JPH11245654A - 温水式暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】平均温水温度を容易に検出できる温水式暖房装
置を提供する。 【解決手段】暖房用熱交換器３を、鉛直下向きの基準ベ
クトルＸと、温水入口側タンク３ａと温水出口側タンク
３ｂとを結ぶタンクベクトルＹとが４０°以上の角度θ
を持つように配置することで、浮力による吹出温度分布
を効果的に均一に近づけることができ、容易に平均温水
温度を検出することができることを見いだした。また、
温度センサ７を、コア部３ｃの一端側から他端側までの
範囲を９等分割し、この一端側を基準としたときに、２
／９から６／９の範囲に対応する部位に配置すること
で、平均吹出温度を容易に近似できることを見いだし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温水式暖房装置で
あって、特に温水が一方向のみに流れるヒータコアの空
気下流側に吹出温度センサを配置し、このセンサの検出
値に応じてヒータコアへの温水流量を制御するものに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述のような温水式暖房装置とし
て、特開平８−７２５２９号公報に記載されているもの
がある。この従来装置には、ヒータコアへの温水流量を
流量制御弁で調整することで、空調風の温度を調整す
る、いわゆるリヒートタイプの空調装置が記載されてい
る。従来装置において、上記ヒータコアは、一端部に入
口タンクが配置され、他端部に出口タンクが配置され、
これらタンク間のコア部に温水が一方向に流れる一方向
タイプのものを使用している。これにより、従来の温水
がＵターンするタイプのものより、通水抵抗を小さくで
きるとともに、構成を簡略化できる。

【０００３】そして、上記従来装置では、ヒータコアを
入口タンクが下方に出口タンクが上方となるように配置
して温水を下方から上方に向かって流し、さらにヒータ
コア（コア部）の空気下流側には、空調風の吹出温度を
検出する温度センサ（サーミスタ）が配置されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来装
置には、具体的なセンサの設置位置については述べられ
ていないが、実用上、このセンサの検出値に応じて、温
水流量を制御するためには、このセンサがコア部の全域
から吹き出す空調風の平均吹出温度を検出するように配
置する必要がある。

【０００５】しかしながら、上記従来装置では、上述の
一方向タイプのヒータコアとしているため、コア部の温
水上流側とコア部の温水下流側で大きく吹出温度が異な
るとともに、温水を下方から上方に導入しているため
に、以下の不具合が発生する。つまり、上記従来装置で
は、ヒータコアへ供給される温水流量が微小のときに
は、この温水（高温の温水は比重が小さい）は浮力によ
って入口タンクの長手方向において温水上流側のコア部
に流入し、奥方の温水下流側のコア部には流入しにく
い。

【０００６】このため、コア部のうち、入口タンクの長
手方向における温水上流側を通過する空気の吹出温度は
非常に高くなるとともに、上記長手方向における温水下
流側を通過する空気の吹出温度が非常に低温となり、顕
著な吹出温度分布が現れる。このため、上記従来装置に
おいて、上記センサを温水流量に係わらず平均吹出温度
となるように配置することは、実用上困難である。

【０００７】そこで、本発明の目的は、平均温水温度を
容易に検出できる温水式暖房装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者は、以下のの点を見いだした。つま
り、として微小流量時において温水の浮力の影響がで
ないように加熱用熱交換器を配置できないかを検討した
ところ、特定の配置範囲では、効果的に浮力の影響がで
ないようにすることができることを見いだした。

【０００９】すなわち、後述の実施形態において詳述す
るように 鉛直下向きの基準ベクトル（Ｘ）と、この基
準ベクトル（Ｘ）の上端部に前記温水出口側タンク（３
ｂ）を配置した場合、前記基準ベクトル（Ｘ）と、前記
温水出口側タンク（３ｂ）から前記温水入口側タンク
（３ａ）へ向かうタンクベクトル（Ｙ）とが４０°以上
の角度（θ）を持つように配置することで、浮力による
吹出温度分布を効果的に均一に近づけることができ、容
易に平均温水温度を検出することができる。

