JPH08113027A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吹出温度制御および吹出風量制御を可能にす
る空調装置を提供することを目的とする。 【構成】 燃焼ヒータ２１の出口部に備えられる温度セ
ンサ４３の出力を受ける制御装置４１が燃焼式ヒータ２
１へ供給する燃料量と空気量を調節する信号をメータリ
ングポンプ３８とファン３３のモータ３４とに出力する
ため、メインダクト１５中の燃焼式ヒータ２１通過後の
温気の温度を所定範囲の温度に保持することができる。
温度コントロールドア２０によりダクト１を流れる風量
を調節し、メインダクト１５中の熱交換フィン３６通過
後の温気の温度を所定範囲の温度に保持することで、メ
インダクト１５とバイパスダクト１６との合流部で吹出
温風の吹出温度を制御できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調装置に関するもの
で、詳細には、燃焼式温風暖房機に風を導く風路とこの
暖房機をバイパスする風路との風量割合を調節する風量
調節手段を備えた車両用空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として米国特許第４６８８７１
８号公報がある。この暖房機は、室内吹出風の吸込口か
ら吹出口までを単一ダクトにより連通し、燃焼空気用フ
ァンと温風送風用ファンとが同一モータで駆動されるも
ので、室内への吹出温度および吹出風量は、吸込空気温
度と暖房機の放熱量とによって決まる。この公報には、
室内吹出風の吸込口から吹出口までの接続ダクトの簡素
化を図ることができるが、吹出温度制御並びに吹出風量
制御を行う技術は開示されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来の暖房機で
は、燃焼空気用ファンと温風送風用ファンとが同一モー
タにより駆動されるため、モータ回転数は、暖房機の燃
料消費量に見合った燃焼空気用ファンの回転数に制御さ
れている。このような従来の暖房機では、吹出温度制御
を可能にする技術は開示されないしまた吹出風量を制御
する技術も開示されていない。

【０００４】本発明の目的は、吹出温度制御および吹出
風量制御を可能にする空調装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の空調装置は、請
求項１によると、熱交換器を有する燃焼式ヒータと送風
機とを有するヒータシステムであって、ダクトの入口側
に設けられる吹出送風用送風機と、前記ダクトの途中か
らメインダクトとバイパスダクトとに分岐する分岐部
と、この分岐したバイパスダクト出口側をメインダクト
出口側に合流する合流部と、前記メインダクト中に備え
られ、熱交換器を有する燃焼式ヒータと、前記メインダ
クトと前記バイパスダクトの風量割合を調節可能な風量
調節手段とを備え、前記メインダクト中の前記熱交換器
通過後の温気と前記バイパスダクト通過後の冷気とを混
合させることを特徴とする。

【０００６】請求項２による空調装置は、前記熱交換器
通過後の温気と前記バイパスダクト通過後の冷気とが会
合する通路部分に、複数の噴孔を有する混合器を備えた
ことを特徴とする。請求項３による空調装置は、前記熱
交換器の出口部に備えられる温度センサと、この温度セ
ンサの出力を受けて前記燃焼式ヒータへ供給する燃料量
と空気量を調節する信号を出力する制御装置とを備えた
ことを特徴とする。

【０００７】

【作用および発明の効果】請求項１の空調装置による
と、燃焼用空気を燃焼式ヒータに供給する燃焼空気用フ
ァンと別個の吹出送風用ファンにより吹出風量を制御す
ることができる。また、風量調節手段によりメインダク
トを流れる風量を調節し、メインダクト中の熱交換器通
過後の温気の温度を所定範囲の温度に保持することで、
メインダクトとバイパスダクトとの合流部で吹出温風の
吹出温度を制御できる。これにより、吹出温度及び吹出
風量を制御する。

