JP2004352057A - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載する車両用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、高流量、高圧力で流入するエンジン冷却液からヒータコアを保護する為に、エンジン冷却液がヒータコアに流入する前段階にて、高流量、高圧力で流通するエンジン冷却液の流量、圧力を下げる為の絞り抵抗を設けた車両用空調装置がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この絞り抵抗はヒータコアに向かって流通するエンジン冷却液の流量、圧力を、常時下げるものなので、例えばエンジン冷却液が低流量、低圧力の使用領域にあっても、所定の流量、圧力だけ下げてしまう。
【0004】
これにより、ヒータコアに到達する前段階にて低流量、低圧力だったエンジン冷却液は、絞り抵抗を経て更に低流量、低圧力となった状態でヒータコアを流通する事になる。
【0005】
温水であるエンジン冷却液が、低流量、低圧力でヒータコアを流通しても、ヒータコアの暖房能力、すなわち車室内の冷たい空気を暖め、温風を作り出す能力は弱くなる可能性がある。
【0006】
さらに、この絞り抵抗は固定絞りなので、エンジン冷却液回路のポンプの特性に適合した内径の絞り抵抗を選定するのにも手間が掛かっていた。
【0007】
また、ヒータコアの加工技術の進歩に伴い、ヒータコアの小型化、軽量化、薄肉化がより一層進んでいるが、これによりエンジン冷却液が最大流速にてヒータコアを流通しても問題ないように、ヒータコアの耐久性も確保しなければならない。
【0008】
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものである。すなわちヒータコアの耐久性をそれ程向上させずとも、エンジン冷却液の全流量域において暖房性能を確保する事が可能な車両用空調装置を提供する事を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の車両用空調装置は、ヒータコアと、前記ヒータコアと連通し、前記ヒータコアへ流入するエンジン冷却液が流通する流入管と、前記ヒータコアと連通し、前記ヒータコアから流出する前記エンジン冷却液が流通する流出管と、前記流入管と前記流出管とを接続し、前記流入管を流通する前記エンジン冷却液を前記流出管へバイパスするバイパス管と、前記バイパス管の途中に設けられた開閉弁と、前記流入管を流通する前記エンジン冷却液の流量を検知する検知手段と、前記流量検知手段が検知した前記エンジン冷却液の流量に応じて、前記開閉弁の開閉制御を行う制御手段とを備える事を特徴とする。
【0010】
この発明により、エンジン冷却液の流量に応じて、ヒータコアに流入するエンジン冷却液量を調整できるため、エンジン冷却液の各流量域に適したエンジン冷却液量をヒータコアに流入させる事で、全流量域において暖房性能を確保可能となる。しかも、高流量域において、ヒータコアへのエンジン冷却液量を調整する事で、圧力情報を抑制可能となり、ヒータコア自体の耐久性をそれ程向上させる必要がなくなる。
【0011】
請求項2に記載の車両用空調装置は、前記制御手段は、前記検知手段が検知した前記エンジン冷却液の流量と、所定の流量とを比較する比較手段を備え、前記比較手段が前記エンジン冷却液の流量の方が大きいと判定した場合、前記開閉弁を開放する制御を行う事を特徴とする。
【0012】
この発明により、ヒータコアに向かって流通するエンジン冷却液が、所定の流量以上になった場合、バイパス管に配置される開閉弁が開放され、ヒータコアだけではなくバイパス管にもエンジン冷却液が流入できるようになるので、ヒータコアに流入するエンジン冷却液の流量を下げる事が出来、ヒータコアの耐久性に応じたエンジン冷却液の流量制御をする事が可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態にかかる車両用空調装置100を図を用いて説明する。図1は本発明の車両用空調装置100の構成の概略を示した構成図である。
【0014】
図1において、1は、車両用空調装置100の流入管である。この流入管1は、
図示しないエンジンのウォータージャケットと、後述するヒータコア10とを接続する配管である。ウォータージャケットにてエンジンと熱交換し、温水となったエンジン冷却液は、図示しないラジエータおよび、この配管(流入管1)を流通し、ヒータコア10に流入する。
【0015】
ヒータコア10は、温水となったエンジン冷却液と、車室内に吹き出す空気とを熱交換し、車室内に吹き出す空気を温風にする事で、車室内を暖房する熱交換手段である。
【0016】