【００１０】として、暖房用熱交換器（３）のコア部
では、上述のように温水上流側と温水下流側とで顕著な
吹出温度分布が発生するが、本発明者の検討によると、
吹出温度検出手段の配置位置をある特定範囲とすること
で、平均吹出温度を容易に近似できるとともに、吹出温
度コントロールをリニアに制御できることを見いだし
た。

【００１１】すなわち、後述の実施形態において詳述す
るように吹出温度検出手段（７）を、コア部（３ｃ）の
一端側から他端側までの範囲を９等分割し、この一端側
を基準としたときに、２／９から６／９の範囲（Ｂ）に
対応する部位に配置することで、平均吹出温度を容易に
近似できるとともに、吹出温度コントロールをリニアに
制御できる。

【００１２】そして、特に請求項２記載の発明のように
吹出温度検出手段（７）を、３／９から５／９の範囲
（Ａ）に対応する部位に配置することにより、より簡単
に平均吹出温度を近似できる。また、特に請求項３記載
の発明のように暖房用熱交換器（３）を、温水入口側タ
ンク（３ａ）が下方に、温水出口側タンク（３ｂ）が上
方となるようにして上下方向に傾斜して配置することに
より、暖房用熱交換器を水平配置する場合に比べて、車
両搭載上有利となる。

【００１３】また、特に請求項３記載の発明において、
請求項４記載の発明では、暖房用熱交換器（３）を、基
準ベクトル（Ｘ）とタンクベクトル（Ｙ）とが５０°以
上の傾斜角度（θ）を持つように配置することで、浮力
による吹出温度分布をより一層効果的に均一に近づける
ことができる。なお、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明を車室内（空
調空間）を空調する自動車用空調装置の温水式暖房装置
に適用した第１実施形態を示すもので、図１において、
１は自動車走行用の水冷式エンジン、２はエンジン１に
より駆動されるウオータポンプで、エンジン１（温水
源）の冷却水回路（温水回路）に水を循環させるもので
ある。３はエンジン１から供給される温水と送風空気と
を熱交換して、送風空気を加熱する暖房用熱交換器（ヒ
ータコア）、４は流量制御弁で、温水出入口を３つ有す
る三方弁タイプの弁構造を有するものである。

【００１５】５は暖房用熱交換器３と並列に設けられた
バイパス路、６は圧力応動弁であり、その前後の差圧が
予め定めた所定値に達すると開弁するものであって、エ
ンジン１の回転数変動によりウオータポンプ２の吐出圧
が変動しても、暖房用熱交換器３の前後圧を一定に近づ
ける役割を果たすものである。図１には具体的に示して
いないが、特開平８−１１８９４３号公報のごとく流量
制御弁４にはバイパス回路５および圧力応動弁６が一体
に内蔵され、さらに暖房用熱交換器３に対して一体構造
として組付られるようになっている。

【００１６】７は温度センサで、空調ユニット８の空調
ケース８ａ（図２、３参照、空調空間への空気流路をな
すもの）内において、熱交換器３の空気下流側で、かつ
車室内への各種吹出口９〜１１、１１ａの分岐点直前の
部位に設置される。この温度センサ７は、サーミスタよ
りなり、車室内に吹き出す空調風の吹出温度を検出する
ものである。なお、この温度センサ７が、本発明の吹出
温度検出手段を構成している。

【００１７】図２、３において、吹出口９は車室内の乗
員顔部に向けて空気を吹き出すフェイス（上方）吹出口
であり、吹出口１０は自動車前面窓ガラスに空気を吹き
出して窓ガラスの曇りを除去するデフロスタ吹出口であ
り、吹出口１１は前席側乗員の足元に空気を吹き出す前
席用のフット（足元）吹出口であり、１１ａは後席側乗
員の足元に空気を吹き出す後席用のフット（足元）吹出
口である。

