JP2006143012A - Temperature adjusting device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、一般的には、車両用温度調整装置に関し、より特定的には、内燃機関のウォータジャケットで熱せられた冷却水をヒータコアに供給することで、車両室内に送る空気を暖める車両用温度調整装置に関する。 The present invention generally relates to a temperature control device for a vehicle, and more specifically, for a vehicle that warms air sent to a vehicle interior by supplying cooling water heated by a water jacket of an internal combustion engine to a heater core. The present invention relates to a temperature control device.
車両用温度調整装置に関連する従来の技術として、たとえば、特開昭60−85215号公報には、触媒の機能を十分に発揮させるとともに、大幅な重量軽減を実現し、排気温度の制御を行なうことを目的とした内燃エンジンが開示されている(特許文献1)。特許文献1に開示された内燃エンジンでは、シリンダヘッドの排気ポートの周りに、第1の冷却水用ジャケットと、触媒に設けられた温度センサからの信号に基づいて選択的に冷却水が流される第2の冷却水用ジャケットとが形成されている。第1および第2の冷却水用ジャケットは、シリンダヘッドに一体に形成されている。
エンジンで発生する熱は、ウォータジャケット内で循環する冷却水に回収され、ヒータを用いた暖房に利用されている。しかしながら近年、エンジンの燃焼効率が向上するのに伴い、冷却水の温度を十分に上昇させることが難しくなっている。このため、エンジン始動直後は、ヒータがなかなか暖まらなかったり、冷寒地で十分なヒータ性能を確保できなかったりすることが懸念されている。 The heat generated in the engine is recovered in cooling water circulating in the water jacket and used for heating using a heater. However, in recent years, as the combustion efficiency of the engine has improved, it has become difficult to sufficiently raise the temperature of the cooling water. For this reason, it is feared that the heater does not warm up immediately after starting the engine, or that sufficient heater performance cannot be ensured in a cold region.
このような問題に対して、補助用の電気ヒータを別途、設けるなどの手段も考えられるが、この場合、燃費の悪化や製造コストの増大を招くことになる。また、特許文献1に開示された内燃エンジンは、排気温度を上昇させるための有効な手段となり得るが、冷却水を十分に温度上昇させることはできない。 In order to solve such a problem, a means for providing an auxiliary electric heater may be considered. However, in this case, the fuel consumption is deteriorated and the manufacturing cost is increased. The internal combustion engine disclosed in Patent Document 1 can be an effective means for increasing the exhaust temperature, but the temperature of the cooling water cannot be sufficiently increased.
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、ヒータコアによる暖房性能の向上が十分に図られた車両用温度調整装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide a vehicle temperature adjustment device in which the heating performance by the heater core is sufficiently improved.
この発明に従った車両用温度調整装置は、車両室内に送る空気を暖めるヒータコアと、排気ガスが流れるエキゾーストマニホールドを有する内燃機関と、ヒータコアに接続され、熱媒体をヒータコアに向けて流すヒータパイプとを備える。ヒータパイプは、熱媒体がエキゾーストマニホールドの輻射熱を受けるように設けられている。 A vehicle temperature control device according to the present invention includes a heater core that warms air sent into a vehicle compartment, an internal combustion engine having an exhaust manifold through which exhaust gas flows, a heater pipe that is connected to the heater core and flows a heat medium toward the heater core, Is provided. The heater pipe is provided so that the heat medium receives the radiant heat of the exhaust manifold.
このように構成された車両用温度調整装置によれば、熱媒体は、ヒータパイプを流れる間、エキゾーストマニホールドの輻射熱を受けるため、十分に高い温度に加熱された状態でヒータコアに供給される。このため、ヒータコアによる車両の暖房効果を向上させることができる。 According to the vehicle temperature control apparatus configured as described above, the heat medium receives the radiant heat of the exhaust manifold while flowing through the heater pipe, and is thus supplied to the heater core while being heated to a sufficiently high temperature. For this reason, the heating effect of the vehicle by a heater core can be improved.
