JPH1086645A - 蓄熱装置を備えた自動車用暖房装置 - Google Patents
蓄熱装置を備えた自動車用暖房装置Info
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- JPH1086645A JPH1086645A JP24795396A JP24795396A JPH1086645A JP H1086645 A JPH1086645 A JP H1086645A JP 24795396 A JP24795396 A JP 24795396A JP 24795396 A JP24795396 A JP 24795396A JP H1086645 A JPH1086645 A JP H1086645A
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Abstract
を持つようになってから蓄熱をするようにした蓄熱装置
を備えた自動車用暖房装置を提供すること。 【解決手段】 蓄熱装置15を備えた自動車用暖房装置
において、蓄熱装置15をバイパスするバイパス冷却水
路Dを設けたことを特長とする。
Description
動車用暖房装置に関する。
ンジンの冷却水を用いて車内を暖房するための熱交換器
と、過冷却特性を備えた蓄熱材を有し且つ前記熱交換器
に接続された蓄熱装置と、前記水冷式エンジン、前記蓄
熱装置、及び前記熱交換器を直列に接続して、前記水冷
式エンジン、前記蓄熱装置、及び前記熱交換器の間で前
記冷却水を循環させるための第1の冷却水路と、該第1
の冷却水路に設けられ、前記冷却水を循環させる第1の
ポンプと、一端が前記熱交換器の出口付近で前記第1の
冷却水路に接続され、他端が前記蓄熱装置の入口付近で
前記第1の冷却水路に接続され、前記熱交換器から流出
した前記冷却水を前記蓄熱装置に戻す第2の冷却水路
と、該第2の冷却水路に設けられた第2のポンプと、前
記蓄熱装置の入口付近から前記熱交換器の出口付近に掛
けての前記第1の冷却水路の部分と前記第2の冷却水路
とで構成される循環冷却水路を前記水冷式エンジンから
切り離すために前記第1の冷却水路に設けられた第1及
び第2の電磁弁と、前記第2のポンプの出口側に位置す
るように前記第2の冷却水路に設けられ、該第2の冷却
水路を開閉する第3の電磁弁と、前記蓄熱材の過冷却状
態を解除する解除手段とを含むものがある(例えば、特
開平2−31913号公報、特開平2−41919号公
報、特開平2−45214号公報参照)。
ンジンを冷却する際に加熱された冷却水を、蓄熱装置に
通すことにより、冷却水の熱を蓄熱装置の蓄熱材によっ
て潜熱の形で蓄えるように成っている。そして、水冷式
エンジンの始動後、間もない時、即ち、冷却水がまだ十
分に加熱されていない時、解除手段により蓄熱材の過冷
却状態を解除して蓄熱材から潜熱を放出させ、この潜熱
により蓄熱装置内で冷却水を加熱し、この冷却水を熱交
換器を通すことにより、逸早く暖房を行うことができる
ように成っている。
エンジンが始動後しばらくして十分暖まり、この水冷式
エンジンを循環する冷却水が十分加熱されるようになっ
ても、従来の自動車用暖房装置では、水冷式エンジン、
蓄熱装置、及び熱交換器が直列に接続されているので、
水冷式エンジンにより十分加熱された冷却水は、蓄熱装
置を通過する際に熱を奪われ、このようにして温度の低
下した冷却水が熱交換器内に流れ込むので、蓄熱材に潜
熱が蓄え終わるまで、十分な暖房感を得られなかった。
及び蓄熱をするのに十分な熱量を持つようになってから
蓄熱をするようにした蓄熱装置を備えた自動車用暖房装
置を提供することにある。
れば、水冷式エンジンの冷却水を用いて車内を暖房する
ための熱交換器と、過冷却特性を備えた蓄熱材を有し且
つ前記熱交換器に接続された蓄熱装置と、前記水冷式エ
ンジン、前記蓄熱装置、及び前記熱交換器を直列に接続
して、前記水冷式エンジン、前記蓄熱装置、及び前記熱
交換器の間で前記冷却水を循環させるための第1の冷却
水路と、該第1の冷却水路に設けられ、前記冷却水を循
環させる第1のポンプと、一端が前記熱交換器の出口付
近で前記第1の冷却水路に接続され、他端が前記蓄熱装
置の入口付近で前記第1の冷却水路に接続され、前記熱
交換器から流出した前記冷却水を前記蓄熱装置に戻す第
2の冷却水路と、該第2の冷却水路に設けられた第2の
ポンプと、前記蓄熱装置の入口付近から前記熱交換器の
