JP2606916Y2 - Vehicle heating system - Google Patents

Vehicle heating system

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JP2606916Y2 JP1993042561U JP4256193U JP2606916Y2 JP 2606916 Y2 JP2606916 Y2 JP 2606916Y2 JP 1993042561 U JP1993042561 U JP 1993042561U JP 4256193 U JP4256193 U JP 4256193U JP 2606916 Y2 JP2606916 Y2 JP 2606916Y2
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circulation pump
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    • Y02E60/14Thermal energy storage

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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は車両用空調装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle air conditioner.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、車両用空調装置には、冬季、駐車
等によりエンジンが暖まっていない場合でも車内をすぐ
に暖房できるように蓄熱器を備えたものが開発されてい
る。この種の車両用空調装置では、エンジンで暖められ
たエンジン冷却水を循環させる、いわゆる通常暖房時に
蓄熱器に蓄熱し、エンジンが始動直後で十分に暖まって
いない場合には、前記蓄熱器に蓄えた熱を利用してエン
ジン冷却水を暖めることにより即効暖房できるようにし
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an air conditioner for a vehicle has been developed which is provided with a heat accumulator so that the interior of the vehicle can be immediately heated even when the engine is not warm due to parking or the like in winter. In this type of vehicle air conditioner, heat is stored in a heat accumulator at the time of so-called normal heating, in which engine cooling water circulated by the engine is circulated, and when the engine is not sufficiently warm immediately after starting, the heat is stored in the heat accumulator. By using the heat to warm the engine cooling water, immediate heating can be achieved.

【0003】ところで、前記通常暖房時、エンジン冷却
水の循環量はエンジン(ウォーターポンプ)の回転数に
よって決まるため、この回転数が小さくなれば、蓄熱器
内を通過する流量も少なくなる。したがって、蓄熱器で
十分な蓄熱を行わせることができず、即効暖房への備え
が不十分なものとなる。
Incidentally, during the normal heating, the circulation amount of the engine cooling water is determined by the number of revolutions of the engine (water pump). Therefore, when this number of revolutions decreases, the flow rate passing through the heat storage unit also decreases. Therefore, sufficient heat storage cannot be performed by the heat storage device, and preparation for immediate heating is insufficient.

【0004】そこで、エンジン回転数が小さい場合でも
蓄熱器内に十分な流量のエンジン冷却水を供給可能とす
るために図6に示すように循環ポンプを接続するように
している。すなわち、エンジン1、循環ポンプ2、蓄熱
器3、車内前方部のユニット4内に配設したヒータコア
5を直列接続するとともに、配管a,bの途中にそれぞ
れ設けた切替弁6,6間を配管Cで接続し、これら切替
弁6,6によりエンジン冷却水が実線の矢印で示すよう
に流れる通常サイクルAと、点線の矢印で示すように流
れる補助サイクルBとに切り替えることができるように
している。
Therefore, a circulating pump is connected as shown in FIG. 6 so that a sufficient flow rate of engine cooling water can be supplied into the regenerator even when the engine speed is low. That is, the engine 1, the circulating pump 2, the regenerator 3, and the heater core 5 disposed in the unit 4 in the front part of the vehicle are connected in series, and the piping between the switching valves 6 and 6 provided in the middle of the pipings a and b, respectively. C, and the switching valves 6 and 6 enable switching between a normal cycle A in which the engine cooling water flows as indicated by a solid arrow and an auxiliary cycle B in which the engine cooling water flows as indicated by a dotted arrow. .

【0005】[0005]

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ン回転数が大きくなり、ウォーターポンプの働きで蓄熱
器での通過流量が多くなれば、循環ポンプ2の駆動の有
無に拘わらず、蓄熱器3での通過流量は所定値を越える
ことになり、循環ポンプ2への供給電力が無駄になる。
However, if the engine speed increases and the flow rate through the heat accumulator increases due to the operation of the water pump, regardless of whether the circulation pump 2 is driven or not, the heat accumulating in the heat accumulator 3 can be prevented. The passing flow rate exceeds a predetermined value, and the power supplied to the circulation pump 2 is wasted.

