JP3493584B2 - 車内用暖房兼換気装置 - Google Patents
車内用暖房兼換気装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
- B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
- B60H1/2225—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating air
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
- H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
- H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
-
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- B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
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- B60H2001/00114—Heating or cooling details
- B60H2001/00128—Electric heaters
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に、比較的低い熱損
失を有する推進モーター、またはエンジンの自動車の車
内用暖房兼換気装置に関する。特に、本発明は、送風ユ
ニットを有する空気取入れ室、車内に導く少なくとも１
つの吐出管を有する空気排出室、空気取入れ室と空気排
出室の間に設けた空気加熱支流、及び空気加熱支流内に
設けた加熱手段に関する。
失を有する推進モーター、またはエンジンの自動車の車
内用暖房兼換気装置に関する。特に、本発明は、送風ユ
ニットを有する空気取入れ室、車内に導く少なくとも１
つの吐出管を有する空気排出室、空気取入れ室と空気排
出室の間に設けた空気加熱支流、及び空気加熱支流内に
設けた加熱手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】この形式の装置はまた、空気取入れ室と
空気排出室の間に設けた空気伝導支流、及び空気加熱支
流と空気伝導支流との間で空気の流れを配分する混合弁
を備えている。
空気排出室の間に設けた空気伝導支流、及び空気加熱支
流と空気伝導支流との間で空気の流れを配分する混合弁
を備えている。
【０００３】内燃機関の自動車、又は電気自動車のいず
れにも取り付けできるこの種の装置は公知である。内燃
機関の自動車の場合、暖房兼換気装置の加熱手段は、通
常、エンジンで加熱されるエンジン冷却液を有する熱交
換機を備え、熱交換機を通過した空気の流れが、車内に
給送されるようになっている。従って、車内の暖房は、
エンジンが放出した熱の幾分かを回収することによって
得られる。
れにも取り付けできるこの種の装置は公知である。内燃
機関の自動車の場合、暖房兼換気装置の加熱手段は、通
常、エンジンで加熱されるエンジン冷却液を有する熱交
換機を備え、熱交換機を通過した空気の流れが、車内に
給送されるようになっている。従って、車内の暖房は、
エンジンが放出した熱の幾分かを回収することによって
得られる。
【０００４】現代の内燃機関の自動車においては、エン
ジン冷却回路で得られるエネルギー源は、エンジン効率
の絶えざる改良によって、次第に減少させられている。
従って、その熱損失で、特に寒冷時、効果的に暖房する
には、しばしば不十分である。電源、すなわちバッテリ
ーから電圧を得る電気自動車の場合は、利用可能な熱損
失は、ほとんどない。
ジン冷却回路で得られるエネルギー源は、エンジン効率
の絶えざる改良によって、次第に減少させられている。
従って、その熱損失で、特に寒冷時、効果的に暖房する
には、しばしば不十分である。電源、すなわちバッテリ
ーから電圧を得る電気自動車の場合は、利用可能な熱損
失は、ほとんどない。
【０００５】このため、そのような自動車では、燃焼手
段、又はバッテリーによって供給される１つ以上の電熱
抵抗手段を通過して加熱された空気の流れが、送風器で
車内に送られる。不活性、すなわち受動抵抗体と云われ
るそれらの抵抗体は、空気の流れが止まると、抵抗体の
エネルギーが、熱の形で放散されないので、熱の安全性
の問題が生じる。抵抗体近辺のプラスチック材が融けて
燃える火事の危険性があるからである。この欠点を解消
するため、適当な電子式電源調節装置を制御する温度検
知器を設け、全ての熱を、低温で給送し、高温、例え
ば、１２０℃以上の温度で、電気が消えることが必要で
ある。
段、又はバッテリーによって供給される１つ以上の電熱
抵抗手段を通過して加熱された空気の流れが、送風器で
車内に送られる。不活性、すなわち受動抵抗体と云われ
るそれらの抵抗体は、空気の流れが止まると、抵抗体の
エネルギーが、熱の形で放散されないので、熱の安全性
