JPH11170846A

JPH11170846A - 車両用暖房装置

Info

Publication number: JPH11170846A
Application number: JP36315397A
Authority: JP
Inventors: Takanobu Tamada; 隆信玉田; Toshimi Eshima; 登士巳槐島
Original assignee: Kyocera Corp; Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp; Kyocera Corp
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 1999-06-29
Anticipated expiration: 2017-12-15
Also published as: JP3899470B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジン冷却水を熱源とする暖房装置におい
て、エンジン冷却水を加熱する補助熱源として電気ヒー
タを利用するも、電気ヒータと冷却水とが触れないよう
にすると共に、安全面を確保した車両用暖房装置を提供
する。【解決手段】冷却水をヒータコア８へ循環させる経路
の途中に補助加熱装置１７を設ける。この補助加熱装置
１７は、経路の途中に介在させて冷却水を流通させる２
つの管材１８，１９と、これら管材によって挟まれた電
気ヒータ２０，２１とによって構成される。２つの管材
１８，１９は、例えば、ヒータコア８よりも上流側の経
路をＵベント状に形成し、これによって対向する経路部
分に介在させる。セラミックヒータを複数設け、冷却水
温度に応じて通電するセラミックヒータ２０，２１の数
を切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両に搭載され
てエンジン冷却水を熱源とする車両用暖房装置に関し、
特に、エンジン冷却水を補助的に加熱する機構を備えた
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディーゼルエンジンやガソリンエ
ンジンでのＤＩ（ダイレクトインジェクション）方式や
リーンバーンシステムの採用などに伴い、エンジンの効
率が高められつつあるが、このようなエンジンの効率化
は、エンジン冷却水の温度を低下させることとなり、エ
ンジン冷却水を熱源とする温水熱交換器を備えた車両用
空調装置にあっては、暖房能力の低下をきたすという問
題点がある。

【０００３】また、今後増加すると思われるハイブリッ
ドカー（発電をエンジンで行ない、走行を電気で行なう
車）のように、停車時にエンジンがオフする場合にあっ
ても、温水熱交換器による暖房能力の低下が懸念され
る。

【０００４】これらの点を解決するための手段として
は、実開昭６２−５９７７１号公報や特開平１−２８９
７１３号公報に示されるような技術の利用が考えられ
る。前者は、エンジン冷却水を流通するパイプの途中
に、電気ヒータをパイプ内に挿入し、電気ヒータへの通
電によりパイプ内を流通する冷却水を加熱するようにし
たものであり、また、後者は、同じく冷却水中に電気ヒ
ータを設置し、さらに、空調装置の通風ダクト内にも電
気ヒータを配置したものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電気ヒ
ータを冷却水の流路内に直接設置する構成にあっては、
冷却水の漏れがないよう電気ヒータの取り付け箇所に十
分なシール構造が要求され、また、電気ヒータが冷却水
中に配されていることから、安全面で問題がある。通風
路内に電気ヒータを配する構成にあっても、通風路内に
侵入する異物が電気ヒータに付着して電気ヒータの電気
系統を短絡させてしまう等の危険があり、安全面の上で
問題がある。

【０００６】そこで、この発明においては、エンジン冷
却水を熱源とする暖房装置において、エンジン冷却水を
加熱する補助熱源として電気ヒータを利用するも、電気
ヒータと冷却水とが触れないようにすると共に、安全面
を十分に確保した車両用暖房装置を提供することを課題
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の車両用暖房装置は、内燃機関の冷却水を
熱源とする温水熱交換器を備えた車両用暖房装置におい
て、前記冷却水を前記温水熱交換器へ循環させる経路の
途中に補助加熱装置を設け、この補助加熱装置を、前記
経路の途中に介在されて前記冷却水を流通させる少なく
とも２つの管材と、これら管材によって挟まれた電気ヒ
ータとによって構成したことを特徴としている（請求項
１）。

【０００８】したがって、電気ヒータへの通電によりこ
の電気ヒータが発熱すると、これを挟んでいる管材が加
熱され、管材の内部を通る冷却水が加熱される。つま
り、内燃機関の冷却水を電気ヒータと接触させることな
く加熱することができる。しかも、電気ヒータを管材の
間に挟む機構であるため、電気ヒータ両面の発熱を無駄
なく管材に伝えることができ、また強固に挟むことによ
り電気ヒータと管材との密着性を高めて熱伝達効率を向
上できる。

