JPH0125696Y2

JPH0125696Y2 -

Info

Publication number: JPH0125696Y2
Application number: JP1746384U
Authority: JP
Priority date: 1984-02-13
Filing date: 1984-02-13
Publication date: 1989-08-01
Also published as: JPS60130116U

Description

【考案の詳細な説明】［考案の目的］（産業上の利用分野）本考案は、ヒータコアへ流入するエンジン冷却
水の流量を制御することにより車室内に吹出され
る暖風の温度を制御するようにした自動車用暖房
装置に関する。

（従来の技術）エンジンの冷却水を熱源とした従来の自動車用
暖房装置にあつては、エンジンの冷却水を熱交換
器のヒータコアに一定量流し続け、このヒータコ
アによつて加熱される空気量を制御することによ
り、車室内に所望の温度の空気を送り込むように
している。このヒータコアによつて加熱される空
気量の制御は、例えば実開昭56−124007号公報に
示されるように、ミツクスドアを設けることによ
つて、ヒータコアに流入する空気量と、ヒータコ
アをバイパスする空気量との比を調整し、ヒータ
コアを通過した温風とヒータコアをバイパスした
冷風とを混合して所望の温度の調和空気になるよ
うにしている。

第１図はこのようなミツクスドアを使用して温
調を行なう従来の自動車用暖房装置の一例を示す
概念図であり、この暖房装置は外気と内気を選択
的に取入れるインテークユニツト１と、このイン
テークユニツト１から取入れた空気を加熱して各
種ダクトに送るためのヒータユニツト２とを有し
ている。

インテークユニツト１は、車両外部に開口する
外気取入口３と、車室内に開口する内気循環口４
とを有し、これら両開口３，４はインテークドア
５により選択的に開閉される。このイテンークユ
ニツト１内にはモータ６により駆動されるフアン
７が設けられ、このフアン７が回転すると、イン
テークドア５が選択した側の口から空気がインテ
ークユニツト１内に流入される。

ヒータユニツト２の中央部には、エンジンから
の冷却水を導いて空気を加熱するヒータコア８が
設けられており、このヒータコア８に近接した位
置には、インテークユニツト１から流入した空気
が当該ヒータコア８を迂回して流下するバイパス
路１６が形成されている。このヒータコア８の上
方にはエアーミツクスドア９が開閉自在に取付け
られ、このエアーミツクスドア９の開度調整によ
つてヒータコア８を通過して加熱された空気量
と、バイパス路１６を通過して加熱されない空気
量との混合比が変わるようになつている。また、
ヒータユニツト２の前記ヒータコア８の下流側に
は、乗員の足元に風を吹き出すフツトダクト１０
と、フロントガラスの内面に向けて風を吹き出す
デフダクト１１とが設けられ、一方ヒータコア８
の上流側には、乗員の上半身に向けて風を吹き出
すベントダクト１２とが設けられ、これらのダク
トの開閉は図示しないアクチユエータにより開閉
されるドアによつてなされている。

このような従来の自動車用空気調和装置にあつ
ては、温水コツク１３を有する入口側導管１４か
らエンジン冷却水をヒータコア８内に導入し、出
口側導管１５から流出することによりヒータコア
８内に当該冷却水を循環させており、ヒータコア
８は一定の温度となつている。そして、前述した
ように、ミツクスドア９の開度を調節することに
よつて車室内へ吹き出される調和空気の温度を調
整するようになつていた。

ところが、このような方式による暖房装置は、
以下に述べる欠点を有していた。すなわち、第１
の欠点は、ミツクスドア９を必要とすることによ
る部品点数の増加、つまり、当該ミツクスドア９
のみならず、ミツクスドア９を作動させるリンク
等の部材を必要とすることから、これらの部品点
数が増加し、部品費用及び部品の組付け工数が増
加することである。また第２の欠点は、ヒータコ
ア８を通過した暖風と、バイパス路１６を通過し
た冷風とを充分に混合しなければ車室内へ所望温
度の風を供給し得ないことであり、第３の欠点
は、前記温風と冷風とを混合させる混合室、及び
第１図から明らかなようにヒータコア８とバイパ
ス路１６とをヒータユニツト２内に設ける必要が
あるためにヒータユニツト２が大型化してしまう
ことである。

