JPH0224218A - 車輌用暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車輌用暖房装置に係わり、特に暖房専用の燃
焼器を有する燃焼式暖房装置に関するものである。

〔従来の技術〕

エンジンの排熱による暖房のみでは、暖房能力が十分で
ない車輌に対しては、従来より暖房専用の燃焼器を有す
る燃焼式暖房装置が使用されている。

燃焼式暖房装置には、空気加熱型ヒータと温水加熱型ヒ
ータとがあり、前者の空気加熱型ヒータは、暖房の立上
りは速いが、エンジンの廃熱を利用しないため燃料消費
が多く、且つ室温のコントロール性が悪い。一方、後者
の温水加熱型ヒータは、エンジンの廃熱を利用するため
燃料消費が少なく、且つ室温のコントロール性も良いが
、暖房の立上りが遅い。

そのため、実公昭６１−３８８１７号公報に開示されて
いるように、空気加熱型ヒータと温水加熱型ヒータの両
者の長所を取入れた車輌用の燃焼式暖房装置が提案され
ている。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、実公昭６１−３８８１７号公報に提案さ
れているものは、燃焼式ヒータの燃焼室内に燃焼熱を空
気に熱交換する温気熱交換気が設置されていて、この熱
交換器を通過する空気は、切替ダンパの開閉によりヒー
タユニットから取入れられ、ヒータユニットに排出され
るようになっている。そのため、切替ダンパが半開きと
なり、熱交換器を通過する空気が少なくなると、空気は
高温に加熱された状態で排出されるので、排気ダクトが
過熱され、一方、切替ダンパが閉じて熱交換器を空気が
通過しなくなると、熱交換器の空気による冷却がなくな
るので熱交換器自体が過熱される。従って、これ等の過
熱化に対して耐熱金属の使用等による耐熱面のコストア
ップは避けられないという問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、
空気加熱型ヒータと温水加熱型ヒータの長所を併せて有
すると共に、上記の問題を解消した車輌用暖房装置を提
供することを口約とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために、燃焼式ヒータ
の燃焼によって生じる燃焼ガスの熱をエンジンの冷却水
に熱交換する温水熱交換器と、この温水熱交換器で熱交
換された冷却水の熱を車室内の空気に熱交換するヒータ
コアと、上記燃焼ガスの熱を車室内の空気に熱交換する
温気熱交換器と、 上記燃焼ガスを上記温気熱交換器を介して車外に排出す
る第１のダクトと、 上記燃焼ガスを上記温水熱交換器を介して車外に排出す
る第２のダクトと、 上記燃焼ガスの車外への排出を上記第１のダクト又は上
記第２のダクトに切替える切替ダンパと、この切替ダン
パを駆動する駆動装置と、上記冷却水の温度を検出する
温度センサと、この温度センサの検出温度が設定温度以
下の場合は、上記燃焼ガスの車外への排出を上記第１の
ダクトに切替え、設定温度以上の場合は上記第２のダク
トに切替えるように上記切替ダンパの上記駆動装置を制
御する制御装置と、 を備えた構成とするものである。

〔作用〕

上記の手段によれば、 （イ）暖房の初期は、燃焼式ヒータの燃焼により生じる
燃焼ガスが、第１のダクトから車外に排出されるので、
第１のダクトを通過する燃焼ガスの熱が、温気熱交換器
によって車室内の空気に直ちに熱交換されて、車室内は
急速に暖房される。

（ロ）エンジンの冷却水の温度が十分に高くなると、燃
焼ガスは第１のダクトから第２のダクトに切替えられて
車外に排出されるが、この場合、燃焼ガスの熱は、温水
熱交換器によって冷却水に熱交換され、加温された冷却
水がヒータコアで車室内の空気に熱交換されて、車室内
が暖房される。

エンジンの廃熱だけで冷却水が十分に温められるように
なると、燃焼式ヒータの燃焼は停止されるので、それ具
陳は燃料は消費されず、且つ通常の温水加熱暖房のため
、室温は精度よくコントロールされる。

（ハ）なお、切替ダンパによって燃焼ガスの流路が全閉
或いは半開されても、燃焼ガスの流路中に配設されてい
る温水熱交換器には冷却水が、温気熱交換器には空気が
流れているため、燃焼ガスの熱は、冷却水や空気に熱交
換されて奪われるので、熱交換器や排気ダクトが過熱す
ることはない。

〔実施例〕

次に、本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図において、・ｌは燃焼室ｌａ内で燃料を燃やして
燃焼熱を発生する周知の燃焼式ヒータである。

