JPS5836574Y2 - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車用空気調和装置、特に暖房性能を改良
したものに関する。

現在、一般的に使用されている自動車用空気調和装置に
おいてその暖房熱源としてエンジンの冷却水を利用する
温水式が主流を占めており、この暖房方式は熱源が簡単
にとれると共に経済的である。

すなわち、温水式の空気調和装置は、水冷式エンジンの
冷却水をヒータユニット内のヒータコアに導ひき、この
ヒータコアに車室内外の空気を送風機で送り込んで加熱
し、この加熱空気を各種ダクトで所望の場所に流出させ
るようにしたものである。

また、自動車用空気調和装置には、車室内の冷暖房の他
に車両の運行安全性のために保安基準で定められている
除霜機能が併設されている。

このような温水式空気調和装置の車室内の暖房およびフ
ロントガラスの除霜能力は基本的にヒータコアに導びか
れるエンジン冷却水の温度および循環量によって定めら
れ、エンジン始動時には、冷却水の温度が低いので暖房
能力および除霜能力が十分でない。

また、バス用の温水式空気調和装置を寒冷地で使用する
と、エンジンの冷却水の排熱に比べ車両の熱損失が大き
くなるので、冷却水の熱量不足になり、空気調和装置の
性能が十分に発揮できない。

更に、最近のエンジンにおいては、省熱骨を考え、冷却
水により排熱される熱損失分を少くした省エネルギー型
のエンジンもあり、この型の冷却水は温度が低くその暖
房、除霜能力は十分でない。

そこで、寒冷地で使用する大型バスあるいはディーゼル
エンジンの如くエンジン冷却水の温度立上りが遅いもの
においてはエンジンとは別個に燃焼式暖房装置を設け、
灯油あるいはガソリンを独立に燃焼させ、その燃焼部と
暖房用空気とを熱交換し、その暖気を室内暖房あるいは
除霜に利用するか、あるいは燃焼部とエンジン冷却水を
熱交換させることによりエンジン冷却水の温度を上げ、
加熱されたエンジン冷却水を従来の温水式暖房器へ送水
しエンジン冷却水の温度不足を補っている。

この場合、エンジン始動前に、燃焼式暖房装置によって
冷却水を予め暖めておけばエンジン始動時に直ちにエン
ジンを正常運転させることができる利点がある。

しかしながら、エンジンの他に独立に燃焼式暖房装置を
設は灯油又はガソリンを燃焼させるには、その安全確保
のために幾重にも安全装置を設けなげればならず、空気
調和装置が高価になると共に重量も大幅に増加し大型に
なり維持費も大きくなる等無駄が生じるという欠点があ
る。

本考案は、かかる点に鑑み、エンジンからの温水が車室
内の空気と熱交換されるヒータコアのへラドの一部に正
特性サーミスタを発熱源とする温水加熱装置を設けるこ
とにより、エンジン始動時においても、あるいは寒冷地
で使用しても、更に省エネルギー型のエンジン又はディ
ーゼルエンジンと共に使用しても暖房能力および除霜能
力が十分で、しかもエンジンとは別に燃焼式暖房装置を
装備する必要のない自動車用空気調和装置を提供するこ
とを目的とする。

以下、第１図乃至第３図を参照して本考案の実施例につ
いて説明する。

第１図において、本考案の空気調和装置Ｍは、外気、内
気をインテークドア１１により選択的に取れ、送風のた
めのブロワ−１を有するインテークユニットＵ□と、こ
のインテークユニットＵ０に取入れられた空気冷却する
エバポレータ２を内蔵したクーラユニットＵ２と、この
クーラユニットＵ２を通った冷気をヒータコア３により
加熱して暖気とするためのヒータユニットＵ３とを有し
、ヒータユニツ）Ｕ３中で加熱された空気は各種ダクト
４，５，６，７，８により所望の場所たとえばフロント
ガラス内面（除霜のため）、ドライバー等の足元、車室
内の床および後部座席へ流出される０ 前記インテークユニットＵ１には外気取入口９と内気循
環口１０が形成され、これら各取入口９．１０は回動自
在に設けられたインテークドア１１により選択的に開閉
され、前記ヒータユニラットＵ３のヒータコア３にはエ
ンジン冷却水が導びかれ、このエンジン冷却水により空
気が加熱される○ 前記ヒータコア３は、第２図に示すようにエンジン冷却
水の循環系路中に位置しており、冷却水はエンジン１２
前部に設けられた水ポンプ１３により強制循環され、エ
ンジン内に押出され、エンジン内を通る際に暖められた
水は、エンジン１２とヒータコア３間を連通ずる導入配
管１８を通ってヒータコア３内に流入され、ヒータコア
３内を流れる際に前記エバポレータ２を通った冷気と熱
交換し、それを加熱した後、流出配管１９を通って水ポ
ンプ１３内に戻される。

又−古木ポンプ１３から押出された温水はエンジンの熱
を吸収し、管路１４を通ってエンジン前方に設けられた
ラジェータ１５の上部に流入され、その中を流下する際
に、エンジン１２前部に取付けられたファン１６からの
強制通風と熱交換して冷却され、ラジェータ１５下部か
ら管路１７を通って水ポンプ１３に戻される。