（考案が解決しようとする課題）そこで、このような欠点を解消するために、ヒ
ータコア内に流入する冷却水の供給時間と供給停
止時間との比、換言すれば、単位時間当りの冷却
水の供給時間を変えることにより、ヒータコアを
通り車室内に吹き出される空気の温度を制御する
という温度制御方式の開発がなされている（例え
ば、特開昭56−116514号公報参照）。

このような暖房装置においては、その装置が装
着される車両として必要な最大暖風時における吹
出口の温度を１つの基準とし、それに必要な温水
の流量を以つて最大流量と定め、温水の流れを開
閉する温水コツクの開時間と閉時間を変化させて
いる。この開時間T₁と閉時間T₂とにより１サイ
クルが構成され、この１サイクルにおける開時間
の比、つまりT₁／（T₁＋T₂）の値をデユーテイ
比ηと定義し、この値ηを変化させることにより
吹出空気の温度を制御していた。従つて、ミツク
スドアを必要とせず、温風と冷風との混合も不要
で、しかもヒータユニツトの小型化を図ることが
できるという長所を備えた暖房装置を提供し得る
ことになる。

しかしながら、１サイクル時間、つまりT₁＋
T₂の値を大きくすると、平均の温度は所望の温
度となつたとしても、吹き出される空気の最高温
度と最低温度との差が大きくなつてしまうことに
なるから、１サイクルの時間は、車両によつて定
まる比較的短い時間とする必要があつた。

このように１サイクルの値を所定の値に定め、
デユーテイ比ηと、ヒータコア内への流入する温
水の流量Ｑ及び吹出空気の温度Ａとの関係をTa
で示すと、第３図の通りとなり、理想的な吹出空
気の温度特性を示すTiと大きく相違することに
なつた。つまり、デユーテイ比ηと流量Ｑとの間
には一定の比例関係が得られるのに対し、吹出空
気の温度はこのような関係が得られず、デユーテ
イ比ηによる吹出口の温度の制御は極めて困難で
ある。

このように、部品点数、混合性、ヒータユニツ
トの大型化という諸問題を解消した前記暖房装置
にあつては、調和空気の温度制御という新たな問
題点が提起された。

本考案は、上述した従来技術に伴う欠点、問題
点に鑑みてなされたもので、ヒータコアに流入す
る冷却水の供給時間により調和空気の温調を行な
うようにした暖房装置を前提として、当該暖房装
置の設定温度と吹出口温度とを等しくすることを
目的とする。

［考案の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するための本考案は、エンジン
冷却水が流入するヒータコアを有し、当該ヒータ
コアに供給される前記エンジン冷却水の流量をコ
ツクの開閉をデユーテイ比制御することにより調
節し、これにより当該ヒータコアを通過して車室
内へ吹き出される空気の温度調節を行うようにし
た自動車用暖房装置において、前記ヒータコアに
前記エンジン冷却水を案内する入口側導管を接続
すると共に、大流量の冷却水を供給する大開度と
小流量の冷却水を供給する小開度とで開閉デユー
テイ比作動するコツクを前記入口側導管に取付け
たことを特徴とする自動車用暖房装置である。

（作用）このように構成した本考案にあつては、所望の
値に設定された設定温度に対して所定のデユーテ
イ比が定まり、この値が１近傍であるときは入口
側導管のコツクが大開度になり、大流量のエンジ
ン冷却水がヒータコアに供給される。すると、前
記設定温度、すなわち最大暖房近傍に応じた吹出
温度の空気が車室内に供給されることになる。一
方、前記デユーテイ比が１近傍以外の時は、前記
入口側導管に設けられたコツクが小開度となり、
入口側導管からヒータコアに小流量のエンジン冷
却水が供給される。このとき、その供給流量は、
設定温度に等しい吹出口温度を現出する前記大開
度における入口側導管の流量と等しく構成されて
いるため、当該設定温度と車室内への吹出口温度
とが等しくなる。

（実施例）以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明
する。

第２図は、本考案の一実施例に係る暖房装置を
示す概念図であり、第１図に示す従来の暖房装置
と部材と共通する部材には、同一の符号を付し、
その説明は省略する。

まず、ヒータコア８にエンジン冷却水を案内す
る入口側導管１４ａは、その一端が図示しないエ
ンジンのウオータジヤケツトに接続され、他端が
ヒータコア８に接続されている。

