JPH0717778Y2 - 車両用ヒータ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車両用ヒータ装置に関する。

〔従来の技術〕

車両内の快適さを保つため、従来、車両にはヒータ装置
が装備されているが、ヒータ装置の多くはエンジンの冷
却水（温水）を熱源としている。

エンジンの熱によって温度の上昇した冷却水は、ラジエ
ータに導いて冷却してからエンジンのウォータジャケッ
トに戻されるが、冷却水の一部がウォータポンプでヒー
タコアに圧送されている。そして、ファンモータにより
車両の空気取入口から取り入れた外気をヒータコアに送
り、ヒータコアで暖められた空気を車室内へ導入するよ
うになっている。

ところで、冷却水の温度が低いときには、前記エンジン
の冷却系には冷却水中にエアが発生しにくいが、冷却水
の高温化に伴い冷却水中にエアが発生し易いことが知ら
れており、このエアがヒータコアに流入されるとヒータ
コアの放熱特性が低下すると共に、ウォータポンプにキ
ャビテーションが発生する不具合もあった。そのため、
ヒータコア側へは、なるべく低い温度の冷却水を導入し
てエアの発生を少なくし、ヒータコアの放熱特性の低下
をなくす方策が採られている。

〔考案が解決しようとする課題〕

然し乍ら、斯様に温度の低い冷却水をヒータコアに導入
すると、ヒータの熱源として熱容量が少ないため、ヒー
タの効率が低下する。

斯かかる対策としては、ヒータコアの表面積を大きくす
ればよいが、車両の構造上、他の機器の制約を受け、ヒ
ータコアの表面積を現状よりも大きく取れない。

そこで、実開昭55-142625号公報には、エンジンのシリ
ンダヘッドからラジエータに至る冷却水回路を延長させ
てヒータ用温水通路を接続し、開閉弁を設けて比較的熱
容量の高い冷却水をヒータの熱源として導入すると共
に、冷却水中のエアを分離するサブタンクを備えてヒー
タコアの最上部とサブタンクとをエア抜き通路で連結
し、冷却水の気水分離を図ったものが開示されている。

しかし、斯かる考案であっては、ヒータコアはサブタン
クに常時開放であるから、冷却水とエアとを分離する気
水分離を行う必要のない場合でもヒータコア内の冷却水
の一部がサブタンクに流出してヒータ効果が低下する不
具合があった。

本考案は斯かる事情に鑑み案出されたもので、ヒータの
熱源として熱容量の高い高温度の冷却水を導入すると共
に、ヒータコア内の冷却水の一部がサブタンクに流出す
るのを防止してヒータ効率（放熱特性）の向上を図った
車両用ヒータ装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

斯かる目的を達成するための本考案に係る車両用ヒータ
装置は、エンジンとラジエータとを冷却水が循環する冷
却水回路で連結し、エンジンとヒータコアとをヒータ用
温水通路とヒータ用温水戻り通路で連結し、ヒータコア
と気水分離するサブタンクとをエア抜き通路で連結する
と共にサブタンクト前記冷却水路とを冷却水戻り通路で
連結した車両用ヒータ装置において、上記ヒータコアの
ヒータ用温水通路の一端をエンジンのシリンダヘッドに
直接接続し、エア抜き通路に電磁開閉弁を設け、エンジ
ンにエンジン回転数検出手段を設けると共にヒータ用温
水通路に流量検出手段を設け、前記電磁開閉弁に、エン
ジン回転数検出手段からの回転数信号及び流量検出手段
からの流量検出信号を入力して記憶されたデータに基づ
いてヒータコア内の冷却水にエアが混入しているときに
所定時間のみその電磁開閉弁を開放する制御手段を接続
したことを特徴とする。

〔作用〕

ヒータコアのヒータ用温水通路の一端をエンジンのシリ
ンダヘッドに直接接続すれば、エンジンから導出される
高温度の冷却水が直接ヒータコアに導入されてその温度
の高い冷却水がヒータコアの熱源として利用される。従
って、ヒータコアのヒータ効率（放熱特性）が向上す
る。

