JPH06179318A

JPH06179318A - 電気自動車

Info

Publication number: JPH06179318A
Application number: JP33299692A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Matsuki; 務松木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-12-14
Filing date: 1992-12-14
Publication date: 1994-06-28

Abstract

(57)【要約】【目的】暖房性能を維持しつつ燃焼式ヒータの小型化
を図ることができる電気自動車を得ることが目的であ
る。【構成】フロアパネルの下側中央には、燃焼式ヒータ
用トレイ１６が配設されている。燃焼式ヒータ用トレイ
１６のトレイ本体３６は平面部３８、ダクト収容部４
０、４２を備え、この内ダクト収容部４０、４２にダク
ト４６、４８が収容されている。従って、燃焼式ヒータ
２８、３０の燃焼ガスはダクト４６、４８内に導入さ
れ、平面部３８内を流れる冷媒を温めると共にフロアパ
ネルを温める。これにより、従来捨てていた排熱を有効
に活用することができ、その分燃焼式ヒータ２８、３０
の小型化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、暖房用の燃焼式ヒータ
を備えた電気自動車に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジン等の熱源を有さない電気自動車
において、室内を暖房するために燃焼式ヒータを用いる
技術が知られている（実開昭５８−５４９０３号公報参
照）。以下、この公報に開示された構造について簡単に
説明する。

【０００３】図８に示されるように、この構造では、車
室１００内にユニットケース１０２が配設されている。
ユニットケース１０２内には、ブロア１０４が配設され
ている。ブロア１０４の上流側には空気導入部１０６が
設けられており、又ブロア１０４の下流側には空気吹出
部１０８が設けられている。さらに、ユニットケース１
０２には、胸元吹出口１１０、デフロスタ吹出口１１
２、足元吹出口１１４及びこれらを開閉するダンパ類が
設けられている。

【０００４】一方、車室外であるモータルーム１１６内
には、モータ１１８の他、燃焼式ヒータ１２０が配設さ
れている。

【０００５】上述したユニットケース１０２と燃焼式ヒ
ータ１２０とはダクト１２２を介して相互に連通されて
おり、ユニットケース１０２内の空気を燃焼式ヒータ１
２０へ導入するようになっている。また、燃焼式ヒータ
１２０の側部には、加熱空気吹出口１２４が設けられて
いる。加熱空気吹出口１２４はヒータダクト１２５の一
端と連通されており、ヒータダクト１２５の他端はユニ
ットケース１０２内におけるブロア１０４と空気吹出部
１０８との間に連通されている。なお、燃焼式ヒータ１
２０には排気管１２６が取り付けられており、燃焼式ヒ
ータ１２０で生じた排ガスを車外へ排出するようになっ
ている。

【０００６】上記構成によれば、燃焼式ヒータ１２０を
車室外であるモータルーム１１６内に配設し、これと車
室内のユニットケース１０２とを加熱空気吹出口１２４
及びヒータダクト１２５を介して連通し、燃焼式ヒータ
１２０で温められた加熱空気をユニットケース１０２内
に導入するようにしたので、燃焼式ヒータ１２０とユニ
ットケース１０２とを組み合わせることによるユニット
ケース１０２の大幅な改良を行う必要がなくなると共
に、灯油等の燃料が燃焼されることによる悪臭が車室１
００内にこもるのを防止することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電気自動車
においては、一充電走行距離を伸ばすために軽量化を図
りたいという要請がある。

【０００８】しかしながら、この公報に開示された構造
による場合、燃焼式ヒータ１２０の排熱をそのまま排気
管１２６から車外へ捨てる構成であるため、軽量化のた
めに燃焼式ヒータ１２０を小型化する場合には、代わり
に燃焼式ヒータ１２０の燃焼効率を向上させる必要があ
る。従って、燃焼式ヒータの構造が複雑化すると共にコ
ストアップを招く等の問題が生じる。

