JP2021032105A - Foreign matter discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ヒータコア内に詰まった異物をヒータコア外に排出する異物排出装置に関する。 The present disclosure relates to a foreign matter discharging device that discharges foreign matter stuck in the heater core to the outside of the heater core.
従来、水冷式のエンジンを搭載する車両に設けられる暖房装置は、エンジンの冷却水を熱交換器であるヒータコアに流入させ、エンジンの排熱を利用して車室内に供給される空気を加熱している。しかし、エンジンの冷却水には錆などの異物が混入する場合があり、この異物がヒータコアの内部に付着・堆積して暖房性能の低下を招く虞がある。これに対し、例えば、特許文献1に開示される技術では、ヒータコアの入口側に接続されるホース部分に継手部を設け、この継手部に異物を付着させるストレーナを着脱自在に内蔵させることが開示されている。 Conventionally, a heating device installed in a vehicle equipped with a water-cooled engine causes the cooling water of the engine to flow into a heater core, which is a heat exchanger, and uses the exhaust heat of the engine to heat the air supplied to the vehicle interior. ing. However, foreign matter such as rust may be mixed in the cooling water of the engine, and this foreign matter may adhere to and accumulate inside the heater core, resulting in deterioration of heating performance. On the other hand, for example, in the technique disclosed in Patent Document 1, it is disclosed that a joint portion is provided in a hose portion connected to the inlet side of the heater core, and a strainer for adhering foreign matter to the joint portion is detachably incorporated. Has been done.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、ヒータコアに異物が流入することを抑制可能ではあるものの、全ての異物をストレーナに付着させることは困難である。このため、ストレーナによって付着されなかった異物がヒータコアに流入し、この異物がヒータコア内で詰まり、ヒータコアの性能を低下させてしまう虞がある。 However, with the technique described in Patent Document 1, although it is possible to suppress the inflow of foreign matter into the heater core, it is difficult to attach all the foreign matter to the strainer. Therefore, foreign matter not adhered by the strainer may flow into the heater core, and the foreign matter may be clogged in the heater core, which may deteriorate the performance of the heater core.
本開示は上述の課題に鑑みなされたものであり、異物がヒータコア内で詰まることによるヒータコアの性能低下を抑制することができる異物排出装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a foreign matter discharging device capable of suppressing deterioration of the performance of the heater core due to clogging of foreign matter in the heater core.
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る異物排出装置は、ヒータコア内に詰まった異物を前記ヒータコア外に排出する異物排出装置であって、前記ヒータコアに接続され、熱媒体が前記ヒータコアに向かって流通する入口側配管と、前記ヒータコアに接続され、前記熱媒体が前記ヒータコアとは反対側に向かって流通する出口側配管と、前記入口側配管に形成される第1開口部と前記出口側配管に形成される第4開口部とを接続する第1接続管と、前記入口側配管に前記第1開口部より前記ヒータコア側に形成される第3開口部と前記出口側配管に前記第4開口部より前記ヒータコア側とは反対側に形成される第2開口部とを接続する第2接続管と、前記第1開口部に設けられ、前記熱媒体が前記第1接続管を流通するように、又は前記入口側配管のまま流通するように切り換え可能に構成される第1切換装置と、前記第2開口部に設けられ、前記熱媒体が前記第2接続管を流通するように、又は前記出口側配管のまま流通するように切り換え可能に構成される第2切換装置と、を備える。 (1) The foreign matter discharging device according to at least one embodiment of the present invention is a foreign matter discharging device that discharges foreign matter stuck in the heater core to the outside of the heater core, and is connected to the heater core so that the heat medium faces the heater core. The inlet side pipe that flows through the pipe, the outlet side pipe that is connected to the heater core and the heat medium flows toward the side opposite to the heater core, and the first opening and the outlet side that are formed in the inlet side pipe. The first connecting pipe connecting the fourth opening formed in the pipe, the third opening formed in the inlet side pipe on the heater core side from the first opening, and the fourth opening in the outlet side pipe. A second connecting pipe for connecting the second opening formed on the side opposite to the heater core side from the opening and the heat medium provided in the first opening so as to flow through the first connecting pipe. The first switching device, which is configured to be switchable so as to flow through the inlet side pipe, and the second opening so that the heat medium can flow through the second connecting pipe, or A second switching device configured to be switchable so that the pipe can be distributed as it is on the outlet side is provided.
上記(1)の構成によれば、熱媒体がヒータコア内を流通する方向は、第1切換装置によって熱媒体が入口側配管のまま流通するように切り換えられ、且つ第2切換装置によって熱媒体が出口側配管のまま流通するように切り換えられた状態(以下、通常モード)と、第1切換装置によって熱媒体が第1接続管を流通するように切り換えられ、且つ第2切換装置によって熱媒体が第2接続管を流通するように切り換えられた状態(以下、逆流モード)とで異なるようにすることができる。このため、通常モードで熱媒体がヒータコア内を流通しているときにヒータコア内に異物が詰まっても、逆流モードに切り換えられることで、熱媒体がヒータコア内を流通する方向が通常モードのときとは異なるようになり、異物をヒータコア外に排出することができる。よって、異物がヒータコア内で詰まることによるヒータコアの性能低下を抑制することができる。 According to the configuration of (1) above, the direction in which the heat medium circulates in the heater core is switched so that the heat medium circulates in the inlet side pipe by the first switching device, and the heat medium is circulated by the second switching device. The state in which the outlet side pipe is switched to circulate as it is (hereinafter, normal mode) and the heat medium is switched to circulate through the first connecting pipe by the first switching device, and the heat medium is switched by the second switching device. It can be different from the state in which the second connecting pipe is switched to circulate (hereinafter, backflow mode). Therefore, even if foreign matter is clogged in the heater core while the heat medium is circulating in the heater core in the normal mode, the heat medium is switched to the backflow mode so that the direction in which the heat medium flows in the heater core is the same as in the normal mode. Will be different and foreign matter can be expelled out of the heater core. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the performance of the heater core due to the clogging of foreign matter in the heater core.