ヒータコア内の冷却水にエアが混入しているときに所定
時間のみ、エア抜き通路に設けた電磁開閉弁を開放する
ので、気水分離を行う必要がある場合のみヒータコアか
らサブタンクへエアが流出し、気水分離を行う必要がな
い場合には閉鎖しており、ヒータコア内の冷却水の一部
がサブタンクに流出することがない。

従って、ヒータコアから無駄な冷却水の流出がなくなっ
て、ヒータ効率（放熱特性）がよくなる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を、図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図に於いて、１はエンジン、３はラジエータであ
る。５はオイルクーラ、７はエンジン１の冷却水回路で
ある。その冷却水回路７中には、サーモスタット（図示
せず）とウォータポンプ９が装着されており、ウォータ
ポンプ９によって冷却水回路７中に冷却水を強制的に循
環し、又、サーモスタットによってエンジン１からラジ
エータ３へ流入する冷却水量を調整して、水温を適度に
保つようになっている。そして、ラジエータ３の上部に
は、そのラジエータ３よりも上方に配置された気水分離
するサブタンク11と連通するオーバフローチューブ13が
接続し、又、サブタンク11と冷却水回路７との間には冷
却水戻り通路15が接続されている。

又、17は電磁開放弁19を流路中に有するヒータ用温水通
路で、そのヒータ用温水通路17の一端のヒータ用温水取
出口21がシリンダヘッド1Aに直接接続し、そしてその他
端はダッシュボード23内に装着したヒータコア25に接続
されている。そしてヒータコア25には、冷却水回路７に
接続するヒータ用温水戻り通路39が接続され、冷却水が
冷却水回路７へ戻るようになっている。

更に、そのヒータコア25の上部には、電磁開閉弁27を有
するエア抜き通路29が接続されており、そのエア抜き通
路29の他端は、ヒータコア25よりも上方に配置された上
記サブタンク11に接続されている。

上記各電磁開閉弁19,27は、ECU（制御手段）31で開閉制
御されるもので、ヒータスイッチ33をON操作すると、電
磁開閉弁19がヒータ用温水通路17を開放し、そして、そ
のヒータ用温水通路17に装着した流量計35とエンジン１
に装着した回転計37からの検出信号がECU31に入力され
るようになっている。そして、ECU31は、第２図に示す
ようにエンジン１の回転数に応じてヒータ用温水通路17
内を流れる正常な冷却水流量と、エア抜きを行う際に電
磁開閉弁27を開放させておくべき時間を記憶したマップ
を有しており、冷却水中にエアが溜まるとヒータコア25
に供給される冷却水流量が減少するため、流量計35が検
出した流量θ_nが、回転計37で検出した回転数ｎに対す
る正常の規定値θ₁以下であると、ECU31がエンジン回転
数ｎに応じて電磁開閉弁27を開放しておく時間t_nをマッ
プから読み取って、その時間t_nの間電磁開閉弁27を開放
するようになっている。

その他、第１図中、41はエンジン１内の冷却水回路とサ
ブタンク11との間に接続したエア抜き通路、又、43はキ
ャブ45の前部に設けた空気取入口である。

本実施例はこのように構成されており、次に、第３図に
示すフローチャートに基づいてその作用を説明する。

ヒータスイッチ33がON操作されたとステップ１で判定さ
れると、ECU31の指令で電磁開閉弁19がヒータ用温水通
路17を開放して（ステップ２）、温度の高い冷却水がヒ
ータコア25へ流入する。

従って、空気取入口43から取り入れられた外気Ａは、ヒ
ータコア25で熱交換して車室内に流入する。

そして、ECU31には、流量計35と回転計37からの検出信
号が入力されているため、流量計35と回転計37からの検
出信号を基に第２図のマップから現在のエンジン回転数
ｎに対応した正常流量の規定値θ₁と時間t_nをマップか
ら読み取って（ステップ３）、流量計35が検出したヒー
タ用温水通路17を流れる冷却水流量と比較することとな
る（ステップ４）。