出口付近に掛けての前記第1の冷却水路の部分と前記第
2の冷却水路とで構成される循環冷却水路を前記水冷式
エンジンから切り離すために前記第1の冷却水路に設け
られた第1及び第2の電磁弁と、前記第2のポンプの出
口側に位置するように前記第2の冷却水路に設けられ、
該第2の冷却水路を開閉する第3の電磁弁と、前記蓄熱
材の過冷却状態を解除する解除手段とを含む蓄熱装置を
備えた自動車用暖房装置において、一端が前記蓄熱装置
の出口から前記熱交換器の入口の間で前記第1の冷却水
路に接続され、他端が前記第3の電磁弁の出口から前記
第2の冷却水路の他端の間で前記第2の冷却水路に接続
され、前記蓄熱装置をバイパスするバイパス冷却水路
と、該バイパス冷却水路を開閉する第4の電磁弁と、前
記第2の冷却水路の他端から前記蓄熱装置の入口の間に
位置するように前記第1の冷却水路に設けられ、該第1
の冷却水路を開閉する第5の電磁弁とを具備しているこ
とを特徴とする蓄熱装置を備えた自動車用暖房装置が得
られる。
載の蓄熱装置を備えた自動車用暖房装置において、前記
熱交換器の放熱量を調整するエアーミックスダンパと、
該エアーミックスダンパの開度を検出する開度検出器と
を備え、前記エアーミックスダンパの開度が所定値以下
の時に前記冷却水を前記蓄熱装置に導いて蓄熱をするよ
うにしたことを特徴とする蓄熱装置を備えた自動車用暖
房装置が得られる。
冷式エンジンが暖まる間まで、第1、第2及び第4の電
磁弁が閉じられ、第3及び第5の電磁弁が開き、第2の
ポンプが作動する。これにより、蓄熱装置の入口付近か
ら熱交換器の出口付近の掛けての第1の冷却水路の部分
と、第2の冷却水路とで循環冷却水路が構成され、この
循環冷却水路内を冷却水が循環する。一方、水冷式エン
ジンの始動と共に蓄熱装置内において解除手段により蓄
熱材の過冷却状態が解除され、蓄熱材が潜熱を放出す
る。したがって、循環冷却水路内を循環する冷却水は蓄
熱装置内で加熱され、この加熱された冷却水が熱交換器
内を流れるので、水冷式エンジンの始動直後から暖房が
可能と成る。
冷式エンジンが暖まり、冷却水の熱量が、暖房には十分
だが、蓄熱を同時に行うには熱量が不足している状態と
なる。このような状態になると、第2のポンプが停止
し、第3及び第5の電磁弁が閉じられ、第1、第2、及
び第4の電磁弁が開く。これにより、第2の冷却水路の
一部とバイパス冷却水路とで蓄熱装置がバイパスされ
る。この結果、水冷式エンジンで加熱された冷却水は直
接熱交換器内を流れるようになるので、十分な暖房が得
られる。
の熱量が、暖房及び蓄熱を同時に行うのに十分に成った
時、第4の電磁弁が閉じられ、第5の電磁弁が開く。こ
れにより、水冷式エンジンにより十分加熱された冷却水
が蓄熱装置内を流れ、蓄熱装置内で蓄熱が行われ、ま
た、蓄熱装置内から流出した冷却水でも十分に暖房が行
える。
図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態に
よる蓄熱装置を備えた自動車用暖房装置の構成略図、図
2は図1に示す蓄熱装置を備えた自動車用暖房装置の熱
交換器の配置状態を示す構成略図である。
11には冷却水を循環させるための第1のポンプ12を
介して冷却水路(ラジエター用冷却水路)Aによってラ
ジエター13が接続されている。この冷却水路Aには、
ラジエーター13の入口側及び出口側にそれぞれ電磁弁
20,21が備えられている。一方、この第1のポンプ
12には、車内熱交換器14が冷却水路(第1の冷却水
路)Bによって連結され、この熱交換器14には、過冷
却作用を有する蓄熱材15aを有し断熱材15bで覆わ
れた蓄熱装置15に連結されている。熱交換器14は図
2に示すように、ダクト50内に配置されている。ま
た、この熱交換器14には、これを開閉するエアーミッ
クスダン51が回動自在に設けられ、更に、このエアー
ミックスダンパ51には、この開度を検出する開度検出
器52が設けられている。また、蓄熱装置15は冷却水
路Bによってエンジン11に連結されている。即ち、図
示のように熱交換器14と蓄熱装置15とは冷却水路B
によって直列に接続されている。また、冷却水路Bに
は、後述する冷却水路Cを水冷式エンジン11から切り
放なせる位置において第1及び第2の電磁弁17及び1
8が備えられている。
水路(第2の冷却水路)Cが配設され、この冷却水路C
は冷却水路Bに結合されている。具体的に言うと、冷却
水路Cは、一端が熱交換器14の出口付近で冷却水路B
