JPH0365426A - 車両用温水式暖房装置 - 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） 本発明はエンジンの始動開始直後等において、エンジン
冷却水の水温が低い時に車室内の暖房を行うことのでき
る車両用温水式暖房装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、−ａに車両用暖房装置ではエンジン冷却水を
熱源とする温水式暖房装置が多く使用されている。そし
て、冬場の早朝等において、エンジン始動開始直後のエ
ンジン冷却水の水温が低い時、ただちに暖房を行うため
に以下のような温水式暖房装置が提案されている。

第３図に示すように比較的高温となったエンジン冷却水
を貯湯する断熱クンクｌが設けられ、この断熱タンク１
には入口バイブ２及び出口バイブ３の一端側が接続され
ている。人口バイブ２の他端側は温水配管４ｂによりエ
ンジン（省図示）側に接続されており、出口バイブ３の
他端側は温水配管４ｂによりヒータコア（省図示）側に
接続されている。

また、温水配管４ｂには接続パイプ５（温水配管の一部
）の一端が接続されており、この接続パイプ５の他端は
温水配管４ｂに接続されている。

接続パイプ４には入口バイブ２と出口バイブ３との連通
、遮断を行う開閉弁６が設けられている。

尚、入口バイブ２にはエンジン冷却水を所定流量で断熱
タンク１内に流入させるため、任意の圧力で所定量のエ
ンジン冷却水を流す定？ｉｔ量弁７が設けられている。

次に上記構成による作動について説明する。

断熱タンク１内には車両の走行時に高温となったエンジ
ン冷却水が貯溜されている。そして、冬場の早朝等にお
いて、エンジン始動開始直後のエンジン冷却水の水温が
低い時、エンジン側より比較内冷たいエンジン冷却水が
温水配管４ａを通り入口バイブ２より断熱タンク１内に
流入する。この時、開閉弁６は閉弁しており、入口バイ
ブ２より流入するエンジン冷却水量は定流量弁７によっ
て一定の流量に調整されている。そして、エンジン冷却
水が断熱タンク１内に流入するにつれて断熱タンクｌ内
より高温に保持されているエンジン冷却水が出口バイブ
３より温水配管４ｂを通りヒータコア側に流出する。そ
のため、この高温に保持されているエンジン冷却水によ
ってただちに暖房を行うことができる。

この後、エンジンの熱によってエンジン冷却水が加熱さ
れ、所定の温度に達すると開閉弁６が開弁し、エンジン
冷却水は入口バイブ２及び接続パイプ４の両方を流れる
。これにより、再び断熱タンク１内に高温のエンジン冷
却水を貯溜することができる。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上述したものは通常の暖房走行時、エン
ジン冷却水は接続パイプ５だけでなく、入口バイブ２に
も流れるため、エンジン冷却水が比較的高温の場合であ
っても、比較的低温の場合であっても断熱タンク１内に
流入する。ここで、車両の下り走行時あるいは停止時等
のアイドリング時にはエンジン冷却水温が一時的に低下
する。

このため、比較的低温のエンジン冷却水が断熱タンクｌ
内に流入している状態でエンジンが停止された場合、断
熱タンク１内には比較的低温のエンジン冷却水が貯溜さ
れた状態となる。この状態でエンジン冷却水を保温した
場合、翌朝にはエンジン冷却水の温度はかなり低くなっ
てしまう。従って、翌朝にエンジンを始動した直後、暖
房を行おうとしてもヒータコアには温度の低いエンジン
冷却水が流入するため、車室内には温風ではなく比較内
冷たい風が吹き出てくる。よって、上述したような状態
ではエンジン始動後、良好に車室内の暖房を行うことが
できないという問題がある。

また、温度センサ等によりエンジン冷却水温を検出して
定流量弁７を電気的に制御し、断熱タンク１内に高温の
エンジン冷却水のみを流入させることも可能であるが、
構造が複雑になったり、コストが高くなったりするとい
う問題がある。