の問題が生じる。抵抗体近辺のプラスチック材が融けて
燃える火事の危険性があるからである。この欠点を解消
するため、適当な電子式電源調節装置を制御する温度検
知器を設け、全ての熱を、低温で給送し、高温、例え
ば、１２０℃以上の温度で、電気が消えることが必要で
ある。
【０００６】また、公知の加熱抵抗体は、電気消費量が
大きいという欠点がある。この電気は、バッテリーから
得られるので、自動車の自律性（すなわち独力走行範
囲）は、制限される。
大きいという欠点がある。この電気は、バッテリーから
得られるので、自動車の自律性（すなわち独力走行範
囲）は、制限される。
【０００７】最近、正の温度係数（ＰＴＣ）型の加熱抵
抗体、すなわち、温度の函数として抵抗値に非常に大き
な変化がある抵抗体の使用が提案されている。これは、
その抵抗値が温度と無関係に一定である、不活性、つま
り受動抵抗体と対照的である。
抗体、すなわち、温度の函数として抵抗値に非常に大き
な変化がある抵抗体の使用が提案されている。これは、
その抵抗値が温度と無関係に一定である、不活性、つま
り受動抵抗体と対照的である。
【０００８】ＰＴＣ抵抗体においては、「臨界」または
「転移」温度という温度しきい値を超えると、その抵抗
値は、急上昇する。ＰＴＣ抵抗体は、作用中は、電力自
身が、ほとんど一定の作用温度に調節できるように、温
度に対し自己調節できるという利点を有する。従って、
正の温度係数（ＰＴＣ）型加熱抵抗体を使用すると、追
加の制御手段を用意しなくても、消費電力を、所要の熱
エネルギーに対応させることができる。一方、ＰＴＣ抵
抗体は、スタート時の、温度が非常に低い、例えば、−
２０℃の時、その抵抗値は低いという欠点がある。その
結果、外部電気回路（例えば、バッテリーと適当な結
線）の抵抗値が非常に低くなるので、異常に高い電流が
抵抗体を流れる。この非常に高い電流は、ごく短時間と
いえども、危険である。
「転移」温度という温度しきい値を超えると、その抵抗
値は、急上昇する。ＰＴＣ抵抗体は、作用中は、電力自
身が、ほとんど一定の作用温度に調節できるように、温
度に対し自己調節できるという利点を有する。従って、
正の温度係数（ＰＴＣ）型加熱抵抗体を使用すると、追
加の制御手段を用意しなくても、消費電力を、所要の熱
エネルギーに対応させることができる。一方、ＰＴＣ抵
抗体は、スタート時の、温度が非常に低い、例えば、−
２０℃の時、その抵抗値は低いという欠点がある。その
結果、外部電気回路（例えば、バッテリーと適当な結
線）の抵抗値が非常に低くなるので、異常に高い電流が
抵抗体を流れる。この非常に高い電流は、ごく短時間と
いえども、危険である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主目的は、前
述の各種欠点を克服することにある。本発明の別の目的
は、熱損失の低い推進力を有する自動車に最も適した、
暖房兼換気装置を提供することにある。
述の各種欠点を克服することにある。本発明の別の目的
は、熱損失の低い推進力を有する自動車に最も適した、
暖房兼換気装置を提供することにある。
【００１０】本発明のさらに別の目的は、内燃機関式の
自動車のみならず、電気自動車でも使用できる暖房兼換
気装置を提供することにある。
自動車のみならず、電気自動車でも使用できる暖房兼換
気装置を提供することにある。
【００１１】本発明のさらに別の目的は、操作が非常に
安全な、上記タイプの暖房兼換気装置を提供することに
ある。
安全な、上記タイプの暖房兼換気装置を提供することに
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】課題を解決するための、
本発明の暖房兼換気装置は、送風ユニットを有する空気
取入れ室、車内に導く少なくとも１つの吐出管を有する
空気排出室、空気取入れ室と空気排出室の間に設けた空
気加熱支流、及び空気加熱支流内に設けた加熱手段を備
える形式の、比較的低い熱損失の推進モーターを有する
自動車の車内用暖房兼換気装置において、加熱手段が、
不活性、すなわち受動抵抗体を有する放射熱式電気ヒー
ターと、正の温度係数（ＰＴＣ）型抵抗体を有する放射
熱式電気ヒーターを備え、かつ前記２つのヒーターが、
電源から電気を得る電気回路に直列に接続されており、
正の温度係数型抵抗体の抵抗値が、第１温度域の間、お
おむね一定であるように、また臨界温度以上の第２温度
域の間、抵抗値が急上昇するように選定し、かつ装置の
作用温度が、前記臨界温度に近いところにあるようにし
たことを特徴とする。
本発明の暖房兼換気装置は、送風ユニットを有する空気
取入れ室、車内に導く少なくとも１つの吐出管を有する
空気排出室、空気取入れ室と空気排出室の間に設けた空
気加熱支流、及び空気加熱支流内に設けた加熱手段を備
える形式の、比較的低い熱損失の推進モーターを有する
自動車の車内用暖房兼換気装置において、加熱手段が、
不活性、すなわち受動抵抗体を有する放射熱式電気ヒー
ターと、正の温度係数（ＰＴＣ）型抵抗体を有する放射
熱式電気ヒーターを備え、かつ前記２つのヒーターが、
電源から電気を得る電気回路に直列に接続されており、
正の温度係数型抵抗体の抵抗値が、第１温度域の間、お