に接続され、他端が蓄熱装置15の入口付近で冷却水路
Bに接続され、熱交換器14から流出した冷却水を蓄熱
装置15に戻すように成っている。この冷却水路Cには
第2のポンプ16及び第3の電磁弁19が備えられてい
る。
は、冷却水路(バイパス冷却水路)Dが配設されてい
る。具体的に言うと、この冷却水路Dは、一端が蓄熱装
置15の出口から熱交換器14の入口の間で冷却水路B
に接続され、他端が第3の電磁弁19の出口から冷却水
路Cの他端の間で冷却水路Cに接続され、蓄熱装置15
をバイパスするように成っている。この冷却水路Dに
は、これを開閉する第4の電磁弁30が設けられ、ま
た、冷却水路Cの他端から蓄熱装置15の入口の間に位
置するように冷却水路Bに第5の電磁弁31が設けら
れ、この部分で冷却水路Bは第5の電磁弁31により開
閉されるように成っている。更に、水冷式エンジン11
の冷却水出口付近には、エンジン出口水温センサ32が
設けられ、蓄熱装置15の出口付近には、蓄熱装置出口
水温センサ33が設けられている。
3 COO・3H2 Oに多糖類を添加したものが用いられ
る。
ゲル状となり、潜熱を蓄える。一旦蓄えられた潜熱は、
蓄熱材が冷却されても放出されない(例えば、室温でゲ
ル状が保たれる。即ち、過冷却状態に保たれる)。この
潜熱を蓄えた蓄熱材は断熱なしに長期貯蔵可能となる。
一方、適当な刺激を加えると、活性化して固体に戻る。
この際、58℃の温熱を放出する。
られる電源回路の一実施形態を示す回路図、図4はエン
ジン冷却水温度と蓄熱材発熱温度との関係を示すグラフ
である。次に図3を参照して、自動車のバッテリー41
にはメインスイッチ42を介して並列にセルモータ43
及び蓄熱材15aに刺激を与えるための電極装置44が
接続されている。また、このバッテリー41にはスイッ
チ45を介して並列にポンプ16及び電磁弁19が接続
されている。
暖房装置の基本的な動作について説明する。なお、ここ
では、蓄熱材15aにはすでに潜熱が蓄えられているも
のとする。
タ43が駆動され、これによってエンジン11が始動さ
れる。この際、電極装置44の電極44aから放電が行
われ、これによって蓄熱材15aの過冷却状態が解除さ
れて、蓄熱材15aから潜熱が放出される。なお、エン
ジン始動の後には、メインスイッチ42は開とされる。
合には、暖房用スイッチ45が閉じられる。これによっ
てポンプ16が駆動されるとともに電磁弁19が開かれ
る。その結果、冷却水が冷却水路C、蓄熱装置15、及
び熱交換器14を通って循環する。この際、ブロアー1
4aが駆動される。
められ、熱交換器14で放熱して、車内が暖房される。
なお、ブロアーの駆動は冷却水が所定の温度に上昇した
時、あるいは、蓄熱材に刺激を加えて、所定時間経過の
後駆動することが望ましい。
と、電磁弁20及び21が開かれるとともにポンプ12
が駆動されて冷却水の循環が行われる。この際、電磁弁
17及び18が開かれるとともにスイッチ45が開か
れ、ポンプ16が停止し、電磁弁19が閉じられる。
はポンプ12によってラジエター13で放熱し、一方、
エンジン11からの冷却水は蓄熱装置15、熱交換器1
4を通ってエンジン11へ戻る。この際、蓄熱装置15
では、加熱された冷却水から蓄熱材15aに熱(潜熱)
を吸収して、固体状からゲル状となる。即ち、蓄熱材1
5aは冷却水から吸熱する。
温度を58℃、蓄熱材15a使用時における冷却水温度
を50〜55℃、エンジン11からの冷却水温度を95
〜105℃と設定した。
前にエンジン11が停止されると、即ち、蓄熱不足であ
ると、蓄熱材15aが過冷却状態となる前に放熱が行わ
れてしまう。
ジン11を駆動すれば、蓄熱材15aへの蓄熱が完了す
る場合に、時間tでエンジン11を止めたとする。
量は、図4の面積EBCであり、時間tまでに蓄熱され
た熱量は面積EADである。従って、時間tでエンジン
11を停止した場合には、蓄熱不足によって、過冷却状
態となる前に蓄熱材15aから放熱してしまう。
に正常に蓄熱を行うため、エンジン停止後も、バッテリ
ー41によってポンプ16を駆動する。これによって、
エンジン11を通過した冷却水が蓄熱装置15及び蒸発
器14を通って循環する。この循環によって、蓄熱材1
5aは冷却水(温水)から吸熱を行い、その結果、図4
に破線で示すように冷却水の温度が降下したとする。
後、電磁弁20及び21を閉じて、即ち、放熱ラジエタ
ー13に冷却水が循環しないようにして、バッテリー4
