JP4985339B2 - 車両用温水床暖房装置 - Google Patents
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Description
さらに、前記第1放熱領域は、足の裏を置くフロア水平部に設定する。前記第2放熱領域は、ふくらはぎの後方又は大腿の下方に位置するシート下側のフロア鉛直面あるいはフロア傾斜面に設定する。
このように、熱的特性の異なる2つ以上の放熱領域を設定し、領域容積の小さい放熱領域を、車載熱源に近い上流側に配置し、領域容積の大きい放熱領域を、車載熱源から遠い下流側に設ける。この熱的特性の異なる2つ以上の放熱領域の配置設定により、領域容積の小さい放熱領域には、車載熱源の冷却水温度が上昇したときに応答良く温度上昇する即暖効果が与えられる。また、領域容積が大きい放熱領域には、車載熱源の冷却水温度が低下したときに温度低下を抑える保温効果が与えられる。
この結果、車載熱源の冷却水温度が上昇したときの即暖効果と車載熱源の冷却水温度が低下したときの保温効果を併せて達成することができる。
図1は実施例1の車両用温水床暖房装置を示す側面図である。図2は実施例1の車両用温水床暖房装置を示す平面図である。
ここで、「領域容積」とは、温水循環による熱移動量を決める容積をいい、領域容積が大きいほど、温水の循環が遅く、熱移動量は小さくなる。
なお、フロア1の形状が、フロア水平部1aからシートクッション2の下側にて垂直に立ち上がっている場合には、フロア傾斜面1bに代え、フロア鉛直面に第2放熱領域8を設定しても良い。
以下、実施例1の車両用温水床暖房装置における作用を、「エンジン始動時の即暖作用」、「走行停止時の保温作用」、「乗員の床暖房体感作用」、「走行状態の変化に対する温度変化作用」に分けて説明する。なお、図3は第1放熱領域7と第2放熱領域8に対し実施例1とは逆方向に温水を流した例であり、「エンジン始動時の即暖作用」と「走行停止時の保温作用」については、順方向に温水を流した場合と逆方向に温水を流した場合の作用差に基づき説明する。
図4は実施例1の車両用温水床暖房装置に対し順方向に温水を流した場合、エンジン始動時からの時間経過に対する2つの領域7,8の床面温度変化を示す温度変化特性図である。
実施例1の車両用温水床暖房装置に対し、図3に示すように、逆方向に温水を流した場合、既に低温の水が満たされた大きな容積を有する第1放熱領域7を先に通過する。このため、第1放熱領域7の温度上昇は、図5の実線特性に示すように、図5の細点線特性に示す初期温水温度の上昇よりも遅れる。そして、第1放熱領域7の下流に設定されている第2放熱領域8の温度上昇は、図5の太点線特性に示すように、第1放熱領域7の温度上昇に準じて遅れる。
図6は実施例1の車両用温水床暖房装置に対し順方向に温水を流した場合であって、走行によって十分にエンジン冷却水温が上昇した後、休憩等のために停車してエンジン3をアイドリング状態にした場合の2つの領域7,8の床面温度変化を示す温度変化特性図である。
実施例1の車両用温水床暖房装置に対し、図2に示すように、順方向に温水を流した場合、エンジン3をアイドリング状態にして走行停止(=時間0)すると、図6の細点線特性に示すように、初期温水温度が低下する。この場合、上流に位置する領域容積の小さい第2放熱領域8の温度は、図6の太点線特性に示すように、急速に低下する。しかし、その下流に位置する領域容積の大きい第1放熱領域7の温度は、その容積に対して流入量が小さいため、図6の太点線特性に示すように、温度低下が緩やかとなる。
実施例1の車両用温水床暖房装置に対し、図3に示すように、逆方向に温水を流した場合、上流の第1放熱領域7の温度低下は、図7の実線特性に示すように、その大きな容積によって初期温水の温度低下(図7の細点線特性)よりは遅れる。しかし、第1放熱領域7が第2放熱領域8の上流位置に配置されているため、順方向に流した場合よりも早い温度低下特性を示す。そして、第2放熱領域8も、第1放熱領域7の温度低下に準じて温度変化する。
