JPS593279Y2 - オンスイダンボウキ ノ ノウリヨクセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は漬水暖房器の能力制御装置に関するもので、特
に熱交換器のチューブ群を分割して温水制御弁により熱
交換器の温水流通面積および温水流量を変化させる新規
な能力制御装置に関するものであり例えば自動車用とし
て好適なものである。

従来、自動車における温水暖房器の能力制御を行なうに
当っては、一般に温水回路中に流量制御弁を設置し、該
制御弁によって温水流量を調節する方式のものが採用さ
れている。

ところが、暖房器の熱交換器の放熱特性によって温水流
量と放熱量とが一次関数の関係で変化せず、温水流量の
ごく小流量域で放熱量が急激に増加してしまい、温水流
量と放熱量が第２図に示すごとく指数関数的に変化して
しまう。

このため、温水暖房器の能力制御を良好に行なうために
は微少流量を正確に調整し得る流量制御弁が必要となる
が、このような流量制御弁を得ようとすると、弁構造が
極めて煩雑となり、高価となるのが避けられなかった。

第２図において横軸は温水流量Ｖｗを表し、縦軸は放熱
量Ｑｗを表している。

また温水が小流量であると熱交換器の入日付近で冷えて
熱交換器からの吹出空気の温度差が熱交換器の左右にて
極端に大きくなるという大きな欠点をもつ。

そこで、本考案は上記点に鑑み、温水制御弁によって熱
交換器に流入する温水を制御し熱交換器の温水流通面積
および温水流量を変えることによリ、暖房器の能力制御
を行なうことによって、構造の簡単な温水制御弁を用い
て、暖房器の能力制御を良好に行なうことができる新規
な装置を提供することを目的とするもので゛ある。

以下本考案を図に示す実施例について説明する。

第１図においては、１は温水入口で、図示しない温水源
例えば自動車エンジンの温水吐出部に接続しである。

２，３は温水人口１より分岐した第１、第２の温水流通
路で、第１の温水流通路２は熱交換器４の一方のタンク
５を二分割して形成した第１タンク５ａに接続しである
。

ここで、タンク５はその内部に仕切板５Ｃにより図の上
部に位置する第１タンク５ａとの図の下部に位置する第
２タンク５ｂとに二分割されている。

前記熱交換器４は前記タンク５の他にタンク６、チュー
ブ群７およびフィン８より構成してあり、従ってタンク
５を二分割したことによりチューブ群７が実質的に第１
チューブ群７ａと、第２チューブ群７ｂとに分割された
ことになる。

本例ではチューブ群７が熱交換器の中立位置で二分割さ
れている。

また、第２の温水流通路３はタンク６に接続しである。

９は温水人口１とこれより分岐した温水流通路２，３ど
の分岐点に設けたピストン型の温水制御弁で、前記温水
流通路２，３の開閉を行なうとともに該通路２．３への
温水の流量を連続的に制御するものである。

この温水制御弁９には、上記の温水人口１および通路２
，３を有する弁ケース９ａと、この弁ケース９ａ内に摺
動自在に配設された弁体９ｂと、この弁体９ｂに一端が
連結され他端が弁ケース９ａの外部へ突出している操作
軸９Ｃとが備えられている。

操作軸９Ｃは弁ケース９ａに対してＯリングを用いたシ
ール部９ｄにより水密的に摺動するようになっている。

上記弁体９ｂには、前記温水人口１と連通している温水
入口穴９ｅ、前記第１の温水流通路２と連通可能な位置
に設けられ、かつ前記温水入口穴９ｅに直結している第
１の制御穴９ｆ、および前記第２の温水流通路３と連通
可能な位置に設けられ、かつ前記温水入口穴９ｅに直結
している第２の制御穴９ｇが設けである。

そして、第１の制御穴９ｆと第２の制御穴９ｇとの位置
関係は、弁体９ｂが閉弁位置Ａより開弁方向に移動する
とき、最初に第２の制御穴９ｇが第２の温水流通路３と
連通し、次いで第１の制御穴９ｆが第１の温水流通路２
と連通ずるように設定しである。

１０は熱交換器４の二分割したタンク５の第２タンク５
ｂに接続した温水出口で、図示しない温水源例えば自動
車エンジンの温水吸入部に接続しである。

上記構成において本考案装置の作動を説明する。

まず、第３図は横軸に温水制御弁９の弁体開度θを表わ
し、縦軸に熱交換器４の放熱量Ｑを表わした放熱特性図
を示す。

今、制御弁９の弁体開度θが零のときは温水人口１に向
いた弁体９ｂの端部が第１図に示すＡの位置にあって第
１、第２の温水流通路２，３がともに完全に閉じられて
いるので、熱交換器４には全く温水が流入せず、暖房器
は非作動状態となる。

次に、上記Ａ位置から弁体９ｂを第１図の上方へ移動さ
せると、まず弁体９ｂの第２の制御穴９ｇが第２の温水
制御通路３と連通し始め、そして温水人口１に向いた弁
体９ｂの端部が第１図の実線位置Ｂまで移動すると、第
２の制御穴９ｇと第２の温水流通路３とが完全な連通状
態（全開状態）となる。

従って、温水は該通路３を通って熱交換器４のタンク６
に流入し、該タンク６より熱交換器４の第２チューブ群
７ｂを通って第２タンク５ｂより温水出口１０に温水が
流れる。

この状態では、熱交換器４の全温水流通面積の半分しか
温水が流通しないため、熱交換器４の熱交換有効面積が
半減し、放熱量Ｑが第３図に示すごとく後述する全能力
時の放熱量Ｑ２の約士のＱｌとなる。