おむね一定であるように、また臨界温度以上の第２温度
域の間、抵抗値が急上昇するように選定し、かつ装置の
作用温度が、前記臨界温度に近いところにあるようにし
たことを特徴とする。
【００１３】このように、本発明は、非常に低い操作温
度、例えば、約−２０℃でも、電流を制限することがで
きる。その時は、受動抵抗体が、負荷抵抗のおおむね全
てを、引き受けるからである。また、本発明は、正の温
度係数型抵抗体の効果により、高い操作温度、例えば、
約１２２℃でも、電流を制限することができる。ちなみ
に、作用温度について必要とする電力を、自身で作用
中、ほとんど一定に調節する。従って、自動制限効果が
ある。さらに、正の温度係数型抵抗体付きヒーターの作
用温度は、臨界または転移しきい値温度に近いように構
成される。従って、装置に入る空気の温度が下降した
時、抵抗値が余計に急降下し、消費電力が急上昇するこ
とが避けられる。
度、例えば、約−２０℃でも、電流を制限することがで
きる。その時は、受動抵抗体が、負荷抵抗のおおむね全
てを、引き受けるからである。また、本発明は、正の温
度係数型抵抗体の効果により、高い操作温度、例えば、
約１２２℃でも、電流を制限することができる。ちなみ
に、作用温度について必要とする電力を、自身で作用
中、ほとんど一定に調節する。従って、自動制限効果が
ある。さらに、正の温度係数型抵抗体付きヒーターの作
用温度は、臨界または転移しきい値温度に近いように構
成される。従って、装置に入る空気の温度が下降した
時、抵抗値が余計に急降下し、消費電力が急上昇するこ
とが避けられる。
【００１４】本発明の特徴は、受動抵抗体を有する放射
熱式電気ヒーターと、正の温度係数型抵抗体を有する放
射熱式電気ヒーターを、空気加熱支流内に、直列に配置
し、空気の流れが、それらを連続して通過するようにし
たことである。
熱式電気ヒーターと、正の温度係数型抵抗体を有する放
射熱式電気ヒーターを、空気加熱支流内に、直列に配置
し、空気の流れが、それらを連続して通過するようにし
たことである。
【００１５】本発明の別の特徴は、受動抵抗体の放射熱
式ヒーターと、正の温度係数型抵抗体の放射熱式ヒータ
ーを併合し、少なくとも１つの熱交換体、少なくとも１
つの受動抵抗体、少なくとも１つの正の温度係数型抵抗
体、受動抵抗体と正の温度係数型抵抗体の間の結線、及
び受動抵抗体と正の温度係数型抵抗体を、電源に接続す
る電気回路を備える単一構造ヒーターとしたことであ
る。
式ヒーターと、正の温度係数型抵抗体の放射熱式ヒータ
ーを併合し、少なくとも１つの熱交換体、少なくとも１
つの受動抵抗体、少なくとも１つの正の温度係数型抵抗
体、受動抵抗体と正の温度係数型抵抗体の間の結線、及
び受動抵抗体と正の温度係数型抵抗体を、電源に接続す
る電気回路を備える単一構造ヒーターとしたことであ
る。
【００１６】前記単一構造ヒーターが、３つの熱交換
体、すなわち、２つの熱交換端体と、１つの熱交換中間
体を備え、前記熱交換体は、第１に、前記受動抵抗体
と、第２に、前記正の温度係数型抵抗体と側面を接して
いるのが好ましい。
体、すなわち、２つの熱交換端体と、１つの熱交換中間
体を備え、前記熱交換体は、第１に、前記受動抵抗体
と、第２に、前記正の温度係数型抵抗体と側面を接して
いるのが好ましい。
【００１７】本発明の別の特徴は、正の温度係数型抵抗
体と共に側面を接している、熱交換端体と熱交換中間体
は、前記正の温度係数型抵抗体の電流入力要素を構成し
ていることである。
体と共に側面を接している、熱交換端体と熱交換中間体
は、前記正の温度係数型抵抗体の電流入力要素を構成し
ていることである。
【００１８】電源を、電気自動車のバッテリーとしても
よい。内燃機関の自動車の場合は、電源を、自動車のエ
ンジンにより駆動される交流発電機とする。
よい。内燃機関の自動車の場合は、電源を、自動車のエ
ンジンにより駆動される交流発電機とする。
【００１９】例示にすぎない、本発明の好ましい実施例
を、添付の図面に基ずき説明する。
を、添付の図面に基ずき説明する。
【００２０】
【実施例】図１に概略的に示した暖房兼換気装置は、自
動車の車内(H)の外から取入れる車外空気取入れ口(10)
と、矢印Ｆ１、Ｆ２でそれぞれ示すように、車内(H)の
空気を循環するための車内空気取入れ口(12)を備えてい
る。車外空気取入れ口(10)と車内空気取入れ口(12)は、
本発明の装置の一部である、空気取入れ室(14)に向かっ
て開口している。空気取入れ弁(16)は、軸(18)で、蝶番
式に旋回するように取付けられており、（弁を破線で示
す位置にすると）車外の空気を、また弁を実線で示す位
置にすると循環空気を、あるいは、車外の空気と循環空
気の混合気を、空気取入れ室(14)に取入れることができ
る。電気式駆動モーター(22)を備える送風ユニット(20)
が、空気取入れ室(14)に設けられている。送風器(24)
は、空気取入れ室(14)の渦形室(26)に取付けられてい
る。
動車の車内(H)の外から取入れる車外空気取入れ口(10)
と、矢印Ｆ１、Ｆ２でそれぞれ示すように、車内(H)の
空気を循環するための車内空気取入れ口(12)を備えてい