図2に代表的なヒータコア10の構造図を示す。ヒータコア10は、流通管1と連通する入り口パイプ11と、入り口パイプ11から流入したエンジン冷却液が一時的に貯蔵される入り口タンク12aと、入り口タンク12aに連通し、入り口タンク12a内に貯蔵されるエンジン冷却液を徐々に流通させるチューブ13と、チューブ13を流通している最中に熱交換するエンジン冷却液を流出管3に流通させる為に一時的にエンジン冷却液を貯蔵する出口タンク12bと、出口タンク12bに貯蔵されたエンジン冷却液を流出管2へ流出する出口パイプ14とからなる。
【0017】
チューブ13の外殻にはフィン15が形成されており、チューブ13を流通する温水であるエンジン冷却液の熱がチューブ13を介してこのフィン15から外気に放出される。
【0018】
フィン15から熱を放出された外気は、そのまま温風となって車室内に吹き出し、車室内を暖房する。
【0019】
ヒータコア10のフィン15の形状、入り口タンク12a、出口タンク12bとチューブ13との各々の接合構造、入り口パイプ11、出口パイプ14と、タンク12との各々の接合構造などは、図示しないラジエータの構造と類似する点が多い。
【0020】
しかし、ヒータコア10へ流通する事を予定しているエンジン冷却液の流量は、ラジエータの20〜80l/minに対して、5〜20l/minとラジエータと比して低い。
【0021】
従って、低流量時の熱交換率を上げるために、ラジエータとは異なる様々な工夫がなされている。
【0022】
その低流量時の熱交換率を向上される手法は、ヒータコア10のタイプによって異なる事がある。
【0023】
ヒータコア10のタイプは、大別するとプレートフィンタイプと、コルゲートフィンタイプの2タイプある。
【0024】
プレートフィンタイプのヒータコア10の場合では、チューブ13内に図示しないタービュレーター(インナーフィン)を入れ、エンジン冷却液の流れに乱流を起こして熱交換率を向上させる場合がある。
【0025】
同様に、コルゲートフィンタイプのヒータコア10の場合には、チューブ13を扁平に形成し、チューブ13を流通するエンジン冷却液から放熱しやすいようにする場合もある。
【0026】
更に、上述した2タイプに関わらず、ヒータコア10において全般的に言える事としては、チューブ13内に図示しないディンプルもしくはリブを入れる事で、チューブ13を流通するエンジン冷却液が、チューブ13を流通する際に、乱流となるようにしているものがある。
【0027】
また、他の手法としては、チューブ13の薄肉化を極限まで進めている場合がある。
【0028】
その為、突発的に高流量、高圧力のエンジン冷却液が流入すると、チューブ13は薄肉化に成型されている部位で破損するおそれがある。
【0029】
流出管3は、ヒータコア10にて熱交換を終えたエンジン冷却液を、図示しない冷却液回路に戻す配管である。上述した出口タンク12bと接続しており、出口タンク12bに貯蔵される、チューブ13にて熱交換を終えたエンジン冷却液をヒータコア10から流出させている。
【0030】
バイパス管3は、上述した流入管1と流出管3とを連通するバイパス路である。途中に後述する開閉弁4が配設されている。
【0031】
開閉弁4は、後述する制御部6から電気的な信号を受信し、その信号によって図示しない弁を開放、または閉成する電磁弁である。上述したバイパス管3は、この開閉弁4の弁が閉成すると、エンジン冷却液が流通出来なくなる。
【0032】
流量検知センサ5は、ヒータコア10へ流入するエンジン冷却液の流量を検知する。この流量検知センサ5は請求項で示す流量検知手段に相当する。
【0033】
流量検知センサ5は、上述した流入管1の途中で、かつ上述したバイパス管4と、流入管1との分岐部位よりも、上流側に配設されており、流入管1を流通するエンジン冷却液の流量を常時検知し、電気信号に変換し、後述する制御部6へ伝達している。
【0034】
流体の流量を検知する手法は、電磁式、コリオリ式、タービン式と様々だが、この流量検知センサ5の場合は、差圧式の流量検知手段である事が望ましい。
【0035】
その理由としては、流量検知センサ5を流入管1に配設する際、大規模な工作の必要がなく、安価で可動部品が少ない事から故障率が低い流量センサだからである。
【0036】
制御部6は、上述した流量検知センサ5が検知した流量値を受信し、所定の流量値と比較演算をするとともに、その比較演算の結果に応じて、上述した開閉弁4に対し、弁を開放または閉成するよう制御信号を出力している。
【0037】
この制御部6は、周知のCPU、RAM、ROMなどからなるマイクロコンピュータであり、請求項で示す制御手段に相当する。
【0038】
上述した構成の車両用空調装置100の、エンジン冷却液のヒータコア10への流入制御に関する作動を図3のフローチャートに示す。
【0039】
