车辆用发热装置及车辆的制作方法

1.本发明涉及一种车辆用发热装置及车辆。


背景技术：

2.在汽车等车辆中，在加热室内的情况下使用hvac(heating,ventilation,and air conditioning：通风空调系统)。hvac具备加热器、送风机(风扇)、具有制冷剂回路的热泵系统等。
3.在下述专利文献1中公开了有关车辆用空调装置的技术，所述车辆用空调装置在加热坐在座椅上的乘员的身体等的同时，冷却该乘员的头部周围。以往技术文献专利文献
4.专利文献1：日本专利公开2018
‑
131006号公报


技术实现要素：

发明要解决的技术课题
5.由于在hvac中使用电力，因此若加热车辆的整个室内的空气以对乘员可靠地带来供暖感，则需要大量的电力，存在耗电量增大的问题。在汽车等车辆中，由于能够在车辆中产生并使用的电力或被储存的电力受到限制，因此要求抑制耗电量。在以引擎(内燃机)作为驱动源的汽车、电动车、混合动力车中的任一种情况下，都会产生该问题。
6.冬天，尤其在寒冷地区，沿着车窗的室内侧的表面的空气经由前窗(挡风玻璃)、侧窗及后窗等车窗通过来自外部空气的热传递而被冷却。其结果，产生经冷却的空气(冷气)因对流而流向室内下方的现象(冷风)，因此即使在车内温度通过hvac而上升至设定温度的情况下，也存在对乘员带来的供暖感因冷气而变差的问题。
7.本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种车辆用发热装置及车辆，该车辆用发热装置及车辆可以减少通过来自外部空气的热传递而沿着车辆开口部的室内侧表面生成的空气的温度下降。用于解决技术课题的手段
8.为了解决上述课题，本发明的车辆用发热装置及车辆采用以下方式。即，本发明所涉及的车辆用发热装置具备发热部，上述发热部设置于沿着车辆开口部的边缘而设置的车辆的构成组件，并通过发热而使通过来自外部空气的热传递而沿着所述车辆开口部的室内侧表面生成的低温空气的温度上升。
9.根据该结构，在沿着车辆开口部的边缘而设置的车辆的构成组件中设置发热部，发热部通过发热而使通过来自外部空气的热传递而沿着车辆开口部的室内侧表面生成的低温空气的温度上升。车辆开口部例如是设置车辆的上下用门或载货用门的开口部，或者是设置前窗(挡风玻璃)、侧窗及后窗等车窗的开口部。
10.在上述发明中，所述车辆开口部是设置车窗的开口部，所述发热部可以沿着设置
所述车窗的所述开口部而设置。
11.根据该结构，在沿着设置车窗的开口部的边缘而设置的车辆的构成组件中设置发热部，发热部通过发热而使通过来自外部空气的热传递而沿着车窗的室内侧表面生成的低温空气的温度上升。发热部例如沿着车窗的周围，尤其沿着车窗的下边而设置。
12.在上述发明中，所述发热部可以具有将电力用作热源的电加热器。
13.根据该结构，通过将电力用作热源的发热体的发热，沿着车辆开口部的室内侧表面生成的低温空气的温度上升。
14.在上述发明中，所述发热部可以具有供通过加热而温度上升的热介质流通的热交换器。
15.根据该结构，由于供通过加热而温度上升的热介质流通的热交换器的发热，因此沿着车辆开口部的室内侧表面生成的低温空气的温度上升。
16.在上述发明中，所述发热部可以面向所述车辆的室内而设置。
17.根据该结构，发热部面向车辆的室内而设置，以加热面向发热部的车辆的室内侧空气。
18.在上述发明中，所述发热部可以设置成使通过加热而温度上升的高温部分不会在所述车辆的室内露出。
19.根据该结构，能够防止车辆的乘员因与发热部接触而受伤。
20.在上述发明中，具备：空气流路，在内部设置所述发热部，并且供空气流通；及送风部，使所述空气在所述空气流路内流通，所述发热部可以构成为可以加热在所述空气流路内流通的所述空气。
21.根据该结构，发热部加热在空气流路中流通的空气，从而经加热的空气被输送到车辆的室内。
22.在上述发明中，还可以具备控制部，该控制部设置于所述构成组件，并根据由检测温度的温度检测部检测到的所述温度来控制所述发热部的发热。
23.根据该结构，设置于车辆的构成组件中的温度检测部检测温度，并根据所检测到的温度来控制发热部的发热。温度检测部例如是设置于车辆的红外线(ir)传感器、日照传感器等。
24.本发明所涉及的车辆具备上述车辆用发热装置。
25.根据该结构，在车辆中设置上述车辆用发热装置，车辆发热装置的发热部通过发热而使通过来自外部空气的热传递而沿着车辆开口部的室内侧表面生成的低温空气的温度上升。发明效果
