JPS6277216A - 車両用蓄熱式暖房装置 - Google Patents

車両用蓄熱式暖房装置

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Publication number
JPS6277216A
JPS6277216A JP60216907A JP21690785A JPS6277216A JP S6277216 A JPS6277216 A JP S6277216A JP 60216907 A JP60216907 A JP 60216907A JP 21690785 A JP21690785 A JP 21690785A JP S6277216 A JPS6277216 A JP S6277216A
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JP
Japan
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heat
blower
heat exchanger
air
cooling water
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Pending
Application number
JP60216907A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimitsu Inoue
美光 井上
Kenichi Fujiwara
健一 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6277216A publication Critical patent/JPS6277216A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00492Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14Indicating devices; Other safety devices
    • F01P2011/205Indicating devices; Other safety devices using heat-accumulators

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用蓄熱式暖房装置に関し、さらに詳細には
蓄熱媒体の放熱を利用した即効暖房装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、乗用車両等の暖房は、一般にエンジン冷却水の保
有熱を被空調空気に熱交換させることにより行っている
。従ってエンジン始動直後等のエンジン冷却水温の低い
時には、温風を得ることができず乗員は寒い思いをしな
ければならなかった。
これに対して、特公昭59−26482号公報には、エ
ンジン冷却水温の高いときにこの一部を断熱容器からな
る蓄熱水槽に貯え、エンジン冷却水温の低い時に暖房用
熱交換器に送水して熱交換を行いエンジン冷却水温の低
い時にも暖房を行なえるようにしたものが知られている
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら上記の如き蓄熱式の暖房装置は蓄熱量が限
られているために、その熱は極力有効に利用しなければ
ならないにもかかわらず、従来の車両用空調装置を利用
して温風を発生させると車両内金体で温風の循環がおこ
り温風が薄められてしまうとともに車両壁面との熱交換
により熱損失がおこり十分な温暖感が得られないという
問題があった。
〔問題点を解決するための手段〕
それに対して本発明は、上記の如き問題点を解消するた
めに乗員の足元周りに循環する暖房気流を生じさせるこ
とのできる温風の吹出し口と該循環空気の取入れ口を備
えたケーシング内に、エンジン冷却温水を熱源とすると
ともに蓄熱媒体を収納した蓄熱式熱交換器と、補助送風
機とを納めてなる車両用蓄熱式暖房装置を採用するもの
である。
〔作用〕
上記手段による作用を説明すると、乗員の足元周りに循
環する暖房気流を生じさせることができるので、温風を
車室内全体に循環させる場合に比べて、温風の温度低下
がなく乗員の足元周りのみに高温の温風を集中させるこ
とができる。
〔発明の効果〕
従って本発明によれば、熱量の限られた蓄熱装置を用い
て効果的に即効暖房が行なえるという優れた効果を有す
る。
〔実施例〕
以下本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。
本発明装置の基本実施例を描いた自動車の側断面図とし
ての第1図において、■は計器盤2の下方の車体床3近
傍に配置された本発明の補助装置であって、温風吹出口
4と、その循環空気の取入口5を備えたケーシング6内
にエンジン冷却用ウォータージャケット7から供給され
る温水を通水するとともに蓄熱媒体を収納した蓄熱式熱
交換器8と、循環空気の吸入吐出用の駆動用モータ9a
により駆動される補助送風機9を納めて構成されている
。10と11は蓄熱式熱交換器8とウォータージャケッ
