JPH0354017A - 車両用温水式暖房装置 - 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］ 本発明はエンジンの始動開始直後等において、エンジン
冷却水の温度が低い時に車室内の暖房を行うことのでき
る車両用温水式暖房装置に関する。

〔従来の技ｉネｉ〕

従来より、一般に車両用暖房装置ではエンジン冷却水を
熱源とする温水式暖房装置が多く使用されている。そし
て、冬場の早朝等において、エンジン始動開始直後のエ
ンジン冷却水の温度が低い時、ただちに暖房を行うため
、高温のエンジン冷却水を断熱タンク内に保温しておき
、このエンジン冷却水をエンジン始動直後ヒータコア側
に流出させるようにしたものが提案されている。

以下、上記温水式暖房装置について説明する。

第４図に示すように高温のエンジン冷却水を貯湯する断
熱タンク１は外壁１ａと内壁１ｂによって形成されてお
り、外部と断熱された構造を有している。そして、断熱
タンク１内にエンジン冷却水を流入させる入口パイブ２
及び断熱タンクｌ内よりエンジン冷却水を流出させる出
口パイブ３が設けられている。入口パイブ２にはエンジ
ン冷却水を一定流量で断熱タンク１内に流入させるため
、圧力により開弁ずる定流量弁４が設けられている。

また、入口パイプ２はエンジン（省図示）側からのエン
ジン冷却水が流れる温水配管５ａに接続されており、出
口バイプ３はヒータコア（省図示）側にエンジン冷却水
を流す温水配管５ｂに接続されている。温水配管５ａと
温水配管５ｂとを連接する連接配管５Ｃには開閉弁６が
設けられている．上記構成により、車両の走行時に高温
となったエンジン冷却水を断熱タンク１内に貯溜してお
く．これにより、冬場の早朝等において、エンジン始動
開始直後のエンジン冷却水の水温が低い時、開閉弁６を
閉じ、断熱タンク１内の比較的高温のままとなっている
エンジン冷却水を定流量弁４により一定ｉｔで、ヒータ
コア側に流出させる。従って、エンジン始動開始直後た
だちに車室内の暖房を行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで、断熱タンク１内に貯溜されている一定の容量の
エンジン冷却水を用いて、エンジン始動直後、ただちに
車室内の暖房を行うためにはエンジン始動開始直後にエ
ンジン冷却水を大流量でヒータコアに流入させ、その後
、微小流量でエンジン冷却水をヒータコアに流入させる
のが望ましい。

従って、従来のものでは定流量弁４によって少量ずつ一
定流量のエンジン冷却水を断熱タンク１内に流入させて
いるため、エンジン始動開始直後にただちに暖房を行う
ことは難しく、若干の遅れを生しるという問題があった
。

また、定流量弁４によって流すエンジン冷却水量を多く
した場合、比較的早く断熱タンク１内の高温となってい
るエンジン冷却水がなくなってしまう。そのため、まだ
比較的冷たいエンジン冷却水がヒータコアに流入してし
まう場合があり、車室内の暖房を一時的に行うことがで
きなくなるという問題がある。

また、定流量弁４を電気的に制御し、断熱タンク１内に
流入するエンジン冷却水の量を澗整することも可能であ
るが、構造が複雑になったり、コストが高くなったりす
るという問題がある。

