JP2002127734A

JP2002127734A - 車両用暖房装置

Info

Publication number: JP2002127734A
Application number: JP2000325478A
Authority: JP
Inventors: Akio Matsuoka; 彰夫松岡
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2002-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】低温始動時に燃料電池ユニット１を早く予加
熱できる車両用暖房装置を提供する。【解決手段】制御装置３０は、冷却水の温度が設定温
度より低い場合、ヒータコア２３を冷却水の循環から切
り離して、燃焼式ヒータ５で燃料電池ユニット１を加熱
した。これにより、低温始動時等で冷却水温が低い場合
にはヒータコア２３からの放熱を防いで、燃焼式ヒータ
５で燃料電池ユニット１だけを加熱するため、短時間で
予加熱することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却水の温度が低
い場合は、冷却水加熱手段で冷却水の加熱を行ない、冷
却水の温度が高くなったら、温度管理すべき機器で加熱
された冷却水を加熱用熱交換器に供給して、車室内の暖
房を行なう車両用暖房装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、機器の作動効率を高めるため
に温度管理すべき機器がある。そして温度管理すべき機
器で加熱された冷却水を熱源として車室内の暖房を行な
う車両用暖房装置がある。しかし、温度管理すべき機器
を低温時に始動する際には、機器を確実に始動するのに
充分なだけ予加熱する必要がでてくる。

【０００３】これに対応する従来技術として、例えば特
開平２−２２７３１５号公報に開示された車両用加熱シ
ステムがある。温度管理すべき機器の１つである水冷式
エンジンの冷却水循環路に燃焼式ヒータを備えて、低温
始動時には水冷式エンジンを確実に始動するのに充分な
だけ冷却水を予加熱し、運転開始後冷却水温が上がった
らその冷却水を熱源として車室内の暖房を行う車両用加
熱システムである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術では、燃焼式ヒータで加熱された冷却水はヒータ
コアを通ってエンジンに循環するため、低温時にエンジ
ンを早期に予加熱したい場合にもヒータコアでの放熱が
避けられず、予加熱するのに時間がかかるという問題点
があった。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、低温始動時に温度管理すべき機器を早く予加熱で
きる車両用暖房装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、冷却水の温度が設定温
度より低い場合、加熱用熱交換器（２３）を冷却水の循
環から切り離して、冷却水加熱手段（５）で温度管理す
べき機器（１）を加熱するように制御することを特徴と
する。

【０００７】これにより、低温始動時等で冷却水温が低
い場合には加熱用熱交換器を切り離すことで放熱を防い
で、冷却水加熱手段で温度管理すべき機器だけを加熱す
るため、短時間で予加熱することができる。

【０００８】また、請求項２に記載の発明では、温度管
理すべき機器（１）と、温度管理すべき機器（１）を冷
却した冷却水の熱を車室外に放出する放熱器（２）と、
これら温度管理すべき機器（１）と放熱器（２）とを環
状に配管接続して形成した第１冷却水循環路（１０）
と、冷却水を加熱する冷却水加熱手段（５）と、冷却水
の熱で車室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換器
（２３）と、これら冷却水加熱手段（５）と温度管理す
べき機器（１）と加熱用熱交換器（２３）とを順に環状
に配管接続して形成した第２冷却水循環路（１５）と、
第１冷却水循環路（１０）に設けられ、温度管理すべき
機器（１）の上流で冷却水の流通を制御する開閉弁
（９）と、開閉弁（９）の上流から分岐して冷却水を冷
却水加熱手段（５）の上流に導く第１冷却水分岐路（１
１）と、第２冷却水循環路（１５）に設けられ、冷却水
加熱手段（５）の上流で接続する冷却水路を，第１冷却
水分岐路（１１）と、加熱用熱交換器（２３）からの第
２冷却水循環路（１５）とを切り替える第１三方切替弁
（７）と、冷却水加熱手段（５）の下流で分岐する冷却
水路を、温度管理すべき機器（１）への第２冷却水循環
路（１５）と、温度管理すべき機器（１）をバイパスし
て通過させる第２冷却水分岐路（１６）とを切り替える
第２三方切替弁（８）とを備える構造とし、これらを制
御する制御装置（３０）は、温度管理すべき機器（１）
を通過した冷却水の温度が第１設定温度に達するまで
は、開閉弁（９）を閉弁して第１三方切替弁（７）を第
１冷却水分岐路（１１）側へ切り換えると共に、第２三
方切替弁（８）を第２冷却水循環路（１５）側へ切り換
えることにより、加熱用熱交換器（２３）と放熱器
（２）とを冷却水の循環から切り離して冷却水加熱手段
（５）で温度管理すべき機器（１）を加熱するように制
御することを特徴とする。