【００１８】なお、図２、３に示す例では、空調ユニッ
ト８は暖房用熱交換器３と蒸発器（冷房用熱交換器）１
２の両方を一体に内蔵する一体型ユニットを構成してお
り、この一体型空調ユニット８は車室内前部の計器盤下
方部のうち、車両左右方向の略中央部に配置される。そ
して、空調ユニット８は図２に示すように、天地方向の
最下方部に、ユニット吸込口８ｂを有しており、このユ
ニット吸込口８ｂには、図３に示す送風機ユニット３０
からの送風空気が流入する。送風機ユニット３０は、車
室内前部の計器盤下方部のうち、空調ユニット８の設置
部位から助手席側へオフセットして配置されており、天
地方向の上方側に内外気を切替導入する周知の内外気切
替箱３１を備えている。

【００１９】この内外気切替箱３１の下方側に、この内
外気切替箱３１から導入した内気または外気を空調ユニ
ット８のユニット吸込口８ｂに向けて送風する送風機３
２が備えられている。この送風機３２は周知のごとく電
動モータ３２ａにて回転駆動される遠心多翼ファン３２
ｂを有しており、この遠心多翼ファン３２ｂの送風空気
を案内するスクロールケース３２ｃの出口部３２ｄがユ
ニット吸込口８ｂに結合されている。

【００２０】空調ユニット８内において、ユニット吸込
口８ｂより上方の部位に蒸発器１２が配置され、この蒸
発器１２の上方側に暖房用熱交換器３（ヒータコア）が
配置されている。ここで、暖房用熱交換器３の詳細な形
態は、図４に示すようになものであって、配置形態とし
ては図１に示すように流量制御弁４により流量制御され
た温水が流入する入口側タンク３ａを下方部（一端側）
に配置し、熱交換器上方部（他端側）に出口側タンク３
ｂを配置して、温水が熱交換器３のコア部３ｃを下方か
ら上方への一方向のみに流れる一方向流れタイプ（全パ
スタイプ）として構成されている。コア部３ｃは、図４
に示すように偏平状チューブ３ｄとコルゲートフィン３
ｅとから構成されている。

【００２１】なお、図１では、図作成上の便宜のため、
入口側タンク３ａを図上方部に図示し、図下方部に出口
側タンク３ｂを図示しているが、暖房用熱交換器３の実
際の配置形態は図２に示す通りである。そして、暖房用
熱交換器３は、鉛直下向きの基準ベクトルＸと、この基
準ベクトルＸの上端部（始点）に温水出口側タンク３ｂ
を配置した場合、基準ベクトルＸとがタンクベクトル
（Ｙ）とが所定の角度θ（図２の例では、θ＝６８°）
を持って傾斜するように配置されている。なお、タンク
ベクトルＹは、温水出口側タンク３ｂから前記温水入口
側タンク（３ａ）へ向かうベクトルで、コア部３ｃの通
風面と平行となっている。また、本例では、蒸発器１２
も暖房用熱交換器３と略同一の角度で傾斜配置されてい
る。空調ケース８ａ内において、暖房用熱交換器３の側
方には、冷風バイパスドア８ｃにより開閉される冷風バ
イパス路８ｄが形成されている。この冷風バイパス路８
ｄは最大冷房時（あるいはバイレベルモード時）に開放
される。８ｅ〜８ｇは各吹出口９〜１１ａへの空気流れ
を断続する吹出モードドアである。

【００２２】ユニット吸込口８ｂから流入した送風空気
は蒸発器１２の下方の部位で上方へ流れを転回し、その
後に、先ず蒸発器１２を下方から上方へ通過し、さら
に、暖房用熱交換器３を下方から上方へ通過する。この
際、暖房用熱交換器３への温水流量を流量制御弁４によ
り流量制御して、熱交換器３における加熱量を調整して
車室内への吹出空気温度を調整する。

