JPH1148760A - 温水式暖房装置 - Google Patents

温水式暖房装置

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JPH1148760A
JPH1148760A JP10009047A JP904798A JPH1148760A JP H1148760 A JPH1148760 A JP H1148760A JP 10009047 A JP10009047 A JP 10009047A JP 904798 A JP904798 A JP 904798A JP H1148760 A JPH1148760 A JP H1148760A
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tank
water inlet
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聡 小原
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    • F28D2021/0096—Radiators for space heating

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暖房用熱交換器のコア部を温水が下方から上
方への一方向のみに流れる温水式暖房装置において、最
大暖房能力の低下を招くことなく、温水の微少流量制御
時における左右の吹出空気温度差を低減する。 【解決手段】 温水入口側タンク３ａ内部をタンク長手
方向に４つの空間〜に仕切り、温水入口３１からの
温水を４つの流れに分割して４つの空間〜を通過さ
せ、４つの空間〜から温水を分割したままコア部３
ｃのチューブ３ｄに流入させる。このように、温水入口
３１からの温水が４つの空間〜を通過する流れに強
制的に分割されるので、温水入口３１と温水出口３２の
近傍部位のみに温水が浮力の影響を受けて集中的に流れ
るという現象を回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は温水流量を制御する
流量制御弁を用いた温水式暖房装置に関するもので、自
動車用空調装置に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、温水式暖房装置を含む自動車用空
調装置の吹出空気の温度制御方式として、暖房用熱交換
器への温水流量を制御して、吹出空気温度を制御する方
式のものが知られている。本発明者らは、先に特開平８
−１１８９４３号公報にて、次のごとき温水流量制御方
式の温水式暖房装置を提案している。
【０００３】すなわち、この従来装置では、温水流量を
制御する流量制御弁を暖房用熱交換器に一体化するとと
もに、流量制御弁により流量制御された温水が流入する
入口側タンクを暖房用熱交換器の下方部に配置し、この
熱交換器の上方部に出口側タンクを配置して、温水が熱
交換器のコア部を下方から上方への一方向のみに流れる
ように構成している。このように、温水の流れを下方か
ら上方への一方向流れとすることにより、Ｕターン流れ
の方式のものに比して、暖房用熱交換器の温水流通抵抗
の低減、構造の簡略化等の長所を有している。
【０００４】また、温水の流れを下方から上方への一方
向流れとすることにより、温水中に含まれる空気を暖房
用熱交換器内に滞留させることなく、熱交換器外部へス
ムースに排出できる長所もある。ところが、温水流量を
流量制御弁にて微少流量に制御すると、入口側タンク内
の温水の温度分布により、比重の小さい高温の温水には
浮力が発生し、この影響が加わって、コア部において温
水の出入口間を短絡する領域に温水が集中的に流れてし
まい、他の領域（コア部において、温水の出入口から遠
ざかる領域）では温水流量が大幅に減少するという現象
が発生し、暖房用熱交換器の左右（タンク長手方向）の
吹出温度差に非常に大きなバラツキが生じる。この結
果、運転席側と助手席側の乗員に対して、双方とも満足
できる空調感を与えることができず、空調の温度制御
上、重大な欠陥となる。
【０００５】そこで、上記従来装置では、暖房用熱交換
器の下方部の温水入口側タンクもしくは上方部の温水出
口側タンクのいずれか一方に、コア部の左右方向への温
水分配を均一化する温水分配手段を内蔵して、暖房用熱
交換器の左右の吹出温度差を低減させるものを提案して
いる。この温水分配手段は、具体的には温水入口側タン
ク内部をタンク長手方向（タンク左右方向）に延びるパ
イプ状部材からなり、このパイプ状部材にタンク長手方
向に沿って複数の温水分配穴を開け、この複数の温水分
配穴から温水を分岐して温水入口側タンク内に流入させ
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来装
置では、温水流量を流量制御弁にて最大流量に制御する
最大暖房時にも、温水はパイプ状部材に開けた複数の温
水分配穴を通して流れるので、このパイプ状部材の介在
により温水流通抵抗がどうしても高くなり、温水流量が
制限されるので、最大暖房能力低下の原因になることが
分かった。
【０００７】そこで、本発明は上記点に鑑み、暖房用熱
交換器のコア部を温水が下方から上方への一方向のみに
流れるようにした温水式暖房装置において、最大暖房能
力の低下を招くことなく、温水の微少流量制御時におけ
る左右の吹出空気温度差を低減することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、従来技術のごときパイプ状部材からな
る温水分配手段を設置せずに、暖房用熱交換器の左右の
吹出温度差を低減する技術的手段を案出したものであ
る。すなわち、請求項１記載の発明では、暖房用熱交換
器（３）を、温水入口側タンク（３ａ）から温水がコア
部（３ｃ）を経て温水出口側タンク（３ｂ）に向かう一
方向のみに流れるように構成するとともに、暖房用熱交
換器（３）を、通風路内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
配置する温水式暖房装置において、温水入口側タンク
（３ａ）内部をタンク長手方向に複数の空間（〜）
に仕切り、温水入口（３１、３１ａ、３１ｂ、３１５）
からの温水を複数の流れに分割して複数の空間（〜
）を通過させ、複数の空間（〜）から温水を分割
したままコア部（３ｃ）のチューブ（３ｄ）に流入させ
ることを特徴としている。
【０００９】これによると、温水入口からの温水が複数
の空間（〜）を通過する複数の流れに強制的に分割
されるので、温水入口側タンク（３ａ）が下方に、温水
出口側タンク（３ｂ）が上方となる配置形態であって
も、温水入口（３１、３１ａ、３１ｂ、３１５）と温水
出口（３２、３２ａ、３２ｂ）の近傍部位のみに温水が
浮力（タンク内温水の温度分布により生じる）の影響を
受けて集中的に流れるという現象を回避できる。
【００１０】これにより、コア部（３ｃ、３５、３６）
のタンク長手方向の多数本のチューブ（３ｄ）全体に温
水を均一に分配でき、暖房用熱交換器（３）の左右方向
（タンク長手方向）での吹出空気温度差を低減できる。
