JPS6343808A - 即効暖房装置 - Google Patents

即効暖房装置

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Publication number
JPS6343808A
JPS6343808A JP18673786A JP18673786A JPS6343808A JP S6343808 A JPS6343808 A JP S6343808A JP 18673786 A JP18673786 A JP 18673786A JP 18673786 A JP18673786 A JP 18673786A JP S6343808 A JPS6343808 A JP S6343808A
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JP
Japan
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heat
heater core
engine
heat exchanger
heating device
Prior art date
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Pending
Application number
JP18673786A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimitsu Inoue
美光 井上
Kazuyoshi Suzuki
一義 鈴木
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 JPS6343808A publication Critical patent/JPS6343808A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

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」 本発明は一般に始動直後で熱源が未だ低温状態にあると
きにも急速に昇温することのできる暖房装置、特にエン
ジンを熱源とする車輌室内の即効暖房装置に関する。
「従来の技術」 エンジン冷却水の熱を利用する車輌用暖房装置は、一般
にエンジン始動時の冷却水温が低いときには十分な温風
が得られないという欠点がある。
これは寒冷地あるいは一般に冬期の早朝にはエンジン始
動後成る程度の時間が経つまでは車室内が非常に冷たく
ハンドルを握ることさえもおっくうになり、又車室のフ
ロントおよびサイドのガラスは着氷もしくは着霜してい
て前方および側方の視界が全く確保できないという状態
をもたらす。このためエンジンの始動直後に直ちに即効
的に暖房が得られることが望まれており、この要求を満
たす手段の一つとしてPTCヒータ等電等電気吹房づる
方法が知られている。更に即効的に暖房する他の方法と
して酢酸ナトリウム等の過冷却現象を示す蓄熱物質を使
用する蓄熱熱交換器をエンジン冷却水回路に設回し、エ
ンジンの運転時に蓄熱物質に貯えた熱を過冷却状態を破
ることによりエンジンの始動と共に放出しエンジン始動
時の冷却水温を急速に高める方法が特開昭52−271
39号公報に43いて開示されている。
[発明が解決しようとづる問題点] しかしながら電気的に暖房する上記従来の即効暖房装置
はバッテリの電気を使用するため容量に制限があり十分
な能力が得られないという問題があり、特開昭52−2
7139号公報の方法は間接的に即効暖房が得られると
してもエンジンの始動運転性能を改善するためにエンジ
ン冷却水を急速に加熱することを主目的とするものであ
るから暖房の即効性もエンジン冷却水温の上昇割合に追
従するものとなり十分満足できる程即効的ではない。
「問題点を解決するための手段」 従って本発明は十分に満足できる即効性をもった暖房装
置を提供することを目的とし、上記目的は本発明によれ
ば、熱源と、ヒータコアと、前記熱源において受熱し前
記ヒータコアにおいて放熱しながら流体が循環する回路
とを有する暖房装置において、過冷却現象を示す物質を
蓄熱媒体とじトリガー作用を受けて該蓄熱媒体の保有す
る潜熱を放出し前記流体に付与するように構成された蓄
熱熱交換器を面記回路に設けたことを特徴どする即効暖
房装置によって達成される。
1作用−1 本発明の即効暖房装置は蓄熱熱交換器がヒータ丁1アを
通る流体回路に接続されているため蓄熱熱交換器が放熱
Jる熱は全てヒータコアを有効に加熱づるために使用さ
れ、従つ′C極めて高い即効性を発揮J−ることができ
