JPS5866729A - 車両用加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、管状燃焼室と、環状ヌベースが生ずるよう燃
焼室に被せてあって、燃焼ガスを軸線方向へ向けるカッ
プ状の伝熱機構とを備えた車両用加熱装置に関する。

この種の伝熱機構は、西独公開筒２，７１８，２１５号
から公知である。公知の加熱装置は、効率に関して、７
Ｎ開昭５８−ＧＧ７２９（２） 即ち、排ガス中に含まれる熱量の利用忙関して、完全に
は満足できない、何故ならば、公知の加熱装置の場合、
排ガスの熱を熱媒体に伝達する九めの熱交換面積が比較
的小さいからである。熱交換面積を増加すれば対応して
、装置主体が大きくなる。

冒頭に述べた種類の加熱装置にかいて燃焼室に被ぶせた
伝熱管を有しておらず、従って、別の種類に属する車両
用加熱装置は、西独特許第９７５．１７６号から公知で
ある。この公知の加熱装置の場合、ガスは、燃焼室から
、卵形の通路を介して、加熱空気が双方の壁に沿って流
動するようにかっている二重壁シリンダに流入する。二
重壁シリンダの内側壁に沿って流動す石加熱は、客室に
供給され。

一方、外側壁に沿って流動する加熱空気は、フロントエ
アとして、窒の除氷に使用される。この公知の装置は、
西独公開筒２，７１８，２４５号に記載の装置に比して
、大きな加熱面を有するが、製造コストが高い、何故な
らば、加熱チャンバと二重壁シリンダとの間の卵形通路
の溶接個所が、複雑な交線５ をなし、従って、溶接作業が複雑となるからである。

複数の管状熱交換要素を有する熱交換器は、西独公告第
１．８００．５６１号から公知である。中央部には、燃
焼室が設けてあり、燃焼室のバーナとは逆の側の端部は
、二重壁構造の１ツフルに至っている。

二重壁マツフルの内側壁と燃焼室の外側壁との間には、
熱媒体が二重壁マツフルの内側壁に沿って流入でき且つ
燃焼室の外側壁に沿ってもどり得るよう、管が挿入しで
ある。この公知の熱交換装置は、別の種類に属する。何
故ならば、伝熱管が燃焼室に被せてないからである。更
に、この公知の装置は、車両の加熱には適してない、何
故ならば、高温の排ガスを導く二重壁マツフルが装置外
面に設けてあり、従って、装置の外５側壁が対応して加
熱されるからである。車両用加熱装置の場合、このよう
な状態は、安全上の理由から許容できない。

従って、高価な遮蔽物が必要であり、装置寸法も対応し
て太きくなる。

管状燃焼室を有する車両用加熱装置は、英国特６ 許第１．０１０，５２５号から公知である。この場合、
排ガスは、側部の開口を介して、熱媒体が内周面および
外周面に沿って流れるようになっている二重壁シリンダ
に入る。この車両用加熱装置の場合、排ガスが流れる二
重壁シリンダとハウジング外側壁との間には、未加熱の
新鮮な熱媒体の流動層が存在するが、それに４拘らず、
燃焼室から側部出口を介して二重壁シリンダの外側壁に
入射する輻射熱が、ハウジングの壁に伝達されるので、
側部出口の範囲において、ハウジング外壁が加熱される
ことになる。この公知の車両用加熱装置にも、燃焼室と
二重壁シリンダとの間の通路が複雑であシ作製し難いと
云う欠点がある。

本発明の目的は、上記先行技術から出発して。

熱交換面積が大きく、しかも、形状寸法が小さく製造コ
ストが安価であり、ハウジング外周面が運転中に好まし
くない態様で加熱されることのない。

冒頭に述べた種類の車両用加熱装置を創生することにあ
る。

この目的は、冒頭に述べた種類の車両用加熱装Ａ７ 置にかいて、本発明にもとづき、底部に開口を有し、環
状間隙が生ずるよう伝熱機構を同軸に囲む二重壁マツフ
ルを設け、排ガスが、マツフン内側壁と外側壁との間の
スペースに導入され１次いで、排ガススタッドを介して
排出されるよう、燃焼室と伝熱機構との間の環状スペー
スに上記開口を接続することによって、達成される。