しかも、温水入口側タンク（３ａ）内部をタンク長手方
向に複数の空間（〜）に仕切っているだけであり、
この仕切り構造は温水の流通抵抗を特別増大させるもの
ではないので、最大暖房時に仕切り構造の設置に伴って
温水流量が制限されて、暖房能力が低下することはな
い。
【００１１】次に、請求項２記載の発明では、暖房用熱
交換器（３）を、温水入口側タンク（３ａ）から温水が
コア部（３ｃ）を経て温水出口側タンク（３ｂ）に向か
う一方向のみに流れるように構成するとともに、暖房用
熱交換器（３）を、通風路内に温水入口側タンク（３
ａ）が下方に、温水出口側タンク（３ｂ）が上方となる
ように配置する温水式暖房装置において、コア部（３
ｃ）を、通風路（８ａ）内の仕切り板（３７）により暖
房用熱交換器（３）のタンク長手方向に、第１コア部
（３５）と第２コア部（３６）とに仕切り、温水源
（１）から第１コア部（３５）に供給される温水流量を
制御するための第１の流量制御弁（４１）と、温水源
（１）から第２コア部（３６）に供給される温水流量を
制御するための第２の流量制御弁（４２）とを独立に備
え、温水入口側タンク（３ａ）内部を暖房用熱交換器
（３）のタンク長手方向に少なくとも４つの空間（〜
）に仕切り、温水入口（３１、３１ａ、３１ｂ、３１
５）からの温水を少なくとも４つの流れに分割して少な
くとも４つの空間（〜）を通過させ、少なくとも４
つの空間（〜）のうち、２つの空間（、）から
の温水を分割したまま第１コア部（３５）のチューブ
（３ｄ）に流入させ、また、残余の２つの空間（、
）からの温水を分割したまま第２コア部（３６）のチ
ューブ（３ｄ）に流入させることを特徴としている。
【００１２】これにより、第１の流量制御弁（４１）と
第２の流量制御弁（４２）を独立に操作して、第１コア
部（３５）と第２コア部（３６）に供給される温水流量
をそれぞれ独立に制御できるので、第１コア部（３５）
と第２コア部（３６）からの吹出空気温度を独立に制御
できる。しかも、第１コア部（３５）と第２コア部（３
６）のチューブ（３ｄ）への温水流れをタンク長手方向
に少なくとも２つの流れに分割しているので、第１コア
部（３５）および第２コア部（３６）からの吹出空気の
左右温度差を低減できる。
【００１３】本発明者の実験検討によると、タンク長手
方向に複数に分割した空間（〜）のタンク長手方向
の寸法は、請求項５に記載のように１００ｍｍ以下とす
ることが、吹出空気の左右温度差の低減のために好まし
い。また、請求項７記載の発明では、請求項３または４
に記載のごとく暖房用熱交換器（３）を、通風路（８
ａ）内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配置するものにお
いて、温水入口側タンク（３ａ）の内部に、温水入口
（３１、３１ａ、３１ｂ、３１５）からコア部（３ｃ）
の左右方向へ向かって流れる温水の通水路（５１）を形
成するとともに、この通水路（５１）の通水面積が温水
入口（３１、３１ａ、３１ｂ、３１５）の通水面積に比
して急拡大するのを抑制する手段（５０、５２、５３）
を温水入口側タンク（３ａ）に備えたことを特徴として
いる。
【００１４】これによると、タンク内部の通水路（５
１）の通水面積が急拡大するがないため、温水入口から
の高温温水の流速がタンク内部で急激に低下することを
抑制できる。その結果、タンク内部で高温温水の流れが
浮力の影響を受けることを相対的に軽減できる。そのた
め、車両の走行等により暖房用熱交換器（３）の左右傾
斜が発生した場合にも、傾斜下方側となるコア部（３
ｃ）の左右端部への温水流量が減少することを抑制し
て、暖房用熱交換器（３）の左右傾斜時におけるコア部
左右の吹出空気温度変化量を低減できる。
【００１５】また、請求項８記載の発明では、請求項３
または４に記載のごとく暖房用熱交換器（３）を、通風
路（８ａ）内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配置するも
のにおいて、温水入口側タンク（３ａ）の内部に、温水
入口（３１、３１ａ、３１ｂ、３１５）からコア部（３
ｃ）の左右両側へ向かって流れる温水の通水路（５１）
を形成するとともに、この通水路（５１）をその先端側
へ行くに従ってコア部（３ｃ）に接近する方向に傾斜さ
せたことを特徴としている。
【００１６】これによると、暖房用熱交換器（３）の左
右傾斜時に、傾斜下方側となる通水路（５１）内の温水
浮力の流れ方向成分（Ｉ）の方向を通水路（５１）の傾
斜角度（θ2 ）により通水路（５１）内の温水流れ方向
（Ｊ）と同一方向にすることができる。因みに、通水路
（５１）の傾斜がないと、暖房用熱交換器（３）の左右
傾斜時に、傾斜下方側となる通水路（５１）内の温水浮
力の流れ方向成分（Ｉ）の方向が通水路（５１）内の温
水流れ方向（Ｊ）と逆方向となり、このことが原因とな
って、コア部（３ｃ）の左右両側への温水流量配分の不
均一が発生して、暖房用熱交換器（３）の左右傾斜時に
おけるコア部左右の吹出空気温度変化量が増大するが、
請求項８記載の発明によると、上述のように温水浮力の
流れ方向成分（Ｉ）と通水路（５１）内の温水流れ方向
（Ｊ）とが同一方向になるので、コア部左右の吹出空気
温度変化量を十分僅少値に抑制できる。
【００１７】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。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）図１〜図３は本発明を自動車用空調装
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は温水流量を制御する流量制御弁を用いた温水
式暖房装置の全体システムの概要を示すもので、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。
【００１９】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。
【００２０】７は温度センサで、空調ユニット８の空調
ケース内に形成される通風路８ａ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、すなわ
ち、フェイス（上方）吹出口、デフロスタ吹出口、フッ
ト（足元）吹出口等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
き出す温風温度を検出するものである。
【００２１】図２は上記した暖房用熱交換器３の正面図
であり、図３は図２の要部（温水入口部）の拡大図であ
る。暖房用熱交換器３は流量制御弁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を下方部に配置
し、熱交換器上方部に出口側タンク３ｂ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。そして、暖房用熱交換器３は空調ユニ
ット８の空調ケース内に形成される通風路８ａに対し
て、本例では、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略垂直に配置さ