【００２３】図１において、１３は車室内温度制御の目
標温度（乗員の希望温度）を設定するための温度設定器
で、乗員により手動操作可能なスイッチ、あるいは可変
抵抗器等よりなる。１４は外気温度、温水温度、日射量
等の車室内温度制御に関係する環境因子の物理量を検出
するセンサ群である。１５はこれらのセンサ７、１４及
び温度設定器１３等からの入力信号に基づいて温度制御
信号を出力する空調制御装置で、マイクロコンピュータ
等よりなる。

【００２４】１６はこの空調制御装置１５からの温度制
御信号により制御されるサーボモータで、流量制御弁４
の弁体１７を回転駆動するための弁体作動手段を構成す
る。ここで、弁体作動手段としては、サーボモータ１６
のような電気的アクチュエータに限らず、周知のレバ
ー、ワイヤ等を用いた手動操作機構であってもよい。な
お、流量制御弁４の具体的構成、および流量制御弁４と
熱交換器３との一体化構造の具体例は、前述の特開平８
−１１８９４３号公報と同じよいので、詳細な説明は省
略する。

【００２５】流量制御弁４は、円柱状の弁体（ロータ）
１７をハウジング１８内に回動可能に収納しており、ハ
ウジング１８にはエンジン１からの温水が流入する温水
入口１９と、暖房用熱交換器３の温水入口側タンク３ａ
に接続される温水出口２０と、バイパス回路５の温水入
口側に接続されるバイパス出口２１が設けられている。
一方、弁体１７にはこれらの温水出入口１９〜２１の開
口面積を調整する制御流路１７ａが備えられている。

【００２６】次に、上記構成において作動を説明する。
流量制御弁４の流量制御による吹出空気温度の制御作用
は基本的には上記公報と同じでよいので、詳細な説明は
省略し、概要を述べると、最大暖房能力時には、流量制
御弁４の弁体１７がサーボモータ１６または手動操作機
構により最大開度位置に回動操作されて、弁体１７の制
御流路１７ａがハウジング１８の温水入口１９、温水出
口２０の双方と最大面積で重畳し、この出入口１９、２
０を全開する。一方、バイパス回路５は全閉に近い状態
となる。

【００２７】その結果、エンジン１からの温水はすべて
熱交換器３側に流入し、熱交換器３は最大暖房能力を発
揮できる。次に、非暖房時（自動車用空調装置に図２に
示す冷媒蒸発器１２が装備され、冷凍サイクルが運転さ
れているときは、最大冷房時となる）には、流量制御弁
４の弁体１７が開度零の位置に回動操作されて、弁体１
７の制御流路１７ａがバイパス回路５の入口に重畳して
このバイパス回路５を全開し、温水出口２０を全閉し
て、熱交換器３への温水の流れを遮断する。

【００２８】一方、制御流路１７ａはその一部のみが温
水入口１９と重畳して、温水入口１９を全閉とせず、φ
２丸穴相当の最小開口面積を設定する。上記の弁体位置
により、温水入口１９からバイパス回路５への温水の流
れを継続できるので、温水の流れの急遮断によるウオー
タハンマ現象の音の発生を防止できるとともに、φ２丸
穴相当以上の開口面積の確保により流水音の発生も防止
できる。

【００２９】次に、微少能力時には、弁体１７が微少の
弁開度位置に回動されるので、制御流路１７ａが温水入
口１９及び温水出口２０の双方に対して小面積で重畳
し、温水入口１９の開口面積及び温水出口２０の開口面
積を双方とも絞っている２段絞りの状態（図１の微少能
力時はその２段絞りの状態を模式的に示す）となり、か
つ温水入口１９と温水出口２０の絞り部の中間部（図１
のア部）は略全開状態にあるバイパス回路５に十分大き
な開口面積で連通しているので、この中間部アの圧力を
下げることができる。