本発明は安価でかつ簡単な構戒により、エンジン始動後
ただちに良好に車室内の暖房を行うことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 車両走行用エンジンを冷却することによって加熱された
エンジン冷却水を利用し、エンジン冷却水を温水配管に
より熱交換器内に流入させ、車室内の暖房を行う車両用
温水式暖房装置において、外部より断熱され、エンジン
冷却水を貯溜するための貯溜部を有する断熱タンクと、 前記エンジン側より前記温水配管内を流れるエンジン冷
却水を分流させ、前記貯溜部にエンジン冷却水を流入さ
せるように前記温水配管より分岐した第１流入配管と、 この第１流入配管と並列に配設され、前記エンジン側よ
り前記温水配管内を流れるエンジン冷却水を分流させ、
前記貯溜部にエンジン冷却水を流入させるように前記温
水配管より分岐した第２流入配管と、 一方側が前記貯溜部に開口し、他方側が前記第１流入配
管および前記第２流入配管と前記温水配管との分岐点よ
りも下流側の位置にて前記温水配管と合岐してこの温水
配管内に開口し、前記貯溜部よりエンジン冷却水を流出
させて前記温水配管内を流れるエンジン冷却水に合流さ
せ、前記熱交換器にエンジン冷却水を流出させるための
流出配管と、 前記貯溜部より前記流出配管内を通って流出するエンジ
ン冷却水の温度に応し、エンジン始動前に前記貯溜部に
貯溜されていたエンジン冷却水が全て流出するまでの時
間より頻い所定時間の反応遅れをもって変位する変位部
材と、 この変位部材の変位により移動し、前記第２流入配管の
連通、遮断を行う開閉部材と、前記第１流入配管に設け
られ、エンジン冷却水の圧力により前記エンジン側から
のエンジン冷却水を前記第２流入配管内を流れるエンジ
ン冷却水量より少なく、かつ所定量の割合で前記貯溜部
に流入させる定流量弁と、 前記第１、第２流入配管の分岐点よりも下流側であって
、かつ前記流出配管と前記温水配管との合岐点より上流
側に位置する温水配管の連通、遮断を行う開閉手段と、 を備えるという技術的手段を採用する。

そして、エンジン始動後、前記エンジン側より前記第２
流入配管を通って、前記貯溜部にエンジン冷却水を流入
させ、この流入に伴う前記貯溜部から前記流出配管を通
って流出するエンジン冷却水の温度によって前記変位部
材が変位することにより開閉部材を移動させて前記第２
流出配管の連通を遮断し、前記定流量弁によって前記エ
ンジン側より前記第１流入配管を通って、前記貯溜部に
前記第２流入配管内を流れるエンジン冷却水量より少な
く、かつ所定量の割合でエンジン冷却水を流入させ、そ
の後、エンジン冷却水の温度が所定の温度に達した時、
前記開閉手段により前記温水配管を連通させる。

〔作用］ エンジンが始動され、エンジン冷却水が温水配管より、
第２流入配管を通り、貯溜部内に流入する。これに伴い
貯溜部内のエンジン冷却水は流出配管より温水配管内に
流出する。流出配管内を流れる貯溜部からのエンジン冷
却水の温度により変位部材が所定時間の遅れをもって変
位することによって、開閉部材が移動し、第２流入配管
の連通を遮断する。そのため、エンジン冷却水の圧力は
上昇し、この圧力により定流量弁が開弁し、工／ジン冷
却水は第２流入配管内を流れるエンジン冷却水量より少
なく、かつ所定量の割合で第ｌ流入配管を通り、貯溜部
に流入する。この後、エンジン冷却水がエンジンにより
加熱され、エンジン冷却水温が所定の温度に達した時、
開閉手段が開き、温水配管部を通ってエンジン冷却水は
熱交換器側に流入する。

〔実施例〕

本発明車両用温水式暖房装置の一実施例を図面に基づき
説明する。

第２図に示すように車両駆動用エンジン１０を冷却する
ことによって加熱されたエンジン冷却水はウォーターボ
ンプ２０の作動により配管３０内を通り、ラジエータ４
０に送られる．そして、加熱されたエンジン冷却水はラ
ジェータ４ｏによって冷却され、温水配管３１内を通り
、エンジン１０に送られる。尚、温水配管３０と温水配
管３１にはラジエータ４０と並列にバイパス配管３２が
連接されており、ラジエータ４０に流れるエンジン冷却
水をバイパスさせる。また、温水配管３ｌとバイパス配
管３２との接続部にはサーモスイッチ３３が設けられて
おり、エンジン冷却水のラジエータ４０への流入もしく
はエンジン冷却水のバイパス配管３２への流入を行う。