ステップS1として、流量検知センサ5にて、流入管1に流通するエンジン冷却液の流量を検知し、その検知流量値を制御部6に入力する。そしてステップS2に進む。
【0040】
ステップS2にて、ステップS1で検知した流量値を制御部6に出力し、制御部6は入力された検知流量値と、所定の流量値とを比較演算する。そしてステップS3に進む。このステップS2の処理内容は、請求項で示す比較手段に相当する。
【0041】
ステップS3にて、ステップS1で流量検知センサ5が検知した流量値の方が所定の流量値よりも大きい場合は、ステップS4に進み制御部6は、開閉弁4を開放するように制御する。
【0042】
検知流量値が所定の流量値よりも小さい場合は、ステップS5に進み、開閉弁4が開放している時には閉成するように制御し、本フローを終了する。
【0043】
図3に示したフローチャートでは、ステップS2の比較演算にて、検知流量値が所定の流量値を1回上回れば、開閉弁4を開放するように制御されるが、単位時間あたりに所定の回数、例えば1秒当たり2〜10回ほど、検知流量値が所定の流量値を上回った時に、開閉弁4が開放されるようにしても良い。
【0044】
もしくは、ステップS1において検知流量値の平均値を求め、ステップS2では、この平均値と所定流量値とを比較するようにしても良い。
【0045】
また、上述した「所定の流量値」は、制御部6を構成するECU上のROMに格納される、ヒータコア10が耐え得る事が出来る最大流量値の、5〜10%程度低い流量値の理論値である。この理論値は所定の演算にて予め求められているものとする。
【0046】
上述した構成と作動とにより、ヒータコア10の耐久性と、ヒータコア10に流入するエンジン冷却液の流量、圧力とに応じたエンジン冷却液の流量制御を、簡便に行う事が可能な車両用空調装置100を提供する事が可能になる。
【0047】
(変形例)
上述した実施形態では、請求項で示す検知手段として流量検知センサ5を用いたが流入管1もしくはヒータコア10内のエンジン冷却液の圧力を検知する圧力センサを用いても良い。
【0048】
この場合、制御部6の図示しないROMが格納し、圧力センサが検知した圧力値と比較する所定の値も、ヒータコア10が耐えうる事が出来る最大圧力値の、5〜10%程度低い圧力値の理論値となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の車両用空調装置100の構成の概略を示す構成図である。
【図2】代表的なヒータコア10の概略を示した説明図である。
【図3】車両用空調装置100のエンジン冷却液の流量制御に関するフローを示したフローチャートである。
【符号の説明】
1 流入管
2 流出管
3 バイパス管
4 開閉弁
5 流量検知センサ(検知手段)
6 制御部(制御手段)
10 ヒータコア
11 入り口パイプ
12a 入り口タンク
12b 出口タンク
13 チューブ
14 出口パイプ
15 フィン
100 車両用空調装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner mounted on a vehicle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to protect the heater core from the engine coolant flowing at a high flow rate and a high pressure, the flow rate and the pressure of the engine coolant flowing at a high flow rate and a high pressure before the engine coolant flows into the heater core. There is a vehicular air conditioner provided with a throttle resistor for reducing the pressure.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since this throttle resistance always lowers the flow rate and pressure of the engine coolant flowing toward the heater core, even if the engine coolant is in the low flow rate and low pressure use region, only the predetermined flow rate and pressure are used. Lower it.