1によってポンプ16を駆動することにより、冷却水か
ら有効に吸熱することができる。その吸熱量は面積EA
Fであり、面積EBC<面積EAFであれば、時間tで
エンジンを停止しても問題はない。
1及び図2を参照して説明する。先ず、水冷式エンジン
11の始動直後から水冷式エンジン11が暖まる間ま
で、第1、第2及び第4の電磁弁17,18,30が閉
じられ、第3及び第5の電磁弁19,31が開き、第2
のポンプ16が作動する。これにより、蓄熱装置15の
入口付近から熱交換器14の出口付近の掛けての第1の
冷却水路Bの部分と、第2の冷却水路Cとで循環冷却水
路が構成され、この循環冷却水路内を冷却水が循環す
る。一方、水冷式エンジン11の始動と共に蓄熱装置1
5内において解除手段24により蓄熱材15aの過冷却
状態が解除され、蓄熱材15aが潜熱を放出する。した
がって、循環冷却水路内を循環する冷却水は蓄熱装置1
5内で加熱され、この加熱された冷却水が熱交換器14
内を流れるので、水冷式エンジン11の始動直後から暖
房が可能と成る。
て、水冷式エンジン11が暖まり、エンジン出口水温セ
ンサ32で検出される水温が、蓄熱装置出口水温センサ
33で検出される水温を上回ると、第2のポンプ16が
停止し、第3及び第5の電磁弁19,31が閉じられ、
第1及び第2の電磁弁17,18が開く。この時の冷却
水の熱量は、暖房には十分だが、しかし蓄熱を同時に行
うには、熱量が不足している。これにより、第2の冷却
水路Cの一部とバイパス冷却水路Dとで蓄熱装置15が
バイパスされる。この結果、水冷式エンジン11で加熱
された冷却水は直接熱交換器14内を流れるようになる
ので、十分な暖房が得られる。
却水の熱量が、暖房及び蓄熱を同時に行うのに十分に成
った時、第4の電磁弁が閉じられ、第5の電磁弁が開
く。これにより、水冷式エンジンにより十分加熱された
冷却水が蓄熱装置15内を流れ、蓄熱装置15内で蓄熱
が行われ、また、蓄熱装置15内から流出した冷却水で
暖房が行われる。冷却水の熱量が暖房及び蓄熱を同時に
行うのに十分に成った状態では、エアーミックスダンパ
51が全開の状態から少し閉じられた状態になるので、
本実施形態では、開度検出器52によって検出されるエ
アーミックスダンパ51の開度が、所定以下に成った時
に、上述のように第4の電磁弁30を閉じ、第5の電磁
弁31を開くようにし、これにより蓄熱装置15をバイ
パスすることが中止されるように成っている。
5に示す電源回路を用いてもよい。図5に示す電源回路
では、自動車のバッテリー41にはメインスイッチ42
を介して並列にセルモータ43が接続されている。ま
た、このバッテリー41にはスイッチ45を介してポン
プ16、電磁弁19、及び蓄熱材15aに刺激を与える
ための抵抗体46が並列に接続されている。
駆動されているかどうかに関係なく、スイッチ45を閉
じれば、抵抗体46によって蓄熱材15aが刺激され、
蓄熱材15aから放熱が行われる。この際、ポンプ16
が駆動されるとともに電磁弁19が開かれ、蓄熱装置1
5と熱交換器14との間で冷却水が循環して、熱交換器
14からの放熱により車内が暖房される。
ては図1乃至図3を用いて説明した実施形態と同様であ
るので説明を省略する。
ジン始動直後において、エンジンが暖まっていない場合
においても、車内の暖房を行うことができ、しかも冷却
水の熱量が暖房と蓄熱を同時に行うには不十分な時に、
蓄熱装置をバイパスすることができるので、冷却水の熱
量が不十分な時でも十分に暖房感を得られる。
えた自動車用暖房装置の構成略図である。
房装置の熱交換器の配置状態を示す構成略図である。
る電源回路の一実施形態を示す回路図である。
の関係を示すグラフである。
る電源回路の他の実施形態を示す回路図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 水冷式エンジンの冷却水を用いて車内を
暖房するための熱交換器と、過冷却特性を備えた蓄熱材
を有し且つ前記熱交換器に接続された蓄熱装置と、前記
水冷式エンジン、前記蓄熱装置、及び前記熱交換器を直
列に接続して、前記水冷式エンジン、前記蓄熱装置、及
び前記熱交換器の間で前記冷却水を循環させるための第
1の冷却水路と、該第1の冷却水路に設けられ、前記冷
却水を循環させる第1のポンプと、一端が前記熱交換器
の出口付近で前記第1の冷却水路に接続され、他端が前
記蓄熱装置の入口付近で前記第1の冷却水路に接続さ
れ、前記熱交換器から流出した前記冷却水を前記蓄熱装
