JP2006123885A - 車載用輻射熱暖房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハロゲンランプ１を車両に搭載し、発生する輻射熱で安全且つ快適に車室内の即効暖房を行う。
【解決手段】 輻射熱を発生するハロゲンランプ１と、ハロゲンランプ１にて発生する輻射熱を略一方向へ向けて照射させるためのパラボラ状リフレクタ２と、そこから略一方向に照射される輻射熱を斜めに横切って配置され、輻射熱を暖房対象部位へ配光するための板状リフレクタ３とを備える。
これにより、輻射熱照射部分をコンパクトに構成できて車両への搭載性が向上する。また、略一方向に収束させた赤外線光をそのまま暖房対象部位へ照射するのではなく、斜めに横切る板状リフレクタ３で反射させてから暖房対象部位へ照射することにより、赤外線光の光路幅は拡大されて密度が小さくなり、人体に直接当たっても安全な暖房とすることができる。また、高温となる輻射熱照射部分に乗員が直接触れ難い構造とすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ハロゲンランプや赤外線ランプなどの輻射熱発生手段にて発生する輻射熱を、車室内の暖房に用いる車載用輻射熱暖房装置に関するものである。

従来の車両用空調装置では、冬期などの暖房時には温水となったエンジン冷却水を暖房用熱交換器に循環させ、この暖房用熱交換器にて温水を熱源として空調空気を加熱して車室内の暖房を行うようにしている。この場合、エンジン冷却水の温度が上がるまでの間は車室内への吹き出し空気温度を高くすることができず、必要な暖房能力が得られないこととなる。また、近年、車両走行用エンジンの高効率化やハイブリッド化に伴い、エンジン冷却水だけでは暖房用熱量の確保が難しくなってきている。

これらの状況より、エンジン冷却水以外の熱源による車室内の即効暖房へのニーズは高まってきている。即効暖房を得る従来技術の１つとして、特許文献１に開示されるようなハロゲンランプを装着した家庭用の暖房装置がある。これは、家庭用の扇風機に類似した構造において、モータ＆ファンの代わりに赤外線光を放射するハロゲンランプを装着し、このハロゲンランプを凹面鏡となった大小の反射板で挟み込んでおり、これにより、大きな反射板の向いた方向に遠赤外線の熱量を照射して暖房を行うようになっている。
実用新案登録第３０７８５３９号公報

しかしながら、上記した家庭用のハロゲンヒータを車両に搭載して暖房に用いるには、体格が大きすぎ、一方、体格を小さくした場合には、ハロゲンヒータから照射される赤外線光の密度が高くなって危険であり、車両への搭載性と安全性とが両立しないという問題がある。

また、車両への搭載を考えると、あまり出力の大きなハロゲンランプは搭載できず、そのため広い範囲を照射すると充分な暖房感が得られず、一方、充分な暖房感を得るために赤外線光を一カ所に集中して照射すると、照射されないところとの冷熱感が強調されてしまって快適に感じないという問題がある。

また、夏期には使用しなかったハロゲンヒータを冬季に使用し始めるとき、ハロゲンヒータの高温部に付着したホコリなどが焼け焦げて異臭が発生するといったおそれがある。本考案は、上記の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、輻射熱発生手段を車両に搭載し、発生する輻射熱で安全且つ快適に車室内の即効暖房を行うことのできる車載用輻射熱暖房装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項９に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、輻射熱発生手段（１）にて発生する輻射熱を車室内の暖房に用いる車載用輻射熱暖房装置であり、
輻射熱を発生する輻射熱発生手段（１）と、
輻射熱発生手段（１）にて発生する輻射熱を略一方向へ向けて照射させるための第一の配光手段（２）と、
輻射熱発生手段（１）および第一の配光手段（２）から略一方向に照射される輻射熱を斜めに横切って配置され、輻射熱を暖房対象部位へ配光するための第二の配光手段（３）とを備えることを特徴としている。

