１と同一の機能を持つ構
成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。この第
２の実施形態では、上述の標準的な車両用空調装置の構
成に加え、電熱ヒータ１２を図に示すようにヒータコア
５の空気の出口側に設け、ヒータコア５で暖められた空
気をさらに高温にして冬季のエンジン始動直後の暖房効
果を高めるようにしている。電熱ヒータ１２の種類、給
電方法等は、第１の実施形態の電熱ヒータ１１の場合と
同様である。

【００２０】＜第３の実施形態＞図３は、この発明の第
３の実施形態による車両用空調装置の構成を示すブロッ
ク図である。この図において図１と同一の機能を持つ構
成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。この第
３の実施形態では、上述の標準的な車両用空調装置の構
成に加え、ヒータコア５の冷却水の入口側に電熱ヒータ
１１を設け、さらに、ヒータコア５の空気の出口側に電
熱ヒータ１２を設けて冷却水を加熱するとともに、ヒー
タコア５で暖められた空気をさらに高温にして冬季のエ
ンジン始動直後の暖房効果を高めるようにしている。電
熱ヒータ１２の種類、給電方法等は、第１の実施形態の
電熱ヒータ１１の場合と同様である。

【００２１】以上、本発明の実施形態の動作を図面を参
照して詳述してきたが、本発明はこの実施形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
変更等があっても本発明に含まれる。例えば、電熱ヒー
タの種類は上述の実施形態で取り上げた種類のヒータに
限られるものではなく、どのような種類のヒータであっ
てもよい。

【００２２】

【発明の効果】これまでに説明したように、この発明に
よれば、エンジンの冷却水または暖房出力の空気を外部
から加熱して暖房能力またはデフロスト能力を向上させ
るようにしたので、厳冬期のエンジンの暖気運転中にも
暖房能力またはデフロスト能力を発揮することができる
という効果が得られる。また、冷却水を加熱することに
よってエンジンの暖機運転時間を短縮することができる
という効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態による車両用空調装
置の構成を示すブロック図。

【図２】 本発明の第２の実施形態による車両用空調装
置の構成を示すブロック図。

【図３】 本発明の第３の実施形態による車両用空調装
置の構成を示すブロック図。

【図４】 従来の技術による車両用空調装置の構成を示
すブロック図。

【符号の説明】

１…車両用空調装置 ２…エアーダクト ３…エバポレータ ４…エバポレータ ５…ヒータコア ６…冷却水入口 ７…冷却水出口 ８…吸気口切り替え弁 ９…冷暖切り替え弁 １１…電熱ヒータ １２…電熱ヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 隆久 愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町３丁目１ 番地 三菱重工業株式会社エアコン製作所 内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンで駆動される発電機の発電電
   力によりコンプレッサを動作させて冷房を行い、エンジ
   ンの冷却水を使った熱交換器（ヒータコア）によって暖
   房を行う車両用空調装置において、 エンジンの暖機運転中等、暖房能力が不足するときに、 発電機の発電電力を使って暖房能力またはデフロスト能
   力を向上させることを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記暖房能力またはデフロスト能力を
   向上させるための発電機は、 コンプレッサ駆動用発電機であることを特徴とする請求
   項１に記載の車両用空調装置。
3. 【請求項３】 前記暖房能力またはデフロスト能力を
   向上させるための発電機は、 コンプレッサ駆動用及び車両用の共用発電機であること
   を特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
4. 【請求項４】 前記暖房能力またはデフロスト能力の
   向上は、 前記熱交換器（ヒータコア）の冷却水の入り口側に電気
   ヒータを配設して前記冷却水を加熱することを特徴とす
   る請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用空調装
   置。
5. 【請求項５】 前記暖房能力またはデフロスト能力の
   向上は、 前記熱交換器（ヒータコア）の暖房空気の出口側に電気
   ヒータを配設して該暖房空気を加熱することを特徴とす
   る請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用空調装
   置。
6. 【請求項６】 前記暖房能力またはデフロスト能力の
   向上は、 前記熱交換器（ヒータコア）の冷却水の入り口側及び前
   記熱交換器（ヒータコア）の暖房空気の出口側に電気ヒ
   ータを配設して前記冷却水及び前記暖房空気を加熱する
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
   車両用空調装置。
7. 【請求項７】 前記電気ヒータは、 放熱フィン付の電熱コイルヒータであることを特徴とす
   る請求項４ないし６のいずれかに記載の車両用空調装
   置。
8. 【請求項８】 前記電気ヒータは、 セラミックヒータ等のＰＴＣ（ Positive Temperature
   Coefficient ）ヒータであることを特徴とする請求項４
   ないし６のいずれかに記載の車両用空調装置。