【０００９】これにより、冷却水路を切り換えることで
冷却水加熱手段で加熱する機器が切り換えられることと
なり、低温始動時等で冷却水温が低い場合には加熱用熱
交換器と放熱器とを切り離すことで放熱を防いで、冷却
水加熱手段で温度管理すべき機器だけを加熱するため、
短時間で予加熱することができる。

【００１０】請求項３に記載の発明では、制御装置（３
０）は、温度管理すべき機器（１）を通過した冷却水の
温度が、第１設定温度に達するか或いはこれを超えた場
合、第２設定温度に達するまでは、第１三方切替弁
（７）を第２冷却水循環路（１５）側へ切り換えると共
に、第２三方切替弁（８）を第２冷却水分岐路（１６）
側へ切り換えることにより、冷却水加熱手段（５）で加
熱用熱交換器（２３）を加熱するように制御することを
特徴とする。

【００１１】これにより、温度管理すべき機器を通過し
た冷却水温が高くなって、温度管理すべき機器で加熱さ
れた冷却水で車室内の暖房が行なえるようになるまで、
冷却水加熱手段は加熱用熱交換器に供給する冷却水だけ
を加熱することとなるため、車室内を急速に暖房するこ
とができる。

【００１２】請求項４に記載の発明では、温度管理すべ
き機器（１）と、温度管理すべき機器（１）を冷却した
冷却水の熱を車室外に放出する放熱器（２）と、これら
温度管理すべき機器（１）と放熱器（２）とを環状に配
管接続して形成した第１冷却水循環路（１０）と、冷却
水を加熱する冷却水加熱手段（５）と、冷却水の熱で車
室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換器（２３）
と、これら冷却水加熱手段（５）と温度管理すべき機器
（１）と加熱用熱交換器（２３）とを順に環状に配管接
続して形成した第２冷却水循環路（１５）と、第１冷却
水循環路（１０）に設けられ、温度管理すべき機器
（１）の上流で冷却水の流通を制御する開閉弁（９）
と、開閉弁（９）の上流から分岐して冷却水を冷却水加
熱手段（５）の上流に導く冷却水分岐路（１１）と、第
２冷却水循環路（１５）に設けられ、冷却水加熱手段
（５）の上流で接続する冷却水路を，第１冷却水分岐路
（１１）と、加熱用熱交換器（２３）からの第２冷却水
循環路（１５）とに切り替える三方切替弁（７）とを備
える構造とし、これらを制御する制御装置（３０）は、
温度管理すべき機器（１）を通過した冷却水の温度が第
１設定温度に達するまでは、開閉弁（９）を閉弁して三
方切替弁（７）を冷却水分岐路（１１）側へ切り換える
ことにより、加熱用熱交換器（２３）と放熱器（２）と
を冷却水の循環から切り離して冷却水加熱手段（５）で
温度管理すべき機器（１）を加熱するように制御するこ
とを特徴とする。

【００１３】これにより、冷却水路を切り換えることで
冷却水加熱手段で加熱する機器が切り換えられることと
なり、低温始動時等で冷却水温が低い場合には加熱用熱
交換器と放熱器とを切り離すことで放熱を防いで、冷却
水加熱手段で温度管理すべき機器だけを加熱するため、
短時間で予加熱することができる。