【０００９】補助加熱装置の取り付け態様としては、温
水熱交換器よりも上流側の経路をＵベント状に形成し、
これによって上流側経路どうしが近接して対向する部分
をつくり、２つの管材を、前記対向する上流側経路の各
々の途中に介在させるようにしても（請求項２）、温水
熱交換器よりも上流側の経路に、冷却水を分岐して並行
に流し、温水熱交換器の手前で合流させる分岐路を形成
し、２つの管材を、並行する分岐路の各々の途中に介在
させるようにしても（請求項３）、２つの管材の一方を
温水熱交換器の上流側経路の途中に介在し、他方を温水
熱交換器の下流側経路の途中に介在するようにしてもよ
い（請求項４）。

【００１０】請求項２の構成によれば、内燃機関側から
送られる冷却水は、補助加熱装置の一方の管材を通過し
てこの過程で加熱され、その後Ｕターンして他方の管材
を通過し、この通過する過程で再び加熱されて温水熱交
換器へ送られる。また、請求項３の構成によれば、内燃
機関側から送られる冷却水は、分岐路に別れて流れ、そ
れぞれの分岐路に設けられた管材を通る過程でそれぞれ
加熱され、合流した後に温水熱交換器へ送られる。した
がって、これらの構成によれば、温水熱交換器よりも上
流側の経路の一部に手を加えて補助加熱装置を設置すれ
ば足り、特に複雑な構成を要しない。

【００１１】請求項４の構成によれば、内燃機関側から
送られる冷却水は、補助加熱装置の一方の管材を通過
し、ここで加熱された後に温水熱交換器に入り、ここで
温水熱交換器を通過する空気と熱交換する。この温水熱
交換器から流出した冷却水は、補助加熱装置の他方の管
材を通過し、ここで再び加熱された後に内燃機関へ送ら
れる。このような構成は、温水熱交換器の流入側と流出
側の配管が近接してレイアウトされている場合に最も有
効なものとなる。

【００１２】また、冷却水経路内の冷却水を補助的に加
熱する暖房装置としては、冷却水を前記温水熱交換器へ
循環させる経路の途中に補助加熱装置を設け、この補助
加熱装置を、冷却水の通過を可能とする蓄熱ユニット
と、この蓄熱ユニットを含み、前記経路とは別に冷却水
を循環させる補助循環経路と、この補助循環経路の途中
に介在される循環ポンプと、補助循環経路の途中に介在
されて冷却水を流通させる少なくとも２つの管材と、こ
れら管材によって挟まれた電気ヒータとによって構成し
てもよい（請求項５）。

【００１３】このような構成においては、蓄熱ユニット
内部の冷却水は、循環経路に設けられた補助加熱装置に
よって加熱することができるので、補助加熱装置によっ
て蓄熱ユニットの蓄熱が可能となり、内燃機関と温水熱
交換器との間で循環する冷却水をこの蓄熱ユニットに貯
えられた熱によって即座に暖めることができる。

【００１４】ここで、電気ヒータは、セラミックヒータ
を用いるようにしても、管材によって挟まれる数を複数
とし、冷却水温度に応じて通電する電気ヒータの数を切
り換えるようにしてもよい（請求項６，７）。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
により説明する。図１において、エンジン１を搭載した
車両に用いられる暖房装置が示され、この暖房装置は、
エンジン室２から隔壁３によって隔てられた車室４に空
調通路５を構成する空調ダクト６を配し、この空調ダク
ト６に空気（外気又は内気）を吸引する送風機７とヒー
タコア８とを少なくとも配し、ヒータコア８にエンジン
１の冷却水を供給する構成となっている。

【００１６】エンジン１の冷却水は、エンジン１の燃焼
室などの周囲に設けられたウォータジャケット１０を流
れ、ここで温められた冷却水はウォータポンプ１１の駆
動によってラジエタ１２に送られ、ここでラジエタファ
ン１３から送られる空気と熱交換し、しかる後にウォー
タジャケット１０に戻される。