本発明は安価で簡単な構成により断熱タンク内に高温の
エンジン冷却水を貯溜させ、エンジン始動直後、良好に
車室内の暖房を行うことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

エンジン側より温水配管内を流れるエンジン冷却水を分
流させ、断熱タンクの貯溜部にエンジン冷却水を流入さ
せるように温水配管より分岐した第１流入配管にエンジ
ン冷却水の圧力によりエンジン側からのエンジン冷却水
を所定量の割合で第１流入配管より貯溜部に流入させる
定流量弁を設ける。

また、第１流入配管と並列に配設され、エンジン側より
温水配管内を流れるエンジン冷却水を分流させ、貯溜部
にエンジン冷却水を流入させるように温水配管より分岐
した第２流入配管にエンジン冷却水の温度が第１の所定
の温度に達した時、第２流入配管の連通を行う第１開閉
弁を設ける。

また、−吉例が貯溜部に開口し、他方側が前記第１流入
配管および第２ｆＬ人配管と温水配管との分岐点よりも
下流側の位置にて温水配管と今岐してこの温水配管内に
開口し、貯溜部よりエンジン冷却水を流出させて温水配
管内を流れるエンジン冷却水に合流させ、熱交換器にエ
ンジン冷却水を流出させるための流出配管とを設け、分
岐点よりも下流側であって、かつ流出配管と温水配管と
の今岐点より上流側に位置する温水配管に第１の所定の
温度よりも低い第２の所定の温度に達した時、前記温水
配管の連通を行う第２開閉弁を設けるそして、エンジン
始動後、定流量弁により、第１流入配管より所定量の割
合でエンジン冷却水を貯溜部に流入させ、その後、エン
ジン冷却水温が第２の所定の温度に達した時、前記第２
開閉弁により前記温水配管を連通させ、エンジン冷却水
温が第１の所定の温度に達した時、前記第２流入配管を
連通させ、その後、エンジン冷却水温が第１の所定の温
度よりも低い温度に達した時、第１流入配管の連通を遮
断するという技術的手段を有する。

また、第２開閉弁により、温水配管が連通された時、第
１流入配管の連通を第３開閉弁によって遮断するのが望
ましい。

〔作用］ エンジン始動後、定流量手段によって、所定量のエンジ
ン冷却水が第１流入配管を通って、断熱タンクの貯溜部
に流入する。これにより、貯溜部に貯溜されているエン
ジン冷却水が第１流入配管を通って貯溜部に流入するエ
ンジン冷却水量に応じて流出配管より流出する。この後
、エンジン冷却温が第２の所定の温度に達した時、第２
開閉弁により、温水配管が連通ずる。よって、エンジン
冷却水は温水配管内を流れる。そして、エンジン冷却水
温が第１の所定の温度に達した時、第１開閉弁により、
第２流入配管を連通ずる。この後、エンジン冷却水温が
第１の所定の温度よりも下がった時、第１開閉手段によ
り、第２流入配管の連通を遮断する。

〔発明の効果〕

以上示したように、本発明では高温となったエンジン冷
却水のみを断熱タンク内に貯溜することができるため、
エンジン始動後、断熱タンク内に貯溜されたエンジン冷
却水を流出させることができる。従って、冬場の早朝等
において、エンジン始動直後、ただちにしかも良好に車
室内の暖房を行うことができる。

〔実施例〕

本発明車両用温水式暖房装置の一実施例を図面に基づき
説明する。

第２図に示すように、自動車走行用エンジン１０を冷却
することによって加熱されたエンジン冷却水は、ウォー
ターポンプ２０の作動により温水配管３０内を通り、ラ
ジェータ４０に送られる。

