JP2020006702A - 車両用暖房装置及びそれを備える自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】サイドドアにヒータを設けても、ドアの開閉による温度変化の影響を受けにくくなり、ヒータの制御を安定して行うことができる、車両用暖房装置を提供する。【解決手段】車両用暖房装置は、第１ヒータを有し、サイドドア３０の壁面に設置されている、第１ヒータユニット５０と、第２ヒータと、温度検知器と、を有し、車内のサイドドア３０の壁面以外の部分に設置されている、第２ヒータユニット６０と、温度検知器が検知した温度に基づいて、第１ヒータと第２ヒータを制御する制御器と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用暖房装置及びそれを備える自動車に関するものである。

人体の中で寒冷感を感じやすい足部を局所的に暖房することを目的とした自動車用暖房装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、着座中の運転手の膝〜下腿部に輻射熱を当てることを目的とした車両用暖房装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２に開示されている車両用暖房装置では、サイドドアに加熱手段と熱放射部材を配設することにより、輻射熱を放射して、着座中の人を温めることができる。また、特許文献２に開示されている車両用暖房装置では、サーミスタを備えていて、当該サーミスタが予め設定された温度になるように、加熱手段が制御されている。

特開２０１０−１１１２５０号公報 特開２００８−２６５７１６号公報

しかしながら、上記特許文献２に開示されている車両用暖房装置では、ドアを開放したときに、冷たい外気にドアが曝されるため、サーミスタが検知する温度が急激に下がる。また、ドアを閉鎖すると、車内の温かい空気にドアが曝されて、サーミスタが検知する温度が急激に上昇する。このように、ドアの開閉により、サーミスタが検知する温度が不安定になるおそれがあった。また、サーミスタが検知する温度が不安定になると、加熱手段の制御が不安定になるおそれがあった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、サイドドアにヒータを設けても、ドアの開閉による温度変化の影響を受けにくくなり、ヒータの制御を安定して行うことができる、車両用暖房装置及びそれを備える自動車を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明に係る車両用暖房装置は、第１ヒータを有し、サイドドア壁面に設置されている、第１ヒータユニットと、第２ヒータと、温度検知器と、を有し、車内の前記サイドドア壁面以外の部分に設置されている、第２ヒータユニットと、前記温度検知器が検知した温度に基づいて、前記第１ヒータと前記第２ヒータを制御する制御器と、を備える
これにより、ドアの開閉による温度変化の影響を受けにくくなり、安定して、温度検知器が温度を検知することができる。また、安定して、温度検知器が温度を検知することにより、第１ヒータ及び第２ヒータの制御を安定して行うことができる。

また、本発明に係る自動車は、上記車両用暖房装置を備える。

本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施形態の詳細な説明から明らかにされる。

本発明に係る車両用暖房装置及びそれを備える自動車によれば、サイドドアにヒータを設けても、ドアの開閉により、ヒータの制御を安定して行うことができる。

図１は、本実施の形態１に係る車両用暖房装置及びそれを備える自動車の概略構成を示す模式図である。 図２は、図１に示す車両用暖房装置の電気回路図である。 図３は、図２に示す車両用暖房装置の第１ヒータユニットの概略構成を示す模式図である。 図４は、図２に示す車両用暖房装置の第２ヒータユニットの概略構成を示す模式図である。 図５は、本実施の形態２に係る車両用暖房装置の電気回路図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。また、全ての図面において、本発明を説明するための構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略する場合がある。さらに、以下の実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本実施の形態１に係る車両用暖房装置は、第１ヒータを有し、サイドドア壁面に設置されている、第１ヒータユニットと、第２ヒータと、温度検知器と、を有し、車内のサイドドア壁面以外の部分に設置されている、第２ヒータユニットと、温度検知器が検知した温度に基づいて、第１ヒータと第２ヒータを制御する制御器と、を備える。