本発明に本とづき、二重壁マツフルを設けることによっ
て、全体の寸法を増加することなく、熱交換面積を増加
でき石、二重壁マツフルの底部に伝熱管を導入すること
によって、溶接シームｆｆ同心となシ、比較的簡単な溶
接機によって溶接を行うことができる。従って、本発明
に係る車両用加熱装置は、容易且つ安価に作製でき、効
率、即ち排ガス熱量の利用度が高い。

二重壁マツフルの外側壁とハウジングの壁との間を新鮮
（未加熱の）な熱媒体を流通させることができるので、
ハウジング外壁は、輻射熱に対して十分に遮蔽され、他
方１本発明の有利な構成に本とづき、二重壁マツフルの
外側壁とハウジングの壁との間を熱媒体（空気または水
）を流通させることができるので、ハウジングの壁は、
十分に冷却される。

本発明の別の有利な構成にもとづき、それ自体は公知の
如く、ハウジングの壁に狭搾部分を設けることによって
、熱一体は、環状スペースから。

二重壁マツフルの内側壁と伝熱機構との間のスペース内
へ向けることができる。このため、更に、上記スペース
内に同軸に突出する偏向管を使用する。かくして、熱媒
体は、ハウジングの壁とマツフルの外側壁との間の環状
スペースからマツプＶの内側壁に沿って流れ１次いで、
伝熱機構に沿って流れ、偏向管を介して加熱装置から出
る。

別の好ましい構成に亀とづき、マツフル内の排ガスの案
内のため、マツフルの底部からマツフル内に入る排ガス
を、まず、底部の対向側へ導き、次いで、底部にもどし
、排ガススタッドに送る排ガス偏向管を設けることがで
きる。邪魔板を組込むことによって、二重壁マツフル内
において排ガスをできる限り均一に案内することができ
る。

９ 別の有利な構成に本とづき、排ガススタッドは、マツフ
ルの底部に設ける。マツフルの底部に入る排ガスが、直
接、排ガススタッドに流れることのないよう、排ガスを
、まず、底部に対向するマツフル部分に送り、次いで、
邪魔板内面に沿って排ガススタッドに流すことができる
邪魔板を排ガススタッドのまわりに設ける。

二重壁マツプＶおよび伝熱機構は、鋼板を溶接して作製
するのが合目的である。偏向管本、鋼板を溶接して作製
することができる。

しかしながら、材料費が問題となる大形加熱装置の場合
は、別の有利な構成に本とづき、伝熱機構、二ＸＭマツ
フルおよび排ガススタッドは、鋳造部材（例えば、アル
ミニウム鋳造部材）から構成する。熱媒体偏向管の取付
のため、二重壁マツフルの内側壁の外面および伝熱機構
の外面には。

リプを円周方向に相互にずらして設ける。上記リプの間
に、特殊鋼製偏向管を固定する。

本発明を１図示の実施例を参照して以下に説明する。

轟１０ 第１図に、空気循環式車両用加熱装置の断面を示した。

この加熱装置は、燃料供給導管（ハ）を備えたバーナ翰
を有する。バーナの前には、点火プラグ翰が設けである
。電動機（至）は、加熱空気用送風４１１■および燃焼
空気用送風機（至）を駆動する。加熱空気は、加熱空気
用接続スタッド（至）を介して加熱装置に入シ、燃焼空
気は、燃焼空気用接続スタッド翰を介して加熱装置に入
る。バーナ（ホ）は、バーナ翰と対向する端部の方向へ
径が増加する孔（１ａ）を備えた管状燃焼室（１）の一
端に設けである。燃焼室（１）には、伝熱管（３）（以
下、伝熱機構と呼ぶ）が被せである。伝熱機構（３）は
、カップ状であシ、一端は、底板（３ａ）で閉じである
。伝熱機構（３）の底板（３ａ）は、バーナ翰と対応す
る燃焼室（１）の端部に位置するので、燃焼室（１）か
ら孔（１ａ）を介しであるいけ端面を介して出る排ガス
は、伝熱機構（３）と燃焼室（１）の壁との間の環状ス
ペース（２）内を軸線平行に且つ火炎の方向とは逆の方
向へ流れる。伝熱機構（３）には、環状スペースが生ず
るよう、二重壁マツフル（４）が被せである。この場合
、マツフル底部（ム）Ａ１１ は、燃焼室（１）のバーナ側端部に位置し、マツフルの
底部（４ａ）と対向する端部け、バーナ翰とは逆の側の
燃焼室（１）の端部の近傍に位置している。二重壁マツ
フル（４）は、燃焼室（１）を導入する中央開口を有す
る。伝熱機構（３）と燃焼室（１）との間の環状スペー
ス（２）は、二重壁マツフル（４）の底部（４ａ）　警
よび二重壁マツフル（４）の内側壁（４ｂ）と外側壁（
４ｃ）との間の環状チャンバに連通している。二重壁マ
ツフル（４）の底部（４ａ）の範囲には、排ガススタッ
ド（５）が接続しである。このスタッド（５）の上方に
は、邪魔板αＤ（これについては、以下で説明する）が
設けである。加熱装置のハウジング壁（６）は、二重壁
マツフル（４）を若干の間隔を置いて囲んでいるので、
ハウジング壁（６）と二重壁マツ７ｖ（４）の外側壁（
４Ｃ）との間には、送風機（ハ）から送られた新鮮空気
が流りる環状スペースが生ずる。内側壁（４ｂ）と伝熱
機構（３）との間の環状スペースには、偏向管（９）が
、内側壁（４ｂ）卦よび伝熱機構（３）に対してほぼ等
しい間隔を置いて挿入しである。この場合、偏向管（９
）の端面と、内側壁（４ｂ）から伝熱機構（３）へ移行
する部分特開昭５８−ｅｅ７２！Ｊ（４） との間の間隔もはぼ同一に保持しである。偏向管（９）
は、加熱空気排出スタッド（ハ）へ移行する。偏向管（
９）と加熱空気排出スタッド（ハ）との間には、小さい
空隙−が存在する（第１図）。