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載の構成において、前記熱媒体の流速を取得する流速取得部をさらに備え、前記流速取得部によって取得される前記熱媒体の流速が予め決められた第1閾値以下であると、前記第1切換装置によって前記熱媒体が前記第1接続管を流通するように切り換えられるとともに、前記第2切換装置によって前記熱媒体が前記第2接続管を流通するように切り換えられる。 (2) In some embodiments, in the configuration described in (1) above, a flow velocity acquisition unit for acquiring the flow velocity of the heat medium is further provided, and the flow velocity of the heat medium acquired by the flow velocity acquisition unit is predetermined. When it is equal to or less than the determined first threshold value, the heat medium is switched so as to flow through the first connecting pipe by the first switching device, and the heat medium is switched to the second connecting pipe by the second switching device. Is switched to circulate.
ヒータコア内に異物が詰まると、ヒータコア内を流通する熱媒体の流量が減少するとともに、入口側配管や出口側配管を流通する熱媒体の流速が減少する。このため、熱媒体の流速を監視することで、ヒータコアの現状の性能を知ることができる。上記(2)の構成によれば、熱媒体の流速が第1閾値以下であると、第1切換装置によって熱媒体が第1接続管を流通するように切り換えられるとともに、第2切換装置によって熱媒体が第2接続管を流通するように切り換えられる。つまり、熱媒体の流速が第1閾値以下であると、通常モードから逆流モードに切り換えられ、ヒータコア内で詰まっている異物をヒータコア外に排出することができる。このため、ヒータコアの性能が低下してもヒータコアの性能を回復することができるので、ヒータコアの性能を高性能で維持し、ヒータコアの製品寿命や保守期間を延ばすことができる。 When the heater core is clogged with foreign matter, the flow rate of the heat medium flowing through the heater core decreases, and the flow velocity of the heat medium flowing through the inlet-side piping and the outlet-side piping decreases. Therefore, by monitoring the flow velocity of the heat medium, the current performance of the heater core can be known. According to the configuration of (2) above, when the flow velocity of the heat medium is equal to or less than the first threshold value, the heat medium is switched so as to flow through the first connecting pipe by the first switching device, and heat is switched by the second switching device. The medium is switched to flow through the second connecting tube. That is, when the flow velocity of the heat medium is equal to or less than the first threshold value, the normal mode is switched to the backflow mode, and the foreign matter clogged in the heater core can be discharged to the outside of the heater core. Therefore, even if the performance of the heater core deteriorates, the performance of the heater core can be recovered, so that the performance of the heater core can be maintained at high performance, and the product life and maintenance period of the heater core can be extended.
(3)幾つかの実施形態では、上記(2)に記載の構成において、前記第1切換装置によって前記熱媒体が前記第1接続管を流通するように切り換えられ、前記第2切換装置によって前記熱媒体が前記第2接続管を流通するように切り換えられた後に、前記流速取得部によって取得される前記熱媒体の流速が前記第1閾値を超える第2閾値以上であると、前記第1切換装置によって前記熱媒体が前記入口側配管のまま流通するように切り換えられるともに、前記第2切換装置によって前記熱媒体が前記出口側配管のまま流通するように切り換えられる。 (3) In some embodiments, in the configuration described in (2) above, the heat medium is switched by the first switching device so as to flow through the first connecting pipe, and the second switching device is used to switch the heat medium so as to flow through the first connecting pipe. After the heat medium is switched to flow through the second connecting pipe, if the flow velocity of the heat medium acquired by the flow velocity acquisition unit is equal to or higher than the second threshold value exceeding the first threshold value, the first switching The device switches the heat medium to circulate as the inlet side pipe, and the second switching device switches the heat medium to circulate as the outlet side pipe.
上記(3)の構成によれば、通常モードのときにヒータコアの性能が低下すると逆流モードに切り換えられ、ヒータコアが一定の性能を有するように(熱媒体の流速が第2閾値以上)回復したら、再び通常モードに切り換えられるようになっており、ヒータコアの製品寿命や保守期間を延ばすことができる。 According to the configuration of (3) above, when the performance of the heater core deteriorates in the normal mode, the mode is switched to the backflow mode, and when the heater core recovers to have a certain performance (the flow velocity of the heat medium is equal to or higher than the second threshold value), The normal mode can be switched again, and the product life and maintenance period of the heater core can be extended.
(4)幾つかの実施形態では、上記(2)に記載の構成において、前記第1切換装置によって前記熱媒体が前記第1接続管を流通するように切り換えられ、前記第2切換装置によって前記熱媒体が前記第2接続管を流通するように切り換えられた後に、前記流速取得部によって取得される前記熱媒体の流速が前記第1閾値以下の第3閾値以下であると、前記第1切換装置によって前記熱媒体が前記入口側配管のまま流通するように切り換えるともに、前記第2切換装置によって前記熱媒体が前記出口側配管のまま流通するように切り換えられる。 (4) In some embodiments, in the configuration described in (2) above, the heat medium is switched by the first switching device so as to flow through the first connecting pipe, and the second switching device is used to switch the heat medium so as to flow through the first connecting pipe. After the heat medium is switched to flow through the second connecting pipe, if the flow velocity of the heat medium acquired by the flow velocity acquisition unit is equal to or less than the third threshold value equal to or lower than the first threshold value, the first switching is performed. The device switches the heat medium so that the heat medium flows as the inlet side pipe, and the second switching device switches the heat medium so that the heat medium flows as the outlet side pipe.