【００１７】また、ウォータジャケット１０とラジエタ
１２との間を循環する経路上には、冷却水の温度を調節
するためのサーモスタット１４が設けられ、エンジン始
動初期の冷却水温が低い場合には、ラジエタ１２への冷
却水の循環を止め、冷却水温の速やかな上昇が妨げられ
ないようになっている。

【００１８】ウォータジャケット１０内の冷却水は、配
管１５，１６を介してヒータコア８にも循環される。こ
の配管１５，１６は、ヒータコア８から空調ダクト６及
び隔壁３を介してエンジンルーム２に引き出され、ヒー
タコア８よりも上流側の経路を構成する配管１５はウォ
ータジャケット１０に接続され、ヒータコアよりも下流
側の経路を構成する配管１６は前記ウォータポンプ１１
の上流側に接続されている。ウォータポンプ１１の駆動
により、ウォータジャケット１０内の冷却水はヒータコ
ア８へ送られ、ここで空調ダクト６内の送風機７によっ
て送られた空気と熱交換して冷却され、しかる後にウォ
ータポンプ１１を介してウォータジャケット１０へ戻さ
れるようになっている。

【００１９】ヒータコア８よりも上流側の経路を構成す
る配管１５の途中には、補助加熱装置１７が設けられて
いる。この補助加熱装置１７は、経路の一部をＵベント
状に形成して平行に近接した経路部分を形成し、図２及
び図３にも示されるように、第１及び第２の２つの管材
１８，１９とこれら管材１８，１９によって挟まれた第
１及び第２の２つのセラミックヒータ２０，２１とを有
して構成されている。

【００２０】第１の管材１８の一端開口部は、ウォータ
ジャケット１０に接続する管材２２と接続され、第２の
管材１９の一端開口部は、ヒータコア８と接続する管材
２３と接続され、第１及び第２の管材１８，１９のそれ
ぞれの他端開口部は、Ｕ字管２４に接続され、したがっ
て、ヒータコア８よりも上流側の経路を構成する配管１
５は、管材２２、第１の管材１８、Ｕ字管２４、第２の
管材１９、及び管材２３によって構成されている。

【００２１】第１及び第２の管材１８，１９は、軸線と
平行に延びる平坦部が形成された金属ブロック１８ａ，
１９ａに金属管１８ｂ，１９ｂを平面部と平行になるよ
うに一体化したもので、例えば、予め形成された金属管
１８ｂ，１９ｂを鋳型に入れ、この金属管１８ｂ，１９
ｂの周囲に金属ブロック１８ａ，１９ａを一体にダイカ
スト鋳造するなどの手法によって作られる。金属ブロッ
ク１８ａ，１９ａの平坦部１８ｃ、１９ｃは、その側縁
がフランジ状に突出形成され、この突出した部分を管材
同士を固定するための固定代としている。

【００２２】第１及び第２の管材１８，１９は、同一形
状をなし、互いの平坦部１８ｃ、１９ｃによってそれぞ
れのセラミックヒータ２０，２１を挟み込み、例えば、
固定代をクリップ２５で挟持することによって固定され
る。第１及び第２の管材１８，１９を固定する手段は、
このような手法に限定されるものではなく、金属ブロッ
ク１８ａ，１９ａの固定代に通し穴を形成し、この通し
穴に通しボルトを装着させることによって両管材を固定
するようにしてもよい。

【００２３】第１及び第２のセラミックヒータ２０，２
１は、第１及び第２の管材１８，１９の平坦部１８ｃ、
１９ｃの長手方向（金属管の軸線方向）に並設されてお
り、特開平６−１１７６８７号公報で示されるように、
矩形板状に形成されたセラミック材２０ａ，２１ａの内
部に発熱抵抗体２０ｂ，２１ｂを埋設して構成されてい
るもので、セラミック材２０ａ，２１ａの両面が管材１
８，１９の平坦部１８ｃ、１９ｃに当接され、発熱抵抗
体２０ｂ，２１ｂの両端にはリード線２６が接続されて
いる。尚、２７は、金属ブロック１８ａ，１９ａに取り
付けられるサーモスイッチである。