この加熱装置は、下肥の如く作動する。

新鮮空気は、電動機（至）で駆動される加熱空気用送風
機■によって、加熱空気カナル３０（第６図）を介して
加熱装置の熱交換部に送られる。熱交換部に送られた新
鮮空気は、ハウジング壁（６）と二重壁マツフル（４）
の外側壁（４Ｃ）との間を流れる。新鮮空気は、狭搾部
分（８）において内方へ偏向され、この際、加熱空気排
出スタッド鍋内に設けた偏向管（９）にぶつかる（矢印
参照）、加熱空気は、偏向管（９）と二重壁マツ７３／
（４）の外側壁（４Ｃ）との間を逆方向へ流れる。加熱
空気は、この際、スペース（７）を流れる場合と同様、
二重壁マツフル（４）内を流れる排ガスから熱を奪取す
る。加熱空気は、偏向管（９）の端面に達すると、内側
壁（４ｂ）と伝熱機構（３）との間の移行部分に沿って
流れ、次いで、伝熱機構（３）に沿って燃焼方向へ加熱
空気排出スタッド＠までム１３ 流れる。この際、加熱空気は高温の伝熱機構（３）釦よ
って更に加熱される。リークを減少するために必要であ
れば、加熱空気の一部は、スペース（７）から直ちに空
隙−を介して加熱空気排出スタッド（至）に流すことも
できる。燃料は、バーナ翰内において、燃焼空気用接続
スタッド（２）および送風機四から燃焼空気の供給を受
けるとともに点火プラグ（イ）によって点火されて燃焼
し、燃焼室（１）内に同軸の火炎を生成する。排ガスは
、一部は燃焼室（１）の孔（１ａ）を介して、一部は燃
焼室（１）の端部を介して、カップ状伝熱機構（３）に
、更Ｋｆ’Ｍに云えば、伝熱機構（３）と燃焼室（１）
との間の環状スペース（２）に流入する。この場合、排
ガスは、向流として、即ち、特に効果的に、伝熱機構（
３）の外壁に沿って流れる加熱空気を加熱する。排ガス
は、環状スペース（２）を出た後、二重壁マツ７ｖ（４
）の底部（４ａ）に流入する。排ガスが、上記底部（４
ａ）から直ちに排ガススタッド（５）を介して排出され
るのを防止するため、排ガススタッド（５）の上方には
、邪魔板αυが設けである。第２〜４図に、邪魔板（ｌ
Ｌｌｌの３種の図面を示威１４ した、この邪魔板αυは、扇形のフロント部分（１１ａ
）と：フロント部分（１１ａ）の両側面に固定してあっ
て半径方向へ向く２つの側部（１１ｂ）とから成ってい
る。