この燃焼式ヒータｌの燃焼室１ａの周囲には、燃焼室１
ａと連通し、且つ包囲するように温水熱交換器２の内筒
２ａが配設されていて、内筒２ａの一方の開口部２ａ＋
は、燃焼室１ａで発生する燃焼ガスを車外に排出する排
出口６に連通した第１のダクト４に接続され、他の開口
部２ａｔは、同じく排出口６に連通した第２のダクト５
に接続されている。なお、排出口６の近傍には、燃焼ガ
スの排出を第１のダクト４又は第２のダクト５に切替え
る切替ダンパ７と切替ダンパ７を回転駆動するダンパモ
ータ８が設けられている。

上記第１のダクト４の途中には、燃焼ガスの熱を車室１
４の空気に熱交換する温気熱交換器３が、車室１４と連
通した送風ダクト１４ａに配設されていて、燃焼ガスは
、この温気熱交換器３で熱交換され、排出口６から排出
される。なお、温水熱交換器２は、内筒２ａに対して隙
間をあけて外筒２ｂが設けてあり、この隙間に冷却水を
流して燃焼ガスの熱がこの冷却水に熱交換されるように
なっていて、第２のダクト５は、この温水熱交換器２で
熱交換された燃焼ガスの排出の流路となっている。

ここで、冷却水は、エンジン１０から温水ポンプ１１を
介して温水熱交換器２の入口２　ｂ　＋に入り、内筒２
ａと外筒２ｂの隙間を通って、出口２ｂ２から送風ダク
ト１４ａに配設されたヒータコア９を経て、エンジン１
０に戻る。

なお、温水熱交換器２の入口２ｂ、の近傍には、冷却水
の温度を検出する温度センサ１２が取付けられている。

また、送風ダクト１４ａには、ブロワ１３が取付けられ
ていて、このブロワ１３の送風により、温気熱交換器３
やヒータコア９で放出される熱が温風となって車室１４
内を循環する。

第２図（ａ）、　（ｂ）は、温気熱交換器３の一実施例
を示す断面図である。

第２図（ａ）、　（ｂ）において゛、３ａは高温の燃焼
ガスが通る金属のパイプで、このパイプ３ａの外周には
、熱交換効率を上げるための金属の放熱フィン３ｂが多
数溶接されている。

第３図は、本発明の実施例の要部に関する電気回路図で
ある。

第３図において、２４は電源２５より接続されたヒータ
スイッチで、ヒータスイッチ２４からは、前記燃焼式ヒ
ータ１への通電を開閉するリレー接点２１ａを有するヒ
ータリレー２１と、前記温水ポンプ１１への通電を開閉
するリレー接点２２ａを有する温水ポンプリレー２２と
、前記ブロワ１３への通電を開閉するリレー接点２３ａ
を有するブロワリレー２３とが、制御器２０を介して接
続されている。なお、制御器２０には、冷却水の温度を
検出する温度センサ１２と燃焼ガスの排出の流路を切替
える切替ダンパ７を駆動するダンパモータ８が接続され
ている。

ここで、ヒータスイッチ２４を入れると、制御器２０か
らの指示によりヒータリレー２１、温水ポンプリレー２
２及びプロワリレー２３に通電されるようになっている
。なお、この場合、温度センサ１２の検出温度が第１の
設定温度（例えば６５℃）以下の時は、制御器２０から
の指示によりダンパモータ８に正規方向の電圧が印加さ
れ、第１の設定温度以上の時は、ダンパモータ８に逆方
向の電圧が印加される。

さらに、温度センサ１２の検出温度が第２の設定温度（
例えば７５℃）以上になると、制御器２０からの指示に
よりヒータリレー２１の通電が断たれ、第３の設定温度
（例えば７０°Ｃ）以下になると、再びヒータリレー２
１に通電される。

なお、温水ポンプリレー２２とプロワリレー２３は、温
度センサ１２の検出温度に関係なくヒータスイッチ２４
を切るまでは、制御器２゛０からの指示により通電が継
続される。

次に、本発明の実施例について、その作動を説明する。

第３図において、ヒータスイッチ２４を入れると、制御
器２０からの指示によりヒータリレー２１、温水ポンプ
リレー２２及びブロワリレー２３に通電されるので、各
リレー接点２１ａ、２２ａ及び２３ａが閉じて、燃焼式
ヒータｌが作動して燃焼を始め、温水ポンプ１１が作動
してエンジンの冷却水が、第１図の実線の矢印で示すよ
うに循環を始め、ブロワ１３が作動して車室１４に空気
が、第１図のＣ，＝〉で示すように循環を始める。

