JPH02246823A - 車両用暖房装置 - Google Patents

車両用暖房装置

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JPH02246823A
JPH02246823A JP1068496A JP6849689A JPH02246823A JP H02246823 A JPH02246823 A JP H02246823A JP 1068496 A JP1068496 A JP 1068496A JP 6849689 A JP6849689 A JP 6849689A JP H02246823 A JPH02246823 A JP H02246823A
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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】 〔発明の目的〕 。（産業上の利用分野） 本発明は車両用暖房装置に関するものである。
（従来の技術） 本発明に係わる従来技術としては、実開昭５９−１２１
４７６号公報に記載されたものがある。
この従来技術は、冷間始動時や寒冷地通常走行時等の暖
房用温水回路中のエンジンの冷却水が十分に温まってい
ない時に、第３図に示すように高温の排気ガスと冷却水
とで熱交換器を介して熱交換を行うことにより、暖房用
温水回路中の冷却水を温めて、暖房能力を向上させるも
のである。
即ち、排気管５１を通過する高温排気ガスの熱は、排気
管５１内に配設された熱交換器５２の吸熱部５２ａによ
り熱交換器５２内に吸熱され、その熱は熱交換器５２の
放熱部５２ｂにより暖房用温水回路５３中に放熱される
。
従って、暖房用温水回路５３中を通過する冷却水は温め
られ、暖房装置５４へと流れる。
（発明が解決しようとする課題） しかし上記従来技術のものにおいては、気体即ち排気ガ
スの熱伝導率は液体即ち冷却水の熱伝導率の数十分の−
であるため、熱交換器５２の吸熱部５２ａの有効伝熱面
積を大きくしなければならなかった。しかし、排気管５
１内に大きな熱交換器５２の吸熱部５２ａを配設する４
、排気ガスの通過できる部分は非常に狭くなる。従って
、排気ガス中のすすによる排気管５１の目詰まりの危険
性や、エンジンの背圧が高くなり、エンジンの出力ダウ
ンやエンジン不調の原因となる危険性が発生する恐れが
ある。
従って、熱交換器５２の全体の大きさを大きくする必要
があるため、車両への搭載が困難になっていた。
そこで本発明では、暖房用温水回路中の冷却水を温める
軽量コンパクトな熱発生器の発明をその技術的課題とす
る。
〔発明の構成〕
（課題を解決するための手段） 上記従来技術を解決するために講じた本発明の技術的手
段は、自動車エンジンの駆動軸４、該駆動軸とクラッチ
手段を介して連結されたシャフト４、該シャフトを回転
自在に支承し前記自動車エンジンに固設された第１ハウ
ジング４、該第１ハウジング内部に形成された発熱室４
、前記シャフトの一端に固定され該発熱室内部に配設さ
れたロータ４、前記第１ハウジングを外包し前記発熱室
と連通しない作動流体通路を形成する第２ハウジングと
を有し、前記発熱室内部と前記ロータ周縁部は夫々ラビ
リンス溝を互いに近接するように形成し、前記発熱室内
部に粘性流体を封入した熱発生器を前記自動車エンジン
の暖房用温水回路中に挿入したことである。
（作用） 前述した本発明の技術的手段によれば、暖房用温水回路
中の冷却水を温める軽量コンパクトな熱発生器を設置し
たことにより、車両への搭載が容易に可能となる。
（実施例） 以下、本発明の技術的手段を具体化した好適な実施例に
ついて添付図面に基づき説明する。但し本実施例では、
クラッチ手段を電磁クラッチ機構、作動流体通路を受熱
室、作動流体を冷却水と換言する。
第１図は、本発明実施例の車両用暖房装置１０の概略図
を示す、第２図は、第１図における熱発生器３０の断面
図を示す。
エンジン１）を冷却する冷却水はウォーターポンプ１２
により、流路１３及びラジェター１４を還流している。
流路１３の途中にはサーモスタット弁１５が配設され、
その働きにより、冷却水の水温が低い場合にはバイパス
流路１６に冷却水を流し、冷却水の水温が高い場合には