れている。
【００２２】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、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配
置する。コア部３ｃは周知のごとくタンク３ａ、３ｂの
長手方向Ｗ（図２の左右方向）に多数本並列配置された
断面長円状の偏平状チューブ３ｄと、この偏平状チュー
ブ３ｄの間に接合されたコルゲートフィン３ｆとから構
成されている。偏平状チューブ３ｄの断面長径方向は暖
房用熱交換器３への空気流れ方向（図２の紙面垂直方
向）と平行になっている。また、偏平状チューブ３ｄの
両端の開口部はタンク３ａ、３ｂのシートメタル３ｇ、
３ｈのチューブ挿入穴内に挿入されて接合される。これ
により、偏平状チューブ３ｄの両端の開口部はタンク３
ａ、３ｂ内に連通している。
【００２３】入口側タンク３ａの長手方向Ｗの中央部に
は温水入口パイプ３１が接合され、また、出口側タンク
３ｂの長手方向Ｗの中央部には温水出口パイプ３２が接
合されている。温水入口パイプ３１には、流量制御弁４
の温水出口側に接続される円形パイプ部３１ａが図３の
紙面垂直方向の手前側に成形され、この円形パイプ部３
１ａの下流側を偏平状に成形した偏平パイプ部３１ｂが
図３の紙面垂直方向の奥側に位置している。
【００２４】そして、この偏平パイプ部３１ｂを入口側
タンク３ａの中央部壁面に開けた偏平状の穴部に挿入
し、この挿入部分を入口側タンク３ａに接合している。
さらに、入口側タンク３ａの内部には次の２枚の仕切り
板３３、３４が配置され、入口側タンク３ａの内壁面と
シートメタル３ｇの内壁面に接合されている。一方の仕
切り板３３は、温水入口パイプ３１の偏平パイプ部３１
ｂの出口部端面に対して上下方向に当接するように配置
され、入口側タンク３ａの内部空間をタンク長手方向Ｗ
の左側の空間、と、タンク長手方向Ｗの右側の空間
、とに２分割する。
【００２５】他方の仕切り板３３は、温水入口パイプ３
１の偏平パイプ部３１ｂの出口部端面に対して左右方向
に当接するように配置され、入口側タンク３ａの内部空
間をタンク上側の空間、と、タンク下側の空間、
とに２分割する。ここで、タンク上下方向に延びる一
方の仕切り板３３と、タンク左右方向（タンク長手方向
Ｗ）に延びる他方の仕切り板３３は、互いに相手側の仕
切り板の一部を嵌入し得る切り込み（スリット）を形成
することにより、偏平パイプ部３１ｂの出口部において
十字状に交差している。
【００２６】偏平パイプ部３１ｂの出口部直後の部位で
は、２枚の仕切り板３３、３４の十字状交差により上下
左右の４つの空間、、、に仕切られているが、
仕切り板３３の上端部、および仕切り板３４のタンク長
手方向Ｗの両端部をそれぞれシートメタル３ｇの内壁面
に接合することにより、入口側タンク３ａの内部空間は
温水入口パイプ３１の出口部を分岐点としてタンク長手
方向Ｗに沿って４つの空間、、、に仕切られて
いる。
【００２７】従って、温水入口パイプ３１からの温水は
偏平パイプ部３１ｂの出口部において４つの空間、
、、に向かう４つの流れに分割され、この４つの
空間、、、を温水は分割したまま流れて、コア
部３ｃのチューブ３ｄに流入する。なお、本例の暖房用
熱交換器３では上記した各部材がいずれもアルミニウム
（アルミニウム合金を含む）部材からなり、図２の状態
に組付けた後に、その組付体を適宜の治具により保持し
て、ろう付け炉内に搬入し、アルミニウム部材にクラッ
ドされたろう材の融点まで組付体を炉中で加熱すること
により、熱交換器全体を一体ろう付けしている。
【００２８】なお、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。
【００２９】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。
【００３０】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
の温水入口パイプ３１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２
１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。
【００３１】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に接続されるバイ
パス出口２１は全閉状態となる。
【００３２】その結果、エンジン１からの温水はすべて
暖房用熱交換器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（自動車用空調装置の
空調ユニット８内に冷房用蒸発器が装備され、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１７の制御流路１７ａがバイパス出口２１
に重畳してバイパス回路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。
【００３３】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。これにより、温
水入口１９からバイパス回路５への温水流れを継続でき
るので、温水の流れの急遮断によるウオータハンマ現象
の騒音発生を防止できる。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１
７ａ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２
０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）はバイパス出口２１に対しては略全
開状態にて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。
【００３４】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。
【００３５】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。ところ
で、図３に示すように、入口側タンク３ａの内部に２枚
の仕切り板３３、３４を配置して、入口側タンク３ａの
内部空間を温水入口パイプ３１の出口部を分岐点として
タンク長手方向Ｗに沿って４つの空間、、、に
仕切っている。従って、温水入口パイプ３１からの温水
は偏平パイプ部３１ｂの出口部において４つの空間、
、、に向かう４つの流れに強制的に分割され、こ
の４つの空間、、、を温水は分割したまま流れ
る。
【００３６】その結果、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垂直
に暖房用熱交換器３を配置する配置形態において、温水
流量を微小流量に制御しているときでも、温水入口パイ
プ３１と温水出口パイプ３２の近傍部位（図２、３の例
では、タンク３ａ、３ｂのタンク長手方向Ｗの中央部
位）のみに温水が浮力（タンク内温水の温度分布により