【００１４】また、請求項２に記載の発明に対して、冷
却水路を切り換える三方切替弁を少なくして冷却水循環
路を簡単に構成しても、同等の効果が得られる。

【００１５】請求項５に記載の発明では、制御装置（３
０）は、温度管理すべき機器（１）を通過した冷却水の
温度が、第１設定温度に達するか或いはこれを超えた場
合、第２設定温度に達するまでは、三方切替弁（７）を
第２冷却水循環路（１５）側へ切り換えることにより、
冷却水加熱手段（５）で温度管理すべき機器（１）と加
熱用熱交換器（２３）とを加熱するように制御すること
を特徴とする。

【００１６】これにより、温度管理すべき機器を通過し
た冷却水温が高くなって、温度管理すべき機器で加熱さ
れた冷却水で車室内の暖房が行なえるようになるまで、
冷却水加熱手段は温度管理すべき機器と加熱用熱交換器
を加熱するため、車室内を暖房しつつ、温度管理すべき
機器を作動効率の良い温度に早く昇温することができ
る。

【００１７】請求項６に記載の発明では、温度管理すべ
き機器（１）は、燃料電池ユニット（１）であることを
特徴とする。

【００１８】これにより、低温始動時等にも燃料電池ユ
ニットで確実に始動するのに充分なだけ冷却水を短時間
で予加熱できると共に、燃料電池ユニットを発電効率の
良い温度に早く昇温することができる。

【００１９】なお、上記各手段に付した括弧内の符号
は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を
示す。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。尚、各実施形態とも本発明を燃料電池
自動車用の空調装置に適用した例である。

【００２１】（第１実施形態）図１は、第１実施形態で
の車両用暖房装置の概略構成を示す回路図である。尚、
図１の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）は、構成は同一であるが
異なる状態を示す。

【００２２】１は温度管理すべき機器である燃料電池ユ
ニットであり、燃料電池と冷却手段で構成され、図示し
ない水素貯蔵ユニットに貯蔵された水素と空気中の酸素
とを反応させて車両を駆動するための電気を発生させ
る。

【００２３】３は、その燃料電池ユニット１が発電する
際に発生する熱を冷却するための冷却水を循環させる第
１ウォータポンプである。

【００２４】２は、その冷却水の熱を車室外に放出する
放熱器としてのラジエータであり、図示しない電動ファ
ンで送風される車室外空気との間で熱交換して冷却水を
冷却する。

【００２５】そして１０は、これら燃料電池ユニット１
と、ラジエータ２と、第１ウォータポンプ３を環状に接
続した第１冷却水循環路である。

【００２６】１０ａはラジエータ２を迂回して冷却水が
流れるバイパス路であり、４は燃料電池ユニット１から
流出した冷却水を、ラジエータ２に流す場合とバイパス
路１０ａに流す場合とを切替える周知のサーモスタット
で、このサーモスタット４内を流れる冷却水の温度に応
じてラジエータ２とバイパス路１０ａとを切替えて、燃
料電池ユニット１の温度が８０℃程度に保たれるようラ
ジエータ２への通水量を制御している。

【００２７】次に、上記の燃料電池ユニット１で加熱さ
れた冷却水を利用して、加熱用熱交換器としてのヒータ
コア２３に供給して、車室内の暖房を行なうための第２
冷却水循環路１５があり、６はこれに冷却水を循環させ
る第２ウォータポンプである。

【００２８】そして第２冷却水循環路１５の燃料電池ユ
ニット１の上流には、冷却水を加熱する冷却水加熱手段
としての触媒燃焼タイプの燃焼式ヒータ５が接続されて
いる。燃焼式ヒータ５は、燃料として燃料電池ユニット
１と同じく図示しない水素貯蔵ユニットに貯蔵された水
素を用い、燃焼式ヒータ内部の触媒と反応させて冷却水
を加熱するための熱を発生させている。

