JPS60113718A - 暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産）°こＦの利用分野） 本発明（Ｊ、中肉の中室内などをエアポンプを用いて１
要房りる暖房ＩＳ置に関し、１ｂにエアポンプ始動初期
におりる］−ルドドラフ１−防止対策に関づる。

（従来技術） 一般に、車両用暖房を一首としては、エンジンの冷却水
でヒータを作動さＬ！（中室内を暖房する。

いわゆる冷却水１援房方式のしのが広く採用されている
。しかし、この方式では、暖房を必要どづる冷寒時にＪ
３けるエンジン始−動時に（ＪＩ−ンジンの暖機運転完
了まて、つｊ；リエンジン冷ＪＪ＋水の背記までに時間
がかかるので、その間ＬＬ　Ｉｉ房効宋が１℃１られず
、冷風がＨＩ！３’ｐ内に吹き込んで）１！、るという
不快感が生じるなど、暖房立」ニリ性能が４かめて悪い
ものて゛あった。

そのため、従来、丈間昭５７−８　’Ｉ　’１０９８公
報に示されるように、エンジンにＪ、って（ｖ駆動され
るエアポンプを備えで、該エアポンプにに−）で加圧さ
れたエアをボルデックスヂー１−−ゾにＪミリ１要気と
冷気とに分離し、この暖気を中室内に尊大して車室内の
暖房を行うことにより、Ｋｉ　書：　ｌｌ：’Ｊの土ン
ジン始動時においてら直ちに暖房効果が１１１られるＪ
：うにして、暖房立上り性能の向上を図った。いわゆる
エアポンプ暖房方式の−ｂのが提案されている。

しかるに、この提案のエアポンプ暖房力式のものにおい
ても、エンジン９自動ににるＴアポンプタフシ初期には
、上アボンプによるエアの圧縮、　、１ＪＩＩ圧が十分
に行われず、吐出されｌこ加圧エアの温度が十分に昇温
しないため、車室内に冷たい空気が吹き込んで来るとい
うコールドドラフトが生じ、不快！盛を与える。このこ
とは、外気）晶が極めで低いどきに特に顕著である。

（発明の目的） 本発明の目的は、かかる点に鑑み、：［アボンプ暖房り
式の暖房装置において、１）′ポンプ始動初期、エアポ
ンプｈｓ　ｒら吐出された加圧エアの湿麿が低いときに
（ユこの加ｊ１土アを車室内などの被暖房室に送らずに
エアポンプの吸入側に戻Ｊことにより、４−アボンプ始
動初期のコール１ピドラフ１〜を防止Ｊるとともに、加
圧エアの二［アボンブににる再１１縮によりそのＲ記を
１；ｒ進しで、暖房立上り性能の一層の向上を図ること
にある。

〈発明の構成） 上記の目的をｊ±成りるため、本発明の解決手段は、エ
ンジンによって駆動される上アボンプと、該エアポンプ
ににって加圧されたエアを被暖房室に導く上ア）ン路と
をが１１えた暖房装置において、上記エア通路から分岐
し上アボンプの吸入側に連通ずるリターン通ｆｆｆど、
該リターン通路を絆で上記上ア通路の加圧エアを１アポ
ンゾの吸入側に戻１制御手段とを設けたものである。

このことにより、エアポンプ始動初期、」アポンブから
の加圧エアの温度が低いとぎには−［アボンブから吐出
され１．：１アを被暖房室に）工らずに制御手段により
エアポンプ吸入側に戻して循環さＵることによって、被
暖房室へ冷風が吹出さないようにするとともに加圧エア
のＲ温をｉｌＮ進するにうにしたものである。

（ツ〔明の効果） したがって、本発明によれば、エアポンプ暖房方式の暖
房装置にＪ５いて、上アボンブから吐出された加圧エア
の温度が低いどさにはこの加圧エアを１アボンプ吸入側
に戻して再圧縮ηるＪ、うにしたので、エンジン胎動直
後（エアポンプ始動初期〉での］−ルドドラ７１〜をな
くし、単室などの被暖房室内に冷たい空気が吹き込んで
来る不快感を防止することができるとともに、加圧エア
の４温を効率よく促進できて、暖房立１ニリ性能を著し
く向」二さＵることがひきる。