る。車外空気取入れ口(10)と車内空気取入れ口(12)は、
本発明の装置の一部である、空気取入れ室(14)に向かっ
て開口している。空気取入れ弁(16)は、軸(18)で、蝶番
式に旋回するように取付けられており、（弁を破線で示
す位置にすると）車外の空気を、また弁を実線で示す位
置にすると循環空気を、あるいは、車外の空気と循環空
気の混合気を、空気取入れ室(14)に取入れることができ
る。電気式駆動モーター(22)を備える送風ユニット(20)
が、空気取入れ室(14)に設けられている。送風器(24)
は、空気取入れ室(14)の渦形室(26)に取付けられてい
る。
【００２１】空気取入れ室(14)は、２つの並列支流、す
なわち空気伝導支流(28)と、空気加熱支流(30)に開口し
ている。空気伝導支流(28)と、空気加熱支流(30)は、壁
(32)で隔絶されている。混合弁(34)が、壁(32)の上流の
軸(36)で、蝶番式に旋回するように取付けられており、
この弁によって、２つの支流(28)(30)間の空気の流れの
分配が調節される。
なわち空気伝導支流(28)と、空気加熱支流(30)に開口し
ている。空気伝導支流(28)と、空気加熱支流(30)は、壁
(32)で隔絶されている。混合弁(34)が、壁(32)の上流の
軸(36)で、蝶番式に旋回するように取付けられており、
この弁によって、２つの支流(28)(30)間の空気の流れの
分配が調節される。
【００２２】２つの支流(28)(30)は、壁(32)の下流で再
合同し、２つの支流(28)(30)を出た空気の流れは、空気
排出室(38)で、再会し混合する。空気排出室(38)には、
２つの吐出管（40)(42)がある。この実施例では、吐出
管（40)には、自動車の計器盤に、１つ以上の吐出口
（図示せず）が設けられており、吐出管(42)には、車内
下部に導かれた１つ以上の吐出口（図示せず）が設けら
れている。吐出管（40)(42)は、それぞれ弁(44)(46)で
制御される。
合同し、２つの支流(28)(30)を出た空気の流れは、空気
排出室(38)で、再会し混合する。空気排出室(38)には、
２つの吐出管（40)(42)がある。この実施例では、吐出
管（40)には、自動車の計器盤に、１つ以上の吐出口
（図示せず）が設けられており、吐出管(42)には、車内
下部に導かれた１つ以上の吐出口（図示せず）が設けら
れている。吐出管（40)(42)は、それぞれ弁(44)(46)で
制御される。
【００２３】これまで述べた装置の概略構造は、それ自
体公知である。
体公知である。
【００２４】空気加熱支流(30)は、２つの放射熱式電気
ヒーター(48)(50)を有している。電気ヒーター(48)は、
その抵抗値が、温度変化に対しておおむね一定である、
１つ以上の通常の電熱抵抗体、すなわち受動抵抗体を備
えている。一方、他の電気ヒーター(50)は、少なくとも
１つの正の温度係数（ＰＴＣ）型電気抵抗体を備えてい
る。電気ヒーター(48)(50)は、電気回路(52)に直列に接
続されている。電気回路(52)には、電気ヒーター(48)を
バッテリー(58)の一方の電極(56)に接続されている結線
(54)、２つの電気ヒーター(48)(50)を接続している結線
(60)、及び電気ヒーター(50)をバッテリー(58)の他方の
電極(64)に接続している結線(62)がある。結線(54)に
は、電気回路(52)を開閉する電流断続器(66)があり、電
気ヒーター(48)(50)への電流を制御している。
ヒーター(48)(50)を有している。電気ヒーター(48)は、
その抵抗値が、温度変化に対しておおむね一定である、
１つ以上の通常の電熱抵抗体、すなわち受動抵抗体を備
えている。一方、他の電気ヒーター(50)は、少なくとも
１つの正の温度係数（ＰＴＣ）型電気抵抗体を備えてい
る。電気ヒーター(48)(50)は、電気回路(52)に直列に接
続されている。電気回路(52)には、電気ヒーター(48)を
バッテリー(58)の一方の電極(56)に接続されている結線
(54)、２つの電気ヒーター(48)(50)を接続している結線
(60)、及び電気ヒーター(50)をバッテリー(58)の他方の
電極(64)に接続している結線(62)がある。結線(54)に
は、電気回路(52)を開閉する電流断続器(66)があり、電
気ヒーター(48)(50)への電流を制御している。
【００２５】この実施例では、電気ヒーター(48)(50)
は、空気加熱支流(30)の内部に直列に設けられている。
例示にすぎないが、電気ヒーター(48)は、空気の流れの
方向に対し、電気ヒーター(50)の上流に配置されてい
る。勿論、その逆も可である。電気ヒーター(48)(50)
が、電源に接続されている時、空気加熱支流(30)内の空
気の流れは加熱される。混合弁(34)によって、空気伝導
支流(28)と空気加熱支流(30)間の空気の流れは、公知の
方法で配分され、吐出管（40)(42)によって配送される
空気の温度を調節することができる。
は、空気加熱支流(30)の内部に直列に設けられている。
例示にすぎないが、電気ヒーター(48)は、空気の流れの
方向に対し、電気ヒーター(50)の上流に配置されてい
