JP3369782B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents
車両用空気調和装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼ヒータで加熱され
た温水を利用して車室内の暖房を行う車両用空気調和装
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図７にはこの種従来の車両用空気調和装
置を示してある。同図において、１０１は燃焼ヒータ、
１０１ａは燃焼ヒータ１０１に内蔵された熱交換器、１
０２はヒータコア、１０３はヒータ内熱交換器１０１ａ
とヒータコア１０２とを結ぶ温水管路、１０４は温水管
路１０３に介装された送水ポンプ、１０５はヒータ出口
水温を検出する温度センサである。 【０００３】１０６は蒸発器であり、該蒸発器１０６は
図示省略の圧縮機，凝縮器，膨張手段等と共に冷凍回路
を構成している。１０７は空調ダクト、１０８はブロア
ファン、１０９は吸入空気切替ダンパ、１１０はエアミ
ックスダンパであり、上記のヒータコア１０２と蒸発器
１０６は空調ダクト１０７内に配置されている。 【０００４】この車両用空気調和装置では、燃焼ヒータ
１０１で加熱された温水をヒータコア１０２に送り込
み、ブロアファン１０８による吸入空気を該ヒータコア
１０２で加熱して車室内に吹き出すことにより車室内の
暖房を行う。 【０００５】上記の燃焼ヒータ１０１は燃焼量が異なる
複数のモード、即ち最大燃焼量が得られるモードと最小
燃焼量が得られるモードを含む複数のモードでの運転を
可能としており、該燃焼ヒータ１０１は温度センサ１０
５で検出されたヒータ出口水温に基づき該ヒータ出口水
温により予め規定され燃焼モードにて運転される。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところで、燃焼ヒータ
が最小燃焼量のモードで運転されているときでも暖房負
荷との関係如何ではヒータ出口水温は上昇する。ヒータ
出口水温には予め上限値が設定されているため、最小燃
焼量のモードでの運転中にヒータ出口水温が上限値に達
するとこの時点で燃焼ヒータは消火されてしまう。ま
た、この消火によってヒータ出口水温が下降すると燃焼
ヒータが再点火され運転が再開される。 【０００７】つまり、最小燃焼量のモードでの運転下で
は燃焼ヒータの消火及び点火が繰り返され、これにより
図８に示すようにヒータ出口水温が所定の温度範囲内で
ハンチング現象を生じ、この影響で吹出空気温度も同様
のハンチングを生じる問題点がある。 【０００８】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、安定した吹出空気温度が
得られる車両用空気調和装置を提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、ヒータ出口水温に基づいて消火
及び最小燃焼量を含む燃焼量制御運転を可能とした燃焼
ヒータを備え、該燃焼ヒータで加熱された温水をポンプ
介装の温水管路を介してヒータコアに送り込むことによ
って車室内の暖房を行う車両用空気調和装置において、
前記燃焼ヒータが最小燃焼量で運転されているときに前
記ヒータコアに送り込まれる温水から暖房時の余剰熱量
を回収する手段を設け、余剰熱量を回収する手段が、蓄
熱材を備えた蓄熱槽と、ヒータコアに送り込まれる温水
を温水管路から前記蓄熱槽内に導きこれを温水管路に戻
すバイパス管路と、前記蓄熱槽への温水導入量を可変す
る導入量調節手段と、ヒータコアに送り込まれる温水の
温度が目標水温よりも高くなったとき、両者の温度差に
応じて前記蓄熱槽への温水導入量が増加するように前記
導入量調節手段を駆動制御する熱回収制御手段とから成
る、ことを特徴としている。 【００１０】 【００１１】 【作用】請求項１の発明では、燃焼ヒータが最小燃焼量
で運転されているとき、ヒータコアに送り込まれる温水
から暖房時の余剰熱量を回収して該温水の温度上昇を抑
制できる。また、ヒータコアに送り込まれる温水小渡と
目標水温との差に応じて蓄熱槽への温水導入量を調節し
て熱回収量をコントロールできる。 【００１２】 【００１３】 【実施例】図１には本発明を適用した車両用空気調和装
置の全体構成を示してある。同図において、１は能力可
変型の電動圧縮機、２は室外熱交換器、３は室内熱交換
器、４は水冷媒熱交換器、５はヒータコア、６，７は感
温式の膨張弁、８〜１１は電磁弁、１２，１３は逆止
弁、１４は受液器であり、ヒータコア５を除くこれら機
器は冷媒管路により接続されて冷暖房兼用のヒートポン