（実ｈＩ！！例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明を車両用のＩＥ　１７ｊ装置に適用した
実施例を示づ。同図において、１は車両に搭載され１こ
エンジン、２　ｋＬ　」ニアポンプであって、該ｔアボ
ン７′２（ま、」１記−［ンジン１とは、エンジン１の
クランク軸１ａに設りたドライブプーリ３ａとエアポン
プ２の駆動ｌｌｌｌ１２ａに設り１．：ドリブンプーリ
３１〕ど両プーリ３ａ　、３ｂ間に５１Ｊ）　ＩＪられ
たベル１−３ｃとから＜２るｌ＼ル１〜伝動（３横３を
介して連結されてい−（、二１−ンジン１によって駆動
される。上記上〕／ポンプ２の、駆動’Ｉｌｂ　２　ａ
には後）小の」ントロ〜ルｌ　ｌｌ−ツｔ−２３にＪ、
ッＴ　ＯＮ−ＯＦ　Ｆ制御される電じゑクラッチ４が介
設されている。。

上記エアポンプ２の吸入Ｄ　２　ＩＩには吸入エア通路
５が接続され、該吸入［ア通路５の上流端はエアクリー
ナ６を介して人気に間口している。一方、エアポンプ２
の吐出口２ＣにはＩｉ出出１７通路７が接続され、該吐
出１７通路７の下流端はメインダクト８に間口し、該メ
インダク１−〇を介して被暖房室どじての車室９に連通
しており、上記」−アボンプ２によりエアクリーナ６を
介して吸入］−ア通路５より吸入したエア（外気）を圧
縮、加圧したのら、この加圧エアを吐出−Ｌア７通路を
介してメインダク１−８から車室９内に尋人ＪるＪ、う
に構成されている。

上記吐出Ｙア通路７の途中には、践エア通路７の通路面
積を可変にづる加圧エア’　？Ｗ　ＩＱ調整用の絞弁１
０が配設され、該絞弁１０には後述の＝１タ１〜ロール
ユニツ１−２３にＪ：　＝＞て作動制御されるスデップ
モータ１１が連結されていで、該ス１ツブモータ１１に
より較ブ↑′１０（よ吐出エフ１通路７の通路面積が変
化するにう開閉制御される。

また、上記絞ｊｔ　１０下流の吐出１７通路７からはリ
ターン通路１２が分岐され、該リターン通路１２の他端
は吸入エア通路５に連通されているとともに、上記吐出
エア通路７のリターン通路１２どの分岐部には後述のコ
ン１〜ロールユニツト２３にＪ：って０ｆｆ−０［Ｆ制
御される三方切換弁１ｊが介設されてＪ）す、該三方切
換弁１３は、通常のＯＮ作動口４は吐出コニア通路７の
エアポンプ２側とｌｌＩ室９側とを連通し、リターン通
路１２側を閉塞している一ｊｊ、ＯＦＦ作動時には吐出
１７７通路７のエアポンプ２側とリターン通路１２側と
を連通し、吐出１１通路７の車室９側をＩＶＩ塞して、
該吐出エア通路７の加１１土アをリターン通路１２を介
してエアポンプ２の吸入側に戻すようにしている。

一方、上記メインダク１−〇の吐出エア通路７間口部Ｊ
：りし−に流側には温水ヒータ１４が配設されており、
該温水ヒータ１４はエンジン′１どは、該」−ンジン１
を冷却する冷却水が流通りる冷ノシ１水通路１５を介し
−Ｃ循環接続され−Ｃいて、エンジン１を冷７１　Ｌ／
た後の冷却水（温水）が循環供給される。