る。勿論、その逆も可である。電気ヒーター(48)(50)
が、電源に接続されている時、空気加熱支流(30)内の空
気の流れは加熱される。混合弁(34)によって、空気伝導
支流(28)と空気加熱支流(30)間の空気の流れは、公知の
方法で配分され、吐出管（40)(42)によって配送される
空気の温度を調節することができる。
【００２６】上述したごとく、電気ヒーター(48)は、温
度変化に対して、おおむね一定の抵抗値を有する、少な
くとも１つの通常の抵抗体を備え、電気ヒーター(50)
は、少なくとも１つの正の温度係数（ＰＴＣ）型抵抗体
を備えている。この種の抵抗体をヒーターに用いるの
は、例えば、欧州特許出願第ＥＰ２０４３９３Ａ号の明
細書により公知である。
度変化に対して、おおむね一定の抵抗値を有する、少な
くとも１つの通常の抵抗体を備え、電気ヒーター(50)
は、少なくとも１つの正の温度係数（ＰＴＣ）型抵抗体
を備えている。この種の抵抗体をヒーターに用いるの
は、例えば、欧州特許出願第ＥＰ２０４３９３Ａ号の明
細書により公知である。
【００２７】ＰＴＣ型の抵抗体では、図２に示すよう
に、その抵抗値は、温度の函数として変化する。曲線
(C)は、摂氏で示される温度Ｔの、函数としての抵抗値
の対数（Ｌｏｇ Ｒ）の変化を示している。第１温度域
(I1)の間、曲線(C)の第１部(D1)の抵抗値は、おおむね
一定である。曲線(C)の第２部(D2)の抵抗値は、温度の
上昇とともに急上昇する。曲線(C)の温度域(I1)と(I2)
は、それぞれ臨界温度(Tc)に対応する温度しきい値の、
以下と以上である。抵抗体が作用する曲線(C)の部分
が、臨界温度(Tc)に近いところにあるように、曲線の部
分を選ぶことが特に重要である。
に、その抵抗値は、温度の函数として変化する。曲線
(C)は、摂氏で示される温度Ｔの、函数としての抵抗値
の対数（Ｌｏｇ Ｒ）の変化を示している。第１温度域
(I1)の間、曲線(C)の第１部(D1)の抵抗値は、おおむね
一定である。曲線(C)の第２部(D2)の抵抗値は、温度の
上昇とともに急上昇する。曲線(C)の温度域(I1)と(I2)
は、それぞれ臨界温度(Tc)に対応する温度しきい値の、
以下と以上である。抵抗体が作用する曲線(C)の部分
が、臨界温度(Tc)に近いところにあるように、曲線の部
分を選ぶことが特に重要である。
【００２８】受動抵抗体の電気ヒーター(48)は、ＰＴＣ
抵抗体の電気ヒーター(50)の上流に配置するのが好まし
い。これは、装置の作用にとって不可欠ではない。電気
ヒーター(48)により加熱された空気の流れは、ＰＴＣ抵
抗体の電気ヒーター(50)の温度を上げ、これは、限界効
果を増す。しかし、同一の効果は、受動抵抗体、または
これとＰＴＣ抵抗体、あるいは、受動抵抗体のヒーター
とＰＴＣ抵抗体のヒーターを結合した、単一体の抵抗体
を配列しても得られる。
抵抗体の電気ヒーター(50)の上流に配置するのが好まし
い。これは、装置の作用にとって不可欠ではない。電気
ヒーター(48)により加熱された空気の流れは、ＰＴＣ抵
抗体の電気ヒーター(50)の温度を上げ、これは、限界効
果を増す。しかし、同一の効果は、受動抵抗体、または
これとＰＴＣ抵抗体、あるいは、受動抵抗体のヒーター
とＰＴＣ抵抗体のヒーターを結合した、単一体の抵抗体
を配列しても得られる。
【００２９】図３に示す、代表的な単一構造ヒーター(6
8)は、この原理を具体化している。図３は、同質抵抗体
のヒーター(70)とＰＴＣ抵抗体のヒーター(72)を併合
し、単一構造ヒーター(68)としたものである。単一構造
ヒーター(68)は、３つの熱交換体、すなわち、２つの熱
交換端体(74)(76)と、熱交換中間体(78)を備えている。
ヒーター(70)は、熱交換端体(74)と熱交換中間体(78)に
より、ヒーター(72)は、熱交換端体(76)と熱交換中間体
(78)により、側面を包囲されている。
8)は、この原理を具体化している。図３は、同質抵抗体
のヒーター(70)とＰＴＣ抵抗体のヒーター(72)を併合
し、単一構造ヒーター(68)としたものである。単一構造
ヒーター(68)は、３つの熱交換体、すなわち、２つの熱
交換端体(74)(76)と、熱交換中間体(78)を備えている。
ヒーター(70)は、熱交換端体(74)と熱交換中間体(78)に
より、ヒーター(72)は、熱交換端体(76)と熱交換中間体
(78)により、側面を包囲されている。
【００３０】熱交換端体(74)には、一連のアコーディオ
ン式フィン(80)が、２本の棒(82)(84)の間に支持されて
いる。同様に、他の熱交換端体(76)には、一連のアコー
ディオン式フィン(86)が、２本の棒(88)(90)の間に支持
されている。同様に、熱交換中間体(78)には、一連のア
コーディオン式フィン(92)が、２本の棒(94)(96)の間に
支持されている。この実施例では、ヒーター(70)は、適
当な電気絶縁材を充填したチューブ(100)内に、１つの
受動抵抗体(98)を備えている。ヒーター(72)は、３つの
正の温度係数型抵抗体(1021)(1022)(1023)を備えてい
る。前述の集成体は、支持枠(104)に収納されている。