而して、ステップ４でθ₁−θ_n＞０であると判断される
と、冷却水中にはエアが多く含まれているとして、ECU3
1の指令により電磁開閉弁27がエア抜き通路29を開放す
るので（ステップ５）、ヒータコア25内に溜まったエア
はサブタンク11へ排出されることになる。

そして、マップから読み取った時間t_nの経過後、ECU31
の指令で電磁開閉弁27がエア抜き通路29を閉鎖してエア
抜きが終了し（ステップ６）、ステップ１に戻ってヒー
タスイッチ33がONの間は上記と同様の行程が継続するこ
とになる。

又、上記行程において、ステップ４でθ₁≦θ_nと判断さ
れたときには、ステップ１に戻るが、ヒータスイッチ33
がOFFされたとき、又、ヒータスイッチ33が予めOFFのと
きにはヒータコア25が作動しないため、電磁開閉弁19が
ヒータ用温水通路17を閉じて冷却水がヒータコア25に流
入することはない（ステップ７）。

このように、本実施例は、シリンダヘッド1Aから直接取
り出した高温の冷却水をヒータコア25に供給するように
したので、ヒータの熱源としての熱容量が大きくなって
ヒータの効きが良好となった。然も、エア抜き通路29を
設けてヒータコア25のエア抜きを積極的に図ったため、
ウォータポンプ９のキャビテーションが防止されると共
にヒータコアのヒータ効果（放熱特性）が向上する。

更に、本実施例は、ECU31で電磁開閉弁27を開閉制御す
ることにより、ヒータ作動時に気水分離を行う必要のな
いときにはエア抜き通路29を閉鎖する構造としたので、
冷却水の一部がサブタンク11に流出してヒータ効率が低
下してしまう不具合が解消される。

又、第４図に示すように上記ヒータコア25に代えて、ヒ
ータ用温水通路47を上下方向に亘り蛇行させて、その外
周に複数の放熱フィン49を設けたヒータコア51としても
よい。そして、斯かる場合にあっては、ヒータコア51内
に溜まったエアをサブタンク11に排出できるように、ヒ
ータコア51の下流側の最上部51aに、電磁開閉弁27を介
してエア抜き通路29を接続すればよい。

而して、斯かる実施例によっても、前記実施例と同様な
効果が得られる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案によれば、ヒータコアに温度の
高い冷却水が導入され、又、ヒータコアから冷却水の一
部がサブタンクに流入することがなくなってヒータ効率
が向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るヒータ装置の概略構成
図、第２図はマップ図、第３図は電磁開閉弁の制御フロ
ーチャート、第４図はヒータコアの変形例の側面図であ
る。 １……エンジン 1A……シリンダヘッド ３……ラジエータ ５……オイルクーラ ７……冷却水回路 11……サブタンク 15……冷却水戻り通路 17,47……ヒータ用温水通路 19,27……電磁開閉弁 25,51……ヒータコア 29……エア抜き通路 31……ECU 33……ヒータスイッチ 35……流量計 37……回転計 39……ヒータ用温水戻り通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 中村 秀一 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (72)考案者 北村 文章 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンとラジエータとを冷却水が循環す
   る冷却水回路で連結し、エンジンとヒータコアとをヒー
   タ用温水通路とヒータ用温水戻り通路で連結し、ヒータ
   コアと気水分離するサブタンクとをエア抜き通路で連結
   すると共にサブタンクと前記冷却水路とを冷却水戻り通
   路で連結した車両用ヒータ装置において、上記ヒータコ
   アのヒータ用温水通路の一端をエンジンのシリンダヘッ
   ドに直接接続し、エア抜き通路に電磁開閉弁を設け、エ
   ンジンにエンジン回転数検出手段を設けると共にヒータ
   用温水通路に流量検出手段を設け、前記電磁開閉弁に、
   エンジン回転数検出手段からの回転数信号及び流量検出
   手段からの流量検出信号を入力して記憶されたデータに
   基づいてヒータコア内の冷却水にエアが混入していると
   きに所定時間のみその電磁開閉弁を開放する制御手段を
   接続したことを特徴とする車両用ヒータ装置。