通常モードから逆流モードに切り換えられることで熱媒体の流速が回復しても、逆流モードが長く続けば、ヒータコア内に異物が詰まり、熱媒体の流速が再び下がる場合がある。上記(4)の構成によれば、逆流モードのときにヒータコアの性能が低下(熱媒体の流速が第3閾値以下)したら、通常モードに切り換えられ、熱媒体がヒータコア内を流通する方向が逆流モードのときとは異なるようになり、異物をヒータコア外に排出することができる。このため、ヒータコアの性能を高性能で維持し、ヒータコアの製品寿命や保守期間を延ばすことができる。 Even if the flow velocity of the heat medium is restored by switching from the normal mode to the backflow mode, if the backflow mode continues for a long time, foreign matter may be clogged in the heater core and the flow velocity of the heat medium may decrease again. According to the configuration of (4) above, if the performance of the heater core deteriorates in the backflow mode (the flow velocity of the heat medium is equal to or less than the third threshold value), the mode is switched to the normal mode, and the direction in which the heat medium flows through the heater core is backflow. It is different from the mode, and foreign matter can be discharged to the outside of the heater core. Therefore, the performance of the heater core can be maintained with high performance, and the product life and maintenance period of the heater core can be extended.
(5)幾つかの実施形態では、上記(1)から(4)の何れか1つに記載の構成において、前記第3開口部に設けられ、前記熱媒体が前記第2接続管を流通するように、又は前記入口側配管のまま流通するように切り換え可能に構成される第3切換装置と、前記第4開口部に設けられ、前記熱媒体が前記第1接続管を流通するように、又は前記出口側配管のまま流通するように切り換え可能に構成される第4切換装置と、をさらに備える。 (5) In some embodiments, in the configuration according to any one of (1) to (4) above, the heat medium is provided in the third opening and the heat medium flows through the second connecting pipe. A third switching device, which is configured to be switchable so as to circulate as the inlet side pipe, and a third switching device provided at the fourth opening so that the heat medium circulates through the first connecting pipe. Alternatively, a fourth switching device configured to be switchable so that the pipe can be distributed as it is on the outlet side is further provided.
上記(5)の構成によれば、第3開口部には第3切換装置が設けられ、第4開口部には第4切換装置が設けられるので、上記(1)の構成と比較して、逆流モードに切り換えられている際に、熱媒体は第2接続管にスムーズに流入することができるとともに、出口側配管のうち第4開口部よりヒータコア側の部分にスムーズに流入することができるので、ヒータコアの性能をより確実に確保することができる。 According to the configuration (5) above, the third opening is provided with the third switching device, and the fourth opening is provided with the fourth switching device. Therefore, as compared with the configuration of (1) above, When the backflow mode is switched, the heat medium can smoothly flow into the second connection pipe, and can smoothly flow into the heater core side portion of the outlet side pipe from the fourth opening. , The performance of the heater core can be ensured more reliably.
本発明の少なくとも一実施形態によれば、ヒータコア内に異物が詰まっても、熱媒体がヒータコア内を流通する方向を変化させて、異物をヒータコア外に排出することができるので、異物がヒータコア内で詰まることによるヒータコアの性能低下を抑制することができる。 According to at least one embodiment of the present invention, even if the heater core is clogged with foreign matter, the heat medium can change the direction of circulation in the heater core and the foreign matter can be discharged to the outside of the heater core, so that the foreign matter can be discharged to the outside of the heater core. It is possible to suppress the deterioration of the performance of the heater core due to clogging with.
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention to this, but are merely explanatory examples. Absent.
