JPS60113720A - 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】 （ｐｉ″輩七の利用分野） 本発明は、車両の中室内にどをエアポンプを用いて暖房
する１１刀房装回に関し、特に」ニアポンプの耐久性向
上対策に関・Ｊる。

〈従来技術〉 一般に、中肉用暖房賃１埒とし′Ｃは、エンジンの冷却
水ぐヒータを作動さぜＣ車室内を暖房する。

いわゆる冷ｌＪ１水（乃房り式のものが広く採用されて
いる。しかし、この１１式では、暖房を必要とする冷寒
時におりるエンジン始動時にはエンジンの暖機運転完了
まで、つまり土ンジン冷却水の昇揚までに時間がかかる
ので、その間は暖房効果が得られず、冷風が車室内に吹
き込んで来るという不快感が生じるなど、暖房立上り性
能が極めＴ：、悲いものＣあった。

ぞのため、従来、実開昭５７−８４１０！、Ｌ：号公報
に示されるように、１ンジンによつ（駆動されるエアポ
ンプを備えＣ１該土アポンプににって加圧されたエア７
をポルデックスチューブにより暖気と冷気とに分断し、
この暖気を車室内に導入して車室内の暖房を行うことに
にす、冷寒時のエンジン始動時にＪ３い℃も心ちに１１
７ｉ房効果が１！′７られるにうにして、１援房立上り
性能の向−１−を図った。いわゆるエアポンブ１県房り
式のものが提案され一℃いる。

しかるに、この１重の１足案の１閃房方式においては、
確かに暖房立上り性能は、前述した冷却水暖房方式より
も向上促進されるが、エアポンプがエンジンによって駆
動され１、エンジンの回転数とエアポンプの回転数とが
比例対応するため、エンジンが高回転になると、それに
対応してエアポンプの回転速度も上昇して高回転となり
、その結果、エアポンプのへ−ン等の部材や軸受等が過
熱や摩耗等にＪ：り破損し易く、耐か命１１１．耐久性
の面で好ましくない。しかも、エアポンプが高回転にな
ると、加圧エアの温度し必要暖房温１立以上に上昇りる
ため、１ノ！ポンプから吐出されｌζ加圧エアをリリー
フしな（）ればならず、その分だ４ノエアポンプの駆動
損失を招来するという問題がある。

（発明の目的） 本発明の目的は、かかる点に鑑み、上記の如きＪｌ　ノ
アポンプ１援房方式の暖＋７５装置において、エンジン
の回転数とエフ／ポンプの回転数とを対応さＵず、コニ
ンジンの回転に冒に対して］−Ｉポンプの回転速ｌ立の
上背を抑制ｊＪることにより、エンジンが高回転になつ
（もエアポンプの回転速ｌ良がそれ程上背しないように
しり、−［アボンプの耐久性を向上させるとともに、上
Ｉポンプからの加圧エアが必要以上に烏渇麻にならり゛
に適当な温度のエアを１ｑることにある。

（発明の構成） 上記←１的を達成Ｊ′るため、本発明の解決手段は、エ
ンジンにより駆動されるエアポンプと、該エアポンプに
より加圧されたエアを被暖房室に導く１１通路とを備え
た暖房装置において、上記エアポンプの回転速度の上昇
を抑制する制御Ｉ　ｆ段を設りたものである。

このことにより、エンジンにより駆！ｖノされるエアポ
ンプの回転速度の上界が抑制されることににっで、エン
ジンが高回転になっても、工Ｘポンプの回転速度はそれ
程上昇せず高回転にイ（らないとともに、エアポンプに
より加圧されたエアの湿度が必要以」ニに高温庶にト冒
しないＪ：うにしたものである。