【００２４】ここで、セラミックヒータ２０，２１を成
すセラミック材２０ａ，２１ａは、アルミナ、窒化珪
素、窒化アルミニウム等を主成分とするセラミックから
なるものであり、また、発熱抵抗体２０ｂ，２１ｂは、
Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデ
ン）等の高融点金属の単体またはこれらの金属の炭化
物、窒化物からなるものである。

【００２５】第１及び第２のセラミックヒータ２０，２
１は、通電制御部３０によって制御されている。この通
電制御部３０は、第１及び第２のリレー３１，３２とこ
れらリレーを制御するコントロールユニット３３とを有
し、それぞれのリレー３１，３２は、励磁コイル３１
ａ，３２ａと、この励磁コイル３１ａ，３２ａへの通電
によって閉成される稼働接点３１ｂ，３２ｂとを有して
いる。各励磁コイル３１ａ，３２ａは、その一端が電源
３４に接続され、他端がコントロールユニット３３に接
続されており、コントロールユニット３３は、各励磁コ
イル３１ａ，３２ａへの通電、非通電を制御するように
している。

【００２６】第１のリレー３１と第２のリレー３２は、
電源３４に対して並列に設けられており、第１のリレー
３１の可動接点３１ｂは、第１のセラミックヒータ２０
と直列に接続されており、この可動接点３１ｂが励磁コ
イル３１ａの通電によって閉じられると、第１のセラミ
ックヒータ２０への通電が開始される。また、第２のリ
レー３２の可動接点３２ｂは、第２のセラミックヒータ
２１と直列に接続されており、この可動接点３２ｂが励
磁コイル３２ａの通電によって閉じられると、第２のセ
ラミックヒータ２１への通電が開始される。

【００２７】コントロールユニット３３は、例えばマイ
クロコンピュータを内臓した電気回路で構成され、冷却
水温を検出する水温センサ３５からの信号を入力し、予
め与えられた所定のプログラムにしたがってこの信号を
演算処理し、例えば、図４に示されるように、励磁コイ
ル３１ａ，３２ａを通電制御する。

【００２８】図４において示される通電制御処理は、エ
ンジンの始動と同時に開始されるもので、冷却水温が第
１の所定温度よりも高い場合には、第１及び第２のリレ
ー３１，３２の励磁コイル３１ａ，３２ａを非通電の状
態とし、第１及び第２のセラミックヒータ２０，２１を
オフとしてエンジン１の廃熱のみを利用する（ステップ
５０、５２）。これに対して、冷却水温が第１の所定温
度以下であり、且つ、この第１の所定温度よりも低く設
定された第２の所定温度と比べてこれよりも高い場合に
は、第１のリレー３１の励磁コイル３１ａを通電、第２
のリレー３２の励磁コイル３２ａを非通電とし、第１の
セラミックヒータ２０のみをオンとして発熱させ、冷却
水をこのセラミックヒータ２０によって補助加熱する
（ステップ５０、５４，５６）。さらに暖房能力を必要
とする冷却水温が第２の温度以下となる場合には、第１
及び第２の励磁コイル３１ａ，３２ａを共に通電し、第
１及び第２のセラミックヒータ２０，２１を発熱させ、
冷却水の加熱の促進を図る（ステップ５０、５４，５
８）。

【００２９】上記構成において、低外気時でのエンジン
始動直後においては、冷却水の温度は非常に低く、サー
モスタット１４によりラジエタ１２への冷却水の循環が
遮断され、冷却水の放熱が避けられる。これと同時に、
通電制御部３０のコントロールユニット３３によって第
１及び第２のリレー３１，３２の励磁コイル３１ａ，３
２ａに通電がなされ、これにより第１及び第２のセラミ
ックヒータ２０，２１が発熱し始める。

【００３０】これにより、ウォータジャケット１０内の
冷えた冷却水は、管材２２を介して第１の管材１８を通
り、この第１の管材１８を通過する過程で第１及び第２
のセラミックヒータ２０，２１の熱が管材１８を介して
伝達され、温められる。その後、Ｕ字管２４でＵターン
して第２の管材１９に入り、この管材１９を通過する過
程で第１及び第２のセラミックヒータ２０，２１の熱が
管材１９を介して伝達され、さらに温められる。

