JPS60244613A - 車両用の蓄熱式即効ヒ−タ− - 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】 ［分野］ 本発明は、エンジン作動中に貯えられたエンジン冷却温
水を、エンジンの冷却水温の低い時の応急暖房用熱源と
する方式の車両用の蓄熱式即効ヒーターに関する。

［従来技術］ 従来の自動車は、車室内の暖房方法としで、エンジンか
ら発散する燃料の燃焼熱をウォータージャケットとラジ
ェーターによって冷却させる際に生ずる温水を空気加温
用の熱交換器に通人させる方式を採ってきたので、寒冷
時のエンジン始動直後は非常に寒い思いをしなければな
らなかった。

対応策としてエンジンのウォータージャケットと前記の
空気加温用熱交換器（ヒータコア）とを結、Ｓ渇水循環
路の往路と並列に、エンジン冷ｍ温水の一部を貯溜プる
ための保温タンクを介在させたヒータコア加温用の別の
温水循環路を接続しておぎ、エンジン始動時に限って保
温タンクに貯えられた温水のみでヒータコアを温めるい
わゆる蓄熱式の即効ヒーターが考え出された。しかし、
年間を通じてみれば、暖房を要する時期は一部の期間に
限られており、その他の季節には単に車の重量を増加さ
せるだけの好ましからざる存在になり下がってしまう。

また前述のエンジン始動時の応急暖房と、通常の暖房と
、を切換えるためには、温水の配管系に設けられた幾個
かの渇水流路切換え弁を操作する必要があり、その切換
え手段の簡便化もめられていた。

［発明の目的］ 本発明は、既述のごとき車両用の蓄熱式即効ヒーターに
おいて、暖房を行なわない時期には不要となるのみでな
く、いたずらに車重を増えさせる存在どなる保温タンク
内の水を、エンジンのオーバーヒート時のエンジン冷却
用に役立たせる方法、並びに保温タンクを必要としない
時期にはタンク内の貯溜水を排出する方法を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］ 本発明の蓄熱式即効ヒーターは、エンジンのウォーター
ジャケットと車室内暖房ユニツ１−のヒータコアとを結
ぶ渇水循環主路の１１路と並列に、温水貯溜用の保温タ
ンクを途中に介在させた渇水循環副路を設けておぎ、エ
ンジン冷却水温の低い時、前記保温タンク内の貯溜渇水
で前記ヒータコアを加熱する蓄熱式即効ヒーターにおい
て、外気温センサ、エンジン冷却水Ｆｔン１すおよび保
温タンク水温センサと、前記ウォータージせケラトから
前記子・副の温水循環路の分岐点にいたるまでの管路に
設りられた電磁バルブ１、前記保温タンクから前記ウォ
ータージャケラｉ〜にいたる温水循環帰路の出口に設け
られた電磁バルブ２、前記湿水循環主路の往路の終端近
くに設りられた電磁パル１３、および前記子・副の温水
循環路の分岐点から前記保湿タンクにいたる温水循環路
の途中に介在させたウォーターポンプと、前記各センサ
の出力信号を入力とし、前記３個の電磁弁と前記ウォー
ターポンプとを選択的に作動させる電子制御回路とから
なるエンジン冷却水循環制御装置を設け、前記各センサ
ーからの出力信号を受け、前記エンジン冷却水循環制御
装置が暖房必要と判断したときは、前記保温タンク内の
温水を即効ヒーターの熱源とし、またエンジン冷却水温
が異常高温と判断したときは、前記保温タンク内の常温
水をエンジン冷却水系に混入させるよ′うに構成されて
なる第１発明と、エンジンのつＡ−タージャケットと車
室内暖房ユニットのヒータコアとを結ぶ渇水循環主路の
往路と並列に、温水貯溜用の保温タンクを途中に介在さ
せた温水循環副路を設けでおき、エンジン冷却水温の低
い時、前記保温タンク内の貯溜渇水で前記ヒータコアを
加熱する蓄熱式即効ヒーターにおいて、外気’ｔＦＡ　
ｔ’ンサ、エンジン冷却水温センサおよび保温タンク水
温センサと、前記ウォータージャケットから前記子・副
の温水循環路の分岐点にいたるまでの管路に設けられた
電磁バルブ１、前記保温タンクから前記ウォータージャ
ケットにいたる渇水循環帰路の出口に設（）られた電磁
パル１２、前記温水循環主路の往路の終端近くに設けら
れた電磁バルブ３、および前記子・副の温水循環路の分
岐点から前記保温タンクにいたる温水循環路の途中に介
在させたつＡ−ターポンプと、前記各センサの出力信号
を入力とし、前記３個の電磁弁と前記ウォーターポンプ
とを選択的に作動させる電子制御回路とからなるエンジ
ン冷却水循環制御装置を設け、暖房必要時においては、
前記保温タンク内の温水を即効ヒーターの熱源とし、暖
房不要時期において、前記保温タンク内の水を必要とし
ない時にはこの水を排出させるための水抜き弁と、給水
弁とを前記保温タンクに付属させてなる第２発明とから
構成される。