また、本実施の形態１に係る車両用暖房装置では、第２ヒータユニットは、コンソール側壁面に設置されていてもよい。

また、本実施の形態１に係る車両用暖房装置では、第２ヒータユニットは、ステアリングに設置されていてもよい。

また、本実施の形態１に係る車両用暖房装置では、第１ヒータと第２ヒータは、電気的に直列に接続されていてもよい。

さらに、本実施の形態１に係る車両用暖房装置では、温度検知器は、サーミスタで構成されていてもよい。

また、本実施の形態１に係る自動車は、上記車両用暖房装置のうち、少なくともいずれかの車両用暖房装置を備える。

以下、本実施の形態１に係る車両用暖房装置及びそれを備える自動車の一例について、図１〜図４を参照しながら説明する。

［車両用暖房装置及びそれを備える自動車の構成］
図１は、本実施の形態１に係る車両用暖房装置及びそれを備える自動車の概略構成を示す模式図である。図２は、図１に示す車両用暖房装置の電気回路図である。

図１及び図２に示すように、本実施の形態１に係る自動車１００は、車両用暖房装置１０１を備えている。車両用暖房装置１０１は、第１ヒータ５４を有する第１ヒータユニット５０と、第２ヒータ６４とサーミスタ（温度検知器）６６を有する第２ヒータユニット６０と、制御器７０と、を備えている。

また、車両用暖房装置１０１は、電源８０を備えていて、電源８０は、制御器７０を介して、第１ヒータユニット５０と第２ヒータユニット６０に電力を供給するように構成されている。なお、本実施の形態１においては、第１ヒータユニット５０と第２ヒータユニット６０は、適宜な配線により、電気的に直列に接続されている。

第１ヒータユニット５０は、サイドドア３０の側壁面に設置されている。なお、本実施の形態１においては、第１ヒータユニット５０が、運転席横のサイドドアの壁面に設置されている形態を採用したが、これに限定されず、助手席横のサイドドアの壁面に設置されている形態を採用してもよく、後部席横のサイドドアの壁面に設置されている形態を採用してもよい。

第２ヒータユニット６０は、コンソール４０の運転席側の側壁に設置されている。なお、本実施の形態１においては、第２ヒータユニット６０が、コンソール４０の側壁に設置されている形態を採用したが、これに限定されない。第２ヒータユニット６０は、自動車１００内のサイドドアの壁面以外の部分に設置されていればよく、例えば、ステアリングコラムの下面などに設置されていてもよい。

また、第２ヒータユニット６０は、第２ヒータ６４、第１補助ヒータ６５、サーミスタ６６、第２補助ヒータ６７、及びサーモスタット６８を有している。なお、本実施の形態１においては、温度検知器として、サーミスタ６６で構成されている形態を採用したが、これに限定されず、電熱対等の公知の温度検知器を用いることができる。

第１補助ヒータ６５は、サーミスタ６６を加熱して、サーミスタ６６が検知する温度が、第２ヒータ６４で加熱されている雰囲気と同じ温度領域となるようにするためのものである。また、第２補助ヒータ６７は、サーモスタット６８を加熱して、サーモスタット６８が検知する温度が、第２ヒータ６４で加熱されている雰囲気と同じ温度領域となるようにするためのものである。なお、図２に示す例では、これらの第２ヒータ６４、第１補助ヒータ６５、第２補助ヒータ６７、及びサーモスタット６８は、この順序で直列に接続されている。

ここで、図３及び図４を参照しながら、第１ヒータユニット５０及び第２ヒータユニット６０の構成について、説明する。

図３は、図２に示す車両用暖房装置の第１ヒータユニットの概略構成を示す模式図である。図４は、図２に示す車両用暖房装置の第２ヒータユニットの概略構成を示す模式図である。

図３に示すように、第１ヒータユニット５０は、シート状の基材５３と、ヒータ線からなる第１ヒータ５４と、を有し、これらで輻射式ヒータが構成されている。基材５３としては、熱伝導率の小さい材料で構成されるシート（例えば、ポリエステル樹脂等の不織布）が用いられる。

