JP4985633B2 - 自動車用暖房装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばハイブリッド自動車の車内暖房装置に関するものである。

従来、この種の自動車の車内暖房装置としては、エンジンの廃熱を蓄熱材に蓄え仮眠室床面を暖めるものがあった（例えば、特許文献１参照）。図９は、特許文献１に記載された従来の自動車用暖房装置の構成図であり、トラック１の座席２の後部に配置されている仮眠スペース３の床面４に、配管５が設置された蓄熱材６を有し、配管５にはエンジン７の冷却水が循環する構成となっている。そして、蓄熱材６の余熱で暖房するため、仮眠中のアイドリングをなくすことが出来る。
特開昭６２−１１０５１５号公報

しかしながら、上記従来の自動車用暖房装置は、エンジンの廃熱が小さいハイブリッド自動車などにおいては、充分な暖房効果を得ることが難しいという課題がある。

前記従来の課題を解決するために、本発明の自動車用暖房装置は、運転席と前記運転席の後部に設置された仮眠スペースとの間を仕切るために可動配置された仕切部材の仮眠スペース側に電気ヒータを配設し、前記仕切部材は断熱性素材により構成する。

本発明の自動車用暖房装置は、エンジンの暖気にかかわらず、バッテリーから電力による電気ヒータを使用して暖房を開始するため、速暖性の高い暖房することができ、かつ冷えやすい運転席窓側からの冷気を遮断することも出来るため、快適性の高い暖房装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、運転席と前記運転席の後部に設置された仮眠スペースとの間を仕切るために可動配置された仕切部材の仮眠スペース側に電気ヒータを配設し、前記仕切部材は断熱性素材により構成することで、エンジンの暖気にかかわらず、バッテリーから電力による電気ヒータを使用して暖房を開始するため、速暖性の高く快適性の高い暖房装置を提供することができる。また、電気ヒータは、仕切部材の仮眠スペース側に配置し、仕切部材は断熱性素材により構成するため、窓を通して伝わる運転席側からの冷気を遮断し、より効率の良い暖房装置を提供することが出来る。

第２の発明は、特に第１の発明において、電気ヒータは、可撓性を持つ面状ヒータであるため、カーテン全体を均一に加熱することができ、快適な暖房環境を提供することが出来る。

第３の発明は、特に第１または第２の発明において、電気ヒータは、ＰＴＣ特性を持つため、電気ヒータ自身の温度上昇とともに電気抵抗値が上昇することで、温度が上がりすぎることがなく快適な温度を維持することが出来る。

第４の発明は、特に第１から第３のいずれか１項記載の発明において、仮眠スペースに人体検出手段を有し、人体を検出したときに、電気ヒータに通電する構成としたため、未使用時および不在時に通電しないので無駄な電力消費を抑制し効率の高い暖房装置を提供できる。

第５の発明は、特に第１から第４のいずれか１項記載の発明において、仕切部材の開閉状態を検出する開閉状態検出手段を有し、前記仕切部材が閉鎖されているときに電気ヒータに通電する構成としたため、仕切部材が開いているときに電気ヒータを切り忘れることがなく、バッテリーの電力を無駄に消費することを抑制し効率の高い暖房装置を提供することが出来る。

第６の発明は、特に第１から第５のいずれか１項記載の発明において、温度設定手段を仮眠スペースに配置したため、ダッシュボードの空調コントローラと独立して、使用者の手元で容易に快適な温度に設定することが出来る。

第７の発明は、特に第１から第６のいずれか１項記載の発明において、自動車とはハイブリッドトラックであるため、エンジンが停止している時間があるハイブリッド自動車でも、エンジンの廃熱の有無にかかわらず暖房が出来る暖房装置を提供することが出来る。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における自動車用暖房装置についてハイブリッドトラック１０に適用した例を図１から図３を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態における自動車用暖房装置の構成図。図２は自動車用暖房装置が配置された自動車の要部断面図である。図３は、自動車用暖房装置の要部構成図である。

図１において、本発明の自動車用暖房装置１１は、可動仕切部材として例えば発泡ポリウレタンシートなどの断熱性を持つ素材からなるカーテン１２と、カーテン１２の表面の仮眠スペース３側に着設された可撓性を持つ面状を持つ面状ヒータとして、ＰＴＣ特性を持つ面状の電気ヒータ１３と、仮眠スペース３の床面４に取り付けられた人体検出手段としての圧電センサ１４とからなり、カーテン１２は天井に付けられたカーテンレール１５に取り付けられている。そして、電気ヒータ１３は、ハイブリッドトラック１０のバッテリー１６から電力を得て発熱する。

