特許 6498045 車両用加熱装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6498045

(24)【登録日】2019年3月22日

(45)【発行日】2019年4月10日

(54)【発明の名称】車両用加熱装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20190401BHJP

   H05B 3/00 20060101ALI20190401BHJP

【ＦＩ】

   B60H1/22 611D

   H05B3/00 310D

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-112581(P2015-112581)

(22)【出願日】2015年6月2日

(65)【公開番号】特開2016-222185(P2016-222185A)

(43)【公開日】2016年12月28日

【審査請求日】2018年5月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004765

【氏名又は名称】カルソニックカンセイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 大樹

【審査官】 佐藤 正浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−００６３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３００２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９３０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１０９０９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｈ １／２２

Ｈ０５Ｂ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用加熱装置であって、
直列に接続される複数の電気ヒータと、
前記複数の電気ヒータのうち一部の電気ヒータと並列に接続され、当該一部の電気ヒータの上流と下流とを短絡させる短絡回路と、
前記短絡回路内に設けられ、前記一部の電気ヒータが所定温度以上になった場合に、前記短絡回路を通電状態に切り替えるスイッチと、
前記電気ヒータに直列に接続され、前記短絡回路が通電状態になると溶断されるヒューズと、
前記複数の電気ヒータのうち前記一部の電気ヒータとは異なる他の電気ヒータと並列に、かつ、前記短絡回路と直列に接続されるコンデンサと、
を備えることを特徴とする車両用加熱装置。

【請求項2】

請求項１に記載の車両用加熱装置であって、
前記一部の電気ヒータは、前記他の電気ヒータよりも抵抗値が大きい、
ことを特徴とする車両用加熱装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の車両用加熱装置であって、
前記短絡回路が短絡したことを検出する短絡判定手段をさらに備え、
前記短絡判定手段は、前記電気ヒータに通電する電流が所定値以上の場合に、又は、検出した電流及び電圧から算出した前記複数の電気ヒータの抵抗値が所定値以下になった場合に、前記短絡回路が短絡したと判定する、
ことを特徴とする車両用加熱装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の車両用加熱装置であって、
前記スイッチは、
温度に応じて変形する熱変形部材と、
前記熱変形部材の変形により開閉する接点部と、
を有し、
前記熱変形部材は、前記一部の電気ヒータの熱が伝わる位置に配置される、
ことを特徴とする車両用加熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車両用加熱装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、短絡電流を発生させる電流制御手段であるスイッチング素子（半導体スイッチ）にＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を用いた電気ヒータ装置が開示されている。特許文献１の電気ヒータ装置では、ＩＧＢＴがオン故障（短絡）した場合に、別のＩＧＢＴをオンにして電気ヒータの一部のみに電流を流すことで、電気ヒータ装置の電流を増大させてヒューズを溶断している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５１４６１５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の電気ヒータ装置では、ＩＧＢＴが短絡した場合に、電流の上限値が電気ヒータの抵抗によって一定の大きさに制限される。そのため、電気ヒータの過熱を停止させるために早急に電流を遮断する必要があるにもかかわらず、ヒューズが溶断するのに十分な時間が経過するまで電気ヒータに電流が供給され続ける。

【0005】

本発明は、このような問題を解決するために発明されたもので、ヒューズを素早く溶断させることで電気ヒータに供給される電流を早急に遮断できる車両用加熱装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様に係る車両用加熱装置は、直列に接続される複数の電気ヒータと、複数の電気ヒータのうち一部の電気ヒータと並列に接続され、当該一部の電気ヒータの上流と下流とを短絡させる短絡回路と、短絡回路内に設けられ、一部の電気ヒータが所定温度以上になった場合に、短絡回路を通電状態に切り替えるスイッチと 、電気ヒータに直列に接続され、短絡回路が通電状態になると溶断されるヒューズと、複数の電気ヒータのうち短絡回路に短絡されない電気ヒータと並列に接続され、かつ、短絡回路と直列に接続されるコンデンサと、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

このような態様によれば、一部の電気ヒータが所定温度以上になった場合には、一部の電気ヒータと並列に接続される短絡回路が、当該一部の電気ヒータの上流と下流とを短絡させる。その際、コンデンサが、一部の電気ヒータとは異なる他の電気ヒータと並列に、かつ、短絡回路と直列に接続されているので、一時的に大きな過渡電流がコンデンサに流れ込む。したがって、コンデンサに流れ込む大きな過渡電流によってヒューズを素早く溶断させることで早急に電流を遮断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る車両用加熱装置の電気回路図である。