図1に示すように、車両100には、車室101内を空調する車両用空調装置102が設けられている。車両用空調装置102は、HVAC(Heating Ventilation and Air Conditioning)装置と呼ばれ、ヒータコア2を構成機器の1つとして有している。ヒータコア2は、車両用空調装置102内に導入された内気、外気、又は内気と外気とが混合された混合気(以下、これらを総称して導入空気Gと記載する)が流通する空気配管103内に配設されている。
As shown in FIG. 1, the
ヒータコア2とエンジン104との間には、エンジン104から吐出された冷却水C(LLC:Long Life Coolant)が循環する循環システム105が形成されてもよい。この循環システム105では、ヒータコア2に流入した冷却水Cが導入空気Gと熱交換することで、導入空気Gを温めるようになっている。
A
ところで、冷却水Cが循環システム105を循環し続けていると、ヒータコア2内に異物が徐々に付着・堆積していき、ヒータコア2内に異物が詰まってしまう場合がある。ヒータコア2内に異物が詰まると、ヒータコア2内を流通する冷却水Cの流量が減少し、冷却水Cと導入空気Gとの熱交換容量が減少する。熱交換容量が減少すると導入空気Gが十分に温められず、車両用空調装置102は乗員の希望通りに車室101内を空調することができなくなる。ヒータコア2内に付着・堆積する異物は、例えば、ヒータコア2とエンジン104との間に接続されている配管の内表面が腐食して剥がれた酸化物などである。
By the way, if the cooling water C continues to circulate in the
本発明の一実施形態に係る異物排出装置は、ヒータコア2内に詰まった異物をヒータコア2外に排出するものである。以下、第1実施形態〜第3実施形態に係る異物排出装置について説明する。尚、冷却水Cが循環システム105を循環する場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、冷却水C以外の熱媒体がヒータコア2内を流通してもよいし、エンジン104以外の機器から吐出される熱媒体がヒータコア2内を流通してもよい。
The foreign matter discharging device according to the embodiment of the present invention discharges the foreign matter stuck in the
(第1実施形態)
図2を参照して、本発明の第1実施形態に係る異物排出装置1Aの構成について説明する。図2に示すように、異物排出装置1Aは、入口側配管4と、出口側配管6と、第1接続管8と、第2接続管10と、第1切換装置12と、第2切換装置14と、を備える。
(First Embodiment)
The configuration of the foreign
入口側配管4は、一端4aがヒータコア2に接続され、他端4bがエンジン104に接続されている配管であって、冷却水Cがヒータコア2に向かって流通するようになっている。入口側配管4には、第1開口部16及び第3開口部20が形成されている。第3開口部20は、第1開口部16よりヒータコア2側に位置している。本開示では、ヒータコア2に流入する熱交換前の冷却水Cは、入口側配管4の他端4bを通って、エンジン104から入口側配管4の内部に吐出される。
The
出口側配管6は、入口側配管4とは異なる配管であって、一端6aがヒータコア2に接続され、他端6bがエンジン104に接続されている配管である。また、出口側配管6は、冷却水Cがヒータコア2とは反対側に向かって流通するようになっている。出口側配管6には、第2開口部18及び第4開口部22が形成されている。第4開口部22は、第2開口部18よりヒータコア2側に位置している。本開示では、ヒータコア2から流出した熱交換後の冷却水Cは、出口側配管6の他端6bを通って、出口側配管6からエンジン104に戻る。
The
また、入口側配管4及び出口側配管6のそれぞれは、例えば金属パイプのように金属材料から構成されていてもよいし、ゴムホースのようにゴム材料から構成されていてもよいし、又は金属パイプとゴムホースとを組み合わせたものであってもよい。また、以下では、入口側配管4及び出口側配管6のそれぞれは、冷却水Cが流通する方向に対する断面形状が円形形状に限定されるものではなく、矩形形状など円形形状以外の断面形状であってもよい。
Further, each of the
第1接続管8は、第1開口部16と第4開口部22とを接続する配管である。第2接続管10は第2開口部18と第3開口部20とを接続する配管である。第1接続管8と第2接続管10とのそれぞれは互いに独立して設けられている。
The
第1切換装置12は、第1開口部16に設けられ、冷却水Cが第1接続管8を流通するように、又は入口側配管4のまま流通するように切り換え可能に構成されるものである。第1切換装置12は、例えば電磁式の三方弁であって、後述する制御装置24から送信される信号に従って、第1開口部16を開口する。尚、このとき、第1切換装置12は、入口側配管4のうち第1開口部16と第3開口部20との間の部分のエンジン104側の入口を塞いでいる。
The
第2切換装置14は、第2開口部18に設けられ、冷却水Cが第2接続管10を流通するように、又は出口側配管6のまま流通するように切り換え可能に構成されるものである。第2切換装置14は、例えば電磁式の三方弁であって、後述する制御装置24から送信される信号に従って、第2開口部18を開口する。尚、このとき、第2切換装置14は、出口側配管6のうち第2開口部18と第4開口部22との間の部分のエンジン104側の出口を塞いでいる。
The
異物排出装置1Aには、制御装置24がさらに設けられてもよい。制御装置24は、第1切換装置12及び第2切換装置14のそれぞれと電気的に接続されている。このような制御装置24は、例えば、プロセッサを含む中央処理装置(CPU)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、およびI/Oインターフェイスなどから構成されている。また、制御装置24は、ヒータコア2の性能(熱交換容量)を、取得、算出又は推定可能に構成されてもよく、熱交換容量に基づいて、第1切換装置12及び第2切換装置14に信号を送信するように構成される。
The foreign
図3A及び図3Bを参照して、本発明の第1実施形態に係る異物排出装置1Aの動作について説明する。図3Aでは、第1切換装置12によって冷却水Cが入口側配管4のまま流通するように切り換えられ、且つ第2切換装置14によって冷却水Cが出口側配管6のまま流通するように切り換えられた状態となっている。つまり、第1開口部16及び第2開口部18は塞がれている状態であり、以下、この状態を「通常モード」と記載する。
The operation of the foreign
一方、図3Bでは、第1切換装置12によって第1接続管8を流通するように切り換えられ、且つ第2切換装置14によって冷却水Cが第2接続管10を流通するように切り換えられた状態となっている。つまり、第1開口部16及び第2開口部18は開口されている状態であり、以下、この状態を「逆流モード」と記載する。また、図3A及び図3Bにおいて、エンジン104から吐出された冷却水Cがヒータコア2に流入するまでの冷却水Cの流通経路を実線の矢印で示し、ヒータコア2から流出した冷却水Cがエンジン104に戻るまでの冷却水Cの流通経路を一点鎖線で示している。