以下に動作作用を説明する、本発明の自動車用暖房装置１１を使用する場合は、図２に示すように、カーテン１２を閉めて、温度設定手段である枕元のスイッチ兼温度コントローラ１７を使い適温に設定して暖房する。例えば、２０℃から４０℃の範囲で調整可能にしてあり、コントローラ１７を所望の温度例えば３０℃に設定すると、電気ヒータ１３の表面温度が３０℃になるよう制御される。

また、圧電センサ１４は、人体が横たわった時に心臓近傍になる位置に埋め込まれており、人体の体動や心拍、呼吸などに伴う圧力変動を検出し、人体が居るときのみ電気ヒータ１３に通電可能となるよう制御されている。

そして、バッテリー１６から電力を得た電気ヒータ１３が発熱し、仮眠スペース３内部の空気を対流により暖めかつ、電気ヒータ１３の輻射により直接人体を暖める。このとき、カーテン１２は、断熱性の高い素材を用いているため、窓を通して伝わる運転席側からの冷気を遮断し、より効率の良い暖房装置を提供することが出来る。

ハイブリッドトラック１０の暖房は、走行中であってもエンジン７が停止している時間があるため、エンジン７の廃熱を利用する暖房は効きにくいが、電気ヒータ１２を用いている本発明の自動車用暖房装置１１はすぐに暖まり、速暖性が高い。また、ＰＴＣ特性を持つヒータ１２を用いているため、ヒータ自身の温度上昇とともに電気抵抗値が上昇することで、温度が上がりすぎることもなく快適な温度を維持することが出来、快適な環境を提供することが出来る。

そして、バッテリーから電力による電気ヒータを使用して暖房を開始するため、エンジンの暖気にかかわらず、速暖性の高い暖房することができ、かつ冷えやすい運転席窓側からの冷気を遮断することも出来るため、快適性の高い暖房装置を提供することを目的とする。さらに、断熱性の高いカーテン１２を用いるために電気ヒータ１３の熱が運転席２側に逃げにくくより効率よく暖房することが出来る。

また、電気ヒータ１２として面状ヒータを用いているため、カーテン全体を均一に加熱することができ、快適な暖房環境を提供することが出来る。

また、圧電センサ１４により人体が居る場合のみ通電可能としているため、未使用時および不在時に通電しないので無駄な電力消費を抑制し効率の高い暖房装置を提供できる。また、ダッシュボードの空調コントローラと独立して、枕元１７のコントローラ１７で温度調整するため使用者の手元で容易に快適な温度に設定することが出来る。

そして、図３に示すように、バッテリー１６からの電力供給ケーブル１８は、例えばカーテンレール１５内に配置され、カーテンレール１５の端部のランナー１９に開閉状態検出手段としてマグネットスイッチ２０を具備し、対向する壁面にマグネット２１を配置することで、カーテン１２が閉じられたときにマグネットスイッチ２０が入り、カーテン１２に配置されている電気ヒータ１３に通電され、暖房することが出来る。

これにより、カーテン１２が開いているときに暖房を切り忘れることがなく、バッテリー１６の電力を無駄に消費することを抑制し効率の高い暖房装置を提供することが出来る。

尚、人体検出手段としては圧電センサ１４に限られることはなく、赤外線センサなどによる人体からの赤外線輻射を検出してもよいし、重量センサなどにより、人体の動きではく人体の静加重を検出しても良い。

尚、電気ヒータ１２は、面状ヒータに限られることはなく、線状ヒータをカーテン１２に蛇行して配置しても良い。

尚、開閉状態検出手段としては、マグネットスイッチ２０に限られることはなく、例えば、端部のランナー１９にマイクロスイッチを配置して壁面に接触した時点でスイッチが入る構成としても良いし、超音波センサを用いて壁面とカーテンの距離、または壁面と端部のランナー１９との距離を測定することでスイッチを入れるよう構成しても良い。
尚、カーテン１２の素材としては上記実施の形態に限られることはなく、内部に空気層を挟んだ樹脂シートや内部に空気層を挟んだアルミ蒸着シート等でもよい。また、厚手の布も冷気を遮断できるため、一定の効果を得ることが可能である。

（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態における自動車用暖房装置について図４および図５を用いて説明する。図４は本発明の第２の実施の形態における自動車用暖房装置を搭載した自動車
の要部断面図。図５は自動車用暖房装置の要部断面図である。

第１の実施の形態との違いは、運転席と仮眠スペースと仕切る可動可能な仕切部材としてロールスクリーンを用いたことである。実施の形態１と同一符号の物は同様の動作、作用、効果を示し説明を省略する。