ト7を結ぶ温水の循環用配管で往路配管10にはウォー
ターバルブ12と以下に詳細を説明する車室内冷暖房ユ
ニットのヒータコア13が介在されている。
50は本発明装置の温水配管10および11、後述する
制御回路の一部を共用している他は全く独立した車室内
冷暖房ユニットであって、ハウジング15の一端には内
外気切換箱16内に設けられた車室内外空気の切換導入
ダンパ17と駆動用モータ18aにより駆動される送風
機18が取付けられ、その下流に向かって順次冷房用エ
バポレータ19、エアミックスダンパ2o、ヒータコア
13、空調済空気吹出ロ選択兼吹出量調節ダンパ群14
が組み込まれ、他端には複数個の吹出口すなわちデフロ
スト吹出口15a、ベンチレーション吹出口15b、ヒ
ート吹出口15cが開口している。
さらに第2図に本発明の補助装置1の車室内への設置状
況を計器パネル面の正面図として示した。
次に本発明の補助装置1の蓄熱式熱交換器8の構造を第
3図〜第5図に基づいて詳細に説明する。
第3図はこの蓄熱式熱交換器8の全体形状を示す斜視図
で蛇行状に屈曲形成したアルミニウム製扁平チューブ1
8と、この扁平チューブ18の間ごとに挿入されたアル
ミニウム製扁平管19と、この扁平チューブ18と扁平
管19との間の空間を埋めるように扁平チューブ18と
、扁平管19にろう付は形成された蛇行状屈曲アルミニ
ウム製フィン20とよりなり図中側矢印(イ)方向に空
気が流通できるよう側面は仕切壁で覆われている。
そして扁平チューブ18の出入口は、第4図の斜視図に
示す如(、エンジン冷却水入口管21とエンジン冷却水
出口管22とが接続され、エンジン冷却水循環用配管1
0および11にそれぞれ接続されている。また扁平管1
9内には第5図に示す如く、酢酸ナトリウム水化物CH
3COON a・nHz o、n=2.5〜4.0から
なる蓄熱媒体23が密封充填されている。なお扁平管1
9内面は、この酢酸ナトリウム水化物により腐食されな
いように、塗装、メッキ等により耐腐食処理が施されて
いる。
次に本発明の蓄熱媒体である酢酸ナトリウム水化物の蓄
熱原理を説明すると、酢酸ナトリウム水化物は、熱を吸
収し、58℃になるとゲル状となり、完全にゲル状とな
ったものは温度が低下しても(58℃以下になっても)
結晶化(水化の少ない相への転移)せずゲル状B(水化
の多い相)のまま(過冷却状態)となっている。これを
熱を放出したい時に、機械的刺激等を加えることによっ
て過冷却状態が一気に崩れゲル状態から結晶状態に変化
し、このとき40〜60cal/gの熱量を放出する。
第5図はこの機械的刺激を与える装置としての放熱開始
装置24の構造を示す断面図で、扁平管19の端部には
、酢酸ナトリウム水化物がゲル状態となっても表面張力
によりその液面が保持される程度の小孔25aを有する
隔壁25を介して空間26が設けられ、この空間内には
永久磁石27がバネ28により隔壁25と反対側に押付
けられている。そしてこの永久磁石27には小孔25a
に向けて先端が鋭利に形成された針29が取付けられて
いる。この扁平管19の末端の壁19aに面して扁平管
19の外側には励磁コイル30が設けられ、リード線が
引き出されている。そして、この励磁コイル30に後述
する電気回路により通電されると、永久磁石27をバネ
28の付勢力に抗して第5図において左側に移動させる
磁気を発生し得るよう構成されており、永久磁石27が
左側に動くと、針29の先端が小孔25a中に挿入され
、蓄熱媒体に接触し、ゲル状態のナトリウム水化物に機
械的刺激を与えることができる。また複数個の扁平管1
9は図に表われない接続管により互いに接続され、放熱
開始装置24による機械的刺激はすべての蓄熱媒体23
中に伝達される。
次に本発明の車両用蓄熱式暖房装置の制御回路について
第6図に基づいて説明する。冷暖房ユニット50のヒー
タコア13の下流側には、このヒータコア13の下流の
空気の温度を検知するサーミスタ40が、蓄熱式熱交換
器8の下流にはこの熱交換器下流の温度を検知するサー
ミスタ41がそれぞれ設けられ、マイクロコンピュータ
42にその信号は入力される。またマイクロコンピュー
タ42は自動車空ByJ装置の制御パネル部に設けられ
たプロワスイッチ43を介してバッテリ44に接続され
ている。そしてこのマイクロコンピュータ42の制御に
より蓄熱式熱交換器8の放熱開始装置24の励磁コイル
30、送風機18、補助送風機9の駆動用モータ18a
、9aへの通電が制御されるよう構成されている。
次に上記構成になる本発明の蓄熱式暖房装置の作動につ
いて説明する。エンジン始動直後のエンジン冷却水温の
低い時に自動車空調装置のプロワスイッチ43をONす
ると(風量切換モードのあるものではいずれの風量の位
置でもON位置とする)サーミスタ40の検知するヒー
タコア13の下流の温度が10℃以下の時にはマイクロ
コンピュータ42の信号に基づいて送風61Bを停止さ
せるとともに電磁弁12を閉じたまま、放熱開始装置2
4の励磁コイル30に時限回路等により数秒間通電する
と、永久磁石27が移動して針29の先端が小孔25a
内に挿入されて過冷却ゲル状態で潜熱を蓄えている蓄熱
媒体23を刺激し、−気に結晶化させることにより結晶