【０００８】請求項２の空調装置によると、メインダク
トとバイパスダクトとの合流部で噴孔を有する混合器を
設けているため、メインダクトからの温気とバイパスダ
クトからの冷気とが均一に拡散混合され、所望の温度の
吹出温風を生成することができる。請求項３の空調装置
によると、熱交換器の出口部に備えられる温度センサの
出力を受ける制御装置が燃焼式ヒータへ供給する燃料量
と空気量を調節する信号を出力するため、メインダクト
中の熱交換器通過後の温気の温度を所定範囲の温度に保
持することができる。このため、メインダクトとバイパ
スダクトとの合流部で吹出温風の吹出温度を制御するこ
とができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。暖房機は、ダクト１の入口側に車室外空気（外
気）または車室内空気（内気）を導く導入口２、３が形
成され、それらの導入口２、３の開閉を切替える内外気
切替ダンパ４が設けられている。内外気切替ダンパ４の
出口側にはブロワモータ１１によって回転される吹出送
風用ファン１２が設けられ、この吹出送風用ファン１２
により外気または内気を導入口２または３からダクト１
内に吸込み、吸い込んだ空気をダクト１の出口側に送出
する。ダクト１の出口側は、除霜吹出口５、顔面吹出口
６および足元吹出口７が形成され、これらの吹出口５、
６、７にそれぞれ開閉ダンパ８、９、１０が回動自在に
設けられている。

【００１０】ダクト１の途中には、メインダクト１５と
このメインダクト１５を迂回するバイパスダクト１６と
に分岐する分岐部１７を有し、メインダクト１５の出口
部は、バイパスダクト１６の出口部と合流部１８で合流
している。分岐部１７には、メインダクト１５へ流れる
風量とバイパスダクト１６へ流れる風量との風量割合を
調節可能な温度コントロールドア２０が回動自在に取付
けられている。メインダクト１５の途中にはこのダクト
中を流れる冷気を加熱する燃焼ヒータ２１が設けられて
いる。メインダクト１５の出口部の合流部１８には混合
器２２が設けられている。

【００１１】燃料供給系統３１は、燃料タンク３７の燃
料がメータリングポンプ３８を経由して燃料パイプ３９
から燃焼ヒータ２１内に導入される。空気供給系統３２
は、外部の燃焼用空気が吸気管３０からファン３３によ
り燃焼ヒータ２１内に導入される。燃焼ヒータ２１は、
燃料供給系統３１から供給される燃料と空気供給系統３
２から供給される空気との混合気を燃焼させ、この燃焼
ガスのもつ熱を熱源として、燃焼ヒータ２１の上流側か
ら導入される冷気を加熱し温気にする。この燃焼ヒータ
２１は、燃焼用空気を吸い込むファン３３を回転するモ
ータ３４と、このファン３３により供給される燃焼用空
気とメータリングポンプ３８から供給される燃料との混
合気を導入し燃焼する燃焼室３５と、この燃焼室３５で
発生する熱を冷気に伝熱する熱交換フィン３６とを備え
ている。燃焼室３５からの排ガスは、排気管３９から外
部に排出される。

【００１２】燃焼ヒータ２１の外部を通過する冷気は熱
交換フィン３６から熱を奪って温度上昇して、燃焼ヒー
タ２１の出口側から温気となって排出される。この温気
は、メインダクト１５の出口部に備えられる合流部１８
の混合器２２においてバイパスダクト１６側から流れる
冷気と混合されて適温となって除霜吹出口５、顔面吹出
口６または足元吹出口７から車室内に吹き出される。混
合器２２は、円筒状でその円筒を形成する壁に多数の孔
が形成され、この孔から外部つまりダクトの内部に温気
を排出するようになっている。