また、内燃機関には、熱媒体が流れる冷却用ジャケットが形成されている。ヒータパイプは、冷却用ジャケットとヒータコアとの間を接続しており、冷却用ジャケットに流れる熱媒体が、ヒータパイプを通ってヒータコアに供給される。このように構成された車両用温度調整装置によれば、冷却用ジャケットを流れる間、内燃機関を冷却することによって温度上昇した熱媒体を、エキゾーストマニホールドの輻射熱によって、さらに温度上昇させることができる。 Further, a cooling jacket through which a heat medium flows is formed in the internal combustion engine. The heater pipe connects between the cooling jacket and the heater core, and the heat medium flowing through the cooling jacket is supplied to the heater core through the heater pipe. According to the vehicle temperature control apparatus configured as described above, the temperature of the heat medium that has been increased by cooling the internal combustion engine while flowing through the cooling jacket can be further increased by the radiant heat of the exhaust manifold.
また好ましくは、ヒータパイプは、エキゾーストマニホールドと直接、向い合う部分を有するように設けられている。好ましくは、ヒータパイプは、車両を上方から見た場合に、エキゾーストマニホールドと重なる部分を有するように設けられている。 Preferably, the heater pipe is provided so as to have a portion directly facing the exhaust manifold. Preferably, the heater pipe is provided to have a portion overlapping with the exhaust manifold when the vehicle is viewed from above.
また、内燃機関は、エキゾーストマニホールドが取り付けられ、排気ガスをエキゾーストマニホールドに排出する本体部をさらに有する。好ましくは、ヒータパイプは、本体部とエキゾーストマニホールドとの間の空間で延びている。以上のように構成された車両用温度調整装置によれば、エキゾーストマニホールドの輻射熱が、ヒータパイプを流れる熱媒体に効率良く伝わる。このため、ヒータコアに供給する熱媒体を、より高い温度に加温することができる。 The internal combustion engine further includes a main body portion to which an exhaust manifold is attached and exhaust gas is discharged to the exhaust manifold. Preferably, the heater pipe extends in a space between the main body portion and the exhaust manifold. According to the vehicle temperature control apparatus configured as described above, the radiant heat of the exhaust manifold is efficiently transmitted to the heat medium flowing through the heater pipe. For this reason, the heat medium supplied to the heater core can be heated to a higher temperature.
また好ましくは、車両用温度調整装置は、ヒータパイプに設けられ、熱媒体が受けるエキゾーストマニホールドの輻射熱の大きさを調整する加熱調整部をさらに備える。このように構成された車両用温度調整装置によれば、ヒータコアに供給する熱媒体を、その時々の状況に合わせて適当な温度に調整することができる。 Preferably, the vehicle temperature adjustment device further includes a heating adjustment unit that is provided in the heater pipe and adjusts the magnitude of the radiant heat of the exhaust manifold received by the heat medium. According to the vehicle temperature adjustment device configured as described above, the heat medium supplied to the heater core can be adjusted to an appropriate temperature in accordance with the situation at that time.
また好ましくは、加熱調整部は、ヒータパイプとエキゾーストマニホールドとが直接、向い合う状態が得られる第1の位置と、ヒータパイプとエキゾーストマニホールドとの間が遮られる状態が得られる第2の位置との間で移動可能に設けられたインシュレータである。このように構成された車両用温度調整装置によれば、インシュレータを第1の位置に移動させた場合、熱媒体が受けるエキゾーストマニホールドの輻射熱の大きさが大きくなり、ヒータコアに供給する熱媒体の温度を高く設定することができる。また、インシュレータを第2の位置に移動させた場合、熱媒体が受けるエキゾーストマニホールドの輻射熱の大きさが小さくなり、ヒータコアに供給する熱媒体の温度を低く設定することができる。 Preferably, the heating adjustment unit includes a first position where a state where the heater pipe and the exhaust manifold are directly opposed to each other and a second position where a state where the heater pipe and the exhaust manifold are blocked are obtained. It is the insulator provided so that movement was possible between. According to the vehicle temperature control apparatus configured as described above, when the insulator is moved to the first position, the magnitude of the radiant heat of the exhaust manifold received by the heat medium increases, and the temperature of the heat medium supplied to the heater core. Can be set high. Further, when the insulator is moved to the second position, the magnitude of the radiant heat of the exhaust manifold received by the heat medium is reduced, and the temperature of the heat medium supplied to the heater core can be set low.