これは例えば、車室内に着座した乗員の足元上にあるインストルメントパネル（４）の奥に第一の配光手段（２）と、その中心に配置された輻射熱発生手段（１）とを配設するとともに、インストルメントパネル（４）の外面に設けた輻射熱照射口（４ａ）に第二の配光手段（３）を配設する。尚、本発明での輻射熱は、赤外線光によるものである。そして、この第二の配光手段（３）は、輻射熱発生手段（１）および第一の配光手段（２）から照射される赤外線光を斜めに横切るように配置されている。

この請求項１に記載の発明によれば、輻射熱照射部分をコンパクトに構成できて車両への搭載性が向上する。また、略一方向への平行光に収束させた赤外線光をそのまま暖房対象部位へ照射するのではなく、斜めに横切る第二の配光手段（３）で反射させてから暖房対象部位へ照射することにより、赤外線光の光路幅は拡大されて赤外線のエネルギー密度が小さくなり、人体に直接当たっても安全な暖房とすることができる。また、高温となる輻射熱照射部分に乗員が直接触れ難い構造とすることができる。

また、出力の小さなハロゲンランプなどを用いて輻射熱照射部分をコンパクトに構成しても、略一方向に収束させて照射することで効率良く輻射熱を伝えることができるとともに、適度な範囲に拡散させて照射することで暖房対象部位へ照射面積は大きく取ることができ、快適な暖房感を創り出すことができる。

また、第二の配光手段（３）によって暖房対象部位を狙って赤外光を照射することができるため、暖房対象部位への照射熱量を従来のハロゲンヒータと同じにすると、第二の配光手段（３）から照射される単位面積あたりの熱量が小さくできる。このことにより、輻射熱照射口（４ａ）から照射される赤外線光のエネルギー密度を小さくすることができ、より安全な暖房とすることができる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車載用輻射熱暖房装置において、第二の配光手段（３）が複数枚、並行させて設けられた板状反射手段（３）であることを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、適度な範囲に赤外線光を拡散させて照射することができ、暖房対象部位へ照射面積を大きく取ることができる。また、乗員の手などが高温部へより入り難くすることができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の車載用輻射熱暖房装置において、板状反射手段（３０）の各々は複数の反射面を有することを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、複数の暖房対象部位へ向かって赤外線光を照射することができる。例えば、板状反射手段（３０）の板状部材を中心で折り曲げて輻射熱照射部分からの赤外線光を二方向に照射することで、乗員の両足を効率良く暖房することができる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項２または請求項３に記載の車載用輻射熱暖房装置において、板状反射手段（３）の反射角度を可変させる角度調節手段（５）を有することを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、乗員の好みにより赤外線光の照射位置を可変させることができる。尚、この反射角度の可変は、手動であっても電動であっても良い。

また、請求項５に記載の発明では、請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の車載用輻射熱暖房装置において、板状反射手段（３）を揺動させる揺動手段（５０）を有することを特徴としている。この請求項５に記載の発明によれば、赤外線光をある程度集中させた状態で照射できるため充分な暖房感が得られる一方、板状反射手段（３）の揺動によって照射位置が変化して、広い範囲に対して照射することができる。尚、板状反射手段（３）の揺動は、一方向であっても良いし、二方向を組み合わせたものであっても良い。

また、請求項６に記載の発明では、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車載用輻射熱暖房装置において、輻射熱発生手段（１）および第一の配光手段（２）の周りに車両用空調装置からの空調風（Ａｉｒ）を供給することを特徴としている。これは、当輻射熱暖房装置近傍の車両用空調装置の送風ダクトから一部の空調風を分岐させ、輻射熱発生手段（１）および第一の配光手段（２）の周りを通ってから車室内に流れるようにするものである。

この請求項６に記載の発明によれば、ランプ周りに風が流れることでホコリなどの堆積を防ぐことができ、高温部に付着したホコリなどが焼け焦げて異臭が発生することを防ぐことができる。また、輻射時高温になるランプ周りを空調風で冷却することができるうえ、高温部で暖められた空調風も暖房用の温風として利用することができる。

また、請求項７に記載の発明では、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車載用輻射熱暖房装置において、輻射熱発生手段（１）にハロゲンランプ、もしくは赤外線ランプを用いたことを特徴としている。この請求項７に記載の発明によれば、本発明での輻射熱暖房には、ハロゲンランプや赤外線ランプから発せられる赤外線光が適していることによるものである。