加熱されたエンジン冷却水はラジェータ４０によって冷
却され、温水配管３１を通り、エンジン１０に送られる
。尚、温水配管３０と温水配管３１にはラジェータ４０
と並列にバイパス配管３２が連通接続されており、ラジ
ェータ４０に流れるエンジン冷却水をバイパスさせる。

また、温水配管３１とバイパス配管３２との接続部には
サーモスイッチ３３が設けられており、エンジン冷却水
のラジェータ４０への流入もしくはバイパス配管３２へ
の流入を切り換えを行う。

また、エンジン１０を冷却することによって加熱された
エンジン冷却水は温水配管３４を通り、ヒータコア（熱
交換器）５０に送られる。そして、ヒータコア５０を通
過する空気をエンジン冷却水によって加熱することによ
り車室内の暖房を行う。

ヒータコア５０内を通過したエンジン冷却水は温水配管
３５内を通り、エンジン１０に送られる。

尚、温水配管３４にはウォータパルプ３６が設けられ、
ヒータコア５０へのエンジン冷却水の流入を制御してい
る。

また、配管３４には断熱タンク６０が設けられている。

以下、断熱タンク６０について詳述する。

第１図に示すように断熱タンク６０はステンレス性の外
壁６１及び内壁６２を有し、外壁６１と内壁６２との間
は熱伝達率を低く抑えるため、真空に保たれている。内
壁６２によって、エンジン冷却水が貯溜される貯溜部６
３（容積は約４１である）が形成されている。貯溜部６
３の下方部には入口バイブ６４の一端側が開口している
。入口バイブ６４の他端側には、第１流入配管７０及び
第２流入配管７１の一端側が接続されている。第１流入
配管７０には、第１流入配管７０に流入するエンジン冷
却水を任意の圧力で所定量流すことができる定流量弁７
０ａが設けられている。また、第２流入配管７１には第
２流入配管７１に流入するエンジン冷却水の温度が第１
の所定の温度（８０°Ｃ程度）に達すると開弁する第１
開閉弁（サーモスタット）７１ａが設けられている。

第１流入配管７０及び第２流入配管７１の他端側は、温
水配管３４の一部をなす接続配管部３４ａに接続されて
いる。尚、定流量弁７０ａを有する第１流入配管７０を
介して断熱タンク６０内と接続配管部３４ａが連通し、
サーモスタット７１ａが開弁することによって、第２流
入配管７１を介して断熱タンク６０の貯溜部６３と接続
配管部３４ａが連通ずる。

接続配管部３４ａには、接続配管部３４ａに流入するエ
ンジン冷却水の温度が第２の所定の温度（４５°Ｃ程度
）に達すると開弁する第２開閉弁（サーモスタット）３
７が設けられている。サーモスタット３７が開弁すると
、上流側の温水配管３４ｂと下流側の温水配管３４ｃと
が接続配管部３４ａを介して連通ずる。また、サーモス
タット３７は開弁することによって、第１流入配管７０
の接続部７０ｂを閉塞する（第２開閉弁によって第３開
閉弁も兼ねている）。そのため、第１流入配管７０と接
続配管部３４ａとの連通は確実に遮断され、貯溜部６３
と温水配管３４ｂとの連通が遮断される。

また、貯溜部６３の下方部には入口バイブ６４よりエン
ジン冷却水が勢いよく流入することによって発生する対
流を防止するため、対流防止壁６５が形成されている。

また、内壁６２の底面部６２ｂからほぼ垂直上方に断熱
バイブロ５が形成されており、この内部に出口バイブ（
流出配管）６６が設けられている。断熱バイブロ５と出
口バイブ６６との間もまた真空に保たれている。出口バ
イブ６６の貯溜部６３内への開口端６６ａ（一端側）は
貯溜部６３に溜まったエンジン冷却水のうち、比較的高
温のエンジン冷却水をヒータコア５０に導くため、貯溜
部６３の上方部６３ａに開口している。