また、第１ヒータ５４を構成するヒータ線は、基材５３の全域をカバーするように、蛇行形状に配設されている。具体的には、ヒータ線は、始端と終端が互いに近接するように基材５３の所定位置に配設されていて、中間部分は前記所定位置から離れて配設されている。そして、始端から中間部分までの上流側の部分と、中間部分から終端までの下流側の部分とが、対称となるように配設されている。なお、第１ヒータ５４が配設されている全域を、例えば、黒色のアルミニウム箔で被覆する構成にしてもよい。

図４に示すように、第２ヒータユニット６０は、シート状の基材６３と、ヒータ線からなる第２ヒータ６４と、を有し、これらで輻射式ヒータが構成されている。基材６３としては、熱伝導率の小さい材料で構成されるシート（例えば、ポリエステル樹脂等の不織布）が用いられる。

また、第２ヒータ６４を構成するヒータ線は、基材６３の全域をカバーするように、蛇行形状に配設されている。具体的には、ヒータ線は、始端と終端が互いに近接するように基材６３の所定位置に配設されていて、中間部分は前記所定位置から離れて配設されている。そして、始端から中間部分までの上流側の部分と、中間部分から終端までの下流側の部分とが、対称となるように配設されている。さらに、ヒータ線の始端部又は終端部近傍には、第１補助ヒータ６５及びサーミスタ６６が配置されている。

なお、図４には、第２補助ヒータ６７及びサーモスタット６８の図示を省略している。また、第２ヒータ６４が配設されている全域を、例えば、黒色のアルミニウム箔で被覆する構成にしてもよい。

サーミスタ６６は、検知した温度を制御器７０に出力するように構成されている。また、サーモスタット６８は、予め設定されている閾値温度以上の温度になると、作動するように構成されていて、第１ヒータ５４及び第２ヒータ６４の過昇温を防止するように構成されている。

制御器７０は、サーミスタ６６が検知した温度に基づいて、第１ヒータ５４及び第２ヒータ６４への通電を制御するように構成されている。また、制御器７０は、運転手等が、図示されない入力器を操作することにより、設定された温度となるように、第１ヒータ５４及び第２ヒータ６４への通電を制御するように構成されている。

また、制御器７０は、例えば、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ等に例示される演算処理部と、各制御動作を実行するためのプログラムを格納した、メモリ等から構成される記憶部を備えている。なお、制御器７０は、単独の制御器で構成される形態だけでなく、複数の制御器が協働して、第１ヒータ５４及び第２ヒータ６４の制御を実行する制御器群で構成される形態であっても構わない。また、制御器７０は、マイクロコントローラで構成されていてもよく、ＭＰＵ、ＰＬＣ(ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ)、論理回路等によって構成されていてもよい。

このように構成された、本実施の形態１に係る車両用暖房装置１０１及びそれを備える自動車１００では、サイドドア３０に設置されている第１ヒータユニット５０に温度検知器を設けずに、サイドドア３０以外の部分に設置されている第２ヒータユニット６０に温度検知器（サーミスタ６６）を配置している。これにより、ドアの開閉による温度変化の影響を受けにくくなり、第１ヒータ５４及び第２ヒータ６４の制御を安定して行うことができる。また、サーミスタ６６及びサーモスタット６８が、サイドドア３０に配置されていないことにより、ドアの開閉による衝撃で、サーミスタ６６及びサーモスタット６８が故障することがない。

（実施の形態２）
本実施の形態２に係る車両用暖房装置は、第１ヒータと第２ヒータは、電気的に並列に接続されている。

以下、本実施の形態２に係る車両用暖房装置及びそれを備える自動車の一例について、図５を参照しながら説明する。

［車両用暖房装置の構成］
図５は、本実施の形態２に係る車両用暖房装置の電気回路図である。

図５に示すように、本実施の形態２に係る車両用暖房装置１０２は、実施の形態１に係る車両用暖房装置１０１と基本的構成は同じであるが、第１ヒータ５４と第２ヒータ６４が電気的に並列に接続されている点が異なる。具体的には、第１ヒータユニット５０が備える第１ヒータ５４と、第２ヒータユニット６０が備える直列接続された第２ヒータ６４、第１補助ヒータ６５、及び第２補助ヒータ６７とが、並列接続されている。そして、第２ヒータ６４側の合流点と制御器７０との間に、サーモスタット６８が設けられている。