[0004]
Thus, the engine coolant having a low flow rate and a low pressure before reaching the heater core flows through the heater core in a state where the flow rate and the pressure are further reduced through the throttle resistance.
[0005]
Even if the engine coolant, which is hot water, flows through the heater core at a low flow rate and a low pressure, the heating capability of the heater core, that is, the capability of warming the cold air in the passenger compartment and generating hot air may be weakened.
[0006]
Further, since the throttle resistance is a fixed throttle, it has been troublesome to select a throttle resistance having an inner diameter suitable for the characteristics of the pump in the engine coolant circuit.
[0007]
Further, with the progress of the processing technology of the heater core, the heater core has been further reduced in size, weight, and thickness, so that there is no problem even if the engine coolant flows through the heater core at the maximum flow rate. The durability of the heater core must also be ensured.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points. That is, it is an object of the present invention to provide a vehicle air conditioner capable of securing heating performance in the entire flow rate range of the engine coolant without significantly improving the durability of the heater core.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
2. The vehicle air conditioner according to
[0010]
According to the present invention, the amount of the engine coolant flowing into the heater core can be adjusted according to the flow rate of the engine coolant. Heating performance can be secured in the area. In addition, by adjusting the amount of the engine coolant to the heater core in the high flow rate region, the pressure information can be suppressed, and the durability of the heater core itself does not need to be significantly improved.
[0011]
3. The vehicle air conditioner according to
[0012]
According to the present invention, when the engine coolant flowing toward the heater core has a predetermined flow rate or more, the on-off valve arranged in the bypass pipe is opened, and the engine coolant can flow not only into the heater core but also into the bypass pipe. Therefore, the flow rate of the engine coolant flowing into the heater core can be reduced, and the flow rate of the engine coolant can be controlled in accordance with the durability of the heater core.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A
[0014]
In FIG. 1,
This pipe connects a water jacket of an engine (not shown) and a
[0015]
The
[0016]
FIG. 2 shows a structural diagram of a
[0017]
Fins 15 are formed on the outer shell of the
[0018]
The outside air that has released heat from the
[0019]
The shape of the
[0020]
However, the flow rate of the engine coolant to be circulated to the
[0021]
Therefore, in order to increase the heat exchange rate at a low flow rate, various measures different from the radiator have been made.
[0022]
The method of improving the heat exchange rate at a low flow rate may differ depending on the type of the
[0023]
The types of the
[0024]
In the case of the plate fin
[0025]
Similarly, in the case of the corrugated fin
[0026]
Furthermore, regardless of the above-mentioned two types, what can generally be said about the
[0027]
As another method, there is a case where the thickness of the
[0028]
Therefore, when the engine coolant having a high flow rate and a high pressure suddenly flows in, the
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The on-off
[0032]
The flow
[0033]
The flow
[0034]
There are various methods for detecting the flow rate of the fluid, such as an electromagnetic type, a Coriolis type, and a turbine type. In the case of the flow
[0035]
The reason for this is that when the flow
[0036]
The control unit 6 receives the flow rate value detected by the flow
[0037]
The control unit 6 is a microcomputer including a well-known CPU, RAM, ROM, and the like, and corresponds to control means described in claims.