ここで、温度センサ１２による冷却水の検出温度が第１
の設定温度（例えば６５°Ｃ）以下の場合は、制御器２
０からの指示によりダンパモータ８に正規方向の電圧が
印加され、ダンパモータ８が正回転して切替ダンパ７が
駆動し、第２のダクト５を閉じて第１のダクト４を開く
。そのため、燃焼式ヒータ１の燃焼により生じる高温の
燃焼ガスは、第１図の−呵−で示すように第１のダクト
４を通って排出口６より車外に排出される。従って、第
１のダクト４を通過する燃焼ガスは、第１のダクト４の
途中に配設された温気熱交換器３で直ちに熱交換されて
、車室１４の送風ダクｌ−１４ａに熱を放出するので、
ブロワ１３の送風により温風となって車室１４を迅速に
暖房する。

次いで、温度センサ１２による冷却水の検出温度が第１
の設定温度以上になると、制御器２０からの指示により
ダンパモータ８に逆方向の電圧が印加され、ダンパモー
タ８が逆回転して切替ダンパ７が逆駆動し、第１のダク
ト４を閉じて第２のダクト５を開く。そのため、高温の
燃焼ガスは、第１図の＝令で示すように第２のダクト５
を通って排出口６より車外に排出される。従って、第２
のダクト５を通過する燃焼ガスは、第２のダクト５の上
流に配設された温水熱交換器２で冷却水に熱交換されて
から排出されるが、温められた冷却水は、ヒータコア９
で再び熱交換されて車室１４の送風ダクト１４ａに熱を
放出するので、ブロワ１３の送風により温風となって車
室１４を暖房する。

さらに、温度センサ１２による冷却水の検出温度が第２
の設定温度（例えば７５°Ｃ）以上になると、制御器２
０からの指示によりヒータリレー２１への通電が断たれ
るので、燃焼式ヒータ１の作動が停止して燃焼が止まり
、それ以降は、エンジンの廃熱のみにより冷却水の加温
が行われる。

ここで、温度センサ１２による冷却水の検出温度が第３
の設定温度（例えば７０℃）以下になると、制御器２０
からの指示によりヒータリレー２１へ再び通電されるの
で、燃焼式ヒータ１が作動し、再び燃焼が始まる。つま
り、以上の繰り返しにより冷却水の温度が第３の設定温
度以上に保たれて、車室１４の通常の温水加熱による暖
房が行われる。

なお、ヒータスイッチ２４を切れば、ヒータリレー２１
、温水ポンプリレー２２及びプロワリレー２３の通電が
断たれ、燃焼式ヒータ１、温水ポンプ１１及びブロワ１
３の作動が停止するので、車室１４の暖房は停止する。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成しているので、以下
に記載するような効果を奏する。

（イ）暖房の初期は、燃焼式ヒータの燃焼で生じた燃焼
ガスの熱が、車室内の空気に直ちに熱交換されるので、
車室内は迅速に暖房される。

（ロ）冷却水の温度が十分に高（なると、エンジンの廃
熱により温められた冷却水の熱が、車室内の空気に熱交
換されて車室内が暖房されるので、暖房燃料の消費が少
なくなり、室温も精度よくコントロールされる。

（ハ）燃焼ガスの流路が、全閉或いは半開とされても、
燃焼ガスの熱は、冷却水や空気に熱交換されて奪われる
ため、熱交換器や排気ダクトは過熱されないので、耐熱
面のコストアップは避けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車輌用暖房装置の一実施例を示す構成
図、第２図（ａ）は同装置の熱交換器の−実施例を示す
断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＡ−Ａ断面図、
第３図は同装置の要部の電気回路図である。 １・・・燃焼式ヒータ、２・・・温水熱交換器、３・・
・温気熱交換器、４・・・第１のダクト、５・・・第２
のダクト、７・・・切替ダンパ、８・・・ダンパモータ
（駆動装り、９・・・ヒーター７．１０・・・エンジン
、１２・・・温度センサ、１４・・・車室、２０・・・
制御器（制御装置）。 代理人弁理士　　岡　部　　　隆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　燃焼式ヒータの燃焼によって生じる燃焼ガスの熱をエ
   ンジンの冷却水に熱交換する温水熱交換器と、 この温水熱交換器で熱交換された冷却水の熱を車室内の
   空気に熱交換するヒータコアと、 上記燃焼ガスの熱を車室内の空気に熱交換する温気熱交
   換器と、 上記燃焼ガスを上記温気熱交換器を介して車外に排出す
   る第１のダクトと、 上記燃焼ガスを上記温水熱交換器を介して車外に排出す
   る第２のダクトと、 上記燃焼ガスの車外への排出を上記第１のダクト又は上
   記第２のダクトに切替える切替ダンパと、この切替ダン
   パを駆動する駆動装置と、 上記冷却水の温度を検出する温度センサと、この温度セ
   ンサの検出温度が設定温度以下の場合は、上記燃焼ガス
   の車外への排出を上記第１のダクトに切替え、設定温度
   以上の場合は上記第２のダクトに切替えるように上記切
   替ダンパの上記駆動装置を制御する制御装置と、 を備えたことを特徴とする車輌用暖房装置。