第５図に、熱交換ユニット内の邪魔板αυの配置態様を
示した。スペース（２）から二重壁マツフル（４）へ流
入する排ガスは、二重壁マツフル（４）の外側壁（４Ｃ
）と内側壁（４ｂ）との間の間隔に対応する高さを有す
る邪魔板（２）のフロント部分（１１ａ）および側部（
１１ｂ）にぶつかる、従って、排ガスは、邪魔板αυに
よって、二重壁マツフル（４）内をバーナ翰とは逆の側
の端部の方向へ強制流動せしめられる。排ガスは、次い
で、邪魔板Ｉによって形成されたスペース内に流入し、
次いで、排ガススタッド（５）に達する。この流動によ
って、排ガスは、その熱を、二重壁マツ７１ｖ（４）内
を循環する加熱空気に十分に与える。

第１図から明らかな如（、伝熱機構（３）とその底部（
３ａ）との間、伝熱機構（３）と二重壁マツフル（４）
の内側壁（４ｂ）−＞よび移行部分との間、ならびに、
二重壁マツフル（４）と内側壁（４ｂ）と外側壁（４Ｃ
）との間には、溶接シームが存在する。これらの溶接シ
ーＡ１５ ムは、同形であり、従って、自動的に簡単に作成できる
。

二重壁マツフル（４）によって、熱交換面積が著しく向
上する。排ガスおよび加熱空気の特殊な案内態様によっ
て、加熱装置のハウジング壁（６）は、輻射熱に対して
最大限に遮蔽される。更に、未加熱の加熱空気はハウジ
ング壁（６）Ｋ沿って案内されるので、ハウジング壁（
６）は常に冷却される。

第７図に、熱交換ユニットの別の実施例を示した。

９Ｆ、７図の実施例の場合、二重壁マツフル（４）ＩＣ
は、邪魔板の代わシに、内側壁（４ｂ）と外側壁（４ｃ
）との間のスペースを２つの部分に分割する排ガス偏向
管αＧが設けである。従って、伝熱機構（３）と燃焼室
（１）との間のスペース（２）から来る排ガスは、排ガ
ス偏向管Ｑｌ）Ｉｃよって、まず、内側壁（４ｂ）に沿
ってバーナとは逆の側の端部の方向へ強制流動せしめら
れ、次いで、外側壁（４ｃ）に沿って熱交換ユニットの
バーナ側の端部の方向へ強制流動せしめられる。

排ガスは、次いで、排出スタッド（６）を介して二重特
開昭５８−Ｇ６７２９（５） 壁マツフル（４）から出る。この実施例では、向流方式
が最大限に活用されている。

第８図に、邪魔板および排ガス偏向管の何れも設けてな
い別の実施例を示した。この実施例では、二重壁マツフ
ル（４）の外側壁（４Ｃ）と内側壁（４ｂ）との間のス
ペースにおける流動を均一化するため、排ガススタッド
（５）は、二重壁マツフル（４）の底部（４ａ）とは逆
の側に、即ち、バーナ翰とは逆の側の燃焼室端部の近傍
に設けである。しかしながら、この実施例においても、
別の実施例におけると同様、マツフル（４）の排ガス流
路に、邪魔板を組込んで、流動を最大限に均一化するこ
とができる。

第９図に、第１図の熱交換ユニットと機能的に同一の熱
交換ユニットの実施例を示した。第１図との差異は、伝
熱機構（３）および二重壁マツフル（４）が、鋳造部材
（好ましくは、アルミニウム鋳造部材）から一体的に作
製しである点だけである。排ガススタッド（５）　４１
　、上記鋳造部材と一体に構成しである。特殊鋼偏向管
（９）を固定するため、リプ（２）、Ｑ３　（第１０図
参照）が設けである。リプ＠は、伝熱轟１７ 機構（３）から半径方向外方へ延びている。リプυは。

二重壁マツフル（４）の内側壁（４ｂ）の外面から半径
方向内方へ延びて込る。リプ（至）は、リプ＠に対して
円周方向へずれている。相互に向き合うリープのエツジ
の間には、偏向管（９）が固定しである。この実施例は
、材料費が問題となる大形加熱装置の場合に特に、有利
である。