ン式フィン(80)が、２本の棒(82)(84)の間に支持されて
いる。同様に、他の熱交換端体(76)には、一連のアコー
ディオン式フィン(86)が、２本の棒(88)(90)の間に支持
されている。同様に、熱交換中間体(78)には、一連のア
コーディオン式フィン(92)が、２本の棒(94)(96)の間に
支持されている。この実施例では、ヒーター(70)は、適
当な電気絶縁材を充填したチューブ(100)内に、１つの
受動抵抗体(98)を備えている。ヒーター(72)は、３つの
正の温度係数型抵抗体(1021)(1022)(1023)を備えてい
る。前述の集成体は、支持枠(104)に収納されている。
【００３１】熱交換端体(76)と熱交換中間体(78)はとも
に、正の温度係数型抵抗体(1021)(1022)(1023)の電流入
力要素として作用する。
に、正の温度係数型抵抗体(1021)(1022)(1023)の電流入
力要素として作用する。
【００３２】図３に示すように、単一構造ヒーター(68)
はまた、受動抵抗体(98)を熱交換中間体(78)に接続する
電気回路(106)、適当な電源（図示せず）を熱交換端体
(76)に接続する電気回路(108)、及び同一電源を受動抵
抗体(98)に接続する電気回路(110)を備えている。単一
構造ヒーター(68)は、空気の流れが、先ず受動抵抗体
に、次いでＰＴＣ抵抗体に行くように配置するのがよ
い。
はまた、受動抵抗体(98)を熱交換中間体(78)に接続する
電気回路(106)、適当な電源（図示せず）を熱交換端体
(76)に接続する電気回路(108)、及び同一電源を受動抵
抗体(98)に接続する電気回路(110)を備えている。単一
構造ヒーター(68)は、空気の流れが、先ず受動抵抗体
に、次いでＰＴＣ抵抗体に行くように配置するのがよ
い。
【００３３】前述の装置は、通常抵抗体のヒーターと、
正の温度係数型抵抗体を有するヒーターを備えているの
で、次の効果を有する。まず、温度が非常に低い、例え
ば、約−２０℃の時、ＰＴＣ抵抗体の抵抗値は非常に低
い。それで、負荷抵抗は、受動抵抗体により、おおむね
全て賄われる。もし、正の温度係数型抵抗体自身で作用
すると、異常に高い電流が発生するであろうが、それ
は、このようにして避けることができる。
正の温度係数型抵抗体を有するヒーターを備えているの
で、次の効果を有する。まず、温度が非常に低い、例え
ば、約−２０℃の時、ＰＴＣ抵抗体の抵抗値は非常に低
い。それで、負荷抵抗は、受動抵抗体により、おおむね
全て賄われる。もし、正の温度係数型抵抗体自身で作用
すると、異常に高い電流が発生するであろうが、それ
は、このようにして避けることができる。
【００３４】もし、作動温度が高く、例えば、約１２０
℃になれば、負荷抵抗は、この温度で高い抵抗を有する
正の温度係数型抵抗体により、おおむね全て賄われる。
このように、電流は制限され、消費電力も制限される。
そのため、低温時も高温時も、この装置は、２タイプの
抵抗体を流れる電流の強さを、自動的に制限できる。ま
た、消費電力を、最も安全に、自動的に制限できる。
℃になれば、負荷抵抗は、この温度で高い抵抗を有する
正の温度係数型抵抗体により、おおむね全て賄われる。
このように、電流は制限され、消費電力も制限される。
そのため、低温時も高温時も、この装置は、２タイプの
抵抗体を流れる電流の強さを、自動的に制限できる。ま
た、消費電力を、最も安全に、自動的に制限できる。
【００３５】また必要ならば、異常発生時に、抵抗体に
流れる電流を探知するため、温度センサーを装置に設け
てもよい。
流れる電流を探知するため、温度センサーを装置に設け
てもよい。
【００３６】前述の装置では、電気ヒーター(48)(50)の
電源は、バッテリー(58)の直流である。従って、このよ
うな装置は、電動モーターの電源用高圧バッテリーを有
する電気自動車の場合に、特に適している。
電源は、バッテリー(58)の直流である。従って、このよ
うな装置は、電動モーターの電源用高圧バッテリーを有
する電気自動車の場合に、特に適している。
【００３７】この装置は、内燃機関式の自動車にも使用
できる。この場合電源は、通常の方法で自動車のエンジ
ンにより駆動される高圧交流発電機である。この装置の
自動制限機構により、自動車に余計な負担を課すること
なく、電気消費量の要求に、何時でも応えることができ
る。
できる。この場合電源は、通常の方法で自動車のエンジ
ンにより駆動される高圧交流発電機である。この装置の
自動制限機構により、自動車に余計な負担を課すること
なく、電気消費量の要求に、何時でも応えることができ
る。
【００３８】
【発明の効果】装置の消費電力を、所要熱エネルギーに
適応させ、火事の危険性を減らすことができる。
適応させ、火事の危険性を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概略図で、暖房兼換気装置を示す。
【図２】ＰＴＣ加熱抵抗体の変化値を、抵抗体の温度の
函数として示すグラフである。
函数として示すグラフである。
【図３】本発明の概略断面図で、受動抵抗体を有する電
気ヒーターと、ＰＴＣ抵抗体を有する電気ヒーターが混