【００３１】こうして温められた冷却水は、上流側経路
の残りの管材２３を通ってヒータコア８へ流入し、ここ
で空調ダクト６を通過する空気に対して放熱し、この空
気を暖める。そして、ヒータコア８を通過した冷却水
は、配管１６を通ってウォータポンプ１１に至り、ウォ
ータジャケット１０へ戻される。

【００３２】エンジン１は、始動後時間が経つにつれて
徐々に温められるので、エンジン１からの廃熱によって
も冷却水の温度は徐々に高まってくるが、上述のよう
に、第１及び第２のセラミックヒータ２０，２１を発熱
させることで、冷却水を補助的に加熱し、冷却水温を速
やかに上昇させることができ、エンジン始動直後の急速
な暖房要請に対応することができる。また、エンジン１
の始動後に充分に時間が経っていても、エンジンの効率
が良いために冷却水の温度が第２の所定温度以下となっ
ていれば、第１及び第２のセラミックヒータ２０，２１
が同様に発熱して冷却水温が高められ、必要とする温度
の冷却水をヒータコア８へ供給することができる。

【００３３】冷却水温が第１の所定温度と第２の所定温
度との間であれば、コントロールユニット３３は第２の
リレー３２を非通電とし、第１のリレー３１のみを通電
し、冷却水の補助加熱は第１のセラミックヒータ２０の
みによって継続される。また、水温が第１の所定温度を
上回っていれば、第１のリレー３１も非通電となり、セ
ラミックヒータによる冷却水の加熱はなくなり、エンジ
ン１の廃熱のみを利用した暖房制御が行われる。

【００３４】このように、冷却水の補助加熱は、第１及
び第２のセラミックヒータ２０，２１の熱をこれを挟む
第１及び第２の管材１８，１９に伝達し、この管材を加
熱することで行われるので、冷却水がセラミックヒータ
２０，２１と接触することはなく、安全な加熱装置を提
供することができる。また、第１及び第２のセラミック
ヒータ２０，２１は、第１及び第２の管材に挟まれてこ
れら管材によって表面が保護された構造となっており、
外力が加わってもセラミックヒータ２０，２１が破損し
てしまう恐れが少なく、耐久性のある暖房装置を提供す
ることができる。

【００３５】しかも、冷却水温やその変化に応じて、通
電するセラミックヒータ２０，２１の個数を調節するこ
とができ、電力の効率的な利用を図ることができる。ま
た、１つの補助加熱装置１７に複数のセラミックヒータ
を用いているので、電力容量が大きい場合でも、個々の
セラミックヒータに供給される電流量を小さくすること
ができ、リード線等のハーネスやカプラの設計が容易な
ものとなる。

【００３６】本構成においては、１つの補助加熱装置１
７によって加熱量を調節するものであったが、同様の加
熱制御は、複数の補助加熱装置を冷却水経路上に設け、
この複数の補助加熱装置を電源に対して並列に接続し、
冷却水温に応じて通電する補助加熱装置の数を調節する
ものであってもよい。

【００３７】尚、第１及び第２のセラミックヒータ２
０，２１への通電を制御する通電制御部３０の構成にあ
っても、上記構成に限らず、所定の水温以下で閉成する
水温スイッチを利用した構成としてもよい。例えば、図
５に示されるものは、各セラミックヒータ２０，２１の
閉成する水温温度を異ならせ、それぞれのセラミックヒ
ータ２０，２１を別々の水温スイッチ３６，３７で制御
するようにしたもので、電源３４と接続される第１のリ
レー３１の励磁コイル３１ａを第１の水温スイッチ３６
と直列に接続し、第２のリレー３２の励磁コイル３２ａ
を第２の水温スイッチ３７と直列に接続し、第１の水温
スイッチ３６の閉成する温度（第１の所定温度）を第２
の水温スイッチ３７の閉成する温度（第２の所定温度）
よりも高くしている。