【図2】本発明の実施形態に係る車両用加熱装置の構成を説明する断面図である。

【図3】本発明の実施形態に係るコントローラが実行する電力供給遮断制御のフローチャートである。

【図4】本発明の実施形態に係るコントローラが実行する短絡判定制御のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

【0010】

車両用加熱装置１００は、ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ：ハイブリッド車両）やＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ：電動車両）などに搭載される車両用空調装置（暖房装置）に用いられるものである。

【0011】

図１及び図２を参照して、車両用加熱装置１００が適用される電気回路１０について説明する。

【0012】

図１は本発明の実施形態に係る車両用加熱装置１００の電気回路図である。図２は、第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１を温水タンク４０に設置したときの車両用加熱装置１００の構成を説明する断面図である。

【0013】

電気回路１０は、直流電源（図示省略）と、第１電気ヒータ３０と、第２電気ヒータ３１と、短絡回路１１と、スイッチ５０と、ヒューズ６０と、コンデンサ７０と、ＩＧＢＴ８０と、を備える。

【0014】

直流電源は、ＨＥＶやＥＶなどに搭載される強電バッテリである。直流電源は、例えば、最小定格電圧２００Ｖから最大定格電圧４００Ｖまでの電圧範囲で使用される。直流電源からの電流は、入力端子１０ａから電気回路１０を通じて第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１に供給され、出力端子１０ｂへと流れる。

【0015】

第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１は、電気回路１０中に直列に接続される。第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１は、通電することによって発熱するシーズヒータ又はＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータである。第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１は、図２に示すように、温水タンク４０内にそれぞれ収装され、車両の暖房装置に用いられる冷媒を加熱する。

【0016】

図２に示すように、温水タンク４０は、冷媒が供給される供給通路４１ａと、第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１によって加熱された冷媒を排出する排出通路４１ｂと、を備える。温水タンク４０を流通する冷媒は、例えば不凍液等の冷却水である。

【0017】

短絡回路１１は、図１に示すように、電気回路１０中で第１電気ヒータ３０と並列に接続される。短絡回路１１は、具体的には、電気回路１０の電流の流れ方向において、ヒューズ６０の下流かつ第１電気ヒータ３０の上流に一端１１ａが接続され、第１電気ヒータ３０の下流かつ第２電気ヒータ３１の上流に他端１１ｂが接続される。短絡回路１１は、第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１と比べて抵抗の小さな導体である。

【0018】

スイッチ５０は、短絡回路１１中に設けられる。スイッチ５０は、第１電気ヒータ３０によって加熱され所定温度以上になった場合に短絡回路１１を通電状態に切り替えるノーマルオープン型の熱応動スイッチである。スイッチ５０は、所定温度未満の場合には短絡回路１１を短絡させない。スイッチ５０は、温度に応じて変形する図示しないバイメタル等の熱変形部材と、当該熱変形部材の変形により開閉する接点部５１と、により構成される。図２に示すように、スイッチ５０は、温水タンク４０の外壁部４１に取り付けられる。スイッチ５０は、温水タンク４０の内部で端部が第１電気ヒータ３０に当接する位置に配置される。このような位置にスイッチ５０が配置されることによって、第１電気ヒータ３０の熱は、スイッチ５０の端部を介して、スイッチ５０の内部にある熱変形部材へと伝わる。スイッチ５０は、第１電気ヒータ３０の温度に応じて内部の熱変形部材が変形することで接点部５１の開閉状態が切り替わる。熱応動でスイッチ５０の接点部５１の開閉状態が切り替わってスイッチ５０がオンになると、短絡回路１１が接続状態となって瞬間的に大きな短絡電流が発生する。短絡回路１１の抵抗は極めて小さいので、短絡回路１１が短絡すると、ヒューズ６０には、通常動作時に第１電気ヒータ３０に流れる電流と比較して極めて大きな電流が流れる。

【0019】

ヒューズ６０は、図１に示すように、入力端子１０ａの下流かつ短絡回路の一端１１ａの上流に接続される。ヒューズ６０には、低い短絡電流でも短い時間で溶断できる速断型ヒューズが用いられる。ヒューズ６０は、例えば、３０Ａ以上の電流が流れることによって溶断される。ヒューズ６０の溶断によって、電気回路１０が断線した状態となり、第１電気ヒータ３０への電力供給が遮断される。

