JPH0431117A - 車両用暖房装置 - 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、複数の温水ヒータを直列に接続した温水回路
を有する車両用暖房装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、例えばバス車両においては、経済性、および
バス車両への架装性の面から複数の温水ヒータを直列に
接続した温水回路を有する温水式分散型暖房装置が有利
である。

一方、従来より、温水ヒータの吹出温度の制御は、温水
ヒータの上流側に配されたエアミックスダンパの開度を
調整することによって、温水ヒータを通過する空気量と
温水ヒータを迂回する空気量との割合を変化させて行わ
れていた。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、温水式分散型暖房装置において、各温水ヒー
タのエアミックスダンパを同一開度で制御した場合には
、各温水ヒータが温水配管で直列に接続されているので
、各温水ヒータで所定温度ずつ温水温度が低下していく
。このため、各温水ヒータの吹出温度に差が生じ、車室
内の温度がところどころで相違することとなり、車両乗
員にとって車室内が不快な暖房状態となるという不具合
があった。

そこで、この不具合を解消するために、各ヒータコアの
吹出温度を検出する吹出温度センサを設けて、各温水ヒ
ータの吹出温度を一定にすることが考えられる。

ところが、この方法では、吹出温度センサが温水ヒータ
の数だけ必要となるので、吹出温度センサと制御回路と
を接続する電気配線が複雑化するという不具合があった
。

本発明は、簡易な構造で、しかも車室内の温度を均一化
することができる車両用暖房装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の車両用暖房装置は、複数の温水ヒータを直列に
接続した温水回路と、各温水ヒータの放熱による温水温
度の低下を考慮して設定されたデータに基づいて各温水
ヒータの吹出温度をほぼ一定にする制御手段とを備えた
技術手段を採用した。

例えば、制御手段は、各温水ヒータの上流側に配置され
、開度を調整することによって、温水ヒータを通過する
空気量と温水ヒータを迂回する空気量との割合を変化さ
せる複数のエアミックスダンパと、各エアミックスダン
パの開度を個々に変化させる複数の駆動手段と、各温水
ヒータの放熱による温水温度の低下を考慮して設定され
たデータに基づいて、複数の駆動手段を個々に制御して
各温水ヒータの吹出温度をほぼ一定にする制御回路とか
ら構成される。

あるいは、制御手段は、各温水ヒータにそれぞれ空気を
吹き付ける複数の送風機と、各温水ヒータの放熱による
温水温度の低下を考慮して設定されたデータに基づいて
、複数の送風機を個々に制御して各温水ヒータの吹出温
度をほぼ一定にする制御回路とから構成される。

［作用］ 制御手段によって、直列に接続された各温水回路の放熱
による温水温度の低下を考慮して設定されたデータに基
づいて各温水ヒータの吹出温度をほぼ一定となるように
制御する。

［発明の効果］ 各温水ヒータの吹出温度がほぼ一定のため車室内の温度
を均一化することができる。このため、車両乗員にとっ
て車室内が快適な暖房状態となる。

また、各温水ヒータの吹出温度を検出する吹出湯度セン
サが不要となるので、吹出温度センサと制御回路とを接
続する電気配線が不要となるので簡易な構造となる。

［実施例１ 本発明の車両用暖房装置を図に示す実施例に基づき説明
する。

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例を示す。第１
図はバス車両に組み込まれた温水式の分散型暖房装置を
示す図である。

分散型暖房装置１は、温水回路２および暖房能力制御装
置４を有する。

温水回路２は、エンジン３によって駆動されるつオータ
ボンブにより、エンジン３のつオータジャケット内を循
環して加熱される温水（例えば７０”Ｃ）を、デフロス
タヒータ２０および第１〜第４温水ヒータ２１〜２４を
順に通過させるものである。

なお、これらのデフロスタヒータ２０および第１〜第４
温水ヒータ２１〜２４は、温水配管２５によって直列に
接続され、内部を通過する温水と外部を通過する空気と
を熱交換して空気を加熱するものである。デフロスタヒ
ータ２０は、バス車両１１の前部側に配置され、エンジ
ン３の下流側の温水回路２に配置されている。第１温水
ヒータ２１はバス車両１１の前部右側に配置され、第２
温水ヒータ２２はバス車両１１の前部左側に配置され、
第３温水ヒータ２３はバス車両１１の後部左側に配置さ
れ、第４温水ヒータ２４はバス車両１１の後部右側に配
置されている。