【００３８】したがって、この場合にも、冷却水温が第
１の所定温度よりも高い場合には、第１及び第２のリレ
ー３１，３２の励磁コイル３１ａ、３２ａを非通電の状
態とし、第１及び第２のセラミックヒータ２０，２１を
オフとして冷却水の補助加熱を行なわず、エンジン１の
廃熱のみが利用される。また、冷却水温が第１の所定温
度以下で第２の所定温度よりも高い場合には、第１のリ
レー３１の励磁コイル３１ａを通電、第２のリレー３２
の励磁コイル３２ａを非通電とし、第１のセラミックヒ
ータ２０のみを発熱させて、冷却水を第１のセラミック
ヒータ２０のみによって補助加熱する。さらに冷却水温
が第２の所定温度以下となる場合には、第１及び第２の
励磁コイル３１ａ、３２ａを共に通電し、第１及び第２
のセラミックヒータ２０，２１を発熱させて冷却水の加
熱の促進を図る。

【００３９】以上の構成にあっては、ヒータコア８より
も上流側の冷却水経路をＵベント状に形成し、上流側経
路どうしの近接部分に第１及び第２の２つの管材１８，
１９を設け、これら管材に順次冷却水を流すものであっ
た。この構成では、冷却水が両管材に順次流れることか
ら、冷却水の温度上昇は大きくなるが、Ｕ字管２４を通
ることで通路抵抗を幾分大きくしてしまうことが懸念さ
れる。

【００４０】この点に鑑み、図６（ａ）に示されるよう
に、上流側経路の一部を二又に分岐して平行に延びる分
岐路１５ａ，１５ｂとし、この分岐路の各々の途中に第
１及び第２の管材１８，１９を設けるようにしても、図
６（ｂ）に示されるように、第１の管材１８をヒータコ
ア８の上流側経路上に設け、第２の管材１９をヒータコ
ア８の下流側経路上に設けるようにしてもよい。

【００４１】図６（ａ）で示される構成によれば、ウォ
ータジャケット１０内の冷却水は、上流側経路を通る過
程で分岐路１５ａ，１５ｂに別れて流れ、それぞれの分
岐路１５ａ，１５ｂに設けられた第１及び第２の管材１
８，１９を通過する際に加熱され、補助加熱装置１７の
下流側でまとめられてヒータコア８に流入する。したが
って、このような構成によれば、経路内の冷却水を分岐
させていずれかの管材１８，１９を一回だけ通す構成で
あるため、通過した冷却水の温度上昇は大きくないが、
経路に急激な曲部を持たないことから通路抵抗を小さく
することができる。また、上記構成と同様、上流側経路
にのみ手を加えて補助加熱装置１７を設置することがで
きる。

【００４２】また、図６（ｂ）で示される構成によれ
ば、ウォータジャケット１０内の冷却水は、上流側経路
を通る過程で第１の管材１８を通って温められ、その後
ヒータコア８へ流入される。そして、ヒータコア８で放
熱された後に下流側経路を通る過程で第２の管材１９を
通って温められ、ウォータジャケット１０へ戻される。
ウォータジャケット１０とヒータコア８との間の循環系
としてみれば、冷却水は第１及び第２の管材１８，１９
によって順次温められることとなるため、第１の構成例
と同程度に速やかな冷却水の温度上昇が見込まれ、しか
も、それぞれの経路の冷却水の流れ方向は補助加熱装置
１７によって変更されることがない為、通路抵抗の増加
を抑えることができる利点も有する。

【００４３】図７に補助加熱装置１７の他の態様が示さ
れ、以下、図１で示される態様と異なる点を主として説
明し、同一箇所には、同一番号を記して説明を省略す
る。

【００４４】この構成の特徴は、ヒータコア８よりも上
流側の経路１５に蓄熱ユニット４０を経由するバイパス
経路４１を設け、この蓄熱ユニット４０にその周囲の冷
却水を加熱、循環させる補助循環経路４２を設けたこと
にある。

【００４５】即ち、補助加熱装置１７は、ウォータジャ
ケット１０とヒータコア８とを接続する上流側経路１５
に電磁弁などで構成された第１の開閉弁４３を設け、バ
イパス経路４１をこの第１の開閉弁４３の上流側と下流
側とにおいて接続されるように設け、バイパス経路４１
の蓄熱ユニット４０よりも上流側に第２の開閉弁４４
を、バイパス経路４１の蓄熱ユニット４０よりも下流側
にバイパス経路４１からの流出のみを許す逆止弁４５を
備えている。