このヒータコア８は、第２図に示すようにヒー
タユニツト２内の、空気通路全域に亘り内設され
ており、本実施例においては、ミツクスドアを設
けておらず、また然程大きな混合室も必要ないこ
とから、バイパス路、及び混合室の分だけ当該ヒ
ータユニツトが小型化されている。

また、温水コツク１３ａは、弁体２０が第２図
において「Ａ」で示すように入口側導管１４ａに
大流量の冷却水を案内する大開度と、「Ｂ」で示
すように小流量の冷却水を案内する小開度とに開
閉する。この温水コツク１３ａを上述のように大
開度Ａと小開度Ｂとの２位置に作動させるため
に、第２図に示すように、負圧アクチユエータ２
１が弁体２０に取付けられている。この負圧アク
チユエータ２１は、ハウジング２２内に第１と第
２の２つのダイヤフラム２３，２４を有し、それ
ぞれのダイヤフラム２３，２４には、弁体２０に
連結されるロツド２５が取付けられている。

そして、第１ダイヤフラム２３とハウジング２
２とで形成される第１負圧室２６に連通する負圧
管路２７がハウジング２２に取付けられ、第１の
ダイヤフラム２３と第２のダイヤフラム２４とで
形成される第２負圧室２８に連通する負圧管路２
９がハウジング２２に取付けられている。これら
の負圧管路２７，２９は負圧源３０に連通される
と共に、それぞれに電磁力により開閉する電磁弁
３１，３２が取付けられている。従つて、電磁弁
３１が作動して負圧管路２７を介して第１負圧室
２６内に負圧が供給されると、ダイヤフラム２３
により弁体２０をＢ位置、つまり小開度に作動さ
せる。また、２つの電磁弁３１，３２がそれぞれ
作動して負圧管路２７，２９を介して第１負圧室
２６及び第２負圧室２８の双方に負圧が供給され
ると、２つのダイヤフラム２３，２４により弁体
をＡ位置、つまり大開度に作動させる。

次に、本実施例においては、乗員等の操作によ
り設定された所望の設定温度を現出するために、
吹出口温度をデユーテイ比により制御するように
している。すなわち、第１図に示す従来の暖房装
置において乗員が温度調節用操作レバー（不図
示）を操作すると、それに応じてヒータユニツト
２内のミツクスドア９の開度が変化する如く、乗
員が図示しない車室内等に設けられた温度調節用
操作レバーを操作して所望の温度に設定すると、
当該設定温度と比例関係にあるデユーテイ比ηに
よりコツク１３ａを大開度Ａ又は小開度Ｂの何れ
かに作動させるようにしている。つまり、設定温
度に対応したデユーテイ比ηによりヒータコア８
内を流れるエンジン冷却水の流量を調節するよう
にしている。このような操作は、従来公知の方
法、例えばマイクロコンピユータ等の制御手段を
用いて行なうことができる。そして、この乗員の
操作によつて、設定された温度により制御手段か
ら電磁弁３１，３２に送信することにより前記コ
ツク１３ａを大開度Ａと小開度Ｂとに選択的に開
閉させるデユーテイ比ηの指令信号は、その操作
するコツクの開度が大開度Ａ或るいは小開度Ｂの
何れの場合であつても同じ値となつており、これ
は、前記制御手段の構成を極力簡略化することに
より温調制御全体を簡略化することに基づいてい
る。

ここで、コツク１３の開時間T₁と閉時間T₂と
の合計時間T₁＋T₂に占める開時間T₁の比、つま
りデユーテイ比ηが１近傍のときには、２つの電
磁弁３１，３２が作動して弁体２０を大開度の位
置Ａに設定し、一方、デユーテイ比ηが１近傍以
外の場合には、電磁弁３１のみが作動して弁体２
０を小開度の位置Ｂに設定するようにしている。
そして、大開度Ａにおける大流量と、小開度Ｂに
おける小流量とは以下に述べるように相互に一定
の関係になるように定められている。

