(57)【要約】【課題】車両用暖房装置と一体に構成された安価な車両用急速暖房装置を提供する。【解決手段】エンジン冷却水回路３をマグネトロン５により急速加熱するようにし、マグネトロンが有するは出力アンテナ２５は冷却水回路を流れる冷却水に接触しているか、出力アンテナ２５から出力される電磁波が導波管４１を介して冷却水に接触しており、冷却水の温度又は車両室内温度が所定値以下の場合を検知するセンサ２９，３０と、温度検知に応じてマグネトロンを電源２６に接続するスイッチ２７とを更に備え、温水魔法タンク４２等の暖房補助装置を更に備え、急速加熱された冷却水を保温するようにした。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン冷却水路とマグネトロンとを備えており、前記エンジン冷却水回路を前記マグネトロンにより急速加熱するようにしたことを特徴とする車両用急速暖房装置。
【請求項２】
前記マグネトロンは出力アンテナ部を備えており、該出力アンテナ部は前記冷却水回路を流れる冷却水に接触していることを特徴とする、請求項１記載の車両用急速暖房装置。
【請求項３】
前記マグネトロンは出力アンテナ部を備えており、該出力アンテナ部から出力される電磁波は導波管を介して前記冷却水回路を流れる冷却水に接触するようにしたことを特徴とする、請求項１記載の車両用急速暖房装置。
【請求項４】
前記マグネトロンに電力を供給する電源と、前記エンジン冷却水回路を流れる冷却水の温度が所定値以下であることを検知するセンサと、該センサにより前記冷却水の温度が所定値以下であると検知されると前記マグネトロンを前記電源に接続するスイッチとを更に備えていることを特徴とする、請求項１記載の車両用急速暖房装置。
【請求項５】
前記マグネトロンに電力を供給する電源と、車両内の空気の温度が所定値以下であることを検知する検知するセンサと、該センサにより前記空気の温度が所定値以下であると検知されると前記電源に接続するスイッチとを更に備えていることを特徴とする、請求項１記載の車両用急速暖房装置。
【請求項６】
暖房補助装置を更に備え、前記急速加熱された冷却水を保温するようにしたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用急速暖房装置。
【請求項７】
前記暖房補助装置は温水魔法タンクであることを特徴とする請求項６記載の車両用急速暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用急速暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用暖房装置は、エンジン冷却水（温水）を熱源として空気を加熱する暖房用熱交換器により車両室内を暖めるようにしている。
【０００３】
しかしながら、上記従来の装置では、エンジン水温が温まるまで、室内を暖房できない。これに対処するために、従来は車両用暖房装置に車両用急速暖房装置を追加設置している。この車両用急速暖房装置には、セラミックスを使った補助装置（ＰＴＣヒータコア）、ヒータコアにセラミックスを追加したヒータコア、或いは燃焼装置を利用したもの、ビスカスヒータ等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらはいずれも、厳冬時の暖房立ち上がり時間の大幅な短縮を狙ったものであるが、車両用暖房装置とは別に追加設置する必要があるので、スペースの確保が車両用暖房装置とは別のスペースの確保が必要になったり、別途車両用急速暖房装置を用意する必要があり、高価になるという課題があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術における課題に鑑み、車両用暖房装置と一体に構成された安価な車両用急速暖房装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、エンジン冷却水回路３をマグネトロン５により急速加熱するようにしたことを特徴とする車両用急速暖房装置が提供される。
【０００７】
この手段によると、従来の車両用暖房装置にマグネトロン５を設置するだけで従来の車両用暖房装置と一体型の安価な車両用急速暖房装置が実現できる。また、電子レンジ等に使用されるマグネトロンの急速加熱効果を利用してエンジン冷却水を急速過熱することができ、その結果、車両の室内の急速暖房が可能になる。
【０００８】
なお、マグネトロンは出力アンテナ部２５を備えており、その出力アンテナ部は冷却水回路３を流れる冷却水に接触している。
【０００９】
これにより、エンジン冷却水はマグネトロンの出力アンテナから出力される電磁波により急速加熱される。
【００１０】
出力アンテナ部を冷却水回路を流れる冷却水に接触させることに替えて、出力アンテナ部から出力される電磁波を導波管４１を介して冷却水回路３を流れる冷却水に接触させるようにしてもよい。
【００１１】
さらに、上記車両用急速暖房装置は、マグネトロンに電力を供給する電源２６と、エンジン冷却水回路を流れる冷却水の温度が所定値以下であることを検知するセンサ２９と、該センサにより冷却水の温度が所定値以下であると検知されるとマグネトロン５を電源に接続するスイッチ２７とを更に備えている。
【００１２】
これにより、エンジン冷却水が所定温度以下のときはマグネトロン５に電源２６が投入されて、エンジン冷却水は急速加熱される。
【００１３】
エンジン冷却水回路を流れる冷却水の温度を検知することに替えて、車両内の空気の温度が所定値以下であることを検知するセンサ３０を用いてもよい。
【００１４】
これにより、車両内の空気の温度が所定値以下のときはマグネトロン５に電源２６が投入されて、エンジン冷却水は急速加熱される。
【００１５】
さらに、急速加熱された冷却水を暖房補助装置４２により保温するようにしてもよい。
【００１６】
これにより、マグネトロンによる急速加熱後の車両の暖房を持続可能である。
【００１７】