【０００９】本発明は上記事実を考慮し、暖房性能を維
持しつつ燃焼式ヒータの小型化を図ることができる電気
自動車を得ることが目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、暖房用の燃焼
式ヒータと、フロアパネルの下側に配置され、作動状態
における前記燃焼式ヒータの排ガスが導入される導入手
段を備えたトレイと、を有することを特徴としている。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、燃焼式ヒータが作動状態に
されると、その排ガスが導入手段に導入される。ここ
で、導入手段を備えたトレイは、フロアパネルの下側に
配置されるので、排ガスが有する排熱（暖房に供さなか
った余熱）はフロアパネルに伝達される。このため、フ
ロアパネルの近傍上側にある空気が温められ、自然対流
が生じる。従って、車室内が暖房される。この結果、本
発明によれば、従来車外へ捨てていた燃焼式ヒータの排
ガスが保有する排熱が有効に活用される。

【００１２】

【実施例】以下に、図１〜図６を用いて、本発明の一実
施例に係る電気自動車１０について説明する。なお、こ
れらの図において、適宜示される矢印ＦＲは車両前方側
を示し、矢印ＵＰは車両上方側を示し、矢印ＩＮは車両
室内側を示している。

【００１３】図５に示されるように、電気自動車１０の
フロアパネル１２の下側中央には、上面を除く外周部が
断熱材１４で覆われた燃焼式ヒータ用トレイ１６が配設
されている。

【００１４】図１〜図４に示されるように、この燃焼式
ヒータ用トレイ１６は上面が開放された箱体形状のケー
シング１８を備えている。ケーシング１８及び断熱材１
４の前端部両側には一対の入口側開口部２０、２２が形
成されており、これらの入口側開口部２０、２２へは吸
入ダクト２４、２６の前端部がそれぞれ嵌合されてい
る。吸入ダクト２４、２６の後端部側には、燃焼式ヒー
タ２８、３０がそれぞれ配置されている。なお、燃焼式
ヒータ２８、３０の燃焼形式は、滴下蒸発式でもよい
し、ロータリ噴霧式でもよい。また、ケーシング１８及
び断熱材１４の後端部中央には、出口側開口部３２、３
３が形成されている。さらに、断熱材１４の後端面に
は、出口側開口部３２、３３を開閉するダンパ３４（図
４参照）が各々配設されている。なお、各ダンパ３４は
図示しない引張コイルバネ等によって出口側開口部３
２、３３を閉塞する方向へ付勢されている。従って、ダ
ンパ３４は、燃焼式ヒータ２８、３０が着火されていな
い場合には出口側開口部３２、３３を閉塞し、燃焼式ヒ
ータ２８、３０が着火されてその燃焼ガスによってダク
ト４６、４８の内圧が高まると出口側開口部３２、３３
を開放するようになっている。

【００１５】また、ケーシング１８の上端部には、全体
として薄肉のトレイ本体３６が嵌着されている。従っ
て、ケーシング１８の内面とトレイ本体３６の下面との
間は、空洞となっている。このトレイ本体３６は、矩形
平板状とされた平面部３８と、この平面部３８の下側に
設けられた円管状の一対のダクト収容部４０、４２と、
を備えている。

【００１６】平面部３８は、上部壁３８Ａと下部壁３８
Ｂとを備えている。平面部３８の上部壁３８Ａの上面
は、フロアパネル１２の下面に密着されている。また、
平面部３８の上部壁３８Ａと下部壁３８Ｂとの間には、
空洞部４４が形成されている。さらに、平面部３８の下
部壁３８Ｂには、燃焼式ヒータ２８、３０の配置位置か
ら出口側開口部３２、３３に亘って一対のダクト収容部
４０、４２が一体形成されている。このダクト収容部４
０、４２は、円弧状の凸部をパルス波形状に屈曲させた
形となっている。これらのダクト収容部４０、４２に
は、同様にパルス波形状に屈曲された導入手段としての
ダクト４６、４８が収容されている。ダクト４６、４８
は、熱伝達効率の良い材質で製作されている。なお、ダ
クト４６、４８は、燃焼ガスと冷媒との熱交換を促進さ
せるべく、コルゲートチューブ若しくはフィン付管で構
成するのが好ましい。また、ダクト４６、４８の外径寸
法は、ダクト収容部４０、４２の内径寸法よりも若干小
さく設定されている。従って、ダクト４６、４８の外周
面とダクト収容部４０、４２の内周面との間には、隙間
５０がそれぞれ形成されている。この隙間５０は、前記
空洞部４４と連通されている。