【００１３】制御系統は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを
備えた制御装置４１の指令によりメータリングポンプ３
８のポンプ回転数を制御し、また燃焼ヒータ２１のファ
ン３３の回転数を制御する。制御装置４１の入力信号
は、燃焼ヒータ２１の出口側に設けられる温度センサ４
３が発生する電気信号である。制御装置４１は、温度セ
ンサ信号を格納し、演算処理し、その処理の結果、メー
タリングポンプ３８およびファン３４の回転数を制御す
る駆動信号を発生する。温度センサ４３は、燃焼ヒータ
２１の温風吹出口近傍の温風が当たる位置に設けられて
いる。温度コントロールドア２０は、メインダクト１５
に供給する風量とバイパスダクト１６に供給する風量と
の風量割合を調節する構造となっている。

【００１４】次に、本実施例の作動について説明する。
燃料タンク３７内の燃料は、メータリングポンプ３８に
より調量されて燃料パイプ３９を経由して燃焼ヒータ２
１に供給され、この燃焼ヒータ２１内で気化する。燃焼
用空気は、モータ３４より回転されるファン３３により
吸気管３０から燃焼ヒータ２１内に供給され、前記の気
化燃料と混合し燃焼室３５で燃焼される。この燃焼ガス
は排ガスとして排気管３９を通り燃焼ヒータ２１の外部
へ放出される。

【００１５】外気または内気としての暖房用空気は、ブ
ロワモータ１１により回転されるファン１２によりダク
ト１内に導入され、ファン１２から送出された冷気の一
部は、温度コントロールドア２０によりメインダクト１
５に送出され、ファン１２から送出された冷気の残部
は、温度コントロールドア２０によりバイパスダクト１
６に送出される。メインダクト１５を流れる冷気は、燃
焼ヒータ２１に導かれ、熱交換フィン３６により燃焼ガ
スと熱交換し、温風となり出口側メインダクト１５ｂを
通り混合器２２からダクト１内の合流部１８へ放出され
る。一方、バイパスダクト１６を流れる冷気は、合流部
で混合器２２から放出される温風と混合され、ダクト５
２を経由して各吹出口５、６または７から吹き出され
る。

【００１６】従って、温度コントロールドア２０の開度
を調節することにより、メインダクト１５とバイパスダ
クト１６とに導く風量割合を調節でき、これにより、各
吹出口５、６または７から吹き出す風の温度を制御する
ことができる。またファン１２の回転数を制御すること
で、吹出口５、６または７から吹き出す風量を制御する
ことができる。

【００１７】温度センサ４３の発生する信号を入力する
制御装置４１は、メータリングポンプ３８とモータ３４
を制御し、燃焼ヒータ２１のヒータ出口温風温度を所定
範囲内に保つように制御する。これにより、温度コント
ロールドア２０の開度を制御することで、吹出口５、
６、７から吹き出す吹出温度制御を容易に行うことがで
きる。

【００１８】（制御例１）制御フローの一例を図２に示
す。まず温度センサ４３の出力する信号を入力して温度
検知し（ステップ６１）、この温度センサ４３による検
知温度が所定範囲内にあるか否かを判別し（ステップ６
２）、所定範囲内にあれば、メータリングポンプ３８と
ファン３４の回転数制御をその状態の制御に保持する。
検知温度が所定温度範囲内よりも低温時と判別されたと
きは、メータリングポンプ３８の開度を大にし燃料増と
し（ステップ６３）、ファン３４の回転数を増大する
（ステップ６４）ことにより、燃焼ヒータ２１の出力を
増大し、これにより熱交換フィン３６からその周囲を通
る冷気に与える熱を増大し空気の温度を上昇させる。検
知温度が所定範囲内よりも高温時であると判別されたと
きは、メータリングポンプ３８のポンプ開度を小にし、
燃料減とし（ステップ６５）、ファン３４の回転数を減
小する（ステップ６６）ことにより、燃焼ヒータ２１の
出力を減小し、これにより熱交換フィン３６からその周
囲を通る冷気に与える熱を減小し空気の温度を降下させ
る。