26.根据本发明，能够减少通过来自外部空气的热传递而沿着车辆开口部的室内侧表面生成的空气的温度下降，并能够抑制冷气因对流而流向室内下方的现象(冷风)。
附图说明
27.图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的车辆用发热装置的框图。图2是表示设置于车辆上的车门及车窗的前视图。图3是表示本发明的第2实施方式所涉及的车辆用发热装置的框图。
图4是表示本发明的第2实施方式所涉及的车辆用发热装置的概略立体图。图5是表示本发明的第3实施方式所涉及的车辆用发热装置的框图。图6是表示本发明的第3实施方式所涉及的车辆用发热装置的概略立体图。
具体实施方式
28.[第1实施方式]以下，参考图1及图2对本发明的第1实施方式所涉及的车辆用发热装置1进行说明。本实施方式所涉及的车辆用发热装置1在车辆的室内设置于沿着车辆开口部的边缘而设置的车辆的构成组件，并通过发热而使在车辆开口部附近生成的低温空气的温度上升。在此，低温空气是当外部空气比室内空气更低温时，通过来自外部空气的热传递而沿着车辆开口部的室内侧表面生成的空气。
[0029]
由此，沿着车辆开口部的室内侧表面而生成的低温空气被加热，因此能够抑制经由设置如图2所示车门51或车窗52等的开口部被冷却的空气(冷气)因对流而流向室内下方的现象(冷风)。本实施方式所涉及的车辆用发热装置1设置于汽车等车辆。
[0030]
如图1所示，车辆用发热装置1具备发热部2和控制部3。本实施方式所涉及的发热部2是电加热器4，其设置于沿着车辆开口部的边缘而设置的车辆的构成组件。电加热器4将电力用作热源。
[0031]
在此，如图2所示，车辆的构成组件是在发热部2设置于车门51(例如上下用门或载货用门)的周围的情况下围绕设置车门51的开口部的组件，例如是上下用门或载货用门的框体。发热部2可以沿着车门51的边缘部而设置，在该情况下，车辆的构成组件是车门51，发热部2沿着车辆开口部的边缘而设置。
[0032]
并且，车辆的构成组件是在发热部2设置于车窗52(例如前窗(挡风玻璃)、侧窗及后窗等)的周围的情况下围绕设置车窗52的开口部的组件，例如是车窗52的框体或设置侧窗的车门51。
[0033]
电加热器4面向车辆的室内而设置，由此面向电加热器4的车辆的室内侧空气被加热。期望电加热器4沿着车辆开口部的边缘而设置成长条状。由此，能够均匀地加热从车辆开口部侧流向室内侧的空气。
[0034]
并且，电加热器4优选设置成使通过加热而温度上升的高温部分不会在车辆的室内露出。由此，能够防止乘员因与电加热器4接触而受伤。例如，电加热器4设置于从车辆的构成组件的表面呈凹状凹陷的部分，或者在电加热器4的室内侧表面上设置格栅状罩等。
[0035]
电加热器4通过发热而使通过来自外部空气的热传递而沿着车辆开口部的室内侧表面生成的低温空气的温度上升。在电加热器4中，电加热器4的发热量设定为使沿着车辆开口部的室内侧表面而生成的低温空气的温度上升10℃～几十℃。
[0036]
另外，例如针对一个车辆开口部，电加热器4可以仅设置一个，也可以设置多个。
[0037]
控制部3根据由温度检测部21检测到的温度来控制发热部2的发热。控制部3例如由cpu(central processing unit：中央处理器)、ram(random access memory：随机存取存储器)、rom(read only memory：只读存储器)及计算机可读存储介质等构成。而且，用于实现各种功能的一系列处理，作为一例，以程序的形式存储在存储介质等中，cpu将该程序读
取到ram等中，并通过执行信息加工/运算处理而实现各种功能。另外，程序可以适用如下形式：预先安装于rom或其他存储介质的形式；以存储在计算机可读存储介质中的状态提供的形式；及经由基于有线或无线的通信方式传送的形式等。计算机可读存储介质是磁盘、光磁盘、cd
‑
rom、dvd
‑
rom、半导体存储器等。
[0038]
温度检测部21例如可以是预先搭载于车辆上的传感器，也可以是与车辆用发热装置1一同新搭载于车辆上的传感器。温度检测部21例如是ir(红外线)传感器、日照传感器等。与由温度检测部21检测到的温度有关的信息被发送到控制部3。
[0039]