プを構成している。 【００１４】１５は水冷媒熱交換器４とヒータコア５を
結ぶ温水管路、１６は温水管路１５に介装された送水ポ
ンプ、１７は温水管路１５を流れる水を加熱する燃焼ヒ
ータ、１８は蓄熱材１８ａによって熱回収を行う蓄熱
槽、１９は温水管路１５と蓄熱槽１８とを結ぶバイパス
管路、２０は蓄熱槽１８への温水導入量を可変する三方
弁、２１はヒータ出口水温（Ｔｗｏ）を検出する温度セ
ンサ、２２はヒータコア入口水温（Ｔｗｉ）を検出する
温度センサ、２３は蓄熱材温度（Ｔｃ）を検出する温度
センサである。 【００１５】２４は空調ダクト、２５はブロアファン、
２６は吸入空気切替ダンパ、２７はエアミックスダンパ
であり、上記の室内熱交換器３とヒータコア５は空調ダ
クト２４内に配置されている。 【００１６】水冷媒熱交換器４とヒータコア５は送水ポ
ンプ１６を介装した温水管路１５を介して接続されてお
り、該温水管路１５には燃焼ヒータ１７に内蔵された熱
交換器１７ａが直列に接続されている。また、温水管路
１５には蓄熱槽１８がバイパス管路１９を介して接続さ
れており、上流側の接続部位には開度調節が可能な三方
弁２０が設けられている。後述するヒータ暖房モードの
運転では、燃焼ヒータ１７で加熱された温水がポンプ介
装の温水管路１５を介してヒータコア５に送り込まれ
る。 【００１７】燃焼ヒータ１７は、燃焼量が異なる５つの
モードでの運転を可能としている。図２に示すように、
この燃焼モードはヒータ出口水温Ｔｗｏにより予め規定
されており、例えばヒータ出口水温が０〜Ｔｗｏ５の間
にあるときはモード５（最大燃焼量のモード）が選択さ
れ、またヒータ出口水温がＴｗｏ２〜Ｔｗｏ１の間にあ
るときはモード１（最小燃焼量のモード）が選択され
る。最小燃焼量のモードでの運転中にヒータ出口水温Ｔ
ｗｏがＴｗｏ１（上限値）まで上昇したときには燃焼ヒ
ータ１７は消火される。 【００１８】蓄熱槽１８は、内部通路の入口及び出口を
バイパス管路１９に接続されており、該内部通路に蓄熱
材１８ａを具備している。この蓄熱材１８ａは水や有機
系蓄熱材料を容器等に密封して構成されており、バイパ
ス管路１９を介して内部通路に導かれた温水から熱を回
収して蓄えることができる。 【００１９】三方弁２０は、温水管路１５から蓄熱槽１
８への温水導入量を可変するものであり、図３に示すよ
うにその開度はヒータコア入口水温Ｔｗｉと目標水温Ｔ
ｗｓの差（ΔＴ）に基づいて決定される。つまり、三方
弁２０の開度が１００％のときは、温水管路１５を流れ
る温水全てがバイパス管路１９を介して蓄熱槽１８内に
導かれ、蓄熱材１８ａによってその熱を回収された後に
温水管路１５に戻される。また、三方弁２０の開度が０
％のときは、蓄熱槽１８内に温水は導かれず、蓄熱材１
８ａによる熱回収も行われない。ちなみに、上記の目標
水温Ｔｗｓは、暖房設定温度等に基づいて決定された上
記Ｔｗｏ１よりも低い温度である。 【００２０】本実施例の車両用空気調和装置は、冷房、
除湿冷房、暖房、除湿暖房、ヒータ暖房の５つのモード
の運転を可能としている。 【００２１】冷房モードの運転は、電磁弁８，９を閉
じ、且つ電磁弁１０，１１を開けることにより実行され
る。圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁１１を介して室外
熱交換器２に流れ込み、逆止弁１２，受液器１４，電磁
弁１０及び膨張弁６を介して室内熱交換器３に流れ込ん
で圧縮機１に戻る。ブロアファン２５による吸入空気は
室内熱交換器３で冷却され車室内に吹き出される。 【００２２】除湿冷房モードの運転は、電磁弁９を閉
じ、且つ電磁弁８，１０，１１を開けることにより実行
される。圧縮機１からの吐出冷媒の一部は電磁弁１１を
介して室外熱交換器２に流れ込み、吐出冷媒の他部は電
磁弁８を介して水冷媒熱交換器４に流れ込み、夫々逆止
弁１２，１３から受液器１４，電磁弁１０及び膨張弁６
を介して室内熱交換器３に流れ込んで圧縮機１に戻る。
水冷媒熱交換器４では冷媒と水との間で熱交換が行わ
れ、加熱された温水はポンプ介装の温水管路１５を介し
てヒータコア５に送り込まれる。ブロアファン２５によ
る吸入空気は室内熱交換器３で冷却され、またヒータコ
ア５で加熱され車室内に吹き出される。 【００２３】暖房モードの運転は、電磁弁１０，１１を
閉じ、且つ電磁弁８，９を開けることにより実行され
る。圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁８を介して水冷媒
熱交換器４に流れ込み、逆止弁１３，受液器１４及び膨
張弁７を介して室外熱交換器２に流れ込んで電磁弁９を