生じる）の影響を受けて集中的に流れるという現象を回
避できる。
【００３７】これにより、コア部３ｃのＷ方向の多数本
のチューブ３ｄ全体に温水が均一に流入して、暖房用熱
交換器３の左右方向（タンク長手方向Ｗ）での吹出空気
温度差を低減できる。しかも、２枚の仕切り板３３、３
４は温水入口パイプ３１からの温水を４つの流れに分割
するだけであり、温水の流通抵抗を特別増大させるもの
ではないので、前述した最大暖房時において、仕切り板
３３、３４の設置に伴って温水流量が制限されて、暖房
能力が低下することはない。
【００３８】図４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：２００ｍ3 ／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
空調装置への暖房用熱交換器３の配置形態は、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
なるようにして通風路８ａ内に垂直に配置している。
【００３９】図４の縦軸は暖房用熱交換器３の左右方向
（タンク長手方向Ｗ）の吹出空気温度差（最高吹出空気
温度と最低吹出空気温度との差）であり、横軸は暖房用
熱交換器３のＷ方向の寸法である。図４において、本発
明の暖房用熱交換器３（図中のＡ）は、Ｗ方向の寸法＝
２４０ｍｍのものであり、そのため、入口側タンク３ａ
の内部においてタンク長手方向Ｗに沿って仕切った４つ
の空間、、、のそれぞれのＷ方向の寸法＝６０
ｍｍとなる。
【００４０】一方、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは本発明による入口
側タンク３ａ内部の２枚の仕切り板３３、３４を廃止し
て、入口側タンク３ａ内部を１つの連通した空間とした
比較品であり、この比較品Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、暖房用熱
交換器３のＷ方向寸法を図４に示すように、１１０ｍｍ
〜２４０ｍｍの範囲で変化させたものである。比較品
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅでは、Ｗ方向寸法の増加につれて左右方
向（タンク長手方向Ｗ）の吹出空気温度差が増大し、比
較品Ｅ（Ｗ方向の寸法＝２４０ｍｍのもの）では３７°
Ｃまで吹出空気温度差が拡大した。これに対し、本発明
の暖房用熱交換器Ａによると、Ｗ方向の寸法＝２４０ｍ
ｍであっても、入口側タンク３ａの内部空間をＷ方向の
寸法＝６０ｍｍの４つの空間、、、に仕切って
いるから、吹出空気温度差を８°Ｃ程度の僅少値に低減
できた。
【００４１】なお、図４の実験結果から、Ｗ方向の寸法
＝１００ｍｍ以下とすることより、吹出空気温度差を７
°Ｃ程度の僅少値に低減できることが分かる。従って、
仕切り板３３、３４により仕切られる４つの空間、
、、のそれぞれのＷ方向の寸法は１００ｍｍ以下
とすることが好ましい。 （第２実施形態）図５の第２実施形態は、Ｗ方向寸法の
短い暖房用熱交換器３に本発明を適用する例であり、Ｗ
方向の寸法＝２００ｍｍ以下の暖房用熱交換器３におい
て、入口側タンク３ａ内部に第１実施形態の上下方向の
仕切り板３３のみを配置して、Ｗ方向（タンク長手方
向）に延びる仕切り板３４を廃止したものである。
【００４２】第２実施形態によると、入口側タンク３ａ
内部の空間はタンク長手方向Ｗに沿って左右２つの空間
、に仕切られることになる。しかし、この２つの空
間、のそれぞれのＷ方向の寸法が１００ｍｍ以下の
小さい寸法となるため、上記図４の実験結果から分かる
ように、左右の吹出空気温度差を僅少値に低減できる。
【００４３】（第３実施形態）上記の第１、第２実施形
態では、入口側、出口側のタンク３ａ、３ｂのタンク長
手方向Ｗの中央部に温水の出入口パイプ３１、３２を配
置しているが、図６〜図８の第３実施形態は、入口側、
出口側のタンク３ａ、３ｂのタンク長手方向Ｗの片側の
端部に温水の出入口パイプ３１、３２を配置する例であ
る。この温水出入口パイプ３１、３２は入口側、出口側
のタンク３ａ、３ｂのタンク長手方向Ｗの左側端部から
タンク長手方向Ｗの外方へ突出するように配置してあ
る。
【００４４】図７、図８は第３実施形態における入口側
タンク３ａの内部空間の仕切り構造を示すものであっ
て、入口側タンク３ａ内部にタンク長手方向Ｗに延びる
３枚の仕切り板３４を、その仕切り面が上下方向に向く
ように所定間隔を開けて平行に配置するとともに、この
３枚の仕切り板３４と直交する方向（タンク長手方向Ｗ
と直交する方向）に３枚の仕切り板３３を所定間隔を開
けて平行に配置している。
【００４５】このように、３枚づつの２種の仕切り板３
３、３４を組み合わせることにより、入口側タンク３ａ
内部の空間を、矢印で表す温水流れを形成する空間
と、矢印で表す温水流れを形成する空間と、矢印で
表す温水流れを形成する空間と、矢印で表す温水流れ
を形成する空間とに仕切る。第３実施形態においても、
温水入口パイプ３１からの温水は４つの空間〜に分
割して流入し、この４つの空間〜を分割したまま温
水は流れる。ここで、これらの温水の流れは、図８の矢
印〜に示すように、入口側タンク３ａ内部をタンク
長手方向Ｗに沿って流れた後に、図７の矢印〜に示
すように、直角状に方向転換する。この方向転換後に、
温水はコア部３ｃのチューブ３ｄ内に４つの流れに分割
したまま流入する。そのため、タンク長手方向Ｗに沿っ
て仕切られた４つの空間〜を温水は分割したまま流
れるので、第３実施形態でも第１実施形態と同じ作用効
果を発揮できる。
【００４６】なお、図７、図８において、長円状部Ｃは
４つの空間〜からの温水出口位置を模式的に示して
いる。次に、図９は本発明による入口側タンク３ａ内部
の２枚の仕切り板３３、３４を廃止した比較品におい
て、暖房用熱交換器３と水平面とがなす傾斜角度θを横
軸にとり、縦軸に暖房用熱交換器３の左右方向（タンク
長手方向Ｗ）の吹出空気温度差をとった実験データであ
る。図９の実験に用いた暖房用熱交換器３は、上記第３
実施形態と同様に、入口側タンク３ａのタンク長手方向
Ｗの左側端部に温水入口パイプ３１を配置し、出口側タ
ンク３ｂのタンク長手方向Ｗの左側端部に温水出口パイ
プ３２を配置している。
【００４７】なお、暖房用熱交換器３の形態を除く実験
条件は前述の図４の実験と同じである。図中、ＦＡＣＥ
は空調ユニット８のフェイス吹出口側の吹出空気温度を
示し、ＦＯＯＴは空調ユニット８のフット吹出口側の吹
出空気温度を示している。図９の実験結果から理解され
るように、傾斜角度θを大きくする程、換言すると、暖
房用熱交換器３を垂直置き（θ＝９０°）に近づける
程、温水自身の比重低下による浮力の影響を受けて、温
水出入口パイプ３１、３２の設置部位近傍への温水の集
中が強まるので、熱交換器左右方向での吹出温度差が増
大することが分かる。暖房用熱交換器３の傾斜角度θを
θ＝５０°以下とすることにより、熱交換器左右方向で
の吹出温度差を７°Ｃ程度の僅少値に抑えることができ
るが、車両への搭載上のスペース的制約等から、実用
上、暖房用熱交換器３の傾斜角度θ＝５０°以下とする