【００２９】また、これら冷却水を加熱する機器と冷却
水の熱を放熱する機器との組み合わせを変えるために、
次の冷却水路を切り換えるための部分がある。

【００３０】第１冷却水循環路１０には、燃料電池ユニ
ット１の上流で冷却水の流通を制御する開閉弁９と、そ
の開閉弁９の上流から分岐して冷却水を燃焼式ヒータ５
の上流に導く第１冷却水分岐路１１とが設けられてい
る。

【００３１】第２冷却水循環路１５には、燃焼式ヒータ
５の上流に接続する冷却水路を、先の第１冷却水分岐路
１１とヒータコア２３からの第２冷却水循環路１５とを
切り替える第１三方切替弁７が設けられている。

【００３２】また、燃焼式ヒータ５の下流にも第２三方
切替弁８が設けられ、燃料電池ユニット１への第２冷却
水循環路１５と、燃料電池ユニット１をバイパスして通
過させる第２冷却水分岐路１６とを分岐させて切り替え
る構造となっている。

【００３３】燃料電池ユニット１の下流には、燃料電池
ユニット１を通過してくる冷却水の温度を検出する水温
センサ３１が配置されている。また、ヒータコア２３の
上流には、ヒータコア２３に供給する冷却水の温度を検
出する水温センサ３２が配置されている。電子回路から
なる制御装置３０は、これらのセンサ等からの情報を入
力し、前記の機器や弁等を作動制御するようになってい
る。また、以上の機器等は主にエンジンルーム等の車室
外に構成される。

【００３４】次に、車室内に配置される空調装置２０の
構成を説明する。

【００３５】通風ダクト２１内には、通風ダクト２１を
塞ぐようにエバポレータ２２が配設され、エバポレータ
２２はその上流部にある図示しないブロワが吹き出す空
気流を冷却する。またエバポレータ２２の下流部には、
通風ダクト２１を約半分塞ぐように先述のヒータコア２
３が配設され、ヒータコア２３はエバポレータ２２を通
過した冷風を再加熱する。

【００３６】また、ヒータコア２３の上流部には、ヒー
タコア２３を通る空気の割合を切り換えて車室内へ吹き
出す空気の温度を調節するエアミックスドア２４が配設
されている。

【００３７】通風ダクト２１の最下流には、エバポレー
タ２２とヒータコア２３によって温度調節された空気
を、フロントガラスへ向かって吹き出すデフロスタ吹出
口、乗員の上半身へ向かって吹き出すフェイス吹出口、
および乗員の足元へ向かって吹き出すフット吹出口がそ
れぞれ設けられている。そしてこれらの各吹出口から吹
き出される吹出風量は、図示しないドアによってそれぞ
れ調節される。

【００３８】また、ブロワの上流部には、内気と外気と
の取り込む割合を切り替える図示しない内外気切替ドア
が配設されている。

【００３９】次に本実施形態の作動を図１及び図２に基
づいて説明する。

【００４０】制御装置３０は、車両の図示しないイグニ
ッションスイッチのＯＮ時に図示しないバッテリから給
電されて作動状態になり、制御装置３０内に記憶された
コンピュータプログラムの実行を開始する。以下、この
制御装置３０が実行する処理について、図２に示すフロ
ーチャートに沿って説明する。

【００４１】まずステップＳ１で、燃料電池ユニット１
の環境温度として水温センサ３１の出力を取り込む。そ
してステップＳ２で、検出された冷却水温Ｔにより、運
転する機器と冷却水路を切り換える弁の状態を選択す
る。

【００４２】冷却水温Ｔが、第１設定温度である約２０
℃より低い場合は、ステップＳ３を実行する。ちなみに
第１設定温度の約２０℃は、燃料電池ユニット１が作動
して給電可能となる温度である。