【００３０】その結果、暖房用熱交換器３前後の差圧を
十分小さくできるので、弁開度（弁体回転角）の変化に
対する温水流量の変化（最終的には車室内への吹出空気
温度の変化）を、特別小さな開口面積を必要とせずに、
緩やかすることができる。すなわち、吹出空気温度の制
御ゲインを低減できる。この制御ゲインの低減により、
車室内への吹出空気温度をきめ細かく制御できる。

【００３１】また、エンジン回転数の変動による温水圧
力の変動に対しては、圧力応動弁６の開度が温水圧力の
上昇に応じて増大することにより、暖房用熱交換器３前
後の温水差圧の変動を低減して、エンジン回転数の変動
による熱交換器吹出空気温度の変動を抑制する。次に、
本発明者が第１に着目した点について説明する。図５は
本発明者らが行った実験結果を示すデータであり、実験
条件は、暖房用熱交換器３への循環温水流量：０．６リ
ットル／ｍｉｎ、暖房用熱交換器３への送風風量：２０
０ｍ³ ／ｈ、入口温水温度：８８°Ｃ、吸込空気温度：
５°Ｃである。また、実験に供した空調装置は、図２、
３に示すタイプのもの。

【００３２】図５は暖房用熱交換器３の配置形態と暖房
用熱交換器３の左右方向での吹出温度バラツキ（吹出温
度分布）との関係を示すものであり、図中、ＦＡＣＥは
フェイス吹出口９側の吹出空気温度を示し、ＦＯＯＴは
フット吹出口１１、１１ａ側の吹出空気温度を示してい
る。図５の実験から理解されるように、暖房用熱交換器
３を垂直置きとし、かつ、温水を上方から入れ、下方か
ら出すタイプ、およひ水平置きタイプでは、微少流量制
御時に、温水自身の比重低下による浮力の影響を受けに
くいので、熱交換器左右方向での吹出温度バラツキが僅
少となり、吹出温度分布も均一に近く実用上問題がな
い。

【００３３】これに対して、暖房用熱交換器３を垂直置
きとし、かつ、温水を下方から入れ、上方から出すタイ
プでは、微少流量制御時に、温水自身の比重低下による
浮力の影響を受けて、コア部３ｃのうち、温水入口側、
温水出口タンク３ａ、３ｂへの温水出入口パイプ３ｄ、
３ｅ（図４）が設けられる図示右側の部位に温水が短絡
的に集中して流れやすい。その結果、熱交換器左右方向
での吹出温度バラツキがフェイス吹出口９側、フット吹
出口１１、１１ａ側の双方とも３１．５°Ｃ、３４．２
°Ｃという大きな値になってしまう。

【００３４】そこで、暖房用熱交換器３との配置角度θ
（図２）と、熱交換器左右方向での吹出温度バラツキと
の関係について実験検討したところ、図６に示す結果が
得られた。すなわち、図６の横軸は上記配置角度θであ
り、縦軸は熱交換器左右方向での吹出温度バラツキΔＴ
ａであり、この図６の実験結果から理解されるように、
暖房用熱交換器３に対して、温水を下方から入れ、上方
から出すタイプであっても、上記角度θを４０°以上に
設定することにより、吹出温度バラツキΔＴａを７°Ｃ
以下まで減少できることが分かった。

【００３５】そして、上記配置角度θを５０°以上に設
定することにより、吹出温度バラツキΔＴａをほぼ３°
Ｃ以下まで減少できることが分かった。このように、暖
房用熱交換器３の配置角度θを所定角度、すなわち４０
°以上に設定することにより、吹出温度バラツキΔＴａ
を７°Ｃ以下という僅少値に抑制できる。