在している単体構造式の装置を示す。
気ヒーターと、ＰＴＣ抵抗体を有する電気ヒーターが混
在している単体構造式の装置を示す。
１０ 車外空気取入れ口 １２ 車内空気
取入れ口 １４ 空気取入れ室 １６ 空気取入
れ弁 １８ 軸 ２０ 送風ユニ
ット ２２ モーター ２４ 送風器 ２６ 渦形室 ２８ 空気伝導
支流 ３０ 空気加熱支流 ３２ 壁 ３４ 混合弁 ３６ 軸 ３８ 空気排出室 ４０、４２ 吐
出管 ４４、４６ 弁 ４８、５０ ヒ
ーター ５２ 電気回路 ５４、６２ 結
線 ５６、６４ 電極 ５８ バッテリ
ー ６６ 電流断続器 ６８ 単一構造
ヒーター ７０、７２ ヒーター ７４、７６ 熱
交換端体 ７８ 熱交換中間体 ８０ フィン ８２、８４ 棒 ８６ フィン ８８、９０ 棒 ９２ フィン ９４、９６ 棒 ９８ 同質抵抗
体 １００ チューブ １０２１、１０２２、１０２３ 正の温度係数（ＰＴ
Ｃ）型抵抗体 １０４ 支持枠 １０６、１０
８、１１０ 電気回路 Ｌｏｇ Ｒ 抵抗値の対数 Ｔ（℃） 温度 Ｔｃ 臨界温度 Ｉ１ 第１温度
域 Ｉ２ 第２温度域 Ｃ 曲線 Ｄ１ 第１部 Ｄ２ 第２部
取入れ口 １４ 空気取入れ室 １６ 空気取入
れ弁 １８ 軸 ２０ 送風ユニ
ット ２２ モーター ２４ 送風器 ２６ 渦形室 ２８ 空気伝導
支流 ３０ 空気加熱支流 ３２ 壁 ３４ 混合弁 ３６ 軸 ３８ 空気排出室 ４０、４２ 吐
出管 ４４、４６ 弁 ４８、５０ ヒ
ーター ５２ 電気回路 ５４、６２ 結
線 ５６、６４ 電極 ５８ バッテリ
ー ６６ 電流断続器 ６８ 単一構造
ヒーター ７０、７２ ヒーター ７４、７６ 熱
交換端体 ７８ 熱交換中間体 ８０ フィン ８２、８４ 棒 ８６ フィン ８８、９０ 棒 ９２ フィン ９４、９６ 棒 ９８ 同質抵抗
体 １００ チューブ １０２１、１０２２、１０２３ 正の温度係数（ＰＴ
Ｃ）型抵抗体 １０４ 支持枠 １０６、１０
８、１１０ 電気回路 Ｌｏｇ Ｒ 抵抗値の対数 Ｔ（℃） 温度 Ｔｃ 臨界温度 Ｉ１ 第１温度
域 Ｉ２ 第２温度域 Ｃ 曲線 Ｄ１ 第１部 Ｄ２ 第２部
Claims (7)
- 【請求項１】 送風ユニット(20)を有する空気取入れ室
(14)、車内(H)に導くための少なくとも１つの吐出管(4
0)(42)を有する空気排出室(38)、空気取入れ室と空気排
出室の間に設けた空気加熱支流(30)、及び空気加熱支流
内に設けた加熱手段を備えてなる形式の、比較的低い熱
損失の推進モーターを有する自動車の車内用暖房兼換気
装置において、加熱手段が、不活性、すなわち受動抵抗
体を有する放射熱式電気ヒーター(48)(70)と、正の温度
係数（ＰＴＣ）型抵抗体を有する放射熱式電気ヒーター
(50)(72)を備え、かつ前記２つのヒーターが、電源(58)
から電気を得る電気回路(52)(106)(108)(110)に直列に
接続されており、正の温度係数型抵抗体の抵抗値が、第
１温度域(I1)の間、おおむね一定であるように、また臨
界温度(Tc)以上の第２温度域(I2)の間、抵抗値が急上昇
するように選定し、かつ装置の作用温度が、前記臨界温
度に近いところにあるようにしたことを特徴とする車内
用暖房兼換気装置。 - 【請求項２】 受動抵抗体を有する放射熱式電気ヒータ
ー(48)(70)と、正の温度係数型抵抗体を有する放射熱式
電気ヒーター(50)(72)を、空気加熱支流(30)内に、直列
に配置し、空気の流れが、それらを連続して通過するよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載の車内用暖房兼
換気装置。 - 【請求項３】 受動抵抗体の放射熱式ヒーター(70)と、
正の温度係数型抵抗体の放射熱式ヒーター(72)を併合
し、少なくとも１つの熱交換体(74)(76)(78)、少なくと
も１つの受動抵抗体(98)、少なくとも１つの正の温度係
数型抵抗体(1021)(1022)(1023)、受動抵抗体(98)と正の
温度係数型抵抗体の間の結線、及び受動抵抗体と正の温
度係数型抵抗体を電源に接続する電気回路(108)(110)を
備える単一構造ヒーター(68)としたことを特徴とする請
求項１または２に記載の車内用暖房兼換気装置。 - 【請求項４】 前記単一構造ヒーター(68)が、３つの熱
交換体、すなわち、２つの熱交換端体(74)(76)と、１つ
の熱交換中間体(78)を備え、前記熱交換体は、第１に、
前記受動抵抗体(98)と、第２に、前記正の温度係数型抵
抗体(1021)(1 022)(1023)と側面を接していることを特徴
とする請求項３記載の車内用暖房兼換気装置。 - 【請求項５】 正の温度係数型抵抗体(1021)(1022)(102
3)と共に側面を接している熱交換端体(76)と熱交換中間
体(78)が、前記正の温度係数型抵抗体の電流入力要素を
構成していることを特徴とする請求項４記載の車内用暖
房兼換気装置。 - 【請求項６】 電源(58)が、自動車のバッテリーである
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車内
用暖房兼換気装置。 - 【請求項７】 電源(58)が、自動車のエンジンにより駆