【００４３】冷却水は図１（ａ）中に太線で示す循環路
となり、第１ウォータポンプ３→第１冷却水分岐路１１
→第１三方切替弁７（ａ−ｃ）→燃焼式ヒータ５（運
転）→第２三方切替弁８（ｄ−ｅ）→Ａ点→燃料電池ユ
ニット１→サーモスタット４→バイパス路１０ａ→第１
ウォータポンプ３の順に流通する。開閉弁９は閉弁し、
第２ウォータポンプ６は運転しない。

【００４４】これにより、低温始動時等で冷却水温が低
い場合にはヒータコア２３を切り離すことで放熱を防い
で、燃焼式ヒータ５で燃料電池ユニット１だけを加熱す
るため、短時間で予加熱することができる。

【００４５】次に、冷却水温Ｔが、第１設定温度である
約２０℃に達するか或いはこれを超えた場合、第２設定
温度の約８０℃に達するまではステップＳ４を実行す
る。ちなみに第２設定温度の約８０℃は、燃料電池ユニ
ット１にとって発電効率の良い温度であり、温度管理の
目標となる温度である。

【００４６】冷却水は二つの流れとなり、図１（ｂ）中
に太線で示す二つの循環路となる。

【００４７】一つは、第１ウォータポンプ３→開閉弁９
→Ａ点→燃料電池ユニット１→サーモスタット４→バイ
パス路１０ａ→第１ウォータポンプ３の順に流通して燃
料電池ユニット１を燃料電池ユニット１自身の発熱によ
り昇温させる。

【００４８】もう一つは、第２ウォータポンプ６→ヒー
タコア２３→第１三方切替弁７（ｂ−ｃ）→燃焼式ヒー
タ５（運転）→第２三方切替弁８（ｄ−ｆ）→第２冷却
水分岐路１６→第２ウォータポンプ６の順に流通して車
室内暖房を行なう。

【００４９】これにより、燃料電池ユニット１を通過し
た冷却水温が高くなって、燃料電池ユニット１で加熱さ
れた冷却水で車室内の暖房が行なえるようになるまで、
燃焼式ヒータ５はヒータコア２３に供給する冷却水だけ
を加熱することとなるため、車室内を急速に暖房するこ
とができる。

【００５０】次に、冷却水温Ｔが、第２設定温度である
約８０℃に達するか或いはこれを超えた場合、ステップ
Ｓ５を実行する。

【００５１】冷却水はやはり二つの流れとなり、図１
（ｃ）中に太線で示す二つの循環路となる。一つは、第
１ウォータポンプ３→開閉弁９→Ａ点→燃料電池ユニッ
ト１→サーモスタット４→ラジエータ２→第１ウォータ
ポンプ３の順に流通する。

【００５２】もう一つは、第２ウォータポンプ６→ヒー
タコア２３→第１三方切替弁７（ｂ−ｃ）→燃焼式ヒー
タ５（但し通過するのみで加熱はしない）→第２三方切
替弁８（ｄ−ｅ）→Ａ点→燃料電池ユニット１→第２ウ
ォータポンプ６の順に流通する。Ａ点で二つの流れが合
流し、燃料電池ユニット１は共用して流れる。

【００５３】以上のように、冷却水路を切り換えること
で燃焼式ヒータ５で加熱する機器が切り換えられるう
え、最終的にはステップＳ５、図１（ｃ）の状態とな
り、燃料電池ユニット１での発熱を第１冷却水循環路１
０側で約８０℃に温度管理しつつ、燃料電池ユニット１
で加熱された冷却水を利用し第２冷却水循環路１５でヒ
ータコア２３に供給して、車室内の暖房を行なうことと
なる。（第２実施形態）次に、本発明の第２実施形態につい
て、図に基づいて説明する。

【００５４】図３は車両用暖房装置の概略構成を示す回
路図である。尚、図３の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）は、構
成は同一であるが異なる状態を示す。第１実施形態と同
様の部分については同一の符号を付け、その説明を省略
する。