第２図は第１温水ヒータ２１を有するヒータユニット１
０を示す図である。

暖房能力制御装置４は、本発明の制御手段であって、複
数の通風ダクト５、複数の送風Ｉ！１６、複数のエアミ
ックスダンパ７、複数のサーボモータ８．１つのマイク
ロコンピュータ９から構成される。なお、１つの温水ヒ
ータ、１つの通風ダクト５．１つの送風機６．１つのエ
アミックスダンパγおよび１つのサーボモータ８によっ
て１つのヒータユニット１０が構成される６ 各ヒータユニット１０の構造は、同一構造であるため、
第１温水ヒータ２１を有するヒータユニット１０の他の
ヒータユニット１０の説明を省略する。

通風ダクト５は、車室内空気を吸い込む吸込口５１およ
び車室内に空気を吹き出す吹出口５２を有し、車室内に
向かって空気を送るものである。

送風機６は、通電されると、通風ダクト５内において車
室内に向かう空気流を発生させるものである。

エアミックスダンパ７は、デフロスタヒータ２０および
第１〜第４温水ヒータ２１〜２４の上流側の通風ダクト
５内に配置されている。このエアミックスダンパ７は、
開度の変化に応じて、デフロスタヒータ２０および第１
〜第４温水ヒータ２１〜２４を通過する空気量とデフロ
スタヒータ２０および第１〜第４温水ヒータ２１〜２４
を迂回する空気量との割合を変化させるものである。

第３図はダンパ駆動回路８１を示す電気回路図であり、
第４図は分散型暖房装置１を示すブロック図である。

サーボモータ８は、通電量に応じてエアミックスダンパ
７の開度を変化さぜるものである。各サーボモータ８は
、それぞれダンパ駆動回路８１〜８４によって、通電量
が制御されるとともに、エアミックスダンパ７の開度に
対応した回動位置が検出される。

ダンパ駆動回路８１〜８４の構造は、同一構造であるた
め、ダンパ駆動回路８１の他のダンパ駆動回路８２〜８
４の説明を省略する。

ダンパ駆動回路８１は、可変抵抗８５．２つの抵抗８６
、コンデンサ８７．２つのダイオード８８および外部接
続端子Ａ〜Ｅから構成されている。このダンパ駆動回路
８１は、マイクロコンピュータ９により外部接続端子Ａ
、Ｂを介してサーボモータ８が通電される。このとき、
ダンパ駆動回路８１は、サーボモータ８内の電流の流れ
方向および通電時間に応じてエアミックスダンパ７の開
度がＨＯＴＯ向またはＣＯ叶力方向変化することによっ
て、可変抵抗８５の電気抵抗値も増減する。そして、ダ
ンパ駆動回路８１は、可変抵抗８５の電気抵抗値、すな
わち、エアミックスダンパ７の開度を外部接続端子Ｃか
らマイクロコンピュータ９に送る。

マイクロコンピュータ９は、ダンパ駆動回路８１〜８４
の外部接続端子Ｃ、メインスイッチ９１、温度設定スイ
ッチ９２および車室内温度センサ９３の出力を入力する
。そして、マイクロコンピュータ９は、入力値と第１〜
第４温水ヒータ２１〜２４の放熱による温水温度の低下
（例えば−４°Ｃずつ低下する）を考慮して予め設定さ
れたデータ（車室内温度に応じて変更されるデータ：例
えば車室内温度が２５℃のとき第５図のデータを用いる
）とに基づいてダンパ駆動回路８１〜８４の外部接続端
子Ａ、Ｂを介してサーボモータ８を通電制御するととも
に、各送風機６の通電量を制御する。

メインスイッチ９１は、車両乗員によって操作され、暖
房運転を行う（オン）か否かくオフ）をマイクロコンピ
ュータ９に指示するものである。

温度設定スイッチ９２は、車両乗員によって操作され、
車両乗員により設定された車室内の設定温度（例えば２
５℃）を電気信号に変換してマイクロコンピュータ９に
送るものである。

車室内温度センサ９３は、バス車両１１の中央部の車室
内に配設され、検出した車室内温度を電気信号に変換し
てマイクロコンピュータ９に送るものである。

第６図はマイクロコンピュータ９を表す作動フローチャ
ートである。

初めに、メインスイッチ９１がオンされているか否かを
判断する（ステップＳ＋）。メインスイッチ９１がオン
されていない（Ｎｏ）時、リターンする。

ステップＳ１において、メインスイッチ９１がオンされ
ている（ＹｅＳ１時、車室内温度センサ９２の出力（Ｔ
ｒ）を読込みくステップＳ２）、温度設定スインチ９２
の出力（Ｔｓ＞を読込む（ステップＳ３）。