該メイングク１〜８の温水じ−９１／ｌ上流側に【３１
、渇水ヒータ１／１１こ近接してブ＋−］７１６おにび
後）ホのコントローＪレユニツ１〜２３によってＯＮ、
−ＯＦＦ制御され該ブ１−１７１６を駆動するためのブ
１」ア用モータ１７が設けられているとと６に、メイン
ダクト８の温水ヒータ′１７１１下流側にはメインダク
１へ８と吐出１７通路７とを選択的に間開づるシトツタ
板１８が設けられている。該シャツタ板１８にはリンク
ＩｊＭ　４Ｍ　１９を介して、後述の」ント［１−ルユ
ニット２３にＪ：・）てＯＮ−○［−に制御されるソレ
ノイド２０が駆動連結されている。そして、ブロア用モ
ータ１７およびソレノイド２０のＯ「Ｆ作動時にＬ’Ｌ
　’６１Ａ水ヒー／１１４にＪ、るエアとの熱交換は行
わず、またシトツタ板１８によりメインダク１〜８を閉
じ、吐出１７通路７を聞くことにより、エアポンプ２か
らの加圧エフを車室９に導入づる一方、ブ１」ア用モー
タ１７おＪ：びソレノイド２０のＯＮ作動時にはブｌ−
１７１６にＪリメインダクｉ−８の上流端から取入れ１
＝　Ｊ−アを温水ヒータ１４で熱交換させるととしに、
シトツタ板１８にＪ、り吐出エア通路７を閉じ、メイン
ダクト８を聞くことにより、上記温水ヒータ１４で熱交
換された温風を車室９に導くように構成されている。

さらに、２１は、車室９内に配置されて車室９内の）苦
瓜を検出゛りる車室内湿度しンサ、２２は、吐出１７通
路７のエアポンプ２と絞ｊＴ１０どの間に配置されて、
エアポンプ２から吐出された加圧エアの温度を検出りる
温度検出手段とし℃の加圧エア温度レンリ゛であって、
これら各レンザ２１゜２２の出ツノ〈車室内温庶信８Ｓ
１おにび加圧Ｆア温１立佑じ８２）は、エンジン冷ノ、
０水記侶月Ｓ３および］−ンジン回転数信号としＣのイ
グニッションパルス信号Ｓ４と共に、コン１−【」−ル
ーとニット２３に入力されｒＪ＞す、該」ン１〜１−］
−ルユニツ１−２３にＪコリ」１記電磁りラッヂ４、ス
テップｔ−−タ１１、三方切換ブＴ　−ｌ　３　、ブロ
ア用モータ１７およびソレノイド２０が制律１１される
。

次（Ｊ、ト記コン１−［」−ルコニツ１へ２３の内部構
成は、第２図に示ｔ　Ｊ、うに、−「アボンブ駆動制御
回路へ、暖房り式切換制御回路１３、絞弁開度制御回路
Ｃ，絞弁全聞制９１１回路Ｄ　４３よび三方切換弁制御
回路「を協え℃おり、ぞれぞれ暖房スイッチ２４を介し
て電源２５に接続されている。

上記上アポンブ駆動ηＩ１１　’６１１回路八は、へグ
ニッションパルス信号Ｓ４を積分ηる積分回路２Ｇと、
該積分回路２Ｇからの出力電圧を基ｉ（＋−電圧設定回
路２７から出力された基準電圧と比較しＴ　ｉ漁基１（
ｆ′雷電圧りも大きいどきにＯＮ信弓を出力りる比較回
路２８と、該比較回路２８からのＯＮ信号を受（ノてＯ
Ｎ作動づる常閉のリレー２９と、該リレー２９のＯＮ　
（，７円を受（プて所定１１．５間〈例えば１５秒）経
過後にＯＮ信号を後述の常閉リレー３２を介し・て電磁
クラッチ４に出力して該電磁クラッチ４をＯＮ作動させ
るタイ７３０どを（；１１°１えてイヱる。でして、エ
ンジン１の始動後エンジン回転数が所定回転数に１ｌｉ
ｌリ−ると、つまりエンジン′１が完；Ｌりりると、比
較回路２８からのＯＮ信舅により一１ン１へ１」−ルユ
ニット２３の電源回路を閉成りるととしに、タイマ３０
て゛エンジン１の回転が安定する；Ｊ：　ｒの所定時間
を経過させたのら電磁クラッ′１４をＯＮ　ｆｌＥ動さ
ぜることにより、エンジン１ど」−アボンブ２とを駆動
連結しく、該エアポンプ２をエンジン１により駆動さ貝
るにうにし、Ｊ、ってエンジン始動時の負荷を軽減して
エンジン１の冷間始動性を向土、さＵるようにしている
。