【0006】また、蓄熱器3での蓄熱が完了した後は流
量を所定値に維持する必要がなく、やはり循環ポンプ2
への供給電力が無駄になる。そこで、本考案は前記問題
点に鑑み、効率的に循環ポンプを駆動して効果的な蓄熱
を行なうことのできる車両用暖房装置を提供することを
目的とする。
After the heat storage in the heat storage unit 3 is completed, there is no need to maintain the flow rate at a predetermined value.
The power supplied to is wasted. In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a vehicle heating device that can efficiently drive a circulation pump and perform effective heat storage.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本考案は前記目的を達成
するため、エンジンと、車内側ユニット内に設けたヒー
タコアと、前記ヒータコアの近傍に直列接続した蓄熱器
と、ヒータコアおよび蓄熱器に直列接続した循環ポンプ
と、エンジン冷却水を熱媒として、エンジン、循環ポン
プ、蓄熱器、ヒータコアの順でエンジンに循環させる通
常サイクル、あるいは、循環ポンプ、蓄熱器、ヒータコ
アの順でエンジンを通過させることなく循環ポンプに循
環させる補助サイクルのいずれか一方に切り替える切替
手段とを備えた車両用暖房装置において、エンジン冷却
水を通常サイクルで循環させる際、前記エンジンの回転
数が大きくなり、蓄熱器の蓄熱に必要な流量を確保可能
となった時点で、前記循環ポンプの駆動を停止させるポ
ンプ駆動停止手段を設けたものである。また、前記ポン
プ駆動停止手段は、前記蓄熱器の出入口近傍の各エンジ
ン冷却水温度が等しくなった時点で、前記ポンプの駆動
を停止させるものとしてもよい。
In order to achieve the above object, the present invention provides an engine, a heater core provided in an in-vehicle unit, a regenerator connected in series near the heater core, and a series connected to the heater core and the regenerator. A normal cycle in which the connected circulation pump and engine cooling water are circulated through the engine in the order of the engine, circulation pump, regenerator, and heater core as a heat medium, or through the engine in the order of the circulation pump, regenerator, and heater core When the engine cooling water is circulated in the normal cycle, the rotation speed of the engine increases, and the heat storage of the heat storage device is provided. Pump drive stopping means for stopping the drive of the circulating pump when the necessary flow rate can be secured It is those provided. Further, the pump drive stopping means may stop driving the pump when the temperature of each engine cooling water near the inlet / outlet of the regenerator becomes equal.

【0008】[0008]

【実施例】次に、本考案の実施例について添付図面に従
って説明する。図1は車両用暖房装置を示し、配管状態
は従来例に示すものと同様であるので、以下、ポンプ駆
動停止手段である制御装置7によって行われる、本考案
の特徴部分である循環ポンプ2の駆動制御について説明
する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a heating device for a vehicle, and the piping state is the same as that shown in the conventional example. Therefore, hereinafter, the circulating pump 2 which is a characteristic part of the present invention, which is performed by the control device 7 which is a pump drive stopping means, The drive control will be described.

【0009】第1実施例に係る循環ポンプ2の駆動制御
は、例えば、ディストリビュータ8での電圧変化あるい
はイグニッションコイルのインパルス変化に基づいてエ
ンジン回転数を検出することにより通常暖房時に行われ
る。この通常暖房では、エンジン回転数と1分間に蓄熱
器3を通過するエンジン冷却水の流量との間には図3の
グラフに示す関係がある。また、蓄熱器3では1分間当
たりの流量が所定値(本実施例では10 l/min)を越え
なければ十分な蓄熱を行なうことができないことが分か
っている。したがって、蓄熱器3に十分に蓄熱するため
には、エンジン回転数が第1設定値(本実施例では3500
rpmであるが、この値は排気量等によって異なる)以上
でなければならない。
The drive control of the circulation pump 2 according to the first embodiment is performed during normal heating by detecting the engine speed based on, for example, a voltage change in the distributor 8 or an impulse change of an ignition coil. In this normal heating, there is a relationship shown in the graph of FIG. 3 between the engine speed and the flow rate of the engine cooling water passing through the regenerator 3 per minute. It is also known that the heat storage unit 3 cannot perform sufficient heat storage unless the flow rate per minute exceeds a predetermined value (10 l / min in this embodiment). Therefore, in order to sufficiently store heat in the heat accumulator 3, the engine speed must be equal to the first set value (3500 in this embodiment).
rpm, but this value depends on the displacement, etc.).

【0010】そこで、図2のフローチャートに示すよう
に、まず、ステップS1でエンジン回転数Xが第1設定
値未満であるかどうかを判断する。第1設定値以上であ
れば、ウォーターポンプによる蓄熱器3でのエンジン冷
却水の流量が所望値を越えていると判断されるので、循
環ポンプ2をオフ状態に維持する。これにより、前記ウ
ォーターポンプの駆動のみによって通常サイクルAでエ
ンジン冷却水の循環が行われる。
Therefore, as shown in the flowchart of FIG. 2, first, in step S1, it is determined whether or not the engine speed X is less than a first set value. If the value is equal to or more than the first set value, it is determined that the flow rate of the engine cooling water in the regenerator 3 by the water pump has exceeded the desired value, so that the circulating pump 2 is maintained in the off state. Thereby, the circulation of the engine cooling water is performed in the normal cycle A only by driving the water pump.