控制部3例如根据从温度检测部21接收到的温度和规定阈值(温度)来控制发热部2的发热。控制部3当判断为所检测到的温度低于规定温度时，进行提高发热部2的发热量的调整。在此，规定温度可以是预先确定的值，也可以是根据所检测到的外部空气温度、室内温度等来确定的值。
[0040]
控制部3在判断为不需要由发热部2进行发热时，例如当所检测到的温度成为规定温度以上时等，停止发热部2的发热。
[0041]
另外，在本实施方式中，对通过控制部3的自动控制而控制发热部2的发热量的情况进行了说明，但是本发明并不限定于该例。即，也可以设置与车辆用发热装置1有关的操作部22，以使经由操作部22中的乘员(用户)的操作而控制发热部2。在该情况下，在操作部22中，不仅可以开启和关闭发热，而且可以调整发热量的大小。
[0042]
通过减少在车辆中日光照射到的一侧的发热部2的发热量，能够抑制对车辆开口部过度的发热。由此，能够实现提高供暖感或减少耗电量。
[0043]
以上，根据本实施方式，电加热器4设置于沿着车辆开口部的边缘而设置的车辆的构成组件，并通过发热部2的发热而加热沿着车窗等开口部的室内侧表面而生成的低温空气。其结果，能够减少经由车窗等开口部被冷却的空气(冷气)的温度下降，并能够抑制冷气因对流而流向室内下方的现象(冷风)。并且，不易产生对乘员带来的供暖感因冷气而变差的问题，并能够减小供暖负荷以改善耗电量。本实施方式在车辆中能够产生并使用的电力或被储存的电力受到限制的、以引擎(内燃机)作为驱动源的汽车、电动车、混合动力车中的任一种情况下也有效。
[0044]
[第2实施方式]接着，参考图3及图4对本发明的第2实施方式所涉及的车辆用发热装置1进行说明。另外，将与上述实施方式重复的结构及作用效果的说明进行省略。对于在上述第1实施方式所涉及的车辆用发热装置1中发热部2是电加热器4的情况进行了说明，但是本实施方式所涉及的发热部2如图3所示是热介质流通的热交换器5。
[0045]
热介质例如是在具有制冷剂回路的热泵系统中流通的制冷剂、通过电加热器或引擎的余热而被加热的空气或水等。
[0046]
在将热泵系统的制冷剂用作热介质的情况下，在蒸发器中温度上升或由压缩机加压的制冷剂被供给到热交换器5。在将通过电加热器或引擎的余热而被加热的空气或水用作热介质的情况下，通过电加热器或引擎的余热而被加热的空气或水被供给到热交换器5。
[0047]
在热交换器5中，高温状态的热介质与车辆的室内空气进行热交换，从而热介质被冷却，室内空气被加热。其结果，热交换器5通过发热而使通过来自外部空气的热传递而沿着车辆开口部的室内侧表面生成的低温空气的温度上升。在热交换器5中，热交换器5的发
热量设定为使沿着车辆开口部的室内侧表面生成的低温空气的温度上升例如10℃～数十℃。
[0048]
另外，例如针对一个车辆开口部，热交换器5可以由一个构成，也可以设置多个。
[0049]
如图4所示，热交换器5面向车辆的室内而设置，面向热交换器5的车辆的室内侧的空气被加热。期望热交换器5沿着车辆开口部的边缘而设置成长条状。并且，与第1实施方式所涉及的加热用加热器同样，热交换器5优选设置成使通过加热而温度上升的高温部分不会在车辆的室内露出。
[0050]
热交换器5例如是长条状部件的面板部件。在该情况下，形成供与长度方向垂直方向上的空气可以流通的空气流路。由此，室内空气通过基于自然循环的对流或来自热交换器5的表面的辐射而被加热。在车门51上设置有吸入口11及排出口12，从吸入口11吸入空气，可以使在热交换器5中被加热的空气从排出口12排出。
[0051]
另外，在本实施方式所涉及的车辆用发热装置1中，控制部3例如也可以根据从温度检测部21接收到的温度和规定阈值(温度)来控制发热部2的发热，也可以经由基于操作部22的操作来控制发热部2的发热。
[0052]
以上，根据本实施方式，热交换器5设置于沿着车辆开口部的边缘而设置的车辆的构成组件，并通过发热部2的发热而加热沿着车窗等开口部的室内侧表面生成的低温空气。其结果，能够减少经由车窗等开口部被冷却的空气(冷气)的温度下降，并能够抑制冷气因对流而流向室内下方的现象(冷风)。并且，不易产生对乘员带来的供暖感因冷气而变差的问题，并能够减小供暖负荷以改善耗电量。
[0053]
[第3实施方式]接着，使用图5及图6对本发明的第3实施方式所涉及的车辆用发热装置1进行说明。另外，将与上述实施方式重复的结构及作用效果的说明进行省略。对于在上述第1及第2实施方式所涉及的车辆用发热装置1中电加热器4及热交换器5面向车辆的室内而设置的情况进行了说明，但是本发明并不限定于该例。