また好ましくは、インシュレータは、内燃機関の暖機途上の間および暖房要求が高い時の少なくともいずれか一方の時に、第1の位置に位置決めされ、内燃機関の暖機後であって、かつ暖房要求が存在しない時に、第2の位置に位置決めされる。なお、暖機途上の間とは、内燃機関の始動時、熱媒体が、一定推移する所定の温度まで上昇するまでの間を指す。このように構成された車両用温度調整装置によれば、内燃機関の始動直後に、ヒータコアの暖房性能を早期に確保したり、車両が冷寒地にある場合等、暖房要求が高い場合に、ヒータコアの暖房性能を十分に向上させることができる。また、このような状況にない場合には、熱媒体が過剰に温度上昇することを防止できる。 Further preferably, the insulator is positioned at the first position during the warming-up of the internal combustion engine and at least one of when the heating request is high, and after the warming-up of the internal combustion engine and the heating request Is positioned in the second position when not present. The term “while warming up” refers to a period of time until the heat medium rises to a predetermined temperature at which the internal combustion engine starts up at a constant transition. According to the vehicle temperature control device configured as described above, immediately after the start of the internal combustion engine, when the heating performance of the heater core is ensured at an early stage, or when the heating request is high, such as when the vehicle is in a cold region, The heating performance of the heater core can be sufficiently improved. Moreover, when it is not in such a situation, it can prevent that a heat medium raises a temperature excessively.
また好ましくは、加熱調整部は、ヒータパイプとエキゾーストマニホールドとの間の距離が変化するように、ヒータパイプを移動させるアクチュエータである。このように構成された車両用温度調整装置によれば、ヒータパイプとエキゾーストマニホールドとの間の距離が小さくなる方向に、ヒータパイプを移動させた場合、熱媒体が受けるエキゾーストマニホールドの輻射熱の大きさが大きくなり、ヒータコアに供給する熱媒体の温度を高く設定することができる。また、ヒータパイプとエキゾーストマニホールドとの間の距離が大きくなる方向に、ヒータパイプを移動させた場合、熱媒体が受けるエキゾーストマニホールドの輻射熱の大きさが小さくなり、ヒータコアに供給する熱媒体の温度を低く設定することができる。 Preferably, the heating adjustment unit is an actuator that moves the heater pipe so that the distance between the heater pipe and the exhaust manifold changes. According to the vehicle temperature control apparatus configured as described above, the magnitude of the radiant heat of the exhaust manifold received by the heat medium when the heater pipe is moved in the direction in which the distance between the heater pipe and the exhaust manifold decreases. The temperature of the heat medium supplied to the heater core can be set high. In addition, if the heater pipe is moved in a direction that increases the distance between the heater pipe and the exhaust manifold, the amount of radiant heat of the exhaust manifold that the heat medium receives decreases, and the temperature of the heat medium supplied to the heater core is reduced. Can be set low.
また好ましくは、アクチュエータは、内燃機関の暖機途上の間および暖房要求が高い時の少なくともいずれか一方の時に、ヒータパイプとエキゾーストマニホールドとの間の距離が小さくなる方向に、ヒータパイプを移動させ、内燃機関の暖機後であって、かつ暖房要求が存在しない時に、ヒータパイプとエキゾーストマニホールドとの間の距離が大きくなる方向に、ヒータパイプを移動させる。このように構成された車両用温度調整装置によれば、内燃機関の始動直後に、ヒータコアの暖房性能を早期に確保したり、車両が冷寒地にある場合等、暖房要求が高い場合に、ヒータコアの暖房性能を十分に向上させることができる。また、このような状況にない場合には、熱媒体が過剰に温度上昇することを防止できる。 Preferably, the actuator moves the heater pipe in a direction in which the distance between the heater pipe and the exhaust manifold is reduced during at least one of the period when the internal combustion engine is warming up and when the heating requirement is high. The heater pipe is moved in the direction in which the distance between the heater pipe and the exhaust manifold is increased after the internal combustion engine is warmed up and when there is no heating requirement. According to the vehicle temperature control device configured as described above, immediately after the start of the internal combustion engine, when the heating performance of the heater core is ensured at an early stage, or when the heating request is high, such as when the vehicle is in a cold region, The heating performance of the heater core can be sufficiently improved. Moreover, when it is not in such a situation, it can prevent that a heat medium raises a temperature excessively.
以上説明したように、この発明に従えば、ヒータコアによる暖房性能の向上が十分に図られた車両用温度調整装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a vehicle temperature control device in which the heating performance by the heater core is sufficiently improved.