【００３６】ところで、暖房用熱交換器３を垂直置きと
し、かつ、温水を上方から入れ、下方から出すタイプで
は、温水入口タンクが上方に位置するため、温水中に含
まれる空気がこの温水入口タンクに溜まりやすいので、
温水（エンジン冷却水）からの空気抜きがしにくいとい
う問題があり、この理由から採用しにくい。また、水平
置きタイプでは、熱交換器３の大きさに対応した大きさ
を持つスぺースを空調ユニット８内の水平方向（車両前
後方向）に確保しなければならないが、実際には、この
ようなスペースを計器盤下方の狭隘な空間内で確保する
ことが困難な場合が多い。

【００３７】これに対して、水平置きタイプを傾斜配置
するタイプに変更すると、空調ユニット８内での水平方
向（車両前後方向）の熱交換器設置スペースを減少でき
るのて、実用上好適である。従って、実用上有利になる
のは、上記吹出温度分布を加味すると、暖房用熱交換器
３は、本例のように温水入口側タンク３ａが下方に、温
水出口側タンク３ｂが上方となるようにして上下方向に
傾斜して配置すると良い。これにより、暖房用熱交換器
３の傾斜配置により空調ユニット８内での水平方向への
熱交換器設置スペースを減少できる。

【００３８】次に本発明者が第２に着目した点について
説明する。上記温度センサ７は、空調風の吹出温度コン
トロールに使用される。本例では、上記空調制御装置１
５により、上記温度設定器１３での希望温度、センサ群
１４等の空調情報信号に応じて空調風の目標吹出温度Ｔ
ａｏを算出する。そして、上記温度センサ７のセンサ値
と上記目標吹出温度Ｔａｏとの比較により、流量制御弁
４の弁開度を決定する。例えば、上記センサ値が目標吹
出温度Ｔａｏより高いときには、弁開度で空調風の温度
が下がるように暖房用熱交換器３に供給される温水量を
絞る。一方、上記センサ値が目標吹出温度Ｔａｏより低
いときには、弁開度で空調風の温度が上がるように暖房
用熱交換器３に供給される温水量を増加させる。また、
この弁開度の変動量は、センサ値と目標吹出温度Ｔａｏ
との差が大きくなる程、大きく設定する。

【００３９】そして、このようにセンサ値に基づいて空
調風の吹出温度をコントロールするのであるが、この
際、上記センサ値が空調風の吹出温度の平均吹出温度で
あると、精度の良い温度コントロールが行える。また、
上述のように本例のような一方向タイプの暖房用熱交換
器であると、温水の浮力による吹出温度分布、チューブ
３ｄの長手方向（温水上流側から温水出口側）における
吹出温度分布がある。そこで、上述のように暖房用熱交
換器３を配置すれば、温水浮力による吹出温度分布が均
一に近づくため、これについては実用上考慮する手間が
省ける。

【００４０】しかし、チューブ３ｄの長手方向における
吹出温度分布は、暖房用熱交換器３の構造上必ず発生す
るため、上記温度センサ７にて平均吹出温度を検出する
ことは困難である。そこで、本発明者は、上記温度セン
サ７の暖房用熱交換器３に対する配置位置を検討して見
た。先ず、評価方法として、本発明者は図４、図９に示
すようにコア部３ｃの温水入口側（一端側）から温水出
口側（他端側）までの範囲を９等分割し、８つの分割地
点〜それぞれに温度センサ７を配置した。なお、各
温度センサ７の間隔を２０ｍｍで、実験条件は、暖房用
熱交換器３への送風風量：２００ｍ³ ／ｈ、入口温水温
度：８８°Ｃ、吸込空気温度：５°Ｃで、暖房用熱交換
器３は水平置きとした。

【００４１】そして、図７には、このような条件で、暖
房用熱交換器３へ供給される温水供給量を０〜１１．１
リットルで可変し、各センサ７のセンサ検出温度と、実
際の吹出平均温度（以下、平均温度）とをプロットして
見た。図７から明らかのようにセンサ７の設置位置と温
水供給流量とによって、センサ検出温度は、大きく平均
温度からずれた値となっていることが分かる。そして、
図７の関係を、横軸平均温度、縦軸センサ検出温度とし
たものが、図９である。