また、エンジンｌＯを冷却することによって加熱された
エンジン冷却水は温水配管３４内を通り、ヒータコア（
熱交換器）５０に送られる。そして、ヒータコア５０を
通過する空気をエンジン冷却水によって加熱することに
より車室内の暖房を行う。

ヒータコア５０内を通過したエンジン冷却水は温水配管
３５内を通り、エンジン１０に送られる。

尚、温水配管３４にはウォータバルブ３６が設けられ、
ヒータコア５０へのエンジン冷却水の流入を制御してい
る。

また、温水配管３４には断熱タンク６ｏが設けられてい
る。

この断熱タンク６０は第ｌ図に示すようにステンレス製
の断熱タンク６０は内部にエンジン冷却水を貯溜する貯
溜部６ｌを有している。貯溜部６ｌの下部には第１流入
配管７ｏの一端７０ａが開口している。第１流入配管７
０の他端７０ｂはエンジン１０側からのエンジン冷却水
が流れる温水配管３４ａに連接されている。また、第ｌ
流入配管７０には第１流入配管マＯ内に流入するエンジ
ン冷却水の圧力が所定の圧力に達すると開弁ずる定流量
弁７１が設けられている． また、定流量弁７１より上流側に位置する第１流入配管
７０の配管部７０ｃには第２流入配管７２の一端７２ａ
が連接されている。一端７２ａの第１流入配管７０への
開口部付近には弁座７２ｂが設けられている。第２流入
配管７２の他端７２Ｃは定流量弁７１より上流側に位置
する第１流入配管７０に連接されている． 尚、本発明では第１流入配管７０と第２流入配管７２と
の接続部より上流側に位置する流入配管を温水配管の一
部とみなす。また、他端？２ｃを温水配管３４ａに連接
させてもよい。

また、貯溜部６ｌの上部には流出配管７３の一端７３ａ
が開口し、他端７３ｂはヒータコア５０側にエンジン冷
却水を流す温水配管３４ｂに連接されている。また、流
出配管７３には接続配管７４の一端７４ａが接続されて
いる．接続配管７４の他端７４ｂは配管部７０ｃに接続
されている。

接続配管７４内には変位部材であるサーモワックス７５
が設けられている。サーモワックス７５には連結棒７６
の一端が連結されており、他端は皿状の弁体７７に連結
されている。弁体７７は弁座７２ｂに当接し、第１流入
配管７０と第２流入配管７２との連通を遮断する。尚、
接続配管７４と第１流入配管７０との連通は遮断されて
いる。

また、温水配管３４ａと温水配管３４ｂとを連接してい
る接続配管部（温水配管の一部）３４Ｃには所定の温度
（４０〜４５゜Ｃ程度）に達すると開弁ずる開閉弁（開
閉手段）７８が設けられている。この開閉弁７８にサー
モワックス等を用いることによって、安価で簡単な構成
とすることができる．また、開閉弁７８を温度センサ等
を設け、電気的に制御してもよい。

次に、上記構威による一実施例の作動について説明する
。

エンジン１０の始動によりウォータボンブ２０が駆動さ
れる。そして、ウォータパルブ３５が開弁じている暖房
装置の作動時、エンジン１０側より温水配管３０側だけ
でなく温水配管３４側にもエンジン冷却水が流れる。こ
の時、エンジン冷却水の温度は比較的低い（冬期であれ
ば０゜Ｃ程度）ため、開閉弁７８は閉じており、接続配
管部４Ｃは閉塞されている。よって、エンジン冷却水は
温水配管３４ａより、第１流入配管７０の配管部７０ｄ
を通り、第２流入配管７２に流入する。そして、エンジ
ン冷却水は第２流入配管７２より第１流入配管７０の配
管部７０ｃを通り、貯溜部６ｌに流入する（約６　１　
７ｍｉｎ　）。