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1における車両用温度調整装置が適用されたエンジンの冷却系を示す模式図である。図2は、図1中のエンジンをエキゾーストマニホールド側から見た時の斜視図である。図1および図2を参照して、車両用のエンジン12は、複数のシリンダ56が一方向に並んで形成された直列多気筒エンジンである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an engine cooling system to which a vehicle temperature control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is applied. FIG. 2 is a perspective view of the engine shown in FIG. 1 when viewed from the exhaust manifold side. Referring to FIGS. 1 and 2,
エンジン12は、シリンダブロック53と、シリンダブロック53に組み付けられたシリンダヘッド52とを備える。シリンダブロック53には、ピストンが嵌装されるシリンダ56が複数、並んで形成されている。シリンダ56とシリンダヘッド52とに囲まれた位置には、燃焼室が形成されており、シリンダヘッド52には、この燃焼室に連通する吸気ポートおよび排気ポートが形成されている。
The
シリンダヘッド52には、排気ポートを通ってエンジン12から排出された排気ガスを、図示されていないエキゾーストパイプへと送るエキゾーストマニホールド57が固定されている。エキゾーストマニホールド57は、各シリンダから排出された排気ガスが別々に流れる複数の分岐管部61と、複数の分岐管部61に流れる排気ガスが集合する集合管部62とから構成されている。
An
複数の分岐管部61は、シリンダヘッド52の取付け面52aから、シリンダヘッド52から離れる方向に延び、さらに、シリンダブロック53が位置する下方に方向を変えながら、集合管部62に向けて延びている。複数の分岐管部61は、シリンダ56と同じ方向に並んで設けられており、その並ぶ方向の両端には、分岐管部61pおよび61qがそれぞれ位置している。シリンダブロック53およびシリンダヘッド52によって、エキゾーストマニホールド57が取り付けられる本体部51が構成されている。
The plurality of
エンジン12には、冷却水が流れるウォータジャケット55が形成されている。図中では、詳細に描かれていないが、ウォータジャケット55は、シリンダ56の周囲と、吸気ポートおよび排気ポートの近傍とを順に通るように、シリンダブロック53およびシリンダヘッド52に形成されている。シリンダ56の周囲に向けてシリンダブロック53に入る位置が、ウォータジャケット55の入り口であり、吸気ポートおよび排気ポートの近傍を通ってシリンダヘッド52から出る位置が、ウォータジャケット55の出口である。
The
このウォータジャケット55の入り口および出口は、それぞれラジエータ32に接続されており、ウォータジャケット55とラジエータ32との間で、冷却水が循環する冷却水経路が形成されている。その冷却水経路には、ウォータジャケット55の入り口とラジエータ32との間に位置して、ラジエータ32に近い位置から順にサーモスタット33およびウォータポンプ34が配置されている。エンジン12には、さらに、ウォータジャケット55の出口と、サーモスタット33が配置された冷却水経路との間を接続するように、リターン通路35が設けられている。
The inlet and outlet of the
エンジン12を搭載する車両には、ヒータコア31が設けられている。ヒータコア31は、ヒータパイプ21によって、ウォータジャケット55の出口とラジエータ32との間を接続する冷却水経路に接続されている。ヒータコア31は、さらに、サーモスタット33とウォータポンプ34との間に位置する冷却水経路に接続されており、このような構成によって、ヒータコア31とウォータジャケット55との間でも、冷却水が循環する冷却水経路が形成されている。
A vehicle equipped with the
ウォータポンプ34により、ウォータジャケット55に送り出された冷却水は、シリンダブロック53およびシリンダヘッド52を順に冷却する(矢印101および102に示す流れ)。冷却水の温度が所定の温度よりも低い時、サーモスタット33は、リターン通路35からウォータポンプ34に向かう冷却水の流れを許容する。このとき、ウォータジャケット55から排出された冷却水は、リターン通路35を流れ、ウォータポンプ34によって再びウォータジャケット55に送り出される(矢印108および101に示す流れ)。これに対して、冷却水の温度が所定の温度よりも高い時、サーモスタット33は、ラジエータ32からウォータポンプ34に向かう冷却水の流れを許容する。このとき、温度上昇した冷却水は、ラジエータ32に導かれ、そこで温度を下げてから、ウォータポンプ34によってウォータジャケット55へと送り出される(矢印103、104および101に示す流れ)。
The cooling water sent to the
また、ウォータジャケット55から排出された冷却水の一部は、ヒータパイプ21を通って、ヒータコア31に導かれる(矢印105および106に示す流れ)。冷却水は、そこで周りの空気と熱交換し、車両室内に供給する空気を暖める。熱交換によって温度が下がった冷却水は、ヒータコア31からエンジン12に戻され、再びウォータジャケット55へと送り出される(矢印107および101に示す流れ)。