介して圧縮機１に戻る。水冷媒熱交換器４では冷媒と水
との間で熱交換が行われ、加熱された温水はポンプ介装
の温水管路１５を介してヒータコア５に送り込まれる。
ブロアファン２５による吸入空気はヒータコア５で加熱
され車室内に吹き出される。 【００２４】除湿暖房モードの運転は、電磁弁１１を閉
じ、電磁弁８，９，１０を開けることにより実行され
る。圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁８を介して水冷媒
熱交換器４に流れ込み、逆止弁１３及び受液器１４を通
過して分流され、冷媒の一部は電磁弁１０及び膨張弁６
を介して室内熱交換器３に流れ込んで圧縮機１に戻り、
冷媒の他部は膨張弁７を介して室外熱交換器２に流れ込
んで電磁弁９を介して圧縮機１に戻る。水冷媒熱交換器
４では冷媒と水との間で熱交換が行われ、加熱された温
水はポンプ介装の温水管路１５を介してヒータコア５に
送り込まれる。ブロアファン２５による吸入空気は室内
熱交換器３で冷却され、またヒータコア５で加熱され車
室内に吹き出される。 【００２５】ヒータ暖房モードの運転は、ヒートポンプ
を使用せず、燃焼ヒータで加熱された温水をポンプ介装
の温水管路１５を介してヒータコア５に送り込むことに
よって行われる。ブロアファン２５による吸入空気はヒ
ータコア５で加熱され車室内に吹き出される。 【００２６】以下に、上記ヒータ暖房時における余剰熱
量の回収方法について詳細に説明する。 【００２７】図４には余剰熱量の回収に係わる制御系構
成を示してある。同図において、２８はマイクロコンピ
ュータ構成の制御部、２９は燃焼ヒータ１７に燃焼モー
ドに応じた駆動信号と駆動停止信号を送出するヒータ駆
動部、３０は三方弁２０に決定開度に応じた駆動信号を
送出する弁駆動部、３１は操作パネルに設けられた空調
温度の設定器である。２１，２２，２３はヒータ出口水
温（Ｔｗｏ）とヒータコア入口水温（Ｔｗｉ）と蓄熱材
温度（Ｔｃ）を夫々検出する上述の温度センサである。
制御部２８は後述する余剰熱量回収制御のプログラムを
格納しており、該プログラムに従って弁駆動部３０に決
定開度に応じた制御信号を送出すると共にヒータ駆動部
２９に運転停止の制御信号を送出する。 【００２８】図５にはヒータ暖房時における余剰熱量回
収のプログラムフローを示してある。同制御は燃焼ヒー
タ１７が最小燃焼量のモード（図２の燃焼モード１）で
運転されているときのみ実行される。 【００２９】同図に示すように、燃焼ヒータ１７が最小
燃焼量のモードで運転されているときには、ヒータコア
入口水温Ｔｗｉが目標水温Ｔｗｓと比較され、温水温度
の上昇によってヒータコア入口水温Ｔｗｉが目標水温Ｔ
ｗｓよりも高くなった場合には、ヒータコア入口水温Ｔ
ｗｉと目標水温Ｔｗｓとの差（ΔＴ）が算出される。そ
して、算出されたΔＴに対応する三方弁２０の開度が図
３に対応するデータテーブルから決定され、該決定開度
に応じて三方弁２０の開度が調節される。 【００３０】燃焼ヒータ１７から温水管路１５を介して
ヒータコア５に送り込まれる温水は上記三方弁２０の開
度に比例して蓄熱槽１８内に導入され、該蓄熱槽１８を
通過する過程でその熱を蓄熱材１８ａに回収される。つ
まり、ヒータコア入口水温Ｔｗｉが目標水温Ｔｗｓより
も一時的に高くなっても、ヒータコア５に送り込まれる
温水の温度は上記の熱回収によって速やかに目標水温Ｔ
ｗｓに近い温度まで低下することになる。また、ヒータ
コア入口水温Ｔｗｉの低下に伴ってヒータ出口水温Ｔｗ
ｏも低下するため、該ヒータ出口水温Ｔｗｏが短時間の
うちにその上限値まで到達することがなく、これにより
最小燃焼量のモードでの運転中に燃焼ヒータ１７の運転
が停止される頻度が低減される。 【００３１】上記の余剰熱量の回収は、蓄熱材１８ａの
温度Ｔｃが予め定めた飽和温度Ｔｃｓに達するまで継続
され、該蓄熱材１８ａの温度Ｔｃが飽和温度Ｔｃ以上に
なったときには燃焼ヒータ１７が消火される。 【００３２】このように、本実施例によれば、燃焼ヒー
タ１７が最小燃焼量のモードで運転されているときの温
水温度の上昇を蓄熱材１８ａによる熱回収によって抑制
することができる。しかも、ヒータコア入口水温Ｔｗｉ
と目標水温Ｔｗｓとの差ΔＴに応じて三方弁２０の開度
を調節して熱回収量をコントロールすることにより、図
６に示すように該温度差ΔＴに拘らずヒータコア５に目
標水温Ｔｗｓに近い安定した温度の温水を送り込むこと
ができる。 【００３３】また、上記の熱回収によってヒータ出口水
温Ｔｗｏが燃焼ヒータ１７の運転停止を規定する上限値
まで上昇することを抑制して、該燃焼ヒータ１７の運転