【００５５】第１実施形態と比べると、第２冷却水循環
路１５での第２三方切替弁８と第２冷却水分岐路１６を
無くした構成となっている。また、空調装置２０の吹出
温度のコントロール方式はリヒート方式とし、燃焼式ヒ
ータ５の燃焼量及び、第２ウォータポンプ６の送水量を
制御してコントロールすることで、第１実施形態でのエ
アミックスドア２４を無くしている。これらにより、制
御する構成が減って簡素となり、コストが抑えられる。

【００５６】次に本実施形態の作動について図３及び図
４に基づいて説明する。図４は制御装置３０が実行する
処理を示すフローチャートである。

【００５７】まずステップＳ１で、燃料電池ユニット１
の環境温度として水温センサ３１の出力を取り込み、ス
テップＳ２で、検出された冷却水温Ｔにより、運転する
機器と冷却水路を切り換える弁の状態を選択する。

【００５８】冷却水温Ｔが、第１設定温度である約２０
℃より低い場合は、ステップＳ６を実行する。

【００５９】冷却水は図３（ａ）中に太線で示す循環路
となり、第１ウォータポンプ３→第１冷却水分岐路１１
→第１三方切替弁７（ａ−ｃ）→燃焼式ヒータ５（運
転）→Ａ点→燃料電池ユニット１→サーモスタット４→
バイパス路１０ａ→第１ウォータポンプ３の順に流通す
る。開閉弁９は閉弁し、第２ウォータポンプ６は運転し
ない。

【００６０】これにより、低温始動時等で冷却水温が低
い場合にはヒータコア２３を切り離すことで放熱を防い
で、燃焼式ヒータ５で燃料電池ユニット１だけを加熱す
るため、短時間で予加熱することができる。

【００６１】次に、冷却水温Ｔが、第１設定温度である
約２０℃に達するか或いはこれを超えた場合、第２設定
温度の約８０℃に達するまではステップＳ７を実行す
る。

【００６２】冷却水は図３（ｂ）中に太線で示す循環路
となり、第２ウォータポンプ６→ヒータコア２３→第１
三方切替弁７（ｂ−ｃ）→燃焼式ヒータ５（運転）→Ａ
点→燃料電池ユニット１→第２ウォータポンプ６の順に
流通する。

【００６３】これにより、燃料電池ユニット１を通過し
た冷却水温が高くなって、燃料電池ユニット１で加熱さ
れた冷却水で車室内の暖房が行なえるようになるまで、
燃焼式ヒータ５は燃料電池ユニット１とヒータコア２３
の両方を加熱するため、車室内を暖房しつつ、燃料電池
ユニット１を発電効率の良い温度に早く昇温することが
できる。

【００６４】次に、冷却水温Ｔが、第２設定温度である
約８０℃に達するか或いはこれを超えた場合、ステップ
Ｓ８を実行する。

【００６５】冷却水は二つの流れとなり、図３（ｃ）中
に太線で示す二つの循環路となる。

【００６６】一つは、第１ウォータポンプ３→開閉弁９
→Ａ点→燃料電池ユニット１→サーモスタット４→ラジ
エータ２→第１ウォータポンプ３の順に流通する。

【００６７】もう一つは、第２ウォータポンプ６→ヒー
タコア２３→第１三方切替弁７（ｂ−ｃ）→燃焼式ヒー
タ５（但し通過するのみで加熱はしない）→Ａ点→燃料
電池ユニット１→第２ウォータポンプ６の順に流通す
る。Ａ点で二つの流れが合流し、燃料電池ユニット１は
共用して流れる。

【００６８】以上のように、冷却水路を切り換えること
で燃焼式ヒータ５で加熱する機器が切り換えられるう
え、最終的にはステップＳ８、図３（ｃ）の状態とな
り、燃料電池ユニット１での発熱を第１冷却水循環路１
０側で約８０℃に温度管理しつつ、燃料電池ユニット１
で加熱された冷却水を利用し第２冷却水循環路１５でヒ
ータコア２３に供給して、車室内の暖房を行なうことと
なる。（他の実施形態）上記各実施形態においては、第１設定
温度を約２０℃に、第２設定温度を約８０℃に設定して
いるが、設定温度はこれに限るものではないうえ、例え
ば１つの設定温度だけで図１(ａ)の始動時の状態から図
１(ｃ)の通常時の状態へ切り換えるようにしてもよい。