【００４２】図９を見て分かるように、コア部３ｃの温
水流れ方向のうち中央部に配置したでは、センサ検出
温度と平均温度とは合致している。設置位置では、
実際の平均温度に対してセンサ検出温度がずれるもの
の、センサ検出値とセンサ検出温度とは、の特性を平
行移動した関係となる。このため、からの範囲で
は、センサ検出温度を簡単な一直線的な関数で平均温度
に容易に近似できる。従って、特にこのからの範囲
Ａ（図４参照）に温度センサ７を配置することで、平均
温度を容易に検知することが可能となる。

【００４３】次に設置位置では、平均温度に対して
センサ検出温度が上述の設置位置に比べてさらにずれ
て、センサ検出値とセンサ検出温度とは多数の直線を繋
げた複雑な関係となる。そして、この程度であるなら
ば、多直線近似を行うことで、センサ検出温度を平均温
度に近似できる。次に設置位置では、平均温度に対
してセンサ検出温度が設置位置に比べてさらにずれ
て、センサ検出値とセンサ検出温度とは多数の直線を繋
げた複雑な関係となる。そして、この設定位置から
の範囲Ｂ（図４参照）この程度であるならば、多直線近
似を行うことで、センサ検出温度を平均温度に近似でき
る。

【００４４】しかし、設置位置では、実用上、分解
能が悪く、吹出温度コントロールができないという問題
がある。例えば設置位置において、図９中ａで示す範
囲では、センサ検出温度の変化が５°Ｃ程度の間に、平
均温度は５３°Ｃ〜８０°Ｃといった約３０°Ｃ近く変
動する。従って、例えばセンサ検出温度を０．５°Ｃ刻
みで空調制御装置１５が認識しており、センサ検出温度
と、平均温度とが１対１の関係があるとするならば、６
つのセンサ検出温度では、平均温度が約６°Ｃ刻みで変
化するため、細かな温度コントロールが不可能となる。
これが分解能の悪化である。また、例えば設置位置に
おいて、図９中ｂで示す範囲でも同様な事が言える。

【００４５】従って、近似可能で、実用上吹出温度コン
トロールをリニアにコントロールすることを考慮する
と、温度センサ７の設置位置は、〜となる。つま
り、温水入口タンク３ａ側を基準としたときに、２／９
から６／９の範囲Ｂに対応する部位に配置されていると
良い。さらには、３／９から５／９の範囲Ａに設置する
と，なおさら簡単に平均温度を近似できる。 （他の実施形態）なお、本発明は実施形態に限定される
ことなく、請求項記載の技術的思想の趣旨に従って種々
変形可能なものであり、以下他の例について述べる。

【００４６】上記の例では、温水入口側タンク３ａおよ
び出口側タンク３ｂ内に、特開平８−１１８９４３号公
報記載の温水分配手段を設置しない場合について説明し
たが、この温水分配手段を温水入口側タンク３ａおよび
出口側タンク３ｂのいずれか一方または両方に内蔵させ
てもよい。この温水分配手段の内蔵により、吹出温度バ
ラツキΔＴａを一層低減できる。

【００４７】また、上記例では、熱交換器３の温水入口
３ｄおよび温水出口３ｅをいずれも図４に示すように熱
交換器３の左右方向の同一側端部（右側端部）に配置し
ているが、熱交換器３の温水入口３ｄおよび温水出口３
ｅを熱交換器３の左右方向の異なる端部（左側端部と右
側端部）に配置するようにしてもよい。また、上記例で
は、いずれも、蒸発器１２と暖房用熱交換器３の両方を
備える空調装置について説明したが、蒸発器１２を持た
ず、暖房用熱交換器３のみを備えている空調装置（温水
式暖房装置）に本発明を適用できることはもちろんであ
る。