ラジェター１４に冷却水を流す。ラジェター１４を冷却
するメインファン１７は、図示しないエンジンの駆動軸
からベルト１８を介して回転力を受けている。
この冷却水の流路１３とは別に、暖房装置温水回路の流
路１９がエンジン１）からウォーターポンプ１２へと配
設されている。この流路１９の途中には、ヒータバルブ
２０、水温センサー２１、熱発生器２２及びヒータ放熱
器３９が夫々配設されている。ヒータ放熱器３９にはサ
ブファン４０が配設されている。また、制御部３７はヒ
ータパルプ２０及び水温センサー２１からの信号を受け
て、熱発生機２２の作動を制御するものである。
熱発生器２２の構成は、以下に示すとおりである。ボデ
ー２３はエンジン１）に固設され、電磁コイル２４を固
設しており、またシャフト２５の図示右方を、シャフト
２５に固設された出力ディスク２８を介して回転可能に
支承している。入力プーリ２６はシャフト２５に回転可
能に支承され、プレート２７を固設している。以上の電
磁コイル２４、プレート２７及び出力ディスク２８によ
り電磁クラッチ機構２９を形成している。
ケース３１及びカバー３２はボルト４１により一体的に
固定され、エンジン１）に固設されている。ケース３１
及びカバー３２は、内部に夫々隔壁３１ａ、３２ａを有
しており、受熱室３３及び発熱室３４を形成している。
隔壁３１ａ、３２ａの内周部には、夫々ラビリンス溝３
１ｂ、３２ｂが形成されている。シャフト２５の図示左
方はケース３１に回転可能に支承されている。シャフト
２５の図示左端にはロータ３０が固設され、ロータ３０
の周縁部両面にはラビリンス溝３０ａが形成されている
。隔壁３１ａ、３２ａのラビリンス溝３１ｂ、３２ｂ４
、ロータ３０のラビリンス溝３０ａとは、僅かな隙間を
保ちながら係合しており、ラビリンス溝部３８を形成し
ている。
カバー３２には、周縁部に対向して冷却水人口３５及び
冷却水出口３６が形成されている。また、発熱室内部に
は粘性流体（例えばシリコンオイル）が封入されている
。
以上の構成において、運転者の操作により暖房装置１０
のスイッチがオンになる４、ヒータバルブ２０が開きエ
ンジン１）の冷却水は暖房装置温水回路の流路１９を流
れる。この冷却水は温度センサー２１．熱発生器２２及
びヒータ放熱器３９を通って、ウォーターポンプ１２へ
と流れる。冷却水はヒータ放熱器３９を流れる際、サブ
ファン４０により外気に熱を放出し、その外気が車室内
に導入されることで車室内が暖められる。
いま、冷却水の水温が低く暖房装置の効きが悪い場合、
即ちヒータバルブ２０が開で水温センサー２１の感知す
る水温が設定値以下である４、制御部３７により熱発生
器２２内の電磁クラッチ機構２９をオンさせる。従って
、ベルト１８を介して入力プーリ２６に伝達される図示
しないエンジンの駆動軸のトルクはプレート２７及び出
力ディスク２８を介してシャフト２５に伝達される。
従って、シャフト２５の図示左端に固設されたロータ３
０が回転するので、発熱室３４内に封入された粘性流体
のうち、ラビリンス溝部３８内の粘性流体にはロータ３
０の回転数に比例した剪断力が加わる。よって、ラビリ
ンス溝部３８内の粘性流体は、内部エネルギーの増加と
摩擦熱とにより発熱する。この発熱室３４内で発生した
熱は、ケース３１及びカバー３２の夫々の隔壁３１ａ。
３２ａを介して、受熱室３３を流れる冷却水に伝導する
。　従って、発熱室３４内で発生した熱を与えられた受
熱室３３を流れる冷却水は、その水温が上昇しヒータ放
熱器３９に流れるため、外気へより多くの熱を放出する
ので、暖房能力が向上するものである。
しかし、暖房用温水回路の流路１９を流れる冷却水の水
温が設定値以上になれば、制御部３７の働きにより電磁
クラッチ機構２９がオフとなり、エンジンの駆動トルク
はシャフト２５に伝わらないので、ロータ３０も回転し
ないため発熱は起こらず、余分にエンジン駆動力を消費
しない。
制御部３７について更に説明する４、ヒータバルブ２０
が閉の状態において万一熱発生器２２が作動する４、そ
の発熱能力により受熱室３３内に停溜している冷却水は
たちまち沸騰して、その気体がウォーターポンプ１２に
流れるのでウォーターポンプ１２の性能を撰なう恐れが
ある。このため、制御部３７は単純に暖房用温水回路の