[0054]
在本实施方式所涉及的发热部2中，电加热器或热交换器本身不是面向车辆的室内而设置，电加热器或热交换器等发热体7设置于空气流路(管)6内，发热体7构成为可以加热所流入的空气，经加热的空气被输送到室内侧。
[0055]
如图5及图6所示，发热部2具有空气流路6、发热体7、送风机(送风部)8等。发热部2设置于沿着车辆开口部的边缘而设置的车辆的构成组件。
[0056]
空气流路6形成为可以使空气从一端侧的吸入口11到另一端侧的排出口12进行流通。从吸入口11被吸入的空气是室内空气，与从hvac直接供给的空气不同。从吸入口11被吸入的室内空气流向另一端侧，并经过发热体7从排出口12被输送到室内侧。
[0057]
发热体7是电加热器或热交换器，其设置于空气流路6的中途，或者设置于吸入口11或排出口12的附近。发热体7加热在空气流路6中流通的空气。其结果，由发热体7加热的空气从排出口12被输送到室内侧。发热体7通过发热而使通过来自外部空气的热传递而沿着车辆开口部的室内侧表面生成的低温空气的温度上升。在发热体7中，发热体7的发热量设定为使沿着车辆开口部的室内侧表面生成的低温空气的温度上升例如10℃～数十℃。
[0058]
作为发热体7的电加热器将电力用作热源。并且，在作为发热体7而使用供热介质流通的热交换器的情况下，热介质例如是在具有制冷剂回路的热泵系统中流通的制冷剂、
通过电加热器或引擎的余热而被加热的空气或水等。
[0059]
排出口12面向车辆的室内而设置。期望排出口12沿着车辆开口部的边缘而设置成长条状。例如针对一个车辆开口部，排出口12可以由一个构成，也可以设置多个。
[0060]
送风机8将空气从空气流路6的一端侧输送到另一端侧。送风机8与设置于车辆中的hvac送风机分开设置。由送风机8输送的空气的送风量，只要是从排出口12排出的空气到达车辆开口部的室内侧表面以能够加热冷气层的量即可，与hvac不同，未必是使空气在室内循环的量。
[0061]
另外，在本实施方式所涉及的车辆用发热装置1中，控制部3例如也可以根据从温度检测部21接收到的温度和规定阈值(温度)来控制发热部2的发热，也可以经由基于操作部22的操作来控制发热部2的发热。
[0062]
以上，根据本实施方式，发热部2设置于沿着车辆开口部的边缘而设置的车辆的构成组件，并通过发热部2的发热而加热沿着车窗等开口部的室内侧表面生成的低温空气。其结果，能够减少经由车窗等开口部被冷却的空气(冷气)的温度下降，并能够抑制冷气因对流而流向室内下方的现象(冷风)。并且，不易产生对乘员带来的供暖感因冷气而变差的问题，并能够减小供暖负荷以改善耗电量。符号说明
[0063]1‑
车辆用发热装置，2
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发热部，3
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控制部，4
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电加热器，5
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热交换器，6
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空气流路，7
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发热体，8
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送风机(送风部)，21
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温度检测部，22
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操作部，51
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车门，52
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车窗。