【0020】

過渡電流回路１２は、短絡回路１１のスイッチ５０の下流に一端１２ａが接続され、電気回路１０の第２電気ヒータ３１の下流かつＩＧＢＴ８０の上流に他端１２ｂが接続される。過渡電流回路１２は、第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１と比べて抵抗の小さな導体である。

【0021】

コンデンサ７０は、過渡電流回路１２中に設けられる。すなわち、コンデンサ７０は、第２電気ヒータ３１と並列に、かつ、短絡回路１１と直列に接続される。コンデンサ７０には、例えば、自動車用の１μＦのアルミ電解コンデンサ、フィルムコンデンサ、セラミックコンデンサ等が用いられる。

【0022】

ＩＧＢＴ８０は、電気回路１０に設けられ第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１の温度の上昇に応じて電気回路１０の電流を遮断するトランジスタとして機能する。

【0023】

電圧センサ９１は、電気回路１０の短絡回路１１の一端１１ａの上流と、ＩＧＢＴ８０の下流と、に接続され、直流電源の電源電圧として電圧Ｅ（Ｖ）を測定する。

【0024】

電流センサ９２は、電気回路１０のＩＧＢＴ８０の下流に直列に接続され、負荷電流として電流Ｉ（Ａ）を測定する。

【0025】

コントローラ９０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などによって構成され、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵによって読み出すことで、車両用加熱装置１００のＩＧＢＴドライブ回路、電源回路、通信回路等を制御する。電圧センサ９１及び電流センサ９２の測定値は、コントローラ９０に送られる。

【0026】

コントローラ９０は、通常動作時には、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）信号によってＩＧＢＴ８０をスイッチング動作させて、第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１に流れる電流を制御する。コントローラ９０は、直流電源から供給される電圧Ｅが異常電圧になった場合に、ＩＧＢＴ８０のスイッチング動作を停止させ、第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１への電力供給を遮断する。

【0027】

図３を参照して、コントローラ９０が実行する電力供給遮断制御について説明する。

【0028】

ステップＳ１０１では、コントローラ９０は、電圧センサ９１からの出力信号によって電気回路１０の電圧Ｅを検出する。

【0029】

ステップＳ１０２では、コントローラ９０は、電圧Ｅが定格最大電圧を超えているか否かを判定する。コントローラ９０は、電圧Ｅが定格最大電圧を超えている場合にはステップＳ１０３に処理を進め、電圧Ｅが定格最大電圧を超えていない場合にはステップＳ１０４に処理を進める。

【0030】

ステップＳ１０３では、コントローラ９０は、電気回路１０で異常電圧が発生したと判定し、ＩＧＢＴ８０のスイッチング動作を停止させる。電圧Ｅが定格最大電圧を超える過電圧になっている場合にＩＧＢＴ８０のスイッチング動作が停止されるので、電気回路１０は遮断状態となり、第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１の異常過熱が抑制される。コントローラ９０は、過電圧が発生したことを記録し、過電圧状態であることを車両側のコントローラ（車両のＥＣＵ）に報知する。コントローラ９０は、ステップＳ１０３の処理を終えると、電力供給遮断制御を終了する。なお、ＩＧＢＴ８０のスイッチング動作が停止されることで電気回路１０が遮断状態となった場合には、ヒューズ６０は溶断されない。

【0031】

ステップＳ１０４では、コントローラ９０は、電圧Ｅが定格最小電圧未満であるか否かを判定する。コントローラ９０は、電圧Ｅが定格最小電圧未満である場合にはステップＳ１０５に処理を進め、電圧Ｅが定格最小電圧未満ではない場合にはステップＳ１０６に処理を進める。

【0032】

ステップＳ１０５では、コントローラ９０は、電気回路１０で異常電圧が発生したと判定し、ＩＧＢＴ８０のスイッチング動作を停止させる。電圧Ｅが定格最小電圧未満の低電圧になっている場合にＩＧＢＴ８０のスイッチング動作が停止されるので、電気回路１０は遮断状態となる。コントローラ９０は、低電圧が発生したことを記録し、低電圧状態であることを車両側のコントローラ（車両のＥＣＵ）に報知する。コントローラ９０は、ステップＳ１０５の処理を終えると、電力供給遮断制御を終了する。なお、低電圧が発生したと判定され電気回路１０が遮断状態となった場合には、過電圧が発生したと判定されたステップＳ１０３の処理と同様に、ヒューズ６０は溶断されない。