以上のようなシステムにおいて、前記ヒータコア３のヘ
ッドの一部に低熱抵抗形ヒータ２１を設ける。

第３図に示すようにヒータコア３のヘッダｈの入口部ｈ
１を温水加熱装置として形成する。

すなわち、ヘッダｈは仕切板ｐにより出口部ｈ２と入口
部ｈ１に仕切られ、入口部ｈ０の側壁に前記低熱抵抗形
ヒータ２１が付着され、入口部ｈ１に導入配管１８の先
端が固着され、出口部ｈ２から流出配管１９が伸長され
、エンジンからの温水は、導入配管１８を通ってヘッダ
の入口部ｈ１に流入して低熱抵抗形ヒータ２１により所
望の温度まで加熱された後にヒータコア３内を通り、ヘ
ッダの出口部ｈ２から流出配管１９を通って流出される
。

水循環量と低熱抵抗形ヒータの熱容量との関係で水温が
充分暖まらない場合は低熱抵抗形を複数個使用する。

又ヒータコアに装着する場合は左右のヘッダに複数個使
用してもよい。

前記低熱抵抗形ヒータ２１は正特性サーミスタ（たとえ
ば強誘電体として知られるチタン酸バリウムにごく微量
の添加物を加えて作ったもの）からなる。

前記低熱抵抗形ヒータ２１は、正特性サーミスタ素体表
面に特殊電極を構成して、素体表面で発熱させる表面発
熱方式を採用したものであり、正特性サーミスタ素体か
ら被加熱物までの熱抵抗が非常に小さく、この低熱抵抗
化により、大出力化が可能で熱応答性が非常に優れてい
る。

したがって、前述の如く熱抵抗が小さいこと、すなわち
周囲温度（被加熱物の温度）をより敏感に正特性サー□
スタ素体が検知し温度制御を行うため、優れた温度調節
効果が発揮できる。

前記正特性サー□スタ素子は連続的に自動温度制御を行
なうため、被加熱物の温度脈動がなく、しかも無接点動
作のため、雑音の発生がなく長寿命であり、直接前記温
水加熱器２０の下方に取付けることが可能である。

、なお、符号２２は低熱抵抗形ヒータ２１のＩＪ−ド線
を示す。

このように、エンジン１２からの温水を、ヒータコアの
ヘッドにて、低熱抵抗形ヒータにより加熱すれば、エン
ジン始動時においてエンジン冷却水の温度が十分上って
いないときでも、あるいは寒冷地で使用する自動車の冷
却水熱量が不足なときでも、ヒータコア３での加熱能力
不足が補われ、直ちに車室内を暖房できると共にフロン
トガラスの除霜が可能となり、危険性の伴う灯油、ガソ
リンを燃焼させる燃焼装置も不要となる。

しかも、低熱抵抗形ヒータ２１の発熱源として正特性サ
ーミスタを使用しているので加熱装置としてコンパクト
に構成できると共に正確に温水を所望の温度まで上昇さ
せることが可能となる。

なお、エンジンからの温水を加熱する装置は、ヒータコ
アのヘッドの一部に設けるだけでな（、第２図に示すよ
うに、エンジン１２とヒータコア３を結ぶ導管１８の間
に温水加熱器２０を設けて、その発熱源として同様に正
特性サーミスタを用いても良い。

ただし、その場合は、ヒータコアのヘッド部分に低熱抵
抗体を設けた構造に比較し、余分な加熱エリアを必要と
し、導管１８における多少の熱損失が発生する。

以上説明したように、本考案は、エンジンからの温水を
車室内の空気と熱交換するヒータコアのヘッドの一部に
、正特性サーミスタを発熱源とする低熱抵抗形ヒーター
を設けたので、エンジン冷却水温度が低い場合でもヒー
タコアの加熱不足を迅速にしかも安全に補うことができ
、車室内の暖房能力およびフロントガラスの除霜能力を
向上せしめることができ、特に正特性サーミスタを発熱
源として使用するので装置全体をコンパクトかつ軽量で
安価に構成できると共に温水の温度調整を正確に行なう
ことができるという効果を奏する。

しかも、正特性サーミスタを熱交換部分であるヒータコ
ア近傍に設けたため、熱交換により変化した冷却水の温
度に対する素早い温度制御機能を有する。

すなわち、熱交換して変化する車室内の温度に対して素
早い温度制御機能を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る自動車用空気調和装置の概略構成
図、第２図はエンジン冷却水の循環糸路説明図および第
３図は本考案の実施例を示すヒータコアのヘッダ斜視図
である。 １・・・・・・ブロアー、２・・・・・・エバポレータ
、３・・・・・・ヒータコア、１２・・・・・・エンジ
ン、１８・・・・・・導入配管、１９・・・・・・流出
配管、２０・・・・・・温水加熱器、２１・・・・・・
低熱抵抗形ヒータ、ｈ・・・・・・ヘッダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 室内外の空気をインテークユニット内に取入れ、この取
   入れた空気を、ヒータユニット内に設けた、内部にエン
   ジン冷却水が流通するヒータコアにより加熱し、該加熱
   空気を各種ダクトに導ひくようにした自動車用空気調和
   装置において、前記ヒータコアのヘッドの一部に、正特
   性サーミスタを発熱源とする低熱抵抗形ヒーターを設け
   てなる自動車用空気調和装置。