〈発明の効果） したがって、本発明によれば、■アボンブ暖房方式の１
暖房Ｍ買において、゛［ンジンの回転数が高回転になっ
ても、１アボンブの回転３１　ａがそれ程−Ｌ　Ｐｉけ
゛ず、３ａ痘な速度に抑えられるので、エテボンプのベ
ーン等の部月や軸受等が過熱史摩耗等により損傷りるこ
とがなく、Ｊ−アポンブの耐久性を向上さＵることがで
きるとともに、エアポンプからの加Ｈ１アの温度も必要
以にに高湯庶にならず、適麻な温石のエアをＩＩ？　Ｕ
快適暖房を図ることができる。

〈実施例） 以下、本発明の実施例を図面に以づ′いて詳細に説明η
る。。

第１図は本発明を中隔用の１敗房装置に適用しｌこ実施
例を承り。同図において、１は車両に１ｉ載された一Ｉ
エンジン２はベーンポンプ香にりなる］−ｊ′ボンノ゛
℃あ−）で、該土ノアポンプ２（よ、上記エンジン１ど
ｌ；ｌ　、後ｉホするにうにエンジン１のクランク僧ｈ
　ｉ　Ｑ　４．二股りＩこドライブプーリ２４どエアポ
ンプ゛２の駆動軸２ａに設りたドリブンプーリ２５ど両
）“−リ２４，２５間に巻１珪けられたＶベル−１−２
６とから＜ＦるＶベルト弐ｍ段変速を幾４Ｍ　３を介し
て連結され（いて、エンジン１によって駆動される。

上記１）！ポンプ２の駆動軸２ａには後述のコントロー
ルユニット２３によってＯＮ　−ＯＦ　Ｆ　８７１１１
１１される電磁クラッチ４が介設されている、。

上記エアポンプ２の吸入Ｌｌ　２　＋１には吸入エア通
路５が接続され、該吸入エア通路５の上流端はエアクリ
ーナ６を介して人気に間口しでいる。−ｈ、Ｊニアポン
プ２の吐出口２Ｇには吐出上ノア通路７が接続され、該
吐出エア通路７の下流☆ｉ；はメインダクト８に間口し
、該メインダクト８をｆｒ　して被暖房室としての車室
９に連通して＋３す、上記エフ／ポンプ２　ｆＪ、Ｊ：
リエノ７クリーナ６を介して吸入上７通路５Ｊζり吸入
した］−ア（外気〉を圧縮、加圧したのら、この加ＪＩ
Ｉアを吐出エア通路７を介してメインダク１へ８から車
室９内に導入りるように構成されている。

」−記吐出工ア通路７の途中には、該−Ｌア１通路の通
路面積を０１変にＪる加圧エア温Ｉ良調整用の絞弁１０
が配設され、該絞弁１ｏには後述の−ＪＪｌ−ｒ＝＋　
−ルユニツ１〜２３によって作動制御されるステップモ
ータ１１が連結されＣいて、該ステップモータ１１によ
り較か１ｏは吐出１７通路７の通路面積が変化するにう
間開制御される。

ま１５−１−１記較弁１０上流の吐出エア通路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
端は吸入上ア通路５に連通されているとどしに、上記吐
出１７通路７のリターン通路１２との分岐部には俊）小
の＝１ン１〜１」−ルユニット２３によっＵ　ＯＮ−０
’Ｆ　ｌ−制御される三方切操弁１３が介説されてＪ５
す、該三ｌｊ’　１．ＩＪ模弁１３は、通常のＯＮ作ｆ
ｈ時は吐出エノ′通路７の」ニノ７ボンブ２側と車室９
側とを連通し、リターン通路１２側を閉塞している一方
、ＯＦ　Ｆ作動時に（、Ｊ、吐出エア通路７の■アポン
プ２側とリターン通路１２側とを連通し、吐出土７通路
７の車室９側を閉塞して、該吐出］−’ｊ１通路７の加
圧十ｊ／をリターン通路１２を介しＣ−ｆ　７ポンプ２
の吸入側に戻１Ｊ、うにしでいる。