が停止される頻度を低減できるので、燃焼ヒータ１７の
運転停止及び再運転に伴うハンチングを防止して図６に
示すように車室内への吹出空気温度を安定させることが
でき、また消火及び点火に伴うＮｏｘ等の発生を低減し
て環境保全に貢献できる。 【００３４】さらに、熱回収後の蓄熱材１８ａを暖房負
荷が高いときの補助熱源として利用することが可能であ
り、例えば燃焼ヒータ１７が最大燃焼量のモードで運転
されるときに三方弁２０を開ければ、蓄熱材１８ａの回
収熱によって温水を補助的に加熱できる。 【００３５】尚、本発明は図示例の車両用空気調和装置
に限らず、燃焼ヒータで加熱された温水をポンプ介装の
温水管路を介してヒータコアに送り込むことにより車室
内の暖房を行う車両用空気調和装置に幅広く適用でき同
様の作用効果を発揮することができる。 【００３６】 【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、燃焼ヒータが最小燃焼量で運転されているとき
の温水温度の上昇を熱回収によって抑制することがで
き、これにより温水温度の上昇によって燃焼ヒータの運
転が停止される頻度を低減して暖房時の空気吹出温度を
安定させることができる。 【００３７】請求項２の発明によれば、ヒータコアに送
り込まれる温水温度と目標水温との差に応じて蓄熱槽へ
の温水導入量を調節して熱回収量をコントロールするこ
とにより、上記温度差に拘らずヒータコアに目標水温に
近い安定した温度の温水を送り込んむことができる。他
の効果は請求項１の発明と同様である。
た温水を利用して車室内の暖房を行う車両用空気調和装
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図７にはこの種従来の車両用空気調和装
置を示してある。同図において、１０１は燃焼ヒータ、
１０１ａは燃焼ヒータ１０１に内蔵された熱交換器、１
０２はヒータコア、１０３はヒータ内熱交換器１０１ａ
とヒータコア１０２とを結ぶ温水管路、１０４は温水管
路１０３に介装された送水ポンプ、１０５はヒータ出口
水温を検出する温度センサである。 【０００３】１０６は蒸発器であり、該蒸発器１０６は
図示省略の圧縮機，凝縮器，膨張手段等と共に冷凍回路
を構成している。１０７は空調ダクト、１０８はブロア
ファン、１０９は吸入空気切替ダンパ、１１０はエアミ
ックスダンパであり、上記のヒータコア１０２と蒸発器
１０６は空調ダクト１０７内に配置されている。 【０００４】この車両用空気調和装置では、燃焼ヒータ
１０１で加熱された温水をヒータコア１０２に送り込
み、ブロアファン１０８による吸入空気を該ヒータコア
１０２で加熱して車室内に吹き出すことにより車室内の
暖房を行う。 【０００５】上記の燃焼ヒータ１０１は燃焼量が異なる
複数のモード、即ち最大燃焼量が得られるモードと最小
燃焼量が得られるモードを含む複数のモードでの運転を
可能としており、該燃焼ヒータ１０１は温度センサ１０
５で検出されたヒータ出口水温に基づき該ヒータ出口水
温により予め規定され燃焼モードにて運転される。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところで、燃焼ヒータ
が最小燃焼量のモードで運転されているときでも暖房負
荷との関係如何ではヒータ出口水温は上昇する。ヒータ
出口水温には予め上限値が設定されているため、最小燃
焼量のモードでの運転中にヒータ出口水温が上限値に達
するとこの時点で燃焼ヒータは消火されてしまう。ま
た、この消火によってヒータ出口水温が下降すると燃焼
ヒータが再点火され運転が再開される。 【０００７】つまり、最小燃焼量のモードでの運転下で
は燃焼ヒータの消火及び点火が繰り返され、これにより
図８に示すようにヒータ出口水温が所定の温度範囲内で
ハンチング現象を生じ、この影響で吹出空気温度も同様
のハンチングを生じる問題点がある。 【０００８】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、安定した吹出空気温度が
得られる車両用空気調和装置を提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、ヒータ出口水温に基づいて消火
及び最小燃焼量を含む燃焼量制御運転を可能とした燃焼
ヒータを備え、該燃焼ヒータで加熱された温水をポンプ
介装の温水管路を介してヒータコアに送り込むことによ
って車室内の暖房を行う車両用空気調和装置において、
前記燃焼ヒータが最小燃焼量で運転されているときに前
記ヒータコアに送り込まれる温水から暖房時の余剰熱量
を回収する手段を設け、余剰熱量を回収する手段が、蓄
