JPS63203411A - 車両用空調装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エンジン冷却水を給熱源とするよヒータの他
に、通電により加熱される補助ヒータを組込んだ車両用
空調装置に関する。

［従来の技術］ 上記の主ヒータは、エンジン始動直後はエンジン冷加水
が暖まっていないので、その用をなさず、しばらくの間
は寒い思いを余儀なくされる。また安全運転上不可欠な
窓ガラスの曇り取りを、暖房用温風を利用して行うこと
もできない。

対応策として、［実開昭５６−２８４１８４には、極く
一般的な構造を僅える自動車用空調装置の、空調流空気
吹出口の上流側風路内に、自己定温Ｎｌ！機能を備える
電気ヒータとして働く正湿度特性サーミスタを組込んで
置き、エンジン冷却水の温度が所定レベルに高まるまで
の間、この電気ヒータに通電する方法が示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 空調装置の暖房能力をより高めるためには、ヒータへの
給熱量を増大させ、またヒータの熱交換性能を高めると
共に、送ＪｉＩ量を増加させればよい。

一般に使われている板状の正温度特性サーミスタの場合
には、熱交換性能を高めさせるために、伝熱面積増大用
フィンと組合わせて用いる必要がある。しかし、それに
伴って空調装置内の風路の抵抗が増すので、送風量の低
下を招き、送風量の大型化を要することになる。

本発明は、温水式主ヒータに一体的に組込むことによっ
て、空調装置の風路抵抗の増大をほとんど招かず、また
その取付けも簡易化させられる補助電気ヒータを組込ん
だ車両用空調装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明による重両用空調装
置は、エンジン冷却用水を給熱源とし、熱交換用偏平管
群と、この熱交換用偏平管の間に形成される熱交換用空
隙に配されたフィンとの組合わせからなる温水式ヒータ
を用いるΦ両用空調装置において、前記熱交換用偏平管
内の・一部、または前記熱交換用空隙内の・一部に、正
温度特性サーミスタを発熱源とし、通電制御手段を介し
て通電される補助ヒータを装着する構成を採用した。

［作用および発明の効果］ 上記の構成を備えた重両用空調装置は、従来の車両用空
調装置に組込まれている温水式主ヒータの構成部材であ
る熱交換用偏平管群のうちの一部の管の内部空間、また
は隣接偏平管の間に形成させた熱交換用空隙の一部に、
正温度特性サーミスタを装着したことによって、主ヒー
タの構成部材としての伝熱面積増大用フィンをサーミス
タ用に兼用することができて、補助ヒータの装着による
、空調装置内風路の通風路抵抗増大をほとんど招かなく
て済む。

従って補助ヒータの使用に伴って送風機の性能アップを
図る必要がなくなる。

また補助ヒータは主ヒータの製造工程において能率的に
主ヒータに組付けられるので、補助ヒータを空調装置に
取付ける手間が省けるし、補助ヒータ専用の設置スペー
スが省けて、装置全体をコンパクト化させられ、同時に
生産コストも低減する。

［実施例］ 以下に図に示す実施例に基づいて本発明の構成を具体的
に説明する。

第１図〜第４図は、いずれも本発明による第１実施例装
置を示した図であって、第１図は補助ヒータの分解斜視
図と、温水式主ヒータに設けた補助ヒータの装着個所を
示した主ヒータの部分斜視図との合成図、第２図は補助
ヒータの上面図、第３図は主ヒータの斜視図、そして第
４図は車両用空調ｖｔ回の全体を示した模式的側断面図
である。

温水式主ヒータ（ヒータコア）Ｂは、第３図に示されて
いるように、上下方向に所定間隔をへだてて対置さぜた
アッパタンク１１とロアタンク１２との間に、多数本の
通水用偏平管１０を掛は渡しＭ結させると共に、隣接す
る偏平管１００間に伝熱面積増大用フィン２をＭＷし、
熱交換用空隙Ｃを形成さぜた構成を備えでいる。

