(57)【要約】【課題】複数個のヒータユニットから吹き出す空気が有する熱量に基づいて、車室内への温風吹き出し量を調整することにより、快適性向上を図った車両用暖房装置の提供を目的とする。【解決手段】内燃機関の冷却水を利用して、暖房する車両用暖房装置であって、内蔵された熱交換器にて熱交換された温風を車室内に放出するヒータファン３１を有したヒータユニット３と、ヒータユニット３に導入される冷却水の温度を検知する第１温度センサ１１と、ヒータユニットから導出される冷却水の温度を検知する第２温度センサ１２と、第１温度センサ１１と第２温度センサ１２との検知温度差に基づいて、ヒータファン３１の回転数を変化させるファン回転数制御装置８とを備え、ファン回転数制御装置８は、検知温度差が大きくなると、ヒータファン回転数を低下させるようにしたことを特徴とする。【選択図】図４
2015000648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の冷却水を利用して、車室内を暖房する車両用暖房装置であって、
前記車室内に配設され、内蔵された熱交換器にて前記冷却水と熱交換された温風を前記車室内に放出するヒータファンを有したヒータユニットと、
前記ヒータユニットに導入される前記冷却水の温度を検知する第１温度センサと、
前記ヒータユニットから導出される前記冷却水の温度を検知する第２温度センサと、
前記第１温度センサと前記第２温度センサ夫々の検知温度差に基づいて、前記ファンの回転数を変化させるファン回転数制御装置とを備え、
前記ファン回転数制御装置は、前記検知温度差が大きくなると、前記ファン回転数を低下させるようにしたことを特徴とする車両用暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用暖房装置、特に、路線バスの暖房時の温風吹き出し温度の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された内燃機関を冷却して、昇温した冷却水を、車室内に配設したヒータユニットを循環させて、該ヒータユニット内に内蔵された熱交換器にて冷却水と車室内空気との熱交換をさせて、暖められた車室内空気をヒータユニットに備えられたヒータファンによって車室内に放出する暖房装置が広く採用されている。
特に、路線バス等においては、ヒータユニットが車両の床上面に前後方向へ間隔を有して複数配設されている。
夫々のヒータユニットは、運転席側部に配設されたマニュアル式のスイッチ操作によって、個々にファンの回転数を変化させることが可能になっている。
従って、車室内温度を調整するため、ヒータユニットに対応したマニュアル式のスイッチでヒータファンの回転数を調整して、車室内の温度を調整するようになっている。
【０００３】
室内温度が低い場合には、ヒータファンの回転数を高くするように操作し、室内温度がさほど低くない場合には、ヒータファンの回転数を低くして、ヒータユニットから噴出する温風量を調整している。
また、路線バスの場合、前側の前扉及び中間部の大きい中扉の開閉頻度が高く、車室内の場所によって、ヒータファンの回転数を替える必要がある。
しかし、運転席から離れた位置に乗車している乗客は、足元が暑くても、運転者に対して容易に調整を依頼し難い状況にある。
【０００４】
車室内温度を制御する関連の先行技術として特許文献１が開示されている。
特許文献１によると、内燃機関の冷却水路に、内燃機関冷却後の冷却水を、排気管に設けた排気熱交換器にて、更に加熱した後、暖房ユニットに導く冷却水のヒータ回路を設け、暖房ユニットで暖められた温風を車室内に吹き出させるヒータファンと、該ヒータファンの駆動を制御するヒータファンスイッチとを設けた構成が開示されている。
更に、冷却水温を検知する冷却水温スイッチと、暖房強化を指示するヒータ強化スイッチとを設け、排気熱交換器を設けた排気管と該排気熱交換器をバイパスするバイパス排気管とに分岐する構成とすると共に、該分岐部に切換バルブを設けてある。
該切換バルブは、ヒータファンスイッチ、ヒータ強化スイッチ及び冷却水温スイッチで、ヒータファンが駆動している暖房時、冷却水温が所定以下で且つヒータ強化スイッチをＯＮとした時、排気熱交換器を設けた排気管が開で、バイパス排気管が閉となるように作動させるアクチュエータを設けた技術開示が成されている。
【０００５】