置に戻す第2の冷却水路と、該第2の冷却水路に設けら
れた第2のポンプと、前記蓄熱装置の入口付近から前記
熱交換器の出口付近に掛けての前記第1の冷却水路の部
分と前記第2の冷却水路とで構成される循環冷却水路を
前記水冷式エンジンから切り離すために前記第1の冷却
水路に設けられた第1及び第2の電磁弁と、前記第2の
ポンプの出口側に位置するように前記第2の冷却水路に
設けられ、該第2の冷却水路を開閉する第3の電磁弁
と、前記蓄熱材の過冷却状態を解除する解除手段とを含
む蓄熱装置を備えた自動車用暖房装置において、一端が
前記蓄熱装置の出口から前記熱交換器の入口の間で前記
第1の冷却水路に接続され、他端が前記第3の電磁弁の
出口から前記第2の冷却水路の他端の間で前記第2の冷
却水路に接続され、前記蓄熱装置をバイパスするバイパ
ス冷却水路と、該バイパス冷却水路を開閉する第4の電
磁弁と、前記第2の冷却水路の他端から前記蓄熱装置の
入口の間に位置するように前記第1の冷却水路に設けら
れ、該第1の冷却水路を開閉する第5の電磁弁とを具備
していることを特徴とする蓄熱装置を備えた自動車用暖
房装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の蓄熱装置を備えた自動車
用暖房装置において、前記熱交換器の放熱量を調整する
エアーミックスダンパと、該エアーミックスダンパの開
度を検出する開度検出器とを備え、前記エアーミックス
ダンパの開度が所定値以下の時に前記冷却水を前記蓄熱
装置に導いて蓄熱をするようにしたことを特徴とする蓄
熱装置を備えた自動車用暖房装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24795396A JP3563213B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 蓄熱装置を備えた自動車用暖房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24795396A JP3563213B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 蓄熱装置を備えた自動車用暖房装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH1086645A true JPH1086645A (ja) | 1998-04-07 |
JP3563213B2 JP3563213B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=17171014
Family Applications (1)
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JP24795396A Expired - Fee Related JP3563213B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 蓄熱装置を備えた自動車用暖房装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3563213B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN108461777A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-08-28 | 北京亿华通科技股份有限公司 | 一种用于燃料电池堆的热处理系统 |
US10160288B2 (en) | 2014-06-11 | 2018-12-25 | Hyundai Motor Company | Heating system of hybrid vehicle |
WO2021010282A1 (ja) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | 株式会社日本クライメイトシステムズ | 車両用蓄熱システム |
-
1996
- 1996-09-19 JP JP24795396A patent/JP3563213B2/ja not_active Expired - Fee Related
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