−ノｊ、−１−記メイングク１−８の吐出エア通路７間
［二１部よりも」−流側には温水ヒータ１４が配設され
ており、該渇水ヒータｉ　／＋　４．１エンジン１とは
、該］−ンジン１を冷７ＪＩづる冷却水が流通ηる冷却
水通路′１５１を介して循環接続されていて、エンジン
′１を冷ノー１シた後の冷却水（温水）が循環供給され
る。

該メインダクト乏３の温水ヒータ′１４上流側には、温
水じ一夕１４に近接し℃プ゛日ア１０おＪ２び後述のコ
ントロールユニット２３によつＵ　ＯＮ　−Ｏｆ＝「制
御され該ブ０ｊ１１６を駆ｖＪするｌζめのゾＬ１ノ′
用モータ１７が設（）られているとと乙に、メインタフ
１へ８の温水ヒータ１４下流側にはメインダクト８と吐
出エア通路７とを）Ｒ択的に開閉Ｊるシャツタ板１８が
設りられている。該シトツタ板′１８に（よりンク１幾
横１９を介して、後述のコント［１−ルユニット２３に
よつＴｏｌｌ−ＯＦＦ制御されるツレノーｒド２０が駆
動連結され−（いる。そして、ブ１」ア用モータ１７Ｊ
３よびソレノイド２０のＯ［１：作動時には）ｊ１＾水
ヒータ１４にＪ、るエアとの熱交換は（ｊわず、またシ
１７ツタ板１８によりメインタフ！へ８を閉じ、吐出１
７通路７を聞くことにＪこり、エアポンプ２からの加圧
エアを車室９に府入りる一方、ブロア用モータ１７およ
びソレノイド２０のＯＮ作動時にはブ１コア１６により
メインダクト８の上流端から取入れｌ、ニエアを温水ヒ
ータ１４で熱交換さＵるとともに、シャツタ板１８によ
り吐出１７通路７を閉じ、メインタフ１−〇を聞くこと
に３１、す、上記渇水ヒータ１７１Ｃ熱交換された高１
虱を中室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（車室９内の渦電
を検出りる車室内記麿しンリ−１２２は、吐出、エア通
路７のＪｉ　ｙ”７ボンプ２と絞弁′１０との間に配置
おれて、エアポンプ２から吐出さ４ｔた加圧Ｊ−〕７の
）１晶麻を検出りる加１：ｌＥ　」−ア温度センリ”で
あって、これら各レンリ２１．２２の出力（ｒｌｔ　案
内温度信号＄１おＪ：び加ハモエア渇亀１を号Ｓ２　＞
は、エンジン冷）ＪＩ　／ｌ（湿ＩＲ号５３ａ３よびエ
ンジン回転数信号としくのイグニッションパルス１３号
Ｓ４と共に、：」ント］−１−ルコニツ１〜２３に入力
されｒ　ｉｔｊす、該ｌント１’、’ｌ−ルｌ三ツ１へ
２３にＪ、り上記電磁クラッチ４、ステップし一夕′１
１、ミｌｊ’　Ｉ、ＩＪ換弁１３、ブ目ノＩ用し一タ１
７Ｊ：；Ｊ、びソレノイド２０が制順１される。

１−記二１ントロール」−ニット２３は、イグニッショ
ンパルス信！；’ｉ　Ｓ　４を受けて、」−ンジン１の
始動１ｕ工ンジン回＋Ｉｌム数が７９ｉ定回転数に辻す
ると、つまりエンジン１が完爆しエンジン１の回転が安
定ηると、゛電磁クラッチ４をＯＮ作動さけることによ
り、エンジン１と１アボンブ２どを駆動連結して、該エ
アポンプ２をエンジン１にＪ、り駆動さＵるにうにし、
よってエンジン始動時の＜ｉＭを軽減してエンジン′１
の冷間始動性を向上させるｊ；うにしている。