A part of the cooling water discharged from the
ヒータパイプ21は、エキゾーストマニホールド57の近傍を通過するように、ウォータジャケット55とヒータコア31との間で延びている。ヒータパイプ21は、車両を上方から見た場合に、エキゾーストマニホールド57に重なる部分21sを有するように延びている。ヒータパイプ21は、複数の分岐管部61のうち両端に配置された分岐管部61pから分岐管部61qにまでの範囲に渡って延びている。つまり、ヒータパイプ21は、複数の分岐管部61が並ぶ方向のエキゾーストマニホールド57の一方端57mと他方端57nとの間に渡って延びている。ヒータパイプ21は、エキゾーストマニホールド57とシリンダヘッド52との間に形成された空間63を通過するように延びている。ヒータパイプ21は、複数の分岐管部61がシリンダヘッド52の取付け面52aから延びる方向の直交方向に延び、複数の分岐管部61に交差するように設けられている。
The
なお、本実施の形態では、ヒータパイプ21は、エキゾーストマニホールド57の下方を通過しているが、エキゾーストマニホールド57の上方を通るように延びていても良い。また、ヒータパイプ21は、エキゾーストマニホールド57の周りで、ジグザグ状に屈曲しながら延びていても良く、エキゾーストマニホールド57の一方端57mと他方端57nとの間を、複数回、往復するように延びていても良い。
In the present embodiment, the
ヒータパイプ21がエキゾーストマニホールド57の近傍で延びる位置には、可動インシュレータ23が設けられている。可動インシュレータ23は、ヒータパイプ21の延びる方向に沿って延びている。可動インシュレータ23は、開口部23hを有する。開口部23hは、ヒータパイプ21の軸周りの所定の位相間だけヒータパイプ21を露出させている。つまり、ヒータパイプ21は、ヒータパイプ21の周りを部分的に覆うように、ヒータパイプ21の軸方向に沿って延びている。可動インシュレータ23は、エキゾーストマニホールド57の一方端57mと他方端57nとの間に渡って延びている。
A
可動インシュレータ23は、アクチュエータ24に接続されている。アクチュエータ24は、開口部23hの位相位置を変化させるように、可動インシュレータ23を回転させる。可動インシュレータ23の回転により、開口部23hが、エキゾーストマニホールド57側と、エキゾーストマニホールド57の反対側とに位置決めされる。開口部23hがエキゾーストマニホールド57側に位置決めされると、開口部23hが、エキゾーストマニホールド57とヒータパイプ21との間に配置された状態が得られ、開口部23hがエキゾーストマニホールド57の反対側に位置決めされると、可動インシュレータ23が、エキゾーストマニホールド57とヒータパイプ21との間に配置された状態が得られる。アクチュエータ24は、油圧シリンダであっても良く、電動モータであっても良い。また、これらに限定されず、エンジン12の吸気ポート内で発生する負圧を利用した機構であっても良い。
The
図3は、本実施の形態における車両用温度調整装置の加熱促進モードを示す側面図である。図4は、本実施の形態における車両用温度調整装置の加熱抑制モードを示す側面図である。図3および図4には、図1中の矢印IIIに示す方向から見たエンジン12の側面図が示されている。
FIG. 3 is a side view showing a heating acceleration mode of the vehicle temperature control device in the present embodiment. FIG. 4 is a side view showing a heating suppression mode of the vehicle temperature adjustment device in the present embodiment. 3 and 4 show side views of the
図3を参照して、エキゾーストマニホールド57の内部には、エンジン12から排出された高温の排気ガスが流れるため、エキゾーストマニホールド57は、自らの周りに向けて輻射熱を放射状に放出している。可動インシュレータ23を回転させ、開口部23hをエキゾーストマニホールド57側に位置決めすると、エキゾーストマニホールド57とヒータパイプ21との間は、可動インシュレータ23によって遮られず、互いに距離を隔てて直接、向い合った状態となる。このため、エキゾーストマニホールド57の輻射熱が、効率良くヒータパイプ21内の冷却水に伝わり、冷却水の温度を大きく上昇させることができる。
Referring to FIG. 3, since the high-temperature exhaust gas exhausted from
図4を参照して、これに対して、開口部23hをエキゾーストマニホールド57の反対側に位置決めすると、エキゾーストマニホールド57とヒータパイプ21とは、可動インシュレータ23によって遮られた状態となる。このとき、エキゾーストマニホールド57の輻射熱は、可動インシュレータ23によってカットされ、ヒータパイプ21内の冷却水が温度上昇することを抑制できる。
Referring to FIG. 4, on the other hand, when the