すなわち、第３図は、弁体２０が大開度Ａにお
けるデユーテイ比ηと流量Ｑの関係を示す図であ
り、この場合の吹出温度特性Taは理想的吹出温
度特性Tiと掛け離れた温度となる。例えば、大
開度Ａにおけるデユーテイ比ηがＲの時における
理想的吹出温度はAiであるが、現実には吹出風
の温度はAaとなる。そして、このときにおける
ヒータコア８内への冷却水の流量はQaとなるが、
もしもここで流量をQiとすることができれば、
そのときの吹出風の温度はAiと同じ温度となる。
ところが、この流量Qiを大流量位置Ａにおいて
維持するには大流量位置Ａにおけるデユーテイ比
ηをＳとする必要があるが、このようなデユーテ
イ比ηを得ることは、前述したように制御が複雑
になつたり、誤差が大きくなるという問題点を内
包しており、実用上困難となる。

そこで、デユーテイ比ηに対する流量特性が
Qsで示される特性となるように、入口側導管１
４ａに大流量を流す大流量位置Ａと小流量を流す
小流量位置Ｂとの比を定めるものとする。

つまり、所定の吹出風の温度となる冷却水の流
量に対応したデユーテイ比ηが、理想的吹出温度
特性Tiにおけるデユーテイ比ηとなるような開
度に温水コツク１３ａの小開度の開度を予め設定
する。例えば、吹出温度Aiを理想的吹出温度特
性Tiとするには、ヒータコア８内に流量Qsで示
される特性で冷却水を流せば良い。そして、この
吹出温度Aiにおける理想的吹出温度特性Tiのデ
ユーテイ比ηはＲであるから、流量Qsとなるよ
うに小開度Ｂにおける弁体２０の開度を定めるも
のとする。

このように構成した本実施例の自動車用暖房装
置にあつては、デユーテイ比ηが１、つまり最大
暖房（マツクスホツト）のとき、及びこの近傍に
あつては、温水コツク１３ａの弁体２０の開度が
大開度Ａとなり、入口側導管１４ａからヒータコ
ア８内に大流量のエンジン冷却水を案内する。す
ると、前記設定温度、すなわち最大暖房近傍に応
じた吹出温度の空気が車室内に供給されることに
なる。

一方、前記デユーテイ比ηが１近傍以外の時
は、前記入口側導管１４ａに設けられた温水コツ
ク１３ａが小開度Ｂとなり、入口側導管１４ａか
らヒータコア８に小流量のエンジン冷却水が供給
される。このとき、その供給流量は、設定温度特
性Tiに等しい吹出口温度Aiを現出する前記大開
度Ａにおける入口側導管１４ａの流量Qiと等し
く構成されているため、当該設定温度と車室内へ
の吹出口温度とが等しくなる。

尚、前述した実施例においては、ヒータコアの
みを有する暖房装置が示されているが、本考案は
これに限定されることなく種々の変形例が考えら
れ、エバポレータをも有する空気調和装置にも本
考案を具体化することは可能である。また、本考
案ではミツクスドアを不要とすることが可能とな
るが、ミツクスドアを併用しても良い。

［考案の効果］以上述べたように、本考案によれば、吹出空気
の高温と低温の温度差を実用可能の範囲内に小さ
くしつつ吹出風の温度の制御が可能となり、理想
的吹出温度に近い吹出温度の特性が得られる。ま
た、ヒータコア自体を所定の温度とすることがで
きるため、温風と冷風とを混合するためのミツク
スドア及び混合室が不要となり、ヒータユニツト
の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動車用暖房装置を示す断面
図、第２図は本考案の一実施例に係る自動車用暖
房装置を示す断面図、第３図は設定温度、デユー
テイ比と吹出温度及び流量との関係を示すグラフ
である。１……インテークユニツト、２……ヒータユニ
ツト、８……ヒータコア、１３，１３ａ……温水
コツク、１４ａ……入口側導管、Ａ……大開度、
Ｂ……小開度。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

エンジン冷却水が流入するヒータコア８を有
し、当該ヒータコア８に供給される前記エンジン
冷却水の流量をコツクの開閉をデユーテイ比制御
することにより調節し、これにより当該ヒータコ
ア８を通過して車室内へ吹き出される空気の温度
調節を行うようにした自動車用暖房装置におい
て、前記ヒータコア８に前記エンジン冷却水を案
内する入口側導管１４ａを接続すると共に、大流
量の冷却水を供給する大開度Ａと小流量の冷却水
を供給する小開度Ｂとで開閉デユーテイ比作動す
るコツク１３ａを前記入口側導管１４ａに取付け
たことを特徴とする自動車用暖房装置。