本発明の好ましい実施態様にＪ：れば、前記複数のバル
ブの設置個所として、前記ウォータージャケットから前
記子・副の温水循環路の分岐点にいたるまでの管路にバ
ルブ１を、前記保温タンクから前記ウォータージャケッ
トにいたる温水循環帰路の出口にバルブ２を、前記温水
循環主路の往路の終端近くにバルブ３を、そして前記子
・副の温水循環路の分岐点から前記保温タンクにいたる
温水循環副路の途中にウォーターポンプをそれぞれ介在
させておぎ、暖房時期のエンジン始動時には前記バルブ
１を閉、バルブ２および３を開とし、前記ウォーターポ
ンプを働かせて、前記保温タンク内の渇水のみによって
前記ヒータコアを加熱すると共に、即効ヒーターどして
使用したために、冷えた前記保温タンク内の温水湯庶を
上がさける。

前記つ４−タージャフット水温が前記保温タンク内水温
を上回った時に９．１、前記バルブ１．２および３を間
として前記ウォータージ１１ケッＩ〜の温水゛によって
前記ヒータコアを加熱し、エンジン停止時には前記バル
ブ１．２および３を閉として前記保温タンクの温水を密
封状態に保つ。また除湿あるいはオートエアコン（空１
ｉ１４１１１Ｉの自動運転）時には前記バルブ１および
３を開、２を開として通常暖房状態に保つ。暖房不要時
期（夏期）においては、エンジン停止時には前記バルブ
１．２．３を開として前記保温タンク内温痘を外気温度
に保ち、エンジン始動後は前記バルブ１．３は従来形巾
両用ヒーターと同様な！！ｉ１１きくヒーターの必要時
には開、不要時には閉）をするように構成する。

［発明の効果］ 」−記の構成よりなる車両用の蓄熱式即効ヒーターは、
次のような効果を秦する。

イ）暖房を行なわない時期には不要となる温水貯溜用の
保温タンク内の水を、エンジンが異常に昇温するいわゆ
るオーバーヒーｉ〜を起こした時には、エンジン冷却水
系に放出させることによって、早急にこの冷却用水のｔ
ｆｆｉｆｆｔを下げることができる。

口）前記イ）項のオーバーヒート解消動作および応急暖
房と通常暖房との切換え作動は、温度センサ、マグネッ
１〜弁等を含む電気的制御装置によって自動時に行なわ
せることができるので、運転者の気づかないうちに適時
に適切に行なわれる。

ハ）暖房不要時期には保温タンク内の水を抜き取ること
ができるので、無意味な車重増による燃料の浪費を防ぐ
ことができる。

二）保温タンク内の水の注入忘れや抜き取り忘れがあっ
たとしてｂ１前記口）墳に記したように、温水循環路の
切換えは自動的に適切に行なわれるので支障をきたりこ
とはない。