On the other hand, in FIG. 3B, the
図3Aに示すように、通常モードでは、エンジン104から吐出される冷却水Cは、入口側配管4内を入口側配管4の他端4bから入口側配管4の一端4aまで流通し、入口側配管4の一端4aを通ってヒータコア2に流入する。ヒータコア2に流入した冷却水Cは、ヒータコア2内を流通して導入空気Gと熱交換した後、出口側配管6の一端6aを通って、ヒータコア2から流出する。そして、ヒータコア2から流出した冷却水Cは、出口側配管6内を出口側配管6の一端6aから出口側配管6の他端6bまでを流通し、出口側配管6の他端6bを通ってエンジン104に戻る。
As shown in FIG. 3A, in the normal mode, the cooling water C discharged from the
このように、通常モードでは、入口側配管4の一端4aは冷却水Cがヒータコア2に流入するための流入口として機能し、出口側配管6の一端6aは冷却水Cがヒータコア2から流出するための流出口として機能している。
As described above, in the normal mode, one
上述したように、冷却水Cが循環システム105を循環し続けていると、ヒータコア2内に異物が詰まってしまい、熱交換容量が減少していく。しかしながら、制御装置24によって取得、算出又は推定される熱交換容量が、例えば、定格の熱交換容量より低い予め設定された低熱交換容量にまで減少すると、制御装置24は、第1開口部16を開口するように第1切換装置12に信号を送信するとともに、第2開口部18を開口するように第2切換装置14に信号を送信する。つまり、ヒータコア2内に異物が詰まると、異物排出装置1Aは逆流モードで動作するように切り換えられる。
As described above, when the cooling water C continues to circulate in the
図3Bに示すように、逆流モードでは、エンジン104から吐出される冷却水Cは、第1開口部16を通って、第1接続管8に流入し、第1接続管8を流通する。第1接続管8を流通した冷却水Cは、第4開口部22を通って、出口側配管6に流入する。出口側配管6に流入した冷却水Cは、出口側配管6の一端6aに向かって流通し、出口側配管6の一端6aを通ってヒータコア2に流入する。ヒータコア2に流入した冷却水Cは、ヒータコア2内を通常モードとは逆方向に流通して、入口側配管4の一端4aを通って、ヒータコア2から流出する。この時、ヒータコア2内に詰まっている異物も入口側配管4の一端4aを通って、ヒータコア2から流出する。
As shown in FIG. 3B, in the backflow mode, the cooling water C discharged from the
ヒータコア2から流出した冷却水Cは、第3開口部20を通って、第2接続管10に流入し、第2接続管10を流通する。第2接続管10を流通した冷却水Cは、第2開口部18を通って、出口側配管6に流入する。出口側配管6に流入した冷却水Cは、出口側配管6の他端6bに向かって流通し、出口側配管6の他端6bを通ってエンジン104に戻る。
The cooling water C flowing out of the
このように、逆流モードでは、入口側配管4の一端4aは冷却水Cがヒータコア2から流出するための流出口として機能し、出口側配管6の一端6aは冷却水Cがヒータコア2に流入するための流入口として機能している。
As described above, in the backflow mode, one
本開示の第1実施形態に係る異物排出装置1Aの作用・効果について説明する。第1実施形態によれば、冷却水Cがヒータコア2内を流通する方向(流通方向D)は、通常モードと逆流モードとで互いに異なる方向に、例えば、反対方向にすることができる(図3A及び図3B参照)。このため、通常モードで冷却水Cがヒータコア2内を流通しているときにヒータコア2内に異物が詰まっても、逆流モードに切り換えられることで、冷却水Cがヒータコア2内を流通する方向が通常モードのときとは反対方向になり、通常モードではヒータコア2内に詰まってしまった異物をヒータコア2外に排出することができる。よって、異物がヒータコア2内で詰まることによるヒータコア2の性能(熱交換容量)低下を抑制することができる。
The operation and effect of the foreign
(第2実施形態)
図4を参照して、本開示の第2実施形態に係る異物排出装置1Bについて説明する。第2実施形態は、第1実施形態に対して流速取得部25がさらに設けられている点で異なるが、それ以外の構成は第1実施形態で説明した構成と同じである。第2実施形態において、第1実施形態の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
The foreign
第2実施形態に係る異物排出装置1Bの構成について説明する。図4に示すように、異物排出装置1Bは流速取得部25をさらに備えてもよい。流速取得部25は、冷却水Cの流速を取得するものであって、例えば、流速計や流速センサである。また、流速取得部25は制御装置24と電気的に接続されており、制御装置24が冷却水Cの流速を取得可能となっている。また、流速取得部25は、第2開口部18よりエンジン104側に位置するように設けられており、第2開口部18とエンジン104との間を流通する冷却水Cの流速を取得する。
The configuration of the foreign
制御装置24には、第1閾値を記憶する記憶部26が設けられてもよい。第1閾値は、予め決められた値であって、例えば、ヒータコア2が定格の熱交換容量で導入空気Gと熱交換しているときにおける冷却水Cの流速より遅い値であって、例えば、この冷却水Cの流速に対して90%の値である。
The
第2実施形態に係る異物排出装置1Bの動作について説明する。通常モード及び逆流モードのそれぞれの状態での動作は、第1実施形態で説明した動作と同じであるため説明を省略する。通常モードから逆流モードに切り換わる動作について説明する。
The operation of the foreign
冷却水Cが循環システム105を循環し続けていると、ヒータコア2内に異物が付着・堆積していき、入口側配管4内や出口側配管6内を流通する冷却水Cの流速が減少する。制御装置24は、流速取得部25によって取得される冷却水Cの流速が第1閾値以下であると、第1切換装置12及び第2切換装置14に信号を送信し、第1開口部16及び第2開口部18を開口させ、通常モードから逆流モードに切り換える。
When the cooling water C continues to circulate in the
第2実施形態に係る異物排出装置1Bの作用・効果について説明する。ヒータコア2内に異物が詰まって熱交換容量が減少しているときには、ヒータコア2内を流通する冷却水Cの流量が減少し、入口側配管4内や出口側配管6内を流通する冷却水Cの流速が減少している。このため、冷却水Cの流速を監視することで、現状の熱交換容量を知ることができる。
The operation / effect of the foreign