【0033】

ステップＳ１０６では、コントローラ９０は、電流センサ９２からの出力信号によって電気回路１０の電流Ｉを検出する。コントローラ９０の処理は、ステップＳ１０７に進む。

【0034】

ステップＳ１０７では、コントローラ９０は、電流Ｉが０より大きいか否かを判定する。コントローラ９０は、電流Ｉが０より大きい場合には電気回路１０に電流が流れていると判定してステップＳ１０８に処理を進め、電流Ｉが０である場合には電気回路１０に電流が流れていないので待機するためにステップＳ１０１に処理を戻す。

【0035】

ステップＳ１０８では、コントローラ９０は、電圧Ｅと電流Ｉとに基づいて消費電力Ｐを算出する（Ｐ＝Ｅ×Ｉ）。このように、実際の消費電力Ｐを算出することで、ヒータ抵抗ＲＨの製造ばらつきに依らず、ヒータ消費電力を知ることができ、車両の電力制限要求に対応することができる。

【0036】

ステップＳ１０９では、コントローラ９０は、短絡判定制御を実行する。例えば、ＩＧＢＴ８０の短絡故障等によりスイッチング動作を停止できなくなった場合には、第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１が異常過熱するおそれがある。したがって、車両用加熱装置１００は、熱応動によってオンになるスイッチ５０によって、短絡回路１１を短絡させ、短絡電流によってヒューズ６０を溶断させることで、第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１への電力供給を遮断する。コントローラ９０は、このようなスイッチ５０の動作によって、短絡回路１１が短絡した否かを判定する短絡判定制御を実行する。

【0037】

図４は、コントローラ９０が実行する短絡判定制御のフローチャートである。

【0038】

ステップＳ２０１では、コントローラ９０は、ヒータ抵抗ＲＨを算出する。ヒータ抵抗ＲＨは、電圧ＥからＩＧＢＴ８０のコレクタエミッタ飽和電圧Ｅｃｅを減算した値を電流Ｉで除算することにより算出される（ＲＨ＝（Ｅ−Ｖｃｅ）／Ｉ）。なお、電気回路１０自体の抵抗は、電圧ＥやＩＧＢＴ８０のコレクタエミッタ飽和電圧Ｅｃｅと比較して無視できるほど小さいので、ヒータ抵抗ＲＨの算出式から除かれる。

【0039】

ステップＳ２０２では、コントローラ９０は、ヒータ抵抗ＲＨが第２電気ヒータ抵抗Ｒｈ２以下であるか否かを判定する。ヒータ抵抗ＲＨは、スイッチ５０がオンになる短絡回路１１が短絡すると小さくなるので（ＲＨ≦Ｒｈ２）、スイッチ５０がオン状態であることが分かる。コントローラ９０は、ヒータ抵抗ＲＨが第２電気ヒータ抵抗Ｒｈ２以下である場合にはステップＳ２０３に処理を進め、ヒータ抵抗ＲＨが第２電気ヒータ抵抗Ｒｈ２より大きい場合にはステップＳ２０４に処理を進める。

【0040】

短絡電流が発生した場合には、コンデンサ７０に一時的に大きな過渡電流が流れ込む。また、第１電気ヒータ３０には短絡電流が流れない一方で、第２電気ヒータ３１には短絡電流が流れるので、第１電気ヒータ３０の発熱量よりも第２電気ヒータ３１の発熱量の方が大きくなる。このため、第２電気ヒータ３１のシース管の外径Ｄ２は、図２に示すように、熱交換面積を増やして放熱性を高くするために、第１電気ヒータ３０のシース管の外径Ｄ１よりも大きい（Ｄ２＞Ｄ１）。換言すれば、第１電気ヒータ３０の発熱密度が、第２電気ヒータ３１よりも相対的に高くなるようにしている。

【0041】

第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１が空焚きになった場合には、放熱性の良い第２電気ヒータ３１よりも第１電気ヒータ３０の方がヒータ表面の温度が早く上昇する。このため、スイッチ５０は、第１電気ヒータ３０に取り付けられることにより、最も高温になる位置の温度をセンシングすることができる。