[0038]
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the
[0039]
In step S1, the
[0040]
In step S2, the flow rate value detected in step S1 is output to the control unit 6, and the control unit 6 compares the input detected flow rate value with a predetermined flow value. Then, the process proceeds to step S3. The content of the processing in step S2 corresponds to the comparing means described in the claims.
[0041]
In step S3, when the flow rate value detected by the flow
[0042]
If the detected flow rate value is smaller than the predetermined flow rate value, the process proceeds to step S5, where the on-off
[0043]
In the flowchart shown in FIG. 3, when the detected flow rate value exceeds the predetermined flow rate value by one time in the comparison operation in step S <b> 2, the opening /
[0044]
Alternatively, an average value of the detected flow rate values may be obtained in step S1, and this average value may be compared with a predetermined flow rate value in step S2.
[0045]
The above-mentioned “predetermined flow rate value” is a theoretical value of a flow rate value which is stored in the ROM on the ECU constituting the control unit 6 and is about 5 to 10% lower than the maximum flow rate value that the
[0046]
With the above-described configuration and operation, the vehicle air conditioner can easily perform the durability of the
[0047]
(Modification)
In the embodiment described above, the flow
[0048]
In this case, the predetermined value stored in the ROM (not shown) of the control unit 6 and compared with the pressure value detected by the pressure sensor is also a pressure value that is about 5 to 10% lower than the maximum pressure value that the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically illustrating a configuration of a
FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a
FIG. 3 is a flowchart showing a flow relating to control of a flow rate of an engine coolant of the
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
6 control part (control means)
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ヒータコアと連通し、前記ヒータコアへ流入するエンジン冷却液が流通する流入管と、
前記ヒータコアと連通し、前記ヒータコアから流出する前記エンジン冷却液が流通する流出管と、
前記流入管と前記流出管とを接続し、前記流入管を流通する前記エンジン冷却液を前記流出管へバイパスするバイパス管と、
前記バイパス管の途中に設けられた開閉弁と、
前記流入管を流通する前記エンジン冷却液の流量を検知する検知手段と、
前記流量検知手段が検知した前記エンジン冷却液の流量に応じて、前記開閉弁の開閉制御を行う制御手段とを備える事を特徴とする車両用空調装置。A heater core,
An inflow pipe that communicates with the heater core and through which the engine coolant flowing into the heater core flows;
An outlet pipe in communication with the heater core, through which the engine coolant flowing out of the heater core flows;
A bypass pipe connecting the inflow pipe and the outflow pipe, and bypassing the engine coolant flowing through the inflow pipe to the outflow pipe;
An on-off valve provided in the middle of the bypass pipe,
Detecting means for detecting the flow rate of the engine coolant flowing through the inflow pipe,
Control means for controlling the opening and closing of the on-off valve in accordance with the flow rate of the engine coolant detected by the flow rate detecting means.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003151395A JP2004352057A (en) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | Air conditioner for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007088589A1 (en) * | 2006-01-31 | 2007-08-09 | Fujitsu Limited | Content distribution method and device in teleconference |
KR101304863B1 (en) | 2007-01-10 | 2013-09-05 | 한라비스테온공조 주식회사 | Heater Core |
JP2021101143A (en) * | 2016-02-18 | 2021-07-08 | ベバスト エスエーWebasto SE | Heat exchanger, especially, water-air heat exchanger or oil-water heat exchanger |
-
2003
- 2003-05-28 JP JP2003151395A patent/JP2004352057A/en active Pending
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JP7032683B2 (en) | 2016-02-18 | 2022-03-09 | ベバスト エスエー | Heat exchangers, especially water-air heat exchangers or oil-water heat exchangers |
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