第2実施形態によれば、冷却水Cの流速が第1閾値以下であると、通常モードから逆流モードに切り換えられ、ヒータコア2内で詰まっている異物をヒータコア2外に排出することができる。このため、低下した熱交換容量を回復することができるので、熱交換容量を高容量で維持し、ヒータコア2の製品寿命や保守期間を延ばすことができる。尚、第2実施形態では、流速取得部25は、第2開口部18よりエンジン104側に位置するように設けられているが、本発明は第2実施形態に限定されるものではない。例えば、流速取得部25は、入口側配管4に設けられてもよい。
According to the second embodiment, when the flow velocity of the cooling water C is equal to or less than the first threshold value, the normal mode is switched to the backflow mode, and the foreign matter clogged in the
<第1変形例>
図5を参照して、本開示の第2実施形態に係る異物排出装置1Bの第1変形例について説明する。第1変形例は、第2実施形態で説明した構成と同じ構成を備えるが、第2実施形態で説明した動作において、逆流モードから通常モードに切り換わる動作が追加されている。第1変形例において、第2実施形態の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
<First modification>
A first modification of the foreign
記憶部26は、第2閾値をさらに記憶してもよい。第2閾値は、第1閾値を超える予め決められた値であって、例えば、ヒータコア2が定格の熱交換容量で導入空気Gと熱交換しているときにおける冷却水Cの流速以下、且つ第1閾値より大きい値である。
The
車両用空調装置102が車室101内を空調し始めると、図5に示すように、異物排出装置1Bは通常モードで動作する(ステップS1)。第2実施形態で説明したように、冷却水Cの流速が第1閾値以下であると、通常モードから逆流モードに切り換えられ(ステップS2:Yes)、異物排出装置1Bは逆流モードで動作する(ステップS3)。一方で、冷却水Cの流速が第1閾値より大きいと(ステップS2:No)、通常モードのままで維持される(ステップS1)。
When the
第1変形例では、ステップS1からステップS3に対してステップS4が追加されている点で第2実施形態と異なる。具体的には、逆流モードに切り換えられた後に、冷却水Cの流速が第2閾値以上であると、逆流モードから通常モードに切り換えられ(ステップS4:Yes)、異物排出装置1Bは通常モードで動作する(ステップS1)。一方で、逆流モードに切り換えられた後に、冷却水Cの流速が第2閾値より小さいと(ステップS4:No)、逆流モードのままで維持される(ステップS3)。
The first modification is different from the second embodiment in that step S4 is added to steps S1 to S3. Specifically, when the flow velocity of the cooling water C is equal to or higher than the second threshold value after being switched to the backflow mode, the backflow mode is switched to the normal mode (step S4: Yes), and the foreign
第1変形例によれば、通常モードのときに熱交換容量が低下すると一時的に逆流モードに切り換えられ、冷却水Cの流速が第2閾値以上まで回復したら、通常モードに戻すようになっている。このように、熱交換容量が確保できる程度にヒータコア2が回復したら速やかに通常モードに戻るようになっており、ヒータコア2の製品寿命や保守期間を延ばすことができる。
According to the first modification, when the heat exchange capacity decreases in the normal mode, the mode is temporarily switched to the backflow mode, and when the flow velocity of the cooling water C recovers to the second threshold value or more, the mode is returned to the normal mode. There is. In this way, when the
また、第1変形例によれば、流速取得部25は、第2開口部18よりエンジン104側に位置するように設けられているので、通常モード及び逆流モードの両方のモードにおいて、ヒータコア2から流出した熱交換後の冷却水Cの流速を取得することができる。このため、逆流モードに戻すタイミングの精度向上を図ることができる。
Further, according to the first modification, since the flow
<第2変形例>
図6を参照して、本開示の第2実施形態に係る異物排出装置1Bの第2変形例について説明する。第2変形例は、第2実施形態で説明した構成と同じ構成を備えるが、第2実施形態で説明した動作において、第1変形例とは異なる動作で、逆流モードから通常モードに切り換わる動作が追加されている。第2変形例において、第2実施形態の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
<Second modification>
A second modification of the foreign
記憶部26は、第3閾値をさらに記憶してもよい。第3閾値は、第1閾値以下の予め決められた値であって、例えば、ヒータコア2が定格の熱交換容量で導入空気Gと熱交換しているときにおける冷却水Cの流速に対して85%の値である。
The
第2変形例の動作において、ステップS1からステップS3までの動作は、第1変形例で説明した動作と同じであるため説明を省略する。第2変形例では、ステップS1からステップS3に対して、ステップS4に代わりステップS5が追加されている。具体的には、逆流モード(ステップS3)に切り換えられた後に、冷却水Cの流速が第3閾値以下であると、逆流モードから通常モードに切り換えられ(ステップS5:Yes)、異物排出装置1Bは通常モードで動作する(ステップS1)。一方で、逆流モードに切り換えられた後に、冷却水Cの流速が第3閾値より大きいと(ステップS5:No)、逆流モードのままで維持される(ステップS3)。
In the operation of the second modification, the operations from step S1 to step S3 are the same as the operations described in the first modification, and thus the description thereof will be omitted. In the second modification, step S5 is added to step S1 to step S3 instead of step S4. Specifically, after switching to the backflow mode (step S3), if the flow velocity of the cooling water C is equal to or less than the third threshold value, the backflow mode is switched to the normal mode (step S5: Yes), and the foreign