【0042】

ステップＳ２０３では、コントローラ９０は、スイッチ５０がオンになったことを記録する。また、コントローラ９０は、フェールフラグを記憶して、第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１への電力供給が遮断されて停止状態になったことを車両側のコントローラ（車両のＥＣＵ）に報知する。コントローラ９０は、ステップＳ２０３の処理を終えると短絡判定制御を終了する。

【0043】

ステップＳ２０４では、コントローラ９０は、ヒータ抵抗ＲＨが第１電気ヒータ抵抗Ｒｈ１と第２電気ヒータ抵抗Ｒｈ２とを加算した値に近似しているか否かを判定する。スイッチ５０がオフ状態であり、短絡回路１１が遮断状態である場合には、ヒータ抵抗ＲＨは、第１電気ヒータ抵抗Ｒｈ１と第２電気ヒータ抵抗Ｒｈ２とを加算した値に近似した値になる（ＲＨ≒Ｒｈ１＋Ｒｈ２）。ここで、ヒータ抵抗ＲＨが第１電気ヒータ抵抗Ｒｈ１と第２電気ヒータ抵抗Ｒｈ２とを加算した値から近似した値の分ずれるのは、電気回路１０の回線抵抗やＩＧＢＴ８０の抵抗等の影響を考慮したためである。

【0044】

コントローラ９０は、ヒータ抵抗ＲＨが第１電気ヒータ抵抗Ｒｈ１と第２電気ヒータ抵抗Ｒｈ２とを加算した値に近似している場合には短絡回路１１で短絡が発生していないと判定して短絡判定制御を終了する。他方で、コントローラ９０は、ヒータ抵抗ＲＨが第１電気ヒータ抵抗Ｒｈ１と第２電気ヒータ抵抗Ｒｈ２とを加算した値に近似していない場合にはステップＳ２０５に処理を進める。

【0045】

ステップＳ２０５では、コントローラ９０は、エラー処理を実行する。コントローラ９０は、ステップＳ２０５の処理を終えると短絡判定制御を終了する。

【0046】

以上のように、スイッチ５０は、ＩＧＢＴ８０の短絡故障等によって第１電気ヒータ３０が異常過熱した場合に、第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１への供給電力を遮断する機械的なスイッチとして、コントローラ９０が操作するＩＧＢＴ８０とは別に機能する。コントローラ９０は、スイッチ５０がオン状態に切り替わったときに、短絡が発生したと判定する短絡判定手段として機能する。

【0047】

上記した本発明の実施形態に係る車両用加熱装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。

【0048】

車両用加熱装置１００は、直列に接続される第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１と、第１電気ヒータ３０と並列に接続され第１電気ヒータ３０の上流と下流とを短絡させる短絡回路１１と、短絡回路１１内に設けられ、第１電気ヒータ３０が所定温度以上になった場合に、短絡回路１１を通電状態に切り替えるスイッチ５０と、第１電気ヒータ３０に直列に接続され、短絡回路１１が通電状態になると溶断されるヒューズ６０と、第２電気ヒータ３１と並列に、かつ、短絡回路１１と直列に接続されるコンデンサ７０と、を備える。

【0049】

車両用加熱装置１００によれば、第１電気ヒータ３０が所定温度以上になった場合には、第１電気ヒータ３０と並列に接続される短絡回路１１が、第１電気ヒータ３０の上流と下流とを短絡させる。その際、コンデンサ７０が、第２電気ヒータ３１と並列に、かつ、短絡回路１１と直列に接続されているので、一時的に大きな過渡電流がコンデンサ７０に流れ込む。したがって、コンデンサ７０に流れ込む大きな過渡電流によってヒューズ６０を素早く溶断させることで早急に電流を遮断することができる。

【0050】

ここで、単に早くヒューズ６０を溶断させればよいのであれば、第１電気ヒータ３０の上流と第２電気ヒータ３１の下流とを短絡させることが考えられる。電気回路１０に第１電気ヒータ抵抗Ｒｈ１と第２電気ヒータ抵抗Ｒｈ２とがかからなくなることで、大きな短絡電流が発生し、ヒューズ６０が直ちに溶断されるためである。しかしながら、第１電気ヒータ３０の上流と第２電気ヒータ３１の下流とを短絡させた場合には、ヒューズ６０を溶断するのに過大な短絡電流が電気回路１０を流れるので、過大な短絡電流が生じる。