また、上記暖房方式切換制御回路Ｂは、冷却水温（Ｆｉ
弓８３を受【）て、冷却水温が所定値（例えば８０℃）
よりも１１（いときにはＯＦＦ作動してブロア用モータ
１７およびソレノイド２０をＯＦＦ作動さけ゛る一方、
冷）Ｊｌ水と１４が所定値ｊ：ｌ土のときにはＯＮ作動
して１日フ７用ｔ−タ１７　ｄ３　Ｊ：びソレノイド２
０をＯＮ作動させる水量スーｒツチ３１と、該水温スイ
ッチ３１からのＯＮ信号にＪ：すＯＦＦ作動しく°電磁
クラッチ４をＯＦ’　Ｆ−作動させる笥°閉リレー３３
２どを備えてイｒる。イしで、冷却水温が所定１１Ｃｉ
　（例えば８０　’Ｃ）以下のどさに（」ブＩＬＩア用
ｔ−タ゛１７おＪ、びソレノイド２０１７）　ＯＦ　Ｆ
作動ににリエンジン冷Ｊｉｌｌ水ζ゛ン晶水じ一夕１４
を作動さけて暖房りるン１）川水暖房方式を浮止りると
と−しに、電磁クラッチ４のＯＮ作動肩ｆｆｉ　Ｂｊに
よりエアポンプ２を作動させて吹男刀るエアポンプ暖房
方式を作動さゼ、一方、冷１ｉｌｌ水）品が所定値数−
にのときには、逆に電磁クラッチ−１のＯＦＦ作動にに
リニアポンプ１暖房方式を停止り−るとともに、ブロア
田七−タ１７およびソレノイド２０のＯＮ作動により冷
１、）１水暖房方式を切換作動させ、Ｊ：って−Ｌンジ
ン湿麿に応じて暖房を効果１１勺に行うようにしている
。

さらに、」ニ記絞弁間度制御２１１回路Ｃ１，Ｊ、、中
を゛内温１哀Ｕンサ２１からの車室内温特信号＄１を受
（」、車室内温度に応じたパルス佑ｇを発生して、後）
小の補正回路３７を介しくステップ七−り１１を作動制
御りるパルス発生回路３３を（げ＾えてイアり、車室内
温度に応じてステップモータ１１にＪ、り絞弁１０を開
閉制御し、車室内温度が（Ｉ（いとさには絞弁１０をそ
の間庶が小さくなるＪ：うに閉１′「動させて、吐出エ
ア通路７の通路面（？ムを減少さけることにより、エア
ポンプ２から吐出された加ｊ「エアの）苦瓜を上昇さけ
る一方、単室内温Ｉ長が高いどさ−に（Ｊ、絞弁１０を
その間瓜が大ぎくなるＪ、うに間１′［動さけて、吐出
上）７通路７の通路面積を増大さＵることにより、エア
ポンプ２から吐出された加圧エアの温度を低下させ、に
つ−Ｃ絞弁１０の開度に応じて加圧エア温度を制御して
、意図した暖房が得られるにうにしている。今、具体的
に、エアポンプ２ど絞弁１０どの間の吐出−１−ア通路
７の圧力ＰａがＯｒ　、’　ａＩｉＣ，（絞弁１０の全
開）　、０．５　”ｉ　／’ｔｉ　ｃ、　、　１．　Ｑ
　ｋｇ　／　ｃｒｌ　Ｇの場合にＪ５いて、エアポンプ
２の吸入エア温１頁が３０′Ｇのときでのエアポンプ回
転数に対りる絞弁１０下流の加圧エア温度を測定し／ｊ
結宋を第３図に示Ｊ。同図により、絞弁１０下流の加圧
Ｉ−アイ２度はエアポンプ２の回転数の増大に従って増
大Ｊ−るとともに、絞弁１０の開１良を制御りることに
より任意の湿度に制御（゛さることが判る。なお、第３
図は±ｎｊ２のように吸入１７７２品１良が３′ＩＯ′
Ｃのどさ″のう−夕であるが、吸入二「シフ）晶１αが
Ｉ暖房を必要とＪるＪ、うな低温時、たとえば０°Ｃの
ときの加１．’Ｌ　Ｉ　７’　ＬＲ麿は訓諭の結宋、同
図の１３性線図より３０°Ｃ低い状態又′イれイ゛ｌ’
Ｌの１′！■性線図にゝ［４行したＬ’ｉ　ｔ＋１にイ
、−る。