熱交換器搭載姿勢を採用できない場合がしばしば発生す
る。
【００４８】これに対して、本発明では、図６〜８の第
３実施形態による仕切り構造を入口側タンク３ａに採用
することにより、暖房用熱交換器３を垂直置き（θ＝９
０°）としても、熱交換器左右方向での吹出温度差を８
°Ｃ程度の僅少値に抑えることができる。 （第４実施形態）図１０は本発明の第４実施形態を示す
もので、左右独立温度制御方式の車両用空調装置に本発
明を適用したものである。第４実施形態では、暖房用熱
交換器３の入口側タンク３ａのタンク長手方向Ｗの中央
部に、入口側タンク３ａの内部空間をタンク長手方向Ｗ
（左右方向）に２分割する仕切り板３３ａを配置してい
る。そして、仕切り板３３ａの左右両側の２つの空間の
Ｗ方向の中央部にそれぞれ温水を独立に流入させる第
１、第２温水入口パイプ３１ａ、３１ｂを配置し、さら
に、この第１、第２温水入口パイプ３１ａ、３１ｂの出
口部の中央部に上下方向に延びる仕切り板３３ｂ、３３
ｃを配置している。
【００４９】この仕切り板３３ｂ、３３ｃは仕切り板３
３ａの左右両側の空間をそれぞれ２つの空間、およ
び空間、に仕切るものであって、第１、第２温水入
口パイプ３１ａ、３１ｂからの温水は、それぞれ、仕切
り板３３ｂ、３３ｃにより左右２つの流れに分割され
て、空間、および空間、内に流入し、これらの
空間、および空間、内を温水は分割したまま流
れて、第１コア部３５と第２コア部３６のチューブ３ｄ
に流入する。
【００５０】さらに、第１コア部３５と第２コア部３６
に流れる温水流量を独立に制御するための第１の流量制
御弁４１と、第２の流量制御弁４２が第１、第２温水入
口パイプ３１ａ、３１ｂの上流側に独立に備えてある。
また、暖房用熱交換器３は、空調ユニット８内の通風路
８ａに入口側タンク３ａを下方とし、出口側タンク３ｂ
を上方として略垂直に配置されるとともに、空調ユニッ
ト８内の通風路８ａにおいて、暖房用熱交換器３の空気
下流側に、コア部３ｃのうち、仕切り板３３ａの延長線
Ｆ上に位置する仕切り板３７（図１０に２点鎖線で示
す）を配置して、暖房用熱交換器３の空気下流側の通風
路８ａを、コア部３ｃの左側通風路と右側通風路とに仕
切る。
【００５１】この仕切り板３７の配置により、コア部３
ｃは、タンク長手方向Ｗの左側に位置する第１コア部３
５と、タンク長手方向Ｗの右側に位置する第２コア部３
６とに２分割される。従って、第４実施形態によると、
第１の流量制御弁４１と、第２の流量制御弁４２の弁開
度をそれぞれ独立に制御することにより、第１コア部３
５のチューブ３ｄに流入する温水流量と、第２コア部３
６のチューブ３ｄに流入する温水流量を、それぞれ、独
立に制御することができるので、第１コア部３５側の吹
出空気温度（例えば、助手席側吹出空気温度）と、第２
コア部３６側の吹出空気温度（例えば、運転席側吹出空
気温度）とを独立制御できる。
【００５２】しかも、第１コア部３５側および第２コア
部３６側において、第１、第２温水入口パイプ３１ａ、
３１ｂからの温水をそれぞれ、仕切り板３３ｂ、３３ｃ
により左右２つの流れに分割しているので、第１コア部
３５側および第２コア部３６側吹出空気温度の左右の温
度差を低減できるという特徴を発揮できる。 （第５実施形態）図１１は本発明の第５実施形態を示す
もので、上記第４実施形態と同様に、左右独立温度制御
方式の車両用空調装置に本発明を適用したものである。
第５実施形態では、暖房用熱交換器３の入口側タンク３
ａ内の仕切り構造は第１実施形態と同じであり、十字状
に交差する２つの仕切り板３３、３４により入口側タン
ク３ａ内をタンク長手方向Ｗに沿って４つの空間〜
に仕切っている。
【００５３】第１実施形態と異なる点は、第５実施形態
では、出口側タンク３ｂのタンク長手方向Ｗの中央部
に、出口側タンク３ｂの内部空間をタンク長手方向Ｗ
（左右方向）の２つの空間、に２分割する仕切り板
３８を配置している。そして、仕切り板３８の左右両側
の２つの空間、にそれぞれ温水を熱交換器外部へ流
出させる第１、第２温水入口パイプ３２ａ、３２ｂを配
置している。
【００５４】空調ユニット８の空調ケース内において、
暖房用熱交換器３の空気下流側の通風路８ａに、コア部
３ｃのうち、仕切り板３３、３８の延長線Ｆ上に位置す
る仕切り板３７を配置して、暖房用熱交換器３の空気下
流側の通風路８ａを、コア部３ｃの左側通風路と右側通
風路とに仕切ることは第４実施形態と同じである。さら
に、仕切り板３７により２分割される第１コア部３５と
第２コア部３６に流れる温水流量を独立に制御するため
の第１の流量制御弁４１と、第２の流量制御弁４２は、
第１、第２温水出口パイプ３２ａ、３２ｂの下流側に独
立に備えてある。
【００５５】従って、第５実施形態においても、第１の
流量制御弁４１と第２の流量制御弁４２の独立制御によ
り、第１コア部３５のチューブ３ｄに流入する温水流量
と、第２コア部３６のチューブ３ｄに流入する温水流量
を、それぞれ、独立に制御することができ、第１コア部
３５側の吹出空気温度（例えば、助手席側吹出空気温
度）と、第２コア部３６側の吹出空気温度（例えば、運
転席側吹出空気温度）を独立に制御できる。
【００５６】しかも、第１コア部３５側および第２コア
部３６側において、温水入口パイプ３１からの温水をそ
れぞれ、仕切り板３３、３４により左右２つの流れに分
割しているので、第１コア部３５側および第２コア部３
６側吹出空気温度の左右の温度差を低減できるという特
徴を発揮できる。 （第６実施形態）第６実施形態は、車両のカーブ走行等
により暖房用熱交換器３が左右方向に傾斜した場合にお
ける左右の吹出空気温度変化量を低減するものである。
車両のカーブ走行等により暖房用熱交換器３が左右方向
に傾斜した状態がある程度の時間（例えば、３０秒以
上）継続されると、暖房用熱交換器３の左右の吹出空気
温度変化量が大幅に拡大する。
【００５７】図１２はこの左右吹出空気温度変化量を示
す実験結果であり、第１実施形態による暖房用熱交換器
３を、図２の紙面垂直方向が車両前後方向に向き、図２
の左右方向が車両左右方向（幅方向）に向くようにして
配置した場合に、暖房用熱交換器３の左右方向への傾斜
角度θ1 を横軸にとり、暖房用熱交換器３のコア部３ｃ
左右方向各部の吹出空気温度を縦軸にとっている。傾斜
角度θ1 の−は図１２の左側に示す左上がりの傾斜の場
合であり、傾斜角度θ1 の＋は、図１２の右側に示す右
上がりの傾斜の場合である。
【００５８】図中、□はコア部３ｃのうち、入口側タン
ク３ａの空間からの温水が流れる部分の吹出空気温度
で、△はコア部３ｃのうち、入口側タンク３ａの空間
からの温水が流れる部分の吹出空気温度で、×はコア部
３ｃのうち、入口側タンク３ａの空間からの温水が流
れる部分の吹出空気温度で、○はコア部３ｃのうち、入
口側タンク３ａの空間からの温水が流れる部分の吹出
空気温度である。なお、図１２の実験条件は、前述の図
４の実験条件と同じであり、また、暖房用熱交換器３の
Ｗ寸法＝２４０ｍｍである。
【００５９】図１２の実験結果から理解されるように暖
房用熱交換器３を左右傾斜角度θ1＝−１０°〜＋１０
°の範囲で傾けると、コア部３ｃの左右方向各部の吹出