第1変形例では、ヒータコア2内に異物が詰まると一時的に逆流モードに切り換えられて、熱交換容量が回復したら通常モードに戻っていた。しかし、第2変形例では、ヒータコア2内に異物が詰まると逆流モードに切り換えられて、逆流モードのままで維持させ、逆流モードのときにヒータコア2内に異物が詰まると通常モードに切り換えられるようになっている。
In the first modification, when the
通常モードから逆流モードに切り換えられることで冷却水Cの流速が回復しても、逆流モードが長く続けば、ヒータコア2内に異物が詰まり、冷却水Cの流速が再び下がり、熱交換容量が低下してしまう場合がある。第2変形例によれば、逆流モードのときに冷却水Cの流速が第3閾値以下であると、通常モードに切り換えられ、冷却水Cがヒータコア2内を流通する方向が逆流モードのときとは反対方向になり、異物をヒータコア2外に排出することができる。このように、冷却水Cの流速が第3閾値より大きい値で確保されるように構成されているので、ヒータコア2の製品寿命や保守期間を延ばすことができる。尚、第3閾値は第1閾値と同じ値であってもよい。
Even if the flow velocity of the cooling water C is restored by switching from the normal mode to the backflow mode, if the backflow mode continues for a long time, foreign matter is clogged in the
(第3実施形態)
図7、図8A及び図8Bを参照して、本開示の第3実施形態に係る異物排出装置1Cについて説明する。第3実施形態は、第2実施形態に対して第3切換装置28及び第4切換装置30がさらに設けられている点で異なるが、それ以外の構成は第2実施形態で説明した構成と同じである。第3実施形態において、第2実施形態の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
(Third Embodiment)
The foreign
第3実施形態に係る異物排出装置1Cの構成について説明する。図7に示すように、異物排出装置1Cは第3切換装置28と第4切換装置30とをさらに備えてもよい。第3切換装置28は、第3開口部20に設けられ、冷却水Cが第2接続管10を流通するように、又は入口側配管4のまま流通するように切り換え可能に構成されるものである。第3切換装置28は、例えば電磁式の三方弁であって、制御装置24と電気的に接続されており、制御装置24から送信される信号に従って、第3開口部20を開口する。尚、このとき、第3切換装置28は、入口側配管4のうち第1開口部16と第3開口部20との間の部分のエンジン104とは反対側の出口を塞いでいる。
The configuration of the foreign
第4切換装置30は、冷却水Cが第1接続管8を流通するように、又は出口側配管6のまま流通するように切り換え可能に構成されるものである。第4切換装置30は、例えば電磁式の三方弁であって、制御装置24と電気的に接続されており、制御装置24から送信される信号に従って、第4開口部を開口する。尚、このとき、第4切換装置30は、出口側配管6のうち第2開口部18と第4開口部22との間の部分のエンジン104とは反対側の入口を塞いでいる。
The
本開示の第3実施形態に係る異物排出装置1Cの動作及び作用・効果について説明する。第3実施形態の動作において、第3切換装置28及び第4切換装置30以外の動作は第2実施形態で説明した動作と同じであるため説明を省略する。
The operation, action, and effect of the foreign
図8Aに示すように、通常モードでは、第3切換装置28によって冷却水Cが入口側配管4のまま流通するように切り換えられ、且つ第4切換装置30によって冷却水Cが出口側配管6のまま流通するように切り換えられている。つまり、通常モードにおいて第3開口部20及び第4開口部22は塞がれている状態である。
As shown in FIG. 8A, in the normal mode, the cooling water C is switched by the
一方、図8Bに示すように、逆流モードでは、第3切換装置28によって冷却水Cが第2接続管10を流通するように切り換えられ、且つ第4切換装置30によって冷却水Cが第1接続管8を流通するように切り換えられている。つまり、逆流モードにおいて第3開口部20及び第4開口部22は開口されている状態である。
On the other hand, as shown in FIG. 8B, in the backflow mode, the cooling water C is switched so as to flow through the second connecting
第3実施形態によれば、通常モード時において、第3切換装置28は冷却水Cが第3開口部20から第2接続管10に流入することを防止する。また、逆流モード時において、第3切換装置28は第2接続管10に流入するように冷却水Cを案内するとともに、入口側配管4のうち第1開口部16との第3開口部20との間の部分に冷却水Cが流入することを防止する。
According to the third embodiment, in the normal mode, the
同様に、通常モード時において、第4切換装置30は冷却水Cが第4開口部22から第1接続管8に流入することを防止する。また、逆流モード時において、第4切換装置30は、出口側配管6のうち第4開口部22よりもヒータコア2に近い部分に流入するように冷却水Cを案内するとともに、出口側配管6のうち第2開口部18との第4開口部22との間の部分に冷却水Cが流入することを防止する。
Similarly, in the normal mode, the
このように、第3開口部20には第3切換装置28が設けられ、第4開口部22には第4切換装置30が設けられることで、第2実施形態と比較して、逆流モードに切り換えられている際に、冷却水Cは第2接続管10にスムーズに流入することができるとともに、出口側配管6のうち第4開口部22よりヒータコア2側の部分にスムーズに流入することができるので、熱交換容量をより確実に確保することができる。
As described above, the
以上、本発明の第1〜第3実施形態に係る異物排出装置について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。 Although the foreign matter discharging device according to the first to third embodiments of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the object of the present invention. It is possible.