【００４８】また、本発明は、自動車用以外の種々な用
途の温水式暖房装置に広く適用可能であることはもちろ
んである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を説明するための温水回路図
である。

【図２】上記実施形態における暖房用熱交換器の空調ユ
ニット内への配置形態を示す断面図である。

【図３】本発明の第１実施形態を適用した自動車用空調
装置の通風系全体の概要正面図である。

【図４】上記実施形態における暖房用熱交換器の正面図
である。

【図５】本発明者らの実験による暖房用熱交換器の置き
方と吹出空気温度バラツキとの関係を示す図表である。

【図６】本発明者らの実験による暖房用熱交換器の配置
角と吹出空気温度バラツキとの関係を示すグラフであ
る。

【図７】本発明者らの実験によるセンサ配置位置と平均
温度との関係を示すグラフである。

【図８】本発明者らの実験によるセンサ配置位置を示す
図である。

【図９】本発明者らの実験によるセンサ配置位置と平均
温度との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１……エンジン、３……暖房用熱交換器、３ａ……温水
入口側タンク、３ｂ……温水出口側タンク、３ｃ……コ
ア部、４……流量制御弁。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調空間へ向かう空気流路をなす空調ケ
   ース（８ａ）と、 前記空調ケース（８ａ）内に配置され、温水源（１）か
   ら供給される温水と空気とを熱交換して空気を加熱する
   暖房用熱交換器（３）と、 前記温水源（１）から前記暖房用熱交換器（３）に供給
   される温水流量を制御するための流量制御弁（４）と、 前記暖房用熱交換器（３）の空気下流側に配置され、前
   記暖房用熱交換器（３）を通過した吹出温度を検出する
   吹出温度検出手段（７）と備え、 前記暖房用熱交換器（３）は、 並列配置された多数本のチューブ（３ｄ）を有し、前記
   温水と空気との熱交換を行うコア部（３ｃ）と、 前記コア部（３ｃ）の一端側に配置された温水入口側タ
   ンク（３ａ）と、 前記コア部（３ｃ）の他端側に配置された温水出口側タ
   ンク（３ｂ）とを備え、 前記暖房用熱交換器（３）は、前記温水入口側タンク
   （３ａ）から温水が前記コア部（３ｃ）の前記チューブ
   （３ｄ）を経て前記温水出口側タンク（３ｂ）に向かう
   一方向のみに流れるように構成された温水式暖房装置で
   あって、 前記暖房用熱交換器（３）は、鉛直下向きの基準ベクト
   ル（Ｘ）と、この基準ベクトル（Ｘ）の上端部に前記温
   水出口側タンク（３ｂ）を配置した場合、前記基準ベク
   トル（Ｘ）と、前記温水出口側タンク（３ｂ）から前記
   温水入口側タンク（３ａ）へ向かうタンクベクトル
   （Ｙ）とが４０°以上の角度（θ）を持つように配置さ
   れており、 前記吹出温度検出手段（７）は、前記コア部（３ｃ）の
   前記一端側から前記他端側までの範囲を９等分割し、前
   記一端側を基準としたときに、２／９から６／９の範囲
   （Ｂ）に対応する部位に配置されていることを特徴とす
   る温水式暖房装置。
2. 【請求項２】 前記吹出温度検出手段（７）は、３／９
   から５／９の範囲（Ａ）に対応する部位に配置されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の温水式暖房装置。
3. 【請求項３】 前記暖房用熱交換器（３）は、前記温水
   入口側タンク（３ａ）が下方に、前記温水出口側タンク
   （３ｂ）が上方となるようにして上下方向に傾斜して配
   置されていることを特徴とする請求項１または２記載の
   温水式暖房装置。
4. 【請求項４】 前記暖房用熱交換器（３）は、前記基準
   ベクトル（Ｘ）と前記タンクベクトル（Ｙ）とが５０°
   以上の傾斜角度（θ）を持つように配置されていること
   を特徴とする請求項３記載の温水式暖房装置。