【0051】

そこで、車両用加熱装置１００では、第１電気ヒータ３０の上流と下流とを短絡させた際に、第２電気ヒータ３１の第２電気ヒータ抵抗Ｒｈ２を電気回路１０の抵抗として用いることで、過大な短絡電流が発生しないようにしている。このため、車両用加熱装置１００では、過大な短絡電流を回避でき、かつ、上述のコンデンサ７０流れ込む大きな過渡電流によってヒューズ６０を素早く溶断させることができる。

【0052】

車両用加熱装置１００では、第１電気ヒータ３０の第１電気ヒータ抵抗Ｒｈ１は、第２電気ヒータ３１の第２電気ヒータ抵抗Ｒｈ２よりも大きい（Ｒｈ１＞Ｒｈ２）。

【0053】

車両用加熱装置１００によれば、第１電気ヒータ３０の方が第２電気ヒータ３１よりも発熱密度を大きくしているので、空焚き時に、第１電気ヒータ３０の方が第２電気ヒータ３１よりも高温になる。このため、スイッチ５０で第１電気ヒータ３０の温度をセンシングすることにより、空焚き時に最も高温になる位置の温度を計測することができる。

【0054】

車両用加熱装置１００では、コントローラ９０は、短絡回路１１が短絡したことを検出する短絡判定手段として機能する。コントローラ９０は、検出した電流及び電圧から算出した第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１の合計の抵抗であるヒータ抵抗ＲＨが所定値の第２電気ヒータ抵抗Ｒｈ２以下になった場合に、短絡回路１１が短絡したと判定する。

【0055】

車両用加熱装置１００によれば、ヒータ抵抗ＲＨは、短絡回路１１が接続状態になると第１電気ヒータ抵抗Ｒｈ１の影響を無視できるほど極めて小さくなるので、第２ヒータ抵抗Ｒｈ２以下になる。このため、コントローラ９０が第２ヒータ抵抗Ｒｈ２以下になった場合に短絡回路１１が短絡したと判定することで、スイッチ５０が作動したことを知ることができる。

【0056】

なお、車両用加熱装置１００では、コントローラ９０は、ヒータ抵抗ＲＨの代わりに、第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１に通電する電流が所定値以上になった場合に短絡回路１１が短絡したと判定してもよい。所定値には、例えば、短絡回路１１が接続状態になったときに電気回路１０を流れる電流値が設定される。このような車両用加熱装置１００によっても、第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１に通電する電流が所定値以上になった場合に短絡回路１１が短絡したと判定することで、スイッチ５０が作動したことを知ることができる。

【0057】

車両用加熱装置１００では、スイッチ５０は、温度に応じて変形する熱変形部材と、熱変形部材の変形により開閉する接点部と、を有する。熱変形部材は、第１電気ヒータ３０の熱が伝わる位置に配置される。

【0058】

車両用加熱装置１００によれば、第１電気ヒータ３０が過熱した際の熱が、スイッチ５０の熱変形部材に伝わるので、熱変形部材は第１電気ヒータ３０の温度に応じて変形する。このため、第１電気ヒータ３０が異常過熱した場合には、熱変形部材の変形によってスイッチ５０の接点部が閉じられてオンになるので、短絡回路１１を短絡状態にして、ヒューズ６０を溶断することができる。

【0059】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0060】

例えば、上記実施形態の電気ヒータは、第１電気ヒータ３０及び第２電気ヒータ３１の二つであったが、三つ以上の電気ヒータを備える車両用加熱装置にも適用してもよい。また、一つの電気ヒータのシース管の途中に、短絡回路１１の他端１１ｂを配線することで疑似的に複数の電気ヒータを備える態様にしてもよい。

【符号の説明】

【0061】

１００ 車両用加熱装置
１０ 電気回路
１１ 短絡回路
１２ 過渡電流回路
３０ 第１電気ヒータ（複数の電気ヒータのうち一部の電気ヒータ）
３１ 第２電気ヒータ（複数の電気ヒータのうち一部の電気ヒータとは異なる他の電気ヒータ）
４０ 温水タンク
５０ スイッチ
６０ ヒューズ
７０ コンデンサ
８０ ＩＧＢＴ
９０ コントローラ（短絡判定手段）
９１ 電圧センサ
９２ 電流センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】