1A 異物排出装置(第1実施形態)
1B 異物排出装置(第2実施形態)
1C 異物排出装置(第3実施形態)
2 ヒータコア
4 入口側配管
6 出口側配管
8 第1接続管
10 第2接続管
12 第1切換装置
14 第2切換装置
16 第1開口部
18 第2開口部
20 第3開口部
22 第4開口部
24 制御装置
25 流速取得部
26 記憶部
28 第3切換装置
30 第4切換装置
100 車両
102 車両用空調装置
104 エンジン
105 循環システム
C 冷却水
G 導入空気
1A Foreign matter discharge device (first embodiment)
1B Foreign matter discharge device (second embodiment)
1C Foreign matter discharge device (third embodiment)
2
Claims (5)
前記ヒータコアに接続され、熱媒体が前記ヒータコアに向かって流通する入口側配管と、
前記ヒータコアに接続され、前記熱媒体が前記ヒータコアとは反対側に向かって流通する出口側配管と、
前記入口側配管に形成される第1開口部と前記出口側配管に形成される第4開口部とを接続する第1接続管と、
前記入口側配管に前記第1開口部より前記ヒータコア側に形成される第3開口部と前記出口側配管に前記第4開口部より前記ヒータコア側とは反対側に形成される第2開口部とを接続する第2接続管と、
前記第1開口部に設けられ、前記熱媒体が前記第1接続管を流通するように、又は前記入口側配管のまま流通するように切り換え可能に構成される第1切換装置と、
前記第2開口部に設けられ、前記熱媒体が前記第2接続管を流通するように、又は前記出口側配管のまま流通するように切り換え可能に構成される第2切換装置と、を備える異物排出装置。 A foreign matter discharging device that discharges foreign matter stuck in the heater core to the outside of the heater core.
An inlet side pipe connected to the heater core and a heat medium flowing toward the heater core,
An outlet-side pipe that is connected to the heater core and through which the heat medium flows toward the side opposite to the heater core.
A first connection pipe connecting the first opening formed in the inlet side pipe and the fourth opening formed in the outlet side pipe, and
A third opening formed in the inlet side pipe on the heater core side from the first opening, and a second opening formed in the outlet side pipe on the side opposite to the heater core side from the fourth opening. With the second connection pipe to connect
A first switching device provided in the first opening and capable of switching such that the heat medium flows through the first connecting pipe or flows as the inlet side pipe.
Foreign matter including a second switching device provided in the second opening and capable of switching such that the heat medium flows through the second connecting pipe or flows as the outlet side pipe. Discharge device.
前記流速取得部によって取得される前記熱媒体の流速が予め決められた第1閾値以下であると、
前記第1切換装置によって前記熱媒体が前記第1接続管を流通するように切り換えられるとともに、前記第2切換装置によって前記熱媒体が前記第2接続管を流通するように切り換えられる請求項1に記載の異物排出装置。 A flow velocity acquisition unit for acquiring the flow velocity of the heat medium is further provided.
When the flow velocity of the heat medium acquired by the flow velocity acquisition unit is equal to or less than a predetermined first threshold value,
The first aspect of claim 1 is that the heat medium is switched to flow through the first connecting pipe by the first switching device, and the heat medium is switched to flow through the second connecting pipe by the second switching device. The foreign matter discharging device described.
前記第1切換装置によって前記熱媒体が前記入口側配管のまま流通するように切り換えられるともに、前記第2切換装置によって前記熱媒体が前記出口側配管のまま流通するように切り換えられる請求項2に記載の異物排出装置。 The flow velocity after the heat medium is switched to flow through the first connecting pipe by the first switching device and the heat medium is switched to flow through the second connecting pipe by the second switching device. When the flow velocity of the heat medium acquired by the acquisition unit is equal to or higher than the second threshold value exceeding the first threshold value,
The second aspect of claim 2 is that the first switching device switches the heat medium to circulate as the inlet side pipe, and the second switching device switches the heat medium to circulate as the outlet side pipe. The foreign matter discharging device described.
前記第1切換装置によって前記熱媒体が前記入口側配管のまま流通するように切り換えるともに、前記第2切換装置によって前記熱媒体が前記出口側配管のまま流通するように切り換えられる請求項2に記載の異物排出装置。 The flow velocity after the heat medium is switched to flow through the first connecting pipe by the first switching device and the heat medium is switched to flow through the second connecting pipe by the second switching device. When the flow velocity of the heat medium acquired by the acquisition unit is equal to or less than the third threshold value which is equal to or less than the first threshold value,
The second aspect of claim 2, wherein the first switching device switches the heat medium so that the heat medium flows as the inlet side pipe, and the second switching device switches the heat medium so that the heat medium flows as the outlet side pipe. Foreign matter discharge device.
前記第4開口部に設けられ、前記熱媒体が前記第1接続管を流通するように、又は前記出口側配管のまま流通するように切り換え可能に構成される第4切換装置と、をさらに備える請求項1から4の何れか一項に記載の異物排出装置。 A third switching device provided in the third opening and capable of switching the heat medium so as to circulate through the second connecting pipe or as circulated as the inlet side pipe.
A fourth switching device provided in the fourth opening and capable of switching the heat medium so as to flow through the first connecting pipe or to flow as the outlet side pipe is further provided. The foreign matter discharging device according to any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019151876A JP2021032105A (en) | 2019-08-22 | 2019-08-22 | Foreign matter discharge device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113686011A (en) * | 2021-08-24 | 2021-11-23 | 深圳市德达医疗科技集团有限公司 | Circulation heating pipeline and blockage detection method, device, controller and medium thereof |
-
2019
- 2019-08-22 JP JP2019151876A patent/JP2021032105A/en active Pending
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