図5は、可動インシュレータの制御タイミングを示す図である。図5を参照して、まず、エンジン12の暖機中には、開口部23hがエキゾーストマニホールド57側に位置決めされるように、可動インシュレータ23を回転させる。これにより、ヒータコア31に送られる冷却水の温度を短時間で上昇させ、暖房性能を早期に向上させることができる。
FIG. 5 is a diagram illustrating the control timing of the movable insulator. Referring to FIG. 5, first, during warm-up of
次に、サーモスタット33が作動し、冷却水がラジエータ32に供給されるようになれば、開口部23hがエキゾーストマニホールド57の反対側に位置決めされるように、可動インシュレータ23を回転させる。これにより、ヒータコア31に送られる冷却水が過剰に加熱され、沸騰することを防止できる。
Next, when the
また、エンジン12が搭載された車両が冷寒地を走行している場合には、開口部23hを、エキゾーストマニホールド57側に位置決めして、暖房性能を確保すればよい。この場合、たとえば、ヒータコア31の直後に配置された温度センサで、温風の温度を測定する。測定された温度を、エアコンコンピューターに入力し、その温度とエアコンに設定されている温度とを比較して、暖房性能が十分か否かを判断する。暖房性能が足りていないと判断された場合には、可動インシュレータ23を回転させ、開口部23hを、エキゾーストマニホールド57側に位置決めすれば良い。なお、以上に説明した可動インシュレータ23を回転させるタイミングは、一例であり、その時々の状況に応じて適当なタイミングで移動させることが可能である。
Further, when the vehicle on which the
この発明の実施の形態1における車両用温度調整装置は、車両室内に送る空気を暖めるヒータコア31と、排気ガスが流れるエキゾーストマニホールド57を有する内燃機関としてのエンジン12と、ヒータコア31に接続され、熱媒体としての冷却水をヒータコア31に向けて流すヒータパイプ21とを備える。ヒータパイプ21は、ヒータパイプ21に流れる冷却水がエキゾーストマニホールド57の輻射熱を受けるように設けられている。エンジン12には、冷却水が流れる冷却用ジャケットとしてのウォータジャケット55が形成されている。ヒータパイプ21は、ウォータジャケット55とヒータコア31との間を接続しており、ウォータジャケット55に流れる冷却水が、ヒータパイプ21を通ってヒータコア31に供給される。
The vehicle temperature control apparatus according to the first embodiment of the present invention is connected to the
エンジン12は、エキゾーストマニホールド57が取り付けられ、排気ガスをエキゾーストマニホールド57に排出する本体部51をさらに有する。ヒータパイプ21は、本体部51とエキゾーストマニホールド57との間の空間63で延びている。
The
車両用温度調整装置は、ヒータパイプ21に設けられ、冷却水が受けるエキゾーストマニホールド57の輻射熱の大きさを調整する加熱調整部をさらに備える。加熱調整部は、ヒータパイプ21とエキゾーストマニホールド57とが直接、向い合う状態が得られる第1の位置としての、開口部23hがエキゾーストマニホールド57側に位置決めされる位置と、ヒータパイプ21とエキゾーストマニホールド57との間が遮られる状態が得られる第2の位置としての、開口部23hがエキゾーストマニホールド57の反対側に位置決めされる位置との間で移動可能に設けられたインシュレータとしての可動インシュレータ23である。
The vehicle temperature adjustment device further includes a heating adjustment unit that is provided in the
このように構成された、この発明の実施の形態1における車両用温度調整装置によれば、エキゾーストマニホールド57の輻射熱を利用して、ヒータコア31に送る冷却水を積極的に温度上昇させることができる。これにより、暖機中や冷寒地を走行している場合等、ヒータ熱量が不足しがちな場合に、暖房性能を十分に向上させることができる。また、可動インシュレータ23が設けられているため、その時々の状況に合わせて、ヒータコア31に送られる冷却水の温度を調整することができる。
According to the vehicle temperature control apparatus in Embodiment 1 of the present invention configured as described above, the temperature of the cooling water sent to the
なお、この発明が適用されるエンジンとしては、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジンがあり、エンジンの型式としては、直列型の他、V型、W型、水平対向型などのさまざまな型式がある。 Engines to which the present invention is applied include gasoline engines and diesel engines, and there are various types of engines such as V-type, W-type, and horizontally opposed types in addition to in-line types.