空気温度変化量が最大で２８°Ｃ付近まで増大すること
が判明した。このように、コア部３ｃの左右方向各部の
吹出空気温度差が増大すると、運転席側と助手席側の乗
員に対して、双方とも満足できる空調感を与えることが
できない。
【００６０】次に、暖房用熱交換器３の左右傾斜により
コア部３ｃ左右方向各部の吹出空気温度変化量が増大す
る原因について説明する。本発明者らの実験研究による
と、第１には、入口側タンク３ａ内の通水路面積の急拡
大が左右の吹出空気温度変化量増大の原因になることが
分かった。すなわち、図１３（ａ）に示すように、温水
入口パイプ３１は仕切り板３３、３４により４分割され
るので、例えば、空間に対応するパイプ入口部通水路
面積Ａ1 は４０ｍｍ2 程度の小面積となる。一方、空間
に至るタンク内通水路５１′の通水面積Ａ2 は、２０
０ｍｍ2 以上に急拡大（５倍以上の拡大）する。
【００６１】この結果、温水入口パイプ３１部では、図
１３（ｂ）に示すように、温水回路吸込側との差圧が大
きいので、温水流れはこの差圧による早い速度で流れる
が、タンク内通水路５１′ではその通水面積Ａ2 の急拡
大によって差圧が急減して温水流速が急激に低下する。
そのため、図１５（ｃ）に示すように、温水流れへの浮
力（タンク内の温水の温度ばらつきにより生じる）の影
響が相対的に増大して、空間側へ温水が流れにくくな
る。
【００６２】暖房用熱交換器３が例えば、左上がりで傾
斜する場合には、空間が傾斜下方側となるので、上記
の温水流速の急減が空間側への温水流れに対する浮力
の影響を一層増大させ、このことが空間側への温水流
量の減少を引き起こすことになる。そこで、第６実施形
態では、図１４に示すように、仕切り板３４に対して所
定間隔Ｆを開けてスペーサ部材５０を対向配置して、こ
の両者３４、５０の間に通水面積を絞った通水路５１を
形成している。これにより、通水路５１における差圧
（温水流速）を高い状態のままに維持することができる
ので、左右両側の空間または空間へ向かう温水流れ
への浮力の影響を相対的に低減でき、左右両側の空間
または空間への温水流量を増加できる。
【００６３】図１５はスペーサ部材５０設置による効果
を示す実験データであり、その横軸はタンク内通水路５
１の通水面積Ａ2 であり、縦軸はコア部３ｃの左右吹出
温度変化量である。この左右吹出温度変化量は前述の図
１２と同様に暖房用熱交換器３を左右傾斜角度θ1 ＝０
°の水平状態から左右傾斜角度θ1 ＝−１０°〜＋１０
°の範囲で傾けた場合の測定値である。なお、その他の
実験条件は前述の図４の実験と同じであり、暖房用熱交
換器３のＷ寸法＝２４０ｍｍである。また、横軸の通水
面積Ａ2 において、最小値の４０ｍｍ2 は４分割された
パイプ入口部通水路面積Ａ1 に相当する大きさである。
【００６４】図１５の実験結果から理解されるように、
通水面積Ａ2 を１７０ｍｍ2 より減少させることによ
り、左右吹出温度変化量の低減効果が現れ、そして、通
水面積Ａ2 を１２０ｍｍ2 より減少させることにより、
左右吹出温度変化量を一層顕著に低減できることが分か
った。なお、スペーサ部材５０は仕切り板３４と同様に
アルミニウム材で形成して、熱交換器３の一体ろう付け
時にタンク３ａの内壁に接合することができる。
【００６５】次に、図１６は、比較品（従来品）と第１
実施形態と第６実施形態との効果を比較して示す実験結
果であり、実験条件は、前述の図４の実験と同じであ
る。暖房用熱交換器３のＷ寸法＝２４０ｍｍである。こ
こで、比較品は、第１実施形態による仕切り板３３、３
４を備えていないものであり、一方、第６実施形態はタ
ンク内通水路５１の通水面積Ａ2 をパイプ入口部通水路
面積Ａ1 と同等の４０ｍｍ2 に設定したものである。
【００６６】図１６（ａ）は暖房用熱交換器３の左右傾
斜角度θ1 ＝０°の水平状態におけるコア部左右４箇所
（〜）の最大温度差である、左右吹出温度差を示す
もので、第１、第６実施形態とも比較品に比して左右温
度差を大幅に縮小できることを示している。また、図１
６（ｂ）は暖房用熱交換器３を左右傾斜角度θ1 ＝−１
０°〜＋１０°の範囲で傾けた場合の左右吹出温度変化
量をを示すもので、比較品および第１実施形態に比して
第６実施形態のものでは、左右吹出温度変化量を大幅に
縮小できることを示している。
【００６７】（第７実施形態）第７実施形態は第６実施
形態による左右吹出温度変化量の低減効果をさらに向上
させるものである。第６実施形態において、図１４
（ａ）は暖房用熱交換器３を左右傾斜角度θ1＝０°と
した水平状態を示し、図１４（ｂ）は暖房用熱交換器３
を左右傾斜角度θ1 が−となる左上がりの傾斜状態を示
している。図１４（ｃ）は図１４（ｂ）のＧ部の拡大図
であり、通水路５１が左上がりの傾斜状態にあるので、
通水路５１内の温水の浮力方向（垂直方向）Ｈに対し
て、浮力の流れ方向成分Ｉの方向が図示の左方向に向か
うこととなる。
【００６８】ここで、通水路５１内の温水は矢印Ｊ方向
（図示の右方向）に流れるので、この温水流れ方向Ｊと
浮力の流れ方向成分Ｉの方向とが逆方向となり、このこ
とが原因となって、通水路５１を通って空間に流入す
る温水流量が抑制され、逆に通水路５１を通って空間
に流入する温水流量が増加してしまう。その結果、空間
に対応するコア部吹出空気温度（図１２の○部）の低
下、逆に、空間に対応するコア部吹出空気温度（図１
２の□部）の上昇を引き起こすことになる。
【００６９】そこで、第７実施形態ではこのような左右
吹出空気温度変化量の増大原因に着目して、図１７、１
８に示すように、仕切り板３４とスペーサ部材５０とを
入口側タンク３ａの長手方向に傾斜して対向設置してい
る。すなわち、入口側タンク３ａの長手方向の中央部に
配置されている温水入口パイプ３１部分を起点として、
タンク長手方向の左右両側（通水路５１の先端側）へ行
く従ってコア部３ｃ側へ接近する方向に、仕切り板３４
とスペーサ部材５０を傾斜させている。
【００７０】ここで、仕切り板３４とスペーサ部材５０
の傾斜角度θ2 は、通常の車両走行条件で発生する暖房
用熱交換器３の最大傾斜角度θ1 （例えば、θ1 ＝１０
°）より大となる関係（θ1 ＜θ2 ）に設定する。この
結果、図１７（ｂ）（ｃ）に示すように、暖房用熱交換
器３が左上がりに傾斜した場合においても、Ｇ部の通水
路５１が右上がりの傾斜を持つので、通水路５１内の温
水の浮力方向（垂直方向）Ｈに対して、浮力の流れ方向
成分Ｉの方向が図示の右方向に向かうこととなる。
【００７１】そのため、通水路５１内の温水流れ方向Ｊ
と浮力の流れ方向成分Ｉの方向とが同一方向となる。従
って、通水路５１を通って右側空間に流入する温水流
量を、通水路５１を通って左側空間に流入する温水流
量に近似させることが可能となる。この結果、暖房用熱
交換器３の左右傾斜よる吹出空気温度変化量をより一層
良好に低減できる。
【００７２】（第８実施形態）第８実施形態は、図１９
に示すように、第７実施形態におけるスペーサ部材５０
の代わりに板状のガイド部材５２を使用するものであ
る。このガイド部材５２はアルミニウム等の金属で形成
されて、入口側タンク３ａの内壁に接合される。ここ
で、ガイド部材５２は仕切り板３４に対して所定間隔Ｆ