そして、車室内温度と設定温度との温度差を演算して、
この温度差に応じて第１〜第４温水ヒータ２１〜２４の
吹出温度（Ｔ）を決定する（ステップＳ４）。つぎに、
第１〜第４温水ヒータ２１〜２４の放熱による温水温度
の低下を考慮して予め設定されたデータく車室内温度に
応じて変更されるデータ）を読込み、このデータに基づ
いて各エアミックスダンパ７の設定開度（θ）を決定す
る（ステップＳ５）。各外部接続端子Ｃから出力を読込
む。すなわち、各エアミックスダンパ７の開度を読込む
（ステップＳ６）。各エアミックスダンパ７の開度が設
定開度（θ）であるか否かを判断する（ステップＳ７１
゜設定開度（θ）である（１／ｅｓ）時、リターンする
。

設定開度（θ）ではない（Ｎｏ）時、各外部接続端子Ａ
−Ｂを介してサーボモータ８を通電する。

すなわち、決定された設定開度（θ）となるように各エ
アミックスダンパ７を駆動する（ステップＳ８）。

そして、各外部接続端子Ｃの出力を読込む。すなわち、
各エアミックスダンパ７の開度を読込む（ステップＳ９
）。各エアミックスダンパ７の開度が設定開度（θ）で
あるか否かを判断する（ステップ５１０）。設定開度（
θ）ではない（Ｎｏ）時、ステップＳ９の制御を行う。

ステップＳ１０において、設定開度（θ）である（Ｙｅ
ｓ）時、サーボモータ８０通電を停止する。すなわち、
各エアミックスダンパ７の駆動を終了する（ステップ５
１１）。その後に、リターンする。

本実施例の分散型暖房装置１の作動を第１図ないし第５
図に基づき説明する。

車両乗員がメインスイッチ９１をオンして、温度設定ス
イッチ９２を操作して車室内の設定温度を例えば３０℃
に良定する。

すると、マイクロコンピュータ９は、車室内温度センサ
９３から出力された電気信号を入力して、現在の車室内
温度（Ｔｒ’Ｃ：例えば２５℃）を読込み、さらに温度
設定スイッチ９２から出力された電気信号を入力して、
車室内の設定温度（Ｔｓ’Ｃ：例えば３５℃）を読込む
。そして、マイクロコンピュータ９は、車室内温度と設
定温度との温度差を演算して、この温度差に基づいて第
１〜第４温水ヒータ２１〜２４の吹出温度（Ｔ”Ｃ：例
えば４０℃）を決定する。つづいて、第１〜第４温水ヒ
ータ２１〜２４の放熱による温水温度の低下（−４℃ず
つ低下する）を考慮して予め設定された車室内温度が例
えば２５℃のときのデータ（第５図参照）に基づいて、
各エアミックスダンパ７の設定開度（θ）を決定する。

第１〜第４温水ヒータ２１〜２４のエアミックスダンパ
７の設定開度（θ）は、例えば第５図に示すように、θ
１〜θ４に設定される。

そして、マイクロコンピュータ９は、各エアミ・・Ｉク
スダンパ７の開度が設定開度となるように、各サーボモ
ータ８を個々に制御して各エアミックスダンパ７の開度
を変化さぜる。このため、各サーボモータ８によって、
第１温水ヒータ２１のエアミックスダンパ７から第４温
水ヒータ２４のエアミックスダンパ７の順に開度が小さ
くなるように、各エアミ・ｌクスダンパ７が駆動される
。

したがって、例えば２５℃の車室内空気を各吸込口５１
より送風機６の回転により吸引した空気を、各エアミッ
クスダンパ７によって第１〜第４温水ヒータ２１〜２４
を通過する空気量と第１〜第４温水ヒータ２１〜２４を
迂回する空気量とがそれぞれ所定の割合となるように制
御される。このため、各吹出口５２から吹出される第１
〜第４温水ヒータ２１〜２４の吹出温度がほぼ一定の温
度（例えば４０℃）となる。