出口バイブ６６の他端側は、接続配管部３４ａに設けら
れたサーモスタット３７よりも下流側に位置する温水配
管３４ｃに接続されている。

次に、上記構成による一実施例の作動について説明する
。

エンジン１０の始動によりウォータポンプ２０が駆動さ
れる。そして、ウォータバルブ３６が開弁している暖房
装置の作動時、エンジン１０より温水配管３０側だけで
なく温水配管３４側にもエンジン冷却水が流れる。この
時、エンジン冷却水の温度は比較的低い（冬期であれば
Ｏ″ＣＣ程度め、サーモスタット７１ａ及びサーモスタ
ット３７は閉じている。そのため、エンジン冷却水は温
水配管３４ｂ、接続配管部３４ａを通り、第１流入配管
７０に流入する。この時、第１流入配管７０に流入した
エンジン冷却水は定流量弁７０ａによって所定流量流れ
る。そして、エンジン冷却水は入口バイブ６４を通り、
対流防止壁６２ａによって流れの勢いが低減され、貯溜
部６３の底部に流入する（　１．５１７ｗ１ｎ）。

貯溜部６３にはあらかじめ約４１の比較的高温（８０°
Ｃ程度）のエンジン冷却水が溜まっているため、入口バ
イブ６４より新たにエンジン冷却水が流入することによ
って、エンジン冷却水の比重差により高温のエンジン冷
却水が、貯溜部６３の上方部６５ａに開口している出口
バイブ６６の開口端６６ａより出口バイブ６６内に流入
する。出口バイブ６６内に流入したエンジン冷却水は温
水配管３４ｃを通り、ヒータコア５０内に流入する。

従って、エンジン始動直後のエンジン冷却水の温度が低
い時であっても、ただちに車室内の暖房を行うことがで
きる。

そして、ヒータコア５０内に流入し、空気と熱交換され
たエンジン冷却水は温水配管３５°を通り、エンジン１
０側に導かれる。

その後、エンジン冷却水がエンジン１０によって加熱さ
れ、エンジン冷却水の温度が４５°Ｃに達するとサーモ
スタット３７が開くため、エンジンにより第１流入配管
７０の接続部７０ｂが閉塞する。従って、エンジン冷却
水は断熱タンク６０の貯溜部６３には流入しなくなり、
温水配管３４内のみを流れ、ヒータコア５０内に流入す
る。

さらに、エンジン冷却水の温度が上昇し、エンジン冷却
水の温度が８０°Ｃに達するとサーモスタット７１ａが
開弁する。そのため、接続配管部３４ａを介して、温水
配管３４ｂと貯溜部６３が連通される。よって、エンジ
ン冷却水の一部が温水配管３４ｂ、接続配管部３４ａ、
第２流入配管７１、入口バイブ６４を通り、貯溜部６３
に流入する。よって、貯溜部６３には高温のエンジン冷
却水のみ流入する。貯溜部６３に流入したエンジン冷却
水は貯溜部６３に溜まっているエンジン冷却水を出口バ
イブ６６より接続配管部３４ａに流入させる。

また、サーモスタット３７が開弁しているため、エンジ
ン冷却水は温水配管３４ｂ、接続配管部３４ａを通り、
そのまま温水配管３４ａに流入する。

尚、貯溜部６３に流入するエンジン冷却水と貯溜部６３
を迂回するエンジン冷却水の割合は断熱タンク６０とサ
ーモスタット７１ａ及び第２開閉弁３７との通水抵抗で
決定される。貯溜部６３の流れは比較的低温となったエ
ンジン冷却水と高温のエンジン冷却水が混合しながら入
れ代わるため、貯溜部６３への流入割合が充分大きくな
るようにサーモスタット７１ａ及びサーモスタット３７
の通水抵抗を決定する必要がある。