加え−（、上記較ブ↑全問制御回路りは、イグニツシー
コンバルス信′；″３Ｓ４を積分づる積分回路３４と、
該積分回路３４からの出力電圧を基１１１Ｈｉ圧設穴回
路３５から出力された阜ｉ（ｉ　ｆＴｆｉ圧ど比較して
該基ｉ−Ｉ＋′電Ｌ１−より６大きいとさ゛に補正信祁
を出力りる比較回路３６と、該比較回路３Ｇからの補正
（、−８を受けＣステップ七−夕１１を絞弁Ｉ　Ｃ）が
全開になるように補正制御づる補正回路３７とをＭｆ＋
えＣなる。

そして、エンジン゛１の回転数、つまり１−Ｐポンプ２
の回転数が設定回転数以上になると、補７」二回路３７
によりスアツ゛１モーク１′１を補正１’ｌ　１ｌｌｌ
　Ｌ　”Ｃ絞弁１０を全開にし、Ｊ、つ℃絞弁１０上流
の加圧エアの１１力を低下させてエアポンプ２のｆＪ　
？＋！＋を軽減しその耐久性を向上させるＪ、うにして
いる、。

そして、本発明の特徴とし−Ｃ１上記ニガ切換弁制御回
路［（Ｊｌ、加圧１ア温度センザ２２からの加圧エア）
Ｋ１１度信７冫Ｓ２を受りで、加Ｊ−にｌ−Ｐ　温度が
所定１直（例えｉｆｆ　２０　′Ｃ）より６低いときに
（，１０「１−ｆｌ！ｒｌＪＪＬ　−ｃ　Ｅ方１刀操弁
１３ヲＯＩ−１”ｌ’ｌ’１ＦＪＪｔｓ　１．！ルアＪ
、所定１ｉｃｉ　Ｊ、りも高いどさにはＯＮ　Ｉｌ′ｌ
動しく−ｙ）９ノ模弁１３をＯＮ　ｆｌ−動ゼる＋ＪＩ
Ｉ圧土ア温エアイツＪ３８をｆｆ１ｆｉえてなる。そし
く、エアポンプ２から吐出された。絞弁１０ｊ流の加圧
エアの温度が所定値（例え（ま２０Ｃ）Ｊ、すｂｆ［（
いとさにはニブノ切換ブｒ１３のＯＦ　Ｆ　（’Ｉ動に
より吐出１１通路７のエアボシブ２側とリターン通路１
２とを連通させて、吐出エア通路７の加圧エアをリター
ン通路１２を介しくＪｉ　７ボンプ２の吸入側に戻り一
方、−ト記加圧王ア温１ｕが所定値Ｊ、すし高いときに
は三方切換Ｉｔ’１３のＯＮ　Ｉ’ｌ”動によりリター
ン通路１２を閉塞し、吐出１１７通路７のエアポンプ２
側と車室９側とを連通さＵで、エアポンプ２からの加圧
エアを車室９内を瑯入りるＪ、うにした制御手段３ｏが
構成されている。