すなわち、第１〜第４温水ヒータ２１〜２４の吹出温度
がほぼ一定となるので、バス車両１１の前部と後部との
温度差、左側と右側との温度差がなくなることによって
、車室内温度が均一化される。また、第１〜第４温水ヒ
ータ２１〜２４の吹出温度を検出する吹出温度センサが
不要となるので、吹出温度センサとマイクロコンピュー
タとを接続する電気配線が不要となるため構造が簡略化
でき、低コストとなる。

第７図および第８図は本発明の第２実施例を示す。第７
図は分散型暖房装置１を示すプロ・・ｌり図である。

この実施例の制御手段は、各通風ダクト５内に配設され
た送風機６ａ〜６ｄと、送風機６８〜６ｄのファン駆動
回路６１〜６４を制御するマイクロコンピュータ９とか
ら構成される。ファン駆動回＃１６１〜６４は、マイク
ロコンピュータ９からの電気信号に応じて各送風機６ａ
〜６ｄの通電量を変化させるとともに、各送風機６８〜
６ｄの回転速度を電気信号に変換してマイクロコンピュ
ータ９に送る。

この実施例は、マイクロコンピュータ９により第１〜第
４温水ヒータ２１〜２４の放熱による温水温度の低下を
考慮して設定されたデータに基づいて、各送風機６８〜
６ｄの回転速度（送風量）に差を設けることによって、
第１〜第４温水ヒータ２１〜２４の吹出温度を一定にし
て車室内温度を均一化する。

第８図はマイクロコンピュータ９の作動フローチャート
である。第６図と同一番号は同一制御を表し、説明を省
略する。

ステップＳ４の制御を行った後に、第１〜第４温水ヒー
タ２１〜２４の放熱による温水温度の低下を考慮して予
め設定されたデータを読込み、このデータに基づいて各
送風機６８〜６ｄの設定回転速度（Ｒｓ）を決定する（
ステップ５２１）。各送風機６ａ〜６ｄの回転速度を読
込む（ステップ５２２）。各送風機６８〜６ｄの回転速
度が設定回転速度（Ｒｓ）であるか否かを判断する（ス
テップ５２３）。設定回転速度である（Ｙｅｓ）時、リ
ターンする。

設定回転速度（Ｒｓ　）ではない（Ｎｏ）時、決定され
た各送風ｌ１６ａ〜６ｄの設定回転速度（Ｒｓ）に応じ
た通電信号を、ファン駆動回路６１〜６４にそれぞれ出
力する。すなわち、設定回転速度（Ｒｓ）となるように
各送風機６ａ〜６ｄの通電量を変更する（ステップ５２
４）。

そして、各送風機６８〜６ｄの回転速度を読込む（ステ
ップ５２５）。各送風機６ａ〜６ｄの回転速度が設定回
転速度（Ｒｓ　）であるか否かを判断する（ステップ８
２６）。設定回転速度（Ｒｓ）ではない（Ｎｏ）時、ス
テップＳ２５の制御を行う。

ステップ３２６において、設定回転速度（Ｒｓ）である
（Ｙｅｓ）時、ファン駆動回路６１〜６４への通電信号
の出力を停止する。すなわち、各送風機６ａ〜６ｄの通
電量を一定に保つ（ステップ５２７）。その後に、リタ
ーンする。

（変形例） 本実施例では、温水ヒータを４個設けたが、温水ヒータ
は２個以上であれば幾っても良い。

本実施例では、本発明をバス車両に搭載したが、普通乗
用車、鉄道車両等その他の車両に搭載しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例を示す。第１
図はデフロスタヒータおよび各温水ヒータのバス車両へ
の配置図、第２図はヒータユニットの断面図、第３図は
ダンパ駆動回路を示す電気回路図、第４図は分散型暖房
装置を示すブロック図、第５図はエアミックスダンパの
開度と温水ヒータの吹出温度との関係を表すグラフ、第
６図はマイクロコンピュータの作動フローチャートであ
る。 第７図および第８図は本発明の第２実施例を示す。第７
図は分散型暖房装置を示すブロック図、第８図はマイク
ロコンピュータの作動フローチャートである。 図中 １・・・分散型暖房装置　２・・・温水回路　４・・・
暖房能力制御装置（制御手段）２１・・・第１温水ヒー
タ２２・・・第２温水ヒータ　２３・・・第３温水ヒー
タ　２４・第４温水ヒータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）複数の温水ヒータを直列に接続した温水回路
   と、 （ｂ）各温水ヒータの放熱による温水温度の低下を考慮
   して設定されたデータに基づいて各温水ヒータの吹出温
   度をほぼ一定にする制御手段とを備えた車両用暖房装置
   。