貯溜部６１にはあらかじめ約４１の比較的高温（８０゜
Ｃ程度）のエンジン冷却水が溜まっているため、新たに
エンジン冷却水が流入することによって、高温のエンジ
ン冷却水が流出配管７３の一端７３ａより、流出配管７
３内に流入する。

ここで、流出配管７３内に流入したエンジン冷却水は高
温であるため、このエンジン冷却水の温度により、サー
モワックス７５が図中、左方向に膨張する。よって、連
結棒７６が図中、左方向に移動することによって弁体７
７が弁座７２ｂに当接し、第１流入配管７０の一端７２
ａ側が閉塞される。従って、エンジン冷却水は第２流入
配管７２内を流れなくなる。この後、配管部７０ｄに流
入・するエンジン冷却水の圧力が上昇すると定流量弁７
１が開弁し、エンジン冷却水は所定の流量（約１．５　
１　７ｍｉｎ　）で第１流入配管７０内のみを流れ、貯
溜部６１に流入する。尚、貯溜部６１からヒータコア５
０までの流路の水容量を考慮し、弁体７７が弁座７２ｂ
に当接するまでの応答時間に遅れをもたせている。例え
ば、流路の水容量を０．　６　１　／ｍｉｎとすると弁
体７７が弁座７２ｂに当接するまでの応答時間は１０秒
程度である。

そして、流入配管７３内に流入したエンジン冷却水は温
水配管３４ｂを通り、ヒータコア５０内に流入する。従
って、エンジン冷却水の温度が低い時であってもエンジ
ン始動開始直後、エンジン冷却水を大流量ヒータコア５
０に流すことにより、ただちに車室内の暖房を行うこと
ができる。

その後、エンジン冷却水がエンジン１０によって加熱さ
れ、エンジン冷却水が所定の温度に達すると開閉弁７８
が開くため、加熱されたエンジン冷却水は断熱タンク６
０内を流れると共に、温水配管３４ｂを通り、ヒータコ
ア５０内に流入する．従って、エンジン１０の始動直後
より継続して車室内の暖房を行うことができる。

次に他の実施例について説明する。

一実施例では伸縮部材にサーモワックス７５を用いてい
たが第３図に示すように内部に気体を封入したダイヤプ
ラム８０を用いることもできる。

このダイヤフラム８０の伸縮により、弁体７７を移動さ
せ、第２流入配管７２の連通、遮断を行うことができる
。その他の構成、作動は一実施例と同様である。

以上により、一実施例と同様の効果を得ることができる
。

尚、本発明では第１流入配管７０の一端７０ａを貯溜部
６１に開口させ、他端７０ｂを温水配管３４ａに連接さ
せたが、第２流入配管７２の一端７２ａを貯溜部６１に
開口させ、他端７２ｂを温水配管３４ａに連接させても
よい。

また、第１流入配管７０及び第２流入配管７２のそれぞ
れの一端７０ａ，７２ａを貯溜部６１に開口させ、それ
ぞれの他端７０ｂ、７２ｂを温水配管３４ａに連接させ
てもよい。

また、変位部材はエンジン冷却水の温度により縮むもの
を用いて、変位部材が縮むことにより、第２流入配管の
連通を遮断するようにしてもよい。

（発明の効果〕 以上示したように本発明ではエンジン始動開始直後では
第２流入配管よりエンジン冷却水を貯溜部に流入させ、
その後、第１流入配管より第２流入配管内を流れるエン
ジン冷却水量よりも少なく、かつ所定量の割合で貯溜部
にエンジン冷却水を流入させることができるため、エン
ジン始動開始直後に貯溜部に大流量のエンジン冷却水を
流入さセ、その後、小流量でかつ所定量の割合で貯溜部
内にエンジン冷却水を流入させることができる。従って
、エンジン始動開姑直後の車室内の暖房の立ち上がりを
早くすることができ、かつ良好に車室内の暖房を行うこ
とができる。