熱材を備えた蓄熱槽と、ヒータコアに送り込まれる温水
を温水管路から前記蓄熱槽内に導きこれを温水管路に戻
すバイパス管路と、前記蓄熱槽への温水導入量を可変す
る導入量調節手段と、ヒータコアに送り込まれる温水の
温度が目標水温よりも高くなったとき、両者の温度差に
応じて前記蓄熱槽への温水導入量が増加するように前記
導入量調節手段を駆動制御する熱回収制御手段とから成
る、ことを特徴としている。 【００１０】 【００１１】 【作用】請求項１の発明では、燃焼ヒータが最小燃焼量
で運転されているとき、ヒータコアに送り込まれる温水
から暖房時の余剰熱量を回収して該温水の温度上昇を抑
制できる。また、ヒータコアに送り込まれる温水小渡と
目標水温との差に応じて蓄熱槽への温水導入量を調節し
て熱回収量をコントロールできる。 【００１２】 【００１３】 【実施例】図１には本発明を適用した車両用空気調和装
置の全体構成を示してある。同図において、１は能力可
変型の電動圧縮機、２は室外熱交換器、３は室内熱交換
器、４は水冷媒熱交換器、５はヒータコア、６，７は感
温式の膨張弁、８〜１１は電磁弁、１２，１３は逆止
弁、１４は受液器であり、ヒータコア５を除くこれら機
器は冷媒管路により接続されて冷暖房兼用のヒートポン
プを構成している。 【００１４】１５は水冷媒熱交換器４とヒータコア５を
結ぶ温水管路、１６は温水管路１５に介装された送水ポ
ンプ、１７は温水管路１５を流れる水を加熱する燃焼ヒ
ータ、１８は蓄熱材１８ａによって熱回収を行う蓄熱
槽、１９は温水管路１５と蓄熱槽１８とを結ぶバイパス
管路、２０は蓄熱槽１８への温水導入量を可変する三方
弁、２１はヒータ出口水温（Ｔｗｏ）を検出する温度セ
ンサ、２２はヒータコア入口水温（Ｔｗｉ）を検出する
温度センサ、２３は蓄熱材温度（Ｔｃ）を検出する温度
センサである。 【００１５】２４は空調ダクト、２５はブロアファン、
２６は吸入空気切替ダンパ、２７はエアミックスダンパ
であり、上記の室内熱交換器３とヒータコア５は空調ダ
クト２４内に配置されている。 【００１６】水冷媒熱交換器４とヒータコア５は送水ポ
ンプ１６を介装した温水管路１５を介して接続されてお
り、該温水管路１５には燃焼ヒータ１７に内蔵された熱
交換器１７ａが直列に接続されている。また、温水管路
１５には蓄熱槽１８がバイパス管路１９を介して接続さ
れており、上流側の接続部位には開度調節が可能な三方
弁２０が設けられている。後述するヒータ暖房モードの
運転では、燃焼ヒータ１７で加熱された温水がポンプ介
装の温水管路１５を介してヒータコア５に送り込まれ
る。 【００１７】燃焼ヒータ１７は、燃焼量が異なる５つの
モードでの運転を可能としている。図２に示すように、
この燃焼モードはヒータ出口水温Ｔｗｏにより予め規定
されており、例えばヒータ出口水温が０〜Ｔｗｏ５の間
にあるときはモード５（最大燃焼量のモード）が選択さ
れ、またヒータ出口水温がＴｗｏ２〜Ｔｗｏ１の間にあ
るときはモード１（最小燃焼量のモード）が選択され
る。最小燃焼量のモードでの運転中にヒータ出口水温Ｔ
ｗｏがＴｗｏ１（上限値）まで上昇したときには燃焼ヒ
ータ１７は消火される。 【００１８】蓄熱槽１８は、内部通路の入口及び出口を
バイパス管路１９に接続されており、該内部通路に蓄熱
材１８ａを具備している。この蓄熱材１８ａは水や有機
系蓄熱材料を容器等に密封して構成されており、バイパ
ス管路１９を介して内部通路に導かれた温水から熱を回
収して蓄えることができる。 【００１９】三方弁２０は、温水管路１５から蓄熱槽１
８への温水導入量を可変するものであり、図３に示すよ
うにその開度はヒータコア入口水温Ｔｗｉと目標水温Ｔ
ｗｓの差（ΔＴ）に基づいて決定される。つまり、三方
弁２０の開度が１００％のときは、温水管路１５を流れ
る温水全てがバイパス管路１９を介して蓄熱槽１８内に
導かれ、蓄熱材１８ａによってその熱を回収された後に
温水管路１５に戻される。また、三方弁２０の開度が０
％のときは、蓄熱槽１８内に温水は導かれず、蓄熱材１
８ａによる熱回収も行われない。ちなみに、上記の目標
水温Ｔｗｓは、暖房設定温度等に基づいて決定された上
記Ｔｗｏ１よりも低い温度である。 【００２０】本実施例の車両用空気調和装置は、冷房、
除湿冷房、暖房、除湿暖房、ヒータ暖房の５つのモード
の運転を可能としている。 【００２１】冷房モードの運転は、電磁弁８，９を閉
じ、且つ電磁弁１０，１１を開けることにより実行され
る。圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁１１を介して室外
熱交換器２に流れ込み、逆止弁１２，受液器１４，電磁