流路１９の冷却水の水温をみるばかりでなく、ヒータバ
ルブ２０の開閉状態も監視しているのである。
尚、この熱発生器２２の発熱能力は発熱室３４内に封入
された粘性流体の粘性係数により、予め任意に設定する
ことができる。即ち、粘性係数の高い粘性流体はど、ラ
ビリンス溝部３８で生じる剪断力は大きいため発熱能力
は高くなる、しかしエンジン駆動力の消費量は多くなる
。一方、粘性係数の低い粘性流体はど、ラビリンス溝部
３日で生じる剪断力は小さいため、発熱能力は低くなる
。
しかしエンジン駆動力の消費量は少なくなる。
また、クラッチ手段として本発明では電磁クラッチ機構
を採用しているが、勿論多板式油圧クラッチ、空気圧ク
ラッチ、粘性流体クラッチ、或いは乾式クラッチ等のク
ラッチ機構を有するものならば何でも良い。
〔発明の効果〕
本発明による４、暖房用温水回路中の冷却水を温める熱
発生器は熱交換が液体対液体タイプであるので、その熱
伝導率は高く、従来に比べて非常に軽量コンパクトにな
るため車両への搭載が容易に可能となる。また、従来の
ように排気管と暖房用温水回路とを熱交換器で接続しな
くても済むため、つまり暖房用温水回路中に熱発生器を
配設するだけなので、コスト的にも有利であり、車両へ
の搭載も容易に可能となる。
また、従来低負荷走行時では排気温度が低く、排気ガス
を利用する熱交換器では伝熱能力が低かったが、本発明
ではエンジンが回転していれば熱発生器は作動し、その
発熱能力は十分であるので、迅速に暖房効果を上昇させ
ることができる。
更に、発熱室内に封入する粘性流体の粘性係数を変える
ことにより、熱発生器の発熱能力はどのようにも変えら
れるので、自動車の大小にかかわらず本発明の装置を搭
載することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明実施例の車両用暖房装置の概略図を示
す。第２図は、第１図における熱発生器の断面図を示す
、第３図は従来技術の車両用暖房装置の概略図を示す。 １９・・・暖房用温水回路、 ２２・・・熱発生器、２５・・・シャフト、２９・・・
電磁クラッチ機構、 ３０ａ、３１ｂ、３２ｂ・・−ラビリンス溝、３０・・
・ロータ、３１・・・ケース、３２・・・カバー、３３
・・・受熱室、３４・・・発熱室。 実用新案登録出願人 アイシン精機株式会社 代表者　　伊　藤　　　清 何１〉

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）自動車エンジンの駆動軸と、該駆動軸とクラツチ
    手段を介して連結されたシヤフトと、該シヤフトを回転
    自在に支承し前記自動車エンジンに固設された第１ハウ
    ジングと、該第１ハウジング内部に形成された発熱室と
    、前記シヤフトの一端に固定され該発熱室内部に配設さ
    れたロータ４、前記第１ハウジングを外包し前記発熱室
    と連通しない作動流体通路を形成する第２ハウジングと
    を有し、前記発熱室内部と前記ロータ周縁部は夫々ラビ
    リンス溝を互いに近接するように形成し、前記発熱室内
    部に粘性流体を封入した熱発生器を前記自動車エンジン
    の暖房用温水回路中に挿入した車両用暖房装置。
  2. （２）前記温水回路が開状態で、前記温水回路中の前記
    作動流体の温度が設定値以下の場合は、前記クラツチ手
    段をオン状態とすることにより、前記駆動軸と前記シヤ
    フトとを連結させ前記熱発生器を作動させることを特徴
    とする請求項（１）記載の車両用暖房装置。
  3. （３）前記温水回路中の前記作動流体の温度が設定値以
    上の場合には、前記クラツチ手段をオフ状態とすること
    により、前記駆動軸と前記シヤフトとを開放し、前記熱
    発生器を作動させないことを特徴とする請求項（２）記
    載の車両用暖房装置。
  4. （４）前記温水回路が閉状態の場合は、前記クラツチ手
    段をオフ状態とし、前記駆動軸と前記シヤフトとを開放
    し、前記熱発生器を作動させないことを特徴とする請求
    項（１）記載の車両用暖房装置。
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