化に伴う潜熱を放出する。そしてプロワスイッチ43O
Nと同時に補助送風機9の駆動用モータ9aに通電され
蓄熱式熱交換器8に送風されて発生した潜熱と送風空気
がフィン20を介して熱交換し、吹出口4より車室内の
運転席足元に吹出される。吹出された温風は、第1図中
矢印のように床面3に沿って流れた後、シート33の前
端面に沿って上昇し、その後吸込口5の吸込みにより図
のようにほぼ円を描くように循環する。従って、蓄熱式
熱交換器8で発生した潜熱は、はぼこの循環空気流内に
とじ込められ車室内全体に分散することによる温風の温
度低下や、車両壁面との熱交換による熱損失を最少比に
とどめることができるとともに、乗員にとって最も快適
な頭寒足熱型暖房が達成できるという効果がある。
次にエンジン始動から5〜lO分程度するとエンジン冷
却水温は十分上昇しサーミスタ40の検知するヒータコ
ア13下流の温度がサーミスタ41の検知する蓄熱式熱
交換器8の下流の温度よりも高くなった時、マイクロコ
ンピュータ42の信号により送風機18の駆動用モータ
18aに通電し電磁弁12を開としてエンジン冷却水を
送水させる。すると、車室内には通常のエンジン冷却水
を熱源とする冷暖房ユニッ1−50による暖房が行なわ
れるとともに、蓄熱式熱交換器8へもエンジン冷却水が
送出され扁平管19内のM熱媒体23にもフィン20を
介して給熱される。蓄熱媒体が58℃以上となると蓄熱
媒体である酢酸ナトリウム水化物は溶融しはじめゲル状
になる。そしてこの酢酸ナトリウム全体が完全に溶融し
た状態ではエンジンが停止され、蓄熱式熱交換器8内が
58℃以下の低温となっても酢酸ナトリウムは結晶化せ
ず過冷却のゲル状態で維持され蓄熱を行なう。
以上の蓄熱媒体の温度と作動経過の関係を第7図に示す
次に本発明の他の実施例について説明する。上記実施例
においては、本発明の蓄熱式暖房装置1の作動を空調装
置のプロワスイッチ43により始動するよう構成したが
、これに限定されるものではなく、空調装置の図示しな
いモード切換えスイッチと連動させ、ヒートモードおよ
びデフロストモードの時に蓄熱式暖房装置が作動するよ
う構成してもよい。
また上記実施例において放熱開始装置24は、鋭利な金
属片の接触による方法を用いたが、その他にも、圧電素
子を用いた機械的振動や、酢酸ナトリウムの微結晶を先
端部に保持させた作動棒を移動させ、微結晶をゲル状態
の酢酸ナトリウムに接触させることにより結晶水を誘起
してもよい。
また本発明の蓄熱媒体は酢酸ナトリウム水化物永 に限定されず、結晶物の吸収、放出に伴ってゲル相と結
晶相との間を潜熱の吸収、放出を伴って相転移する物質
が用いられ、チオ硫酸ナトリウム、塩化カルシウム等無
機塩類の水化物が使用可能である。
さらに本発明の蓄熱式暖房装置の蓄熱媒体は高温のエン
ジン冷却水自体であってもよく、別に設けられた断熱容
器に貯えておいて、即効暖房モード時に、バルブを開い
てウォータポンプにより補助熱交換器内を循環させても
よい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の車両用蓄熱式暖房装置の構成を説明す
る側断面図、第2図は車室内の運転席前面のインスツル
メンタルパネル部の正面図、第3図は本発明の蓄熱式暖
房装置の蓄熱式熱交換器の形状を説明する斜視図、第4
図は扁平チューブ19の入口(出口)部の形状を説明す
る斜視図、第5図は蓄熱媒体の放熱開始装置24の構成
を説明する断面模式図、第6図は本発明の暖房装置を作
動させる手段を示す電気回路図、第7図は蓄熱媒体の作
動温度特性を示す特性図である。 4・・・温風吹出口、5・・・取入口、6・・・ケーシ
ング。 8・・・蓄熱式熱交換器、9・・・補助送風機、15a
・・・デフロスト吹出口、15b・・・ベンチレージコ
ン吹出口、15c・・・ヒート吹出口、16・・・内外
気切換箱、18・・・送風機、13・・・ヒータコア。 代理人弁理士 岡  部   隆 第2図 第3図      第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 内外気切換箱を入口端に、またベンチレーション吹出口
    、デフロスト吹出口並びにヒート吹出口を出口端に設け
    た通風路内に、少なくとも暖房用熱交換器と送風機を納
    めてなるメイン暖房装置の補助装置であって、 乗員の足元周りに循環する暖房気流を生じさせることの
    できる温風の吹出し口と該循環空気の取入れ口を備えた
    ケーシング内に、エンジン冷却温水を熱源とするととも
    に蓄熱媒体を収納した蓄熱式熱交換器と、補助送風機と
    を納めてなる車両用蓄熱式暖房装置。
JP60216907A 1985-09-30 1985-09-30 車両用蓄熱式暖房装置 Pending JPS6277216A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01153321A (ja) * 1987-12-10 1989-06-15 Suzuki Motor Co Ltd 車両用蓄熱空調装置
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