動される交流発電機であることを特徴とする請求項１〜
５のいずれかに記載の車内用暖房兼換気装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9204859A FR2690112B1 (fr) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | Dispositif de chauffage-ventilation de l'habitacle d'un vehicule automobile propulse par un moteur a faibles rejets thermiques. |
| FR9204859 | 1992-04-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0640239A JPH0640239A (ja) | 1994-02-15 |
| JP3493584B2 true JP3493584B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=9429067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09350893A Expired - Lifetime JP3493584B2 (ja) | 1992-04-21 | 1993-04-21 | 車内用暖房兼換気装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5571432A (ja) |
| EP (1) | EP0567402B1 (ja) |
| JP (1) | JP3493584B2 (ja) |
| DE (1) | DE69301751T2 (ja) |
| FR (1) | FR2690112B1 (ja) |
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| FR2743026B1 (fr) * | 1995-12-27 | 1998-02-13 | Valeo Climatisation | Dispositif de commande a mode fige, notamment pour une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation d'un vehicule automobile |
| DE19642442C5 (de) * | 1996-10-15 | 2005-09-29 | Alcatel Sel Ag | Heizsystem für Kraftfahrzeuge |
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| DE29723650U1 (de) * | 1997-10-16 | 1998-11-26 | Webasto Thermosysteme Gmbh, 82131 Stockdorf | Vorrichtung zum Abschalten eines Fahrzeugheizgeräts |
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| FR2838599B1 (fr) * | 2002-04-11 | 2004-08-06 | Valeo Climatisation | Dispositif de chauffage electrique, notamment pour appareil de chauffage et ou climatisation de vehicule |
| FR2855933B1 (fr) * | 2003-06-06 | 2006-06-09 | Valeo Climatisation | Dispositif de chauffage electrique, notamment pour un vehicule automobile |
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- 1993-04-21 EP EP93401038A patent/EP0567402B1/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| FR2690112A1 (fr) | 1993-10-22 |
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| DE69301751T2 (de) | 1996-07-25 |
| EP0567402B1 (fr) | 1996-03-13 |
| DE69301751D1 (de) | 1996-04-18 |
| US5571432A (en) | 1996-11-05 |
| EP0567402A1 (fr) | 1993-10-27 |
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