る。
1一実施例」 第1図は本発明即効暖房装置の一実施例の全体を承り概
要図である。エンジン1の冷却水の一部が配管9を通し
てヒータ温水として取り出され蓄熱熱交換器2を経てヒ
ータコア7に供給される。
ヒータコア7で放熱し低温となったヒータ渇水は配管1
0を通してエンジン1に戻され、ここで再び熱を百で配
管9を通してヒータコア7に循環される。蓄熱熱交換器
2とヒータコア7の間の配管9には第1電磁弁5が設け
られ、更に第1電磁弁5をバイパスづる管路11に第2
電磁弁3と絞り4とが設けられる。6はヒータコア7で
放熱された熱を受は取り昇温された空気を車室内に送り
込むための電動ファンである。
蓄熱熱交換器2は第2図に示す如く断熱壁で囲まれだ容
器13と、容器13の内部に配設され入口管14と出口
管150間に接続されてヒータ温水の流れる螺旋パイプ
16と、螺旋パイプ16を包囲して容器13内に密封充
填される蓄熱媒体17と、容器13の底部に取付けたト
リガー装置18とで構成される。なお図示されていない
が熱交換率を高めるために螺旋パイプ16の外周には放
射状に細片からなるフィンを取付りるのが好ましい。蓄
熱媒体17には酢酸ナトリウム水化物CI−I  C0
0Na−nH2O,n=2.5〜4.0等の過冷却覗象
を示す物質が使用される。
即ちこの物質は熱を吸収し融点以上になると溶融するが
一旦完全に溶融すると温度が融点以下に低下しても結晶
化することなく溶融状態を保ち(過冷却現象)、機械的
刺激を加えるか種結晶を加えることによって直ちに溶融
潜熱を放出して結晶化する物質である。第2図に示すト
リガー装置18は種結晶添加方式のものである。
ヒータコア7には好ましくは第3図に示す構造のものが
使用される。これは入口側配管9に接続される入口19
をもち矢印Aで示す送風方向に対し下流側の下方を横方
向に延びる入口側ヘッダ21と、出口側配管10に接続
される出口20をもち送風方向に対し上流側の上方を横
方向に延びる出口側ヘッダ22と、入口側ヘッダ21と
出口側ヘッダ22の間にパラレルに配置され両者を接続
する多数の蛇行パイプ23.24.25と、隣接する各
蛇行パイプの間を接続するフィン26とから構成され、
る。従って第3図のヒータコア7はこれを通過する風の
方向と内部を流れるヒータ温水の流れ方向が逆向ぎの対
向流となっているため熱交換率が高い。ヒータコア7の
入口側温水流路に渇水の流れを断続する温水弁3oが備
えられている。
本発明の暖房装置は以上のように構成され、エンジンの
冷却水温が十分に高く通常の暖房を打つている間は第1
電磁弁5が開放され第2電磁弁3が閉鎖される。従って
蓄熱熱交換器2とヒータコア7には高温のヒータ水が大
量に流れヒータコア7を通過する空気に十分な熱を与え
ると共に蓄熱熱交換器2内の蓄熱媒体を加熱溶融して蓄
熱せしめる。次にエンジンを停止し冷却水温が低くなる
と蓄熱媒体の温度も融点以下に下がるが蓄熱媒体は結晶
化することなく溶融状態を保ち過冷却現象を示す。この
状態においてエンジンを始動すると通常その直後暫らく
の間はエンジン冷却水の温度が低いためヒータコア7に
暖房に必要な十分な熱を与えることができない。本発明
はエンジンの始動と同時にトリガー装@18を作動する
と共に第1電磁弁5を閉じ第2電磁弁3を開く。こうす
ることによって過冷却状態にあった蓄熱媒体は直ちに結
晶化して潜熱を放出し蓄熱熱交換器2を流れる水を急速
に加熱する。このとき蓄熱熱交換器2を通りヒータコア
7に送られる水は第2電磁弁3および絞り4を設けたバ
イパス管路11を通して流れるため極めて小量に絞られ
る。従ってヒータコア7に到達する小量の水は蓄熱熱交
換器2を通る間に十分高温に加熱されておりヒータコア
7において送風空気を暖房に要求される適温まで昇温さ
せることができる。又ヒータコア7は前述の如く対向流
型となっているため熱交換率が良好で蓄熱媒体の放出す
る熱量が若干不足することがあるとしてもこれを十分補
うことができる。なお第1図において8は入口側配管9
と出口側配管10を接続するバイパス管で、これは冷却
水が絞り4を設けたバイパス管路11を通る際の大きな
圧力損失に相当する大きな負萄が冷却水ポンプにかかる
ことを防ぐために設けるものである。
以上の蓄熱媒体の蓄熱と放熱に関連した第1電磁弁5お
よび第2電磁弁3の開閉を自動制御するために第1図の
実施例は更にヒータ水温度aを検出する第1温度センサ
12aと蓄熱媒体温度すを検出する第2温度センサ12
bの検出信号を入力とし設定温度T。と比較して電磁弁
3.5を制御するアンプ12を有する。アンプ12に設
定される温度T0は第1電磁弁5を開き第2電磁弁3を