弁１０及び膨張弁６を介して室内熱交換器３に流れ込ん
で圧縮機１に戻る。ブロアファン２５による吸入空気は
室内熱交換器３で冷却され車室内に吹き出される。 【００２２】除湿冷房モードの運転は、電磁弁９を閉
じ、且つ電磁弁８，１０，１１を開けることにより実行
される。圧縮機１からの吐出冷媒の一部は電磁弁１１を
介して室外熱交換器２に流れ込み、吐出冷媒の他部は電
磁弁８を介して水冷媒熱交換器４に流れ込み、夫々逆止
弁１２，１３から受液器１４，電磁弁１０及び膨張弁６
を介して室内熱交換器３に流れ込んで圧縮機１に戻る。
水冷媒熱交換器４では冷媒と水との間で熱交換が行わ
れ、加熱された温水はポンプ介装の温水管路１５を介し
てヒータコア５に送り込まれる。ブロアファン２５によ
る吸入空気は室内熱交換器３で冷却され、またヒータコ
ア５で加熱され車室内に吹き出される。 【００２３】暖房モードの運転は、電磁弁１０，１１を
閉じ、且つ電磁弁８，９を開けることにより実行され
る。圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁８を介して水冷媒
熱交換器４に流れ込み、逆止弁１３，受液器１４及び膨
張弁７を介して室外熱交換器２に流れ込んで電磁弁９を
介して圧縮機１に戻る。水冷媒熱交換器４では冷媒と水
との間で熱交換が行われ、加熱された温水はポンプ介装
の温水管路１５を介してヒータコア５に送り込まれる。
ブロアファン２５による吸入空気はヒータコア５で加熱
され車室内に吹き出される。 【００２４】除湿暖房モードの運転は、電磁弁１１を閉
じ、電磁弁８，９，１０を開けることにより実行され
る。圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁８を介して水冷媒
熱交換器４に流れ込み、逆止弁１３及び受液器１４を通
過して分流され、冷媒の一部は電磁弁１０及び膨張弁６
を介して室内熱交換器３に流れ込んで圧縮機１に戻り、
冷媒の他部は膨張弁７を介して室外熱交換器２に流れ込
んで電磁弁９を介して圧縮機１に戻る。水冷媒熱交換器
４では冷媒と水との間で熱交換が行われ、加熱された温
水はポンプ介装の温水管路１５を介してヒータコア５に
送り込まれる。ブロアファン２５による吸入空気は室内
熱交換器３で冷却され、またヒータコア５で加熱され車
室内に吹き出される。 【００２５】ヒータ暖房モードの運転は、ヒートポンプ
を使用せず、燃焼ヒータで加熱された温水をポンプ介装
の温水管路１５を介してヒータコア５に送り込むことに
よって行われる。ブロアファン２５による吸入空気はヒ
ータコア５で加熱され車室内に吹き出される。 【００２６】以下に、上記ヒータ暖房時における余剰熱
量の回収方法について詳細に説明する。 【００２７】図４には余剰熱量の回収に係わる制御系構
成を示してある。同図において、２８はマイクロコンピ
ュータ構成の制御部、２９は燃焼ヒータ１７に燃焼モー
ドに応じた駆動信号と駆動停止信号を送出するヒータ駆
動部、３０は三方弁２０に決定開度に応じた駆動信号を
送出する弁駆動部、３１は操作パネルに設けられた空調
温度の設定器である。２１，２２，２３はヒータ出口水
温（Ｔｗｏ）とヒータコア入口水温（Ｔｗｉ）と蓄熱材
温度（Ｔｃ）を夫々検出する上述の温度センサである。
制御部２８は後述する余剰熱量回収制御のプログラムを
格納しており、該プログラムに従って弁駆動部３０に決
定開度に応じた制御信号を送出すると共にヒータ駆動部
２９に運転停止の制御信号を送出する。 【００２８】図５にはヒータ暖房時における余剰熱量回
収のプログラムフローを示してある。同制御は燃焼ヒー
タ１７が最小燃焼量のモード（図２の燃焼モード１）で
運転されているときのみ実行される。 【００２９】同図に示すように、燃焼ヒータ１７が最小
燃焼量のモードで運転されているときには、ヒータコア
入口水温Ｔｗｉが目標水温Ｔｗｓと比較され、温水温度
の上昇によってヒータコア入口水温Ｔｗｉが目標水温Ｔ
ｗｓよりも高くなった場合には、ヒータコア入口水温Ｔ
ｗｉと目標水温Ｔｗｓとの差（ΔＴ）が算出される。そ
して、算出されたΔＴに対応する三方弁２０の開度が図
３に対応するデータテーブルから決定され、該決定開度
に応じて三方弁２０の開度が調節される。 【００３０】燃焼ヒータ１７から温水管路１５を介して
ヒータコア５に送り込まれる温水は上記三方弁２０の開
度に比例して蓄熱槽１８内に導入され、該蓄熱槽１８を
通過する過程でその熱を蓄熱材１８ａに回収される。つ
まり、ヒータコア入口水温Ｔｗｉが目標水温Ｔｗｓより
も一時的に高くなっても、ヒータコア５に送り込まれる
温水の温度は上記の熱回収によって速やかに目標水温Ｔ