第1放熱領域7の特性は、暖まりにくく冷えにくく温度変化が緩やかである。一方、第2放熱領域8の特性は、暖まりやすく冷えやすく温度変化が急である。また、乗員の足は、直接暖めるために温度変化に対する感度が高く、乗員のふくらはぎは、輻射で暖めるために温度変化に対する感度が低い。
図8はエンジン始動・登坂走行・アイドリング停車を含む実際の走行状況を模擬した場合に実施例1の車両用温水床暖房装置による即暖作用と保温作用を2つの領域7,8の温度変化により連続的に示した温度変化特性図である。
実施例1の車両用温水床暖房装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
図9は実施例2の車両用温水床暖房装置を示す平面図である。
実施例2の車両用温水床暖房装置は、図9に示すように、エンジン3と、第1放熱領域7と、第2放熱領域8と、側路9と、共通放熱管10と、を備えている。
なお、他の構成は、実施例1と同様であるので、図示並びに説明を省略する。また、作用については、実施例1と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
実施例2の車両用温水床暖房装置にあっては、実施例1の(1)〜(3)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
・トランスミッション(車載熱源)の冷却水であるトランスミッション冷却水
・走行用モータ(車載熱源)の冷却水であるモータ冷却水
・走行用バッテリ(車載熱源)の冷却水であるバッテリ冷却水
・インバータ(車載熱源)の冷却水であるインバータ冷却水
要するに、放熱面に設定される温水流路又は温水貯蔵容器の領域容積が異なる2つ以上の異なった放熱領域を備え、2つ以上の異なった放熱領域を水流的に直列に配列し、かつ、領域容積が大きい放熱領域を、領域容積が小さい放熱領域の下流位置に設けたものであれば、具体的な構成は実施例1,2に限られることはない。
2 シートクッション
3 エンジン(車載熱源)
4 温水輸送管
5 第1放熱管(領域容積が大きい放熱管)
6 第2放熱管(領域容積が小さい放熱管)
7 第1放熱領域(領域容積が大きい放熱領域)
8 第2放熱領域(領域容積が小さい放熱領域)
9 側路
10 共通放熱管
11 伝熱体
12 カーペット
Claims (4)
- 車載熱源の冷却水を利用した車両用温水床暖房装置において、
放熱面に設定される温水流路又は温水貯蔵容器の領域容積が異なる2つ以上の異なった放熱領域を備え、2つ以上の異なった放熱領域を水流的に直列に配列し、かつ、領域容積が大きい第1放熱領域を、領域容積が小さい第2放熱領域の下流位置に設けると共に、
前記第1放熱領域は、足の裏を置くフロア水平部に設定し、
前記第2放熱領域は、ふくらはぎの後方又は大腿の下方に位置するシート下側のフロア鉛直面あるいはフロア傾斜面に設定したことを特徴とする車両用温水床暖房装置。 - 請求項1に記載された車両用温水床暖房装置において、
前記下流の第1放熱領域の領域容積は、前記上流の第2放熱領域の領域容積に対し、2倍以上の領域容積比に設定したことを特徴とする車両用温水床暖房装置。 - 請求項1又は請求項2に記載された車両用温水床暖房装置において、
前記2つ以上の異なった放熱領域は、蛇行する放熱管により構成され、
前記下流の第1放熱領域における放熱管の流水路断面積を、上流の第2放熱領域における放熱管の流水路断面積よりも大きく設定したことを特徴とする車両用温水床暖房装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載された車両用温水床暖房装置において、
前記2つ以上の異なった放熱領域は、車載熱源からの温水輸送管を兼用すると共に蛇行する同一内径の共通放熱管により構成され、
前記下流の第1放熱領域における共通放熱管に側路を設け、
前記下流の第1放熱領域における共通放熱管と側路の総流水路断面積を、上流の第2放熱領域における共通放熱管の流水路断面積よりも大きく設定したことを特徴とする車両用温水床暖房装置。
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