また、二ｊン１へ］」−ルユニツ１〜２３は、冷却水混
信￥′ｉＳ３を受りて、冷却水温が所定値（例えば８０
°Ｃ）以下のときにはブ【］］ア用１：−タ１おＪ：び
ソレノイド２０　Ｇ：ｏＦ　Ｆ作動させることににす１
、ｆンジン冷却水で湖水に一タ′１／ｌを作動さμて暖
房Ｊ８冷Ｎ１水暖房方式を停止するとともに、電磁クラ
ラＶ−４をＯＮ作動さぜることにＪ：す、エアポンプ２
を作動させＴ：暖ｒ５′９づるに７ボンブ１援）力方式
を作動さＶ、−ブｊ、冷却水？に１１が所定１１ｆｌ以
−にのとぎには、逆に電磁クラッチ４を０にＦ作動させ
ることによりエアポンプ暖房方式を停止づるとともに、
ブロア用モータ１７およびソレノイド２０　ヲＯＮ作動
さＵることにより冷７ＪＩ水暖舅方式を切操作動さＵ、
よっＵ、Ｉンジン温度に応じて暖房を効果的に行うよう
にしている。

さらに、−１ント［」−ルユニット２３は、車掌内浅１
爪レン１）２１からの中室内渇麻（５号Ｓ１を受（Ｊ、
車室内温度に応じてステップ−［−夕１１を作動制御し
く絞弁１０を開閉制御し、車室内温度が低いどきに（，
１絞弁１０をその開度が小さくなるＪ、うに閉作動さＵ
て、用出エア通路７の通路面積を減少さｌることにより
、土〕７ポンブ２から吐出された加圧Ｊｌ　′）７の溜
１度を十５７ざぜる一方、巾全内温１立が高いときには
絞弁１０をその開度が人さくなるＪ、）に閉作動させて
、吐出エア通路７の通路面積をノ（１人さびることによ
り、」二ｊ／ポンプ２から【（［出さ［した加圧−Ｊｉ
、　ｊｔ７の温１１１を低下させ、よって絞弁１０の聞
痘に応じｃ　ｈｕ　１．ｎ−Ｌ）７温度を制御して、意
図した暖房が１「７られる、」、うにしくいる。今、具
体的に、エアポンプ２と絞弁′１０との間の吐出エア通
路７の汀ノＪＰａがＯｈ／ｃｎｊｃ（絞弁１０の全（ｔ
ｉｌ　）　、０５１＜ｖ／ｃ＋＋？ｃ　、１　、０ｌ（
１／ｃｎイＧの場合にＪ３いて、エアポンプ２の吸入エ
ア温度が３０″Ｃのとぎでのエアポンプ回転数に幻りる
較ブ’ｌ”１０下流の加圧エア温度を測定した結果を第
３図に承り。同図により、絞弁１０下流の加ｊ工土ア温
度（よ上アボンブ２の回転数の増大に従っ′℃増大りる
どとしに、絞弁１０の間度を制御１１づることにＪ、り
任息の温度に制御できることが判る。なお、胃１３図は
」−記のＪ、うに吸入１ア’ＲＩ＝　ＩＧが３０’Ｃの
ときのデータＣあるが、吸入エア温度が暖房を必要と覆
るような低）品時、たどえぽＯ′Ｃのどさの加圧↓ア温
庶は訓１゛ンの結果、同図の１４性線図より３０’Ｃ低
い状態でぞれぞれの特性線図に平ｔうにした特性になる
。

加えて、コントロールユニツ１−２３は、イグニッショ
ンパルス信号８４を交番Ｊで、エンジン１の回転数、つ
まり丁−アポンプ２の回転数が段定回転数以上になると
、スーアツフ゛モータ１′１を？ｉｌｉ　ｉ［制御して
絞弁１０を全開にし、よっで絞弁゛１０上流の加圧エア
の圧力を低干さけてエアポンプ２の負荷を軽減しその耐
久性を面子さじるＪ、うにしている。

