JP2014034297A - 冷媒加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒が上限温度を超えた温度に上昇した場合には、速やかに暖房装置外に排出す
る。
【解決手段】冷媒加熱装置４は、LLCを貯水するタンク５と、タンク５内に収容され、LLC
を加熱する発熱装置６と、タンク５内において発熱装置６の下端よりも下方に配置された
ドレン栓７と、を備え、ドレン栓７は、LLCが所定温度以上になると、開栓する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、不凍液などの冷媒を加熱する冷媒加熱装置に関する。

電気ヒータによって加熱された冷媒（不凍液）を利用して、車両を暖房するように構成
した自動車用暖房装置が知られている（特許文献１参照）。

特開平５−２３８２４５号公報

通常、上記の暖房装置に用いられる冷媒には使用温度帯が設定されている。このため、
冷媒が上限温度を超えた温度に上昇した場合には、速やかに暖房装置外に排出することが
望ましい。

本発明によれば、冷媒を貯水するタンクと、前記タンク内に収容され、前記冷媒を加熱
する加熱手段と、前記タンク内において前記加熱手段の下端よりも下方に配置されたドレ
ン栓と、を備え、前記ドレン栓は、前記冷媒が所定温度以上になると、開栓する冷媒加熱
装置を提供することによって上記課題を解決する。

図１は、本発明の実施形態における暖房装置の概略図である。 図２は、本発明の実施形態における冷媒加熱装置の斜視図である。 図３は、図２のIII-III線に沿った断面図である。 図４は、本発明の実施形態におけるドレン栓の断面斜視図である。 図５は、本発明の実施形態における冷媒加熱装置及びドレンホースの配置を示す車両搭載図である。 図６は、本発明の実施形態における冷媒加熱装置の変形例を示す車両搭載図である。 図７は、本発明の実施形態における冷媒加熱装置の作動を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明における冷媒加熱装置を車両用暖房装置に適用
した場合について説明する。
図１は、本実施形態における暖房装置の概略図である。

本実施形態における車両用暖房装置１は、図１に示すように、ダクト１１内に配置され
たファン１２と、ダクト１１内においてファン１２の風下に配置されたヒータコア２と、
ヒータコア２にLLC（不凍液）を送るポンプ３と、ヒータコア２に送るLLCを加熱する冷媒
加熱装置４と、を備えている。なお、本実施形態におけるLLCが本発明の冷媒の一例に相
当する。

本実施形態では、ポンプ３及び冷媒加熱装置４は、ダクト１１の外に配置されている。
そして、ヒータコア２、ポンプ３及び冷媒加熱装置４は、特に図示しない冷媒配管によっ
て、図中の太矢印に沿ってLLCが循環するように接続されている。

このように構成された車両用暖房装置１では、冷媒加熱装置４によって加熱されたLLC
がヒータコア２に送られ、このヒータコア２に向かってファン１２が送風する。

図２は本実施形態における冷媒加熱装置の斜視図である。図３は、図２のIII-III線に
沿った断面図である。図４は、本実施形態におけるドレン栓の断面斜視図である。

本実施形態における冷媒加熱装置４は、図２及び図３に示すように、LLCを貯水するタ
ンク５と、タンク５内に収容された発熱装置６（本発明における加熱手段の一例である）
と、タンク５の底に設置されたドレン栓７と、を備えている。

タンク５は、図２及び図３に示すように、凹状に形成されたタンク本体５１と、タンク
本体５１の蓋となる天板５２を有している。タンク本体５１には、２つの配管５３,５４
が接続されている。本実施形態では、一方の配管５３がLLCの入口部となり、他方の配管
５４がLLCの出口部となる。

本実施形態における発熱装置６は、電気ヒータで構成されているが、LLCを加熱するも
のであれば特に限定されない。なお、本実施形態のように車両用暖房装置１に用いられる
電気ヒータとしては、例えば、ニクロム線を芯材とするシーズヒータ（sheathed heater
）やPTCヒータ（Positive Temperature Coefficient heater）を挙げることができる。

ドレン栓７は、図２及び図３に示すように、タンク５の底に配置されている。すなわち、
ドレン栓７は、配管５３,５４及び発熱装置６よも下方に配置されている。これにより、
タンク５のLLCのみならず、配管５３,５４内のLLCも外部に排出させることができる。