各構成部材はいずれも金属製であり、ろう付けして部材
相互間を接合合体させている。

アッパタンク１１は図示の如く冷却水入口ボート部１１
Ａと出口ボート部１１Ｂの２区画に仕切られており、車
両走行用エンジンのウォータジャケットの温水出口（図
示略）に連らなる温水入ロヂ１−ブ１３から入口、ボー
ト部１１Ａ内に流入した温水は、このボート部に上端側
が連結されている偏平管１０群内に分散して流下する間
に、熱交換用空隙Ｃ内に送風ｍ＜図示略）によって吹き
込まれる冷風と熱交換して温風を生じさせる。

ロアタンク１２の−・半部に集まった温水はこのタンク
内を右方に移動して、その上端部が出口ボート１１Ｂに
連通している偏平管１０群内を分散上背する間に、再び
冷風と熱交換してこれを暖め、出口ボート１１Ｂに集ま
ったうえ、エンジンのウォータジャケットの温水戻り口
に連らなる温水出ロチ１−７１４から流出する。

偏平管１０群のうち、中央部近くに位置を占める偏平管
は、他の偏平管に較ぺて偏平方向の厚さが厚く設定され
ており、補助ヒータ装着用偏平管１としての役割を担う
。

補助ヒータ装着用偏平管１は他の偏平管１０と同様にア
ルミニウムを押出し成形するなどの方法で作成されてお
り、その長さ方向の中間個屓において、偏平管の側端面
に長方形のスリット１Ｂを穿つことによって、偏平管１
内に補助ヒータ△の装着用空隙１Ａを形成させている。

補助ヒータ装着用空隙１Ａ内にエンジン冷却水が侵入す
るのを防ぐためには、空隙１Ａの上下２個所において偏
平管１を押しつぶし、この押しつぶし個所ＩＣをろう付
けにより液密シールしている。

補助ヒータＡの構造は、その具体例を示した第１図およ
び第２図にみられるように、例えばＶユリ一点温度が８
０℃になるように作成された、角板状の２枚の正温度特
性サーミスタ３の間に、板ばね状のプラス電極側端子板
４を挟み込んだうえ、補助ヒータ装着用空隙１Ａ内には
め込むように構成されている。補助ヒータ装着用１ｌｉ
ｉ平管１は接地電極となる。

プラス電極側端子板４は、ばね弾性に富んだ金属製角板
に図示の如き波打ち形状加工を施して作成されており、
２枚のサーミスタ３の間にあって、各サーミスタのプラ
ス電極面３Ａとの接触を保つと共に、両シーミスタ３の
接地電極面３Ｂをそれぞれ空隙１Ａの側壁面側に押し付
けて、補助ヒータＡを空隙１Ａ内に安定に支持する役目
を果たす。

４Ａはプラス電極用ハーネス７のグリップ部であって、
端Ｐ板４に−・体向に作り付けられている。

６は勺−ミスタ３の接地電極面３Ｂに当てがったグラフ
ァイトシートであり、電気的接触を確実に行わせるのに
役立つ。

補助ヒータＡの巾は、偏平管１の偏平方向中に近づける
必要はなく、例えば偏平管中の１／２の類にすれば、偏
平管１はその巾方向の−・半部分を温水通路として使用
できる。

上記の如き補助ヒータＡを組込んだ屯両用空調装薗の全
体構成の−・例を第４図によって説明すると、空調用温
風または冷風を発生させるための空調用ダクト２０の、
被空調空気人口２０Ａには、スクロールケーシング３０
内に電気モータ３２によって駆動される多饗ファン３１
を納めて構成された送風機の吐出口が接続されている。

送風機の吸込口には、内外気切替箱４０の空気出口が接
続されている。この切替箱４０には外気吸入口４１と、
２つの内気吸入口４２および４３、並びに−組の内外気
切替ダンパ４４と４５が設けられており、これら−組の
ダンパの回動操作によって、空調ダクト２０内には市外
またをま中白の空気が選択的に導入される。

空調用ダクト２０内には、空気入口端側から順次、冷風
発’を用熱交換器としてのエバポレータ２１、温風発生
用主ヒータとしてのヒータ」ア２２、ヒータコア２２に
並列させた冷風バイパス路ａ、ヒータコア２２の空気入
口と冷風バイパス路ａとを選択的に開閉させて空調済空
気の温度を調節するエフミックスダンパ２３、冷・温両
風を混合させて空調済空気とするエアミックスチャンバ
ｂが設けられている。