ここで、サーミスタ６６は、第２ヒータユニット６０の第１補助ヒータ６５で加熱される。第１補助ヒータ６５を第１ヒータ５４に直列接続すると、サイドドアの開閉により温度が変化して第１ヒータ５４にかかる電圧値がばらつき、第１補助ヒータ６５の発熱量がばらつく可能性がある。そのため、サーミスタ６６を加熱する第１補助ヒータ６５は、第２ヒータユニット６０側の第２ヒータ６４に直列接続されている。サーモスタット６８を加熱する第２補助ヒータ６７が、第２ヒータユニット６０側の第２ヒータ６４に直列接続されているのも、同じ理由による。

これにより、ドアの開閉による温度変化の影響を、より受けにくくなり、安定して、サーミスタ６６、サーモスタット６８が温度を検知することができる。また、より安定して、サーミスタ６６、サーモスタット６８が温度を検知することにより、第１ヒータ５４及び第２ヒータ６４の制御を安定して行うことができる。

このように構成された、本実施の形態２に係る車両用暖房装置１０２及びそれを備える自動車であっても、実施の形態１に係る車両用暖房装置１０１及びそれを備える自動車１００と同様の作用効果を奏する。

なお、以上では第１ヒータユニット５０及び第２ヒータユニット６０が輻射式ヒータを成す場合について説明したが、これに限られない。例えば、いずれか一方または両方を、接触する人体部位を直接温める伝導式ヒータにしてもよいし、必要に応じて他のタイプのヒータを採用してもよい。

また、図２及び図３では、第１ヒータユニット５０と第２ヒータユニット６０を１つずつ接続した態様を示したが、これに限られず、更に別の１つのヒータユニット又は複数のヒータユニットを追加的に接続してもよい。例えば、運転席横のサイドドアに設けた第１ヒータユニット５０と、コンソールの運転席側の側壁に設けた第２ヒータユニット６０と、に加え、ステアリングコラムの下面にヒータを配設し、これらを直列あるいは並列に接続し、制御器７０によって温度調整するようにしてもよい。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良及び他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の要旨を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。

本発明に係る車両用暖房装置及びそれを備える自動車は、サイドドアにヒータを設けても、ドアの開閉により、ヒータの制御を安定して行うことができるため、有用である。

３０ サイドドア
４０ コンソール
５０ 第１ヒータユニット
５３ 基材
５４ 第１ヒータ
６０ 第２ヒータユニット
６３ 基材
６４ 第２ヒータ
６５ 第１補助ヒータ
６６ サーミスタ
６７ 第２補助ヒータ
６８ サーモスタット
７０ 制御器
８０ 電源
１００ 自動車
１０１、１０２ 車両用暖房装置

Claims (7)

1. 第１ヒータを有し、サイドドア壁面に設置されている、第１ヒータユニットと、
   第２ヒータと、温度検知器と、を有し、車内の前記サイドドア壁面以外の部分に設置されている、第２ヒータユニットと、
   前記温度検知器が検知した温度に基づいて、前記第１ヒータと前記第２ヒータを制御する制御器と、を備える、車両用暖房装置。
2. 前記第２ヒータユニットは、コンソール側壁面に設置されている、請求項１に記載の車両用暖房装置。
3. 前記第２ヒータユニットは、ステアリングコラムに設置されている、請求項１又は２に記載の車両用暖房装置。
4. 前記第１ヒータと前記第２ヒータは、電気的に直列に接続されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用暖房装置。
5. 前記第１ヒータと前記第２ヒータは、電気的に並列に接続されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用暖房装置。
6. 前記温度検知器は、サーミスタで構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用暖房装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用暖房装置を備える、自動車。
   
   
   
   

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