【００１７】一方、平面部３８の後端部両側には、一対
の入口側パイプ５２が立設されている。また、平面部３
８の前部両側には、一対の出口側パイプ５４が立設され
ている。これらの入口側パイプ５２及び出口側パイプ５
４は、冷媒管５５（図５参照）を介して電気自動車１０
の前部に配設された室内熱交換器５６と連結されてい
る。なお、室内熱交換器５６の後方側にはブロア５８が
配設されており、又冷媒管５５の途中には図示しないウ
ォータポンプが配設されている。従って、ウォータポン
プを駆動させると、冷媒が入口側パイプ５２から平面部
３８の空洞部４４及びダクト収容部４０、４２内の隙間
５０へ流入し、出口側パイプ５４から流出されて室内熱
交換器５６へ戻るように構成されている。

【００１８】以下に、図６に示されるグラフを用いなが
ら、本実施例の作用を説明する。車室内を暖房する場
合、ウォータポンプ及びブロア５８が作動されると共に
燃焼式ヒータ２８、３０が着火される。

【００１９】燃焼式ヒータ２８、３０が着火されると、
吸入ダクト２４、２６から空気が燃焼式ヒータ２８、３
０に導入されると共に燃焼ガスがダクト４６、４８へ導
かれる。ダクト４６、４８へ導かれた燃焼ガスは、図６
に示されるグラフにおいて（暖房に供する熱）＋
（暖房に供さない排熱の内、平面部３８の上部壁３８Ａ
を温める熱）＋（暖房に供さない排熱の内、ダンパ３
４から車外へ排出される熱）の熱量を保有している。な
お、に相当する熱量は微量である。従って、初期状態
で＋＋の熱量を有する燃焼ガスによって、ダクト
４６、４８が温められる。

【００２０】一方、ウォータポンプが作動すると、低温
状態の冷媒がトレイ本体３６の入口側パイプ５２から平
面部３８の空洞部４４内に流入される。その後、冷媒
は、平面部３８の空洞部４４及びダクト収容部４０、４
２内の隙間５０を通った後、出口側パイプ５４から排出
される。

【００２１】この際、つまり冷媒が平面部３８の空洞部
４４及びダクト収容部４６、４８内の隙間５０を通る
際、燃焼ガスの熱（＋）がダクト４０、４２の表面
から伝達されて低温状態の冷媒が温められる。

【００２２】ここで、冷媒に伝達された熱（＋）の
内、半分以上であるに相当する熱は、出口側パイプ５
４から流出される冷媒によって持ち出され、室内熱交換
器５６を通る際に放熱される。これにより、室内熱交換
器５６の周りの空気が温められる。温められた空気は、
ブロア５８によって温風となって車室内へ送給される。

【００２３】しかし、冷媒に伝達された熱（＋）の
内、に相当する排熱は、冷媒から平面部３８の上部壁
３８Ａに伝達される。上部壁３８Ａに伝達された熱は、
更にフロアパネル１２に伝達される。このため、フロア
パネル１２の上方近傍に位置する室内空気が温められ
る。これにより、自然対流が生じ、車室内が温められ
る。また、フロアパネル１２が温められることによっ
て、輻射による暖房効果も得られる。つまり、本実施例
では、燃焼式ヒータ２８、３０を用いて、室内熱交換器
５６による暖房、平面部３８の上部壁３８Ａ、フロアパ
ネル１２による自然対流による暖房、更にフロアパネル
１２による輻射による暖房といった三重の暖房効果が得
られる。