このようにすることで、冷却水による暖房と、排気熱によって加熱した冷却水による暖房とを切換えて暖房温度を制御している。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公平３−４５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１においては、ヒータ強化スイッチＯＮの場合には、冷却水は、排気熱交換器を通して冷却水を加熱して暖房を行い、冷却水温が所定値を超えたら、冷却水は排気熱交換機をバイパスするようにしてあるだけである。
従って、車室内の温度を細かく調整して、乗客（乗員）の快適性を向上させるものとしては不十分である。
従って、路線バスの場合においては、乗客に必要以上の温風を当て、不快感を生起させる可能性を有している。
【０００８】
そこで、本発明はこのような不具合に鑑み成されたもので、複数個のヒータユニットから吹き出す空気が有する熱量に基づいて、車室内への温風吹き出し量を調整することにより、快適性向上を図った車両用暖房装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明はかかる目的を達成するもので、内燃機関の冷却水を利用して、車室内を暖房する車両用暖房装置であって、
前記車室内に配設され、熱交換器で熱交換された温風を前記車室内に放出するファンを有したヒータユニットと、
前記ヒータユニットに導入される前記冷却水の温度を検知する第１温度センサと、
前記ヒータユニットから流出する前記冷却水の温度を検知する第２温度センサと、
前記第１温度センサと前記第２温度センサ夫々の検知温度差に基づいて、前記ファンの回転数を変化させるファン回転数制御装置とを備え、
前記ファン回転数制御装置は、前記検知温度差が大きくなると、前記ファン回転数を低くするようにしたことを特徴とする車両用暖房装置を提供できる。
【００１０】
かかる発明において、検知温度差が大きくなることは、ヒータユニットから車室内に放出される熱量が大きいことを示す。
従って、検知温度差が大きい場合には、ファン回転数を小さくすることにより、高い温風が長い時間、人間に直接当たることを防止して、車室内の快適性を確保すると共に、低温火傷を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数個のヒータユニットから吹き出す空気温度に基づいて、複数個のヒータユニット夫々の温風吹き出し量を調整して、車室内での快適性向上を図った車両用暖房装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の暖房装置を路線バスに実施した概略配置図を示す。
【図２】本発明の概略構成図を示す。
【図３】冷却水センサを配置したヒータユニットの外観斜視図を示す。
【図４】本発明のファン回転制御の一例のフロー図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。
但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
尚、方向性を示す場合は、運転席に着座した状態を基準として、前後左右、上下を記載する。
【００１４】
図１は本発明の一実施例として、暖房装置１を路線バス１０に装着した概略配置図、図２は各装置の概略構成図を示す。
路線バス１０の後方に、図示省略の内燃機関が配置され、該内燃機関を冷却して昇温した冷却水を冷却するラジエータ５１が配置されている。
ラジエータ５１と内燃機関とを連結する冷却水路は、内燃機関を冷却した冷却水がラジエータ５１に導入される。
ラジエータ５１内において冷却水は、ラジエータ５１の熱交換器にて外気と熱交換して、冷却される。
冷却された冷却水は、内燃機関によって駆動されるエンジンウォータポンプ５２によって内燃機関のウォータギャラリ（図示省略）内に圧送されて、内燃機関を冷却して、再びラジエータ５１に戻る回路を循環している。
【００１５】