また、請求項８に記載の発明では、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車載用輻射熱暖房装置において、暖房対象部位を車両乗員の足元として足元暖房に用いたことを特徴としている。この請求項８に記載の発明によれば、足元を暖めることが即効で快適な暖房感を得られるうえ、足元への赤外線光の照射であれば、夜間運転などにおいても運転者の視界に影響を与えることが無い。

また、請求項９に記載の発明では、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の車載用輻射熱暖房装置において、輻射熱発生手段（１）と第一の配光手段（２）とは乗員足元上のインストルメントパネル（４）内部に配置され、第二の配光手段（３）はインストルメントパネル（４）の外面に設けた輻射熱照射口（４ａ）に設けられていることを特徴としている。

この請求項９に記載の発明によれば、輻射熱発生手段（１）と第一の配光手段（２）とは乗員足元上のインストルメントパネル（４）内部に配置されていることから、乗員が直接手を触れることが無く、安全な暖房とすることができる。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態における車載用輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図である。尚、本実施形態は、本輻射熱暖房装置を乗員の足元暖房に用いたものである。

車両インストルメントパネル４の下側に、乗員の足元に向けた輻射熱照射口４ａを設けるとともに、インストルメントパネル４の内部に、パラボラ状リフレクタ（第一の配光手段）２と、その中心に配置された輻射熱発生手段としてのハロゲンランプ１とを配設している。尚、輻射熱発生手段としては、赤外線ランプであっても良い。また、輻射熱照射口４ａには、開口面に沿って複数の板状リフレクタ（第二の配光手段、板状反射手段）３を乗員の指が入らない位の間隔で並列させて配設している。

ハロゲンランプ１は、リード線１ａより給電を受けて赤外線光（輻射熱）を放射する。また、パラボラ状リフレクタ２は、そのハロゲンランプ１から放射された赤外線光を、略一方向への平行光に収束させるためのものであり、断面形状が放物線型となっている。そして、板状リフレクタ３は、図１では５枚の板状部材から成り、この板状部材は各々１つの反射面を有し、これらの板状部材はハロゲンランプ１およびパラボラ状リフレクタ２から照射される赤外線光を斜めに横切るように配置されている。

これにより、板状リフレクタ３に照射された略平行な赤外線光は、隣り合った板状リフレクタ３の間を抜けて暖房対象部位である乗員の足元に照射されるようになっている。各リフレクタ２・３は、金属や耐熱性の樹脂材によって形成され、反射面は鏡面仕上げした後にアルミ・金・銅など、赤外線光の反射率が高い金属を蒸着している。

図1のハロゲンランプ１に通電すると、赤外線光を放射され、その放射された赤外線光はパラボラ状リフレクタ２で反射して平行光に収束され、この平行光を斜めに横切るよう輻射熱照射口４ａに沿って並べられた板状リフレクタ３に照射される。各板状リフレクタ３で反射した赤外線光は、隣り合った板状リフレクタ３の間を抜け、本実施形態での暖房対象部位である乗員の足元へ向けて照射され足元暖房が行われる。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、この実施形態の装置は、ハロゲンランプ１にて発生する輻射熱を車室内の暖房に用いる車載用輻射熱暖房装置であり、輻射熱を発生するハロゲンランプ１と、ハロゲンランプ１にて発生する輻射熱を略一方向へ向けて照射させるためのパラボラ状リフレクタ２と、ハロゲンランプ１およびパラボラ状リフレクタ２から略一方向に照射される輻射熱を斜めに横切って配置され、輻射熱を暖房対象部位へ配光するための板状リフレクタ３とを備えている。

これは例えば、車室内に着座した乗員の足元上にあるインストルメントパネル４の奥にパラボラ状リフレクタ２と、その中心に配置されたハロゲンランプ１とを配設するとともに、インストルメントパネル４の外面に設けた輻射熱照射口４ａに板状リフレクタ３を配設する。尚、本発明での輻射熱は、赤外線光によるものである。そして、この板状リフレクタ３は、ハロゲンランプ１およびパラボラ状リフレクタ２から略一方向に照射される赤外線光を斜めに横切るように配置されている。