図４において、本発明の自動車用暖房装置３０は、ロールスクリーン状となっており、天井に設置された巻取部３１からスクリーン３２を下方向に引き出して使用する。スクリーン３２の素材は断熱性の部材よりなるシートで、スクリーン３２の仮眠スペース３側には面状の電気ヒータ３３が配置されている。

電気ヒータ３３として面状ヒータを用いているため、スクリーン３２全体を均一に加熱することができ、快適な暖房環境を提供することが出来る。

また図５（ａ）、（ｂ）に示すように、開閉状態検出手段として巻取部３１にマイクロスイッチ３４が配置されており、暖房するためにスクリーン３２が引き出されたときには図５（ａ）のようにスイッチ３４が入り通電可能状態になり暖房を行う。また、スクリーン３２を使用せず巻取部３１に収容された状態では、図５（ｂ）のように取手３５と巻取部３１が嵌合することでスイッチ３４が切られ通電しないため電気ヒータは発熱しない。

これにより、スクリーン３２が巻き取られている未使用時に、暖房を切り忘れることがなく、バッテリー１６の電力を無駄に消費することを抑制し効率の高い暖房装置を提供することが出来る。

尚、エンジンの廃熱がなくエアコン暖房の効きにくい電気自動車用の暖房装置や、燃料電池車用の暖房装置としてもかまわない。またさらに、効率が高くエンジン廃熱を抑制したディーゼルエンジンや、高効率のガソリンエンジン自動車の暖房装置としても応用可能である。また、商用車に限られず停止した乗用車の後部座席での仮眠用の窓のカーテンとして応用することも可能である。

尚、本発明では、電気ヒータ１３を運転席２と仮眠スペース４の間を仕切るカーテン１２に配置する構成としたが、これに限られることはなく、仮眠スペース４の固定壁面に電気ヒータ１３を配置してもエンジン７の暖気にかかわらず暖房することが出来る。また、カーテン１３と固定壁面の双方に電気ヒータ１３を配置しても同様の効果を得ることが可能である。

以上のように、本発明にかかる自動車用暖房装置は、暖房効率が高く、エンジンの廃熱の小さいハイブリッドトラックのエアコン暖房の効きの悪さを補い、断熱部材による冷気の遮断と電気ヒータによる輻射加熱、対流加熱により快適な暖房空間を提供できるため、住居の間仕切りカーテンや、住居窓のカーテンに応用して窓や隣室からの冷気を遮断し、かつ面状ヒータにより輻射や対流による各部屋個々の暖房としての使用も可能である。

本発明の実施の形態１における自動車用暖房装置の構成図 本発明の実施の形態１における自動車用暖房装置を搭載した自動車の要部断面図 本発明の実施の形態１における自動車用暖房装置の要部構成図 本発明の実施の形態２における自動車用暖房装置を搭載した自動車の要部断面図 （ａ）本発明の実施の形態２における自動車用暖房装置の要部断面図、（ｂ）本発明の実施の形態２における自動車用暖房装置の要部断面図 従来の自動車用暖房装置の構成図

符号の説明

３ 運転席
４ 仮眠スペース
１０ ハイブリッドトラック（自動車）
１１、３０ 自動車用暖房装置
１２ カーテン（可動かつ断熱性を持つ仕切部材）
１３ 電気ヒータ（可撓性とＰＴＣ特性を持つ面状ヒータ）
１４ 圧電センサ（人体検出手段）
１７ コントローラ（温度設定手段）
２０ マグネットスイッチ（開閉状態検出手段）
３２ スクリーン（可動かつ断熱性を持つ仕切部材）
３３ 電気ヒータ
３４ マイクロスイッチ（開閉状態検出手段）

Claims (7)

1. 運転席と前記運転席の後部に設置された仮眠スペースとの間を仕切るために可動配置された仕切部材の仮眠スペース側に電気ヒータを配設し、前記仕切部材は断熱性素材により構成する自動車用暖房装置。
2. 電気ヒータは可撓性を持つ面状ヒータである請求項１記載の自動車用暖房装置。
3. 電気ヒータはＰＴＣ特性を持つ請求項１または２記載の自動車用暖房装置。
4. 仮眠スペースに人体検出手段を有し、人体を検出したときに電気ヒータに通電する請求項１から３のいずれか１項記載の自動車用暖房装置。
5. 仕切部材の開閉状態を検出する開閉状態検出手段を有し、前記仕切部材が閉鎖されているときに電気ヒータに通電する請求項１から４のいずれか１項記載の自動車用暖房装置。
6. 温度設定手段を仮眠スペースに配設した請求項１から５のいずれか１項記載の自動車用暖房装置。
7. 自動車とはハイブリッドトラックである請求項１から６のいずれか１項記載の自動車用暖房装置。

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