なお、特に図示しないが、ドレン栓７からLLCの排出を促進するように、タンク本体５
１の底を、ドレン栓７に向かって下り勾配となるように傾斜させてもよい。

本実施形態におけるドレン栓７は、栓本体７１と、溶融部材７２とで構成された可溶栓
であり、LLCが所定温度になると溶融部材７２が溶解（溶融）する。これにより、LLCがタ
ンク５外に排出されるようになっている。

栓本体７１は、図４に示すように、軸方向に貫通孔を有するボルト状に形成されており
、頭部７１ａとネジ部７１ｂを有している。本実施形態では、タンク本体５１の底に、ネ
ジ溝が形成されたLLC排出孔５５（図３参照）が形成されており、このLLC排出孔５５にネ
ジ部７１ｂが螺合している。

溶融部材７２は、栓本体７１の貫通孔内に充填されており、所定温度で溶解する。ここ
でいう所定温度とは、LLCの通常使用における使用温度帯よりも高い温度であって、LLCの
沸点以下に設定される。

本実施形態における溶融部材７２は、例えば、鉛や錫などの比較的融点の低い金属で構
成されており、上記の所定温度に応じて適宜設定される。

図５は、本実施形態における冷媒加熱装置及びドレンホースの配置を示す車両搭載側面
ある。図６は、本実施形態における冷媒加熱装置の変形例を示す車両搭載図である。

本実施形態では、図５に示すように、ドレン栓７から放出されたLLCがドレンホース８
を通って車外に排出される。このドレンホース８は、エンジンやモータなどの発熱部から
隔離した経路を通って、高温のLLCが歩道に飛び散らないようにホイルハウスの内側で開
口している。また、本実施形態では、ドレンホース８内でLLCが滞留しないように、ドレ
ンホース８は、水平成分や上り勾配を含まないように形成される。

なお、図６に示すように、タンク５から排出されたLLCをドレンパン９で受け止めるよ
うにしてもよい。

次に、本実施形態における暖房装置１の作用を、図７を参照して説明する。

図７は、本実施形態における冷媒加熱装置の作動を示すフローチャートである。

本実施形態では、図７のStep１０〜３０に示すように、LLCが異常温度（通常時に使用
する温度帯を超えた温度）になった場合には、特に図示しない水温センサがこれを検知し
、コントローラが、発熱装置６による加熱を停止させる。通常は、この制御によって正常
状態が保たれるが、何からの事情によって発熱装置６がLLCを加熱し続けると、Step５１
において、ドレン栓７が開栓し、LLCを外部に排出する。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、
本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示さ
れた各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である
。例えば、本実施形態における「暖房」とは、単なる暖房のみならず除湿暖房も含む。

Claims (6)

1. 冷媒を貯水するタンクと、
   前記タンク内に収容され、前記冷媒を加熱する加熱手段と、
   前記タンク内において前記加熱手段の下端よりも下方に配置されたドレン栓と、を備え、
   前記ドレン栓は、前記冷媒が所定温度以上になると、開栓する冷媒加熱装置。
2. 請求項１に記載の冷媒加熱装置であって、
   前記タンクは、
   前記冷媒の入口部と、
   前記冷媒の出口部と、を有し、
   前記ドレン栓は、前記入口部及び前記出口部よりも下方に配置されている冷媒加熱装置。
3. 請求項１又は２に記載の冷媒加熱装置であって、
   前記ドレン栓は、可溶栓であることを特徴とする冷媒加熱装置。
4. 請求項３に記載の冷媒加熱装置であって、
   前記可溶栓は、前記冷媒の沸点以下の温度で溶融する溶融部材を有し、
   前記溶融部材が溶融することで、前記可溶栓が開栓する冷媒加熱装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の冷媒加熱装置であって、
   前記ドレン栓を介して前記タンクから排出される前記冷媒を収容可能なドレンパンをさら
   に備えた冷媒加熱装置。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の冷媒加熱装置であって、
   前記ドレン栓を介して前記タンクから排出される前記冷媒を車両外部に導く、冷媒排出管
   をさらに備えた冷媒加熱装置。