これによれば、輻射熱照射部分をコンパクトに構成できて車両への搭載性が向上する。また、略一方向への平行光に収束させた赤外線光をそのまま暖房対象部位へ照射するのではなく、斜めに横切る板状リフレクタ３で反射させてから暖房対象部位へ照射することにより、赤外線光の光路幅は拡大されて赤外線のエネルギー密度が小さくなり、人体に直接当たっても安全な暖房とすることができる。また、高温となる輻射熱照射部分に乗員が直接触れ難い構造とすることができる。

また、出力の小さなハロゲンランプなどを用いて輻射熱照射部分をコンパクトに構成しても、略一方向に収束させて照射することで効率良く輻射熱を伝えることができるとともに、適度な範囲に拡散させて照射することで暖房対象部位へ照射面積は大きく取ることができ、快適な暖房感を創り出すことができる。

また、板状リフレクタ３によって暖房対象部位を狙って赤外光を照射することができるため、暖房対象部位への照射熱量を従来のハロゲンヒータと同じにすると、板状リフレクタ３から照射される単位面積あたりの熱量が小さくできる。このことにより、輻射熱照射口４ａから照射される赤外線光のエネルギー密度を小さくすることができ、より安全な暖房とすることができる。

第二の配光手段３が複数枚、並行させて設けられた板状リフレクタ３である。これによれば、適度な範囲に赤外線光を拡散させて照射することができ、暖房対象部位へ照射面積を大きく取ることができる。また、乗員の手などが高温部へより入り難くすることができる。

また、輻射熱発生手段としてハロゲンランプ１、もしくは赤外線ランプを用いている。これによれば、本発明での輻射熱暖房には、ハロゲンランプや赤外線ランプから発せられる赤外線光が適していることによるものである。

また、暖房対象部位を車両乗員の足元として足元暖房に用いている。これによれば、足元を暖めることが即効で快適な暖房感を得られるうえ、足元への赤外線光の照射であれば、夜間運転などにおいても運転者の視界に影響を与えることが無い。

また、ハロゲンランプ１とパラボラ状リフレクタ２とは乗員足元上のインストルメントパネル４内部に配置され、板状リフレクタ３はインストルメントパネル４の外面に設けた輻射熱照射口４ａに設けている。これによれば、ハロゲンランプ１とパラボラ状リフレクタ２とは乗員足元上のインストルメントパネル４内部に配置されていることから、乗員が直接手を触れることが無く、安全な暖房とすることができる。

（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態における車載用輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図である。上述した第１実施形態と異なる特徴として、板状リフレクタ３０は複数の折り曲げられた板状部材を有し、各々の板状部材は複数の反射面を有している。これによれば、複数の暖房対象部位へ向かって赤外線光を照射することができる。例えば、図２の例では、板状リフレクタ３０の板状部材を中心で折り曲げて「への字」状とし、輻射熱照射部分からの赤外線光を二方向に照射することで、乗員の両足を効率良く暖房することができる。

（第３実施形態）
図３は、本発明の第３実施形態における車載用輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図である。上述した第１・第２実施形態と異なる特徴として、板状リフレクタ３の反射角度を可変させる角度調節手段としての角度調節装置５を有している。これによれば、乗員の好みにより赤外線光の照射位置を可変させることができる。尚、この反射角度の可変は、手動であっても電動であっても良い。

または、板状リフレクタ３を揺動させる揺動手段としてのスイング装置５０を有している。これによれば、赤外線光をある程度集中させた状態で照射できるため充分な暖房感が得られる一方、板状リフレクタ３の揺動によって照射位置が変化して、広い範囲に対して照射することができる。尚、板状リフレクタ３の揺動は、一方向（例えば前後、もしくは左右）であっても良いし、二方向（例えば前後と左右）を組み合わせたものであっても良い。

（第４実施形態）
図４は、本発明の第４実施形態における車載用輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図である。上述した第１〜第３実施形態と異なる特徴として、ハロゲンランプ１およびパラボラ状リフレクタ２の周りに車両用空調装置からの空調風Ａｉｒを供給するようにしている。より具体的に、本実施形態では乗員足元に主に温風を吹き出すための図示しないフットダクトから、フット吹き出し風の一部をランプ周りに吹き付けるようにしている。