【0011】また、エンジン回転数Xが前記第1設定値
未満となれば、蓄熱器3でのエンジン冷却水の流量が所
定値以下になっていると判断されるので、ステップS2
で循環ポンプ2をオン状態として通常サイクルAでのエ
ンジン冷却水の循環を強制的に行わせる。これにより、
蓄熱器3でのエンジン冷却水の流量が所定値以上に維持
され、短時間で確実に蓄熱できることになる。
If the engine speed X is less than the first set value, it is determined that the flow rate of the engine cooling water in the heat accumulator 3 is less than a predetermined value.
And the circulation pump 2 is turned on to forcibly circulate the engine coolant in the normal cycle A. This allows
The flow rate of the engine cooling water in the heat accumulator 3 is maintained at a predetermined value or more, and heat can be reliably stored in a short time.

【0012】そして、ステップS3でエンジン回転数X
が前記第1設定値よりも大きい第2設定値(本実施例で
は4000rpm)以上となれば、ステップS4で循環ポ
ンプ2をオフ状態とする。このように、循環ポンプ2を
オフ状態とする判断を第2設定値で行わせ、第1設定値
との間に幅を持たせるようにしたので、循環ポンプ2が
頻繁にオン・オフすることがなく、安定した駆動状態を
得ることができる。
Then, at step S3, the engine speed X
Is greater than or equal to a second set value (4000 rpm in this embodiment) larger than the first set value, the circulating pump 2 is turned off in step S4. As described above, the determination that the circulation pump 2 is turned off is made at the second set value, and a width is provided between the first set value and the circulation pump 2 is frequently turned on and off. And a stable driving state can be obtained.

【0013】第2実施例に係る循環ポンプ2の駆動制御
は、蓄熱器3の出入口近傍の配管d,eにそれぞれ温度
センサ9,10を設け、エンジン冷却水の循環中に両温
度センサ9,10で検出される温度の差に基づいて蓄熱
器3に蓄熱が必要であるかどうかを判断することにより
行なうようにしている。したがって、この駆動制御で
は、蓄熱器3が完全に蓄熱されていない状態にあること
が前提条件となるので、即効暖房により蓄熱器に蓄えた
熱量を放熱するところから説明する。
In the drive control of the circulation pump 2 according to the second embodiment, temperature sensors 9 and 10 are provided in pipes d and e near the inlet and outlet of the regenerator 3, respectively. The determination is made based on the difference between the temperatures detected in step 10 by determining whether the heat storage unit 3 needs to store heat. Therefore, in this drive control, it is a precondition that the heat accumulator 3 is not completely stored, so that the heat stored in the heat accumulator is released by the immediate effect heating.

【0014】すなわち、図4のフローチャートに示すよ
うに、まず、ステップS11で即効暖房が開始される。
この即効暖房はエンジン1が十分に暖まっていない場合
に行われ、循環ポンプ2の駆動により点線の矢印で示す
ようにエンジン冷却水を補助サイクルBで循環させる。
That is, as shown in the flowchart of FIG. 4, first, in step S11, immediate effect heating is started.
This immediate heating is performed when the engine 1 is not sufficiently warmed, and the circulation pump 2 drives the engine cooling water to circulate in the auxiliary cycle B as shown by a dotted arrow.

【0015】そして、ステップS12で蓄熱器3で暖め
られたエンジン冷却水温度T1(温度センサ10によっ
て検出される蓄熱器3の出口近傍温度)が、エンジン1
で暖められたエンジン冷却水温度T2よりも高いかどう
かが判断される。高ければ、エンジン1が十分に暖まっ
ていないことになるので、そのまま補助サイクルBでエ
ンジン冷却水を循環させる。
Then, the engine cooling water temperature T 1 (the temperature near the outlet of the heat accumulator 3 detected by the temperature sensor 10) warmed by the heat accumulator 3 in step S12 is
Whether high or not than the engine coolant temperature T 2 warmed by. If it is high, it means that the engine 1 has not been sufficiently warmed, and the engine cooling water is circulated in the auxiliary cycle B as it is.