閉じてヒータ水がヒータコア7に大量に流れたときヒー
タコア7で熱交換された空気が人体に適度の温感を与え
ることができるようなヒータ水渇度aに設定される。第
4図はエンジン始動からの経過時間に対するヒータ水渇
度aと蓄熱媒体温度すの変化を示し、始動直接はヒータ
水温aが低いのでアンプ12からの出力信号により第1
電磁弁5が閉じられ第2電磁弁3が開かれて蓄熱熱交換
器2およびヒータコア7に小量のヒータ水が流れる。
始動後ヒータ水温aが徐々に上昇し設定温度T。
以上になるとアンプ12は第1電磁弁5を開き第2電磁
弁3を閉じる信号を発してヒータコア7に大量のヒータ
水が流れ通常の暖房を行う。更にアンプ12は以上の制
御プロセスに加えて蓄熱媒体温度すにも応動じトリガー
後30秒後にも蓄熱媒体温度すが設定1fiT。以上に
ならないときはヒータ水の流量を大にすべく電磁弁5お
よび3を切換え蓄熱熱交換器2を蓄熱態勢にヒータコア
7を通常の暖房態勢にする。
以上の図示の実施例は第1電磁弁5、第2電磁弁3およ
び絞り4から成る流は可変機構を蓄熱熱交換器2とヒー
タコア7の間に設りたが、これは蓄熱熱交換器2の一ト
流又はヒータコア7の下流に設りても同様に流量制御を
行えることは明かである。これ等の場合蓄熱熱交換器2
とヒータコア7の距離が短かくなりかつ両者の間に余分
な付属品がなくなるので熱損失を少なくすることができ
る。
更に流量可変機構は図示の構成に限らずヒータ水の通路
に1個の111なる絞り弁を設りたものであってbJ、
い。又蓄熱熱交換器2は第2図の容器13の中に螺旋パ
イプ16に代えて多数のプレートフィンを貫通するよう
にストレートの丸デユープを配列するプレー1〜フイン
タイプの熱交換器を入れたものとすることもできる。
「発明の効果」 本発明はエンジン始動時ヒータコアに送るべきヒータ水
を蓄熱熱交換器の蓄熱媒体が放出する潜熱で直接加熱す
るようにしているのでエンジン始動直後からIll効的
に温風を15することができ、又蓄熱熱交換器の放熱に
よる暖房運転中はヒータ水の流量を極度に小量にして蓄
熱熱交換器の熱交換率を高くしているので暖房温度を適
度に高くすることができる。更に対向流型のヒータコア
を使用することによって熱交換率を一層高めることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による即効暖房装置の一実施例の全体を
示す概要図である。 第2図は本発明に使用される蓄熱熱交換器の一実施例の
断面図である。 第3図は本発明に使用されるヒータコアの一実施例の斜
視図である。 第4図は本発明におりるヒータ温水の流量制御を説明す
るためのグラフである。 1・・・エンジン、 2・・・蓄熱熱交換器、3・・・
第2電磁弁、4・・・絞り、 5・・・第1電磁弁、6・・・電動ファン、7・・・ヒ
ータコア、8・・・バイパス管、9.10・・・配管、
11・・・バイパス管路、12・・・アンプ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)熱源と、ヒータコアと、前記熱源において受熱し
    前記ヒータコアにおいて放熱しながら流体が循環する回
    路とを有する暖房装置において、過冷却現象を示す物質
    を蓄熱媒体としトリガー作用を受けて該蓄熱媒体の保有
    する潜熱を放出し前記流体に付与するように構成された
    蓄熱熱交換器を前記回路に設けたことを特徴とする即効
    暖房装置。
  2. (2)前記回路は前記蓄熱熱交換器の放熱中循環流体の
    流量を制限する流量可変機構を有することを特徴とする
    特許請求の範囲第(1)項記載の即効暖房装置。
  3. (3)前記流量可変機構は前記回路に設けた第1電磁開
    閉弁と、前記第1開閉弁をバイパスする通路と、前記バ
    イパス通路に設けられた第2電磁開閉弁および絞りとか
    ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第(2)項記載
    の即効暖房装置。
  4. (4)前記流量可変機構は前記回路に設けた可変容量型
    の絞り弁であることを特徴とする特許請求の範囲第(2
    )項記載の即効暖房装置。
  5. (5)前記ヒータコアは対向流型であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第(1)項より第(4)項のいづれか
    1つに記載の即効暖房装置。
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