これは、当輻射熱暖房装置近傍の車両用空調装置の送風ダクトから一部の空調風を分岐させ、ハロゲンランプ１およびパラボラ状リフレクタ２の周りを通ってから車室内に流れるようにするものである。これによれば、ランプ周りに風が流れることでホコリなどの堆積を防ぐことができ、高温部に付着したホコリなどが焼け焦げて異臭が発生することを防ぐことができる。また、輻射時高温になるランプ周りを空調風で冷却することができるうえ、高温部で暖められた空調風も暖房用の温風として利用することができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、輻射熱発生手段としてハロゲンランプ７もしくは赤外線ランプを用いているが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の輻射熱発生熱源を用いても良い。また、上述の実施形態では、複数枚、並行させて設けた板状リフレクタ３を用いているが、板状リフレクタ３の代わりにフレネルレンズなど屈折を利用した配光手段で構成しても良い。

また、上述の実施形態では、本輻射熱暖房装置を乗員の足元に配置して足元暖房に用いているが、これに限らず、他の位置に配置して他の部位の暖房に用いても良い。このような場合、車載用の輻射熱暖房装置では赤外線光に含まれる可視光成分が運転者の視界に影響を与えることが問題となる。そこで、板状リフレクタ３に赤外線光を透過もしくは反射して可視光のみを吸収するような表面コーティングを施して可視光を吸収するようにしても良い。

本発明の第１実施形態における車載用輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図である。 本発明の第２実施形態における車載用輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図である。 本発明の第３実施形態における車載用輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図である。 本発明の第４実施形態における車載用輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図である。

符号の説明

１…ハロゲンランプ、赤外線ランプ（輻射熱発生手段）
２…パラボラ状リフレクタ（第一の配光手段）
３、３０…板状リフレクタ（第二の配光手段、板状反射手段）
５…角度調節装置（角度調節手段）
５０…スイング装置（揺動手段）
Ａｉｒ…空調風

Claims (9)

1. 輻射熱発生手段（１）にて発生する輻射熱を車室内の暖房に用いる車載用輻射熱暖房装置であり、
   輻射熱を発生する前記輻射熱発生手段（１）と、
   前記輻射熱発生手段（１）にて発生する輻射熱を略一方向へ向けて照射させるための第一の配光手段（２）と、
   前記輻射熱発生手段（１）および前記第一の配光手段（２）から略一方向に照射される輻射熱を斜めに横切って配置され、輻射熱を暖房対象部位へ配光するための第二の配光手段（３）とを備えることを特徴とする車載用輻射熱暖房装置。
2. 前記第二の配光手段（３）が複数枚、並行させて設けられた板状反射手段（３）であることを特徴とする請求項１に記載の車載用輻射熱暖房装置。
3. 前記板状反射手段（３０）の各々は複数の反射面を有することを特徴とする請求項２に記載の車載用輻射熱暖房装置。
4. 前記板状反射手段（３）の反射角度を可変させる角度調節手段（５）を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車載用輻射熱暖房装置。
5. 前記板状反射手段（３）を揺動させる揺動手段（５０）を有することを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の車載用輻射熱暖房装置。
6. 前記輻射熱発生手段（１）および前記第一の配光手段（２）の周りに車両用空調装置からの空調風（Ａｉｒ）を供給することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の車載用輻射熱暖房装置。
7. 前記輻射熱発生手段（１）にハロゲンランプ、もしくは赤外線ランプを用いたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の車載用輻射熱暖房装置。
8. 前記暖房対象部位を車両乗員の足元として足元暖房に用いたことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車載用輻射熱暖房装置。
9. 前記輻射熱発生手段（１）と前記第一の配光手段（２）とは乗員足元上のインストルメントパネル（４）内部に配置され、前記第二の配光手段（３）は前記インストルメントパネル（４）の外面に設けた輻射熱照射口（４ａ）に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の車載用輻射熱暖房装置。

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