【0016】ここで、両冷却水温度T1,T2が一致すれ
ば、エンジン1が十分に暖まった、あるいは、蓄熱器3
の放熱能力が低下したことになるので、ステップS13
で補助サイクルBから通常サイクルAに切り替えて通常
暖房を開始する。
Here, if the two cooling water temperatures T 1 and T 2 match, the engine 1 has warmed up sufficiently or the heat accumulator 3
Since the heat radiating ability of the step S13 has been reduced, step S13
To switch from the auxiliary cycle B to the normal cycle A to start normal heating.

【0017】このようにして通常暖房が開始されると、
両温度センサ9,10の検出信号に基づいてステップS
14で蓄熱器3の入口近傍のエンジン冷却水温度T3
出口近傍のエンジン冷却水温度T1と等しくなったかど
うかが判断される。等しくなければ蓄熱器3は蓄熱状態
にあるので、循環ポンプ2の駆動を続行して蓄熱器3で
の流量を所定値以上に維持し、蓄熱を続行する。
When normal heating is started in this way,
Step S based on the detection signals of both temperature sensors 9 and 10
Whether near the inlet of the engine coolant temperature T 3 of the heat accumulator 3 becomes equal to the engine coolant temperature T 1 of the outlet vicinity is determined at 14. If they are not equal, the heat accumulator 3 is in the heat accumulating state, so the driving of the circulation pump 2 is continued to maintain the flow rate in the heat accumulator 3 at a predetermined value or more, and the heat accumulating is continued.

【0018】そして、両検出温度T1,T3が等しくなれ
ば、完全に蓄熱された状態であると判断されるので、ス
テップS15で循環ポンプ2をオフ状態とし、エンジン
(ウォーターポンプ)1の回転のみによって通常サイク
ルAでエンジン冷却水を循環させて通常暖房を続行す
る。
If the two detected temperatures T 1 and T 3 are equal to each other, it is determined that the heat is completely stored, so that the circulation pump 2 is turned off in step S15 and the engine (water pump) 1 Normal heating is continued by circulating the engine cooling water in the normal cycle A only by rotation.

【0019】このように、循環ポンプ2によって強制的
にエンジン冷却水を循環させるようにしたので、蓄熱器
3での流量が所定値以上に維持でき、確実に蓄熱を行わ
せることが可能となる。また、蓄熱終了後は前記循環ポ
ンプ2の駆動を停止するので、無駄な電力消費が抑えら
れ、経済的である。
As described above, since the engine cooling water is forcibly circulated by the circulation pump 2, the flow rate in the regenerator 3 can be maintained at a predetermined value or more, and the heat can be reliably stored. . In addition, since the drive of the circulation pump 2 is stopped after the end of the heat storage, wasteful power consumption is suppressed, which is economical.

【0020】なお、前記実施例では、循環ポンプ2のオ
ン・オフをエンジン回転数あるいは蓄熱状態のいずれか
一方に基づいて行なうようにしたが、両制御を併用して
適用してもよい。これによれば、蓄熱器3への蓄熱が十
分に行われるまで循環ポンプ2を駆動することにより効
率的な蓄熱を可能とするだけでなく、エンジン回転数が
大きくなって循環ポンプ2の駆動が不要となった場合の
無駄な消費電力を抑制することができる。
In the above embodiment, the circulation pump 2 is turned on / off based on either the engine speed or the heat storage state. However, both controls may be used in combination. According to this, not only the efficient heat storage is enabled by driving the circulation pump 2 until the heat storage in the heat storage unit 3 is sufficiently performed, and the driving of the circulation pump 2 is increased due to an increase in the engine speed. It is possible to suppress unnecessary power consumption when it becomes unnecessary.

【0021】[0021]

【考案の効果】以上の説明から明らかなように、本考案
に係る車両用暖房装置によれば、エンジン回転数が高く
なって蓄熱器での流量が所定値を越えた時点、あるい
は、蓄熱器での蓄熱が完了した時点で循環ポンプの駆動
を停止するようにしたので、循環ポンプを効率的に駆動
させることができ、無駄な消費電力を抑制することがで
きる。
As is apparent from the above description, according to the vehicle heating device of the present invention, when the engine speed increases and the flow rate in the heat accumulator exceeds a predetermined value, or Since the driving of the circulation pump is stopped at the time when the heat storage is completed, the circulation pump can be driven efficiently, and wasteful power consumption can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本実施例に係る車両用空調装置の概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle air conditioner according to an embodiment.