本発明の枠内において、伝熱機構の壁と二重壁マツフル
の壁とけ、一体に相互に結合できる０例えば、第７図の
実施例において、マツプ／Ｉ／（４１の内側壁（４ｂ）
と伝熱機構（３）とを一体に結合できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る車両用加熱装置の縦断面図、第
２図は、第１図の加熱装置の部分詳細図。 第３図は、第２図の平面図、第４図は、第２図の側面図
、第５図は、第１図の加熱装置の部分斜視図、第６図は
、第１図の線Ｗ−Ｗ＜沿う断面図、第７図は、熱交換ユ
ニットの別の実施例の縦断面図、第８図は、熱交換ユニ
ットの更に別の実施例の縦断面図、第９図は、第１図の
加熱装置の熱交＆１８ 換ユニットと原理的に同一であるが、鋳造部材から構成
した熱交換ユニットの図面、第１０図は、第９図のＭＩ
Ｘ−ＸＫ沿う断面図である。 （１）−・・燃焼室、（２）・・・環状スペース、（３
）・・・伝熱機構、（４）・・・二重壁マツフル、　（
４９）・・・マツフル底部、（４ｂ）・ン・マツフルの
内側壁、（４ｃ）・・・マツフルの外側壁、（６）・・
・排ガススタッド。 特　許　出　願　人　　　　グエパストーグエルク、グ
エー。 バイエル、ケセ）レシャフト、ミ ツト、ヘシュレンクテル、ハ７ ランク−クント、コムパニ。 ＦＩＧ、　４ １１Ｑ ＦＩＧ、　２ １０ ＦＩＧ、　７ ム０ ＦＩＧ、　８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、管状燃焼室（１）と、環状スペース（２）が生ずる
   よう燃焼室（１）に被せてあって、燃焼ガスを軸線方向
   へ向けるカップ状の伝熱機構（３）とを備えた車両用加
   熱装置において、底部（４ａ）に開口を有する二重壁マ
   ツフル（４）が、環状間隙が生ずるよう伝熱機構（３）
   に被せてあり、排ガスが、マツフル（４）の内側壁（４
   ｂ）と外側壁（４ｃ）との間のスペースに導入され、次
   いで、排ガススタッド（５）を介して排出されるよう、
   燃焼室（１）と伝熱機構（３）との間の環状スペース（
   ２）に上記開口が接続しであることを特命とする車両用
   加熱装置。 ２、二重壁マツフル（４）の外側壁（４ｃ）が、加熱装
   置のハウジングの壁（６）によって同軸に囲まれており
   、ハウジング壁（６）と二重壁マッファＬ／（４１の外
   側＠　（４ｃ）との間の環状スペース（７）に新鮮な熱
   媒体を導入できることを特徴とする特許請求の範囲轟　
   ２ 第１項記載の車両用加熱装置。 ３、ハウジング壁（６）が、二重壁マツフル（４）の底
   部（４ａ）とは逆の側の端部の近傍に、狭搾部分（８）
   を有し、伝熱機構（３）と二重壁マツフル（４）の内側
   壁（４ｂ）との間の環状スペースには、偏向管（９）が
   設けてあり、その結果、熱媒体は、ハウジング壁（６）
   とマツフル（４）の内側壁（４ｂ）に沿って流れ、次い
   で、伝熱機構（３）に沿って流れて、偏向管（９）を・
   介して加熱装置から出ることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の車両用加熱装置。 ４、二重壁マツフル（４）の内側壁（４ｂ）と外側壁（
   ４Ｃ）との間には、排ガス偏向管α０が設けてあり、排
   ガススタッド（５）が、マツフル（４）の底部範囲（４
   ａ）に設けであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   〜３項の１つに記載の車両用加熱装置。 ５、排ガススタッド（５）が、マツフル（４）の底部範
   囲（４ａ）Ｋ設ｆｆテ、ｂす、マツフル（４）がマツフ
   ル（４）の内部に流入した排ガスが直ちに排ガススタッ
   ド（５）に流れるのを阻止する邪魔板α刀を含んでいる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１〜５項のム　３ １つに記載の車両用加熱装置。 ６、伝熱機構（３）および二重壁マツフル（４）が、溶
   接した銅板から成ることを特徴とする特許請求の範囲第
   １〜５項の１つに記載の車両用加熱装置。 ７、伝熱機構（３）、二重壁マツフル（４）シよび排ガ
   ススタッド（５）が、鋳造部材から成）、二重壁マツフ
   ル（４）の内側壁（４ｂ）の内周面には、長手方向リプ
   （至）が成形してあり、伝熱機構（３）の外周面には、
   長手方向リプ（至）が、マツフル（４）のリプυに対し
   て円周方向へずらして成形してあり、ずらした長手方向
   リプ＠αＪとの間には、偏向管（９）が固定しであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の車両用加熱
   装置。