(実施の形態2)
図6は、この発明の実施の形態2における車両用温度調整装置の加熱促進モードを示す側面図である。図7は、本発明の実施の形態における車両用温度調整装置の加熱抑制モードを示す側面図である。図中には、実施の形態1における図3および図4と同じ方向から見たエンジン12の側面図が示されている。本実施の形態における車両用温度調整装置は、実施の形態1における車両用温度調整装置と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a side view showing a heating acceleration mode of the vehicle temperature control apparatus in Embodiment 2 of the present invention. FIG. 7 is a side view showing a heating suppression mode of the vehicle temperature adjustment device in the embodiment of the present invention. In the drawing, a side view of the
図6および図7を参照して、本実施の形態では、ヒータパイプ21がエキゾーストマニホールド57の近傍で延びる部分に位置して、パイプ移動装置71がヒータパイプ21に取り付けられている。パイプ移動装置71は、ヒータパイプ21とエキゾーストマニホールド57との間の距離Lが変化するように、ヒータパイプ21を移動させる。パイプ移動装置71として、油圧シリンダや電動モータを用いることができ、その他の適当な機構を用いることもできる。
With reference to FIGS. 6 and 7, in the present embodiment,
図6を参照して、パイプ移動装置71により、ヒータパイプ21を、エキゾーストマニホールド57の表面57aに接触する位置まで移動させる。このとき、エキゾーストマニホールド57の熱が直接、ヒータパイプ21内の冷却水に伝わり、冷却水の温度を大きく上昇させることができる。図7を参照して、パイプ移動装置71により、ヒータパイプ21を、エキゾーストマニホールド57との間の距離Lが大きくなる方向に移動させる。エキゾーストマニホールド57の輻射熱の大きさは、エキゾーストマニホールド57から離れるに従って小さくなるため、このとき、ヒータパイプ21内の冷却水が温度上昇することを抑制できる。
With reference to FIG. 6, the
図8は、パイプ移動装置の制御タイミングを示す図である。図8を参照して、本実施の形態では、エンジン12の暖機中や、エンジン12が搭載された車両が冷寒地を走行している場合には、ヒータパイプ21およびエキゾーストマニホールド57間の距離Lが小さくなる方向にヒータパイプ21を移動させ、両者が接触する図6中に示す状態とする。これにより、ヒータコア31の暖房性能を向上させる。また、暖機後の通常運転時には、ヒータパイプ21およびエキゾーストマニホールド57間の距離Lが大きくなる方向にヒータパイプ21を移動させ、両者の間が離れた図7中に示す状態とする。これにより、ヒータコア31に送られる冷却水が過剰に温度上昇することを防止する。
FIG. 8 is a diagram illustrating the control timing of the pipe moving device. Referring to FIG. 8, in the present embodiment, when
この発明の実施の形態2における車両用温度調整装置では、加熱調整部は、ヒータパイプ21とエキゾーストマニホールド57との間の距離Lが変化するように、ヒータパイプ21を移動させるアクチュエータとしてのパイプ移動装置71である。
In the vehicle temperature control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, the heating adjustment unit moves the pipe as an actuator that moves the
このように構成された、この発明の実施の形態2における車両用温度調整装置によれば、実施の形態1に記載の効果と同様の効果を得ることができる。 According to the vehicle temperature adjustment device in the second embodiment of the present invention configured as described above, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained.
(実施の形態3)
図9は、この発明の実施の形態3における車両用温度調整装置が適用されたエンジンの冷却系を示す模式図である。本実施の形態における車両用温度調整装置は、実施の形態1における車両用温度調整装置と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
(Embodiment 3)
FIG. 9 is a schematic diagram showing an engine cooling system to which the vehicle temperature control device according to Embodiment 3 of the present invention is applied. Compared with the vehicle temperature adjusting device in the first embodiment, the vehicle temperature adjusting device in the present embodiment basically has the same structure. Hereinafter, the description of the overlapping structure will not be repeated.