【図2】 第1実施例に係る通常暖房時の循環ポンプの
駆動制御を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating drive control of a circulation pump during normal heating according to the first embodiment.

【図3】 エンジン回転数と蓄熱器を通過するエンジン
冷却水の流量との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between an engine speed and a flow rate of engine cooling water passing through a regenerator.

【図4】 第2実施例に係る通常暖房時の循環ポンプの
駆動制御を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating drive control of a circulation pump during normal heating according to a second embodiment.

【図5】 蓄熱器の入口近傍のエンジン冷却水温度と、
出口近傍のエンジン冷却水温度との変化状態を示すグラ
フである。
FIG. 5 shows the temperature of the engine cooling water near the inlet of the regenerator,
It is a graph which shows a change state with engine cooling water temperature near an outlet.

【図6】 従来例に係る車両用空調装置の概略図であ
る。
FIG. 6 is a schematic diagram of a vehicle air conditioner according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン、2…循環ポンプ、3…蓄熱器、5…ヒー
タコア、6…切替弁、7…制御装置(ポンプ駆動停止手
段)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Circulation pump, 3 ... Heat storage, 5 ... Heater core, 6 ... Switching valve, 7 ... Control device (pump drive stop means).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−257314(JP,A) 実公 昭45−16989(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60H 1/08 621 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-257314 (JP, A) Jikken Sho 45-16989 (JP, Y1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B60H 1/08 621

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 エンジンと、車内側ユニット内に設けた
ヒータコアと、前記ヒータコアの近傍に直列接続した蓄
熱器と、ヒータコアおよび蓄熱器に直列接続した循環ポ
ンプと、エンジン冷却水を熱媒として、エンジン、循環
ポンプ、蓄熱器、ヒータコアの順でエンジンに循環させ
る通常サイクル、あるいは、循環ポンプ、蓄熱器、ヒー
タコアの順でエンジンを通過させることなく循環ポンプ
に循環させる補助サイクルのいずれか一方に切り替える
切替手段とを備えた車両用暖房装置において、 エンジン冷却水を通常サイクルで循環させる際、前記エ
ンジンの回転数が大きくなり、蓄熱器の蓄熱に必要な流
量を確保可能となった時点で、前記循環ポンプの駆動を
停止させるポンプ駆動停止手段を設けたことを特徴とす
る車両用暖房装置。
1. An engine, a heater core provided in an in-vehicle unit, a regenerator connected in series near the heater core, a circulation pump connected in series to the heater core and the regenerator, and engine coolant as a heat medium. Switch to one of the normal cycle in which the engine, circulation pump, regenerator, and heater core are circulated to the engine in this order, or the auxiliary cycle in which the circulation pump, regenerator, and heater core are circulated to the circulation pump without passing the engine through in this order In the vehicle heating device provided with the switching means, when the engine cooling water is circulated in a normal cycle, the engine rotation speed is increased, and when the flow rate required for heat storage of the heat storage device can be secured, A heating device for a vehicle, comprising a pump drive stopping means for stopping driving of a circulation pump.
【請求項2】 エンジンと、車内側ユニット内に設けた
ヒータコアと、前記ヒータコアの近傍に直列接続した蓄
熱器と、ヒータコアおよび蓄熱器に直列接続した循環ポ
ンプと、エンジン冷却水を熱媒として、エンジン、循環
ポンプ、蓄熱器、ヒータコアの順でエンジンに循環させ
る通常サイクル、あるいは、循環ポンプ、蓄熱器、ヒー
タコアの順でエンジンを通過させることなく循環ポンプ
に循環させる補助サイクルのいずれか一方に切り替える
切替手段とを備えた車両用暖房装置において、 エンジン冷却水を通常サイクルで循環させる際、前記蓄
熱器の出入口近傍の各エンジン冷却水温度が等しくなっ
た時点で、前記ポンプの駆動を停止させるポンプ駆動停
止手段を設けたことを特徴とする車両用暖房装置。
2. An engine, a heater core provided in the vehicle interior unit, a regenerator connected in series near the heater core, a circulation pump connected in series to the heater core and the regenerator, and engine coolant as a heat medium. Switch to one of the normal cycle in which the engine, circulation pump, regenerator, and heater core are circulated to the engine in this order, or the auxiliary cycle in which the circulation pump, regenerator, and heater core are circulated to the circulation pump without passing the engine through in this order A pump for stopping the driving of the pump when the temperatures of the engine cooling water near the entrance and exit of the regenerator become equal when the engine cooling water is circulated in a normal cycle. A heating device for a vehicle, comprising a driving stop means.
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