【００４６】また、補助循環経路４２には、循環ポンプ
４６が設けられると共に、図１で示されるように、途中
をＵベント状に形成して平行に近接した通路を形成し、
この通路上に第１及び第２の管材１８，１９を設け、こ
れら管材によって第１及び第２のセラミックヒータ２
０，２１を挟み付けるようにしている。この管材１８，
１９及びセラミックヒータ２０，２１は、図２及び図３
で示されるものと同様の構造をなし、両管材がＵ字管４
７で接続されて補助循環経路４２の一部を構成してい
る。尚、他の構成は前述と同様であるので、説明を省略
する。

【００４７】したがって、このような構成によれば、エ
ンジン始動前の予熱時に第１の開閉弁４３を開、第２の
開閉弁４４を閉とし、循環ポンプ４６及びセラミックヒ
ータ２０，２１へ通電する。これにより、蓄熱ユニット
４０の周りの冷却水を補助循環経路４２に循環させて加
熱し、蓄熱ユニット４０に蓄熱する。

【００４８】そして、エンジン始動時に第１の開閉弁を
閉４３、第２の開閉弁４４を開とすれば、ウォータジャ
ケット１０から送られる冷却水は、上流側経路の途中で
バイパス経路４１を通って蓄熱ユニット４０を経由し、
その過程で蓄熱ユニット４０に蓄熱された熱を吸収する
と共に、蓄熱ユニット４０の周囲の温められた冷却水と
混合し、温度の高い冷却水として逆止弁４５を介してヒ
ータコア８へ送られる。

【００４９】したがって、ウォータジャケット１０とヒ
ータコア８間を循環する冷却水は、一気に温められ、エ
ンジン始動初期から暖気を車室に供給することができ
る。また、エンジン１を停止しても、蓄熱ユニット４０
に蓄熱されている熱で冷却水を高い温度に長時間保つこ
とができ、停車時の冷却水温の低下を緩和することがで
きる。

【００５０】尚、このような構成にあっても、第１及び
第２のセラミックヒータ２０，２１と冷却水との接触を
避けることができる点、セラミックヒータ２０，２１の
破損を抑えることができる点、セラミックヒータの通電
数を変更して必要に応じて必要な熱量を供給することが
できる点など、前記構成と同様の作用効果を有すること
は言うまでもなく、補助循環経路４２上に設けられる第
１及び第２の管材１８，１９を図６（ａ）で示すように
分岐路を形成して各岐路上に設けるようにしても、セラ
ミックヒータ２０，２１の通電制御を図３又は図５で示
す通電制御部３０で制御するようにしてもよい。

【００５１】また、以上の実施形態において、補助加熱
装置１７の熱効率を向上させるために、その周囲や配管
１５との接合部に断熱材を付加してもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１乃至４にか
かる発明によれば、内燃機関の冷却水を温水熱交換器へ
循環させる経路の途中に補助加熱装置を設け、この補助
加熱装置を少なくとも２つの管材と、これら管材によっ
て挟まれた電気ヒータとによって構成し、冷却水を電気
ヒータと接触させることなく加熱するようにしたので、
電気ヒータの取り付けによる冷却水漏れの配慮は全く不
要となり、また、電気ヒータと冷却水との接触をなくし
たことから、電気ヒータが冷却水によって熱衝撃を受け
ることもなくなり、また、安全面でも優れたものとな
る。さらに、電気ヒータを管材で挟んでいることから、
電気ヒータは管材によって保護されており、耐久性の面
でも問題はない。

【００５３】特に、請求項５にかかる発明によれば、補
助加熱装置を、冷却水の通過を可能とする蓄熱ユニット
と、この蓄熱ユニットを含み、前記経路とは別に冷却水
を循環させる補助循環経路と、この補助循環経路の途中
に介在される循環ポンプと、補助循環経路の途中に介在
されて冷却水を流通させる少なくとも２つの管材と、こ
れら管材によって挟まれた電気ヒータとによって構成し
たので、電気ヒータと蓄熱ユニットとを併用すること
で、蓄熱ユニットへの蓄熱を電気ヒータをもって行な
い、内燃機関の始動初期において、温水熱交換器へ送ら
れる冷却水を蓄熱ユニットに蓄えられる熱によって即座
に暖めることができ、また、内燃機関の停止時に冷却水
温の低下を緩和することができる。