【００６９】また、冷却水の加熱手段５として燃焼式ヒ
ータを用いているが、これは冷却水が加熱できるもので
あれば電気ヒータ等であってもよい。

【００７０】空調装置２０の吹出温度コントロール方式
として、第１実施形態ではエアミックス方式を、第２実
施形態ではリヒート方式を用いているが、これは組み合
せを限るものではなく、いずれの方式でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した第１実施形態における車両用
暖房装置の概略構成を示す回路図である。

【図２】第１実施形態の車両用暖房装置において車両制
御装置で行なう処理を示すフローチャートである。

【図３】本発明を適用した第２実施形態における車両用
暖房装置の概略構成を示す回路図である。

【図４】第２実施形態の車両用暖房装置において車両制
御装置で行なう処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１燃料電池ユニット（温度管理すべき機器）２ラジエター（放熱器）５燃焼式ヒータ（冷却水加熱手段）７第１三方切替弁８第２三方切替弁９開閉弁１０第１冷却水循環路１１第１冷却水分岐路１５第２冷却水循環路１６第２冷却水分岐路２３ヒータコア（加熱用熱交換器）３０制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】温度管理すべき機器（１）と、前記温度
管理すべき機器（１）を冷却する冷却水を加熱する冷却
水加熱手段（５）と、前記冷却水の熱で車室内への送風
空気を加熱する加熱用熱交換器（２３）と、これらを環
状に配管接続して形成した冷却水循環路（１０、１５）
と、これらを制御する制御装置（３０）とを備え、前記制御装置（３０）は、前記冷却水の温度が設定温度
より低い場合は、前記冷却水加熱手段（５）で前記冷却
水の加熱を行ない、前記冷却水の温度が前記設定温度よ
り高くなった場合は、前記温度管理すべき機器（１）で
の発熱を利用して、前記加熱用熱交換器（２３）から車
室内の暖房を行なうように制御し、かつ前記冷却水の温
度が前記設定温度より低い場合、前記加熱用熱交換器
（２３）を前記冷却水の循環から切り離して、前記冷却
水加熱手段（５）で前記温度管理すべき機器（１）を加
熱するように制御することを特徴とする車両用暖房装
置。
【請求項２】温度管理すべき機器（１）と、前記温度
管理すべき機器（１）を冷却した冷却水の熱を車室外に
放出する放熱器（２）と、これら前記温度管理すべき機
器（１）と前記放熱器（２）とを環状に配管接続して形
成した第１冷却水循環路（１０）と、前記冷却水を加熱する冷却水加熱手段（５）と、前記冷
却水の熱で車室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換
器（２３）と、これら前記冷却水加熱手段（５）と前記
温度管理すべき機器（１）と前記加熱用熱交換器（２
３）とを順に環状に配管接続して形成した第２冷却水循
環路（１５）と、前記第１冷却水循環路（１０）に設けられ、前記温度管
理すべき機器（１）の上流で前記冷却水の流通を制御す
る開閉弁（９）と、前記開閉弁（９）の上流から分岐し
て前記冷却水を前記冷却水加熱手段（５）の上流に導く
第１冷却水分岐路（１１）と、前記第２冷却水循環路（１５）に設けられ、前記冷却水
加熱手段（５）の上流で接続する冷却水路を，前記第１
冷却水分岐路（１１）と、前記加熱用熱交換器（２３）
からの前記第２冷却水循環路（１５）とを切り替える第
１三方切替弁（７）と、前記冷却水加熱手段（５）の下流で分岐する冷却水路
を、前記温度管理すべき機器（１）への前記第２冷却水循環