また、その間すなわち温水制御弁９の弁体開度θをＡか
らＢに変化させる間は第２の温水流通路３の温水流量が
連続的に変化して、放熱量Ｑは第３図に実線で示すごと
くその間指数間数的に変化するが、その変化は一点鎖線
で示す従来の暖房器に比べてかなり直線的となる。

ここで、温水流量を少なくした場合従来に、おいては熱
交換器４の入口付近で温水が冷えて吹出空気の温度差が
熱交換器４の左右にて極端に大きくなるが、本考案にお
いては熱交換器４内の温水がその流通断面積が士である
ことから流速が速く、吹出空気の温度差が熱交換器４の
左右にて大きくなることはない。

次に、温水制御弁９の弁体９ｂをさらに上方へ移動させ
、温水人口１に向いた弁体９ｂの端部が第１図のＣの位
置にくると、第１の制御穴９ｆと第１の温水流通路２と
が完全な連通状態（全開状態となり、第２の温水流通路
３は閉じる。

これにより、温水が該流通路２より二分割したタンク５
の第１タンク５ａに流入し、ここより熱交換器４の第１
チューブ群７ｂおよび第２タンク５ｂを通って温水出口
１０に流れる。

従って、熱交換器４の全温水流通面積に温水が流れ、そ
の時の熱交換器４の放熱量Ｑは第２図に示すごと＜Ｑ２
となって最大となる。

また、温水制御弁９の弁体開度θがＢからＣの間におい
ては第１、第２の温水流通路２及び３の温水流量が連続
的に変化して、その時の熱交換器４の放熱量Ｑは第３図
の実線に示すごとく指数関数的に変化するがその変化は
一点鎖線で示す従来の暖房器に比べて直線的となる。

以上のごとくして、温水制御弁９の弁体開度θをＡから
Ｃに変化させる弁とにより、放熱量Ｑを零から最大値Ｑ
２までほぼ直線的に制御できる。

以上述べたように本考案によれば、熱交換器の温水流通
面積および温水装置を変化させて、放熱量を零から最大
値までほぼ直線的に制御でき、そのため暖房能力を低温
域から高温域までにわたって自由に調整できるという効
果が大である。

また、本考案では熱交換器の温水流通面積の変化に加え
て、温水流量の変化を補助的に行なうようにしているか
ら、従来のごとく構造の煩雑な流量制御弁を使用するご
とく製作精度などあまり必要のない構造の簡単な温水制
御弁により良好に暖房器の能力制御を行なうことができ
るという優れた効果がある。

しかも、温水の流量を少なくしても低温域では熱交換器
内における温水の流通断面積が小さいため、その流速が
速く熱交換器の左右にて吹出空気に大きな温度差を生じ
ることを防止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の一実施例を示す全体構成図、第２
図は従来の温水暖房器の説明に供するもので、熱交換器
の温水流量に対する放熱特性図、第３図は本考案装置に
おける温水制御弁の弁体開度に対する放熱特性図である
。 １・・・・・・温水入口、２，３・・・・・・第１．第
２の温水流通路、４・・・・・・熱交換器、５・・・・
・・タンク、５ａ・・・・・・第１タンク、５ｂ・・・
・・・第２タンク、６・・・・・・タンク、７・・・・
・・チューブ群、７ａ・・・・・・第１チューブ群、７
ｂ・・・・・・第２チューブ群、８・・・・・・フィン
、９・・・・・・温水制御弁、９ａ・・・・・・弁ケー
ス、９ｂ・・・・・・弁体、９Ｃ・・・・・・操作軸、
９ｅ・・・・・・温水人口穴、９ｆ・・・・・・第１の
制御穴、９ｇ・・・・・・第２の制御穴、１０・・・・
・・温水出口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. チューブ群７の両端にそれぞれタンク５，６を設けると
   ともに、この両タンク５，６のうち一方のタンク５を第
   １タンク５ａと第２タンク５ｂの２つの部分に分割した
   熱交換器４を有し、前記第１タンク５ａに連通ずる第１
   の温水流通路２、前記両タンク５，６のうち他方のタン
   ク６に連通ずる第２の温水流通路３、および温水源から
   の温水が流入する温水人口１を、温水制御弁９の弁ケー
   ス９ａに設け、この弁ケース９ａ内には、外部より操作
   可能な操作軸９Ｃに連結された弁体９ｂを備え、この弁
   体９ｂには、前記温水人口１と連通している温水入口穴
   ９ｅ、前記第１の温水流通路２と連通可能な位置に設け
   られ、かつ前記温水入口穴９ｅには直結している第１の
   制御穴９ｆ、および前記第２の温水流通路３と連通可能
   な位置に設けられ、かつ前記温水入口穴９ｅに直結して
   いる第２の制御穴９ｇを設け、また前記第２タンク５ｂ
   には、温水を温水源に戻す温水出口１０を設け、前記弁
   体９ｂが閉弁位置より開弁方向に移動するとき、最初に
   第２の制御穴９ｇが第２の温水流通路３と連通し始め、
   前記弁体９ｂの開弁方向への移動に伴って、前記第２の
   制御穴９ｇの開度が連続的に増加し、前記第２の制御穴
   ９ｇが略全開状態に達すると、前記第１の制御穴９ｆが
   前記第１の温水流通路２と連通し始め、次いで前記第２
   の制御穴９ｇの開度が連続的に減少するとともに、前記
   第１の制御穴９ｆの開度が連続的に増加するように構成
   したことを特徴とする温水暖房器の能力制御装置。