［実施例］ 次に本発明の車両用の蓄熱式ヒーターを図に示す実施例
に基づいて説明する。

第１図は本発明の即効ヒーターの構成要素の配置図をＡ
ＩＩねた作動系統図であって、エンジンＡの冷却用つＡ
−タージャケットＢの冷却温水の一部は、車室内空調装
置Ｃに内蔵された暖房用熱交換器（ヒータコア）５に向
けて温水循環主路の往路ａを杆て送出され、温水循環主
路の帰路すを経てウォータージャケラｌ−Ｂにもどる。

、温水循環主路の往路ａと並列に、エンジン冷却温水貯
溜用の保温タンク６を介在さぜた温水循環副路ｄが設け
られている。そしで、ウォータージャケットＢから主・
側温水循環路の分岐点に至るまでの管路にバルブ１を、
保温タンク６からウォータージャケットＢに至る温水循
環主路の帰路の出口にバルブ２を、温水循環主路の往路
の終端近ぐにバルブ３を、また主副の温水循環路の分岐
点から前記保温タンクに至る温水循環副路の途中にウォ
ーターポンプ１がそれぞれ介在されている。

一方車室内空ｗＡ装置Ｃ内に設置された冷房用の熱交換
器としての蒸発器８には、エンジンＡににって駆動され
る圧縮ＩＤによって圧縮され、凝縮器Ｅに到って液化し
、液溜りトに一旦蓄えられた冷媒が送り込まれる。蒸発
器８　ｔ’気化の潜熱を奪われた気化冷媒は再びＨ縮機
］〕にもどる。車室内空調装置Ｃの被空調空気入口に接
して内外切換え用ダンパ９と吸気用ブロワ１０が、蒸発
器８とヒータコア５との間には冷暖房切換え用ダンパ１
１が、空調流空気の吹き出し口Ｇに接して吹き出し口切
換え用ダンパ１２．１３が取付りられている。

ウォータージャケットＢには冷却水をラジェーターＨに
通人循環させるためのポンプ１４とラジェーター水温セ
ンサ１５が付属し、また保温タンク６にも水温センサ１
６が設【ノられている。なお温水循環副路ｄのウォータ
ーポンプ７の上流側には給水　−弁４と保温タンクへの
注水口１１が、また保温タンク下底部には水抜き弁１８
が設けられている。

上記のような構成要素の組み合せからなる本発明の即効
ヒーターの作動の過程を、冬季の暖房を行なう場合と、
温暖で暖房を要しない場合とに分Ｇノで以下に説明する
と、まず暖房を行ないたい１１．￥には、エンジンの始
動時にバルブ１を閉じ、バルブ２ど３を開き、ウォータ
ーポンプ７を働かせることによって、ヒータコア５には
、エンジン作動中に蓄えられた保温タンク６内の貯溜温
水のみが流入し、エンジンのウォータージャケットの水
温が上昇づ゛るまでの間即効的に車室内を暖めることが
できる。エンジン冷ム０水温が通常の暖房を行なえるま
でに昇温した時、バルブ１．２および３の全てを開くと
、ウォータージャケラ１〜Ｂ内の渇水がヒータコア５に
流入する通常暖房状態に移る。

この時期に保温タンク６内に温められたエンジン冷却水
が導入される。そしてエンジンの停止とともにバルブ１
．２．３の全てを１ｇＩ　Ｕることによって保湿タンク
θ内の温水は外界から連断され、冷却か防１）−される
。このような一連のバルブ群の開閉動作は各バルブを開
閉させるための、またウォーターポンプ７の作動を断続
させるためのマグネット弁およびマグネットスイッチを
エンジンのキースイッチ、並びにつＡ−ターン（７ケツ
トＢと保湿タンク内に取付（プられた水温センサの出力
回路と連係させることによって自ＵＪ的に行なわせるこ
とができる。第３図にこのような自動制御ｍ構のフロー
ヂト−１−を示した。この即効暖房モードは外気温セン
サ１９の検知温麿が所定値、例えば１８度以下と＜Ｚつ
だ時に自動的に機能するように設定さけることができる
。２０１ｊ付属づる自動制御ボックスである。