路（１５）と、前記温度管理すべき機器（１）をバイパ
スして通過させる第２冷却水分岐路（１６）とに切り替
える第２三方切替弁（８）とを備える構造とし、これらを制御する制御装置（３０）は、前記温度管理す
べき機器（１）を通過した前記冷却水の温度が第１設定
温度に達するまでは、前記開閉弁（９）を閉弁して前記
第１三方切替弁（７）を前記第１冷却水分岐路（１１）
側へ切り換えると共に、前記第２三方切替弁（８）を前
記第２冷却水循環路（１５）側へ切り換えることによ
り、前記加熱用熱交換器（２３）と前記放熱器（２）と
を前記冷却水の循環から切り離して前記冷却水加熱手段
（５）で前記温度管理すべき機器（１）を加熱するよう
に制御することを特徴とする車両用暖房装置。
【請求項３】前記制御装置（３０）は、前記温度管理
すべき機器（１）を通過した前記冷却水の温度が、第１
設定温度に達するか或いはこれを超えた場合、第２設定
温度に達するまでは、前記第１三方切替弁（７）を前記
第２冷却水循環路（１５）側へ切り換えると共に、前記
第２三方切替弁（８）を前記第２冷却水分岐路（１６）
側へ切り換えることにより、前記冷却水加熱手段（５）
で前記加熱用熱交換器（２３）を加熱するように制御す
ることを特徴とする請求項２に記載の車両用暖房装置。
【請求項４】温度管理すべき機器（１）と、前記温度
管理すべき機器（１）を冷却した冷却水の熱を車室外に
放出する放熱器（２）と、これら前記温度管理すべき機
器（１）と前記放熱器（２）とを環状に配管接続して形
成した第１冷却水循環路（１０）と、前記冷却水を加熱する冷却水加熱手段（５）と、前記冷
却水の熱で車室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換
器（２３）と、これら前記冷却水加熱手段（５）と前記
温度管理すべき機器（１）と前記加熱用熱交換器（２
３）とを順に環状に配管接続して形成した第２冷却水循
環路（１５）と、前記第１冷却水循環路（１０）に設けられ、前記温度管
理すべき機器（１）の上流で前記冷却水の流通を制御す
る開閉弁（９）と、前記開閉弁（９）の上流から分岐し
て前記冷却水を前記冷却水加熱手段（５）の上流に導く
冷却水分岐路（１１）と、前記第２冷却水循環路（１５）に設けられ、前記冷却水
加熱手段（５）の上流で接続する冷却水路を、前記第１冷却水分岐路（１１）と、前記加熱用熱交換器
（２３）からの前記第２冷却水循環路（１５）とに切り
替える三方切替弁（７）とを備える構造とし、これらを制御する制御装置（３０）は、前記温度管理す
べき機器（１）を通過した前記冷却水の温度が第１設定
温度に達するまでは、前記開閉弁（９）を閉弁して前記
三方切替弁（７）を前記冷却水分岐路（１１）側へ切り
換えることにより、前記加熱用熱交換器（２３）と前記
放熱器（２）とを前記冷却水の循環から切り離して前記
冷却水加熱手段（５）で前記温度管理すべき機器（１）
を加熱するように制御することを特徴とする車両用暖房
装置。
【請求項５】前記制御装置（３０）は、前記温度管理
すべき機器（１）を通過した前記冷却水の温度が、第１
設定温度に達するか或いはこれを超えた場合、第２設定
温度に達するまでは、前記三方切替弁（７）を前記第２
冷却水循環路（１５）側へ切り換えることにより、前記
冷却水加熱手段（５）で前記温度管理すべき機器（１）
と前記加熱用熱交換器（２３）とを加熱するように制御
することを特徴とする請求項４に記載の車両用暖房装
置。
【請求項６】前記温度管理すべき機器（１）は、燃料
電池ユニット（１）であることを特徴とする請求項１な
いし５のいずれか１つに記載の車両用暖房装置。