を開けて対向配置され、この両者３４、５２の間に通水
面積を絞った通水路５１を形成している。これにより、
前述のスペーサ部材５０と同様の作用効果を発揮でき
る。
【００７３】（第９実施形態）第９実施形態は第７実施
形態におけるスペーサ部材５０、および第８実施形態に
おける板状のガイド部材５２の代わりに、図２０に示す
ように、入口側タンク３ａの形状自体を変形して、入口
側タンク３ａ自体にガイド部材５２の役割を果たすガイ
ド面５３を形成するものである。すなわち、入口側タン
ク３ａの底面部を通常の破線位置から実線位置まで移行
させて、入口側タンク３ａの容積を縮小することによ
り、入口側タンク３ａの底面部自体でガイド面５３を形
成している。
【００７４】（第１０実施形態）図２１は第１０実施形
態であり、第１０実施形態は、図６〜図８の第３実施形
態のごとく入口側、出口側のタンク３ａ、３ｂのタンク
長手方向Ｗの片側の端部に温水の出入口パイプ３１、３
２を配置するものにおいて、傾斜角度θ2 を持つ仕切り
板３４と、スペーサ部材５０を組み合わせた例である。
【００７５】（第１１実施形態）図２２は第１１実施形
態であり、第１１実施形態は、図５の第２実施形態のご
とく入口側タンク３ａ内部に上下方向の仕切り板３３の
みを配置して、Ｗ方向（タンク長手方向）に延びる仕切
り板３４を廃止し、入口側タンク３ａ内部の空間をタン
ク長手方向Ｗに沿って左右２つの空間、に仕切る暖
房用熱交換器３において、仕切り板３４の代わりに傾斜
角度θ2 を持つ板状のガイド部材５４を配置している。
【００７６】本例のガイド部材５４もアルミニウム等の
金属で形成されて、入口側タンク３ａの内壁に接合され
る。ここで、ガイド部材５２は仕切り板３４に対して所
定間隔を開けて対向配置され、この両者３４、５２の間
に通水面積を絞った通水路５１を形成している。これに
より、前述のスペーサ部材５０と同様の作用効果を発揮
できる。
【００７７】（第１２実施形態）図２３は第１２実施形
態であり、上述の第１〜第１１実施形態ではいずれも温
水入口パイプ３１の部位までは温水流路が１つのままで
あり、そして、入口側タンク３ａの内部を複数の空間
〜に仕切って、温水流路を複数に分割しているが、第
１２実施形態では、入口側タンク３ａの内部を３つの仕
切り板３３１〜３３３によりタンク長手方向に４つの空
間〜に仕切るとともに、温水入口パイプ３１を４つ
のパイプ３１１〜３１４に分割し、この４つの温水入口
パイプ３１１〜３１４から各空間〜にそれぞれ独立
に温水を流入させる。
【００７８】そして、４つの温水入口パイプ３１１〜３
１４は共通の１本の温水入口配管３１５に接続されてい
る。従って、第１２実施形態では、この温水入口配管３
１５が第１〜第１１実施形態における温水入口パイプ３
１に対応することになる。本発明はこのようなタイプの
暖房用熱交換器３においても上述の第１〜第１１実施形
態と同様の作用効果を発揮できる。
【００７９】（他の実施形態）なお、暖房用熱交換器３
に循環する温水流量を制御する流量制御弁４として、第
１実施形態では、図１に示すように、弁体１７の開度を
連続的に可変して、温水流量をアナログ的に制御するタ
イプのものについて説明したが、流量制御弁４としてデ
ューティ制御される電磁弁タイプのものを使用してもよ
いことはもちろんである。このデューティ制御方式のも
のは、温水回路に設けた電磁弁の開弁時間と閉弁時間と
の割合をデューティ制御して、暖房用熱交換器３への温
水流量を制御する周知のものである。
【００８０】また、第１〜第１２実施形態はすべて自動
車用の温水式暖房装置について説明したが、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も広く適
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】本発明の第１実施形態を説明するための温水回
路図である。
【図２】本発明の第１実施形態における暖房用熱交換器
の正面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】本発明者らの実験による暖房用熱交換器のタン
ク長手方向寸法と左右吹出空気温度差との関係を示すグ
ラフである。
【図５】本発明の第２実施形態における暖房用熱交換器
の概略正面図である。
【図６】本発明の第３実施形態における暖房用熱交換器
の概略正面図である。
【図７】本発明の第３実施形態において暖房用熱交換器
の入口側タンクの仕切り構造を示す概略斜視図である。
【図８】図７のＸ−Ｘ断面図である。
【図９】本発明者らの実験による暖房用熱交換器の傾斜
角と左右吹出空気温度差との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第４実施形態における暖房用熱交換
器の概略正面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態における暖房用熱交換
器の概略正面図である。
【図１２】暖房用熱交換器の左右傾斜角と吹出温度との
関係を示す説明図である。
【図１３】暖房用熱交換器の入口側タンク内の通水路面
積拡大による問題点の説明図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）は本発明の第６実施形態にお
ける暖房用熱交換器の要部断面図、（ｃ）は（ｂ）のＧ
部拡大図である。
【図１５】タンク内通水路面積と暖房用熱交換器の吹出
温度変化量との関係を示すグラフである。
【図１６】本発明の第１実施形態と第６実施形態の効果
を比較して示すグラフである。
【図１７】（ａ）、（ｂ）は本発明の第７実施形態にお
ける暖房用熱交換器の要部断面図、（ｃ）は（ｂ）のＧ
部拡大図、（ｄ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１８】本発明の第７実施形態における暖房用熱交換
器の概略正面図で、入口側タンク部を断面図示してい
る。
【図１９】（ａ）は本発明の第８実施形態における暖房
用熱交換器の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面
図である。
【図２０】（ａ）は本発明の第９実施形態における暖房
用熱交換器の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面
図である。
【図２１】本発明の第１０実施形態における暖房用熱交
換器の概略正面図で、入口側タンク部を断面図示してい
る。
【図２２】本発明の第１１実施形態における暖房用熱交
換器の概略正面図で、入口側タンク部を断面図示してい
る。
【図２３】本発明の第１２実施形態における暖房用熱交
換器の概略正面図で、入口側タンク部を断面図示してい
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、３
５、３６……コア部、３ｄ…チューブ、４、４１、４２
……流量制御弁、８…空調ユニット、８ａ…通風路、３
１、３１ａ、３１ｂ…温水入口パイプ、３２、３２ａ、
３２ｂ…温水出口パイプ、３３、３３ａ、３３ｂ、３３