したがって、上記実施例においＣは、暖房を必要とする
寒冷下での丁ンジン々ｒＨ動時、エンジン１の完溶後＋
Ｊ　、Ｊアボンブ駆動制御回路Ａに上りエアポンプ２が
エンジン１にＪ：っ（駆動され、該エアポン７２１．ｊ
　Ｊ、・）て加圧された」アが吐出１７通路７をｆｐし
Ｕ車室９内に導入されるとと６に、該吐出」ア通路７に
設（）た絞弁１ｏが収弁開度制御回・路Ｃ（二よっ℃間
数制御されて、該絞弁１ｏ下流の加圧エア温度が（子息
に制御されることにＪ：す、中ｒＯ内をエアポンプ２か
らの加圧エアにＪ：って意図りる温度に暖房りることが
でさる。

その場合、エアポンプ２の！Ｉｆ１動初明には、］ニア
ポンプ２による圧縮、加圧は十分−Ｃなく、該エアポン
プ２から吐出された加圧二［アの温度は、たとえ絞弁１
０の聞痘制御によってし１分に上らない。

この際には、このＩＪＩ］圧エア温磨を検出りるＩＪＩ
Ｉ圧土ア温エアンサ２２からの信号を受けｌζ三方切換
弁制制御路ＥにＪ二り三方切換弁１３が吐出エア通路７
の１アボンブ２側とリターン通路′１２側とを連通ずる
ように切換わることにＪ：す、吐出エア通路７の低温の
加圧エアは、ｒｌ室９内へ府人されずにリターン通路１
２を介して吸入エア通路５に戻され、エアポンプ２に再
び吸入されて再圧縮されることになる。ぞし−Ｃ，絞弁
１０　、ｈ流の力［１圧工ｉ′湿度が所定１直（例えば
２０　’Ｃ）に）ヱするまで−１−記吐出エアのエアポ
ンプ２にＪ−る再圧縮が繰返される。

その、結果、」アボンブ始動初１１１１１：、ｌ　１５
いて′Ｉｒ冷下０巾室９内に冷たい空気が吹き込／υ０
来るという不快感を防止Ｊることができるととムに、吐
出エアの再圧縮により１アボンブ２からの加圧エアの昇
温を促進づ−ることができ、加圧エア温度を所定値にλ
ｉｊ　ＩＬ’１間に」−臂さぜることができ、よって暖
房立」コリ１ψ１能を著しく向上さＵることがぐきる。

尚、上記上アボンブ２から吐出された加圧エアの温度が
所定１ｉ！’Ｊに達した後は、三方切換弁１３が吐出上
ア通路７の」アポシブ２側と車室９側とを連通さＵるＪ
、うに切換り、］−アボンプ２からの加圧１−ア（２Ｊ
１イのまよ車室９内に供給され一ζ、車室９内の快適暖
房が行われる。

Ｊ、た、］方切切換弁３は、上記実施例の如く加丹ニー
■ｊ′ン帰しαレンリ２２を１月いて制御ｌ＋＋　！Ｊ
ること４１＜、」−ノ７ポンゾ駆動開始口、ｌｌど、（
から一定時間作１ＦＩＩす゛るタイマーにＪ、す、この
間加１「−［アを１）′ポンプ吸入側に戻りＪ、うに制
御りるＪ：うにしくＬ）よい、１

【図面の簡単な説明】

図面（，１木発明の実施例を示し、第１図は仝体（１λ
略）ト１成図、第２１２１は」ント１１−ルー１ニット
の１！」・ツク回路図、第３図はニアポンプ回転数に夕
Ｊ′？ｌる較４ｒ下流の加圧」ア溜１１μ特性を承り図
である。 １・・エンジン、２・・・エアボンノ゛、７・・・吐出
エア通路、９・・・中室、１２・・・リターン通路、１
３・・・三方切換弁、２２・・・加圧エア湿疫しンザ、
３［）・・・制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　エンジンにＪ、って駆動されるエアポンプど、
   該１ノアポンプによっＵ　１１１＋　Ｙｉ：されたエア
   を被暖房室に力＜」ニア通路と、該」ア通路から分岐し
   エアポンプ゛の吸入側に連通Ｊるリターン通路と、該リ
   ターン通路を経−Ｃ−ＪＬ記上り７通路の加圧］、／を
   土ｊ′ポンプの吸入側に灰り制御手段とを設りたことを
   乃徴とＪる暖Ｉｊｊ装置。