さらにまた、コント［１−ルコニツ１へ２３は、加圧エ
ア温度レンサ２２からの加圧エア渇１α信月Ｓ２を受り
（、エアポンプ２から吐出された。絞弁１０上流の加圧
上アの）都度が所定値（例えば２０゛（Ｃ）よりも低い
どきには三方切換弁１３をＣ）　Ｆ　Ｆイ１動ざＵるこ
とににす、吐出］−ア通路７のエアポンプ２側とリター
ン通路１２どを連通させで、吐出１７７通路７の加圧上
アをリターン通路１２を介しＵ　エアポンプ２の吸入側
に戻り−ｈ、−１−記加Ｊ〔１）７温庶が所定１１＋′
ＪＪ：リム高いどきには三方切換弁１３３をＯＮ作動さ
けることにより、リターン通路１２を閉塞（）、吐出１
−ア通路７のエアポンプ２　＋１１１１ど車室９側とを
連通さｔ！Ｕ、ｘアボンブ２からの加Ｉ］−エアを１１
１至°１）内をン摩人ηるＪ、うにし、よって、十ノ′
ポンプ２始！ＩＩＪＪ初１ｊｌＪにおい−Ｃ寒冷ドの１
［室９内（・二冷たい空気が吹き込んＣくる不快感をＩ
！／」止ηるＪ、うにしている。

次に、上記ベルト伝力（浅溝３について第２図より８γ
述するに、１ンジン１のクランクＹｌｈ　’Ｉ　ａ　Ｃ
，ＸｉＱりたドライブプーリ２／Ｉは、クランク軸１ａ
に固着された固定−フランジ２７と、上記クランク軸に
形成されたスライドＲ１′１２８に係合りる係合部２９
ａをイ１し、」−記固定フランジ２７に対して接前りる
方向つまり軸方向に摺動自在な可動フランジ２９と、該
可動フランジ２９を固定フランジ２７に対して離反づる
方向に付勢する引張スプリング３０とを備えている。−
］−記可動フランジ２９の背面にはその外周端からクラ
ンク’ｆｉｌｌ　１　ａに向っ℃後述の端板３２どの間
の間１（Ｌ）を狭める」、うに傾斜して延びる傾斜ガイ
ド而３１が設４−Ｊられ℃いる３、Ｊ、た、クランク軸
’ｌ　ａのｌｌｌ１１１端には、周縁にフランジ部３２
ａを有づる円板状の端板３２がポルＩ−３２ＩＩ　１．
ごＪ：り固着されていで、該つ；）；板３２のフランジ
部３２ａ１．：は半１￥ｙｊ向内方に向っＣ１Ｊ、ｊＥ
　Ｊｌ＆スプリング３３を介して遠心錘３４が上記１１
１ｎ　ｊ’３１カイト面３１と※ｉ（板３２どの間に介
在ＪるＪ、うに慮架されている。

一方、エアポンプ２の駆動軸２ａに設りたドリブンプー
リ２５は、該駆動軸２ａに固着された固定フランジ３５
）と、該駆動’ｌ’ｌ１１２　ａに同名されたボス３６
に設（プたスライド溝３６ａに係合づる係合部３７ａを
石し、上記固定フランジ３５に対して接１ｌｌｌ＋　！
Ｊる方向つまり＠Ｉｊ向に１７′１仙自イ１］な可褒Ｊ
フランリ３７と、該Ｈ＋Ｊ動フランジ３７を固定フラン
ジ３ｂに接近りるプ）向にイ］勢りるスジ１ノング３８
を備え′Ｃなる。イし−（，１記ドライブフ’−！Ｊ２
４とトリノンプーリと）との間に両者を連結覆るＶベル
１〜２６が巻１１）りられ【いる。