空調用ダクト２０の下流端には、主として冷風を巾室内
上半域に吹出すペンヂレーシ］ン吹出口２４、車室内下
半域に温風を吹出すヒート吹出口２５、および主として
窓ガラスの曇り止め用のデフロスト吹出口２６が開口し
ている。各吹出口はこれらの吹出口を選択的に開閉させ
る３つの吹出モード切替ダンパ２７〜２９の操作によっ
て、任意に開閉させることができる。

５１と５２は重両走行用エンジンのウォータジャケット
とヒータ」７２２とを結ぶ温水循環用配管、５３はウォ
ータポンプ、６０は車載バッテリ、６１は空調装置の制
御回路で、補助ヒータＡの通電制御手段を兼ねる。６２
は車室温センっである。

次に上記実施例装置の作動を説明する。暖房を必要とす
る時期において、エンジン４−スイッチ（図示略）を投
入することによ・）て、空調装置の制御回路６１は作動
状態に入ると共に、エンジンの始動に伴・）でウォータ
ポンプ５３の働きにより、ヒータコア２２に循環供給さ
れる冷却水の温度は次第に高まって行くことになる。し
かし始動直後は当然のこととして、その後の数分間も温
暖感を得るに足りる温風を生じさせることができない。

そこでυ制御回路６１は、ｔｊ設の中室温センリ６２が
設定レベル以下の温度を報知したことに基づいて補助ヒ
ータＡに通電を行う。その際車載バッテリ６０の蓄電量
が不十分であれば、蓄電量検出回路（図示略）からの情
報に基づいて、制御回路６１は電気ヒータＡへ通電を見
合わせる。

エンジン始動直後は内外気切荀箱４０は、制御回路６１
からの指示に基づいて外気吸入口４１を閉じ、内気吸入
口４２と４３を開放させた状態にあり、送風機のフィン
３１によって空調用ダクト２０内に導入された、被空調
空気としての車内循環空気は、作動体止状態にある１バ
ボレータ２１を通過する。

この時エアミックスダンパ２３は、冷風バイパス路ａを
全開させてヒータ」ア２２をフルに働かせる回動位置を
占めている。

ジ１−ル熱を発生させる電気式補助ヒータＡは通電後急
速に加熱されるので、この発生熱は補助ヒータＡを収納
しているその装着用偏平管１を経て、この偏平管と接触
を保っているフィン２に伝導され、更にこのフィンが接
触している偏平管１０へという具合に次々に伝わってヒ
ータコア２２の全体が暖められることになり、あたかも
ヒータ」アク２内のエンジン冷却水が既に暖まっている
かの如き状態が、エンジン始動侵の掻く短時間内にもた
らされる。

このような加熱状態にある補助ヒータ付きのヒータコア
２２を通過することによって暖められた空気は、暖房空
調運転モード時に開かれている唯一の吹出１」である、
ヒート吹出口２５から屯室内の下半域、殊に運転者の足
元に向けて吹出され、いわゆる即効暖房効果が得られる
。

この実施例の正温度特性サーミスタ３は約８０℃のキ１
り一点温度を有するので、エンジン冷却水の温熱がヒー
タコア２２に供給され始めるのに伴って、サーミスタ３
の温度が高まり、８０℃に接近すると、この勺−ミスタ
の電気抵抗値の特異な温度依存性によって、急激に抵抗
が増大して通Ｎ量は実質的に零に近づき、８０℃近辺の
温度を自動的に保ちつづけることになる。

ディーゼルエンジンのように燃焼効率の高いエンジンを
搭載した重両では、走行中にもエンジン冷却水の水温が
暖房に必要な温度を下回る時があるので、そのような場
合には、サーミスタ３の電気抵抗値が低下して通電量が
増大し、補助と−タＡは主ヒータとしてのヒータコア２
２の働きを補佐する。