【００２４】なお、暖房に供しなった排熱（熱量とし
ては微量）は、ダクト４６、４８を通って、出口側開口
部３、３３から車外へ排出される。

【００２５】このように本実施例では、フロアパネル１
２の下側に燃焼式ヒータ２８、３０の燃焼ガスを導入す
るダクト４６、４８を備えた燃焼式ヒータ用トレイ１６
を配設し、この燃焼ガスが保有する熱（＋＋）の
内、に相当する熱を低温状態の冷媒を温める直接暖房
用として用い、従来捨てていたに相当する排熱を平面
部３８の上部壁３８Ａ、フロアパネル１２による自然対
流を生じさせるための間接暖房用として用いたので、燃
焼式ヒータ２８、３０によって生じた熱を有効に活用す
ることができる。このため、有効に活用することができ
る分だけ燃焼式ヒータ２８、３０を小型化することがで
きる。従って、この点において、電気自動車の軽量化を
図ることができ、ひいては一充電走行距離を伸ばすこと
ができる。

【００２６】なお、本実施例では、燃焼式ヒータ２８、
３０の燃焼ガスをそのままダクト４６、４８内に導くと
共に、平面部３８の空洞部４４及びダクト収容部４０、
４２内の隙間５０に冷媒を導くように構成したが、これ
に限らず、図７に示されるような構成にしてもよく、以
下にこの構成について簡単に説明する。なお、本実施例
と同一構成部分については同一番号を付してその説明を
省略する。

【００２７】図７に示されるように、この構成では、電
気自動車１０の前部に燃焼式ヒータ６２が配設されてい
る。そして、この燃焼式ヒータ６２と室内熱交換器５６
とが冷媒管６４によって連結されている。一方、燃焼式
ヒータ６２には、排気ダクト６６、６８の一端が接続さ
れている。排気ダクト６６、６８の他端は、トレイ７０
の内部に配設された前記ダクト４６、４８の一方の端部
に接続されている。なお、この変形例では、排気ダクト
６６、６８及びダクト４６、４８が、本発明における導
入手段に相当する。

【００２８】上記構成によれば、燃焼式ヒータ６２の燃
焼ガスが保有する熱（＋＋）の内、に相当する
熱が、室内熱交換器５６での放熱用として用いられる。
また、燃焼式ヒータ６２の排ガスが保有する熱（＋
）は、排気ダクト６６、６８を介してダクト４６、４
８へ導かれる。そして、燃焼式ヒータ６２の排ガスが保
有する熱（＋）の内、に相当する排熱が、平面部
３８の上部壁３８Ａ、フロアパネル１２を温めるために
用いられる。すなわち、この変形例は、排ガスのみがダ
クト４６、４８に導かれる構成とされている。

【００２９】なお、本実施例における燃焼式ヒータ２
８、３０及び変形例に係る燃焼式ヒータ６２に電気ヒー
タを埋設してもよい。このように構成すると、バッテリ
の充電時に電気ヒータでこれらの燃焼式ヒータ２８、３
０、６２をプレヒートすることができ、始動時のエミッ
ションの低減を図ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電気自
動車は、暖房用の燃焼式ヒータと、フロアパネルの下側
に配置され、作動状態における燃焼式ヒータの排ガスが
導入される導入手段を備えたトレイと、を有するので、
暖房性能を維持しつつ燃焼式ヒータの小型化を図ること
ができ、ひいては一充電走行距離を伸ばすことができる
という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る燃焼式ヒータ用トレイを断熱材
を取り除いた状態で示す斜視図である。

【図２】図１に示される燃焼式ヒータ用トレイを断熱材
も含めて示す平面図である。

【図３】図２の３−３線断面図である。

【図４】図２の４−４線断面図である。

【図５】図１に示される燃焼式ヒータ用トレイが搭載さ
れた電気自動車を示す概略構成図である。

【図６】燃焼式ヒータからの熱の利用配分を示すグラフ
である。

【図７】変形例を示す図５に対応する概略構成図であ
る。

【図８】従来例に係り、燃焼式ヒータを備えた電気自動
車の空調装置の概略を説明するための概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１０電気自動車１２フロアパネル１６燃焼式ヒータ用トレイ２８燃焼式ヒータ３０燃焼式ヒータ４６ダクト（導入手段）４８ダクト（導入手段）６２燃焼式ヒータ６６排気ダクト（導入手段）６８排気ダクト（導入手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】暖房用の燃焼式ヒータと、フロアパネルの下側に配置され、作動状態における前記
燃焼式ヒータの排ガスが導入される導入手段を備えたト
レイと、を有することを特徴とする電気自動車。