ここで、車両が下り坂を走行する場合、もしくは車両の
停止時でエンジンがアイドリング状態の場合にはエンジ
ン冷却水の温度が一時的に低下する。このような場合、
エンジン冷却水の温度が低下し、８０°Ｃより下がると
サーモスタット７１ａは閉弁する。よって、エンジン冷
却水は貯溜部６３には流れなくなるため、高温のエンジ
ン冷却水のみが貯溜部６３に貯溜されることになる。

以上により、断熱タンク６０の貯溜部６３に高温のエン
ジン冷却水のみを貯溜することができるため、冬場の早
朝等において、エンジン始動直後のエンジン冷却水が冷
たい時、ただちにヒータコアに高温のエンジン冷却水の
みを流入させることができる。従って、エンジン始動直
後、良好に車室内の暖房を行うことができる。

また、第１、第２開閉弁にサーモスタットを用いるため
、安価で構造が簡単となるとともに、メインテナンスを
ほとんど行う必要がない。

開閉弁）、５０・・・ヒータコア（熱交換器）、６０・
・・断熱タンク、６３・・・貯溜部、６６・・・出口バ
イブ（流出配管）、７０・・・第１流入配管、７０ａ・
・・定流量弁、７１・・・第２流入配管、７１ａ・・・
サーモスタット（第１開閉弁）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両走行用エンジンを冷却することによって加熱
   されたエンジン冷却水を利用し、エンジン冷却水を温水
   配管により熱交換器内に流入させ、車室内の暖房を行う
   車両用温水式暖房装置において、外部より断熱され、エ
   ンジン冷却水を貯溜するための貯溜部を有する断熱タン
   クと、 前記エンジン側より前記温水配管内を流れるエンジン冷
   却水を分流させ、前記貯溜部にエンジン冷却水を流入さ
   せるように前記温水配管より分岐した第１流入配管と、 この第１流入配管に設けられ、エンジン冷却水の圧力に
   より前記エンジン側からのエンジン冷却水を所定量の割
   合で前記第１流入配管より前記貯溜部に流入させる定流
   量弁と、 前記第１流入配管と並列に配設され、前記エンジン側よ
   り前記温水配管内を流れるエンジン冷却水を分流させ、
   前記貯溜部にエンジン冷却水を流入させるように前記温
   水配管より分岐した第２流入配管と、 この第２流入配管に設けられ、エンジン冷却水温が第１
   の所定の温度に達した時、前記第２流入配管の連通を行
   う第１開閉弁と、 一方側が前記貯溜部に開口し、他方側が前記第１流入配
   管および前記第２流入配管と前記温水配管との分岐点よ
   りも下流側の位置にて前記温水配管と合岐してこの温水
   配管内に開口し、前記貯溜部よりエンジン冷却水を流出
   させて前記温水配管内を流れるエンジン冷却水に合流さ
   せ、前記熱交換器にエンジン冷却水を流出させるための
   流出配管と、 前記分岐点よりも下流側であって、かつ前記流出配管と
   前記温水配管との合岐点より上流側に位置する温水配管
   に設けられ、第１の所定の温度よりも低い第２の所定の
   温度に達した時、前記温水配管の連通を行う第２開閉弁
   と、 を備え、 エンジン始動後、前記定流量弁により、前記第１流入配
   管より所定量の割合でエンジン冷却水を貯溜部に流入さ
   せ、 その後、エンジン冷却水温が第２の所定の温度に達した
   時、前記第２開閉弁により前記温水配管を連通させ、 エンジン冷却水温が第１の所定の温度に達した時、前記
   第１開閉弁により前記第２流入配管を連通させ、 その後、エンジン冷却水温が第１の所定の温度よりも下
   がった時、前記第１開閉弁により前記第１流入配管の連
   通を遮断することを特徴とする車両用温水式暖房装置。
2. （２）前記第２開閉弁により、前記温水配管が連通され
   た時、前記第１流入配管の連通を遮断する第３開閉弁を
   備えることを特徴とする請求項（１）記載の車両用温水
   式暖房装置。