暖房装置１は、エンジンからラジエータ５１に流れる冷却水の一部を取出し、又は止水する第1ウォータコック５５と、該第1ウォータコック５５に連結した暖房用の冷却水配管５０と、冷却水配管５０の下流側に装着され、エンジンウォータポンプ５２の下流側（エンジンウォータポンプ５２とエンジンのウォータギャラリィとの間）に連結して、冷却水配管５０を流れた冷却水をエンジンのウォータギャラリ（図示省略）に戻す、又は止水する第２ウォータコック５６と、第1ウォータコック５５の下流側に配設され、冷却水の流れを加圧する加圧ウォータポンプ５３と、冷却水温度を昇温させるプレヒータユニット６と、バス車室内の各所に配置されると共に、冷却水配管５０に夫々が直列に介装され、座席（図示省略）下部に配置された複数のリヤヒータユニット３および運転席用のフロントヒータユニット２と、複数のリヤヒータユニット３およびフロントヒータユニット２夫々の冷却水導入口近傍に配置され、導入される冷却水温度を検知する第１温度センサ１１と、複数のリヤヒータユニット３およびフロントヒータユニット２の夫々の冷却水流出口近傍に配置され、導出される冷却水温度を検知する第２温度センサ１２と、第１温度センサ１１と第２温度センサ１２と、が検出した温度差に基づいて、リヤヒータユニット３およびフロントヒータユニット２夫々に装備されている複数のヒータファンの回転数を夫々個別に駆動制御するファン回転数制御装置８と、該ファン回転数制御装置８を起動させるヒータコントロールスイッチ７とを備えている。
【００１６】
第１ウォータコック５５と、第２ウォータコック５６は、夏季に暖房を使用しない時期に、冷却水配管５０内に冷却水（エンジンを冷却した温水）が流れないようにする。
加圧ウォータポンプ５３は、直列に配置されたエンジンから突出された冷却水を複数のリヤヒータユニット３およびフロントヒータユニット２（以後、リヤヒータユニット３およびフロントヒータユニット２をヒータユニット３と略称する）内を澱みなく流して、各ヒータユニット３の熱交換効率を向上させるために、冷却水に圧力を付加している。
プレヒータユニット６は、エンジンを冷却して昇温した冷却水の温度では、複数のヒータユニット３から十分な温風を噴出できない場合に、冷却水を加温する場合に使用される。
【００１７】
図３に第１温度センサ１１と第２温度センサ１２とが配設されたヒータユニット３の外観斜視図を示す。
ヒータユニット３には、冷却水がヒータユニット３に導入される冷却水導入側の冷却水管５０に第１温度センサ１１が配設され、冷却水がヒータユニット３から導出される冷却水管５０に第２温度センサ１２が配設されている。
第１温度センサ１１及び第２温度センサ１２が検知した値はファン回転数制御装置８に送信される。
【００１８】
ファン回転数制御装置８は、温度差検出部８２と、該温度差検出部８２の検出結果に基づいてヒータファン３１の回転制御を行う制御部８１を備えている。
温度差検出部８２は、第１温度センサ１１及び第２温度センサ１２から送信された値（抵抗値）に基づいて温度差を検出する。
制御部８１は、ヒータユニット３に内蔵されたヒータファン３１（図２参照）を４段階に回転制御する。
４段階は、高速回転数の第１段階、中速回転数の第２段階、低速回転数の第３段階、ヒータファン停止の第４段階に分かれている。
尚、本実施形態では、４段階としたが、状況により段階数を増減させることは任意に実施すればよい。
【００１９】
図４に基づいて、ファン回転数制御装置８の制御方法について説明する。
ステップＳ１にて、ヒータコントロールスイッチ（Ｓ／Ｗ）をＯＮ操作してスタートする。
ステップＳ２において、ヒータユニット３に導入される冷却水温度Ｔ１を第１温度センサ１１によって検知する。
ステップＳ３において、ヒータユニット３から導出される冷却水温度Ｔ２を第２温度センサ１２によって検知する。
第１温度センサ１１と第２温度センサ１２との温度差は、ヒータユニット３に内蔵された熱交換器にて、車室内空気と冷却水とが熱交換した熱量が、車室内に放出されたことになる。
【００２０】
ステップＳ４において、ファン回転数制御装置８は、
冷却水温度Ｔ１―冷却水温度Ｔ２＝３０〜３９℃
の範囲にあるか否かを判断する。
一般に、内燃機関の冷却水温度は８０℃位が理想とされているので、Ｔ１とＴ２の差が３０〜３９℃の場合は、車室内温度が比較的高く、ヒータユニット３での交換効率が低いことを示している。
この状態において、ファン回転数制御装置８は、ヒータファン３１の回転数を高くして、車室内への吹き出し熱量が多くする制御を行う。
従って、ステップＳ４において、ファン回転数制御装置８は、ＹＥＳを選択して、ステップＳ８に進み、ヒータファン３１の回転数を第１段階（高速回転数）にて回転するように制御する。
ファン回転数制御装置８は、ステップＳ８でヒータファン３１の回転数制御を実施後、ステップＳ１２に進み、リターンする。
尚、図１の路線バス１０は、前扉１０ａ及び中扉１０ｂと、が頻繁に開閉されるので、ヒータユニット３の配設場所によって車室内の温度は異なる。