図9を参照して、本実施の形態では、ヒータパイプ21にバイパスパイプ76が接続されている。バイパスパイプ76は、ヒータパイプ21が、ウォータジャケット55からエキゾーストマニホールド57に向けて延びる部分と、エキゾーストマニホールド57からヒータコア31に向けて延びる部分との間を接続するように設けられている。このような構成により、エキゾーストマニホールド57の近傍を通ることなく、ウォータジャケット55からヒータコア31に直接、延びる冷却水経路が形成されている。ヒータパイプ21とバイパスパイプ76との分岐点には、冷却水の流れる方向を制御するバルブ77が設けられている。
Referring to FIG. 9, in the present embodiment, a
暖機中や冷寒地を走行している場合には、バルブ77により、冷却水の流れを、エキゾーストマニホールド57の近傍を通って延びるヒータパイプ21に導く(矢印105および106に示す流れ)。これにより、ヒータコア31に送る冷却水を温度上昇させ、暖房性能の向上を図る。一方、暖機後の通常運転時には、バルブ77により、冷却水の流れを、バイパスパイプ76に導く(矢印105および121に示す流れ)。これにより、冷却水は、エキゾーストマニホールド57の輻射熱の影響を受けないため、冷却水の温度上昇を抑えることができる。
When the vehicle is warming up or running in a cold region, the valve 77 guides the flow of the cooling water to the
この発明の実施の形態3における車両用温度調整装置は、エキゾーストマニホールド57から離れた位置で延び、エンジン12とヒータコア31との間を接続するバイパスパイプ76と、ヒータパイプ21およびバイパスパイプ76のそれぞれに選択的に冷却水を流すバルブ77とをさらに備える。
The vehicle temperature control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention extends at a position away from the
このように構成された、この発明の実施の形態3における車両用温度調整装置によれば、実施の形態1に記載の効果と同様の効果を得ることができる。 According to the vehicle temperature adjustment device in the third embodiment of the present invention configured as described above, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
12 エンジン、21 ヒータパイプ、21s 部分、23 可動インシュレータ、23h 開口部、31 ヒータコア、51 本体部、55 ウォータジャケット、57 エキゾーストマニホールド、63 空間、71 パイプ移動装置。 12 Engine, 21 Heater pipe, 21s part, 23 Movable insulator, 23h Opening part, 31 Heater core, 51 Main body part, 55 Water jacket, 57 Exhaust manifold, 63 Space, 71 Pipe moving device.
Claims (10)
排気ガスが流れるエキゾーストマニホールドを有する内燃機関と、
前記ヒータコアに接続され、熱媒体を前記ヒータコアに向けて流すヒータパイプとを備え、
前記ヒータパイプは、熱媒体が前記エキゾーストマニホールドの輻射熱を受けるように設けられている、車両用温度調整装置。 A heater core that warms the air sent into the vehicle compartment;
An internal combustion engine having an exhaust manifold through which exhaust gas flows;
A heater pipe connected to the heater core and flowing a heat medium toward the heater core;
The heater pipe is a vehicle temperature adjusting device provided so that a heat medium receives radiant heat of the exhaust manifold.
前記ヒータパイプは、前記冷却用ジャケットと前記ヒータコアとの間を接続しており、前記冷却用ジャケットに流れる熱媒体が、前記ヒータパイプを通って前記ヒータコアに供給される、請求項1に記載の車両用温度調整装置。 The internal combustion engine is formed with a cooling jacket through which a heat medium flows,
The said heater pipe is connecting between the said jacket for cooling and the said heater core, The heat medium which flows into the said jacket for cooling is supplied to the said heater core through the said heater pipe. Temperature control device for vehicles.
前記ヒータパイプは、前記本体部と前記エキゾーストマニホールドとの間の空間で延びている、請求項1から4のいずれか1項に記載の車両用温度調整装置。 The internal combustion engine further includes a main body portion to which the exhaust manifold is attached and exhaust gas is discharged to the exhaust manifold,
5. The vehicle temperature control device according to claim 1, wherein the heater pipe extends in a space between the main body portion and the exhaust manifold.
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