次に外気温が例えば１８度以上となり暖房を必要としな
い時期における本発明の即効ヒーターの作動について説
明すると、エンジン始動時には、バルブ２を開、バルブ
１と３も開とし、エンジン冷却水はラジェーターのみに
流ねるＪ：うに覆る。そｌＪて除湿あるいはオー１〜エ
アコン使用の除湿モード時にはバルブ１．３を開弁する
と、エンジン冷却温水は保温タンク６内に通人しない通
常の暖房モードとなる。エンジン停止時には、バルブ１
．２および３を間どして保温タンク６内の温水を常温に
まで放冷させる。２１は空ＦＡ機のスイッチボ、ツクス
である。

もし急坂路走行中などに、］ンジン冷７Ｊ１水温が巽常
に高まるいわゆるオーバー上−１〜状態となった時には
、保温タンク６からウォータージ１ｒウッドＢに到る管
路に介在されたバルブ２を開弁すると、保湿タンク内の
常温水が一時にエンジン冷却水系に混入され、この希釈
効果によって冷却水の上がをくい止めるのみでなく相当
程麿エンジン冷却水の湿度を低下させることができる。

上述のようなバルブ操作は、前記の暖房モードにおりる
自動制御の場合と同様に、外気温センサ１９とラジェー
ター水温しンサ１５が発づ°る温趨情報に基づいて、自
動制御ボックス２０内の電気回路の働きによって自動的
に行なわれる。