ｗｓに近い温度まで低下することになる。また、ヒータ
コア入口水温Ｔｗｉの低下に伴ってヒータ出口水温Ｔｗ
ｏも低下するため、該ヒータ出口水温Ｔｗｏが短時間の
うちにその上限値まで到達することがなく、これにより
最小燃焼量のモードでの運転中に燃焼ヒータ１７の運転
が停止される頻度が低減される。 【００３１】上記の余剰熱量の回収は、蓄熱材１８ａの
温度Ｔｃが予め定めた飽和温度Ｔｃｓに達するまで継続
され、該蓄熱材１８ａの温度Ｔｃが飽和温度Ｔｃ以上に
なったときには燃焼ヒータ１７が消火される。 【００３２】このように、本実施例によれば、燃焼ヒー
タ１７が最小燃焼量のモードで運転されているときの温
水温度の上昇を蓄熱材１８ａによる熱回収によって抑制
することができる。しかも、ヒータコア入口水温Ｔｗｉ
と目標水温Ｔｗｓとの差ΔＴに応じて三方弁２０の開度
を調節して熱回収量をコントロールすることにより、図
６に示すように該温度差ΔＴに拘らずヒータコア５に目
標水温Ｔｗｓに近い安定した温度の温水を送り込むこと
ができる。 【００３３】また、上記の熱回収によってヒータ出口水
温Ｔｗｏが燃焼ヒータ１７の運転停止を規定する上限値
まで上昇することを抑制して、該燃焼ヒータ１７の運転
が停止される頻度を低減できるので、燃焼ヒータ１７の
運転停止及び再運転に伴うハンチングを防止して図６に
示すように車室内への吹出空気温度を安定させることが
でき、また消火及び点火に伴うＮｏｘ等の発生を低減し
て環境保全に貢献できる。 【００３４】さらに、熱回収後の蓄熱材１８ａを暖房負
荷が高いときの補助熱源として利用することが可能であ
り、例えば燃焼ヒータ１７が最大燃焼量のモードで運転
されるときに三方弁２０を開ければ、蓄熱材１８ａの回
収熱によって温水を補助的に加熱できる。 【００３５】尚、本発明は図示例の車両用空気調和装置
に限らず、燃焼ヒータで加熱された温水をポンプ介装の
温水管路を介してヒータコアに送り込むことにより車室
内の暖房を行う車両用空気調和装置に幅広く適用でき同
様の作用効果を発揮することができる。 【００３６】 【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、燃焼ヒータが最小燃焼量で運転されているとき
の温水温度の上昇を熱回収によって抑制することがで
き、これにより温水温度の上昇によって燃焼ヒータの運
転が停止される頻度を低減して暖房時の空気吹出温度を
安定させることができる。 【００３７】請求項２の発明によれば、ヒータコアに送
り込まれる温水温度と目標水温との差に応じて蓄熱槽へ
の温水導入量を調節して熱回収量をコントロールするこ
とにより、上記温度差に拘らずヒータコアに目標水温に
近い安定した温度の温水を送り込んむことができる。他
の効果は請求項１の発明と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した車両用空気調和装置の全体構
成図 【図２】燃焼ヒータにおけるヒータ出口水温と燃焼モー
ドとの関係を示す図 【図３】ΔＴと三方弁開度との関係を示す図 【図４】余剰熱量の回収に係わる制御系構成図 【図５】余剰熱量回収制御のプログラムフローを示す図 【図６】本発明によるヒータ出口水温とヒータコア入口
水温と吹出空気温度の挙動を示す図 【図７】従来の車両用空気調和装置の構成図 【図８】従来のヒータ出口水温と吹出空気温度の挙動を
示す図 【符号の説明】 ５…ヒータコア、１５…温水管路、１６…送水ポンプ、
１７…燃焼ヒータ、１８…蓄熱槽、１８ａ…蓄熱材、１
９…バイパス管路、２０…三方弁、２１，２２，２３…
温度センサ、２８…制御部、２９…ヒータ駆動部、３０
…弁駆動部。
成図 【図２】燃焼ヒータにおけるヒータ出口水温と燃焼モー
ドとの関係を示す図 【図３】ΔＴと三方弁開度との関係を示す図 【図４】余剰熱量の回収に係わる制御系構成図 【図５】余剰熱量回収制御のプログラムフローを示す図 【図６】本発明によるヒータ出口水温とヒータコア入口
水温と吹出空気温度の挙動を示す図 【図７】従来の車両用空気調和装置の構成図 【図８】従来のヒータ出口水温と吹出空気温度の挙動を
示す図 【符号の説明】 ５…ヒータコア、１５…温水管路、１６…送水ポンプ、
１７…燃焼ヒータ、１８…蓄熱槽、１８ａ…蓄熱材、１
９…バイパス管路、２０…三方弁、２１，２２，２３…
温度センサ、２８…制御部、２９…ヒータ駆動部、３０