従って、図２に示すように、各ヒータユニット３は夫々に第１温度センサ１１及び第２温度センサを備え、ファン回転数制御装置８にて別々に制御されている。
ステップＳ４において、ＮＯを選択した場合はステップＳ５に進む。
【００２１】
ステップＳ５において、ファン回転数制御装置８は、
冷却水温度Ｔ１―冷却水温度Ｔ２＝４０〜４９℃
の範囲にあるか否かを判断する。
Ｔ１とＴ２の差が４０〜４９℃の場合は、車室内温度が通常範囲で、ヒータユニット３での車室内空気と冷却水との熱交換が通常状態にあることを示している。
この場合、ファン回転数制御装置８は、ＹＥＳを選択して、ステップＳ９に進み、ヒータファン３１の回転数を第２段階（中速回転数）にて回転するように制御する。
ファン回転数制御装置８は、ステップＳ９でヒータファン３１の回転数制御を実施後、ステップＳ１２に進み、リターンする。
ステップＳ５において、ＮＯを選択した場合は、ステップＳ６に進む。
【００２２】
ステップＳ６において、ファン回転数制御装置８は、
冷却水温度Ｔ１―冷却水温度Ｔ２＝５０〜５９℃
の範囲にあるか否かを判断する。
Ｔ１とＴ２の差が５０〜５９℃は、車室内温度が通常温度範囲より低く、ヒータユニット３での熱交換効率が効率よく交換されていることを示している。
この状態は、高い温度の風が吹き出していることを示している。
既述の通り、路線バスは、前扉１０ａ及び中扉１０ｂが頻繁に開閉されるが、冬期の場合でも、高い温風が吹き出されるため、室内温度は適度に保たれる。
更に、ヒータユニット３の高い温風が乗客に直接あたり、不快感を防止するため、ファン回転数制御装置８は、ＹＥＳを選択して、ステップＳ１０に進み、ヒータファン３１の回転数を第４段階（低速回転数）にて回転するように制御する。
ファン回転数制御装置８は、ステップＳ１０にて、ヒータファン３１の回転数制御を実施後、ステップＳ１２に進み、リターンする。
ステップＳ６において、ＮＯを選択した場合は、ステップＳ７に進む。
【００２３】
ステップＳ７において、ファン回転数制御装置８は、
冷却水温度Ｔ１―冷却水温度Ｔ２＞６０℃
の範囲にあるか否かを判断する。
Ｔ１とＴ２の差が６０℃以上の場合は、長い時間、高い温風が乗客に直接あたると低温火傷を負う可能性が高くなるので、ファン回転数制御装置８は、ＹＥＳを選択してステップＳ１１に進み、ヒータファン３１の回転数を第４段階である停止させる制御をする。
ファン回転数制御装置８は、ステップＳ１１にて、ヒータファン３１の回転停止制御を実施後、ステップＳ１２に進み、リターンする。
ステップＳ７において、ＮＯを選択した場合は、ステップＳ１２に進みリターンする。
【００２４】
このように、検知温度差が大きい場合には、ファン回転数を小さくすることにより、高い温風が長い時間、人間に直接当たることを防止して、車室内の快適性を得ると共に、低温火傷を防止することができる。
また、運転席から離れた位置に乗車している乗客は、足元が暑くても自由に調整できない不満を解消することができ、運転者への苦情をなくし、運転者が車両運行操作に専念することが可能となり、安全性向上に寄与することができる。
更に、冬期は車室内の温度を上げるために、ヒータファン３１を常時作動させる傾向が強く、電気負荷が大きくなり、オルタネータ及びバッテリィの負担が大きくなり、それらを安定した状態に維持するため、オルタネータの発電によるエンジン負荷が増加するが、各ヒータファン３１の回転をこまかく制御することで、エンジン負荷を軽減でき、燃費向上が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
車両用暖房装置特に、路線バスの暖房時の温風吹き出し量制御に適用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１      暖房装置
２      フロントヒータユニット（ヒータユニット）
３      リヤヒータユニット（ヒータユニット）
６      プレヒータユニット
７      ヒータコントロールスイッチ
８      ファン回転数制御装置
９      アクセルペダル
１０    路線バス
１１    第１温度センサ
１２    第２温度センサ
３１    ヒータファン
８１    制御部
８２    温度検出部
【図１】
2015000648.tif 000003
【図２】
2015000648.tif 000004
【図３】
2015000648.tif 000005
【図４】
2015000648.tif 000006