ｃ、３４…仕切り板、３７…通風路の仕切り板、〜
…温水入口側タンクの複数の空間。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 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、４
    １、４２）とを備え、 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、３５、３
    ６）と、 前記コア部（３ｃ）の一端部に配置された温水入口側タ
    ンク（３ａ）と、 前記コア部（３ｃ）の他端部に配置された温水出口側タ
    ンク（３ｂ）と、 前記温水入口側タンク（３ａ）内に温水を流入させる温
    水入口（３１、３１ａ、３１ｂ、３１５）と、 前記温水出口側タンク（３ｂ）から温水を流出させる温
    水出口（３２、３２ａ、３２ｂ）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ており、 前記暖房用熱交換器（３）は、前記空気が送風される通
    風路（８ａ）内に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
    して配置されており、 前記温水入口側タンク（３ａ）内部を前記暖房用熱交換
    器（３）のタンク長手方向に複数の空間（〜）に仕
    切り、 前記温水入口（３１、３１ａ、３１ｂ、３１５）からの
    温水を複数の流れに分割して前記複数の空間（〜）
    を通過させ、前記複数の空間（〜）から温水を分割
    したまま前記コア部（３ｃ）の前記チューブ（３ｄ）に
    流入させることを特徴とする温水式暖房装置。
  2. 【請求項２】 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）を
    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）の一端部に配置された温水入口側タ
    ンク（３ａ）と、 前記コア部（３ｃ）の他端部に配置された温水出口側タ
    ンク（３ｂ）と、 前記温水入口側タンク（３ａ）内に温水を流入させる温
    水入口（３１、３１ａ、３１ｂ、３１５）と、 前記温水出口側タンク（３ｂ）から温水を流出させる温
    水出口（３２、３２ａ、３２ｂ）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）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
    に構成されており、 前記暖房用熱交換器（３）は、前記空気が送風される通
    風路（８ａ）内に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
    して配置されており、 前記コア部（３ｃ）は、前記通風路（８ａ）内に設けら
    れた仕切り板（３７）により前記暖房用熱交換器（３）
    のタンク長手方向に、第１コア部（３５）と第２コア部
    （３６）とに仕切られており、 前記温水源（１）から前記第１コア部（３５）に供給さ
    れる温水流量を制御するための第１の流量制御弁（４
    １）と、前記温水源（１）から前記第２コア部（３６）
    に供給される温水流量を制御するための第２の流量制御
    弁（４２）とを独立に備え、 前記温水入口側タンク（３ａ）内部を前記暖房用熱交換
    器（３）のタンク長手方向に少なくとも４つの空間（
    〜）に仕切り、 前記温水入口（３１、３１ａ、３１ｂ、３１５）からの
    温水を少なくとも４つの流れに分割して前記少なくとも
    ４つの空間（〜）を通過させ、前記少なくとも４つ
    の空間（〜）のうち、２つの空間（、）からの
    温水を分割したまま前記第１コア部（３５）の前記チュ
    ーブ（３ｄ）に流入させ、また、残余の２つの空間
    （、）からの温水を分割したまま前記第２コア部
    （３６）の前記チューブ（３ｄ）に流入させることを特
    徴とする温水式暖房装置。
  3. 【請求項３】 前記暖房用熱交換器（３）は、前記通風
    路（８ａ）内に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
    して略垂直に配置されていることを特徴とする請求項１
    または２に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、前記通風
    路（８ａ）内に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に記載の温水式暖房装置。
  5. 【請求項５】 前記複数の空間（〜）の前記タンク
    長手方向の寸法は、１００ｍｍ以下であることを特徴と
    する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の温水式暖
    房装置。
  6. 【請求項６】 前記温水入口側タンク（３ａ）内部に、
    前記温水入口（３１、３１ａ、３１ｂ、３１５）から前
    記コア部（３ｃ）の前記チューブ（３ｄ）の入口側端部
    に至る仕切り板（３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３
    ４）を配置し、この仕切り板（３３、３３ａ、３３ｂ、
    ３３ｃ、３４）により前記複数の空間（〜）を仕切
    ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに
    記載の温水式暖房装置。
  7. 【請求項７】 前記温水入口側タンク（３ａ）の内部
    に、前記温水入口（３１、３１ａ、３１ｂ、３１５）か
    ら前記コア部（３ｃ）の左右方向へ向かって流れる温水
    の通水路（５１）を形成するとともに、 この通水路（５１）の通水面積が前記温水入口（３１、
    ３１ａ、３１ｂ、３１５）の通水面積に比して急拡大す
    るのを抑制する手段（５０、５２、５３）を前記温水入
    口側タンク（３ａ）に備えたことを特徴とする請求項３
    または４に記載の温水式暖房装置。
  8. 【請求項８】 前記温水入口側タンク（３ａ）の内部
    に、前記温水入口（３１、３１ａ、３１ｂ、３１５）か
    ら前記コア部（３ｃ）の左右方向へ向かって流れる温水
    の通水路（５１）を形成するとともに、 この通水路（５１）をその先端側へ行くに従って前記コ
    ア部（３ｃ）に接近する方向に傾斜させたことを特徴と
    する請求項３または４に記載の温水式暖房装置。
  9. 【請求項９】 前記温水源が自動車の水冷式の走行用エ
    ンジン（１）であり、請求項１ないし８のいずれか１つ
    に記載の温水式暖房装置を自動車用温水式暖房装置とし
    て構成したことを特徴とする温水式暖房装置。
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