【００５４】また、請求項７にかかる発明によれば、管
材で挟まれる電気ヒータを複数設け、冷却水温に応じて
通電する電気ヒータの数を切り換えるようにすれば、即
暖性の要求や、暖房負荷に応じて必要な数の電気ヒータ
を使用することができ、電力の効率的な利用が可能とな
る。また、暖房負荷の増加に伴って電流量を大きくする
場合を考えると、１つの電気ヒータでは、ハーネスやカ
プラを高電流に対応したものとする必要があるが、複数
の電気ヒータとすれば、同じ熱量を得る場合でも個々の
電気ヒータの供給電流量を小さくすることができ、ハー
ネスやカプラ等の設計が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明にかかる車両用暖房装置を示す
構成図である。

【図２】図２は、上記車両用暖房装置に用いられる補助
加熱装置を構成する第１及び第２の管材と、これら管材
によって挟まれるセラミックヒータとを示す分解斜視図
である。

【図３】図３は、補助加熱装置と、これに用いられるセ
ラミックヒータの通電制御部とを示す図である。

【図４】図４は、図３のコントロールユニットの制御動
作例を示すフローチャートである。

【図５】図５は、補助加熱装置に用いられるセラミック
ヒータの通電制御部の他の例を示す図である。

【図６】図６は、第１及び第２の管材の他の取り付け態
様を示す図である。

【図７】図７は、補助加熱装置の他の構成例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１エンジン８ヒータコア１５上流側経路１５ａ，１５ｂ分岐路１７補助加熱装置１８第１の管材１９第２の管材２０第１のセラミックヒータ２１第２のセラミックヒータ４０蓄熱ユニット４６循環ポンプ４２補助循環経路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の冷却水を熱源とする温水熱交
換器を備えた車両用暖房装置において、前記冷却水を前
記温水熱交換器へ循環させる経路の途中に補助加熱装置
を設け、この補助加熱装置を、前記経路の途中に介在さ
れて前記冷却水を流通させる少なくとも２つの管材と、
これら管材によって挟まれた電気ヒータとによって構成
したことを特徴とする車両用暖房装置。
【請求項２】前記温水熱交換器よりも上流側の前記経
路をＵベント状に形成し、これによって上流側経路どう
しが近接して対向する部分をつくり、前記２つの管材
を、前記対向する上流側経路の各々の途中に介在させる
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の車両用暖房
装置。
【請求項３】前記温水熱交換器よりも上流側の前記経
路に、前記冷却水を分岐して並行に流し、前記温水熱交
換器の手前で合流させる分岐路を形成し、前記２つの管
材を、前記並行する分岐路の各々の途中に介在させるよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載の車両用暖房装
置。
【請求項４】前記２つの管材は、その一方が前記温水
熱交換器の上流側経路の途中に介在され、他方が前記温
水熱交換器の下流側経路の途中に介在されている請求項
１記載の車両用暖房装置。
【請求項５】内燃機関の冷却水を熱源とする温水熱交
換器を備えた車両用暖房装置において、前記冷却水を前
記温水熱交換器へ循環させる経路の途中に補助加熱装置
を設け、この補助加熱装置を、前記冷却水の通過を可能
とする蓄熱ユニットと、この蓄熱ユニットを含み、前記
経路とは別に前記冷却水を循環させる補助循環経路と、
この補助循環経路の途中に介在される循環ポンプと、前
記補助循環経路の途中に介在されて前記冷却水を流通さ
せる少なくとも２つの管材と、これら管材によって挟ま
れた電気ヒータとによって構成したことを特徴とする車
両用暖房装置。
【請求項６】前記電気ヒータはセラミックヒータであ
る請求項１又は５記載の車両用暖房装置。
【請求項７】前記管材によって挟まれる電気ヒータは
複数設けられ、前記冷却水温度に応じて通電する電気ヒ
ータの数を切り換える請求項１又は５記載の車両用暖房
装置。