…弁駆動部。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−25228（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−143973（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−315036（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−120009（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭61−111817（ＪＰ，Ｕ)
実開 平４−31608（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭59−26482（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60H 1/03
B60H 1/22
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ヒータ出口水温に基づいて消火及び最小
燃焼量を含む燃焼量制御運転を可能とした燃焼ヒータを
備え、該燃焼ヒータで加熱された温水をポンプ介装の温
水管路を介してヒータコアに送り込むことによって車室
内の暖房を行う車両用空気調和装置において、 前記燃焼ヒータが最小燃焼量で運転されているときに前
記ヒータコアに送り込まれる温水から暖房時の余剰熱量
を回収する手段を設け、 余剰熱量を回収する手段が、 蓄熱材を備えた蓄熱槽と、 ヒータコアに送り込まれる温水を温水管路から前記蓄熱
槽内に導きこれを温水管路に戻すバイパス管路と、 前記蓄熱槽への温水導入量を可変する導入量調節手段
と、 ヒータコアに送り込まれる温水の温度が目標水温よりも
高くなったとき、両者の温度差に応じて前記蓄熱槽への
温水導入量が増加するように前記導入量調節手段を駆動
制御する熱回収制御手段とから成る、 ことを特徴とする車両用空気調和装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08139495A JP3369782B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 車両用空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08139495A JP3369782B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 車両用空気調和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08276727A JPH08276727A (ja) | 1996-10-22 |
| JP3369782B2 true JP3369782B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=13745096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08139495A Expired - Fee Related JP3369782B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 車両用空気調和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3369782B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6640889B1 (en) * | 2002-03-04 | 2003-11-04 | Visteon Global Technologies, Inc. | Dual loop heat and air conditioning system |
| DE102005050862B3 (de) * | 2005-10-24 | 2007-05-03 | Webasto Ag | Verfahren zum Steuern eines motorunabhängigen Heizgeräts, Steuereinrichtung für ein motorunabhängiges Heizgerät, Heizgerät und Heizsystem |
-
1995
- 1995-04-06 JP JP08139495A patent/JP3369782B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08276727A (ja) | 1996-10-22 |
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