また、流出配管内を流れるエンジン冷却水の温度より変
位部材の変位により開閉部材を移動させ、第２？ｆＬ人
配管の連通を遮断することができるため、安価で極めて
簡単な構造とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図及び第２図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図は模式断面図、第２図は模式温水回路図、第３図は本
発明の他の実施例を示す模式断面図、第４図は従来の一
実施例を示す模式断面図である。 １０・・・エンジン，３４・・・温水配管，５０・・・
ヒータコア（熱交換器），６０・・・断熱タンク，６１
・・・貯溜部，７０・・・第１流入配管，７１・・・定
流量弁．７２・・・第２流入配管．７３・・・流出配管
，７４・・・サーモワックス（変位部材）．７７・・・
弁体（開閉部材）．７日・・・開閉弁（開閉手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両走行用エンジンを冷却することによって加熱
   されたエンジン冷却水を利用し、エンジン冷却水を温水
   配管により熱交換器内に流入させ、車室内の暖房を行う
   車両用温水式暖房装置において、外部より断熱され、エ
   ンジン冷却水を貯溜するための貯溜部を有する断熱タン
   クと、 前記エンジン側、より前記温水配管内を流れるエンジン
   冷却水を分流させ、前記貯溜部にエンジン冷却水を流入
   させるように前記温水配管より分岐した第１流入配管と
   、 この第１流入配管と並列に配設され、前記エンジン側よ
   り前記温水配管内を流れるエンジン冷却水を分流させ、
   前記貯溜部にエンジン冷却水を流入させるように前記温
   水配管より分岐した第２流入配管と、 一方側が前記貯溜部に開口し、他方側が前記第１流入配
   管および前記第２流入配管と前記温水配管との分岐点よ
   りも下流側の位置にて前記温水配管と合岐してこの温水
   配管内に開口し、前記貯溜部よりエンジン冷却水を流出
   させて前記温水配管内を流れるエンジン冷却水に合流さ
   せ、前記熱交換器にエンジン冷却水を流出させるための
   流出配管と、 前記貯溜部より前記流出配管内を通って流出するエンジ
   ン冷却水の温度に応じ、エンジン始動前に前記貯溜部に
   貯溜されていたエンジン冷却水が全て流出するまでの時
   間より短い所定時間の反応遅れをもって変位する変位部
   材と、 この変位部材の変位により移動し、前記第２流入配管の
   連通、遮断を行う開閉部材と、 前記第１流入配管に設けられ、エンジン冷却水の圧力に
   より前記エンジン側からのエンジン冷却水を前記第２流
   入配管内を流れるエンジン冷却水量より少なく、かつ所
   定量の割合で前記貯溜部に流入させる定流量弁と、 前記第１、第２流入配管の分岐点よりも下流側であって
   、かつ前記流出配管と前記温水配管との合岐点より上流
   側に位置する温水配管の連通、遮断を行う開閉手段と、 を備え、 エンジン始動後、前記エンジン側より前記第２流入配管
   を通って、前記貯溜部にエンジン冷却水を流入させ、こ
   の流入に伴う前記貯溜部から前記流出配管を通って流出
   するエンジン冷却水の温度によって前記変位部材が変位
   することにより開閉部材を移動させて前記第２流出配管
   の連通を遮断し、前記定流量弁によって前記エンジン側
   より前記第１流入配管を通って、前記貯溜部に前記第２
   流入配管内を流れるエンジン冷却水量より少なく、かつ
   所定量の割合でエンジン冷却水を流入させ、その後、エ
   ンジン冷却水の温度が所定の温度に達した時、前記開閉
   手段により前記温水配管を連通させることを特徴とする
   車両用温水式暖房装置。