上記暖房補助装置は温水魔法タンクであることが好ましい。温水魔法タンクを用いることにより、保存水量は少なくても車両の暖房を持続可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。全図を通じて同一参照番号は同一又は類似の部分を示す。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態による車両急速暖房装置の構成を示すブロック図である。同図において、１はラジエータ、２はエンジン、３は冷却水パイプ、４はヒータコアである。
【００２０】
エンジン１で発生した熱はラジエータ１とヒータコア４により大気中に放出される。特に、ヒータコア４で放熱された空気、即ち、熱交換された空気は、図示しない車両室内にファンなどにより導入され、車両室内の暖房に利用される。ファンはモータにより駆動される。
【００２１】
本発明により、このヒータコア４とエンジンを連通する冷却水パイプ３の近傍に、電子レンジ等で使用されるマグネトロン５を配置した。
【００２２】
図２は図１に示した車両用急速暖房装置の主要部を拡大して示した図である。同図において、一点鎖線の左側はマグネトロンの断面を示し、一点鎖線の右側はマグネトロンの外観を示している。マグネトロン５は、フィラメント端子２０と、永久磁石２１と、陽極２２と、その陽極２２の空胴中心部に設けられた陰極（フィラメント）２３と、継鉄２４と、出力アンテナ２５とを備えている。これらの要素そのものは電子レンジの心臓部であるマグネトロンを構成するものであり、周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２３】
本発明の一実施の形態により、出力アンテナ２５を冷却水パイプ３の中に配置した。この出力アンテナ２５は導波管等で構成される。電子レンジで周知のように、マグネトロン５は１８０ｃｃ程度の水を約１分間で１００°Ｃにまで加熱させることが出来るという高い加熱能力がある。この高い加熱能力を利用して、ヒータコア４に入る冷却水をマグネトロン５により加熱して、十分な急速加熱を実現した。即ち、マグネトロン５から出力される電波を直接冷却水に接触させることにより、冷却水は高い誘導加熱効率で加熱される。
【００２４】
なお、マグネトロン５は、電気エネルギーを大量に消費するが、今後普及するであろう燃料電池車などでは電気エネルギーを大量に発生することが出来るので、マグネトロン５の駆動にも有効に使用可能である。
【００２５】
電熱器などでも同様に大量の電気エネルギーを消費し冷却水を過熱する事が出来るが、エネルギー効率は電磁波による誘導加熱に比較してはるかに悪い。
【００２６】
さらに、本発明の実施の形態により、電池２６と、スイッチ２７と比較器２８と温度センサ２９とが設けられている。
【００２７】
温度センサ２９は冷却水パイプ３の中に配置されていて冷却水の温度を検知する。比較器２８は温度センサ２９が検知した温度と所定値とを比較し、冷却水の温度が所定値以下（例えば５℃以下）の場合にスイッチ２７をオンにする信号を出力する。スイッチ２７がオンになると電池２６からの電力がマグネトロン５の陽極２２と陰極２４の間に供給される。
【００２８】
こうして、冷却水の温度が所定値以下の場合にマグネトロン５が駆動されて車両の室内を急速暖房する。
【００２９】
図３は本発明の第２の実施の形態による車両用急速暖房装置の主要部を示す図である。図３と図２との相違点は、図３においては温度センサ３０が冷却水パイプ３内には配置されておらず、車両の室内に配置されていることである。
【００３０】
図３の実施の形態においては、比較器２８は温度センサ３０が検知した温度と所定値とを比較し、冷却水の温度が所定値以下（例えば５℃以下）の場合にスイッチ２７をオンにする信号を出力する。スイッチ２７がオンになると電池２６からの電力がマグネトロン５の陽極２２と陰極２４の間に供給される。
【００３１】
図４は本発明の第３の実施の形態による車両用急速暖房装置を示す図である。同図において、図２と図４との相違点は、図４においては電池２６、スイッチ２７、比較器２８、温度センサ２９の図示を省略してある点と、マグネトロン５の出力アンテナ２５が導波管４１を介して冷却水パイプ３に連結していること、及び導波管４１は暖房補助装置４２を介して冷却水パイプ３に連結していることである。暖房補助装置４２としては、保存水量が少なく且つ温度保存能力が高い温水魔法タンクを用いることが好ましい。
【００３２】
図４に示すように、マグネトロン５の設置方向は図２や図３に示した方向と逆である。エンジン冷却水と連結してさええいれば、マグネトロン５の方向は任意である。また、マグネトロン５の出力アンテナ２５はエンジン冷却水に直接触れている必要はなく、図４に示したように導波管４１等で電磁波を誘導し、その誘導された電磁波をエンジン冷却水に接触させることによっても急速暖房が可能である。
【００３３】
図５は図１〜図４に示した本発明の実施の形態による車両用急速暖房装置により得られる効果を従来技術と比較して示したグラフである。同図において、横軸は経過時間、縦軸はヒータコア４の入口の水温である。図示のように、本発明の実施の形態によれば、短時間で水温が上昇することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による車両急速暖房装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した車両用急速暖房装置の主要部を拡大して示した図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による車両用急速暖房装置の主要部を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態による車両用急速暖房装置を示す図である。
【図５】図１〜図４に示した本発明の実施の形態による車両用急速暖房装置により得られる効果を従来技術と比較して示したグラフである。
【符号の説明】
２…エンジン
３…エンジン冷却水路
４…ヒータコア
５…マグネトロン
２１…磁石
２２…陽極
２３…陰極
２４…継鉄
２５…出力アンテナ
２６…電池
２７…スイッチ
２８…比較器
２９…温度センサ
３０…温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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