【００１９】（制御例２）次に、温度コントロールドア
２０の開度調節によりメインダクト１５に導く風量が微
小となり、その結果燃焼ヒータ２１のヒータ出口温度が
所定範囲内に納まらず、さらにメインダクト１５の出口
側を流れる温気の温度が異常に上昇するような場合、燃
焼ヒータ２１を強制的に停止させる。このときの制御フ
ローの例を図３に示す。

【００２０】まず温度センサ４３からの温度検知を行
い、そのセンサ温度Ｔ１とすると（ステップ７１）、こ
のセンサ温度Ｔ１をメモリに格納する（ステップ７
２）。メモリからこのセンサ温度Ｔ１を読み取り、この
センサ温度Ｔ１が所定温度範囲にあるか否かを判別し
（ステップ７３）、所定範囲内にあればこのルーチンを
終了する。センサ温度Ｔ１が所定温度範囲内よりも低温
時であると判別されたときは、メータリングポンプ３８
の開度を大にし燃料を増大し（ステップ７４）、ファン
３４の回転数を増大する（ステップ７５）。センサ温度
が所定範囲を超える高温時であると判別されたときは、
メータリングポンプ３８の開度を小にし燃料を減小し
（ステップ７６）、ファン３４の回転数を減小し（ステ
ップ７７）、次いで温度センサ４３による温度検知を行
い（ステップ７８）、この検知温度が前回のセンサ温度
Ｔ１よりも小さいかどうかを判別し（ステップ７９）、
検知温度Ｔ２が前回の検知温度Ｔ１よりも大きいと判別
されたとき、メータリングポンプ３８を強制的に停止
し、燃料を遮断する（ステップ８０）。これにより燃焼
ヒータ２１の出口側温度が過度に上昇する事態を防止す
ることができる。

【００２１】前記実施例においては混合気に多孔タイプ
のものを用いたが、本発明では、エアミックスチャンバ
を用いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による温風暖房機を示す概略構
成図である。

【図２】本発明の温風暖房機による温度調節の制御例１
を示すフローチャートである。

【図３】本発明の温風暖房機による温度調節の制御例２
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ダクト ２、３ 導入口 ５ 除霜吹出口 ６ 顔面吹出口 ７ 足元吹出口 １１ ブロワモータ １２ ファン（送風機） １５ メインダクト １６ バイパスダクト １７ 分岐部 １８ 合流部 ２０ 温度コントロールドア（風量調節手段） ２１ 燃焼ヒータ（燃焼式ヒータ） ２２ 混合器 ２２ａ 噴孔 ３０ 吸気管 ３１ 燃料供給系統 ３２ 空気供給系統 ３３ ファン ３４ モータ ３６ 熱交換フィン（熱交換器） ３７ 燃料タンク ３８ メータリングポンプ ３９ 排気管 ４１ 制御装置 ４３ 温度センサ ４６ 排気管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器を有する燃焼式ヒータと送風機
   とを有するヒータシステムであって、 ダクトの入口側に設けられる吹出送風用送風機と、 前記ダクトの途中からメインダクトとバイパスダクトと
   に分岐する分岐部と、 この分岐したバイパスダクト出口側をメインダクト出口
   側に合流する合流部と、 前記メインダクト中に備えられ、熱交換器を有する燃焼
   式ヒータと、 前記メインダクトと前記バイパスダクトの風量割合を調
   節可能な風量調節手段とを備え、 前記メインダクト中の前記熱交換器通過後の温気と前記
   バイパスダクト通過後の冷気とを混合させることを特徴
   とする空調装置。
2. 【請求項２】 前記熱交換器通過後の温気と前記バイパ
   スダクト通過後の冷気とが会合する通路部分に、複数の
   噴孔を有する混合器を備えたことを特徴とすることを特
   徴とする請求項１記載の空調装置。
3. 【請求項３】 前記熱交換器の出口部に備えられる温度
   センサと、この温度センサの出力を受けて前記燃焼式ヒ
   ータへ供給する燃料量と空気量を調節する信号を出力す
   る制御装置とを備えたことを特徴とする請求項１記載の
   空調装置。