エンジンのオーバーヒートは、日本国内においては、こ
とに夏季の気温がさして高くならない地域においては、
さほど懸念される事態ではないので、ｌ房を要しない時
期には保温タンク内の水を排出しておくことも、車重を
極力軽くして燃費の節約を計るという観点からして望ま
しく、対応策として保温タンク６の底部に水抜き弁１８
を設けるとともに、主・副の温水循環主路の分岐点とウ
ォーターポンプ７との間に３路切換え型の給水弁４を介
在させておき、その１つの管路に注水口１７を接続させ
る方法を講じた。、ＦＲ述のように暖房のモード切換え
をつかさどるバルブ１．２および３は人の操作に頼らず
に適時適切に自動開閉が行なわれるものであり、保温タ
ンク６内が冬子に空で、夏季には満水といった人手によ
る注排水のミスがあったとしても、暖房用温水配管系に
不都合が生じる恐れはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用の蓄熱式即効ヒーターの構成要
素配置図兼作動系統図、第２図は暖房使用時にお【づる
温水循環管路の温水流路の自動切換えをつかさどる自動
ｆｌｉ制御機構に関するフローヂＶ−１〜である。 図中　１．２．３・・・バルブ　！）・・・ヒータコア
６・・・保温タンク　７・・・つＡ−ターポンプ　８・
・・蒸発器　１５．１６．１９・・・渇ｒ１ルン１ノ１
８・・・水抜ぎ弁２０・・・自動制御ボックス　Ａ・・
・１ンジン　Ｂ・・・ウォータージ（・フット　Ｃ・・
・中３・°内空調装置　Ｇ・・・空調済空気吹き出し口
　ａ、ｂ・・・渇水循環主路の往路と帰路　ｄ・・・濡
水循環副路 代理人　石黒健二 第１図 −１オーバーヒートａｄ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）エンジンのウォータージャケラ１〜と車室内暖房ユ
   ニットのヒータコアとを結ぶ温水循環主路の往路と並列
   に、渇水貯溜用の保温タンクを途中に介在させた温水循
   環副路を設【プておき、エンジン冷却水温の低い時、前
   記保温タンク内の貯溜温水で前記ヒータコアを加熱する
   蓄熱式即効ヒーターにおいて、 外気温センサ、エンジン冷却水温センサおよび保温タン
   ク水温センサと、前記ウォータージャケットから前記主
   ・副の温水循環路の分岐点にいたるまでの管路に設けら
   れた電磁バルブ１、前記保温タンクから前記ウォーター
   ジャケットにいたる温水循環帰路の出口に設けられたＭ
   磁バルブ２、前記温水循環主路の往路の終端近くに設け
   られた電磁バルブ３、およびｉｆ記主・副の温水循環路
   の分岐点から前記保温タンクにいたる温水循環路の途中
   に介在させたウォーターポンプと、前記各センサの出力
   信号を人力とし、前記３個の電磁弁と前記ウォーターポ
   ンプとを選択的に作動させる電子制御回路とからなるエ
   ンジン冷却水循環制御装置を設け、前記各センサからの
   出力信号を受け、前記エンジン冷却水循環制御装置が暖
   房必要と判断したときは、前記保温タンク内の温水を即
   効ヒーターの熱源とし、またエンジン冷却水温が異常高
   温と判断したときは、前記保温タンク内の常温水をエン
   ジン冷却水系に混入させることを特徴とする車両用の蓄
   熱式即効ヒーター。 ２）前記エンジン冷却水循環制御装置は、暖房時期のエ
   ンジン始動時には前記バルブ１を閉、バルテ２および３
   を開とし、前記ウォーターポンプを働かせて、前記保温
   タンク内の温水のみによって前記ヒータコアを加熱する
   と共に、即効ヒータ−とじて使用したｌこめに、冷えた
   前記保温タンク内の温水温度を上昇させ、前記ウォータ
   ージャケット水温が前記保温タンク内水温を上回った時
   には、Ａｒｔ記バルブ１、′２おにび３を開として前記
   ウォータージャケットの温水によって前記ヒータコアを
   加熱し、エンジン停止時には前記バルブ１．２および３
   を開として前記保温タンクの温水を密封状態に保つこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両用の蓄熱
   式即効ヒーター。 ３）前記エンジン冷却水温Ｗ１制御装置は、除湿あるい
   はオートエアコン（空調機の自動運転）時には前記バル
   ブ１および３を開、２を閉として通常暖房状態に保ら、
   暖房不要時期（夏期）においては、エンジン停止時には
   前記バルブ１．２．３を開として前記保温タンク内温度
   を外気温度に保ち、エンジン始動後は前記バルブ１．３
   は従来形車両用ヒーターと同様な働き（ヒーターの必要
   時には開、不要時には閉）をし、もしエンジン冷却水が
   異常高温に達した時には、前記バルブ１．２を聞いて前
   記保温タンク内に蓄えられた常温の水をエンジン冷却水
   系に放出させるように構成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の車両用の蓄熱
   式即効ヒーター。 ４）エンジンのウォータージャケットと車室内暖房ユニ
   ットのヒータコノ７とを結ぶ温水循環主路の往路と並列
   に、温水貯溜用の保温タンクを途中に介在させた温水循
   環副路を設けておき、エンジン冷却水温の低い時、前記
   保温タンク内の貯溜温水で前記ヒータコアを加熱する蓄
   熱式即効ヒーターにおいて、 外気温センサ、エンジン冷却水温センサおよび保温タン
   ク水温センサと、前記ウォータージャケットから前記主
   ・副の温水循環路の分岐点にいたるまでの管路に設けら
   れた電磁バルブ１、前記保温タンクから前記ウォーター
   ジャケットにいたる温水循環帰路の出口に設けられた電
   磁バルブ２、前記温水循環主路の往路の終端近くに設け
   られた電磁バルブ３、および前記主・副の高水循環路の
   分岐点から前記保温タンクにいたる温水４Ｆｌ環路の途
   中に介在させたウォーターポンプと、前記各センサの出
   力信号を入力とし、前記３個の電磁弁と前記ウォーター
   ポンプとを選択的に作動させる電子制御回路とからなる
   エンジン冷却水循環制御装置を設け、暖房必要時におい
   ては、前記保温タンク内の渇水を即効ヒーターの熱源と
   し、暖房不要時期において、前記保温タンク内の水を必
   要としない時にはこの水を排出させるための水抜き弁と
   、給水弁とを前記保温タンクに付属させたことを特徴と
   する車両用の蓄熱式即効ヒーター、。