而しＣ、エンジン１が低回転のときに（よ、］−″う・
イブプーリ２４において遠心錘３４Ｇこ（’ｔ＝　ＩＩ
Ｊづる）重心力が小さく、該遠心錘３４が圧縮ズブ１ノ
ンク′３３の（ｑ勢力により１（径方向内方に位「９し
て０ることにより、（１イ■１刀イド而３１を介してＴ
ｉＪφｈフランジ２０を引張スプリング３０の付勢力に
１八しＣ＋＋＋＋１１−（ノて固定フランジ２７に接近
しｌこ１（ｔ−’ｔ　ＩｔこＢＬｆｉ’ｉ　ｆ］す、口
のことにより、■ベル１〜２６を半径フリ１ｔηタトｈ
に押しやつ℃変ＭｊＪｌコを小さく　Ｌ／　−Ｕ　ｌ／
）る。−ｙノ、エンジン′１の回転数が十ν１．　Ｌ／
　’Ｔ：　９回転になると、上記遠心錘３／Ｉが遠心力
にＪ：すＩ：Ｅ　Ｒ宿スブＩＪング３３の（＝ｊ９’）
力ｔこ抗し℃半径方向外方に移設Ｊし、そ才′シに４ゝ
１′つてｉｉＪ動フランジ２９か弓目長スプ１ノング３
０のイ］勢力にＪ：り固定フランジ２７から離ドする方
向に移動づることにより、■ベルト２６を半径方向内方
に移動さＩ！で変速比を大きくし、Ｊ、つてドリフ′ン
ブーリ２５つまり」−ｌポンプ２の回巾へ速度の上昇を
抑制するようにした制御手段としくの＼ｌベル１へ式無
段変速（幾構３が４１１１成され【いる。

したがって、」−記の如く、エンジン１が高回転になっ
ても、■ベル（一式無段変速（幾１１４３により、エア
ポンプ２の回転速度の土５１′が抑ｉ１＋１されで、エ
アポンプ２はそれほど高回転になることがないので、エ
アポンプ２のベーン等の部イΔやす１１１受が過熱へゝ
）摩耗等によりｔＤ１傷づることがイ「＜、１ノ′ポン
プ２の耐久性を向上さＵることが′ｃ′さる。１しかも
、上ｌポンプ２の回転速１１ｙの１＝’ｉＶが抑制され
るので、］−アｌポンプにＪ、り加Ｌ［されるエアのン
品Ｉ良し必要」メ−に（ご高温！良に」−饗することが
−な（、暖房に適した淵瓜のエアを中室に供給すること
ができ、快適な暖房を行うことができる。

尚、上記実施例゛Ｃは、上ｌポンプ２の回転速度の上Ｐ
ｉを抑制する制御手段として、■ペル１〜式無段変速機
構３を用いたが、ドルクリミツ１へ型流体継千−ｑ、回
１１１７．速度の−Ｌ背を抑制りること／Ｊ＜　７’さ
る各トド手段が採用１１１１七Ｃある。

【図面の簡単な説明】

図１「【１は木光明の実施例を示し、第′１１図（Ｊ全
イ木１嘔略（１１１成図、第２図はベル１一式無段突）
オζ（；支１ｉｔ、ｊ右Ｉ５多ンの東ｒａｔ拡人［仇面
図、り′１３図は」）７ン１ξン−ノ゛セｊ、＋　１１
云故に対刀る較フク下’＜／ｌｔの加圧工ｊ７渇１ｊｕ
　ｔｊ　＋生を力＜′？Ｊｔ閑である。 １・−１ンジン、２・・・Ｔ）ｌポンプ、３・・・Ｖ／
（２し１〜式無段変辻問１ｊへ、７・・・１１１４出」
−ア通路、９・・・！Ｊ’！　”Ｉ！　６堵３図 エアホ０シブ回牛ム娑父（ｒｐｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｉ−ンジンにＪ、り駆動される１アポンプと、該
   エアポンプににり加圧されたエアを被暖房室に尊くエア
   通路ど、１−ンジン回転速１哀の上Ｒに件゛）上記上ア
   ボンブの回転速度の上背を抑制Ｊ−る制御１段どがＣジ
   りられていることを特徴とりる暖房装置。