もっともエンジン始動後設定時間を経過した時、サーミ
スタへの通電を停止するように制御回路６１を偶成して
もよい。

上記実施例では補助ヒータＡへの通電制御手段としての
通電断続回路を、空ｖＡ装置の制御回路６１内に組込ん
でいるが、別の通電１１１ｔｌ１手段としての、サーミ
スタ３への通電断続用手動スイッチを、車両の運転席計
器パネルなどに設けるようにしてもよい。

またエンジン始動直後に補助ヒータＡの働きによって生
じさせた温風は、必ずしもヒート吹出口２５に向かわせ
る必要はなく、例えばフロントガラスに付着している霜
を溶かすために、デフロスト吹出口２６に吹出させるべ
く、吹出モード切替用ダンパ２７〜２９を操作してもよ
い。

第５図は本発明の第２実施例についての、第１実施例と
同様な温水式主ヒータの斜視図である。

第１実施例と異なる点は、補助ヒータ装着用偏平管１の
ほとんど全長に及ぶ程の長い補助ヒータ装着用スリット
１Ｂを設けた所にある。従ってこのスリット１Ｂには、
発熱量が充分に大きいより大型の補助ヒータＡを組込む
ことができる。

勿論補助ヒータ装着用偏平管１は１台の主ヒータに唯１
本組込むだけにとどまらず、必要に応じて２本以上を散
在させて組付けてもよい。

第６図と第７図は本発明の第３実施例についての、第１
実施例と同様な温水式ヒータの部分図と、補助ヒータの
上面図である。

第１および第２実施例と異なる点は、補助ヒータＡを温
水式ヒータの通水用偏平管内ではなくて、熱交換用空隙
Ｃ内に装着させた所にある。

補助ヒータＡの構成は、基本的には第１実施例と共通し
ている。但し、補助ヒータ装着用偏平管１に代えて、金
属製でボックス状をなす補助ヒータケース８を用意して
Ｕき、このヒータケース８内に２個の正温度特性サーミ
スタ３やプラス電橋側端子板４などを、ケースの開口窓
部８Ａから押し込むことによって、１つの独立した補助
ヒータユニットを形作らせている。

この補助ヒータＡは、温水式主ヒータＢの構成部材とし
てのフィン２の一部を取り除いて設けた補助ヒータの装
着用空隙り内にはめ込み、ろう付けすることによって主
ヒータＢと熱的に良好に導通させている。

上記の補助ヒータＡの形状や構造はあくまでも−・実施
例を示したにとどまるものであって、必要に応じて適宜
膜に１変更を施しても本発明目的は達成できる。このこ
とは、主ヒータとしてのヒータコア２２および空調用ダ
クト２０の構造についても同様に当てはまる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はいずれも本発明による第１実施例装置
を示しており、第１図は補助ヒータの分解図と主ヒータ
としての温水式ヒータの部分斜視図との合成図、第２図
は補助ヒータの上面図、第３図は補助ヒータが組込まれ
た温水式ヒータの斜視図、そして第４図は装置の全体構
成を描い１〔模式的側断面図である。 第５図は本発明による第２実施例装冒の温水式ヒータを
示した斜視図である。 第６図と第７図は本発明による第３実施例装置の温水式
ヒータについて、補助ヒータのケースのみが装着されて
いる有様を示した部分斜視図と、補助ヒータが装着され
た温水式ヒータの部分横断面図である。 図中　　１．１０・・・偏平管、　　２・・・フィン、
　　３・・・正温度特性ザーミスタ、　１１．１２・・
・７ツバおよびロアタンク、　６１・・・通電１ＩＩ１
１御手段、　Ａ・・・補助ヒータ　、８・・・温水式ヒ
ータ（ヒータコア）、Ｃ・・・熱交換用空隙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エンジン冷却用水を給熱源とし、熱交換用偏平管群と
   、この熱交換用偏平管の間に形成される熱交換用空隙に
   配されたフィンとの組合わせからなる温水式ヒータを用
   いる車両用空調装置において、前記熱交換用偏平管内の
   一部、または前記熱交換用空隙内の一部に、正温度特性
   サーミスタを発熱源とし、通電制御手段を介して通電さ
   れる補助ヒータを装着したことを特徴とする車両用空調
   装置。